JP2009285681A - レーザ溶接方法およびレーザ溶接装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被覆層が表面に形成された板材を含む少なくとも二枚の板材1、2同士を重ね合わせ、溶接すべき溶接部にレーザ光6照射し、溶接を施すレーザ溶接方法であって、溶接に先立って、板材1、2を加熱し、板材間の被覆層を溶融する加熱段階と、被覆層が溶融している状態で、板材1、2を加圧し、溶融した被覆層をなす物質を溶接部から押し出す加圧段階と、この加圧後、溶接部にレーザ光6を照射する溶接段階と、を含む。
【選択図】図1
Description
図1Aは、第1実施形態による亜鉛めっき鋼板のレーザ溶接状態を示す概略図である。図1Bは図1Aの矢印A方向から見た概略図である。
亜鉛めっき鋼板1、2は、たとえば、自動車の車体を構成するものであり、防錆のために亜鉛めっき層が鋼板に表面処理されている。鋼板部分の主な素材は、たとえば、鉄である。重ね合わせる際に、クランプ部材等の工具(不図示)によって保持されている。亜鉛めっき鋼板1、2の厚さt1、t2は約1mmが望ましい。例示においては同じ鋼板を使用しているため、亜鉛めっき層は双方の亜鉛めっき鋼板1、2の重ね面に備えられているが、片方は亜鉛めっき鋼板ではなく、亜鉛めっきが施されていない鋼板でもよい。亜鉛めっき鋼板1、2間にエンボスなどで隙間を作る必要はなく、一つの打ち抜き金型で作成することができる。そのため、亜鉛めっき鋼板1、2の隙間は0mmでもよい。
図2Aは、本実施形態による亜鉛めっき鋼板の加熱状態を示す概略図、図2Bは図2AのB−B線に沿う概略断面図である。
図4Aは、本実施形態による亜鉛めっき鋼板の加圧状態を示す概略図、図4Bは図4AのB−B線に沿う概略断面図である。
図7Aは、本実施形態による亜鉛めっき鋼板の溶接状態を示す概略図、図7Bは図7AのB−B線に沿う概略断面図である。
第1実施形態ではプラズマ照射装置からプラズマを出力し、溶接線に沿って照射し加熱により亜鉛めっき鋼板間の亜鉛めっき層を溶融していたが、プラズマ照射装置以外の加熱装置から出力したものを溶接線に沿わせて移動させ亜鉛めっき層を溶融してもよい。加熱装置としては、たとえば、赤外線照射装置や出力の弱いレーザ光照射装置を使用することが好ましい。
本実施形態は、高周波誘導過熱装置を使用して亜鉛めっき鋼板に熱を加え、溶接部を一回の加熱で亜鉛めっき鋼板間の亜鉛めっき層を溶接する構成である。
第1実施形態では加圧ピンを溶接線に沿って押し当てて移動させながら加圧していたが、本実施形態では亜鉛めっき鋼板をクランプ部材で挟持し、その圧力で溶接部から加熱工程で溶融した亜鉛を除去する構成である。
3 加熱手段、
4 加圧手段、
5 溶接手段、
6 レーザ光、
8 連続溶接、
9 溶接線、
10 噴霧装置、
11、12 亜鉛、
13、14 鉄
15 溶接部、
16 不純物、
18 ロウ付け部、
20 加熱用レーザ光、
21 溶接用レーザ光、
30 高周波誘導過熱装置入りクランプ部材、
40 クランプ部材。
Claims (18)
- 被覆層が表面に形成された板材を含む少なくとも二枚の板材同士を重ね合わせ、溶接すべき溶接部にレーザ光照射し、溶接を施すレーザ溶接方法であって、
前記溶接に先立って、前記板材を加熱し、当該板材間の前記被覆層を溶融する加熱段階と、
前記被覆層が溶融している状態で、前記板材を加圧し、当該溶融した被覆層をなす物質を前記溶接部から押し出す加圧段階と、
この加圧後、前記溶接部にレーザ光を照射する溶接段階と、
を含むことを特徴とするレーザ溶接方法。 - 前記加熱段階は、前記溶接部を加熱することを特徴とする、請求項1に記載のレーザ溶接方法。
- 前記加圧段階は、前記溶接部を加圧することを特徴とする、請求項2に記載のレーザ溶接方法。
- 前記板材は、前記被覆層として亜鉛めっき層を含む亜鉛めっき鋼板であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のレーザ溶接方法。
- 前記加熱段階は、プラズマを前記板材に照射して加熱することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のレーザ溶接方法。
- 前記加熱段階は、レーザ光を前記板材に照射して加熱することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のレーザ溶接方法。
- 前記加圧段階は、前記板材より硬い強度を有し当接部分が前記溶接部と同程度の幅を有する加圧ピンを前記板材に当接して加圧することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のレーザ溶接方法。
- 前記加圧段階は、クランプ部材により前記板材同士を挟持して加圧することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のレーザ溶接方法。
- 加熱に先立って、前記重ね合わせた板材は、前記クランプ部材で保持されることを特徴とする請求項8に記載のレーザ溶接方法。
- 被覆層が表面に形成された板材を含む少なくとも二枚の板材同士を重ね合わせ、溶接すべき溶接部にレーザ光照射し溶接を施すレーザ溶接装置であって、
前記溶接に先立って、前記板材を加熱し、当該板材間の前記被覆層を溶融する加熱手段と、
前記被覆層が溶融している状態で、前記板材を加圧し、当該溶融した被覆層をなす物質を前記溶接部から押し出す加圧手段と、
前記溶接部にレーザ光を照射する溶接手段と、
を含むことを特徴とするレーザ溶接装置。 - 前記加熱手段は、前記溶接部を加熱することを特徴とする、請求項10に記載のレーザ溶接装置。
- 前記加圧手段は、前記溶接部を加圧することを特徴とする、請求項11に記載のレーザ溶接装置。
- 前記板材は、前記被覆層として亜鉛めっき層を含む亜鉛めっき鋼板であることを特徴とする請求項10から請求項12のいずれか1項に記載のレーザ溶接装置。
- 前記加熱手段は、プラズマを前記板材に照射するプラズマ照射装置であることを特徴とする請求項10から請求項13のいずれか1項に記載のレーザ溶接装置。
- 前記加熱手段は、レーザ光を前記板材に照射する溶接手段であることを特徴とする請求項10から請求項13のいずれか1項に記載のレーザ溶接装置。
- 前記加圧手段は、前記板材に当接して加圧する加圧ピンであることを特徴とする請求項10から請求項15のいずれか1項に記載のレーザ溶接装置。
- 前記加圧手段は、前記板材同士を挟持して加圧するクランプ部材であることを特徴とする請求項10から請求項15のいずれか1項に記載のレーザ溶接装置。
- 加熱に先立って、前記重ね合わせた板材は、前記クランプ部材で保持されることを特徴とする請求項17に記載のレーザ溶接装置。
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