JPH0557468A - 防錆鋼板のレーザ溶接方法 - Google Patents
防錆鋼板のレーザ溶接方法Info
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- JPH0557468A JPH0557468A JP3246498A JP24649891A JPH0557468A JP H0557468 A JPH0557468 A JP H0557468A JP 3246498 A JP3246498 A JP 3246498A JP 24649891 A JP24649891 A JP 24649891A JP H0557468 A JPH0557468 A JP H0557468A
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
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- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
錆鋼板の溶接品質を高める。 【構成】 一方の防錆鋼板1の端部と他方の防錆鋼板の
端部2とを突合せ、この突合せ部分に生じる隙間にフィ
ラーワイヤ3を送給しつつ、突合せ部分にレーザ光Lを
照射し、突合せ部分の溶融部位にシールドガスを供給し
て突合せ溶接を行なうようにした防錆鋼板のレーザ溶接
方法であって、シールドガスG2 をフィラーワイヤ3の
送給方向と同じ方向から供給する。
Description
より防錆処理された鋼板の溶接品質を高めるようにした
レーザ溶接方法に関する。
て、薄板鋼板をレーザ光により突合せ溶接した結合素材
が多く用いられている。通常、レーザ溶接における突合
せ間隙の許容量は板厚の15〜20%程度といわれてお
り、溶接線が長い場合は突合せ間隙を許容値内に維持す
ることは困難となる。そこで、突合せ間隙にフィラーワ
イヤを送給し、このフィラーワイヤと被溶接材とにレー
ザ光を照射して溶接する技術が開発されている。これに
関連する先行技術として、たとえば特公昭63−325
54号公報が知られている。
大気中の酸素や窒素等が侵入すると溶接金属の性質が阻
害されるため、レーザ溶接時には、フィラーワイヤが送
給される溶融部分には大気を遮断するためにシールドガ
スが供給される。シールドガスの種類としては、Ar、
He、CO2 あるいはこれらの混合ガスがあり、被溶接
物の材質等に応じて選択される。
化が要求されており、軽量化対策の一つとしてボデーの
素材には薄板鋼板が多用されている。薄板鋼板は耐腐食
性が問題となることから、自動車のボデーには、表面に
亜鉛メッキ等の防錆処理が施された防錆鋼板が多く用い
られるに至っている。これによって、薄板鋼板の耐腐食
性が著しく高められ、ボデーの耐久性が大幅に向上され
ている。
ッキ等の防錆処理が施された防錆鋼板をレーザ溶接する
場合は、つぎのような問題が生じていた。防錆鋼板を上
述した公報に記載されているような方法で溶接した場合
は、レーザ光の照射によって鉄よりも融点の低い亜鉛が
急激に熱せられて蒸発し、蒸発した亜鉛はプラズマ状態
となってプラズマの壁を生成する。そのため、フィラー
ワイヤがこのプラズマの壁によって溶融池に向かう手前
で溶融する現象が生じ、フィラーワイヤの溶融が不安定
な状態となってしまう。したがって、スパッタの発生が
増加するとともに、溶接ビードの途中に球状の膨らみが
できたり、逆に溶接ビードの盛り上がりが極度に少なく
なるヒケビートが発生するという問題があった。
鉛メッキ等の防錆処理が施された防錆鋼板の溶接品質を
高めることが可能なレーザ溶接方法を提供することを目
的とする。
係る防錆鋼板のレーザ溶接方法は、一方の防錆鋼板の端
部と他方の防錆鋼板の端部とを突合せ、該突合せ部分に
生じる隙間にフィラーワイヤを送給しつつ、該突合せ部
分にレーザ光を照射し、該突合せ部分の溶融部位にシー
ルドガスを供給して突合せ溶接を行なうようにした防錆
鋼板のレーザ溶接方法であって、前記シールドガスを少
なくとも前記フィラーワイヤの送給方向と同じ方向から
供給する方法から成る。
法においては、シールドガスがフィラーワイヤの送給方
向と同一方向から供給されるため、レーザ光の照射によ
って亜鉛等が蒸発してできたプラズマの壁がシールドガ
スによって吹き飛ばされる。そのため、フィラーワイヤ
が溶融池に向かう手前で溶融するという現象は解消さ
れ、フィラーワイヤの溶融が安定した状態に維持され
る。したがって、溶接ビードの途中に球状の膨らみがで
きたり、逆に溶接ビードの盛り上がりが極度に少なくな
るヒケビードの発生がなくなり、レーザ溶接部の品質が
高められる。
方法の望ましい実施例を、図面を参照して説明する。
しており、とくに自動車のボデーに用いられる薄板鋼板
に適用した例を示している。図1は、本発明を実施する
ためのレーザ溶接装置の概要を示している。図1におい
て、1は表面に亜鉛メッキが施された防錆鋼板を示して
おり、2は同様に表面に亜鉛メッキが施された防錆鋼板
を示している。防錆鋼板1のシャー切断された端面と、
防錆鋼板2のシャー切断された端面とは、突合せされて
いる。防錆鋼板1の端面と防錆鋼板2の端面との間に
は、図3に示すように突合せ隙間Sが生じている。
直上には集光レンズ11を有するトーチ12が位置して
いる。図示されないレーザ発振器から出力されたレーザ
光Lは、集光レンズ11によって収束され、その焦点は
突合せ部分にくるように調整されている。溶接時には、
防錆鋼板1と防錆鋼板2との間の突合せ隙間Sには、フ
ィラーワイヤ3が自動送給されるようになっている。集
光レンズ11を有するトーチ12とフィラーワイヤ3を
送給するワイヤ送給ノズル16は、溶接方向に一体で移
動するようになっている。フィラーワイヤ3は、トーチ
12に沿って取付けられたワイヤ送給チューブ13を介
してワイヤ送給ノズル16から突合せ部分に送給され
る。フィラーワイヤ3の送給方向は、溶接進行方向Aに
対して逆向きとなるように設定されている。
位置している。トーチ12内の集光レンズ11の下方に
は、シールドガス供給管15からのシールドガスG1 が
導かれるようになっている。トーチ12内に導入された
シールドガスG1 は、溶接ノズル14の先端から防錆鋼
板1、2の溶融部分に向けて噴出されるようになってい
る。溶接ノズル14から噴出されるシールドガスG
1 は、主に防錆鋼板1、2の溶融部分を大気から遮断す
るための機能を果している。
スGは、上述したトーチ12内へ導かれるシールドガス
G1 と、サイドノズル17内へ導かれるシールドガスG
2 とに分流されている。サイドノズル17内に導かれた
シールドガスG2 は、ワイヤを送給ノズル16直上に位
置するサイドノズル17の先端部から、防錆鋼板1、2
の溶融部分に向けて噴出されるようになっている。シー
ルドガスG2 の流量は、シールドガス供給管15の分岐
部に設けられた流量調整バルブ18によって調整可能と
なっている。サイドノズル17からのシールドガスG2
の噴出方向は、フィラーワイヤ3の送給方向と同一方向
に設定されている。サイドノズル17からのシールドガ
スG2 は、レーザ光Lの照射によって防錆鋼板1、2の
表面の亜鉛が蒸発してできたプラズマPの壁を吹き飛ば
す機能を果たしている。
例を説明する。図1に示すように、薄板の防錆鋼板1と
薄板の防錆鋼板2が所定の位置にセットされると、レー
ザ発振器からレーザ光Lが出力され、レーザ光Lは集光
レンズ11を通過して防錆鋼板1、2との突合せ部分に
照射される。これと同時に、レーザ光Lの照射部分にフ
ィラーワイヤ3が自動送給される。この状態で集光レン
ズ11を有するトーチ12とワイヤ送給ノズル16との
溶接進行方向への移動が開始される。レーザ光Lの照射
が開始されると、防錆鋼板1、2の突合せ部分の加熱溶
融が行なわれるとともに、フィラーワイヤ3の加熱、溶
融が行なわれる。溶接時には、フィラーワイヤ3の溶融
による溶融金属は、防錆鋼板1、2の間の突合せ隙間S
に流入し、突合せ隙間Sはその溶融金属で満たされる。
ーザ溶接する場合は、従来技術で説明したように、鉄よ
りも融点の低い亜鉛がレーザ光Lの照射によって急激に
熱せられて蒸発し、蒸発した亜鉛はプラズマ状態となっ
てプラズマの壁を生成する。そのため、フィラーワイヤ
がプラズマの壁によって溶融池に向かう手前で溶融する
現象が生じ、フィラーワイヤの溶融が不安定となり、溶
接ビードの途中に球状の膨らみができたり、逆に溶接ビ
ードの盛り上がり高さが極度に少なくなるヒケビードが
発生する。
ノズル17からのシールドガスG2 をフィラーワイヤ3
の送給方向と同一方向から噴出させることにより、上記
の問題を解決している。すなわち、シールドガスG2 を
フィラーワイヤ3の送給方向と同一方向から噴出させる
ことにより、プラズマPの壁をシールドガスG2 によっ
て吹き飛ばすことが可能となり、フィラーワイヤ3が溶
融池25に向かう手前で溶融する現象を解消している。
に設けられた流量調整用バルブ18を調整し、溶接ノズ
ル14からのシールドガス(メインシールドガス)G1
の流量と、サイドノズル17からのシールドガス(サイ
ドシールドガス)G2 の流量との比率を変化させた場合
の溶接部の品質を示している。図4の溶接品質テスト
(イ)ないし(ホ)は、溶融部へのシールドガスの総供
給量を30l/minに固定し、各溶接品質テストにつ
いてそれぞれ10回テストを行なった。
条件は、つぎのように設定した。 被溶接鋼板 亜鉛メッキ鋼板 板厚0.8mm フィラーワイヤ径 0.8mm レンズ焦点距離 7.5” 焦点位置 +1.0mm レーザ出力 3500w 溶接速度 3.5/min フィラーワイヤ送給速度 1.2m/min フィラーワイヤ送給角度 10〜30°
1 を30l/min、サイドシールドガスG2 を0とし
たテスト(イ)の場合は、、図5および図6のように溶
接長100mm内に複数の溶接不良部分が生じた。図5
は、溶接長100mm内に溶接不良個所Wが3以上発生
した状態を示しており、図6は溶接長100mm内に溶
接不良個所Wが3未満の場合を示している。図5および
図6の溶接不良個所Wは、図7に示すように、溶接ビー
ド21が鋼板の表面から著しく盛り上がっている。 テ
スト(ロ)に示すように、メインシールドガスG1 を2
5l/min、サイドシールドガスG2 を5l/min
に設定した場合は、溶接良好な時もあるが、依然として
図5および図6に示す溶接不良Wが多発した。
n、サイドシールドガスG2 を7l/minとしたテス
ト(ハ)の場合と、メインシールドガスG1 を20l/
min、サイドシールドガスG2 を10l/minとし
たテスト(ニ)の場合は、図8に示すようにすべてのテ
ストにおいて溶接ビード22が良好であることが認めら
れた。テスト(ホ)に示すように、メインシールドガス
G1 を17l/min、サイドシールドガスG2 を13
l/minに設定した場合は、溶接良好な時もあるが、
図9に示すように溶接ビードの盛り上がりが極度に少な
くヒケビード23が多発した。
ドガスG1 の流量とサイドノズル17からのシールドガ
スG2 の流量との比率を適正化することにより、溶融池
25を大気から遮断する効果とプラズマPの壁の吹き飛
ばす効果とを確実に維持することができ、良好な溶接ビ
ードが得られる。本実施例では、防錆鋼板1、2として
亜鉛メッキ鋼板を用いたが、他の防錆処理が施された防
錆鋼板の場合でも同様な効果が得られる。
ともフィラーワイヤの送給方向と同じ方向から供給する
ようにしたので、レーザ光の照射によって防錆材料が蒸
発してできたプラズマの壁をシールドガスによって吹き
飛ばすことが可能となる。これにより、フィラーワイヤ
が溶融池に向かう手前で溶融する現象が解消され、フィ
ラーワイヤの溶融を安定した状態に維持することができ
る。したがって、溶接ビードの途中に球状の膨らみがで
きたり、逆に溶接ビードの盛り上がりが極度に少なくな
るヒケビードの発生がなくなり、レーザ溶接部の品質を
高めることができる。
装置の正面図である。
ガスの流量とサイドノズルからのシールドガスの流量の
比率を変化させた場合の溶接品質を示す特性図である。
る。
ードの断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 一方の防錆鋼板の端部と他方の防錆鋼板
の端部とを突合せ、該突合せ部分に生じる隙間にフィラ
ーワイヤを送給しつつ、該突合せ部分にレーザ光を照射
し、該突合せ部分の溶融部位にシールドガスを供給して
突合せ溶接を行なうようにした防錆鋼板のレーザ溶接方
法であって、前記シールドガスを少なくとも前記フィラ
ーワイヤの送給方向と同じ方向から供給することを特徴
とする防錆鋼板のレーザ溶接方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3246498A JP2811664B2 (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | 防錆鋼板のレーザ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0557468A true JPH0557468A (ja) | 1993-03-09 |
JP2811664B2 JP2811664B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=17149294
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0740069A (ja) * | 1993-07-30 | 1995-02-10 | Nippon Welding Kk | 肉盛り溶接方法および装置 |
JP2003053566A (ja) * | 2001-08-15 | 2003-02-26 | Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd | 亜鉛メッキ層がある当接部のレーザ溶接方法 |
JP2008188660A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Tokyu Car Corp | レーザ溶接方法 |
US7445201B2 (en) | 2004-03-30 | 2008-11-04 | Tokai Rubber Industries, Ltd. | Engine mount |
JP2010172941A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Hitachi Ltd | レーザ溶接装置 |
JP2011005533A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Hitachi Plant Technologies Ltd | レーザ狭開先溶接装置および溶接方法 |
JP2012000630A (ja) * | 2010-06-16 | 2012-01-05 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | レーザ溶接装置 |
WO2014088170A1 (ko) * | 2012-12-03 | 2014-06-12 | 현대하이스코 주식회사 | 테일러 웰디드 블랭크, 그 제조방법 및 이를 이용한 핫스탬핑 부품 |
JP2015058448A (ja) * | 2013-09-19 | 2015-03-30 | 株式会社アマダ | レーザ加工ヘッド |
CN104722921A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-06-24 | 无锡汉神电气有限公司 | 一种激光填丝焊接工艺 |
US10473130B2 (en) | 2006-04-19 | 2019-11-12 | Arcelormittal France | Steel part |
US10828729B2 (en) | 2011-07-26 | 2020-11-10 | Arcelormittal | Hot-formed previously welded steel part with very high mechanical resistance and production method |
-
1991
- 1991-09-02 JP JP3246498A patent/JP2811664B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0740069A (ja) * | 1993-07-30 | 1995-02-10 | Nippon Welding Kk | 肉盛り溶接方法および装置 |
JP2003053566A (ja) * | 2001-08-15 | 2003-02-26 | Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd | 亜鉛メッキ層がある当接部のレーザ溶接方法 |
US7445201B2 (en) | 2004-03-30 | 2008-11-04 | Tokai Rubber Industries, Ltd. | Engine mount |
US10473130B2 (en) | 2006-04-19 | 2019-11-12 | Arcelormittal France | Steel part |
US11154950B2 (en) | 2006-04-19 | 2021-10-26 | Arcelormittal France | Method for creating a welded steel part with uniform microstructure |
US10626902B2 (en) | 2006-04-19 | 2020-04-21 | Arcelormittal France | Steel part |
US10626903B2 (en) | 2006-04-19 | 2020-04-21 | Arceloemittal France | Steel part |
US10480554B2 (en) | 2006-04-19 | 2019-11-19 | Arcelormittal France | Steel part |
JP2008188660A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Tokyu Car Corp | レーザ溶接方法 |
JP2010172941A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Hitachi Ltd | レーザ溶接装置 |
JP2011005533A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Hitachi Plant Technologies Ltd | レーザ狭開先溶接装置および溶接方法 |
JP2012000630A (ja) * | 2010-06-16 | 2012-01-05 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | レーザ溶接装置 |
US10828729B2 (en) | 2011-07-26 | 2020-11-10 | Arcelormittal | Hot-formed previously welded steel part with very high mechanical resistance and production method |
US10919117B2 (en) | 2011-07-26 | 2021-02-16 | ArcelorMittal Investigación y Desarrollo, S.L. | Hot-formed previously welded steel part with very high mechanical resistance and production method |
US11426820B2 (en) | 2011-07-26 | 2022-08-30 | Arcelormittal | Hot-formed previously welded steel part with very high mechanical resistance and production method |
US9381720B2 (en) | 2012-12-03 | 2016-07-05 | Hyundai Steel Company | Tailor welded blank, manufacturing method thereof, and hot stamped component using tailor welded blank |
US9884468B2 (en) | 2012-12-03 | 2018-02-06 | Hyundai Steel Company | Tailor welded blank, manufacturing method thereof, and hot stamped component using tailor welded blank |
JP2015510453A (ja) * | 2012-12-03 | 2015-04-09 | ヒュンダイ ハイスコ カンパニー リミテッド | テーラードブランク、その製造方法及びこれを用いたホットスタンピング部品 |
KR101448473B1 (ko) * | 2012-12-03 | 2014-10-10 | 현대하이스코 주식회사 | 테일러 웰디드 블랭크, 그 제조방법 및 이를 이용한 핫스탬핑 부품 |
WO2014088170A1 (ko) * | 2012-12-03 | 2014-06-12 | 현대하이스코 주식회사 | 테일러 웰디드 블랭크, 그 제조방법 및 이를 이용한 핫스탬핑 부품 |
JP2015058448A (ja) * | 2013-09-19 | 2015-03-30 | 株式会社アマダ | レーザ加工ヘッド |
CN104722921A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-06-24 | 无锡汉神电气有限公司 | 一种激光填丝焊接工艺 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2811664B2 (ja) | 1998-10-15 |
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