JPS6330193A - レ−ザ溶接方法 - Google Patents
レ−ザ溶接方法Info
- Publication number
- JPS6330193A JPS6330193A JP61174349A JP17434986A JPS6330193A JP S6330193 A JPS6330193 A JP S6330193A JP 61174349 A JP61174349 A JP 61174349A JP 17434986 A JP17434986 A JP 17434986A JP S6330193 A JPS6330193 A JP S6330193A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- laser
- arc
- laser beam
- plasma
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- 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
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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
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/346—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding
- B23K26/348—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding in combination with arc heating, e.g. tungsten inert gas [TIG], metal inert gas [MIG] or plasma welding
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は厚板材を中出力レーザと従来のＭＩＧ溶接を組
合せて２両画溶接する場合に適用する厚板（才のレーザ
溶接方法に関する。
合せて２両画溶接する場合に適用する厚板（才のレーザ
溶接方法に関する。
従来方法金弟４図に示すが１発振器１３から出たレーザ
ビーム１４ヲレンズ１６ヲ介して、１０６〜１０” Ｗ
／ｃｒｄと言う高エネルギー密度のスポットに集光し、
被溶接物１の表面に照射して溶融溶接を行う。その際、
金属蒸気に起因したプラズマ状生成物２０が発生し、こ
れてレーザビーム１４が吸収されて、レーザ溶接におけ
る溶込み深さが減少する。その対策としてヘリウム、ア
ルゴン。
ビーム１４ヲレンズ１６ヲ介して、１０６〜１０” Ｗ
／ｃｒｄと言う高エネルギー密度のスポットに集光し、
被溶接物１の表面に照射して溶融溶接を行う。その際、
金属蒸気に起因したプラズマ状生成物２０が発生し、こ
れてレーザビーム１４が吸収されて、レーザ溶接におけ
る溶込み深さが減少する。その対策としてヘリウム、ア
ルゴン。
炭酸ガスなどの単独、又は混合ガスをガス供給口１８か
らノズル１７に供給し、レーザビーム１４と同軸状に被
溶接物１に流出させ、溶接部に生成したプラズマ状生成
物２０の除去並びに溶接部を大気ガスの酸化から防止し
ている。しかし、この方法ではレーザ出力に対応した溶
込み深さしか得られず、−例として出力１０ＫＷのＣＯ
２レーザで、Ｒ大１４〜１５ｍｍである。又、この場合
に片面溶接のため裏面ビードは侠く、気孔も発生するな
ど実用する上で解決する課題は多い。
らノズル１７に供給し、レーザビーム１４と同軸状に被
溶接物１に流出させ、溶接部に生成したプラズマ状生成
物２０の除去並びに溶接部を大気ガスの酸化から防止し
ている。しかし、この方法ではレーザ出力に対応した溶
込み深さしか得られず、−例として出力１０ＫＷのＣＯ
２レーザで、Ｒ大１４〜１５ｍｍである。又、この場合
に片面溶接のため裏面ビードは侠く、気孔も発生するな
ど実用する上で解決する課題は多い。
従来のレーザ溶接方法では、第４図に示したように被溶
接物の表面近くにプラズマ状生成物が発生して、レーザ
ビームがこれに吸収されるため溶込み深さが減少する。
接物の表面近くにプラズマ状生成物が発生して、レーザ
ビームがこれに吸収されるため溶込み深さが減少する。
そのためガスを供給するが、その場合でもビーム出力に
対応した溶込み深さしか得られず、厚板材の溶接には高
価格の１０ｎｖ級の大出力レーザ装置が必要となってい
る。
対応した溶込み深さしか得られず、厚板材の溶接には高
価格の１０ｎｖ級の大出力レーザ装置が必要となってい
る。
本発明は上記問題点を解決するために、中出力レーザと
ＭＩＧ溶接を併用して両面溶接を行うことにより厚板材
の溶接を可能とするもので。
ＭＩＧ溶接を併用して両面溶接を行うことにより厚板材
の溶接を可能とするもので。
レーザ溶接で発生するプラズマ状生成物をＭ Ｉ Ｇ溶
接のアークで吸引し、その悪書をなくシ、かつＭＩＧ溶
接のアークの安定と集中性を良くする溶接方法である。
接のアークで吸引し、その悪書をなくシ、かつＭＩＧ溶
接のアークの安定と集中性を良くする溶接方法である。
すなわち、レーザビームを用いて板材を突合わす溶接方
法において、被溶接物の表面よりレーザで深溶込み溶接
を行い、その後に同裏面よりＭＩＧ溶接によりレーザビ
ームによるプラズマ状発生物の位置にアークを発生させ
て開先溶接するレーザとＭＩＯ溶接併用とすることを特
徴とするレーザ溶接方法を提供するものである。
法において、被溶接物の表面よりレーザで深溶込み溶接
を行い、その後に同裏面よりＭＩＧ溶接によりレーザビ
ームによるプラズマ状発生物の位置にアークを発生させ
て開先溶接するレーザとＭＩＯ溶接併用とすることを特
徴とするレーザ溶接方法を提供するものである。
本発明のレーザ溶接方法は上記のような溶接方法となる
ので、レーザ溶接を先行させて当り而の貫通溶接を行っ
た時に生成するプラズマ状生成物は表面側だけでなく裏
側にも開先があるため裏側にも発生する。この場合、裏
側よりレーザ発生位置（レーザビームによるプラズマ状
発生物の位置）にＭＩＧ溶接アークを発生させるため、
レーザで生成した表面側のプラズマ状生成物は、このＭ
ＩＧ溶接のアークで吸引されて除去され、溶込み深さの
減少はなくなる。又、除去された生成物は裏側のプラズ
マ状生成物の所に集り、 ＭＩ（３溶接のアークの安定
性やアークの集中性を良くする。か＼る状況により、レ
ーザ溶接とＭＩＧ溶接の併用にて、良好な溶接ができる
ものである。
ので、レーザ溶接を先行させて当り而の貫通溶接を行っ
た時に生成するプラズマ状生成物は表面側だけでなく裏
側にも開先があるため裏側にも発生する。この場合、裏
側よりレーザ発生位置（レーザビームによるプラズマ状
発生物の位置）にＭＩＧ溶接アークを発生させるため、
レーザで生成した表面側のプラズマ状生成物は、このＭ
ＩＧ溶接のアークで吸引されて除去され、溶込み深さの
減少はなくなる。又、除去された生成物は裏側のプラズ
マ状生成物の所に集り、 ＭＩ（３溶接のアークの安定
性やアークの集中性を良くする。か＼る状況により、レ
ーザ溶接とＭＩＧ溶接の併用にて、良好な溶接ができる
ものである。
以下１本発明を図面に示す実施例に基づいて具体的に説
明する。第１図は本発明の一実施例に係るレーザ溶接方
法を適用した溶接状況を示す説明図。第２図は本実施例
に係る被溶接物の開先形状を示す断面図。第３図は本実
施例に係る被溶接物の開先溶接部断面図である。本溶接
方法を説明する前に被溶接材は材質ＳＵＳ ３Ｑ４ 。
明する。第１図は本発明の一実施例に係るレーザ溶接方
法を適用した溶接状況を示す説明図。第２図は本実施例
に係る被溶接物の開先形状を示す断面図。第３図は本実
施例に係る被溶接物の開先溶接部断面図である。本溶接
方法を説明する前に被溶接材は材質ＳＵＳ ３Ｑ４ 。
板厚１４ ａｕｎ 、当り面寸法；６叩、開先角度；６
０゜の突合せ溶接とした。施行条件は（１）レーザ出力
（下向姿勢） ； ３ＫＷＣＯ２ｖ−ザ、；速度１ｍ／
分。
０゜の突合せ溶接とした。施行条件は（１）レーザ出力
（下向姿勢） ； ３ＫＷＣＯ２ｖ−ザ、；速度１ｍ／
分。
シールドガス； Ｈａ 、 （２） ＭＩ（３溶接電流
（上向姿勢）、３００Ａ、速度ｉ １ ｍ／ｅ、 Ｖ
−／Ｉｉドガス；Ｌ［ｃ。
（上向姿勢）、３００Ａ、速度ｉ １ ｍ／ｅ、 Ｖ
−／Ｉｉドガス；Ｌ［ｃ。
溶接ワイヤ； ＭＩＯワイヤ、 ＳＵＳ ８０４ 、
０１．２印。
０１．２印。
溶接ワイヤのねらい位置；レーザビーム照射部近傍。
第１．第２図において被溶接４１ＪＪ１の開先形状を逆
Ｙ形に加工し、当り面２はレーザ溶接方法を、開先のあ
る裏側３ばＭＩＧ ；＠接方法により。
Ｙ形に加工し、当り面２はレーザ溶接方法を、開先のあ
る裏側３ばＭＩＧ ；＠接方法により。
第１図に示すように両面溶接を行う。
すなわち、当り面２のＶ−ザ溶接を先行させて２貫通溶
接を行い１次いで裏面よりレーザ溶接部＠（レーザビー
ムによるプラズマ状発生物の位置）にｂｆｌ Ｇ溶接ア
ーク１ｏを発生させて、溶接ワイヤ７を送給モータ９．
送給ローラ８により、自動的に連続送給し、シールドガ
ス供給口５より、 Ａｒ、 Ｈｅ、 ＣＯ２などのガ
スを単独又は混合して供給し、ノズル４にて、溶接部を
大気より遮断した状態で溶接電源６を用いてＭＩ（３溶
接トーチ４をレーザ溶接の矢印の方向に同時に移動させ
て、第３図に示すように表側はレーザ溶接、裏側はんｆ
ＩＩｊ溶接を行う方法であり、ここで。
接を行い１次いで裏面よりレーザ溶接部＠（レーザビー
ムによるプラズマ状発生物の位置）にｂｆｌ Ｇ溶接ア
ーク１ｏを発生させて、溶接ワイヤ７を送給モータ９．
送給ローラ８により、自動的に連続送給し、シールドガ
ス供給口５より、 Ａｒ、 Ｈｅ、 ＣＯ２などのガ
スを単独又は混合して供給し、ノズル４にて、溶接部を
大気より遮断した状態で溶接電源６を用いてＭＩ（３溶
接トーチ４をレーザ溶接の矢印の方向に同時に移動させ
て、第３図に示すように表側はレーザ溶接、裏側はんｆ
ＩＩｊ溶接を行う方法であり、ここで。
レーザ溶接を下向姿勢で貫通溶接を行ったが。
ＭＩＯ溶接アーク１０全発生させない場合には、プラズ
マ状生成物２０は被溶接物１のステンレス鋼の表面に発
生していたが、裏面より上回溶接でレーザビーム発生位
置（レーザビームによるプラズマ状発生物の位置）にＮ
ＩＴＵ溶接アーク１０を発生させると、このアーク１０
によりプラズマ状生成物２０が吸引さｎて消失し、レー
ザビーム１４のプラズマ状生成物２０への吸収がなくな
るので。
マ状生成物２０は被溶接物１のステンレス鋼の表面に発
生していたが、裏面より上回溶接でレーザビーム発生位
置（レーザビームによるプラズマ状発生物の位置）にＮ
ＩＴＵ溶接アーク１０を発生させると、このアーク１０
によりプラズマ状生成物２０が吸引さｎて消失し、レー
ザビーム１４のプラズマ状生成物２０への吸収がなくな
るので。
溶接速度が増大できた。又、開先裏側に汀、プラズマ状
生成物２０が存在しているためＭＩＧ溶接では安定した
アーク１０が容易に得られ、良好な溶接を行うことがで
きた。
生成物２０が存在しているためＭＩＧ溶接では安定した
アーク１０が容易に得られ、良好な溶接を行うことがで
きた。
溶接位置を模式的に第３図に示すが、板厚１５印が３桔
ＶＣＯ２レ一ザ加工機とＭＩＧ溶接機にょシ速度Ｉ Ｉ
ｎ７％の高速溶接ができた。
ＶＣＯ２レ一ザ加工機とＭＩＧ溶接機にょシ速度Ｉ Ｉ
ｎ７％の高速溶接ができた。
溶接部は表裏面ともビード形状は良好で、溶込み不良や
気孔などの溶接欠陥もなく、良好な結果を得た。
気孔などの溶接欠陥もなく、良好な結果を得た。
従来のレーザ単独で板厚１４ｍｍを溶接するには。
出力１０Ｋｗ級の売価なＣＯ２レーザを必要としたのに
対し、１〜５ＫＷ籾中出力の安価ｆｘ設備で可能なため
、工業的に有効な方法である。
対し、１〜５ＫＷ籾中出力の安価ｆｘ設備で可能なため
、工業的に有効な方法である。
以上、具体的に説明したように本発明においては、中出
力レーザとｂｉＩＧ溶接を併用した両面溶接方法によシ
安価な中出力レーザと）ｉＩＧ溶接の併用てより、厚板
材の高速溶接が安価にできることと、レーザ溶接する上
で、支障となるプラズマ状生成物を除去し、かつ、これ
を有効に活用して高速溶接化が図れるもので、レーザ溶
接施工時には、裏面に開先があるため、裏面側よりＭＩ
Ｇ溶接アークを発生させると、レーザ溶接時に発生した
プラズマ状生成物が、’ｖｆＩＧ溶接アークで吸引・除
去され、レーザ溶接の高速化ができることのほかに、こ
れらプラズマ生成物が開先裏面側に集中して、 ＭＩＧ
溶接アークが安定化するとともにアークの集中性が良く
なり、高速溶接ができる。又１両面溶接方法によるため
。
力レーザとｂｉＩＧ溶接を併用した両面溶接方法によシ
安価な中出力レーザと）ｉＩＧ溶接の併用てより、厚板
材の高速溶接が安価にできることと、レーザ溶接する上
で、支障となるプラズマ状生成物を除去し、かつ、これ
を有効に活用して高速溶接化が図れるもので、レーザ溶
接施工時には、裏面に開先があるため、裏面側よりＭＩ
Ｇ溶接アークを発生させると、レーザ溶接時に発生した
プラズマ状生成物が、’ｖｆＩＧ溶接アークで吸引・除
去され、レーザ溶接の高速化ができることのほかに、こ
れらプラズマ生成物が開先裏面側に集中して、 ＭＩＧ
溶接アークが安定化するとともにアークの集中性が良く
なり、高速溶接ができる。又１両面溶接方法によるため
。
従来の片面溶接方法に比べ、ビード形状が安定化し２片
面溶接で問題の気孔も防止できた。
面溶接で問題の気孔も防止できた。
第１図は１本発明の〜実施例に係るレーザ溶接方法を適
用した溶接状況を示す説明図、第２図は９本実施例に係
る被溶接物の開先形状を示す断面図、第３図は２本実施
に係る被溶接物の開先溶接部断面図、第４図は、従来の
レーザ溶接方法の溶接状況を示す説明図である。 １・・・被溶接物、２・・・レーザ溶接用開先部、３・
・・ＭＩＧ溶接用開先部、４・・・５［Ｇ溶接トーチ、
５・・・シールドカス供給口、６・・・溶接電源、７°
゛溶接ワイヤ、８・・ワイヤ供給ローラ、９・・・ワイ
ヤ供給モータ、１０“・へｉＩＧ溶接アーク、１１・・
・レーザ溶接部、１２・・・ΔｆＩｏ浴接部、１３・・
・レーザー発振器。 １４・・・レーザビーム、 １５・・方向変換ミラー、
１６・・・集光レンズ、１７・・・シールドノズル、１
８・・シールドカス供給口、 １９・・加熱溶融部、
２０・・プラズマ状生成物
用した溶接状況を示す説明図、第２図は９本実施例に係
る被溶接物の開先形状を示す断面図、第３図は２本実施
に係る被溶接物の開先溶接部断面図、第４図は、従来の
レーザ溶接方法の溶接状況を示す説明図である。 １・・・被溶接物、２・・・レーザ溶接用開先部、３・
・・ＭＩＧ溶接用開先部、４・・・５［Ｇ溶接トーチ、
５・・・シールドカス供給口、６・・・溶接電源、７°
゛溶接ワイヤ、８・・ワイヤ供給ローラ、９・・・ワイ
ヤ供給モータ、１０“・へｉＩＧ溶接アーク、１１・・
・レーザ溶接部、１２・・・ΔｆＩｏ浴接部、１３・・
・レーザー発振器。 １４・・・レーザビーム、 １５・・方向変換ミラー、
１６・・・集光レンズ、１７・・・シールドノズル、１
８・・シールドカス供給口、 １９・・加熱溶融部、
２０・・プラズマ状生成物
Claims (1)
- レーザビームを用いて板材を突合わす溶接方法において
、被溶接物の表面よりレーザで深溶込み溶接を行い、そ
の後に同裏面よりＭＩＧ溶接によりレーザビームによる
プラズマ状発生物の位置にアークを発生させて、開先溶
接するレーザとＭＩＧ溶接併用とすることを特徴とする
レーザ溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61174349A JPS6330193A (ja) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | レ−ザ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61174349A JPS6330193A (ja) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | レ−ザ溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6330193A true JPS6330193A (ja) | 1988-02-08 |
Family
ID=15977087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61174349A Pending JPS6330193A (ja) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | レ−ザ溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6330193A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5343015A (en) * | 1992-11-06 | 1994-08-30 | Fintube Limited Partnership | Laser assisted high frequency welding |
| US5796069A (en) * | 1997-01-10 | 1998-08-18 | Crc-Evans Pipeline International, Inc. | Arc and laser welding process for pipeline |
| EP1193023A3 (de) * | 2000-10-02 | 2003-12-17 | Inocon Technologie Gesellschaft m.b.H | Schweissverfahren |
| US6906281B2 (en) * | 2003-03-03 | 2005-06-14 | Dana Corporation | Method for laser welding of metal |
-
1986
- 1986-07-24 JP JP61174349A patent/JPS6330193A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5343015A (en) * | 1992-11-06 | 1994-08-30 | Fintube Limited Partnership | Laser assisted high frequency welding |
| US5796069A (en) * | 1997-01-10 | 1998-08-18 | Crc-Evans Pipeline International, Inc. | Arc and laser welding process for pipeline |
| EP1193023A3 (de) * | 2000-10-02 | 2003-12-17 | Inocon Technologie Gesellschaft m.b.H | Schweissverfahren |
| US6906281B2 (en) * | 2003-03-03 | 2005-06-14 | Dana Corporation | Method for laser welding of metal |
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