JP2012245523A5

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Publication number: JP2012245523A5
Application number: JP2011116614A
Authority: JP
Filing date: 2011-05-25
Publication date: 2014-03-27
Anticipated expiration: 2031-05-25

Description

本発明に係わるレーザ溶接方法は、ノズルの先端からレーザビームと同軸にシールドガスを、被溶接材の溶接部に吹き付けながら溶接するレーザ溶接方法であって、シールドガスに、Ｈｅの容積割合が３０〜９０％である、ＨｅとＡｒとの混合ガスを用い、ノズルの内径Ｄに対して、ノズル先端と被溶接材との間隔Ｌを、２Ｄ≦Ｌ≦３Ｄの範囲に設定して溶接するものである。

本発明に係わるレーザ溶接方法は、ノズルの先端からレーザビームと同軸にシールドガスを、被溶接材の溶接部に吹き付けながら溶接するレーザ溶接方法であって、シールドガスに、Ｈｅの容積割合が３０〜９０％である、ＨｅとＡｒとの混合ガスを用い、ノズルの内径Ｄに対して、ノズル先端と被溶接材との間隔Ｌを、２Ｄ≦Ｌ≦３Ｄの範囲に設定して溶接するものであり、シールドガスにＨｅ単一ガスを用いた場合の溶け込み深さ以上の溶け込み深さを実現でき、溶接コストの低減と生産性の向上とが図れる。

本発明の実施の形態１に係わるレーザ溶接方法に用いられる溶接装置で溶接する状態を示す模式図である。本発明の実施の形態１に係わるレーザ溶接方法に用いられる混合シールドガスの生成方法を示す模式図である。シールドガスにＨｅ−Ａｒ混合ガスを用い、シールドガスを吹き付けるノズルの先端と被溶接材との間隔をＨｅ単一ガスの場合と同様にした時の溶融池の状態を示す模式図である。シールドガスにＨｅ−Ａｒ混合ガスを用い、シールドガスを吹き付けるノズルの先端と被溶接材との間隔をＨｅ単一ガスの場合より広くした時の溶融池の状態を示す模式図である。実施例１における、ノズル間隔と溶け込み深さとの関係を示す図である。被溶接材の表面におけるノズル中心の投射点とノズル中心距離を説明する図である。実施例２における、ノズル中心距離と被溶接材表面の酸素濃度との関係を示す図である。実施例３における、シールドガスであるＨｅ−Ａｒ混合ガスのＨｅのガス流量の割合と溶け込み深さとの関係を示す図である。

次に、本実施の形態のレーザ溶接方法が、シールドガス２に、Ｈｅ−Ａｒ混合ガスまたはＨｅ―Ｎ_２混合ガスを用い、溶け込み深さを深くできる機構について説明する。
図３は、シールドガスにＨｅ−Ａｒ混合ガスを用い、シールドガスを吹き付けるノズルの先端と被溶接材との間隔をＨｅ単一ガスの場合と同様にした時の溶融池の状態を示す模式図である。
図４は、シールドガスにＨｅ−Ａｒ混合ガスを用い、シールドガスを吹き付けるノズルの先端と被溶接材との間隔をＨｅ単一ガスの場合より広くした時の溶融池の状態を示す模式図である。

シールドガスにＨｅ−Ａｒ混合ガスを用い、ノズル先端と被溶接材との間隔（ノズル間隔と記す）ＬがＨｅ単一ガスの場合と同様であると、Ｈｅ単一ガスを用いた場合に比べて、溶融部でのプラズマのサイズが大きくなり、図３に示すように、溶融池１の径が大きくなり、溶融池の深さｄ、すなわち溶け込み深さは浅くなる。この時、溶融池１の対流は、矢印Ａで示すように、溶融池の中央から外側方向である。

Claims

ノズルの先端からレーザビームと同軸にシールドガスを、被溶接材の溶接部に吹き付けながら溶接するレーザ溶接方法であって、
上記シールドガスに、Ｈｅの容積割合が３０〜９０％である、ＨｅとＡｒとの混合ガスを用い、上記ノズルの内径Ｄに対して、上記ノズル先端と上記被溶接材との間隔Ｌを、２Ｄ≦Ｌ≦３Ｄの範囲に設定して溶接するレーザ溶接方法。
ノズルの先端からレーザビームと同軸にシールドガスを、被溶接材の溶接部に吹き付けながら溶接するレーザ溶接方法であって、
上記シールドガスに、Ｈｅの容積割合が３０〜９０％である、ＨｅとＮ_２との混合ガスを用い、上記ノズルの内径Ｄに対して、上記ノズル先端と上記被溶接材との間隔Ｌを、２Ｄ≦Ｌ≦３Ｄの範囲に設定して溶接するレーザ溶接方法。