JPH07155974A - めっき鋼板のレーザ溶接方法 - Google Patents
めっき鋼板のレーザ溶接方法Info
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- JPH07155974A JPH07155974A JP5341479A JP34147993A JPH07155974A JP H07155974 A JPH07155974 A JP H07155974A JP 5341479 A JP5341479 A JP 5341479A JP 34147993 A JP34147993 A JP 34147993A JP H07155974 A JPH07155974 A JP H07155974A
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- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
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- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 一組のめっき鋼板をレーザビームによって重
ね継手溶接する溶接方法において、高精度の治具を必要
とすることなく、良好な溶融池表面形状を維持しつつ溶
接し得るレーザ溶接方法を提供する。 【構成】 先ず、少くとも第１のめっき鋼板１０に突出
部１４を形成する。次に、突出部１４の頂部１５を第２
のめっき鋼板２０の表面に当接させる。そして、第１の
めっき鋼板１０に対し突出部１４の頂部１５の反対側か
らレーザビームＬＡを照射する。これにより、第１及び
第２のめっき鋼板１０，２０が、良好な溶融池表面形状
を維持しつつ重ね継手溶接される。
ね継手溶接する溶接方法において、高精度の治具を必要
とすることなく、良好な溶融池表面形状を維持しつつ溶
接し得るレーザ溶接方法を提供する。 【構成】 先ず、少くとも第１のめっき鋼板１０に突出
部１４を形成する。次に、突出部１４の頂部１５を第２
のめっき鋼板２０の表面に当接させる。そして、第１の
めっき鋼板１０に対し突出部１４の頂部１５の反対側か
らレーザビームＬＡを照射する。これにより、第１及び
第２のめっき鋼板１０，２０が、良好な溶融池表面形状
を維持しつつ重ね継手溶接される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一組の母材をレーザビ
ームによって溶接する溶接方法に関し、特に一組のめっ
き鋼板を重ね合せ重ね継手溶接を行なうレーザ溶接方法
に係る。
ームによって溶接する溶接方法に関し、特に一組のめっ
き鋼板を重ね合せ重ね継手溶接を行なうレーザ溶接方法
に係る。
【０００２】
【従来の技術】複数の母材を溶接する方法として、近時
レーザビームを照射して溶接するレーザ溶接が採用され
ている。このレーザ溶接は非接触で溶接でき、熱影響が
少ない、というように多くの利点を有しているが、母材
の支持に高精度が要求され、溶接部に気泡が発生し易い
といった欠点があることが知られている。
レーザビームを照射して溶接するレーザ溶接が採用され
ている。このレーザ溶接は非接触で溶接でき、熱影響が
少ない、というように多くの利点を有しているが、母材
の支持に高精度が要求され、溶接部に気泡が発生し易い
といった欠点があることが知られている。
【０００３】ところで、溶接は複数の母材を接合するこ
とであるが、溶接した接合部分の構造から種々の方式に
分類され、溶接継手として知られている。このうち、一
組の母材を重ね合せて接合する方式が重ね継手と呼ばれ
る。母材としても種々の金属が用いられ、上記レーザ溶
接によれば異種金属間の溶接も容易に行なうことができ
る。
とであるが、溶接した接合部分の構造から種々の方式に
分類され、溶接継手として知られている。このうち、一
組の母材を重ね合せて接合する方式が重ね継手と呼ばれ
る。母材としても種々の金属が用いられ、上記レーザ溶
接によれば異種金属間の溶接も容易に行なうことができ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、上記母材とし
てめっき鋼板を用い、一組のめっき鋼板を重ね合せてレ
ーザ溶接することが可能であるが、特に両鋼板の当接部
のめっき層の存在により溶融池表面が荒れて粗面となる
という問題がある。例えば、図３に従来のレーザ溶接方
法によって一組のめっき鋼板１０ｐ，２０ｐを溶接した
状態を示したように、めっき鋼板１０ｐ，２０ｐに形成
される溶融池ＭＰの表面に乱れが生ずる。これは、溶融
池ＭＰ内の特にめっき層成分が蒸発し、気泡が発生する
ことに起因すると考えられる。
てめっき鋼板を用い、一組のめっき鋼板を重ね合せてレ
ーザ溶接することが可能であるが、特に両鋼板の当接部
のめっき層の存在により溶融池表面が荒れて粗面となる
という問題がある。例えば、図３に従来のレーザ溶接方
法によって一組のめっき鋼板１０ｐ，２０ｐを溶接した
状態を示したように、めっき鋼板１０ｐ，２０ｐに形成
される溶融池ＭＰの表面に乱れが生ずる。これは、溶融
池ＭＰ内の特にめっき層成分が蒸発し、気泡が発生する
ことに起因すると考えられる。
【０００５】上記の問題に対処すべく、例えば図４に示
すように、一組のめっき鋼板１０ｐ，２０ｐを所定の空
隙ｓを隔てて平行に配置し、一方のめっき鋼板１０ｐ側
からレーザビームＬＡを照射することとすれば、めっき
層成分の金属蒸気は空隙ｓを介して放出されるので、溶
融池ＭＰの表面に乱れは生じない。然し乍ら、図４に示
すように、めっき鋼板１０ｐの表面が窪み、所謂アンダ
ーカットＵＣが生じ、新たな問題を惹起する。また、溶
接に際し、めっき鋼板１０ｐ，２０ｐを所定の空隙ｓを
隔てて対峙するように保持しなければならないので、こ
れらの支持に高精度が要求されるのみならず、各めっき
鋼板１０ｐ，２０ｐの溶接面精度の要求値も高くなる。
すように、一組のめっき鋼板１０ｐ，２０ｐを所定の空
隙ｓを隔てて平行に配置し、一方のめっき鋼板１０ｐ側
からレーザビームＬＡを照射することとすれば、めっき
層成分の金属蒸気は空隙ｓを介して放出されるので、溶
融池ＭＰの表面に乱れは生じない。然し乍ら、図４に示
すように、めっき鋼板１０ｐの表面が窪み、所謂アンダ
ーカットＵＣが生じ、新たな問題を惹起する。また、溶
接に際し、めっき鋼板１０ｐ，２０ｐを所定の空隙ｓを
隔てて対峙するように保持しなければならないので、こ
れらの支持に高精度が要求されるのみならず、各めっき
鋼板１０ｐ，２０ｐの溶接面精度の要求値も高くなる。
【０００６】そこで、本発明は、一組のめっき鋼板をレ
ーザビームによって重ね継手溶接する溶接方法におい
て、高精度の治具を必要とすることなく、良好な溶融池
表面形状を維持しつつ溶接し得るレーザ溶接方法を提供
することを目的とする。
ーザビームによって重ね継手溶接する溶接方法におい
て、高精度の治具を必要とすることなく、良好な溶融池
表面形状を維持しつつ溶接し得るレーザ溶接方法を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、第１及び第２のめっき鋼板から成る一組
の母材を重ね合せ、レーザビームによって重ね継手溶接
を行なう、めっき鋼板のレーザ溶接方法において、少く
とも前記第１のめっき鋼板に突出部を形成し、該突出部
の頂部を前記第２のめっき鋼板の表面に当接させ、前記
第１のめっき鋼板に対し前記突出部の頂部の反対側から
レーザビームを照射して、前記第１及び第２のめっき鋼
板を溶接することとしたものである。
め、本発明は、第１及び第２のめっき鋼板から成る一組
の母材を重ね合せ、レーザビームによって重ね継手溶接
を行なう、めっき鋼板のレーザ溶接方法において、少く
とも前記第１のめっき鋼板に突出部を形成し、該突出部
の頂部を前記第２のめっき鋼板の表面に当接させ、前記
第１のめっき鋼板に対し前記突出部の頂部の反対側から
レーザビームを照射して、前記第１及び第２のめっき鋼
板を溶接することとしたものである。
【０００８】
【作用】本発明のレーザ溶接方法によれば、先ず、少く
とも第１のめっき鋼板に突出部が形成される。次に、突
出部の頂部が第２のめっき鋼板の表面に当接するように
配置される。そして、第１のめっき鋼板に対し突出部の
頂部の反対側からレーザビームが照射される。而して、
第１及び第２のめっき鋼板が、良好な溶融池表面形状を
維持しつつ重ね継手溶接される。
とも第１のめっき鋼板に突出部が形成される。次に、突
出部の頂部が第２のめっき鋼板の表面に当接するように
配置される。そして、第１のめっき鋼板に対し突出部の
頂部の反対側からレーザビームが照射される。而して、
第１及び第２のめっき鋼板が、良好な溶融池表面形状を
維持しつつ重ね継手溶接される。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の一実施例に係るレーザ溶接方法に
よって、第１及び第２のめっき鋼板１０，２０から成る
一組の母材をレーザ溶接する状況を示すもので、本実施
例では一定の表面積を有する第１及び第２のめっき鋼板
１０，２０を重ね合せ、線状に重ね継手溶接を行なうこ
ととしている。本実施例の第１及び第２のめっき鋼板１
０，２０は何れも同じ構成で、夫々鋼板１１及び２１の
各々の両面にめっき層１２，１３及び２２，２３が形成
されて成る。
する。図１は本発明の一実施例に係るレーザ溶接方法に
よって、第１及び第２のめっき鋼板１０，２０から成る
一組の母材をレーザ溶接する状況を示すもので、本実施
例では一定の表面積を有する第１及び第２のめっき鋼板
１０，２０を重ね合せ、線状に重ね継手溶接を行なうこ
ととしている。本実施例の第１及び第２のめっき鋼板１
０，２０は何れも同じ構成で、夫々鋼板１１及び２１の
各々の両面にめっき層１２，１３及び２２，２３が形成
されて成る。
【００１０】先ず、図１に示すように第１のめっき鋼板
１０に対し、プレス装置（図示せず）によって突出部１
４が形成される。次に、この第１のめっき鋼板１０を、
第２のめっき鋼板２０に対し突出部１４の頂部１５が第
２のめっき鋼板２０の表面に当接するように配置され、
所定の押え治具（例えば図２に示す治具４１，４２）に
よって第１及び第２のめっき鋼板１０，２０が相互に略
平行となるように支持される。
１０に対し、プレス装置（図示せず）によって突出部１
４が形成される。次に、この第１のめっき鋼板１０を、
第２のめっき鋼板２０に対し突出部１４の頂部１５が第
２のめっき鋼板２０の表面に当接するように配置され、
所定の押え治具（例えば図２に示す治具４１，４２）に
よって第１及び第２のめっき鋼板１０，２０が相互に略
平行となるように支持される。
【００１１】このように、第１のめっき鋼板１０の突出
部１４が第２のめっき鋼板２０の表面に線接触している
ので、両鋼板間には空隙ｈ（０．１ｍｍ以上）が形成さ
れる。この場合において、本実施例では空隙ｈが第１及
び第２のめっき鋼板１０，２０の全面に亘って一定の値
となるように支持されているが、両鋼板が互いに若干傾
斜していても、少くとも両鋼板の当接部分に空隙ｈが確
保されるので、両鋼板の支持に関しては然程高精度が要
求されない。
部１４が第２のめっき鋼板２０の表面に線接触している
ので、両鋼板間には空隙ｈ（０．１ｍｍ以上）が形成さ
れる。この場合において、本実施例では空隙ｈが第１及
び第２のめっき鋼板１０，２０の全面に亘って一定の値
となるように支持されているが、両鋼板が互いに若干傾
斜していても、少くとも両鋼板の当接部分に空隙ｈが確
保されるので、両鋼板の支持に関しては然程高精度が要
求されない。
【００１２】第１及び第２のめっき鋼板１０，２０が上
述のように支持された状態で、第１のめっき鋼板１０に
対し、突出部１４の頂部１５の反対側にあたる溝１６側
から、レーザビームＬＡが溝１６に沿って照射されシー
ム溶接される。レーザ装置３０の全体構成の図示は省略
したが、図示しないレーザ発生装置から出力されたレー
ザビームＬＡが、レンズホルダ３１に保持されたレンズ
３２を介して集束し、高エネルギー密度の微小スポット
として第１のめっき鋼板１０に照射される。
述のように支持された状態で、第１のめっき鋼板１０に
対し、突出部１４の頂部１５の反対側にあたる溝１６側
から、レーザビームＬＡが溝１６に沿って照射されシー
ム溶接される。レーザ装置３０の全体構成の図示は省略
したが、図示しないレーザ発生装置から出力されたレー
ザビームＬＡが、レンズホルダ３１に保持されたレンズ
３２を介して集束し、高エネルギー密度の微小スポット
として第１のめっき鋼板１０に照射される。
【００１３】而して、先ず第１のめっき鋼板１０、続い
て第２のめっき鋼板１０の照射局部が溶融し、図１に二
点鎖線で示す領域に溶融池ＭＰが形成される。このと
き、めっき層１２，１３，２２，２３も溶融し、金属蒸
気が発生するが、第１及び第２のめっき鋼板１０，２０
の接合部で発生する金属蒸気ＧＳは空隙ｈを介して大気
に放出されるので、溶融池ＭＰ内に気泡が残置すること
はない。従って第１のめっき鋼板１０の溶融池ＭＰの表
面に乱れが生ずることはなく、滑らかな面となり、図４
に示したようなアンダーカットＵＣを生ずることもな
い。
て第２のめっき鋼板１０の照射局部が溶融し、図１に二
点鎖線で示す領域に溶融池ＭＰが形成される。このと
き、めっき層１２，１３，２２，２３も溶融し、金属蒸
気が発生するが、第１及び第２のめっき鋼板１０，２０
の接合部で発生する金属蒸気ＧＳは空隙ｈを介して大気
に放出されるので、溶融池ＭＰ内に気泡が残置すること
はない。従って第１のめっき鋼板１０の溶融池ＭＰの表
面に乱れが生ずることはなく、滑らかな面となり、図４
に示したようなアンダーカットＵＣを生ずることもな
い。
【００１４】以上のように、本実施例のレーザ溶接方法
によれば、金属蒸気ＧＳは大気に放出され溶融池ＭＰに
気泡が残置することはないので、気密性に優れ、良好な
表面形状を維持しつつ重ね継手溶接を行なうことができ
ると共に、アンダーカットＵＣが存在しないことと相埃
って良好な締結強度が得られる。また、第１及び第２の
鋼板１０，２０間の少くとも溶接部の間隙が常に略一定
となるので、製品間のバラツキはなく、安定した溶接品
質（締結強度、気密性等）を確保することができる。更
に、空隙ｈは突出部１４の存在によって形成されるの
で、空隙ｈを維持するための特段の押え治具を必要とせ
ず、安価な治具でよく、従って従来に比し製品単価を低
減することができる。
によれば、金属蒸気ＧＳは大気に放出され溶融池ＭＰに
気泡が残置することはないので、気密性に優れ、良好な
表面形状を維持しつつ重ね継手溶接を行なうことができ
ると共に、アンダーカットＵＣが存在しないことと相埃
って良好な締結強度が得られる。また、第１及び第２の
鋼板１０，２０間の少くとも溶接部の間隙が常に略一定
となるので、製品間のバラツキはなく、安定した溶接品
質（締結強度、気密性等）を確保することができる。更
に、空隙ｈは突出部１４の存在によって形成されるの
で、空隙ｈを維持するための特段の押え治具を必要とせ
ず、安価な治具でよく、従って従来に比し製品単価を低
減することができる。
【００１５】図２は本発明のレーザ溶接方法の他の実施
例に係り、第１のめっき鋼板１０ａに突出部として突起
１４ａを形成し、その頂部１５ａが第２のめっき鋼板２
０に対し点接触するように配置することとしたものであ
る。図２における第１のめっき鋼板１０ａも図１と同
様、鋼板１１ａの両面にめっき層１２ａ，１３ａが形成
されており、その他の構成も図１と同様であるので同一
符号を付して説明は省略する。尚、図２に示すように治
具４２上に第２のめっき鋼板２０が載置され、第１のめ
っき鋼板１０はレンズホルダ３１と同軸の円筒状の治具
４１によって突起１４ａ回りが押えられて、両鋼板間に
空隙が形成される。而して、本実施例においては、溶融
池ＭＰ内に気泡が残置することなくレーザビームによっ
て確実にスポット溶接を行なうことができるほか、前述
の実施例と同様の効果がある。
例に係り、第１のめっき鋼板１０ａに突出部として突起
１４ａを形成し、その頂部１５ａが第２のめっき鋼板２
０に対し点接触するように配置することとしたものであ
る。図２における第１のめっき鋼板１０ａも図１と同
様、鋼板１１ａの両面にめっき層１２ａ，１３ａが形成
されており、その他の構成も図１と同様であるので同一
符号を付して説明は省略する。尚、図２に示すように治
具４２上に第２のめっき鋼板２０が載置され、第１のめ
っき鋼板１０はレンズホルダ３１と同軸の円筒状の治具
４１によって突起１４ａ回りが押えられて、両鋼板間に
空隙が形成される。而して、本実施例においては、溶融
池ＭＰ内に気泡が残置することなくレーザビームによっ
て確実にスポット溶接を行なうことができるほか、前述
の実施例と同様の効果がある。
【００１６】尚、何れの実施例においても、第２のめっ
き鋼板２０の第１のめっき鋼板１０との当接部にも突出
部を設けることとしてもよい。また、突出部の形状は前
述の実施例に限ることなく種々の形状とすることができ
る。
き鋼板２０の第１のめっき鋼板１０との当接部にも突出
部を設けることとしてもよい。また、突出部の形状は前
述の実施例に限ることなく種々の形状とすることができ
る。
【００１７】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で以下に記載の効果を奏する。即ち、本発明のめっき鋼
板のレーザ溶接方法によれば、第１のめっき鋼板の突出
部の頂部を第２のめっき鋼板の表面に当接させた状態
で、突出部の頂部の反対側からレーザビームを照射する
こととしているので、高精度の治具を必要とすることな
く、良好な溶融池表面形状を維持しつつ確実に重ね継手
溶接を行なうことができる。また、製品間のバラツキが
なく安定した溶接品質を確保することができる。
で以下に記載の効果を奏する。即ち、本発明のめっき鋼
板のレーザ溶接方法によれば、第１のめっき鋼板の突出
部の頂部を第２のめっき鋼板の表面に当接させた状態
で、突出部の頂部の反対側からレーザビームを照射する
こととしているので、高精度の治具を必要とすることな
く、良好な溶融池表面形状を維持しつつ確実に重ね継手
溶接を行なうことができる。また、製品間のバラツキが
なく安定した溶接品質を確保することができる。
【図１】本発明の一実施例に係るレーザ溶接方法によっ
て第１及び第２のめっき鋼板を溶接する状況を示す断面
図である。
て第１及び第２のめっき鋼板を溶接する状況を示す断面
図である。
【図２】本発明の他の実施例に係るレーザ溶接方法によ
って第１及び第２のめっき鋼板を溶接する状況を示す断
面図である。
って第１及び第２のめっき鋼板を溶接する状況を示す断
面図である。
【図３】従来のレーザ溶接方法によって第１及び第２の
めっき鋼板を溶接する状況を示す断面図である。
めっき鋼板を溶接する状況を示す断面図である。
【図４】従来のレーザ溶接方法を発展させた方法によっ
て第１及び第２のめっき鋼板を溶接する状況を示す断面
図である。
て第１及び第２のめっき鋼板を溶接する状況を示す断面
図である。
１０ 第１のめっき鋼板 １１ 鋼板 １２，１３ めっき層 ２０ 第２のめっき鋼板 ２１ 鋼板 ２２，２３ めっき層 ３０ レーザ装置 ３１ レンズホルダ ３２ レンズ ＬＡ レーザビーム ＭＰ 溶融池
Claims (1)
- 【請求項１】 第１及び第２のめっき鋼板から成る一組
の母材を重ね合せ、レーザビームによって重ね継手溶接
を行なう、めっき鋼板のレーザ溶接方法において、少く
とも前記第１のめっき鋼板に突出部を形成し、該突出部
の頂部を前記第２のめっき鋼板の表面に当接させ、前記
第１のめっき鋼板に対し前記突出部の頂部の反対側から
レーザビームを照射して、前記第１及び第２のめっき鋼
板を溶接するようにしたことを特徴とするめっき鋼板の
レーザ溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5341479A JPH07155974A (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | めっき鋼板のレーザ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5341479A JPH07155974A (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | めっき鋼板のレーザ溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07155974A true JPH07155974A (ja) | 1995-06-20 |
Family
ID=18346383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5341479A Pending JPH07155974A (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | めっき鋼板のレーザ溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07155974A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001047231A (ja) * | 1999-08-04 | 2001-02-20 | Topre Corp | 重ね合わせ溶接法 |
| EP1118420A3 (en) * | 1999-11-26 | 2003-04-16 | Powerlasers Ltd. | Inclined beam lap welding |
| JP2006315062A (ja) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | Nissan Motor Co Ltd | レーザ溶接方法およびレーザ溶接構造 |
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| US7939781B2 (en) | 2004-02-03 | 2011-05-10 | Daimler Ag | Method for modifying the topography of coated sheet metal using a laser beam and coated sheet metal with a topographical modification of this type |
| DE102011008103A1 (de) | 2010-01-08 | 2011-07-21 | Suzuki Motor Corp., Shizuoka-ken | Verfahren zum Laser-Überlapptschweißen von galvanisiertem Stahlblech |
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