JPH0631451A - 不活性ガス雰囲気下の溶接方法 - Google Patents
不活性ガス雰囲気下の溶接方法Info
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- JPH0631451A JPH0631451A JP4236292A JP23629292A JPH0631451A JP H0631451 A JPH0631451 A JP H0631451A JP 4236292 A JP4236292 A JP 4236292A JP 23629292 A JP23629292 A JP 23629292A JP H0631451 A JPH0631451 A JP H0631451A
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Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】不活性ガスの使用量を減少せしめ、プラズマを
抑制し、気泡を無くし、製造容易にして安定した溶接体
を得ること。 【構成】適当に減圧された容器或は装置の中で、不活性
ガスを使用するＣＯ２レーザーなどの高密度エネルギー
による溶接を行なうこと。
抑制し、気泡を無くし、製造容易にして安定した溶接体
を得ること。 【構成】適当に減圧された容器或は装置の中で、不活性
ガスを使用するＣＯ２レーザーなどの高密度エネルギー
による溶接を行なうこと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は減圧容器の中で不活性
ガスを放出するようにした、不活性ガス雰囲気下の溶接
方法に関し、更に詳しくは減圧容器の中のワーク（被溶
接材）の要所に所定の不活性ガスを吹き付けるようにな
した、不活性ガス雰囲気下の溶接方法に関する。
ガスを放出するようにした、不活性ガス雰囲気下の溶接
方法に関し、更に詳しくは減圧容器の中のワーク（被溶
接材）の要所に所定の不活性ガスを吹き付けるようにな
した、不活性ガス雰囲気下の溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の不活性ガス雰囲気下の溶接におい
ては、ワークの溶接部に上から、アルゴンガス、窒素ガ
スなどの不活性ガスを吹き付けながら溶接が行なわれて
いる。この溶接のエネルギー源として、アーク、プラズ
マ、レーザー、ビーム、その他が用いられている。
ては、ワークの溶接部に上から、アルゴンガス、窒素ガ
スなどの不活性ガスを吹き付けながら溶接が行なわれて
いる。この溶接のエネルギー源として、アーク、プラズ
マ、レーザー、ビーム、その他が用いられている。
【０００３】従来からこの種不活性ガス雰囲気下の溶接
にあっても、ワークの厚さ、形状、構造、組み合わせ、
などには制限があった。しかし通常は溶接部をフラック
スなどで覆う大雑把な溶接技術を対象にしていたので、
これらの制約された条件下の溶接でも何ら支障は無く製
品として通用していたのであるが、近頃、異種金属の溶
接、金属箔の溶接、特殊な立体構造の溶接など高度の品
質や難度の高い溶接の要求が多くなるに連れて、これら
に対応した良質の溶接が出来ない欠点があった。またレ
ーザーやビームその他、高密度のエネルギーを利用した
ものは、切断は比較的容易に実施されるのであるが、こ
のエネルギーを溶接に利用することは甚だ困難とされて
いる。
にあっても、ワークの厚さ、形状、構造、組み合わせ、
などには制限があった。しかし通常は溶接部をフラック
スなどで覆う大雑把な溶接技術を対象にしていたので、
これらの制約された条件下の溶接でも何ら支障は無く製
品として通用していたのであるが、近頃、異種金属の溶
接、金属箔の溶接、特殊な立体構造の溶接など高度の品
質や難度の高い溶接の要求が多くなるに連れて、これら
に対応した良質の溶接が出来ない欠点があった。またレ
ーザーやビームその他、高密度のエネルギーを利用した
ものは、切断は比較的容易に実施されるのであるが、こ
のエネルギーを溶接に利用することは甚だ困難とされて
いる。
【０００４】その主たる原因の一つは、アルゴンガスな
どの不活性ガスが、溶融したワークと大気、更にはプラ
ズマとを完全に遮断できないことである。即ち、吹き付
ける不活性ガスが小量の空気を巻き込んでくるので、ワ
ークの溶融部が厳密には完全な不活性ガス雰囲気にはな
っておらず、この微小の空気の存在が、精密を要する金
属箔などの溶接に極めて大きな支障となって該溶接部を
不完全なものとする欠点がある。
どの不活性ガスが、溶融したワークと大気、更にはプラ
ズマとを完全に遮断できないことである。即ち、吹き付
ける不活性ガスが小量の空気を巻き込んでくるので、ワ
ークの溶融部が厳密には完全な不活性ガス雰囲気にはな
っておらず、この微小の空気の存在が、精密を要する金
属箔などの溶接に極めて大きな支障となって該溶接部を
不完全なものとする欠点がある。
【０００５】またレーザー光照射によって、ワークの該
溶融表面とノズルとの間に生じるワークの成分がプラズ
マになって、レーザービームのエネルギーを吸収するば
かりでなく、該プラズマが団塊となって宙に浮遊し、ワ
ークから吹き上げる金属成分と、上から吹き付けるアル
ゴンガスの気流によってブラウン運動のような不安定な
状態で存在するために、この中を通過するレーザー光の
精緻なビームの焦点が微妙に移動し安定した溶接ができ
ない欠点がある。
溶融表面とノズルとの間に生じるワークの成分がプラズ
マになって、レーザービームのエネルギーを吸収するば
かりでなく、該プラズマが団塊となって宙に浮遊し、ワ
ークから吹き上げる金属成分と、上から吹き付けるアル
ゴンガスの気流によってブラウン運動のような不安定な
状態で存在するために、この中を通過するレーザー光の
精緻なビームの焦点が微妙に移動し安定した溶接ができ
ない欠点がある。
【０００６】更に、前記不活性ガスと共に巻き込まれて
吹き付けられた空気などが、高温で溶融している溶接部
に入って気泡を発生したり、溶融部でガス化した成分が
気泡となったりし易い欠点がある。
吹き付けられた空気などが、高温で溶融している溶接部
に入って気泡を発生したり、溶融部でガス化した成分が
気泡となったりし易い欠点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、従来の不活性ガス雰囲気下の溶接方法の
上記欠点を解消することである。更に詳しくは多量に発
生するガスやプラズマをを従来のように大量の不活性ガ
スで吹き飛ばすのでは無く、小量の不活性ガスで安定し
た溶接ができる方法を開発せんとするものである。
とする課題は、従来の不活性ガス雰囲気下の溶接方法の
上記欠点を解消することである。更に詳しくは多量に発
生するガスやプラズマをを従来のように大量の不活性ガ
スで吹き飛ばすのでは無く、小量の不活性ガスで安定し
た溶接ができる方法を開発せんとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題は、不活性ガス
雰囲気下の溶接を、減圧された容器或は装置の中で行な
うことによって解決される。
雰囲気下の溶接を、減圧された容器或は装置の中で行な
うことによって解決される。
【０００９】
【作用及び構成】この発明の態様としては以下のものが
包含される。 （イ）溶接装置全体を、適度に減圧された容器或は装置
の中に収めた態様。 （ロ）減圧された容器或は装置の中で不活性ガスをワー
クに吹き付けた態様。 （ハ）上記態様の容器或は装置の中で、ワーク又はビー
ム或は両者が移動する態様。
包含される。 （イ）溶接装置全体を、適度に減圧された容器或は装置
の中に収めた態様。 （ロ）減圧された容器或は装置の中で不活性ガスをワー
クに吹き付けた態様。 （ハ）上記態様の容器或は装置の中で、ワーク又はビー
ム或は両者が移動する態様。
【００１０】
【実施例１】実施例について図面を参照して説明する
と、図１に於いて、減圧された容器１の中に、移動テー
ブル２がある。 移動テーブル２の上にはワーク３が固
定され上方からレーザーのビーム４が、ワーク３を照射
するようになっている。このときの減圧された容器１の
中は、真空度１／２ トールから１０−３トール、好ま
しくは１／５ トールから１／１０ トールである。
と、図１に於いて、減圧された容器１の中に、移動テー
ブル２がある。 移動テーブル２の上にはワーク３が固
定され上方からレーザーのビーム４が、ワーク３を照射
するようになっている。このときの減圧された容器１の
中は、真空度１／２ トールから１０−３トール、好ま
しくは１／５ トールから１／１０ トールである。
【００１１】この実施例は図２に示す、これは殆んどの
溶接方法では困難とされている立体的な溶接構造の一例
である。 ワークは、厚さ５０ミクロン、幅１００ｍｍ
の耐熱性ステンレス鋼、即ち２０Ｃｒ−５Ａｌの箔を平
板と波板とに成型したものを重ねて、多層巻回して直径
８０ｍｍ、約４００セル／ｉｎｃｈ２の円筒型ハニカム
コア体５に加工した本体６の端面開口部７に、その中央
部を横断して軸方向に巾１ｍｍ、深さ１７ｍｍのスリッ
ト状に凹陥させた中に、厚さ２ｍｍ巾１５ｍｍの板状の
結合部材８を、前記端面開口部７から上に１ｍｍ出るよ
うに嵌入する。この嵌入は強制嵌入であって結合部材８
に接触している上記箔は結合部材８の周縁に倒伏して結
合部材８に緊密に密着する。然してこの結合部材８に、
６００ＷのＣＯ２レーザーのビーム９を２００ｍｍ／分
の速度で照射する。吹き付けられる不活性ガスはアル
ゴンガスである。
溶接方法では困難とされている立体的な溶接構造の一例
である。 ワークは、厚さ５０ミクロン、幅１００ｍｍ
の耐熱性ステンレス鋼、即ち２０Ｃｒ−５Ａｌの箔を平
板と波板とに成型したものを重ねて、多層巻回して直径
８０ｍｍ、約４００セル／ｉｎｃｈ２の円筒型ハニカム
コア体５に加工した本体６の端面開口部７に、その中央
部を横断して軸方向に巾１ｍｍ、深さ１７ｍｍのスリッ
ト状に凹陥させた中に、厚さ２ｍｍ巾１５ｍｍの板状の
結合部材８を、前記端面開口部７から上に１ｍｍ出るよ
うに嵌入する。この嵌入は強制嵌入であって結合部材８
に接触している上記箔は結合部材８の周縁に倒伏して結
合部材８に緊密に密着する。然してこの結合部材８に、
６００ＷのＣＯ２レーザーのビーム９を２００ｍｍ／分
の速度で照射する。吹き付けられる不活性ガスはアル
ゴンガスである。
【００１２】
【実施例２】 （１）これを通常の大気中で行なった処、溶融して流れ
出した結合部材８の表面はもとより周辺の箔まで真っ黒
になるばかりでなく、そこに発生したプラズマ９がレー
ザー光のエネルギーの一部を吸収して安定した溶接には
ならなかった。これは蜂の巣構造を形成する、４００セ
ル／ｉｎｃｈ２のハニカム状コア体５の空間の中に有る
大量の空気が、上から吹き付けてくるアルゴンガスに吹
き戻されてアルゴンガス中に多量に混入し、完全な不活
性ガスの雰囲気が形成できないからである。
出した結合部材８の表面はもとより周辺の箔まで真っ黒
になるばかりでなく、そこに発生したプラズマ９がレー
ザー光のエネルギーの一部を吸収して安定した溶接には
ならなかった。これは蜂の巣構造を形成する、４００セ
ル／ｉｎｃｈ２のハニカム状コア体５の空間の中に有る
大量の空気が、上から吹き付けてくるアルゴンガスに吹
き戻されてアルゴンガス中に多量に混入し、完全な不活
性ガスの雰囲気が形成できないからである。
【００１３】
【実施例３】 （２）次いで、これ全体を１／１０ トールに減圧され
た容器或は装置の中に入れて上記（１）と同様の処理を
なしたところ、上記結合部材８の溶融表面もその周辺も
白く金属光沢があり、その箔との溶着は安定したもので
あった。
た容器或は装置の中に入れて上記（１）と同様の処理を
なしたところ、上記結合部材８の溶融表面もその周辺も
白く金属光沢があり、その箔との溶着は安定したもので
あった。
【００１４】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
以下に列挙するような種々の効果が得られる。 （１）不活性ガスを利用した溶接には、電子ビーム溶接
のような高価且つ高度の真空装置を必要とせず、大気中
で連続して大量の溶接が出来る長所があるが、この発明
は前記長所をそのまま活かした溶接ができる。 （２）不活性ガスの使用量が少なくて済み、ランニング
コストが下がる。 （３）レーザー光のビームのエネルギーがプラズマに吸
収されて減衰することが少なくなり、エネルギー効率の
良い溶接ができる。 （４）溶融部から発生するガスが真空ポンブに吸引さ
れ、溶接部分に生じ易かった気泡が減少して溶接部の欠
陥が減少する。 （５）従って高炭素系などガスを発生しやすいワークの
ときでも良好な溶接ができる。 （６）比較的低真空でも良いので装置が大型になっても
設備費が少なくて済む。 （７）ワークがバッチ式だけでなく、外から連続式に搬
入する事が出来るのでコストが下がる。 （８）多点で同時に溶接しても均一な溶接ができる・
以下に列挙するような種々の効果が得られる。 （１）不活性ガスを利用した溶接には、電子ビーム溶接
のような高価且つ高度の真空装置を必要とせず、大気中
で連続して大量の溶接が出来る長所があるが、この発明
は前記長所をそのまま活かした溶接ができる。 （２）不活性ガスの使用量が少なくて済み、ランニング
コストが下がる。 （３）レーザー光のビームのエネルギーがプラズマに吸
収されて減衰することが少なくなり、エネルギー効率の
良い溶接ができる。 （４）溶融部から発生するガスが真空ポンブに吸引さ
れ、溶接部分に生じ易かった気泡が減少して溶接部の欠
陥が減少する。 （５）従って高炭素系などガスを発生しやすいワークの
ときでも良好な溶接ができる。 （６）比較的低真空でも良いので装置が大型になっても
設備費が少なくて済む。 （７）ワークがバッチ式だけでなく、外から連続式に搬
入する事が出来るのでコストが下がる。 （８）多点で同時に溶接しても均一な溶接ができる・
【００１５】尚、実施例ではＣＯ２レーザー溶接につい
て説明したが、当然これに限定するものではない、ま
た、不活性ガスもアルゴンガスについて述べたが勿論こ
れに限定しない。更に減圧された容器或は装置も何でも
よいことは言うまでもない。レーザー光のビームの照射
方向も実施例に限定しない。用途も実施例に限定せず広
く適用できることはいうまでもない。
て説明したが、当然これに限定するものではない、ま
た、不活性ガスもアルゴンガスについて述べたが勿論こ
れに限定しない。更に減圧された容器或は装置も何でも
よいことは言うまでもない。レーザー光のビームの照射
方向も実施例に限定しない。用途も実施例に限定せず広
く適用できることはいうまでもない。
【図１】図１はこの発明の実施例の模型を示す断面図で
ある。
ある。
【図２】図２はハニカムコア体にＣＯ２レーザー光のビ
ーム照射の状態を示す説明図である。
ーム照射の状態を示す説明図である。
１． 減圧された容器或は装置 ２． 移動テーブル ３． ワーク ４． レーザー光のビーム ５． ハニカムコア体 ６． 本体 ７． 端面開口部 ８． 結合部材 ９． レーザー光のビーム １０． プラズマ
Claims (3)
- 【請求項１】 不活性ガス雰囲気の中で行なわれる溶接
に於いて、減圧された容器或は装置の中で、溶接がなさ
れることを特微とする不活性ガス雰囲気下の溶接方法。 - 【請求項２】 前記減圧された容器或は装置の中でワー
クが移動するようになした請求項１に記載の不活性ガス
雰囲気下の溶接方法 - 【請求項３】 前記減圧された容器或は装置の中で溶接
ノズル或はビームが移動うするようになした請求項１に
記載の不活性ガス雰囲気下の溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4236292A JPH0631451A (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | 不活性ガス雰囲気下の溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4236292A JPH0631451A (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | 不活性ガス雰囲気下の溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0631451A true JPH0631451A (ja) | 1994-02-08 |
Family
ID=16998634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4236292A Pending JPH0631451A (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | 不活性ガス雰囲気下の溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0631451A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102642085A (zh) * | 2012-04-01 | 2012-08-22 | 上海交通大学 | 激光焊接等离子体侧吸负压装置 |
| JP2023126128A (ja) * | 2022-02-28 | 2023-09-07 | 哈爾濱工業大学 | 厚みのある異種材料の高品質真空レーザー溶接方法及びシステム |
| JP2023143681A (ja) * | 2022-03-25 | 2023-10-06 | 哈爾濱工業大学 | 不等厚板材の真空揺動レーザー溶接方法及びシステム |
-
1992
- 1992-07-20 JP JP4236292A patent/JPH0631451A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102642085A (zh) * | 2012-04-01 | 2012-08-22 | 上海交通大学 | 激光焊接等离子体侧吸负压装置 |
| JP2023126128A (ja) * | 2022-02-28 | 2023-09-07 | 哈爾濱工業大学 | 厚みのある異種材料の高品質真空レーザー溶接方法及びシステム |
| JP2023143681A (ja) * | 2022-03-25 | 2023-10-06 | 哈爾濱工業大学 | 不等厚板材の真空揺動レーザー溶接方法及びシステム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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