CN102015193A - 复合焊接方法和复合焊接装置 - Google Patents

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Abstract

使第一激光束(13)与焊丝(7)相交从而照射被焊接物(6)的第一照射位置，对从焊丝(7)的目标位置离开了规定距离的第二照射位置照射第二激光束(14)，按照第一照射位置、第二照射位置和目标位置位于被焊接物(6)的焊接线上的方式，照射第一激光束(13)和第二激光束(14)的同时在焊丝(7)和被焊接物(6)之间进行电弧焊接，从而能够不使熔池变大、防止溅射产生、以较高速度进行焊接。

Description

复合焊接方法和复合焊接装置
技术领域
本发明涉及对被焊接物进行激光束照射和电弧焊接的复合焊接方法和复合焊接装置。
背景技术
激光焊接因为能量密度高、高速所以能够进行热影响部窄的焊接，但是在被焊接物有间隙(gap)时，有可能激光束从该间隙穿过而不能进行焊接。为了克服该问题，大多提出与消耗电极方式的电弧焊接并用的复合焊接方法。
作为一例，图13示出现有的复合焊接装置的模块结构图。激光产生部1由激光振荡器2、激光传送部3和集光光学系统4构成。集光光学系统4使激光束5照射到被焊接物6的焊接位置。激光传送部3采用光纤或透镜的组合构造等。集光光学系统4由一枚或多枚透镜构成。焊丝7由焊丝输送部8通过焊炬9输送到被焊接物6的焊接位置。电弧产生部10对焊丝输送部8进行控制。而且，电弧产生部10通过焊炬9将焊丝7向被焊接物6的焊接位置输送，并进行控制以在焊丝7和被焊接物6之间产生或停止焊接电弧11。控制部12控制激光产生部1和电弧产生部10。虽然未进行图示，但激光振荡器2输出预先设定的规定的输出值。此外，激光振荡器2接收由控制部12设定的输出值的信号，并输出该大小的激光束。而且，电弧产生部10与激光产生部1同样地，由控制部12来控制其输出。
对如上所述构成的现有复合焊接装置的动作进行说明。在焊接开始时，虽然未进行图示，但是收到了焊接开始命令的控制部12向激光产生部1发送激光焊接的开始信号，开始照射激光束5。与此同时，向电弧产生部10发送电弧焊接的开始信号，开始电弧放电，由此来开始焊接。在焊接结束时，收到了焊接结束命令的控制部12向激光产生部1发送激光焊接结束信号，结束照射激光束5。与此同时，向电弧产生部10发送电弧焊接结束信号，结束电弧放电，由此来结束焊接。
此外，对于以上所示的复合焊接方法，提出了多种改良。例如，在专利文献1中公开了如下的技术：通过将激光照射和电弧放电的间隔设置为规定间隔，以使电弧与激光不相互干扰，由此提高被焊接物的熔融速度。此外，在非专利文献1中，在上述那样的情况下，激光束不与焊丝直接相关，焊接电流大致为电弧焊接的焊接电流。因此，公开了熔池的大小也大致由电弧焊接的熔池的大小来决定的技术。
此外，在专利文献2中，公开了通过对焊丝直接照射激光束，使电弧电流减少，并且使基于电弧焊接的熔池的大小减小的技术。另外，在专利文献3中公开了如下的技术：在电弧焊接中使用脉冲电弧焊接，通过根据被焊接物的照射点处的激光/焊丝间距离来控制脉冲电弧焊接的脉冲频率，从而实现上述间隙裕度的提高。
但是，在现有技术中，没有提出具备了上述各种优点的复合焊接方法以及复合焊接装置。即，在现有技术中，不能使焊丝熔融所需的电弧能量或电弧电流减小，使由焊接电弧形成的熔池的大小减小。而且，不能防止伴随焊丝端熔滴的激烈蒸发的溅射产生。而且，不能对焊接位置投入高激光输出来获得高焊接速度。
专利文献1：特开2002-346777号公报
专利文献2：特开2008-93718号公报
专利文献3：特开2008-229631号公报
非专利文献1：片山聖二、内海怜、水谷正海、王静波、藤井孝治、アルミニウム合金のY A Gレ一ザ·M I Gハイブリツド溶接における溶込み特性とポロシテイの防止機構、軽金属溶接、44、3(2006)(片山圣二、内海怜、水谷正海、王静波、藤井孝治、铝合金的YAG激光·MIG混合焊接中的熔入特性和孔隙度的防止机构、轻金属焊接、44、3(2006))
发明内容
本发明提供一种复合焊接方法和复合焊接装置，能够使焊丝的熔融所需的电弧能量或电弧电流减小、使由焊接电弧形成的熔池的大小减小，并且能够防止伴随焊丝端熔滴的激烈蒸发的溅射产生，另外能够通过对焊接位置投入高的激光输出来获得高焊接速度。
本发明提供一种复合焊接方法，对被焊接物的焊接位置照射第一激光束和第二激光束的同时向焊接位置输送焊丝从而在与被焊接物之间进行电弧焊接，具有如下结构：按照第一激光束的光轴和焊丝的中心轴相交的方式经由焊丝对被焊接物的第一照射点照射第一激光束，对从焊丝的中心轴与被焊接物相交的目标点离开了规定距离的被焊接物的第二照射点照射第二激光束，第一照射点、目标点和第二照射点位于被焊接物的焊接线上。
根据这样的结构，能够使焊丝的熔融所需的电弧能量或电弧电流减小、使由焊接电弧形成的熔池的大小减小。而且能够防止伴随焊丝端熔滴的激烈蒸发的溅射产生。而且能够通过由第二激光束对焊接位置投入高的激光输出从而获得高的焊接速度。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1中的复合焊接装置的示意图。
图2是表示该实施方式1中的复合焊接方法的激光照射位置和焊丝目标位置的相互关系的示意图。
图3是表示该实施方式中的焊接电弧和第一激光束和第二激光束的动作时序的图。
图4是表示本发明的实施方式2中的复合焊接方法的激光照射位置和焊丝目标位置的相互关系的示意图。
图5是表示本发明的实施方式3中的复合焊接装置的示意图。
图6是表示该实施方式中的焊接电弧和第一激光束和第二激光束的其他动作时序的图。
图7是表示本发明的激光传送部和集光光学系统的结构的示意图。
图8是表示本发明的实施方式4中的复合焊接装置的结构的示意图。
图9A是表示该复合焊接装置中的第一激光束和焊丝的配置的示意图。
图9B是表示该复合焊接装置中的焊丝端熔滴的示意图。
图10是表示该复合焊接装置中的第一激光束的传播状态的示意图。
图11A是表示该复合焊接装置中的溅射产生的状态变化的图。
图11B是表示该复合焊接装置中的溅射产生的状态变化的图。
图11C是表示该复合焊接装置中的溅射产生的状态变化的图。
图11D是表示该复合焊接装置中的溅射产生的状态变化的图。
图11E是表示该复合焊接装置中的溅射产生的状态变化的图。
图11F是表示该复合焊接装置中的溅射产生的状态变化的图。
图12是表示该复合焊接装置中的改变激光输出时的焊缝外观的图。
图13是表示现有复合焊接装置的结构的模块图。
符号说明
6 被焊接物
7 焊丝
8 焊丝输送部
9 焊炬
9a 供电芯片
10 电弧产生部
11 焊接电弧
15 熔池
17 控制部
13 第一激光束
14 第二激光束
16 电流检测部
20 焊丝端熔滴
100 激光产生部
101，114 激光振荡器
115 激光输出设定部
102，102A，102B 激光传送部
103 集光光学系统
103A，103B 集光光学部件
113 脉冲电弧产生部
115 激光输出设定部
116 运算部
117 最大功率密度设定部
118 显示部
119 脉冲电弧
具体实施方式
(实施方式1)
图1是表示本发明的实施方式1中的复合焊接装置的示意图。在图1中，激光产生部100由激光振荡器101、激光传送部102和集光光学系统103构成。激光产生部100对被焊接物6的焊接位置照射第一激光束13以及第二激光束14。集光光学系统103将第一激光束13以及第二激光束14在被焊接物6的焊接位置进行集光。激光传送部102采用光纤或透镜的组合构造等。集光光学系统103由一枚或多枚透镜构成。焊丝7由焊丝输送部8通过焊炬9被输送到被焊接物6的焊接位置。电弧产生部10控制焊丝输送部8。而且，电弧产生部10通过焊炬9将焊丝7向被焊接物6的焊接位置输送，并进行控制使在焊丝7和被焊接物6之间产生或停止焊接电弧11。控制部17控制激光产生部100和电弧产生部10。控制部17可以采用计算机或具有运算功能的装置或机器人等。虽然未图示，但激光振荡器2输出预先设定的规定输出值。此外，激光振荡器2接收由控制部17设定的输出值的信号，并将其输出。而且，电弧产生部10与激光产生部100同样地由控制部17来控制其输出。如图1所示，本实施方式的复合焊接装置与图13所示的现有复合焊接装置的不同点是：对于本实施方式，激光振荡器101产生第一激光束13以及第二激光束14，集光光学系统103将第一激光束13以及第二激光束14照射到被焊接物6的焊接位置，控制部17对这些进行控制。
图2是表示本实施方式中的复合焊接方法的激光照射位置和焊丝目标位置的相互关系的示意图。图2中上下并排地示出从侧面观察的示意图和从上面观察的示意图。供电芯片9a安装在焊炬9的前端，对焊丝7提供电力。第一激光束13照射被焊接物6的表面的第一照射位置A。即，被焊接物6的表面的第一照射位置A位于第一激光束13的光轴aa’上。第二激光束14照射被焊接物6的表面的第二照射位置B。即，被焊接物6的表面的第二照射位置B位于第二激光束14的光轴bb’上。焊丝7向被焊接物6的目标位置C输送。即，被焊接物6的表面的目标位置C位于焊丝7的中心cc’上。第一激光束13与焊丝7相交地照射第一照射位置A。即，焊丝7的激光照射位置D和被焊接物6的表面的第一照射位置A位于第一激光束13的光轴aa’上。此外，被焊接物6的表面的目标位置C和焊丝7的激光照射位置D位于焊丝7的中心轴cc’上。在本实施方式中，按照成为这种位置关系的方式配置激光振荡器101、集光光学系统103或者焊炬9。焊接在粗箭头方向上沿被焊接物6的表面的焊接线M1M2来进行。另外，在图2中焊接线M1M2是直线，但也可以根据焊接位置而是曲线。即，第一照射位置A、第二照射位置B、目标位置C以这样的次序位于焊接线M1M2上。但是，第一照射位置A、目标位置C和第二照射位置B成为直线的方式较为实用。通过基于第一激光束13、第二激光束14以及焊丝7的焊接，在被焊接物6的表面的焊接位置形成熔池15。因此，熔池15形成在焊接线M1M2上。L1是表示第一照射位置A与目标位置C的在被焊接物6的表面的距离的激光/电弧间距离。L2是表示第二照射位置B与目标位置C的在被焊接物6的表面的距离的激光/电弧间距离。即，第二激光束14照射从焊丝7的目标位置C离开规定距离L2的第二照射位置B。
在本实施方式中，参照图3说明焊接开始时和焊接结束时的动作。图3是表示本实施方式中的复合焊接方法的焊接电弧11和第一激光束13和第二激光束14的动作时序的图。在焊接开始时，如信号P2所示，在t1时刻使第二激光束14的输出为ON。之后，在经过Δt1期间后的t2时刻，如信号PA所示，使焊接电弧11的输出为ON。之后，在经过Δt2期间后的t3时刻，如信号P1所示，使第一激光束13的输出为ON。即，从开始第二激光束14的照射后再经过规定期间Δt1之后，使焊接电弧11产生。之后，经过规定期间Δt2之后照射第一激光束13。其理由如下。
在第二激光束14的照射开始之后到焊接电弧11产生为止的Δt1期间，被焊接物6的焊接位置由第二激光束14来加热，激光激发等离子体或羽流(plume)产生。激光激发等离子体或者羽流能够使之后的焊接电弧11的开始变得容易。另一方面，在焊接电弧11产生之后到第一激光束13照射为止的Δt2期间，第一激光束13不碰到焊丝7，是用于使焊接电弧11产生的期间。这是因为，假设开始第一激光束13的照射后使焊接电弧11产生的情况下，向被焊接物6提供的焊丝7在与被焊接物6接触从而产生焊接电弧11之前受到第一激光束13的直接照射而熔融，有可能不能正常地使电弧焊接开始。
对焊接结束时的动作进行说明。在t4时刻，如信号P1、P2所示，同时结束第一激光束13和第二激光束14的照射。之后，在经过了期间Δt3后的t5，如信号PA所示，结束焊接电弧11。这是，通常在使焊接结束时，需要停止焊炬9来进行弧坑(crater)处理的操作。但是，若在焊炬9停止的状态下使第一激光束13和第二激光束14比焊接电弧11更长地照射，则被焊接物6中的熔深增加过多，因此有可能产生烧穿。因此，通过设置Δt3的期间，能够不产生烧穿，进行基于焊接电弧11的弧坑处理。
但是，在上述说明中，不特别规定对焊丝7照射的第一激光束13。但是，为了防止焊丝7过多地吸收第一激光束13的能量而蒸发，优选将第一激光束13的输出值设定为规定的容许值以下，即设定为在焊丝7的顶端形成的熔滴吸收第一激光束13的能量也不会激烈地蒸发。实际上，决定焊丝7吸收第一激光束13而蒸发的是，在焊丝7表面的激光照射位置D上的第一激光束的功率密度。考虑此情况，第一激光束13的输出值，通过将焊丝7的激光照射位置D处的第一激光束13的功率密度设定在规定的容许值以下，从而能够防止焊丝7顶端的熔滴的激烈蒸发。此外，在实际焊接作业中，可以直接管理的是被焊接物6的表面上所照射的第一激光束13的功率密度。考虑此情况，若决定了第一激光束13和焊丝7的配置关系，则第一激光束13的输出值将被焊接物6的第一照射位置A处的第一激光束13的功率密度设定在规定的容许值以下，从而能够防止焊丝7顶端的熔滴的激烈蒸发。
如以上所说明的那样，通过按照第一激光束13的光轴aa’与焊丝7的中心轴cc’相交的方式配置激光振荡器101以及焊炬9，由此能够通过对焊丝7直接照射第一激光束13。据此，能够使焊丝7的熔融所需的电弧能量或电弧电流减小，能够使由焊接电弧11形成的熔池13的大小减小。对于如此地限制第一激光束13的输出值的情况，后面叙述。
因为第二激光束14没有直接地照射焊丝7，所以其输出值不受来自焊丝7的限制。因此，可以根据焊接的被焊接物6的材质或板厚、需要的焊接速度、或者需要的焊缝形状，来设定第二激光束14的输出。例如，通过较高地设定第二激光束14的输出值，能够以高速或深的熔入来进行焊接。
如上所述根据本实施方式，能够使焊丝7的熔融所需的电弧能量或电弧电流减小，并且能够使由焊接电弧形成的熔池15的大小减小。与此同时，能够防止与焊丝7端部的熔滴的激烈蒸发相伴随的溅射产生。而且，通过第二激光束14对焊接位置投入高激光输出，能够获得高的焊接速度。
(实施方式2)
图4是表示本发明的实施方式2中的复合焊接方法的激光照射位置和焊丝目标位置的相互关系的示意图。图4也与图2同样地上下排列地示出从侧面观察的示意图和从上面观察的示意图。在图4中，与图2所示的实施方式1相比较，仅第二激光束14的照射方向和照射位置不同，除此之外，与图2同样。即，在本实施方式中，第二激光束14的第二照射位置B从焊丝7的目标位置C离开规定距离L2。另外，按目标位置C、第一照射位置A和第二照射位置B的顺序，形成直线。目标位置C、第一照射位置A和第二照射位置B按该顺序从焊接方向的目的地向起源在焊接线M1M2上排列。在本实施方式中，也是这三个位置位于直线状的方式比较实用。
另外，在本实施方式中，使第一激光束13的第一照射点A和第二激光束14的第二照射点B为不同的位置。但是，也可以使第一激光束13的第一照射位置A和第二激光束14的第二照射位置B为同一照射位置。在该情况下，第二激光束14的第二照射位置B和焊丝7的目标位置C之间离开规定距离L1。即，激光/电弧间距离L1与L2相等。
如上所述在本实施方式中，也能够使焊丝7的熔融所需的电弧能量或电弧电流减小，能够使由焊接电弧形成的熔池15的大小减小。与此同时，能够防止伴随焊丝7端部的熔滴的激烈蒸发的溅射产生。而且，通过第二激光束14对焊接位置投入高的激光输出，能够获得高的焊接速度。
(实施方式3)
图5是表示本发明的实施方式3中的复合焊接装置的示意图。本实施方式的焊接装置基本上具有与图1所示的实施方式1同样的结构。在图5中，激光产生部100由激光振荡器101、激光传送部102和集光光学系统103构成。激光产生部100对被焊接物6的焊接位置照射第一激光束13和第二激光束14。电弧产生部10与被焊接物6之间连接的电流检测部16在焊接电弧11产生时检测在焊丝7和被焊接物6之间流过的电流的时序。控制部17输入电流检测部16的输出信号，从而控制激光产生部100或电弧产生部10。电流检测部16也可以组装到电弧产生部10中。此外，作为电流检测部16，可以使用霍尔元件等检测部，也可以使用分流器(shunt)。
对本实施方式的动作进行说明。首先，说明不使用电流检测部16时的动作。在该情况下，因为是与实施方式1同样的动作，所以参照图3进行说明。在焊接开始时，虽然没有进行图示，但是接收到焊接起动信号之后控制部17在t1时刻控制激光产生部100，如信号P2所示，仅输出第二激光束14。之后，在经过了规定期间Δt1之后的t2时刻，控制电弧产生部10，如信号PA所示，通过焊丝输送部8将焊丝7向被焊接物6输送，使焊丝7与被焊接物6之间产生焊接电弧11。之后，在经过了规定期间Δt2之后的t3时刻，再次控制激光产生部100，如信号P1所示，照射第一激光束13。在焊接结束时，虽然没有进行图示，但是接收焊接结束信号之后控制部17在t4时刻控制激光产生部100，如信号P1、P2所示，结束第一激光束13和第二激光束14的照射的双方。之后，在经过了期间Δt3的t5时刻，如信号PA所示，控制电弧产生部10从而结束焊接电弧。
下面，参照图6说明使用电流检测部16时的动作。图6是表示该实施方式中的焊接电弧、第一激光束和第二激光束的其他动作时序的图。在焊接开始时，虽然未图示，但接收焊接开始信号之后控制部17在t2时刻控制电弧产生部10，利用焊丝输送部8将焊丝7向被焊接物6输送，如信号PA所示，使焊丝7和被焊接物6之间产生焊接电弧11。此时，在电流检测部16中检测到在焊丝7和被焊接物6之间流过电流之后，立刻向控制部17输出电流检测信号。控制部17接收电流检测信号之后控制激光产生部100，如信号P2所示，立刻输出第二激光束14。之后，在经过了期间Δt2的t3时刻，控制部17控制激光产生部100，如信号P1所示，照射第一激光束13。焊接结束时的动作与利用图3已说明的内容同样。如此，即使在图6所示那样的时序进行焊接，也能够获得与图3同样的效果。
这里，如在实施方式1～3说明的那样，对输出两个激光束的激光产生部100进行说明。在图1、图5，作为激光产生部100的最简单的结构，从激光振荡器101输出两个激光束，通过能够传送两个激光束的激光传送部102向集光光学系统103传送。在集光光学系统103中，集聚两个激光束之后分别作为第一激光束13和第二激光束14向被焊接物6照射。另外，第一激光束13和第二激光束14的被焊接物6上的第一以及第二照射位置A和B的间隔，能够通过从传送部102导入集光光学系统103的两个激光束的间隔来进行调整。
参照图7来说明此情况。图7是表示本发明的激光传送部和集光光学系统的结构的示意图。激光传送部102由分别传送从激光振荡器101产生的第一以及第二两个激光束13、14的第一以及第二激光传送部102A和102B构成。第一以及第二激光传送部102A、102B被配置为隔开激光传送部间隔L0。集光光学系统103由配置在激光传送部102侧的集光光学部件103A和配置在被焊接物6侧的集光光学部件103B构成。集光光学部件103A使从激光传送部102A、102B传送来的第一以及第二两个激光束13、14平行。集光光学部件103B分别将成为平行的第一以及第二两个激光束13、14集聚到第一以及第二照射位置A、B。激光传送部102A、102B例如是光纤。集光光学部件103A、103B例如是焦距相同或不同的凸透镜。如图7所示，通过调整激光传送部间隔L0，能够调整第一以及第二两个激光束13、14的在被焊接物6的表面上的第一以及第二照射位置A、B的间隔L1+L2。例如，第一激光束13和第二激光束14相对于被焊接物6的表面垂直时，L0＝L1+L2。这里，如已经说明的那样，L1是第一激光束13在被焊接物6的表面上的第一照射位置A与焊丝7在被焊接物6的表面上的目标位置C之间的间隔。L2是第二激光束14在被焊接物6的表面上的第二照射位置B与焊丝7在被焊接物6的表面上的目标位置C的间隔。在第一以及第二激光束13、14与被焊接物6的表面不垂直时，若知道L1+L2，则可以计算出激光传送部间隔L0。
但是，作为激光产生部100的另外的结构，也可以使用两个在图13示出的现有复合焊接装置中所使用的激光产生部1，将从两个激光产生部产生的两个激光束分别作为第一激光束13和第二激光束14来使用。
在以上所示的实施方式1～3中，使用电弧焊接以及电弧产生部10进行了说明，但是也可以代替电弧焊接而使用脉冲电弧焊接或者脉冲MIG电弧焊接，代替电弧产生部10而使用脉冲电弧产生部。由此，在获得与各实施方式同样的效果的同时，能够减少焊接时产生的溅射。
此外，在实施方式1～3中，关于被焊接物6以及焊丝7的材质没有特别指定，但被焊接物和焊丝可以都采用铝合金。
(实施方式4)
在本实施方式中，具体地说明实施方式1～3中的第一激光束13的输出值的限制。在本实施方式中，对于将第一激光束13的焊丝7的照射位置D处的功率密度限制在功率密度容许值以下的情况进行说明。
图8是表示本发明的实施方式4中的复合焊接装置的结构的示意图。对于与实施方式1～3所示的内容同样的结构以及动作，附加同一符号从而省略详细的说明，以不同的地方为中心进行说明。
在图8中，在本实施方式中，代替图1的电弧产生部10而使用脉冲电弧产生部113，代替激光振荡器101而使用激光振荡器114。此外，增加了由激光输出设定部115、最大功率密度设定部117、运算部116和显示部118构成的输出运算部130。激光输出设定部115设定激光振荡器114的激光输出值。最大功率密度设定部117设定第一激光束的规定位置处的功率密度容许值。运算部116利用后述的参数来运算激光振荡器114的激光输出值。显示部118显示由运算部116运算出的激光输出值。
虽然未图示，但是脉冲电弧产生部113输出由脉冲电流、基础(base)电流和脉冲宽度和基础宽度构成的脉冲状焊接电力，在焊丝7和被焊接物6之间产生脉冲电弧119的同时进行脉冲电弧焊接。使用脉冲电弧产生部113的理由是：通过脉冲电弧可以不在一个脉冲下使一个熔滴与熔池接触，而准确地使其移动到被焊接物6的焊接位置、能够更加有效地防止溅射的产生。
虽然未图示，但是激光振荡器114在来自运算部116的信号不连续的情况下，直接输出激光输出设定部115设定的输出设定值PS。此外，在来自运算部116的信号连续的情况下，优先输出从运算部116输入的输出运算值PC。
在以上的结构中，控制部17可以兼作激光输出设定部115。该情况下，构成为将控制部17的信号输入到运算部116中。
如在实施方式1～3说明的那样，从激光振荡器114向被焊接物6照射第一激光束13以及第二激光束14。但是，如在实施方式1～3说明的那样，因为第二激光束14不直接地照射焊丝7，所以其输出值不受来自焊丝7的限制。因此，在本实施方式中，对第一激光束13的输出值的运算控制进行说明。
在说明运算部116的运算方法和动作原理之前，为了说明运算时所需的参数等，对于第一激光束13和焊丝7的配置，参照图9A、图9B来进行说明。此外，参照图10说明第一激光束13的照射方向的传播。图9A是表示第一激光束13和焊丝7的配置的示意图。图9B是表示焊丝端熔滴的示意图。图10是从侧面观察第一激光束13的向被焊接物6表面的照射方向的传播状态的示意图。在图10中，左侧表示光轴aa’的照射源，右侧表示照射目的地。以下，与实施方式1～3相同的符号具有与实施方式1～3相同的意思。在图9A、图10中，F1是第一激光束13的光轴aa’与被焊接物6的交点即第一照射点(照射位置A)。在图9A中，F2是第一激光束13的光轴aa’与焊丝7的中心轴cc’的交点即照射点(激光照射位置D)。F3是焊丝7的中心轴cc’与被焊接物6的交点即目标点(目标位置C)。L1是表示照射位置F1和目标位置F3的距离的激光/焊丝间距离。αL是表示光轴aa’相对被焊接物6的倾斜的激光倾斜角度。αW是表示中心轴cc’相对被焊接物6的倾斜的焊丝倾斜角度。如图9B所示，焊丝7接受第一激光束13的照射或者脉冲电弧119的加热，在其顶端形成焊丝端熔滴20。在图10中，F0是通过集光光学系统103集聚第一激光束13时所得的焦点。Z与光轴aa’一致，取焦点F0为原点，取第一激光束13的传播方向(照射目的地方向)为正方向的坐标轴或者其坐标值。
Figure BPA00001250084100121
是表示焦点F0(或坐标轴Z的原点)处的第一激光束13的直径的集光径。
Figure BPA00001250084100131
是任意坐标值Z处的第一激光束13的直径。已知光束径
Figure BPA00001250084100132
在集光径
Figure BPA00001250084100133
和坐标值Z之间具有(数式1)所示的关系。
Figure BPA00001250084100134
(数式1)
其中这里，γ是由第一激光束13的光束质量和集光光学系统103决定的常数。ΔZ是焦点F0和照射点F1之间的距离，是第一激光束13的散焦量。因此，照射点F1处的光束径可记作
Figure BPA00001250084100135
其中，对于散焦量ΔZ的符号，照射点F1的坐标值Z为正时ΔZ取正值，坐标值Z为负时ΔZ取负值。例如，在图10的状态下，ΔZ取正值。
参照图8～图10说明运算部116的运算方法和动作原理。运算部116输入下面的参数进行运算，并将其运算结果作为输出运算值PC输出给激光振荡器114和显示部118。参数有两种，一种是激光输出设定部115设定的输出设定值PS、和最大功率密度设定部117设定的功率密度容许值W0。在本实施方式中，输出设定值PS是用户根据被焊接物6或焊接速度等所设定的激光振荡器101输出的功率。功率密度容许值W0是用户决定的照射位置D处的功率密度的容许值。在本实施方式中，是由焊丝7的材质和焊丝7的输送速度决定的函数。
此外，另一种是从焊接位置附近131获得的、集光径
Figure BPA00001250084100136
光束径散焦量ΔZ、激光/焊丝间距离L1、激光倾斜角度αL、焊丝倾斜角度αW。另外，虽然未图示，但是从焊接位置附近131获得的参数可以使用根据使用的焊接装置而预先测定的值。
为了不使图9B所示那样的焊丝端熔滴20激烈蒸发，使焊丝7的照射点F2处的功率密度运算值WC(如后所述，根据(数式3)算出)为功率密度容许值W0以下即可。因此首先，利用(数式1)计算照射点F2处的光束径
Figure BPA00001250084100138
得到(数式2)。
Figure BPA00001250084100139
(数式2)
其中这里，F1F2＝L1·tan(αW)/{cos(αL)·[tan(αL)+tan(αW)]}是照射点F1和照射点F2之间的距离。
求出光束径
Figure BPA000012500841001310
后，能够利用(数式3)来求出照射点F2处的功率密度运算值WC。
Figure BPA00001250084100141
(数式3)
接着，运算部116比较功率密度容许值W0和功率密度运算值WC。其结果，功率密度运算值WC比功率密度容许值W0小时，运算部116直接将输出设定值PS作为输出运算值PC，输出给激光振荡器14并且输出给显示部118。另一方面，功率密度运算值WC比功率密度容许值W0大时，运算部116利用(数式4)能够由功率密度容许值W0和照射点F2处的光束径
Figure BPA00001250084100142
计算出输出运算值PC。运算部116将运算出的输出运算值PC输出给激光振荡器并且输出给显示部118。
Figure BPA00001250084100143
(数式4)
在焊接时，激光振荡器114输出运算输出值PC，显示部118显示运算输出值PC。另外，在实际的焊接中，省略显示部118也没有影响。
在以上的说明中，使焊丝7的照射点F2处的功率密度运算值WC为功率密度容许值W0以下即可，其理由如下。如图9B所示，即使在焊丝7的顶端成为形成了焊丝端熔滴20的状态以后，焊丝7也继续接受第一激光束13的照射或脉冲电弧119的加热。因此，焊丝端熔滴20的大小增加。后续的脉冲期间开始后，在焊丝端熔滴20和焊丝7的固体部的边界附近产生缩颈。在脉冲期间中，缩颈成长，在脉冲期间即将结束之前或刚结束之后附近，焊丝端熔滴20从焊丝7的顶端脱离而转移到被焊接物6的焊接位置。焊丝端熔滴20从焊丝7的顶端脱离之后直到通过第一激光束13的照射范围为止，继续接受第一激光束13的照射。因此，焊丝端熔滴20的表面处的第一激光束13的功率密度过高时，焊丝端熔滴20的温度上升变得过大，达到沸点。于是，从焊丝端熔滴20产生激烈蒸发、伴随溅射。因此，为了防止焊丝端熔滴20激烈蒸发、变为溅射，需要限制焊丝7的照射点F2处的功率密度。在图10中，照射点F1和焦点F0作为不同位置进行了说明，但是二者也可以是同一位置。此时成为ΔZ＝0。
图11A～图11F是表示进行铝合金的脉冲MIG电弧焊接时的、功率密度变为过大时焊丝端熔滴激烈蒸发、产生溅射的状态的变化图。即，以图11A为开始点，示出每经过1ms的时刻下的溅射状态变化。在图11A中，示出焊接中的任意时序的实际焊丝端熔滴20和激光束5的相对位置关系。在该状态下，焊丝端熔滴20正在接受第一激光束13的照射而焊丝端熔滴20还未激烈蒸发。成为图11B～图11F时，焊丝端熔滴20接受第一激光束13的照射从而渐渐激烈蒸发，确认了在其周边作为溅射S而飞散的情况。
另外，图11A～图11F的实验是在下面的条件下进行的。被焊接物6是厚度2mm的A5052铝合金，焊丝7是直径1.2mm的A5356铝合金。第一激光束13是集光径0.2mm的光纤激光，输出为4.0kW，光纤径为0.1mm，准直透镜焦距为125mm，集光透镜焦距为250mm，散焦的光束径为0.9mm。激光/焊丝间距离L1是2mm、焊接速度是4m/分。
此外，为了确认本发明的实施方式的效果，对板厚2mm的A5052铝合金使用A5356的焊丝(直径1.2mm)，固定被焊接物表面上的光束径而仅改变激光输出来进行了复合焊接。图12是表示改变了激光输出时的焊缝外观的图。由图12的列a～列d可知，在激光输出为3.0kW(焊丝7的照射点F2处的功率密度的算出值为2.33kW/mm2)以下时，包括焊接位置周边(图中是上下周边)的洁净区域，焊缝表面良好。另一方面，由图12的列e可知，在激光输出为4.0kW(焊丝7的照射点F2处的功率密度的算出值为3.11kW/mm2)时，洁净区域变窄并且焊缝表面黑且脏。而且，在焊缝附近附着了许多小粒的溅射。焊缝表面的黑色污垢或其附近的许多小粒的溅射是焊接中的焊丝端熔滴接受激光束的照射、激烈蒸发的结果。其样子如图11B～图11F所示。另外，图12的实验条件与图11A～图11F相同。
如上所述，根据本实施方式，配置第一激光束13和焊丝7，使得对提供给被焊接物6的焊丝7直接照射第一激光束13、即第一激光束13的光轴aa’与焊丝7的中心轴cc’相交。此外，在使焊丝7的激光照射点F2处的第一激光束13的功率密度为规定值以下的情况下进行焊接。由此能够防止伴随焊丝端熔滴20的激烈蒸发的溅射产生。
在以上的说明中，作为脉冲电弧焊接的例，已经使用脉冲MIG电弧焊接进行了说明，但本发明不限于此。
此外，在本实施方式中，被焊接物和焊丝都使用了铝合金，但本发明不限于此。
此外，在以上的说明中，在使焊丝7的激光照射点F2处的第一激光束13的功率密度为规定值以下的情况下进行了焊接。在本实施方式中，该规定值利用由焊丝7的材质和焊丝7的输送速度所决定的函数运算出来设定。其理由如下。关于焊丝7的材质，因为材质不同时，在焊丝7的顶端形成的熔滴21的沸点变化，此外，对第一激光束13的吸收率也变化。另一方面，关于焊丝7的输送速度，焊丝7的输送速度改变时，第一激光束13与焊丝7的相互作用时间改变。因此，焊丝7熔融而达到沸点的加热时间也不同。
尤其，使用铝合金的焊丝7时，根据焊丝7所含的Mg(镁)的量而其沸点大幅改变。因此，上述规定值也可以是焊丝7所含的Mg的量的函数。
具体而言，使用5000系的铝合金焊丝时，将规定值设定在0.5～3kW/mm2的范围是良好的。此外，使用4000系的铝合金焊丝时，将规定值设定在0.5～5kW/mm2的范围是良好的。
此外，在本实施方式中，在使焊丝7的激光照射点F2处的第一激光束13的功率密度为规定值以下的情况下进行了焊接。但是，也可以限制第一激光束13的输出值，以使被焊接物6表面的第一激光束13的照射点F1(第一照射位置A)处的第一激光束13的功率密度为规定的容许值以下。在该情况下，也与实施方式4同样地，能利用数式1～数式4来运算第一激光束13的功率密度。
即，在本发明中，可以限制第一激光束13的输出值，以使激光照射点F2以及照射点F1以外的任意照射点处的第一激光束13的功率密度为规定值以下。因此，本发明通过将第一激光束13的输出值设定为规定的容许值以下，能够防止伴随焊丝端熔滴20的激烈蒸发的溅射产生。
产业上的可利用性
如上所述，本发明能够防止伴随焊丝端熔滴的激烈蒸发的溅射产生，所以在基于两个激光束的照射和电弧焊接的复合焊接方法等中是有用的。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修改后)一种复合焊接方法，对被焊接物的焊接位置照射第一激光束和第二激光束，并且向所述焊接位置输送焊丝从而在与所述被焊接物之间进行电弧焊接，其特征在于，
按照所述第一激光束的光轴与所述焊丝的中心轴相交的方式，经由所述焊丝对所述被焊接物的第一照射位置照射所述第一激光束，
对从所述焊丝的中心轴与所述被焊接物相交的目标位置离开规定距离的所述被焊接物的第二照射位置照射所述第二激光束，
所述第一照射位置、所述第二照射位置和所述目标位置位于所述被焊接物的焊接线上，
在照射所述第二激光束而经过了规定时间之后，在所述焊丝和所述被焊接物之间使电弧产生，在检测到产生了所述电弧之后，照射所述第一激光束。
2.根据权利要求1所述的复合焊接方法，其特征在于，
所述第一激光束的输出值被设定为规定的容许值以下。
3.根据权利要求1所述的复合焊接方法，其特征在于，
设定所述第一激光束的输出值，使得所述被焊接物的所述第一照射位置处的所述第一激光束的功率密度为规定的容许值以下。
4.根据权利要求1所述的复合焊接方法，其特征在于，
设定所述第一激光束的输出值，使得所述第一激光束的光轴与所述焊丝的中心轴相交的所述焊丝的照射位置处的所述第一激光束的功率密度为规定的容许值以下。
5.(删除)。
6.根据权利要求1所述的复合焊接方法，其特征在于，
在所述焊丝和所述被焊接物之间使电弧产生，在检测到产生了所述电弧之后一起照射所述第一激光束和所述第二激光束。
7.根据权利要求1所述的复合焊接方法，其特征在于，
所述目标位置与所述第一照射位置相比更位于所述焊接位置的前进方向，所述第二照射位置与所述目标位置相比更位于在所述焊接位置的前进方向上离开了所述规定距离的位置。
8.根据权利要求1所述的复合焊接方法，其特征在于，
所述目标位置与所述第一照射位置相比更位于所述焊接位置的前进方向，所述第二照射位置与所述目标位置相比更位于在所述焊接位置的前进方向的相反方向上离开了所述规定距离的位置。
9.根据权利要求1所述的复合焊接方法，其特征在于，
仅所述第一激光束的光轴与所述焊丝的中心轴相交。
10.根据权利要求1所述的复合焊接方法，其特征在于，
所述电弧焊接是脉冲MIG电弧焊接。
11.根据权利要求1所述的复合焊接方法，其特征在于，
所述被焊接物以及所述焊丝都是铝合金。
12.根据权利要求2所述的复合焊接方法，其特征在于，
所述规定值根据所述焊丝的材质和所述焊丝的输送速度来决定。
13.根据权利要求11所述的复合焊接方法，其特征在于，
所述规定值根据所述铝合金的所述焊丝中所含的镁的量来决定。
14.根据权利要求4所述的复合焊接方法，其特征在于，
所述规定值在所述焊丝由5000系的铝合金构成时，被设定为使得所述第一激光束的功率密度为0.5～3kW/mm2的范围。
15.根据权利要求4所述的复合焊接方法，其特征在于，
所述规定值在所述焊丝由4000系的铝合金构成时，被设定为使得所述第一激光束的功率密度为0.5～5kW/mm2的范围。
16.(修改后)一种复合焊接装置，具备：
激光产生部，其对被焊接物的焊接位置照射第一激光束以及第二激光束；
焊丝输送部，其经由焊炬向所述焊接位置输送焊丝；
电弧产生部，其提供用于对所述焊丝以及所述被焊接物进行电弧焊接的电力；以及
控制部，其控制所述激光产生部以及所述电弧产生部，
所述激光产生部被配置为：
按照所述第一激光束的光轴和所述焊丝的中心轴相交的方式，所述第一激光束经由所述焊丝照射所述被焊接物的第一照射位置；
所述第二激光束照射从所述焊丝的中心轴与所述被焊接物相交的目标位置离开了规定距离的所述被焊接物的第二照射位置；
所述第一照射位置、所述第二照射位置和所述目标位置位于所述被焊接物的焊接线上，
所述控制部，在照射所述第二激光束经而过了规定时间之后，在所述焊丝和所述被焊接物之间使电弧产生，在检测到产生了所述电弧之后，照射所述第一激光束。
17.根据权利要求16所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述控制部将所述第一激光束的输出值设定为规定的容许值以下。
18.根据权利要求16所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述控制部设定所述第一激光束的输出值，使得所述被焊接物的所述第一照射位置处的所述第一激光束的功率密度为规定的容许值以下。
19.根据权利要求16所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述控制部设定所述第一激光束的输出值，使得所述第一激光束的光轴和所述焊丝的中心轴相交的所述焊丝的照射位置处的所述第一激光束的功率密度为规定的容许值以下。
20.(删除)。
21.根据权利要求16所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述控制部，在所述焊丝和所述被焊接物之间使电弧产生，在检测到产生了所述电弧之后一起照射所述第一激光束和所述第二激光束。
22.根据权利要求16所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述目标位置与所述第一照射位置相比更位于所述焊接位置的前进方向，所述第二照射位置与所述目标位置相比更位于在所述焊接位置的前进方向上离开了所述规定距离的位置。
23.根据权利要求16所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述目标位置与所述第一照射位置相比位于所述焊接位置的前进方向，所述第二照射位置与所述第一照射位置相比位于在所述焊接位置的前进方向的相反方向上离开了所述规定距离的位置。
24.根据权利要求16所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述激光产生部配置为，仅所述第一激光束的光轴与所述焊丝的中心轴相交。
25.根据权利要求16所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述电弧焊接是脉冲MIG电弧焊接。
26.根据权利要求16所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述被焊接物以及所述焊丝都是铝合金。
27.根据权利要求17所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述规定值根据所述焊丝的材质和所述焊丝的输送速度来决定。
28.根据权利要求19所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述规定值根据所述铝合金的所述焊丝中所含的镁的量来决定。
29.根据权利要求19所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述规定值在所述焊丝由5000系的铝合金构成时，被设定为使得所述第一激光束的功率密度为0.5～3kW/mm2的范围。
30.根据权利要求19所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述规定值在所述焊丝由4000系的铝合金构成时，被设定为使得所述第一激光束的功率密度为0.5～5kW/mm2的范围。
31.一种复合焊接装置，具备：
激光产生部，其对被焊接物的焊接位置照射第一激光束以及第二激光束；
焊丝输送部，其经由焊炬向所述焊接位置输送焊丝；
脉冲电弧产生部，其提供用于对所述焊丝以及所述被焊接物进行电弧焊接的电力；
控制部，其控制所述激光产生部以及所述脉冲电弧产生部；
激光输出设定部，其设定所述激光产生部中的所述第一激光束的输出；
最大功率密度设定部，其设定所述第一激光束的规定位置处的最大功率密度容许值；以及
运算部，其运算所述第一激光束的功率密度运算值，
所述激光产生部被配置为：
按照所述第一激光束的光轴和所述焊丝的中心轴相交的方式，所述第一激光束经由所述焊丝照射所述被焊接物的第一照射位置；
所述第二激光束照射从所述焊丝的中心轴与所述被焊接物相交的目标位置离开了规定距离的所述被焊接物的第二照射位置；
所述第一照射位置、所述第二照射位置和所述目标位置位于所述被焊接物的焊接线上，
所述运算部利用参数进行运算，所述参数由所述激光输出设定部设定的输出设定值、所述最大功率密度设定部设定的功率密度容许值、集聚所述第一激光束时的焦点处的集光径、以所述第一激光束的焦点为原点且以所述第一激光束的传播方向的光轴以坐标轴的任意坐标值的光束径、所述第一激光束照射所述被焊接物的第一照射点时的散焦量、所述被焊接物的表面上的所述第一激光束的第一照射点到所述焊丝的目标点的激光/焊丝间距离、所述第一激光束的光轴相对所述被焊接物的表面的激光倾斜角度、及所述焊丝的中心轴相对于所述被焊接物的表面的焊丝倾斜角度构成，当根据所述参数计算出的、所述第一激光束的光轴和所述焊丝的中心轴相交的激光照射点处的所述功率密度运算值超过所述功率密度容许值时，利用所述功率密度容许值和所述参数来运算输出运算值并向所述激光产生部输出，
由此，使所述第一激光束的光轴和所述焊丝的中心轴相交的交点处的所述第一激光束的功率密度成为所述功率密度容许值以下从而进行焊接。

Claims (31)

1.一种复合焊接方法，对被焊接物的焊接位置照射第一激光束和第二激光束，并且向所述焊接位置输送焊丝从而在与所述被焊接物之间进行电弧焊接，其特征在于，
按照所述第一激光束的光轴与所述焊丝的中心轴相交的方式，经由所述焊丝对所述被焊接物的第一照射位置照射所述第一激光束，
对从所述焊丝的中心轴与所述被焊接物相交的目标位置离开规定距离的所述被焊接物的第二照射位置照射所述第二激光束，
所述第一照射位置、所述第二照射位置和所述目标位置位于所述被焊接物的焊接线上。
2.根据权利要求1所述的复合焊接方法，其特征在于，
所述第一激光束的输出值被设定为规定的容许值以下。
3.根据权利要求1所述的复合焊接方法，其特征在于，
设定所述第一激光束的输出值，使得所述被焊接物的所述第一照射位置处的所述第一激光束的功率密度为规定的容许值以下。
4.根据权利要求1所述的复合焊接方法，其特征在于，
设定所述第一激光束的输出值，使得所述第一激光束的光轴与所述焊丝的中心轴相交的所述焊丝的照射位置处的所述第一激光束的功率密度为规定的容许值以下。
5.根据权利要求1所述的复合焊接方法，其特征在于，
照射所述第二激光束经过规定时间之后在所述焊丝和所述被焊接物之间使电弧产生，检测到产生了所述电弧之后照射所述第一激光束。
6.根据权利要求1所述的复合焊接方法，其特征在于，
在所述焊丝和所述被焊接物之间使电弧产生，在检测到产生了所述电弧之后一起照射所述第一激光束和所述第二激光束。
7.根据权利要求1所述的复合焊接方法，其特征在于，
所述目标位置与所述第一照射位置相比更位于所述焊接位置的前进方向，所述第二照射位置与所述目标位置相比更位于在所述焊接位置的前进方向上离开了所述规定距离的位置。
8.根据权利要求1所述的复合焊接方法，其特征在于，
所述目标位置与所述第一照射位置相比更位于所述焊接位置的前进方向，所述第二照射位置与所述目标位置相比更位于在所述焊接位置的前进方向的相反方向上离开了所述规定距离的位置。
9.根据权利要求1所述的复合焊接方法，其特征在于，
仅所述第一激光束的光轴与所述焊丝的中心轴相交。
10.根据权利要求1所述的复合焊接方法，其特征在于，
所述电弧焊接是脉冲MIG电弧焊接。
11.根据权利要求1所述的复合焊接方法，其特征在于，
所述被焊接物以及所述焊丝都是铝合金。
12.根据权利要求2所述的复合焊接方法，其特征在于，
所述规定值根据所述焊丝的材质和所述焊丝的输送速度来决定。
13.根据权利要求11所述的复合焊接方法，其特征在于，
所述规定值根据所述铝合金的所述焊丝中所含的镁的量来决定。
14.根据权利要求4所述的复合焊接方法，其特征在于，
所述规定值在所述焊丝由5000系的铝合金构成时，被设定为使得所述第一激光束的功率密度为0.5～3kW/mm2的范围。
15.根据权利要求4所述的复合焊接方法，其特征在于，
所述规定值在所述焊丝由4000系的铝合金构成时，被设定为使得所述第一激光束的功率密度为0.5～5kW/mm2的范围。
16.一种复合焊接装置，具备：
激光产生部，其对被焊接物的焊接位置照射第一激光束以及第二激光束；
焊丝输送部，其经由焊炬向所述焊接位置输送焊丝；
电弧产生部，其提供用于对所述焊丝以及所述被焊接物进行电弧焊接的电力；以及
控制部，其控制所述激光产生部以及所述电弧产生部，
所述激光产生部被配置为：
按照所述第一激光束的光轴和所述焊丝的中心轴相交的方式，所述第一激光束经由所述焊丝照射所述被焊接物的第一照射位置；
所述第二激光束照射从所述焊丝的中心轴与所述被焊接物相交的目标位置离开了规定距离的所述被焊接物的第二照射位置；
所述第一照射位置、所述第二照射位置和所述目标位置位于所述被焊接物的焊接线上。
17.根据权利要求16所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述控制部将所述第一激光束的输出值设定为规定的容许值以下。
18.根据权利要求16所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述控制部设定所述第一激光束的输出值，使得所述被焊接物的所述第一照射位置处的所述第一激光束的功率密度为规定的容许值以下。
19.根据权利要求16所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述控制部设定所述第一激光束的输出值，使得所述第一激光束的光轴和所述焊丝的中心轴相交的所述焊丝的照射位置处的所述第一激光束的功率密度为规定的容许值以下。
20.根据权利要求16所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述控制部，在照射所述第二激光束经过了规定时间之后在所述焊丝和所述被焊接物之间使电弧产生，在检测到产生了所述电弧之后照射所述第一激光束。
21.根据权利要求16所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述控制部，在所述焊丝和所述被焊接物之间使电弧产生，在检测到产生了所述电弧之后一起照射所述第一激光束和所述第二激光束。
22.根据权利要求16所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述目标位置与所述第一照射位置相比更位于所述焊接位置的前进方向，所述第二照射位置与所述目标位置相比更位于在所述焊接位置的前进方向上离开了所述规定距离的位置。
23.根据权利要求16所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述目标位置与所述第一照射位置相比位于所述焊接位置的前进方向，所述第二照射位置与所述第一照射位置相比位于在所述焊接位置的前进方向的相反方向上离开了所述规定距离的位置。
24.根据权利要求16所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述激光产生部配置为，仅所述第一激光束的光轴与所述焊丝的中心轴相交。
25.根据权利要求16所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述电弧焊接是脉冲MIG电弧焊接。
26.根据权利要求16所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述被焊接物以及所述焊丝都是铝合金。
27.根据权利要求17所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述规定值根据所述焊丝的材质和所述焊丝的输送速度来决定。
28.根据权利要求19所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述规定值根据所述铝合金的所述焊丝中所含的镁的量来决定。
29.根据权利要求19所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述规定值在所述焊丝由5000系的铝合金构成时，被设定为使得所述第一激光束的功率密度为0.5～3kW/mm2的范围。
30.根据权利要求19所述的复合焊接装置，其特征在于，
所述规定值在所述焊丝由4000系的铝合金构成时，被设定为使得所述第一激光束的功率密度为0.5～5kW/mm2的范围。
31.一种复合焊接装置，具备：
激光产生部，其对被焊接物的焊接位置照射第一激光束以及第二激光束；
焊丝输送部，其经由焊炬向所述焊接位置输送焊丝；
脉冲电弧产生部，其提供用于对所述焊丝以及所述被焊接物进行电弧焊接的电力；
控制部，其控制所述激光产生部以及所述脉冲电弧产生部；
激光输出设定部，其设定所述激光产生部中的所述第一激光束的输出；
最大功率密度设定部，其设定所述第一激光束的规定位置处的最大功率密度容许值；以及
运算部，其运算所述第一激光束的功率密度运算值，
所述激光产生部被配置为：
按照所述第一激光束的光轴和所述焊丝的中心轴相交的方式，所述第一激光束经由所述焊丝照射所述被焊接物的第一照射位置；
所述第二激光束照射从所述焊丝的中心轴与所述被焊接物相交的目标位置离开了规定距离的所述被焊接物的第二照射位置；
所述第一照射位置、所述第二照射位置和所述目标位置位于所述被焊接物的焊接线上，
所述运算部利用参数进行运算，所述参数由所述激光输出设定部设定的输出设定值、所述最大功率密度设定部设定的功率密度容许值、集聚所述第一激光束时的焦点处的集光径、以所述第一激光束的焦点为原点且以所述第一激光束的传播方向的光轴以坐标轴的任意坐标值的光束径、所述第一激光束照射所述被焊接物的第一照射点时的散焦量、所述被焊接物的表面上的所述第一激光束的第一照射点到所述焊丝的目标点的激光/焊丝间距离、所述第一激光束的光轴相对所述被焊接物的表面的激光倾斜角度、及所述焊丝的中心轴相对于所述被焊接物的表面的焊丝倾斜角度构成，当根据所述参数计算出的、所述第一激光束的光轴和所述焊丝的中心轴相交的激光照射点处的所述功率密度运算值超过所述功率密度容许值时，利用所述功率密度容许值和所述参数来运算输出运算值并向所述激光产生部输出，
由此，使所述第一激光束的光轴和所述焊丝的中心轴相交的交点处的所述第一激光束的功率密度成为所述功率密度容许值以下从而进行焊接。
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