JP2007253181A - Laser beam welding method - Google Patents

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Shunichi Iwaki
俊一 岩木
Kazuo Genji
一夫 玄地
Naoki Kawada
直樹 河田
Yosuke Otsuka
陽介 大塚
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser beam welding method by which degradation in the welding quality of a steel plate attributable to a coating layer can be suppressed by a simple method. <P>SOLUTION: In the laser beam welding method, a butted part 3a of galvanized steel plates 3, 3 is welded while scanning laser beams L emitted from a laser apparatus 7. An irradiation spot area F of the laser beams L on the surface of the steel plates 3, 3 has a welding area F1 having the output density enabling the steel plates 3, 3 to be welded, and a non-welding area F2 which is formed on the downstream side of the welding area F1 on the scanning line D of the laser beams L, and evaporates a galvanized layer and has the output density lower than that of the welding area F1. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、表面加工により被覆層が設けられた鋼板にレーザ光を走査しながら鋼板を溶接するレーザ溶接方法に関するものである。   The present invention relates to a laser welding method for welding a steel sheet while scanning a laser beam on the steel sheet provided with a coating layer by surface processing.

従来、例えば亜鉛メッキ鋼板の溶接においては、溶融した鋼材に亜鉛が混入し、溶融鋼材中で亜鉛が蒸発することで、ポロシティやブローホールといった溶接の品質劣化が発生することが知られている。このような被覆層をもつ鋼板の溶接における品質劣化を抑制する技術として、例えば、下記特許文献１に記載された溶接方法が知られている。この方法では、重ね合わせた鋼板の溶接箇所近傍に、予めレーザ光でスポット溶接を行っている。そして、このスポット溶接による歪みで発生する鋼板同士の間隙から、溶接時に発生する亜鉛蒸気を放散することで、溶接の品質劣化を抑制することが提案されている。また、他の対策としては、化学薬品や機械的研磨によりメッキ部を予め除去しておくことも考えられる。
特開平５−２２６１４５号公報 Conventionally, for example, in welding of a galvanized steel sheet, it is known that zinc is mixed into a molten steel material, and the zinc is evaporated in the molten steel material, thereby causing deterioration of the welding quality such as porosity and blowhole. As a technique for suppressing quality deterioration in welding of a steel sheet having such a coating layer, for example, a welding method described in Patent Document 1 below is known. In this method, spot welding is preliminarily performed with laser light in the vicinity of the welded portion of the stacked steel plates. And it has been proposed to suppress deterioration in welding quality by diffusing zinc vapor generated during welding from the gap between the steel plates generated by distortion caused by spot welding. As another countermeasure, it may be possible to remove the plated portion in advance by chemicals or mechanical polishing.
JP-A-5-226145

しかしながら、このような溶接方法では、上述のような前処理工程を必要とするので、作業効率の向上を図ることができない。また、化学薬品や機械的研磨による前処理では、前処理の品質管理が困難であるという問題もある。   However, since such a welding method requires the pretreatment process as described above, the work efficiency cannot be improved. Further, in the pretreatment by chemicals or mechanical polishing, there is a problem that quality control of the pretreatment is difficult.

そこで、本発明は、被覆層に起因する鋼板の溶接の品質劣化を、簡易な方法で抑制することができるレーザ溶接方法を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the laser welding method which can suppress the quality degradation of the welding of the steel plate resulting from a coating layer with a simple method.

本発明に係るレーザ溶接方法は、レーザ装置から出射したレーザ光を走査しながら、被覆層が設けられた鋼板同士を溶接するレーザ溶接方法において、鋼板の表面におけるレーザ光の照射スポット領域は、鋼板の溶接が可能な出力密度を有する溶接領域と、溶接領域よりもレーザ光の走査ライン上における下流側に形成されると共に、被覆層を蒸発させ且つ溶接領域よりも低い出力密度を有する非溶接領域と、で形成されていることを特徴とする。   The laser welding method according to the present invention is a laser welding method for welding steel plates provided with a coating layer while scanning laser light emitted from a laser device. A welding region having a power density capable of welding, and a non-weld region formed downstream of the laser beam scanning line from the welding region, evaporating the coating layer, and having a power density lower than the welding region It is formed by these.

この方法によれば、鋼板上の加工位置には、走査ライン上を走査されるレーザ光の照射スポット領域のうち、非溶接領域が溶接領域に先立って到達する。非溶接領域は出力密度が比較的低く、加工位置における鋼板表面の被覆層を蒸発させる。その後、被覆層が取り除かれた位置には、出力密度が比較的高い溶接領域が到達し、鋼板が溶融され溶接される。このように、照射スポット領域には、溶接領域よりも下流側に非溶接領域を設けることによって、被覆層が取り除かれた状態で鋼板を溶接することができる。このように、一連のレーザ光走査によって、被覆層による溶接への悪影響を簡易に抑制することができる。   According to this method, the non-welded region reaches the processing position on the steel plate prior to the welding region in the laser beam irradiation spot region scanned on the scanning line. The non-welded area has a relatively low power density and evaporates the coating layer on the steel sheet surface at the processing position. Thereafter, a welding region having a relatively high power density reaches the position where the coating layer has been removed, and the steel sheet is melted and welded. Thus, by providing the non-welded area downstream of the welding area in the irradiation spot area, the steel sheet can be welded with the covering layer removed. Thus, the bad influence on the welding by a coating layer can be easily suppressed by a series of laser beam scanning.

また、レーザ装置は、細長い焦点形状をもつラインフォーカス型であり、レーザ光の焦点を溶接領域に合わせた状態で、レーザ光の光軸は、走査ラインを含む平面上において、走査ラインに垂直な基準光軸に対して上流側又は下流側に傾けられていると好適である。このような構成によれば、溶融領域にはレーザ光の焦点が合わせられているので、溶接領域における高い出力密度が得られる一方で、溶接領域の下流側には、レーザ光の焦点がボケて出力密度が低くなった領域として、上記非溶接領域を形成することができる。   The laser device is a line focus type having an elongated focal shape, and the optical axis of the laser beam is perpendicular to the scanning line on the plane including the scanning line in a state where the laser beam is focused on the welding region. It is preferable to be inclined upstream or downstream with respect to the reference optical axis. According to such a configuration, since the laser beam is focused on the melting region, a high power density in the welding region can be obtained, while the laser beam is blurred on the downstream side of the welding region. The non-welded region can be formed as a region where the power density is low.

また、本発明に係るレーザ溶接方法において、上記被覆層は、亜鉛メッキ層であってもよい。亜鉛の蒸発点は、鋼板の融点に比較して十分に低いため、溶接時に亜鉛蒸気が発生し、この亜鉛蒸気による溶接への悪影響が発生し易い。従って、亜鉛メッキ層が設けられた鋼板の溶接においては、上記レーザ溶接方法を適用することが特に好適である。   In the laser welding method according to the present invention, the coating layer may be a galvanized layer. Since the evaporation point of zinc is sufficiently lower than the melting point of the steel sheet, zinc vapor is generated during welding, and this zinc vapor tends to adversely affect welding. Therefore, it is particularly preferable to apply the laser welding method in welding a steel plate provided with a galvanized layer.

本発明のレーザ溶接方法によれば、被覆層に起因する鋼板の溶接の品質劣化を、簡易な方法で抑制することができる。   According to the laser welding method of the present invention, it is possible to suppress the deterioration of the welding quality of the steel plate due to the coating layer by a simple method.

以下、図面を参照しつつ本発明に係るレーザ溶接方法の好適な実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a laser welding method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（第１実施形態）
図１に示すように、レーザ溶接装置１は、２枚の亜鉛メッキ鋼板３，３の突き合わせ部３ａにレーザ光Ｌを走査させて、この鋼板３，３を溶接し接合する装置である。ここで用いられる鋼板３は、鋼板母体３ｃの両面に厚さ数十μｍの亜鉛メッキ層（被覆層）３ｍが設けられた板厚１．２ｍｍの自動車用の亜鉛メッキ鋼板である（図３参照）。 (First embodiment)
As shown in FIG. 1, the laser welding apparatus 1 is an apparatus that scans a butted portion 3 a of two galvanized steel plates 3 and 3 with a laser beam L and welds and joins the steel plates 3 and 3. The steel plate 3 used here is a galvanized steel plate for automobiles having a plate thickness of 1.2 mm, in which a galvanized layer (coating layer) 3 m having a thickness of several tens of μm is provided on both surfaces of a steel plate base 3 c (see FIG. 3). ).

この装置１は、２枚の鋼板３，３を設置するテーブル５を備えている。更に、このテーブル５の上方には、レーザ出射部７ａから斜め下向きにレーザ光Ｌを出射する半導体レーザ装置７が設けられている。このレーザ装置７は、ラインフォーカス型のダイレクトダイオードレーザ装置であり、光軸Ｃに垂直な方向に延びる細長い焦点形状を有する。この焦点サイズを空間的出力分布における半値幅で表すと、約０．５ｍｍ×６ｍｍであり、レーザ措置７の出力は４ｋＷである。このようなラインフォーカス型の半導体レーザ装置は、赤外領域のレーザ発信器に比較してレーザ光の波長が短いので、反射率が低く、熱効率に優れている。   The apparatus 1 includes a table 5 on which two steel plates 3 and 3 are installed. Further, a semiconductor laser device 7 that emits laser light L obliquely downward from the laser emitting portion 7 a is provided above the table 5. This laser device 7 is a line focus type direct diode laser device, and has an elongated focal shape extending in a direction perpendicular to the optical axis C. When this focal spot size is expressed by a half-value width in the spatial output distribution, it is about 0.5 mm × 6 mm, and the output of the laser treatment 7 is 4 kW. Such a line focus type semiconductor laser device has a low reflectance and a high thermal efficiency because the wavelength of the laser beam is shorter than that of a laser transmitter in the infrared region.

テーブル５上には、２枚の鋼板３，３が端部を突き合わせた状態で水平に設置され、レーザ装置７からのレーザ光Ｌは、この鋼板３，３上に集光する。その状態で、テーブル５がＡ方向に直線的に水平移動すると、レーザ光Ｌは、走査ラインＤ上をＢ方向に走査されることになる。このとき、突き合わせ部３ａを走査ラインＤに一致させるように鋼板３，３を設置すれば、レーザ光Ｌが突き合わせ部３ａを走査され、鋼板３，３の端部同士が溶接される。この場合、レーザ光Ｌの走査速度（テーブル５の移動速度）は、１．２ｍ／分である。また、レーザ装置７の走査の上流側には、レーザ光Ｌが集光する位置に向けて斜め上から溶接雰囲気ガスを噴出するガス供給ノズル９が設けられている。ここでは、このガス供給ノズル９から、アルゴンガスが毎分３０リットルで噴出される   On the table 5, two steel plates 3, 3 are horizontally installed with their ends abutted against each other, and the laser beam L from the laser device 7 is focused on the steel plates 3, 3. In this state, when the table 5 linearly moves horizontally in the A direction, the laser light L is scanned on the scanning line D in the B direction. At this time, if the steel plates 3 and 3 are installed so that the abutting portion 3a coincides with the scanning line D, the laser light L is scanned over the abutting portion 3a, and the ends of the steel plates 3 and 3 are welded. In this case, the scanning speed of the laser beam L (the moving speed of the table 5) is 1.2 m / min. Further, on the upstream side of the scanning of the laser device 7, a gas supply nozzle 9 that ejects a welding atmosphere gas obliquely from above toward a position where the laser light L is collected is provided. Here, argon gas is ejected from the gas supply nozzle 9 at a rate of 30 liters per minute.

ここで、亜鉛の蒸発点は、鋼板３の融点に比較して十分に低いため、溶接時には亜鉛メッキ層３ｍの蒸発により亜鉛蒸気が発生し、溶融した鋼材に亜鉛蒸気が混入し易い。そして、溶融鋼材中で亜鉛が再び蒸発することで、ポロシティやブローホールが発生し、溶接の品質が劣化することが問題となる。   Here, since the evaporation point of zinc is sufficiently lower than the melting point of the steel plate 3, zinc vapor is generated by the evaporation of the galvanized layer 3m during welding, and zinc vapor is likely to be mixed into the molten steel material. And since zinc evaporates again in the molten steel material, porosity and blowholes are generated, and the quality of welding deteriorates.

そこで、この溶接の品質劣化の対策として、このレーザ溶接装置１では、レーザ光Ｌの光軸Ｃが、鉛直軸（基準光軸）Ｙに対して走査の上流側に１５°傾くように、レーザ装置７が傾けられて設置されている。ここで、レーザ装置７の配置を更に説明するため、走査ラインＤを含む鉛直平面を基準面Ｚとする。この場合、レーザ光Ｌの光軸Ｃは基準面Ｚ内に存在すると共に、７５°の角度をもって水平面に交差するので、レーザ光Ｌは、鋼板３，３に対して７５°の入射角で斜め上から照射される。また、レーザ光Ｌの細長い焦点は、光軸Ｃと直交する方向に上記基準面Ｚ内で延びており、この焦点の上流側の端が突き合わせ部３ａ上の位置に合うように、レーザ装置７が位置決めされている。なお、ここでは、レーザ光Ｌの鋼板３，３に対する入射角を、７５°としているが、適宜変更してもよい。この入射角としては、６０〜８５°の角度が好ましい。   Therefore, as a countermeasure against the quality deterioration of the welding, in the laser welding apparatus 1, the laser beam L is laser-aligned so that the optical axis C of the laser beam L is inclined 15 ° upstream of the scanning with respect to the vertical axis (reference optical axis) Y. The device 7 is installed tilted. Here, in order to further explain the arrangement of the laser device 7, a vertical plane including the scanning line D is defined as a reference plane Z. In this case, since the optical axis C of the laser beam L exists in the reference plane Z and intersects the horizontal plane at an angle of 75 °, the laser beam L is oblique with respect to the steel plates 3 and 3 at an incident angle of 75 °. Irradiated from above. Further, the elongated focal point of the laser beam L extends in the reference plane Z in the direction orthogonal to the optical axis C, and the laser device 7 is arranged so that the upstream end of the focal point is aligned with the position on the abutting portion 3a. Is positioned. In addition, although the incident angle with respect to the steel plates 3 and 3 of the laser beam L is 75 degrees here, you may change suitably. The incident angle is preferably an angle of 60 to 85 °.

このような構成に基づき、レーザ光Ｌが照射されると、突き合わせ部３ａ上における照射スポット領域Ｆは、突き合わせ部３ａに沿って延びる形状を有することになる。そして、照射スポット領域Ｆは、上流側において焦点が合っており、その下流側は焦点よりもレーザ装置７から離れていくので、焦点がボケると共に面積が広がっていくことになる。従って、照射スポット領域Ｆにおけるレーザ光の出力分布は、図２〜図４に示すようなものとなる。すなわち、照射スポット領域Ｆは、走査の上流側において最も出力密度が高い領域をもち、下流側にいくほど出力密度が下がるような出力分布を示す。なお、図２は、照射スポット領域Ｆにおけるレーザ光の出力分布を示すグラフである。図３の（ａ）は照射スポット領域Ｆを上方から見た出力分布を等高線で表した図、（ｂ）はその出力分布を側面からみた図、（ｃ）はその出力分布を走査方向Ｂから見た図である。また、図４の（ａ）〜（ｇ）は、それぞれ、図２に示すI−I面〜VII−VII面における、走査方向に直交する方向の出力分布を示した図である。   Based on such a configuration, when the laser beam L is irradiated, the irradiation spot region F on the abutting portion 3a has a shape extending along the abutting portion 3a. The irradiation spot region F is focused on the upstream side, and the downstream side is further away from the laser device 7 than the focal point. Therefore, the focal point is blurred and the area is expanded. Accordingly, the output distribution of the laser light in the irradiation spot region F is as shown in FIGS. That is, the irradiation spot area F has an output distribution in which the output density is the highest on the upstream side of scanning and the output density decreases toward the downstream side. FIG. 2 is a graph showing the output distribution of the laser beam in the irradiation spot region F. 3A is a diagram showing the output distribution of the irradiation spot region F as viewed from above with contour lines, FIG. 3B is a diagram showing the output distribution from the side, and FIG. 3C is a diagram showing the output distribution from the scanning direction B. FIG. 4A to 4G are diagrams showing output distributions in directions orthogonal to the scanning direction on the II plane to the VII-VII plane shown in FIG. 2, respectively.

そして、照射スポット領域Ｆのうち、上流側の最も出力密度が高い位置には、鋼板を溶融させ溶接させる出力密度をもつ溶接領域Ｆ１が形成され、下流側には、亜鉛メッキ層を蒸発させ、且つ鋼板母材３ｃを溶融させない程度の比較的低い出力密度をもつ非溶接領域Ｆ２が形成されることになる。なお、このような溶接領域Ｆ１の出力密度は、約２．０×１０５Ｗ／ｃｍ２であり、非溶接領域Ｆ２の出力密度は、約５．０×１０４Ｗ／ｃｍ２である。 And, in the irradiation spot area F, the position having the highest power density on the upstream side is formed with a welding area F1 having a power density for melting and welding the steel plate, and on the downstream side, the galvanized layer is evaporated, In addition, a non-welded region F2 having a relatively low power density that does not melt the steel plate base material 3c is formed. In addition, the power density of such a welding area | region F1 is about 2.0 * 10 < 5 > W / cm < 2 >, and the power density of the non-welding area | region F2 is about 5.0 * 10 < 4 > W / cm < 2 >.

図３に示すように、レーザ光Ｌが突き合わせ部３ａに照射された状態で、テーブル５が移動しレーザ光Ｌが突き合わせ部３ａに走査されると、加工位置Ｍには、走査されるレーザ光Ｌの照射スポット領域Ｆのうち、下流側に位置する非溶接領域Ｆ２が、溶接領域Ｆ１に先立って到達する。そして、非溶接領域Ｆ２は、加工位置Ｍにおける鋼板３，３表面の亜鉛メッキ層３ｍを蒸発させる（図３（ａ））。その後、レーザ光ＬがＢ方向に進行すると、亜鉛メッキ層３ｍが取り除かれた加工位置Ｍには、溶接領域Ｆ１が到達し（図３（ｂ））、鋼板母体３ｃが溶融され接合されて、鋼板３，３同士が溶接された溶接部３ｄが形成されていく。   As shown in FIG. 3, when the table 5 moves and the laser beam L is scanned onto the abutting portion 3 a in a state where the laser beam L is irradiated onto the abutting portion 3 a, the scanned laser beam is at the processing position M. Of the L irradiation spot region F, the non-welding region F2 located downstream reaches the welding region F1. And the non-welding area | region F2 evaporates the zinc plating layer 3m of the steel plates 3 and 3 surface in the processing position M (FIG. 3 (a)). Thereafter, when the laser beam L travels in the B direction, the welding region F1 reaches the processing position M from which the galvanized layer 3m has been removed (FIG. 3B), and the steel plate matrix 3c is melted and joined. A welded portion 3d in which the steel plates 3 and 3 are welded to each other is formed.

このように、亜鉛メッキ層３ｍが取り除かれた状態で鋼板３，３を溶接することができるので、鋼板の溶接部３ｄに亜鉛が混入することによるポロシティやブローホールの発生が抑制される。このように、上記溶接方法によれば、一連のレーザ光走査によって、簡易に亜鉛メッキ層３ｍによる溶接への悪影響を抑制することができる。   Thus, since the steel plates 3 and 3 can be welded in a state in which the galvanized layer 3m is removed, the generation of porosity and blowholes due to zinc mixed into the welded portion 3d of the steel plate is suppressed. As described above, according to the above-described welding method, it is possible to easily suppress the adverse influence on the welding by the galvanized layer 3m by a series of laser beam scanning.

また、加工位置Ｍにおける鋼板母体３ｃは、非溶接領域Ｆ２によって予め加熱され、その後、加工位置Ｍ上を照射スポット領域Ｆが通過して行くに従って、この加工位置Ｍを加熱するレーザ光の出力密度が高くなっていく。従って、この加工位置Ｍにおいて鋼板母体３ｃは緩やかに温度上昇するので、鋼板母体３ｃの良好な溶接が行われる。   Further, the steel plate matrix 3c at the processing position M is preheated by the non-welding region F2, and then the output density of the laser beam that heats the processing position M as the irradiation spot region F passes over the processing position M. Is getting higher. Therefore, since the temperature of the steel plate mother body 3c gradually increases at the processing position M, the steel plate mother body 3c is favorably welded.

本発明者らは、上記レーザ溶接装置１を用いて、上述した溶接方法を実施し、溶接部のＸ線による透過試験を行った。その結果、ポロシティやブローホールといった溶接の品質劣化は発見されず、良好な溶接部が形成されたことが確認できた。   The inventors of the present invention performed the above-described welding method using the laser welding apparatus 1 and performed a transmission test using X-rays on the welded portion. As a result, no weld quality deterioration such as porosity or blowhole was found, and it was confirmed that a good weld was formed.

（第２実施形態）
図４に示すように、レーザ溶接装置５１では、レーザ装置７が走査の下流側に１５°傾けて設置されている。また、レーザ光Ｌの細長い焦点は、基準面Ｚ内で延びており、この焦点の上流側の端が鋼板３，３上に位置するように、レーザ装置７が位置決めされている。このようなレーザ溶接装置５１によれば、照射スポット領域Ｆは、上流側において焦点が合い、その下流側は焦点よりもレーザ装置７に近づいていくので、焦点がボケると共に面積が広がっていくことになる。その結果、レーザ溶接装置５１においても、レーザ光Ｌの焦点が合った溶接領域Ｆ１と、焦点がボケた非溶接領域Ｆ２とが形成されるので、レーザ溶接装置１と同様の作用効果を奏することができる。なお、このレーザ溶接装置５１において、レーザ溶接装置１と同一又は同等な構成については、図面に同一符号を付し、その説明は省略する。 (Second Embodiment)
As shown in FIG. 4, in the laser welding apparatus 51, the laser apparatus 7 is installed with an inclination of 15 ° on the downstream side of scanning. The elongated focal point of the laser beam L extends in the reference plane Z, and the laser device 7 is positioned so that the upstream end of the focal point is located on the steel plates 3 and 3. According to such a laser welding apparatus 51, the irradiation spot region F is focused on the upstream side, and the downstream side is closer to the laser apparatus 7 than the focal point. Therefore, the focal spot is blurred and the area is expanded. It will be. As a result, also in the laser welding apparatus 51, the welding region F1 in which the laser beam L is in focus and the non-welding region F2 in which the focus is out of focus are formed. Can do. In addition, in this laser welding apparatus 51, about the structure same or equivalent to the laser welding apparatus 1, the same code | symbol is attached | subjected to drawing and the description is abbreviate | omitted.

本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明は、亜鉛メッキ鋼板の溶接に限らず、樹脂コーティング層等の他の被覆層が設けられた鋼板の溶接にも適用することができる。また、上記実施形態では、レーザ光Ｌを斜めから鋼板に照射することによって、照射スポット領域Ｆ内の出力密度の差を設け、溶接領域Ｆ１と非溶接領域Ｆ２とを形成したが、例えば、レーザ装置の発振モードを設定することにより、レーザ光Ｌの出力分布自体を、溶接領域Ｆ１と非溶接領域Ｆ２とが形成されるような分布としてもよい。また、レーザ装置７を複数の出射点で構成し、出射点ごとの出力配分によって、溶接領域Ｆ１と非溶接領域Ｆ２とを形成してもよい。   The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, the present invention can be applied not only to welding of galvanized steel sheets but also to welding of steel sheets provided with other coating layers such as a resin coating layer. Moreover, in the said embodiment, the difference of the output density in the irradiation spot area | region F was provided by irradiating the steel plate with the laser beam L from diagonal, and the welding area | region F1 and the non-welding area | region F2 were formed, but for example, laser By setting the oscillation mode of the apparatus, the output distribution itself of the laser light L may be a distribution in which the welding region F1 and the non-welding region F2 are formed. Further, the laser device 7 may be configured by a plurality of emission points, and the welding region F1 and the non-welding region F2 may be formed by output distribution for each emission point.

本発明に係るレーザ溶接方法が適用されるレーザ溶接装置の第１実施形態を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a first embodiment of a laser welding apparatus to which a laser welding method according to the present invention is applied. 照射スポット領域Ｆにおけるレーザ光の出力分布を示すグラフである。4 is a graph showing an output distribution of laser light in an irradiation spot region F. （ａ）は照射スポット領域Ｆを上方から見た出力分布を等高線で表した図、（ｂ）はその出力分布を側面からみた図、（ｃ）はその出力分布を走査方向Ｂから見た図である。(A) is a diagram showing the output distribution of the irradiation spot region F viewed from above with contour lines, (b) is a diagram of the output distribution viewed from the side, and (c) is a diagram of the output distribution viewed from the scanning direction B. It is. （ａ）〜（ｇ）は、それぞれ、図２に示すI−I面〜VII−VII面における、走査方向に直交する方向の出力分布を示した図である。(A)-(g) is the figure which showed the output distribution of the direction orthogonal to a scanning direction in the II surface-VII-VII surface respectively shown in FIG. （ａ）は、照射スポット領域の非溶接領域が加工位置に到達した状態を示し、（ｂ）は、照射スポット領域の溶接領域が加工位置に到達した状態を示す突き合わせ部に沿った断面図である。(A) shows the state where the non-welded region of the irradiation spot region has reached the processing position, and (b) is a cross-sectional view along the butt portion showing the state where the welding region of the irradiation spot region has reached the processing position. is there. 本発明に係るレーザ溶接方法が適用されるレーザ溶接装置の第２実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows 2nd Embodiment of the laser welding apparatus with which the laser welding method which concerns on this invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

１…レーザ溶接装置、３…亜鉛メッキ鋼板、３ｍ…亜鉛メッキ層（被覆層）、７…レーザ装置、Ｂ…走査方向、Ｃ…光軸、Ｄ…走査ライン、Ｆ…照射スポット領域、Ｆ１…溶接領域、Ｆ２…非溶接領域、Ｌ…レーザ光、Ｙ…基準光軸。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser welding apparatus, 3 ... Galvanized steel plate, 3m ... Zinc plating layer (coating layer), 7 ... Laser apparatus, B ... Scanning direction, C ... Optical axis, D ... Scan line, F ... Irradiation spot area, F1 ... Welding area, F2 ... non-welding area, L ... laser beam, Y ... reference optical axis.

Claims (3)

レーザ装置から出射したレーザ光を走査しながら、被覆層が設けられた鋼板同士を溶接するレーザ溶接方法において、
前記鋼板の表面における前記レーザ光の照射スポット領域は、
前記鋼板の溶接が可能な出力密度を有する溶接領域と、
前記溶接領域よりも前記レーザ光の走査ライン上における下流側に形成されると共に、前記被覆層を蒸発させ且つ前記溶接領域よりも低い出力密度を有する非溶接領域と、で形成されていることを特徴とするレーザ溶接方法。 In the laser welding method of welding the steel plates provided with the coating layer while scanning the laser beam emitted from the laser device,
The irradiation spot area of the laser beam on the surface of the steel plate is
A welding region having a power density capable of welding the steel sheet;
A non-weld region that is formed on the downstream side of the laser beam scanning line from the weld region, evaporates the coating layer, and has a lower power density than the weld region. A characteristic laser welding method. 前記レーザ装置は、細長い焦点形状をもつラインフォーカス型であり、
前記レーザ光の焦点を前記溶接領域に合わせた状態で、前記レーザ光の光軸は、前記走査ラインを含む平面上において、前記走査ラインに垂直な基準光軸に対して上流側又は下流側に傾けられていることを特徴とする請求項１に記載のレーザ溶接方法。 The laser device is a line focus type having an elongated focal shape,
With the laser beam focused on the welding area, the optical axis of the laser beam is on the upstream side or the downstream side with respect to the reference optical axis perpendicular to the scanning line on the plane including the scanning line. The laser welding method according to claim 1, wherein the laser welding method is inclined. 前記被覆層は、亜鉛メッキ層であることを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ溶接方法。   The laser welding method according to claim 1, wherein the coating layer is a galvanized layer.
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