灯中的熔融结合结构体及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种可获得稳定的高强度的焊接强度、可减少变形不良、减少焊接强度不足、减少焊接穿孔不良的灯中的熔融结合结构体及其制造方法。灯中的由高熔点金属构成的导电部件（５）和金属箔（６）的熔融结合结构体，其特征在于，在由高熔点金属构成的导电部件（５）的表面上重叠有金属箔（６）的区域中，使导电部件的高熔点金属（５）和金属箔（６）熔融，导电部件的高熔点金属（５）覆盖在金属箔（６）表面形成的开口的周边。并且，灯中的熔融结合结构体的制造方法，其特征在于，在由高熔点金属构成的导电部件（５）的表面上重叠有金属箔（６）的区域中，从金属箔（６）一侧通过纤维激光装置照射能量４０ＭＷ／ｃｍ↑［２］以上的激光，使导电部件（５）和金属箔（６）结合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到一种灯的供电结构相关的熔融结合结构体及其制造 方法。
技术介绍
以往，在OA用卤素灯、液晶投影光源用的水银灯、普通照明用 的金属卤化物灯等中，在密封部中经由金属箔结合内部导线和外部导 线，确保灯内的发光空间的气密性。内部导线和外部导线在金属箔结 合时，例如通过压紧密封(pinch seal)而封住的OA用卤素灯的金属 箔和内部导线的结合部分、或通过收縮密封(shrink seal)而封住的投 影仪光源用的水银灯的金属箔和内部导线的结合部分，以往通过电阻 焊接法结合。但是，在电阻焊接法中，因焊接电极棒的经时变化，焊接条件变 动，焊接质量不稳定，出现焊接强度不足并剥离的剥离不良、或因焊 接而在金属箔中产生穿孔的穿孔不良。进一步，在电阻焊接中，为了 获得焊接强度，在焊接时需要加压，通过该加压，在电极、导线棒等 细小配件中可能产生变形不良、弯折不良。专利文献l公开了在高压放电灯的制造中，为了结合钨电极和 钼箔，替代电阻焊接，通过使用了 YAG激光的激光焊接进行结合。专利文献l: JP特开2004-363014号公报 专利文献2: JP特开2003-257373号公报但是，本专利技术人发现，当实际通过YAG激光对灯电极的导线棒和金属箔进行焊接时，如图10所示，在灯中使用的钨电极和钼箔等金属 箔中，经常由于YAG激光焊接的能量，导致焊接熔核部再结晶，并因 焊接后的热收縮，容易使再结晶部分和非再结晶部分的晶界易断裂， 成为非常脆弱的焊接，发生焊接剥离不良。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，鉴于上述现有技术的问题，提供一种可获得 稳定的高强度的焊接强度、可减少变形不良、减少焊接强度不足不良、 并减少焊接穿孔不良的。本专利技术为了解决上述问题采用如下方式。第1方式的灯中的熔融结合结构体，是灯中的由高熔点金属构成 的导电部件和金属箔的熔融结合结构体，其特征在于，在上述由高熔 点金属构成的导电部件的表面上重叠有上述金属箔的区域中，使上述 导电部件的高熔点金属和上述金属箔熔融，上述导电部件的高熔点金 属覆盖在金属箔表面形成的开口的周边。第2方式的灯中的熔融结合结构体，在第1方式中，其特征在于， 上述由高熔点金属构成的导电部件是钨或钼，上述金属箔是钼。第3方式的灯中的熔融结合结构体的制造方法，制造第1方式或 第2方式所述的灯中的熔融结合结构体，其特征在于，在上述由高熔 点金属构成的导电部件的表面上重叠有上述金属箔的区域中，从上述 金属箔一侧通过纤维激光装置照射能量40MW/cm2以上的激光，使上 述导电部件和上述金属箔结合。根据本专利技术的灯中的熔融结合结构体，可获得稳定的高强度的焊 接强度，可实现变形不良的减少、焊接强度不足不良的减少、焊接穿 孔不良的减少。进一步，根据本专利技术的灯中的熔融结合结构体的制造方法，可提供一种具有稳定的高强度的焊接强度的熔融结合结构体。 附图说明图1是表示第1实施方式涉及的使用了一个金属箔密封件的两端 密封型的放电灯的构成的截面图。图2是表示图1所示的放电灯的密封部中的熔融结合结构体的整 体构成的平面图。图3是表示图1所示的放电灯的密封部中的熔融结合结构体的整体构成的透视图。图4是图3所示的焊接部8的放大截面图。图5是表示第2实施方式涉及的使用了多个金属箔密封件的两端 密封型的放电灯的构成的截面图。图6是表示图5所示的放电灯的密封部焊接时的熔融结合结构体 的整体构成的平面图及侧面图。图7是表示第3实施方式涉及的、以卤素灯为代表的白炽灯的密 封部焊接时的熔融结合结构体的整体构成的平面图。图8是表示用于测定焊接强度的实验方法的图。图9是表示焊接强度的测定结果的图。图10是表示在由高熔点金属构成的导电部件和金属箔的熔融结 合结构体中通过YAG激光焊接产生焊接剥离不良的情况的图。具体实施例方式作为应用本专利技术的熔融结合结构体的灯，包括以卤素灯为代表的 白炽灯或放电灯。另外在本专利技术中，导电部件在白炽灯中是指内 部导线棒及外部导线棒，在使用一个金属箔密封件的放电灯中是指电 极芯棒及外部导线棒，在使用多个金属箔密封件的放电灯中是指焊接 多个金属箔的、与电极芯棒连设的盘状部件及与外部导线连设的盘状 部件。参照图1至图4说明本专利技术的第1实施方式。图1是表示使用了一个金属箔密封件的两端密封型的放电灯的构 成的截面图。如该图所示，在该放电灯1的放电容器2内配置有一对电极3, 在与放电容器2连设的密封部4内，结合了由高熔点金属构成的电极 芯棒5的金属箔6气密性密封在一对电极3上，进一步在金属箔6上 结合有外部导线7。其中，金属箔6例如如专利文献2所示，在高压水 银灯的密封部中，改良了平面四角平板形状的金属箔，使金属箔与电 极的焊接部分小幅化，缠绕电极的外表面而形成，小幅化的部分以外 的宽幅部的截面大致形成为Q状或W字状。图2是表示图1所示的放电灯的密封部中的熔融结合结构体的整 体构成的平面图，图3是其透视图。如该图2、图3所示，在由高熔点金属构成的作为导电部件的电 极芯棒5的表面上重叠有金属箔6的区域内，照射纤维激光使之熔融， 使电极芯棒5和金属箔6结合。焊接部8表示照射纤维激光使电极芯 棒5和金属箔6结合的位置。此外，此处示出了电极芯棒5使用钨芯 棒、金属箔6使用钼箔的例子。图4是图3所示的焊接部8的放大截面图。如该图所示，当照射纤维激光时，由钨芯棒构成的电极芯棒5和 由钼箔构成的金属箔6熔融，钨芯棒5的熔融的钨9覆盖在钼箔6表 面形成的开口的周边。这样一来，钨芯棒5和覆盖在钼箔6表面的开 口周边的钨9成为一体并结合，因此钨芯棒5和钼箔6牢固地结合。此外，典型的导电部件材料和金属箔材料的组合是钨(W)和 (Mo)、或者钼(Mo)和钼(Mo)。这些组合是在开灯时变为高温的密封部中防止产生密封不良、箔焊接断裂的优选组合。 本实施方式涉及的熔融结合结构体如下制造。使作为导电部件的电极芯棒5和金属箔6重叠，从金属箔6 —侧 照射能量密度为40MW/cr^以上的来自纤维激光装置的激光。具体而言，在钼(Mo)箔-钨(W)芯棒的焊接中，使来自纤维激 光装置的激光直径集中为约20um，在能量密度40MW/ci^以上例如 60MW/cm2、激光输出200W的输出下，从钼(Mo)箔一侧离开100mm， 照射激光2.5msec。其中，钼(Mo)箔使宽0.7mm的钼箔与钨芯棒的 形状对应地弯曲为槽状，宽0.5mm、厚20um，钨(W)芯棒直径为 0.4mm。如上所述，可以是图4所示的如下焊接结构照射激光时，贯 通作为重叠材料的上部材料的钼(Mo)箔，作为下部材料的钨(W) 喷出，喷出的鸨(W)的一部分升华，其他喷出的钨(W)的表面粘性 下降，流到周边，蔓延到钼(Mo)箔上，在蔓延的钨(W)和作为下 部材料的钨(W)芯棒之间圆周状地夹住钼(Mo)箔，作为下部材料 的鸽(W)芯棒凹陷为喷出的凹状。参照图5及图6说明本专利技术的第2实施方式。图5是表示使用了多个金属箔密封件的两端密封型的放电灯的构 成的截面图。如该图所示，在该放电灯11的放电容器12内， 一对电极13相对 配置，在与放电容器12连设的密封部14内，多个金属箔16气密性地 密封在一对电极13上，上述多个金属箔16结合到与由高熔点金属构 成的电极芯棒15 —体形成的金属盘18上，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种灯中的熔融结合结构体，是灯中的由高熔点金属构成的导电部件和金属箔的熔融结合结构体，其特征在于，　在上述由高熔点金属构成的导电部件的表面上重叠有上述金属箔的区域中，使上述导电部件的高熔点金属和上述金属箔熔融，上述导电部件的高熔点金属 覆盖在金属箔表面形成的开口的周边。

【技术特征摘要】
JP 2007-11-14 2007-2950341. 一种灯中的熔融结合结构体，是灯中的由高熔点金属构成的导电部件和金属箔的熔融结合结构体，其特征在于，在上述由高熔点金属构成的导电部件的表面上重叠有上述金属箔的区域中，使上述导电部件的高熔点金属和上述金属箔熔融，上述导电部件的高熔点金属覆盖在金属箔表面形成的开口的周边。2. 根...

【专利技术属性】
技术研发人员：长町信宏，熊田丰彦，
申请(专利权)人：优志旺电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]