特許 7609652 銅合金板の接合方法及び銅合金板の接合体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-23

(45)【発行日】2025-01-07

(54)【発明の名称】銅合金板の接合方法及び銅合金板の接合体

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/244 20140101AFI20241224BHJP

   B23K 26/21 20140101ALI20241224BHJP

   B23K 26/28 20140101ALI20241224BHJP

   B23K 26/32 20140101ALI20241224BHJP

【ＦＩ】

B23K26/244

B23K26/21 G

B23K26/28

B23K26/32

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021025139

(22)【出願日】2021-02-19

(65)【公開番号】P2022127158

(43)【公開日】2022-08-31

【審査請求日】2023-09-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所

(72)【発明者】

【氏名】泊 圭一郎

(72)【発明者】

【氏名】永田 康弘

(72)【発明者】

【氏名】今村 美速

【審査官】杉田 隼一

(56)【参考文献】

【文献】再公表特許第９９／０２２０８１（ＪＰ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－０４９５３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０３５３４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１０３０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０７１４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】再公表特許第２０１６／１９４３２２（ＪＰ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－１４２２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０３０１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１６６３６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ２６／２４４

Ｂ２３Ｋ ２６／２１

Ｂ２３Ｋ ２６／２８

Ｂ２３Ｋ ２６／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の銅合金板同士をレーザ溶接して接合させる銅合金板の接合方法であって、
銅の融点より低い沸点を有する少なくとも一つの成分を含む複数の前記銅合金板同士を重ねて配置させる配置工程と、
前記銅合金板同士を重ね合わせた被照射部に対して溶接方向に沿ってレーザ光を照射し、複数の前記銅合金板を接合させるレーザ溶接工程と、
を含み、
前記レーザ溶接工程において、
前記レーザ光を前記溶接方向と交差する幅方向へ複数回移動させながら前記溶接方向へ走査させて、複数の前記銅合金板が重ね合わされた重ね合わせ部分に、溶融金属が凝固した溶接部を表裏に貫通して設けるとともに、前記溶接部を、表面側の前記幅方向の幅寸法に対して、裏面側の前記幅方向の幅寸法を８０％以上にする、
銅合金板の接合方法。

【請求項2】

前記銅合金板に含まれる銅の融点より低い沸点を有する成分が、亜鉛、マグネシウムあるいはリンである、
請求項１に記載の銅合金板の接合方法。

【請求項3】

前記レーザ溶接工程において、前記レーザ光を前記幅方向へ周期的に移動させながら前記溶接方向へ走査させる、
請求項１または請求項２に記載の銅合金板の接合方法。

【請求項4】

前記レーザ溶接工程において、前記レーザ光をウォブリングさせて照射位置を旋回させながら前記溶接方向へ走査させる、
請求項１～３のいずれか一項に記載の銅合金板の接合方法。

【請求項5】

前記レーザ溶接工程において、前記レーザ光をウィービングさせて照射位置を前記溶接方向と交差する幅方向へ周期的に移動させながら前記溶接方向へ走査させる、
請求項１～３のいずれか一項に記載の銅合金板の接合方法。

【請求項6】

互いに接合させる前記銅合金板が厚さ０．１ｍｍ～１．０ｍｍの薄板である、
請求項１～５のいずれか一項に記載の銅合金板の接合方法。

【請求項7】

銅の融点より低い沸点を有する少なくとも一つの成分を含む複数の銅合金板同士を重ね合わされた重ね合わせ部分が、互いに溶接されて接合された銅合金板の接合体であって、
前記重ね合わせ部分には、溶融金属が凝固したレーザ溶接部が表裏に貫通して設けられ、
前記レーザ溶接部は、表面側の溶接方向と交差する幅方向の幅寸法に対して、裏面側の前記幅方向の幅寸法が８０％以上である、
銅合金板の接合体。

【請求項8】

前記レーザ溶接部の表裏には、溶接方向に沿うビードが形成され、
それぞれの前記ビードには、複数の環状溶接痕が溶接方向に連なるように形成されている、
請求項７に記載の銅合金板の接合体。

【請求項9】

前記レーザ溶接部の表裏には、溶接方向に沿うビードが形成され、
それぞれの前記ビードには、溶接方向に沿って波状溶接痕が形成されている、
請求項７に記載の銅合金板の接合体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、銅合金板の接合方法及び銅合金板の接合体に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、銅合金板同士を接合する場合、ろう付けや加締めによる接合方法が用いられる。しかし、これらの接合方法は、生産性が低く、また、生産コストが嵩張ってしまう。これに対して、銅合金板同士をレーザ溶接する接合方法によれば、コストを抑えつつ高い生産性が得られる。

【0003】

レーザによって銅合金板同士を溶接する技術として、特許文献１には、同じ集光ビーム径を有する２つ以上のファイバレーザビームを、各々のファイバレーザビームの照射部における中心間距離が集光ビーム径の０．７以下となるように被溶接部に照射することが示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１４－１６１８６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、銅合金板は熱伝導率が高く、しかも、レーザ光の吸収率も低いため、安定した入熱を与えるのが難しい。特に、板厚が薄い銅合金薄板をレーザ溶接する場合、反射による溶け込み不良や溶け落ちなどの欠陥が発生し易く、信頼性の高い接合が難しい。

【0006】

しかも、亜鉛、マグネシウムあるいはリンなどの低沸点元素を含む銅合金板をレーザ溶接する場合、急激な入熱によって低沸点元素が蒸発して溶融金属が吹き飛ばされ、さらに溶け落ちなどの欠陥が発生し易く、品質低下を招いてしまうおそれがある。

【0007】

そこで本発明は、高い信頼性で銅合金板同士をレーザ溶接して接合させることが可能な銅合金板の接合方法及び高い信頼性で接合された銅合金板の接合体を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は下記構成からなる。
（１） 複数の銅合金板同士をレーザ溶接して接合させる銅合金板の接合方法であって、
銅の融点より低い沸点を有する少なくとも一つの成分を含む複数の前記銅合金板同士を重ねて配置させる配置工程と、
前記銅合金板同士を重ね合わせた被照射部に対して溶接方向に沿ってレーザ光を照射し、複数の前記銅合金板を接合させるレーザ溶接工程と、
を含み、
前記レーザ溶接工程において、
前記レーザ光を前記溶接方向と交差する幅方向へ複数回移動させながら前記溶接方向へ走査させる、
銅合金板の接合方法。
（２） 複数の銅合金板が重ね合わされ、重ね合わせ部分が溶接されて接合された銅合金板の接合体であって、
前記重ね合わせ部分には、溶融金属が凝固した溶接部が表裏に貫通して設けられ、
前記溶接部は、表面側の幅寸法に対して、裏面側の幅寸法が８０％以上である、
銅合金板の接合体。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、高い信頼性で銅合金板同士をレーザ溶接して接合させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】銅合金板同士をレーザ溶接する様子を示す斜視図である。

【図2】レーザ照射装置を模式的に示す概略斜視図である。

【図3】レーザ溶接の様子を示す縁部を重ね合わせた銅合金板の概略平面図である。

【図4】銅合金板同士を接合させた接合体における接合箇所の断面図である。

【図5】銅合金板同士を接合させた接合体の接合箇所の状態を示す図であって、（Ａ）はレーザ光の照射側の概略平面図、（Ｂ）はレーザ光の照射側と反対側の概略平面図である。

【図6】他のレーザ溶接の様子を示す縁部を重ね合わせた銅合金板の概略平面図である。

【図7】銅合金板同士を接合させた接合体の接合箇所の状態を示す図であって、（Ａ）はレーザ光の照射側の概略平面図、（Ｂ）はレーザ光の照射側と反対側の概略平面図である。

【図8】実施例１の評価結果を示す画像であって、（Ａ）はレーザ光の照射側の画像、（Ｂ）はレーザ光の照射側と反対側の画像、（Ｃ）は接合箇所における断面の画像である。

【図9】比較例１の評価結果を示す画像であって、（Ａ）はレーザ光の照射側の画像、（Ｂ）はレーザ光の照射側と反対側の画像、（Ｃ）は接合箇所における断面の画像である。

【図10】比較例２の評価結果を示す画像であって、（Ａ）はレーザ光の照射側の画像、（Ｂ）はレーザ光の照射側と反対側の画像、（Ｃ）は接合箇所における断面の画像である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、銅合金板１１，１３同士をレーザ溶接する様子を示す斜視図である。

【0012】

図１に示すように、本実施形態に係る銅合金板の接合方法は、複数の銅合金板１１，１３をレーザ溶接によって接合する方法である。本例では、２枚の銅合金板１１，１３を接合する場合を例示する。

【0013】

被接合物である銅合金板１１，１３は、それぞれの一部が互いに重ね合わされ、この重ね合わせた部分が被照射部１５とされる。そして、この被照射部１５にレーザ照射装置１００によってレーザ光Ｌが照射されてレーザ溶接され、互いに接合される。

【0014】

図２は、レーザ照射装置１００を模式的に示す概略斜視図である。
図２に示すように、被照射部１５にレーザ光Ｌを照射するレーザ照射装置１００は、ガルバノスキャナユニットを備えたもので、ガルバノミラー１０１と、ｆθレンズ１０３とを有している。このレーザ照射装置１００は、ファイバレーザ発振器（図示略）から出力されたファイバレーザをガルバノミラー１０１で反射させ、ｆθレンズ１０３を通して集光させて被照射部１５へ照射する。このレーザ照射装置１００によれば、回転軸に取り付けられたガルバノミラー１０１の角度を制御することにより、レーザ光Ｌを高速かつ高精度に走査させることができる。

【0015】

互いに接合させる銅合金板１１，１３は、銅（Ｃｕ）の融点より低い沸点を有する少なくとも一つの成分を有する銅合金からなる板材である。銅合金板１１，１３に含まれる銅（Ｃｕ）の融点より低い沸点を有する成分としては、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）あるいはリン（Ｐ）である。これらの銅合金板１１，１３としては、厚さ０．１ｍｍ～１．０ｍｍの薄板が用いられる。なお、各銅合金板１１，１３の板厚は等しくてもよく、いずれか一方が他方より厚くてもよい。

【0016】

次に、本実施形態に係る銅合金板の接合方法について説明する。
図３は、レーザ溶接の様子を示す縁部を重ね合わせた銅合金板１１，１３の概略平面図である。図４は、銅合金板１１，１３同士を接合させた接合体２５における接合箇所の断面図である。図５は、銅合金板１１，１３同士を接合させた接合体２５の接合箇所の状態を示す図である。

【0017】

（配置工程）
図３に示すように、互いに接合させる銅合金板１１，１３を重ね合わせて配置させる。本例では、銅合金板１１，１３の縁部同士を重ね合わせる。これにより、銅合金板１１，１３に、互いに重ね合わせた部分からなる被照射部１５を設ける。

【0018】

（レーザ溶接工程）
次に、銅合金板１１，１３の被照射部１５に対してレーザ照射装置１００からレーザ光Ｌを照射し、被照射部１５の一端１５ａから他端１５ｂへ向かう溶接方向Ａに沿って走査させる。

【0019】

このとき、レーザ照射装置１００をウォブリング動作させることにより、レーザ光Ｌを周期的に旋回させながら溶接方向Ａへ走査させる。すると、レーザ光Ｌが被照射部１５に対して螺旋Ｒが溶接方向Ａに沿って互いに重なり合うように螺旋状に照射される。これにより、被照射部１５には、溶接方向Ａに対して交差する幅方向へ旋回径Ｄで複数回にわたって移動しながら溶接方向Ａへレーザ光Ｌが走査されることとなる。これにより、銅合金板１１，１３の被照射部１５は、レーザ光Ｌによって段階的に加熱されて溶接されることとなる。

【0020】

このように、レーザ照射装置１００をウォブリング動作させてレーザ溶接を行うと、図４に示すように、銅合金板１１，１３同士の接合部には、レーザ光Ｌの照射箇所が溶融して互いに溶け込み、レーザ光Ｌの照射側と反対側の銅合金板１３の裏面まで溶融する。そして、この溶融部分が冷却されて凝固・硬化した溶接部２１が形成されて銅合金板１１，１３が接合され、これらの銅合金板１１，１３の接合体２５が得られる。

【0021】

この銅合金板１１，１３の接合体２５の溶接部２１には、レーザ光Ｌの照射側にビードＢａが形成され、レーザ光Ｌの照射側と反対側にビードＢｂが形成される。そして、レーザ光Ｌの照射側と反対側に形成されるビードＢｂの幅寸法ＷＢｂは、レーザ光Ｌの照射側の銅合金板１１の表面に形成されるビードＢａの幅寸法ＷＢａの８０％以上となる。

【0022】

図５の（Ａ）に示すように、接合体２５におけるレーザ光Ｌの照射側のビードＢａには、レーザ光Ｌを旋回させたことにより、複数の環状溶接痕ＭＲａが溶接方向Ａに連なるように形成される。同様に、図５の（Ｂ）に示すように、接合体２５におけるレーザ光Ｌの照射側と反対側のビードＢｂには、レーザ光Ｌを旋回させたことにより、複数の環状溶接痕ＭＲｂが溶接方向Ａに連なるように形成される。

【0023】

このように、本発明の銅合金板の接合方法によれば、銅合金板１１，１３の重なり部分に対して溶接方向Ａに沿ってレーザ光Ｌを照射する際に、レーザ光Ｌを溶接方向Ａと交差する幅方向へ複数回移動させながら溶接方向Ａへ走査させる。これにより、銅合金板１１，１３の重ね合わせた部分からなる被照射部１５をレーザ光Ｌによって段階的に加熱して溶接できる。つまり、細かく入熱を制御できるので、反射等による溶け込み不良を抑えつつ、合金組成の急激な蒸発によるブローホール、割れあるいは溶け落ちなどの溶接欠陥の発生を抑制できる。また、急熱急冷を抑えることにより、クラックの発生を低減させることができる。つまり、熱伝導率が高く、しかも、レーザ光Ｌの吸収率が低いために安定した入熱を与えるのが難しい銅合金板１１，１３同士を、高い信頼性でレーザ溶接して接合させることができる。

【0024】

したがって、銅合金板に含まれる銅の融点より低い沸点を有する成分が、亜鉛、マグネシウムあるいはリンなどであっても、これらの合金組成の急激な蒸発による溶接欠陥の発生を抑制し、銅合金板同士を、高い信頼性でレーザ溶接して接合させることができる。

【0025】

特に、レーザ光Ｌを溶接方向に対して交差する幅方向へ周期的に移動させながら溶接方向Ａへ走査させることにより、溶融金属が凝固するまでの時間を確保し、溶融金属中に生じた気泡の抜けを促進できる。

【0026】

具体的には、レーザ光Ｌをウォブリングさせて照射位置を旋回させながら溶接方向Ａへ走査させることにより、溶接個所への入熱をより細かく制御し、合金組成の急激な蒸発を抑制しつつ十分な入熱量を確保できる。

【0027】

これにより、互いに接合させる銅合金板１１，１３が厚さ０．１ｍｍ～１．０ｍｍの薄板であっても、高い信頼性でレーザ溶接して接合させることができる。

【0028】

そして、本発明の接合方法によって得られた銅合金板の接合体２５によれば、複数の銅合金板１１，１３の重ね合わせ部分に、表裏に貫通する溶接部２１を有している。そして、この溶接部２１は、表面側の幅寸法ＷＢａに対して、裏面側の幅寸法ＷＢｂが８０％以上である。したがって、複数の銅合金板１１，１３の重ね合わせ部分が溶接部２１でバランスよく高強度に接合された接合体２５が得られる。

【0029】

また、溶接部２１の表裏のビードＢａ，Ｂｂにおいて、溶接方向Ａに連なる複数の環状溶接痕ＭＲａ，ＭＲｂを有することから、レーザ光Ｌをウォブリングさせて照射させたことにより、バランスよく高強度に溶接されて接合された接合体２５であることを確認でき、品質の管理が容易になる。

【0030】

上記の接合方法は、例えば、凹状の銅合金板に平板状の銅合金板を重ねて外周部をレーザ溶接して接合させることにより、内部に空洞部が形成されたべーパーチャンバを製造する際に好適である。

【0031】

なお、上記の例では、２枚の銅合金板１１，１３を接合する態様を説明したが、本発明はこの態様に限定されるものではなく、３枚以上の銅合金板を接合する場合にも適用できる。

【0032】

また、上記の例では、レーザ溶接工程において、レーザ照射装置１００をウォブリング動作させたが、ウォブリング動作以外のウィービング動作等によってレーザ光Ｌを溶接方向Ａに対して交差する幅方向へ複数回移動させながら溶接方向Ａへ走査させてもよい。

【0033】

具体的には、図６に示すように、レーザ溶接工程において、レーザ照射装置１００をウィービング動作させることにより、レーザ光Ｌを周期的に溶接方向Ａと交差する幅方向へ、幅寸法Ｗで周期的に往復移動させる。この場合も、銅合金板１１，１３の被照射部１５は、レーザ光Ｌによって段階的に加熱されて溶接されることとなる。

【0034】

このように、レーザ照射装置１００をウィービング動作させてレーザ溶接を行う場合も、銅合金板１１，１３同士の接合部には、レーザ光Ｌの照射箇所が溶融して互いに溶け込み、レーザ光Ｌの照射側と反対側の銅合金板１３の裏面まで溶融する（図４参照）。そして、この溶融部分が冷却されて凝固・硬化した溶接部２１が形成されて銅合金板１１，１３が接合され、これらの銅合金板１１，１３の接合体２５が得られる。

【0035】

そして、この銅合金板１１，１３の接合体２５の溶接部２１においても、レーザ光Ｌの照射側と反対側に形成されるビードＢｂの幅寸法ＷＢｂが、レーザ光Ｌの照射側の銅合金板１１の表面に形成されるビードＢａの幅寸法ＷＢａの８０％以上となる。

【0036】

さらに、図７の（Ａ）に示すように、接合体２５におけるレーザ光Ｌの照射側のビードＢａには、レーザ光Ｌを溶接方向Ａと交差する方向へ往復移動させたことにより、溶接方向Ａに沿って波状溶接痕ＭＷａが形成される。同様に、図７の（Ｂ）に示すように、接合体２５におけるレーザ光Ｌの照射側と反対側のビードＢｂには、レーザ光Ｌを溶接方向Ａと交差する方向へ往復移動させたことにより、溶接方向Ａに沿って波状溶接痕ＭＷｂが形成される。

【0037】

この場合も、ウィービングさせて照射位置を溶接方向Ａと交差する幅方向へ周期的に移動させながら溶接方向Ａへ走査させることにより、溶接個所への入熱をより細かく制御し、合金組成の急激な蒸発を抑制しつつ十分な入熱量を確保できる。

【0038】

そして、得られた銅合金板の接合体２５の溶接部２１は、表面側の幅寸法ＷＢａに対して、裏面側の幅寸法ＷＢｂが８０％以上となる。したがって、複数の銅合金板１１，１３の重ね合わせ部分が溶接部２１でバランスよく高強度に接合された接合体２５が得られる。

【0039】

また、溶接部２１の表裏のビードＢａ，Ｂｂにおいて、溶接方向Ａに沿う波状溶接痕ＭＷａ，ＭＷｂを有することから、レーザ光Ｌをウィービングさせて照射させたことにより、バランスよく高強度に溶接されて接合された接合体２５であることを確認でき、品質の管理が容易になる。

【実施例】

【0040】

組成及び板厚が同一の２枚の銅合金板１１，１３を重ね合わせ、ガルバノスキャナユニットを備えたレーザ照射装置によってレーザ溶接して接合体を作製し、作製した接合体における溶接個所の表面、裏面及び断面を観察して評価した。銅合金板１１，１３としては、板厚０．１５ｍｍの（Ｎｉ，Ｆｅ）－Ｐ系銅合金を用いた。

【0041】

＜溶接条件＞
（実施例１）
レーザ出力３．８ｋＷ、走査速度１０ｍ／ｍｉｎでウォブリング動作させながら一方向の溶接方向に沿ってレーザ溶接した。ウォブリング動作は、旋回径０．６ｍｍ、旋回周期２５０Ｈｚとした。
（比較例１）
レーザ出力４．７ｋＷ、走査速度２０ｍ／ｍｉｎで一方向の溶接方向に沿って直線的にレーザ溶接した。
（比較例２）
レーザ出力４．５ｋＷ、走査速度２０ｍ／ｍｉｎで一方向の溶接方向に沿って直線的にレーザ溶接した。

【0042】

＜評価結果＞
図８～図１０は、実施例１、比較例１及び比較例２の評価結果を示す画像であり、それぞれの図において、（Ａ）はレーザ光の照射側の画像、（Ｂ）はレーザ光の照射側と反対側の画像、（Ｃ）は接合箇所における断面の画像である。

【0043】

（実施例１）
実施例１では、図８の（Ａ）に示すように、レーザ光の照射側の銅合金板１１の表面にビードＢａが形成され、このビードＢａには、レーザ光を旋回させたことにより複数の環状溶接痕ＭＲａが形成された。また、図８の（Ｂ）に示すように、レーザ光の照射側と反対側の銅合金板１３の表面にもビードＢｂが形成され、このビードＢｂにも、レーザ光を旋回させたことにより複数の環状溶接痕ＭＲｂが形成された。また、ビードＢａ，Ｂｂには、溶け落ちが生じた形跡がなかった。

【0044】

また、実施例１では、図８の（Ｃ）に示すように、銅合金板１１，１３同士の接合部に厚さ方向にわたって貫通する溶接部２１が形成された。この溶接部２１において、銅合金板１１側に形成されたビードＢａの幅寸法ＷＢａは０．８０ｍｍであり、銅合金板１３側に形成されたビードＢｂの幅寸法ＷＢｂは、０．６９ｍｍであった。したがって、ビードＢｂの幅寸法ＷＢｂは、ビードＢａの幅寸法ＷＢａの８６％であった。つまり、幅寸法ＷＢａに対して幅寸法ＷＢｂが８０％以上であり、銅合金板１１，１３おいて溶接部２１が偏りなく形成されていた。

【0045】

（比較例１）
比較例１では、図９の（Ａ）に示すように、レーザ光の照射側の銅合金板１１の表面に、レーザ光の走査方向に沿う線状のビードＢａが形成された。また、図９の（Ｂ）に示すように、レーザ光の照射側と反対側の銅合金板１３の表面にも、レーザ光の走査方向に沿う線状のビードＢｂが形成された。しかし、これらのビードＢａ及びビードＢｂには、レーザ光によって急激に入熱されたためか、溶け落ちが生じていた（図９の（Ａ）及び図９（Ｂ）におけるＦ部分）。

【0046】

また、比較例１では、図９の（Ｃ）に示すように、銅合金板１１，１３同士の接合部に、厚さ方向にわたって貫通する溶接部２１が形成された。この溶接部２１において、銅合金板１１側に形成されたビードＢａの幅寸法ＷＢａは０．６６ｍｍであり、銅合金板１３側に形成されたビードＢｂの幅寸法ＷＢｂは、０．４８ｍｍであった。したがって、ビードＢｂの幅寸法ＷＢｂは、ビードＢａの幅寸法ＷＢａの７２％であった。つまり、幅寸法ＷＢａに対して幅寸法ＷＢｂが８０％未満であり、銅合金板１１，１３同士の接合部において溶接部２１が偏って形成されていた。

【0047】

（比較例２）
比較例２では、図１０の（Ａ）に示すように、レーザ光の照射側の銅合金板１１の表面に、レーザ光の走査方向に沿う線状のビードＢａが形成された。しかし、図１０の（Ｂ）に示すように、レーザ光の照射側と反対側の銅合金板１３の表面には、ビードＢｂが形成されなかった。

【0048】

また、比較例２では、図１０の（Ｃ）に示すように、銅合金板１１，１３同士の接合部において、レーザ光の照射側の銅合金板１１に溶接部２１が形成された。しかし、レーザ光Ｌの出力不足のためか、この溶接部２１は、銅合金板１３にほとんど達してなく、銅合金板１３には溶け込んでいなかった。

【0049】

このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。

【0050】

以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１） 複数の銅合金板同士をレーザ溶接して接合させる銅合金板の接合方法であって、
銅の融点より低い沸点を有する少なくとも一つの成分を含む複数の前記銅合金板同士を重ねて配置させる配置工程と、
前記銅合金板同士を重ね合わせた被照射部に対して溶接方向に沿ってレーザ光を照射し、複数の前記銅合金板を接合させるレーザ溶接工程と、
を含み、
前記レーザ溶接工程において、
前記レーザ光を前記溶接方向と交差する幅方向へ複数回移動させながら前記溶接方向へ走査させる、銅合金板の接合方法。
この構成の銅合金板の接合方法によれば、銅合金板の重なり部分に対して溶接方向に沿ってレーザ光を照射する際に、レーザ光を溶接方向と交差する幅方向へ複数回移動させながら溶接方向へ走査させる。これにより、銅合金板の重ね合わせた部分をレーザ光によって段階的に加熱して溶接できる。つまり、細かく入熱を制御できるので、反射等による溶け込み不良を抑えつつ、合金組成の急激な蒸発によるブローホール、割れあるいは溶け落ちなどの溶接欠陥の発生を抑制できる。また、急熱急冷を抑えることにより、クラックの発生を低減させることができる。つまり、熱伝導率が高く、しかも、レーザ光の吸収率が低いために安定した入熱を与えるのが難しい銅合金板同士を、高い信頼性でレーザ溶接して接合させることができる。

【0051】

（２） 前記銅合金板に含まれる銅の融点より低い沸点を有する成分が、亜鉛、マグネシウムあるいはリンである、（１）に記載の銅合金板の接合方法。
この構成の銅合金板の接合方法によれば、亜鉛、マグネシウムあるいはリンなどの合金組成の急激な蒸発による溶接欠陥の発生を抑制し、銅合金板同士を、高い信頼性でレーザ溶接して接合させることができる。

【0052】

（３） 前記レーザ溶接工程において、前記レーザ光を前記溶接方向に対して交差する幅方向へ周期的に移動させながら前記溶接方向へ走査させる、（１）または（２）に記載の銅合金板の接合方法。
この構成の銅合金板の接合方法によれば、レーザ光を溶接方向に対して交差する幅方向へ周期的に移動させながら溶接方向へ走査させることにより、溶融金属が凝固するまでの時間を確保し、溶融金属中に生じた気泡の抜けを促進できる。

【0053】

（４） 前記レーザ溶接工程において、前記レーザ光をウォブリングさせて照射位置を旋回させながら前記溶接方向へ走査させる、（１）～（３）のいずれか一つに記載の銅合金板の接合方法。
この構成の銅合金板の接合方法によれば、レーザ光をウォブリングさせて照射位置を旋回させながら溶接方向へ走査させることにより、溶接個所への入熱をより細かく制御し、合金組成の急激な蒸発を抑制しつつ十分な入熱量を確保できる。

【0054】

（５） 前記レーザ溶接工程において、前記レーザ光をウィービングさせて照射位置を前記溶接方向と交差する幅方向へ周期的に移動させながら前記溶接方向へ走査させる、（１）～（３）のいずれか一つに記載の銅合金板の接合方法。
この構成の銅合金板の接合方法によれば、ウィービングさせて照射位置を溶接方向と交差する幅方向へ周期的に移動させながら溶接方向へ走査させることにより、溶接個所への入熱をより細かく制御し、合金組成の急激な蒸発を抑制しつつ十分な入熱量を確保できる。

【0055】

（６） 互いに接合させる前記銅合金板が厚さ０．１ｍｍ～１．０ｍｍの薄板である、（１）～（５）のいずれか一つに記載の銅合金板の接合方法。
この構成の銅合金板の接合方法によれば、互いに接合させる銅合金板が厚さ０．１ｍｍ～１．０ｍｍの薄板であっても、高い信頼性でレーザ溶接して接合させることができる。

【0056】

（７） 複数の銅合金板が重ね合わされ、重ね合わせ部分が溶接されて接合された銅合金板の接合体であって、
前記重ね合わせ部分には、溶融金属が凝固した溶接部が表裏に貫通して設けられ、
前記溶接部は、表面側の幅寸法に対して、裏面側の幅寸法が８０％以上である、銅合金板の接合体。
この構成の銅合金板の接合体によれば、複数の銅合金板の重ね合わせ部分に、表裏に貫通する溶接部を有している。そして、この溶接部は、表面側の幅寸法に対して、裏面側の幅寸法が８０％以上である。したがって、複数の銅合金板の重ね合わせ部分が溶接部でバランスよく高強度に接合された接合体が得られる。

【0057】

（８） 前記溶接部の表裏には、溶接方向に沿うビードが形成され、
それぞれの前記ビードには、複数の環状溶接痕が溶接方向に連なるように形成されている、（７）に記載の銅合金板の接合体。
この構成の銅合金板の接合体によれば、溶接部の表裏のビードにおいて、溶接方向に連なる複数の環状溶接痕を有することから、例えば、レーザ光をウォブリングさせて照射させたことにより、バランスよく高強度に溶接されて接合された接合体であることを確認でき、品質の管理が容易になる。

【0058】

（９） 前記溶接部の表裏には、溶接方向に沿うビードが形成され、
それぞれの前記ビードには、溶接方向に沿って波状溶接痕が形成されている、（７）に記載の銅合金板の接合体。
この構成の銅合金板の接合体によれば、溶接部の表裏のビードにおいて、溶接方向に沿う波状溶接痕を有することから、例えば、レーザ光をウィービングさせて照射させたことにより、バランスよく高強度に溶接されて接合された接合体であることを確認でき、品質の管理が容易になる。

【符号の説明】

【0059】

１１，１３ 銅合金板
１５ 被照射部
２１ 溶接部
２５ 接合体
Ａ 溶接方向
Ｂａ，Ｂｂ ビード
Ｌ レーザ光
ＷＢａ，ＷＢｂ 幅寸法
ＭＲａ，ＭＲｂ 環状溶接痕
ＭＷａ，ＭＷｂ 波状溶接痕

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】