JP2003285193A - Welding device and welding method - Google Patents

Welding device and welding method

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JP2003285193A
JP2003285193A JP2002083785A JP2002083785A JP2003285193A JP 2003285193 A JP2003285193 A JP 2003285193A JP 2002083785 A JP2002083785 A JP 2002083785A JP 2002083785 A JP2002083785 A JP 2002083785A JP 2003285193 A JP2003285193 A JP 2003285193A
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JP
Japan
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welding
welded
temperature
reheating
temperature decrease
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002083785A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shin Kinoshita
伸 木下
Hiroaki Uchijima
宏明 内島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a welding device in which the structures of welding and thermally affected parts are improved. <P>SOLUTION: This welding machine comprises a storage means 21 for storing a target cooling curve based on a target continuous cooling transformation curve of a member 1 to be welded and control means 20, 22 for controlling a temperature lowering rate in a way that the temperature lowering rate of the welded part of the member 1 to be welded and the stored target cooling curve correspond to each other. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、溶接装置および溶
接方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a welding apparatus and a welding method.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、高張力鋼板は、母材成分の炭素
等量が大きいため、溶接によって接合される場合、軟鋼
板に比べて、溶接部および熱影響部の硬化を引き起こし
易い傾向を有している。
2. Description of the Related Art For example, a high-strength steel sheet has a large amount of carbon equivalent as a base material component, and therefore, when joined by welding, it tends to cause hardening of a welded portion and a heat-affected zone as compared with a mild steel sheet. is doing.

【0003】そのため、溶接部および熱影響部が硬化し
た場合、例えば、産報出版社刊「溶接全書8抵抗溶接」
等に記載されているように、焼戻し処理によって、硬化
した組織を、改善する試みが為されている。
Therefore, when the welded portion and the heat-affected zone are hardened, for example, "Welding Complete Book 8 Resistance Welding" published by Kobo Publishing Co., Ltd.
Attempts have been made to improve the hardened structure by tempering, as described in US Pat.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、焼戻し処理
は、溶接が完了して溶接部が十分に冷却された後、溶接
部に適切な熱量を加えて再加熱することにより、溶接部
の硬度を低下させるものである。したがって、冷却およ
び再加熱に要する時間は、例えば、溶接時間に比べて数
倍となり、生産性に問題を有している。
However, in the tempering process, after the welding is completed and the weld is sufficiently cooled, the hardness of the weld is improved by applying an appropriate amount of heat to the weld and reheating it. It lowers. Therefore, the time required for cooling and reheating becomes, for example, several times as long as the welding time, and there is a problem in productivity.

【0005】本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決
するためになされたものであり、溶接部および熱影響部
の組織を改善することができる溶接装置および溶接方法
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the problems associated with the prior art described above, and an object of the present invention is to provide a welding apparatus and welding method capable of improving the structures of the welded portion and the heat affected zone. To do.

【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
の請求項1に記載の発明は、被溶接材の連続冷却変態曲
線に基づいて設定される目標冷却曲線を記憶するための
記憶手段と、被溶接材の溶接部の温度低下速度と記憶さ
れている目標冷却曲線とが一致するように、前記温度低
下速度を制御するための制御手段とを有することを特徴
とする溶接装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a storage means for storing a target cooling curve set based on a continuous cooling transformation curve of a material to be welded. A welding device, comprising: a control unit for controlling the temperature decrease rate so that the temperature decrease rate of the welded portion of the material to be welded matches the stored target cooling curve.

【0007】請求項2に記載の発明は、被溶接材を溶接
するための抵抗発熱を発生させる一対の溶接電極を有す
る溶接手段を有することを特徴とする。
The invention according to claim 2 is characterized by comprising welding means having a pair of welding electrodes for generating resistance heat for welding the material to be welded.

【0008】請求項3に記載の発明は、前記制御手段
は、前記溶接電極に供給される電流量および/または前
記溶接電極を冷却するための冷却水の流量を調整するこ
とによって、被溶接材の溶接部の温度低下速度を制御す
ることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, the control means adjusts the amount of current supplied to the welding electrode and / or the flow rate of cooling water for cooling the welding electrode, whereby the material to be welded is adjusted. It is characterized in that the rate of temperature decrease of the welded part is controlled.

【0009】請求項4に記載の発明は、前記溶接電極の
電極間変位速度を測定するための測定手段を有し、前記
制御手段は、測定される電極間変位速度に基づいて、被
溶接材の溶接部の温度低下速度を推定することを特徴と
する。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a measuring means for measuring an electrode-to-electrode displacement speed of the welding electrode, and the control means is based on the measured electrode-to-electrode displacement speed, and the workpiece is welded. It is characterized in that the temperature decrease rate of the welded part is estimated.

【0010】請求項5に記載の発明は、被溶接材を溶接
するためのレーザビームを照射する照射手段を有するこ
とを特徴とする。
The invention according to claim 5 is characterized in that it has an irradiation means for irradiating a laser beam for welding the material to be welded.

【0011】請求項6に記載の発明は、前記照射手段の
動作に追従し、被溶接材の溶接部を再加熱するための再
加熱手段を有し、前記制御手段は、前記再加熱手段によ
って付加される熱量を調整することによって、被溶接材
の溶接部の温度低下速度を制御することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided reheating means for following the operation of the irradiation means to reheat the welded portion of the material to be welded, and the control means is configured to operate by the reheating means. It is characterized in that the rate of temperature decrease of the welded part of the material to be welded is controlled by adjusting the amount of heat applied.

【0012】請求項7に記載の発明は、前記照射手段に
よるレーザビーム照射領域と前記再加熱手段による再加
熱領域との間における温度を測定するための測定手段を
有し、前記制御手段は、測定される温度に基づいて、被
溶接材の溶接部の温度低下速度を検出し、前記再加熱手
段によって付加される熱量を調整することを特徴とす
る。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided measuring means for measuring the temperature between the laser beam irradiation area by the irradiation means and the reheating area by the reheating means, and the control means comprises: Based on the measured temperature, the temperature decrease rate of the welded part of the material to be welded is detected, and the amount of heat added by the reheating means is adjusted.

【0013】請求項8に記載の発明は、前記被溶接材
は、高張力鋼板であることを特徴とする。
The invention according to claim 8 is characterized in that the material to be welded is a high-tensile steel plate.

【0014】請求項9に記載の発明は、前記高張力鋼板
は、オーステナイトからマルテンサイトに変態する前
に、ベイナイトあるいはパーライトに変態する過程を通
過することを特徴とする。
The invention according to claim 9 is characterized in that the high-strength steel sheet passes through a process of transforming to bainite or pearlite before transforming from austenite to martensite.

【0015】請求項10に記載の発明は、前記被溶接材
は、軽合金からなることを特徴とする。
The invention according to claim 10 is characterized in that the material to be welded is made of a light alloy.

【0016】請求項11に記載の発明は、被溶接材の連
続冷却変態曲線に基づいて設定される目標冷却曲線を記
憶するための記憶ステップと、被溶接材の溶接部の温度
低下速度と記憶されている目標冷却曲線とが一致するよ
うに、前記温度低下速度を制御するための制御ステップ
とを有することを特徴とする溶接方法である。
According to the invention of claim 11, a storage step for storing a target cooling curve set based on a continuous cooling transformation curve of the material to be welded, a temperature decrease rate and a memory of a welding portion of the material to be welded are stored. And a control step for controlling the temperature decrease rate so that the target cooling curve is matched with the target cooling curve.

【0017】請求項12に記載の発明は、抵抗発熱を発
生させる一対の溶接電極を有する溶接手段によって、被
溶接材を溶接するための溶接ステップを有することを特
徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a welding step for welding the material to be welded by a welding means having a pair of welding electrodes for generating resistance heating.

【0018】請求項13に記載の発明は、前記制御ステ
ップにおいては、前記溶接電極に供給される電流量およ
び/または前記溶接電極を冷却するための冷却水の流量
を調整することによって、被溶接材の溶接部の温度低下
速度が制御されることを特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the control step, the amount of current supplied to the welding electrode and / or the flow rate of cooling water for cooling the welding electrode is adjusted to adjust the welding target. It is characterized in that the temperature decrease rate of the welded part of the material is controlled.

【0019】請求項14に記載の発明は、前記溶接電極
の電極間変位速度を測定するための測定ステップを有
し、前記制御ステップにおいては、測定される電極間変
位速度に基づいて、被溶接材の溶接部の温度低下速度が
推定されることを特徴とする。
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a measuring step for measuring an electrode-to-electrode displacement speed of the welding electrode, and in the control step, a welding target is welded based on the measured electrode-to-electrode displacement speed. It is characterized in that the temperature decrease rate of the welded part of the material is estimated.

【0020】請求項15に記載の発明は、レーザビーム
を照射する照射手段によって被溶接材を溶接するための
溶接ステップを有することを特徴とする。
The invention as set forth in claim 15 is characterized in that it has a welding step for welding the material to be welded by an irradiation means for irradiating a laser beam.

【0021】請求項16に記載の発明は、前記照射手段
の動作に追従する再加熱手段によって、被溶接材の溶接
部を再加熱するための再加熱ステップを有し、前記制御
ステップにおいては、前記再加熱手段によって付加され
る熱量を調整することによって、被溶接材の溶接部の温
度低下速度が制御されることを特徴とする。
According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided a reheating step for reheating the welded portion of the material to be welded by the reheating means that follows the operation of the irradiation means, and in the control step, By adjusting the amount of heat added by the reheating means, the temperature decrease rate of the welded portion of the material to be welded is controlled.

【0022】請求項17に記載の発明は、前記照射手段
によるレーザビーム照射領域と前記再加熱手段による再
加熱領域との間における温度を測定するための測定ステ
ップを有し、前記制御ステップにおいては、測定される
温度に基づいて、被溶接材の溶接部の温度低下速度が検
出され、前記再加熱手段によって付加される熱量が調整
されることを特徴とする。
According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided a measuring step for measuring a temperature between the laser beam irradiation area by the irradiation means and the reheating area by the reheating means, and in the control step, The temperature decrease rate of the welded portion of the material to be welded is detected based on the measured temperature, and the amount of heat added by the reheating means is adjusted.

【0023】請求項18に記載の発明は、前記被溶接材
は、高張力鋼板であることを特徴とする。
The invention according to claim 18 is characterized in that the material to be welded is a high-tensile steel plate.

【0024】請求項19に記載の発明は、前記高張力鋼
板は、オーステナイトからマルテンサイトに変態する前
に、ベイナイトあるいはパーライトに変態する過程を通
過することを特徴とする。
The invention described in claim 19 is characterized in that the high-strength steel sheet passes through a process of transforming into bainite or pearlite before transforming from austenite to martensite.

【0025】請求項20に記載の発明は、前記被溶接材
は、軽合金からなることを特徴とする。
The invention according to claim 20 is characterized in that the material to be welded is made of a light alloy.

【0026】[0026]

【発明の効果】上記のように構成した本発明は以下の効
果を奏する。
The present invention configured as described above has the following effects.

【0027】請求項1に記載の発明によれば、被溶接材
の溶接部の温度低下速度は、連続冷却変態曲線に基づい
て設定される理想的な目標冷却曲線に一致する。したが
って、割れの発生や成形性(靭性)の低下を引き起こす
組織の急冷硬化が抑制されるため、溶接部および熱影響
部の組織が改善される。
According to the first aspect of the invention, the temperature decrease rate of the welded portion of the material to be welded matches the ideal target cooling curve set on the basis of the continuous cooling transformation curve. Therefore, rapid hardening of the structure that causes cracking and deterioration of formability (toughness) is suppressed, so that the structures of the welded portion and the heat-affected zone are improved.

【0028】請求項2に記載の発明によれば、溶接熱源
として抵抗発熱を利用できるため、溶接手段を、比較的
安価とすることができる。
According to the second aspect of the present invention, since resistance heat generation can be used as the welding heat source, the welding means can be made relatively inexpensive.

【0029】請求項3に記載の発明によれば、温度低下
速度に対して高速応答性を有する、電極に供給される電
流量および/または電極を冷却するための冷却水の流量
によって、温度低下速度が制御される。したがって、制
御が容易である。
According to the third aspect of the invention, the temperature is lowered by the amount of current supplied to the electrode and / or the flow rate of the cooling water for cooling the electrode, which has a fast response to the rate of temperature decrease. The speed is controlled. Therefore, it is easy to control.

【0030】請求項4に記載の発明によれば、温度低下
速度に対して高い相関性を有するナゲット径の収縮速度
に対応している電極間変位速度に基づいて、温度低下速
度が推定される。したがって、推定される温度低下速度
は、良好な精度を有する。
According to the fourth aspect of the invention, the temperature decrease rate is estimated based on the inter-electrode displacement rate corresponding to the contraction rate of the nugget diameter having a high correlation with the temperature decrease rate. . Therefore, the estimated temperature decrease rate has good accuracy.

【0031】請求項5に記載の発明によれば、溶接熱源
としてレーザビームを利用できるため、被溶接材として
多様な材料が適用できる。
According to the fifth aspect of the invention, since the laser beam can be used as the welding heat source, various materials can be applied as the material to be welded.

【0032】請求項6に記載の発明によれば、被溶接材
の熱影響部が小さく、温度低下速度が非常に大きい場合
であっても、再加熱手段によって温度低下速度を容易に
制御することができる。
According to the sixth aspect of the invention, even if the heat-affected zone of the material to be welded is small and the rate of temperature decrease is extremely high, the temperature decrease rate can be easily controlled by the reheating means. You can

【0033】請求項7に記載の発明によれば、レーザビ
ーム照射領域と再加熱領域との間において測定される温
度に基づいて、被溶接材の溶接部の温度低下速度が検出
される。したがって、再加熱手段を高精度で制御でき
る。
According to the seventh aspect of the invention, the temperature decrease rate of the welded portion of the workpiece is detected based on the temperature measured between the laser beam irradiation region and the reheating region. Therefore, the reheating means can be controlled with high accuracy.

【0034】請求項8に記載の発明によれば、高張力鋼
板の溶接部および熱影響部の硬化の抑制、凝固割れ,脆
化割れ,焼き割れ,溶融Znによる液体金属脆化割れを
抑制することができる。したがって、成形性の向上や、
スポット溶接などの抵抗溶接におけるナゲット内部の引
け巣の発生を抑制することや、レーザ溶接等におけるビ
ード部およびその近傍の不具合の発生を抑制することを
図ることができる。つまり、母材成分の炭素等量が大き
い高張力鋼板の溶接部および熱影響部の組織を、改善す
ることができる。
According to the invention described in claim 8, it is possible to suppress the hardening of the welded portion and the heat-affected zone of the high-strength steel sheet, and to suppress the solidification crack, the embrittlement crack, the quench crack, and the liquid metal embrittlement crack due to molten Zn. be able to. Therefore, the improvement of moldability,
It is possible to suppress the occurrence of shrinkage cavities inside the nugget in resistance welding such as spot welding, and to suppress the occurrence of defects in the bead portion and its vicinity in laser welding and the like. That is, it is possible to improve the structures of the welded portion and the heat-affected zone of the high-strength steel sheet in which the carbon equivalent of the base material component is large.

【0035】請求項9に記載の発明によれば、高張力鋼
板の凝固後の組織に、ベイナイトあるいはパーライトが
混合するため、マルテンサイトのみの組織に比べて、硬
度が低くなりまた割れ感受性が低下する。
According to the ninth aspect of the invention, since bainite or pearlite is mixed with the solidified structure of the high-strength steel sheet, the hardness is lower and the cracking susceptibility is lower than the structure of martensite alone. To do.

【0036】請求項10に記載の発明によれば、例え
ば、アルミニウムなどの軽合金の溶接部および熱影響部
の組織を、改善することができる。
According to the tenth aspect of the present invention, for example, the structures of the welded portion and the heat affected zone of a light alloy such as aluminum can be improved.

【0037】請求項11に記載の発明によれば、被溶接
材の溶接部の温度低下速度は、連続冷却変態曲線に基づ
いて設定される理想的な目標冷却曲線に一致する。した
がって、割れの発生や成形性(靭性)の低下を引き起こ
す組織の急冷硬化が抑制されるため、溶接部および熱影
響部の組織が改善される。
According to the eleventh aspect of the present invention, the temperature decrease rate of the welded portion of the material to be welded matches the ideal target cooling curve set on the basis of the continuous cooling transformation curve. Therefore, rapid hardening of the structure that causes cracking and deterioration of formability (toughness) is suppressed, so that the structures of the welded portion and the heat-affected zone are improved.

【0038】請求項12に記載の発明によれば、溶接熱
源として抵抗発熱を利用できるため、比較的安価な溶接
手段を適用することができる。
According to the twelfth aspect of the invention, since resistance heat generation can be used as the welding heat source, a relatively inexpensive welding means can be applied.

【0039】請求項13に記載の発明によれば、温度低
下速度に対して高速応答性を有する、電極に供給される
電流量および/または電極を冷却するための冷却水の流
量によって、温度低下速度が制御される。したがって、
制御が容易である。
According to the thirteenth aspect of the present invention, the temperature is lowered by the amount of current supplied to the electrode and / or the flow rate of the cooling water for cooling the electrode, which has a fast response to the temperature lowering rate. The speed is controlled. Therefore,
Easy to control.

【0040】請求項14に記載の発明によれば、温度低
下速度に対して高い相関性を有するナゲット径の収縮速
度に対応している電極間変位速度に基づいて、温度低下
速度が推定される。したがって、推定される温度低下速
度は、良好な精度を有する。
According to the fourteenth aspect of the invention, the temperature decrease rate is estimated based on the inter-electrode displacement rate corresponding to the contraction rate of the nugget diameter having a high correlation with the temperature decrease rate. . Therefore, the estimated temperature decrease rate has good accuracy.

【0041】請求項15に記載の発明によれば、溶接熱
源としてレーザビームを利用できるため、被溶接材とし
て多様な材料が適用できる。
According to the fifteenth aspect of the invention, since the laser beam can be used as the welding heat source, various materials can be applied as the material to be welded.

【0042】請求項16に記載の発明によれば、被溶接
材の熱影響部が小さく、温度低下速度が非常に大きい場
合であっても、再加熱手段によって温度低下速度を容易
に制御することができる。
According to the sixteenth aspect of the present invention, even if the heat-affected zone of the material to be welded is small and the rate of temperature decrease is very high, the rate of temperature decrease can be easily controlled by the reheating means. You can

【0043】請求項17に記載の発明によれば、レーザ
ビーム照射領域と再加熱領域との間において測定される
温度に基づいて、被溶接材の溶接部の温度低下速度が検
出される。したがって、再加熱手段を高精度で制御でき
る。
According to the seventeenth aspect of the invention, the temperature decrease rate of the welded portion of the material to be welded is detected based on the temperature measured between the laser beam irradiation region and the reheating region. Therefore, the reheating means can be controlled with high accuracy.

【0044】請求項18に記載の発明によれば、高張力
鋼板の溶接部および熱影響部の硬化の抑制、凝固割れ,
脆化割れ,焼き割れ,溶融Znによる液体金属脆化割れ
を抑制することができる。したがって、成形性の向上
や、スポット溶接などの抵抗溶接におけるナゲット内部
の引け巣の発生を抑制することや、レーザ溶接等におけ
るビード部およびその近傍の不具合の発生を抑制するこ
とを図ることができる。つまり、母材成分の炭素等量が
大きい高張力鋼板の溶接部および熱影響部の組織を、改
善することができる。
According to the eighteenth aspect of the present invention, the hardening of the welded portion and the heat-affected zone of the high-strength steel sheet is suppressed, solidification cracking,
Embrittlement cracking, quenching cracking, and liquid metal embrittlement cracking due to molten Zn can be suppressed. Therefore, it is possible to improve the formability, suppress the occurrence of shrinkage cavities inside the nugget in resistance welding such as spot welding, and suppress the occurrence of defects in the bead portion and its vicinity in laser welding and the like. . That is, it is possible to improve the structures of the welded portion and the heat-affected zone of the high-strength steel sheet in which the carbon equivalent of the base material component is large.

【0045】請求項19に記載の発明によれば、高張力
鋼板の凝固後の組織に、ベイナイトあるいはパーライト
が混合するため、マルテンサイトのみの組織に比べて、
硬度が低くなりまた割れ感受性が低下する。
According to the invention of claim 19, bainite or pearlite is mixed with the solidified structure of the high-strength steel plate, so that compared with the structure of martensite alone,
The hardness is low and the crack sensitivity is low.

【0046】請求項20に記載の発明によれば、例え
ば、アルミニウムなどの軽合金の溶接部および熱影響部
の組織を、改善することができる。
According to the twentieth aspect of the invention, for example, the structures of the welded portion and the heat affected zone of a light alloy such as aluminum can be improved.

【0047】[0047]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0048】実施の形態1に係る溶接装置は、例えば、
スポット溶接機などの比較的安価である抵抗溶接装置で
あり、図1に示されるように、溶接系10と制御系20
とを有する。
The welding apparatus according to the first embodiment is, for example,
A resistance welding apparatus such as a spot welding machine, which is relatively inexpensive, and has a welding system 10 and a control system 20 as shown in FIG.
Have and.

【0049】溶接系10は、溶接熱源としての抵抗発熱
を発生させるための一対の電極チップ11およびホルダ
12からなる電極(溶接手段)13と、電極チップ11
を、例えば、重ね合わせた被溶接材1に押圧させるため
の加圧シリンダ(加圧手段)14とを有する。
The welding system 10 includes an electrode (welding means) 13 composed of a pair of electrode tips 11 and a holder 12 for generating resistance heat generation as a welding heat source, and the electrode tips 11.
For example, and a pressurizing cylinder (pressurizing means) 14 for pressing the superposed materials 1 to be welded.

【0050】制御系20は、被溶接材1の連続冷却変態
曲線に基づいて設定される目標冷却曲線が蓄積されたデ
ータベースを記憶するための記憶装置21と、被溶接材
1の溶接部の温度低下速度と、目標冷却曲線とが一致す
るように、温度低下速度を制御するための制御装置22
とを有する。目標冷却曲線は、例えば、被溶接材1の材
質毎に実験で得られる。図2は、被溶接材1が高張力鋼
板である場合における連続冷却変態図であり、目標冷却
曲線の一例を示している。
The control system 20 includes a storage device 21 for storing a database in which a target cooling curve set on the basis of the continuous cooling transformation curve of the workpiece 1 is stored, and the temperature of the welded portion of the workpiece 1. A controller 22 for controlling the temperature decrease rate so that the decrease rate and the target cooling curve match.
Have and. The target cooling curve is obtained by an experiment for each material of the material to be welded 1, for example. FIG. 2 is a continuous cooling transformation diagram in the case where the material to be welded 1 is a high-tensile steel plate, and shows an example of a target cooling curve.

【0051】記憶装置21は、例えば、RAMなどの高
速のランダムアクセスメモリから構成される。制御装置
22は、マイクロプロセッサ等から構成される制御回路
であり、制御系20全体を制御する。
The storage device 21 is composed of, for example, a high speed random access memory such as a RAM. The control device 22 is a control circuit including a microprocessor and the like, and controls the entire control system 20.

【0052】制御系20は、さらに電流調整装置23と
流量調整装置24とを有する。電流調整装置23は、電
極チップ11に供給される電流量を調整するために使用
される。流量調整装置24は、電極チップ11に供給さ
れる冷却水(冷媒)の循環ラインに設けられるバルブ
(開閉手段)15を開閉することによって、電極チップ
11を冷却するための冷却水の流量を調整するために使
用される。
The control system 20 further includes a current adjusting device 23 and a flow rate adjusting device 24. The current adjusting device 23 is used to adjust the amount of current supplied to the electrode tip 11. The flow rate adjusting device 24 adjusts the flow rate of the cooling water for cooling the electrode tip 11 by opening and closing the valve (opening / closing means) 15 provided in the circulation line of the cooling water (refrigerant) supplied to the electrode tip 11. Used to

【0053】電流量および冷却水の流量は、被溶接材1
の溶接部の温度低下速度に対して、高速応答性を有す
る。したがって、制御系20は、電流量および/または
冷却水流量を調整することによって、温度低下速度を容
易に制御することができる。
The amount of current and the flow rate of cooling water are the
It has a high-speed response to the temperature decrease rate of the welded part. Therefore, the control system 20 can easily control the temperature decrease rate by adjusting the current amount and / or the cooling water flow rate.

【0054】制御系20はさらに、電極間変位速度を測
定するための変位速度測定装置25を有する。電極間変
位速度は、温度低下速度に対して高い相関性を有するナ
ゲット径の収縮速度と対応している。したがって、温度
低下速度を電極間変位速度に基づいて高精度で推定でき
るため、推定される温度低下速度は、良好な精度を有す
る。
The control system 20 further has a displacement velocity measuring device 25 for measuring the displacement velocity between the electrodes. The displacement speed between electrodes corresponds to the contraction speed of the nugget diameter, which has a high correlation with the temperature decrease speed. Therefore, the temperature decrease rate can be estimated with high accuracy based on the inter-electrode displacement rate, and thus the estimated temperature decrease rate has good accuracy.

【0055】次に、図3を参照し、電極間変位速度とナ
ゲット径との関係を説明する。
Next, with reference to FIG. 3, the relationship between the displacement velocity between electrodes and the nugget diameter will be described.

【0056】抵抗発熱によって形成されるナゲットは、
ナゲット径の飽和点以降では、電極チップ11に供給さ
れる冷却水の影響により、凝固収縮する。このナゲット
径の収縮速度は、被溶接材1の溶接部の温度低下速度に
対応する。
The nugget formed by resistance heating is
After the saturation point of the nugget diameter, solidification shrinks due to the influence of the cooling water supplied to the electrode tip 11. The shrinkage speed of the nugget diameter corresponds to the temperature decrease speed of the welded portion of the workpiece 1.

【0057】一方、ナゲット径の飽和点においては、溶
接部の熱膨張量(電極間変位量)が飽和するため、電極
間変位速度(時間tに関する電極間変位量Hの勾配(d
H/dt))は、「0」なる。
On the other hand, at the saturation point of the nugget diameter, the thermal expansion amount (interelectrode displacement amount) of the welded portion is saturated, and therefore the interelectrode displacement speed (gradient (d of the interelectrode displacement amount H with respect to time t) (d
H / dt)) becomes “0”.

【0058】したがって、電極間変位速度を測定するこ
とで、ナゲット径の飽和点およびナゲット径の飽和点以
降における温度低下速度を、高精度で推定できる。
Therefore, by measuring the displacement velocity between the electrodes, the saturation point of the nugget diameter and the temperature decrease rate after the saturation point of the nugget diameter can be estimated with high accuracy.

【0059】次に、図4を参照し、温度低下速度の制御
方法を説明する。
Next, with reference to FIG. 4, a method of controlling the temperature decrease rate will be described.

【0060】まず、電極チップ11,11に対して電流
を供給して、重ね合わせた被溶接材1の溶接を開始する
(ステップS01)。そして、通電が始まると同時に電
極チップ11,11の位置測定を開始し、得られた電極
間変位量から電極間変位速度を算出する(ステップS0
2)。測定頻度は、例えば、数ミリ秒間隔である。
First, a current is supplied to the electrode tips 11 and 11 to start welding the superposed materials 1 to be welded (step S01). Then, the position measurement of the electrode chips 11 and 11 is started at the same time when the energization starts, and the inter-electrode displacement speed is calculated from the obtained inter-electrode displacement amount (step S0).
2). The measurement frequency is, for example, an interval of several milliseconds.

【0061】次に、算出された電極間変位速度に基づい
て、ナゲット径が飽和点に到達したか否かが判断される
(ステップS03)。ナゲット径が飽和点に到達してい
ない場合、ステップS02に戻る。
Next, it is judged whether or not the nugget diameter has reached the saturation point based on the calculated inter-electrode displacement speed (step S03). If the nugget diameter has not reached the saturation point, the process returns to step S02.

【0062】ナゲット径が飽和点に到達した場合、現状
の電極間変位速度を算出し、温度低下速度に換算する
(ステップS04、S05)。得られた温度低下速度
は、被溶接材1の材質に対応する目標冷却曲線と比較さ
れる(ステップS06)。
When the nugget diameter reaches the saturation point, the current inter-electrode displacement speed is calculated and converted into the temperature decrease speed (steps S04, S05). The obtained temperature decrease rate is compared with the target cooling curve corresponding to the material of the workpiece 1 (step S06).

【0063】そして、温度低下速度が目標冷却曲線より
大きい場合(ステップS07:YES)は、電極チップ
11に対する冷却水の供給を停止し、温度低下速度が目
標冷却曲線に一致するまで、電極チップ11に供給され
る電流量を増加させる(ステップS08)。なお、冷却
水の供給は、必要に応じて、段階的に削減するように構
成することも可能である。
When the temperature decrease rate is larger than the target cooling curve (step S07: YES), the supply of cooling water to the electrode tip 11 is stopped and the electrode chip 11 is cooled until the temperature decrease rate matches the target cooling curve. Increase the amount of current supplied to (step S08). The supply of the cooling water can be configured to be reduced stepwise, if necessary.

【0064】温度低下速度が目標冷却曲線より小さい場
合(ステップS07:NO)は、温度低下速度が目標冷
却曲線に一致するまで、電極チップ11に供給される電
流量を削減する(ステップS09)。
When the temperature decrease rate is smaller than the target cooling curve (step S07: NO), the amount of current supplied to the electrode tip 11 is reduced until the temperature decrease rate matches the target cooling curve (step S09).

【0065】次に、溶接部の温度が、溶接部組織の変態
が安定状態となる境界温度、例えば、400℃以下であ
るか否かを判断する(ステップS10)。
Next, it is judged whether or not the temperature of the welded portion is a boundary temperature at which the transformation of the welded portion structure becomes stable, for example, 400 ° C. or less (step S10).

【0066】溶接部の温度が、境界温度に到達していな
い場合は、ステップS04に戻り、境界温度以下である
場合は、処理を完了させる。なお、空冷による温度低下
速度を考慮して、境界温度より高い温度で、処理を完了
させることも可能である。この場合、溶接開始から制御
終了までの時間を短縮化できるため、工業的に有利であ
る。
If the temperature of the welded portion has not reached the boundary temperature, the process returns to step S04, and if it is below the boundary temperature, the process is completed. Note that it is also possible to complete the treatment at a temperature higher than the boundary temperature in consideration of the rate of temperature decrease due to air cooling. In this case, the time from the start of welding to the end of control can be shortened, which is industrially advantageous.

【0067】以上の結果、被溶接材の溶接部の温度低下
速度は、連続冷却変態曲線に基づいて設定される、理想
的な目標冷却曲線に一致する。したがって、割れの発生
や成形性(靭性)の低下を引き起こす組織の急冷硬化が
抑制されるため、溶接部および熱影響部の組織が改善さ
れる。
As a result of the above, the temperature decrease rate of the welded part of the material to be welded matches the ideal target cooling curve set based on the continuous cooling transformation curve. Therefore, rapid hardening of the structure that causes cracking and deterioration of formability (toughness) is suppressed, so that the structures of the welded portion and the heat-affected zone are improved.

【0068】例えば、被溶接材として母材成分の炭素等
量が大きい高張力鋼板が適用される場合、溶接部および
熱影響部の硬化の抑制、凝固割れ,脆化割れ,焼き割
れ,溶融Znによる液体金属脆化割れを抑制することが
できる。したがって、成形性の向上や、スポット溶接な
どの抵抗溶接におけるナゲット内部の引け巣の発生を抑
制することを図ることができる。
For example, when a high-strength steel sheet having a large amount of carbon equivalent as a base material is applied as the material to be welded, hardening of the welded portion and heat-affected zone is suppressed, solidification cracking, embrittlement cracking, quenching crack, and molten Zn. It is possible to suppress liquid metal embrittlement cracking due to. Therefore, it is possible to improve the formability and suppress the occurrence of shrinkage cavities inside the nugget in resistance welding such as spot welding.

【0069】また、高張力鋼板の溶接部の温度低下速度
は、例えば、図2に示される目標冷却曲線に一致するよ
うに制御することが好ましい。
Further, it is preferable to control the temperature decrease rate of the welded portion of the high-strength steel plate so as to match the target cooling curve shown in FIG. 2, for example.

【0070】この場合、オーステナイトからマルテンサ
イトに変態する前に、ベイナイトあるいはパーライトに
変態する過程を通過することで、凝固後の溶接部および
熱影響部の組織に、ベイナイトあるいはパーライトが混
合する。したがって、例えば、図2に示される急冷硬化
領域Aで制御されることで形成されるマルテンサイトの
みの組織に比べて、硬度が低くなりまた割れ感受性が低
下する。
In this case, before the transformation from austenite to martensite, the process of transformation into bainite or pearlite is passed, whereby bainite or pearlite is mixed with the structures of the welded portion and the heat affected zone after solidification. Therefore, for example, as compared with the structure of only martensite formed by controlling in the quench hardening region A shown in FIG.

【0071】次に、本発明の実施の形態2に係る溶接装
置を説明する。
Next, a welding apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described.

【0072】実施の形態2に係る溶接装置は、レーザ溶
接機であり、溶接熱源に関して実施の形態1に係る溶接
装置と異なっている。レーザ溶接機は、レーザビームで
溶接するため、被溶接材として多様な材料が適用できる
点で好ましい。
The welding apparatus according to the second embodiment is a laser welding machine and is different from the welding apparatus according to the first embodiment with respect to the welding heat source. Since the laser welding machine welds with a laser beam, it is preferable in that various materials can be applied as the material to be welded.

【0073】実施の形態2に係る溶接装置の溶接系は、
図5に示されるように、溶接熱源であるレーザビーム3
1を照射するための第1照射部32と、第1照射部32
の動作に追従してレーザビーム33を照射する第2照射
部34とを有する。第2照射部34は、被溶接材1の溶
接部を再加熱するための再加熱手段である。
The welding system of the welding apparatus according to the second embodiment is
As shown in FIG. 5, a laser beam 3 that is a welding heat source.
1 for irradiating 1 and 1st irradiation part 32
And a second irradiation unit 34 that irradiates the laser beam 33 in accordance with the above operation. The 2nd irradiation part 34 is a reheating means for reheating the welded part of the to-be-welded material 1.

【0074】実施の形態2に係る溶接装置の制御系は、
目標冷却曲線が蓄積されたデータベースを記憶するため
の記憶装置41と、被溶接材1の溶接部の温度低下速度
と、目標冷却曲線とが一致するように、温度低下速度を
制御するための制御装置42とを有する。
The control system of the welding apparatus according to the second embodiment is
Storage device 41 for storing the database in which the target cooling curve is accumulated, and control for controlling the temperature lowering rate so that the temperature lowering rate of the welded portion of the workpiece 1 and the target cooling curve match. A device 42.

【0075】したがって、実施の形態1に係る溶接装置
と同様に、被溶接材の溶接部および熱影響部の組織を改
善させることができる。
Therefore, similar to the welding device according to the first embodiment, the structures of the welded portion and the heat affected zone of the material to be welded can be improved.

【0076】なお、制御装置42は、第2照射部34に
よって付加される熱量を調整することによって、温度低
下速度を制御する。レーザ溶接機は一般的に、被溶接材
の溶接部および熱影響部が小さく、温度低下速度が大き
けれども、実施の形態2に係る制御装置42は、温度低
下速度を容易に制御することができる。
The controller 42 controls the rate of temperature decrease by adjusting the amount of heat added by the second irradiator 34. Although a laser welder generally has a small welded portion and a heat-affected zone of a material to be welded and has a high temperature decrease rate, the control device 42 according to the second embodiment can easily control the temperature decrease rate. .

【0077】また、制御系は、赤外線温度センサなどの
非接触式温度センサ35を有する温度測定装置43を備
えている。温度センサ35は、照射領域と再加熱領域と
の間に位置する2つのポジションP1,P2(図6参
照)の温度T1,T2を測定するために使用される。
The control system also includes a temperature measuring device 43 having a non-contact temperature sensor 35 such as an infrared temperature sensor. The temperature sensor 35 is used to measure temperatures T1 and T2 at two positions P1 and P2 (see FIG. 6) located between the irradiation area and the reheating area.

【0078】被溶接材1の溶接部の温度低下速度は、ポ
ジションP1,P2の温度T1,T2およびポジション
P1,P2の間の温度勾配に基づいて、検出されるた
め、第2照射部34を高精度で制御できる。なお、第1
照射部32のレーザビーム31によって形成される溶融
池(溶接キーホール2)近傍は、温度勾配が大きいた
め、温度センサ35によって温度を測定する場所とし
て、好ましい。
The temperature decrease rate of the welded portion of the material to be welded 1 is detected based on the temperatures T1 and T2 at the positions P1 and P2 and the temperature gradient between the positions P1 and P2. It can be controlled with high precision. The first
Since the temperature gradient is large in the vicinity of the molten pool (welding keyhole 2) formed by the laser beam 31 of the irradiation unit 32, it is preferable as a place for measuring the temperature by the temperature sensor 35.

【0079】次に、図7を参照し、温度低下速度の制御
方法を説明する。
Next, with reference to FIG. 7, a method of controlling the temperature decrease rate will be described.

【0080】まず、第1照射部32からレーザビーム3
1を照射して、突き合わされた被溶接材1の溶接を開始
する(ステップS21)。
First, the laser beam 3 is emitted from the first irradiation section 32.
1 is irradiated to start welding of the materials 1 to be welded to each other (step S21).

【0081】次に、温度センサ35によって、照射領域
と再加熱領域との間に位置するポジションP1,P2の
温度T1,T2を測定する(ステップS22)。そして
ポジションP1,P2の温度T1,T2およびポジショ
ンP1,P2の間の温度勾配の変化に基づいて、温度低
下速度を算出する(ステップS23)。
Next, the temperatures T1 and T2 at the positions P1 and P2 located between the irradiation area and the reheating area are measured by the temperature sensor 35 (step S22). Then, the temperature decrease rate is calculated based on the temperature T1 and T2 at the positions P1 and P2 and the temperature gradient change between the positions P1 and P2 (step S23).

【0082】得られた温度低下速度は、被溶接材1の材
質に対応する目標冷却曲線と比較される(ステップS2
4)。
The obtained temperature decrease rate is compared with the target cooling curve corresponding to the material of the material to be welded 1 (step S2).
4).

【0083】そして、温度低下速度が目標冷却曲線より
大きい場合(ステップS25:YES)は、第1照射部
32の動作に追従する第2照射部34から照射される再
加熱用のレーザビーム33の出力を増加させる(ステッ
プS26)。
When the temperature decrease rate is larger than the target cooling curve (step S25: YES), the reheating laser beam 33 emitted from the second irradiation section 34 following the operation of the first irradiation section 32 is irradiated. The output is increased (step S26).

【0084】温度低下速度が目標冷却曲線より小さい場
合(ステップS25:NO)は、第2照射部34から照
射される再加熱用のレーザビーム33の出力を削減する
(ステップS27)。
When the rate of temperature decrease is smaller than the target cooling curve (step S25: NO), the output of the reheating laser beam 33 emitted from the second irradiation section 34 is reduced (step S27).

【0085】次に、溶接部の温度が、溶接部組織の変態
が安定状態となる境界温度以下であるか否かを判断する
(ステップS28)。溶接部の温度が、境界温度に到達
していない場合は、ステップS02に戻り、境界温度以
下である場合は、制御は終了する。
Next, it is judged whether or not the temperature of the welded portion is below the boundary temperature at which the transformation of the welded portion structure becomes stable (step S28). If the temperature of the welded portion has not reached the boundary temperature, the process returns to step S02, and if it is below the boundary temperature, the control ends.

【0086】図8は、実施の形態2に係る温度低下速度
の制御方法によって得られた溶接部近傍の硬度分布と、
温度低下速度を制御しない場合における溶接部近傍の硬
度分布を示している。実施の形態2においては、溶接部
近傍の硬度が低下している。
FIG. 8 shows the hardness distribution near the weld obtained by the method of controlling the temperature decrease rate according to the second embodiment,
The hardness distribution in the vicinity of the welded portion when the temperature decrease rate is not controlled is shown. In the second embodiment, the hardness in the vicinity of the welded portion is reduced.

【0087】以上のように、実施の形態2に係るレーザ
溶接機においても、実施の形態1に係る抵抗溶接装置と
同様に、割れの発生や成形性(靭性)の低下を引き起こ
す組織の急冷硬化が抑制され、レーザ溶接等におけるビ
ード部およびその近傍の不具合の発生を抑制することが
できる。したがって、溶接部および熱影響部の組織が改
善される。
As described above, also in the laser welding machine according to the second embodiment, similarly to the resistance welding apparatus according to the first embodiment, the rapid quench hardening of the structure that causes cracking and deterioration of formability (toughness). It is possible to suppress the occurrence of defects in the bead portion and its vicinity in laser welding or the like. Therefore, the structures of the weld and the heat affected zone are improved.

【0088】なお、本発明は、上述した実施の形態に限
定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々
改変することができる。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be variously modified within the scope of the claims.

【0089】例えば、被溶接材は、高張力鋼板に限定さ
れず、例えば、アルミニウムなどの軽合金を適用するこ
とも可能である。
For example, the material to be welded is not limited to a high-strength steel plate, and, for example, a light alloy such as aluminum can be applied.

【0090】また、実施の形態1においては、電極間変
位速度の代わりに電極間抵抗値を利用することも可能で
ある。この場合、溶接電流制御タイマに定電流制御を適
用し、通電中における電極間抵抗値の変化速度が「0」
になった時点を、ナゲット径の飽和点と判断する。そし
て、飽和点以降における抵抗変化速度に基づいて、温度
低下速度を推定する。
In the first embodiment, the interelectrode resistance value can be used instead of the interelectrode displacement speed. In this case, constant current control is applied to the welding current control timer, and the changing speed of the interelectrode resistance value during energization is "0".
When it becomes, it is judged as the saturation point of the nugget diameter. Then, the temperature decrease rate is estimated based on the resistance change rate after the saturation point.

【0091】さらに、温度低下速度は、例えば、赤外線
温度センサなどの非接触式温度センサによって直接検出
される表面温度、あるいは、熱電対などの接触式温度セ
ンサによって検出される熱影響部周辺の熱歪みから推定
される温度に基づいて、検出することができる。
Further, the temperature decrease rate is, for example, the surface temperature directly detected by a non-contact type temperature sensor such as an infrared temperature sensor or the heat around the heat affected zone detected by a contact type temperature sensor such as a thermocouple. It can be detected based on the temperature estimated from the strain.

【0092】また、実施の形態2においては、被溶接材
の溶接部を再加熱するための再加熱手段(第2照射部)
の熱源は、レーザビームに限定されず、プラズマビーム
を利用することも可能である。
Further, in the second embodiment, reheating means (second irradiation section) for reheating the welded portion of the material to be welded.
The heat source is not limited to the laser beam, and a plasma beam can be used.

【0093】さらに、図9に示されるように、ツインス
ポットのレーザビームを照射することができる照射部3
2Aが適用される場合、ツインスポットの一方のレーザ
ビーム31Aを、溶接熱源として利用し、ツインスポッ
トの他方のレーザビーム33Aを、再加熱するための熱
源として利用することができる。つまり、第1照射部
(照射手段)と第2照射部(再加熱手段)とを一体化す
ることも可能である。
Further, as shown in FIG. 9, an irradiation unit 3 capable of irradiating a twin spot laser beam.
When 2A is applied, one laser beam 31A of the twin spot can be used as a welding heat source, and the other laser beam 33A of the twin spot can be used as a heat source for reheating. That is, it is possible to integrate the first irradiation unit (irradiation means) and the second irradiation unit (reheating means).

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 実施の形態1に係る抵抗溶接装置の概念図で
ある。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a resistance welding device according to a first embodiment.

【図2】 実施の形態1に係る抵抗溶接装置が有するデ
ータベースに蓄積されている目標冷却曲線の一例を示し
ている図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a target cooling curve accumulated in a database included in the resistance welding apparatus according to the first embodiment.

【図3】 電極間変位速度とナゲット径との関係を説明
するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a relationship between a displacement speed between electrodes and a nugget diameter.

【図4】 実施の形態1に係る抵抗溶接装置における温
度低下速度の制御方法を説明するためのフローチャート
である。
FIG. 4 is a flowchart for explaining a method of controlling the temperature decrease rate in the resistance welding device according to the first embodiment.

【図5】 本発明の実施の形態2に係るレーザ溶接装置
の概念図である。
FIG. 5 is a conceptual diagram of a laser welding device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施の形態2に係るレーザ溶接装置
の温度測定装置によって温度が測定されるポジションを
説明するための要部拡大図である。
FIG. 6 is an enlarged view of a main part for explaining a position where a temperature is measured by a temperature measuring device of a laser welding device according to a second embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施の形態2に係るレーザ溶接装置
による温度低下速度の制御方法を説明するための概略図
である。
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a method of controlling the temperature decrease rate by the laser welding device according to the second embodiment of the present invention.

【図8】 溶接部近傍の硬度分布を説明するための図で
ある。
FIG. 8 is a diagram for explaining a hardness distribution in the vicinity of a welded portion.

【図9】 本発明の実施の形態2に係る変形例を説明す
るための概略図である。
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a modified example according to the second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…被溶接材、 2…溶接キーホール、 10…溶接系、 11…電極チップ、 12…ホルダ、 13…電極、 14…加圧シリンダ、 15…バルブ、 20…制御系、 21…記憶装置、 22…制御装置、 23…電流調整装置、 24…流量調整装置、 25…変位速度測定装置、 31,31A,33,33A…レーザビーム、 32…第1照射部、 32A…照射部、 34…第2照射部、 35…非接触式温度センサ、 41…記憶装置、 42…制御装置、 43…温度測定装置、 A…急冷硬化領域、 P1,P2…ポジション、 T1,T2…温度。 1 ... Material to be welded, 2 ... Welding keyhole, 10 ... Welding system, 11 ... Electrode tip, 12 ... Holder, 13 ... Electrode, 14 ... Pressurizing cylinder, 15 ... Valve, 20 ... Control system, 21 ... storage device, 22 ... Control device, 23 ... Current regulator, 24 ... Flow rate adjusting device, 25 ... Displacement velocity measuring device, 31, 31A, 33, 33A ... Laser beam, 32 ... 1st irradiation part, 32A ... Irradiation part, 34 ... 2nd irradiation part, 35 ... Non-contact type temperature sensor, 41 ... Storage device, 42 ... Control device 43 ... Temperature measuring device, A ... Quench hardening area, P1, P2 ... Position, T1, T2 ... Temperature.

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 B23K 26/00 M Fターム(参考) 4E065 EA06 4E068 BA00 CA08 CB02 CB03 CC03 DB01 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) B23K 26/00 B23K 26/00 MF term (reference) 4E065 EA06 4E068 BA00 CA08 CB02 CB03 CC03 DB01

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被溶接材の連続冷却変態曲線に基づいて
設定される目標冷却曲線を記憶するための記憶手段と、 被溶接材の溶接部の温度低下速度と記憶されている目標
冷却曲線とが一致するように、前記温度低下速度を制御
するための制御手段とを有することを特徴とする溶接装
置。
1. A storage means for storing a target cooling curve set based on a continuous cooling transformation curve of a material to be welded, a temperature decrease rate of a welded portion of the material to be welded, and a stored target cooling curve. And a control means for controlling the rate of temperature decrease so that
【請求項2】 被溶接材を溶接するための抵抗発熱を発
生させる一対の溶接電極を有する溶接手段を有すること
を特徴とする請求項1に記載の溶接装置。
2. The welding device according to claim 1, further comprising welding means having a pair of welding electrodes for generating resistance heat for welding the material to be welded.
【請求項3】 前記制御手段は、前記溶接電極に供給さ
れる電流量および/または前記溶接電極を冷却するため
の冷却水の流量を調整することによって、被溶接材の溶
接部の温度低下速度を制御することを特徴とする請求項
2に記載の溶接装置。
3. The control means adjusts the amount of current supplied to the welding electrode and / or the flow rate of cooling water for cooling the welding electrode to reduce the temperature of the welded portion of the material to be welded. The welding device according to claim 2, wherein the welding device is controlled.
【請求項4】 前記溶接電極の電極間変位速度を測定す
るための測定手段を有し、前記制御手段は、測定される
電極間変位速度に基づいて、被溶接材の溶接部の温度低
下速度を推定することを特徴とする請求項2又は請求項
3に記載の溶接装置。
4. The measuring means for measuring the inter-electrode displacement speed of the welding electrode, wherein the control means is based on the measured inter-electrode displacement speed, and the temperature decrease speed of the welded portion of the material to be welded. The welding apparatus according to claim 2 or 3, wherein
【請求項5】 被溶接材を溶接するためのレーザビーム
を照射する照射手段を有することを特徴とする請求項1
に記載の溶接装置。
5. An irradiation means for irradiating a laser beam for welding a material to be welded is provided.
The welding device according to.
【請求項6】 前記照射手段の動作に追従し、被溶接材
の溶接部を再加熱するための再加熱手段を有し、前記制
御手段は、前記再加熱手段によって付加される熱量を調
整することによって、被溶接材の溶接部の温度低下速度
を制御することを特徴とする請求項5に記載の溶接装
置。
6. A reheating unit for reheating a welded portion of a material to be welded, following the operation of the irradiation unit, wherein the control unit adjusts the amount of heat added by the reheating unit. The welding apparatus according to claim 5, wherein the temperature decrease rate of the welded portion of the material to be welded is controlled thereby.
【請求項7】 前記照射手段によるレーザビーム照射領
域と前記再加熱手段による再加熱領域との間における温
度を測定するための測定手段を有し、前記制御手段は、
測定される温度に基づいて、被溶接材の溶接部の温度低
下速度を検出し、前記再加熱手段によって付加される熱
量を調整することを特徴とする請求項6に記載の溶接装
置。
7. The measuring means for measuring the temperature between the laser beam irradiation area by the irradiation means and the reheating area by the reheating means, the control means comprising:
The welding apparatus according to claim 6, wherein the temperature decrease rate of the welded portion of the material to be welded is detected based on the measured temperature, and the amount of heat added by the reheating means is adjusted.
【請求項8】 前記被溶接材は、高張力鋼板であること
を特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の溶接
装置。
8. The welding device according to claim 1, wherein the material to be welded is a high-strength steel plate.
【請求項9】 前記高張力鋼板は、オーステナイトから
マルテンサイトに変態する前に、ベイナイトあるいはパ
ーライトに変態する過程を通過することを特徴とする請
求項8に記載の溶接装置。
9. The welding apparatus according to claim 8, wherein the high-strength steel sheet passes through a process of transforming into bainite or pearlite before transforming from austenite to martensite.
【請求項10】 前記被溶接材は、軽合金からなること
を特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の溶接
装置。
10. The welding apparatus according to claim 1, wherein the material to be welded is made of a light alloy.
【請求項11】 被溶接材の連続冷却変態曲線に基づい
て設定される目標冷却曲線を記憶するための記憶ステッ
プと、 被溶接材の溶接部の温度低下速度と記憶されている目標
冷却曲線とが一致するように、前記温度低下速度を制御
するための制御ステップとを有することを特徴とする溶
接方法。
11. A storage step for storing a target cooling curve set on the basis of a continuous cooling transformation curve of a material to be welded, a temperature decrease rate of a weld portion of the material to be welded and a stored target cooling curve. And a control step for controlling the temperature decrease rate so that the two values are matched with each other.
【請求項12】 抵抗発熱を発生させる一対の溶接電極
を有する溶接手段によって、被溶接材を溶接するための
溶接ステップを有することを特徴とする請求項11に記
載の溶接方法。
12. The welding method according to claim 11, further comprising a welding step for welding the material to be welded by a welding means having a pair of welding electrodes that generate resistance heat.
【請求項13】 前記制御ステップにおいては、前記溶
接電極に供給される電流量および/または前記溶接電極
を冷却するための冷却水の流量を調整することによっ
て、被溶接材の溶接部の温度低下速度が制御されること
を特徴とする請求項12に記載の溶接方法。
13. In the control step, by adjusting the amount of current supplied to the welding electrode and / or the flow rate of cooling water for cooling the welding electrode, the temperature of the welded portion of the workpiece is lowered. 13. Welding method according to claim 12, characterized in that the speed is controlled.
【請求項14】 前記溶接電極の電極間変位速度を測定
するための測定ステップを有し、前記制御ステップにお
いては、測定される電極間変位速度に基づいて、被溶接
材の溶接部の温度低下速度が推定されることを特徴とす
る請求項12又は請求項13に記載の溶接方法。
14. A measuring step for measuring an inter-electrode displacement speed of the welding electrode, wherein in the control step, a temperature drop of a welded portion of a material to be welded is performed based on the measured inter-electrode displacement speed. The welding method according to claim 12, wherein the speed is estimated.
【請求項15】 レーザビームを照射する照射手段によ
って、被溶接材を溶接するための溶接ステップを有する
ことを特徴とする請求項11に記載の溶接方法。
15. The welding method according to claim 11, further comprising a welding step for welding the material to be welded by an irradiation unit that emits a laser beam.
【請求項16】 前記照射手段の動作に追従する再加熱
手段によって、被溶接材の溶接部を再加熱するための再
加熱ステップを有し、前記制御ステップにおいては、前
記再加熱手段によって付加される熱量を調整することに
よって、被溶接材の溶接部の温度低下速度が制御される
ことを特徴とする請求項15に記載の溶接方法。
16. A reheating step for reheating a welded part of a material to be welded by a reheating means that follows the operation of the irradiation means, wherein the reheating means adds in the control step. The welding method according to claim 15, wherein the rate of temperature decrease of the welded portion of the material to be welded is controlled by adjusting the amount of heat that is applied.
【請求項17】 前記照射手段によるレーザビーム照射
領域と前記再加熱手段による再加熱領域との間における
温度を測定するための測定ステップを有し、前記制御ス
テップにおいては、測定される温度に基づいて、被溶接
材の溶接部の温度低下速度を検出し、前記再加熱手段に
よって付加される熱量が調整されることを特徴とする請
求項16に記載の溶接方法。
17. A measuring step for measuring a temperature between a laser beam irradiation area by said irradiation means and a reheating area by said reheating means, wherein said control step is based on the measured temperature. The welding method according to claim 16, wherein the rate of decrease in temperature of the welded portion of the material to be welded is detected, and the amount of heat added by the reheating means is adjusted.
【請求項18】 前記被溶接材は、高張力鋼板であるこ
とを特徴とする請求項11〜17のいずれか1項に記載
の溶接方法。
18. The welding method according to claim 11, wherein the material to be welded is a high-strength steel plate.
【請求項19】 前記高張力鋼板は、オーステナイトか
らマルテンサイトに変態する前に、ベイナイトあるいは
パーライトに変態する過程を通過することを特徴とする
請求項18に記載の溶接方法。
19. The welding method according to claim 18, wherein the high-strength steel sheet passes through a process of transforming into bainite or pearlite before transforming from austenite to martensite.
【請求項20】 前記被溶接材は、軽合金からなること
を特徴とする請求項11〜17のいずれか1項に記載の
溶接方法。
20. The welding method according to claim 11, wherein the material to be welded is made of a light alloy.
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