JP2002103078A - レーザ溶接方法及び装置 - Google Patents
レーザ溶接方法及び装置Info
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- JP2002103078A JP2002103078A JP2000299995A JP2000299995A JP2002103078A JP 2002103078 A JP2002103078 A JP 2002103078A JP 2000299995 A JP2000299995 A JP 2000299995A JP 2000299995 A JP2000299995 A JP 2000299995A JP 2002103078 A JP2002103078 A JP 2002103078A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シールドボックスを不要にし、溶接品質を向
上させる。 【解決手段】 レーザ加工ヘッド２によるレーザ照射部
の溶接進行方向の前方位置に、先端よりシールドガス４
を吹き出すと共に溶接ワイヤ９を送り出すようにしてあ
るサイドノズル８を配置し、溶接の進行に合わせて移動
できるようにする。サイドノズル８は、ノズル本体１０
の先端部に先端ノズル１１を有する。該先端ノズル１１
の内側には、軸心部に溶接ワイヤ９を導くと共にその外
側にシールドガス４を導くチップボディーがあり、レー
ザ照射部にシールドガス４を吹き付けるようにし、溶接
ワイヤ９を供給できるようにする。
上させる。 【解決手段】 レーザ加工ヘッド２によるレーザ照射部
の溶接進行方向の前方位置に、先端よりシールドガス４
を吹き出すと共に溶接ワイヤ９を送り出すようにしてあ
るサイドノズル８を配置し、溶接の進行に合わせて移動
できるようにする。サイドノズル８は、ノズル本体１０
の先端部に先端ノズル１１を有する。該先端ノズル１１
の内側には、軸心部に溶接ワイヤ９を導くと共にその外
側にシールドガス４を導くチップボディーがあり、レー
ザ照射部にシールドガス４を吹き付けるようにし、溶接
ワイヤ９を供給できるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＣＯ２レーザを用い
たレーザ溶接方法及び装置に関するもので、特に、溶接
品質を向上させることのできるレーザ溶接方法及び装置
に関するものである。
たレーザ溶接方法及び装置に関するもので、特に、溶接
品質を向上させることのできるレーザ溶接方法及び装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、溶接方法の一手法として、大気中
において高速、高精度、低歪溶接加工が可能なＣＯ２レ
ーザを用いたレーザ溶接方法が実施されるようになって
きている。
において高速、高精度、低歪溶接加工が可能なＣＯ２レ
ーザを用いたレーザ溶接方法が実施されるようになって
きている。
【０００３】かかるレーザ溶接方法を実施する場合に
は、溶接部における母材金属の酸化反応を防止する必要
があることから、図３に一例の概略を示す如く、図示し
ないＣＯ２レーザにより発生させたレーザビーム１を照
射するレーザ加工ヘッド２の下端部に、下側を開口させ
た箱形状のシールドボックス３を連接し、該シールドボ
ックス３に、図示しないシールドガス供給部よりアルゴ
ンガスやヘリウムガス、窒素ガス等のシールドガス４を
供給するようにした構成とし、レーザ溶接を実施する場
合には、シールドボックス３の下端を母材５の表面に摺
動させるようにして、レーザ加工ヘッド２からのレーザ
ビーム１の照射により母材５の表面に形成される溶融プ
ール６の近傍を、常に上記シールドボックス３で覆うと
共に、該シールドボックス３内に、シールドガス供給部
より導いたシールドガス４を充満させることにより、溶
融プール６を大気より遮断した状態で溶接作業を実施す
ることができるようにしてある。なお、７はビードを示
す。
は、溶接部における母材金属の酸化反応を防止する必要
があることから、図３に一例の概略を示す如く、図示し
ないＣＯ２レーザにより発生させたレーザビーム１を照
射するレーザ加工ヘッド２の下端部に、下側を開口させ
た箱形状のシールドボックス３を連接し、該シールドボ
ックス３に、図示しないシールドガス供給部よりアルゴ
ンガスやヘリウムガス、窒素ガス等のシールドガス４を
供給するようにした構成とし、レーザ溶接を実施する場
合には、シールドボックス３の下端を母材５の表面に摺
動させるようにして、レーザ加工ヘッド２からのレーザ
ビーム１の照射により母材５の表面に形成される溶融プ
ール６の近傍を、常に上記シールドボックス３で覆うと
共に、該シールドボックス３内に、シールドガス供給部
より導いたシールドガス４を充満させることにより、溶
融プール６を大気より遮断した状態で溶接作業を実施す
ることができるようにしてある。なお、７はビードを示
す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ＣＯ２レー
ザを用いた溶接では、出力が１０ｋＷ以上の大出力にな
ると、溶接時に非常に大きなプラズマが発生するように
なるが、従来は、上記の如く溶融プール６の近傍をシー
ルドボックス３で覆うようにしていることから、発生す
るプラズマを効率よく除去することができず、この場
合、発生したプラズマがレーザビーム１を吸収したり、
屈折したりすることから、レーザビーム１が溶融プール
６に伝わり難くなり、このため深い溶け込みが得られな
くなってビード７が浅くなるという問題があり、又、プ
ラズマの脈動により溶融プール６が波立ち、溶融プール
６内の溶融金属の対流が一定しなくなって、溶接欠陥
（ポロシティ）が発生し易くなるという問題がある。
ザを用いた溶接では、出力が１０ｋＷ以上の大出力にな
ると、溶接時に非常に大きなプラズマが発生するように
なるが、従来は、上記の如く溶融プール６の近傍をシー
ルドボックス３で覆うようにしていることから、発生す
るプラズマを効率よく除去することができず、この場
合、発生したプラズマがレーザビーム１を吸収したり、
屈折したりすることから、レーザビーム１が溶融プール
６に伝わり難くなり、このため深い溶け込みが得られな
くなってビード７が浅くなるという問題があり、又、プ
ラズマの脈動により溶融プール６が波立ち、溶融プール
６内の溶融金属の対流が一定しなくなって、溶接欠陥
（ポロシティ）が発生し易くなるという問題がある。
【０００５】更に、シールドボックス３を用いているこ
とから、溶接ワイヤを用いた溶接を実施しようとする場
合には、シールドボックス３に孔を設けて溶接ワイヤを
通すようにしなければならないが、この場合、溶融プー
ル６の近傍がシールドボックス３により覆われているこ
とから、溶融プール６の監視ができないと共に、ワイヤ
先端の位置を目視できなくてワイヤ挿入位置も確認でき
ず、このため、現状では、大出力のＣＯ２レーザを用い
たレーザ溶接方法においては、溶接ワイヤを供給しなが
らの溶接作業は行われておらず、このため形成されるビ
ード７の外観が劣るという問題もある。
とから、溶接ワイヤを用いた溶接を実施しようとする場
合には、シールドボックス３に孔を設けて溶接ワイヤを
通すようにしなければならないが、この場合、溶融プー
ル６の近傍がシールドボックス３により覆われているこ
とから、溶融プール６の監視ができないと共に、ワイヤ
先端の位置を目視できなくてワイヤ挿入位置も確認でき
ず、このため、現状では、大出力のＣＯ２レーザを用い
たレーザ溶接方法においては、溶接ワイヤを供給しなが
らの溶接作業は行われておらず、このため形成されるビ
ード７の外観が劣るという問題もある。
【０００６】更に又、図３に示した如き形状のシールド
ボックス３では平面部における溶接には対応が容易であ
るが、隅肉溶接の場合には対応が難しくなり、この場
合、シールドボックス３の形状が制約されることから、
レーザ加工ヘッド２への取り付けが困難になり、構造が
複雑化するという問題もある。
ボックス３では平面部における溶接には対応が容易であ
るが、隅肉溶接の場合には対応が難しくなり、この場
合、シールドボックス３の形状が制約されることから、
レーザ加工ヘッド２への取り付けが困難になり、構造が
複雑化するという問題もある。
【０００７】そこで、本発明は、上記従来要していた如
きシールドボックスを不要にできると共に、溶接品質を
向上させることができるレーザ溶接方法及び装置を提供
しようとするものである。
きシールドボックスを不要にできると共に、溶接品質を
向上させることができるレーザ溶接方法及び装置を提供
しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、ＣＯ２レーザを用いたレーザ溶接方法に
おいて、レーザ照射部の溶接進行方向前方の近傍位置に
サイドノズルを配置して、上記レーザ照射部にシールド
ガスを吹き付けると共に、該サイドノズル内を通してレ
ーザ照射部に溶接ワイヤを供給しながら溶接するレーザ
溶接方法、及び、ＣＯ２レーザを用いたレーザ溶接装置
において、レーザ照射部の溶接進行方向前方の近傍位置
に、上記レーザ照射部に先端よりシールドガスを吹き付
けるようにすると共に、先端より上記レーザ照射部に溶
接ワイヤを供給できるようにしたサイドノズルを配置し
て、溶接進行に合わせて前方へ移動させるように装備し
てなるレーザ溶接装置とする。
決するために、ＣＯ２レーザを用いたレーザ溶接方法に
おいて、レーザ照射部の溶接進行方向前方の近傍位置に
サイドノズルを配置して、上記レーザ照射部にシールド
ガスを吹き付けると共に、該サイドノズル内を通してレ
ーザ照射部に溶接ワイヤを供給しながら溶接するレーザ
溶接方法、及び、ＣＯ２レーザを用いたレーザ溶接装置
において、レーザ照射部の溶接進行方向前方の近傍位置
に、上記レーザ照射部に先端よりシールドガスを吹き付
けるようにすると共に、先端より上記レーザ照射部に溶
接ワイヤを供給できるようにしたサイドノズルを配置し
て、溶接進行に合わせて前方へ移動させるように装備し
てなるレーザ溶接装置とする。
【０００９】溶接すべき母材上にレーザビームが照射さ
れると、レーザ照射部には溶融プールが形成され、該溶
融プールに向けてサイドノズルより溶接ワイヤが供給さ
れることから、溶接ワイヤを用いたレーザ溶接が実施さ
れるようになり、この際、上記溶融プールには、溶接ワ
イヤの供給と同時にサイドノズルよりシールドガスが吹
き付けられ、該吹き付けられるシールドガスに覆われる
ことにより、溶融プールは大気と遮断されてレーザ溶接
時における母材金属の酸化反応が防止されるようにな
る。
れると、レーザ照射部には溶融プールが形成され、該溶
融プールに向けてサイドノズルより溶接ワイヤが供給さ
れることから、溶接ワイヤを用いたレーザ溶接が実施さ
れるようになり、この際、上記溶融プールには、溶接ワ
イヤの供給と同時にサイドノズルよりシールドガスが吹
き付けられ、該吹き付けられるシールドガスに覆われる
ことにより、溶融プールは大気と遮断されてレーザ溶接
時における母材金属の酸化反応が防止されるようにな
る。
【００１０】又、サイドノズルを、中空管状のノズル本
体と、該ノズル本体の先端側に連接してノズル本体を通
して導かれたシールドガスを周方向外向きに均等に放出
するようにしてあるチップボディーと、該チップボディ
ーの外周側に同心状に配してノズル本体の先端側に取り
付けてチップボディーより放出されたシールドガスをノ
ズル本体の軸心方向に沿って先端側に吹き出させるよう
にする先端ノズルと、上記チップボディーの先端側に連
接して軸心部にワイヤ挿通孔を設けたコンタクトチップ
と、上記ノズル本体の軸心部に挿入して先端側を上記コ
ンタクトチップのワイヤ挿通孔に接続したワイヤノズル
とを備えてなり、該ワイヤノズルを通して導かれる溶接
ワイヤをコンタクトチップのワイヤ挿通孔を通して先端
側に供給できる構成とすることにより、サイドノズルよ
り軸心方向に沿って均一にシールドガスを吹き出すこと
ができると共に、吹き出されるシールドガスの中央部に
て溶接ワイヤの供給を行うことができる。
体と、該ノズル本体の先端側に連接してノズル本体を通
して導かれたシールドガスを周方向外向きに均等に放出
するようにしてあるチップボディーと、該チップボディ
ーの外周側に同心状に配してノズル本体の先端側に取り
付けてチップボディーより放出されたシールドガスをノ
ズル本体の軸心方向に沿って先端側に吹き出させるよう
にする先端ノズルと、上記チップボディーの先端側に連
接して軸心部にワイヤ挿通孔を設けたコンタクトチップ
と、上記ノズル本体の軸心部に挿入して先端側を上記コ
ンタクトチップのワイヤ挿通孔に接続したワイヤノズル
とを備えてなり、該ワイヤノズルを通して導かれる溶接
ワイヤをコンタクトチップのワイヤ挿通孔を通して先端
側に供給できる構成とすることにより、サイドノズルよ
り軸心方向に沿って均一にシールドガスを吹き出すこと
ができると共に、吹き出されるシールドガスの中央部に
て溶接ワイヤの供給を行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１２】図１及び図２は本発明のレーザ溶接方法及
び装置の実施の一形態を示すもので、図３に示したレー
ザ加工ヘッド２と同様に、ＣＯ２レーザによるレーザビ
ーム１を照射するレーザ加工ヘッド２によるレーザ照射
部に形成される溶融プール６の溶接進行方向前方の近傍
位置に、レーザ加工ヘッド２によるレーザ照射部に向け
てシールドガス４を斜め下向きに吹き付けるようにサイ
ドノズル８を配置し、該サイドノズル８の軸心部を通し
て上記レーザ照射部に溶接ワイヤ９を供給するようにす
る。
び装置の実施の一形態を示すもので、図３に示したレー
ザ加工ヘッド２と同様に、ＣＯ２レーザによるレーザビ
ーム１を照射するレーザ加工ヘッド２によるレーザ照射
部に形成される溶融プール６の溶接進行方向前方の近傍
位置に、レーザ加工ヘッド２によるレーザ照射部に向け
てシールドガス４を斜め下向きに吹き付けるようにサイ
ドノズル８を配置し、該サイドノズル８の軸心部を通し
て上記レーザ照射部に溶接ワイヤ９を供給するようにす
る。
【００１３】上記サイドノズル８は、図２に詳細を示す
如く、中空管状のノズル本体１０の先端部に、先端側が
開口し且つ基端部の軸心位置に所要径の開口部１２を有
する円筒形状の先端ノズル１１を、同心状に連設し、該
先端ノズル１１の内側に、開口部１２に合わせた外径を
有し且つ先端ノズル１１より短尺とした円筒状のチップ
ボディー１３を同心状に配して、その基端部を取り付
け、且つ該チップボディー１３の軸心方向中間部位置
に、内外方向に貫通するガス噴出穴１４を周方向等間隔
位置に設け、更に、チップボディー１３の先端部に、軸
心部にワイヤ挿通孔１６を備えたコンタクトチップ１５
を連設した構成として、ノズル本体１０の基端部に継手
１７を介して接続したガスチューブ１８を通して導入し
たシールドガス４を、ノズル本体１０内よりチップボデ
ィー１３の内側に導いた後、ガス噴出穴１４を通して先
端ノズル１１内に周方向均等に噴出させ、しかる後、該
先端ノズル１１の先端より均一なガス流として先端側に
吹き出させることができるようにし、更に、上記ノズル
本体１０内には、溶接ワイヤ９を挿通させるためのワイ
ヤノズル１９を、該ノズル本体１０の長手方向の中間部
より挿入してノズル本体１０内の軸心位置に沿うように
取り付けると共に、該ワイヤノズル１０の先端部を、チ
ップボディー１３の内側を通してコンタクトチップ１５
のワイヤ挿通孔１６に接続した構成とし、ワイヤ送給装
置２０によりワイヤリール２１より所要速度で巻き出さ
せて送給される溶接ワイヤ９の先端を、ワイヤノズル１
９内に通した後、コンタクトチップ１５のワイヤ挿通孔
１６を通して導くことにより、上記先端ノズル１１より
吹き出されるシールドガス９の流れの中央部を通して先
端方向に供給することができるようにしてある。２２は
溶接ワイヤ９をワイヤノズル１９に滑らかに導くための
スプリングライナーである。
如く、中空管状のノズル本体１０の先端部に、先端側が
開口し且つ基端部の軸心位置に所要径の開口部１２を有
する円筒形状の先端ノズル１１を、同心状に連設し、該
先端ノズル１１の内側に、開口部１２に合わせた外径を
有し且つ先端ノズル１１より短尺とした円筒状のチップ
ボディー１３を同心状に配して、その基端部を取り付
け、且つ該チップボディー１３の軸心方向中間部位置
に、内外方向に貫通するガス噴出穴１４を周方向等間隔
位置に設け、更に、チップボディー１３の先端部に、軸
心部にワイヤ挿通孔１６を備えたコンタクトチップ１５
を連設した構成として、ノズル本体１０の基端部に継手
１７を介して接続したガスチューブ１８を通して導入し
たシールドガス４を、ノズル本体１０内よりチップボデ
ィー１３の内側に導いた後、ガス噴出穴１４を通して先
端ノズル１１内に周方向均等に噴出させ、しかる後、該
先端ノズル１１の先端より均一なガス流として先端側に
吹き出させることができるようにし、更に、上記ノズル
本体１０内には、溶接ワイヤ９を挿通させるためのワイ
ヤノズル１９を、該ノズル本体１０の長手方向の中間部
より挿入してノズル本体１０内の軸心位置に沿うように
取り付けると共に、該ワイヤノズル１０の先端部を、チ
ップボディー１３の内側を通してコンタクトチップ１５
のワイヤ挿通孔１６に接続した構成とし、ワイヤ送給装
置２０によりワイヤリール２１より所要速度で巻き出さ
せて送給される溶接ワイヤ９の先端を、ワイヤノズル１
９内に通した後、コンタクトチップ１５のワイヤ挿通孔
１６を通して導くことにより、上記先端ノズル１１より
吹き出されるシールドガス９の流れの中央部を通して先
端方向に供給することができるようにしてある。２２は
溶接ワイヤ９をワイヤノズル１９に滑らかに導くための
スプリングライナーである。
【００１４】なお、上記サイドノズル８は、先端をレー
ザ加工ヘッド２によるレーザ照射部に向けて配置した状
態で、図示しない支持部材を介してレーザ加工ヘッド２
の進行方向前側に連結するか、あるいは、レーザ加工ヘ
ッド２の移動に追従して進行方向の前側を移動できる図
示しない移動装置に支持させた構成とするようにする。
その他、図１において図３に示したものと同一のものに
は同一符号を付してある。
ザ加工ヘッド２によるレーザ照射部に向けて配置した状
態で、図示しない支持部材を介してレーザ加工ヘッド２
の進行方向前側に連結するか、あるいは、レーザ加工ヘ
ッド２の移動に追従して進行方向の前側を移動できる図
示しない移動装置に支持させた構成とするようにする。
その他、図１において図３に示したものと同一のものに
は同一符号を付してある。
【００１５】レーザ溶接を行う場合は、サイドノズル８
に、ガスチューブ１８を介してシールドガス４を供給す
ると共に、ワイヤ送給装置２０により溶接ワイヤ９を供
給するようにする。
に、ガスチューブ１８を介してシールドガス４を供給す
ると共に、ワイヤ送給装置２０により溶接ワイヤ９を供
給するようにする。
【００１６】レーザ加工ヘッド２よりＣＯ２レーザによ
り発生させたレーザビーム１を照射すると、母材５上に
おけるレーザ照射部には溶融プール６が形成され、この
溶融プール６に向けてサイドノズル８より溶接ワイヤ９
が供給されて母材５の溶接が行われるようになる。この
際、溶接プール６には、サイドノズル８よりシールドガ
ス４が吹き付けられることから、該吹き付けられるシー
ルドガス４により溶融プール６が覆われて、大気と遮断
されるようになることから、レーザ溶接時における母材
５金属の酸化反応は防止されるようになる。
り発生させたレーザビーム１を照射すると、母材５上に
おけるレーザ照射部には溶融プール６が形成され、この
溶融プール６に向けてサイドノズル８より溶接ワイヤ９
が供給されて母材５の溶接が行われるようになる。この
際、溶接プール６には、サイドノズル８よりシールドガ
ス４が吹き付けられることから、該吹き付けられるシー
ルドガス４により溶融プール６が覆われて、大気と遮断
されるようになることから、レーザ溶接時における母材
５金属の酸化反応は防止されるようになる。
【００１７】又、上記レーザ溶接時には、大出力ＣＯ２
レーザの使用に伴うプラズマが発生するようになるが、
該発生したプラズマ２３は、サイドノズル８より吹き付
けられるシールドガス４により、図１に二点鎖線で示す
如く、反サイドノズル８方向に吹き飛ばされて溶融プー
ル６上より除去されるようになる。
レーザの使用に伴うプラズマが発生するようになるが、
該発生したプラズマ２３は、サイドノズル８より吹き付
けられるシールドガス４により、図１に二点鎖線で示す
如く、反サイドノズル８方向に吹き飛ばされて溶融プー
ル６上より除去されるようになる。
【００１８】このように、サイドノズル８より吹き付け
るシールドガス４により母材５金属の酸化反応を防止す
ることができることから、従来要していた如きシールド
ボックス３を不要とすることができ、これにより、溶融
プール６の監視が可能となると共に、溶接ワイヤ９先端
の監視も可能になることから、溶融プール６への溶接ワ
イヤ９の供給を適切に行うことができて、溶接ワイヤ９
を用いたレーザ溶接が確実に実施できるようになる。
るシールドガス４により母材５金属の酸化反応を防止す
ることができることから、従来要していた如きシールド
ボックス３を不要とすることができ、これにより、溶融
プール６の監視が可能となると共に、溶接ワイヤ９先端
の監視も可能になることから、溶融プール６への溶接ワ
イヤ９の供給を適切に行うことができて、溶接ワイヤ９
を用いたレーザ溶接が確実に実施できるようになる。
【００１９】又、レーザ照射部に発生するプラズマ２３
がサイドノズル８からのシールドガス４により除去され
ることから、レーザビーム１がプラズマ２３により吸収
されたり、屈折される虞をなくすことができて、溶融プ
ール６にレーザビーム１が確実に伝わるようになり、深
い溶け込みを得ることができて、深い溶接を実施でき
る。更に、プラズマ２３を溶融プール６上から除去でき
ることから、プラズマ２３の脈動により溶融プール６が
波立つことはなく、したがって、ポロシティの発生を減
少させることができる。
がサイドノズル８からのシールドガス４により除去され
ることから、レーザビーム１がプラズマ２３により吸収
されたり、屈折される虞をなくすことができて、溶融プ
ール６にレーザビーム１が確実に伝わるようになり、深
い溶け込みを得ることができて、深い溶接を実施でき
る。更に、プラズマ２３を溶融プール６上から除去でき
ることから、プラズマ２３の脈動により溶融プール６が
波立つことはなく、したがって、ポロシティの発生を減
少させることができる。
【００２０】更に、サイドノズル８はレーザ加工ヘッド
２の進行方向前側に配置してあることから、シールドガ
ス４によりテールシールド効果を得ることができると共
に、溶接ワイヤ９を用いたレーザ溶接を実施することに
より、ビード７の形状を改善することができて、従来に
比して溶接品質を向上させることができる。
２の進行方向前側に配置してあることから、シールドガ
ス４によりテールシールド効果を得ることができると共
に、溶接ワイヤ９を用いたレーザ溶接を実施することに
より、ビード７の形状を改善することができて、従来に
比して溶接品質を向上させることができる。
【００２１】更に又、上記本発明のレーザ溶接装置は、
レーザ加工ヘッド２の進行方向前側にのみサイドノズル
８を備えた幅狭の構成としてあることから、隅肉溶接へ
も容易に対応することが可能となる。
レーザ加工ヘッド２の進行方向前側にのみサイドノズル
８を備えた幅狭の構成としてあることから、隅肉溶接へ
も容易に対応することが可能となる。
【００２２】なお、本発明は上記実施の形態のみに限定
されるものではなく、サイドノズル８は、レーザ加工ヘ
ッド２のレーザ照射部に向けてシールドガス４の供給
と、該供給されるシールドガス流内における溶接ワイヤ
９の供給を行うことができれば、図２に示した如き構成
以外のものとしてもよいこと、平面部の溶接や隅肉溶接
以外の形式の溶接にも適用できること、その他、本発明
の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得る
ことは勿論である。
されるものではなく、サイドノズル８は、レーザ加工ヘ
ッド２のレーザ照射部に向けてシールドガス４の供給
と、該供給されるシールドガス流内における溶接ワイヤ
９の供給を行うことができれば、図２に示した如き構成
以外のものとしてもよいこと、平面部の溶接や隅肉溶接
以外の形式の溶接にも適用できること、その他、本発明
の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得る
ことは勿論である。
【００２３】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明のレーザ溶接方
法及び装置によれば、ＣＯ２レーザを用いたレーザ溶接
方法において、レーザ照射部の溶接進行方向前方の近傍
位置にサイドノズルを配置して、上記レーザ照射部にシ
ールドガスを吹き付けると共に、該サイドノズル内を通
してレーザ照射部に溶接ワイヤを供給しながら溶接する
方法、及び、ＣＯ２レーザを用いたレーザ溶接装置にお
いて、レーザ照射部の溶接進行方向前方の近傍位置に、
上記レーザ照射部に先端よりシールドガスを吹き付ける
ようにすると共に、先端より上記レーザ照射部に溶接ワ
イヤを供給できるようにしたサイドノズルを配置して、
溶接進行に合わせて前方へ移動させるように装備してな
る装置としてあるので、レーザ照射部に形成させた溶融
プールには、溶接ワイヤの供給と同時にサイドノズルよ
りシールドガスを吹き付けることにより、溶融プールを
大気と遮断してレーザ溶接時における母材金属の酸化反
応を防止することができて、従来要していた如きシール
ドボックスを不要とすることができ、これにより、溶融
プールの監視が可能となると共に、溶接ワイヤ先端の監
視も可能になって、溶融プールへの溶接ワイヤの供給を
適切に行うことができて、溶接ワイヤを用いたレーザ溶
接が確実に実施でき、又、レーザ溶接時にプラズマが発
生した場合には、サイドノズルより吹き付けるシールド
ガスにより、吹き飛ばして溶融プール上より除去できる
ことから、溶融プールにレーザビームを確実に伝えるこ
とができて、深い溶け込みを得ることができると共に、
プラズマの脈動により溶融プールが波立つことを防止で
きて、ポロシティの発生を減少させることができ、更
に、サイドノズルはレーザ加工ヘッドの進行方向前側に
配置してあることから、シールドガスによるテールシー
ルド効果を得ることができると共に、溶接ワイヤを用い
たレーザ溶接を実施することにより、ビードの形状を改
善することができて、従来に比して溶接品質を向上させ
ることができ、更に又、装置を幅狭の構成とすることが
できて、隅肉溶接にも容易に対応することが可能となる
という優れた効果を発揮し、又、サイドノズルを、中空
管状のノズル本体と、該ノズル本体の先端側に連接して
ノズル本体を通して導かれたシールドガスを周方向外向
きに均等に放出するようにしてあるチップボディーと、
該チップボディーの外周側に同心状に配してノズル本体
の先端側に取り付けてチップボディーより放出されたシ
ールドガスをノズル本体の軸心方向に沿って先端側に吹
き出させるようにする先端ノズルと、上記チップボディ
ーの先端側に連接して軸心部にワイヤ挿通孔を設けたコ
ンタクトチップと、上記ノズル本体の軸心部に挿入して
先端側を上記コンタクトチップのワイヤ挿通孔に接続し
たワイヤノズルとを備えてなり、該ワイヤノズルを通し
て導かれる溶接ワイヤをコンタクトチップのワイヤ挿通
孔を通して先端側に供給できる構成とすることにより、
サイドノズルより軸心方向に沿って均一にシールドガス
を吹き出すことができると共に、吹き出されるシールド
ガスの中央部にて溶接ワイヤの供給を行うことができる
という効果を発揮する。
法及び装置によれば、ＣＯ２レーザを用いたレーザ溶接
方法において、レーザ照射部の溶接進行方向前方の近傍
位置にサイドノズルを配置して、上記レーザ照射部にシ
ールドガスを吹き付けると共に、該サイドノズル内を通
してレーザ照射部に溶接ワイヤを供給しながら溶接する
方法、及び、ＣＯ２レーザを用いたレーザ溶接装置にお
いて、レーザ照射部の溶接進行方向前方の近傍位置に、
上記レーザ照射部に先端よりシールドガスを吹き付ける
ようにすると共に、先端より上記レーザ照射部に溶接ワ
イヤを供給できるようにしたサイドノズルを配置して、
溶接進行に合わせて前方へ移動させるように装備してな
る装置としてあるので、レーザ照射部に形成させた溶融
プールには、溶接ワイヤの供給と同時にサイドノズルよ
りシールドガスを吹き付けることにより、溶融プールを
大気と遮断してレーザ溶接時における母材金属の酸化反
応を防止することができて、従来要していた如きシール
ドボックスを不要とすることができ、これにより、溶融
プールの監視が可能となると共に、溶接ワイヤ先端の監
視も可能になって、溶融プールへの溶接ワイヤの供給を
適切に行うことができて、溶接ワイヤを用いたレーザ溶
接が確実に実施でき、又、レーザ溶接時にプラズマが発
生した場合には、サイドノズルより吹き付けるシールド
ガスにより、吹き飛ばして溶融プール上より除去できる
ことから、溶融プールにレーザビームを確実に伝えるこ
とができて、深い溶け込みを得ることができると共に、
プラズマの脈動により溶融プールが波立つことを防止で
きて、ポロシティの発生を減少させることができ、更
に、サイドノズルはレーザ加工ヘッドの進行方向前側に
配置してあることから、シールドガスによるテールシー
ルド効果を得ることができると共に、溶接ワイヤを用い
たレーザ溶接を実施することにより、ビードの形状を改
善することができて、従来に比して溶接品質を向上させ
ることができ、更に又、装置を幅狭の構成とすることが
できて、隅肉溶接にも容易に対応することが可能となる
という優れた効果を発揮し、又、サイドノズルを、中空
管状のノズル本体と、該ノズル本体の先端側に連接して
ノズル本体を通して導かれたシールドガスを周方向外向
きに均等に放出するようにしてあるチップボディーと、
該チップボディーの外周側に同心状に配してノズル本体
の先端側に取り付けてチップボディーより放出されたシ
ールドガスをノズル本体の軸心方向に沿って先端側に吹
き出させるようにする先端ノズルと、上記チップボディ
ーの先端側に連接して軸心部にワイヤ挿通孔を設けたコ
ンタクトチップと、上記ノズル本体の軸心部に挿入して
先端側を上記コンタクトチップのワイヤ挿通孔に接続し
たワイヤノズルとを備えてなり、該ワイヤノズルを通し
て導かれる溶接ワイヤをコンタクトチップのワイヤ挿通
孔を通して先端側に供給できる構成とすることにより、
サイドノズルより軸心方向に沿って均一にシールドガス
を吹き出すことができると共に、吹き出されるシールド
ガスの中央部にて溶接ワイヤの供給を行うことができる
という効果を発揮する。
【図１】本発明のレーザ溶接方法及び装置の実施の一形
態を示す概略側面図である。
態を示す概略側面図である。
【図２】図１の装置に用いるサイドノズルの詳細を示す
切断側面図である。
切断側面図である。
【図３】従来のレーザ溶接装置の一例の概略を示す切断
側面図である。
側面図である。
１ レーザビーム ４ シールドガス ８ サイドノズル ９ 溶接ワイヤ １０ ノズル本体 １１ 先端ノズル １３ チップボディー １５ コンタクトチップ １６ ワイヤ挿通孔 １９ ワイヤノズル
Claims (3)
- 【請求項１】 ＣＯ２レーザを用いたレーザ溶接方法に
おいて、レーザ照射部の溶接進行方向前方の近傍位置に
サイドノズルを配置して、上記レーザ照射部にシールド
ガスを吹き付けると共に、該サイドノズル内を通してレ
ーザ照射部に溶接ワイヤを供給しながら溶接することを
特徴とするレーザ溶接方法。 - 【請求項２】 ＣＯ２レーザを用いたレーザ溶接装置に
おいて、レーザ照射部の溶接進行方向前方の近傍位置
に、上記レーザ照射部に先端よりシールドガスを吹き付
けるようにすると共に、先端より上記レーザ照射部に溶
接ワイヤを供給できるようにしたサイドノズルを配置し
て、溶接進行に合わせて前方へ移動させるように装備し
てなることを特徴とするレーザ溶接装置。 - 【請求項３】 サイドノズルを、中空管状のノズル本体
と、該ノズル本体の先端側に連接してノズル本体を通し
て導かれたシールドガスを周方向外向きに均等に放出す
るようにしてあるチップボディーと、該チップボディー
の外周側に同心状に配してノズル本体の先端側に取り付
けてチップボディーより放出されたシールドガスをノズ
ル本体の軸心方向に沿って先端側に吹き出させるように
する先端ノズルと、上記チップボディーの先端側に連接
して軸心部にワイヤ挿通孔を設けたコンタクトチップ
と、上記ノズル本体の軸心部に挿入して先端側を上記コ
ンタクトチップのワイヤ挿通孔に接続したワイヤノズル
とを備えてなり、該ワイヤノズルを通して導かれる溶接
ワイヤをコンタクトチップのワイヤ挿通孔を通して先端
側に供給できるようにした請求項２記載のレーザ溶接装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000299995A JP2002103078A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | レーザ溶接方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000299995A JP2002103078A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | レーザ溶接方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002103078A true JP2002103078A (ja) | 2002-04-09 |
Family
ID=18781729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000299995A Pending JP2002103078A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | レーザ溶接方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002103078A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010005668A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Tokyu Car Corp | レーザ溶接装置及びレーザ溶接システム |
| US7842900B2 (en) * | 2006-07-21 | 2010-11-30 | Aleris Aluminum Koblenz Gmbh | Process for joining using a laser beam |
| JP2012101282A (ja) * | 2012-01-10 | 2012-05-31 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 羽根車の溶接方法、溶接装置及び羽根車 |
| JP2017001068A (ja) * | 2015-06-12 | 2017-01-05 | 日本碍子株式会社 | レーザー溶接装置および接合体を生産する方法 |
| CN108500453A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-09-07 | 苏州迅镭激光科技有限公司 | 一种激光填丝焊接头装置 |
| KR102079965B1 (ko) * | 2018-09-06 | 2020-02-21 | 이용연 | 심 자동 추적 기능을 구비한 레이저 브레이징 용접 시스템 |
| JP7565534B2 (ja) | 2020-11-05 | 2024-10-11 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ加工装置 |
-
2000
- 2000-09-29 JP JP2000299995A patent/JP2002103078A/ja active Pending
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| KR102079965B1 (ko) * | 2018-09-06 | 2020-02-21 | 이용연 | 심 자동 추적 기능을 구비한 레이저 브레이징 용접 시스템 |
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