JPH0957477A - アルミニウム又はアルミニウム合金材のレーザ溶接方法 - Google Patents
アルミニウム又はアルミニウム合金材のレーザ溶接方法Info
- Publication number
- JPH0957477A JPH0957477A JP7217784A JP21778495A JPH0957477A JP H0957477 A JPH0957477 A JP H0957477A JP 7217784 A JP7217784 A JP 7217784A JP 21778495 A JP21778495 A JP 21778495A JP H0957477 A JPH0957477 A JP H0957477A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- aluminum material
- laser
- laser welding
- notch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 Ｔ継手の隅肉溶接部の形状が安定し、高接合
強度が得られるアルミニウムのレーザ溶接方法。 【解決手段】 垂直に固定したアルミニウム材１の表面
と水平に固定したアルミニウム材２の上面との間に形成
される上隅部には溶加材３が供給され、下隅部には切欠
を有する銅又は銅合金からなる裏当材４を配置する。こ
の裏当材は、アルミニウム材１の表面に沿ってＷ1、ア
ルミニウム材２の表面に沿ってＷ2の巾で裏当部分に切
欠を有しており、この切欠の巾Ｗ1及びＷ2はアルミニウ
ム材２の板厚Ｔに対して、０．５Ｔ≦Ｗ1≦Ｗ2及び０．
５Ｔ≦Ｗ2≦Ｗ1の数式を満たすものとする。上隅部に配
置された溶加材に、アルミニウム材２に対して６０°以
上の照射角度でレーザ発振器５によりレーザ光を照射す
ると、アルミニウム材２が貫通溶込みとなり、アルミニ
ウム材１に溶接される。
強度が得られるアルミニウムのレーザ溶接方法。 【解決手段】 垂直に固定したアルミニウム材１の表面
と水平に固定したアルミニウム材２の上面との間に形成
される上隅部には溶加材３が供給され、下隅部には切欠
を有する銅又は銅合金からなる裏当材４を配置する。こ
の裏当材は、アルミニウム材１の表面に沿ってＷ1、ア
ルミニウム材２の表面に沿ってＷ2の巾で裏当部分に切
欠を有しており、この切欠の巾Ｗ1及びＷ2はアルミニウ
ム材２の板厚Ｔに対して、０．５Ｔ≦Ｗ1≦Ｗ2及び０．
５Ｔ≦Ｗ2≦Ｗ1の数式を満たすものとする。上隅部に配
置された溶加材に、アルミニウム材２に対して６０°以
上の照射角度でレーザ発振器５によりレーザ光を照射す
ると、アルミニウム材２が貫通溶込みとなり、アルミニ
ウム材１に溶接される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は所謂Ｔ継手の隅肉溶接部
をレーザ溶接するアルミニウム又はアルミニウム合金材
のレーザ溶接方法において、特に、溶接部の形状が安定
して良好であると共に、高接合強度が得られるアルミニ
ウム又はアルミニウム合金材のレーザ溶接方法に関す
る。
をレーザ溶接するアルミニウム又はアルミニウム合金材
のレーザ溶接方法において、特に、溶接部の形状が安定
して良好であると共に、高接合強度が得られるアルミニ
ウム又はアルミニウム合金材のレーザ溶接方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車、鉄道車輌及び船舶の輸送
機等においては、燃費の向上及び高速化が要求されてお
り、より軽量な構造が採用されるようになっている。そ
して、これらの構造物の材料として鉄鋼の代わりに、軽
量であるアルミニウム又はアルミニウム合金材が使用さ
れるようになった。以下、アルミニウム又はアルミニウ
ム合金材を総称して、単にアルミニウム材という。この
ような構造物の材料としては、アルミニウム材を溶接し
たものが使用されており、主に、アーク溶接等により接
合されて構造物に組み込まれている。
機等においては、燃費の向上及び高速化が要求されてお
り、より軽量な構造が採用されるようになっている。そ
して、これらの構造物の材料として鉄鋼の代わりに、軽
量であるアルミニウム又はアルミニウム合金材が使用さ
れるようになった。以下、アルミニウム又はアルミニウ
ム合金材を総称して、単にアルミニウム材という。この
ような構造物の材料としては、アルミニウム材を溶接し
たものが使用されており、主に、アーク溶接等により接
合されて構造物に組み込まれている。
【０００３】しかしながら、アルミニウム材をアーク溶
接する場合には、大電流が必要であると共に、その溶接
熱により変形、歪み及び残留応力が発生する。従って、
これらの変形、歪み及び残留応力を除去するための処理
が必要となり、この工程が煩雑であると共に、処理コス
トが必要となるために製品コストが高くなってしまうと
いう問題点がある。更に、溶接時において、スパッタ等
が飛散して溶接部分の外観を損ない、商品価値が低下す
るという虞れがある。
接する場合には、大電流が必要であると共に、その溶接
熱により変形、歪み及び残留応力が発生する。従って、
これらの変形、歪み及び残留応力を除去するための処理
が必要となり、この工程が煩雑であると共に、処理コス
トが必要となるために製品コストが高くなってしまうと
いう問題点がある。更に、溶接時において、スパッタ等
が飛散して溶接部分の外観を損ない、商品価値が低下す
るという虞れがある。
【０００４】一方、レーザ溶接法は、そのエネルギー密
度が高いことから、高速で、能率が高く、ひずみが少な
い溶接方法として鋼材等の溶接方法に広く使用されてき
ている。また、このレーザ光のビーム径が極めて小さい
ことより、小さな溶融部で溶接することができる。
度が高いことから、高速で、能率が高く、ひずみが少な
い溶接方法として鋼材等の溶接方法に広く使用されてき
ている。また、このレーザ光のビーム径が極めて小さい
ことより、小さな溶融部で溶接することができる。
【０００５】近時、上述したように、アルミニウム材を
アーク溶接する場合の問題点を解消するために、アルミ
ニウム材をレーザ溶接法により接合することが試みられ
ている。
アーク溶接する場合の問題点を解消するために、アルミ
ニウム材をレーザ溶接法により接合することが試みられ
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルミ
ニウム材同士をＴ継手形状に溶接する場合に、従来のレ
ーザ溶接法により溶接すると、Ｔ継手の溶接部における
脚長が小さくなるので、溶接部の強度が低下するという
問題点がある。そこで、垂直に配置したアルミニウム材
からなる第１部材の表面に、水平に配置したアルミニウ
ム材からなる第２部材の接合端部を合わせ、両者を隅肉
溶接して所謂Ｔ継手を得る場合において、レーザ溶接法
が深い溶込み深さを得ることができることを利用して、
第２部材を第１部材に貫通溶込みさせることによって、
アルミニウム材同士を完全に接合させる方法が試みられ
ている。しかし、この方法も以下に示すような欠点を有
する。
ニウム材同士をＴ継手形状に溶接する場合に、従来のレ
ーザ溶接法により溶接すると、Ｔ継手の溶接部における
脚長が小さくなるので、溶接部の強度が低下するという
問題点がある。そこで、垂直に配置したアルミニウム材
からなる第１部材の表面に、水平に配置したアルミニウ
ム材からなる第２部材の接合端部を合わせ、両者を隅肉
溶接して所謂Ｔ継手を得る場合において、レーザ溶接法
が深い溶込み深さを得ることができることを利用して、
第２部材を第１部材に貫通溶込みさせることによって、
アルミニウム材同士を完全に接合させる方法が試みられ
ている。しかし、この方法も以下に示すような欠点を有
する。
【０００７】図６はレーザ溶接法により貫通溶込みさせ
たアルミニウム材の溶接部を示す模式的断面図である。
図６（ａ）に示すように、垂直の第１部材としてのアル
ミニウム材１の表面に、水平の第２部材としてのアルミ
ニウム材２の端部をＴ継手となるようにレーザ隅肉溶接
すると、アルミニウム材は粘性が少ないために、その溶
接部３ａの下部に溶湯が垂れてノッチが発生することが
ある。
たアルミニウム材の溶接部を示す模式的断面図である。
図６（ａ）に示すように、垂直の第１部材としてのアル
ミニウム材１の表面に、水平の第２部材としてのアルミ
ニウム材２の端部をＴ継手となるようにレーザ隅肉溶接
すると、アルミニウム材は粘性が少ないために、その溶
接部３ａの下部に溶湯が垂れてノッチが発生することが
ある。
【０００８】また、図６（ｂ）に示すように、アルミニ
ウム材１とアルミニウム材２との溶接部３ａから溶湯が
垂れ落ちて、ビードに凹みが生じることもある。
ウム材１とアルミニウム材２との溶接部３ａから溶湯が
垂れ落ちて、ビードに凹みが生じることもある。
【０００９】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、溶接部にノッチ及び凹みがない良好なビー
トを形成し、その接合強度を高めることができるアルミ
ニウム又はアルミニウム合金材のレーザ溶接方法を提供
することを目的とする。
のであって、溶接部にノッチ及び凹みがない良好なビー
トを形成し、その接合強度を高めることができるアルミ
ニウム又はアルミニウム合金材のレーザ溶接方法を提供
することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係るアルミニウ
ム又はアルミニウム合金材のレーザ溶接方法は、アルミ
ニウム又はアルミニウム合金からなる第１部材及び第２
部材を、第１部材を実質的に垂直にし、第２部材を実質
的に水平にしてその接合端部を前記第１部材の表面に合
わせ、前記第２部材の上面と前記第１部材の表面との間
に形成される上隅部に溶加材を供給して両者をレーザ隅
肉溶接するアルミニウム又はアルミニウム合金材のレー
ザ溶接方法において、前記第２部材の下面と前記第１部
材の表面とにより形成される下隅部に、前記第２部材の
板厚Ｔに対して０．５Ｔ≦Ｗ≦１．５ＴなるＷの幅の切
欠を設けた裏当材をあてがい、上隅部に対してレーザビ
ームを照射して第２部材を貫通溶込みさせることにより
レーザ溶接することを特徴とする この裏当材は銅又は銅合金材により成形されたものであ
ることが望ましい。
ム又はアルミニウム合金材のレーザ溶接方法は、アルミ
ニウム又はアルミニウム合金からなる第１部材及び第２
部材を、第１部材を実質的に垂直にし、第２部材を実質
的に水平にしてその接合端部を前記第１部材の表面に合
わせ、前記第２部材の上面と前記第１部材の表面との間
に形成される上隅部に溶加材を供給して両者をレーザ隅
肉溶接するアルミニウム又はアルミニウム合金材のレー
ザ溶接方法において、前記第２部材の下面と前記第１部
材の表面とにより形成される下隅部に、前記第２部材の
板厚Ｔに対して０．５Ｔ≦Ｗ≦１．５ＴなるＷの幅の切
欠を設けた裏当材をあてがい、上隅部に対してレーザビ
ームを照射して第２部材を貫通溶込みさせることにより
レーザ溶接することを特徴とする この裏当材は銅又は銅合金材により成形されたものであ
ることが望ましい。
【００１１】
【作用】本発明においては、第１部材を垂直に配置し、
第２部材を水平にして、その接合端部を第１部材の表面
に合わせ、第２部材の上面と第１部材の表面との間に形
成される上隅部に溶加材を供給し、この上隅部に対して
レーザ光を照射することによって下向き溶接する。これ
は、貫通した溶湯が重力によって下方に流れるようにす
るためである。また、これにより、貫通するレーザ光が
下方に進行するので、作業場、装置及び溶接作業者の安
全性も確保することができる。なお、レーザ光の照射角
度は特に制限しないが、第１部材の裏面にまで貫通溶込
みしないようにするために、第２部材に対するレーザ光
の照射角度は６０°以上であることが好ましい。
第２部材を水平にして、その接合端部を第１部材の表面
に合わせ、第２部材の上面と第１部材の表面との間に形
成される上隅部に溶加材を供給し、この上隅部に対して
レーザ光を照射することによって下向き溶接する。これ
は、貫通した溶湯が重力によって下方に流れるようにす
るためである。また、これにより、貫通するレーザ光が
下方に進行するので、作業場、装置及び溶接作業者の安
全性も確保することができる。なお、レーザ光の照射角
度は特に制限しないが、第１部材の裏面にまで貫通溶込
みしないようにするために、第２部材に対するレーザ光
の照射角度は６０°以上であることが好ましい。
【００１２】このように、レーザ光によって第２部材が
貫通溶込みとなるようにアルミニウム材同士を溶接する
のは、前述の如く、レーザ溶接では強度上十分な脚長を
形成しにくい一方で、レーザ溶接は深い溶込み深さを得
ることができることを利用して、第２部材端部を貫通溶
込みさせることにより、第１部材と第２部材とを一体化
させるためである。
貫通溶込みとなるようにアルミニウム材同士を溶接する
のは、前述の如く、レーザ溶接では強度上十分な脚長を
形成しにくい一方で、レーザ溶接は深い溶込み深さを得
ることができることを利用して、第２部材端部を貫通溶
込みさせることにより、第１部材と第２部材とを一体化
させるためである。
【００１３】而して、本発明においては、第１部材の表
面と第２部材の下面とにより形成される下隅部にアルミ
ニウム材よりも高融点である銅又は銅合金製の裏当材を
あてがう。粘性が低いアルミニウム材を下向きでレーザ
溶接すると、図６に示したように、貫通溶込みした第２
部材の下部から溶湯が溶け落ちることにより凹みが生じ
たり、垂れ落ちることによりノッチが発生して、ビード
形状が不良となり、接合部の強度が低下する。しかし、
本発明のように、裏当材を下隅部にあてがうことによ
り、溶湯の溶け落ち及び垂れ落ちを防止し、良好なビー
ド形状を得ることができると共に、高強度な接合部が得
られる。
面と第２部材の下面とにより形成される下隅部にアルミ
ニウム材よりも高融点である銅又は銅合金製の裏当材を
あてがう。粘性が低いアルミニウム材を下向きでレーザ
溶接すると、図６に示したように、貫通溶込みした第２
部材の下部から溶湯が溶け落ちることにより凹みが生じ
たり、垂れ落ちることによりノッチが発生して、ビード
形状が不良となり、接合部の強度が低下する。しかし、
本発明のように、裏当材を下隅部にあてがうことによ
り、溶湯の溶け落ち及び垂れ落ちを防止し、良好なビー
ド形状を得ることができると共に、高強度な接合部が得
られる。
【００１４】この場合に、裏当材には、第２部材の板厚
Ｔに対して０．５Ｔ≦Ｗ≦１．５Ｔとなるような幅Ｗを
有する切欠を設ける。切欠幅Ｗが０．５Ｔ以上となるよ
うにするのは、ある程度の脚長を有する溶接部を形成す
ることにより、強度がアーク溶接により接合したものと
同程度以上で高い信頼性を得ることができるからであ
る。また、Ｗが１．５Ｔを超えると、脚長を大きくする
ために入熱量を増加させることによって、アルミニウム
材の変形及び接合部の残留応力が増大し、強度の低下及
び後処理工程の増加を招くので好ましくない。
Ｔに対して０．５Ｔ≦Ｗ≦１．５Ｔとなるような幅Ｗを
有する切欠を設ける。切欠幅Ｗが０．５Ｔ以上となるよ
うにするのは、ある程度の脚長を有する溶接部を形成す
ることにより、強度がアーク溶接により接合したものと
同程度以上で高い信頼性を得ることができるからであ
る。また、Ｗが１．５Ｔを超えると、脚長を大きくする
ために入熱量を増加させることによって、アルミニウム
材の変形及び接合部の残留応力が増大し、強度の低下及
び後処理工程の増加を招くので好ましくない。
【００１５】この切欠部の形状は、第１部材の表面と第
２部材の下面とにより形成される下隅部に、第１部材の
表面に沿ってＷ1 、第２部材の表面に沿ってＷ2 の幅を
有するものであるとすると、両者の幅Ｗ1及びＷ2はいず
れも前記範囲内であれば、両者が同一の長さである必要
はない。
２部材の下面とにより形成される下隅部に、第１部材の
表面に沿ってＷ1 、第２部材の表面に沿ってＷ2 の幅を
有するものであるとすると、両者の幅Ｗ1及びＷ2はいず
れも前記範囲内であれば、両者が同一の長さである必要
はない。
【００１６】また、本発明においては第２部材の上面と
第１部材の表面とにより形成される上隅部にワイヤ等の
溶加材を供給するので、この溶加材をレーザ光により溶
融させて余盛を形成することができる。また、レーザ光
は溶加材を照射することができればその照射位置は特に
規定しないが、レーザ光径の中心が溶加材の径の中心を
通るように照射することが好ましい。この溶加材は、強
度及び耐食性等を考慮して、任意の成分組成を有するア
ルミニウム又はアルミニウム合金を使用することができ
る。
第１部材の表面とにより形成される上隅部にワイヤ等の
溶加材を供給するので、この溶加材をレーザ光により溶
融させて余盛を形成することができる。また、レーザ光
は溶加材を照射することができればその照射位置は特に
規定しないが、レーザ光径の中心が溶加材の径の中心を
通るように照射することが好ましい。この溶加材は、強
度及び耐食性等を考慮して、任意の成分組成を有するア
ルミニウム又はアルミニウム合金を使用することができ
る。
【００１７】なお、アルミニウム材の形状については、
例えば、板材、鋳物材又は押出形材のいずれの組み合わ
せでもレーザ光で溶接することができる。
例えば、板材、鋳物材又は押出形材のいずれの組み合わ
せでもレーザ光で溶接することができる。
【００１８】また、レーザ溶接の溶接条件についても特
に制限しない。アルミニウムを溶融させるためには、例
えば、炭酸ガスレーザを使用する場合には約３ｋＷ、Ｙ
ＡＧレーザを使用する場合には約２ｋＷ以上の出力で照
射することが好ましい。このように、レーザ出力及び溶
接速度等の溶接条件は、使用するレーザの種類、アルミ
ニウム材の厚さ、形状等によって任意に選択することが
できる。シールドガスの流量については溶接条件に応じ
て異なるので特に規定しないが、良好なビード形状を得
るためには、毎分５乃至３０リットル程度の範囲でシー
ルドガスを流すことが好ましい。
に制限しない。アルミニウムを溶融させるためには、例
えば、炭酸ガスレーザを使用する場合には約３ｋＷ、Ｙ
ＡＧレーザを使用する場合には約２ｋＷ以上の出力で照
射することが好ましい。このように、レーザ出力及び溶
接速度等の溶接条件は、使用するレーザの種類、アルミ
ニウム材の厚さ、形状等によって任意に選択することが
できる。シールドガスの流量については溶接条件に応じ
て異なるので特に規定しないが、良好なビード形状を得
るためには、毎分５乃至３０リットル程度の範囲でシー
ルドガスを流すことが好ましい。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例について添付の図面を
参照して具体的に説明する。図１は本発明の実施例に係
るアルミニウム材のレーザ溶接方法を示す模式的断面図
である。図１に示すように、第１部材としてのアルミニ
ウム材１は、固定部材６ａに固定されて垂直に配置され
ており、第２部材としてのアルミニウム材２は、その接
合端部をアルミニウム材１の表面に合わせて固定部材６
ｂに固定され、水平に配置されている。このアルミニウ
ム材１の表面とアルミニウム材２の上面との間に形成さ
れる上隅部には、溶加材３が供給され、アルミニウム材
１の表面とアルミニウム材２の下面との間に形成される
下隅部には、切欠を有する銅又は銅合金材からなる裏当
材４が設置されている。
参照して具体的に説明する。図１は本発明の実施例に係
るアルミニウム材のレーザ溶接方法を示す模式的断面図
である。図１に示すように、第１部材としてのアルミニ
ウム材１は、固定部材６ａに固定されて垂直に配置され
ており、第２部材としてのアルミニウム材２は、その接
合端部をアルミニウム材１の表面に合わせて固定部材６
ｂに固定され、水平に配置されている。このアルミニウ
ム材１の表面とアルミニウム材２の上面との間に形成さ
れる上隅部には、溶加材３が供給され、アルミニウム材
１の表面とアルミニウム材２の下面との間に形成される
下隅部には、切欠を有する銅又は銅合金材からなる裏当
材４が設置されている。
【００２０】図２は裏当材４の形状の１例を示す模式的
断面図である。図２に示すように、裏当材４はアルミニ
ウム材１及び２の下隅部に、アルミニウム材１の表面に
沿ってＷ1 、アルミニウム材２の表面に沿ってＷ2 の幅
の切欠を有している。このＷ1 及びＷ2 は、アルミニウ
ム材２の端部の板厚Ｔに応じて変化させる必要がある。
断面図である。図２に示すように、裏当材４はアルミニ
ウム材１及び２の下隅部に、アルミニウム材１の表面に
沿ってＷ1 、アルミニウム材２の表面に沿ってＷ2 の幅
の切欠を有している。このＷ1 及びＷ2 は、アルミニウ
ム材２の端部の板厚Ｔに応じて変化させる必要がある。
【００２１】このように上隅部に供給された溶加材３
に、アルミニウム材２に対して６０°以上の照射角度で
レーザ発振器５よりレーザ光を照射すると、アルミニウ
ム材２が貫通溶込みとなり、アルミニウム材１の表面に
アルミニウム材２が接合される。
に、アルミニウム材２に対して６０°以上の照射角度で
レーザ発振器５よりレーザ光を照射すると、アルミニウ
ム材２が貫通溶込みとなり、アルミニウム材１の表面に
アルミニウム材２が接合される。
【００２２】図３は溶接後のアルミニウム材の溶接部分
を拡大して示す模式的断面図である。図３に示すよう
に、溶接金属が裏当材４の切欠部に規制されて下隅部に
とどまって凝固して溶接部３ａが形成されており、アル
ミニウム材２はアルミニウム材１に良好なビード形状を
有した状態で溶接されている。従って、この溶接部３ａ
は、従来法にて発生したノッチ及び凹みを生じていな
い。
を拡大して示す模式的断面図である。図３に示すよう
に、溶接金属が裏当材４の切欠部に規制されて下隅部に
とどまって凝固して溶接部３ａが形成されており、アル
ミニウム材２はアルミニウム材１に良好なビード形状を
有した状態で溶接されている。従って、この溶接部３ａ
は、従来法にて発生したノッチ及び凹みを生じていな
い。
【００２３】この溶接部分の強度を測定するために、種
々の大きさの切欠部を有する裏当材を使用して、下記表
１に示す溶接条件においてＴ継手の溶接部を有する試験
材を作製し、これらの試験材について引張強度を測定し
た。
々の大きさの切欠部を有する裏当材を使用して、下記表
１に示す溶接条件においてＴ継手の溶接部を有する試験
材を作製し、これらの試験材について引張強度を測定し
た。
【００２４】
【表１】
【００２５】図４は引張強度試験の測定方法を示す模式
的断面図である。図４に示すように、アルミニウム材１
を第１部材とし、アルミニウム材２を第２部材として、
溶接部３ａにおいてＴ継手となるように溶接した試験材
について、アルミニウム材１の両端部と、アルミニウム
材２の溶接されていない１方の端部とを夫々固定部材７
ａ及び７ｂにより固定し、図４に示す矢印の方向に引張
荷重を印加した。
的断面図である。図４に示すように、アルミニウム材１
を第１部材とし、アルミニウム材２を第２部材として、
溶接部３ａにおいてＴ継手となるように溶接した試験材
について、アルミニウム材１の両端部と、アルミニウム
材２の溶接されていない１方の端部とを夫々固定部材７
ａ及び７ｂにより固定し、図４に示す矢印の方向に引張
荷重を印加した。
【００２６】図５は実施例１及び２の試験材について、
切欠部の幅Ｗ2 の第２部材の板厚Ｔに対する比（Ｗ2 ／
Ｔ）を縦軸に取り、切欠部の幅Ｗ1 の板厚Ｔに対する比
（Ｗ1 ／Ｔ）を横軸に取って引張強度測定結果を示すグ
ラフ図である。この図中において、○は、溶接部ではな
く、第２部材において母材破断が生じたこと、×は溶接
部に破断等が生じたことを示す。
切欠部の幅Ｗ2 の第２部材の板厚Ｔに対する比（Ｗ2 ／
Ｔ）を縦軸に取り、切欠部の幅Ｗ1 の板厚Ｔに対する比
（Ｗ1 ／Ｔ）を横軸に取って引張強度測定結果を示すグ
ラフ図である。この図中において、○は、溶接部ではな
く、第２部材において母材破断が生じたこと、×は溶接
部に破断等が生じたことを示す。
【００２７】図５に示すように、切欠部がない裏当材並
びに切欠部の幅Ｗ1 及びＷ2 の板厚Ｔに対する比（Ｗ1
／Ｔ，Ｗ2 ／Ｔ）が０．５未満である裏当材を使用して
溶接した試験材は、その溶接部の脚長不足により溶接部
に破断等が生じ、強度が低いものとなった。また、裏当
材を使用せずに溶接した試験材（図の原点に示す）は、
溶接部の溶け落ちによる凹み又は垂れ落ち形状によるノ
ッチの発生により、その強度が低下した。
びに切欠部の幅Ｗ1 及びＷ2 の板厚Ｔに対する比（Ｗ1
／Ｔ，Ｗ2 ／Ｔ）が０．５未満である裏当材を使用して
溶接した試験材は、その溶接部の脚長不足により溶接部
に破断等が生じ、強度が低いものとなった。また、裏当
材を使用せずに溶接した試験材（図の原点に示す）は、
溶接部の溶け落ちによる凹み又は垂れ落ち形状によるノ
ッチの発生により、その強度が低下した。
【００２８】更に、切欠部の幅Ｗ1 及びＷ2 の板厚Ｔに
対する比（Ｗ1 ／Ｔ2 ，Ｗ2 ／Ｔ2）が１．５を超える
裏当材を使用して溶接した試験材についても溶接部の強
度が低下した。これは、切欠部の容積の拡大を見越して
溶接熱量を増加させたことにより、アルミニウム材の軟
化度及び試験材の残留応力が増大したためであると考え
られる。
対する比（Ｗ1 ／Ｔ2 ，Ｗ2 ／Ｔ2）が１．５を超える
裏当材を使用して溶接した試験材についても溶接部の強
度が低下した。これは、切欠部の容積の拡大を見越して
溶接熱量を増加させたことにより、アルミニウム材の軟
化度及び試験材の残留応力が増大したためであると考え
られる。
【００２９】一方、切欠部の幅が本発明の範囲内である
試験材については、溶接部に異常等が発生せず、高い強
度を示した。
試験材については、溶接部に異常等が発生せず、高い強
度を示した。
【００３０】
【発明の効果】以上詳述したように本発明方法によれ
ば、所定の大きさの切欠を有する裏当材を使用してアル
ミニウム材同士を所謂Ｔ継手で下向きにレーザ溶接する
ので、その溶接部にノッチ及び凹みがない良好なビート
を形成することができ、その接合強度を高めることがで
きる。
ば、所定の大きさの切欠を有する裏当材を使用してアル
ミニウム材同士を所謂Ｔ継手で下向きにレーザ溶接する
ので、その溶接部にノッチ及び凹みがない良好なビート
を形成することができ、その接合強度を高めることがで
きる。
【図１】本発明の実施例に係るアルミニウム材のレーザ
溶接方法を示す模式的断面図である。
溶接方法を示す模式的断面図である。
【図２】裏当材４の形状の１例を示す模式的断面図であ
る。
る。
【図３】溶接後のアルミニウム材の溶接部分を拡大して
示す模式的断面図である。
示す模式的断面図である。
【図４】引張強度試験の測定方法を示す模式的断面図で
ある。
ある。
【図５】実施例１及び２の試験材について、切欠部の幅
Ｗ2 の第２部材の板厚Ｔに対する比（Ｗ2 ／Ｔ）を縦軸
に取り、切欠部の幅Ｗ1 の板厚Ｔに対する比（Ｗ1 ／
Ｔ）を横軸に取って引張強度測定結果を示すグラフ図で
ある。
Ｗ2 の第２部材の板厚Ｔに対する比（Ｗ2 ／Ｔ）を縦軸
に取り、切欠部の幅Ｗ1 の板厚Ｔに対する比（Ｗ1 ／
Ｔ）を横軸に取って引張強度測定結果を示すグラフ図で
ある。
【図６】レーザ溶接法により貫通溶込みさせたアルミニ
ウム材の溶接部を示す模式的断面図である。
ウム材の溶接部を示す模式的断面図である。
１、２；アルミニウム材 ３；溶加材 ３ａ；溶接部 ４；裏当材 ５；レーザ発振器 ６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ；固定部材
Claims (2)
- 【請求項１】 アルミニウム又はアルミニウム合金から
なる第１部材及び第２部材を、第１部材を実質的に垂直
にし、第２部材を実質的に水平にしてその接合端部を前
記第１部材の表面に合わせ、前記第２部材の上面と前記
第１部材の表面との間に形成される上隅部に溶加材を供
給して両者をレーザ隅肉溶接するアルミニウム又はアル
ミニウム合金材のレーザ溶接方法において、前記第２部
材の下面と前記第１部材の表面とにより形成される下隅
部に、前記第２部材の板厚Ｔに対して０．５Ｔ≦Ｗ≦
１．５ＴなるＷの幅の切欠を設けた裏当材をあてがい、
上隅部に対してレーザビームを照射して第２部材を貫通
溶込みさせることによりレーザ溶接することを特徴とす
るアルミニウム又はアルミニウム合金のレーザ溶接方
法。 - 【請求項２】 前記裏当材は銅又は銅合金により成形さ
れたものであることを特徴とする請求項１に記載のアル
ミニウム又はアルミニウム合金材のレーザ溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7217784A JPH0957477A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | アルミニウム又はアルミニウム合金材のレーザ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7217784A JPH0957477A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | アルミニウム又はアルミニウム合金材のレーザ溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0957477A true JPH0957477A (ja) | 1997-03-04 |
Family
ID=16709682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7217784A Pending JPH0957477A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | アルミニウム又はアルミニウム合金材のレーザ溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0957477A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010120037A (ja) * | 2008-11-18 | 2010-06-03 | Ihi Corp | 裏当て部材及び溶接方法 |
| CN102513765A (zh) * | 2011-12-20 | 2012-06-27 | 江门市南洋船舶工程有限公司 | 一种用于t型材侧立装配焊接的装置 |
| JPWO2016181770A1 (ja) * | 2015-05-14 | 2017-06-29 | 日本軽金属株式会社 | 接合方法 |
| CN107335920A (zh) * | 2017-06-13 | 2017-11-10 | 欧派家居集团股份有限公司 | 激光焊接方法 |
| CN111085792A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-05-01 | 南京航空航天大学 | 一种t型结构双激光束双侧同步焊接定位装置及方法 |
| CN111203678A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-05-29 | 李猛 | 一种钢结构连接点焊接锁紧固定装置 |
| CN113182689A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-07-30 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种基于双光束激光的钛合金角型接头焊接方法 |
-
1995
- 1995-08-25 JP JP7217784A patent/JPH0957477A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010120037A (ja) * | 2008-11-18 | 2010-06-03 | Ihi Corp | 裏当て部材及び溶接方法 |
| CN102513765A (zh) * | 2011-12-20 | 2012-06-27 | 江门市南洋船舶工程有限公司 | 一种用于t型材侧立装配焊接的装置 |
| JPWO2016181770A1 (ja) * | 2015-05-14 | 2017-06-29 | 日本軽金属株式会社 | 接合方法 |
| CN107335920A (zh) * | 2017-06-13 | 2017-11-10 | 欧派家居集团股份有限公司 | 激光焊接方法 |
| CN111203678A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-05-29 | 李猛 | 一种钢结构连接点焊接锁紧固定装置 |
| CN111085792A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-05-01 | 南京航空航天大学 | 一种t型结构双激光束双侧同步焊接定位装置及方法 |
| CN113182689A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-07-30 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种基于双光束激光的钛合金角型接头焊接方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5591360A (en) | Method of butt welding | |
| US8487211B2 (en) | Method and apparatus for using multiple laser beams to weld members that are separated by a gap | |
| US7700198B2 (en) | Dissimilar material weld joint formed by joining iron type material and aluminum type material, and weld joining method | |
| US20200306854A1 (en) | Method for joining different type of metals and laser welding device | |
| JP3405769B2 (ja) | 厚みの異なる少なくとも２つの金属シートを突合わせ溶接する方法 | |
| US20210060702A1 (en) | Laser welded aluminum blanks | |
| JP5153368B2 (ja) | Ｔ型継手の貫通溶接方法及び貫通溶接構造物 | |
| JPH0957477A (ja) | アルミニウム又はアルミニウム合金材のレーザ溶接方法 | |
| JP2007136489A (ja) | 異材の溶接方法 | |
| JP3942132B2 (ja) | 溶接継手構造材 | |
| JPH06114587A (ja) | 厚板の突合わせ溶接方法 | |
| JP4470482B2 (ja) | 重ね隅肉継手のろう付け方法 | |
| JPH0919778A (ja) | 溶融金属が裏面に露出しないアルミニウム合金のレーザ溶接方法 | |
| JP3136231B2 (ja) | アルミニウム合金部材のレーザ溶接方法 | |
| JP2006088175A (ja) | 異材接合方法 | |
| JP2008238265A (ja) | Ｔ型継手の貫通溶接方法及びｔ型継手の貫通溶接構造物 | |
| JP4978121B2 (ja) | 金属板の突合せ接合方法 | |
| JPH07266068A (ja) | アルミニウム又はアルミニウム合金部材のレーザ溶接方法 | |
| JP2003001454A (ja) | 金属板同士の重ねすみ肉溶接方法 | |
| Miller et al. | Laser welding of aluminum alloys | |
| US20220397141A1 (en) | Hybrid butt-lap joint, and method of production | |
| JP4931506B2 (ja) | 異材接合方法 | |
| JPH10156564A (ja) | アルミニウム又はアルミニウム合金材のレーザ溶接方法 | |
| JPH09225664A (ja) | アルミニウム材による重ね継手のレーザ溶接方法 | |
| JP2006116600A (ja) | 異材接合方法 |