接部分。
[0039]控制部110由包含中央處理裝置(CPU)、存儲有程序等的R0M、作為工作區(qū)域的RAM等的半導體集成電路構(gòu)成?？刂撇?10除了控制第一保持部102、轉(zhuǎn)車臺104、第二保持部106、焊接部108以外，還控制焊接裝置100具備的機器人臂、促動器、馬達的驅(qū)動。
[0040](焊接方法)
[0041 ]接著，對使用焊接裝置100的渦輪軸I中的轉(zhuǎn)軸2與渦輪葉輪3的焊接方法進行說明。圖3是用于說明本實施方式的焊接方法的流程圖。首先，在轉(zhuǎn)車臺104中，第一保持部102配置在與第二保持部106不對置的退避位置。而且，控制部110控制未圖示的機器人臂，在第一保持部102設(shè)置轉(zhuǎn)軸2。
[0042]第一保持部102驅(qū)動三個卡爪102a來把持轉(zhuǎn)軸2。而且，若轉(zhuǎn)車臺104旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸2接近第二保持部106，則第二保持部106驅(qū)動三個卡爪106a，把持渦輪葉輪3的凸臺部3e，將渦輪葉輪3向轉(zhuǎn)軸2的一端面2a側(cè)搬運而設(shè)置(S200)。
[0043]而且，第二保持部106在使渦輪葉輪3的底面3c的徑向的中心或者與渦輪葉輪3的重心對應(yīng)的徑向的位置以及轉(zhuǎn)軸2的一端面2a的中心一致的狀態(tài)下，將底面3c以及一端面2a以面接觸狀態(tài)在旋轉(zhuǎn)軸方向上對置配置(S202)。這里，底面3c中的與渦輪葉輪3的重心對應(yīng)的徑向的位置能夠預先計測渦輪葉輪3的重心位置來確定。此外，如后所述，轉(zhuǎn)軸2以及渦輪葉輪3未共享承插構(gòu)造。因此，焊接中的兩者的相對的位置被第一保持部102和第二保持部106規(guī)定。
[0044]并且，轉(zhuǎn)車臺104旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸2以及渦輪葉輪3接近焊接部108。而且，焊接部108針對底面3c以及一端面2a，以成為后述的熔融深度的方式，從轉(zhuǎn)軸2的徑向外側(cè)向徑向內(nèi)側(cè)進行射束照射(S204)。
[0045]此時，第一保持部102通過馬達而旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸2以及渦輪葉輪3繞轉(zhuǎn)軸2的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。這樣，遍及底面3c和一端面2a的外周的整周掃描激光，底面3c和一端面2a被焊接。
[0046]接著，對本實施方式的焊接方法以及焊接裝置100中，焊接部108對于底面3c以及一端面2a進行射束照射時的熔融深度進行詳述。
[0047]圖4(a)?圖4(c)是用于說明熔融深度的圖。圖4(a)示出了關(guān)于焊接前的轉(zhuǎn)軸2以及渦輪葉輪3，包含圖1 (b)的虛線部A的轉(zhuǎn)軸2的軸中心的剖面。
[0048]如圖4(a)所示，轉(zhuǎn)軸2的一端面2a具有對置部2c和非對置部2d。對置部2c是在使一端面2a中的轉(zhuǎn)軸2的徑向的中心與底面3c的徑向的中心，或者與渦輪葉輪3的重心對應(yīng)的徑向的位置一致的狀態(tài)下對置時(同軸對置狀態(tài))，與渦輪葉輪3的底面3c對置地面接觸的部位。
[0049]另一方面，非對置部2d是在上述的同軸對置狀態(tài)下不與渦輪葉輪3的底面3c對置的部位，從對置部2c向中心側(cè)連續(xù)地形成，且面對內(nèi)部孔3d的部位。底面3c通過形成于其內(nèi)徑側(cè)的內(nèi)部孔3d而成為環(huán)狀。通過該形狀，形成非對置部2d。
[0050]突出部2b形成于一端面2a的非對置部2d。突出部2b被插入內(nèi)部孔3d。另外，突出部2b相對于內(nèi)部孔3d的內(nèi)周面3f夾著非對置部2d在轉(zhuǎn)軸2的徑向上隔開。即，轉(zhuǎn)軸2和渦輪葉輪3不具有承插構(gòu)造(spigot (joint) structure)。這里，承插構(gòu)造是指以凹部和凸部為代表，通過兩個部件的相互的嵌合而規(guī)定相互相對的位置的構(gòu)造。在共享承插構(gòu)造的兩個部件中，例如，相對于一方的部件的內(nèi)周面，另一方的部件的外周面相對地滑動并且插入(嵌合)從而做出兩者的相對的定位。
[0051]圖4(b)、圖4(c)以交叉陰影線表示伴隨著相對于轉(zhuǎn)軸2以及渦輪葉輪3的射束照射而暫時熔融后固化的部位(熔融部位)B。通過射束照射而進行穿透型的焊接(key-holewelding,key-hole mode welding)時，形成小孔(key hole)。這里，穿透型的焊接是能量密度比較高，能夠形成深度比寬度大的熔融池的焊接，小孔是在該熔融池中熔融的金屬蒸發(fā)，以蒸發(fā)的金屬從表面離散時的反作用力產(chǎn)生的凹陷。
[0052]本實施方式中，如圖4(b)所示，部位B的熔融深度與對置部2c相比到達更靠中心側(cè)。即，部位B從對象面3c和對置部2c的接合部到達非對置部2d。具體而言，部位B中的轉(zhuǎn)軸2的徑向內(nèi)側(cè)(圖4中下側(cè))的端部位于一端面2a的非對置部2d，該一端面2a的非對置部2d處于突出部2b的外周面2e和內(nèi)部孔3d的內(nèi)周面3f之間。換句話說，該端部未達到突出部2b的外周面2e。另一方面，如圖4(c)所示的比較例中，部位B中的轉(zhuǎn)軸SI的徑向內(nèi)側(cè)(圖4中，下偵D的端部與突出部Slb的外周面Sle相比到達更靠轉(zhuǎn)軸SI的徑向內(nèi)側(cè)。即，小孔與突出部Slb的外周面Sle相比到達更靠轉(zhuǎn)軸SI的徑向內(nèi)側(cè)。
[0053]比較例中，從非對置部2d到突出部Slb為止連續(xù)地被熔融。因此，熔融的結(jié)果，滯留于突出部Slb的外周面Sle的金屬的流量較多。在熔融金屬滯留在突出部Slb的外周面Sle上而固化時，根據(jù)焊接條件，有形成與裂縫相同的形狀(疑似裂縫)的可能性。另外，也有卷入焊接中的環(huán)境氣體(例如空氣)，從而在焊接部位形成孔隙(空孔)的可能性。若這樣形成疑似裂縫或孔隙，則根據(jù)其產(chǎn)生部位，有焊接部位的強度降低的風險。因此，需要更加嚴格地管理各種焊接條件。
[0054]這里，轉(zhuǎn)軸2和渦輪葉輪3能夠用不同的金屬構(gòu)成。例如，轉(zhuǎn)軸2由SCM或SCr等的鉻鋼形成，渦輪葉輪3由耐熱性、耐氧化性良好的Ni基超合金等形成。
[0055]因此，在本實施方式中，焊接部108針對底面3c以及一端面2a，以熔融深度位于內(nèi)部孔3d的內(nèi)周面3f和突出部2b的外周面2e之間的方式，從轉(zhuǎn)軸2的徑向外側(cè)向徑向內(nèi)側(cè)進行射束照射。詳細而言，反復進行焊接處理和焊接后的焊接部位的分析等而特定適當?shù)暮附訔l件，根據(jù)特定的焊接條件來進行焊接，以便成為如上的焊接。即，基于得到上述的所希望的熔融深度的焊接條件(換言之使用該條件)進行焊接。該焊接條件例如作為數(shù)據(jù)保存于控制部110，焊接開始時被讀出而用于焊接的控制。
[0056]其結(jié)果，在突出部2b滯留的金屬的流量少，不易形成像比較例那樣的疑似裂縫或孔隙。因此，能夠提尚焊接品質(zhì)。
[0057]另外，即使穿過內(nèi)周面3f的射束的一部分到達突出部2b而熔融突出部2b的一部分，照射到非對置部2d側(cè)的射束也不會到達突出部2b。因此，熔融部分不會從非對置部2d連續(xù)到突出部2b。
[0058]圖5(a)?圖5(d)是用于分別說明本實施方式的第一?第四變形例的圖。第一變形例中，如圖5 (a)所示，在突出部2b形成有對置孔12f ο對置孔12f向旋轉(zhuǎn)軸方向凹陷，并且與內(nèi)部孔3d對置。
[0059]第二變形例中，如圖5(b)所示，在一端面2a的非對置部2d形成有環(huán)狀槽22f。環(huán)狀槽22f與一端面2a的對置部2c相比，更向旋轉(zhuǎn)軸方向凹陷并且在突出部2b的周圍形成為環(huán)狀。
[0060]第一變形例以及第二變形例中都與上述的實施方式相同，焊接部108針對底面3c以及一端面2a，以熔融深度位于內(nèi)部孔3d的內(nèi)周面3f和突出部2b的外周面2e之間的方式，從轉(zhuǎn)軸2的徑向外側(cè)向徑向內(nèi)側(cè)進行射束照射。因此，不易形成疑似裂縫或孔隙，能夠提高焊接品質(zhì)。此外，即使在焊接時產(chǎn)生熔融粒子(所謂濺射(spatter))的情況下，外周面2e也擋住熔融微粒子。由此，防止熔融粒子的飛散。另外，熔融微粒子在外周面2e上殘留，所以也抑制固化的熔融粒子的碰撞導致的異響的產(chǎn)生。
[0061]另外，第二變形例中，形成有環(huán)狀槽22f。因此，熔融的金屬也擴散到環(huán)狀槽22f。其結(jié)果，熔融的金屬的厚度變薄，并且，不易形成疑似裂縫或孔隙。
[0062]第三變形例中，如圖5 (c)所示，在一端面2a的非對置部2d設(shè)置有比內(nèi)部孔3d小徑的小徑孔32f。小徑孔32f從一端面2a向旋轉(zhuǎn)軸方向凹陷。