TW418146B - Laser bean welding method for carbon steels - Google Patents

Description

經濟部中央標準局貝工消費合作社印來 ” ·Ρ .π —- " -. Α7 __Β7__五、發明説明（1 ) 本發明涤有蘭於諸如車輔用車輪等的熔接技術。 迄今，以車輛用車輪之熔接技術而言，申請人曾提出 了如待願平8-28358號的雷射熔接方法。 這摘方法·為了達到減少加工時數及簡化加工步驟的 目的，舉例言之，在接合如由輸緣、輪輻、輪穀、軸套構 成之車輔用車輪時，偽以對輪線與輪輻、輪輻與輪毅、輪 穀與軸套之接合部迪成如熱變形等之影鬱小的雷射熔接來 進行熔接。 然而*輪綠、輪輻、輪毅等構件，雖然為了要具有良 好加工性等而使用了硪含量少之壓延鋼板，相對地*容易 由車軸等直接受力之軸套卻得使用碩含量比壓延鋼板高之 硬機械構造用碩素網，當雷射熔接此等磺含童不同之輪毂 與軸套時*若相對於接合部而由垂直方向照射雷射*很容 易在熔接部發生熔接破裂•造成問題。 即►如第4圔所示•若将筒狀軸套51嵌合於輪轂52， 再如（A>所示·由箭頭方向沿垂直方向對捺合部照射雷射 •藉熔解軸套51之端部而行融合，有時將如（B)所示，於 熔接部y處發生裂隙c 。 吾人認為，磺含量較高之網侧受到雷射照射而使熔接 部y之融合金靥的延展性降低*且因為雷射熔接係以急熱 、急冷之方式進行者，於是乎乃於凝固收縮的過程中因為 無法耐受收縮變形而發生裂隙c 。 因此，本發明之目的在於|當以雷射熔接如輪轂與軸 套等時*得防止熔接破裂的不良狀態且提高熔接品質者。 (諳先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 本纸伕尺度適用中國國家禕準（CNS ) Α4規格（210x297公釐） 4 I ϋ 1 4 6 A7 £7_____ 五、發明説明（2 ) 為了達成前逑課題，本登明之申謓專利範圍第1項， 是在向碩含置不同之不同撞類碩素親的接合面照射雷射， 使接合面融化而熔接的雷射熔接方法中，使雷射之照射方 廂由磺含量少之磺素鋼側斜向照射在接合面上。 若藉此，使雷射由磺含量少之碩素銷刨斜向照射在接 合面上•則磺含量少之磺素鋼端部將熔解而行融合•卽使 不使用填充焊絲也可以使熔接部的形狀滑顒，而且可因殘 留應力廣闊分散而使應力缓和，肪止裂隙之發生。 另外，申請專利範圍第2項偽以壓延網板做為前述一 拥磺素鏑•且以機槭構造用硪素鋼做為另一侧的硪素網。 其中所稱之壓延銷是JIS規格之SPC、SPH、SAPH等的 板用铜，所諝機娀構造用磺素鋦是JIS記號之S20C等的磺 素網。 另，申請專利範圍第3項，傜將機械構造用磺素網的 磺含量限制在0.15¾以上，而壓延钢板的碩含S則限制少 於0.15¾ 。 邸·本發明對於這種磺含量之硪素網之雷射熔接待別 有效。 經濟部中央標準局舅工消費合作社印聚 -n m 1 —I— -I! n - --! -- -I - - -- I I T 牙--δ (诗先閲讀背面之注意事項再•填寫本頁) 另*申請專利範圍第4項是將前磺素銷的雷射熔接方 法使用於車輔用車輪的輪遯與軸套，以及輪輻與軸套的接 合。 s 在此，因為一般車輛用車輪之軸套係硖含蠆高於輸轂 、.輪輻的磺素網，所以是使用於輪截與軸套、及輪軺與軸 套之熔接，而由輪穀側或輪輻測斜向照射雷射來熔接。 -5 - 本纸张尺度適用中國囤家#準（CNS ) Ad規格（2iOX297公釐) — ' 418146 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（3) 在此，輪穀舆軸套的接合是發生在四件零件的車輪上 ，而輪輻與軸套之接合是發生在三件零件的車輪上。 本發明的實施形態將配合附圖加以説明。 其中，第1圖是使用本發明之熔接方法的車輔用車輪 之平面圖，第2圖是躱向斷面圖，第3圖是有豳本發明雷 射熔接方法的説明圖。 本發明之雷射熔接方法傷在熔接磺含量不同之不同種 類的磺素銷時，防止在熔接處發生發生熔接破裂•達成高 接合強度目的的技術，具體而言，其偽使用於如第1圖及 第2圖所示之車輔用車輪1的熔接。 即，這種車輛用車輪1係由插穿過車輪軸之軸套2 、 具有嵌合在這軸套上之嵌合孔的輪毅3 、具有嵌合於這輪 穀3上之嵌合孔且略呈三角板狀的輪輻4及包圍這輪轂4 之外周部之輪緣5四個部件所構成，這軸套2與輪穀3 、 輪毅3與輪輻4 、及輪輻4與輪綠5都藉雷射熔接而接合 0 這各構成部件中·如軸套2等是以JIS檫記S20C等的 機械構造用硪素銷鍛造成形者，且磺含量到逹0.18-0.23¾ 之程度〇 另，輪穀3 、輪輻4 、輪線5都是以J IS記號表示之 SPC、SPH、SAPH等颳延網沖壓成形或邊綠减形者·且硪含 量達到0.08-0.12¾之程度。 在此，雷射熔接各構成構件時所造成的問題是硪含夤 不同之磺素銷間的接合，即，軸套2與輪轂3之接合部的 H . - - I - -I _ 8 ___· . ^ ^^1 n In I I— XV '•TV ，T I (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐} A7 B7__ 五、發明説明（4 ) 熔接•當由如第2圖之虛線所示之方向對這接合部照射雷 射.時，會如第4(B)圖所示於熔接部y處産生如前所述的裂 隙c。 因此*本發明係由如第2画之實線所示之方向照射雷 射•沿箸*如國周方向，熔接全部接合部。 卽·如第3(A)圖之擴大圖所示，由輪毅3刨對接合面 斜向照射雷射，藉熔解輪毂3之端部來熔接。 於是，如（B)所示，輪騣3之端部與軸套2之一部份 因熔解而融合，恃別是不使用搆充焊絲也可以使熔接部的 形狀滑順，且防止裂隙之發生。 這是因為，由硪含量少之輪穀倒照射雷射•可抑制熔 接部y融合金靥延展性之減低，於是乎對凝固時之收縮變 形等而言具有良好的追從性而防止發生裂隙。 另外|若在未圖示之三件零件之車輛用車輪中，使用 於軸套與輪輻之接合部時•由輪輻倒斜向照射雷射，藉熔 解而使輪輻绱部酿合，同樣可防止裂隙發生。 經濟部中央標率局员工消費合作社印取 此外•雖然以上的說明是以車輛用車輪為例·但是本 發明的雷射熔接方法*不僅可用於車輛用車輪之接合*也 可用於小般磺含置不同之碩素钢間的熔接，藉箸由硪含量 少之硝素钢側對接合面斜向照射雷射來進行熔接*可防止 熔接破裂且提高熔接品質。 、 如上所述·本發明之雷射熔接方法係在接合硝含量不 同之不同種類之硪素網時*因為雷射之照射方向偽由磺含 量少之硪素銷倒斜向照射在接合面上，所以即使不使用填 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4^格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（5 ) 充焊絲也可以使熔接部的形狀滑順•而且防止裂除發生。 因此•車輛用車輪之輪榖與軸套、或輪輻與軸套之接 &若使用如此的雷射熔接方法•可提高車輛用車輪的熔接 品質，且提高生産量。 第1圖是使用本發明之熔接方法的車輛用車輪之平面 第2圖是縱向斷面圖。 第3圖是有關本發明雷射熔接方法的說明圖。 第4圖是說明雷射熔接方法之不良狀態的説明圖。 元件標號對照 (請先閱t背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作社印繁 1---- .車輪 2---- .軸套 3---- .輪騣 4---- ，輸輯 5‘ .，. ‘輪錄 51... ‘軸套 52… .輪截 c. * · * .裂隙 y · · · · .熔接部 -訂 ( CNS ) A4規格（；η〇·Χ297公f )

Claims (1)

1. 4 I 0 14 0 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 ι·—種磺素網之雷射熔接方法，該雷射熔接包括向磺含 垦不同之不同種類碳素銅的接合面照射雷射·使接合 面融化而熔接•前述雷射之照射方向係由磺含量少之 碩素鋼制斜向照射在接合面上。 2.如申請專利範圔第1項之磺素綱之雷射熔接方法，其 中前述一側之碩素鋼是壓延鋼板，另一倒之磺素銷是 機械構造用磺素銷。 3·如申諳專利範圍第2項之磺素網之雷射熔接方法，其 中前述機槭構造用碩素鋼之碩含量是在0.15%以上， 前述壓延網板之碳含量則少於0 . 15% 。 4.如申請專利範圍第丨、2或3項之碳素辆之雷射熔接 方法，其中該磺素銅之雷射熔接方法係適用於車輛用 車輪的輪轂與軸套，以及輪輻與軸套的接合者。 n ^^^1 - I ^^^1 u^— ^n· n -k. - I --1 t ^^^1 #aJ (請先竚t*-#r面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標牟局貝工消t合作杜印製 本紙張从·中國國家樣準（CNS)八4祕（21GX297公缝