JPH034460Y2

JPH034460Y2 -

Info

Publication number: JPH034460Y2
Application number: JP1985109548U
Authority: JP
Priority date: 1985-07-19
Filing date: 1985-07-19
Publication date: 1991-02-05
Also published as: JPS6220787U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は、レーザビームを用いて深溶込み溶
接を行う場合に係り、特に不活性ガスを多量に使
用するプラズマ除去用のガスを有効に活用する溶
接装置に関する。

（従来の技術）従来この種のレーザ溶接装置としてはCO₂アー
ク溶接などの他の溶接と同様に溶接部の酸化防止
の目的で、シールドガスを必要とする。

すなわち第２図は従来の溶接装置の一部を示
し、ａは溶接ヘツド（トーチ）、ｂは集光レンズ、
ｃはノズル、ｄはヘリウム（He）やアルゴン
（Ar）などのアシストガスまたはシールドガスｆ
の流入口、ｇはシールド雰囲気、ｈはワーク（溶
接用試料）を示す。

（考案が解決しようとする課題）上記従来の溶接装置においては、レーザ溶接部
であるシールドガス雰囲気が何らシールドされて
いないために溶接欠陥の生じることがあり、溶接
品質上問題があると共に、ヘリウムやアルゴンな
どの高価な不活性ガスを使用しないと第３図に示
したように十分な溶込深さが得られない。

また、レーザ溶接では、レーザ溶接時にキーホ
ールからの金属蒸気と不活性ガスとの反応により
プラズマを生じ、このプラズマがレーザビームを
吸収するために溶接に有効にエネルギーが使用さ
れていないという不具合を生じる。

そこで、このプラズマを除去するため第４図に
示したように、シールドガスと同じガスを高圧力
で吹付ける方法がよく用いられている。ｉはプラ
ズマ除去ノズルを示す。また特開昭53−40661号
公報に記載されたレーザ溶接装置も、第４図のも
のと同様にシールドガスと同じガスを用いてプラ
ズマを破壊するものである。

しかしながらこのような方法では高価な不活性
ガスを多量に必要とするため大幅なランニングコ
ストアツプとなり、実用性に乏しい欠点がある。

（課題を解決するための手段及び作用）この考案は上記の点に鑑みなされたもので、溶
接ヘツドの先端部の溶接用ノズルを包囲して溶接
部を完全密閉してシールドガス雰囲気を形成し、
不活性ガスを補給してレーザ溶接を行うようにシ
ールド用ノズルを設け、該ノズルの周壁部には不
活性ガス流出部とガス流入部を設け、これら流出
部と流入部を連通するパイプに、吸引ポンプ、タ
ンク吐出ポンプ並びにプラズマ除去ノズルを順次
設けて成り、シールド溶接部を完全にシールドし
て溶接することより溶接欠陥のない良好な製品が
得られると共に、高価な不活性ガスの多量使用を
必要とするプラズマ除去用ガスを、パイプ内で再
循環使用することによつて、ランニングコストを
低減させ、プラズマを除去できることによつて溶
込深さを向上させるものである。

（実施例）以下図面に基いてこの考案の一実施例について
説明する。

第１図において１は溶接ヘツド（トーチ）、２
は集光レンズ、３は溶接用ノズル、４は該ノズル
３を包囲するシールド用ノズルであり、５はレー
ザビームである。８は溶接用試料であつてシール
ド用ノズル４によつて、レーザ溶接部分を完全に
密閉してシールドガス雰囲気９を形成するように
なつている。１７はテフロンなどの大気との遮断
材である。１８はガスボンベでヘリウムやアルゴ
ンなどの不活性ガスを充填しており、パイプを通
つて補給部７からこれらのシールドガスを適宜補
給する。

上記シールド用ノズル４の周壁にはガス流出部
１０があり図示のようにパイプ１２に連通してい
る。

また同じく上記シールド用ノズル４の周壁には
ガス流入部１１を設け、該流入部１１にはパイプ
１２と連通するプラズマ除去ルズノ１３が外方か
らシールドガス雰囲気９内に向かつて貫通してい
る。上記ガス流出部１０とガス流入部１１を連通
するパイプ１２の途中にはそれぞれ吸引ポンプ１
４、タンク１６、吐出ポンプ１５が設けられてい
て、高価な不活性ガスを多量に使用するプラズマ
除去用のガスを循環して使用できるようにしてい
る。

このように不活性ガスをほぼ密閉して循環使用
することによつて良好な溶接品質が得られ、しか
も大幅なランニングコストの低減がはかれる。従
つて不活性ガスの劣化した分と大気への洩れ分だ
けを少量補給部７から補給するだけでよい。

しかもプラズマを除去できるため溶込深さの向
上が期待でき、厚板の溶接もレーザ溶接の適用が
できる。

（考案の効果）この考案は上述のようにして成り、レーザ溶接
部が溶接用ノズルを包囲するシールド用ノズルに
よつてレーザ溶接部分を完全密閉してシールドガ
ス雰囲気が形成されるので、溶接欠陥のない良品
質の溶接製品が得られる。

さらにまた高価な不活性ガスであるヘリウムや
アルゴンを多量に使用するプラズマ除去用ガスを
循環使用するような構成としたことにより、不活
性ガスをほぼ密閉循環使用することによつて大幅
に瑠ランニングコストを低減することができる。
つまり高価な不活性ガスを何んべんも利用できる
と共に、不活性ガスの劣化分と大気への洩れ分だ
けを少量補給していけばよいので甚だ経済的で不
活性ガスの有効利用が可能となる。

またこのようにプラズマを除去できるために溶
込深さの向上が期待できるので、厚板の溶接への
レーザ溶接適用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案のレーザ溶接装置の一実施例
の概略図、第２図は従来の装置の一部分の概略
ず、第３図はその場合各シールドガスを使用した
時の溶込深さの関係を示す各シールドガスを使用
した時の溶込み深さの関係を示すグラフ、第４図
はプラズマを除去するためシールドガスと同じガ
スを吹付けるようにした従来方法を用いた装置の
一例を示す。１……溶接ヘツド、３……レーザ用ノズル、４
……シールド用ノズル、９……ガス雰囲気、１０
……ガス流出部、１１……ガス流入部、１２……
タンク、１３……プラズマ除去ノズル、１４……
吸引ポンプ、１５……吐出ポンプ、１６……タン
ク。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

溶接ヘツド１の先端部の溶接用ノズル３を包囲
して溶接部を完全密閉してシールドガス雰囲気９
を形成し、不活性ガスを補給６，７してレーザ溶
接を行うようにシールド用ノズル４を設け、該ノ
ズル４の周壁部には不活性ガス流出部１０とガス
流入部１１を設け、これら流出部１０と流入部１
１を連通するパイプ１２に、吸引ポンプ１４、タ
ンク１６、吐出ポンプ１５並びにプラズマ除去ノ
ズル１３を順次設けて成るレーザ溶接装置。