JP6191761B2 - 溶接構造体の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の溶接構造体の製造方法では、アシストガスとして、O2ガスを含有する混合ガスを溶融池表面に供給する。溶融池の流れを安定化させ、溶接部における貫通穴の発生を防止するためには、混合ガス中のO2ガスの含有量を10〜50体積%とする必要がある。
本発明の溶接構造体の製造方法においては、2つの鋼板を突き合わせて溶接する。前述のように、板厚が0.6mm以下の鋼板を含む板組の突き合わせ溶接を行う場合には、溶接部に貫通穴が生じやすくなる。本発明の溶接構造体の製造方法は、0.6mm以下の鋼板を含む板組の突き合わせ溶接を行う際に、特にその効果を発揮する。
本発明の溶接構造体の製造方法では、レーザ溶接を用いる。レーザ発振器の種類は、kW級のレーザを発振することができるものであれば、特に限定されない。たとえば、ファイバレーザ、YAGレーザ、ディスクレーザ、半導体レーザ、炭酸ガスレーザ等の発振器を用いることができる。上記の発振器を用いれば、高出力のレーザを得ることができるので、効率良く溶接をすることが可能となる。
溶接部の表面溶融幅は、2つの鋼板のうち薄い鋼板の板厚の2.3倍以下、裏面溶融幅は表面の溶融幅の0.5〜1.2倍とするのが好ましい。表面溶融幅が大きくなりすぎると、溶接部の裏面が溶融しなかったり、溶融金属が垂れ下がりやすくなったりし、好ましくない。裏面溶融幅は小さすぎると十分な強度が確保できない。大きすぎると、溶融金属が垂れ下がりやすくなり好ましくない。溶接部の強度を十分なものとするためには、裏面溶融幅は0.8mm以上あることが好ましい。なお、表面溶融幅は図5のW1、裏面溶融幅はW2の長さとする。
板厚が0.5mmの270MPa級冷延鋼板と、板厚が1.0mmの590MPa級冷延鋼板を、ファイバレーザで突き合わせ溶接した。
実施例1と同様にして、レーザ出力を2.1kWとし、アシストガス中のO2濃度とアシストガスの流量を変化させて、溶接性の評価を行った。溶接条件及び評価結果を表2に示す。
2 鋼板
3 供給手段
11 レーザ
12 混合ガス
13 溶融池
14 突き合わせ部
A 溶接進行方向
51 鋼板
52 鋼板
53 溶接部
W1 表面溶融幅
W2 裏面溶融幅
Claims (8)
- 2つの鋼板をレーザ溶接で、アシストガスを溶融池表面に供給しながら突き合わせ溶接することにより溶接構造体を製造する方法であって、
上記2つの鋼板の少なくとも1つの鋼板の板厚が0.6mm以下であり、
上記アシストガスは10〜50体積%のO2ガスを含有する混合ガスであり、
上記アシストガス中のO2濃度をC(体積%)としたとき、アシストガスの流量L(L/min)が、30−C≦L<40、かつL≧10を満たし、
溶接速度をV[m/min]、2枚の鋼板の平均の板厚をt[mm]、レーザのスポット面積をA[mm2]としたとき、レーザの出力を1.42×V×t×A[kW]〜1.83×V×t×A[kW]とする
ことを特徴とする溶接構造体の製造方法。 - 前記2つの鋼板の溶接部の表面溶融幅は、2つの鋼板のうち薄い鋼板の板厚の2.3倍以下とし、裏面溶融幅は表面の溶融幅の0.5〜1.2倍とすることを特徴とする請求項1に記載の溶接構造体の製造方法。
- 前記アシストガス中のO2濃度が15〜30体積%であることを特徴とする請求項1又は2に記載の溶接構造体の製造方法。
- 前記アシストガスが空気であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の溶接構造体の製造方法。
- 前記アシストガスが、前記溶融池表面に、溶接進行方向とは反対の方向に流れるように供給されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の溶接構造体の製造方法。
- 前記アシストガスが溶融池表面と交差するように供給されることを特徴とする請求項5に記載の溶接構造体の製造方法。
- 前記アシストガスが溶融池より溶接進行方向前方において鋼板と交差するように供給されることを特徴とする請求項5に記載の溶接構造体の製造方法。
- 前記溶接構造体がテーラードブランク材であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の溶接構造体の製造方法。
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