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公開番号2025085140
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-05
出願番号2023198808
出願日2023-11-24
発明の名称溶融接合方法
出願人東芝ITコントロールシステム株式会社
代理人
主分類B23K 26/323 20140101AFI20250529BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】融点の差が大きい種類の異なる金属板同士を高い剛性力を持って接合する溶融接合方法を提供する。
【解決手段】テーパ孔211を有する鋼板50と、鋼板50より融点の低い鉛板51と、テーパ孔211は鋼板50と鉛板51とが互いの面で接した接触面から非接触面に向けて径が大きくなる孔であって、テーパ孔211に鉛板51と同じ成分を含む金属片209を入れ、テーパ孔211にレーザ光225を照射して、金属片209を溶融させ、凝固することで、鉛板51とテーパ孔211を介して鋼板50とを接合する溶融接合方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
テーパ孔を有する第１の金属板と、
前記第１の金属板より融点の低い第２の金属板と、
前記テーパ孔は、前記第１の金属板と前記第２の金属板とが互いの面で接した接触面から非接触面に向けて径が大きくなる孔であって、前記テーパ孔に前記第２の金属板と同じ成分を含む金属片を入れ、前記テーパ孔にレーザ光を照射して、前記金属片を溶融させ、凝固することで、前記第２の金属板と前記テーパ孔を介して前記第１の金属板と、前記第２の金属板を接合する溶融接合方法。
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
前記テーパ孔の面に向けてレーザ光を照射し、前記テーパ孔の面によって生じる前記レーザ光の反射光も利用して、前記金属片を溶融させる請求項１に記載の溶融接合方法。
【請求項３】
前記金属片と前記第２の金属板と前記第１の金属板の温度が、それぞれの融点を超え、かつそれぞれの沸点未満になるように、前記レーザ光の強度とビーム径と前記レーザ光がテーパ孔を走査する速度を設定する請求項２に記載の溶融接合方法。
【請求項４】
前記テーパ孔の面は凹凸部を有する請求項１に記載の溶融接合方法。
【請求項５】
前記第１の金属板を鋼板に、また、前記第２の金属板を鉛板にすることで、Ｘ線、γ線に対する放射線減弱係数を高くすることを特徴とする請求項１に記載の溶融接合方法。
【請求項６】
前記金属片は、アンチモンを含む鉛合金とすることを特徴とする請求項５に記載の溶融接合方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、融点の差が大きい種類の異なる金属板同士を溶融接合して、接合部の強度を高める溶融接合方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
一般的に放射線の遮蔽用に鉛板が使用されるが鉛板自身は柔らかいので自立するには、鋼板等の支えが必要である。従来は、鋼板と鉛板を接着により貼り合わせて鉛板に剛性力を確保している。さらに、最近では、接着剤による接着方法の代わりに、鋼板より溶融点が低い鉛板の融点の差を利用して、鋼板と鉛板を互いの面で接した場合に、鋼板と鉛板を結合する結合部に対し結合ツール部を回転しながら押し当てることで、鋼板が摩擦により熱せられ鉛板が熱伝導により溶融し、結合部へ溶融した液体が流入し凝固することで鋼板と鉛板を結合する摩擦溶融による接合方法が考案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この摩擦溶融による接合方法は、接着剤による接着方法に比べて、組立・解体が容易であるという利点を持っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－３２８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の技術によれば、融点の差が大きい種類の異なる金属板同士を接合することができるが、実用的には、より引張強度など高い剛性力が求められている。
【０００６】
本実施形態は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものである。本実施形態の目的は、融点の差が大きい種類の異なる金属板同士を高い剛性力を持って接合する溶融接合方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、テーパ孔を有する第１の金属板と、前記第１の金属板より融点の低い第２の金属板と、前記テーパ孔は、前記第１の金属板と前記第２の金属板とが互いの面で接した接触面から非接触面に向けて径が大きくなる孔であって、前記テーパ孔に前記第２の金属板と同じ成分を含む金属片を入れ、前記テーパ孔にレーザ光を照射して、前記金属片を溶融させ、凝固することで、前記第２の金属板と前記テーパ孔を介して前記第１の金属板と、前記第２の金属板を接合することを要旨とする。
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項２記載の発明は、請求項１に記載の溶融接合方法において、前記テーパ孔の面に向けてレーザ光を照射し、前記テーパ孔の面によって生じる前記レーザ光の反射光も利用して、前記金属片を溶融させることを要旨とする。
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項３記載の発明は、請求項２に記載の溶融接合方法において、前記金属片と前記第２の金属板と前記第１の金属板の温度が、それぞれの融点を超え、かつそれぞれの沸点未満になるように、前記レーザ光の強度とビーム径と前記レーザ光がテーパ孔を走査する速度を設定することを要旨とする。
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項４記載の発明は、請求項１に記載の溶融接合方法において、前記テーパ孔の面は凹凸部を有することを要旨とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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