[發明專利]激光焊接方法和激光焊接裝置

有效

• 申請號: 201810568911.2
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號: CN109093249B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 立山望美;小林裕臣;大橋文德;柴田義范
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: B23K26/067
• 分類號: B23K26/067;B23K26/21
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 唐京橋;董娟

本發明涉及激光焊接方法和激光焊接裝置。提供了能夠防止形成氣孔并獲得良好的焊接狀態的激光焊接方法和激光焊接裝置。實施方式是針對待焊接部件(40)的激光焊接方法，待焊接部件(40)包括夾在第一金屬部件(40a)與第二金屬部件(40b)之間的第三金屬部件(40c)，其中，通過沿與第三金屬構件(40c)被夾持的方向垂直的第一方向掃描激光束，將金屬部件焊接至彼此，其中，通過施加第一激光束(12a)同時沿第一方向掃描第一激光束(12a)從而熔化并然后固化待焊接部件(40)來形成焊接部分(42)。

技術領域

本公開內容涉及激光焊接方法和激光焊接裝置。例如，本公開內容涉及其中箔片層壓件被夾在兩個板狀端子之間并且箔片層壓件和板狀端子在被夾持的箔片層壓件的端面上被焊接在一起的激光焊接方法和激光焊接裝置。

背景技術

公開號為第2015-217422號的日本未審查專利申請(以下稱為專利文獻1)公開了一種激光焊接方法，用于通過使用激光束以一體化的方式焊接包括夾在上電荷收集板與下電荷收集板之間的層壓箔片的待焊接部件。在專利文獻1中公開的激光焊接方法中，從上電荷收集板的上方施加具有相對低功率的第一激光束。此外，具有比第一激光束的功率高的功率的第二激光束和第三激光束包括在第一激光的內側。第二激光束和第三激光束用于小孔焊接，使得熔池在深度方向上擴展。專利文獻1中公開的技術通過向熔池施加上述第二激光束和第三激光束來防止飛濺和孔腔(氣孔)的形成。

發明內容

本發明人已經發現以下問題。在向待焊接部件施加激光束的激光焊接方法中，接合部分的狀態可能變成使得金屬氧化物膜的碎片在熔池與位于熔池周圍的固體金屬之間的界面處偏析(segregate)。此外，當金屬氧化物膜中存在水分時，會形成氣孔。當多個金屬氧化物膜的碎片存在于焊接部分的金屬界面處時或當氣孔殘留在金屬界面處時，可能發生例如焊接強度下降和電阻增加的問題。

已經做出本公開內容以解決上述問題，并且本發明的目的是提供一種能夠防止形成氣孔并且獲得良好的接合界面的激光焊接方法和激光焊接裝置。

第一示例性方面是一種用于待焊接部件的激光焊接方法，待焊接部件包括第一金屬部件、第二金屬部件以及夾在第一金屬部件與第二金屬部件之間的第三金屬部件，其中，通過在待焊接部件的端面上沿與第三金屬部件被夾在第一金屬部件與第二金屬部件之間的方向垂直的第一方向掃描激光束，并且使用激光束照射第三金屬部件的至少端面部分來將待焊接部件的金屬部分焊接至彼此，其中，通過向第三金屬部件的端面部分施加第一激光束同時沿第一方向掃描第一激光束從而熔化然后固化待焊接部件來形成焊接部分，第一激光束在端面上具有預定的集中光束直徑，以及在向端面上的焊接部分的端面部分施加第二激光束同時跨焊接部分的端面部分沿除了第一方向以外的方向以及第一方向掃描第二激光束從而使在通過施加第二激光束來熔化焊接部分時形成的熔池晃動之后，待焊接部分被固化從而被焊接，第二激光束在端面上具有比第一激光束的集中光束直徑小的集中光束直徑，并且具有使熔池距端面的深度變得大致等于焊接部分的深度的這樣的輸出功率。通過上述配置，可以防止形成氣孔，并且通過熔池的晃動來獲得使位于接合界面附近的金屬氧化物膜碎片分散的接合狀態，因此可以獲得良好的焊接狀態。