JP2001105163A - レーザ溶接方法 - Google Patents
レーザ溶接方法Info
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- JP2001105163A JP2001105163A JP28662399A JP28662399A JP2001105163A JP 2001105163 A JP2001105163 A JP 2001105163A JP 28662399 A JP28662399 A JP 28662399A JP 28662399 A JP28662399 A JP 28662399A JP 2001105163 A JP2001105163 A JP 2001105163A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】フィラーワイヤを送給しながらレーザ溶接する
方法において、溶接部の終端部で、ワイヤーの溶け残り
や、溶接終了後のワークとワイヤとの固着を防止し、終
端部における溶接品質を向上可能なレーザ溶接方法を実
現する。 【解決手段】加工ワーク８の、レーザ光３によるレーザ
溶接の終端部において、トーチ１２からレーザ光３の焦
点位置に供給されるフィラー送給速度を徐々に減少して
零とする。また、フィラー送給速度の減少開始と同時に
レーザ光３の焦点位置を徐々に加工ワーク８の終端部か
ら離間させる。これにより、終端部におけるキーホール
の容積の減少に伴って、溶融金属の量を減少させること
ができ、キーホールをほぼ消失するとともに、余分な溶
融金属の付着を防止して、高品質な終端処理を行うこと
ができる。
方法において、溶接部の終端部で、ワイヤーの溶け残り
や、溶接終了後のワークとワイヤとの固着を防止し、終
端部における溶接品質を向上可能なレーザ溶接方法を実
現する。 【解決手段】加工ワーク８の、レーザ光３によるレーザ
溶接の終端部において、トーチ１２からレーザ光３の焦
点位置に供給されるフィラー送給速度を徐々に減少して
零とする。また、フィラー送給速度の減少開始と同時に
レーザ光３の焦点位置を徐々に加工ワーク８の終端部か
ら離間させる。これにより、終端部におけるキーホール
の容積の減少に伴って、溶融金属の量を減少させること
ができ、キーホールをほぼ消失するとともに、余分な溶
融金属の付着を防止して、高品質な終端処理を行うこと
ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ溶接方法に
関わり、特に、溶接部分の終端部における処理に関す
る。
関わり、特に、溶接部分の終端部における処理に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】レーザ溶接において、溶接部の終端部に
てレーザ光の照射を急激に停止すると、溶接部における
キーホールを溶融金属が理める前に、この溶融金属が、
冷却凝固するため、クレータが発生してしまう。このク
レータは、その中央部に不純物が多く含まれているた
め、さらに、その形状から、割れの要因となり溶接後の
製品の品質に悪影響を及ぼすものである。
てレーザ光の照射を急激に停止すると、溶接部における
キーホールを溶融金属が理める前に、この溶融金属が、
冷却凝固するため、クレータが発生してしまう。このク
レータは、その中央部に不純物が多く含まれているた
め、さらに、その形状から、割れの要因となり溶接後の
製品の品質に悪影響を及ぼすものである。
【０００３】従来の技術における、レーザ溶接部の終端
部での上記クレーター処理の一例としては、特開昭５５
−１１４４９０号公報に記載された、レーザ光の焦点位
置を溶接部から移動させることにより、ワーク表面での
パワー密度を下げる方法がある。
部での上記クレーター処理の一例としては、特開昭５５
−１１４４９０号公報に記載された、レーザ光の焦点位
置を溶接部から移動させることにより、ワーク表面での
パワー密度を下げる方法がある。
【０００４】また、クレータ処理の他の例としては、特
開昭６０−２１６９８７号公報に記載されているよう
に、レーザー光の焦点位置を移動するとともにパワーを
減少させることにより、溶接部で形成されているキーホ
ールのサイズを徐々に小さくする方法がある。
開昭６０−２１６９８７号公報に記載されているよう
に、レーザー光の焦点位置を移動するとともにパワーを
減少させることにより、溶接部で形成されているキーホ
ールのサイズを徐々に小さくする方法がある。
【０００５】また、フィラーワイヤを用いたレーザー溶
接の終端部におけるクレータの処理の一例としては、特
開昭６２−２１４８３号公報に記載されたものがある。
この公報記載の技術は、溶接終端部において、フィラー
ワイヤの送給とワークの移動を停止後、レーザ光の照射
をある一定時間行い、終端部周辺の母材からの溶け込み
を良好とした後に、レーザ光の照射を停止し、クレータ
の発生を防止しようとするものである。
接の終端部におけるクレータの処理の一例としては、特
開昭６２−２１４８３号公報に記載されたものがある。
この公報記載の技術は、溶接終端部において、フィラー
ワイヤの送給とワークの移動を停止後、レーザ光の照射
をある一定時間行い、終端部周辺の母材からの溶け込み
を良好とした後に、レーザ光の照射を停止し、クレータ
の発生を防止しようとするものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、フィラーワ
イヤを送給しながらレーザ溶接する方法の場合、上記特
開昭５５−１１４４９０号公報に記載されているような
焦点位置を移動させる方法のみでクレータを処理しよう
とした場合、図６に示すようなハンピングした不整なビ
ード１６が発生する。これは、以下のような理由によ
る。
イヤを送給しながらレーザ溶接する方法の場合、上記特
開昭５５−１１４４９０号公報に記載されているような
焦点位置を移動させる方法のみでクレータを処理しよう
とした場合、図６に示すようなハンピングした不整なビ
ード１６が発生する。これは、以下のような理由によ
る。
【０００７】つまり、通常、フィラーワイヤを送給しな
がらのレーザ溶接の場合、図７に示すように、レーザ光
３が加工ワーク８に照射される位置にフィラーワイヤ１
５が送給され、レーザ光３およびワーク８付近で発生す
るプラズマ１８の熱により溶融される。そして、溶融さ
れた金属１７はレーザ光３により形成された溶融プール
に定常的に流れこみ、ビード１６を形成する。
がらのレーザ溶接の場合、図７に示すように、レーザ光
３が加工ワーク８に照射される位置にフィラーワイヤ１
５が送給され、レーザ光３およびワーク８付近で発生す
るプラズマ１８の熱により溶融される。そして、溶融さ
れた金属１７はレーザ光３により形成された溶融プール
に定常的に流れこみ、ビード１６を形成する。
【０００８】これに対して、レーザ光３の焦点位置をワ
ーク８の上方にフィラーワイヤ１５と一緒に移動させた
場合、フィラーワイヤ１５の溶融金属１７は図８、図９
に示すように溶融した大きな溶滴を形成した後、ワーク
８に滴下する移行となるため、単位長さあたりに溶着す
る金属量が一定とならずハンピングしたようなビード１
６となる。
ーク８の上方にフィラーワイヤ１５と一緒に移動させた
場合、フィラーワイヤ１５の溶融金属１７は図８、図９
に示すように溶融した大きな溶滴を形成した後、ワーク
８に滴下する移行となるため、単位長さあたりに溶着す
る金属量が一定とならずハンピングしたようなビード１
６となる。
【０００９】なお、図８に示した状態は、フィラーワイ
ヤ１５の送給速度が、比較的に遅い場合に焦点位置をワ
ーク８の上方に移動させた状態であり、一つの大きな溶
融金属１７の溶滴が形成されている。また、図９に示し
た状態は、フィラーワイヤ１５の送給速度が、比較的に
速い場合に焦点位置をワーク８の上方に移動させた状態
であり、複数の小さな溶融金属１７の溶滴が形成されて
いる。
ヤ１５の送給速度が、比較的に遅い場合に焦点位置をワ
ーク８の上方に移動させた状態であり、一つの大きな溶
融金属１７の溶滴が形成されている。また、図９に示し
た状態は、フィラーワイヤ１５の送給速度が、比較的に
速い場合に焦点位置をワーク８の上方に移動させた状態
であり、複数の小さな溶融金属１７の溶滴が形成されて
いる。
【００１０】また、特開昭６０−２１６９８７の号公報
に記載された技術のように、レーザ光の焦点位置の移動
及びパワーを減少させる方法の場合、終端部分におい
て、フィラーワイヤ１５を溶融するだけのレーザパワー
が得られず、図１０に示すように、フィラーワイヤ１５
がワーク８上に溶け残ったり、フィラー１５とワーク８
が固着した状態で終了してしまう場合がある。この状態
のままでワーク８を移動した場合には、溶接ヘッドや、
フィラー送給装置を損傷するという事態が発生可能性が
ある。
に記載された技術のように、レーザ光の焦点位置の移動
及びパワーを減少させる方法の場合、終端部分におい
て、フィラーワイヤ１５を溶融するだけのレーザパワー
が得られず、図１０に示すように、フィラーワイヤ１５
がワーク８上に溶け残ったり、フィラー１５とワーク８
が固着した状態で終了してしまう場合がある。この状態
のままでワーク８を移動した場合には、溶接ヘッドや、
フィラー送給装置を損傷するという事態が発生可能性が
ある。
【００１１】また、特開昭６２−２１４８３号公報に記
載された技術のように、溶接終端部において、フィラー
送給とワークの移動とを停止後、レーザの照射をある一
定時間行い、その後レーザを停止する方法の場合は、上
記特開昭６０−２１６９８７号公報記載の技術のような
フィラーワイヤの溶け残りの発生は防止することはでき
る。
載された技術のように、溶接終端部において、フィラー
送給とワークの移動とを停止後、レーザの照射をある一
定時間行い、その後レーザを停止する方法の場合は、上
記特開昭６０−２１６９８７号公報記載の技術のような
フィラーワイヤの溶け残りの発生は防止することはでき
る。
【００１２】しかしながら、上記特開昭６２−２１４８
３号公報に記載された技術は、接終端部に一定時間レー
ザ光を照射するため、終端部での入熱が過多の状態とな
る。さらに、レーザ光の照射パワーも急激に止めてしま
う方法のため、クレータが残る可能性がある。また、フ
ィラーワイヤが溶融プール付近にあるため、ワークとフ
ィラーワイヤとが固着する事態が発生する可能性もあ
る。
３号公報に記載された技術は、接終端部に一定時間レー
ザ光を照射するため、終端部での入熱が過多の状態とな
る。さらに、レーザ光の照射パワーも急激に止めてしま
う方法のため、クレータが残る可能性がある。また、フ
ィラーワイヤが溶融プール付近にあるため、ワークとフ
ィラーワイヤとが固着する事態が発生する可能性もあ
る。
【００１３】本発明の目的は、フィラーワイヤを送給し
ながらレーザ溶接する方法において、溶接部の終端部
で、ビードのハンピングを抑制し、ワイヤーの溶け残り
や、溶接終了後のワークとワイヤとの固着を防止し、終
端部における溶接品質を向上可能なレーザ溶接方法を実
現することである。
ながらレーザ溶接する方法において、溶接部の終端部
で、ビードのハンピングを抑制し、ワイヤーの溶け残り
や、溶接終了後のワークとワイヤとの固着を防止し、終
端部における溶接品質を向上可能なレーザ溶接方法を実
現することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は次のように構成される。 （１）フィラーワイヤを送給しながらレーザ光を金属材
料に照射して上記材料を溶接するレーザ溶接方法におい
て、上記金属材料の溶接部の終端付近でフィラーワイヤ
の送給速度を徐々に減少させた後に上記送給を停止さ
せ、上記フィラーワイヤーの送給速度の減少開始とほぼ
同時に、上記レーザ光の焦点位置と上記溶接部とを徐々
に所定の距離だけ離間させた後にレーザ光の照射を停止
させる。
め、本発明は次のように構成される。 （１）フィラーワイヤを送給しながらレーザ光を金属材
料に照射して上記材料を溶接するレーザ溶接方法におい
て、上記金属材料の溶接部の終端付近でフィラーワイヤ
の送給速度を徐々に減少させた後に上記送給を停止さ
せ、上記フィラーワイヤーの送給速度の減少開始とほぼ
同時に、上記レーザ光の焦点位置と上記溶接部とを徐々
に所定の距離だけ離間させた後にレーザ光の照射を停止
させる。
【００１５】（２）フィラーワイヤを送給しながらレー
ザ光を金属材料に照射して上記材料を溶接するレーザ溶
接方法において、上記金属材料の溶接部の終端付近で溶
接速度及びフィラーワイヤの送給速度を徐々に減少させ
た後に上記溶接及び上記送給を停止させ、上記フィラー
ワイヤーの送給速度の減少開始とほぼ同時に、上記レー
ザ光の焦点位置と上記溶接部とを徐々に所定の距離だけ
離間させた後にレーザ光の照射を停止させる。
ザ光を金属材料に照射して上記材料を溶接するレーザ溶
接方法において、上記金属材料の溶接部の終端付近で溶
接速度及びフィラーワイヤの送給速度を徐々に減少させ
た後に上記溶接及び上記送給を停止させ、上記フィラー
ワイヤーの送給速度の減少開始とほぼ同時に、上記レー
ザ光の焦点位置と上記溶接部とを徐々に所定の距離だけ
離間させた後にレーザ光の照射を停止させる。
【００１６】（３）フィラーワイヤを送給しながらレー
ザ光を金属材料に照射して上記材料を溶接するレーザ溶
接方法において、上記金属材料の溶接部の終端付近で上
記溶接部の単位長さあたり溶着量が一定となるように、
溶接速度及びフィラーワイヤの送給速度を徐々に減少さ
せた後に上記溶接及び上記送給を停止させ、上記フィラ
ーワイヤーの送給速度の減少開始とほぼ同時に、上記レ
ーザ光の焦点位置と上記溶接部とを徐々に所定の距離だ
け離間させた後にレーザ光の照射を停止させる。 溶接
部の終端付近でフィラーワイヤの送給速度を徐々に減少
して停止させ、同時に照射するレーザ光の焦点位置を金
属材料の表面より徐々に移動させ照射を停止することに
より、フィラーの溶滴の金属材料への移行がフィラーワ
イヤ送給速度の減少により、大きな溶滴での移行から細
かな溶滴の移行となる。
ザ光を金属材料に照射して上記材料を溶接するレーザ溶
接方法において、上記金属材料の溶接部の終端付近で上
記溶接部の単位長さあたり溶着量が一定となるように、
溶接速度及びフィラーワイヤの送給速度を徐々に減少さ
せた後に上記溶接及び上記送給を停止させ、上記フィラ
ーワイヤーの送給速度の減少開始とほぼ同時に、上記レ
ーザ光の焦点位置と上記溶接部とを徐々に所定の距離だ
け離間させた後にレーザ光の照射を停止させる。 溶接
部の終端付近でフィラーワイヤの送給速度を徐々に減少
して停止させ、同時に照射するレーザ光の焦点位置を金
属材料の表面より徐々に移動させ照射を停止することに
より、フィラーの溶滴の金属材料への移行がフィラーワ
イヤ送給速度の減少により、大きな溶滴での移行から細
かな溶滴の移行となる。
【００１７】これにより、終端部に形成されたキーホー
ルをほぼ消失することができるとともに、余分な溶融金
属の付着を防止して、高品質な終端処理を行うことがで
きる。
ルをほぼ消失することができるとともに、余分な溶融金
属の付着を防止して、高品質な終端処理を行うことがで
きる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、添付
図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態
であるレーザ溶接方法を実施するレーザ溶接装置の概略
構成図である。
図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態
であるレーザ溶接方法を実施するレーザ溶接装置の概略
構成図である。
【００１９】図１におけるレーザ溶接装置は、レーザ光
３を発振するレーザ発振器１と、このレーザ発振器１か
らのレーザ発振のために必要な電力を供給するレーザ用
電源部２とを備える。
３を発振するレーザ発振器１と、このレーザ発振器１か
らのレーザ発振のために必要な電力を供給するレーザ用
電源部２とを備える。
【００２０】上記レーザ発振器１から発振したレーザ光
３は、２つの伝送用ミラー（ベンディングミラー）４に
より加工ヘッド６内の放物面鏡５に誘導され、この放物
面鏡５により反射されたレーザ光３はワーク８の表面に
集光され、照射される。
３は、２つの伝送用ミラー（ベンディングミラー）４に
より加工ヘッド６内の放物面鏡５に誘導され、この放物
面鏡５により反射されたレーザ光３はワーク８の表面に
集光され、照射される。
【００２１】上記ワーク８は、テーブル１０上にワーク
固定治具９により固定されており、上記テーブル１０は
コントローラ１１により、その移動動作が制御される。
また、コントローラ１１はレーザ発振器１およびレーザ
用電源部２のコントロールもおこなう。
固定治具９により固定されており、上記テーブル１０は
コントローラ１１により、その移動動作が制御される。
また、コントローラ１１はレーザ発振器１およびレーザ
用電源部２のコントロールもおこなう。
【００２２】また、加工ヘッド６は図示しないＺ軸に固
定されており、図１の上下方向へ移動をすることが可能
であり、その動作は上記コントローラ１１により制御さ
れる。
定されており、図１の上下方向へ移動をすることが可能
であり、その動作は上記コントローラ１１により制御さ
れる。
【００２３】また、放物面鏡５が収容されている加工ヘ
ッド６には、フィラー送給用のトーチ１２が取り付けら
れている。そして、このフィラー送給用のトーチ１２に
は、フィラー送給装置１３から、コントローラ１１によ
り制御されるモータ１４によりフィラーワイヤ１５が送
給される仕組みと成っている。
ッド６には、フィラー送給用のトーチ１２が取り付けら
れている。そして、このフィラー送給用のトーチ１２に
は、フィラー送給装置１３から、コントローラ１１によ
り制御されるモータ１４によりフィラーワイヤ１５が送
給される仕組みと成っている。
【００２４】また、レーザ光３がワーク８に照射する付
近にシールドガスを吹き付けるためのノズル７が配置さ
れている。このシールドガス噴射ノズル７は、シールド
ガスとしてアルゴン、ヘリウム、窒素等を加工ワーク８
に噴射する。
近にシールドガスを吹き付けるためのノズル７が配置さ
れている。このシールドガス噴射ノズル７は、シールド
ガスとしてアルゴン、ヘリウム、窒素等を加工ワーク８
に噴射する。
【００２５】上述したように構成されたレーザ溶接装置
により、ワーク８にレーザ光３を集光して、照射し、テ
ーブル１０によりワーク８を移動させて、このワーク８
の溶接を行う。
により、ワーク８にレーザ光３を集光して、照射し、テ
ーブル１０によりワーク８を移動させて、このワーク８
の溶接を行う。
【００２６】本発明の一実施形態では、溶接部の終端付
近までは一定の溶接条件でレーザ溶接を行い。その後、
本発明の特徴とする、後述するような終端処理を行っ
た。つまり、本発明の一実施形態における終端処理は、
終端部において、フィラー送給速度を図２に示すよう
に、減速して、フィラーの送給を停止する。このフィラ
ーの送給の減速と同時に、レーザ溶接装置のＺ軸を図３
に示すように上昇させ、ワーク８に対してレーザ光３の
焦点位置を上方に移動させ、ワーク８に照射するレーザ
光３のパワー密度を減少させる。このとき、フィラー送
給用トーチ１２もレーザ光３の焦点位置とともに、ワー
ク８の上方に移動する。
近までは一定の溶接条件でレーザ溶接を行い。その後、
本発明の特徴とする、後述するような終端処理を行っ
た。つまり、本発明の一実施形態における終端処理は、
終端部において、フィラー送給速度を図２に示すよう
に、減速して、フィラーの送給を停止する。このフィラ
ーの送給の減速と同時に、レーザ溶接装置のＺ軸を図３
に示すように上昇させ、ワーク８に対してレーザ光３の
焦点位置を上方に移動させ、ワーク８に照射するレーザ
光３のパワー密度を減少させる。このとき、フィラー送
給用トーチ１２もレーザ光３の焦点位置とともに、ワー
ク８の上方に移動する。
【００２７】なお、図２の縦軸は、フィラー送給速度Ｖ
Fを示し、横軸は時間を示す。また、図３の縦軸は、レ
ーザ光３の焦点位置を示し、横軸は時間を示す。
Fを示し、横軸は時間を示す。また、図３の縦軸は、レ
ーザ光３の焦点位置を示し、横軸は時間を示す。
【００２８】そして、５ｋＷの炭酸ガスレーザを用いた
場合を一例とすれば、例えば、溶接中のフィラー送給速
度を２ｍ／分としたとき、フィラー送給の停止は、送給
速度の減速を開始してから２秒後に停止させる。
場合を一例とすれば、例えば、溶接中のフィラー送給速
度を２ｍ／分としたとき、フィラー送給の停止は、送給
速度の減速を開始してから２秒後に停止させる。
【００２９】また、例えば、径が２００ｍｍの集光ミラ
ーを用いた場合、レーザ光の焦点位置を２秒間で１０ｍ
ｍ程度（図３のＰ１からＰ２までの距離）上昇させる。
ーを用いた場合、レーザ光の焦点位置を２秒間で１０ｍ
ｍ程度（図３のＰ１からＰ２までの距離）上昇させる。
【００３０】これらフィラー送給速度の制御、レーザ光
の焦点位置の移動制御は、コントローラ１１により行わ
れれる。
の焦点位置の移動制御は、コントローラ１１により行わ
れれる。
【００３１】以上のように、本発明の一実施形態によれ
ば、レーザ溶接の終端部において、フィラー送給速度を
徐々に減少して零とするとともに、フィラー送給速度の
減少開始と同時に、レーザ光の焦点位置を徐々に終端部
から離間させることにより、終端部におけるキーホール
の容積の減少に伴って、溶融金属の量を減少させること
ができ、キーホールをほぼ消失するとともに、余分な溶
融金属の付着を防止して、高品質な終端処理を行うこと
ができる。
ば、レーザ溶接の終端部において、フィラー送給速度を
徐々に減少して零とするとともに、フィラー送給速度の
減少開始と同時に、レーザ光の焦点位置を徐々に終端部
から離間させることにより、終端部におけるキーホール
の容積の減少に伴って、溶融金属の量を減少させること
ができ、キーホールをほぼ消失するとともに、余分な溶
融金属の付着を防止して、高品質な終端処理を行うこと
ができる。
【００３２】つまり、フィラーワイヤ１５は、送給速度
が徐々に減少するため、従来技術のように、フィラーの
大きな溶滴を形成し、これが、ワーク８に移行する現象
の発生を防止でき、徐々に細かい粒となってワーク８に
移行するため、ハンピング状態のビートと成らずに高品
質の終端処理が行える。
が徐々に減少するため、従来技術のように、フィラーの
大きな溶滴を形成し、これが、ワーク８に移行する現象
の発生を防止でき、徐々に細かい粒となってワーク８に
移行するため、ハンピング状態のビートと成らずに高品
質の終端処理が行える。
【００３３】また、ディフォーカス、つまり、レーザ光
３の焦点位置をワーク８から離間する際に、同時にフィ
ラー送給用トーチ１２も一緒に上方に移動するため、フ
ィラーワイヤーがワーク８に固着する問題も発生せずに
良好なクレータ処理（終端処理）を行うことができる。
３の焦点位置をワーク８から離間する際に、同時にフィ
ラー送給用トーチ１２も一緒に上方に移動するため、フ
ィラーワイヤーがワーク８に固着する問題も発生せずに
良好なクレータ処理（終端処理）を行うことができる。
【００３４】なお、好ましくは、図４（縦軸は溶接速
度、横軸は時間を表す）に示すように、溶接速度ＶLを
終端部近辺で徐々に減少させることで、終端処理部での
単位長さあたりの溶着量をほぼ一定とし、溶着量が急激
に減少することを緩和することが望ましい。
度、横軸は時間を表す）に示すように、溶接速度ＶLを
終端部近辺で徐々に減少させることで、終端処理部での
単位長さあたりの溶着量をほぼ一定とし、溶着量が急激
に減少することを緩和することが望ましい。
【００３５】さらに、好ましくは、図５に示すように、
クレータ処理前の条件から溶接速度ＶLとフィラー送給
速度ＶFとをともに制御し、単位長さあたりの溶着量が
一定となるように、溶接速度ＶLとフィラー送給速度ＶF
とをほぼ比例させて、減少させることが望ましい。この
ようにすれば、より高品質な終端処理を行うことができ
る。
クレータ処理前の条件から溶接速度ＶLとフィラー送給
速度ＶFとをともに制御し、単位長さあたりの溶着量が
一定となるように、溶接速度ＶLとフィラー送給速度ＶF
とをほぼ比例させて、減少させることが望ましい。この
ようにすれば、より高品質な終端処理を行うことができ
る。
【００３６】なお、上述した例においては、レーザ光３
の焦点位置をワーク８の終端部から上方へ移動するよう
に構成したが、レーザ光３の焦点位置は、ワーク８の週
終端部から離間する方向に移動するのであれば、移動方
向は、上方に限らず、下方向横方向等であってもよい。
の焦点位置をワーク８の終端部から上方へ移動するよう
に構成したが、レーザ光３の焦点位置は、ワーク８の週
終端部から離間する方向に移動するのであれば、移動方
向は、上方に限らず、下方向横方向等であってもよい。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、レーザ溶接の終端部に
おいて、フィラー送給速度を徐々に減少して零とすると
ともに、フィラー送給速度の減少開始と同時に、レーザ
光の焦点位置を徐々に終端部から離間させることによ
り、終端部におけるキーホールの容積の減少に伴って、
溶融金属の量を減少させるように構成される。
おいて、フィラー送給速度を徐々に減少して零とすると
ともに、フィラー送給速度の減少開始と同時に、レーザ
光の焦点位置を徐々に終端部から離間させることによ
り、終端部におけるキーホールの容積の減少に伴って、
溶融金属の量を減少させるように構成される。
【００３８】したがって、フィラーワイヤを送給しなが
らレーザ溶接する方法において、溶接部の終端部で、ビ
ードのハンピングを抑制し、ワイヤーの溶け残りや、溶
接終了後のワークとワイヤとの固着を防止し、終端部に
おける溶接品質を向上可能なレーザ溶接方法を実現する
ことができる。
らレーザ溶接する方法において、溶接部の終端部で、ビ
ードのハンピングを抑制し、ワイヤーの溶け残りや、溶
接終了後のワークとワイヤとの固着を防止し、終端部に
おける溶接品質を向上可能なレーザ溶接方法を実現する
ことができる。
【図１】本発明の一実施形態であるレーザ溶接方法を実
施するレーザ溶接装置の概略構成図である。
施するレーザ溶接装置の概略構成図である。
【図２】溶接部の終端部付近におけるフィラー送給速度
の変化を示すグラフである。
の変化を示すグラフである。
【図３】溶接部の終端部付近におけるレーザ光の焦点位
置の変化を示すグラフである。
置の変化を示すグラフである。
【図４】溶接部の終端部付近における溶接速度の変化を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図５】溶接部の終端部付近におけるフィラー送給速度
と溶接速度との関係を示すグラフである。
と溶接速度との関係を示すグラフである。
【図６】従来の技術において、ハンピングした不整なビ
ードを示す図である。
ードを示す図である。
【図７】フィラーワイヤを送給しながらのレーザ溶接の
状態を説明する図である。
状態を説明する図である。
【図８】フィラーワイヤ送給速度が速い場合で、フィラ
ーワイヤ送給位置をワークより上方に移動させた場合の
フィラー先端にできた大きな溶滴の様子を示す図であ
る。
ーワイヤ送給位置をワークより上方に移動させた場合の
フィラー先端にできた大きな溶滴の様子を示す図であ
る。
【図９】フィラーワイヤ送給速度が遅い場合で、フィラ
ーワイヤ送給位置をワークより上方に移動させた場合の
フィラー先端にできた大きな溶滴の様子を示す図であ
る。
ーワイヤ送給位置をワークより上方に移動させた場合の
フィラー先端にできた大きな溶滴の様子を示す図であ
る。
【図１０】フィラーワイヤの溶け残りと、フィラーワイ
ヤとワークとの固着を示す図である。
ヤとワークとの固着を示す図である。
【符号の説明】 １ レーザ発振器 ２ レーザ用電源 ３ レーザ光 ４ 伝送用ミラー ５ 放物面鏡 ６ 加工ヘッド ７ シールドガス噴射ノズル ８ 加工ワーク ９ ワーク固定冶具 １０ ＸＹテーブル １１ コントローラ １２ フィラー送給トーチ １３ フィラー送給装置 １４ モータ １５ フィラーワイヤ １６ ビード １７ 溶融金属 １８ プラズマ
フロントページの続き (72)発明者 三柳 直毅 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 中嶋 徹 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 Ｆターム(参考） 4E068 BA02 BA03 BA06 BE00 CA11 CA16
Claims (3)
- 【請求項１】フィラーワイヤを送給しながらレーザ光を
金属材料に照射して上記材料を溶接するレーザ溶接方法
において、 上記金属材料の溶接部の終端付近でフィラーワイヤの送
給速度を徐々に減少させた後に上記送給を停止させ、上
記フィラーワイヤーの送給速度の減少開始とほぼ同時
に、上記レーザ光の焦点位置と上記溶接部とを徐々に所
定の距離だけ離間させた後にレーザ光の照射を停止させ
ることを特徴とするレーザ溶接方法。 - 【請求項２】フィラーワイヤを送給しながらレーザ光を
金属材料に照射して上記材料を溶接するレーザ溶接方法
において、 上記金属材料の溶接部の終端付近で溶接速度及びフィラ
ーワイヤの送給速度を徐々に減少させた後に上記溶接及
び上記送給を停止させ、上記フィラーワイヤーの送給速
度の減少開始とほぼ同時に、上記レーザ光の焦点位置と
上記溶接部とを徐々に所定の距離だけ離間させた後にレ
ーザ光の照射を停止させることを特徴とするレーザ溶接
方法。 - 【請求項３】フィラーワイヤを送給しながらレーザ光を
金属材料に照射して上記材料を溶接するレーザ溶接方法
において、 上記金属材料の溶接部の終端付近で上記溶接部の単位長
さあたり溶着量が一定となるように、溶接速度及びフィ
ラーワイヤの送給速度を徐々に減少させた後に上記溶接
及び上記送給を停止させ、上記フィラーワイヤーの送給
速度の減少開始とほぼ同時に、上記レーザ光の焦点位置
と上記溶接部とを徐々に所定の距離だけ離間させた後に
レーザ光の照射を停止させることを特徴とするレーザ溶
接方法。
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|---|---|---|---|
| JP28662399A JP3768368B2 (ja) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | レーザ溶接方法 |
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| JP28662399A JP3768368B2 (ja) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | レーザ溶接方法 |
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| JP3768368B2 JP3768368B2 (ja) | 2006-04-19 |
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ID=17706817
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28662399A Expired - Fee Related JP3768368B2 (ja) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | レーザ溶接方法 |
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- 1999-10-07 JP JP28662399A patent/JP3768368B2/ja not_active Expired - Fee Related
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