[发明专利]激光焊接方法、焊接接合体的制造方法、火花塞用电极的制造方法及火花塞的制造方法

说明书

一种激光焊接方法、焊接接合体的制造方法、火花塞用电极的制造方法及火花塞的制造方法，使两个构件重叠，向其重叠面的端缘照射激光，以端缘为焊接线，使激光从焊接开始位置朝向终端扫描，由此在重叠面处将两构件进行激光焊接时，不使溅射发生，不会招致扫描的开始位置侧的熔入深度不足，以所希望的熔入深度进行焊接。在重叠的两构件的焊接的开始位置(S1)处以不发生溅射的输出使激光(La)的照射开始，在开始后，不使激光扫描，以使从照射的端缘(20e)朝向两个构件的重叠面(10a、20a)的深处的熔入深度成为规定的熔入深度范围内的方式使激光的输出渐增。在渐增后，以保持在熔入深度范围内的方式使激光朝向终端(S2)扫描。

技术领域

本发明涉及使两个构件重叠(对接)，对于该重叠面的端缘，朝向该重叠面的深处照射激光，确保所希望的熔入深度(焊透深度)，将两构件在其重叠面处进行激光焊接的方法、及焊接接合体等的制造方法。

背景技术

例如，存在如下情况：在一方的构件(板构件)的一主面(平面)处，使作为另一方的构件的例如长方体的一平面重叠，在其重叠面(对接面)处对两构件进行激光焊接(以下，也简称为焊接)。这种情况下，对于该重叠面的端缘(外端缘)中的一条边(以下，也简称为一边)，以朝向该重叠面的深处的方式照射激光，以该一边为焊接线，以一定速度进行激光的扫描而将两构件(母材)在其重叠面处焊接。例如，构成机动车发动机所使用的火花塞的接地侧电极的制造时(参照专利文献1)。在这样的焊接中，为了确保其精度并提高焊接强度(接合强度)，需要在避免成为过度熔融的范围内，在重叠面的尽可能宽的面处进行熔融、凝固。并且，为此，需要从重叠面的端缘中的激光照射的受光部(入射侧)的一边，朝向位于该照射的深处的相对的一边(激光的行进目的地的一边)，以在该重叠面处使两金属得到必要且充分的焊透深度(照射方向的熔融深度)的方式选择激光的输出或其扫描的速度(照射时间)等的条件。

图6是说明这样的焊接的一例的放大图，是在图8所示那样的构成火花塞100的接地侧电极(部件)31的制造中，在该接地侧电极主体(仅图示一部分)10的靠前端部位焊接贵金属端头20时的说明用的局部示意放大图。需要说明的是，图8是表示以往公知的火花塞100的一例的纵剖半剖视图，该火花塞100由异径筒状的主体配件40、呈贯通状地配置在主体配件40的内部的中空轴状的绝缘子50、组装在该绝缘子50的中心轴孔内且在该绝缘子50的前端(图示上端)53处使自身的前端露出而成的中心电极60、以及通过焊接而固定于主体配件40的前端面43且在接地侧电极主体10处弯曲形成的接地侧电极31等构成，在通过焊接而固定于该接地侧电极主体10的前端的贵金属端头20和中心电极60的前端来形成火花放电间隙。并且，在此，贵金属端头20用于提高与火花塞100的对方侧电极即中心电极60的前端的放电引燃性、乃至耐久性。以下，在本申请中，上述接地侧电极、中心电极也简称为电极，接地侧电极主体、中心电极主体也称为电极主体。

如图6所示，在贵金属端头20的向该接地侧电极主体10的靠近前端部位的焊接中，对于接地侧电极主体(例如，由镍合金构成的带板状的方棒构件)10的靠近前端面11的部位的板面(平面)13，将贵金属端头(由铂或铱等贵金属、或者以它们为主成分的合金构成的微小长方体)20如图6中的A(主视图)、图6中的B(俯视图)所示来到(或接近)该主体10的前端面11而定位并重叠。并且，沿着该两构件(焊接构件)10、20的重叠面10a、20a的端缘中的例如图6中的B(俯视图)的右侧的端缘(贵金属端头的端缘)20e即接地侧电极主体10的前端面11侧的一边(焊接线WL)，从其一端S1朝向另一端S2，照射激光La，以一定速度进行扫描，将两构件在其重叠面10a、20a处焊接。这样的接地侧电极主体10是横截面的宽度W1为2mm～3mm且厚度H1为约1mm～约1.5mm的小的方棒构件(细长的带板状的构件)，焊接于此的贵金属端头(以下，也称为端头)20是厚度H2为约0.4mm～约1mm且平面(参照图6中的B)为长宽约1mm～约1.5mm方角的微小的长方体。因此，该焊接线WL的长度也为约1mm～约1.5mm较短，因此该焊接如前所述，沿着焊接线WL，以使激光La从其一端(焊接的开始位置)S1朝向另一端(终端)S2(图6中的B的例如从下朝上)通过的方式以一定速度进行1次的扫描。