[发明专利]激光熔接方法和熔接结构有效
申请号: | 201510161076.7 | 申请日: | 2015-04-07 |
公开(公告)号: | CN104972223B | 公开(公告)日: | 2017-01-11 |
发明(设计)人: | 久田幸平;川喜田笃史;中田征宏 | 申请(专利权)人: | 丰田自动车株式会社 |
主分类号: | B23K26/20 | 分类号: | B23K26/20;B23K26/08 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司11227 | 代理人: | 王艳江,潘炜 |
地址: | 日本爱知*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 激光 熔接 方法 结构 | ||
1.一种激光熔接方法,其特征在于包括:
当多个金属工件(W1,W2)被熔接时,以所述工件的一部分设定为熔接区域(S),通过将第一激光束(L1)投射到所述熔接区域上而形成熔化部(Y),在所述熔化部(Y)中,所述熔接区域内的所述工件熔化;以及
在所述熔化部被固化的同时或者在所述熔化部固化了的固化部形成之后,投射第二激光束(L2),使得所述第二激光束从与所述熔化部或所述固化部的中心(C)偏离的照射开始位置朝向所述中心环绕所述中心,或者使得所述第二激光束从包括所述熔化部或所述固化部的中心及其周围的照射开始区域聚焦至所述中心。
2.根据权利要求1所述的激光熔接方法,其特征在于,
所述第二激光束被投射,直至所述熔化部被固化为止,并且
在所述第二激光束的照射中,所述第二激光束伴随着沿从所述熔化部的周缘朝向所述熔化部的中心的方向的固化进程被投射到所述熔化部上,使得沿从所述熔化部的周缘朝向所述熔化部的中心的方向的固化进程被延迟。
3.根据权利要求2所述的激光熔接方法,其特征在于,
在所述第二激光束的照射中,所述照射开始位置位于所述熔化部的周缘上,或者,所述照射开始区域是被所述熔化部的周缘围绕的区域。
4.根据权利要求3所述的激光熔接方法,其特征在于,
在所述第二激光束的照射中,所述照射开始位置位于所述熔化部的周缘与所述熔化部的中心之间,或者,所述照射开始区域为下述区域,即:所述区域的周缘位于所述熔化部的周缘与所述熔化部的中心之间并且所述区域包括所述中心。
5.根据权利要求3或4所述的激光熔接方法,其特征在于,
在所述第二激光束的照射中,所述第二激光束与所述固化进程相结合地被投射成使得柱状晶体结构从所述熔化部的周缘生长至所述熔化部的中心。
6.根据权利要求4所述的激光熔接方法,其特征在于,
在所述第一激光束的照射之后且在所述第二激光束的照射之前的时间段中,在柱状晶体结构与所述固化进程相结合地从所述熔化部的周缘朝向所述熔化部的中心生长为围绕所述熔化部的中心并且然后在完成了所述柱状晶体结构的生长之后开始等轴晶体结构的生长之后,开始第二激光束照射,并且
在所述第二激光束的照射中,所述第二激光束被投射成使得所述等轴晶体结构保留为围绕所述熔化部的中心,并且使得所述柱状晶体结构从所述等轴晶体结构生长至所述熔化部的中心。
7.根据权利要求1所述的激光熔接方法,其特征在于,
在所述第二激光束的照射中,所述第二激光束被投射到所述熔化部固化了的所述固化部上,以使所述固化部再次熔化,并且所述第二激光束被投射到包括所述固化部的中心和所述固化部的中心的附近的区域的周缘上的、被设定为所述照射开始位置的位置或者被投射到被包括所述固化部的中心和所述固化部的中心的附近的区域的周缘围绕的、被设定为所述照射开始区域的区域,使得包括所述固化部的中心和所述固化部的中心的附近并且通过所述第二激光束的照射被再次熔化的区域被固化的冷却速率比包括所述熔化部的中心和所述熔化部的中心的附近的区域在所述第一激光束照射之后被固化的冷却速率慢。
8.根据权利要求7所述的激光熔接方法,其特征在于,
所述固化部包括:等轴晶体区域,所述等轴晶体区域以包括所述固化部的中心的方式形成有等轴晶体结构;以及柱状晶体区域,所述柱状晶体区域以从所述固化部的周缘朝向所述等轴晶体区域围绕所述等轴晶体区域的方式形成有柱状晶体结构,并且
所述第二激光束被投射成使得所述等轴晶体区域的所述等轴晶体结构变为所述柱状晶体结构。
9.根据权利要求7所述的激光熔接方法,其特征在于,
所述固化部包括:等轴晶体区域,所述等轴晶体区域以包括所述固化部的中心的方式形成有等轴晶体结构;以及柱状晶体区域,所述柱状晶体区域以从所述固化部的周缘朝向所述等轴晶体区域围绕所述等轴晶体区域的方式形成有柱状晶体结构,并且
所述第二激光束被投射到所述等轴晶体区域上,使得所述等轴晶体区域的所述等轴晶体结构的一部分围绕所述固化部的中心,并且使得所述等轴晶体区域的剩余等轴晶体结构变为所述柱状晶体结构。
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