JP2016196015A - 溶接方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る溶接方法は、重ね合わせた複数の金属板からなる被溶接物に、高エネルギービームを照射して溶接する溶接方法であって、被溶接物の溶接箇所41に仮止め溶接ナゲット41aをスポット溶接により形成する工程と、溶接箇所41において、仮止め溶接ナゲット41aを残存させつつ、仮止め溶接ナゲット41aを内包する仮想閉曲線に沿って、複数の本溶接ナゲット41bを高エネルギービームの照射により形成する工程と、を備えている。
【選択図】図4
Description
重ね合わせた複数の金属板からなる被溶接物に、高エネルギービームを照射して溶接する溶接方法であって、
前記被溶接物の溶接箇所に仮止め溶接ナゲットをスポット溶接により形成する工程と、
前記溶接箇所において、前記仮止め溶接ナゲットを残存させつつ、前記仮止め溶接ナゲットを内包する仮想閉曲線に沿って、複数の本溶接ナゲットを高エネルギービームの照射により形成する工程と、を備えたものである。
まず、図1、図2を参照して、第1の実施形態に係る溶接方法を実施するためのレーザ溶接装置について説明する。図1は、第1の実施形態に係る溶接方法を実施するためのレーザ溶接装置の一例を示す側面図である。図2は、レーザ溶接装置の基本的な動作を説明するための平面図である。
レーザ発振器10はレーザビームを生成する。生成されたレーザビームは、光ファイバーケーブル13を用いて走査手段11に導かれる。レーザビームには、例えば炭酸ガスレーザ、YAGレーザ、ファイバーレーザ等を用いることができる。
なお、図1では、2つのミラー14、15から走査手段11を構成しているが、2軸方向に回動可能な1つのミラーから走査手段11を構成してもよい。
本実施形態に係る溶接方法は、レーザ発振器10から導かれたレーザビーム16を走査する走査手段11を移動させながら、走査手段11で走査されたレーザビーム16を被溶接物である複数の金属板31、32に照射して複数の金属板31、32を溶接するレーザ溶接方法である。
具体的には、図3(a)に示すように、溶接箇所41に仮止め溶接ナゲット41aをスポット溶接により形成する。ここで、仮止め溶接とは、金属板31、32が本溶接中に熱歪や残留応力などによって変形することを抑制するための仮の溶接であって、本溶接よりも接合強度の小さい溶接である。
なお、複数の本溶接ナゲット41bの形成順序は、どのような順序であってもよい。
第1の実施形態に係る溶接方法を用いて、被溶接物100を溶接した。本実施例では、枠状の6000系のアルミニウム合金板を2枚重ねたものを被溶接物100とした。各々のアルミニウム合金板の厚さは1.2mmと0.9mmであった。
スポット溶接には銅合金チップを用いた。溶接条件は、加圧力を1960N、溶接電流を14kA、通電時間を8サイクルとした。
レーザ溶接装置1のレーザ発振器10にはファイバーレーザを使用した。
仮止め溶接ナゲットの直径Daは、1〜3mm程度とした。また、本溶接ナゲットの直径Dbは、4mm程度とした。本溶接ナゲットの外接円の直径Dは、11mm程度とした。
また、実施例では、各溶接箇所101において、図4に示したように、1つの仮止め溶接ナゲットを取り囲むように、3つの本溶接ナゲット41bを形成した。そのため、実施例では、本溶接時の変形を抑制しつつ、本溶接後における仮止め溶接ナゲットの剥がれを抑制することができた。
なお、本発明は上記実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
例えば、本溶接箇所のナゲット形状は任意の形状とすることができる。例えば、C字状、O字状、線状などの形状としてもよい。
また、本発明に係る溶接方法は、レーザビーム、電子ビーム、イオンビームなどの高エネルギービームを用いた溶接(例えばレーザ・アークハイブリッド溶接、電子ビーム溶接)に広く適用可能である。
また、本発明に係る溶接方法は、溶接時に変形し易いアルミニウム合金板に特に好適であるが、鋼板その他の金属板にも適用可能である。
10 レーザ発振器
11 走査手段
12 駆動源
13 光ファイバーケーブル
14、15 ミラー
16 レーザビーム
31、32 金属板
41-44 溶接箇所
41a-44a 溶接ナゲット
41b 本溶接ナゲット
100、110 被溶接物
101、101a、101b、111 溶接箇所
112、112a、112b クランプ
Claims (4)
- 重ね合わせた複数の金属板からなる被溶接物に、高エネルギービームを照射して溶接する溶接方法であって、
前記被溶接物の溶接箇所に仮止め溶接ナゲットをスポット溶接により形成する工程と、
前記溶接箇所において、前記仮止め溶接ナゲットを残存させつつ、前記仮止め溶接ナゲットを内包する仮想閉曲線に沿って、複数の本溶接ナゲットを高エネルギービームの照射により形成する工程と、を備えた、
溶接方法。 - 前記仮止め溶接ナゲットの径を、前記本溶接ナゲットの径よりも小さくすることを特徴とする、
請求項1に記載の溶接方法。 - 前記仮止め溶接ナゲットと前記複数の本溶接ナゲットとを、互いに離間して形成することを特徴とする、
請求項1又は2に記載の溶接方法。 - 前記高エネルギービームとしてレーザビームを用いることを特徴とする、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の溶接方法。
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