JP2911744B2 - アルミニウム合金ストリップのレーザ接合方法 - Google Patents
アルミニウム合金ストリップのレーザ接合方法Info
- Publication number
- JP2911744B2 JP2911744B2 JP6043650A JP4365094A JP2911744B2 JP 2911744 B2 JP2911744 B2 JP 2911744B2 JP 6043650 A JP6043650 A JP 6043650A JP 4365094 A JP4365094 A JP 4365094A JP 2911744 B2 JP2911744 B2 JP 2911744B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- narrow groove
- laser beam
- strip
- welding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルミニウム合金ストリ
ップのレーザ接合方法に関するものである。
ップのレーザ接合方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、アルミ合金圧延プロセスとしての
焼鈍ライン、酸洗ライン、冷間圧延ライン、表面処理ラ
イン及びコイル継ぎラインの一連の工程をそれぞれ断続
的な工程によって行われているのが実状である。そのた
め、先端から後端までの均一な製品が得られ難く、また
ストリップ先端がコイラーに達するまではストリップの
圧延速度を大きくすることが出来ない等といった品質
面、生産性面で問題があった。この問題に対し、近年、
圧延中の走行圧延材の後端部と後行圧延材の先端部とを
突合わせて接合し、連続圧延する方法が提案されてい
る。しなしながら最適なコイル破断のないコイル継ぎ溶
接法がないために、ワイヤなどで前後のコイルを固定す
るオフゲージ方式でコイルの前後を無駄にしている。そ
して、その固定時間が長いためにルーパでプロセス時間
を吸収出来ないために連続化となっていないの現状であ
る。
焼鈍ライン、酸洗ライン、冷間圧延ライン、表面処理ラ
イン及びコイル継ぎラインの一連の工程をそれぞれ断続
的な工程によって行われているのが実状である。そのた
め、先端から後端までの均一な製品が得られ難く、また
ストリップ先端がコイラーに達するまではストリップの
圧延速度を大きくすることが出来ない等といった品質
面、生産性面で問題があった。この問題に対し、近年、
圧延中の走行圧延材の後端部と後行圧延材の先端部とを
突合わせて接合し、連続圧延する方法が提案されてい
る。しなしながら最適なコイル破断のないコイル継ぎ溶
接法がないために、ワイヤなどで前後のコイルを固定す
るオフゲージ方式でコイルの前後を無駄にしている。そ
して、その固定時間が長いためにルーパでプロセス時間
を吸収出来ないために連続化となっていないの現状であ
る。
【０００３】一方、難溶接材料を高速かつ非接触で溶接
できる可能性を持つレーザ溶接法に最近注目が集まって
いる。しかしながら、従来、アルミは一般的に金属のレ
ーザ加工で用いられるＹＡＧ，ＣＯ2 レーザの波長域で
は反射率が高く、また熱伝導率が高いため、レーザによ
る効率の良い入熱は困難である。そこでアルミのレーザ
溶接では大出力の連続波（ＣＷ）のＹＡＧ，ＣＯ2 レー
ザを用い、かつ焦点距離の短いレンズ等でレーザ光を微
小スポットに集光し、平均的なパワー密度を大きくする
ことで対応していた。しかし、これらの方法は大型のレ
ーザ装置が必要となり、設備的にコストが高いし、過大
な入熱のため、特に薄板の場合、溶接点近傍や裏面に不
良な変形などの熱影響が発生する問題があった。
できる可能性を持つレーザ溶接法に最近注目が集まって
いる。しかしながら、従来、アルミは一般的に金属のレ
ーザ加工で用いられるＹＡＧ，ＣＯ2 レーザの波長域で
は反射率が高く、また熱伝導率が高いため、レーザによ
る効率の良い入熱は困難である。そこでアルミのレーザ
溶接では大出力の連続波（ＣＷ）のＹＡＧ，ＣＯ2 レー
ザを用い、かつ焦点距離の短いレンズ等でレーザ光を微
小スポットに集光し、平均的なパワー密度を大きくする
ことで対応していた。しかし、これらの方法は大型のレ
ーザ装置が必要となり、設備的にコストが高いし、過大
な入熱のため、特に薄板の場合、溶接点近傍や裏面に不
良な変形などの熱影響が発生する問題があった。
【０００４】そこで突合わせ貫通溶接法として、溶加材
被覆、酸化層や水和分の被覆アルマイト皮膜等で吸収率
向上を図る例があるが、溶融部分に不純物が混入し、継
手強度を得ることが出来ない。また、アルミ合金の特に
Ｍｇ含有率の高いものはＭｇ等の沸点が低いため溶接ビ
ード中に気泡生成が起き、これも溶接が困難となる。そ
のために、例えば０．８ｗｔ％以下のＭｇ含有率の低い
材料に限定せざるを得ず、フィラー供給やインサート部
材の介在での対応を図っているが、前述と同様にビード
部の強度低下は避けられないのが実状である。
被覆、酸化層や水和分の被覆アルマイト皮膜等で吸収率
向上を図る例があるが、溶融部分に不純物が混入し、継
手強度を得ることが出来ない。また、アルミ合金の特に
Ｍｇ含有率の高いものはＭｇ等の沸点が低いため溶接ビ
ード中に気泡生成が起き、これも溶接が困難となる。そ
のために、例えば０．８ｗｔ％以下のＭｇ含有率の低い
材料に限定せざるを得ず、フィラー供給やインサート部
材の介在での対応を図っているが、前述と同様にビード
部の強度低下は避けられないのが実状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、アルミニウ
ム合金製造プロセスの連続化のために要求されるストリ
ップ間の接合で、従来技術の如く継手強度の低下を伴う
ことなく、また高いＭｇ含有率を持つアルミニウム合金
等も含めて溶接欠陥のない充分な接合強度を実現できる
アルミニウム合金ストリップのレーザ接合方法を提供す
ることを目的とする。
ム合金製造プロセスの連続化のために要求されるストリ
ップ間の接合で、従来技術の如く継手強度の低下を伴う
ことなく、また高いＭｇ含有率を持つアルミニウム合金
等も含めて溶接欠陥のない充分な接合強度を実現できる
アルミニウム合金ストリップのレーザ接合方法を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明はこれら目的を達
成するため、先行及び後行ストリップ間で板幅方向全幅
に渡って楔形状の狭開先を形成し、開先端部を押圧状態
でレーザ光を板幅方向に査定する方法を提供せんとする
ものである。その発明の要旨とするところは、 （１）アルミの狭開先レーザ溶接による接合方法におい
て、パルスＣＯ2 レーザを用いて先行及び後行ストリッ
プ間で板幅方向全幅にわたって楔形状の狭開先を形成
し、開先端部を押圧した状態で狭開先内に、レーザ光の
パルスピーク出力密度をＰｐ（ＭＷ／ｃｍ2 ）とし、平
均出力密度をＰａ（ＭＷ／ｃｍ2 ）とするとき、７０×
ｅｘｐ（−２０×Ｐａ）≦Ｐｐ≦１８０００×ｅｘｐ
（−１６×Ｐａ）なる領域を満足する条件下でレーザ光
を板幅方向に走査することで先行及び後行ストリップを
重ね溶接することを特徴とするアルミニウム合金ストリ
ップのレーザ接合方法。
成するため、先行及び後行ストリップ間で板幅方向全幅
に渡って楔形状の狭開先を形成し、開先端部を押圧状態
でレーザ光を板幅方向に査定する方法を提供せんとする
ものである。その発明の要旨とするところは、 （１）アルミの狭開先レーザ溶接による接合方法におい
て、パルスＣＯ2 レーザを用いて先行及び後行ストリッ
プ間で板幅方向全幅にわたって楔形状の狭開先を形成
し、開先端部を押圧した状態で狭開先内に、レーザ光の
パルスピーク出力密度をＰｐ（ＭＷ／ｃｍ2 ）とし、平
均出力密度をＰａ（ＭＷ／ｃｍ2 ）とするとき、７０×
ｅｘｐ（−２０×Ｐａ）≦Ｐｐ≦１８０００×ｅｘｐ
（−１６×Ｐａ）なる領域を満足する条件下でレーザ光
を板幅方向に走査することで先行及び後行ストリップを
重ね溶接することを特徴とするアルミニウム合金ストリ
ップのレーザ接合方法。
【０００７】（２）アルミの狭開先レーザ溶接による接
合方法において、パルスＣＯ2 レーザを用いて先行及び
後行ストリップ端部をシャーでおとし、エッジ同志が重
なる位置で重ね合わせ、重なり部分を下からロールによ
って持ち上げて狭開先を形成し、上から幅方向若しくは
斜めに傾いたロールで押圧し狭開先部にパルスレーザ光
のパルスピーク出力密度をＰｐ（ＭＷ／ｃｍ2 ）とし、
平均出力密度をＰａ（ＭＷ／ｃｍ2 ）とするとき、７０
×ｅｘｐ（−２０×Ｐａ）≦Ｐｐ≦１８０００×ｅｘｐ
（−１６×Ｐａ）なる領域を満足する条件下でレーザ光
を導入することから成ることを特徴とするアルミニウム
合金ストリップのレーザ接合方法にある。
合方法において、パルスＣＯ2 レーザを用いて先行及び
後行ストリップ端部をシャーでおとし、エッジ同志が重
なる位置で重ね合わせ、重なり部分を下からロールによ
って持ち上げて狭開先を形成し、上から幅方向若しくは
斜めに傾いたロールで押圧し狭開先部にパルスレーザ光
のパルスピーク出力密度をＰｐ（ＭＷ／ｃｍ2 ）とし、
平均出力密度をＰａ（ＭＷ／ｃｍ2 ）とするとき、７０
×ｅｘｐ（−２０×Ｐａ）≦Ｐｐ≦１８０００×ｅｘｐ
（−１６×Ｐａ）なる領域を満足する条件下でレーザ光
を導入することから成ることを特徴とするアルミニウム
合金ストリップのレーザ接合方法にある。
【０００８】
【作用】以下、本発明について図面に従って詳細に説明
する。先ず、アルミニウム合金板（以下ストリップとい
う）の接合にあたって、パルスＣＯ2 レーザ光を用いて
狭開先部に投入して接合する原理を説明する。図１は狭
開先内に投入したレーザビームの多重反射による集光状
況を示す説明図である。図１に示すように、楔形状の頂
点３にレーザ光６が両コイルの突合わせ面４に投光した
ときのレーザビームの外側部５は鏡面反射となり楔形状
の奥に進行する。すなわち、レーザビームはアルミ合金
等の金属表面での反射率が９５％以上と極めて高い。そ
してレーザビームはコイルの接合面に投入するときは、
その面とビームの構成する角度が２０度以下と低い場合
は、更に反射率が高くなり鏡面反射となる。従って一度
片側の面にて反射したレーザビームは反対側の面に向か
って進み、同様の現象を繰り返して楔形状の奥に進行
し、いわゆる、多重反射による集光が行われる。
する。先ず、アルミニウム合金板（以下ストリップとい
う）の接合にあたって、パルスＣＯ2 レーザ光を用いて
狭開先部に投入して接合する原理を説明する。図１は狭
開先内に投入したレーザビームの多重反射による集光状
況を示す説明図である。図１に示すように、楔形状の頂
点３にレーザ光６が両コイルの突合わせ面４に投光した
ときのレーザビームの外側部５は鏡面反射となり楔形状
の奥に進行する。すなわち、レーザビームはアルミ合金
等の金属表面での反射率が９５％以上と極めて高い。そ
してレーザビームはコイルの接合面に投入するときは、
その面とビームの構成する角度が２０度以下と低い場合
は、更に反射率が高くなり鏡面反射となる。従って一度
片側の面にて反射したレーザビームは反対側の面に向か
って進み、同様の現象を繰り返して楔形状の奥に進行
し、いわゆる、多重反射による集光が行われる。
【０００９】ここでＣＯ2 レーザを用いる理由は、加工
によく用いられる他の代表であるＹＡＧレーザに比べて
波長が１０．６μｍと長いので、アルミ合金に対する反
射率が高く、その結果、多重反射による集光効果が良い
ためである。また、パルスを用いることから、Ｍｇ等の
低沸点材料の飛散がおきる前に表面部の溶融、圧着、凝
固を完了させることが可能となる。
によく用いられる他の代表であるＹＡＧレーザに比べて
波長が１０．６μｍと長いので、アルミ合金に対する反
射率が高く、その結果、多重反射による集光効果が良い
ためである。また、パルスを用いることから、Ｍｇ等の
低沸点材料の飛散がおきる前に表面部の溶融、圧着、凝
固を完了させることが可能となる。
【００１０】図２は狭開先内での楔形状の頂点から板長
さ方向への距離とパワー密度との関係を示す図である。
図２に示すように、狭開先内に投入したレーザビームの
多重反射により集光し、その内部でのパワー密度分布は
狭開先内で集中していることが判る。すなわち、多重反
射集光法において、それぞれの反射点にて反射率が１０
０％でなく僅かな吸収が起こる。その量はビームとアル
ミ面との構成角が大きくなれば吸収量も増加する。特に
構成角度が３０度以上になるとその増加傾向が強くな
る。従って、最大のパワー密度が得られている所で表面
溶融を起こし、この部分を圧着することによって面同志
の接合が実現できる。
さ方向への距離とパワー密度との関係を示す図である。
図２に示すように、狭開先内に投入したレーザビームの
多重反射により集光し、その内部でのパワー密度分布は
狭開先内で集中していることが判る。すなわち、多重反
射集光法において、それぞれの反射点にて反射率が１０
０％でなく僅かな吸収が起こる。その量はビームとアル
ミ面との構成角が大きくなれば吸収量も増加する。特に
構成角度が３０度以上になるとその増加傾向が強くな
る。従って、最大のパワー密度が得られている所で表面
溶融を起こし、この部分を圧着することによって面同志
の接合が実現できる。
【００１１】図３は本発明に係る平均出力密度Ｐａとピ
ーク出力密度Ｐｐとの関係を示す図である。図３に示す
ように、アルミニウム合金材を狭開先レーザ溶接法によ
るパルスピーク出力密度Ｐｐと平均出力密度Ｐａをパラ
メータにした溶接可能領域を示す。この図で判るよう
に、７０×ｅｘｐ（−２０×Ｐａ）以上であり、かつ１
８０００×ｅｘｐ（−１６×Ｐａ）以下の領域において
溶接可能となる。すなわち、７０×ｅｘｐ（−２０×Ｐ
ａ）≦Ｐｐ≦１８０００×ｅｘｐ（−１６×Ｐａ）の領
域である斜線部（Ｂ）が溶接可能領域である。従って、
領域（Ａ）では入熱不足により溶接現象が起こらない。
また、領域（Ｃ）では過大な入熱を通り過ぎ、蒸発に至
るため溶接欠陥が発生し、良好な溶接が出来ない。更に
は、この領域では大型のレーザ装置が必要となり、経済
的にコスト高となる。そこで、狭開先レーザ溶接を適用
した場合、パルスピーク出力密度と平均出力密度が上記
式を満足する領域に該当する値にする必要がある。それ
未満あるいはそれより大きいと溶接が不可能となる。
ーク出力密度Ｐｐとの関係を示す図である。図３に示す
ように、アルミニウム合金材を狭開先レーザ溶接法によ
るパルスピーク出力密度Ｐｐと平均出力密度Ｐａをパラ
メータにした溶接可能領域を示す。この図で判るよう
に、７０×ｅｘｐ（−２０×Ｐａ）以上であり、かつ１
８０００×ｅｘｐ（−１６×Ｐａ）以下の領域において
溶接可能となる。すなわち、７０×ｅｘｐ（−２０×Ｐ
ａ）≦Ｐｐ≦１８０００×ｅｘｐ（−１６×Ｐａ）の領
域である斜線部（Ｂ）が溶接可能領域である。従って、
領域（Ａ）では入熱不足により溶接現象が起こらない。
また、領域（Ｃ）では過大な入熱を通り過ぎ、蒸発に至
るため溶接欠陥が発生し、良好な溶接が出来ない。更に
は、この領域では大型のレーザ装置が必要となり、経済
的にコスト高となる。そこで、狭開先レーザ溶接を適用
した場合、パルスピーク出力密度と平均出力密度が上記
式を満足する領域に該当する値にする必要がある。それ
未満あるいはそれより大きいと溶接が不可能となる。
【００１２】図４は本発明に係るレーザ溶接の概略図で
ある。図４（Ａ）は溶接状態を示す斜視図であり、図４
（Ｂ）は横断面図である。図に示すように、アルミニウ
ム合金板を連続的にレーザ溶接するに当たって、先行ア
ルミニウム合金板よりなる先行ストリップ１の後端部を
位置検出器（図示せず）によって検出し、後端部をシャ
ーにて切断した後、後行アルミニウム合金板よりなる後
行ストリップ２の先端部を位置検出器により検出し、先
端部をシャーにて切断した後、重ね合わせて重ね部分と
なる先行ストリップ１を下へずらした後、後行ストリッ
プ２の先端部が前記先行ストリップ１の後端部と重なる
位置まで後行ストリップ２を送る。その上で下から開先
形成用の押上げロール９によって持ち上げて、先行スト
リップ１と後行ストリップ２の両端部が完全に重ね合わ
さるのではなく、楔状をなす狭開先部を形成させ、この
開先部を押圧ロール１０によって押圧した状態で、この
重ね合わせ部７の楔状をなす隙間に狭開先部１１内にレ
ーザ光６を矢印に示すように、板幅方向にレーザ光を走
行させることで先行及び後行ストリップを重ね溶接する
ものである。
ある。図４（Ａ）は溶接状態を示す斜視図であり、図４
（Ｂ）は横断面図である。図に示すように、アルミニウ
ム合金板を連続的にレーザ溶接するに当たって、先行ア
ルミニウム合金板よりなる先行ストリップ１の後端部を
位置検出器（図示せず）によって検出し、後端部をシャ
ーにて切断した後、後行アルミニウム合金板よりなる後
行ストリップ２の先端部を位置検出器により検出し、先
端部をシャーにて切断した後、重ね合わせて重ね部分と
なる先行ストリップ１を下へずらした後、後行ストリッ
プ２の先端部が前記先行ストリップ１の後端部と重なる
位置まで後行ストリップ２を送る。その上で下から開先
形成用の押上げロール９によって持ち上げて、先行スト
リップ１と後行ストリップ２の両端部が完全に重ね合わ
さるのではなく、楔状をなす狭開先部を形成させ、この
開先部を押圧ロール１０によって押圧した状態で、この
重ね合わせ部７の楔状をなす隙間に狭開先部１１内にレ
ーザ光６を矢印に示すように、板幅方向にレーザ光を走
行させることで先行及び後行ストリップを重ね溶接する
ものである。
【００１３】図５は本発明に係る他の実施例を示すレー
ザ溶接の概略図である。図５（Ａ）は溶接状態を示す斜
視図であり、図５（Ｂ）は横断面図である。図５に示す
ように、押圧ロール１０が板幅方向に斜めに傾いている
場合を示すもので、先行ストリップの後端部と後行スト
リップの先端部の両面をレーザビームの焦点位置と楔形
状の位置を一定位置で溶接するために、押圧ロールをレ
ーザが板幅方向に走査すると同期するように傾斜して進
行させ、レーザ照射点での圧下力を高め継手強度の向上
を図るものである。
ザ溶接の概略図である。図５（Ａ）は溶接状態を示す斜
視図であり、図５（Ｂ）は横断面図である。図５に示す
ように、押圧ロール１０が板幅方向に斜めに傾いている
場合を示すもので、先行ストリップの後端部と後行スト
リップの先端部の両面をレーザビームの焦点位置と楔形
状の位置を一定位置で溶接するために、押圧ロールをレ
ーザが板幅方向に走査すると同期するように傾斜して進
行させ、レーザ照射点での圧下力を高め継手強度の向上
を図るものである。
【００１４】図６は本発明に係るレーザ溶接工程を示す
説明図である。先ず図６（Ａ）のように後行ストリップ
先端部を先行ストリップ末端部と重ねる位置まで搬送
し、図６（Ｂ）の状態に先行ストリップを持ち上げて後
行ストリップ先端部と先行最終端部とを重ねる。その状
態で図６（Ｃ）のように、ストリップ下部から開先形成
用ロールによって押上げ、図６（Ｄ）に示すようにスト
リップ上部から押圧ロールを押下げて上下開先形成用ロ
ールによって押えられた密着部にレーザ光を板幅方向へ
スキャンし接合するものである。一方、継手強度を改善
するため、溶接されたストリップの両端部の双方を若干
後退させ、図６（Ｄ）に示す狭開先部Ｖ点８より、押圧
ロールの上下移動を制御することによって、左側に新た
な狭開先部Ｖ点を形成させて再度溶接することにより、
複数の溶接線を作ることにより、二つの溶接点を設ける
ことによって、より継手強度の向上を図ることが出来
る。
説明図である。先ず図６（Ａ）のように後行ストリップ
先端部を先行ストリップ末端部と重ねる位置まで搬送
し、図６（Ｂ）の状態に先行ストリップを持ち上げて後
行ストリップ先端部と先行最終端部とを重ねる。その状
態で図６（Ｃ）のように、ストリップ下部から開先形成
用ロールによって押上げ、図６（Ｄ）に示すようにスト
リップ上部から押圧ロールを押下げて上下開先形成用ロ
ールによって押えられた密着部にレーザ光を板幅方向へ
スキャンし接合するものである。一方、継手強度を改善
するため、溶接されたストリップの両端部の双方を若干
後退させ、図６（Ｄ）に示す狭開先部Ｖ点８より、押圧
ロールの上下移動を制御することによって、左側に新た
な狭開先部Ｖ点を形成させて再度溶接することにより、
複数の溶接線を作ることにより、二つの溶接点を設ける
ことによって、より継手強度の向上を図ることが出来
る。
【００１５】このようにして、パルスＣＯ2 レーザ溶接
法によって、先行ストリップの後端と後行ストリップの
先端部とを狭開先部を形成しながら、ＣＯ2 レーザビー
ムによって、高速溶接を可能とし、しかも高精度の継手
の機械強度特性を確保することが出来、連続化設備に有
利に適用することが出来る。また、プロセスの連続化が
困難としている最大に技術的課題は先行、後行のストリ
ップ相互の溶接手段と溶接継手の機械強度特性にある
が、この点、この特性を確保することが出来ることか
ら、完全にプロセスの連続化を達成することができるも
のである。
法によって、先行ストリップの後端と後行ストリップの
先端部とを狭開先部を形成しながら、ＣＯ2 レーザビー
ムによって、高速溶接を可能とし、しかも高精度の継手
の機械強度特性を確保することが出来、連続化設備に有
利に適用することが出来る。また、プロセスの連続化が
困難としている最大に技術的課題は先行、後行のストリ
ップ相互の溶接手段と溶接継手の機械強度特性にある
が、この点、この特性を確保することが出来ることか
ら、完全にプロセスの連続化を達成することができるも
のである。
【００１６】
【実施例】厚さ１ｍｍ、幅１０００ｍｍのアルミニウム
合金３００４、ストリップ同志を図４（Ａ）の構成で接
合した。パルスＣＯ2 レーザは、ピーク出力２０ＫＷ、
パルスエネルギー４００ｍＪ、パルス繰返し周波数１ｋ
Ｈｚ、平均出力４００Ｗとし、レーザビームを２×１０
-3ｃｍ2 まで集光した。この時Ｐｐ＝１０ＭＷ／ｃ
ｍ2 、Ｐａ＝０．２ＭＷ／ｃｍ2 であり、図３中Ｂの領
域に入る条件である。溶接速度として１０ｍ／ｍｉｎで
接合を行い、この接合部分を含むストリップを焼鈍、酸
洗ラインに通したところ、接合部の破断を来すことなく
処理を行うことが可能であった。
合金３００４、ストリップ同志を図４（Ａ）の構成で接
合した。パルスＣＯ2 レーザは、ピーク出力２０ＫＷ、
パルスエネルギー４００ｍＪ、パルス繰返し周波数１ｋ
Ｈｚ、平均出力４００Ｗとし、レーザビームを２×１０
-3ｃｍ2 まで集光した。この時Ｐｐ＝１０ＭＷ／ｃ
ｍ2 、Ｐａ＝０．２ＭＷ／ｃｍ2 であり、図３中Ｂの領
域に入る条件である。溶接速度として１０ｍ／ｍｉｎで
接合を行い、この接合部分を含むストリップを焼鈍、酸
洗ラインに通したところ、接合部の破断を来すことなく
処理を行うことが可能であった。
【００１７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明による狭開先
パルスＣＯ2 レーザ溶接によって、先行ストリップの後
端と後行ストリップの先端部との重ね合わせ溶接による
接続が可能となり、これによってプロセスの連続化が可
能となり、しかも高速溶接による高精度の継手の機械強
度特性を充分確保することが出来、連続化設備に有利に
適用することが出来、プロセスの連続化による継手部の
破断によるラインの停止事故を大幅に削減することが出
来る等極めて優れた効果を奏するものである。
パルスＣＯ2 レーザ溶接によって、先行ストリップの後
端と後行ストリップの先端部との重ね合わせ溶接による
接続が可能となり、これによってプロセスの連続化が可
能となり、しかも高速溶接による高精度の継手の機械強
度特性を充分確保することが出来、連続化設備に有利に
適用することが出来、プロセスの連続化による継手部の
破断によるラインの停止事故を大幅に削減することが出
来る等極めて優れた効果を奏するものである。
【図１】狭開先内に投入したレーザビームの多重反射に
よる集光状況を示す説明図、
よる集光状況を示す説明図、
【図２】狭開先内での楔形状の頂点から板幅方向への距
離とパワー密度との関係を示す図、
離とパワー密度との関係を示す図、
【図３】本発明に係る平均出力密度とピーク出力密度と
の関係を示す図、
の関係を示す図、
【図４】本発明に係るレーザ溶接の概略図、
【図５】本発明に係る他の実施例を示すレーザ溶接の概
略図、
略図、
【図６】本発明に係るレーザ溶接工程を示す説明図であ
る。
る。
１ 先行ストリップ ２ 後行ストリップ ３ 楔形状の頂点 ４ 突合わせ面 ５ レーザビームの外側部 ６ レーザ光 ７ 重ね合わせ部 ８ 狭開先部Ｖ点 ９ 押上げロール １０ 押圧ロール １１ 狭開先部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23K 26/00 B21B 15/00
Claims (2)
- 【請求項１】 アルミの狭開先レーザ溶接による接合方
法において、パルスＣＯ2 レーザを用いて先行及び後行
ストリップ間で板幅方向全幅にわたって楔形状の狭開先
を形成し、開先端部を押圧した状態で狭開先内に、レー
ザ光のパルスピーク出力密度をＰｐ（ＭＷ／ｃｍ2 ）と
し、平均出力密度をＰａ（ＭＷ／ｃｍ2 ）とするとき、
７０×ｅｘｐ（−２０×Ｐａ）≦Ｐｐ≦１８０００×ｅ
ｘｐ（−１６×Ｐａ）なる領域を満足する条件下でレー
ザ光を板幅方向に走査することで先行及び後行ストリッ
プを重ね溶接することを特徴とするアルミニウム合金ス
トリップのレーザ接合方法。 - 【請求項２】 アルミの狭開先レーザ溶接による接合方
法において、パルスＣＯ2 レーザを用いて先行及び後行
ストリップ端部をシャーでおとし、エッジ同志が重なる
位置で重ね合わせ、重なり部分を下からロールによって
持ち上げて狭開先を形成し、上から幅方向若しくは斜め
に傾いたロールで押圧し狭開先部に、パルスレーザ光の
パルスピーク出力密度をＰｐ（ＭＷ／ｃｍ2 ）とし、平
均出力密度をＰａ（ＭＷ／ｃｍ2 ）とするとき、７０×
ｅｘｐ（−２０×Ｐａ）≦Ｐｐ≦１８０００×ｅｘｐ
（−１６×Ｐａ）なる領域を満足する条件下でレーザ光
を導入することから成ることを特徴とするアルミニウム
合金ストリップのレーザ接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6043650A JP2911744B2 (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | アルミニウム合金ストリップのレーザ接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6043650A JP2911744B2 (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | アルミニウム合金ストリップのレーザ接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07251282A JPH07251282A (ja) | 1995-10-03 |
| JP2911744B2 true JP2911744B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=12669751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6043650A Expired - Lifetime JP2911744B2 (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | アルミニウム合金ストリップのレーザ接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2911744B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4762471B2 (ja) * | 1999-11-11 | 2011-08-31 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | アルミニウム物体よりなる陽極酸化層のマーキング |
| JP5011204B2 (ja) * | 2008-05-16 | 2012-08-29 | 日東電工株式会社 | シート部材の接合方法及びシート接合体 |
| JP5428543B2 (ja) * | 2009-06-03 | 2014-02-26 | 日産自動車株式会社 | レーザー溶接方法 |
| CN102059452B (zh) * | 2010-12-22 | 2014-04-02 | 哈尔滨工业大学 | 窄间隙三光束激光焊接方法 |
| CN102642307B (zh) * | 2012-05-18 | 2014-08-20 | 上海市激光技术研究所 | 一种柔性材料激光焊接装置 |
| KR102106019B1 (ko) * | 2017-12-21 | 2020-04-29 | 주식회사 포스코 | 코일 오버랩 장치 |
-
1994
- 1994-03-15 JP JP6043650A patent/JP2911744B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07251282A (ja) | 1995-10-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5994665A (en) | Method of continuous hot rolling and apparatus for welding steel bars thereof | |
| JP2799783B2 (ja) | 溶接缶胴の製造方法 | |
| JP2911744B2 (ja) | アルミニウム合金ストリップのレーザ接合方法 | |
| JPS6363586A (ja) | クラツドストリツプの製造方法 | |
| JPH04339584A (ja) | 金属筒体の製造方法 | |
| JP2000176664A (ja) | アルミニウム合金部材のレ―ザ溶接方法 | |
| JPH06106371A (ja) | レーザビーム溶接方法 | |
| JPH07251280A (ja) | アルミ合金連続圧延工程でのレーザ溶接法 | |
| JP2861528B2 (ja) | プレス成形用鋼板のレーザ溶接方法 | |
| JP3145244B2 (ja) | ハニカムパネルの製造方法 | |
| EP1870194A1 (en) | Method of producing a continuous metal strip by laser butt welding, with a laser having a multimodal welding power distribution | |
| JP2870433B2 (ja) | 溶接管の製造方法 | |
| JP2885026B2 (ja) | レーザビーム溶接方法及びレーザビーム溶接装置 | |
| JP3210542B2 (ja) | 鋼片の接合におけるレーザ仮付溶接方法 | |
| JPS5950435B2 (ja) | 金属ストリップの連続処理製造ラインにおける金属ストリップ端部の接合方法 | |
| JPH1024374A (ja) | 滑らかな段差部を有する接合鋼板の製造方法 | |
| JPH01218781A (ja) | レーザビームによる突合せ溶接方法 | |
| JP3169331B2 (ja) | 熱間圧延における鋼片の接合方法 | |
| JP3311475B2 (ja) | 連続熱間圧延方法 | |
| JP3229110B2 (ja) | アルミニウム合金の接合方法 | |
| JPH0755385B2 (ja) | アルミニウム合金製溶接缶胴体の製造方法 | |
| JP2002283092A (ja) | 帯状鋼板の長手方向の連続溶接方法 | |
| JP2947612B2 (ja) | 連続熱間圧延方法およびその圧延材接合装置 | |
| JP3366816B2 (ja) | 熱延鋼板の製造方法 | |
| JPS6152997A (ja) | シーム溶接装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990323 |