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

レーザは高パワー密度・高エネルギー密度の熱源で、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時やレーザ深溶込み溶接時のレーザ溶接現象、特に、プルーム挙動、キーホール挙動、スパッタ発生状況とそれらに関連する溶込み特性、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、動画を使って詳説する。 　特に、ポロシティや高温割れの発生機構と防止法について解説する。また、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やマグネシウム合金、銅とアルミニウムなどのレーザ接合法、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、最新情報も紹介する。さらに、レーザ溶接時のキーホール底の測定 (OCT) 技術と適用例についても紹介する。

1. 各種レーザによる溶接とその溶込み特性
   1. レーザの種類と特徴
      • CO2
      • YAG
      • 半導体
      • ファイバ
      • ディスクレーザなど
   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. レーザ溶接の基礎と溶接現象
   1. レーザスポット溶接現象
      • キーホール挙動
      • 溶込み
      • 溶接性
      • 欠陥に及ぼすパルス波形の影響
   2. 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
   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
3. レーザ溶接欠陥の種類・特徴と防止策
   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. レーザ溶接時のキーホール挙動と深さ計測モニタリング
6. 異種金属のレーザ溶接・接合
   1. 鉄鋼材料と各種金属のレーザ溶接・接合のポイント
   2. 軽金属と各種材料のレーザ溶接・接合のポイント
7. 金属とプラスチックまたはCFRPのレーザ直接接合
   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. レーザ異材接合部の観察と接合機構
• 質疑応答