レーザ溶接・接合のメカニズム、トラブル防止策、異種材料接合の現状と展開

レーザは高パワー・高パワー密度の熱源で、各種材料の溶接・接合が高速・高精度・高品質に可能である。本講演では、レーザ高速リモート溶接法、レーザ深溶込み溶接時のプルーム挙動、キーホール挙動、スパッタ発生状況、およびそれらに関連する溶接欠陥の発生機構と防止策、 レーザ溶接時のインプロセスモニタリングや適応制御法など、レーザ溶接現象とその利用が図れるように動画を使って解説する。特に、ポロシティや凝固割れの発生機構と防止法についても解説する。さらに、レーザによる異種材料接合技術に関しては、鉄鋼材料とアルミニウム合金、鉄鋼材料とマグネシウム合金、銅とアルミニウムなどの接合法、レーザブレージング法、レーザによる金属と樹脂またはCFRPとの直接接合法など、最新情報を紹介する。 　レーザ溶接・接合が発展するためには、できるだけ多くの人がレーザ溶接・接合に関心を持ち、問題点を解決する能力を持つ必要があるため、どのような質問にもお答えし、レーザ溶接・接合に関する基礎知見と諸問題に対する対処能力が得られるように指導します。

1. 各種レーザによる溶接とその溶込みおよび溶接現象
   1. 各種 (CO2、YAG、半導体、ファイバ、ディスク) レーザの特徴
   2. レーザ溶接における溶込みに及ぼす各種因子の影響
   3. 各種レーザ溶接における溶接性の差異
2. レーザまたはハイブリッド溶接現象
   1. レーザビード溶接現象
      • プルーム挙動
      • キーホール挙動
      • 湯流れなど
   2. レーザスポット溶接現象
      • キーホール挙動
      • 溶込み
      • 溶接性および欠陥に及ぼすパルス波形の影響
   3. レーザリモート溶接現象
      • 溶込み特性
      • プルーム挙動とビームの相互作用など
   4. レーザブレージング現象
      • ポロシティおよびピット欠陥の発生機構と防止策
   5. レーザ・アークハイブリッド溶接現象
      • 溶滴移行
      • 湯流れとビード形状
      • 溶接欠陥 等
3. レーザ溶接欠陥の種類と特徴
   1. 各種溶接欠陥の発生因子と防止策
   2. ポロシティの種類と防止策
   3. 割れの種類と防止策
   4. スパッタの発生と防止によるアンダフィルの発生と防止
4. 各種材料のレーザ溶接性
   1. アルミニウム合金のレーザ溶接
   2. マグネシウム合金のレーザ溶接
   3. 亜鉛めっき鋼板のレーザ溶接
   4. 鉄鋼材料のレーザ溶接
5. レーザ溶接時のモニタリングと適応制御
   1. モニタリング手法
   2. 連続レーザによるビード溶接時のモニタリング
   3. パルスレーザによるスポット溶接時のモニタリング
   4. レーザスポット溶接時の適応制御とインプロセスリペアリング
   5. レーザビード溶接時の適応制御
6. レーザによる異種金属の溶接・接合
   1. 鉄鋼材料と各種金属のレーザ溶接・接合
   2. 軽金属と各種材料のレーザ溶接・接合
7. レーザによる金属とプラスチックまたはCFRPの直接接合
   1. レーザ直接接合方法
   2. 接合性の及ぼすレーザ照射条件の影響
   3. レーザ接合継手の機械的特性の評価
   4. レーザ接合機構
• 質疑応答