JPH09122953A - レーザビーム溶接突合せ部の形状及びギャップの調整方法 - Google Patents
レーザビーム溶接突合せ部の形状及びギャップの調整方法Info
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- JPH09122953A JPH09122953A JP7284119A JP28411995A JPH09122953A JP H09122953 A JPH09122953 A JP H09122953A JP 7284119 A JP7284119 A JP 7284119A JP 28411995 A JP28411995 A JP 28411995A JP H09122953 A JPH09122953 A JP H09122953A
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Abstract
(57)【要約】
【課 題】 予熱法の適用時、予熱による熱変形があっ
ても安定した溶接を可能ならしめるレーザビーム溶接突
合せ部の形状及びギャップの調整方法を提供する。 【解決手段】 予熱時の熱変形を考慮して事前に突合せ
部の平面形状及びギャップを調整する。
ても安定した溶接を可能ならしめるレーザビーム溶接突
合せ部の形状及びギャップの調整方法を提供する。 【解決手段】 予熱時の熱変形を考慮して事前に突合せ
部の平面形状及びギャップを調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビーム溶接
突合せ部の形状及びギャップの調整方法に関し、詳しく
は、帯鋼等の金属帯を処理する連続ライン入側等に設置
される予熱装置付きのレーザビーム溶接機を用いて予熱
・溶接される金属帯のレーザビーム溶接突合せ部の形状
及びギャップの調整方法に関する。
突合せ部の形状及びギャップの調整方法に関し、詳しく
は、帯鋼等の金属帯を処理する連続ライン入側等に設置
される予熱装置付きのレーザビーム溶接機を用いて予熱
・溶接される金属帯のレーザビーム溶接突合せ部の形状
及びギャップの調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】帯鋼等の金属帯を処理する連続ライン入
側等に配設されるレーザビーム溶接機（以下適宜ＬＢＷ
と略称する）を用いて先行板の尾端と後行板の先端とを
突合せ溶接するとき、通常、突合せ部の平面形状は矩形
にシヤーリングされ、更に、被溶接材の適度な流れ込み
を確保して継手強度を維持するために、突合せギャップ
が、例えばＣＯ2 −ＬＢＷの場合、０．５mm±０．２mm
程度に設定される。
側等に配設されるレーザビーム溶接機（以下適宜ＬＢＷ
と略称する）を用いて先行板の尾端と後行板の先端とを
突合せ溶接するとき、通常、突合せ部の平面形状は矩形
にシヤーリングされ、更に、被溶接材の適度な流れ込み
を確保して継手強度を維持するために、突合せギャップ
が、例えばＣＯ2 −ＬＢＷの場合、０．５mm±０．２mm
程度に設定される。
【０００３】そして、溶接後の熱硬化により破断し易い
高炭素鋼、ステンレス鋼等の帯鋼を溶接する際には、
溶接後に溶接熱影響部（ＨＡＺ）を焼きなましする「後
熱法」、溶接部に補強材を溶接する「バチ当て法」、
溶接突合せ部周辺を予め加熱し、溶接後のＨＡＺの冷
却速度を緩やかにする「予熱法」、等の溶接部の破断防
止対策が採られる。
高炭素鋼、ステンレス鋼等の帯鋼を溶接する際には、
溶接後に溶接熱影響部（ＨＡＺ）を焼きなましする「後
熱法」、溶接部に補強材を溶接する「バチ当て法」、
溶接突合せ部周辺を予め加熱し、溶接後のＨＡＺの冷
却速度を緩やかにする「予熱法」、等の溶接部の破断防
止対策が採られる。
【０００４】しかしながら、これらの破断防止対策には
以下に述べるような問題がある。の後熱法は、特に脆
化し易い、すなわち溶接完了から後熱までのわずかの冷
却時間でもＨＡＺが容易には焼き戻せない程度にマルテ
ンサイト化し易い、例えばＣ量１％超の高炭素鋼又は高
Mn鋼、高Cr鋼若しくは高Mo鋼等の高合金鋼に適用して
も、通板時の曲げ伸ばしや圧延の最中に継手部から割れ
て破断してしまうことが多く、効果に乏しい。
以下に述べるような問題がある。の後熱法は、特に脆
化し易い、すなわち溶接完了から後熱までのわずかの冷
却時間でもＨＡＺが容易には焼き戻せない程度にマルテ
ンサイト化し易い、例えばＣ量１％超の高炭素鋼又は高
Mn鋼、高Cr鋼若しくは高Mo鋼等の高合金鋼に適用して
も、通板時の曲げ伸ばしや圧延の最中に継手部から割れ
て破断してしまうことが多く、効果に乏しい。
【０００５】また、のバチ当て法では上記と同様の問
題がなかなか解消できないほか、バチ当て部がラインの
ロールを傷める。また、の予熱法は、上記がもつ
難点はないが、予熱による熱変形のため、突合せギャッ
プが例えば０．５mm以上も変化して、安定した溶接がで
きない場合がある。
題がなかなか解消できないほか、バチ当て部がラインの
ロールを傷める。また、の予熱法は、上記がもつ
難点はないが、予熱による熱変形のため、突合せギャッ
プが例えば０．５mm以上も変化して、安定した溶接がで
きない場合がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術の問
題点に鑑み、本発明は、予熱法の適用時、予熱による熱
変形があっても安定した溶接を可能ならしめるレーザビ
ーム溶接突合せ部の形状及びギャップの調整方法を提供
することを課題とする。
題点に鑑み、本発明は、予熱法の適用時、予熱による熱
変形があっても安定した溶接を可能ならしめるレーザビ
ーム溶接突合せ部の形状及びギャップの調整方法を提供
することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題解決のためにな
された本発明は、金属帯を処理する連続ライン入側等に
設置される予熱装置付きのレーザビーム溶接機を用いて
金属帯を予熱・溶接するに際し、予熱時の熱変形を考慮
して事前に突合せ部の平面形状及びギャップを調整する
ことを特徴とするレーザビーム溶接突合せ部の形状及び
ギャップの調整方法である。そして本発明にあっては、
前記突合せ部の平面形状を、幅中央側に抉れた中凹み形
状とする必要がある。また、本発明はＬＢＷによる溶接
において予熱を必要とするあらゆる金属帯に適用できる
が、特にＨＡＺの変態脆化が問題となる帯鋼に適用する
のが最も好ましい。
された本発明は、金属帯を処理する連続ライン入側等に
設置される予熱装置付きのレーザビーム溶接機を用いて
金属帯を予熱・溶接するに際し、予熱時の熱変形を考慮
して事前に突合せ部の平面形状及びギャップを調整する
ことを特徴とするレーザビーム溶接突合せ部の形状及び
ギャップの調整方法である。そして本発明にあっては、
前記突合せ部の平面形状を、幅中央側に抉れた中凹み形
状とする必要がある。また、本発明はＬＢＷによる溶接
において予熱を必要とするあらゆる金属帯に適用できる
が、特にＨＡＺの変態脆化が問題となる帯鋼に適用する
のが最も好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施に当たっては、突合
せ部の初期形状を矩形と仮定して予熱の際に生じる熱変
形量を予め実験及び計算によって求め、かかる実験値及
び計算値に基づいて、予熱後に突合せ部の平面形状が矩
形となり且つギャップが適正範囲（例えば０．５mm±
０．２mm程度）に納まるように、事前に先行板及び後行
板に係る突合せ部の平面形状及びギャップを調整する。
せ部の初期形状を矩形と仮定して予熱の際に生じる熱変
形量を予め実験及び計算によって求め、かかる実験値及
び計算値に基づいて、予熱後に突合せ部の平面形状が矩
形となり且つギャップが適正範囲（例えば０．５mm±
０．２mm程度）に納まるように、事前に先行板及び後行
板に係る突合せ部の平面形状及びギャップを調整する。
【０００９】一般に、予熱中は幅中央部に比べ幅端部の
抜熱量が大であるから、幅中央部のほうが比較的高温と
なり、熱膨張の作用によって突合せ部の平面形状は幅中
央部が凸の形状を呈する。それゆえ、初期の形状は、そ
の逆の形状、すなわち幅中央側に抉れた中凹み形状とす
る必要がある。また、ギャップは、予熱時の熱膨張によ
り狭まる傾向にあるから、その狭まり量を見込んで拡げ
ておく必要がある。
抜熱量が大であるから、幅中央部のほうが比較的高温と
なり、熱膨張の作用によって突合せ部の平面形状は幅中
央部が凸の形状を呈する。それゆえ、初期の形状は、そ
の逆の形状、すなわち幅中央側に抉れた中凹み形状とす
る必要がある。また、ギャップは、予熱時の熱膨張によ
り狭まる傾向にあるから、その狭まり量を見込んで拡げ
ておく必要がある。
【００１０】本発明は、このように構成したので、ＬＢ
Ｗによる溶接の際に幅方向全域で適正なギャップが確保
でき、安定した予熱溶接が可能となる。
Ｗによる溶接の際に幅方向全域で適正なギャップが確保
でき、安定した予熱溶接が可能となる。
【００１１】
【実施例】以下に、実施例を用いて本発明を説明する。
なお、実施例においては金属帯が帯鋼の場合について述
べる。図１は、本発明に係る突合せ部の予熱前（ａ）及
び予熱後（ｂ）の要部平面図である。図１において、１
は先行板の突合せ部、２は後行板の突合せ部、３は基準
線である。これは予熱温度が４００℃の例である。図１
（ａ）に示すように、予熱前に先行板及び後行板の突合
せ部１、２の双方とも中凹み形状とし且つ幅中央部、幅
端部と基準線３との距離を夫々１．２mm、０．３mmに設
定することにより、図１（ｂ）に示すように予熱後すな
わち溶接直前の形状が矩形となり、基準線３からの距離
が０．５mmと一定値になる。従って、例えば基準線３に
対して先行板及び後行板の突合せ部１、２をともに０．
２５mmだけ接近させることにより、先行板及び後行板の
突合せ部１、２間のギャップを０．５mm±０．２mmの範
囲に納めることができる。
なお、実施例においては金属帯が帯鋼の場合について述
べる。図１は、本発明に係る突合せ部の予熱前（ａ）及
び予熱後（ｂ）の要部平面図である。図１において、１
は先行板の突合せ部、２は後行板の突合せ部、３は基準
線である。これは予熱温度が４００℃の例である。図１
（ａ）に示すように、予熱前に先行板及び後行板の突合
せ部１、２の双方とも中凹み形状とし且つ幅中央部、幅
端部と基準線３との距離を夫々１．２mm、０．３mmに設
定することにより、図１（ｂ）に示すように予熱後すな
わち溶接直前の形状が矩形となり、基準線３からの距離
が０．５mmと一定値になる。従って、例えば基準線３に
対して先行板及び後行板の突合せ部１、２をともに０．
２５mmだけ接近させることにより、先行板及び後行板の
突合せ部１、２間のギャップを０．５mm±０．２mmの範
囲に納めることができる。
【００１２】図２は、本発明に係る突合せ部形状及びギ
ャップを設定するための実験データの１例を示すグラフ
である。図２において、４、５は夫々幅端部、幅中央部
のデータである。なお、横軸には予熱温度、縦軸には室
温から予熱温度に加熱した際の突合せ部と基準線間の距
離の変化を「ギャップ変化量」として採用している。図
２より、例えば予熱温度が２００℃の場合、突合せ部の
中凹み量は幅端部データ４と幅中央部データ５との差、
０．４mmに設定すればよいことがわかる。また、ギャッ
プの設定については、当初任意に選んだ基準線と予熱後
に矩形形状を呈する突合せ部との距離が、上述のように
所定のギャップ量の１／２となるように先行板及び／又
は後行板を移動すればよい。
ャップを設定するための実験データの１例を示すグラフ
である。図２において、４、５は夫々幅端部、幅中央部
のデータである。なお、横軸には予熱温度、縦軸には室
温から予熱温度に加熱した際の突合せ部と基準線間の距
離の変化を「ギャップ変化量」として採用している。図
２より、例えば予熱温度が２００℃の場合、突合せ部の
中凹み量は幅端部データ４と幅中央部データ５との差、
０．４mmに設定すればよいことがわかる。また、ギャッ
プの設定については、当初任意に選んだ基準線と予熱後
に矩形形状を呈する突合せ部との距離が、上述のように
所定のギャップ量の１／２となるように先行板及び／又
は後行板を移動すればよい。
【００１３】このような要領で、０．５mmのステンレス
帯鋼をＣＯ2 −ＬＢＷで繋いで連続処理するラインに本
発明を適用したところ、ＬＢＷによる溶接を安定して行
うことができ、継手部の破断は生じなかった。また、Ｃ
量１％超の高炭素鋼並びに高Mn鋼、高Cr鋼及び高Mo鋼等
の高合金鋼の帯鋼連続処理ラインにも適用したが、いず
れの鋼種においても、通板時の曲げ伸ばしや圧延の最中
に継手部が割れて破断するというトラブルは発生しなか
った。
帯鋼をＣＯ2 −ＬＢＷで繋いで連続処理するラインに本
発明を適用したところ、ＬＢＷによる溶接を安定して行
うことができ、継手部の破断は生じなかった。また、Ｃ
量１％超の高炭素鋼並びに高Mn鋼、高Cr鋼及び高Mo鋼等
の高合金鋼の帯鋼連続処理ラインにも適用したが、いず
れの鋼種においても、通板時の曲げ伸ばしや圧延の最中
に継手部が割れて破断するというトラブルは発生しなか
った。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、予熱法の適用時、予熱
による熱変形があっても安定したレーザビーム溶接が可
能となるので、金属帯、特に広い鋼種に渡る帯鋼を、継
手部の破断トラブルなく連続処理できるという優れた効
果を奏する。
による熱変形があっても安定したレーザビーム溶接が可
能となるので、金属帯、特に広い鋼種に渡る帯鋼を、継
手部の破断トラブルなく連続処理できるという優れた効
果を奏する。
【図１】本発明に係る突合せ部の予熱前（ａ）及び予熱
後（ｂ）の要部平面図である。
後（ｂ）の要部平面図である。
【図２】本発明に係る突合せ部形状及びギャップを設定
するための実験データの１例を示すグラフである。
するための実験データの１例を示すグラフである。
１ 先行板の突合せ部 ２ 後行板の突合せ部 ３ 基準線 ４ 幅端部のデータ ５ 幅中央部のデータ
Claims (3)
- 【請求項１】 金属帯を処理する連続ライン入側等に設
置される予熱装置付きのレーザビーム溶接機を用いて金
属帯を予熱・溶接するに際し、予熱時の熱変形を考慮し
て事前に突合せ部の平面形状及びギャップを調整するこ
とを特徴とするレーザビーム溶接突合せ部の形状及びギ
ャップの調整方法。 - 【請求項２】 突合せ部の平面形状を、幅中央側に抉れ
た中凹み形状とすることを特徴とする請求項１記載のレ
ーザビーム溶接突合せ部の形状及びギャップの調整方
法。 - 【請求項３】 金属帯が帯鋼であることを特徴とする請
求項１又は２に記載のレーザビーム溶接突合せ部の形状
及びギャップの調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7284119A JPH09122953A (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | レーザビーム溶接突合せ部の形状及びギャップの調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7284119A JPH09122953A (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | レーザビーム溶接突合せ部の形状及びギャップの調整方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09122953A true JPH09122953A (ja) | 1997-05-13 |
Family
ID=17674433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7284119A Pending JPH09122953A (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | レーザビーム溶接突合せ部の形状及びギャップの調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09122953A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010264504A (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Honda Motor Co Ltd | 鋼板の溶接方法 |
-
1995
- 1995-10-31 JP JP7284119A patent/JPH09122953A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010264504A (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Honda Motor Co Ltd | 鋼板の溶接方法 |
| WO2010134253A1 (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | 本田技研工業株式会社 | 鋼板の溶接方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040712 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040720 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041116 |