JP2000176662A - 突き合わせ溶接方法 - Google Patents
突き合わせ溶接方法Info
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- JP2000176662A JP2000176662A JP10352337A JP35233798A JP2000176662A JP 2000176662 A JP2000176662 A JP 2000176662A JP 10352337 A JP10352337 A JP 10352337A JP 35233798 A JP35233798 A JP 35233798A JP 2000176662 A JP2000176662 A JP 2000176662A
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- Japan
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- welding
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 同一の板厚どうしの材料の突き合わせ溶接に
おいて、従来技術で溶接するよりも高い溶接速度で、必
要とされる継手強度を得ることができる溶接方法を提供
すること。 【解決手段】 突き合わせ溶接する金属材料５ａ，５ｂ
の、突き合わせ部におけるビーム１が照射される側の面
に段差を設け、その段差は一方の材料が固定される台３
の面に傾斜を設けることにより、それぞれの材料の突き
合わせ部の高さを変えることによって形成され、その段
差に高エネルギビーム１を照射する構成とする。
おいて、従来技術で溶接するよりも高い溶接速度で、必
要とされる継手強度を得ることができる溶接方法を提供
すること。 【解決手段】 突き合わせ溶接する金属材料５ａ，５ｂ
の、突き合わせ部におけるビーム１が照射される側の面
に段差を設け、その段差は一方の材料が固定される台３
の面に傾斜を設けることにより、それぞれの材料の突き
合わせ部の高さを変えることによって形成され、その段
差に高エネルギビーム１を照射する構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高エネルギビームを
用いる金属材料の溶接方法に関し、特に、アルミニウム
金属どうし、鋼板どうしの突き合わせ溶接を行う場合の
溶接方法に関する。
用いる金属材料の溶接方法に関し、特に、アルミニウム
金属どうし、鋼板どうしの突き合わせ溶接を行う場合の
溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】同じ板厚の材料を突き合わせて溶接する
工法においては、従来は、材料どうしを突き合わせてク
ランプし、ビーム照射側の面を面一にしてビームを照射
する方法が一般に行われている。（図５参照） このような従来の方法では、例えば３ｋＷ ＹＡＧレー
ザで２ｍｍのアルミニウム合金を溶接するような場合に
は、溶接部の強度が確保できる限界溶接速度は５〜６ｍ
／ｍｉｎであった。
工法においては、従来は、材料どうしを突き合わせてク
ランプし、ビーム照射側の面を面一にしてビームを照射
する方法が一般に行われている。（図５参照） このような従来の方法では、例えば３ｋＷ ＹＡＧレー
ザで２ｍｍのアルミニウム合金を溶接するような場合に
は、溶接部の強度が確保できる限界溶接速度は５〜６ｍ
／ｍｉｎであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、溶接時
に発生する歪みを小さくするためには、同一の出力にお
いて、できる限り速い速度で溶接することが望ましい。
に発生する歪みを小さくするためには、同一の出力にお
いて、できる限り速い速度で溶接することが望ましい。
【０００４】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、その目的は、同一の板厚どうしの
材料の突き合わせ溶接において、従来技術で溶接するよ
りも高い溶接速度で、必要とされる継手強度を得ること
ができる溶接方法を提供することである。
してなされたもので、その目的は、同一の板厚どうしの
材料の突き合わせ溶接において、従来技術で溶接するよ
りも高い溶接速度で、必要とされる継手強度を得ること
ができる溶接方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、以下のような溶接方法の構成とした。突き
合わせ溶接する金属材料の、突き合わせ部におけるビー
ムが照射される側の面に段差を設け、その段差は一方の
材料が固定される台の面に傾斜を設けることにより、そ
れぞれの材料の突き合わせ部の高さを変えることによっ
て形成され、その段差に高エネルギビームを照射する構
成となっている。その段差の大きさｇは、溶接される材
料の板厚ｔが３．０ｍｍ未満のときには０．２ｍｍ≦ｇ
≦０．５ｔ、ｔが３．０ｍｍ以上のときには０．２ｍｍ
≦ｇ≦１．５ｍｍとする。
するために、以下のような溶接方法の構成とした。突き
合わせ溶接する金属材料の、突き合わせ部におけるビー
ムが照射される側の面に段差を設け、その段差は一方の
材料が固定される台の面に傾斜を設けることにより、そ
れぞれの材料の突き合わせ部の高さを変えることによっ
て形成され、その段差に高エネルギビームを照射する構
成となっている。その段差の大きさｇは、溶接される材
料の板厚ｔが３．０ｍｍ未満のときには０．２ｍｍ≦ｇ
≦０．５ｔ、ｔが３．０ｍｍ以上のときには０．２ｍｍ
≦ｇ≦１．５ｍｍとする。
【０００６】以下、本発明の作用を説明する。本発明に
よれば、突き合わせ溶接において、突き合わせ部に段差
を設けることによって、エネルギビームの吸収率が高く
なるために、段差を設けない場合に比べて、より高速で
溶接することが可能となる。
よれば、突き合わせ溶接において、突き合わせ部に段差
を設けることによって、エネルギビームの吸収率が高く
なるために、段差を設けない場合に比べて、より高速で
溶接することが可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明による突き合わせ溶
接方法の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明す
る。図１は、本発明による突き合わせ溶接方法の一実施
の形態を示す構成図である。まず、構成を説明する。一
組の金属材料５ａ，５ｂは材料固定台３の上に置かれ、
クランピング工具４ａ，４ｂで挟まれる。一方の材料５
ａが置かれる材料固定台３の面に傾斜が設けられること
によって、材料突き合わせ部に段差が形成される。この
段差の下部にレーザビーム１の焦点２を合わせて、レー
ザビーム１を照射し、溶接をする。
接方法の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明す
る。図１は、本発明による突き合わせ溶接方法の一実施
の形態を示す構成図である。まず、構成を説明する。一
組の金属材料５ａ，５ｂは材料固定台３の上に置かれ、
クランピング工具４ａ，４ｂで挟まれる。一方の材料５
ａが置かれる材料固定台３の面に傾斜が設けられること
によって、材料突き合わせ部に段差が形成される。この
段差の下部にレーザビーム１の焦点２を合わせて、レー
ザビーム１を照射し、溶接をする。
【０００８】図２は、従来工法で溶接したものを引張り
試験した結果である。３ｋＷ ＹＡＧレーザを使用し、
板厚２ｍｍのアルミニウムをフィラーワイヤを用いて突
き合わせ溶接したものであるが、溶接速度が６ｍ／ｍｉ
ｎ以上で強度低下が始まっている。これは、溶接速度の
上昇に伴って、溶け込み量が不足し、完全な溶け込みが
得られなくなったためである。
試験した結果である。３ｋＷ ＹＡＧレーザを使用し、
板厚２ｍｍのアルミニウムをフィラーワイヤを用いて突
き合わせ溶接したものであるが、溶接速度が６ｍ／ｍｉ
ｎ以上で強度低下が始まっている。これは、溶接速度の
上昇に伴って、溶け込み量が不足し、完全な溶け込みが
得られなくなったためである。
【０００９】このような従来工法では継手強度が低下す
る速度域において、突き合わせ部に段差を設け、その段
差を変化させて溶接を行った。板厚を１．６ｍｍから
３．５ｍｍまで変化させ、板厚増加に伴い溶接出力を２
ｋＷから５ｋＷまで変化させ、継手強度が低下しはじめ
る溶接速度である限界速度を求めた。こうして求めた限
界速度よりも上の速度域で、突き合わせ部に段差を設け
て溶接し、段差量と継手強度の関係を示した結果を図３
に示す。
る速度域において、突き合わせ部に段差を設け、その段
差を変化させて溶接を行った。板厚を１．６ｍｍから
３．５ｍｍまで変化させ、板厚増加に伴い溶接出力を２
ｋＷから５ｋＷまで変化させ、継手強度が低下しはじめ
る溶接速度である限界速度を求めた。こうして求めた限
界速度よりも上の速度域で、突き合わせ部に段差を設け
て溶接し、段差量と継手強度の関係を示した結果を図３
に示す。
【００１０】段差が０すなわち従来工法では、限界速度
を超えた溶接速度であるため、継手強度が低くなってい
る。しかしながら、段差量を増やすと継手強度が上昇
し、段差量が大きくなり過ぎると継手強度が低下した。
を超えた溶接速度であるため、継手強度が低くなってい
る。しかしながら、段差量を増やすと継手強度が上昇
し、段差量が大きくなり過ぎると継手強度が低下した。
【００１１】板厚ｔが３ｍｍ未満の範囲では、段差量ｇ
は０．２ｍｍから０．５ｔの範囲で高い値をとり、板厚
ｔが３．０ｍｍ以上になると、段差量ｇは０．２ｍｍか
ら１．５ｍｍの範囲で高い値をとることがわかった。
は０．２ｍｍから０．５ｔの範囲で高い値をとり、板厚
ｔが３．０ｍｍ以上になると、段差量ｇは０．２ｍｍか
ら１．５ｍｍの範囲で高い値をとることがわかった。
【００１２】段差量を上記範囲に設定し、限界速度を求
めた結果を図４に示す。段差を設けることによって、限
界速度を約２０％上げることが可能となった。
めた結果を図４に示す。段差を設けることによって、限
界速度を約２０％上げることが可能となった。
【００１３】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明は
以上のような特徴をもつ構成としているため、突き合わ
せ溶接時にビーム光を効率良く吸収することができ、同
一のビーム出力の条件下では限界溶接速度を約２０％向
上することが可能となる。
以上のような特徴をもつ構成としているため、突き合わ
せ溶接時にビーム光を効率良く吸収することができ、同
一のビーム出力の条件下では限界溶接速度を約２０％向
上することが可能となる。
【図１】本発明による突き合わせ溶接方法の一実施の形
態を示す構成図である。
態を示す構成図である。
【図２】従来工法を用いて、出力３ｋＷで板厚２ｍｍの
アルミ合金を溶接したときの引張り試験結果を示す図で
ある。
アルミ合金を溶接したときの引張り試験結果を示す図で
ある。
【図３】段差量と継手強度の相関図である。
【図４】本発明と従来工法の限界溶接速度を比較したも
のである。
のである。
【図５】従来工法による突き合わせ溶接方法の構成図で
ある。
ある。
１ レーザビーム（高エネルギビーム） ２ ビーム焦点 ３ 材料固定台 ４ａ，４ｂ クランピング工具 ５ａ，５ｂ 金属材料
Claims (3)
- 【請求項１】 同じ板厚の金属材料を高エネルギビーム
で突き合わせ溶接する工法において、 溶接される二つの材料の突き合わせ部のビーム照射側に
段差を形成するために、一方の材料が固定される面に傾
斜を設けた材料押さえ装置を用い、 突き合わせ部における段差量ｇを、材料板厚ｔに対し
て、 ｔ＜３．０ｍｍの場合には０．２ｍｍ≦ｇ≦０．５ｔ ｔ≧３．０ｍｍの場合には０．２ｍｍ≦ｇ≦１．５ｍｍ の範囲に設けることを特徴とする突き合わせ溶接方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の突き合わせ溶接方法に
おいて、 前記高エネルギビームはレーザであり、そのパワー密度
が２．５ｋＷ／ｍｍ2から１４０ｋＷ／ｍｍ2 であるこ
とを特徴とする突き合わせ溶接方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の突き合わせ溶接方法に
おいて、 前記金属材料はアルミニウム合金であることを特徴とす
る突き合わせ溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10352337A JP2000176662A (ja) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | 突き合わせ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10352337A JP2000176662A (ja) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | 突き合わせ溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000176662A true JP2000176662A (ja) | 2000-06-27 |
Family
ID=18423374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10352337A Pending JP2000176662A (ja) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | 突き合わせ溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000176662A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102126103A (zh) * | 2011-03-28 | 2011-07-20 | 南京信息工程大学 | 一种氩弧焊机的定位装置 |
-
1998
- 1998-12-11 JP JP10352337A patent/JP2000176662A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102126103A (zh) * | 2011-03-28 | 2011-07-20 | 南京信息工程大学 | 一种氩弧焊机的定位装置 |
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