JP2913018B2 - Metal surface treatment method - Google Patents

Metal surface treatment method

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JP2913018B2
JP2913018B2 JP8134229A JP13422996A JP2913018B2 JP 2913018 B2 JP2913018 B2 JP 2913018B2 JP 8134229 A JP8134229 A JP 8134229A JP 13422996 A JP13422996 A JP 13422996A JP 2913018 B2 JP2913018 B2 JP 2913018B2
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純 松田
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属材料表面をア
ーク放電によって溶融し、その溶融部に別の金属材料そ
の他の材料を溶かし込んで改質する際に、アークが不規
則に変動し、処理が不均一になるのを、レーザビームの
照射を併用することにより安定化して、効率よく金属材
料表面を改質する方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a technique for melting a metal material surface by arc discharge, and dissolving another metal material or another material in the melted portion to reform the arc, whereby the arc fluctuates irregularly. The present invention relates to a method for stabilizing non-uniform processing by using laser beam irradiation in combination and efficiently modifying a metal material surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】金属材料を、アーク放電による発生熱を
利用して、加熱溶融させ、電極として用いた金属を母材
側へ移行させ、金属材料表面を改質したり、金属材料間
の接合を行うことはよく知られている。しかしながら、
この方法には、電極として用いた金属が溶融する際に、
作業条件によって形成される溶滴の大きさが必ずしも一
定にならないため、溶滴の移行に伴ってアーク長さの変
動を生じ、アークが不安定になる傾向があり、高速度で
金属材料を移動させるといっそうこの傾向が強まるた
め、高速度で処理することができないという欠点があ
る。
2. Description of the Related Art A metal material is heated and melted by utilizing heat generated by arc discharge, and the metal used as an electrode is transferred to a base material to modify the surface of the metal material or to join the metal material. It is well known to do. However,
In this method, when the metal used as the electrode melts,
Since the size of the droplet formed by the working conditions is not always constant, the arc length tends to fluctuate with the transfer of the droplet, the arc tends to be unstable, and the metal material moves at high speed When this is done, this tendency is further strengthened, so that there is a disadvantage that processing cannot be performed at a high speed.

【0003】金属材料の表面を改質するための処理方法
としては、このほかに、特定の雰囲気下においてレーザ
を照射し、金属表面に熱化学的な変化を生じさせる方法
や金属材料表面を別の物質で被覆し、これにレーザを照
射して母材と融合させる方法などが知られているが、こ
れらの方法を用いて、金属材料の広い面積を高速度で処
理するには、特別の高出力レーザ発振機を必要とするた
め、コスト高になるのを免れず実用性に乏しい。
[0003] Other treatment methods for modifying the surface of the metal material include a method of irradiating a laser under a specific atmosphere to cause a thermochemical change on the metal surface, and a method of modifying the surface of the metal material. There are known methods of coating with a material and irradiating it with a laser to fuse it with the base material.However, using these methods to treat a large area of metal material at high speed, a special method is required. Since a high-power laser oscillator is required, the cost is inevitably high, and the utility is poor.

【0004】そのほか、真空蒸着法、化学蒸着法、めっ
き法なども知られているが、これらの方法は、母材表面
を異質材料から成る皮膜で被覆するため、密着性が必ず
しも十分でなく、利用範囲が制限される。
[0004] In addition, vacuum deposition, chemical vapor deposition, plating and the like are also known. However, in these methods, the surface of the base material is covered with a film made of a foreign material, so that the adhesion is not always sufficient. Use range is limited.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のアー
クを用いた金属材料の表面処理方法がもつ欠点を克服
し、安定したアークにより高速度で金属材料の表面を改
質しうる方法を提供することを目的としてなされたもの
である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention overcomes the drawbacks of the conventional method for treating the surface of a metal material using an arc, and provides a method for modifying the surface of a metal material at a high speed with a stable arc. It was made for the purpose of providing.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、アークを
用いて金属材料の表面を改質する方法について種々研究
を重ねた結果、アークによる金属材料表面の改質処理に
際して、レーザ照射を行うと、アーク単独の処理におい
て材料表面の極点が不規則に移動するような材料を高速
度で移動させながら処理しても、アークが安定化すると
ともにレーザの吸収効率が向上すること及びレーザビー
ムによって、アークの挙動を制御しうることを見出し、
この知見に基づいて本発明をなすに至った。
The present inventors have conducted various studies on a method of modifying the surface of a metal material using an arc, and as a result, have found that when the surface of a metal material is modified by an arc, laser irradiation is performed. In this case, the arc is stabilized and the laser absorption efficiency is improved, even if the processing is performed while moving the material such that the poles of the material surface move irregularly in the processing of the arc alone at a high speed. Finds that the behavior of the arc can be controlled by
The present invention has been accomplished based on this finding.

【0007】すなわち、本発明は、金属材料表面と金属
電極との間にアークを発生させ、金属材料表面を溶融
し、電極を構成する金属の一部又は雰囲気中の反応性ガ
スをその中へ溶かし込みながら金属材料表面を改質させ
る方法において、金属電極を固定し、金属材料を移動さ
せながら、かつその移動方向と交差する方向にレーザビ
ームを揺動させながら前記溶融部分にレーザビームを照
射することを特徴とする金属表面処理方法を提供するも
のである。
That is, according to the present invention, an arc is generated between a metal material surface and a metal electrode, the metal material surface is melted, and a part of the metal constituting the electrode or a reactive gas in the atmosphere is introduced into the metal material. In the method of modifying the surface of a metal material while melting, a metal electrode is fixed, and the molten material is irradiated with the laser beam while moving the metal material and oscillating the laser beam in a direction intersecting the moving direction. And a method for treating a metal surface.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明方法により表面処理しうる
金属材料には特に制限はなく、これまで、アーク単独処
理により表面改質が行われていた金属材料である限り何
にでも適用することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION There is no particular limitation on the metal material that can be surface-treated by the method of the present invention, and any metal material that has been surface-modified by arc-only treatment can be used. Can be.

【0009】例えば、不活性ガス雰囲気中でタングステ
ン電極を用い、鉄鋼材料やアルミニウム合金の表面をア
ーク処理する場合、電極材料の周囲をフラックスで被覆
し、所望に応じてこのフラックス中に合金元素を添加し
て各種金属材料の表面をアーク処理する場合、アルゴ
ン、ヘリウムのような不活性ガス雰囲気中や、二酸化炭
素、窒素ガスのような反応性ガス雰囲気中で、電極材料
を溶融消費させながらチタン合金のような金属材料表面
をアーク処理する場合、あらかじめ金属材料の表面に形
成させた金属又は合金被覆を窒素雰囲気中でアークを利
用して窒化することによって表面を硬化するとともに色
調を変化させる場合、溶射皮膜の封孔処理をアークを利
用して行う場合などに好適に使用することができる。
For example, when a tungsten electrode is used in an inert gas atmosphere and the surface of a steel material or an aluminum alloy is subjected to an arc treatment, the periphery of the electrode material is coated with a flux, and the alloy element is contained in the flux as required. When adding and arc-treating the surface of various metal materials, titanium is melted and consumed in an inert gas atmosphere such as argon or helium, or in a reactive gas atmosphere such as carbon dioxide or nitrogen gas. When the surface of a metal material such as an alloy is subjected to arc treatment, when the metal or alloy coating previously formed on the surface of the metal material is nitrided using an arc in a nitrogen atmosphere to harden the surface and change the color tone. It can be suitably used when the sealing treatment of the thermal spray coating is performed using an arc.

【0010】次に、本発明方法におけるアーク発生用の
電源としては、通常のアーク溶接において慣用されてい
る電源、例えばティグ(Tungsten inert
gas;TIG)用電源、ミグ(Metal ine
rt gas;MIG)用電源など垂下特性、定電圧特
性を問わず使用することができる。また、電極として
は、非消耗電極、消耗電極のいずれでもよく、これまで
通常のアーク溶接に使用されている電極である限り、特
に制限はないし、シールドガスも、これまで通常のアー
ク溶接に使用されていたものの中から適宜選択して使用
することができる。
Next, as a power source for arc generation in the method of the present invention, a power source commonly used in ordinary arc welding, for example, a Tig (Tungsten insert)
gas; TIG) power supply, MIG (Metal in)
It can be used irrespective of drooping characteristics and constant voltage characteristics such as a power supply for rt gas (MIG). The electrode may be a non-consumable electrode or a consumable electrode, and is not particularly limited as long as it is an electrode that has been used for ordinary arc welding. It can be appropriately selected from those that have been used.

【0011】この際のアーク電流は、アーク溶接用電源
の種類、使用するアークの長さにより変わるが、通常5
0〜1500Aの範囲である。
The arc current at this time varies depending on the type of the power source for arc welding and the length of the arc used.
The range is from 0 to 1500A.

【0012】他方、アークによる溶融の際に併用するレ
ーザとしては、光学系によって集光することができ、金
属材料表面を溶融するパワー密度の得られる二酸化炭素
レーザやYAGレーザが用いられ、この発振形式は連続
発振形式、パルス発振形式のいずれでもよい。
On the other hand, as a laser used together with the melting by the arc, a carbon dioxide laser or a YAG laser which can be focused by an optical system and has a power density for melting the surface of the metal material is used. The type may be a continuous oscillation type or a pulse oscillation type.

【0013】次に添付図面に従って本発明方法の好適な
実施態様を説明する。図1は本発明方法を行うのに用い
る装置の1例の構造を示す説明図であって、レーザビー
ム1を集光レンズ2で収束させ、ビーム1の周辺にタン
グステン電極4とガスノズル5を備えたTIG溶接トー
チを配置し、タングステン電極4と材料6との間に溶接
用電源3より電圧を印加する。材料6は、これを駆動す
るためのX−Yテーブル7の上に固定されている。ガス
ノズル5から、矢印で示されるようにシールドガス11
例えばアルゴンを導入する。次いでアークスタートを容
易にするために、高周波発生装置9を用いてタングステ
ン電極4と材料6又はタブ板(捨て板)10との間に高
周波電極8を配置し、これを介してスパークを発生させ
る。
Next, a preferred embodiment of the method of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory view showing the structure of an example of an apparatus used to carry out the method of the present invention. A laser beam 1 is converged by a condenser lens 2 and a tungsten electrode 4 and a gas nozzle 5 are provided around the beam 1. The TIG welding torch is placed, and a voltage is applied between the tungsten electrode 4 and the material 6 from the welding power source 3. The material 6 is fixed on an XY table 7 for driving the material. From the gas nozzle 5, as shown by the arrow, the shielding gas 11
For example, argon is introduced. Next, in order to facilitate the arc start, the high-frequency electrode 8 is arranged between the tungsten electrode 4 and the material 6 or the tub plate (disposal plate) 10 by using the high-frequency generator 9, and a spark is generated through this. .

【0014】図1中のAはレーザビームの中心軸と材料
表面との交点、Bはタングステン電極と材料表面との交
点、Fはビームの焦点位置、αはタングステン電極の傾
斜角度、aはビームの焦点と材料の表面間の距離、bは
タングステン電極と材料表面間の距離、cはビーム中心
軸と電極先端間の距離を表わす。なお、dはA−B間の
距離を示し、この値はc、b及びαにより確定される。
In FIG. 1, A is the intersection between the central axis of the laser beam and the material surface, B is the intersection between the tungsten electrode and the material surface, F is the focal position of the beam, α is the inclination angle of the tungsten electrode, and a is the beam. Represents the distance between the focal point of the laser beam and the surface of the material, b represents the distance between the tungsten electrode and the material surface, and c represents the distance between the beam center axis and the electrode tip. Note that d indicates the distance between A and B, and this value is determined by c, b, and α.

【0015】この図は、TIGアークを用いた場合の例
であり、タングステン電極を直流電源の正側に接続して
逆極性にすると電極の消耗が激しいため、負側に接続し
て正極性にしている。したがって、MIGアークを用い
て、消耗電極の溶融効率を高める場合には、逆極性が有
利になる。
FIG. 1 shows an example in which a TIG arc is used. If a tungsten electrode is connected to the positive side of a DC power source to make it reverse polarity, the electrode is severely consumed. Therefore, it is connected to the negative side to make it positive. ing. Therefore, when the melting efficiency of the consumable electrode is increased by using the MIG arc, the reverse polarity is advantageous.

【0016】また、図1では、ビームの焦点位置Fが材
料の上側にあるが、安定したレーザによるプルーム(レ
ーザによって電離されあるいは高温に加熱されて明るく
光るガス)を得るためには、レーザ出力やアーク電流の
大きさによっては、むしろ焦点が材料の内部に結ばれる
ように設定した方がよい場合もある。
In FIG. 1, the focal position F of the beam is on the upper side of the material. However, in order to obtain a plume by a stable laser (a gas which is ionized by the laser or heated to a high temperature and shines brightly), a laser output is required. Depending on the magnitude of the arc current or the magnitude of the arc current, it may be better to set the focal point to be focused inside the material.

【0017】図1におけるタングステン電極の傾斜角度
αは任意に選ぶことができるが、b及びcとの関連で、
あまり大きくするとガスノズル5がビームに接触する
し、また、あまり小さくすると材料6に接触するので、
外径が25mm程度のガスノズルを使用する場合、αは
40°〜70°程度にするのがよい。
Although the inclination angle α of the tungsten electrode in FIG. 1 can be arbitrarily selected, in relation to b and c,
If it is too large, the gas nozzle 5 contacts the beam, and if it is too small, it contacts the material 6,
When a gas nozzle having an outer diameter of about 25 mm is used, α is preferably set to about 40 ° to 70 °.

【0018】図1中のb及びcについてはこれをそれぞ
れ40mm及び10mmより大きくすると併用の効果が
なくなるので、これ以下に設定する必要がある。ただ
し、アーク電流が増加すると、この数値を若干大きくす
ることができる。
If b and c in FIG. 1 are made larger than 40 mm and 10 mm, respectively, the effect of the combined use is lost, so that it is necessary to set them below this. However, when the arc current increases, this numerical value can be slightly increased.

【0019】[0019]

【実施例】次に実施例によって本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこの例によって何ら限定されるもの
ではない。
Next, the present invention will be described in more detail by way of examples, which should not be construed as limiting the present invention.

【0020】参考例 図1に示す装置において、焦点Fが材料の表面から中へ
3mm入るように焦点距離が254mmのZnSe製の
集光レンズ2を用い、また、b=15mm、c=8.6
6mm、α=60℃となるようにタングステン電極4を
配置した。このときのA−B間の距離dは0である。溶
接用電源3の電流設定は、100Aとした。金属材料と
して厚さが6mmのステンレス鋼を用い、シールドガス
として60リットル/分の割合で供給されるアルゴンを
用いた。
REFERENCE EXAMPLE In the apparatus shown in FIG. 1, a condensing lens 2 made of ZnSe having a focal length of 254 mm so that the focal point F enters 3 mm from the surface of the material, b = 15 mm, c = 8. 6
The tungsten electrode 4 was arranged so that 6 mm and α = 60 ° C. The distance d between AB at this time is 0. The current setting of the welding power source 3 was 100 A. A stainless steel having a thickness of 6 mm was used as a metal material, and argon supplied at a rate of 60 L / min was used as a shielding gas.

【0021】このような装置において、高周波電源9を
用いてタブ板10の上でアークを発生させ、それと同時
に出力を2kWに設定したレーザをタブ板に照射し、X
−Yテーブル7を200mm/sの速度で、アークが前
進角となる方向、すなわち、図1の右方向に移動させ
た。
In such an apparatus, an arc is generated on the tab plate 10 by using the high-frequency power source 9 and, at the same time, a laser whose output is set to 2 kW is irradiated on the tab plate.
-The Y table 7 was moved at a speed of 200 mm / s in the direction in which the arc was at the advance angle, that is, in the right direction in FIG.

【0022】図2(イ)は、上記の条件のときのアーク
電圧の時間変動を、また図2(ロ)はアーク単独の場合
のそれを示すオシロ波形である。これから分かるよう
に、アーク単独の場合は、溶融部が不連続になるため、
アーク電圧の変動が大きいが、レーザ2kWとTIGア
ーク電流100Aとを併用した場合は、アーク電圧が安
定しており、連続した良好な溶融部が形成されている。
FIG. 2A shows the time variation of the arc voltage under the above conditions, and FIG. 2B shows the oscilloscope waveform showing that of the arc alone. As can be seen, in the case of the arc alone, the melted portion becomes discontinuous,
Although the fluctuation of the arc voltage is large, when the laser of 2 kW and the TIG arc current of 100 A are used in combination, the arc voltage is stable and a continuous good fusion zone is formed.

【0023】上記の条件において、レーザとアークを併
用して溶融部を形成させる途中でレーザを止めアーク単
独で溶融部を形成させると、レーザとアークを併用した
部分は直線状の良好な溶融部であったが、アーク単独の
部分では不連続で飛び石状の溶融部になった。このこと
から、アーク単独では実用不可能なことが明らかであ
り、アークとレーザを併用することによって、実用可能
な溶融部が得られた。
Under the above conditions, if the laser is stopped in the course of forming the fusion zone by using both the laser and the arc, and the fusion zone is formed by the arc alone, the portion using the laser and the arc together has a good linear fusion zone. However, the portion of the arc alone became a discontinuous and stepped-stone-like molten portion. From this, it is clear that it is impossible to use the arc alone, and a practically usable fused portion was obtained by using the arc and the laser together.

【0024】図3(イ)及び(ロ)は、それぞれ、上記
の条件において、レーザとアークを併用して得られた溶
融部の断面形状と、レーザ単独の場合のそれを示す金属
組織写真である。アークの消費電力はほぼ2kWであ
り、レーザの出力2kWとほぼ同じであるにもかかわら
ず、溶融部の断面積は3倍以上も異なる。これは、アー
クとレーザを併用することによって材料へのレーザエネ
ルギーの投入効率が増すことを明らかにしている。
FIGS. 3 (a) and 3 (b) are, respectively, a cross-sectional shape of the melted portion obtained by using both the laser and the arc under the above conditions, and a metallographic photograph showing the same when the laser is used alone. is there. Although the power consumption of the arc is approximately 2 kW, which is almost the same as the laser output of 2 kW, the cross-sectional area of the fusion zone differs by more than three times. This demonstrates that the combined use of arc and laser increases the efficiency of laser energy input to the material.

【0025】これらの結果から、以下のことが分る。 (1)レーザビームが照射される部分にアークの極点が
形成され、この部分の金属材料が溶融する。この部分
は、材料表面でのレーザの反射率が高いため、溶融部の
表面積はレーザビームの断面積よりも小さい。 (2)アークの極点は溶融部よりも小さいため、溶融部
表面を動き回り、レーザで形成された溶融部の周辺も溶
融させるため、溶融部の表面積が増し、レーザビームの
断面よりも大きくなる。 (3)このようにしてレーザビームの断面のすべてが溶
融金属に照射されることになり、レーザの反射率が減少
し、レーザエネルギーの材料への投入効率が増大する。
From these results, the following can be understood. (1) A pole of an arc is formed in a portion irradiated with a laser beam, and the metal material in this portion is melted. In this part, the surface area of the fusion zone is smaller than the cross-sectional area of the laser beam because the laser has a high reflectivity on the material surface. (2) Since the pole of the arc is smaller than the melting portion, it moves around the surface of the melting portion and also melts the periphery of the melting portion formed by the laser, so that the surface area of the melting portion increases and becomes larger than the cross section of the laser beam. (3) In this way, the entire cross section of the laser beam is irradiated on the molten metal, the reflectance of the laser decreases, and the efficiency of inputting the laser energy to the material increases.

【0026】次に、この例において、プルームとアーク
の状態を、材料の移動方向に対して直角方向から高速度
ビデオ装置によって観察したところ、アークがプルーム
を経て、レーザビームが形成する材料の溶融部に形成さ
れるアークの他方の極点、すなわち陽極点に向かって飛
んでいることが判明した。このことは、アークの移行経
路がプルームによって規制されるとともに、陽極点がレ
ーザによる溶融部に固定され、溶融部の表面だけで動き
回っていることを示している。これが材料を高速度で移
動させてもアークが安定する理由になっている。
Next, in this example, when the state of the plume and the arc was observed from a direction perpendicular to the moving direction of the material by a high-speed video apparatus, the arc passed through the plume, and the material formed by the laser beam was melted. It was found that the arc formed in the portion was flying toward the other pole, ie, the anode. This indicates that the arc transfer path is regulated by the plume, and that the anode point is fixed to the laser-melted part and moves only on the surface of the melted part. This is the reason why the arc is stable even when the material is moved at a high speed.

【0027】実施例 参考例において、材料の移動速度を30mm/s、レー
ザビームの中心線とタングステン電極先端位置との距離
cを6.66mmとした以外は参考例と同じ条件を用
い、レーザビームを材料の移動方向に対して直角方向
に、毎秒8回の割合でかつ材料表面での振幅を8mmと
して移動させ、プルームとアークの状態を材料の移動す
る方向から高速度ビデオ装置によって観察した。その結
果、材料の進行方向に対して左右に動くレーザビームす
なわちプルームに導かれてアークの先端が揺動し、か
つ、アークの他方の極点すなわち陽極点が材料上のレー
ザ照射部に固定されていることが分った。
Example In the reference example, the same conditions as in the reference example were used except that the moving speed of the material was 30 mm / s, and the distance c between the center line of the laser beam and the tip of the tungsten electrode was 6.66 mm. Was moved in a direction perpendicular to the moving direction of the material at a rate of 8 times per second at an amplitude on the surface of the material of 8 mm, and the state of the plume and arc was observed from the moving direction of the material by a high-speed video apparatus. As a result, the tip of the arc is guided by the laser beam or plume that moves to the left and right with respect to the traveling direction of the material, and the other pole of the arc, that is, the anode point, is fixed to the laser irradiation part on the material. I found out.

【0028】図1に示した装置において、材料6とタン
グステン電極4との距離bが小さくなるほどアーク電圧
は安定化する傾向にあることから、材料の移動速度をよ
り速くして処理速度を増すことが可能であることが分
る。
In the apparatus shown in FIG. 1, since the arc voltage tends to be stabilized as the distance b between the material 6 and the tungsten electrode 4 decreases, the moving speed of the material is increased to increase the processing speed. It turns out that is possible.

【0029】また、図1に示した装置において、レーザ
出力及びアーク電流値を大きくするほどアーク電圧が安
定する傾向にあることから、材料の移動速度をより速く
して処理速度を増すことが可能であることが分る。
Further, in the apparatus shown in FIG. 1, since the arc voltage tends to be more stable as the laser output and the arc current value are increased, it is possible to increase the processing speed by increasing the material moving speed. It turns out that it is.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明に従えば、レーザビームの照射に
より、アーク放電を用いて金属材料の表面を改質する際
に生じるアークの不規則な変動を抑制することができ、
しかも単独のレーザビーム処理の場合に比べ使用するレ
ーザビームの出力エネルギーの数倍に相当するエネルギ
ーにより得られる場合に匹敵する効果が奏される。
According to the present invention, it is possible to suppress irregular fluctuation of an arc generated when a surface of a metal material is modified by using an arc discharge by irradiation with a laser beam.
In addition, an effect comparable to that obtained by an energy corresponding to several times the output energy of the laser beam used is obtained as compared with the case of single laser beam processing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明方法を実施するための装置の一例の説
明図。
FIG. 1 is an explanatory view of an example of an apparatus for carrying out the method of the present invention.

【図2】 レーザとアークを併用した場合及びアーク単
独の場合の電圧変化を示すオシロ波形。
FIG. 2 is an oscilloscope waveform showing a voltage change when a laser and an arc are used together and when an arc is used alone.

【図3】 レーザとアークを併用した場合及びレーザ単
独の場合の溶融部断面の金属組織を示す顕微鏡写真。
FIG. 3 is a micrograph showing a metal structure of a cross section of a fusion zone when a laser and an arc are used together and when a laser is used alone.

【符合の説明】[Description of sign]

1 レーザビーム 2 集光レンズ 3 溶接用電源 4 タングステン電極 5 シールドガスノズル 6 金属材料 7 X−Yテーブル 8 高周波電極 9 高周波電源 10 タブ板(捨て板) 11 シールドガス流 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser beam 2 Condensing lens 3 Welding power supply 4 Tungsten electrode 5 Shield gas nozzle 6 Metal material 7 XY table 8 High frequency electrode 9 High frequency power supply 10 Tab plate (discard plate) 11 Shield gas flow

フロントページの続き (72)発明者 勝村 宗英 香川県高松市林町2217番14 工業技術院 四国工業技術研究所内 (56)参考文献 矢納 広靖 ほか、愛媛大学工学部紀 要 第15巻(1996.2)、p.463− 471、「レーザ・アーク併用における表 面処理の高速化」 PHYSICS AND CHEMI STRY OF MATERIALS TREATMENT,24[1 ](1990),p.62−65”Harden ing aluminium allo ys by laser arc tr eatment" (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C23C 8/00 - 10/60 C23C 24/00 - 26/02 B23K 26/00 - 26/18 B23K 31/00,35/00 Continued on the front page (72) Inventor Munehide Katsumura 2214-14 Hayashi-cho, Takamatsu-shi, Kagawa Prefectural Institute of Industrial Science and Technology Shikoku Institute of Industrial Technology (56) References Hiroyasu Yano et al. 2), p. 463-471, "Speeding up of surface treatment in combination with laser and arc" PHYSICS AND CHEMI STRY OF MATERIALS TREAMMENT, 24 [1] (1990), p. 62-65 "Hardening aluminum alloys by laser arc treatment" (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB names) C23C 8/00-10/60 C23C 24/00-26/02 B23K 26 / 00-26/18 B23K 31 / 00,35 / 00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 金属材料表面と金属電極との間にアーク
を発生させ、金属材料表面を溶融し、電極を構成する金
属の一部又は雰囲気中の反応性ガスをその中へ溶かし込
みながら金属材料表面を改質させる方法において、金属
電極を固定し、金属材料を移動させながら、かつその移
動方向と交差する方向にレーザビームを揺動させながら
前記溶融部分にレーザビームを照射することを特徴とす
る金属表面処理方法。
An arc is generated between a surface of a metal material and a metal electrode, the surface of the metal material is melted, and a part of the metal constituting the electrode or a reactive gas in the atmosphere is dissolved therein while melting the metal. In the method of modifying a material surface, the molten metal is irradiated with the laser beam while fixing the metal electrode, moving the metal material, and oscillating the laser beam in a direction crossing the moving direction. Metal surface treatment method.
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Title
PHYSICS AND CHEMISTRY OF MATERIALS TREATMENT,24[1](1990),p.62−65"Hardening aluminium alloys by laser arc treatment"
矢納 広靖 ほか、愛媛大学工学部紀要 第15巻(1996.2)、p.463−471、「レーザ・アーク併用における表面処理の高速化」

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