JP4224502B2 - レーザ溶接方法及び鉄道車両 - Google Patents
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Description
また、本発明のレーザ溶接方法は、前記波形の接合線が正弦波であることが好ましい。
また、本発明のレーザ溶接方法は、前記波形の接合線が振幅方向両側の円弧部分とその円弧部分を繋ぐ直線部分とからなるものであることが好ましい。
本実施形態の鉄道車両は、図7に示すような側構体に屋根構体や妻構体、そして台枠が接合されて構成されるものである。そして、その側構体は、同様に車端や中間の窓ブロックの間に側入口ブロックが配置され、それぞれが接合されて一体になったものである。
ここで図4は、その波形溶接を行った接合部を示した図であり、その接合部は、図6に示すように重ね継手になっている。本形態の重ね継手は、一方の被接合板11の端部に段差が形成され、そこに他方の被接合板12の平らな端部が重ね合わされて被接合板11,12同士の面が同一になるようにしたせぎり継手である。
本実施形態の方法では、図1に示すように、レーザ溶接によってできた接合線1が正弦波曲線となるようにレーザ溶接を行う。この接合線1は、レーザ装置の移動をY方向の変化だけで見た場合、上下の頂点q1,q2で方向を切り換えて、振幅W内を反転を繰り返しながら移動する。そのため、方向が反転する頂点q1,q2でY方向の速度Vyがゼロになり、その中間の中心線S上を交差する場合の速度Vyが最大速度Vymaxとなる。従って、Y方向の速度成分もX方向成分とは1/4波長ずれた位置でゼロと最大値とが繰り返される。
また、こうしてレーザ装置への負荷を小さくしたレーザ溶接方法によれば、一定出力のレーザ光を一定速度で移動するレーザ装置から照射することで、適切な溶融深さで被接合板11,12同士を接合することができる。よって、被接合板11,12の重ね継手10が鉄道車両用構体の外面に位置するような場合や内装などの見付面になるような場合でも、溶接痕を目立たなくして確実に接合させることができる。
なお、本実施形態の接合線2でも振幅Wは2t≦W≦10tで、波長Pは4W≦P≦10Wでそれぞれ設定し、図3ではW=5t、P=4Wで曲線を描いている。
10 重ね継手
11,12 被接合板
21 円弧部分
22 直線部分
Claims (4)
- 鉄道車両用構体を構成する薄肉の被接合板同士を重ね合わせた部分の接合であり、その鉄道車両用構体の外板となる前記被接合板の裏面側からレーザ光を照射し、波形の接合線で溶接するようにレーザ光の照射位置を変化させながらレーザ溶接するレーザ溶接方法において、
前記レーザ光を、車体外面となる前記外板を貫通しない所定の溶融深さとなる一定の出力で照射し、その照射位置が、一定の波長と振幅で繰り返される規則的な波形であって、途中の移動方向が振幅方向に対して常に角度を持つようにした接合線の進路を一定の速度で移動するようにしたものであり、
前記レーザ装置の出力は、前記外板の板厚が2mm程度であるのに対し、当該外板への溶融深さが0.5mm程度になるようにしたことを特徴とするレーザ溶接方法。 - 請求項1に記載するレーザ溶接方法において、
前記波形の接合線が正弦波であることを特徴とするレーザ溶接方法。 - 請求項1に記載するレーザ溶接方法において、
前記波形の接合線は、振幅方向両側の円弧部分とその円弧部分を繋ぐ直線部分とからなるものであることを特徴とするレーザ溶接方法。 - 鉄道車両用構体を構成する薄肉の被接合板同士を重ね合わせた部分が、その鉄道車両用構体の外板となる前記被接合板の裏面側からレーザ光が照射され、波形の接合線で溶接するように当該レーザ光の照射位置を変化させながら行うレーザ溶接によって接合された鉄道車両において、
前記レーザ光を、板厚が2mm程度の前記外板に対して溶融深さが0.5mm程度になるように一定の出力で照射し、その照射位置が、一定の波長と振幅で繰り返される規則的な波形であって、途中の移動方向が振幅方向に対して常に角度を持つようにした接合線の進路を一定の速度で移動することにより前記被接合板同士を接合することで、前記鉄道車両用構体が構成されたものであることを特徴とする鉄道車両。
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