JP5488651B2 - 鋼板のレーザ溶接方法およびその装置 - Google Patents
鋼板のレーザ溶接方法およびその装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5488651B2 JP5488651B2 JP2012151611A JP2012151611A JP5488651B2 JP 5488651 B2 JP5488651 B2 JP 5488651B2 JP 2012151611 A JP2012151611 A JP 2012151611A JP 2012151611 A JP2012151611 A JP 2012151611A JP 5488651 B2 JP5488651 B2 JP 5488651B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- nozzle
- gas injection
- welding
- injection means
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
このように、被溶接材に付着したスパッタは、溶接部の品質を低下させるため、研削等の必要が生じ、生産効率の阻害要因となっている。
(1)スパッタの飛散方向に対して横の方向から気体(不活性ガス、空気、その混合ガス)を吹き付けることにより、溶融金属は気体の噴射方向に吹き飛ばされる。これによりスパッタが鋼板表面に付着するまでの飛散時間が長くなるためスパッタの表面が十分に冷却され、また溶融池からより離れた鋼板温度が低い場所に飛散するため、鋼板表面への固着が防止され、鋼板表面への付着に伴う溶接品質欠陥の発生を防止することができる。
(2)スパッタは溶融池から放射状に飛散するため、鋼板表面に近い位置で気体を吹き付けることにより効果的にスパッタ付着を防止することができる。
(3)溶融池直上の噴射速度が大きいと、溶融池から溶融金属が流出し、スパッタが増加する。したがって、例えば、幅方向に二つの噴射口を有するノズルから気体を噴射し、溶融池直上に比べその周囲の噴射速度を高くすることにより、気体の吹き付けに伴う溶融池からの溶融金属の流出が抑制され、溶接品質の低下を防止できる。
に溶接装置30に備えられる第1の気体噴射手段のノズル17、第2の気体噴射手段のノズル37の配置に注目した図である。図4は鋼板1’、2’のレーザが照射される面側から溶接装置30を見たときにノズル17、37がどのように配置されているかを模式的に表している。図5は溶接装置30を正面側から見た図で、各構成を模式的に表した図である。図4、図5からわかるように、溶接装置30では、溶接装置10の構成に加えてさらにもう1つのノズル37が備えられていることが特徴である。溶接装置30におけるノズル37以外の各構成については溶接装置10と共通するのでここでは説明を省略する。図4にEで示した線はノズル37の軸線を、Fで示した領域は噴流が通る範囲をそれぞれ表すものである。
ノズル37の噴流がノズル17の噴流に干渉すると、ノズル17によるスパッタ吹き飛ばし効果が低下するため、ノズル37の噴流がノズル17の噴流と干渉しない距離Gを選定するのがよい。ここで、Ekは、ノズル37の噴射口の下端の延長線である。具体的には、ノズル37の距離Gはノズル17の噴射口の上端の軸線に平行な延長線の高さ以上とすることが望ましい。上限は特に限定されないが、実質的には集光レンズにスパッタが付着しないように、ノズル37は集光レンズ16より下方に設置する。なお、図4、図5では、ノズル37を1個設ける例を示したが、この例に限定されるものでなく複数個のノズルを配置しても良い。
各例における共通の条件は次の通りである。
・供試鋼板:低炭素鋼(C:0.02質量%)、板厚6.0mm
・レーザ発振機:ファイバレーザ発振機、出力10kW
・コリメートレンズ:焦点距離125mm
・集光レンズ:焦点距離200mm
・スポット条件:デフォーカス量5mm
・溶接速度:3.4m/分
溶接の評価は、スパッタの飛散高さおよび被溶接材へのスパッタ付着個数で行った。スパッタの飛散高さは、溶接部直上に飛散するスパッタを目視し、被溶接材表面から100mmを越える場合には「高」、50mmを越える場合には「中」、それ以下を「低」として、3水準にて判定した。そして、「中」および「低」を光学系レンズへのスパッタ付着がなく良好とした。被溶接材へのスパッタ付着個数は溶接長100mmあたりに付着しているスパッタの個数を数え、5個以下を良好とした。また、これらの評価から、スパッタ付着としての総合判定を行い、◎、○、×の3水準で評価し、前から順に、特に良好、良好、不良とした。結果を表2に示す。
2 被溶接材
10 レーザ溶接装置
11 レーザ発振機
12 光ファイバ
14 溶接ヘッド(光学系)
15 コリメートレンズ
16 集光レンズ
17、27 ノズル(第1の気体噴射手段)
37 ノズル(第2の気体噴射手段)
48 高さ調整手段
Claims (7)
- 複数の結晶体から構成される発振機から放出され、光ファイバにより伝送され、光学系で集光されたレーザビームを用いて突き合わされた鋼板を溶接する方法であって、
前記光学系と前記鋼板との間に、前記レーザビームの照射により形成される溶融池から飛散するスパッタに向け、横方向から気体を噴射する第1の気体噴射手段を配置し、
前記第1の気体噴射手段から噴射する気体の速度分布が、前記鋼板表面に平行な断面において、前記噴射の方向の中央部で遅くなり、
前記第1の気体噴射手段の噴射口の下端に沿う延長線と前記溶融池との垂直距離が3mm以下の範囲となるように前記噴射方向の中央部で遅くなる部分が前記溶融池の直上を横切って前記気体を噴射しながらレーザビームを照射して溶接することを特徴とする鋼板のレーザ溶接方法。 - 前記気体が溶接進行方向に噴射されることを特徴とする請求項1に記載の鋼板のレーザ溶接方法。
- 前記光学系と前記第1の気体噴射手段との間に前記スパッタに横方向から気体を噴射する第2の気体噴射手段を配置し、
該第2の気体噴射手段から前記第1の気体噴射手段の気体噴射範囲より上方に気体を噴射しながらレーザビームを照射して溶接する請求項1又は2に記載の鋼板のレーザ溶接方法。 - 鋼板の端部を突き合わせ、該突き合わせ部にレーザを照射して溶接する鋼板のレーザ溶接装置であって、
複数の結晶体から構成される発振機と、
該発振機から放出されるレーザビームを伝送する光ファイバと、
前記光ファイバが接続され、コリメートレンズおよび集光レンズを有する光学系と、
前記レーザビームの照射により形成される溶融池から飛散するスパッタに向け、横方向から気体を噴射する第1の気体噴射手段と、を備え、
前記第1の気体噴射手段は、前記鋼板に平行に並列される複数の噴射口を有するノズルを具備し、
前記第1の気体噴射手段は、該第1の気体噴射手段の複数の噴射口の下端に沿う延長線と前記溶融池との垂直距離が3mm以下の範囲となるように前記溶融池の直上を横切って前記気体を噴射可能に配置されることを特徴とする鋼板のレーザ溶接装置。 - 前記第1の気体噴射手段と前記鋼板との距離を調整する高さ調整手段を備える請求項4に記載の鋼板のレーザ溶接装置。
- 前記光学系と前記第1の気体噴射手段との間に、前記スパッタに横方向から、かつ前記第1の気体噴射手段の気体噴射範囲より上方に気体を噴射する第2の気体噴射手段を備えることを特徴とする請求項4又は5に記載の鋼板のレーザ溶接装置。
- 前記発振機は、並列に配置された複数のファイバ状またはディスク状の結晶体から構成される請求項4〜6のいずれか一項に記載の鋼板のレーザ溶接装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012151611A JP5488651B2 (ja) | 2012-07-05 | 2012-07-05 | 鋼板のレーザ溶接方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012151611A JP5488651B2 (ja) | 2012-07-05 | 2012-07-05 | 鋼板のレーザ溶接方法およびその装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008003619A Division JP5122986B2 (ja) | 2008-01-10 | 2008-01-10 | 鋼板のレーザ溶接方法およびその装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013214933A Division JP5741663B2 (ja) | 2013-10-15 | 2013-10-15 | 鋼板のレーザ溶接方法およびその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012192457A JP2012192457A (ja) | 2012-10-11 |
JP5488651B2 true JP5488651B2 (ja) | 2014-05-14 |
Family
ID=47084875
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012151611A Active JP5488651B2 (ja) | 2012-07-05 | 2012-07-05 | 鋼板のレーザ溶接方法およびその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5488651B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105499804A (zh) * | 2016-01-18 | 2016-04-20 | 华中科技大学 | 一种激光焊接过程中焊缝内部孔洞的控制方法及控制装置 |
CN108857055A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-11-23 | 西安飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种用于激光焊接的气体雾化保护装置和保护方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58212888A (ja) * | 1982-06-03 | 1983-12-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | レ−ザ溶接方法 |
JPH05131284A (ja) * | 1991-11-13 | 1993-05-28 | Sekisui Chem Co Ltd | レーザによる貫通溶接方法 |
JPH11216589A (ja) * | 1998-01-28 | 1999-08-10 | Amada Co Ltd | レーザ加工機における光学系部材の汚損防止方法及びその装置 |
JP3978066B2 (ja) * | 2002-04-08 | 2007-09-19 | 新日本製鐵株式会社 | レーザ加工装置 |
-
2012
- 2012-07-05 JP JP2012151611A patent/JP5488651B2/ja active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105499804A (zh) * | 2016-01-18 | 2016-04-20 | 华中科技大学 | 一种激光焊接过程中焊缝内部孔洞的控制方法及控制装置 |
CN108857055A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-11-23 | 西安飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种用于激光焊接的气体雾化保护装置和保护方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012192457A (ja) | 2012-10-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2017203862A1 (ja) | レーザ溶接装置、およびレーザ溶接方法 | |
JP5485279B2 (ja) | ダイナミックジェットノズルを用いるco2レーザー溶接方法 | |
US10654129B2 (en) | Laser processing heads with a cross-jet nozzle | |
JP5419807B2 (ja) | レーザ溶接装置 | |
RU2547987C1 (ru) | Способ лазерной сварки | |
JP5531743B2 (ja) | レーザろう付け方法 | |
JP5122986B2 (ja) | 鋼板のレーザ溶接方法およびその装置 | |
JP5741663B2 (ja) | 鋼板のレーザ溶接方法およびその装置 | |
JP2007021505A (ja) | レーザ加工機のレーザ照射用ノズル装置及びこの照射用ノズルによるブロー方法。 | |
JP5416422B2 (ja) | レーザ・アーク複合溶接法 | |
JP5488651B2 (ja) | 鋼板のレーザ溶接方法およびその装置 | |
JP5396941B2 (ja) | 金属板のレーザ溶接方法およびレーザ溶接装置 | |
JP2005219108A (ja) | レーザ加工ヘッドおよびレーザ加工方法 | |
JP2019198885A (ja) | ハイブリッド溶接装置 | |
JP2014079783A (ja) | レーザ・アークハイブリッド溶接方法、ハイブリッド溶接用ヘッド、及びハイブリッド溶接装置 | |
JP5692293B2 (ja) | 金属板のレーザ溶接方法およびレーザ溶接装置 | |
JP6191761B2 (ja) | 溶接構造体の製造方法 | |
JP6109499B2 (ja) | レーザ溶接装置およびその溶接方法 | |
JP7400808B2 (ja) | 溶接管の製造方法及び溶接管の製造装置 | |
JP5958894B2 (ja) | レーザ溶接におけるシールドガスの噴出方法 | |
JP2014024078A (ja) | レーザ溶接装置 | |
JP6103355B2 (ja) | タンクの製造方法 | |
JP4998634B1 (ja) | レーザ溶接方法 | |
JP5987305B2 (ja) | レーザ溶接方法 | |
JP2009039749A (ja) | レーザ加工装置およびレーザ加工方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120705 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121011 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20121011 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130802 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130813 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131015 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140128 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140210 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5488651 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |