JP2003053565A - Laser-arc composite welding head, device and nozzle - Google Patents
Laser-arc composite welding head, device and nozzleInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はレーザ・アーク複合
溶接ヘッド及び溶接装置並びにノズルに関し、アーク溶
接とレーザ溶接とを複合したレーザ・アーク複合溶接を
行う場合に適用して有用なものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser / arc composite welding head, a welding device and a nozzle, and is useful when applied to laser / arc composite welding in which arc welding and laser welding are combined.
【０００２】[0002]
【従来の技術】鋼板などの金属同士を接合する溶接技術
の一種としてレーザ溶接とアーク溶接とがある。レーザ
ビームは集光光学系により集光して高いエネルギ密度が
得られることから、このレーザビームを用いたレーザ溶
接では狭い溶融範囲において深溶け込みの溶接を行うこ
とができる。一方、ＴＩＧ溶接などのアーク溶接ではア
ークが比較的広範囲に広がるため、ビード幅の広い溶接
となり、開先裕度の高い溶接が可能である。2. Description of the Related Art Laser welding and arc welding are two types of welding techniques for joining metals such as steel plates. Since the laser beam is condensed by the condensing optical system to obtain a high energy density, laser welding using this laser beam can perform deep penetration welding in a narrow melting range. On the other hand, in arc welding such as TIG welding, since the arc spreads over a relatively wide range, welding with a wide bead width is possible and welding with a high groove margin is possible.
【０００３】そこで、近年では溶融幅が広く（開先裕度
が高く）、且つ、溶け込み深さの深い溶接を行うため、
レーザ溶接とアーク溶接とを同時に行うレーザ・アーク
複合溶接ヘッドの研究がなされている。Therefore, in recent years, in order to perform welding with a wide melting width (high groove margin) and a deep penetration depth,
Research has been conducted on a laser / arc composite welding head that simultaneously performs laser welding and arc welding.
【０００４】図３は従来のレーザ・アーク複合溶接ヘッ
ドにおけるノズル部の構成を示す断面斜視図である。同
図に示すように、溶接ヘッドの先端部には逆円錐台状の
ノズル１を設けており、このノズル１の先端の出口１ａ
から、図示しない集光光学系によって集光されたレーザ
ビーム２を放出して鋼板等のワーク３へ照射し、同時
に、基端側がノズル１内に位置し且つ先端側がノズル出
口１ａから突出するように設けたＴＩＧ電極４から、ワ
ーク３へアーク５を放電する。FIG. 3 is a sectional perspective view showing the structure of a nozzle portion in a conventional laser / arc combined welding head. As shown in the figure, an inverted frustoconical nozzle 1 is provided at the tip of the welding head, and an outlet 1a at the tip of the nozzle 1 is provided.
From which a laser beam 2 focused by a focusing optical system (not shown) is emitted to irradiate the work 3 such as a steel plate, and at the same time, the base end side is located inside the nozzle 1 and the tip end side projects from the nozzle outlet 1a. The arc 5 is discharged to the work 3 from the TIG electrode 4 provided in the.
【０００５】ＴＩＧ電極３はノズル１内において集光レ
ーザビーム２と干渉しないように集光レーザビーム２の
側方に斜めに配置され、先端が集光レーザビーム２の照
射位置に向いている。このため、アーク５はＴＩＧ電極
３の先端部から斜めに放電される。また、ノズル出口１
ａからはシールドガスとしてアルゴンガスなど不活性ガ
スを噴射する。The TIG electrode 3 is obliquely arranged on the side of the focused laser beam 2 so as not to interfere with the focused laser beam 2 in the nozzle 1, and its tip is directed to the irradiation position of the focused laser beam 2. Therefore, the arc 5 is discharged obliquely from the tip of the TIG electrode 3. Also, the nozzle outlet 1
From a, an inert gas such as argon gas is injected as a shield gas.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記従来のレーザ・ア
ーク複合溶接ヘッドでは、集光レーザビーム２は真直ぐ
に照射されるため、ワーク３に真直ぐな溶け込み部３ａ
を形成する一方、アーク５は斜めに放電されるため、ワ
ーク３に斜めの溶け込み部３ｂを形成することになる。
このため、アーク５によるワーク３への入熱量が、集光
レーザビーム２の図中右側と左側とでアンバランスとな
り、溶接方向に依存してワーク３の溶け込み状態が変わ
る。即ち、溶接方向によって溶接ビードの状態が異なっ
てしまう。In the conventional laser-arc combined welding head described above, since the focused laser beam 2 is irradiated straightly, the work 3 is straightly melted into the welded portion 3a.
On the other hand, since the arc 5 is obliquely discharged, an oblique welded portion 3b is formed on the work 3.
Therefore, the heat input to the work 3 by the arc 5 becomes unbalanced between the right side and the left side of the focused laser beam 2 in the figure, and the melted state of the work 3 changes depending on the welding direction. That is, the state of the weld bead differs depending on the welding direction.
【０００７】このため、更に良好な溶接ビードを形成し
ようとする場合には、溶接方向に応じて溶接ヘッドの向
きを変えることにより、溶接方向に対して常に集光レー
ザビーム２とアーク５の相対位置関係が一定となるよう
にすることが望ましい。しかし、特に２次元や３次元の
複雑な溶接においては、集光レーザビーム２とアーク５
の相対位置関係が常に一定となるように溶接ヘッドを移
動させることは困難である。Therefore, when an even better weld bead is to be formed, the direction of the welding head is changed according to the welding direction so that the focused laser beam 2 and the arc 5 are always relative to each other in the welding direction. It is desirable that the positional relationship be constant. However, especially in complicated two-dimensional or three-dimensional welding, the focused laser beam 2 and the arc 5
It is difficult to move the welding head such that the relative positional relationship between the welding heads is always constant.
【０００８】従って、本発明は上記の事情に鑑み、容易
に集光レーザビームとアークとの同軸化を可能にして、
溶接方向によらず（溶接方向の依存性をなくして）、安
定した溶接ビードの形成が可能なレーザ・アーク複合溶
接ヘッド及び溶接装置並びにノズルを提供することを課
題とする。Therefore, in view of the above circumstances, the present invention makes it possible to easily coaxialize the focused laser beam and the arc,
An object of the present invention is to provide a laser-arc composite welding head, a welding device, and a nozzle capable of forming a stable weld bead regardless of the welding direction (eliminating the dependency of the welding direction).
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第１
発明のレーザ・アーク複合溶接ヘッドは、ワークに対し
て集光レーザビームの照射とアーク放電とを行うレーザ
・アーク複合溶接ヘッドであって、アーク放電を行う非
消耗電極を、ヘッド先端部に備えたノズルの内部に設
け、この非消耗電極から放電されるアークの流れをノズ
ル内面で案内して、ノズル出口から放出されるアーク
が、ノズル出口から放出される集光レーザビームと同軸
状になるようなノズル形状としたことを特徴とする。[Means for Solving the Problems] First to solve the above problems
A laser-arc composite welding head of the invention is a laser-arc composite welding head for irradiating a work with a focused laser beam and performing arc discharge, wherein a non-consumable electrode for arc discharge is provided at a head tip portion. Is provided inside the nozzle, and the flow of the arc discharged from the non-consumable electrode is guided by the inner surface of the nozzle so that the arc emitted from the nozzle outlet becomes coaxial with the focused laser beam emitted from the nozzle outlet. It is characterized by having such a nozzle shape.
【００１０】非消耗電極としてはＴＩＧ電極などが適用
できる。レーザビームとしてはＹＡＧレーザビームの
他、ＣＯ2 レーザビームなどでもよい。ノズル形状とし
ては、例えば先端側が細長い逆円錐台状として、ノズル
出口の口径を、集光レーザビームにノズル内面が干渉し
ない程度に集光レーザビームの径に近づけた形状とす
る。かかるノズル形状とすることにより、非消耗電極か
ら放電されるアークの流れがノズル内面で案内されて、
ノズル出口から放出されるアークが、ノズル出口から放
出される集光レーザビームと同軸状になる。A TIG electrode or the like can be applied as the non-consumable electrode. The laser beam may be a YAG laser beam or a CO 2 laser beam. As the nozzle shape, for example, the tip side is an elongated inverted truncated cone shape, and the diameter of the nozzle outlet is close to the diameter of the focused laser beam so that the inner surface of the nozzle does not interfere with the focused laser beam. By having such a nozzle shape, the flow of the arc discharged from the non-consumable electrode is guided by the inner surface of the nozzle,
The arc emitted from the nozzle exit is coaxial with the focused laser beam emitted from the nozzle exit.
【００１１】また、第２発明のレーザ・アーク複合溶接
装置は、レーザ発振器と、溶接ヘッドと、レーザ発振器
から出力したレーザビームを溶接ヘッドまで伝送する光
伝送手段とを有するレーザ・アーク複合溶接装置におい
て、溶接ヘッドはワークに対して集光レーザビームの照
射とアーク放電とを行うレーザ・アーク複合溶接ヘッド
であり、アーク放電を行う非消耗電極を、ヘッド先端部
に備えたノズルの内部に設け、この非消耗電極から放電
されるアークの流れをノズル内面で案内して、ノズル出
口から放出されるアークが、ノズル出口から放出される
集光レーザビームと同軸状になるようなノズル形状とし
たことを特徴とする。The laser-arc combined welding apparatus of the second invention is a laser-arc combined welding apparatus having a laser oscillator, a welding head, and an optical transmission means for transmitting a laser beam output from the laser oscillator to the welding head. In the above, the welding head is a laser / arc combined welding head that irradiates a work with a focused laser beam and performs arc discharge. , The nozzle shape is such that the arc discharged from the non-consumable electrode is guided by the inner surface of the nozzle so that the arc emitted from the nozzle outlet becomes coaxial with the focused laser beam emitted from the nozzle outlet. It is characterized by
【００１２】また、第３発明のノズルは、ワークに対し
て集光レーザビームの照射とアーク放電とを行うレーザ
・アーク複合溶接ヘッドの先端部に設けるノズルであっ
て、ノズルの内部に設けた非消耗電極から放電されるア
ークの流れをノズル内面で案内して、ノズル出口から放
出されるアークが、ノズル出口から放出される集光レー
ザビームと同軸状になるようなノズル形状としたことを
特徴とする。The nozzle of the third aspect of the invention is a nozzle provided at the tip of a laser / arc combined welding head for irradiating a work with a focused laser beam and performing arc discharge, and is provided inside the nozzle. The flow of the arc discharged from the non-consumable electrode is guided by the inner surface of the nozzle so that the arc emitted from the nozzle outlet is coaxial with the focused laser beam emitted from the nozzle outlet. Characterize.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００１４】図１は本発明の実施の形態に係るレーザ・
アーク複合溶接装置の構成図、図２は前記レーザ・アー
ク複合溶接装置の溶接ヘッドに備えたノズル部の構成を
示す断面斜視図である。FIG. 1 shows a laser according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional perspective view showing the configuration of the arc compound welding apparatus, and FIG.
【００１５】図１に示すように、本実施の形態のレーザ
・アーク複合溶接装置は、ＹＡＧレーザ発振器１１、レ
ーザ・アーク複合溶接ヘッド１２、光伝送手段としての
光ファイバ１３などを有している。光ファイバ１３に一
端はＹＡＧレーザ発振器１１に接続され、光ファイバ１
３の他端は溶接ヘッド１２に接続されている。従って、
ＹＡＧレーザ発振器１１から出力されたレーザビームは
光ファイバ１３によって溶接ヘッド１２まで伝送され、
この溶接ヘッド１２内において光ファイバ１３の端面１
３ａから放出される。As shown in FIG. 1, the laser / arc composite welding apparatus of this embodiment has a YAG laser oscillator 11, a laser / arc composite welding head 12, an optical fiber 13 as an optical transmission means, and the like. . One end of the optical fiber 13 is connected to the YAG laser oscillator 11, and the optical fiber 1
The other end of 3 is connected to the welding head 12. Therefore,
The laser beam output from the YAG laser oscillator 11 is transmitted to the welding head 12 by the optical fiber 13,
In this welding head 12, the end face 1 of the optical fiber 13
It is released from 3a.
【００１６】光ファイバ１３から放出されたレーザビー
ム１４は溶接ヘッド１２内に設けた集光光学系１５によ
って集光され、この集光レーザビーム１４ａが、溶接ヘ
ッド１２の先端部に設けたノズル１６の先端の出口１６
ａから放出されて鋼板等のワーク１７へ照射される。集
光光学系１５は、図示は省略するが、１枚又は複数枚の
レンズから構成されている。The laser beam 14 emitted from the optical fiber 13 is condensed by the condensing optical system 15 provided in the welding head 12, and the condensed laser beam 14a is provided in the nozzle 16 provided at the tip of the welding head 12. Outlet 16
It is emitted from a and is irradiated to the work 17 such as a steel plate. Although not shown, the condensing optical system 15 is composed of one or a plurality of lenses.
【００１７】また、ノズル１６内にはＴＩＧ電極１８が
設けられている。このＴＩＧ電極１８はノズル１６内に
おいて集光レーザビーム１４ａと干渉しないように集光
レーザビーム１４ａの側方に斜めに配置され、先端が集
光レーザビーム１４ａの照射位置を向いている。また、
ＴＩＧ電極１８には溶接電源１９が接続されている。従
って、溶接電源１９からＴＩＧ電極１８へ電力が供給さ
れると、ＴＩＧ電極１８の先端部から、アークが斜めに
放電される。A TIG electrode 18 is provided inside the nozzle 16. The TIG electrode 18 is obliquely arranged on the side of the focused laser beam 14a so as not to interfere with the focused laser beam 14a in the nozzle 16, and its tip faces the irradiation position of the focused laser beam 14a. Also,
A welding power source 19 is connected to the TIG electrode 18. Therefore, when electric power is supplied from the welding power source 19 to the TIG electrode 18, the arc is obliquely discharged from the tip of the TIG electrode 18.
【００１８】そして、詳細は後述するが、このときにア
ークの流れがノズル１６の内面１６ｂによって案内され
るため、ノズル出口１６ａから放出されるアークは、ノ
ズル出口１６ａから放出される集光レーザビーム１４ａ
と同軸状になる。また、ノズル出口１６ａからは、ガス
供給装置２０から供給されるアルゴンガスなど不活性ガ
スがシールドガスとして噴射される。As will be described in detail later, since the arc flow is guided by the inner surface 16b of the nozzle 16 at this time, the arc emitted from the nozzle outlet 16a is focused by the focused laser beam emitted from the nozzle outlet 16a. 14a
And become coaxial. Further, an inert gas such as argon gas supplied from the gas supply device 20 is injected as a shield gas from the nozzle outlet 16a.
【００１９】ここで、図１及び図２に基づいてノズル１
６の形状等について詳述すると、ノズル１６は従来のノ
ズル１（図３参照）に比べて先端側が細長い逆円錐台状
となっており、ノズル出口１６ａの口径が、集光レーザ
ビーム１４ａにノズル内面１６ｂが干渉しない程度に集
光レーザビーム１４ａの径の近くまで小さくなってい
る。また、先にも述べたようにＴＩＧ電極１８はノズル
１６の内部に設けられている。即ち、ＴＩＧ電極１６の
先端部が、ノズル出口１６ａから突出せずにノズル１６
内に位置している。The nozzle 1 will now be described with reference to FIGS. 1 and 2.
The shape of 6 will be described in detail. The nozzle 16 has an elongated inverted truncated cone shape on the tip side as compared with the conventional nozzle 1 (see FIG. 3), and the diameter of the nozzle outlet 16a is equal to that of the focused laser beam 14a. It is as small as the diameter of the focused laser beam 14a so that the inner surface 16b does not interfere with it. Further, as described above, the TIG electrode 18 is provided inside the nozzle 16. That is, the tip of the TIG electrode 16 does not protrude from the nozzle outlet 16a and
It is located inside.
【００２０】従って、図２に示すようにＴＩＧ電極４の
先端部から放電されるアーク２１は、その流れがノズル
１６の内面１６ｂに案内されてノズル出口１６ａへと向
かい、ノズル出口１６ａからワーク１７へ向かって真直
ぐに放出される。その結果、このノズル出口１６ａから
放出されるアーク２１と、ノズル出口１６ａから放出さ
れる集光レーザビーム１４ａとが同軸状になり、ワーク
１７へのアーク２１の入熱量が集光レーザビーム１４ａ
の周囲において一様となる。図２に示す１７ａが集光レ
ーザビーム１４ａによるワーク１７の深溶け込み部、１
７ｂがアーク２１によるワーク１７の幅広溶け込み部で
ある。なお、ノズル１６はセラミックス製であり、アー
ク２１に対して十分な耐熱性を有している。Therefore, as shown in FIG. 2, the arc 21 discharged from the tip of the TIG electrode 4 is guided by the inner surface 16b of the nozzle 16 toward the nozzle outlet 16a, and from the nozzle outlet 16a to the work 17. It is released straight toward. As a result, the arc 21 emitted from the nozzle outlet 16a and the focused laser beam 14a emitted from the nozzle outlet 16a are coaxial with each other, and the heat input amount of the arc 21 to the work 17 is the focused laser beam 14a.
Is uniform around. Reference numeral 17a shown in FIG. 2 denotes a deep-penetration portion of the work 17 by the focused laser beam 14a, 1
7b is a wide melted portion of the work 17 by the arc 21. The nozzle 16 is made of ceramics and has sufficient heat resistance against the arc 21.
【００２１】以上のように、本実施の形態によれば、Ｔ
ＩＧ電極１８をノズル１６の内部に設けるとともに、こ
のＴＩＧ電極１８から放電されるアーク２１の流れをノ
ズル内面１６ｂで案内して、ノズル出口１６ａから放出
されるアーク２１が、ノズル出口１６ａから放出される
集光レーザビーム１４ａと同軸状になるようなノズル１
６の形状としたことにより、容易にレーザビーム１４ａ
とアークとを同軸化して、溶接方向によらず（溶接方向
の依存性をなくして）、安定した溶接ビードの形成が可
能となる。As described above, according to the present embodiment, T
The IG electrode 18 is provided inside the nozzle 16, and the flow of the arc 21 discharged from the TIG electrode 18 is guided by the nozzle inner surface 16b so that the arc 21 emitted from the nozzle outlet 16a is emitted from the nozzle outlet 16a. Nozzle 1 that is coaxial with the focused laser beam 14a
By adopting the shape of 6, the laser beam 14a can be easily
By making the arc and the arc coaxial, it is possible to form a stable weld bead regardless of the welding direction (eliminating the dependency of the welding direction).
【００２２】なお、ＹＡＧレーザビームは光ファイバ伝
送が可能であることなどから、レーザ発振器としてはＹ
ＡＧレーザ発振器が望ましいが、必ずしもこれに限定す
るものではなく、例えばＣＯ2 レーザ発振器などでもよ
い。なお、ＣＯ2 レーザ発振器の場合にはレーザビーム
をミラーによって溶接ヘッドまで伝送する。Since the YAG laser beam can be transmitted through an optical fiber, the Y
An AG laser oscillator is preferable, but the present invention is not limited to this, and a CO 2 laser oscillator or the like may be used. In the case of a CO 2 laser oscillator, the laser beam is transmitted to the welding head by a mirror.
【００２３】また、上記ではアーク電極としてＴＩＧ電
極を用いているが、必ずしもこれに限定するものではな
く、非消耗電極であればよい。Further, although the TIG electrode is used as the arc electrode in the above, the invention is not limited to this, and any non-consumable electrode may be used.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上、発明の実施の形態とともに具体的
に説明したように、第１発明のレーザ・アーク複合溶接
ヘッドは、ワークに対して集光レーザビームの照射とア
ーク放電とを行うレーザ・アーク複合溶接ヘッドであっ
て、アーク放電を行う非消耗電極を、ヘッド先端部に備
えたノズルの内部に設け、この非消耗電極から放電され
るアークの流れをノズル内面で案内して、ノズル出口か
ら放出されるアークが、ノズル出口から放出される集光
レーザビームと同軸状になるようなノズル形状としたこ
とを特徴とする。As described above in detail with the embodiments of the invention, the laser / arc combined welding head of the first invention is a laser for irradiating a work with a focused laser beam and performing arc discharge.・ Arc composite welding head, in which a non-consumable electrode for arc discharge is provided inside the nozzle provided at the tip of the head, and the flow of the arc discharged from this non-consumable electrode is guided on the inner surface of the nozzle, The nozzle is shaped so that the arc emitted from the outlet becomes coaxial with the focused laser beam emitted from the nozzle outlet.
【００２５】また、第２発明のレーザ・アーク複合溶接
装置は、レーザ発振器と、溶接ヘッドと、レーザ発振器
から出力したレーザビームを溶接ヘッドまで伝送する光
伝送手段とを有するレーザ・アーク複合溶接装置におい
て、溶接ヘッドはワークに対して集光レーザビームの照
射とアーク放電とを行うレーザ・アーク複合溶接ヘッド
であり、アーク放電を行う非消耗電極を、ヘッド先端部
に備えたノズルの内部に設け、この非消耗電極から放電
されるアークの流れをノズル内面で案内して、ノズル出
口から放出されるアークが、ノズル出口から放出される
集光レーザビームと同軸状になるようなノズル形状とし
たことを特徴とする。The laser-arc combined welding apparatus of the second invention is a laser-arc combined welding apparatus having a laser oscillator, a welding head, and an optical transmission means for transmitting a laser beam output from the laser oscillator to the welding head. In the above, the welding head is a laser / arc combined welding head that irradiates a work with a focused laser beam and performs arc discharge. , The nozzle shape is such that the arc discharged from the non-consumable electrode is guided by the inner surface of the nozzle so that the arc emitted from the nozzle outlet becomes coaxial with the focused laser beam emitted from the nozzle outlet. It is characterized by
【００２６】また、第３発明のノズルは、ワークに対し
て集光レーザビームの照射とアーク放電とを行うレーザ
・アーク複合溶接ヘッドの先端部に設けるノズルであっ
て、ノズルの内部に設けた非消耗電極から放電されるア
ークの流れをノズル内面で案内して、ノズル出口から放
出されるアークが、ノズル出口から放出される集光レー
ザビームと同軸状になるようなノズル形状としたことを
特徴とする。The nozzle of the third invention is a nozzle provided at the tip of a laser-arc composite welding head for irradiating a work with a focused laser beam and performing arc discharge, and is provided inside the nozzle. The flow of the arc discharged from the non-consumable electrode is guided by the inner surface of the nozzle so that the arc emitted from the nozzle outlet is coaxial with the focused laser beam emitted from the nozzle outlet. Characterize.
【００２７】従って、この第１，第２又は第３発明のレ
ーザ・アーク複合溶接ヘッド、レーザ・アーク複合溶接
装置又はノズルによれば、容易にレーザビーム１４ａと
アークとを同軸化して、溶接方向によらず（溶接方向の
依存性をなくして）、安定した溶接ビードの形成が可能
となる。Therefore, according to the laser / arc combined welding head, the laser / arc combined welding device or the nozzle of the first, second or third invention, the laser beam 14a and the arc can be easily made coaxial and the welding direction can be improved. The stable welding bead can be formed irrespective of (depending on the welding direction).
【図１】本発明の実施の形態に係るレーザ・アーク複合
溶接装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a laser / arc combined welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】前記レーザ・アーク複合溶接装置の溶接ヘッド
に備えたノズル部の構成を示す断面斜視図である。FIG. 2 is a cross-sectional perspective view showing a configuration of a nozzle portion provided in a welding head of the laser / arc combined welding apparatus.
【図３】従来のレーザ・アーク複合溶接ヘッドにおける
ノズル部の構成を示す断面斜視図である。FIG. 3 is a sectional perspective view showing a configuration of a nozzle portion in a conventional laser / arc combined welding head.
１１ ＹＡＧレーザ発振器 １２ レーザ・アーク複合溶接ヘッド １３ 光ファイバ １３ａ 光ファイバ端面 １４ レーザビーム １４ａ 集光レーザビーム １５ 集光光学系 １６ ノズル １６ａ ノズル出口 １６ｂ ノズル内面 １７ ワーク １７ａ，１７ｂ 溶け込み部 １８ ＴＩＧ電極 １９ 溶接電源 ２０ ガス供給装置 ２１ アーク 11 YAG laser oscillator 12 Laser / arc combined welding head 13 optical fiber 13a Optical fiber end face 14 laser beam 14a Focused laser beam 15 Focusing optical system 16 nozzles 16a nozzle outlet 16b nozzle inner surface 17 work 17a, 17b Penetration part 18 TIG electrode 19 welding power source 20 gas supply device 21 arc
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 眞生 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 Ｆターム(参考） 4E001 AA03 BB07 BB12 4E068 BC01 CD15 CH02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Watanabe Mao 1-1 1-1 Wadasaki-cho, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo No. Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.Kobe Shipyard F-term (reference) 4E001 AA03 BB07 BB12 4E068 BC01 CD15 CH02
Claims (3)
とアーク放電とを行うレーザ・アーク複合溶接ヘッドで
あって、 アーク放電を行う非消耗電極を、ヘッド先端部に備えた
ノズルの内部に設け、 この非消耗電極から放電されるアークの流れをノズル内
面で案内して、ノズル出口から放出されるアークが、ノ
ズル出口から放出される集光レーザビームと同軸状にな
るようなノズル形状としたことを特徴とするレーザ・ア
ーク複合溶接ヘッド。1. A laser / arc combined welding head for irradiating a work with a focused laser beam and arc discharge, wherein a non-consumable electrode for arc discharge is provided inside a nozzle provided at the tip of the head. The nozzle shape is such that the flow of the arc discharged from the non-consumable electrode is guided by the inner surface of the nozzle so that the arc emitted from the nozzle outlet becomes coaxial with the focused laser beam emitted from the nozzle outlet. Laser / arc combined welding head characterized by the above.
発振器から出力したレーザビームを溶接ヘッドまで伝送
する光伝送手段とを有するレーザ・アーク複合溶接装置
において、 溶接ヘッドはワークに対して集光レーザビームの照射と
アーク放電とを行うレーザ・アーク複合溶接ヘッドであ
り、アーク放電を行う非消耗電極を、ヘッド先端部に備
えたノズルの内部に設け、この非消耗電極から放電され
るアークの流れをノズル内面で案内して、ノズル出口か
ら放出されるアークが、ノズル出口から放出される集光
レーザビームと同軸状になるようなノズル形状としたこ
とを特徴とするレーザ・アーク複合溶接装置。2. A laser-arc combined welding apparatus having a laser oscillator, a welding head, and an optical transmission means for transmitting a laser beam output from the laser oscillator to the welding head, wherein the welding head is a laser beam focused on a workpiece. It is a laser-arc composite welding head that performs beam irradiation and arc discharge, and a non-consumable electrode that performs arc discharge is provided inside the nozzle equipped at the tip of the head, and the arc flow discharged from this non-consumable electrode Laser-arc composite welding apparatus, characterized in that the arc is guided by the inner surface of the nozzle so that the arc emitted from the nozzle outlet becomes coaxial with the focused laser beam emitted from the nozzle outlet.
とアーク放電とを行うレーザ・アーク複合溶接ヘッドの
先端部に設けるノズルであって、 ノズルの内部に設けた非消耗電極から放電されるアーク
の流れをノズル内面で案内して、ノズル出口から放出さ
れるアークが、ノズル出口から放出される集光レーザビ
ームと同軸状になるようなノズル形状としたことを特徴
とするノズル。3. A nozzle provided at the tip of a laser / arc composite welding head for irradiating a work with a focused laser beam and performing arc discharge, wherein discharge is performed from a non-consumable electrode provided inside the nozzle. A nozzle characterized in that the arc flow is guided by the inner surface of the nozzle so that the arc emitted from the nozzle outlet becomes coaxial with the focused laser beam emitted from the nozzle outlet.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001248497A JP2003053565A (en) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | Laser-arc composite welding head, device and nozzle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001248497A JP2003053565A (en) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | Laser-arc composite welding head, device and nozzle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003053565A true JP2003053565A (en) | 2003-02-26 |
Family
ID=19077643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001248497A Pending JP2003053565A (en) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | Laser-arc composite welding head, device and nozzle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003053565A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8378248B2 (en) | 2010-05-21 | 2013-02-19 | General Electric Company | System and method for heat treating a weld joint |
| WO2019127905A1 (en) * | 2017-12-30 | 2019-07-04 | 沈阳富创精密设备有限公司 | Laser-tig hybrid welding head |
| CN114406471A (en) * | 2022-01-26 | 2022-04-29 | 中国航空制造技术研究院 | Laser-arc hybrid welding method for exhaust pipe cylinder and flange |
-
2001
- 2001-08-20 JP JP2001248497A patent/JP2003053565A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2019127905A1 (en) * | 2017-12-30 | 2019-07-04 | 沈阳富创精密设备有限公司 | Laser-tig hybrid welding head |
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Legal Events
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