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公開番号2025141650
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024041674
出願日2024-03-15
発明の名称接合体および接合方法
出願人日本発條株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類B23K 26/32 20140101AFI20250919BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】接合部分が高強度に接合されている接合体および接合方法を提供すること。
【解決手段】本発明に係る接合体は、複数の部材の積層部分を接合してなる接合体であって、複数の部材は、0.12wt%以下の炭素(C)、0.10以上0.50wt%以下のケイ素(Si)、0.80以上1.20wt%以下のマンガン(Mn)、0.04wt%以下のリン(P)、0.03wt%以下の硫黄(S)、14.50以上18.50wt%以下のクロム(Cr)、4.30以上4.70wt%以下のニッケル(Ni)、2.40以上3.20wt%以下のモリブデン(Mo)、0.01以上0.20wt%以下の窒素(N)、残部が鉄および不可避不純物からなる組成の材料からなり、溶接部は、溶融凝固部と、熱影響部と、を有し、熱影響部の幅のうちの少なくとも一方が0.10mm以下であり、母材部の硬さに対する溶融凝固部の硬さの比が75%以上である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の部材の積層部分を接合してなる接合体であって、
前記複数の部材を溶接することによって形成され、該部材同士を接合する溶接部、
を有し、
前記複数の部材は、０．１２ｗｔ％以下の炭素（Ｃ）、０．１０以上０．５０ｗｔ％以下のケイ素（Ｓｉ）、０．８０以上１．２０ｗｔ％以下のマンガン（Ｍｎ）、０．０４ｗｔ％以下のリン（Ｐ）、０．０３ｗｔ％以下の硫黄（Ｓ）、１４．５０以上１８．５０ｗｔ％以下のクロム（Ｃｒ）、４．３０以上４．７０ｗｔ％以下のニッケル（Ｎｉ）、２．４０以上３．２０ｗｔ％以下のモリブデン（Ｍｏ）、０．０１以上０．２０ｗｔ％以下の窒素（Ｎ）、残部が鉄および不可避不純物からなる組成の材料からなり、
前記溶接部は、
前記材料が溶融凝固してなる溶融凝固部と、
前記溶融凝固部の周囲に形成される熱影響部と、
を有し、
前記熱影響部の幅であって、積層方向と直交する方向の幅であって、前記溶融凝固部を介して互いに反対側に位置する熱影響部のうちの少なくとも一方の幅の最大値が、０．１０ｍｍ以下であり、
前記溶接部が形成されていない母材部の硬さに対する前記溶融凝固部の硬さの比が７５％以上である、
ことを特徴とする接合体。
続きを表示（約 430 文字）【請求項２】
前記母材部の硬さに対する前記熱影響部の下限硬さの比が６５％以上である、
ことを特徴とする請求項１に記載の接合体。
【請求項３】
０．１２ｗｔ％以下の炭素（Ｃ）、０．１０以上０．５０ｗｔ％以下のケイ素（Ｓｉ）、０．８０以上１．２０ｗｔ％以下のマンガン（Ｍｎ）、０．０４ｗｔ％以下のリン（Ｐ）、０．０３ｗｔ％以下の硫黄（Ｓ）、１４．５０以上１８．５０ｗｔ％以下のクロム（Ｃｒ）、４．３０以上４．７０ｗｔ％以下のニッケル（Ｎｉ）、２．４０以上３．２０ｗｔ％以下のモリブデン（Ｍｏ）、０．０１以上０．２０ｗｔ％以下の窒素（Ｎ）、残部が鉄および不可避不純物からなる組成の材料からなる複数の部材の一部を重ね、
前記複数の部材同士が重なっている部分に対し、１パルスあたりのパルス幅がナノ秒単位であるナノ秒パルスレーザ溶接によってレーザ光を照射して前記複数の部材同士を接合する溶接部を形成する、
ことを特徴とする接合方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合体および接合方法に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
第１の被押圧体と第２の被押圧体との間に設置され、その一方または双方を加圧する押圧ばねが知られている（例えば、特許文献１を参照）。この押圧ばねは、例えば、複数の板ばねを重ね、一部を接合することによって作製される接合体である。例えば、押圧ばねは、板ばねの長手方向の両端側を溶接することによって複数の板ばね同士が接合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７３４５６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、溶接によって接合した溶接部分の硬さは、溶接による熱の影響を受けていない部分（母材部）の硬さよりも低下する。この硬さの低下によって、接合体の強度が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、接合部分が高強度に接合されている接合体および接合方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる接合体は、複数の部材の積層部分を接合してなる接合体であって、前記複数の部材を溶接することによって形成され、該部材同士を接合する溶接部、を有し、前記複数の部材は、０．１２ｗｔ％以下の炭素（Ｃ）、０．１０以上０．５０ｗｔ％以下のケイ素（Ｓｉ）、０．８０以上１．２０ｗｔ％以下のマンガン（Ｍｎ）、０．０４ｗｔ％以下のリン（Ｐ）、０．０３ｗｔ％以下の硫黄（Ｓ）、１４．５０以上１８．５０ｗｔ％以下のクロム（Ｃｒ）、４．３０以上４．７０ｗｔ％以下のニッケル（Ｎｉ）、２．４０以上３．２０ｗｔ％以下のモリブデン（Ｍｏ）、０．０１以上０．２０ｗｔ％以下の窒素（Ｎ）、残部が鉄および不可避不純物からなる組成の材料からなり、前記溶接部は、前記材料が溶融凝固してなる溶融凝固部と、前記溶融凝固部の周囲に形成される熱影響部と、を有し、前記熱影響部の幅であって、積層方向と直交する方向の幅であって、前記溶融凝固部を介して互いに反対側に位置する熱影響部のうちの少なくとも一方の幅の最大値が、０．１０ｍｍ以下であり、前記溶接部が形成されていない母材部の硬さに対する前記溶融凝固部の硬さの比が７５％以上である、ことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る接合体は、上記発明において、前記母材部の硬さに対する前記熱影響部の下限硬さの比が６５％以上である、ことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る接合方法は、０．１２ｗｔ％以下の炭素（Ｃ）、０．１０以上０．５０ｗｔ％以下のケイ素（Ｓｉ）、０．８０以上１．２０ｗｔ％以下のマンガン（Ｍｎ）、０．０４ｗｔ％以下のリン（Ｐ）、０．０３ｗｔ％以下の硫黄（Ｓ）、１４．５０以上１８．５０ｗｔ％以下のクロム（Ｃｒ）、４．３０以上４．７０ｗｔ％以下のニッケル（Ｎｉ）、２．４０以上３．２０ｗｔ％以下のモリブデン（Ｍｏ）、０．０１以上０．２０ｗｔ％以下の窒素（Ｎ）、残部が鉄および不可避不純物からなる組成の材料からなる複数の部材の一部を重ね、前記複数の部材同士が重なっている部分に対し、１パルスあたりのパルス幅がナノ秒単位であるナノ秒パルスレーザ溶接によってレーザ光を照射して前記複数の部材同士を接合する溶接部を形成する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、接合部分が高強度に接合されている接合体を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本発明の一実施の形態にかかる接合体の構成を示す平面図である。
図２は、パルスレーザ溶接によって形成される溶接表面ビードの形成態様について説明する図である。
図３は、シーム溶接について説明する図である。
図４は、本発明の実施例１にかかる接合体の接合部の断面を示す光学顕微鏡画像を示す図である。
図５は、図４に示す光学顕微鏡画像における破線部の硬さを示す図である。
図６は、本発明の実施例２にかかる接合体の接合部の断面を示す光学顕微鏡画像を示す図である。
図７は、図６に示す光学顕微鏡画像における破線部の硬さを示す図である。
図８は、本発明の比較例１にかかる接合体の接合部の断面を示す光学顕微鏡画像を示す図である。
図９は、図８に示す光学顕微鏡画像における破線部の硬さを示す図である。
図１０は、本発明の比較例２にかかる接合体の接合部の断面を示す光学顕微鏡画像を示す図である。
図１１は、図１０に示す光学顕微鏡画像における破線部の硬さを示す図である。
図１２は、本発明の比較例４にかかる接合体の接合部の断面を示す光学顕微鏡画像を示す図である。
図１３は、図１２に示す光学顕微鏡画像における破線部の硬さを示す図である。
図１４は、本発明の比較例５にかかる接合体の接合部の断面を示す光学顕微鏡画像を示す図である。
図１５は、図１４に示す光学顕微鏡画像における破線部の硬さを示す図である。
図１６は、本発明の比較例６にかかる接合体の接合部の断面を示す光学顕微鏡画像を示す図である。
図１７は、図１６に示す光学顕微鏡画像における破線部の硬さを示す図である。
図１８は、本発明の比較例７にかかる接合体の接合部の断面を示す光学顕微鏡画像を示す図である。
図１９は、図１８に示す光学顕微鏡画像における破線部の硬さを示す図である。
図２０は、引張試験で用いた実施例１、２にかかる試験片について説明する図である。
図２１は、引張試験で用いた母材の試験片について説明する図である。
図２２は、引張試験で用いた比較例２にかかる試験片について説明する図である。
図２３は、引張試験で用いた比較例３にかかる試験片について説明する図である。
図２４は、実施例１、２および母材の引張試験結果を示す図である。
図２５は、比較例２、３および母材の引張試験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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