激光接合方法及接合结构体技术

本发明专利技术提供激光接合方法及接合结构体，该激光接合方法是使用激光接合由不锈钢材料形成的第一接合材料和由锌合金材料形成的第二接合材料的方法，且具备以下步骤：第一步骤，在第一接合材料的第一面配置第二接合材料；第二步骤，通过从第二接合材料侧向第一接合材料侧照射激光而使第二接合材料的一部分熔融；第三步骤，加热第一接合材料的第一面；以及第四步骤，将一部分熔融的第二接合材料和第一面被加热了的第一接合材料接合。

【技术实现步骤摘要】
激光接合方法及接合结构体
本专利技术涉及一种激光接合方法及接合结构体。
技术介绍
下记专利文献1中公开了一种通过激光接合异种金属彼此的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平2001－252777号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，就上述专利文献1的激光接合方法而言，例如，在使彼此的熔点显著不同的锌合金材料和不锈钢材料熔融而接合时，若加热至使不锈钢熔融的温度，则导致锌合金挥发，因此，存在不能通过激光使锌合金材料和不锈钢材料熔融而接合的问题。鉴于上述情况，本专利技术的目的之一在于提供一种能够将锌合金材料及不锈钢材料接合的激光接合方法及接合结构体。用于解决课题的方案根据本专利技术的第一方案，可提供一种激光接合方法，为使用激光接合由不锈钢材料形成的第一接合材料和由锌合金材料形成的第二接合材料的方法，其特征在于，具备以下步骤：第一步骤，在第一接合材料的第一面配置第二接合材料；第二步骤，通过从上述第二接合材料侧向上述第一接合材料侧照射激光使上述第二接合材料的一部分熔融；第三步骤，加热上述第一接合材料的上述第一面；以及第四步骤，将一部分熔融的上述第二接合材料和上述第一面被加热了的上述第一接合材料接合。根据本专利技术的第二方案，可提供一种接合结构体，将由不锈钢材料形成的第一接合材料和由锌合金材料形成的第二接合材料接合而成，其特征在于，上述第一接合材料及上述第二接合材料通过上述第一方案的激光接合方法接合。专利技术效果r>根据本专利技术的一个方案，能够提供一种能够接合锌合金材料和不锈钢材料的激光接合方法及接合结构体。附图说明图1是表示接合装置的结构的图。图2是表示激光接合方法的顺序的一部分的流程图。图3是表示激光接合方法的顺序的一部分的图。图4是表示接合结构体的结构的图。图5是表示变形例的接合装置的结构的一部分的图。图中：1a、11a—第一面，11—第一接合材料，12—第二接合材料，20—接合结构体，L—激光，S1—配置工序(第一工序)，S2—熔融工序(第二工序)，S3—加热工序(第三工序)，S4—接合工序(第四工序)。具体实施方式在以下的说明中，将与各图中适当地示出的Z轴平行的方向称为上下方向，将与X轴平行的方向称为前后方向，将与Y轴平行的方向称为左右方向。前后方向及左右方向为互相正交，且与上下方向正交的方向。将上下方向中的Z轴的正的侧设为上侧，将上下方向中的Z轴的负的侧设为下侧。将前后方向中的X轴的正的侧设为前侧，将前后方向中的X轴的负的侧设为后侧。将左右方向中的Y轴的正的侧设为右侧，将左右方向中的Y轴的负的侧设为左侧。此外，在本实施方式中，上下方向、前后方向以及左右方向等仅为用于说明各部分的配置关系等的名称，实际的配置关系等可以为由这些名称表示的配置关系以外的配置关系等。图1是表示用于本实施方式的激光接合方法的接合装置的结构的图。如图1所示，本实施方式的接合装置100具备腔室1、保持部2、激光照射部3以及供气部4。腔室1封闭进行激光接合的作业空间。保持部2在腔室1内保持进行激光接合的对象物10。保持部2包括底座部2a和在与底座部2a之间将对象物10通过从两面夹住而约束的压板2b。底座部2a及压板2b例如由铜等散热性优异的金属构成。保持部2还作为在激光接合时冷却对象物10的冷却部件发挥功能。激光照射部3对对象物照射预定的激光L。激光照射部3包括发出YAG激光的激光发射部3a和使从激光发射部3a发出的激光聚焦的光学透镜3b。激光照射部3能够通过利用驱动器(未图示)使光学透镜3b移动来改变激光的聚焦位置。供气部4例如通过向腔室1内供给氮气或氩气等惰性气体G而将腔室1内保持为惰性气氛。本实施方式的接合装置100通过将腔室1内保持为惰性气氛，且在洁净的环境下对对象物10进行激光接合，能够提高接合的可靠性。通过本实施方式的接合装置100接合的对象物10是层叠由不锈钢材料形成的第一接合材料11和由锌合金材料形成的第二接合材料12而成的层叠体。作为构成第一接合材料11的不锈钢材料，使用奥氏体不锈钢(SUS304)，作为构成第二接合材料12的锌合金材料，使用锌压铸材料(ZDC2)。在本实施方式中，对构成激光接合的对象物10的第一接合材料11及第二接合材料12分别为板状的情况进行说明。此外，第一接合材料11及第二接合材料12的形状不作特别限定。在此，构成第一接合材料11的SUS304的熔点约为1370度，构成第二接合材料12的ZDC2的熔点约为470度。即，第一接合材料11及第二接合材料12的熔点的差约为900度。以往，无法通过激光使熔点这样显著不同的异种材料彼此熔融而接合。这是因为，在加热至使熔点高的SUS304熔融的温度的情况下，ZDC2便会挥发，不能成为使两种材料分别熔融的状态。对于此，如下述地，本实施方式的接合装置100能够接合作为熔点显著不同的异种材料的第一接合材料11(SUS304)和第二接合材料12(ZDC2)。图2是表示使用了本实施方式的接合装置100的激光接合方法的顺序的一部分的流程图。图3是表示激光接合方法的顺序的一部分的图。图3是将接合装置100的腔室1内放大了的图。图4是表示通过本实施方式的激光接合方法接合而成的接合结构体的结构的图。如图2所示，使用了本实施方式的接合装置100的激光接合方法包括配置工序(第一工序)S1、熔融工序(第二工序)S2、加热工序(第三工序)S3以及接合工序(第四工序)S4。本实施方式的接合装置100在腔室1内进行配置工序S1、熔融工序S2、加热工序S3以及接合工序S4。即，在本实施方式的激光接合方法中，配置工序S1、熔融工序S2、加热工序S3以及接合工序S4分别在腔室1内的惰性气氛下进行。配置工序S1是如图1所示地将激光接合的对象物10配置于接合装置100的腔室1内的工序。熔融工序S2是通过向第二接合材料12照射激光来使第二接合材料12的一部分熔融的工序。加热工序S3是加热第一接合材料11的第一面11a的工序。接合工序S4是将一部分熔融的第二接合材料12和第一面11a被加热的第一接合材料11接合的工序。具体地，在配置工序S1中，如图3所示，通过保持部2保持在第一接合材料11的第一面11a上配置有第二接合材料12的对象物10。在本实施方式的配置工序S1中，以成为第二接合材料12位于第一接合材料11的上侧的状态将对象物10配置于腔室1内。保持部2由于在底座部2a与压板2b之间夹着对象物10而保持为加压的状态。即，第一接合材料11及第二接合材料12以在上下方向上被加压的状态被保持。本实施方式的接合装置100中，除了在配置工序S1，在熔融工序S2、加热工序S3以及接合工序S4的期间也保持通过保持部2对对象物10进行加压的状态。即，在本实施方式的激光接合方法中，在配置工序S1、熔融工序S2、加热工序S3以及接合工序S4中保持为将第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光接合方法，使用激光接合由不锈钢材料形成的第一接合材料和由锌合金材料形成的第二接合材料，该激光接合方法的特征在于，具备以下步骤：/n第一步骤，在第一接合材料的第一面配置第二接合材料；/n第二步骤，通过从所述第二接合材料侧向所述第一接合材料侧照射激光，使所述第二接合材料的一部分熔融；/n第三步骤，加热所述第一接合材料的所述第一面；以及/n第四步骤，将一部分熔融的所述第二接合材料和所述第一面被加热了的所述第一接合材料接合。/n

【技术特征摘要】
20200203 JP 2020-0162951.一种激光接合方法，使用激光接合由不锈钢材料形成的第一接合材料和由锌合金材料形成的第二接合材料，该激光接合方法的特征在于，具备以下步骤：
第一步骤，在第一接合材料的第一面配置第二接合材料；
第二步骤，通过从所述第二接合材料侧向所述第一接合材料侧照射激光，使所述第二接合材料的一部分熔融；
第三步骤，加热所述第一接合材料的所述第一面；以及
第四步骤，将一部分熔融的所述第二接合材料和所述第一面被加热了的所述第一接合材料接合。


2.根据权利要求1所述的激光接合方法，其特征在于，
在所述第三步骤中，利用使所述第二接合材料的一部分熔融的所述激光的热加热所述第一接合材料的所述第一面。


3.根据权利要求2所述的激光接合方法，其特征在于，
在所述第二步骤中，以使所述激光聚焦在所述第二接合材料的比厚度的一半靠所述第一面侧的方式进行激光照射。


4.根据权利要求3所述的激光接合方法，其特征在于，
在所述第二步骤中，以使所述激光聚焦在所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑坂渡，迎和俊，
申请(专利权)人：日本电产株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP