JPH0847788A - Yag laser welding method of aluminum alloy - Google Patents
Yag laser welding method of aluminum alloyInfo
- Publication number
- JPH0847788A JPH0847788A JP6182208A JP18220894A JPH0847788A JP H0847788 A JPH0847788 A JP H0847788A JP 6182208 A JP6182208 A JP 6182208A JP 18220894 A JP18220894 A JP 18220894A JP H0847788 A JPH0847788 A JP H0847788A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- aluminum alloy
- yag laser
- laser light
- predetermined
- 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.)
- Withdrawn
Links
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム合金のレ
ーザ溶接方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser welding method for aluminum alloys.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のアルミニウム合金の溶接には、タ
ングステンイナートガス（ＴＩＧ）溶接法やメタルイナ
ートガス（ＭＩＧ）溶接法あるいはプラズマ溶接法が一
般的に用いられている。しかし、これらの溶接法では、
入熱量が大きいため熱歪の除去に要する工数が多くなっ
てしまう。一方、レーザ溶接は、局所的に集光すること
ができ、エネルギ密度を高くできることから、溶け込み
深さに対して溶接の幅（溶接ビード）が狭く、溶接後の
熱歪も低減される。このため、近年、新しい溶接法とし
て注目されるようになった。2. Description of the Related Art For welding conventional aluminum alloys, a tungsten inert gas (TIG) welding method, a metal inert gas (MIG) welding method or a plasma welding method is generally used. However, with these welding methods,
Since the amount of heat input is large, the number of man-hours required to remove the thermal strain increases. On the other hand, in laser welding, since the light can be focused locally and the energy density can be increased, the width of welding (welding bead) is narrower than the penetration depth, and the thermal strain after welding is also reduced. Therefore, in recent years, it has come to be noticed as a new welding method.
【０００３】レーザ溶接の光源としては、炭酸ガスレー
ザやＹＡＧレーザが一般的であるが、アルミニウム合金
の溶接に関しては、ＹＡＧレーザの方が有利とされてい
る。これは、ＹＡＧレーザの波長（１．０６μｍ）に対
するアルミニウム合金の吸収率が炭酸ガスレーザの波長
（１０．６μｍ）に対する吸収率よりも数倍大きいため
である。As a light source for laser welding, a carbon dioxide gas laser or a YAG laser is generally used, but a YAG laser is considered to be more advantageous for welding an aluminum alloy. This is because the absorption rate of the aluminum alloy with respect to the wavelength of the YAG laser (1.06 μm) is several times larger than the absorption rate with respect to the wavelength of the carbon dioxide laser (10.6 μm).
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記のように、ＹＡＧ
レーザによるアルミニウム合金の溶接法が注目されてい
るが、ＹＡＧレーザによる溶接部での溶接欠陥、特に溶
接時の凝固割れやブローホールの多発が問題となってい
る。As described above, the YAG
Laser welding of aluminum alloys has attracted attention, but welding defects at the welded portion by YAG laser, especially solidification cracking during welding and frequent occurrence of blowholes, have become a problem.
【０００５】本発明の目的は、溶接時の凝固割れやブロ
ーホールの発生が無いＹＡＧレーザによるアルミニウム
合金の溶接方法を提供することである。An object of the present invention is to provide a method for welding an aluminum alloy by a YAG laser which does not cause solidification cracking or blowholes during welding.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明のレーザ溶接方法
は、所定周期でＹＡＧレーザ光をパルス的にアルミニウ
ム合金表面に照射しつつ、ＹＡＧレーザ光により照射さ
れたアルミニウム合金表面領域のうち相互に隣接する領
域がオーバラップするように、被照射位置とアルミニウ
ム合金とを相対的に所定の溶接速度で移動させて、アル
ミニウム合金の溶接を行うレーザ溶接方法において、前
記所定の溶接速度をｖ〔ｍｍ／ｍｉｎ〕、前記所定周期
に対する１周期あたりのレーザ光照射時間の割合をｄ
〔％〕としたとき、ＹＡＧレーザのピーク出力を４ｋＷ
以上、１周期あたりの照射熱量を２０Ｊ以下とし、ｖ≦
４３００、かつ、ｄ≧（ｖ／１００）＋２９の関係を満
足するようにｖ及びｄを選択して溶接を行う。According to the laser welding method of the present invention, while irradiating the aluminum alloy surface with YAG laser light in a pulsed manner at a predetermined cycle, the aluminum alloy surface areas irradiated with the YAG laser light are mutually In the laser welding method of welding an aluminum alloy by moving the irradiated position and the aluminum alloy relatively at a predetermined welding speed so that adjacent regions overlap each other, the predetermined welding speed is set to v [mm / Min], and the ratio of the laser light irradiation time per one cycle to the predetermined cycle is d
When set to [%], the peak output of the YAG laser is 4 kW
As described above, the irradiation heat quantity per cycle is set to 20 J or less, and v ≦
4300 and v and d are selected so as to satisfy the relationship of d ≧ (v / 100) +29 and welding is performed.
【０００７】また、パルス的にＹＡＧレーザ光を照射す
る周波数をｆ〔Ｈｚ〕としたとき、ＹＡＧレーザのピー
ク出力を４ｋＷ以下、１周期あたりの照射熱量を２０Ｊ
以下とし、ｖ≦４３００、かつ、ｆ≧（ｖ／５０）＋５
７の関係を満足するようにｖ及びｆを選択して溶接を行
ってもよい。When the frequency of pulsed YAG laser light irradiation is f [Hz], the peak output of the YAG laser is 4 kW or less, and the irradiation heat quantity per cycle is 20 J.
Below, v ≦ 4300 and f ≧ (v / 50) +5
Welding may be performed by selecting v and f so as to satisfy the relationship of 7.
【０００８】さらに、前記所定の溶接速度、周波数、１
周期あたりの照射熱量、ＹＡＧレーザのピーク出力、１
周期あたりのレーザ光照射時間の割合と変化させて良好
な溶接が行える種々の条件で溶接を行ってもよい。Further, the predetermined welding speed, frequency and 1
Irradiation heat quantity per cycle, peak output of YAG laser, 1
Welding may be performed under various conditions that allow good welding by changing the ratio of the laser light irradiation time per cycle.
【０００９】[0009]
【作用】上記の適正条件でＹＡＧレーザを使用してアル
ミニウム合金の溶接を行うことにより、割れ及びブロー
ホールの無い良好な溶接を行うことができる。これは、
溶融池が冷却される速さが緩やかになるため、凝固時の
割れ等が発生しにくいためと考えられる。また、割れ等
が発生しても、凝固した溶融池のうちの多くの部分が再
溶融されるため、割れ等が除去できるためと考えられ
る。By welding the aluminum alloy using the YAG laser under the above-mentioned appropriate conditions, excellent welding without cracks and blow holes can be performed. this is,
It is considered that since the molten pool is cooled at a slower rate, cracking during solidification is less likely to occur. Even if cracks or the like occur, most of the solidified molten pool is remelted, and it is considered that the cracks or the like can be removed.
【００１０】[0010]
【実施例】まず、図１を参照してＹＡＧレーザを使用し
たレーザ溶接装置の一例を説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, an example of a laser welding apparatus using a YAG laser will be described with reference to FIG.
【００１１】図１は、ＹＡＧレーザ溶接装置の斜視図を
示す。上面に処理対象物を載せてＸ及びＹ方向に平行移
動可能なＸＹステージ１０の上方にノズル１１が配置さ
れている。ノズル１１は、アーム１２で保持されてお
り、アーム１２は、リニアモータ１３で上下に移動する
ことができる。FIG. 1 shows a perspective view of a YAG laser welding apparatus. A nozzle 11 is arranged above an XY stage 10 on which an object to be processed is placed and which can move in parallel in the X and Y directions. The nozzle 11 is held by an arm 12, and the arm 12 can be moved up and down by a linear motor 13.
【００１２】また、ノズル１１は、光ファイバ１４でＹ
ＡＧレーザ発生装置１５に接続されている。ＹＡＧレー
ザ発生装置から出力されたレーザ光は光ファイバ１４を
通ってノズル１１まで伝搬し、ＸＹステージ１０上に載
置されている処理対象物上に照射される。The nozzle 11 has an optical fiber 14 for Y
It is connected to the AG laser generator 15. The laser light output from the YAG laser generator propagates to the nozzle 11 through the optical fiber 14 and is irradiated onto the processing object placed on the XY stage 10.
【００１３】ＸＹステージ１０で処理対象物を移動しつ
つノズル１１からパルス的に発生するＹＡＧレーザを処
理対象物上に照射することにより、溶接することができ
る。なお、図１では、ノズルを固定して処理対象物を移
動する場合を示したが、処理対象物を固定してノズルを
移動してもよい。Welding can be performed by moving the object to be processed on the XY stage 10 and irradiating the object to be processed with a pulsed YAG laser from the nozzle 11. Although FIG. 1 shows the case where the nozzle is fixed and the object to be processed is moved, the object to be processed may be fixed and the nozzle may be moved.
【００１４】アルミニウム合金を溶接する場合は、一般
鉄鋼材に比べて溶接時の欠陥が発生しやすいという問題
がある。アルミニウム合金の熱伝導率は、一般鉄鋼材の
約４倍、熱収縮率は約１．５倍である。レーザビームの
ようにエネルギ密度の高い熱源で局所的な溶融を行った
場合、レーザビームを照射した場所にアルミニウム合金
が融けてできた溶融池が形成される。レーザビームの照
射を停止したり、あるいはレーザビーム照射箇所を移動
すると、この溶融池は急速に冷却され、凝固する。特
に、ＹＡＧレーザは発振形態がパルス発振であるため、
レーザビーム照射が停止した期間に溶融池が急速に冷却
される。When welding an aluminum alloy, there is a problem that defects are more likely to occur during welding, as compared with general steel materials. The thermal conductivity of aluminum alloy is about 4 times that of general steel materials, and the thermal contraction rate is about 1.5 times. When local melting is performed with a heat source having a high energy density such as a laser beam, a molten pool formed by melting the aluminum alloy is formed at the position irradiated with the laser beam. When the laser beam irradiation is stopped or the laser beam irradiation position is moved, this molten pool is rapidly cooled and solidified. In particular, since the oscillation form of the YAG laser is pulse oscillation,
The molten pool is cooled rapidly during the period when the laser beam irradiation is stopped.
【００１５】さらに、アルミニウム合金の熱収縮率は、
一般鉄鋼材の約１．５倍であるため、凝固時に凝固部の
内部に割れが発生しやすい。また、固相と液相の水素溶
解度の大きな差から空孔（ブローホール）が生じやす
い。凝固時の割れや、ブローホールの発生を防止するた
めには、溶融池の凝固速度を遅くすればよいと考えられ
る。Further, the heat shrinkage ratio of the aluminum alloy is
Since it is about 1.5 times that of general steel materials, cracks are likely to occur inside the solidified portion during solidification. Further, due to a large difference in hydrogen solubility between the solid phase and the liquid phase, holes (blowholes) are likely to occur. In order to prevent cracks during solidification and the formation of blowholes, it is considered that the solidification rate of the molten pool should be slowed down.
【００１６】図２は、アルミニウム合金を溶接する際
に、ＹＡＧレーザが照射される表面領域を示す。円形の
ＹＡＧレーザのビームスポットがアルミニウム合金表面
上を移動する。ＹＡＧレーザは、パルス的に断続して照
射されるため、１回のパルス照射時に照射される領域
は、円形領域が平行移動して走査した長円領域となる。FIG. 2 shows a surface region irradiated with a YAG laser when welding an aluminum alloy. The beam spot of the circular YAG laser moves on the aluminum alloy surface. Since the YAG laser is intermittently irradiated in a pulsed manner, the area irradiated during one pulse irradiation is an elliptical area in which the circular area is translated and scanned.
【００１７】図２の長円領域Ｃ１は、１回目のパルス照
射により照射された領域を示す。点Ｐ1s、Ｐ1eは、それ
ぞれパルス照射の開始時及び終了時のビームスポットの
中心点を表す。The oval region C1 in FIG. 2 shows the region irradiated by the first pulse irradiation. Points P 1s and P 1e respectively represent the center points of the beam spots at the start and end of pulse irradiation.
【００１８】ＹＡＧレーザが照射されない期間も被加工
材（例えばアルミニウム合金等）は移動しているため、
２回目のパルス照射開始位置は、１回目のパルス照射に
より照射された長円領域Ｃ１の最終照射位置よりも所定
距離移動した位置となる。図２の長円領域Ｃ２は、２回
目のパルス照射により照射された領域を示し、点Ｐ2s、
Ｐ2eは、それぞれ２回目のパルス照射の開始時及び終了
時のビームスポットの中心点を表す。Since the workpiece (eg, aluminum alloy) is moving even during the period when the YAG laser is not irradiated,
The second pulse irradiation start position is a position moved by a predetermined distance from the final irradiation position of the oval region C1 irradiated by the first pulse irradiation. The elliptical region C2 in FIG. 2 indicates the region irradiated by the second pulse irradiation, and the point P 2s ,
P 2e represents the center point of the beam spot at the start and end of the second pulse irradiation, respectively.
【００１９】１回目及び２回目のパルス照射で照射され
た長円領域Ｃ１及びＣ２と同様の長円領域が、通常所定
の重なりを以て一方向に連続することにより、被加工材
を線状に溶接することができる。この長円領域の重なり
度合いをラップ率と呼び、 ｗ＝（ｂ−ｖ／（６０＊ｆ））／ｂ＊１００ ・・・（１） と定義する。ここで、ラップ率をｗ〔％〕、レーザビー
ムスポット径をｂ〔ｍｍ〕、被加工材とビームスポット
の相対速度（以下、溶接速度と呼ぶ）をｖ〔ｍｍ／ｍｉ
ｎ〕、パルス照射の周波数をｆ〔Ｈｚ〕と表している。By welding the elliptical regions similar to the elliptical regions C1 and C2 irradiated by the first and second pulse irradiation in one direction with a predetermined overlap, the workpiece is linearly welded. can do. The degree of overlap of the oval areas is called a wrap rate, and is defined as w = (bv / (60 * f)) / b * 100 (1). Here, the lapping rate is w [%], the laser beam spot diameter is b [mm], and the relative speed between the workpiece and the beam spot (hereinafter referred to as welding speed) is v [mm / mi].
n], and the frequency of pulse irradiation is represented by f [Hz].
【００２０】ｖ／（６０＊ｆ）は、１周期でビームスポ
ットが移動する距離、すなわち図２の線分Ｐ1sＰ2sの長
さを表している。このことから、ラップ率ｗは、１回目
及び２回目のパルス照射の最初に照射される円形領域同
士の重なり度合いに対応しているといえる。従って、正
確には、長円領域Ｃ１、Ｃ２の重なり度合いとは異な
る。ただし、１回のパルス照射時間に移動する距離がビ
ームスポット径に比べて比較的短いため、ラップ率ｗ
は、近似的に長円領域Ｃ１、Ｃ２の重なり度合いに対応
していると考えることができる。V / (60 * f) represents the distance traveled by the beam spot in one cycle, that is, the length of the line segment P 1s P 2s in FIG. From this, it can be said that the lap rate w corresponds to the degree of overlap between the circular regions that are first irradiated in the first and second pulse irradiations. Therefore, to be precise, it differs from the degree of overlap of the elliptical regions C1 and C2. However, since the distance moved in one pulse irradiation time is relatively shorter than the beam spot diameter, the lap rate w
Can be considered to approximately correspond to the degree of overlap between the oval regions C1 and C2.
【００２１】レーザ溶接における割れやブローホールの
発生を防止するためには、ラップ率を大きくすればよい
と考えられる。ラップ率を大きくすれば１回目のパルス
照射で発生した割れやブローホールを２回目のパルス照
射で再溶融して除去することができる。It is considered that the lapping rate should be increased in order to prevent cracks and blowholes from occurring in laser welding. If the lapping rate is increased, cracks and blowholes generated by the first pulse irradiation can be remelted and removed by the second pulse irradiation.
【００２２】また、溶融池を徐冷するためには、１回目
のパルス照射から２回目のパルス照射までの時間を短く
すればよい。すなわち、なるべく１周期あたりのパルス
照射時間の割合（デューティ比）を大きくし、周波数を
高くすればよい。１周期あたりのパルス照射時間（オン
タイム）をａ〔ｓ〕とすると、デューティ比ｄ〔％〕
は、 ｄ＝ａ＊ｆ＊１００ ・・・（２） と表される。In order to gradually cool the molten pool, the time from the first pulse irradiation to the second pulse irradiation may be shortened. That is, the ratio (duty ratio) of the pulse irradiation time per cycle may be increased as much as possible and the frequency may be increased. When the pulse irradiation time (on-time) per cycle is a [s], the duty ratio d [%]
Is expressed as d = a * f * 100 (2).
【００２３】さらに、溶接欠陥の有無に影響を与えるパ
ラメータとしてＹＡＧレーザのピーク出力Ｐ〔Ｗ〕、１
周期あたりの熱量Ｃ〔Ｊ〕が考えられる。なお、ピーク
出力Ｐ〔Ｗ〕と１周期あたりの熱量Ｃ〔Ｊ〕との間に
は、 Ｃ＝ａ＊Ｐ ・・・（３） の関係がある。Furthermore, the peak output P [W], 1 of the YAG laser is set as a parameter that affects the presence or absence of welding defects.
The amount of heat C [J] per cycle can be considered. The peak output P [W] and the amount of heat C [J] per cycle have a relationship of C = a * P (3).
【００２４】上記考察を基に、溶接速度ｖ、周波数ｆ、
デューティ比ｄ、ラップ率ｗ、オンタイムａ、ピーク出
力Ｐ、１周期あたりの熱量Ｃを種々変化させて、アルミ
ニウム合金の溶接を行い、溶接部の割れやブローホール
の発生状況を調べた。なお、ビームスポット径ｂは、１
ｍｍ固定とした。ただし、上記パラメータの間には式
（１）〜（３）の関係があるため、８個のパラメータの
うち独立に選択できるのは５個である。Based on the above consideration, welding speed v, frequency f,
The duty ratio d, the lap rate w, the on-time a, the peak output P, and the heat amount C per cycle were variously changed, the aluminum alloy was welded, and the occurrence of cracks and blowholes in the welded portion was examined. The beam spot diameter b is 1
It was fixed to mm. However, since the above parameters have the relationships of the expressions (1) to (3), only five of the eight parameters can be independently selected.
【００２５】図３は、溶接条件を変化させた場合の溶接
欠陥の発生状況を示す。図３（Ａ）の横軸は溶接速度を
単位ｍｍ／ｍｉｎで表し、縦軸はデューティ比を単位％
で表す。図中の記号△、−、×、□はそれぞれラップ率
を９０％、７０％、５０％、３０％とした場合を示す。
なお、１回のパルス照射あたりの熱量を２０Ｊ、ピーク
出力を４ｋＷとした。熱量２０Ｊ、ピーク出力４ｋＷで
あるため、式（３）の関係から照射時間は５ｍｓとな
る。FIG. 3 shows the occurrence of welding defects when the welding conditions are changed. The horizontal axis of FIG. 3A represents the welding speed in the unit of mm / min, and the vertical axis represents the duty ratio in the unit of%.
It is represented by. The symbols Δ, −, ×, and □ in the figure show the cases where the lap rates are 90%, 70%, 50%, and 30%, respectively.
The amount of heat per pulse irradiation was 20 J and the peak output was 4 kW. Since the heat quantity is 20 J and the peak output is 4 kW, the irradiation time is 5 ms from the relationship of the equation (3).
【００２６】上記の各種条件でパルス照射を２回行った
場合の代表的な溶接部の断面写真のスケッチを図４に示
す。図４（Ａ）は、溶接欠陥の無い場合、図４（Ｂ）
は、溶接欠陥が残った場合を示す。FIG. 4 shows a sketch of a cross-sectional photograph of a typical welded portion when pulse irradiation is performed twice under the above various conditions. FIG. 4 (A) shows a case where there is no welding defect, and FIG.
Indicates the case where welding defects remain.
【００２７】図４（Ａ）に示すように、１回目のパルス
照射による溶融池の跡２１に一部重なるように２回目の
パルス照射による溶融池の跡２２が形成されている。溶
融池の跡２１の中に溶接欠陥は見られない。図４（Ｂ）
の場合には、溶融池の跡２３の中に溶接欠陥２５が発生
している。As shown in FIG. 4A, a molten pool mark 22 formed by the second pulse irradiation is formed so as to partially overlap the molten pool mark 21 formed by the first pulse irradiation. No weld defect is found in the weld pool trace 21. Figure 4 (B)
In the case of No. 3, a welding defect 25 is generated in the trace 23 of the molten pool.
【００２８】図３（Ａ）において、溶接欠陥が発生しな
かった溶接条件を白丸で囲んで示している。図の折れ線
Ｌ１よりも上の条件で良好な溶接を行うことができる。
折れ線Ｌ１は、溶接速度が４３００ｍｍ／ｍｉｎ以下の
ときは右上がりの直線となっており、溶接速度を速くす
るとデューティ比を大きくしなければならないことを示
している。In FIG. 3 (A), the welding conditions in which no welding defect has occurred are surrounded by white circles. Good welding can be performed under the conditions above the polygonal line L1.
The polygonal line L1 is a straight line rising to the right when the welding speed is 4300 mm / min or less, and indicates that the duty ratio must be increased when the welding speed is increased.
【００２９】すなわち、ラップ率によらず、溶接速度が
４３００ｍｍ／ｍｉｎ以下のときは、 ｄ≧（ｖ／１００）＋２９ ・・・（４） の条件を満たす場合に良好な溶接を行うことができる。That is, regardless of the lapping rate, when the welding speed is 4300 mm / min or less, good welding can be performed when the condition of d ≧ (v / 100) +29 (4) is satisfied. .
【００３０】また、溶接速度が４３００〜６０００ｍｍ
／ｍｉｎのときは、折れ線Ｌ１はほぼ水平になり、溶接
速度によらず、 ｄ≧７０ ・・・（５） の条件で良好な溶接を行うことができる。The welding speed is 4300 to 6000 mm.
/ Min, the polygonal line L1 becomes substantially horizontal, and good welding can be performed under the condition of d ≧ 70 (5) regardless of the welding speed.
【００３１】図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のデューティ比
の代わりに周波数を変化させた場合の溶接欠陥の発生状
況を示す。図３（Ａ）では、１回あたりのオンタイムａ
を５×１０-3ｓに固定して溶接を行ったため、式（２）
からｆ＝２＊ｄの関係が導かれる。この関係を用いて、
図３（Ａ）の縦軸のデューティ比を周波数に変換するこ
とにより図３（Ｂ）が得られる。図の折れ線Ｌ２よりも
上の領域で良好な溶接を行うことができる。FIG. 3B shows the state of occurrence of welding defects when the frequency is changed instead of the duty ratio of FIG. In FIG. 3A, the on-time a per time
Was fixed at 5 × 10 -3 s and welding was performed, so the formula (2)
From this, the relationship of f = 2 * d is derived. Using this relationship,
3B is obtained by converting the duty ratio on the vertical axis of FIG. 3A into a frequency. Good welding can be performed in a region above the polygonal line L2 in the figure.
【００３２】図３（Ｂ）から、ラップ率によらず溶接速
度が４３００ｍｍ／ｍｉｎ以下では、 ｆ≧ｖ／５０＋５７ ・・・（６） の条件を満たす場合に良好な溶接を行うことができる。From FIG. 3B, excellent welding can be performed when the welding speed is 4300 mm / min or less regardless of the lapping rate and when the condition of f ≧ v / 50 + 57 (6) is satisfied.
【００３３】また、溶接速度が４３００〜６０００ｍｍ
／ｍｉｎでは、 ｆ≧１４０ ・・・（７） の条件を満たす場合に良好な溶接を行うことができる。The welding speed is 4300 to 6000 mm.
/ Min, good welding can be performed when the condition of f ≧ 140 (7) is satisfied.
【００３４】式（４）〜（７）は、ラップ率ｗが３０％
〜９０％の範囲で成り立つ。図３に示す実験はビームス
ポット径を１ｍｍ固定として行ったが、ビームスポット
径を変化させてもラップ率がこの範囲であれば式（４）
〜（７）の条件で良好な溶接を行うことができると考え
られる。In equations (4) to (7), the lap rate w is 30%.
Applies in the range of up to 90%. In the experiment shown in FIG. 3, the beam spot diameter was fixed at 1 mm, but if the lap ratio is within this range even if the beam spot diameter is changed, the formula (4)
It is considered that good welding can be performed under the conditions (7) to (7).
【００３５】次に、１回のパルス照射あたりの熱量を２
０Ｊと一定にしたまま、ピーク出力を変化させて同様の
実験を行った結果について説明する。図５（Ａ）は、溶
接速度とデューティ比に関する適正条件、図５（Ｂ）
は、溶接速度と周波数に関する適正条件を示す。図中の
記号●、■、▲を付して示す折れ線は、それぞれピーク
出力を４ｋＷ、５ｋＷ、７ｋＷとしたときの適正条件の
境界線を示す。それぞれ折れ線より上の領域で溶接欠陥
の発生しない良好な溶接を行うことができる。Next, the heat quantity per pulse irradiation is set to 2
The result of performing the same experiment while changing the peak output while keeping the value constant at 0J will be described. FIG. 5 (A) shows appropriate conditions for welding speed and duty ratio, and FIG. 5 (B).
Indicates appropriate conditions for welding speed and frequency. The polygonal lines indicated by symbols ●, ■, and ▲ in the figure indicate boundaries of appropriate conditions when the peak outputs are set to 4 kW, 5 kW, and 7 kW, respectively. Good welding can be performed without welding defects in the regions above the broken lines.
【００３６】なお、１回のパルス照射あたりの熱量が２
０Ｊ一定であるため、ピーク出力が４ｋＷ、５ｋＷ、７
ｋＷのときのオンタイムはそれぞれ５ｍｓ、４ｍｓ、
２．９ｍｓとなる。ピーク出力が４ｋＷの場合は、図３
（Ａ）、（Ｂ）に示した折れ線Ｌ１、Ｌ２を再掲する。The amount of heat per pulse irradiation is 2
Since it is 0J constant, the peak output is 4kW, 5kW, 7
On time at kW is 5ms, 4ms,
It will be 2.9 ms. When the peak output is 4kW,
The polygonal lines L1 and L2 shown in (A) and (B) are reprinted.
【００３７】図５（Ａ）に示すように溶接速度が４３０
０ｍｍ／ｍｉｎ以下の領域では、デューティ比に関する
適正条件の差は少ない。溶接速度が４３００ｍｍ／ｍｉ
ｎ以上の領域では、ピーク出力が大きくなるに従い、適
正なデューティ比の下限は小さくなる。ピーク出力が５
ｋＷのときは、デューティ比の下限は約６７％、ピーク
出力が７ｋＷのときのデューティ比の下限は約５９％で
ある。このように、ピーク出力を大きくするに従って、
適正なデューティ比の下限が小さくなる。As shown in FIG. 5A, the welding speed is 430.
In the region of 0 mm / min or less, there is little difference between the proper conditions regarding the duty ratio. Welding speed is 4300 mm / mi
In the region of n or more, the lower limit of the proper duty ratio becomes smaller as the peak output becomes larger. Peak output is 5
At kW, the lower limit of the duty ratio is about 67%, and when the peak output is 7 kW, the lower limit of the duty ratio is about 59%. In this way, as the peak output is increased,
The lower limit of the proper duty ratio becomes smaller.
【００３８】図５（Ｂ）に示すように、ピーク出力が５
ｋＷのときは、溶接速度が５０００ｍｍ／ｍｉｎ以下の
範囲で、 ｆ≧（３／１００）＊ｖ＋５７ ・・・（８） の条件を満たす場合に良好な溶接を行うことができ、溶
接速度が５０００〜７０００ｍｍ／ｍｉｎの範囲では、 ｆ≧１７０ ・・・（９） の条件を満たす場合に良好な溶接を行うことができる。As shown in FIG. 5B, the peak output is 5
At kW, good welding can be performed when the welding speed is within a range of 5000 mm / min or less and f ≧ (3/100) * v + 57 (8) is satisfied, and the welding speed is 5000 In the range of up to 7,000 mm / min, good welding can be performed when the condition of f ≧ 170 (9) is satisfied.
【００３９】ピーク出力が７ｋＷのときは、溶接速度が
３６００ｍｍ／ｍｉｎ以下の範囲で、 ｆ≧（３．３／１００）＊ｖ＋９０ ・・・（１０） の条件を満たす場合に良好な溶接を行うことができ、溶
接速度が３６００〜６０００ｍｍ／ｍｉｎの範囲では、 ｆ≧２１０ ・・・（１１） の条件を満たす場合に良好な溶接を行うことができる。When the peak output is 7 kW, good welding is performed when the welding speed is within the range of 3600 mm / min and the condition of f ≧ (3.3 / 100) * v + 90 (10) is satisfied. When the welding speed is in the range of 3600 to 6000 mm / min, good welding can be performed when the condition of f ≧ 210 (11) is satisfied.
【００４０】このように、ピーク出力を小さくすると、
適正な周波数の下限は低くなる。図６は、１回のパルス
照射あたりの熱量を３０Ｊとした場合の図５と同様の適
正条件を示す。Thus, when the peak output is reduced,
The lower limit of the proper frequency is low. FIG. 6 shows an appropriate condition similar to FIG. 5 when the amount of heat per pulse irradiation is 30 J.
【００４１】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、
ピーク出力が４ｋＷ、５ｋＷのときは、デューティ比及
び周波数の適正条件の下限は、ほぼ同様の傾向を示す。
すなわち、溶接速度が２０００ｍｍ／ｍｉｎ以下の範囲
で、 ｄ≧（２．２／１００）＊ｖ＋３５ ・・・（１２） ｆ≧（２．５／１００）＊ｖ＋５０ ・・・（１３） の条件を満たす場合に良好な溶接を行うことができ、溶
接速度が２０００〜５０００ｍｍ／ｍｉｎの範囲では、 ｄ≧７９ ・・・（１４） ｆ≧１２０ ・・・（１５） の条件を満たす場合に良好な溶接を行うことができる。As shown in FIGS. 6 (A) and 6 (B),
When the peak output is 4 kW and 5 kW, the lower limits of the appropriate conditions for the duty ratio and the frequency show almost the same tendency.
That is, in the range where the welding speed is 2000 mm / min or less, the condition of d ≧ (2.2 / 100) * v + 35 (12) f ≧ (2.5 / 100) * v + 50 (13) Good welding can be performed when the above conditions are satisfied, and when the welding speed is in the range of 2000 to 5000 mm / min, it is good when the conditions of d ≧ 79 (14) f ≧ 120 (15) are satisfied. Welding can be done.
【００４２】ピーク出力が７ｋＷの場合には、溶接速度
を２０００ｍｍ／ｍｉｎ以上とするとデューティ比が７
０％以下あるいは周波数が１６０Ｈｚ以下の範囲では良
好な溶接を行うことができなかった。溶接速度が１００
０ｍｍ／ｍｉｎ以下では、 ｄ≧４０ ・・・（１６） ｆ≧１００ ・・・（１７） のときに良好な溶接を行うことができると考えられる。When the peak output is 7 kW, the duty ratio is 7 when the welding speed is 2000 mm / min or more.
Good welding could not be performed in the range of 0% or less or the frequency of 160 Hz or less. Welding speed is 100
At 0 mm / min or less, it is considered that good welding can be performed when d ≧ 40 (16) f ≧ 100 (17).
【００４３】以上の実験結果のとおり、ＹＡＧレーザを
使用してアルミニウム合金を溶接する場合には、適切な
溶接速度、デューティ比あるいは周波数、１回あたりの
パルス照射の熱量、ピーク出力を選択することにより、
割れ及びブローホールが発生しない良好な溶接を行うこ
とができる。As shown in the above experimental results, when welding an aluminum alloy using a YAG laser, it is necessary to select an appropriate welding speed, duty ratio or frequency, heat quantity of pulse irradiation per time, and peak output. Due to
Good welding can be performed without cracks and blow holes.
【００４４】また、図５、図６では１回のパルス照射の
熱量をそれぞれ２０Ｊ、３０Ｊとして実験した。図５と
図６とを比較すると、１回のパルス照射の熱量を大きく
すると、デューティ比あるいは周波数を大きくする必要
があることがわかる。このことから、１回のパルス照射
の熱量が２０Ｊ以下のときは、図５に示す適正条件で良
好な溶接を行うことができると考えられる。また、１回
のパルス照射の熱量が３０Ｊ以下のときは、図６に示す
適正条件で良好な溶接を行うことができると考えられ
る。Further, in FIGS. 5 and 6, the heat quantity of one pulse irradiation was set to 20 J and 30 J, respectively. Comparing FIG. 5 and FIG. 6, it can be seen that if the amount of heat of one pulse irradiation is increased, it is necessary to increase the duty ratio or the frequency. From this, it is considered that good welding can be performed under appropriate conditions shown in FIG. 5 when the amount of heat of one pulse irradiation is 20 J or less. Further, when the heat quantity of one pulse irradiation is 30 J or less, it is considered that good welding can be performed under the appropriate conditions shown in FIG.
【００４５】生産性の点から、溶接速度は速い方が好ま
しい。より具体的には溶接速度が１０００ｍｍ／ｍｉｎ
以上であることが好ましい。以上実施例に沿って本発明
を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではな
い。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能な
ことは当業者に自明であろう。From the viewpoint of productivity, a higher welding speed is preferable. More specifically, the welding speed is 1000 mm / min
It is preferable that it is above. Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited thereto. For example, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.
【００４６】[0046]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＹＡＧレーザを使用して割れ及びブローホールを発生す
ることなく良好にアルミニウム合金を溶接することがで
きる。As described above, according to the present invention,
A YAG laser can be used to successfully weld aluminum alloys without cracks and blowholes.
【図１】レーザ溶接装置の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a laser welding device.
【図２】ＹＡＧレーザを使用して溶接する場合のレーザ
照射領域の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a laser irradiation area when welding is performed using a YAG laser.
【図３】ＹＡＧレーザを使用した溶接の溶接条件に対す
る溶接欠陥の発生状況を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a state of occurrence of welding defects with respect to welding conditions of welding using a YAG laser.
【図４】溶接部の断面を示す写真のスケッチである。FIG. 4 is a sketch of a photograph showing a cross section of a weld.
【図５】１回のパルス照射の熱量を２０Ｊとしたときの
適正な溶接条件を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing appropriate welding conditions when the heat quantity of one pulse irradiation is 20J.
【図６】１回のパルス照射の熱量を３０Ｊとしたときの
適正な溶接条件を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing appropriate welding conditions when the heat quantity of one pulse irradiation is 30 J.
１０ ＸＹステージ １１ ノズル １２ アーム １３ リニアモータ １４ 光ファイバ １５ ＹＡＧレーザ発生装置 ２１〜２４ 溶融池の跡 ２５ 溶接欠陥 10 XY stage 11 Nozzle 12 Arm 13 Linear motor 14 Optical fiber 15 YAG laser generator 21-24 Mark of molten pool 25 Welding defect
Claims (11)
アルミニウム合金表面に照射しつつ、ＹＡＧレーザ光に
より照射されたアルミニウム合金表面領域のうち相互に
隣接する領域がオーバラップするように、被照射位置と
アルミニウム合金とを相対的に所定の溶接速度で移動さ
せて、アルミニウム合金の溶接を行うレーザ溶接方法に
おいて、 前記所定の溶接速度をｖ〔ｍｍ／ｍｉｎ〕、前記所定周
期に対する１周期あたりのレーザ光照射時間の割合をｄ
〔％〕としたとき、 ＹＡＧレーザのピーク出力を４ｋＷ以上、１周期あたり
の照射熱量を２０Ｊ以下とし、 ｖ≦４３００、かつ、ｄ≧（ｖ／１００）＋２９の関係
を満足するようにｖ及びｄを選択して溶接を行うレーザ
溶接方法。1. Irradiation is performed such that YAG laser light is applied to the aluminum alloy surface in a pulsed manner at a predetermined cycle, and areas adjacent to each other among the aluminum alloy surface areas irradiated with the YAG laser light overlap each other. In a laser welding method for welding an aluminum alloy by moving a position and an aluminum alloy relatively at a predetermined welding speed, the predetermined welding speed is v [mm / min] The ratio of laser light irradiation time is d
[%], The peak output of the YAG laser is 4 kW or more and the irradiation heat amount per cycle is 20 J or less, and v and 4 are satisfied so that the relationship of v ≦ 4300 and d ≧ (v / 100) +29 is satisfied. A laser welding method in which welding is performed by selecting d.
アルミニウム合金表面に照射しつつ、ＹＡＧレーザ光に
より照射されたアルミニウム合金表面領域のうち相互に
隣接する領域がオーバラップするように、被照射位置と
アルミニウム合金とを相対的に所定の溶接速度で移動さ
せて、アルミニウム合金の溶接を行うレーザ溶接方法に
おいて、 前記所定の溶接速度をｖ〔ｍｍ／ｍｉｎ〕、前記所定周
期に対する１周期あたりのレーザ光照射時間の割合をｄ
〔％〕としたとき、 ＹＡＧレーザのピーク出力を４ｋＷ以上、１周期あたり
の照射熱量を２０Ｊ以下とし、 ｖ≦６０００、かつ、ｄ≧７０の関係を満足するように
ｖ及びｄを選択して溶接を行うレーザ溶接方法。2. Irradiation is performed such that YAG laser light is applied to the aluminum alloy surface in a pulsed manner at a predetermined cycle, and areas adjacent to each other among the aluminum alloy surface areas irradiated with the YAG laser light overlap each other. In a laser welding method for welding an aluminum alloy by moving a position and an aluminum alloy relatively at a predetermined welding speed, the predetermined welding speed is v [mm / min] The ratio of laser light irradiation time is d
[%], The peak output of the YAG laser is 4 kW or more, the irradiation heat amount per cycle is 20 J or less, and v and d are selected so as to satisfy the relationship of v ≦ 6000 and d ≧ 70. Laser welding method for welding.
アルミニウム合金表面に照射しつつ、ＹＡＧレーザ光に
より照射されたアルミニウム合金表面領域のうち相互に
隣接する領域がオーバラップするように、被照射位置と
アルミニウム合金とを相対的に所定の溶接速度で移動さ
せて、アルミニウム合金の溶接を行うレーザ溶接方法に
おいて、 前記所定の溶接速度をｖ〔ｍｍ／ｍｉｎ〕、前記所定周
期に対する１周期あたりのレーザ光照射時間の割合をｄ
〔％〕としたとき、 ＹＡＧレーザのピーク出力を４〜７ｋＷ以上、１周期あ
たりの照射熱量を２０Ｊ以下とし、 ｖ≦６０００、かつ、ｄ≧５９の関係を満足するように
ｖ及びｄを選択して溶接を行うレーザ溶接方法。3. Irradiation is performed such that YAG laser light is applied to the aluminum alloy surface in a pulsed manner at a predetermined cycle, and areas adjacent to each other among the aluminum alloy surface areas irradiated with the YAG laser light overlap each other. In a laser welding method for welding an aluminum alloy by moving a position and an aluminum alloy relatively at a predetermined welding speed, the predetermined welding speed is v [mm / min] The ratio of laser light irradiation time is d
When [%] is set, the peak output of the YAG laser is 4 to 7 kW or more, the irradiation heat amount per cycle is 20 J or less, and v and d are selected so as to satisfy the relationship of v ≦ 6000 and d ≧ 59. Welding method for welding by welding.
アルミニウム合金表面に照射しつつ、ＹＡＧレーザ光に
より照射されたアルミニウム合金表面領域のうち相互に
隣接する領域がオーバラップするように、被照射位置と
アルミニウム合金とを相対的に所定の溶接速度で移動さ
せて、アルミニウム合金の溶接を行うレーザ溶接方法に
おいて、 前記所定の溶接速度をｖ〔ｍｍ／ｍｉｎ〕、パルス的に
ＹＡＧレーザ光を照射する周波数をｆ〔Ｈｚ〕としたと
き、 ＹＡＧレーザのピーク出力を４ｋＷ以下、１周期あたり
の照射熱量を２０Ｊ以下とし、 ｖ≦４３００、かつ、ｆ≧（ｖ／５０）＋５７の関係を
満足するようにｖ及びｆを選択して溶接を行うレーザ溶
接方法。4. Irradiation is performed such that YAG laser light is applied to the aluminum alloy surface in a pulsed manner at a predetermined cycle, and areas adjacent to each other among the aluminum alloy surface areas irradiated with the YAG laser light overlap each other. A laser welding method in which a position and an aluminum alloy are relatively moved at a predetermined welding speed to perform welding of an aluminum alloy, wherein the predetermined welding speed is v [mm / min] and pulsed YAG laser light is applied. When the frequency to be set is f [Hz], the peak output of the YAG laser is 4 kW or less, the irradiation heat amount per cycle is 20 J or less, and v ≦ 4300 and f ≧ (v / 50) +57 are satisfied. Welding method in which welding is performed by selecting v and f as described above.
アルミニウム合金表面に照射しつつ、ＹＡＧレーザ光に
より照射されたアルミニウム合金表面領域のうち相互に
隣接する領域がオーバラップするように、被照射位置と
アルミニウム合金とを相対的に所定の溶接速度で移動さ
せて、アルミニウム合金の溶接を行うレーザ溶接方法に
おいて、 前記所定の溶接速度をｖ〔ｍｍ／ｍｉｎ〕、パルス的に
ＹＡＧレーザ光を照射する周波数をｆ〔Ｈｚ〕としたと
き、 ＹＡＧレーザのピーク出力を４ｋＷ以下、１周期あたり
の照射熱量を２０Ｊ以下とし、 ｖ≦６０００、かつ、ｆ≧１４０の関係を満足するよう
にｖ及びｆを選択して溶接を行うレーザ溶接方法。5. Irradiation is performed in such a manner that the YAG laser light is applied to the aluminum alloy surface in a pulsed manner at a predetermined cycle, and areas adjacent to each other among the aluminum alloy surface areas irradiated with the YAG laser light overlap each other. A laser welding method in which a position and an aluminum alloy are relatively moved at a predetermined welding speed to perform welding of an aluminum alloy, wherein the predetermined welding speed is v [mm / min] and pulsed YAG laser light is applied. When the frequency to be set is f [Hz], the peak output of the YAG laser is 4 kW or less, the irradiation heat amount per cycle is 20 J or less, and v and f are set so as to satisfy the relationship of v ≦ 6000 and f ≧ 140. A laser welding method for selecting and welding.
アルミニウム合金表面に照射しつつ、ＹＡＧレーザ光に
より照射されたアルミニウム合金表面領域のうち相互に
隣接する領域がオーバラップするように、被照射位置と
アルミニウム合金とを相対的に所定の溶接速度で移動さ
せて、アルミニウム合金の溶接を行うレーザ溶接方法に
おいて、 前記所定の溶接速度をｖ〔ｍｍ／ｍｉｎ〕、パルス的に
ＹＡＧレーザ光を照射する周波数をｆ〔Ｈｚ〕としたと
き、 ＹＡＧレーザのピーク出力を４〜７ｋＷ以下、１周期あ
たりの照射熱量を２０Ｊ以下とし、 ｖ≦３６００、かつ、ｆ≧（３．３／１００）＊ｖ＋９
０の関係を満足するようにｖ及びｆを選択して溶接を行
うレーザ溶接方法。6. Irradiation is performed such that YAG laser light is applied to the aluminum alloy surface in a pulsed manner at a predetermined cycle, and areas adjacent to each other among the aluminum alloy surface areas irradiated with the YAG laser light overlap each other. A laser welding method in which a position and an aluminum alloy are relatively moved at a predetermined welding speed to perform welding of an aluminum alloy, wherein the predetermined welding speed is v [mm / min] and pulsed YAG laser light is applied. When the frequency to be set is f [Hz], the peak output of the YAG laser is 4 to 7 kW or less, the irradiation heat amount per cycle is 20 J or less, and v ≦ 3600, and f ≧ (3.3 / 100) * v + 9
A laser welding method in which v and f are selected so as to satisfy the relationship of 0 and welding is performed.
アルミニウム合金表面に照射しつつ、ＹＡＧレーザ光に
より照射されたアルミニウム合金表面領域のうち相互に
隣接する領域がオーバラップするように、被照射位置と
アルミニウム合金とを相対的に所定の溶接速度で移動さ
せて、アルミニウム合金の溶接を行うレーザ溶接方法に
おいて、 前記所定の溶接速度をｖ〔ｍｍ／ｍｉｎ〕、パルス的に
ＹＡＧレーザ光を照射する周波数をｆ〔Ｈｚ〕としたと
き、 ＹＡＧレーザのピーク出力を４〜７ｋＷ以下、１周期あ
たりの照射熱量を２０Ｊ以下とし、 ｖ≦６０００、かつ、ｆ≧２１０の関係を満足するよう
にｖ及びｆを選択して溶接を行うレーザ溶接方法。7. Irradiation is performed such that YAG laser light is applied to the aluminum alloy surface in a pulsed manner at a predetermined cycle, and areas adjacent to each other among the aluminum alloy surface areas irradiated with the YAG laser light overlap each other. A laser welding method in which a position and an aluminum alloy are relatively moved at a predetermined welding speed to perform welding of an aluminum alloy, wherein the predetermined welding speed is v [mm / min] and pulsed YAG laser light is applied. When the frequency to be set is f [Hz], the peak output of the YAG laser is 4 to 7 kW or less, the irradiation heat amount per cycle is 20 J or less, and v ≤ 6000 and v ≥ 210 And f are selected for welding.
アルミニウム合金表面に照射しつつ、ＹＡＧレーザ光に
より照射されたアルミニウム合金表面領域のうち相互に
隣接する領域がオーバラップするように、被照射位置と
アルミニウム合金とを相対的に所定の溶接速度で移動さ
せて、アルミニウム合金の溶接を行うレーザ溶接方法に
おいて、 前記所定の溶接速度をｖ〔ｍｍ／ｍｉｎ〕、前記所定周
期に対する１周期あたりのレーザ光照射時間の割合をｄ
〔％〕としたとき、 ＹＡＧレーザのピーク出力を４〜５ｋＷ、１周期あたり
の照射熱量を３０Ｊ以下とし、 ｖ≦２０００、かつ、ｄ≧（２．２／１００）＊ｖ＋３
５の関係を満足するようにｖ及びｄを選択して溶接を行
うレーザ溶接方法。8. Irradiation is performed such that YAG laser light is pulsedly irradiated on the aluminum alloy surface at a predetermined cycle, and areas adjacent to each other among the aluminum alloy surface areas irradiated by the YAG laser light overlap each other. In a laser welding method for welding an aluminum alloy by moving a position and an aluminum alloy relatively at a predetermined welding speed, the predetermined welding speed is v [mm / min] The ratio of laser light irradiation time is d
[%], The peak output of the YAG laser is 4 to 5 kW, the irradiation heat amount per cycle is 30 J or less, v ≦ 2000, and d ≧ (2.2 / 100) * v + 3
A laser welding method in which v and d are selected so as to satisfy the relationship of 5, and welding is performed.
アルミニウム合金表面に照射しつつ、ＹＡＧレーザ光に
より照射されたアルミニウム合金表面領域のうち相互に
隣接する領域がオーバラップするように、被照射位置と
アルミニウム合金とを相対的に所定の溶接速度で移動さ
せて、アルミニウム合金の溶接を行うレーザ溶接方法に
おいて、 前記所定の溶接速度をｖ〔ｍｍ／ｍｉｎ〕、前記所定周
期に対する１周期あたりのレーザ光照射時間の割合をｄ
〔％〕としたとき、 ＹＡＧレーザのピーク出力を４〜５ｋＷ以下、１周期あ
たりの照射熱量を３０Ｊ以下とし、 ｖ≦５０００、かつ、ｄ≧７９の関係を満足するように
ｖ及びｄを選択して溶接を行うレーザ溶接方法。9. Irradiation is performed such that YAG laser light is applied to the aluminum alloy surface in a pulsed manner at a predetermined cycle, and areas adjacent to each other among the aluminum alloy surface areas irradiated with the YAG laser light overlap each other. In a laser welding method for welding an aluminum alloy by moving a position and an aluminum alloy relatively at a predetermined welding speed, the predetermined welding speed is v [mm / min] The ratio of laser light irradiation time is d
[%], The peak output of the YAG laser is 4 to 5 kW or less, the irradiation heat amount per cycle is 30 J or less, and v and d are selected so as to satisfy the relationship of v ≦ 5000 and d ≧ 79. Welding method for welding by welding.
にアルミニウム合金表面に照射しつつ、ＹＡＧレーザ光
により照射されたアルミニウム合金表面領域のうち相互
に隣接する領域がオーバラップするように、被照射位置
とアルミニウム合金とを相対的に所定の溶接速度で移動
させて、アルミニウム合金の溶接を行うレーザ溶接方法
において、 前記所定の溶接速度をｖ〔ｍｍ／ｍｉｎ〕、パルス的に
ＹＡＧレーザ光を照射する周波数をｆ〔Ｈｚ〕としたと
き、 ＹＡＧレーザのピーク出力を４〜５ｋＷ以下、１周期あ
たりの照射熱量を３０Ｊ以下とし、 ｖ≦２０００、かつ、ｆ≧（２．５／１００）＊ｖ＋５
０の関係を満足するようにｖ及びｆを選択して溶接を行
うレーザ溶接方法。10. Irradiation is performed such that YAG laser light is applied to the aluminum alloy surface in a pulsed manner at a predetermined cycle, and areas adjacent to each other among the aluminum alloy surface areas irradiated with the YAG laser light overlap each other. A laser welding method in which a position and an aluminum alloy are relatively moved at a predetermined welding speed to perform welding of an aluminum alloy, wherein the predetermined welding speed is v [mm / min] and pulsed YAG laser light is applied. When the frequency to be set is f [Hz], the peak output of the YAG laser is 4 to 5 kW or less, the irradiation heat amount per cycle is 30 J or less, v ≦ 2000, and f ≧ (2.5 / 100) * v + 5
A laser welding method in which v and f are selected so as to satisfy the relationship of 0 and welding is performed.
にアルミニウム合金表面に照射しつつ、ＹＡＧレーザ光
により照射されたアルミニウム合金表面領域のうち相互
に隣接する領域がオーバラップするように、被照射位置
とアルミニウム合金とを相対的に所定の溶接速度で移動
させて、アルミニウム合金の溶接を行うレーザ溶接方法
において、 前記所定の溶接速度をｖ〔ｍｍ／ｍｉｎ〕、パルス的に
ＹＡＧレーザ光を照射する周波数をｆ〔Ｈｚ〕としたと
き、 ＹＡＧレーザのピーク出力を４〜５ｋＷ以下、１周期あ
たりの照射熱量を３０Ｊ以下とし、 ｖ≦５０００、かつ、ｆ≧１２０の関係を満足するよう
にｖ及びｆを選択して溶接を行うレーザ溶接方法。11. Irradiation is performed such that YAG laser light is applied to the aluminum alloy surface in a pulsed manner at a predetermined cycle, and areas adjacent to each other among the aluminum alloy surface areas irradiated with the YAG laser light overlap each other. A laser welding method in which a position and an aluminum alloy are relatively moved at a predetermined welding speed to perform welding of an aluminum alloy, wherein the predetermined welding speed is v [mm / min] and pulsed YAG laser light is applied. When the frequency is set to f [Hz], the peak output of the YAG laser is 4 to 5 kW or less, the irradiation heat amount per cycle is 30 J or less, and v ≦ 5000 and f ≧ 120 are satisfied. And f are selected for welding.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6182208A JPH0847788A (en) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | Yag laser welding method of aluminum alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6182208A JPH0847788A (en) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | Yag laser welding method of aluminum alloy |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0847788A true JPH0847788A (en) | 1996-02-20 |
Family
ID=16114252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6182208A Withdrawn JPH0847788A (en) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | Yag laser welding method of aluminum alloy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0847788A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022038954A1 (en) * | 2020-08-21 | 2022-02-24 | 日本軽金属株式会社 | Aluminum alloy filler metal, aluminum alloy welded structure, and method for welding aluminum material |
-
1994
- 1994-08-03 JP JP6182208A patent/JPH0847788A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022038954A1 (en) * | 2020-08-21 | 2022-02-24 | 日本軽金属株式会社 | Aluminum alloy filler metal, aluminum alloy welded structure, and method for welding aluminum material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3762676B2 (en) | Work welding method | |
| US7154065B2 (en) | Laser-hybrid welding with beam oscillation | |
| US7009139B2 (en) | Method and apparatus for composite YAG laser/arc welding | |
| CN102310289B (en) | Hybrid laser arc welding technology and equipment | |
| US6740845B2 (en) | Laser welding with beam oscillation | |
| KR101420950B1 (en) | A welding process and a welding arrangement | |
| CN109562491B (en) | Aluminum alloy laser welding system and method for laser welding aluminum alloy | |
| JPH07236984A (en) | Method and device for laser beam processing | |
| JP5812527B2 (en) | Hot wire laser welding method and apparatus | |
| JP2003164983A (en) | Welding method for metallic member | |
| JP2002001557A (en) | Butt welding method by laser beam | |
| JP2007090397A (en) | Lap fillet welding method | |
| JP2005144504A (en) | Lap laser welding method for galvanized steel sheet and welded joint of lap welded galvanized steel sheet | |
| JPH06114587A (en) | Butt welding method for thick plates | |
| JP3631936B2 (en) | Welding method and welding apparatus | |
| Fujinaga et al. | Improvements of welding characteristics of aluminum alloys with YAG laser and TIG arc hybrid system | |
| JPH0847788A (en) | Yag laser welding method of aluminum alloy | |
| JP2001246485A (en) | Laser/arc composite welding equipment | |
| JP7305502B2 (en) | Laser-arc hybrid welding equipment | |
| JP7284014B2 (en) | Laser-arc hybrid welding equipment | |
| JP2001205465A (en) | Method of composite welding by laser arc and welding equipment | |
| JP2003251481A (en) | Pulsed laser welding method and equipment | |
| JP2004195528A (en) | Laser irradiation arc welding method of magnesium or magnesium alloy | |
| JP2004160516A (en) | Laser filler welding method | |
| JPH09122958A (en) | Pulse laser beam welding method of aluminum alloy |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011106 |