JP2012011465A - ハイブリッドレーザアーク溶接プロセス及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ワーク(12,14)の接合面(16)の間に画成される溶接シムを含む継手領域(22)でレーザビーム溶接プロセスを行った後、継手領域(22)でハイブリッドレーザアーク溶接プロセスを行ってワーク(12,14)を溶接する。レーザビーム溶接プロセスでは、第1のレーザビーム(32)を継手領域(22)に沿って移動させ、溶接シムを溶込んで溶接物(40)を形成する。ハイブリッドレーザアーク溶接プロセスで、電気アーク(36)と第2のレーザビーム(34)が重なり合うように継手領域(22)に沿って同時に移動させ、溶接物(40)内に溶接プールを形成して溶接物(40)を再溶融させる。冷却すると溶接継手(30)が形成される。
【選択図】 図1
Description
12,14 ワーク
16 接合面
18,20 第1及び第2の表面
22 継手領域
24 継手領域の表面部分
26 溶接準備溝
28 シム
30 溶接継手
32 第1のレーザビーム
34 第2のレーザビーム
36 電気アーク
38 照射
40 溶接物
42 照射
46 照射溶接ゾーン
48 フィラー金属ワイヤ
Claims (10)
- 2以上のワーク(12,14)の接合面(16)を金属的に接合することによって前記ワーク(12,14)を溶接する方法であって、
前記ワークの接合面(16)が対面し、該接合面(16)によってそれらの間に画成される境界面部分を含む継手領域(22)が画成されるように前記ワーク(12,14)を共に配置する段階と、
前記継手領域(22)でレーザビーム溶接プロセスを行い、次いで前記継手領域(22)でハイブリッドレーザアーク溶接プロセスを行うことを含む多段溶接プロセスを前記継手領域(22)に沿って実施することによって前記ワーク(12,14)を溶接する段階であって、前記レーザビーム溶接プロセスが、前記継手領域(22)に第1のレーザビーム(32)を照射し、前記継手領域(22)への第1のレーザビーム(32)の照射を前記継手領域(22)に沿って移動させ、前記継手領域(22)の境界面部分に溶込んで、前記継手領域(22)において予備溶接物(40)を形成させることを含み、前記ハイブリッドレーザアーク溶接プロセスが、前記継手領域(22)に沿って実施されて前記予備溶接物(40)を再溶融し、電気アーク(36)及び第2のレーザビーム(34)を前記継手領域(22)に沿って同時に移動させるとともに、前記電気アーク(36)でフィラー材料(48)を溶融させ、前記継手領域(22)への第2のレーザビーム(34)と前記電気アーク(36)の照射(42、46)が重なり合って前記予備溶接物(40)で溶接プールを同時に形成する、段階と、
前記ワーク(12,14)を冷却して、前記継手領域(22)内で且つ前記境界面部分を貫通する溶接継手(30)を有する溶接組立体を得る段階
とを含む方法。 - 第1及び第2のレーザビーム(32,34)が1次レーザビーム(52)の分割によって生成される、請求項1記載の方法。
- 第1のレーザビーム(32)が第2のレーザビーム(34)よりも出力レベルが大きい、請求項1又は請求項2記載の方法。
- 第1及び第2のレーザビーム(32,34)が、前記継手領域(22)に沿って2.5cm未満の間隔で隔てられている、請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の方法。
- 第1及び第2のレーザビーム(32,34)が互いに平行である、請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載の方法。
- 前記継手領域(22)への第1のレーザビーム(32)の照射(38)の直径が、前記継手領域(22)への第2のレーザビーム(34)の照射(42)の直径よりも小さい、請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載の方法。
- 前記レーザビーム溶接プロセスによって形成された前記予備溶接物(40)が、前記ハイブリッドレーザアーク溶接プロセスによって形成された溶接継手(30)よりも迅速に凝固する、請求項1乃至請求項6のいずれか1項記載の方法。
- 前記予備溶接物(40)が凝固して内部に気泡を捕捉し、前記ハイブリッドレーザアーク溶接プロセスで前記予備溶接物(40)が再溶融されることによって、前記気泡内のガスが前記予備溶接物(40)から放出される、請求項1乃至請求項7のいずれか1項記載の方法。
- 前記溶接組立体が風力タービンタワーの部品である、請求項1乃至請求項8のいずれか1項記載の方法。
- 2以上のワーク(12,14)の接合面(16)を金属的に接合することによって前記ワーク(12,14)を溶接する装置(10)であって、
当該装置が、前記継手領域(22)に沿って多段溶接プロセスを実施することによって前記ワーク(12,14)を溶接する手段(32,34,36)を備えていて、該手段(32,34,36)が、前記継手領域(22)でレーザビーム溶接プロセスを行う手段(32)と、前記継手領域(22)でハイブリッドレーザアーク溶接プロセスを行う手段(34,36)とを含んでおり、
前記レーザビーム溶接プロセス手段(32)が、前記継手領域(22)に第1のレーザビーム(32)を照射し、前記継手領域(22)への第1のレーザビーム(32)の照射を前記継手領域(22)に沿って移動させ、前記接合面(16)によってそれらの間に画成される前記継手領域(22)の境界面部分に溶込んで、前記継手領域(22)において予備溶接物(40)を形成させるように適合されており、
前記ハイブリッドレーザアーク溶接手段(34,36)が、前記継手領域(22)に沿ってハイブリッドレーザアーク溶接プロセスを実施して、前記予備溶接物(40)を再溶融し、電気アーク(36)及び第2のレーザビーム(34)を前記継手領域(22)に沿って同時に移動させるとともに、前記電気アーク(36)によりフィラー材料(48)を溶融させ、前記継手領域(22)への第2のレーザビーム(34)と前記電気アーク(36)の照射(42、46)が重なり合って、前記予備溶接物(40)内に溶接プールを同時に形成するように適合されている、装置(10)。
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