JP2012030262A - Laser welding method and laser welding equipment - Google Patents

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静波 王
Hitoshi Nishimura
仁志 西村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser welding method and laser welding equipment feeding a filler to a welding position and performing welding while heating the filler when arc welding is performed simultaneously by feeding wire while a laser is applied to the welding position of a workpiece to be welded.SOLUTION: The laser welding equipment includes a laser generating means 9, an arc generating means 13, a heating means 20, a wire feeding means 17, a filler feeding means 18, and a control means 23. When the arc welding is performed simultaneously by feeding the wire 3 while a laser beam 2 is applied to the welding position of the workpiece to be welded 1, the control means 23 feeds the filler 7 at the welding position and makes the filler 7 and the workpiece to be welded 1 or a molten pool 6 contacted, and performs welding while heating the filler 7 by passing a current through the filler 7, thereby increasing a welding speed.

Description

本発明は、被溶接物にレーザ溶接とアーク溶接とを同時に行うレーザ溶接方法とレーザ溶接装置に関するものである。   The present invention relates to a laser welding method and a laser welding apparatus for simultaneously performing laser welding and arc welding on a workpiece.

レーザ溶接は高速に行える方法であるが、被溶接物にギャップがあると、レーザビームがギャップから抜けてしまい溶接ができなくなってしまう欠点がある。この欠点を補うために、フィラーを供給する方法や、レーザ溶接と消耗電極式アーク溶接を複合するレーザ溶接方法が提案されている。前者では、フィラーを溶融するのにレーザエネルギーを余分に消費するため、コスト面での改善が求められている。一方、後者では、アーク溶接に使用するワイヤの溶着速度は溶接電流と独立に調整できず、その適用範囲は限定されている。   Laser welding is a method that can be performed at a high speed. However, if there is a gap in the work piece, there is a drawback that the laser beam can escape from the gap and welding cannot be performed. In order to make up for this drawback, a method of supplying a filler and a laser welding method combining laser welding and consumable electrode arc welding have been proposed. In the former, since the laser energy is excessively consumed to melt the filler, improvement in cost is required. On the other hand, in the latter, the welding speed of the wire used for arc welding cannot be adjusted independently of the welding current, and its application range is limited.

以上のこの問題を解決するために、本発明の発明者は、アーク溶接のワイヤと別に設けたフィラーを溶接位置に供給する方法を提案し、溶着速度と溶接電流の独立調整を図っている(例えば、特許文献1を参照)。   In order to solve the above problem, the inventor of the present invention proposes a method of supplying a filler provided separately from an arc welding wire to the welding position, and independently adjusts the welding speed and the welding current ( For example, see Patent Document 1).

図3は本発明の発明者が提案した従来のレーザ溶接方法の構成を示す模式図である。1は被溶接物、2はレーザビーム、3はワイヤ、4は前記ワイヤ3と前記被溶接物1との間に発生したアーク、5は前記ワイヤ3が溶融して形成した溶滴、6は前記レーザビーム2と前記アーク4とが前記被溶接物1に形成した溶融池、7は前記被溶接物1の溶接位置に送給するフィラー、8は前記溶融池6が凝固して形成したビードである。   FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of a conventional laser welding method proposed by the inventors of the present invention. 1 is a workpiece, 2 is a laser beam, 3 is a wire, 4 is an arc generated between the wire 3 and the workpiece 1, 5 is a droplet formed by melting the wire 3, The molten pool formed by the laser beam 2 and the arc 4 on the workpiece 1, 7 is a filler fed to the welding position of the workpiece 1, and 8 is a bead formed by solidification of the molten pool 6. It is.

図4は、本発明の発明者の提案したレーザ溶接方法の溶着速度と溶接電流の独立調整の原理を説明する模式図である。MRAは、レーザ溶接と消耗電極式アーク溶接を複合するレーザ溶接法の溶着速度を示す溶融曲線であるが、アーク溶接単独時の溶着速度に等しい。   FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the principle of independent adjustment of the welding speed and the welding current in the laser welding method proposed by the inventors of the present invention. MRA is a melting curve showing the welding speed of the laser welding method combining laser welding and consumable electrode type arc welding, and is equal to the welding speed when arc welding alone.

MRHは、本発明の発明者が提案した図3のレーザ溶接法において、フィラー7の溶着速度を示す溶融曲線MRFと溶融曲線MRAの和を示す溶融曲線である。目標の溶着速度をVW0とすると、レーザ溶接と消耗電極式アーク溶接を複合するレーザ溶接法でVW0を実現するには、I0の溶接電流が必要であるが、本発明の発明者が提案したレーザ溶接方法では、溶着速度は溶融曲線MRHに従うので、必要な溶接電流はI0より低いIHになる。なお、前記フィラー7の溶融曲線MRFを調整すれば、溶接電流IHはI0と無関係に、広い範囲で調整することができる。   MRH is a melting curve indicating the sum of a melting curve MRF indicating the welding speed of the filler 7 and a melting curve MRA in the laser welding method of FIG. 3 proposed by the inventors of the present invention. Assuming that the target welding speed is VW0, in order to realize VW0 by the laser welding method combining laser welding and consumable electrode type arc welding, a welding current of I0 is necessary, but the laser proposed by the inventors of the present invention. In the welding method, the welding speed follows the melting curve MRH, so that the required welding current is IH lower than I0. If the melting curve MRF of the filler 7 is adjusted, the welding current IH can be adjusted in a wide range regardless of I0.

本発明者の従来から提案したレーザ溶接方法では、フィラーを使用することによって溶着速度の調整を行っているが、前記フィラーを溶融するのはレーザのエネルギー若しくはアークの一部のエネルギーを使用すればよい。特に、前記レーザのエネルギーは密度が高いので、より効率よくフィラーを溶融することができる。但し、通常に使用するフィラーは室温状態にあるので、それを融点まで加熱して溶融させる必要がある。つまり、フィラーを室温から融点まで昇温させるためのエネルギーをレーザのみで提供すると、装置全体のコストが高くなってしまう欠点がある。   In the laser welding method proposed by the inventor of the present invention, the welding speed is adjusted by using a filler. However, the filler is melted by using laser energy or partial energy of an arc. Good. In particular, since the energy of the laser is high, the filler can be melted more efficiently. However, since the filler normally used is in a room temperature state, it is necessary to melt it by heating it to the melting point. That is, if the energy for raising the temperature of the filler from room temperature to the melting point is provided only by the laser, there is a drawback that the cost of the entire apparatus increases.

国際公開第2010/021094号International Publication No. 2010/021094

従来の技術の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、被溶接物の溶接位置にレーザ溶接とワイヤを送給して行うアーク溶接とを同時に行いながら、前記溶接位置にフィラーを供給するレーザ溶接方法において、前記フィラーと前記被溶接物または溶融池とを接触させ、前記フィラーに電流を流すことによって前記フィラーを加熱しながら溶接を行うレーザ溶接方法とレーザ溶接装置を提供することにある。   In view of the problems of the prior art, the problem to be solved by the present invention is to perform filler welding at the welding position while simultaneously performing laser welding and arc welding performed by feeding a wire to the welding position of the workpiece. In a laser welding method to be supplied, a laser welding method and a laser welding apparatus for performing welding while heating the filler by bringing the filler into contact with the workpiece or the molten pool and passing an electric current through the filler are provided. It is in.

上記目的を達成するため本発明は、被溶接物の溶接位置にレーザビームを照射するレーザ発生手段と、前記溶接位置にワイヤを送給するワイヤ送給手段と、前記ワイヤ送給手段を制御しながら前記ワイヤと前記被溶接物にアーク溶接のための電力を送給するアーク発生手段と、前記溶接位置にフィラーを送給するフィラー送給手段と、前記フィラーに電流を流す加熱手段と、前記レーザ発生手段と前記アーク発生手段と前記加熱手段とを制御する制御手段とを備え、被溶接物の溶接位置にレーザ溶接とワイヤを送給して行うアーク溶接とを同時に行うと共に、前記溶接位置にフィラーを供給して前記フィラーと前記被溶接物または溶融池とを接触させ、前記フィラーに電流を流すことによって前記フィラーを加熱しながら溶接を行うレーザ溶接装置である。   In order to achieve the above object, the present invention controls a laser generating means for irradiating a welding position of a workpiece to be welded, a wire feeding means for feeding a wire to the welding position, and the wire feeding means. An arc generating means for supplying electric power for arc welding to the wire and the workpiece, a filler feeding means for feeding a filler to the welding position, a heating means for passing an electric current to the filler, A control means for controlling the laser generating means, the arc generating means and the heating means, and simultaneously performing laser welding and arc welding performed by feeding a wire to the welding position of the work piece; The filler is supplied to the filler, the filler to be welded or the weld pool is brought into contact, and an electric current is passed through the filler to perform welding while heating the filler. It is a device.

また、本発明は、溶接の進行方向から、ワイヤ、レーザビーム、フィラーの順、または、フィラー、レーザビーム、ワイヤの順に配置し溶接を行うレーザ溶接方法とレーザ溶接装置である。   Further, the present invention is a laser welding method and a laser welding apparatus that perform welding by arranging in the order of wire, laser beam, and filler, or in the order of filler, laser beam, and wire from the direction of welding.

また、本発明は、ワイヤの被溶接物の表面における狙い位置とレーザビームの照射位置との間隔をワイヤ径の1から5倍とするレーザ溶接方法とレーザ溶接装置である。   The present invention also provides a laser welding method and a laser welding apparatus in which a distance between a target position on the surface of a workpiece to be welded and a laser beam irradiation position is 1 to 5 times the wire diameter.

また、本発明は、被溶接物とワイヤとフィラーは鉄鋼材料であるレーザ溶接方法とレーザ溶接装置である。   The present invention also relates to a laser welding method and a laser welding apparatus in which the workpiece, the wire, and the filler are steel materials.

以上のように本発明は、被溶接物の溶接位置にレーザ溶接とワイヤを送給して行うアーク溶接とを同時に行いながら、前記溶接位置にフィラーを供給するレーザ溶接方法において、前記フィラーと前記被溶接物または溶融池とを接触させ、前記フィラーに電流を流すことによって前記フィラーを加熱しながら溶接を行うことによって溶着速度を更に上げることができる。   As described above, the present invention provides a laser welding method for supplying a filler to the welding position while simultaneously performing laser welding and arc welding performed by feeding a wire to a welding position of an object to be welded. The welding speed can be further increased by contacting the work piece or the molten pool and performing welding while heating the filler by passing an electric current through the filler.

本発明の実施の形態1におけるレーザ溶接装置の構成を示す模式図Schematic diagram showing the configuration of the laser welding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. レーザビームをフィラーに照射する際の模式図およびフィラー電流と本発明のレーザ装置で得られる溶着速度の模式図Schematic diagram when irradiating filler with laser beam and schematic diagram of filler current and welding speed obtained with laser apparatus of the present invention 従来のレーザ溶接方法の構成を示す模式図Schematic diagram showing the structure of a conventional laser welding method 従来のレーザ溶接方法の溶着速度と溶接電流の独立調整の原理を説明するグラフGraph explaining the principle of independent adjustment of welding speed and welding current in conventional laser welding methods

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1におけるレーザ溶接装置の構成を示す模式図である。なお、図3と図4に示した内容と同様の構成および動作と作用効果を奏するところには同一符号を付して詳細な説明を省略し、異なるところを中心に説明する。9はレーザ発振器10とレーザ伝送手段11と集光光学系12から構成されるレーザ発生手段である。13はケーブル14によって、ワイヤ3を通すトーチ16に接続され、また、ケーブル15によって被溶接物1に接続され、前記ワイヤ3と前記被溶接物1との間にアーク4を発生するための電力を送給するアーク発生手段である。17は、前記トーチ16を通して前記ワイヤ3を前記被溶接物1に送給するワイヤ送給手段、18はトーチ19を通してフィラー7を前記被溶接物1の溶接位置に送給するフィラー送給手段である。20は、ケーブル21とケーブル22によってトーチ19と前記被溶接物1に接続され、前記フィラー7に電流を供給することによって前記フィラー7を加熱する加熱手段である。23は、前記レーザ発生手段9と前記アーク発生手段13と前記フィラー送給手段18と前記加熱手段20とを制御する制御手段である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a laser welding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the place which show | plays the same structure, operation | movement, and effect as the content shown to FIG. 3 and FIG. 4, detailed description is abbreviate | omitted, and it demonstrates centering on a different part. Reference numeral 9 denotes a laser generating means comprising a laser oscillator 10, a laser transmission means 11, and a condensing optical system 12. 13 is connected to the torch 16 through which the wire 3 is passed by the cable 14, and is connected to the work piece 1 by the cable 15, and power for generating the arc 4 between the wire 3 and the work piece 1. Arc generating means for feeding 17 is a wire feeding means for feeding the wire 3 to the workpiece 1 through the torch 16, and 18 is a filler feeding means for feeding the filler 7 to the welding position of the workpiece 1 through the torch 19. is there. A heating unit 20 is connected to the torch 19 and the workpiece 1 by the cable 21 and the cable 22 and heats the filler 7 by supplying current to the filler 7. Reference numeral 23 denotes control means for controlling the laser generating means 9, the arc generating means 13, the filler feeding means 18, and the heating means 20.

前記レーザ発生手段9は、その集光光学系12によってレーザビーム2を集光して前記被溶接物1に照射する。前記集光光学系12は、一枚あるいは複数のレンズから構成されてもよい。前記レーザ伝送手段11は光ファイバであってもよく、レンズによって組み合わせた伝送系であってもよい。前記レーザ発振器10は、図示していないが、外部の制御装置によってその出力値および出力タイミングを自由に制御することができる。   The laser generating means 9 condenses the laser beam 2 by the condensing optical system 12 and irradiates the work piece 1. The condensing optical system 12 may be composed of one or a plurality of lenses. The laser transmission means 11 may be an optical fiber or a transmission system combined with a lens. Although not shown, the laser oscillator 10 can freely control its output value and output timing by an external control device.

前記アーク発生手段13は、溶接開始時には前記ワイヤ送給手段17を制御し、前記ワイヤ3を前記被溶接物1に向かって送給しつつ、前記ワイヤ3と前記被溶接物1の間に前記アーク4を発生するよう制御するが、溶接終了時には前記ワイヤ送給手段17による前記ワイヤ3の送給を停止すると共に、前記アーク4を停止するよう制御する。   The arc generating means 13 controls the wire feeding means 17 at the start of welding, and feeds the wire 3 toward the workpiece 1 while the wire 3 and the workpiece 1 are in contact with each other. The arc 4 is controlled to be generated. At the end of welding, the wire feeding means 17 stops feeding the wire 3 and controls the arc 4 to stop.

前記フィラー送給装置18または前記ワイヤ送給装置17は、その送給速度と送給の開始と停止とは外部の制御装置によって自由に制御することができる。前記加熱手段20は、所定の電流を供給することができ、なお、その電流値および供給タイミングは外部の制御装置より制御できる。前記加熱手段20としては、例えば、一定値の直流電流を供給する電源であってよく、パルス状の電流を供給する電源であってもよい。TIG電源のようなものを使用してもよい。   The filler feeding device 18 or the wire feeding device 17 can freely control the feeding speed and the start and stop of feeding by an external control device. The heating means 20 can supply a predetermined current, and the current value and supply timing can be controlled by an external control device. The heating unit 20 may be, for example, a power source that supplies a constant direct current or a power source that supplies a pulsed current. Something like a TIG power supply may be used.

前記制御手段23は、コンピュータを使用してもよいが、コンピュータのような演算機能を有する部品、デバイス、装置あるいはそれらの組み合わせを使用してもよい。前記制御手段23としては、ロボットを使用してもよい。その際、詳細の説明を省略するが、前記ロボットのマニピュレータ部に前記集光光学系12と前記トーチ16と前記トーチ19とを固定して使用してよい。前記制御手段23は、図示していないが、溶接開始(アークスタート、レーザ照射開始)のタイミング、ワイヤ3またはフィラー7の送給速度またはそれを変えるタイミング、フィラー7の加熱電流またはそれを変えるタイミングを制御することができる。   The control means 23 may use a computer, but may use components, devices, apparatuses, or combinations thereof having a calculation function such as a computer. As the control means 23, a robot may be used. In this case, although the detailed description is omitted, the condensing optical system 12, the torch 16, and the torch 19 may be fixed to the manipulator portion of the robot. Although not shown in the drawing, the control means 23 is the timing of welding start (arc start, laser irradiation start), the feed speed of the wire 3 or filler 7 or the timing of changing it, the heating current of the filler 7 or the timing of changing it. Can be controlled.

本発明の実施の形態1におけるレーザ溶接装置の動作について説明する。図1に示した通り、制御手段23は、レーザ発生手段9とアーク発生手段13とを制御して被溶接物1の溶接位置を照射したりアーク4を発生したりして溶接を行うと同時に、前記溶接位置にフィラー7を供給するよう動作する。   The operation of the laser welding apparatus in the first embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the control means 23 controls the laser generation means 9 and the arc generation means 13 to irradiate the welding position of the workpiece 1 or generate the arc 4 to perform welding simultaneously. The filler 7 is operated to be supplied to the welding position.

また、前記制御手段23は、加熱手段20を制御して前記フィラー7を加熱するための電流を供給する。前記加熱手段20で前記フィラー7を加熱することによって、前記フィラー7の溶着速度を上げる原理について、図2を参照しつつ説明する。   Further, the control means 23 controls the heating means 20 to supply a current for heating the filler 7. The principle of increasing the welding speed of the filler 7 by heating the filler 7 with the heating means 20 will be described with reference to FIG.

なお、図1、図3と図4に示した内容と同様の構成および動作と作用効果を奏するところには同一符号を付して詳細な説明を省略し、異なるところを中心に説明する。図2(a)は、レーザビーム2がフィラー7に照射する際の模式図を示すものであり、基本構成は図3と同様であるが、アーク部分を省略している。7aは、トーチ19にあって、これを介して前記フィラー7に通電を行うチップである。説明を簡単にするために、前記フィラー7への給電は、前記チップ7aの先端から通電することで説明する。   In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the place which has the structure, operation | movement, and effect similar to the content shown to FIG.1, FIG.3 and FIG.4, detailed description is abbreviate | omitted, and it demonstrates centering on a different part. FIG. 2A shows a schematic diagram when the laser beam 2 irradiates the filler 7. The basic configuration is the same as that in FIG. 3, but the arc portion is omitted. 7a is a chip in the torch 19 for energizing the filler 7 through this. In order to simplify the description, the power supply to the filler 7 will be described by energizing from the tip of the chip 7a.

したがって、前記フィラー7の加熱は、前記フィラー7の送給速度が一定であれば、前記フィラー7への加熱電流、すなわちフィラー電流および前記フィラー7の突出し長さL0の抵抗によって決まる。フィラー電流が高いほど、または突出し長さL0の長さが長いほど加熱効果が大きい。   Accordingly, the heating of the filler 7 is determined by the heating current to the filler 7, that is, the resistance of the filler 7 and the protrusion length L 0 of the filler 7 if the feeding speed of the filler 7 is constant. The higher the filler current or the longer the protruding length L0, the greater the heating effect.

図2(b)は、フィラー電流と本発明のレーザ溶接装置で得られる溶着速度の模式図を示す。これは、図4においてアーク電流IHと対応している。図4では、フィラー電流がないので、全体の溶着速度VW0は、フィラー7による溶着速度VWFとワイヤ3による溶着速度(図4には示していないが、図2(b)ではVWAに相当する。)の和である。   FIG.2 (b) shows the schematic diagram of the welding speed | velocity obtained with a filler current and the laser welding apparatus of this invention. This corresponds to the arc current IH in FIG. In FIG. 4, since there is no filler current, the overall welding speed VW0 corresponds to the welding speed VWF by the filler 7 and the welding speed by the wire 3 (not shown in FIG. 4, but in FIG. 2B, it corresponds to VWA. ).

図2において、フィラー電流IFの条件で説明すると、このフィラー電流IFと対応する本発明の実施の形態1における溶着速度VWHは三つの部分から構成される。一つはVWAで、もう一つはVWFである。この二つは、図4に示した従来のレーザ溶接装置でも得られるものである。三つ目はVWFHで、これは、フィラー電流IFを供給することによって増加する分である。図示の通り、前記VWAもしくはVWFとは無関係に、フィラー電流IFのみを増加させることができるので、本発明の実施の形態1における全体の溶着速度を更にVWFH増加させることが可能である。   In FIG. 2, the description will be made under the condition of the filler current IF. The welding speed VWH in the first embodiment of the present invention corresponding to the filler current IF is composed of three parts. One is VWA and the other is VWF. These two can also be obtained by the conventional laser welding apparatus shown in FIG. The third is VWFH, which is increased by supplying the filler current IF. As shown, since only the filler current IF can be increased regardless of the VWA or VWF, the overall welding speed in the first embodiment of the present invention can be further increased by VWFH.

本発明のレーザ装置の構成および動作によれば、アーク電流(図4のIHと対応する。)を増加させることなく、フィラー電流IFを上げることによって、本発明の全体の溶着速度を更に増加させることが可能となる。低いアーク電流で溶着速度が増加すると、継手溶接を行う際には、ギャップがあってもそれをブリッジする能力が高まり、広い許容ギャップを実現することができる。   According to the configuration and operation of the laser apparatus of the present invention, the overall welding speed of the present invention is further increased by increasing the filler current IF without increasing the arc current (corresponding to IH in FIG. 4). It becomes possible. When the welding speed is increased at a low arc current, the ability to bridge the gap even when there is a gap is increased and a wide allowable gap can be realized.

以上のように本発明の実施の形態1におけるレーザ溶接装置よれば、被溶接物の溶接位置にレーザ溶接とワイヤを送給して行うアーク溶接とを同時に行いながら、前記溶接位置にフィラーを供給するレーザ溶接方法において、前記フィラーと前記被溶接物または溶融池とを接触させ、前記フィラーに電流を流すことによって前記フィラーを加熱しながら溶接を行うことによって、溶着速度を上げることができ、継手溶接では広い許容ギャップを得ることができる。   As described above, according to the laser welding apparatus in the first embodiment of the present invention, the filler is supplied to the welding position while simultaneously performing the laser welding and the arc welding performed by feeding the wire to the welding position of the workpiece. In the laser welding method, the welding speed can be increased by bringing the filler into contact with the work piece or the molten pool, and performing welding while heating the filler by passing an electric current through the filler. A wide allowable gap can be obtained by welding.

以上に示した本発明の実施の形態1におけるレーザ溶接装置において、溶接の進行方向から、ワイヤ、レーザビーム、フィラーの順、または、フィラー、レーザビーム、ワイヤの順に配置し溶接を行うことによって同様の効果を得ることができる。   In the laser welding apparatus according to the first embodiment of the present invention described above, the welding is performed by arranging and welding in the order of the wire, the laser beam, and the filler, or the filler, the laser beam, and the wire in the order of welding. The effect of can be obtained.

また、以上に示した本発明の実施の形態1におけるレーザ溶接装置において、ワイヤ3の被溶接物1の表面における狙い位置とレーザビーム2の照射位置との間隔をワイヤ径の1から5倍とすることによって同様の効果を得ることができる。   In the laser welding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention described above, the distance between the target position of the wire 3 on the surface of the workpiece 1 and the irradiation position of the laser beam 2 is 1 to 5 times the wire diameter. By doing so, the same effect can be obtained.

これは、以下の理由である。前記レーザビーム2の照射位置と前記ワイヤ3の狙い位置との間隔が短すぎると、溶融池6に移行する溶滴5が前記レーザビーム2の直接照射を受け、激しく蒸発したりスパッタになったりすることがある。一方、両者の間隔が長すぎると、前記レーザビーム2で形成した溶融池がアーク4で形成した溶融池が離れ、若しくは分離するので、被溶接物1を溶融する能力が低下してしまう。実際の溶接では、両者の間隔はワイヤ径の1から5倍が望ましい。   This is for the following reason. If the distance between the irradiation position of the laser beam 2 and the target position of the wire 3 is too short, the droplet 5 moving to the molten pool 6 is directly irradiated with the laser beam 2 and is violently evaporated or sputtered. There are things to do. On the other hand, if the distance between the two is too long, the molten pool formed by the laser beam 2 is separated from or separated from the molten pool formed by the arc 4, so that the ability to melt the workpiece 1 is reduced. In actual welding, the distance between the two is preferably 1 to 5 times the wire diameter.

また、以上に示した本発明の実施の形態1におけるレーザ溶接装置において、被溶接物とワイヤとフィラーは、鉄鋼材料で同様の効果を得ることができる。   Moreover, in the laser welding apparatus in Embodiment 1 of this invention shown above, the to-be-welded object, a wire, and a filler can acquire the same effect with steel materials.

以上のように本発明によれば、被溶接物の溶接位置にレーザ溶接とワイヤを送給して行うアーク溶接とを同時に行いながら、前記溶接位置にフィラーを供給するレーザ溶接方法において、前記フィラーと前記被溶接物または溶融池とを接触させ、前記フィラーに電流を流すことによって前記フィラーを加熱しながら溶接を行うことによって溶着速度を上げることのできるレーザ溶接方法とレーザ溶接装置を提供できる。   As described above, according to the present invention, in the laser welding method of supplying filler to the welding position while simultaneously performing laser welding and arc welding performed by feeding a wire to the welding position of the work piece, the filler And the welding object or the molten pool are brought into contact with each other and a welding current can be increased by flowing current through the filler while heating the filler, whereby a laser welding method and a laser welding apparatus can be provided.

1 被溶接物
2 レーザビーム
3 ワイヤ
4 アーク
5 溶滴
6 溶融池
7 フィラー
8 ビード
9 レーザ発生手段
10 レーザ発振器
11 レーザ伝送手段
12 集光光学系
13 アーク発生手段
14 ケーブル
15 ケーブル
16 トーチ
17 ワイヤ送給手段
18 フィラー送給手段
19 トーチ
19a チップ
20 加熱手段
21 ケーブル
22 ケーブル
23 制御手段
I0 溶接電流
IF フィラー電流
IH 溶接電流
L0 突出し長さ
MRA 溶融曲線
MRA1 溶融曲線
MRF 溶融曲線
MRF1 溶融曲線
MRH 溶融曲線
MRH1 溶融曲線
VW0 溶着速度
VWA 溶着速度
VWF 溶着速度
VWFH 溶着速度
VWH 溶着速度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Workpiece 2 Laser beam 3 Wire 4 Arc 5 Droplet 6 Molten pool 7 Filler 8 Bead 9 Laser generating means 10 Laser oscillator 11 Laser transmission means 12 Condensing optical system 13 Arc generating means 14 Cable 15 Cable 16 Torch 17 Wire feed Feeding means 18 Filler feeding means 19 Torch 19a Tip 20 Heating means 21 Cable 22 Cable 23 Control means I0 Welding current IF Filler current IH Welding current L0 Overhang length MRA Melting curve MRA1 Melting curve MRF Melting curve MRF1 Melting curve MRH Melting curve MRH Melting curve VW0 Welding speed VWA Welding speed VWF Welding speed VWFH Welding speed VWH Welding speed

Claims (8)

被溶接物の溶接位置にレーザ溶接とワイヤを送給して行うアーク溶接とを同時に行いながら、前記溶接位置にフィラーを供給するレーザ溶接方法において、前記フィラーと前記被溶接物または溶融池とを接触させ、前記フィラーに電流を流すことによって前記フィラーを加熱しながら溶接を行うレーザ溶接方法。 In the laser welding method of supplying a filler to the welding position while simultaneously performing laser welding and arc welding performed by feeding a wire to the welding position of the workpiece, the filler and the workpiece or the molten pool are A laser welding method in which welding is performed while heating the filler by bringing the filler into contact with each other and passing an electric current through the filler. 溶接の進行方向から、ワイヤ、レーザビーム、フィラーの順、または、フィラー、レーザビーム、ワイヤの順に配置し溶接を行う請求項1記載のレーザ溶接方法。 The laser welding method according to claim 1, wherein welding is performed by arranging in the order of wire, laser beam, filler, or filler, laser beam, and wire in this order from the welding direction. ワイヤの被溶接物の表面における狙い位置とレーザビームの照射位置との間隔をワイヤ径の1から5倍とする請求項1と請求項2記載のレーザ溶接方法。 3. The laser welding method according to claim 1, wherein a distance between a target position on the surface of the workpiece to be welded and a laser beam irradiation position is 1 to 5 times the wire diameter. 被溶接物とワイヤとフィラーは、鉄鋼材料である請求項1から請求項3記載のレーザ溶接方法。 The laser welding method according to claim 1, wherein the workpiece, the wire, and the filler are steel materials. 被溶接物の溶接位置にレーザビームを照射するレーザ発生手段と、前記溶接位置にワイヤを送給するワイヤ送給手段と、前記ワイヤ送給手段を制御しながら前記ワイヤと前記被溶接物にアーク溶接のための電力を送給するアーク発生手段と、前記溶接位置にフィラーを送給するフィラー送給手段と、前記フィラーに電流を流す加熱手段と、前記レーザ発生手段と前記アーク発生手段と前記加熱手段とを制御する制御手段とを備え、被溶接物の溶接位置にレーザ溶接とワイヤを送給して行うアーク溶接とを同時に行うと共に、前記溶接位置にフィラーを供給して前記フィラーと前記被溶接物または溶融池とを接触させ、前記フィラーに電流を流すことによって前記フィラーを加熱しながら溶接を行うレーザ溶接装置。 Laser generating means for irradiating a welding position of a workpiece to be welded, wire feeding means for feeding a wire to the welding position, and an arc on the wire and the workpiece to be welded while controlling the wire feeding means Arc generating means for supplying electric power for welding; filler supplying means for supplying filler to the welding position; heating means for supplying current to the filler; the laser generating means; the arc generating means; Control means for controlling the heating means, and simultaneously performing laser welding and arc welding performed by feeding a wire to the welding position of the workpiece, and supplying filler to the welding position to supply the filler and the filler A laser welding apparatus that performs welding while heating the filler by bringing an object to be welded or a molten pool into contact with each other and passing an electric current through the filler. 溶接の進行方向から、ワイヤ、レーザビーム、フィラーの順、または、フィラー、レーザビーム、ワイヤの順に配置し溶接を行う請求項5記載のレーザ溶接装置。 6. The laser welding apparatus according to claim 5, wherein welding is performed by arranging in the order of wire, laser beam and filler, or in the order of filler, laser beam and wire in the welding direction. ワイヤの被溶接物の表面における狙い位置とレーザビームの照射位置との間隔をワイヤ径の1から5倍とする請求項5と請求項6記載のレーザ溶接装置。 7. The laser welding apparatus according to claim 5, wherein a distance between a target position on the surface of the workpiece to be welded and a laser beam irradiation position is 1 to 5 times the wire diameter. 被溶接物とワイヤとフィラーは、鉄鋼材料である請求項5から請求項7記載のレーザ溶接装置。 8. The laser welding apparatus according to claim 5, wherein the workpiece, the wire, and the filler are steel materials.
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