JP2004154866A - 金属部分のt型アセンブリのワンパスレーザー溶接方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】溶接後の形状不良を防ぐとともに、道具への投資を軽減できるT型アセンブリのレーザー溶接方法を提供する。
【解決手段】互いに近接した部品を組立てる工程と、2つの溶接部分によってT型の頭の部分の外側表面を介してアセンブリをレーザー溶接する工程を含み、溶接は、T型のステムの部分10を形成する部品の表面に平行な2つの軸21を持つ2焦点の溶接ヘッド20によって、アセンブリ全体の長手方向に沿ってなされる。
【選択図】図3
【解決手段】互いに近接した部品を組立てる工程と、2つの溶接部分によってT型の頭の部分の外側表面を介してアセンブリをレーザー溶接する工程を含み、溶接は、T型のステムの部分10を形成する部品の表面に平行な2つの軸21を持つ2焦点の溶接ヘッド20によって、アセンブリ全体の長手方向に沿ってなされる。
【選択図】図3
Description
本発明は、1つの外側表面のみにアクセス可能な、2個ないし3個の金属部品を含む「T」型の金属製アセンブリの永続的なアタッチメントに関する。このアタッチメントは、特にターボジェットファンの外側のファンダクトに据えられた羽根のような、薄い、密閉された、仕切られたシュラウドの組立てに用いられるものである。
このタイプの羽根の機能は、特に2個の同軸環状容器間を結合することによって、ターボジェット構造を補強し、また可能であれば、ファンダクト内を廻る冷気の流れを案内し、または偏向することである。これらの羽根は、内面に補強要素が取り付けられた中空のシュラウドからなる金属翼板であることが望ましいが、これらのシュラウドは製作が難しく、特に主用部品を製作し、シュラウドの寸法が正確なアセンブリとアタッチメントを製作するのには多くの作業が必要とされる。
図1を参照すると、仏国特許第2705603号明細書は、T型の2個の金属部分を組立てるレーザー溶接方法を開示しており、この溶接方法は、シュラウドの外側から部分を締めることによって仕切られたシュラウドを製作する手段を提供する。レーザー光線8A、8Bは、傾斜した角度で連続して2回、T型アセンブリの頭部を形成する部分1の外面1Bを横切る径路で照射される。レーザー溶接部の2つの溶接軸8A、8Bは、T型のステムの部分となる部分2の2つの頂上角2Cに接触する。溶接装置はシュラウドの外側に設置される。言いかえれば、T型の頭の部分1の頂上面1Bの側に、設置される。
従って、この方法は、連続した変形作用をそれぞれ生じる2本のレーザー光線の2つの連続照射径路を用いるものである。
このタイプのアセンブリは、溶接後の形状不良を防ぐために、充填ワイヤの形態で、追加の材料を必要とすることが付け加えられてよい。このことは特に、粗さ、種々の凹み、刻み目の形成に当てはまるものである。更に、各部品は、互いに連続的に位置を固定する必要が有り、また、充填ワイヤの巻出機の使用を必要とするために、道具への投資が比較的費用がかかる。結局、溶接中はワイヤの位置の制御が絶対不可欠とされることになる。
従って、本発明の目的は、これらの欠点を解消することである。
本発明の主な目的は、アセンブリには外側表面を介してT型の頭の部分側からのみアクセスすることが出来、T型のステムの部分が平行な面を持つ板の形となる、T型に配置された金属部品のアセンブリを製作するためのレーザー溶接方法であって、その溶接方法は、互いに近接した部品をT型に組立てる工程と、2つの溶接部分によってT型の頭の部分の外側表面を介してアセンブリをレーザー溶接する工程とを含む、レーザー溶接方法である。
本発明によれば、2つの溶接部分は、同時に作成され、かつ互いに平行であり、2つの溶接軸の各々がT型のステムの部分を形成する板の一方の表面に接するようにT型の頭の部分の頂上面に対して垂直に構成される。
本発明の1つの望ましい実施形態では、2つの溶接部分は2焦点の溶接ヘッドによって同時に作成される。
本発明の溶接方法を用いたアセンブリの第1の実施形態では、T型のステムの板には所定の長さと厚さのタブが設けられ、そのアセンブリは、T型のステムの板上におけるタブの寸法に対応する長さと厚さの溝を持ったT型の頭の部分を形成する第2の部分を含むものである。
この場合、タブの高さHがT型の頭の部分を形成するアセンブリの第2部分の厚さより少しだけ大きいことが有利である。
本発明の溶接方法を用いたT型アセンブリの第2の実施形態では、T型の頭の部分は、T型のステムの部分に対して直交しておりかつそれぞれの端がステムの板に接しているような2つの板によって形成される。
本発明とその各種の技術的な特性は、本発明の2つの実施形態の以下の記載を読むことによってよりよく理解される。この記載には図面が添付されている。
(第1のアセンブリ)
図2を参照すると、T型のステムの部分10とT型の頭の部分15との2つの部分からなる第1のアセンブリが、本発明による方法を用いて溶接可能である。ステムの部分10は、所定の長さのタブ11を持ち所定の厚さを有し、かつ、所定の方法で離間された四角い板である。そのステムの部分10に呼応するものとして、ステムの部分10におけるタブ11の長さと幅にそれぞれ対応した長さと幅の溝16が、頭部15に設けられている。図3を参照すると、ステムの部分10のタブ11を頭部15に設けられた溝16に挿入することによって、アセンブリが構成されていることが容易に理解される。
図2を参照すると、T型のステムの部分10とT型の頭の部分15との2つの部分からなる第1のアセンブリが、本発明による方法を用いて溶接可能である。ステムの部分10は、所定の長さのタブ11を持ち所定の厚さを有し、かつ、所定の方法で離間された四角い板である。そのステムの部分10に呼応するものとして、ステムの部分10におけるタブ11の長さと幅にそれぞれ対応した長さと幅の溝16が、頭部15に設けられている。図3を参照すると、ステムの部分10のタブ11を頭部15に設けられた溝16に挿入することによって、アセンブリが構成されていることが容易に理解される。
レーザー溶接ヘッド20は、アセンブリのタブ11の垂直方向に配置されている。このレーザー溶接ヘッド20は2焦点タイプのものであり、言い換えれば、互いに平行な2つのレーザー光線21を照射出来るものである。このレーザー溶接ヘッド20は、2本のレーザー光線21がステムの部分10の厚さに等しい所与の分離間隔で間隔が決まるように調節される。言いかえれば、2本のレーザー光線のそれぞれはステムの部分10の一表面に接するように照射される。
ステムの部分のタブ11と頭部15の溝16とは、レーザー切断によって切断するように意図されているが、別の切断方法も可能である。
それゆえ、タブ11に沿った、あるいはタブ11間におけるステムの部分10の頂上両側における溶接が、レーザー溶接ヘッド20を長手方向に移動させることによるワンパスによって実行される。
タブ11の高さは頭部15の厚さより少し高いので、タブ11は頭部15から上に少し突き出ることになる。図4が示すように、溶接が完了すると、充填金属部分で埋められたこれらのタブ11は、若干の出っ張り12に変形される。溶接前のタブ11の高さが増すと、溶接後の溶接継ぎ目の高さが増すことになる。
(第2のアセンブリ)
図5は、レーザー溶接アタッチメントを用いたT型の製作に利用可能な第2のアセンブリを示す。ステムの部分30は、実施形態1と同様に用いられるが、タブは用いられない。2つの頭の部分35D、35Gはステムの部分30に接して、ステムの部分30の頂上部近くに配置される。頭部35D、35Gの一つの端がステムの部分30に固定され、それゆえ、頭部35D、35Gはステムの部分30から垂直に横に突き出る形になる。かつ、頭部35D、35Gは互いに同一線上に有ることになる。
図5は、レーザー溶接アタッチメントを用いたT型の製作に利用可能な第2のアセンブリを示す。ステムの部分30は、実施形態1と同様に用いられるが、タブは用いられない。2つの頭の部分35D、35Gはステムの部分30に接して、ステムの部分30の頂上部近くに配置される。頭部35D、35Gの一つの端がステムの部分30に固定され、それゆえ、頭部35D、35Gはステムの部分30から垂直に横に突き出る形になる。かつ、頭部35D、35Gは互いに同一線上に有ることになる。
第1のアセンブリのために上述したような2焦点の溶接が、ここでも全く同じ方法で用いられることが可能であり、2本のレーザー光線21の2つの軸はステムの部分30の垂直面に対して平行であり、溶接はアセンブリの長さ全体に渡って行われる。
本発明の主たる利点は、溶接が充填針金を必要とせずに、ワンパスにてなされることである。その結果、形状不良の無い溶接継ぎ目が得られ、溶接中のアセンブリの変形リスクは最小化されることとなる。
1 頭部
1B 外面
2C 頂上角
8A、8B レーザー光線
10、30 ステムの板
11 タブ
12 出っ張り
15 頭部
16 溝
20 溶接ヘッド
21 レーザー光線の溶接軸
35D、35G 板
1B 外面
2C 頂上角
8A、8B レーザー光線
10、30 ステムの板
11 タブ
12 出っ張り
15 頭部
16 溝
20 溶接ヘッド
21 レーザー光線の溶接軸
35D、35G 板
Claims (5)
- 外側表面を介してT型の頭の部分の側からのみアクセスすることが可能であり、T型のステムの部分は平行な面を持つステムの板(10、30)から形成される、T型に配置された金属部品のアセンブリのためのレーザー溶接方法であって、
互いに近接した部品をT型に組立てる工程と、
T型の頭の部分の頂上面に対して垂直に、同時かつ互いに平行に作成された2つの溶接部分によって、2本の溶接軸(21)の各々が、前記T型のステムの部分を形成するステムの板(10、30)の一方の面にそれぞれ接するように、前記T型の頭の部分の外側表面を介して前記アセンブリをレーザー溶接する工程とを含む、レーザー溶接方法。 - 前記2つの溶接部分が、2焦点の溶接ヘッド(20)によって、同時に作成されることを特徴とする、請求項1に記載のレーザー溶接方法。
- 前記ステムの板(10)に所定の長さと厚さのタブ(11)が設けられており、Tの頭の部分を形成する頭部(15)と呼ばれ、前記タブ(11)の寸法に対応する長さと厚さを持つ溝(16)が設けられた第2の部分を前記アセンブリが含むことを特徴とする、請求項1に記載のレーザー溶接方法。
- 前記タブ(11)の高さが、前記頭部(15)の厚さより少しだけ大きいことを特徴とする、請求項3に記載のレーザー溶接方法。
- 前記T型のステムの板(30)に対して垂直に挿入されており、前記ステムの板(30)にその端が接している2つの板(35D、35G)により、前記T型の頭部(15)が形成されることを特徴とする、請求項1に記載のレーザー溶接方法。
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