JPH03110089A - 突合せレーザ溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、厚み差が大きいストリップを連続的に処理す
るライン用突合せレーザ溶接方法に関するものである。

〈従来の技術〉 レーザ光を用いたストリップの突合せ溶接においては、
第４図に示すようにレーザ発振器から発生したレーザ光
１をミラー２を介してレンズ又は集光ミラー３によって
加工物に集光させ、そのレーザ集光位置４を先行ストリ
ップ５の後端と後行ストリップ６の先端との突合せ部８
の中心位置（以下突合せ部芯と称す）に合致させる方法
が行われている（特公昭５９−５０４３５号、特公昭６
１−１２３６号参照）、このときストリップの先・後端
の厚みが異なり、その厚み差が大きい程溶接後の溶接部
位に段差を生じ、切欠き部が発生することによって溶接
部の強度は大きく低下する。

また、溶接部にフィラーワイヤを供給する方法において
も、厚み差があるとフィラーワイヤの供給が不安定にな
りフィラーワイヤが溶融されず溶接後に残る場合がある
。そのために溶接後に研削装置を用いて溶接部を研削す
る方法が通常行われているが、一連の作業時間は長くな
り装置の稼動率を大きく低下させる結果となっている。

またこのような方法で厚み差が大きい被溶接物を突合せ
溶接した摺接部の強度は、同厚の被溶接物の溶接部の強
度と比べて低いものである。

〈発明が解決しようとする課題〉 従来技術によって厚み差が大きいストリップの突合せレ
ーザ溶接を行うときは前述のとおり、■装置の稼動率の
低下、■溶接部の研削、■溶接不良の発生、■溶接部の
強度の低下１等の問題がある。

本発明は、前記の諸問題を解決できるような厚み差が大
きいストリップの突合せレーザ溶接方法を提供するため
になされたものである。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、先行ストリップと後行ストリップの各端部を
突合せて、この突合せ部にレーザ光を照射して溶接する
突合せレーザ溶接方法において、先行ストリップと後行
ストリップの厚み差に応じて、レーザ光の焦点位置を突
合せ都心から板厚の厚いストリップの反端部内側に移動
させることを特徴とする突合せレーザ溶接方法である。

〈作　用〉 本発明では、第１図に示すように、従来突合せ都心に合
わせているレーザ焦点を、ストリップの長手方向ヘモー
タ等により加工軸そのものを移動させ板厚の厚いストリ
ップへの方へ移動１ｉＬだけ移動させる。

フィラーワイヤ７を供給するタイプの溶接機においては
、加工軸とフィラーワイヤ供給装置を一体化させ同時に
移動させるご七によって、従来ワイヤが段差の角部に接
触し、レーザ光をそれて溶は残りを発生していたことを
防止することができる。

レーザ光焦点位置を板厚が厚い側の角端部からストリッ
プＡの反情部内側に移動させることによってストリップ
Ａの角端部を中心に溶融させる。

これによって溶接後の溶接部の先行ストリップと後行ス
トリップとを滑らかな曲線で結ぶ形状とすることができ
る。

このようにして溶接部の段差を極力抑えることによって
、溶接ビード形状がよくなり、切り欠き部の発生を防止
でき、溶接部の強度は低下せず、その研削も省略でき、
前述の諸問題を解決することができる。

〈実施例〉 第２図は、連続圧延ラインで操業している厚み差がある
被溶接物のレーザ溶接における厚み差、レーザ焦点位置
と溶接部状況との関係を示した特性図である。この図か
ら厚み差があるストリップを溶接する場合、その厚み差
によってレーザ光焦点位置の移動量を変更した方が、良
好なビード形状と強度が十分な溶接部を得られることが
明らかである。なお、第２図中のエリクセンとはエリク
セン破壊テスト結果の略称である。

厚み差が０．５ｍの時は、突合せ都心から板厚が厚い方
へ０．５−の１０％である０、０５ｍｍだけ焦点位置の
移動を行うことによって良好なビード形状とエリクセン
テスト結果の良い溶接部を得ることができた。

第３図に示されるようにレーザ光焦点が突合せ都心より
０．２■移動したことで、その溶接強度は著しく低下す
ることが溶接後の強度テスト（エリクセン破壊試験）に
よって確認されたが、レーザ光のズレ量許容範囲をみて
、本発明では焦点位置の移動量を最大０．１閣と設定し
たものである。

０．１閣以内の焦点位置の移動によって、最大厚み差２
．０閤の溶接を溶接部の強度を低下せず、同厚の被溶接
物の溶接部並みの強度を保ちつつ連続圧延ラインで圧延
することができた。

〈発明の効果〉 本発明方法をストリップの連続圧延機のレーザ溶接に適
用することによって、良好なビード形状と強度が十分な
溶接部が得られ、■再溶接減少による稼動率の向上、■
溶接不良によるトラブルの低減、■多品種の連続圧延シ
ステムの導入０等を達成することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ストリップとレーザ光焦点の位置関係を示す
模式図、第２図は、厚み差とレーザ光焦点の移動量との
関係を示す特性図、第３図は、焦点位置と溶接部のエリ
クセンテスト結果との関係を示す特性図、第４図は、レ
ーザ溶接を説明する模式図である。 ト・・レーザ光、　　　　　２・・・平面ミラー３・・
・集光ミラー・　　　　４・・・ｌノーザ光焦点位置、
５・・・先行ストリップ、　　６・・・後行ストリップ
、７・・・フィラーワイヤ、　　８・・・突合せ部、Ｌ
・・・移ＩＩＩ量、 Δ・・・ストリップ（板厚大）、 Ｉ３・・・ストリップ（Ｆｉ、ｒ￥小）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　先行ストリップと後行ストリップの各端部を突合せて
   、この突合せ部にレーザ光を照射して溶接する突合せレ
   ーザ溶接方法において、 先行ストリップと後行ストリップの厚み差に応じて、レ
   ーザ光の焦点位置を突合せ部芯から板厚の厚いストリッ
   プの反端部内側に移動させることを特徴とする突合せレ
   ーザ溶接方法。