JP2001246465A - Gas shielded-system arc welding method - Google Patents
Gas shielded-system arc welding methodInfo
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- B23K26/348—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding in combination with arc heating, e.g. TIG [tungsten inert gas], MIG [metal inert gas] or plasma welding
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー光を照射
することでアークの安定化を企図したガスシールド式ア
ーク溶接方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas shielded arc welding method for stabilizing an arc by irradiating a laser beam.
【０００２】[0002]
【従来の技術】アーク溶接の手法として従来から汎用さ
れているものとして、消耗電極や非消耗電極を用いたガ
スシールド式アーク溶接方法が知られている。消耗電極
を用いたガスシールド式アーク溶接方法としては、ミグ
溶接方法、マグ溶接方法及び炭酸ガスシールド溶接方法
が知られている（GMA 溶接方法）。また、非消耗電極を
用いたガスシールド式アーク溶接方法としては、アルゴ
ンまたはヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で、タング
ステン電極と母材間にアークを発生させて溶接するティ
グ溶接方法が知られている。2. Description of the Related Art A gas shielded arc welding method using a consumable electrode or a non-consumable electrode has been known as a method for arc welding. As a gas shielded arc welding method using a consumable electrode, a MIG welding method, a MAG welding method, and a carbon dioxide gas shielding welding method are known (GMA welding method). As a gas shielded arc welding method using a non-consumable electrode, a TIG welding method in which an arc is generated between a tungsten electrode and a base material in an inert gas atmosphere such as argon or helium to perform welding is known. I have.
【０００３】レーザー光は、極めて指向性がよく大エネ
ルギーを有しているので、小さな点に集光することによ
り、様々な加工に利用することができる。近年では、同
一の溶接部に対してガスシールド式アーク溶接とレーザ
ー光の照射とを同時に行うことが研究されている。[0003] Since laser light has extremely high directivity and high energy, it can be used for various processing by condensing it on a small point. In recent years, it has been studied to simultaneously perform gas shielded arc welding and laser beam irradiation on the same weld.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、同一の溶接部
に対してガスシールド式アーク溶接とレーザー光の照射
とを同時に行う技術に関して適用可否については具体化
されておらず、実用化に至っていないのが現状である。However, the applicability of the technique for simultaneously performing gas shielded arc welding and laser beam irradiation on the same welded portion has not been embodied, and has not been put to practical use. is the current situation.
【０００５】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、レーザー光の照射を同時に行ってアークを安定さる
ことを実現したガスシールド式アーク溶接方法を提供す
ることを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a gas shielded arc welding method which realizes stabilization of an arc by simultaneously irradiating a laser beam.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明のガスシールド式アーク溶接方法は、ガスシー
ルド式アーク溶接において、アーク溶接の狙い位置から
ずらしてレーザー光を照射することを特徴とする。A gas shielded arc welding method according to the present invention for achieving the above object is characterized in that, in gas shielded arc welding, a laser beam is irradiated while being shifted from a target position of arc welding. And
【０００７】また、上記目的を達成するための本発明の
ガスシールド式アーク溶接方法は、消耗電極ワイヤを用
いるガスシールド式アーク溶接により肉盛り溶接を行う
に際し、レーザー光を溶融金属の後方に照射してアーク
を後方に誘導することで、溶融金属の熱のみによる溶け
込みとした肉盛り溶接部とすることを特徴とする。そし
て、溶融金属の後方から溶融金属部材を加えて溶融金属
を増量した肉盛り溶接部とすることを特徴とする。Further, in the gas shielded arc welding method of the present invention for achieving the above object, a laser beam is applied to the back of the molten metal when overlay welding is performed by gas shielded arc welding using a consumable electrode wire. Then, the arc is guided backward to form a build-up weld portion in which the molten metal is melted only by heat. Then, a molten metal member is added from the back of the molten metal to form a build-up weld in which the amount of the molten metal is increased.
【０００８】また、上記目的を達成するための本発明の
ガスシールド式アーク溶接方法は、消耗電極ワイヤを用
いて全姿勢により溶接を行うガスシールド式アーク溶接
において、アーク溶接の狙い位置にレーザー光を照射す
ることを特徴とする。The gas shielded arc welding method of the present invention for achieving the above object provides a gas shielded arc welding in which welding is performed in all positions using a consumable electrode wire. Is irradiated.
【０００９】また、上記目的を達成するための本発明の
ガスシールド式アーク溶接方法は、ガスシールド式アー
ク溶接において、アーク溶接の狙い位置にレーザー光を
照射し、レーザー光のエネルギ密度を１０4 J/cm2 以上
とすると共にパワーを１０5J/sec・cm2 以上としたこと
を特徴とする。Further, in a gas shielded arc welding method according to the present invention for achieving the above object, in a gas shielded type arc welding, a laser beam is irradiated to a target position of the arc welding to reduce the energy density of the laser beam to 10 4. J / cm 2 or more and the power is 10 5 J / sec · cm 2 or more.
【００１０】また、上記目的を達成するための本発明の
ガスシールド式アーク溶接方法は、非消耗電極ワイヤを
用いて溶接を行うガスシールド式アーク溶接において、
アーク溶接の狙い位置に先行してレーザー光を照射する
ことを特徴とする。そして、溶融金属の後方から加熱ワ
イヤを挿入することを特徴とする。また、アーク溶接の
狙い位置から２mm乃至４mm先行してレーザー光を照射す
ることを特徴とする。また、レーザー光の照射位置をオ
シレートすることを特徴とする。[0010] In addition, a gas shielded arc welding method according to the present invention for achieving the above object provides a gas shielded arc welding in which welding is performed using a non-consumable electrode wire.
It is characterized by irradiating a laser beam prior to a target position of arc welding. Then, a heating wire is inserted from behind the molten metal. In addition, the laser beam is irradiated 2 to 4 mm ahead of the target position of the arc welding. Further, the laser irradiation position is oscillated.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】図１には本発明の第１実施形態例
に係るガスシールド式アーク溶接方法の説明状況、図２
には本発明の第２実施形態例に係るガスシールド式アー
ク溶接方法の説明状況を示してある。図１、図２には、
消耗電極を用いるガスシールド式アーク溶接であるミグ
溶接、マグ溶接及び炭酸ガス溶接（GMA 溶接）による肉
盛り溶接方法を示してある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a view illustrating a gas shield type arc welding method according to a first embodiment of the present invention, and FIG.
7 shows an explanatory state of a gas shielded arc welding method according to a second embodiment of the present invention. 1 and 2 show:
The overlay welding method using gas shielded arc welding using consumable electrodes such as MIG welding, MAG welding, and carbon dioxide gas welding (GMA welding) is shown.
【００１２】GMA 溶接を用いた肉盛り溶接では、アーク
により溶け込みが深くなると、肉盛り金属と母材との混
ざりが多くなり、即ち、肉盛り金属の母材による希釈が
大きくなり、製品の諸性質（耐摩耗性、耐蝕性）が劣化
する虞がある。そこで、本実施形態例では、レーザー光
を溶融金属の後方に照射してアークを後方に誘導するこ
とで、肉盛り溶接部をアーク熱による母材の溶け込みを
抑制し、溶融金属の熱のみによる溶け込みとした肉盛り
溶接部として肉盛り金属の母材による希釈を小さくする
ようにしたものである。In the build-up welding using GMA welding, if the penetration is deepened by the arc, the mixture of the build-up metal and the base material increases, that is, the dilution of the build-up metal by the base material increases, and various types of products are formed. Properties (abrasion resistance, corrosion resistance) may be degraded. Therefore, in this embodiment, by irradiating a laser beam to the rear of the molten metal and guiding the arc to the rear, the build-up welded portion suppresses the penetration of the base metal due to the arc heat, and only the heat of the molten metal is used. This is to reduce the dilution of the build-up metal by the base metal as a welded-up welded portion.
【００１３】図１(a) には溶接状況を表す側面、図１
(b) には溶接後の母材表面を表す正面を示してある。FIG. 1A is a side view showing a welding situation, and FIG.
(b) shows the front surface representing the base metal surface after welding.
【００１４】消耗電極である電極ワイヤ１を備えた溶接
トーチ２を母材３の上に配し、電極ワイヤ１と母材３と
の間にアーク４を発生させることで、母材３上に溶融金
属５を肉盛りする。一方、集光レンズ系６で集光したレ
ーザー光７を溶融金属５の後方（進行方向後側）に照射
する。レーザー光７を溶融金属５の後方に照射すること
で、プラズマが溶融金属５の後方に発生して電気伝導性
がよくなり、アーク４が後方に誘導される。A welding torch 2 provided with an electrode wire 1 as a consumable electrode is arranged on a base material 3, and an arc 4 is generated between the electrode wire 1 and the base material 3, so that the welding torch 2 is provided on the base material 3. The molten metal 5 is built up. On the other hand, the laser beam 7 condensed by the condenser lens system 6 is applied to the rear of the molten metal 5 (the rear side in the traveling direction). By irradiating the laser light 7 behind the molten metal 5, plasma is generated behind the molten metal 5 to improve the electrical conductivity, and the arc 4 is guided backward.
【００１５】アーク４が後方に誘導されることにより、
肉盛り溶接部におけるアーク熱による母材３の溶け込み
が抑制され、母材３の溶け込みを溶融金属５のみの熱に
よる溶け込みとすることができる。従って、肉盛り金属
の母材３による希釈が小さくなり、製品の諸性質（耐摩
耗性、耐蝕性）を向上させることができる。肉盛り金属
の母材３による希釈が小さくなることで、薄板の母材３
であっても諸性質を落とすことなく適用可能となり板の
表面改質等に肉盛り溶接を適用することができる。尚、
溶接トーチ２を適宜ウィビングさせて溶接を行うことも
可能である。When the arc 4 is guided backward,
Penetration of the base metal 3 due to arc heat in the overlay welding portion is suppressed, and the base metal 3 can be melted by heat of only the molten metal 5. Accordingly, the dilution of the build-up metal by the base material 3 is reduced, and various properties (abrasion resistance and corrosion resistance) of the product can be improved. Since the dilution of the build-up metal by the base material 3 is reduced, the base material 3
Even if it is, it can be applied without deteriorating various properties, and the overlay welding can be applied to the surface modification of the plate. still,
It is also possible to perform welding by appropriately weaving the welding torch 2.
【００１６】図２(a) には溶接状況を表す側面、図２
(b) には溶接後の母材表面を表す正面を示してある。FIG. 2A is a side view showing a welding situation, and FIG.
(b) shows the front surface representing the base metal surface after welding.
【００１７】第２実施形態例に係るガスシールド式アー
ク溶接方法では、第１実施形態例と同様にレーザー光７
によりアーク４を後方に誘導すると共に、溶融金属５の
後方（進行方向後側）に溶融金属部材としてのワイヤ８
を挿入し、溶融金属５を増量したものである。尚、ワイ
ヤ８の代わりに粉末パウダを添加することも可能であ
る。In the gas shielded arc welding method according to the second embodiment, the laser beam 7 is applied similarly to the first embodiment.
To guide the arc 4 backward, and behind the molten metal 5 (on the rear side in the traveling direction), a wire 8 as a molten metal member is provided.
Are inserted to increase the amount of the molten metal 5. In addition, it is also possible to add powder powder instead of the wire 8.
【００１８】アーク４が後方に誘導されることにより、
アーク熱による母材３の溶け込みを抑制すると共に、ワ
イヤ８を挿入することにより、高溶着量を確保すること
ができる。また、溶接部が交差する状態に肉盛り溶接を
行う際に、母材３の溶け込みの抑制や溶着量の調整を行
うことで、均一な肉盛り溶接部を得ることが可能とな
る。When the arc 4 is guided backward,
By suppressing the penetration of the base material 3 by the arc heat and inserting the wire 8, a high welding amount can be secured. In addition, when performing build-up welding in a state where the welds intersect, by controlling the penetration of the base material 3 and adjusting the amount of welding, it is possible to obtain a uniform build-up weld.
【００１９】図３には本発明の第３実施形態例に係るガ
スシールド式アーク溶接方法の説明状況を示してある。
図３には、電極を用いるガスシールド式アーク溶接の一
例として消耗電極を用いるガスシールド式アーク溶接
（GMA 溶接）による肉盛り溶接方法を示してある。尚、
図１、図２に示した部材と同一部材には同一符号を付し
て重複する説明は省略してある。また、本願発明方法
は、非消耗電極を用いるガスシールド式アーク溶接（テ
ィグ溶接）に適用することも可能である。FIG. 3 shows an explanatory state of a gas shielded arc welding method according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 3 shows a build-up welding method by gas shielded arc welding (GMA welding) using a consumable electrode as an example of gas shielded arc welding using electrodes. still,
The same members as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Further, the method of the present invention can be applied to gas shielded arc welding (tig welding) using a non-consumable electrode.
【００２０】アーク溶接では、高速溶接の場合や、母材
３が磁性体の場合に磁界がかかって磁気吹きが生じた場
合等、アークが偏向したり母材３の表面状態によりアー
ク４が安定しない場合がある。このため本実施形態例で
は、アーク４の狙い位置に集光レンズ系６で集光したレ
ーザー光７を照射して、母材３の表面にプラズマを形成
させることにより、このプラズマにアーク４を誘導す
る。アーク４を誘導するために必要なプラズマを発生さ
せるためには、母材３の溶融が必要であるが、通常、母
材３を溶融できるパワー密度及びエネルギー密度は、１
０5J/sec・cm2 及び１０4 J/cm2 であることから、この
パワー密度及びエネルギー密度のレーザー光７を照射す
ればアーク４を誘導することができる。In arc welding, the arc is deflected or the arc 4 is stabilized by the surface condition of the base material 3 such as in the case of high-speed welding or in the case where a magnetic field is applied and magnetic blowing occurs when the base material 3 is a magnetic material. May not. For this reason, in the present embodiment, the target position of the arc 4 is irradiated with the laser beam 7 condensed by the condensing lens system 6 to form a plasma on the surface of the base material 3. Induce. In order to generate the plasma necessary for inducing the arc 4, the base material 3 needs to be melted. Usually, the power density and the energy density that can melt the base material 3 are 1
Since they are 0 5 J / sec · cm 2 and 10 4 J / cm 2 , the arc 4 can be induced by irradiating the laser beam 7 with this power density and energy density.
【００２１】レーザー光のエネルギ密度を１０4 J/cm2
とすると共にパワーを１０5J/sec・cm2 とすることで、
アーク４を安定させることができ、こあれまで困難であ
った、溶接の高速化や磁気吹き等に対応することができ
る。The energy density of the laser beam is 10 4 J / cm 2
And at a power of 10 5 J / sec · cm 2 ,
The arc 4 can be stabilized, and it is possible to cope with high-speed welding, magnetic blowing, and the like, which were difficult until now.
【００２２】図４には本発明の第４実施形態例に係るガ
スシールド式アーク溶接方法の説明状況、図５には本発
明の第５実施形態例に係るガスシールド式アーク溶接方
法の説明状況を示してある。図４、図５には、消耗電極
を用いるガスシールド式アーク溶接であるミグ溶接、マ
グ溶接及び炭酸ガス溶接（GMA 溶接）による上向きを含
む全姿勢の肉盛り溶接方法を示してある。図１、図２に
示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説
明は省略してある。FIG. 4 illustrates the gas shielded arc welding method according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 5 illustrates the gas shielded arc welding method according to the fifth embodiment of the present invention. Is shown. FIGS. 4 and 5 show the overlay welding method in all positions including upward facing by MIG welding, mag welding, and carbon dioxide welding (GMA welding), which are gas shielded arc welding using consumable electrodes. The same members as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
【００２３】GMA 溶接では、特に、上向き姿勢の場合、
アーク長を長くすると溶接が困難になるため、短アーク
長で溶接が実施されている。短アーク長での溶接は、電
極ワイヤ１が短絡してスパッタが多くなる（短絡移
行）。また、高速溶接では、ハンピングビード（こぶ状
のビード）が生じてしまう。GMA 溶接では、溶融金属の
液滴が連続的に移行するスプレー移行が望ましいが、上
向き姿勢の場合は短アーク長での溶接を余儀なくされて
しまう。In the case of GMA welding, especially in the case of an upward posture,
Since welding becomes difficult when the arc length is increased, welding is performed with a short arc length. In welding with a short arc length, the electrode wire 1 is short-circuited and spatter increases (transition to short-circuit). In high-speed welding, a humping bead (bump-shaped bead) is generated. In GMA welding, spray transfer in which droplets of molten metal continuously transfer is desirable, but in the case of an upward attitude, welding with a short arc length is inevitable.
【００２４】そこで、図４に示した第４実施形態例で
は、レーザー光７を電極ワイヤ１の先端位置直下に照射
することにより、電極ワイヤ１の先端位置直下にレーザ
誘起プラズマを生じさせる。これにより、純Arのような
不活性ガス雰囲気においてもアーク４の位置を固定する
際に、レーザー光７の照射位置を電極ワイヤ１の先端位
置直下から溶接方向前方にずらすことにより、アーク４
の位置を溶接方向前方に固定することができる。このた
め、スプレー移行が可能になり、低溶接速度時には溶け
込みを確保し、高溶接速度時にはハンピングビードを防
止することができる。且つ、電極ワイヤ１が短絡した際
に、短絡解放時に溶融池に作用するアーク力を溶融池の
中心からずらすことでスパッタ発生を抑制することがで
きる。Therefore, in the fourth embodiment shown in FIG. 4, laser-induced plasma is generated just below the tip of the electrode wire 1 by irradiating the laser beam 7 directly below the tip of the electrode wire 1. Accordingly, when the position of the arc 4 is fixed even in an inert gas atmosphere such as pure Ar, the irradiation position of the laser beam 7 is shifted forward from the position immediately below the tip of the electrode wire 1 in the welding direction.
Can be fixed forward in the welding direction. For this reason, it is possible to carry out the spray transfer, to ensure penetration at a low welding speed, and to prevent a humping bead at a high welding speed. In addition, when the electrode wire 1 is short-circuited, the generation of spatter can be suppressed by shifting the arc force acting on the molten pool when the short-circuit is released from the center of the molten pool.
【００２５】図５に示した第４実施形態例では、レーザ
ー光７を電極ワイヤ１の先端位置直下に照射することに
より、電極ワイヤ１の先端位置直下にレーザ誘起プラズ
マを生じさせる。これにより、純Arのような不活性ガス
雰囲気においてもアーク４の位置を固定する際に、レー
ザー光７を電極ワイヤ１の先端位置直下に同軸状に照射
し、アーク４の直下から電極ワイヤ１の側面位置にかけ
てレーザー光７が当たるようにすることで、電極ワイヤ
１と溶融池との短絡解放を容易にし、スパッタの発生を
抑制すると同時に、未溶融の電極ワイヤ１の部位を加熱
することにより溶滴離脱を容易にし、短アーク長での溶
接であってもスプレー移行を安定して行うことができ
る。In the fourth embodiment shown in FIG. 5, laser-induced plasma is generated just below the tip of the electrode wire 1 by irradiating the laser beam 7 directly below the tip of the electrode wire 1. Accordingly, when fixing the position of the arc 4 even in an inert gas atmosphere such as pure Ar, the laser beam 7 is coaxially irradiated just below the tip position of the electrode wire 1, and the electrode wire 1 is directly below the arc 4. By irradiating the laser beam 7 over the side surface of the electrode wire, it is easy to release the short circuit between the electrode wire 1 and the molten pool, suppress the generation of spatter, and simultaneously heat the unmelted portion of the electrode wire 1. The droplets can be easily separated and spray transfer can be performed stably even in welding with a short arc length.
【００２６】図４、図５で示した実施形態例では、純Ar
中でのミグ溶接が可能になる、また、短アーク長が必要
な溶接姿勢（上向き溶接）においてもスプレー移行で溶
接が可能になる。In the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, pure Ar
It becomes possible to perform MIG welding inside, and to perform welding by spray transfer even in a welding position (upward welding) that requires a short arc length.
【００２７】図６には本発明の第６実施形態例に係るガ
スシールド式アーク溶接方法の説明状況、図７には本発
明の第７実施形態例に係るガスシールド式アーク溶接方
法の説明状況を示してある。図６、図７には、非消耗電
極を用いるガスシールド式アーク溶接であるタングステ
ン電極を使用するティグ溶接による溶接方法を示してあ
る。図１、図２に示した部材と同一部材には同一符号を
付して重複する説明は省略してある。FIG. 6 illustrates the gas shielded arc welding method according to the sixth embodiment of the present invention, and FIG. 7 illustrates the gas shielded arc welding method according to the seventh embodiment of the present invention. Is shown. 6 and 7 show a welding method by TIG welding using a tungsten electrode which is a gas shield type arc welding using a non-consumable electrode. The same members as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
【００２８】図６に示すように、非消耗電極であるタン
グステン電極１１を備えた溶接トーチ１２を母材１３の
上に配置し、タングステン電極１１と母材１３との間に
アーク１４を発生させることで、母材１３上に溶融池１
５を形成して溶接を行う。一方、集光レンズ系６で集光
したレーザー光７を溶融池１５の前方（アーク溶接の狙
い位置に先行して）に照射する。レーザー光７を溶融池
１５の前方に照射することで、プラズマが溶融池１５の
前方に発生して電気伝導性がよくなり、アーク１４が前
方に誘導される。また、溶融池１５の後方から加熱ワイ
ヤ１６を挿入する。これにより、タングステン電極１１
と加熱ワイヤ１６との間のアーク１４の発生を防止する
ことができ、加熱ワイヤ１６の電流を大きくして高溶着
化が可能になる。As shown in FIG. 6, a welding torch 12 having a tungsten electrode 11, which is a non-consumable electrode, is disposed on a base material 13, and an arc 14 is generated between the tungsten electrode 11 and the base material 13. Thus, the molten pool 1 on the base material 13
5 is formed and welding is performed. On the other hand, the laser beam 7 condensed by the condenser lens system 6 is applied to the front of the molten pool 15 (prior to the target position for arc welding). By irradiating the laser beam 7 in front of the molten pool 15, plasma is generated in front of the molten pool 15 to improve the electrical conductivity, and the arc 14 is guided forward. Further, the heating wire 16 is inserted from behind the molten pool 15. Thereby, the tungsten electrode 11
The generation of the arc 14 between the heating wire 16 and the heating wire 16 can be prevented, and the current of the heating wire 16 can be increased to achieve high welding.
【００２９】図７で示した第７実施形態例では、集光レ
ンズ系６で集光したレーザー光７を溶融池１５の前方、
即ち、タングステン電極１１の直下から距離Xmm 前方に
照射する。距離Xmm は、アーク長や溶接電流等、その他
の溶接条件との関係から、2mm 乃至4mm （好ましくは3m
m 以上）に設定される。これにより、プラズマが溶融池
１５の前方に発生して電気伝導性がよくなり、アーク１
４を前方に制御することができ、高溶接速度時のアーク
１４の安定化が可能になる。In the seventh embodiment shown in FIG. 7, the laser beam 7 condensed by the converging lens
That is, irradiation is performed at a distance Xmm forward from immediately below the tungsten electrode 11. The distance Xmm is 2 mm to 4 mm (preferably 3 m) in consideration of other welding conditions such as arc length and welding current.
m or more). As a result, plasma is generated in front of the molten pool 15 to improve electric conductivity, and the arc 1
4 can be controlled forward, and the arc 14 can be stabilized at a high welding speed.
【００３０】図８(a),(b) に示したように、狭開先の溶
接を実施する場合、レーザー光７をアーク１４の位置制
御に用いて狙い位置Ｐを狭開先底部の左右にオシレート
させる。即ち、レーザー光７を溶け込み深さに影響を与
えない程度の低出力で照射する。これにより、狭開先内
の溶接を安定させることができる。As shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b), when welding a narrow groove, the laser beam 7 is used to control the position of the arc 14, and the target position P is set to the left and right of the bottom of the narrow groove. To oscillate. That is, the laser beam 7 is applied at a low output that does not affect the penetration depth. Thereby, the welding in the narrow groove can be stabilized.
【００３１】図６乃至図８で示した実施形態例では、テ
ィグ溶接における溶着量を増加させることができ、高能
率化及び高速化を図ることができる。また、狭開先内の
溶接を安定させることができる。In the embodiment shown in FIGS. 6 to 8, the amount of welding in TIG welding can be increased, and high efficiency and high speed can be achieved. Further, the welding in the narrow groove can be stabilized.
【００３２】[0032]
【発明の効果】本発明のガスシールド溶接方法は、ガス
シールド式アーク溶接において、アーク溶接の狙い位置
からずらしてレーザー光を照射するので、アークを所望
の位置に誘導することができる。この結果、アークの安
定化を図ることが可能になる。According to the gas shield welding method of the present invention, in a gas shield type arc welding, a laser beam is irradiated while being shifted from a target position of the arc welding, so that an arc can be guided to a desired position. As a result, it is possible to stabilize the arc.
【００３３】また、本発明のガスシールド溶接方法は、
消耗電極ワイヤを用いるガスシールド式アーク溶接によ
り肉盛り溶接を行うに際し、レーザー光を溶融金属の後
方に照射してアークを後方に誘導することで、溶融金属
の熱のみによる溶け込みとした肉盛り溶接部とするの
で、肉盛り金属の母材による希釈が小さくなり、耐磨耗
性や耐蝕性等の諸性質の向上を図ることが可能となる。
また、溶融金属の後方から溶融金属部材を加えて溶融金
属を増量した肉盛り溶接部とするので、高溶着量を確保
することができる。Further, the gas shield welding method of the present invention comprises:
When performing build-up welding by gas shielded arc welding using consumable electrode wires, laser light is applied to the back of the molten metal to guide the arc to the back, so that the build-up welding is performed only by the heat of the molten metal. Since it is a part, the dilution of the build-up metal by the base material is reduced, and various properties such as abrasion resistance and corrosion resistance can be improved.
Further, since the weld metal is added from the rear of the molten metal to form a weld overlay in which the amount of the molten metal is increased, a high welding amount can be secured.
【００３４】また、本発明のガスシールド溶接方法は、
消耗電極ワイヤを用いて全姿勢により溶接を行うガスシ
ールド式アーク溶接において、アーク溶接の狙い位置に
レーザー光を照射するので、短アーク長であってもスパ
ッタの発生を抑制してスプレー移行を安定して行うこと
ができる。Further, the gas shield welding method of the present invention
In gas shielded arc welding in which welding is performed in all positions using consumable electrode wires, laser light is irradiated to the target position of arc welding, so even if the arc length is short, the generation of spatter is suppressed and spray transfer is stabilized. You can do it.
【００３５】また、本発明のガスシールド溶接方法は、
ガスシールド式アーク溶接において、アーク溶接の狙い
位置にレーザー光を照射し、レーザー光のエネルギ密度
を１０4 J/cm2 以上とすると共にパワーを１０5J/sec・
cm2 以上としたので、アークを安定化させて溶接の高速
化や磁気吹き等に対応することが可能になる。Further, the gas shield welding method of the present invention
In gas-shielded arc welding, a laser beam is irradiated to the target position of the arc welding, the energy density of the laser beam is made 10 4 J / cm 2 or more, and the power is 10 5 J / sec ·
Since it is set to cm 2 or more, it is possible to stabilize the arc and to cope with high-speed welding and magnetic blowing.
【００３６】また、本発明のガスシールド溶接方法は、
非消耗電極ワイヤを用いて溶接を行うガスシールド式ア
ーク溶接において、アーク溶接の狙い位置に先行してレ
ーザー光を照射するので、高速時のアークの安定化が可
能になり、ティグ溶接における溶着量増加による高能率
化が図れる。また、溶融金属の後方から加熱ワイヤを挿
入するので、高溶着化が可能になる。また、レーザー光
の照射位置をオシレートするので、狭開先内溶接の安定
化が図れる。The gas shield welding method of the present invention
In gas shielded arc welding using non-consumable electrode wires, laser light is irradiated prior to the target position of arc welding, so that the arc can be stabilized at high speed and the amount of welding in TIG welding Higher efficiency can be achieved by the increase. Further, since the heating wire is inserted from behind the molten metal, high welding can be achieved. Further, since the irradiation position of the laser beam is oscillated, the welding in the narrow groove can be stabilized.
【図１】本発明の第１実施形態例に係るガスシールド式
アーク溶接方法の説明図。FIG. 1 is an explanatory view of a gas shielded arc welding method according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２実施形態例に係るガスシールド式
アーク溶接方法の説明図。FIG. 2 is an explanatory view of a gas shielded arc welding method according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３実施形態例に係るガスシールド式
アーク溶接方法の説明図。FIG. 3 is an explanatory view of a gas shield type arc welding method according to a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第４実施形態例に係るガスシールド式
アーク溶接方法の説明図。FIG. 4 is an explanatory view of a gas shielded arc welding method according to a fourth embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第５実施形態例に係るガスシールド式
アーク溶接方法の説明図。FIG. 5 is an explanatory view of a gas shielded arc welding method according to a fifth embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第６実施形態例に係るガスシールド式
アーク溶接方法の説明図。FIG. 6 is an explanatory view of a gas shielded arc welding method according to a sixth embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第７実施形態例に係るガスシールド式
アーク溶接方法の説明図。FIG. 7 is an explanatory view of a gas shielded arc welding method according to a seventh embodiment of the present invention.
【図８】狭開先の狙い位置の説明図。FIG. 8 is an explanatory view of a target position of a narrow groove.
１ 電極ワイヤ ２ 溶接トーチ ３ 母材 ４ アーク ５ 溶融金属 ６ 集光レンズ系 ７ レーザー光 ８ ワイヤ １１ タングステン電極 １２ 溶接トーチ １３ 母材 １４ アーク １５ 溶融池 １６ 加熱ワイヤ Reference Signs List 1 electrode wire 2 welding torch 3 base metal 4 arc 5 molten metal 6 focusing lens system 7 laser beam 8 wire 11 tungsten electrode 12 welding torch 13 base material 14 arc 15 molten pool 16 heating wire
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２３Ｋ 26/00 ３１０ Ｂ２３Ｋ 26/00 ３１０Ｃ 26/04 26/04 Ｚ 26/08 26/08 Ｂ (72)発明者 松林 万騎 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 渡辺 眞生 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 Ｆターム(参考） 4E001 AA03 BB06 BB12 DA06 DC02 4E068 BC01 CA02 CA09 CE03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B23K 26/00 310 B23K 26/00 310C 26/04 26/04 Z 26/08 26/08 B (72) Inventor Manki Matsubayashi 2-1-1, Shinhama, Arai-machi, Takasago City, Hyogo Prefecture Inside the Takasago Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor Mao Watanabe 1-1-1, Wadazakicho, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. F term in Kobe Shipyard (reference) 4E001 AA03 BB06 BB12 DA06 DC02 4E068 BC01 CA02 CA09 CE03
Claims (9)
ーク溶接の狙い位置からずらしてレーザー光を照射する
ことを特徴とするガスシールド式アーク溶接方法。In a gas shielded arc welding method, a laser beam is irradiated while being shifted from a target position of the arc welding.
アーク溶接により肉盛り溶接を行うに際し、レーザー光
を溶融金属の後方に照射してアークを後方に誘導するこ
とで、溶融金属の熱のみによる溶け込みとした肉盛り溶
接部とすることを特徴とするガスシールド式アーク溶接
方法。2. A laser welded to the back of the molten metal by irradiating a laser beam to the rear of the molten metal when performing build-up welding by gas shielded arc welding using a consumable electrode wire, thereby melting the molten metal only by heat. A gas shielded arc welding method, characterized in that a weld overlay is formed.
溶融金属部材を加えて溶融金属を増量した肉盛り溶接部
とすることを特徴とするガスシールド式アーク溶接方
法。3. The gas shielded arc welding method according to claim 2, wherein a welded metal member is added from the back of the molten metal to form a weld overlay in which the amount of the molten metal is increased.
接を行うガスシールド式アーク溶接において、アーク溶
接の狙い位置にレーザー光を照射することを特徴とする
ガスシールド式アーク溶接方法。4. A gas shielded arc welding method in which a laser beam is applied to a target position of arc welding in gas shielded arc welding in which welding is performed in all positions using a consumable electrode wire.
ーク溶接の狙い位置にレーザー光を照射し、レーザー光
のエネルギ密度を１０4 J/cm2 以上とすると共にパワー
を１０5J/sec・cm2 以上としたことを特徴とするガスシ
ールド式アーク溶接方法。5. In a gas shielded arc welding, a laser beam is irradiated to a target position of the arc welding, the energy density of the laser beam is set to 10 4 J / cm 2 or more, and the power is set to 10 5 J / sec · cm 2. A gas shielded arc welding method characterized by the above.
スシールド式アーク溶接において、アーク溶接の狙い位
置に先行してレーザー光を照射することを特徴とするガ
スシールド式アーク溶接方法。6. A gas shielded arc welding method in which a laser beam is irradiated prior to a target position of arc welding in gas shielded arc welding in which welding is performed using a non-consumable electrode wire.
加熱ワイヤを挿入することを特徴とするガスシールド式
アーク溶接方法。7. The gas shielded arc welding method according to claim 6, wherein a heating wire is inserted from behind the molten metal.
ーク溶接の狙い位置から２mm乃至４mm先行してレーザー
光を照射することを特徴とするガスシールド式アーク溶
接方法。8. A gas shielded arc welding method according to claim 6, wherein the laser beam is irradiated 2 to 4 mm ahead of the target position of the arc welding.
おいて、レーザー光の照射位置をオシレートすることを
特徴とするガスシールド式アーク溶接方法。9. The gas shielded arc welding method according to claim 6, wherein an irradiation position of the laser beam is oscillated.
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| JP2000060162A JP2001246465A (en) | 2000-03-06 | 2000-03-06 | Gas shielded-system arc welding method |
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|---|---|
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