JPS60121093A - レ−ザ溶接方法 - Google Patents
レ−ザ溶接方法Info
- Publication number
- JPS60121093A JPS60121093A JP58230024A JP23002483A JPS60121093A JP S60121093 A JPS60121093 A JP S60121093A JP 58230024 A JP58230024 A JP 58230024A JP 23002483 A JP23002483 A JP 23002483A JP S60121093 A JPS60121093 A JP S60121093A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- preheating
- laser beam
- weld line
- laser
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/067—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/60—Preliminary treatment
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、熱交換器、エアフィンクーラー、自動車板金
部品などに応用されるレーデ溶接方法に関する。
部品などに応用されるレーデ溶接方法に関する。
レーデ溶接法は、アーク溶接法などと異なｐ高エネルギ
ー密度を有している。このため、溶接による熱影響部や
熱変形が少なく、高速で高精度の溶接が可能である。ま
た、■開先継手で深溶込みの溶接ができるため、生産性
も高い。
ー密度を有している。このため、溶接による熱影響部や
熱変形が少なく、高速で高精度の溶接が可能である。ま
た、■開先継手で深溶込みの溶接ができるため、生産性
も高い。
従来のレーデ溶接方法を第１図に示す。この方法は母材
１（被溶接物）の溶接部を洗浄及び予熱した後、集光レ
ンズ２で集束されたレーザビーム３を母材１に照射して
溶接を行なう方法である。ここで図中４Ｆ！溶接シール
ド用アルゴンガス、５は溶接金楓である。
１（被溶接物）の溶接部を洗浄及び予熱した後、集光レ
ンズ２で集束されたレーザビーム３を母材１に照射して
溶接を行なう方法である。ここで図中４Ｆ！溶接シール
ド用アルゴンガス、５は溶接金楓である。
しかしながら、この溶接方法は次のような欠点がある。
即ち母材表面が油等で汚れている場合、溶接金属中和そ
れらの蒸気がトラップされ。
れらの蒸気がトラップされ。
プローホールなど溶接欠陥の原因となる。このため、従
来は溶接する前に母材表面を有機溶剤等で洗浄し、油等
の汚れを落とす必要があり。
来は溶接する前に母材表面を有機溶剤等で洗浄し、油等
の汚れを落とす必要があり。
また溶接部か複雑な形状をしている場合は洗浄・に手間
取るなど、レーザ溶接の特徴である高生産性が損われる
問題がある。更に中・高炭素鋼の溶接では割れが発生し
やすいため、母材の予熱処理などが施される。現在では
電気炉などによりこの処理が行なわれているが、生産性
を損っているばかりでなく、高精度が要求されている製
品では、この処理による熱変形、溶接割れが問題となる
。このため、高精度の溶接が可能なレーデ溶接法の特徴
が生かされない間軸がある。
取るなど、レーザ溶接の特徴である高生産性が損われる
問題がある。更に中・高炭素鋼の溶接では割れが発生し
やすいため、母材の予熱処理などが施される。現在では
電気炉などによりこの処理が行なわれているが、生産性
を損っているばかりでなく、高精度が要求されている製
品では、この処理による熱変形、溶接割れが問題となる
。このため、高精度の溶接が可能なレーデ溶接法の特徴
が生かされない間軸がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので。
その目的とするところは、母相表面の洗浄を省略し、熱
変形、溶接割れを防止して、予熱及び溶接を１工程で行
うことにより生産性及び品質を向上することができるレ
ーザ溶接方法を得んとするものである。
変形、溶接割れを防止して、予熱及び溶接を１工程で行
うことにより生産性及び品質を向上することができるレ
ーザ溶接方法を得んとするものである。
すなわち本発明は、溶接用レーザビームの一部を分岐し
て予熱用レーザビームを形成し、この予熱用レーザビー
ムを溶接前の溶接線上に照射して溶接線付近の汚れを燃
焼、蒸発させるとともに局部的な予熱を行ない、しかる
後上記溶接用レーザビームを用いて溶接施工することを
特徴とする。
て予熱用レーザビームを形成し、この予熱用レーザビー
ムを溶接前の溶接線上に照射して溶接線付近の汚れを燃
焼、蒸発させるとともに局部的な予熱を行ない、しかる
後上記溶接用レーザビームを用いて溶接施工することを
特徴とする。
以下本発明方法を図示する実施例を参照して説明する。
このレーデ溶接方法は、第２図に示すように溶接用レー
ザビーム１１の＋一部を予熱用レーデビーム１２として
半透過８１３で取出し、これを全反射ミラー１４及び集
光レンズ１５を用いて母１１６の溶接直前の溶接線上に
焦点Ｆをほかじて照射する。この予熱用レーザビーム１
２は、母材１６表面上にある油や水分等の汚れ１７を燃
焼あるいは蒸発させて除去し、同時に局部的な予熱を行
なう。
ザビーム１１の＋一部を予熱用レーデビーム１２として
半透過８１３で取出し、これを全反射ミラー１４及び集
光レンズ１５を用いて母１１６の溶接直前の溶接線上に
焦点Ｆをほかじて照射する。この予熱用レーザビーム１
２は、母材１６表面上にある油や水分等の汚れ１７を燃
焼あるいは蒸発させて除去し、同時に局部的な予熱を行
なう。
一１ｌ接用レーデビーム１ノは、集光レーンズ１８で集
束され、母材１６の溶接線上に焦点Ｆを合わせて照射さ
れ、予熱用レーデビーム１２で清浄化され予熱された溶
接線上を溶接施工する。
束され、母材１６の溶接線上に焦点Ｆを合わせて照射さ
れ、予熱用レーデビーム１２で清浄化され予熱された溶
接線上を溶接施工する。
この溶接方法によれば、金属表面上の汚れ１７がレーザ
ビームを吸収しやすいので、予熱用レーデビームで効率
よく燃焼、蒸発させることができる。しかも溶接点は非
常に小さい（直径約０．１ ｍｔ ）ので、予熱用レー
ザビーム１２の焦点のばかしは小さくできる。したがっ
てエネルギー密度が大きくなり、このレーザビーム１２
の／臂ワーをかなｐ小さくできる。また、光沢のある金
属表面ではレーザビームの反射率は大きいが、油膜等に
より吸収率は上シ、小パワーであっても予熱は可能であ
る。このため溶接用レーザビーム１１のパワーは太きく
減少することはなく、溶は込み深さなどの溶接特性に大
きな貧化はない。
ビームを吸収しやすいので、予熱用レーデビームで効率
よく燃焼、蒸発させることができる。しかも溶接点は非
常に小さい（直径約０．１ ｍｔ ）ので、予熱用レー
ザビーム１２の焦点のばかしは小さくできる。したがっ
てエネルギー密度が大きくなり、このレーザビーム１２
の／臂ワーをかなｐ小さくできる。また、光沢のある金
属表面ではレーザビームの反射率は大きいが、油膜等に
より吸収率は上シ、小パワーであっても予熱は可能であ
る。このため溶接用レーザビーム１１のパワーは太きく
減少することはなく、溶は込み深さなどの溶接特性に大
きな貧化はない。
なお予熱用レーザビーム１２の照射によって生じた油や
水などの煙や蒸気１９などは、ノズル２０よυ屋素ガス
等の不活性ガス２ノを用いて吹き飛ばすことにより、金
義表面に到達するレーザビーム７のパワーの減少を防ぎ
効果を増すことができる。なお図中２２は溶接金属、２
３は溶接シールド用アルゴンガスを示す。
水などの煙や蒸気１９などは、ノズル２０よυ屋素ガス
等の不活性ガス２ノを用いて吹き飛ばすことにより、金
義表面に到達するレーザビーム７のパワーの減少を防ぎ
効果を増すことができる。なお図中２２は溶接金属、２
３は溶接シールド用アルゴンガスを示す。
しかして本発明のレーザ溶接方法によれは次のような効
果がある。
果がある。
即ち従来は、有機溶剤による金属表面の洗＃、予熱、溶
接の３工程を必要としたが、この方法では同時に行うこ
とができるためｌ工程に減少し、生産性が向上する。ま
た有機溶剤を使用しないため、作業者の安全性が向上す
る。更に溶接＠前に、しかも局部的な予熱が行なわれる
ため、熱変形がほとんどない。
接の３工程を必要としたが、この方法では同時に行うこ
とができるためｌ工程に減少し、生産性が向上する。ま
た有機溶剤を使用しないため、作業者の安全性が向上す
る。更に溶接＠前に、しかも局部的な予熱が行なわれる
ため、熱変形がほとんどない。
次に本発明の具体的実施例につき説明する。
出力３ＫＷのＣＯ，レーザによる溶接を行う際、第２図
において約１０％のレーザビームを反射する半透過鏡１
３により予熱用レーデビーム１２を取り出し、これを母
材１６の金属表面上に照射した。レーザ溶接によって生
ずるビード幅は約３順であるので、予熱用レーザビーム
１２の金属表面上のスポットサイズは１両側ｌ朋の余裕
をみて約５ｎとした。このビームの金属表面上の・母ワ
ー密度は約４００ Ｗ／ ｃｒｎ” で、金属表面の油
などを燃焼、蒸発させるのに十分なパワー密度である。
において約１０％のレーザビームを反射する半透過鏡１
３により予熱用レーデビーム１２を取り出し、これを母
材１６の金属表面上に照射した。レーザ溶接によって生
ずるビード幅は約３順であるので、予熱用レーザビーム
１２の金属表面上のスポットサイズは１両側ｌ朋の余裕
をみて約５ｎとした。このビームの金属表面上の・母ワ
ー密度は約４００ Ｗ／ ｃｒｎ” で、金属表面の油
などを燃焼、蒸発させるのに十分なパワー密度である。
また、このエネルギーの一部は母材余興にも吸収され、
局部的な予熱効果が得られた。予熱用レーデビーム１２
の照射によって生ずる油等の蒸気１９は窒素ガスで吹き
飛はし、金執表面に到達するエネルギー量を減少させな
いようにして、油膜のある金属の溶接を行ったところ、
ブローホール、溶接割れ等はなく良好な溶接結果が得ら
れた。なお、従来の第１図に示すレーザ溶接方法でこの
金属の表面を洗浄することなくレーザ浴接を行った結果
、第３図のように浴接金属中にブローホール２４の溶接
欠陥が多数みられた。このことから本発明によるレーザ
溶接方法は＾能率（３工根が１工程になる）高品質（溶
接欠陥なし）レーザ溶接方法であることが確認された。
局部的な予熱効果が得られた。予熱用レーデビーム１２
の照射によって生ずる油等の蒸気１９は窒素ガスで吹き
飛はし、金執表面に到達するエネルギー量を減少させな
いようにして、油膜のある金属の溶接を行ったところ、
ブローホール、溶接割れ等はなく良好な溶接結果が得ら
れた。なお、従来の第１図に示すレーザ溶接方法でこの
金属の表面を洗浄することなくレーザ浴接を行った結果
、第３図のように浴接金属中にブローホール２４の溶接
欠陥が多数みられた。このことから本発明によるレーザ
溶接方法は＾能率（３工根が１工程になる）高品質（溶
接欠陥なし）レーザ溶接方法であることが確認された。
第１図は従来のレーデ浴接方法の説明図、第２図は本発
明の一実施例を示すレーザ浴接方法の説明図、第３図は
比較例におけるレーザ溶接結果を示す説明図である。 １ノ・・・溶接用レーザビーム、１２・・・予熱用レー
デビーム、１３・・・半透過鏡、１４・・・全反射ミラ
ー、１５・・・集光レンズ、１６・・・母材、１７・・
・汚れ、１８・・・集光レンズ、１９・・・蒸気、２０
・・・ノズル、２１・・・不活性ガス、２２・・・溶接
余興。 ２３・・・溶接シールド用アルゴンガス、２４・・・ブ
ローポール。 出願人惺代理人 弁理士 鈴 江 武 彦オｌ 図
明の一実施例を示すレーザ浴接方法の説明図、第３図は
比較例におけるレーザ溶接結果を示す説明図である。 １ノ・・・溶接用レーザビーム、１２・・・予熱用レー
デビーム、１３・・・半透過鏡、１４・・・全反射ミラ
ー、１５・・・集光レンズ、１６・・・母材、１７・・
・汚れ、１８・・・集光レンズ、１９・・・蒸気、２０
・・・ノズル、２１・・・不活性ガス、２２・・・溶接
余興。 ２３・・・溶接シールド用アルゴンガス、２４・・・ブ
ローポール。 出願人惺代理人 弁理士 鈴 江 武 彦オｌ 図
Claims (1)
- 溶接用レーザビームの一部を分岐して予熱用Ｌ／−ｆヒ
ームを形成し、この予熱用レーデビームを溶接前の溶接
線上に照射して予熱した後止０ピ溶接用レーザビームを
用いて溶接施工することを特徴とするレーデ溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58230024A JPS60121093A (ja) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | レ−ザ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58230024A JPS60121093A (ja) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | レ−ザ溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60121093A true JPS60121093A (ja) | 1985-06-28 |
Family
ID=16901370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58230024A Pending JPS60121093A (ja) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | レ−ザ溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60121093A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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-
1983
- 1983-12-06 JP JP58230024A patent/JPS60121093A/ja active Pending
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