JPH1099982A - レ−ザ溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】レ−ザ溶接方法の利点を維持しつつ欠点を解消
し、十分安定した溶け込みが得られるＴ型鋼若しくはＨ
型鋼のような型鋼を製造するレ−ザ溶接方法を提供す
る。 【解決手段】接合部に挿入若しくは当接させる金属材
に、スリットを形成し、該スリットにレ−ザ光を当てる
ことによって、部材の変形が殆どなく、しかも安定した
十分な溶け込みが得られるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、Ｔ型鋼若しくは
Ｈ型鋼のような型鋼を製造するためのレ−ザ溶接方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、Ｔ型鋼若しくはＨ型鋼のような型
鋼の溶接による製法は、溶接用ワイヤを使用するマグ溶
接によって組み立てられている。このマグ溶接において
は、溶接部で溶接側に曲がる変形が生じるので、図１に
示すように、変形する金属板１に予め逆変形を与え、金
属板２を溶接し、図２に示すように、変形により真っす
ぐにする方法が取られていた。しかしながらこの方法
は、変形を完全に相殺させることは不可能であったの
で、溶接後も矯正により真っすぐにさせる必要があっ
た。また、図３に示すように、溶接部の片側のみマグ溶
接する場合は、金属板２が長手方向溶接金属５側に曲が
る変形が生じていた。

【０００３】近年、ステンレス型鋼の製造に、レ−ザ溶
接を適用することが試みられ、一部実用化されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記マグ溶接は、溶接
後矯正させなければならないが、この矯正に多大な工数
が必要であるほか、矯正による塑性変形や加熱による材
質変化等金属学的問題が多々生じていた。

【０００５】また、上記レ−ザ溶接方法は、部材の変形
が殆どない利点はあるが、十分な溶け込みが得られない
ほか、特にステンレス型鋼の場合は、表面の磨き状態に
より、レ−ザの反射条件が変わるため、入熱制御が十分
でないので、溶け込みが安定しない問題があった。

【０００６】この発明は、上記レ−ザ溶接方法の利点を
維持しつつ欠点を解消し、十分安定した溶け込みが得ら
れるレ−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】上記目的に沿う本発明の
構成は、第１の金属板に垂直の方向に、第２の金属板を
溶接する方法において、該第１の金属板と第２の金属板
との接合部の長さ方向に、金属材を挿入若しくは当接さ
せ、該金属材には、長さ方向にスリットを形成し、該ス
リットにレ−ザ光を当てて、溶接することを特徴とす
る。

【０００８】要するに本発明は、接合部に挿入若しくは
当接させる金属材に、スリットを形成し、該スリットに
レ−ザ光を当てることによって、部材の変形が殆どな
く、しかも安定した十分な溶け込みが得られるようにし
たことを要旨とするものである。

【０００９】本発明の効果の原因は、スリットからレ−
ザ光を入射させることと、金属材表面を一定の磨き状態
とするか、磨かない状態とすることによって、レ−ザの
反射条件を一定の状態とすることができ、その結果入熱
制御が十分にできることにあると考えられる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を説明
する。図５に示すように、金属板１に当接する金属板２
の下面を斜めの切断面に形成し、該切断面と金属板１と
の間に、挿入材（金属材）３を挿入し、挿入材３の長さ
方向に形成したスリット４に、レ−ザ光のスポットを当
てて溶接する。このようにすることによって、レ−ザ光
はスリット４に入射するので、安定した溶け込みが得ら
れる。

【００１１】挿入材３の厚さは、レ−ザ光のスポット径
程度あれば良く、挿入材３は、溶接金属の一部若しくは
全部となる。スリット４は、挿入材３の長さ方向に連続
して形成するのが良く、またスリット４の形状は、断面
が入射方向に細長い形状とするのが良い。スリット４
は、細長ければ同一の幅に形成されていても良いが、先
細とするのが好ましい。

【００１２】挿入材３をステンレスで形成する場合は、
挿入材３のレ−ザ光の当たる面は、磨かない状態とする
か、或は一定の磨き状態とするのが良い。このように構
成することによって、レ−ザ光の反射率が一定化される
からである。

【００１３】図４に示すように、片側からのみ溶接する
場合は、角変形が多少発生するが、図４の二点鎖線で示
すように、予歪を多少与えておくことによって、溶接後
垂直にすることが可能となる。マグ溶接の場合のような
大きな変形ではないので、溶接後の矯正は必要としな
い。

【００１４】図５に示すように、金属板２の下面の両側
を斜めの切断面に形成し、この両側の切断面と金属板１
との間に、薄い挿入材３を挿入して、図６に示すスリッ
ト４にレ−ザ光のスポットを当てれば、角変形は発生し
ない。図７に示すように、金属材３を断面直角三角形の
形状とし、すみ肉溶接として適用することもできる。

【００１５】上記実施例では、Ｔ型鋼の製造例を示した
が、上記のようにして得たＴ型鋼の金属板２の上面に、
更に金属板１を同様にして溶接させることによって、Ｈ
型鋼を製造することができる。金属板１、２及び金属材
３は、同一種類の金属とするのが良く、該金属として
は、この種目的に使用されている金属を使用すれば良い
が、特にステンレスの場合に効果的である。

【００１６】レ−ザ溶接は、入熱量が少なく、金属板
１、２を変形させる力が弱いので、金属板の変形が殆ど
生じないので、溶接後の矯正が不要若しくは矯正力が軽
減できる。金属材３に形成されたスリット４により、レ
−ザの反射率が一定化するので、溶け込みが安定する。

【００１７】金属材３に形成されたスリット４と金属板
１との角度を、４５°より小さく選択することによっ
て、溶け込み効率を大きく選択することができると共
に、製造するＴ型鋼等の強度を向上させることができ
る。金属が溶ける方向は、大体光の方向となるが、従来
の４５°で入射させる方法では、金属板１の溶解量が大
きくなり、強度が得られにくくなるが、４５°より小さ
い角度で入射させることにより、金属板１と２との溶解
量を同程度とすることができるからである。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、レ−ザ溶接であるの
で、溶接後の矯正が不要若しくは軽減できるほか、金属
材に形成したスリットにレ−ザ光のスポットを当てるの
で、安定した溶け込みが得られるという従来のこの種型
鋼の溶接による製造における解決できなかった問題を解
決したものであり、それ故極めて画期的な発明である。

【００１９】

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のＴ型鋼の製造を示す斜視図である。

【図２】従来のＴ型鋼のマグ溶接による製造を示す斜視
図である。

【図３】従来のＴ型鋼の片側のみマグ溶接による製造を
示す斜視図である。

【図４】本発明方法によりＴ型鋼を製造する方法を示す
斜視図である。

【図５】本発明方法によりＴ型鋼を製造する他の例を示
す斜視図である。

【図６】図５の実施例で使用した挿入材を示す斜視図で
ある。

【図７】本発明方法によりＴ型鋼を製造する他の例を示
す斜視図である。

【符号の説明】

１ 金属板 ２ 金属板 ３ 金属材（挿入材） ４ スリット ５ 溶接金属

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の金属板に垂直の方向に、第２の金属
   板を溶接する方法において、該第１の金属板と第２の金
   属板との接合部の長さ方向に、金属材を挿入若しくは当
   接させ、該金属材には、長さ方向にスリットを形成し、
   該スリットにレ−ザ光を当てて、溶接することを特徴と
   するレ−ザ溶接方法。
2. 【請求項２】前記接合部の長さ方向両側部に、金属材を
   挿入若しくは当接させてなる請求項１に記載のレ−ザ溶
   接方法。
3. 【請求項３】前記スリットは、長さ方向に一定幅で連続
   し、断面は入射方向に細長い形状に形成されてなる請求
   項１または２に記載のレ−ザ溶接方法。
4. 【請求項４】前記スリットは、先細に形成されてなる請
   求項３に記載のレ−ザ溶接方法。
5. 【請求項５】前記金属板は、ステンレス板である請求項
   １または３に記載のレ−ザ溶接方法。
6. 【請求項６】前記金属材をステンレスとし、該金属材の
   レ−ザが当たる面を、一定の磨き状態若しくは磨かない
   状態としてなる請求項５に記載のレ−ザ溶接方法。
7. 【請求項７】前記レ−ザ溶接によって、Ｔ型鋼若しくは
   Ｈ型鋼を製造する請求項１または６に記載のレ−ザ溶接
   方法。