(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面領域の材料が異なる２種の金属板をろう付けして、拝み継手または重ね隅肉継手を形成するレーザ・アークろう付け方法であって、
前記２種の金属板の接合予定箇所に不活性ガスを供給して、当該接合予定箇所に不活性雰囲気を形成する不活性雰囲気形成工程と、
前記金属板に対して、レーザ光を、ろう付け進行方向に相対的に移動させながら、前記接合予定箇所にレーザ光を照射するレーザ照射工程であって、前記金属板の表層領域の酸化皮膜又はめっき層を清浄化又は蒸発させ、且つ、当該清浄化した領域又は当該蒸発により露出した金属板の領域を、当該領域の材料の融点以下の温度で予熱するのに必要な出力を有するレーザ光を、前記２種の異なる金属板のそれぞれに個別に照射するレーザ照射工程と、
前記レーザ光よりも、前記ろう付け進行方向の後方側の領域において、前記金属板に対して、フラックスレスのろう材を、ろう付け進行方向に相対的に移動させながら、当該ろう材を、前記レーザ光が照射された後の前記接合予定箇所の方向に送給し、当該ろう材と、当該接合予定箇所との間の不活性雰囲気中にアークを発生させて、前記金属板をろう付けするろう付け工程と、を有し、
前記金属板の一方は、錫−亜鉛めっき鋼板であり、
前記ろう材は、Ｃｕ系のろう材であり、
前記レーザ照射工程は、前記錫−亜鉛めっき鋼板に対して、当該錫−亜鉛めっき鋼板の表層領域のめっきに含まれる亜鉛を蒸発させる出力を有するレーザ光を照射し、当該亜鉛が蒸発することにより露出した鋼板の表面を、当該鋼板の融点以下の温度で予熱し、
前記レーザ照射工程により照射される２つのレーザ光のスポットの中心又は重心が、前記金属板と交わる点を結ぶ直線の中点と、前記ろう付け工程により送給されるろう材の延長線が前記金属板と交わる点とを結ぶ距離であるレーザ・アーク間距離が、２［ｍｍ］以上、１０［ｍｍ］以下であることを特徴とするレーザ・アークろう付け方法。
【請求項２】
前記金属板の一方は、アルミニウム合金板、又はアルミめっき鋼板であり、
前記レーザ照射工程は、前記レーザ光が照射される領域における前記金属板の法線と、前記レーザ光の光軸とのなす角度γが、１０［°］以上、６０［°］以下となるように、前記アルミニウム合金板、又は前記アルミめっき鋼板に対して、当該アルミニウム合金板、又は当該アルミめっき鋼板の表層領域の酸化皮膜又はめっき層を清浄化する出力を有するレーザ光を照射し、当該アルミニウム合金板、又は当該アルミめっき鋼板の表層領域を、当該アルミニウム合金板、又は当該アルミめっき鋼板の融点以下の温度で予熱することを特徴とする請求項１に記載のレーザ・アークろう付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ・アークろう付け方法に関し、特に、金属板をろう付けするために用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被接合材をろう付けする方法として、アークろう付け法がある。アークろう付け法は、ろう材としてのワイヤを被接合材に連続的に供給しながら、ワイヤと被接合材との間にアークを発生させて被接合材を接合するものである。また、アークの代わりにレーザ光を熱源とするレーザろう付け法も実用化されている。
これらのろう付け法により、鉄系材料とアルミニウム合金材料との異材同士をろう付けする際には、鉄系材料及びアルミニウム合金材料の表面の酸化皮膜がろう材のぬれ性を阻害する。そこで、当該材料の表面の酸化物を除去して、当該鉄系材料及びアルミニウム合金材料の表面を清浄し、当該鉄系材料及びアルミニウム合金材料に対するろう材のぬれ性を改善するために、一般に、フラックスが含まれるろう材が用いられる（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１１１７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、フラックスが含まれるろう材を用いて前述したろう付けを行うと、ろう付け後に、フラックスを酸又はアルカリにて洗浄する工程が必要になる。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、ろう材にフラックスが含まれていなくても、表面領域の材料が異なる２種の金属板を良好にろう付けできるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のレーザ・アークろう付け方法は、表面領域の材料が異なる２種の金属板をろう付けして、拝み継手または重ね隅肉継手を形成するレーザ・アークろう付け方法であって、前記２種の金属板の接合予定箇所に不活性ガスを供給して、当該接合予定箇所に不活性雰囲気を形成する不活性雰囲気形成工程と、前記金属板に対して、レーザ光を、ろう付け進行方向に相対的に移動させながら、前記接合予定箇所にレーザ光を照射するレーザ照射工程であって、前記金属板の表層領域の酸化皮膜又はめっき層を清浄化又は蒸発させ、且つ、当該清浄化した領域又は当該蒸発により露出した金属板の領域を、当該領域の材料の融点以下の温度で予熱するのに必要な出力を有するレーザ光を、前記２種の異なる金属板のそれぞれに個別に照射するレーザ照射工程と、前記レーザ光よりも、前記ろう付け進行方向の後方側の領域において、前記金属板に対して、フラックスレスのろう材を、ろう付け進行方向に相対的に移動させながら、当該ろう材を、前記レーザ光が照射された後の前記接合予定箇所の方向に送給し、当該ろう材と、当該接合予定箇所との間の不活性雰囲気中にアークを発生させて、前記金属板をろう付けするろう付け工程と、を有し、前記金属板の一方は、錫−亜鉛めっき鋼板であり、前記ろう材は、Ｃｕ系のろう材であり、前記レーザ照射工程は、前記錫−亜鉛めっき鋼板に対して、当該錫−亜鉛めっき鋼板の表層領域のめっきに含まれる亜鉛を蒸発させる出力を有するレーザ光を照射し、当該亜鉛が蒸発することにより露出した鋼板の表面を、当該鋼板の融点以下の温度で予熱し、前記レーザ照射工程により照射される２つのレーザ光のスポットの中心又は重心が、前記金属板と交わる点を結ぶ直線の中点と、前記ろう付け工程により送給されるろう材の延長線が前記金属板と交わる点とを結ぶ距離であるレーザ・アーク間距離が、２［ｍｍ］以上、１０［ｍｍ］以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ろう材にフラックスが含まれていなくても良好なろう付けを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態を示し、レーザ・アークろう付け装置の構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を示し、レーザ光を照射するための構成の第１の例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態を示し、レーザ光を照射するための構成の第２の例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態を示し、レーザ光の第１の向きを説明する図である。
【図５】本発明の第１の実施形態を示し、レーザ光の第２の向きを説明する図である。
【図６】本発明の第１の実施形態を示し、金属板の一方が、アルミニウム合金板、又はアルミめっき鋼板である場合のレーザ光の向き（第３の向き）を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態を示し、レーザ・アーク間距離を説明する図である。
【図８】本発明の第１の実施形態を示し、レーザ・アークろう付け装置により、金属板がろう付けされる過程の第１の例を概念的に示す図である。
【図９】本発明の第１の実施形態を示し、レーザ・アークろう付け装置により、金属板がろう付けされる過程の第２の例を概念的に示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態を示し、レーザ・アークろう付け装置により、金属板がろう付けされる過程の第３の例を概念的に示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態を示し、レーザ・アークろう付け装置により、金属板がろう付けされる過程の第４の例を概念的に示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態を示し、レーザ・アークろう付け装置により、金属板がろう付けされる過程の第５の例を概念的に示す図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態を示し、レーザ・アークろう付け装置により、金属板がろう付けされる過程の第６の例を概念的に示す図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態を示し、レーザ・アークろう付け装置により、金属板がろう付けされる過程の第７の例を概念的に示す図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態を示し、レーザ・アークろう付け装置により、金属板がろう付けされる過程の第８の例を概念的に示す図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態を示し、レーザ・アークろう付け装置の構成の一例を示す図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態を示し、レーザ光の第１の向きを説明する図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態を示し、レーザ光の第２の向きを説明する図である。
【図１９】本発明の実施例を示し、重ね隅肉継手における金属板の重なり長さを説明する図である。
【図２０】実施例１〜３、比較例１〜７の結果を示す図である。
【図２１】実施例４〜６、比較例８〜１４の結果を示す図である。
【図２２】実施例７〜９、比較例１５〜２１の結果を示す図である。
【図２３】実施例１０〜１２、比較例２２〜２８の結果を示す図である。
【図２４】実施例１３〜１５、比較例２９〜３５の結果を示す図である。
【図２５】実施例１６〜１８、比較例３６〜４２の結果を示す図である。
【図２６】実施例１９〜２１、比較例４３〜４９の結果を示す図である。
【図２７】実施例２２〜２４、比較例５０〜５６の結果を示す図である。
【図２８】実施例２５〜２７、比較例５７〜６３の結果を示す図である。
【図２９】実施例２８〜３０、比較例６４〜７０の結果を示す図である。
【図３０】実施例３１〜３３、比較例７１〜７７の結果を示す図である。
【図３１】実施例３４〜３６、比較例７８〜８４の結果を示す図である。
【図３２】実施例３７〜３９、比較例８５〜９１の結果を示す図である。
【図３３】実施例４０〜４２、比較例９２〜９８の結果を示す図である。
【図３４】実施例４３〜４５、比較例９９〜１０５の結果を示す図である。
【図３５】実施例４６〜４８、比較例１０６〜１１２の結果を示す図である。
【図３６】実施例４９〜５１、比較例１１３〜１１９の結果を示す図である。
【図３７】実施例５２〜５４、比較例１２０〜１２６の結果を示す図である。
【図３８】実施例５５〜５７、比較例１２７〜１３３の結果を示す図である。
【図３９】実施例５８〜６０、比較例１３４〜１４０の結果を示す図である。
【図４０】実施例６１〜６３、比較例１４１〜１４７の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。
［レーザ・アークろう付け装置の全体構成］
図１は、レーザ・アークろう付け装置の構成の一例を示す図である。本実施形態では、表面領域の材料が異なる２種の金属板１０５、１０６を接合して重ね隅肉継手を形成する場合を例に挙げて説明する。
図１において、レーザ・アークろう付け装置は、制御装置１０１と、レーザ照射装置１０２と、ワイヤ供給装置１０３と、電源１０４と、を有する。
制御装置１０１は、レーザ・アークろう付け装置の全体の動作を制御するためのものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、及び各種のインターフェースを備えている。制御装置１０１のＨＤＤには、後述するようにして２種の金属板１０５、１０６を接合するための動作を規定したコンピュータプログラムが記憶されている。具体的に、このコンピュータプログラムは、レーザ照射装置１０２のレーザトーチ１１２をろう付け進行方向Ａに移動させながらレーザ光１０７、１０８を照射する動作と、ワイヤ供給装置１０３のろう付けトーチ１１３をろう付け進行方向Ａに移動させながらワイヤ状のフラックスレスのろう材１０９の送給と不活性ガスの供給とを行う動作と、電源１０４によりろう材１０９と金属板１０５、１０６との間にアーク１１０を発生させるための電力を供給する動作とのそれぞれの動作タイミングと動作内容とが規定されている。本実施形態では、ＣＰＵが、このコンピュータプログラムを実行することにより、レーザ照射装置１０２と、ワイヤ供給装置１０３と、電源１０４の動作が制御される。
【０００９】
［レーザ照射装置１０２の構成］
図２は、レーザ光１０７、１０８を照射するための構成の第１の例を示す図である。図２は、金属板１０５、１０６の側面（板厚部分）を、ろう付け進行方向Ａに沿う方向から見た図である。
本実施形態では、金属板１０５の接合予定箇所（ろう付け予定箇所）と、金属板１０６の接合予定箇所（ろう付け予定箇所）に、レーザ光１０７、１０８を個別に照射するようにしている。このようにするために、図２に示す例では、レーザ光１０７を照射するための「集光光学系（集光レンズ２０１等）及び光源」と、レーザ光１０８を照射するための「集光光学系（集光レンズ２０２等）及び光源」とをそれぞれレーザトーチ１１２内に配置する。このようにすることによって、金属板１０５、１０６の表面領域の材料の種類に応じた出力（パワー）を有するレーザ光１０７、１０８を生成することができる。
【００１０】
図３は、レーザ光１０７、１０８を照射するための構成の第２の例を示す図である。図３も、図２と同様に、金属板１０５、１０６の側面（板厚部分）を、ろう付け進行方向Ａに沿う方向から見た図である。
図３に示す例では、集光レンズ３０１等の集光光学系と、レーザ光の進行方向を変えるためのプリズム３０２と、単一の光源とをそれぞれレーザトーチ１１２内に配置する。このように単一の光源からのレーザ光を分割し、その際、プリズム３０２の面積を変えることによっても金属板１０５、１０６の表面領域の材料の種類に応じた出力（パワー）を有するレーザ光１０７、１０８を生成することができる。
【００１１】
また、本実施形態では、レーザ光１０７、１０８のスポット径及びスポット形状を設定することができる。レーザ光１０７、１０８のスポット形状として、例えば、円や矩形を設定することができる。レーザ光１０７、１０８のスポット形状を円にした場合、レーザトーチ１１２の移動速度を速くすると、ろう付け進行方向に向かって側方向の領域における入熱量が小さくなる虞がある。これに対し、レーザ光１０７、１０８のスポット形状を矩形にすれば、レーザトーチ１１２の移動速度が速くなっても、入熱量が、レーザ光１０７、１０８のスポットの場所によって大きく異なることを防止することができる。
尚、レーザの種類は、特に限定されるものではない。例えば、半導体レーザ、Nd:YAGレーザ、ファイバレーザ、ＣＯ2レーザ等を用いることができる。
また、レーザ光１０７、１０８を生成する方法は、公知の技術で実現することができるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
【００１２】
＜レーザ光の向き＞
図４は、レーザ光１０７、１０８の第１の向きを説明する図である。図４も、図２及び図３と同様に、金属板１０５、１０６の側面（板厚部分）を、ろう付け進行方向Ａに沿う方向から見た図である。
図４に示すように、本実施形態では、「『レーザ光１０７の光軸１０７ａ』と『接合線（溶接進行方向Ａの線）』とを含む面４０１」と、「金属板に垂直な面４０２」と、のなす角度α１［°］を、レーザ光１０７の第１の方向として規定する。また、「『レーザ光１０８の光軸１０８ａ』と『接合線（溶接進行方向Ａの線）』とを含む面４０３」と、「接合線を含む金属板に垂直な面４０２」と、のなす角度α２［°］を、レーザ光１０８の第１の向きとして規定する。ここで、例えば、α１を、０［°］以上、６０［°］以下の範囲にすることができ、α２を、０［°］以上、６０［°］以下の範囲にすることができる。ただし、ここでは、α１、α２は、接合線を含む金属板に垂直な面４０２を基準として、図４に向かって時計周りの方向を正の方向とする。
【００１３】
図５は、レーザ光１０７、１０８の第２の向きを説明する図である。図５は、金属板１０５、１０６の側面（板厚部分）を、図１のＢの方向から見た図である。
図５に示すように、本実施形態では、「『レーザ光１０７の光軸１０７ａ』と『接合線に垂直な板面方向の線』とを含む面５０１」と、「接合線に垂直な面５０２」と、のなす角度β１［°］を、レーザ光１０７の第２の方向として規定する。また、「『レーザ光１０８の光軸１０８ａ』と『接合線に垂直な板面方向の線』とを含む面５０３」と、「接合線に垂直な面５０２」と、のなす角度β２［°］を、レーザ光１０８の第２の方向として規定する。ここで、例えば、β１を、０［°］以上、６０［°］以下の範囲にすることができ、β２を、０［°］以上、６０［°］以下の範囲にすることができる。ただし、ここでは、β１、β２は、接合線に垂直な面５０２を基準として、図５に向かって半時計周りの方向を正の方向とする。
【００１４】
本実施形態では、金属板１０５、１０６として、以下の（１）、（２）のものを用いる。
（１）  基材として鉄系材料を使用した金属板と、アルミニウム合金板とを金属板１０５、１０６として用いる。具体的には、「亜鉛めっき鋼板とアルミニウム合金板」、「裸鋼板とアルミニウム合金板」を金属板１０５、１０６として用いる。
（２）  基材は共に鋼板であるが、その表面領域の材料が異なる金属板を金属板１０５、１０６として用いる。具体的には、「亜鉛めっき鋼板と裸鋼板」、「亜鉛めっき鋼板とアルミめっき鋼板」、「錫−亜鉛めっき鋼板と裸鋼板」、「裸鋼板とアルミめっき鋼板」、「錫−亜鉛めっき鋼板と亜鉛めっき鋼板」を金属板１０５、１０６として用いる。
【００１５】
図６は、金属板１０５、１０６の一方が、アルミニウム合金板、又はアルミめっき鋼板である場合のレーザ光１０７又は１０８の向き（第３の向き）を示す図である。
金属板１０５、１０６の一方が、アルミニウム合金板、又はアルミめっき鋼板である場合、レーザ光１０７又は１０８が照射される領域における金属板１０５、１０６の法線６０１と、レーザ光１０７又は１０８の光軸１０７ａ又は１０８ａとのなす角度γ［°］が０［°］≦γ＜１０［°］であると、アルミの反射率が高いために、レーザ光１０７又は１０８を集光する集光光学系（集光レンズ２０１、２０２、３０１）に反射光が戻る可能性がある。そのため、この角度γを、１０［°］以上、６０［°］以下とするのが好ましい。ただし、レーザ光１０７又は１０８を斜めから照射した場合には、照射したレーザ光のエネルギー密度が低下し、反射率が上がるため、この角度γを、１０［°］以上、３０［°］以下とするのがより好ましい。
【００１６】
［ワイヤ供給装置１０３の構成］
図１の説明に戻り、ワイヤ供給装置１０３は、ワイヤ状のフラックスレスのろう材１０９を送給するろう材送給装置と、レーザ光１０７、１０８が照射された接合予定箇所に不活性ガスを供給し、当該接合予定箇所に不活性雰囲気を形成するガス供給装置と、アークろう付けトーチ１１３と、を有している。
ろう材送給装置は、ろう付けトーチ１１３の先端よりも、予め決められた長さのろう材１０９が突出されるように、ろう材１０９を所定の速度で自動的に送給する。尚、ろう材１０９の融点が金属板１０５、１０６の融点よりも低いということは勿論である。また、ろう材送給装置は、ろう付け進行方向において先行するレーザトーチ１１２と一定の間隔を保った状態で、ろう付けトーチ１１３をろう付け進行方向に所定の速度で移動させる。ガス供給装置は、レーザ光１０７、１０８が照射された領域に酸化物が生成される（又は付着する）ことを防止したり、ろう付け予定箇所に窒素が入るのを防止したりするためのものである。
【００１７】
［レーザ・アーク間距離］
図７は、レーザ・アーク間距離を説明する図である。図７は、レーザ光１０７、１０８が金属板１０５、１０６に照射され、その後方でろう材１０９が送給されている様子を、レーザ光１０７、１０８が照射されている側から見たときの図を概念的に示したものである。
図７において、レーザ・アーク間距離Ｌ［ｍｍ］は、２つのレーザ光１０７、１０８のスポット１０７ｂ、１０８ｂの中心が、金属板１０５、１０６と交わる点ｂ1、ｂ2を結ぶ直線の中点ｃと、ろう材１０９の延長線７０１が金属板１０５又は１０６と交わる点ａとを結ぶ距離である。尚、図７において、φ1、φ2は、それぞれ、レーザ光１０７、１０８のスポット１０７ｂ、１０８ｂの直径（スポット径）である。尚、図７では、レーザ光１０７、１０８のスポット１０７ｂ、１０８ｂの形状（スポット形状）が円である場合を例に挙げて示しているが、その他の形状であっても、レーザ・アーク間距離Ｌを同様に定義することができる。尚、スポット形状によっては、「スポットの中心」の代わりに「スポットの重心」を用いてもよい。
【００１８】
本発明者らは、実験の結果、レーザ・アーク間距離Ｌ［ｍｍ］を、２［ｍｍ］以上、１０［ｍｍ］以下にすることが好ましく、２［ｍｍ］以上、４［ｍｍ］以下にすることがより好ましいということを見出した。レーザ・アーク間距離Ｌが２［ｍｍ］未満であると、先行するレーザ光１０７、１０８によって、金属板１０５、１０６の表面領域のめっきを蒸発させた際に生じる気流により、溶けたろう材１０９の金属板１０５、１０６への移行が阻害される虞がある。また、レーザ・アーク間距離Ｌが４［ｍｍ］を超えると、レーザ光１０７、１０８により予熱した金属板１０５、１０６の表面の温度が下がってしまうため、ろう材１０９を供給したときにろう材１０９を良好に移行させることができず、ろう付けビードの形状が不均一になる虞があり、レーザ・アーク間距離Ｌが１０［ｍｍ］を超えると、この傾向が顕著になる。
【００１９】
［電源１０４の構成］
電源１０４は、ろう材１０９と金属板１０５、１０６との間に、所定の直流又は交流電力（溶接電流、アーク電圧）を供給する。この電力は、ろう材１０９と金属板１０５、１０６との間にアーク１１０を発生させるために必要な大きさを有する。
以上のようにしてレーザ・アークろう付け装置を構成することにより、金属板１０５、１０６をろう付けすると、ろう付けビード１１１が形成され、重ね隅肉継手が形成される。
【００２０】
［ろう付けの原理の概要］
図８は、レーザ・アークろう付け装置により、金属板１０５、１０６がろう付けされる過程の第１の例を概念的に示す図である。図８は、金属板１０５、１０６の側面（板厚部分）を、ろう付け進行方向Ａに沿う方向から見た図である。具体的に図８（ａ）は、レーザ光１０７、１０８が照射される前の接合予定箇所の状態を示す図であり、図８（ｂ）は、レーザ光１０７、１０８が照射された後の接合予定箇所の状態を示す図であり、図８（ｃ）は、レーザ光１０７、１０８が照射された接合予定箇所にろう付けがされた状態を示す図である。
図８に示す例では、金属板１０５として、アルミニウム合金板を用いると共に、金属板１０６として、基材である鋼板１０６ａの表面に、めっき１０６ｂ（亜鉛めっき）が施されためっき鋼板を用いている。尚、図８に示す例は、前述した（１）の例に対応する。
【００２１】
図８（ａ）において、接合予定箇所８０１に、めっき１０６ｂを蒸発させ、且つ、鋼板１０６ａの表面を鋼板１０６ａの融点以下の温度で予熱するのに必要な出力を有するレーザ光１０７を照射する。そうすると、図８（ｂ）に示すように、接合予定箇所８０１に対応する領域８０３のめっき１０６ｂが除去され、これにより露出した鋼板１０６ａの表面が、鋼板１０６ａの融点以下の温度で予熱される。
また、図８（ａ）において、接合予定箇所８０２に、アルミニウム合金板の表面を清浄化し、且つ、アルミニウム合金板１０５の表面をアルミニウム合金板１０５の融点以下の温度で予熱するのに必要な出力を有するレーザ光１０８を照射する。ここで、清浄化とは、金属板の表層領域に付着している酸化皮膜を含む異物を除去することをいう。そうすると、図８（ｂ）に示すように、接合予定箇所８０２に対応する領域８０４の表面が清浄化され、アルミニウム合金板１０５の融点以下の温度で予熱される。
以上のようにした後、接合予定箇所８０１、８０２に対してろう付けが行われ、ろう付けビード１１９ａが形成される。尚、ここでは、Ａｌ−Ｓｉ系のワイヤ１０９を用いることができる。
【００２２】
以上のように、金属板１０５については、その表面を清浄化及び予熱し、金属板１０６については、接合予定箇所８０１に対応する領域８０３のめっき１０６ｂを除去すると共に、鋼板１０６ａの表面を予熱することによって、金属板１０５、１０６の表面領域の材料に応じて、ろう材１０９のぬれ性を向上させることができる。したがって、ろう材１０９にフラックスを含ませなくても、ろう材１０９のぬれ性を向上させることができ、ろう材１０９のぬれ幅を増加させることができ、継手強度を向上させることができる。
また、レーザ光１０７、１０８によって、接合予定箇所（母材側）に予め熱エネルギーを付与しておくので、後続するろう材１０９によるアークろう付け時の入熱の不足を補うことができる。これにより、従来のアークろう付けやレーザろう付けよりも高速度でろう付けを行うことができる。
【００２３】
図９は、レーザ・アークろう付け装置により、金属板１０５、１０６がろう付けされる過程の第２の例を概念的に示す図である。図９は、図８に対応する図であり、金属板１０５、１０６が図８に示したものと異なる。すなわち、図９に示す例では、金属板１０５として、基材である鋼板１０５ａの表面に、めっき１０５ｂ（亜鉛めっき）が施されためっき鋼板を用いると共に、金属板１０６として、アルミニウム合金板を用いている。尚、図９に示す例も、前述した（１）の例に対応する。
【００２４】
図９（ａ）において、接合予定箇所９０１に、アルミニウム合金板１０６の表面を清浄化し、且つ、アルミニウム合金板１０６の表面をアルミニウム合金板１０６の融点以下の温度で予熱するのに必要な出力を有するレーザ光１０７を照射する。そうすると、図９（ｂ）に示すように、接合予定箇所９０１に対応する領域９０３の表面が清浄化され、アルミニウム合金板１０６の融点以下の温度で予熱される。
また、図９（ａ）において、接合予定箇所９０２に、めっき１０５ｂを蒸発させ、且つ、鋼板１０５ａの表面を鋼板１０５ａの融点以下の温度で予熱するのに必要な出力を有するレーザ光１０８を照射する。そうすると、図９（ｂ）に示すように、接合予定箇所９０２に対応する領域９０４のめっき１０５ｂが除去され、これにより露出した鋼板１０５ａの表面が、鋼板１０５ａの融点以下の温度で予熱される。
以上のようにした後、接合予定箇所９０１、９０２に対してろう付けが行われ、ろう付けビード１１９ｂが形成される。
【００２５】
以上のように、金属板１０５については、接合予定箇所９０２に対応する領域９０４のめっき１０５ｂを除去すると共に、鋼板１０５ａの表面を予熱し、金属板１０６については、その表面を清浄化及び予熱することにより、金属板１０５、１０６の表面領域の材料に応じて、ろう材１０９のぬれ性を向上させることができる。したがって、ろう材１０９にフラックスを含ませなくても、ろう材１０９のぬれ性を向上させることができ、ろう材１０９のぬれ幅を増加させることができ、継手強度を向上させることができる。
また、レーザ光１０７、１０８によって、接合予定箇所（母材側）に予め熱エネルギーを付与しておくので、後続するろう材１０９によるアークろう付け時の入熱の不足を補うことができる。これにより、従来のアークろう付けやレーザろう付けよりも高速度でろう付けを行うことができる。
【００２６】
図１０は、レーザ・アークろう付け装置により、金属板１０５、１０６がろう付けされる過程の第３の例を概念的に示す図である。図１０は、図８、図９に対応する図であり、金属板１０５、１０６が図８、図９に示したものと異なる。すなわち、図１０に示す例では、金属板１０５として、アルミニウム合金板を用いると共に、金属板１０６として、裸鋼板を用いている。尚、図１０に示す例も、前述した（１）の例に対応する。
【００２７】
図１０（ａ）において、接合予定箇所１００１に、鋼板１０６の表面を清浄化し、且つ、鋼板１０６の表面を鋼板１０６の融点以下の温度で予熱するのに必要な出力を有するレーザ光１０７を照射する。そうすると、図１０（ｂ）に示すように、接合予定箇所１００１に対応する領域１００３の表面が清浄化され予熱される。
また、図１０（ａ）において、接合予定箇所１００２に、アルミニウム合金板１０５の表面を清浄化し、且つ、アルミニウム合金板１０５の表面をアルミニウム合金板１０５の融点以下の温度で予熱するのに必要な出力を有するレーザ光１０８を照射する。そうすると、図１０（ｂ）に示すように、接合予定箇所１００２に対応する領域１００４の表面が清浄化され予熱される。
以上のようにした後、接合予定箇所１００１、１００２に対してろう付けが行われ、ろう付けビード１１９ｃが形成される。
以上のように、金属板１０５、１０６毎に、それらの表面を清浄化及び予熱することにより、金属板１０５、１０６の表面領域の材料に応じて、ろう材１０９のぬれ性を向上させることができる。したがって、ろう材１０９にフラックスを含ませなくても、ろう材１０９のぬれ性を向上させることができ、ろう材１０９のぬれ幅を増加させることができ、継手強度を向上させることができる。
また、レーザ光１０７、１０８によって、接合予定箇所（母材側）に予め熱エネルギーを付与しておくので、後続するろう材１０９によるアークろう付け時の入熱の不足を補うことができる。これにより、従来のアークろう付けやレーザろう付けよりも高速度でろう付けを行うことができる。
【００２８】
図１１は、レーザ・アークろう付け装置により、金属板１０５、１０６がろう付けされる過程の第４の例を概念的に示す図である。図１１は、図８〜図１０に対応する図であり、金属板１０５、１０６が図８〜図１０に示したものと異なる。すなわち、図１１に示す例では、金属板１０５として、基材である鋼板１０５ｃの表面に、めっき１０５ｄ（アルミめっき）が施されためっき鋼板を用いると共に、金属板１０６として、基材である鋼板１０６ｃの表面に、めっき１０６ｄ（亜鉛めっき）が施されためっき鋼板を用いている。尚、図１１に示す例は、前述した（２）の例に対応する。
【００２９】
図１１（ａ）において、接合予定箇所１１０１に、亜鉛めっき１０６ｄを蒸発させ、且つ、鋼板１０６ｃの表面を鋼板１０６ｃの融点以下の温度で予熱するのに必要な出力を有するレーザ光１０７を照射する。そうすると、図１１（ｂ）に示すように、接合予定箇所１１０１に対応する領域１１０３の亜鉛めっき１０６ｄが除去され、これにより露出した鋼板１０６ｃの表面が、鋼板１０６ｃの融点以下の温度で予熱される。
また、図１１（ａ）において、接合予定箇所１１０２に、アルミめっき１０５ｄの表面を清浄化し、且つ、めっき１０５ｄの表面をアルミめっき１０５ｄの融点以下の温度で予熱するのに必要な出力を有するレーザ光１０８を照射する。そうすると、図１１（ｂ）に示すように、接合予定箇所１１０２に対応する領域１１０４の表面が清浄化され予熱される。このようにするのは、アルミめっき１０５ｄの沸点は、基材である鋼板１０５ｃの融点よりも高いため、アルミめっき１０５ｄを除去すると（蒸発させると）、鋼板１０５ｃが溶けてしまうからである。
以上のようにした後、接合予定箇所１１０１、１１０２に対してろう付けが行われ、ろう付けビード１１９ｄが形成される。尚、ここでも、Ａｌ−Ｓｉ系のワイヤ１０９を用いることができる。
【００３０】
以上のように、金属板１０５については、その表面を清浄化及び予熱し、金属板１０６については、接合予定箇所１１０１に対応する領域１１０３のめっき１０６ｄを除去すると共に、鋼板１０６ｃの表面を予熱することにより、金属板１０５、１０６の表面領域の材料に応じて、ろう材１０９のぬれ性を向上させることができる。したがって、ろう材１０９にフラックスを含ませなくても、ろう材１０９のぬれ性を向上させることができ、ろう材１０９のぬれ幅を増加させることができ、継手強度を向上させることができる。
また、レーザ光１０７、１０８によって、接合予定箇所（母材側）に予め熱エネルギーを付与しておくので、後続するろう材１０９によるアークろう付け時の入熱の不足を補うことができる。これにより、従来のアークろう付けやレーザろう付けよりも高速度でろう付けを行うことができる。
【００３１】
図１２は、レーザ・アークろう付け装置により、金属板１０５、１０６がろう付けされる過程の第５の例を概念的に示す図である。図１２は、図８〜図１１に対応する図であり、金属板１０５、１０６が図８〜図１１に示したものと異なる。すなわち、図１２に示す例では、金属板１０５として、基材である鋼板１０５ｅの表面に、亜鉛めっき１０５ｆが施されためっき鋼板を用いると共に、金属板１０６として、基材である鋼板１０６ｅの表面に、アルミめっき１０６ｆが施されためっき鋼板を用いている。尚、図１２に示す例も、前述した（２）の例に対応する。
【００３２】
図１２（ａ）において、接合予定箇所１２０１に、アルミめっき１０６ｆの表面を清浄化し、且つ、アルミめっき１０６ｆの表面をアルミめっき１０６ｆの融点以下の温度で予熱するのに必要な出力を有するレーザ光１０７を照射する。そうすると、図１２（ｂ）に示すように、接合予定箇所１２０１に対応する領域１２０３の表面が清浄化され予熱される。このようにする理由は、第４の例で説明した通りである。
また、図１２（ａ）において、接合予定箇所１２０２に、亜鉛めっき１０５ｆを蒸発させ、且つ、鋼板１０５ｅの表面を鋼板１０５ｅの融点以下の温度で予熱するのに必要な出力を有するレーザ光１０８を照射する。そうすると、図１２（ｂ）に示すように、接合予定箇所１２０２に対応する領域１２０４の亜鉛めっき１０５ｆが除去され、これにより露出した鋼板１０５ｅの表面が、鋼板１０５ｅの融点以下の温度で予熱される。
以上のようにした後、接合予定箇所１２０１、１２０２に対してろう付けが行われ、ろう付けビード１１９ｅが形成される。
【００３３】
以上のように、金属板１０５については、接合予定箇所１２０２に対応する領域１２０４のめっき１０５ｆを除去すると共に、鋼板１０５ｅの表面を予熱し、金属板１０６については、その表面を清浄化及び予熱することにより、金属板１０５、１０６の表面領域の材料に応じて、ろう材１０９のぬれ性を向上させることができる。したがって、ろう材１０９にフラックスを含ませなくても、ろう材１０９のぬれ性を向上させることができ、ろう材１０９のぬれ幅を増加させることができ、継手強度を向上させることができる。
また、レーザ光１０７、１０８によって、接合予定箇所（母材側）に予め熱エネルギーを付与しておくので、後続するろう材１０９によるアークろう付け時の入熱の不足を補うことができる。これにより、従来のアークろう付けやレーザろう付けよりも高速度でろう付けを行うことができる。
【００３４】
図１３は、レーザ・アークろう付け装置により、金属板１０５、１０６がろう付けされる過程の第６の例を概念的に示す図である。図１３は、図８〜図１２に対応する図であり、金属板１０５、１０６が図８〜図１２に示したものと異なる。すなわち、図１３に示す例では、金属板１０５として、裸鋼板を用いると共に、金属板１０６として、基材である鋼板１０６ｇの表面に、めっき１０６ｈ（亜鉛めっき又は錫−亜鉛めっき）が施されためっき鋼板を用いている。尚、図１３に示す例も、前述した（２）の例に対応する。
【００３５】
図１３（ａ）において、接合予定箇所１３０１に、めっき１０６ｈ（に含まれる亜鉛）を蒸発させ、且つ、鋼板１０６ｇの表面を鋼板１０６ｇの融点以下の温度で予熱するのに必要な出力を有するレーザ光１０７を照射する。そうすると、図１３（ｂ）に示すように、接合予定箇所１３０１に対応する領域１３０３のめっき１０６ｈ（めっき１０６ｈが錫−亜鉛めっきの時には、めっき１０６ｈに含まれる亜鉛）が除去され、これにより露出した鋼板１０６ｇの表面が、鋼板１０６ｇの融点以下の温度で予熱される。ここで、錫−亜鉛めっきを用いた場合には、ろう材１０９としてＣｕ系のものを使用するのが好ましい。めっき中の亜鉛が先に蒸発し、残った溶融錫をＣｕ系のろう材１０９に溶かし込む（ろう材１０９（ワイヤ）が銅と錫との合金となる）ことができるからである。
また、図１３（ａ）において、接合予定箇所１３０２に、鋼板１０６の表面を清浄化し、且つ、鋼板１０６の表面を鋼板１０６の融点以下の温度で予熱するのに必要な出力を有するレーザ光１０８を照射する。そうすると、図１３（ｂ）に示すように、接合予定箇所１３０２に対応する領域１３０４の表面が清浄化され予熱される。
以上のようにした後、接合予定箇所１３０１、１３０２に対してろう付けが行われ、ろう付けビード１１９ｆが形成される。尚、ここでは、Ｃｕ系のワイヤ１０９を用いることができる。
【００３６】
以上のように、金属板１０５については、その表面を清浄化及び予熱し、金属板１０６については、接合予定箇所１３０１に対応する領域１３０３のめっき１０６ｈを除去すると共に、鋼板１０６ｇの表面を予熱することにより、金属板１０５、１０６の表面領域の材料に応じて、ろう材１０９のぬれ性を向上させることができる。したがって、ろう材１０９にフラックスを含ませなくても、ろう材１０９のぬれ性を向上させることができ、ろう材１０９のぬれ幅を増加させることができ、継手強度を向上させることができる。
また、レーザ光１０７、１０８によって、接合予定箇所（母材側）に予め熱エネルギーを付与しておくので、後続するろう材１０９によるアークろう付け時の入熱の不足を補うことができる。これにより、従来のアークろう付けやレーザろう付けよりも高速度でろう付けを行うことができる。
【００３７】
図１４は、レーザ・アークろう付け装置により、金属板１０５、１０６がろう付けされる過程の第７の例を概念的に示す図である。図１４は、図８〜図１３に対応する図であり、金属板１０５、１０６が図８〜図１３に示したものと異なる。すなわち、図１４に示す例では、金属板１０５として、基材である鋼板１０５ｇの表面に、めっき１０５ｈ（亜鉛めっき又は錫−亜鉛めっき）が施されためっき鋼板を用いると共に、金属板１０６として、裸鋼板を用いている。尚、図１４に示す例も、前述した（２）の例に対応する。
【００３８】
図１４（ａ）において、接合予定箇所１４０１に、鋼板１０６の表面を清浄化し、且つ、鋼板１０６の表面を鋼板１０６の融点以下の温度で予熱するのに必要な出力を有するレーザ光１０７を照射する。そうすると、図１４（ｂ）に示すように、接合予定箇所１４０１に対応する領域１４０３の表面が清浄化され予熱される。
また、図１４（ａ）において、接合予定箇所１４０２に、めっき１０５ｈ（に含まれる亜鉛）を蒸発させ、且つ、鋼板１０５ｇの表面を鋼板１０５ｇの融点以下の温度で予熱するのに必要な出力を有するレーザ光１０８を照射する。そうすると、図１４（ｂ）に示すように、接合予定箇所１４０２に対応する領域１４０４のめっき１０５ｈが除去され、これにより露出した鋼板１０５ｇの表面が、鋼板１０５ｇの融点以下の温度で予熱される。また、ここでも、錫−亜鉛めっきを用いた場合には、ろう材１０９としてＣｕ系のものを使用するのが好ましい。理由は前述した通り、めっき中の亜鉛が先に蒸発し、残った溶融錫をＣｕ系のろう材１０９に溶かし込む（ろう材１０９（ワイヤ）が銅と錫との合金となる）ことができるからである。
以上のようにした後、接合予定箇所１４０１、１４０２に対してろう付けが行われ、ろう付けビード１１９ｇが形成される。
【００３９】
以上のように、金属板１０５については、接合予定箇所１４０２に対応する領域１４０４のめっき１０５ｈを除去すると共に、鋼板１０５ｇの表面を予熱し、金属板１０６については、その表面を清浄化及び予熱することにより、金属板１０５、１０６の表面領域の材料に応じて、ろう材１０９のぬれ性を向上させることができる。したがって、ろう材１０９にフラックスを含ませなくても、ろう材１０９のぬれ性を向上させることができ、ろう材１０９のぬれ幅を増加させることができ、継手強度を向上させる（フラックスを含むろう材と同等の継手強度とする）ことができる。よって、フラックスを含むろう材を用いた場合に必要なろう付け後の後工程（フラックスを洗浄する工程）を行う必要がなくなる。
また、レーザ光１０７、１０８によって、接合予定箇所（母材側）に予め熱エネルギーを付与しておくので、後続するろう材１０９によるアークろう付け時の入熱の不足を補うことができる。これにより、従来のアークろう付けやレーザろう付けよりも高速度でろう付けを行うことができる。
【００４０】
図１５は、レーザ・アークろう付け装置により、金属板１０５、１０６がろう付けされる過程の第８の例を概念的に示す図である。図１５は、図８〜図１４に対応する図であり、金属板１０５、１０６が図８〜図１４に示したものと異なる。すなわち、図１５に示す例では、金属板１０５として、基材である鋼板１０５ｉの表面に、めっき１０５ｊ（亜鉛めっき又は錫−亜鉛めっき）が施されためっき鋼板を用いると共に、金属板１０６として、基材である鋼板１０６ｉの表面に、めっき１０６ｊ（めっき１０５ｊが亜鉛めっきの場合には錫−亜鉛めっき、めっき１０５ｊが錫−亜鉛めっきである場合には亜鉛めっき）が施されためっき鋼板を用いている。尚、図１５に示す例も、前述した（２）の例に対応する。
【００４１】
図１５（ａ）において、接合予定箇所１５０１に、めっき１０６ｊ（に含まれる亜鉛）を蒸発させ、且つ、鋼板１０６ｉの表面を鋼板１０６ｉの融点以下の温度で予熱するのに必要な出力を有するレーザ光１０７を照射する。そうすると、図１５（ｂ）に示すように、接合予定箇所１５０１に対応する領域１５０３のめっき１０６ｊが除去され、これにより露出した鋼板１０６ｉの表面が、鋼板１０６ｉの融点以下の温度で予熱される。
また、図１５（ａ）において、接合予定箇所１５０２に、めっき１０５ｊ（に含まれる亜鉛）を蒸発させ、且つ、鋼板１０５ｉの表面を鋼板１０５ｉの融点以下の温度で予熱するのに必要な出力を有するレーザ光１０８を照射する。そうすると、図１５（ｂ）に示すように、接合予定箇所１５０２に対応する領域１５０４のめっき１０５ｊが除去され、これにより露出した鋼板１０５ｉの表面が、鋼板１０５ｉの融点以下の温度で予熱される。
このときも、ろう材１０９としてＣｕ系のものを使用するのが好ましい。理由は、前述した通り、めっき中の亜鉛が先に蒸発し、残った溶融錫をＣｕ系のろう材１０９に溶かし込む（ろう材１０９（ワイヤ）が銅と錫との合金となる）ことができるからである。
以上のようにした後、接合予定箇所１５０１、１５０２に対してろう付けが行われ、ろう付けビード１１９ｈが形成される。
【００４２】
以上のように、金属板１０５、１０６の双方とも、接合予定箇所１５０１、１５０２に対応する領域１５０３、１５０４のめっき１０５ｊ、１０６ｊを除去すると共に、鋼板１０５ｉ、１０６ｉの表面を予熱することにより、金属板１０５、１０６の表面領域の材料に応じて、ろう材１０９のぬれ性を向上させることができる。したがって、ろう材１０９にフラックスを含ませなくても、ろう材１０９のぬれ性を向上させることができ、ろう材１０９のぬれ幅を増加させることができ、継手強度を向上させる（フラックスを含むろう材と同等の継手強度とする）ことができる。よって、フラックスを含むろう材を用いた場合に必要なろう付け後の後工程（フラックスを洗浄する工程）を行う必要がなくなる。
また、レーザ光１０７、１０８によって、接合予定箇所（母材側）に予め熱エネルギーを付与しておくので、後続するろう材１０９によるアークろう付け時の入熱の不足を補うことができる。これにより、従来のアークろう付けやレーザろう付けよりも高速度でろう付けを行うことができる。
【００４３】
尚、以上説明した本実施形態では、レーザトーチ１１２とろう付けトーチ１１３を移動させるようにしたが、金属板１０５、１０６を移動させるようにしてもよい。
また、本実施形態では、ワイヤ供給装置１０３から不活性ガスを供給する場合を例に挙げて説明したが、不活性ガスを供給する専用の装置を用いるようにしてもよい。
【００４４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。前述した第１の実施形態では、表面領域の材料が異なる２種の金属板１０５、１０６を接合して重ね隅肉継手を形成する場合を例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、表面領域の材料が異なる２種の金属板１６０１、１６０２を接合して拝み継手を形成する場合を例に挙げて説明する。このように本実施形態と前述した第１の実施形態とは、形成する継手が異なり、これに伴う構成が異なるだけである。したがって、本実施形態の説明において、第１の実施形態と同一の部分については、図１〜図１５に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
【００４５】
［レーザ・アークろう付け装置の全体構成］
図１６は、レーザ・アークろう付け装置の構成の一例を示す図である。本実施形態においても、図１に示した第１の実施形態のものと同様に、レーザ・アークろう付け装置は、制御装置１０１と、レーザ照射装置１０２と、ワイヤ供給装置１０３と、電源１０４と、を有する。これらの構成は、第１の実施形態と同じであるが、ろう付けする対象となる金属板１６０１、１６０２の継手形状が異なるので、レーザ照射装置１０２により照射するレーザ光１０７、１０８の場所が第１の実施形態と異なる。尚、本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、金属板１６０１、１６０２として、前記（１）、（２）のものを用いる。
【００４６】
［レーザ光の照射条件］
図１７は、レーザ光１０７、１０８の第１の向きを説明する図である。図１７は、金属板１６０１、１６０２の側面（板厚部分）を、ろう付け進行方向Ａに沿う方向から見た図である。
図１７に示すように、本実施形態でも、図４と同様に、「『レーザ光１０７の光軸１０７ａ』と『接合線（溶接進行方向Ａの線）』とを含む面１７０１」と、「接合線を含む金属板（の接合相手の金属板と合わさっていない水平面）に垂直な面１７０２」と、のなす角度α１［°］を、レーザ光１０７の第１の方向として規定する。また、「『レーザ光１０８の光軸１０８ａ』と『接合線（溶接進行方向Ａの線）』とを含む面１７０３」と、「接合線を含む金属板（の接合相手の金属板と合わさっていない水平面）に垂直な面１７０２」と、のなす角度α２［°］を、レーザ光１０８の第１の向きとして規定する。ここで、例えば、α１を、−６０［°］以上、０［°］以下の範囲にすることができ、α２を、０［°］以上、６０［°］以下の範囲にすることができる。ただし、ここでも、図４と同様に、α１、α２は、接合線を含む金属板（の接合相手の金属板と合わさっていない水平面）に垂直な面１７０２を基準として、図１７に向かって時計周りの方向を正の方向とする。
【００４７】
図１８は、レーザ光１０７、１０８の第２の向きを説明する図である。図１８は、金属板１６０２を、図１６のＢの方向から見た図である。
図１８に示すように、本実施形態でも、図５と同様に、「『レーザ光１０７の光軸１０７ａ』と『接合線に垂直な板面方向（接合相手の金属板と合わさっていない面の方向）の線』とを含む面１８０１」と、「接合線に垂直な面１８０２」と、のなす角度β１［°］を、レーザ光１０７の第２の方向として規定する。また、「『レーザ光１０８の光軸１０８ａ』と『接合線に垂直な板面方向（接合相手の金属板と合わさっていない面の方向）の線』とを含む面１８０３」と、「接合線に垂直な面１８０２」と、のなす角度β２［°］を、レーザ光１０８の第２の方向として規定する。ここで、例えば、β１を、０［°］以上、６０［°］以下の範囲にすることができ、β２を、０［°］以上、６０［°］以下の範囲にすることができる。ただし、ここでは、β１、β２は、接合線に垂直な面１８０２を基準として、図１８に向かって反時計周りの方向を正の方向とする。
【００４８】
また、金属板１６０１、１６０２の一方が、アルミニウム合金板、又はアルミめっき鋼板である場合のレーザ光１０７又は１０８の向き（第３の向き）は、第１の実施形態と同様に規定される。また、レーザ・アーク間距離も、第１の実施形態と同様に規定される。
この他、レーザ光の出力を、金属板１０５、１０６の表面領域の材料に応じて異ならせることは、図８〜図１５を参照しながら説明したのと同じである。
以上のように、拝み継手を形成する場合でも、第１の実施形態で説明したのと同様の効果を得ることができる。特に、拝み継手の谷の部分をアークにより適切に熱することは困難であるが、レーザ光を用いれば、この部分に適切な熱を与えることを容易に行うことができる。尚、本実施形態においても、第１の実施形態で説明した変形例を採用することができる。
【００４９】
（実施例）
次に、前述した本発明の実施形態の実施例について説明する。
詳細は後述するが、図２０〜図４０は、実施例及び比較例の結果を示す図である。
図２０〜図４０において、接合性が「○」であるものは、溶け落ちや、接合不可とならずに、接合線方向に均一なろう付け部が形成されたことを示す。一方、「×」であるものは、溶け落ちが生じたり、接合が不可であったり、ろう付け部が不均一であったことを示す。
【００５０】
図２０〜図４０において、実施例として示されているレーザ・アークろう付け法は、第１又は第２の実施形態のレーザ・アークろう付け装置を、第１又は第２の実施形態で説明した範囲内の条件で動作させて金属板１０５、１０６（又は金属板１６０１、１６０２）をろう付け（接合）したことを示す。図２０〜図４０に示されているもの以外の実施例の条件は、以下の通りである。
【００５１】
継手；重ね隅肉継手又は拝み継手
金属板１０５、１０６、１６０１、１６０２；6000系アルミニウム合金板（幅；６０［ｍｍ］、長さ；１３０［ｍｍ］、厚み；１．２［ｍｍ］）、合金化溶融亜鉛めっき鋼板（幅；６０［ｍｍ］、長さ；１３０［ｍｍ］、厚み；０．８［ｍｍ］、引張強度；４４５［ＭＰａ］、めっきの目付量４５［ｇ／ｍ2］）、アルミめっき鋼板（幅；６０［ｍｍ］、長さ；１３０［ｍｍ］、厚み；０．８［ｍｍ］）、裸鋼板（幅；６０［ｍｍ］、長さ；１３０［ｍｍ］、厚み；０．８［ｍｍ］）錫−亜鉛めっき鋼板（幅；６０［ｍｍ］、長さ；１３０［ｍｍ］、厚み；０．８［ｍｍ］）
重ね隅肉継手における金属板の重なり長さＷ；２０［ｍｍ］（図１９を参照）
ろう材１０９；フラックスレスのＡｌ−Ｓｉ系のワイヤ状のろう材（直径０．８［ｍｍ］）又はフラックスレスのＣｕ系のワイヤ状のろう材（直径０．８［ｍｍ］）
レーザ；ＹＡＧレーザ
レーザ光１０７の向き；
重ね隅肉継手；α１＝１０［°］、β１＝０［°］
拝み継手；α１＝２５［°］、β１＝０［°］
レーザ光１０８の向き；
重ね隅肉継手；α２＝４０［°］、β２＝０［°］
拝み継手；α２＝２５［°］、β２＝０［°］
レーザ光１０７、１０８のスポット径；３［ｍｍ］
焦点はずし距離；０［ｍｍ］
【００５２】
また、比較例として示されているレーザ・アークろう付け法は、実施例とレーザ・アーク間距離Ｌを異ならせたことを示す。レーザ・アーク間距離Ｌ以外の条件は、実施例と同じである。
また、比較例として示されているレーザろう付け法は、従来のレーザろう付け法で（ろう材をレーザ光で熱して）金属板１０５、１０６、１６０１、１６０２をろう付け（接合）したことを示す。
図２０〜図４０に示されているもの以外の比較例（レーザろう付け法）の条件は、以下の通りである。
レーザ；ＹＡＧレーザ
レーザ光１０７、１０８のスポット径；３［ｍｍ］
焦点はずし距離；０［ｍｍ］
【００５３】
また、比較例として示されているアークろう付け法は、従来のアークろう付け法で（アークのみを使用して）金属板１０５、１０６をろう付け（接合）したことを示す。
図２０〜図４０に示されているもの以外の比較例（アークろう付け法）の条件は、以下の通りである。
ろう材１０９；フラックスレスのＡｌ−Ｓｉ系のワイヤ状のろう材（直径０．８［ｍｍ］）又はフラックスレスのＣｕ系のワイヤ状のろう材（直径０．８［ｍｍ］）
【００５４】
（実施例１〜３、比較例１〜７）
図２０は、実施例１〜３、比較例１〜７の結果を示す図である。実施例１〜３、比較例１〜７は、第１の実施形態の実施例、比較例である。すなわち、継手を、重ね隅肉継手とした。また、金属板１０５を、6000系アルミニウム合金板とし、金属板１０６を、合金化溶融亜鉛めっき鋼板とした。また、ろう材１０９を、フラックスレスのＡｌ−Ｓｉ系のワイヤ状のろう材とした。
【００５５】
（実施例４〜６、比較例８〜１４）
図２１は、実施例４〜６、比較例８〜１４の結果を示す図である。実施例４〜６、比較例８〜１４は、第１の実施形態の実施例、比較例であり、実施例１〜３、比較例１〜７に対し、金属板１０５、１０６を入れ替えたものである。すなわち、実施例４〜６、比較例８〜１４では、金属板１０５を、合金化溶融亜鉛めっき鋼板とし、金属板１０６を、6000系アルミニウム合金板とした。
実施例１〜６と、比較例１〜１４の結果から、アルミニウム合金板と亜鉛めっき鋼板とで重ね隅肉継手を形成する場合には、レーザ・アーク間距離Ｌを２［ｍｍ］以上、１０［ｍｍ］以下にすると、良好な接合部が得られることが分かる。
【００５６】
（実施例７〜９、比較例１５〜２１）
図２２は、実施例７〜９、比較例１５〜２１の結果を示す図である。実施例７〜９、比較例１５〜２１は、第１の実施形態の実施例、比較例である。すなわち、継手を、重ね隅肉継手とした。また、金属板１０５を、6000系アルミニウム合金板とし、金属板１０６を、裸鋼板とした。また、ろう材１０９を、フラックスレスのＡｌ−Ｓｉ系のワイヤ状のろう材とした。
【００５７】
（実施例１０〜１２、比較例２２〜２８）
図２３は、実施例１０〜１２、比較例２２〜２８の結果を示す図である。実施例１０〜１２、比較例２２〜２８は、第１の実施形態の実施例、比較例であり、実施例７〜９、比較例１５〜２１に対し、金属板１０５、１０６を入れ替えたものである。すなわち、実施例１０〜１２、比較例２２〜２８では、金属板１０５を、裸鋼板とし、金属板１０６を、6000系アルミニウム合金板とした。
実施例７〜１２と、比較例１５〜２８の結果から、アルミニウム合金板と裸鋼板とで重ね隅肉継手を形成する場合にも、レーザ・アーク間距離Ｌを２［ｍｍ］以上、１０［ｍｍ］以下にすると、良好な接合部が得られることが分かる。
【００５８】
（実施例１３〜１５、比較例２９〜３５）
図２４は、実施例１３〜１５、比較例２９〜３５の結果を示す図である。実施例１３〜１５、比較例２９〜３５は、第１の実施形態の実施例、比較例である。すなわち、継手を、重ね隅肉継手とした。また、金属板１０５を、合金化溶融亜鉛めっき鋼板とし、金属板１０６を、裸鋼板とした。また、ろう材１０９を、フラックスレスのＣｕ系のワイヤ状のろう材とした。
【００５９】
（実施例１６〜１８、比較例３６〜４２）
図２５は、実施例１６〜１８、比較例３６〜４２の結果を示す図である。実施例１６〜１８、比較例３６〜４２は、第１の実施形態の実施例、比較例であり、実施例１３〜１５、比較例２９〜３５に対し、金属板１０５、１０６を入れ替えたものである。すなわち、実施例１６〜１８、比較例３６〜４２では、金属板１０５を、裸鋼板とし、金属板１０６を、合金化溶融亜鉛めっき鋼板とした。
実施例１６〜１８と、比較例３６〜４２の結果から、亜鉛めっき鋼板と裸鋼板とで重ね隅肉継手を形成する場合にも、レーザ・アーク間距離Ｌを２［ｍｍ］以上、１０［ｍｍ］以下にすると、良好な接合部が得られることが分かる。
【００６０】
（実施例１９〜２１、比較例４３〜４９）
図２６は、実施例１９〜２１、比較例４３〜４９の結果を示す図である。実施例１９〜２１、比較例４３〜４９は、第１の実施形態の実施例、比較例である。すなわち、継手を、重ね隅肉継手とした。また、金属板１０５を、合金化溶融亜鉛めっき鋼板とし、金属板１０６を、アルミめっき鋼板とした。また、ろう材１０９を、フラックスレスのＡｌ−Ｓｉ系のワイヤ状のろう材とした。
【００６１】
（実施例２２〜２４、比較例５０〜５６）
図２７は、実施例２２〜２４、比較例５０〜５６の結果を示す図である。実施例２２〜２４、比較例５０〜５６は、第１の実施形態の実施例、比較例であり、実施例１９〜２１、比較例４３〜４９に対し、金属板１０５、１０６を入れ替えたものである。すなわち、実施例２２〜２４、比較例５０〜５６では、金属板１０５を、アルミめっき鋼板とし、金属板１０６を、合金化溶融亜鉛めっき鋼板とした。
実施例１９〜２４と、比較例４３〜５６の結果から、合金化溶融亜鉛めっき鋼板とアルミめっき鋼板とで重ね隅肉継手を形成する場合にも、レーザ・アーク間距離Ｌを２［ｍｍ］以上、１０［ｍｍ］以下にすると、良好な接合部が得られることが分かる。
【００６２】
（実施例２５〜２７、比較例５７〜６３）
図２８は、実施例２５〜２７、比較例５７〜６３の結果を示す図である。実施例２５〜２７、比較例５７〜６３は、第１の実施形態の実施例、比較例である。すなわち、継手を、重ね隅肉継手とした。また、金属板１０５を、錫−亜鉛めっき鋼板とし、金属板１０６を、裸鋼板とした。また、ろう材１０９を、フラックスレスのＣｕ系のワイヤ状のろう材とした。
【００６３】
（実施例２８〜３０、比較例６４〜７０）
図２９は、実施例２８〜３０、比較例６４〜７０の結果を示す図である。実施例２８〜３０、比較例６４〜７０は、第１の実施形態の実施例、比較例であり、実施例２５〜２７、比較例５７〜６３に対し、金属板１０５、１０６を入れ替えたものである。すなわち、実施例２８〜３０、比較例６４〜７０では、金属板１０５を、裸鋼板とし、金属板１０６を、錫−亜鉛めっき鋼板とした。
実施例２５〜３０と、比較例５７〜７０の結果から、錫−亜鉛めっき鋼板と裸鋼板とで重ね隅肉継手を形成する場合にも、レーザ・アーク間距離Ｌを２［ｍｍ］以上、１０［ｍｍ］以下にすると、良好な接合部が得られることが分かる。
【００６４】
（実施例３１〜３３、比較例７１〜７７）
図３０は、実施例３１〜３３、比較例７１〜７７の結果を示す図である。実施例３１〜３３、比較例７１〜７７は、第１の実施形態の実施例、比較例である。すなわち、継手を、重ね隅肉継手とした。また、金属板１０５を、錫−亜鉛めっき鋼板とし、金属板１０６を、合金化溶融亜鉛めっき鋼板とした。また、ろう材１０９を、フラックスレスのＣｕ系のワイヤ状のろう材とした。
【００６５】
（実施例３４〜３６、比較例７８〜８４）
図３１は、実施例３４〜３６、比較例７８〜８４の結果を示す図である。実施例３４〜３６、比較例７８〜８４は、第１の実施形態の実施例、比較例であり、実施例３１〜３３、比較例７１〜７７に対し、金属板１０５、１０６を入れ替えたものである。すなわち、実施例３４〜３６、比較例７８〜８４では、金属板１０５を、合金化溶融亜鉛めっき鋼板とし、金属板１０６を、錫−亜鉛めっき鋼板とした。
実施例３１〜３６と、比較例７１〜８４の結果から、錫−亜鉛めっき鋼板と亜鉛めっき鋼板とで重ね隅肉継手を形成する場合にも、レーザ・アーク間距離Ｌを２［ｍｍ］以上、１０［ｍｍ］以下にすると、良好な接合部が得られることが分かる。
【００６６】
（実施例３７〜３９、比較例８５〜９１）
図３２は、実施例３７〜３９、比較例８５〜９１の結果を示す図である。実施例３７〜３９、比較例８５〜９１は、第１の実施形態の実施例、比較例である。すなわち、継手を、重ね隅肉継手とした。また、金属板１０５を、アルミめっき鋼板とし、金属板１０６を、裸鋼板とした。また、ろう材１０９を、フラックスレスのＡｌ−Ｓｉ系のワイヤ状のろう材とした。
【００６７】
（実施例４０〜４２、比較例９２〜９８）
図３３は、実施例４０〜４２、比較例９２〜９８の結果を示す図である。実施例４０〜４２、比較例９２〜９８は、第１の実施形態の実施例、比較例であり、実施例３７〜３９、比較例８５〜９１に対し、金属板１０５、１０６を入れ替えたものである。すなわち、実施例４０〜４２、比較例９２〜９８では、金属板１０５を、裸鋼板とし、金属板１０６を、アルミめっき鋼板とした。
実施例３７〜４２と、比較例８５〜９８の結果から、アルミめっき鋼板と裸鋼板とで重ね隅肉継手を形成する場合にも、レーザ・アーク間距離Ｌを２［ｍｍ］以上、１０［ｍｍ］以下にすると、良好な接合部が得られることが分かる。
【００６８】
（実施例４３〜４５、比較例９９〜１０５）
図３４は、実施例４３〜４５、比較例９９〜１０５の結果を示す図である。実施例４３〜４５、比較例９９〜１０５は、第２の実施形態の実施例、比較例である。すなわち、継手を、拝み継手とした。また、金属板１６０１、１６０２を、アルミニウム合金板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板とした。また、ろう材１０９を、フラックスレスのＡｌ−Ｓｉ系のワイヤ状のろう材とした。
実施例４３〜４５と、比較例９９〜１０５の結果から、アルミニウム合金板と亜鉛めっき鋼板とで拝み継手を形成する場合にも、レーザ・アーク間距離Ｌを２［ｍｍ］以上、１０［ｍｍ］以下にすると、良好な接合部が得られることが分かる。
【００６９】
（実施例４６〜４８、比較例１０６〜１１２）
図３５は、実施例４６〜４８、比較例１０６〜１１２の結果を示す図である。実施例４６〜４８、比較例１０６〜１１２は、第２の実施形態の実施例、比較例である。すなわち、継手を、拝み継手とした。また、金属板１６０１、１６０２を、アルミニウム合金板、裸鋼板とした。また、ろう材１０９を、フラックスレスのＡｌ−Ｓｉ系のワイヤ状のろう材とした。
実施例４６〜４８と、比較例１０６〜１１２の結果から、アルミニウム合金板と裸鋼板とで拝み継手を形成する場合にも、レーザ・アーク間距離Ｌを２［ｍｍ］以上、１０［ｍｍ］以下にすると、良好な接合部が得られることが分かる。
【００７０】
（実施例４９〜５１、比較例１１３〜１１９）
図３６は、実施例４９〜５１、比較例１１３〜１１９の結果を示す図である。実施例４９〜５１、比較例１１３〜１１９は、第２の実施形態の実施例、比較例である。すなわち、継手を、拝み継手とした。また、金属板１６０１、１６０２を、合金化溶融亜鉛めっき鋼板、裸鋼板とした。また、ろう材１０９を、フラックスレスのＣｕ系のワイヤ状のろう材とした。
実施例４９〜５１、比較例１１３〜１１９の結果から、合金化溶融亜鉛めっき鋼板と裸鋼板とで拝み継手を形成する場合にも、レーザ・アーク間距離Ｌを２［ｍｍ］以上、１０［ｍｍ］以下にすると、良好な接合部が得られることが分かる。
【００７１】
（実施例５２〜５４、比較例１２０〜１２６）
図３７は、実施例５２〜５４、比較例１２０〜１２６の結果を示す図である。実施例５２〜５４、比較例１２０〜１２６は、第２の実施形態の実施例、比較例である。すなわち、継手を、拝み継手とした。また、金属板１６０１、１６０２を、合金化溶融亜鉛めっき鋼板、アルミめっき鋼板とした。また、ろう材１０９を、フラックスレスのＡｌ−Ｓｉ系のワイヤ状のろう材とした。
実施例５２〜５４、比較例１２０〜１２６の結果から、合金化溶融亜鉛めっき鋼板とアルミめっき鋼板とで拝み継手を形成する場合にも、レーザ・アーク間距離Ｌを２［ｍｍ］以上、１０［ｍｍ］以下にすると、良好な接合部が得られることが分かる。
【００７２】
（実施例５５〜５７、比較例１２７〜１３３）
図３８は、実施例５５〜５７、比較例１２７〜１３３の結果を示す図である。実施例５５〜５７、比較例１２７〜１３３は、第２の実施形態の実施例、比較例である。すなわち、継手を、拝み継手とした。また、金属板１６０１、１６０２を、錫−亜鉛めっき鋼板、裸鋼板とした。また、ろう材１０９を、フラックスレスのＣｕ系のワイヤ状のろう材とした。
実施例５５〜５７、比較例１２７〜１３３の結果から、錫−亜鉛めっきと裸鋼板とで拝み継手を形成する場合にも、レーザ・アーク間距離Ｌを２［ｍｍ］以上、１０［ｍｍ］以下にすると、良好な接合部が得られることが分かる。
【００７３】
（実施例５８〜６０、比較例１３４〜１４０）
図３９は、実施例５８〜６０、比較例１３４〜１４０の結果を示す図である。実施例５８〜６０、比較例１３４〜１４０は、第２の実施形態の実施例、比較例である。すなわち、継手を、拝み継手とした。また、金属板１６０１、１６０２を、錫−亜鉛めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板とした。また、ろう材１０９を、フラックスレスのＣｕ系のワイヤ状のろう材とした。
実施例５８〜６０、比較例１３４〜１４０の結果から、錫−亜鉛めっきと亜鉛めっき鋼板とで拝み継手を形成する場合にも、レーザ・アーク間距離Ｌを２［ｍｍ］以上、１０［ｍｍ］以下にすると、良好な接合部が得られることが分かる。
【００７４】
（実施例６１〜６３、比較例１４１〜１４７）
図４０は、実施例６１〜６３、比較例１４１〜１４７の結果を示す図である。実施例６１〜６３、比較例１４１〜１４７は、第２の実施形態の実施例、比較例である。すなわち、継手を、拝み継手とした。また、金属板１６０１、１６０２を、アルミめっき鋼板、裸鋼板とした。また、ろう材１０９を、フラックスレスのＡｌ−Ｓｉ系のワイヤ状のろう材とした。
実施例６１〜６３、比較例１４１〜１４７の結果から、アルミめっきと裸鋼板とで拝み継手を形成する場合にも、レーザ・アーク間距離Ｌを２［ｍｍ］以上、１０［ｍｍ］以下にすると、良好な接合部が得られることが分かる。
【００７５】
尚、以上説明した本発明の実施形態のうち、制御装置１０１が行う処理は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体、又はかかるプログラムを伝送する伝送媒体も本発明の実施の形態として適用することができる。また、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体などのプログラムプロダクトも本発明の実施の形態として適用することができる。前記のプログラム、コンピュータ読み取り可能な記録媒体、伝送媒体及びプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。
また、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１０１    制御装置
１０２    レーザ照射装置
１０３    ワイヤ供給装置
１０４    電源
１０５、１０６、１６０１、１６０２    金属板
１０７、１０８    レーザ光
１０９    ろう材
１１０    アーク
１１１    ろう付けビード
１１２    レーザトーチ
１１３    ろう付けトーチ
【図１】
0005494158.tif 000002
【図２】
0005494158.tif 000003
【図３】
0005494158.tif 000004
【図４】
0005494158.tif 000005
【図５】
0005494158.tif 000006
【図６】
0005494158.tif 000007
【図７】
0005494158.tif 000008
【図８】
0005494158.tif 000009
【図９】
0005494158.tif 000010
【図１０】
0005494158.tif 000011
【図１１】
0005494158.tif 000012
【図１２】
0005494158.tif 000013
【図１３】
0005494158.tif 000014
【図１４】
0005494158.tif 000015
【図１５】
0005494158.tif 000016
【図１６】
0005494158.tif 000017
【図１７】
0005494158.tif 000018
【図１８】
0005494158.tif 000019
【図１９】
0005494158.tif 000020
【図２０】
0005494158.tif 000021
【図２１】
0005494158.tif 000022
【図２２】
0005494158.tif 000023
【図２３】
0005494158.tif 000024
【図２４】
0005494158.tif 000025
【図２５】
0005494158.tif 000026
【図２６】
0005494158.tif 000027
【図２７】
0005494158.tif 000028
【図２８】
0005494158.tif 000029
【図２９】
0005494158.tif 000030
【図３０】
0005494158.tif 000031
【図３１】
0005494158.tif 000032
【図３２】
0005494158.tif 000033
【図３３】
0005494158.tif 000034
【図３４】
0005494158.tif 000035
【図３５】
0005494158.tif 000036
【図３６】
0005494158.tif 000037
【図３７】
0005494158.tif 000038
【図３８】
0005494158.tif 000039
【図３９】
0005494158.tif 000040
【図４０】
0005494158.tif 000041