(57)【要約】      （修正有）【課題】銅と亜鉛を主成分とする金属と、鉄を主成分とする金属が、強い接合強度に溶融接合され、焼鈍による金属の強度低下が小さく溶融接合されてなる異種金属接合体を提供する。【解決手段】銅と亜鉛を主成分とする金属２ａと、鉄を主成分とする金属２ｂが突合され、接合部４ａを介して溶融接合された異種金属接合体であって、接合部は、銅と亜鉛を主成分とする金属が高エネルギー密度を有するビームを照射されて溶融した金属組織であり、接合部における銅と亜鉛の組成比と、銅と亜鉛を主成分とする金属における銅と亜鉛の組成比が、同等にして形成されている異種金属接合体。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅と亜鉛を主成分とする金属と、鉄を主成分とする金属が突合され、接合部を介して溶融接合された異種金属接合体であって、前記接合部は、前記銅と亜鉛を主成分とする金属が高エネルギー密度を有するビームを照射されて溶融した金属組織であり、前記接合部における銅と亜鉛の組成比と、前記銅と亜鉛を主成分とする金属における銅と亜鉛の組成比が、同等にして形成されていることを特徴とする異種金属接合体。
【請求項２】
銅と亜鉛を主成分とする金属と、鉄を主成分とする金属が突合され、接合部を介して溶融接合された異種金属接合体であって、前記接合部は、前記銅と亜鉛を主成分とする金属が高エネルギー密度を有するビームを照射されて溶融した金属組織であり、前記異種金属接合体の破断強度が、３００ＭＰａ以上であることを特徴とする異種金属接合体。
【請求項３】
前記接合部の金属組織が、キーホール溶融した金属組織であることを特徴とする請求項１または２に記載の異種金属接合体。
【請求項４】
前記高エネルギー密度を有するビームが、レーザビームであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の異種金属接合体。
【請求項５】
前記接合部中の鉄の濃度と、前記銅と亜鉛を主成分とする金属の鉄の濃度が、同等にして形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の異種金属接合体。
【請求項６】
前記接合部近傍における前記銅と亜鉛を主成分とする金属のビッカース硬度が、未焼鈍状態の前記銅と亜鉛を主成分とする金属のビッカース硬度と同等であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の異種金属接合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銅と亜鉛を主成分とする金属と、鉄を主成分とする金属が突合され、溶融接合されてなる異種金属接合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子部品、輸送機械または一般産業機器などの分野において、融点の異なる異種金属が接合されてなる異種金属接合体が利用されてきたが、近年の、例えば、情報処理機器や情報通信機器の小型化・低背化、あるいは、地球環境保全の観点からの製品の軽量化、長寿命化など各種の目的を達成するため、歪や欠陥が少なく、高い接合強度を備えた、健全な接合部を有する、異種金属接合体を、効率的に形成可能な、異種金属の接合技術の確立への要請が高まっている。ここで、異種金属とは、被接合物を構成する主たる組成が異なるものを言い、例えば、主たる組成が鉄と銅であるそれぞれの合金としてのステンレス鋼と黄銅は異種であり、主たる組成が鉄として共通するその合金としてのステンレス鋼と炭素鋼は同種である。
【０００３】
ここで、異種金属を接合する技術としては、固相接合である拡散接合や超音波接合、液相接合である溶接やロウ接合などがあるが、いずれの接合技術も、接合部の品質面および効率面から一長一短があり、上記要請を満足するレベルにないのが実情である。一方で、高エネルギー密度を有するレーザは、大気中において、ごく微小な領域を瞬時に加熱し溶融して効率的に接合部を形成できるとともに、レーザが照射された領域以外の部分には熱影響が及び難く、歪や欠陥が少ない、良質な接合部を形成できる接合技術として、従来から注目されている。そして、近年、ＣＯ２レーザに比べ波長が短いため金属表面における反射が少なく、レーザスポット径の小さな、ＹＡＧレーザやＬＤレーザの高出力化に伴い、異種金属の接合技術として、当該レーザを利用するための研究開発が展開されており、
その技術の一例が、下記特許文献１に開示されている。
【０００４】
特許文献１に開示された異種金属の接合技術は、ステンレス鋼と、ステンレス鋼より融点が低い黄銅系金属（銅と亜鉛を主成分とする金属）の接合面近傍に、レーザビームを照射して接合する接合方法であって、前記接合面を挟んで両者の間にビームをウィービングし、黄銅系金属を融点より低い温度までに加熱した後、ビームをステンレス鋼側に照射し、ステンレス鋼が溶融するまで加熱する、異種金属の接合方法である。この接合方法によれば、黄銅系金属を融点以上まで直接的に加熱せず、ステンレス鋼の溶融に伴う輻射熱や伝熱により、間接的に加熱して、接合面近傍の黄銅系金属を溶融せしめ、相互の金属が混在した溶融池を形成するので、強固な接合部を得ることができる、と記載されている。また、ウィービングによる加熱は、伝熱等の間接的な黄銅系金属の溶融までの加熱速度の遅さを考慮して、黄銅系金属を加熱し、ステンレス鋼の溶融と溶融時期を近似させている、と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３３６９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１には、溶接部において、黄銅系金属とステンレス鋼が、強固に結合していると記載されているものの、具体的な強度に関する記載はなく、黄銅系金属とステンレス鋼の接合体が、強い接合強度に溶融接合されているか不明である。さらに、特許文献１の接合体は、加熱速度が遅く、長時間加熱されて接合されるので、黄銅金属が焼鈍され、接合体自体の強度が低下している可能性が高い。
【０００７】
そこで、本発明では、銅と亜鉛を主成分とする金属と、鉄を主成分とする金属が、強い接合強度に溶融接合され、焼鈍による金属の強度低下が小さく溶融接合されてなる異種金属接合体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の異種金属接合体は、銅と亜鉛を主成分とする金属と、鉄を主成分とする金属が突合され、接合部を介して溶融接合された異種金属接合体であって、前記接合部は、前記銅と亜鉛を主成分とする金属が高エネルギー密度を有するビームを照射されて溶融した金属組織であり、前記接合部における銅と亜鉛の組成比と、前記銅と亜鉛を主成分とする金属における銅と亜鉛の組成比が、同等にして形成されていることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の異種金属接合体は、銅と亜鉛を主成分とする金属と、鉄を主成分とする金属が突合され、接合部を介して溶融接合された異種金属接合体であって、前記接合部は、前記銅と亜鉛を主成分とする金属が高エネルギー密度を有するビームを照射されて溶融した金属組織であり、前記異種金属接合体の破断強度が、３００ＭＰａ以上であることを特徴とするものでもある。
【００１０】
また、本発明の異種金属接合体は、前記接合部の金属組織が、キーホール溶融した金属組織であることが好ましい。
【００１１】
さらに、本発明の異種金属接合体は、前記高エネルギー密度を有するビームが、レーザビームであることが好ましい。
【００１２】
さらに、本発明の異種金属接合体は、前記接合部中の鉄の濃度と、前記銅と亜鉛を主成分とする金属の鉄の濃度が、同等にして形成されていることが好ましい。
【００１３】
さらに、本発明の異種金属接合体は、前記接合部近傍における前記銅と亜鉛を主成分とする金属のビッカース硬度が、未焼鈍状態の前記銅と亜鉛を主成分とする金属のビッカース硬度と同等であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の異種金属接合体は、銅と亜鉛を主成分とする金属と、鉄を主成分とする金属が、強い接合強度に溶融接合され、あり、焼鈍による金属の強度低下が小さく溶融接合されてなる異種金属接合体である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】銅と亜鉛を主成分とする金属と鉄を主成分とする金属を接合するのに用いる接合装置の概略構成を示す図である。
【図２】レーザビームの、シフト量とデフォーカス量を説明する図である。
【図３】水密試験に用いた治具の、概略構成を示す図である。
【図４】本発明の異種金属接合体の、表面および断面状態を示す図である。
【図５】本発明の異種金属接合体の、断面のビッカース硬度分布である。
【図６】本発明の異種金属接合体の、断面のＥＰＭＡ線分析の結果を示す図である。
【図７】本発明の異種金属接合体の、他の断面状態を示す図である。
【図８】本発明の異種金属接合体の、破断応力を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の、銅と亜鉛を主成分とする金属と、鉄を主成分とする金属が突合され、溶融接合されてなる異種金属接合体について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（接合装置）
図１に、銅と亜鉛を主成分とする金属と、鉄を主成分とする金属を接合するのに用いる接合装置の概略構成の一例を示す。接合装置１は、レーザビームにより異種金属を突合せ接合する装置であり、レーザ発振器１ａ、レーザ発振器で励起されたレーザ光を外部に取り出す光ファイバ１ｂ、レーザ光を集光してレーザビームＬとして照射する集光ヘッド１ｃ、板状の銅と亜鉛を主成分とする金属２ａと、鉄を主成分とする金属２ｂを保持するステージ１ｄ、ステージ１ｄ上に並べられた、板状の銅と亜鉛を主成分とする金属２ａと、鉄を主成分とする金属２ｂを側面から加圧して突き合わせる加圧機構１ｅ、ステージ１ｄをＸＹ平面上で移動可能にするＸ軸駆動機構１ｆ、Ｙ軸駆動機構１ｇ、ステージ１ｄに対する集光ヘッド１ｃの高さを調整するＺ軸駆動機構１ｈ、銅と亜鉛を主成分とする金属２ａと、鉄を主成分とする金属２ｂを接合した接合体２に、Ａｒガスを噴き付けて酸化を防止するノズル１ｊ、により構成されている。
【００１８】
板状の銅と亜鉛を主成分とする金属２ａと、板状の鉄を主成分とする金属２ｂは、接合装置１で接合されるにあたって、突合せ界面２ｃの方向と、ステージ１ｄのＹ軸移動方向を一致させてステージ１ｄ上に並べられ、加圧機構１ｅにより側面が加圧され、銅と亜鉛を主成分とする金属２ａと、鉄を主成分とする金属２ｂが突合されて固定される。そして、レーザ発振器１ａで励起されたレーザ光が集光ヘッド１ｃで集光され、レーザビームＬとして突合せ界面２ｃ近傍に上方から照射される。その際、ステージ１ｄをＹ軸駆動機構１ｇにより、突合せ界面２ｃに沿った方向に連続的に一定速度で移動させることで、レーザビームＬが突合せ界面２ｃに沿って連続的に一定速度で移動して照射され、銅と亜鉛を主成分とする金属２ａと、鉄を主成分とする金属２ｂの突合せ界面２ｃに沿った連続的な接合部が形成され、２つの金属が接合された異種金属接合体２が形成される。
【００１９】
（シフト量とデフォーカス量）
図２は、銅と亜鉛を主成分とする金属２ａと、鉄を主成分とする金属２ｂの、突合せ界面２ｃ近傍に照射される、レーザビームＬの、（ａ）シフト量（ｂ）デフォーカス量を説明する図である。レーザビームＬのシフト量は、（ａ）の図中のＳで示されるものであり、突合せ界面２ｃと、レーザビームＬの照射中心の位置の間隔により定義される。そして、レーザビームＬのデフォーカス量は、（ｂ）の図中のＤで示されるものであり、銅と亜鉛を主成分とする金属２ａ（あるいは鉄を主成分とする金属２ｂ）の表面と、レーザビームＬの焦点Ｆの間隔により定義される。シフト量Ｓは、ステージ１ｄの位置をＸ軸駆動機構１ｆにより移動させて調整することができ、また、デフォーカス量Ｄは、集光ヘッド１ｃの高さをＺ軸駆動機構１ｈにより上下に移動させて調整することができる。シフト量Ｓとデフォーカス量Ｄの設定は、ビームプロファイラ等により、レーザビームＬの照射中心の位置と焦点Ｆの位置を、確認しながら行えばよい。
【００２０】
（接合条件）
以下、図１の装置１を用いて、銅と亜鉛を主成分とする金属２ａと、鉄を主成分とする金属２ｂを接合した例について説明する。接合装置１のレーザ発振器１ａには、トルンプ社製のディスクレーザを用い、発振形態を連続発振、ビーム波長を１０６４ｎｍ、最大出力を１ｋＷとした。レーザ光は、レーザ発振器１ａで励起された後、コア径０．１５ｍｍの光ファイバ１ｂを通して集光ヘッド１ｃに伝送され、集光ヘッド１ｃ中に配された集光レンズにより集光され、レーザビームＬとして、銅と亜鉛を主成分とする金属２ａ（あるいは鉄を主成分とする金属２ｂ）の表面に照射した。レーザビームＬは、比較的、エネルギー密度を高くして照射されるものであり、銅と亜鉛を主成分とする金属２ａ（あるいは鉄を主成分とする金属２ｂ）は、表面にキーホールと呼ばれる窪みが形成されながら溶融される。
【００２１】
また、接合におけるレーザビームＬの照射条件は、レーザ出力を７５０Ｗ、送り速度を３００ｍｍ／ｍｉｎ、デフォーカス量を＋０．５ｍｍとし、レーザビームの照射中心の位置を、銅と亜鉛を主成分とする金属２ａ側に０．２ｍｍシフトさせた。ここで、デフォーカス量の「＋」とは、図２（ｂ）で、銅と亜鉛を主成分とする金属２ａ（あるいは鉄を主成分とする金属２ｂ）の表面を基準とし、焦点位置Ｆが表面の上方にある状態を意味するものである。
【００２２】
そして、以下の実験例では、銅と亜鉛を主成分とする金属２ａとして、真鍮のＣ２６８０の板を用い、鉄を主成分とする金属２ｂとして、ステンレス鋼のＳＵＳ３０４の板を用いた。いずれの金属板も、厚み１．５ｍｍ．幅２５ｍｍ，長さ５０ｍｍに加工した後、接合に供した。
【００２３】
なお、本実施の形態では、銅と亜鉛を主成分とする金属２ａと、鉄を主成分とする金属２ｂを接合するのに、レーザビームを用いているが、レーザビーム以外の他の高エネルギー密度を有するビーム、例えば、電子線ビーム等を用いてもよい。
【００２４】
（接合体の評価方法）
接合体２の接合状態は、接合体２の表面と、接合体２の断面を光学顕微鏡で観察した後、引張試験、水密試験、ビッカース硬度測定、ＥＰＭＡ分析により評価を行った。
【００２５】
接合体２の断面の光学顕微鏡観察は、接合体２を接合部を含むように切断した後、断面を研磨し、真鍮２ａ／接合部／ステンレス鋼２ｂの境界を明瞭にするために、３％過酸化水素水：２ｃｃ、アンモニア水：５ｃｃ、蒸留水：５ｃｃの混合液で１分間、さらに、５％塩酸で１時間エッチングし、洗浄・乾燥後、観察を行った。
【００２６】
引張試験では、接合した接合体２を、幅５ｍｍ×平行部長さ５０ｍｍに切断して試験片に加工し、当該試験片を、島津製作所社製のオートグラフを用いて、１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で引張り、破断強度（応力）を算出し、接合部を含む接合体２の強度を評価した。
【００２７】
水密試験では、図３の概略構成図に示されるような治具３を用い、接合体２が隙間を形成せず、良好に接合しているかを確認した。
【００２８】
治具３では、接合体２が蓋となって容器３ａの開口部を塞ぐ構造になっており、接合体２と容器３ａがＯリング３ｂを介して密着し、接合体２が、押え板３ｃとボルト３ｄにより容器３ａに押し付けられて固定される。そして、注水口３ｅが容器３ｂの下面に設けられ、水が注水口３ｅを通して容器３ａ中に注入され、水圧が接合体２の接合部に加えられる。
【００２９】
水密試験には、接合体２を２５ｍｍ×２５ｍｍに加工した試験片を用い、０．６ＭＰａの水圧を１時間印加した後、目視で接合部からの漏水の有無を確認した。そして、漏水が発生した接合体２については、１分間当たりの漏水量をマイクロシリンジで測定した。
【００３０】
ビッカース硬度測定には、フューチャーテック社製のマイクロ硬度計を用い、研磨した接合体２断面に対して、圧子を１．９６Ｎの荷重で１０秒間圧下する条件にて測定を行った。
【００３１】
ＥＰＭＡ分析には、接合体２を断面研磨した試験片を用い、接合部および接合部近傍の元素（鉄、銅、亜鉛）分布について調査した。分析に用いたビーム径は、１μｍとした。
【００３２】
（光学顕微鏡観察結果）
図４に、接合体２の表面と断面の光学顕微鏡写真を示す。
【００３３】
接合体２における接合部４ａは、表面から見て０．５ｍｍ程度の幅に形成されたものであり、表面は溶融金属の飛散が無く滑らかに形成されている。また、接合部の表面には、ブローホール欠陥等の溶接欠陥の発生は見られない。
【００３４】
接合体２の断面を見ると、接合体２には、接合部４ａが、真鍮２ａの板厚１．５ｍｍ方向に０．５ｍｍ程度の幅で形成されており、金属がキーホールを形成しながらレーザ溶融した際に現れる、深さ方向に幅の狭い溶融組織（接合部４ａ）を呈している。そして、接合部４ａとステンレス鋼２ｂの界面は明瞭にして形成されていて、真鍮２ａとステンレス鋼２ｂが合金を形成したり、複雑に混ざり合った様子はなく、真鍮２ａだけが溶融しただけのような接合部４ａが形成されている。そして、真鍮２ａがレーザビームによりキーホールを形成しながら溶融されているので、キーホール内における金属の蒸気圧の高まりにより、亜鉛の気化が抑制されているので、接合部４ａの内部、および、接合部４ａの近傍には、クラックやブローホール等の欠陥の発生は見られない。
【００３５】
また、レーザビームによりキーホールを形成しながら溶融された接合部４ａは、深さ方向に狭い幅で溶融されているので、接合部４ａから真鍮２ａ母材への熱影響が小さく、真鍮２ａ母材の焼鈍による強度低下が小さく抑えられている。箔のように薄い真鍮２ａとステンレス鋼２ｂの接合体では、小さいエネルギーにより金属を溶融できるので、キーホールを形成しないようなレーザ溶融（たとえば、熱伝導型のレーザ溶融方法）を用いて接合体を形成することもできるが、ある程度の板厚を有する真鍮２ａとステンレス鋼２ｂの接合体では、接合部を形成するのに高いエネルギーが必要になるので、キーホールを形成するようなレーザ溶融を用いるのが好ましい。
【００３６】
（引張試験結果）
図４の接合体２と同じ条件で、接合体２を５個作成して引張試験を行ったところ、１個の接合体２が接合部４ａで破断し、４個の接合体２が真鍮２ａ母材中で破断した。しかしながら、５個の接合体２全てが、焼鈍無しの真鍮２ａの破断応力（約３５０ＭＰａ）と同等の破断応力で破断した。
【００３７】
この結果から、接合体２は、
１）接合部４ａではブローホール欠陥等の接合欠陥の発生が抑制されていて、真鍮２ａと同等の破断応力を有する良好な接合部になっている。
２）接合部と真鍮２ａ、および、接合部とステンレス鋼２ｂの接合は、真鍮２ａの破断強度と同等以上の接合強度にして、良好な状態に接合されている。
３）接合部近傍の真鍮２ａが、焼鈍により強度低下を起こしていない。
ということが確認できた。
【００３８】
（水密試験結果）
図４の接合体２と同じ条件で、接合体２を３個作成して水密試験を行ったところ、全ての接合体２で漏水が発生せず、真鍮２ａとステンレス鋼２ｂが、隙間を形成せず良好に接合していることが確認できた。
【００３９】
（ビッカース硬度試験）
図５に、図４の接合体２と同じ条件で作成した、接合体２断面の、ビッカース硬度測定の結果を示す。測定は、概ね接合体２の厚み中央付近について行った。
【００４０】
真鍮２ａは、未焼鈍の状態で１００〜１２０Ｈｖ、焼鈍した状態で５０〜６０Ｈｖ、のビッカース硬度であるが、図５における、接合部（測定位置０ｍｍ）から真鍮２ａ側のビッカース硬度は、１１５〜１１０Ｈｖでほぼ一定であり、未焼鈍の状態の真鍮２ａのビッカース硬度と、ほぼ同等であった。この結果から、接合部４ａ近傍の真鍮２ａは、接合部４ａからの熱影響が小さく、焼鈍による強度の低下が小さく抑えられていることが確認できた。この結果は、前述の引張試験の結果において、全ての接合体２が、真鍮２ａと同等の破断応力にて破断した結果と一致するものである。
【００４１】
（ＥＰＭＡ分析結果）
図６に、接合部４ａを含む、接合体２断面のＥＰＭＡ線分析結果を示す。なお分析は、概ね接合体２の厚み中央付近について行った。
【００４２】
接合体２では、接合部４ａの銅と亜鉛の組成比と、真鍮２ａの銅と亜鉛の組成比が、ほぼ同等である。これは、接合部４ａが、真鍮２ａをキーホールを形成しながらレーザ溶融して形成されたものであり、亜鉛の気化が抑制されているためである。
【００４３】
また、接合部４ａの鉄の濃度と、真鍮２ａの鉄の濃度も、ほぼ同等である。これは、鉄が、ステンレス鋼２ｂから接合部４ａに、ほとんど拡散していないことを意味しており、キーホールを形成しながらレーザ溶融することで、融点の低い真鍮が積極的に溶融され、真鍮２ａと同様に、ステンレス鋼２ｂへの熱影響も低く抑えられているためである。
【００４４】
以上、本発明の一例である、真鍮とステンレス鋼の異種金属接合体について、レーザの照射中心の位置を、突合せ界面から０．２ｍｍ真鍮側にシフトさせて接合した例を用いて説明したが、レーザのシフト量は、必ずしも０．２ｍｍである必要は無い。すなわち、突合せ界面と隣接する真鍮部分が溶融して、銅と亜鉛の組成比が、真鍮と同等の接合部が形成されるようなレーザの照射位置であればよい。
【００４５】
また、本発明を、真鍮（Ｃ２６８０）とステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）の異種金属接合体を用いて説明したが、接合体を形成する材料は、必ずしも、Ｃ２６８０とＳＵＳ３０４に限定されるものではない。すなわち、Ｃ２６８０を、銅を主成分として亜鉛を含む、他の銅合金に置き換えたり、ＳＵＳ３０４を、鉄を主成分とする他の鉄基合金、例えば、炭素鋼等に置き換えることも可能である。
【００４６】
例えば、図７は、銅と亜鉛を主成分とする金属と、鉄を主成分とする金属を、異なる組み合わせで接合した接合体の、断面状態を示す図であり、銅と亜鉛を主成分とする金属として、Ｃ２６００（Ｃｕ：７０％，Ｚｎ：３０％）、Ｃ２６８０（Ｃｕ：６４〜６８％，Ｚｎ：３２〜３６％）、Ｃ２８０１（Ｃｕ：６０％．Ｚｎ：４０％）、鉄を主成分とする金属として、純鉄、ＳＵＳ３０４、炭素鋼（Ｓ１５Ｃ）の組み合わせで接合した接合体である。
図に示される接合体のうち、鉄を主成分とする金属が、純鉄，ＳＵＳ３０４のものは、厚み１．５ｍｍ．幅２５ｍｍ，長さ５０ｍｍに加工した金属板どうしを接合したものであり、鉄を主成分とする金属が炭素鋼のものは、厚み０．５ｍｍ．幅２５ｍｍ，長さ５０ｍｍに加工した金属板どうしを接合したものである。
いずれの図の接合体も、左が銅と亜鉛を主成分とする金属、右が鉄を主成分とする金属であり、レーザビームを、突合せ界面から銅と亜鉛を主成分とする金属側に、０．２ｍｍシフトさせて接合したものであるが、いずれの図の接合体も、接合部と、鉄を主成分とする金属との界面が明瞭であり、本発明の接合体の特徴である、銅と亜鉛を主成分とする金属だけが溶融したような接合部が形成されていた。
【００４７】
また、図８は、図７に示された接合体の、破断応力を示す図であり、鉄を主成分とする金属種を横軸、銅と亜鉛を主成分とする金属種をグラフ上の記号で示したものである。
図１４は、各金属の組み合わせについて３回ずつ、破断応力の評価を行った結果であるが、いずれの接合体も、３００MPａ以上の安定した破断強度であり、銅と亜鉛を主成分とする金属と、鉄を主成分とする金属が、異なる組み合わせであっても、２つの金属が強い接合強度に溶融接合され、焼鈍による金属の強度低下が小さく溶融接合されていることが確認できた。
【００４８】
そして、上記の異種金属接合体は、比較的熱伝導率の高い金属（銅と亜鉛を主成分とする金属）と、比較的機械的強度に優れた金属（鉄を主成分とする金属）の組み合わせであるので、効率的に熱交換を行う必要がある部分を銅と亜鉛を主成分とする金属、強度が必要な部分を鉄を主成分とする金属に使い分けることで、品質や耐久性がこれまで以上に高い、ボイラーやラジエータなどの熱交換器や配管などに適用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１：接合装置
１ａ：レーザ発振器
１ｂ：光ファイバ
１ｃ：集光ヘッド
１ｄ：ステージ
１ｅ：加圧機構
１ｆ：Ｘ軸駆動機構
１ｇ：Ｙ軸駆動機構
１ｈ：Ｚ軸駆動機構
１ｊ：ノズル
２：接合体
２ａ：銅と亜鉛を主成分とする金属（銅と亜鉛を主成分とする金属）、真鍮
２ｂ：鉄を主成分とする金属（鉄を主成分とする金属）、ステンレス鋼
２ｃ：突合せ界面
３：水密試験治具
３ａ：容器
３ｂ：Ｏリング
３ｃ：押え板
３ｄ：ボルト
３ｅ：注水口
４ａ：接合部
Ｄ：デフォーカス量
Ｆ：焦点位置
Ｌ：レーザビーム
Ｓ：シフト量
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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