JP2013244490A

JP2013244490A - レーザ溶接用治具とそれを備えたレーザ溶接装置

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Publication number: JP2013244490A
Application number: JP2012117539A
Authority: JP
Inventors: Kohei Senno; 耕平薦野; Hideaki Kurokawa; 英朗黒川
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2013-12-09
Anticipated expiration: 2032-05-23
Also published as: JP6034058B2

Abstract

【課題】レーザ溶接時にスパッタが管体の内周面に付着しないようにできるレーザ溶接用治具を提供すること。
【解決手段】管体１００，１０１の接合部１０２を管体軸方向と交差する方向からレーザビームＢを照射して溶接する時に使用するレーザ溶接用治具１０として、管体１００，１０１の接合部１０２の内部に配置するスパッタ付着体１１を備え、スパッタ付着体１１は、接合部１０２から管体１００，１０１の内方に貫通するビームＢの前方と、そのビームＢの前方から管体軸方向の所定範囲に位置する付着板１２を有するとともに、このスパッタ付着体１１の内部に形成した空間２６にシールドガス供給管２７から供給したシールドガスＧを、この空間２６から接合部１０２の内周面に向けて供給するガス供給口２８を有しているようにする。
【選択図】図３

Description

本発明は、金属材の管体をレーザ溶接で接合する場合のレーザ溶接用治具と、その治具を備えたレーザ溶接装置に関する。

従来、金属材の管体における突合せ継手部を溶接によって接合する場合、例えば、ＴＩＧ溶接などが用いられている。しかし、ＴＩＧ溶接などは、作業者の熟練度等によって溶接品質に差が出る場合がある。

一方、近年、金属材の溶接接合にファイバーレーザ溶接などのレーザ溶接（以下、単に「レーザ溶接」という）が用いられる場合がある。このレーザ溶接は、高出力のレーザビーム（この明細書及び特許請求の範囲の書類中では、単に「ビーム」ともいう）によって金属材の接合部を溶かして溶接するものもある。レーザ溶接は、溶接部を効率良く溶かすので、溶込みが深く溶接変形の少ない溶接を行うことができる。そのため、レーザ溶接は、作業者の熟練度による溶接品質の差を抑えることができる。また、このレーザ溶接においても、金属材の材質によっては、溶接部をシールドガスによって大気から遮断し、そのガスシールドした溶接部にレーザビームを照射して溶接することがある。

なお、上記シールドガスによって溶接部を大気から遮断する先行技術として、鋼管を裏波溶接する場合に、鋼管内周面の溶接ビードが酸化しないように溶接部の内周面をガスシールドするシールド治具がある（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−３３７８３号公報

ところで、例えば、管体の突合せ継手部をレーザ溶接によって接合する場合、その接合部にレーザビームを照射して貫通させることで板厚分を溶かして溶接する。そのため、貫通するレーザビームによって生じるスラグや金属粒等のスパッタが管体の内周面に飛散し、溶接部と反対側の管体内周面に付着してしまう。

このスパッタは、管体内部を流す流体の抵抗を増加させたり、使用中に剥がれて流体中に混入する場合がある。特に、清浄度が要求される流体を流す管体の場合には、問題となる。また、その表面に塗装する場合には、その塗装品質を悪化させる。

そのため、上記したように配管の内周面に付着したスパッタは溶接後に治具などで取り除く必要があり、特に清浄度が要求される管体の場合には、全てのスパッタを除去する必要がある。

しかしながら、スパッタは金属が溶けた状態で飛散して管体の内周面に付着し、その後に凝固するため、金属によっては付着後に取り除くのが非常に困難な場合がある。そのため、スパッタの除去に多くの時間と労力を要する。

しかも、小径の管体や曲がった管体などは、溶接後に管体内周面の溶接箇所までスパッタを取り除く治具を挿入することが難しく、スパッタを除去できない場合もある。

なお、上記先行技術には、このようなスパッタによって生じる課題も、その解決手段も何ら記載されていない。

そこで、本発明は、レーザ溶接時にスパッタが管体の内周面に付着するのを防止できるレーザ溶接用治具と、その治具を備えたレーザ溶接装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るレーザ溶接用治具は、管体の接合部を管体軸方向と交差する方向からレーザビームを照射して溶接するレーザ溶接に使用する治具であって、前記管体の内部であって前記接合部の内周面と対向する位置に設けられるスパッタ付着体を備え、前記スパッタ付着体は、管体軸方向の所定長さの付着板を有している。

この構成により、レーザビームによって飛散するスパッタを、スパッタ付着体の付着板に付着させることができ、レーザビームによって管体の内周面に飛散するスパッタが管体の内周面に付着することを防止できる。

また、前記付着板は、前記接合部の内周面から所定の間隔を有して形成される環状の凹状部を有していてもよい。

このように構成すれば、管体の接合部に近い位置に付着板を配置し、ビームによって飛散するスパッタを速やかに凹状部に付着させて、安定したスパッタの飛散防止を図ることができる。

また、前記スパッタ付着体は、前記接合部にシールドガスを供給するガス供給手段を有し、前記ガス供給手段は、前記接合部の内周面に向けてシールドガスを供給するガス供給口を有していてもよい。

このように構成すれば、レーザ溶接用治具に、スパッタ付着体によるスパッタの飛散防止治具と、ガス供給口から窒素、アルゴンなどのバックシールドガスを供給して接合部の内周面部分をガスシールドするバックシールドガス供給治具とを兼用させることができるとともに、シールドガスの使用量を抑えることができる。

また、前記ガス供給口は、前記接合部の接合面を基準として管体軸方向の離れた位置に千鳥配置に形成されていてもよい。

このように構成すれば、接合部（溶接部）に向けてシールドガスを効率良く供給し、安定したガスシールドと共にシールドガスの使用量を更に抑えることができる。

また、前記スパッタ付着体は、前記ガス供給手段の管体軸方向前後位置に前記管体の内周面との間をシールするシール部材を有していてもよい。

このように構成すれば、シール部材によってバックシールドガスをより効率良く溶接部の内周面部分に留まらせることができるので、バックシールドガスの使用量をより削減することができる。

また、前記スパッタ付着体は、前記管体と共に回転するように配置されていてもよい。

このように構成すれば、レーザビームの照射部を固定し、管体を回転させながら溶接する場合に、溶接する接合部の回転と共にスパッタ付着体も回転して飛散するスパッタを付着板の周囲に付着させて飛散防止を図ることができる。

一方、本発明に係るレーザ溶接装置は、前記いずれかのレーザ溶接用治具を備えたレーザ溶接装置であって、前記レーザビームを照射するレーザ発振器と、前記レーザビームによる溶接部にシールドガスを供給するシールドガス供給器と、前記管体を回転させる管体駆動機と、前記管体の内部に配置したレーザ溶接用治具にバックシールドガスを供給するバックシールドガス供給器と、を備えている。

この構成により、管体の接合部を貫通するビームによって飛散するスパッタを、管体内部に配置したスパッタ付着体の付着板に付着させて飛散防止を図ると共に、溶接する接合部の内周面部分を少ないシールドガス量でガスシールドして酸化防止を図ることができる。

本発明によれば、管体の内周面にスパッタが付着するのを防止して管体内周面の清浄度を確保することが可能となる。

また、バックシールドガス供給治具として兼用できるようにすれば、管体内周面の洗浄度確保と共に、バックシールドガスの使用量を削減することが可能となる。

図１は本発明の第１実施形態に係るレーザ溶接用治具を配置した管体を断面で示す側面図である。図２は図１に示すII−II断面図である。図３は本発明の第２実施形態に係るレーザ溶接用治具を配置した管体を断面で示す側面図である。図４は図３に示すIV−IV断面図である。図５は本発明の第３実施形態に係るレーザ溶接用治具を配置した管体を断面で示す側面図である。図６は本発明の第４実施形態に係るレーザ溶接用治具を配置した管体を断面で示す側面図である。図７は図６に示すレーザ溶接用治具におけるシール部材部分の拡大図である。図８は本発明の一実施形態に係るレーザ溶接装置を示す構成図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、スパッタの飛散防止を図るレーザ溶接用治具と、スパッタの飛散防止とバックシールドガスＧの供給とを兼用したレーザ溶接用治具と、その兼用したレーザ溶接用治具を備えたレーザ溶接装置を説明する。

図１，２に示す第１実施形態に係るレーザ溶接用治具１０は、スパッタＳの飛散防止を図るレーザ溶接用治具１０である。このレーザ溶接用治具１０は、４枚の矩形状の付着板１２を交差させて組んだスパッタ付着体１１を有している。このスパッタ付着体１１は、図２に示す管体１００，１０１を軸方向から見た状態で、軸方向の所定長さを有する４枚の付着板１２がいわゆる井桁状に組まれた状態となっている。付着板１２の組み方は、この実施形態に限定されるものではない。この付着板１２は、図１に示すように、凹状部１３が形成され、この凹状部１３は管体１００，１０１の軸方向の所定範囲に渡って形成されている。凹状部１３の深さ及びその側壁の切り欠き深さＨとしては、管体１００，１０１の接合部１０２を貫通するビームＢが達しない所定の間隔を有するように設定される。この間隔は、ビームＢの強さ等に応じて決定される。

このレーザ溶接用治具１０のスパッタ付着体１１は、図１に示すように、付着板１２の凹状部１３の軸方向中央が管体１００，１０１の接合部１０２の直下に位置する状態で、接合部１０２の内周面１０４Ａから所定の間隔を有して配置される。また、図２に示すように、スパッタ付着体１１は、管体１００，１０１の内部に接合部の内周面に対向する位置に配置される。

この第１実施形態のレーザ溶接用治具１０によれば、管体１００，１０１の接合部１０２をビームＢで溶接するときに、その接合部１０２を貫通するビームＢによって管体１００，１０１の内部に飛散するスパッタＳを付着板１２に付着させて、スパッタＳが管体１００，１０１の内周面に飛散して付着することを防止できる。

また、管体１００，１０１の接合部１０２を貫通するビームＢの前方部分に凹状部１３が位置しているため、ビームＢの熱によって付着板１２（レーザ溶接用治具１０）が熱せられることもなく、スパッタＳが付着して飛散防止を図ることができる。

さらに、通常、ビームＢの位置を固定し、管体１００，１０１を回転させてレーザ溶接されるが、管体１００，１０１に配置したレーザ溶接用治具１０は管体１００，１０１と共に回転し、付着板１２の周囲にスパッタＳを付着させて管体１００，１０１の内周面１０４にスパッタＳが飛散することを防止できる。

次に、図３，４に基づいて第２実施形態に係るレーザ溶接用治具２０を説明する。なお、上記第１実施形態のレーザ溶接用治具１０と同一の構成には同一の最下位桁符号を付して説明する。第２実施形態のレーザ溶接用治具２０は、スパッタＳの飛散防止とバックシールドガス供給とを兼用したレーザ溶接用治具２０である。

このレーザ溶接用治具２０は、図４に示すように、管体１００，１０１の内周面１０４と所定の隙間Ｗを有する外径の円盤状に形成されたスパッタ付着体２１を有している。このスパッタ付着体２１は、図３に示すように、管体軸方向の両面に側板２４，２５が設けられ、これらの側板２４，２５の外周部分が付着板２２によって連結されたものである。この付着板２２は、上記側板２４，２５の外周から軸方向中央部分に向けて小径となるように傾斜して形成されており、この付着板２２の外周部分に環状の凹状部２３が形成されている。この凹状部２３は、深さＨのＶ字状に形成されており、管体１００，１０１の接合部内周面１０４Ａと所定の間隔を有している。また、側板２４，２５と付着板２２とにより、スパッタ付着体２１の内部に空間２６が形成されている。

一方、側板２４（図示する右方）には、上記空間２６に連なるシールドガス供給管２７が設けられている。このシールドガス供給管２７には、後述する図８に示すように、バックシールドガス供給器６８からシールドガスＧが供給されるようになっている。この実施形態のシールドガス供給管２７は、側板２４と連結された部分がスパッタ付着体２１と一体的に回転するようになっている。

そして、この実施形態のレーザ溶接用治具２０には、上記凹状部２３を形成している付着板２２に、内部の空間２６から接合部１０２（溶接部１０３）の内周面部分に向けて上記シールドガスＧをバックシールドガスとして供給するガス供給口２８が設けられている。この実施形態のガス供給口２８は、両方の付着板２２の周方向に接合部１０２の接合面を基準として千鳥配置で設けられている。このように、シールドガスＧを上記シールドガス供給管２７から空間２６に供給し、この空間２６からガス供給口２８を介して凹状部２３に供給する構成が、ガス供給手段である。

また、この実施形態の凹状部２３は、シールドガスＧがスパッタ付着体２１の軸方向中央に向けて互いに逆方向に傾斜した付着板２２から接合部１０２に向けて供給されるように形成されている。この凹状部２３に供給されたシールドガスＧは、スパッタ付着体２１と管体１００，１０１との隙間Ｗから管体１００，１０１の内部に少し漏れるが、凹状部２３における接合部１０２の内方では、安定したガスシールドを行うことができる。

このように構成された第２実施形態のレーザ溶接用治具２０によれば、管体１００，１０１の接合部１０２をビームＢで溶接するときに、その接合部１０２を貫通するビームＢによって管体１００，１０１の内部に飛散するスパッタＳを付着板２２に付着させて、管体１００，１０１の内周面に飛散して付着することを防止できる。

また、管体１００，１０１の接合部１０２を貫通するビームＢの前方部分に凹状部２３が位置しているため、ビームＢの熱によって付着板２２（レーザ溶接用治具２０）が高温になることもなく、スパッタＳを付着させて飛散防止を図ることができる。

さらに、通常、ビームＢの位置を固定し、管体１００，１０１を回転させてレーザ溶接されるが、管体１００，１０１と共にレーザ溶接用治具２０も回転し、付着板２２の周囲にスパッタＳを付着させて管体１００，１０１の内周面にスパッタＳが飛散することを防止できる。

その上、この実施形態では、このようなスパッタＳの管体内周面１０４への飛散防止と共に、スパッタ付着体２１のガス供給口２８から凹状部２３にシールドガスＧをバックシールドガスとして供給し、このバックシールドガスを接合部１０２の近傍に集中的に流すことでシールドガスの使用量を抑えたガスシールドが可能となる。

このように、第２実施形態のレーザ溶接用治具２０によれば、スパッタＳの飛散防止と、シールドガス供給量の削減とを図ることが可能となる。

次に、図５に基づいて第３実施形態に係るレーザ溶接用治具３０を説明する。なお、この第３実施形態に係るレーザ溶接用治具３０は、上記第２実施形態に係るレーザ溶接用治具２０の変形例であるため、側面図のみで説明する。また、上記第２実施形態のレーザ溶接用治具２０と同一の構成には同一の最下位桁符号を付して説明する。

このレーザ溶接用治具３０は、スパッタ付着体３１が、管体軸方向の両端面に設けられた側板３４，３５と、これらの側板３４，３５を連結する筒状の付着板３２とを有している。これらにより、スパッタ付着体３１の内部に空間３６が形成されている。また、付着板３２は、側板３４，３５よりも小径に形成され、この付着板３２の外周面と側板３４，３５との間に凹状部３３が形成されている。この凹状部３３は、深さＨで形成され、管体１００，１０１の接合部内周面１０４Ａと所定の間隔を有するようになっている。また、スパッタ付着体３１の側板３４，３５の外径は、管体１００，１０１の内周面１０４との間に上記第２実施形態と同様に隙間Ｗを有する大きさで形成されている。

さらに、この実施形態では、上記側板３４の中央部分に開口穴３９が設けられ、この開口穴３９にシールドガス供給管３７が挿入されている。従って、この実施形態におけるスパッタ付着体３１は、シールドガス供給管３７に対して自由に回転できるようになっている。この場合、シールドガス供給管３７から供給されたシールドガスＧの一部が開口穴３９との隙間から管体１００の内部に漏れるが、隙間の設定によって非常に少なくできる。

そして、この実施形態のレーザ溶接用治具３０には、上記凹状部３３を形成している付着板３２に、内部の空間３６から接合部（溶接部）１０２に向けて上記シールドガスＧをバックシールドガスとして供給するガス供給口３８が設けられている。この実施形態のガス供給口３８は、筒状に形成された付着板３２の軸方向に２列が設けられ、接合部１０２の接合面を基準として千鳥配置となっている。このガス供給口３８から供給されるシールドガスＧによって、接合部１０２の内方に形成される凹状部３３の全体がガスシールドされるようになっている。

このように構成された第３実施形態のレーザ溶接用治具３０によっても、管体１００，１０１の接合部１０２をビームＢで溶接するときに、その接合部１０２を貫通するビームＢによって管体１００，１０１の内部に飛散するスパッタＳを付着板３２に付着させて、管体１００，１０１の内周面に飛散して付着することを防止できる。

また、管体１００，１０１の接合部１０２を貫通するビームＢの前方部分に凹状部３３が位置しているため、ビームＢの熱によってレーザ溶接用治具３０が高温になることもなく、スパッタＳを付着させて飛散防止を図ることができる。

さらに、通常、ビームＢの位置を固定し、管体１００，１０１を回転させてレーザ溶接されるが、管体１００，１０１と共にレーザ溶接用治具３０も回転し、付着板３２の周囲にスパッタＳを付着させて管体１００，１０１の内周面にスパッタＳが飛散することを防止できる。

その上、この実施形態では、このようなスパッタＳの管体内周面１０４への飛散防止と共に、スパッタ付着体３１のガス供給口３８から凹状部３３にシールドガスＧをバックシールドガスとして供給し、このバックシールドガスを接合部１０２の近傍に集中的に流すことでシールドガスの使用量を抑えたガスシールドが可能となる。

このように、第３実施形態のレーザ溶接用治具３０によれば、スパッタＳの飛散防止と、シールドガス供給量の削減とを図ることが可能となる。

次に、図６，７に基づいて、第４実施形態に係るレーザ溶接用治具４０を説明する。この第４実施形態に係るレーザ溶接用治具４０は、上記第３実施形態に係るレーザ溶接用治具３０の変形例であるため、異なる構成についてのみ説明する。また、上記レーザ溶接用治具３０と同一の構成には同一の最下位桁符号を付して説明する。

この実施形態のスパッタ付着体４１は、側板４４，４５の外周にシール部材５０が設けられている。この実施形態のシール部材５０は、ワイヤシール部材が用いられている。シール部材５０としては、例えば、ゴムシール部材等の弾性変形可能なものが好ましい。このように弾性変形可能なシール部材５０を設けることにより、例えば、レーザ溶接用治具４０を管体１００，１０１の開口端から接合部１０２まで挿入する時に、管体１００，１０１が湾曲していたり、一方がＬ字状に屈曲していたとしても、シール部材５０を弾性変形させながら接合部１０２まで挿入することができる。しかも、配置した状態でスパッタ付着体４１の外周と管体１００，１０１の内周面とに隙間がほぼ無いような状態にすることもできる。

また、この実施形態のスパッタ付着体４１は、シールドガス供給管４７の途中にロータリージョイント５１が設けられている。シールドガス供給管４７にロータリージョイント５１を備えさせることにより、管体１００，１０１と共に回転するスパッタ付着体３１の回転をよりスムーズに行わせることができる。

このように構成された第４実施形態のレーザ溶接用治具４０によっても、管体１００，１０１の接合部１０２をビームＢで溶接するときに、その接合部１０２を貫通するビームＢによって管体１００，１０１の内部に飛散するスパッタＳを付着板４２に付着させて、管体１００，１０１の内周面に飛散して付着することを防止できる。

また、管体１００，１０１の接合部１０２を貫通するビームＢの前方部分に凹状部４３が位置しているため、ビームＢの熱によって付着板４２（レーザ溶接用治具４０）が高温になることもなく、スパッタＳを付着させて飛散防止を図ることができる。

さらに、通常、ビームＢの位置を固定し、管体１００，１０１を回転させてレーザ溶接されるが、管体１００，１０１と共にレーザ溶接用治具４０も回転し、付着板４２の周囲にスパッタＳを付着させて管体１００，１０１の内周面にスパッタＳが飛散することを防止できる。

しかも、このレーザ溶接用治具４０によれば、例えば、管体１００に９０°の屈曲部分があったとしても、その屈曲部分で外周に備えさせたシール部材５０を撓ますことで接合部１０２のまで挿入して配置することができ、種々の管体におけるスパッタＳの飛散防止に利用することができる。

その上、この実施形態では、このようなスパッタＳの管内周面面１０４への飛散防止と共に、スパッタ付着体４１のガス供給口４８から凹状部４３にシールドガスＧをバックシールドガスとして供給し、このバックシールドガスを接合部１０２の近傍に集中的に流すことでシールドガスＧの使用量を抑えたガスシールドが可能となる。特に、シール部材５０でスパッタ付着体４１の周囲がシールされているので、他の実施形態に比べて更なるシールドガスＧの使用量削減を図ることができる。

このように、第４実施形態のレーザ溶接用治具４０によれば、スパッタＳの飛散防止と、シールドガス供給量の削減とを図ることができる。

次に、図８に基づいて、上述した第２実施形態に係るレーザ溶接用治具２０を備えたレーザ溶接装置６０を説明する。この例では第２実施形態のレーザ溶接用治具２０を例に説明するが、他の実施形態におけるレーザ溶接用治具を備えさせてもよい。

図示するように、この実施形態のレーザ溶接装置６０は、上記レーザビームＢを発生させるレーザ発振器６１と、このレーザ発振器６１からのレーザビームＢを照射するレーザヘッド６２と、このレーザヘッド６２の位置を制御するロボット６３とを備えている。また、上記レーザビームＢによる溶接部１０３にシールドガスタンク６４からシールドガスＧを供給するシールドガス供給器６５（先端部は簡略して示す）と、上記管体１００，１０１を回転させる管体駆動機６６と、上記管体１００，１０１の内部に配置したレーザ溶接用治具２０の凹状部２３にシールドガスタンク６７からシールドガス供給管２７を介してシールドガスＧを供給するバックシールドガス供給器６８（図ではシールドガスタンク６７の上部に設けられた部分のみを示す）とを備えている。図示する管体１００，１０１は、管体駆動機６６に把持されている管体１０１に管体１００を仮付けして支持している状態を示している。

このレーザ溶接装置６０によれば、管体１００，１０１の溶接部１０３は、シールドガス供給器６５から溶接部１０３の外面に供給されるシールドガスＧと、バックシールドガス供給器６８からレーザ溶接用治具２０の凹状部２３を介して溶接部１０３の内周面に供給されるシールドガスＧとにより、溶接部１０３の表側及び裏側がガスシールドされる。そして、その状態で、管体駆動機６６によって回転させられる管体１００，１０１の接合部１０２がレーザヘッド６２から照射されるレーザビームＢによってレーザ溶接される。

従って、このレーザ溶接装置６０によれば、溶接部１０３を完全に空気から遮断した状態で溶接することができるので、例えば、ステンレス鋼材の管体１００，１０１をレーザ溶接する場合でも、溶接部１０３における酸化を防止して変色等が生じないように溶接することができる。従って、清浄度が求められる管体１００，１０１の接合をレーザ溶接によって迅速、かつ綺麗に行うことが可能である。

なお、上記実施形態では、円形断面の管体１００，１０１を例に説明したが、角形断面、楕円形断面等の断面でも同様に実施可能であり、管体１００，１０１の断面形状は、上記実施形態に限定されるものではない。

また、上記各実施形態における構成を任意に組合わせることも可能であり、各実施形態の構成を組合わせて異なる実施形態とすることもでき、各実施形態の構成は限定されるものではない。

さらに、上述した実施形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。

本発明に係るレーザ溶接用治具は、清浄度が要求される管体等の溶接接合をレーザビームによって迅速に行いたい場合などに利用できる。

１０レーザ溶接用治具
１１スパッタ付着体
１２付着板
１３凹状部
２０レーザ溶接用治具
２１スパッタ付着体
２２付着板
２３凹状部
２６空間
２７シールドガス供給管
２８ガス供給口
３０レーザ溶接用治具
３１スパッタ付着体
３２付着板
３３凹状部
３６空間
３７シールドガス供給管
３８ガス供給口
４０レーザ溶接用治具
４１スパッタ付着体
４２付着板
４３凹状部
４６空間
４７シールドガス供給管
４８ガス供給口
５０シール部材
６０レーザ溶接装置
６１レーザ発振器
６２レーザヘッド
６３ロボット
６４，６７シールドガスタンク
６５シールドガス供給器
６６管体駆動機
６８バックシールドガス供給器
Ｈ深さ
Ｓスパッタ
Ｂビーム
Ｗ隙間
１００，１０１管体
１０２接合部（接合面）
１０３溶接部
１０４内周面
１０４Ａ接合部内周面

Claims

管体の接合部を管体軸方向と交差する方向からレーザビームを照射して溶接するレーザ溶接に使用する治具であって、
前記管体の内部であって前記接合部の内周面と対向する位置に設けられるスパッタ付着体を備え、
前記スパッタ付着体は、管体軸方向の所定長さの付着板を有していることを特徴とするレーザ溶接用治具。
前記付着板は、前記接合部の内周面から所定の間隔を有して形成される凹状部を有している請求項１に記載のレーザ溶接用治具。
前記スパッタ付着体は、前記接合部にシールドガスを供給するガス供給手段を有し、
前記ガス供給手段は、前記接合部の内周面に向けてシールドガスを供給するガス供給口を有している請求項１又は請求項２に記載のレーザ溶接用治具。
前記ガス供給口は、前記接合部の接合面を基準として管体軸方向の離れた位置に千鳥配置に形成されている請求項３に記載のレーザ溶接用治具。
前記スパッタ付着体は、前記ガス供給手段の管体軸方向前後位置に前記管体の内周面との間をシールするシール部材を有している請求項３又は４に記載のレーザ溶接用治具。
前記スパッタ付着体は、前記管体と共に回転するように配置されている請求項１〜５のいずれか１項に記載のレーザ溶接用治具。
請求項３〜６のいずれか１項に記載のレーザ溶接用治具を備えたレーザ溶接装置であって、
前記レーザビームを照射するレーザ発振器と、
前記レーザビームによる溶接部にシールドガスを供給するシールドガス供給器と、
前記管体を回転させる管体駆動機と、
前記管体の内部に配置したレーザ溶接用治具にバックシールドガスを供給するバックシールドガス供給器と、
を備えたことを特徴とするレーザ溶接装置。