JP5227142B2 - Laser welding method - Google Patents

Laser welding method Download PDF

Info

Publication number
JP5227142B2
JP5227142B2 JP2008297236A JP2008297236A JP5227142B2 JP 5227142 B2 JP5227142 B2 JP 5227142B2 JP 2008297236 A JP2008297236 A JP 2008297236A JP 2008297236 A JP2008297236 A JP 2008297236A JP 5227142 B2 JP5227142 B2 JP 5227142B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
workpiece
groove
welding
laser
brazing
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 - Fee Related
Application number
JP2008297236A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010120065A (en
Inventor
直樹 河田
昌志 及川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Transport Engineering Co
Original Assignee
Japan Transport Engineering Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Transport Engineering Co filed Critical Japan Transport Engineering Co
Priority to JP2008297236A priority Critical patent/JP5227142B2/en
Publication of JP2010120065A publication Critical patent/JP2010120065A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5227142B2 publication Critical patent/JP5227142B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)

Description

本発明は、レーザ溶接方法に関する。   The present invention relates to a laser welding method.

金属材の溶接形態として、金属材を重ね合わせてレーザビームを照射し、一方の金属材と他方の金属材の一部とを溶融させて溶接する非貫通型(キーホール型)のレーザ溶接がある。このレーザ溶接では、レーザビームが照射された一方の金属材の表面にのみビードが露出するため、他方の金属材の外観は良好に保たれる。しかしながら、非貫通型のレーザ溶接では、溶接部の内部にレーザビームの照射によって生じる非金属製物質(スラグ)が外部に放出されないため溶接部内に残留したり、一方向からの加熱により溶接歪み(金属板の変形)が大きくなるといった問題がある。   Non-penetrating type (keyhole type) laser welding, in which metal materials are overlapped and irradiated with a laser beam to melt one metal material and a part of the other metal material, is welded. is there. In this laser welding, since the bead is exposed only on the surface of one metal material irradiated with the laser beam, the appearance of the other metal material is kept good. However, in non-penetrating laser welding, a non-metallic substance (slag) generated by laser beam irradiation inside the welded portion is not released to the outside, so it remains in the welded portion or weld distortion ( There is a problem that the deformation of the metal plate becomes large.

そこで、例えば特許文献1に記載の溶接方法では、2枚の金属板を重ね合わせてレーザビームを照射し、2枚の金属材を貫通させて溶接している(例えば特許文献1参照)。この貫通型のレーザ溶接では、溶接時にスラグが金属材の外部に放出され易く、溶接部の健全性が保たれる。また、溶接部が2枚の金属板を貫通するため、溶接歪みも抑制される。
特開2002−144063号公報
Thus, for example, in the welding method described in Patent Document 1, two metal plates are overlapped and irradiated with a laser beam, and the two metal materials are penetrated and welded (see, for example, Patent Document 1). In this penetration type laser welding, the slag is easily released to the outside of the metal material during welding, and the soundness of the welded portion is maintained. Moreover, since a welded part penetrates two metal plates, welding distortion is also suppressed.
JP 2002-144063 A

しかしながら、上記従来の貫通型のレーザ溶接では、接合後の接合体の両面にビードが露出する。このため、レーザ溶接を施された被加工物を鉄道車両構体の外板などに利用するには、外観を良好に保つ工夫が必要であった。   However, in the conventional penetration type laser welding, beads are exposed on both surfaces of the joined body after joining. For this reason, in order to use the workpiece subjected to laser welding as an outer plate of a railway vehicle structure, a device for maintaining a good external appearance is required.

本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、貫通溶接における被加工物の外観を良好なものとすることができるレーザ溶接方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a laser welding method capable of improving the appearance of a workpiece in penetration welding.

上記課題を解決するために、本発明に係るレーザ溶接方法は、レーザビームの照射によって被加工物に貫通溶接部を形成するレーザ溶接方法であって、貫通溶接部の形成予定位置に対応して設けられた溝部を有する一方の被加工物に他方の被加工物を重ね合わせる工程と、形成予定位置に沿って被加工物の重ね合わせ部分にレーザビームを照射し、溝部の底部に貫通溶接部を形成する工程と、溝部を埋めるように貫通溶接部の表面にロウ付け部を形成する工程と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a laser welding method according to the present invention is a laser welding method for forming a through-weld portion on a workpiece by irradiation with a laser beam, and corresponds to a formation planned position of the through-weld portion. A process of superimposing the other workpiece on one workpiece having the provided groove, and irradiating the overlap portion of the workpiece along the planned formation position with a laser beam, and a through-welding portion at the bottom of the groove And a step of forming a brazing portion on the surface of the through weld so as to fill the groove.

このレーザ溶接方法では、一方の被加工物に溝部を形成しておくことにより、溝部の底部に貫通溶接部を形成する。そして、溝部を埋めるように貫通溶接部の表面にロウ付け部を形成する。溶接後の被加工物においては、ロウ付け部によって貫通溶接部の少なくとも一方側が表面に露出しなくなるので、被加工物の外観が良好なものとなる。また、このレーザ溶接方法では、溶接時には被加工物を貫通する貫通溶接部を形成するので、スラグや溶接歪みの問題も軽減できる。   In this laser welding method, a through-weld is formed at the bottom of the groove by forming a groove in one workpiece. And a brazing part is formed in the surface of a penetration welding part so that a groove part may be filled up. In the workpiece after welding, at least one side of the penetration welded portion is not exposed on the surface by the brazing portion, so that the appearance of the workpiece is improved. Further, in this laser welding method, since a through-weld portion that penetrates the workpiece is formed during welding, problems of slag and welding distortion can be reduced.

また、一方の被加工物側から重ね合わせ部分にレーザビームを照射することが好ましい。この場合、一方の被加工物に形成された溝部を目標とすることで、レーザビームを照射する際の位置合わせが容易になる。   Further, it is preferable to irradiate the overlapped portion from one workpiece side with a laser beam. In this case, the alignment at the time of laser beam irradiation is facilitated by targeting the groove formed in one of the workpieces.

また、他方の被加工物にも貫通溶接部の形成予定位置に溝部が設けられ、一方の被加工物の溝部と他方の被加工物の溝部とをそれぞれ埋めるように、貫通溶接部の表面にロウ付け部を形成することが好ましい。この場合、溶接後の被加工物において、ロウ付け部によって貫通溶接部の両側が表面に露出しなくなるので、被加工物の外観が更に良好なものとなる。   The other workpiece is also provided with a groove at a position where the through-weld is to be formed, and is formed on the surface of the through-weld so as to fill the groove of one workpiece and the groove of the other workpiece, respectively. It is preferable to form a brazing part. In this case, in the workpiece after welding, both sides of the through-welded portion are not exposed to the surface by the brazing portion, so that the appearance of the workpiece is further improved.

また、被加工物の表面から突出するようにロウ付け部を形成した後、ロウ付け部の突出部分を研磨することにより、ロウ付け部の表面と被加工物の表面とが面一となるように平坦化することが好ましい。この場合、ロウ付け部の表面と被加工物の表面とがより確実に平坦になるので、被加工物の外観が更に良好なものとなる。   In addition, after forming the brazing portion so as to protrude from the surface of the workpiece, polishing the protruding portion of the brazing portion so that the surface of the brazing portion and the surface of the workpiece are flush with each other. It is preferable to flatten. In this case, since the surface of the brazing portion and the surface of the workpiece are more reliably flattened, the appearance of the workpiece is further improved.

また、溝部における底部の幅は、形成しようとする貫通溶接部の幅よりも大きく形成されていることが好ましい。この場合、貫通溶接部の幅を広くする場合や、スポット状の貫通溶接部を千鳥状に形成する場合等にも上記の方法を適用できる。   Moreover, it is preferable that the width | variety of the bottom part in a groove part is formed larger than the width | variety of the penetration welding part which it is going to form. In this case, the above method can also be applied to the case where the width of the through-welded portion is widened or the spot-like through-welded portion is formed in a staggered manner.

また、溝部は、断面矩形状であること好ましい。この場合、溝部の底部の面積を確保し易いので、レーザビームの位置合わせを容易に行うことができる。   Moreover, it is preferable that a groove part is a cross-sectional rectangular shape. In this case, it is easy to ensure the area of the bottom of the groove, so that the laser beam can be easily aligned.

また、溝部は、断面円弧状であることが好ましい。この場合、溝部の底部に形成される貫通溶接部への応力集中を緩和することができる。   Moreover, it is preferable that a groove part is cross-sectional arc shape. In this case, stress concentration on the through-weld formed at the bottom of the groove can be reduced.

また、溝部は、断面三角形状であることが好ましい。この場合、溝部の形成を容易に行うことができる。   Moreover, it is preferable that a groove part is a cross-sectional triangle shape. In this case, the groove can be easily formed.

また、ロウ材は、色素成分が添加されていることが好ましい。この場合、被加工物の外観をより良好なものにすることができる。   Moreover, it is preferable that the pigment | dye component is added to the brazing material. In this case, the appearance of the workpiece can be improved.

また、ロウ材は、被加工物とは異なる材質であることが好ましい。この場合、被加工物の外観をより良好なものにすることができる。   The brazing material is preferably a material different from the workpiece. In this case, the appearance of the workpiece can be improved.

本発明によれば、貫通溶接における被加工物の外観を良好なものとすることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the external appearance of the workpiece in penetration welding can be made favorable.

以下、図面を参照して本発明に係るレーザ溶接方法の好適な実施形態について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a laser welding method according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係るレーザ溶接方法の概要を示す図である。図1に示すように、このレーザ溶接方法は、重ね合わされた2枚の金属板10a、10b(以下、これらを「ワーク(被加工物)W」という)を重ね溶接するためものである。本実施形態では、ワークWのうち金属板10aの方向からレーザビームL1を照射して、貫通溶接を行う。金属板10a,10bは、例えばステンレスである。   FIG. 1 is a diagram showing an outline of a laser welding method according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, this laser welding method is for lap welding two stacked metal plates 10 a and 10 b (hereinafter referred to as “workpiece (workpiece) W”). In the present embodiment, through welding is performed by irradiating the workpiece W with the laser beam L1 from the direction of the metal plate 10a. The metal plates 10a and 10b are, for example, stainless steel.

ここで、レーザビームL1が直接照射される金属板10aには、貫通溶接部24の形成予定位置に対応して溝部(凹部)Gが設けられている。具体的に、図2を参照しながら溝部Gについて説明する。図2は、図1におけるII−II線断面図である。同図に示すように、溝部Gは、断面長方形であり、溝部Gの底部Gaの幅は、形成しようとする貫通溶接部24の幅(破線部分)よりも寸法が約2倍程度大きくなるように形成されている。溝部Gの深さは、金属板10aの板厚の1/3程度となっている。なお、溝部Gは、溶接予定領域Pとなる。   Here, in the metal plate 10a to which the laser beam L1 is directly irradiated, a groove portion (concave portion) G is provided corresponding to a position where the penetration weld portion 24 is to be formed. Specifically, the groove part G will be described with reference to FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. As shown in the figure, the groove part G has a rectangular cross section, and the width of the bottom part Ga of the groove part G is about twice as large as the width (broken line part) of the through welded part 24 to be formed. Is formed. The depth of the groove part G is about 1/3 of the thickness of the metal plate 10a. In addition, the groove part G becomes the welding scheduled area P.

図1に戻って、上記のレーザ溶接方法は、レーザ溶接装置20を用いて実行される。レーザ溶接装置20は、ワークWにレーザビームL1を照射して貫通溶接部24を形成する溶接用レーザ21と、溶接用レーザ21の後段においてレーザビームL2を照射するロウ付用レーザ22と、ロウ材供給部23とを含んで構成されている。   Returning to FIG. 1, the laser welding method described above is executed using a laser welding apparatus 20. The laser welding apparatus 20 includes a welding laser 21 that irradiates a workpiece W with a laser beam L1 to form a through-weld portion 24, a brazing laser 22 that irradiates a laser beam L2 at a subsequent stage of the welding laser 21, and a brazing laser. The material supply part 23 is comprised.

溶接用レーザ21は、金属板10aの溶接予定領域P(重ね合わせ部分)に向けてレーザ発振部(図示しない)からレーザビームL1を照射する。溶接用レーザ21は、ワークWに貫通溶接を施すことができる程度のレーザビームL1をレーザヘッドから出射させる。溶接用レーザ21から出射されるレーザビームL1は、例えば波長1.06μm、出力約4.0kWのYAGレーザである。   The welding laser 21 irradiates a laser beam L1 from a laser oscillation part (not shown) toward a welding planned region P (overlapping portion) of the metal plate 10a. The welding laser 21 causes the laser head to emit a laser beam L1 that can perform through welding on the workpiece W. The laser beam L1 emitted from the welding laser 21 is, for example, a YAG laser having a wavelength of 1.06 μm and an output of about 4.0 kW.

ロウ付用レーザ22は、溶接用レーザ21から出射されたレーザビームL1に追従するように、ロウ材供給部23から供給されるロウ材Rの先端に向けてレーザビームL2を照射する。ロウ付用レーザ22は、溶接用レーザ21から出射されるレーザビームL1よりも出力の小さいレーザビームL2(L1>L2)を照射する。   The brazing laser 22 irradiates the laser beam L2 toward the tip of the brazing material R supplied from the brazing material supply unit 23 so as to follow the laser beam L1 emitted from the welding laser 21. The brazing laser 22 irradiates a laser beam L2 (L1> L2) having a smaller output than the laser beam L1 emitted from the welding laser 21.

ロウ材供給部23は、ロウ付用レーザ22のレーザビームL2の照射位置に向けてロウ材(硬ロウ)Rを供給する部分である。ロウ材Rとしては、例えばワークW(ステンレス)と異種金属である銅や真鍮等が用いられる。ロウ材供給部23は、ロウ付用レーザ22の進行方向に対して前方側に配置され、ワークWの表面に対して傾斜した状態で、ロウ材Rを供給する。   The brazing material supply unit 23 is a portion that supplies brazing material (hard brazing) R toward the irradiation position of the laser beam L2 of the brazing laser 22. As the brazing material R, for example, copper, brass or the like, which is a different metal from the workpiece W (stainless steel), is used. The brazing material supply unit 23 is disposed on the front side with respect to the traveling direction of the brazing laser 22 and supplies the brazing material R in a state of being inclined with respect to the surface of the workpiece W.

また、レーザ溶接装置20は、溶接用レーザ21を用いて形成した貫通溶接部24の溶接状態の検査を実施するための構成要素として、図1に示すように、フォトセンサ25と、モニタ26とを備えている。ここでは、溶接状態として、貫通溶接部24がワークWを正しく貫通しているか否かを検査する。   As shown in FIG. 1, the laser welding apparatus 20 includes a photo sensor 25, a monitor 26, and a component for inspecting the welding state of the through-weld portion 24 formed using the welding laser 21. It has. Here, as a welding state, it is inspected whether or not the penetration welded portion 24 has correctly penetrated the workpiece W.

フォトセンサ25は、例えば溶接用レーザ21の内部に設けられている。フォトセンサ25は、ワークWの表面WaにおけるレーザビームLの照射位置で発生するプラズマの一部を検出する。フォトセンサ25は、プラズマの光強度に対応する検出信号をモニタ26に出力する。   The photo sensor 25 is provided, for example, inside the welding laser 21. The photosensor 25 detects a part of the plasma generated at the irradiation position of the laser beam L on the surface Wa of the workpiece W. The photo sensor 25 outputs a detection signal corresponding to the light intensity of the plasma to the monitor 26.

モニタ26は、溶接状態を波形パターンとして表示する。モニタ26は、フォトセンサ25から出力された検出信号を受け取ると、検出信号の時間軸に対する波形パターンを生成する。そして、モニタ26は、その生成した波形パターンをディスプレイに表示する。ディスプレイに表示される波形パターンの具体例については後述する。   The monitor 26 displays the welding state as a waveform pattern. Upon receiving the detection signal output from the photosensor 25, the monitor 26 generates a waveform pattern with respect to the time axis of the detection signal. The monitor 26 displays the generated waveform pattern on the display. A specific example of the waveform pattern displayed on the display will be described later.

本実施形態に係るレーザ溶接方法を図1及び図2を参照しながら説明する。まず、ワークWを溝部Gが上側になるように所定の定盤上にセットする。また、溶接用レーザ21のレーザビームL1の照射位置が溶接予定領域Pである溝部Gの始点に位置するように、溶接用レーザ21をセットする。このとき、図2に示すように、レーザビームL1の照射位置が溝部Gの略中央となるようにセットする。   A laser welding method according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. First, the workpiece W is set on a predetermined surface plate so that the groove portion G is on the upper side. Further, the welding laser 21 is set so that the irradiation position of the laser beam L1 of the welding laser 21 is located at the start point of the groove G which is the welding scheduled region P. At this time, the laser beam L1 is set so that the irradiation position of the laser beam L1 is substantially at the center of the groove G as shown in FIG.

次に、溶接用レーザ21を図1における矢印A方向に所定の速度でレーザビームL1を照射しながら移動させる。これにより、溝部Gの底部Gaにおいて、金属板10a,10bを貫通する貫通溶接部24順次形成されていく。   Next, the welding laser 21 is moved in the direction of arrow A in FIG. 1 while irradiating the laser beam L1 at a predetermined speed. Thereby, in the bottom part Ga of the groove part G, the penetration welding part 24 which penetrates the metal plates 10a and 10b is sequentially formed.

また、溶接用レーザ21に追従して、ロウ付用レーザ22からレーザビームL2が照射される。レーザビームL2の照射位置には、ロウ材供給部23からロウ材Rが供給され、溶融したロウ材Rによって溝部Gが埋められることにより、貫通溶接部24の表面24aにロウ付け部27が順次形成される。   Further, following the welding laser 21, the laser beam L2 is emitted from the brazing laser 22. The brazing material R is supplied from the brazing material supply portion 23 to the irradiation position of the laser beam L2, and the groove portion G is filled with the molten brazing material R, so that the brazing portion 27 is sequentially formed on the surface 24a of the through-welding portion 24. It is formed.

ロウ付用レーザ22が溶接予定領域Pの終点に到達すると、溝部Gがロウ材Rによって埋められた連続的な貫通溶接部24及びロウ付け部27が形成され、ワークWの溶接が終了する。溶接が終了した直後の状態では、貫通溶接部24の表面24aを覆うロウ付け部27は、図3(a)に示すように、金属板10aの表面Waから突出するように形成されている。そこで、例えば粒度が#50番程度の細目の砥石が取り付けられたグラインダーによって、金属板10aの表面Waから突出するロウ付け部27の突出部分27aを研磨することにより、図3(b)に示すように、ロウ付け部27の表面27bとワークWの表面Waとが面一になるように平坦化する。   When the brazing laser 22 reaches the end point of the planned welding region P, the continuous through-welding portion 24 and the brazing portion 27 in which the groove portion G is filled with the brazing material R are formed, and the welding of the workpiece W is completed. In the state immediately after the welding is finished, the brazing portion 27 covering the surface 24a of the through-welding portion 24 is formed so as to protrude from the surface Wa of the metal plate 10a as shown in FIG. Therefore, for example, by polishing the protruding portion 27a of the brazing portion 27 protruding from the surface Wa of the metal plate 10a with a grinder to which a fine grindstone having a particle size of about # 50 is attached, FIG. As described above, the surface 27b of the brazing portion 27 and the surface Wa of the workpiece W are flattened so as to be flush with each other.

また、レーザ溶接装置20は、レーザビームL1の照射中にフォトセンサ25で検出したプラズマの光強度に基づいて、溶接状態を示す波形パターンをモニタ26に表示する。図4は、貫通溶接が正常に終了した場合におけるフォトセンサ25からの出力信号の波形パターンP1と、溶接の途中から非貫通となった場合におけるフォトセンサ25からの出力信号の波形パターンP2とを示す図である。図4に示すように、貫通溶接が正常に終了した場合には、レベルF1程度の低いレベルで安定した波形パターンP1となる。   Further, the laser welding apparatus 20 displays a waveform pattern indicating a welding state on the monitor 26 based on the light intensity of the plasma detected by the photosensor 25 during the irradiation of the laser beam L1. FIG. 4 shows a waveform pattern P1 of the output signal from the photosensor 25 when the through welding is normally completed, and a waveform pattern P2 of the output signal from the photosensor 25 when the penetration is not performed in the middle of the welding. FIG. As shown in FIG. 4, when the through welding is normally completed, the waveform pattern P1 is stable at a low level of about the level F1.

一方、溶接部が途中から非貫通となった場合には、例えば時間t1から急激に反射光強度がレベルF2付近まで高くなり、時間軸に対して波形パターンP1よりも反射光強度が不安定な波形パターンP2となる。従って、溶接を実施する作業者は、モニタ26の表示される波形パターンの挙動を監視することにより、貫通溶接部24が正常に形成されているか否かを判断することができる。さらに、実際のワークWの貫通溶接部24を目視することによって、溶接状態の可否を確認することもできる。   On the other hand, when the weld becomes non-penetrating from the middle, for example, the reflected light intensity suddenly increases from time t1 to the vicinity of level F2, and the reflected light intensity is more unstable than the waveform pattern P1 with respect to the time axis. The waveform pattern P2. Therefore, an operator who performs welding can determine whether or not the through-welded portion 24 is normally formed by monitoring the behavior of the waveform pattern displayed on the monitor 26. Furthermore, by visually observing the through-welding portion 24 of the actual workpiece W, it is possible to confirm whether or not the welded state is possible.

上述したように、本実施形態に係るレーザ溶接方法では、一方の金属板10aに溝部Gを形成しておくことにより、溝部Gの底部Gaに貫通溶接部24を形成する。そして、溝部Gを埋めるように貫通溶接部24の表面24aにロウ付け部27を形成する。溶接後のワークWにおいては、ロウ付け部27によって貫通溶接部24の少なくとも一方側が表面Waに露出しなくなるので、ワークWの外観が良好なものとなる。また、このレーザ溶接方法では、溶接時にはワークWを貫通する貫通溶接部24を形成するので、非貫通溶接において生じるスラグや溶接歪みの問題も軽減できる。   As described above, in the laser welding method according to this embodiment, by forming the groove portion G in one metal plate 10a, the through-welding portion 24 is formed in the bottom portion Ga of the groove portion G. And the brazing part 27 is formed in the surface 24a of the penetration welding part 24 so that the groove part G may be filled. In the workpiece W after welding, at least one side of the through-welding portion 24 is not exposed to the surface Wa by the brazing portion 27, so that the appearance of the workpiece W is good. Moreover, in this laser welding method, since the through-weld portion 24 that penetrates the workpiece W is formed during welding, problems of slag and welding distortion that occur in non-through-welding can be reduced.

また、ロウ付け部27を金属板10aの表面Waよりも突出するように形成し、その突出部分27aをグラインダー等によって研磨してロウ付け部27の表面27bと金属板10aの表面Waとを面一にする。これにより、ロウ付け部27の表面27bと金属板10aの表面Waとが確実に平坦になるので、ワークWの外観が更に良好なものとなる。   Further, the brazing portion 27 is formed so as to protrude from the surface Wa of the metal plate 10a, and the protruding portion 27a is polished by a grinder or the like so that the surface 27b of the brazing portion 27 and the surface Wa of the metal plate 10a face each other. Make it one. Thereby, the surface 27b of the brazing portion 27 and the surface Wa of the metal plate 10a are surely flattened, so that the appearance of the workpiece W is further improved.

また、このレーザ溶接方法では、レーザビームL1を底部Gaの面積が十分に確保された断面長方形の溝部Gを目標として照射することで、レーザビームL1の位置合わせを容易に行うことができる。更に、ロウ材Rとしてステンレスの金属板10a,10bとは異種金属である銅や真鍮を用いるので、ロウ付け部27が金属板10a,10bに対して色付けされる。これにより、ワークWの外観がより良好なものとなる。   Further, in this laser welding method, the laser beam L1 can be easily aligned by irradiating the laser beam L1 with a target having a rectangular section G in which the area of the bottom Ga is sufficiently secured. Further, since copper or brass, which is a different kind of metal from the stainless steel metal plates 10a and 10b, is used as the brazing material R, the brazing portion 27 is colored with respect to the metal plates 10a and 10b. Thereby, the external appearance of the workpiece | work W becomes a better thing.

本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、一方の金属板10aに溝部Gを設けたが、図5に示すように、金属板10bにも、金属板10aの溝部Gに対向する位置に溝部Gを設け、貫通溶接部28の形成後、2つの溝部G,Gを埋めるように貫通溶接部28の表面28a,28bにそれぞれロウ付け部29を形成してもよい。この場合、溶接後のワークWにおいて、ロウ付け部29によって貫通溶接部28の両側が表面Waに露出しなくなるので、ワークWの外観が更に良好なものとなる。   The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the groove portion G is provided on one metal plate 10a. However, as shown in FIG. 5, the metal plate 10b is also provided with a groove portion G at a position facing the groove portion G of the metal plate 10a. After forming the welded portion 28, the brazed portions 29 may be formed on the surfaces 28a and 28b of the through welded portion 28 so as to fill the two groove portions G and G, respectively. In this case, in the workpiece W after welding, both sides of the through-welded portion 28 are not exposed to the surface Wa by the brazing portion 29, so that the appearance of the workpiece W is further improved.

また、上記実施形態では、連続的にレーザビームL1を照射して連続した貫通溶接部24を形成しているが、上記のレーザ溶接方法は、スポット溶接に適用されてもよい。図6は、スポット溶接におけるワークの斜視図である。図6に示すように、例えば形成しようとする貫通スポット溶接部30の幅よりも4倍程度寸法の大きい断面長方形の溝部Gを設け、この溝部Gの底部Gaに例えば千鳥状の貫通スポット溶接部30を形成した後、溝部Gを埋めるようにスポット溶接部30の表面30aにそれぞれロウ付け部31を形成してもよい。この場合であっても、溶接後のワークWにおいては、ロウ付け部31によってスポット溶接部30の少なくとも一方側が表面Waに露出しなくなるので、ワークWの外観が良好なものとなる。   Moreover, in the said embodiment, although continuously irradiating the laser beam L1 and forming the continuous penetration welding part 24, said laser welding method may be applied to spot welding. FIG. 6 is a perspective view of a workpiece in spot welding. As shown in FIG. 6, for example, a groove portion G having a rectangular section having a size about four times larger than the width of the through spot weld portion 30 to be formed is provided, and a bottom portion Ga of the groove portion G has, for example, a staggered through spot weld portion. After forming 30, the brazing portions 31 may be formed on the surface 30a of the spot welded portion 30 so as to fill the groove portion G, respectively. Even in this case, in the workpiece W after welding, at least one side of the spot welded portion 30 is not exposed to the surface Wa by the brazing portion 31, so that the appearance of the workpiece W is improved.

また、上記実施形態では、溝部Gを断面矩形状としたが、溝部Gの形状はこれに限定されない。例えば、図7(a)に示すように、断面台形状であってもよい。この場合、レーザビームL1の位置合わせを容易に行うことができると共に、形成される貫通溶接部24への応力集中を緩和することができる。また、図7(b)に示すように、断面円弧状であってもよい。この場合、溝部Gの底部Gaが湾曲面となるので、形成される貫通溶接部24への応力集中をより緩和することができる。更に、図7(c)に示すように、断面三角形状であってもよい。この場合、溝部Gの形成を上記の形状よりも容易に行うことができる。   Moreover, in the said embodiment, although the groove part G was made into the rectangular cross section, the shape of the groove part G is not limited to this. For example, as shown to Fig.7 (a), a cross-sectional trapezoid shape may be sufficient. In this case, alignment of the laser beam L1 can be easily performed, and stress concentration on the formed through-weld portion 24 can be reduced. Moreover, as shown in FIG.7 (b), a cross-sectional arc shape may be sufficient. In this case, since the bottom Ga of the groove G is a curved surface, the stress concentration on the formed through-weld 24 can be further relaxed. Furthermore, as shown in FIG.7 (c), a cross-sectional triangle shape may be sufficient. In this case, the groove portion G can be formed more easily than the above shape.

また、上記実施形態では、金属板10aの表面Waよりも突出するようにロウ付け部27を形成した後、その突出部分27aをグラインダーによって研磨し、ロウ付け部27の表面27bを平坦化しているが、ロウ付け部27の突出部分27aが図4(a)に示した状態よりも小さくなるようにロウ材Rを適宜供給し、ロウ付け部27形成後の突出部分27aの研磨を省略してもよい。この場合、工程の簡素化が図られる。   Moreover, in the said embodiment, after forming the brazing part 27 so that it may protrude rather than the surface Wa of the metal plate 10a, the protrusion part 27a is grind | polished with a grinder, and the surface 27b of the brazing part 27 is planarized. However, the brazing material R is appropriately supplied so that the protruding portion 27a of the brazing portion 27 is smaller than the state shown in FIG. 4A, and polishing of the protruding portion 27a after the formation of the brazing portion 27 is omitted. Also good. In this case, the process can be simplified.

また、上記実施形態に加えて、ロウ材Rに色素成分を添加してもよい。色素成分としては、例えば銅やアルミニウム等が用いられる。この場合、ロウ付け部27を金属板10a,10bに対して所望の色に色付けできるので、ワークWの外観がより良好なものとなる。   In addition to the above embodiment, a pigment component may be added to the brazing material R. As the pigment component, for example, copper or aluminum is used. In this case, since the brazing portion 27 can be colored in a desired color with respect to the metal plates 10a and 10b, the appearance of the workpiece W becomes better.

本発明の一実施形態に係るレーザ溶接方法の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the laser welding method which concerns on one Embodiment of this invention. 図1におけるII−II線断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line in FIG. 図1におけるIII−III線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line in FIG. 貫通溶接が正常に終了した場合におけるフォトセンサからの出力信号の波形パターンと、溶接の途中から非貫通となった場合におけるフォトセンサからの出力信号の波形パターンとを示す図である。It is a figure which shows the waveform pattern of the output signal from the photosensor when penetration welding is normally completed, and the waveform pattern of the output signal from the photosensor when non-penetration occurs in the middle of welding. 変形例に係る貫通溶接部の断面図である。It is sectional drawing of the penetration weld part which concerns on a modification. スポット溶接におけるワークの斜視図である。It is a perspective view of the workpiece | work in spot welding. 変形例に係る溝部を示す図である。It is a figure which shows the groove part which concerns on a modification.

符号の説明Explanation of symbols

10a,10b…金属板(被加工物)、24,28,30…貫通溶接部、24a,28a,28b,30a…貫通溶接部の表面、27,29,31…ロウ付け部、27b…ロウ付け部の表面、G…溝部、Ga…底部、L1…レーザビーム、R…ロウ材、W…ワーク、Wa…ワーク(金属板)の表面。   10a, 10b ... metal plate (workpiece), 24, 28, 30 ... penetration weld, 24a, 28a, 28b, 30a ... surface of penetration weld, 27, 29, 31 ... brazing part, 27b ... brazing Surface of G part, G ... groove part, Ga ... bottom part, L1 ... laser beam, R ... brazing material, W ... work, Wa ... surface of work (metal plate).

Claims (10)

レーザビームの照射によって被加工物に貫通溶接部を形成するレーザ溶接方法であって、
前記貫通溶接部の形成予定位置に対応して設けられた溝部を有する一方の被加工物に他方の被加工物を重ね合わせる工程と、
前記形成予定位置に沿って前記被加工物の重ね合わせ部分に前記レーザビームを照射し、前記溝部の底部に前記貫通溶接部を形成する工程と、
前記溝部を埋めるように前記貫通溶接部の表面にロウ付け部を形成する工程と、
を備えることを特徴とするレーザ溶接方法。
A laser welding method for forming a through-weld portion in a workpiece by laser beam irradiation,
Superimposing the other workpiece on one workpiece having a groove provided corresponding to the formation planned position of the through weld, and
Irradiating the overlapped portion of the workpiece along the planned formation position with the laser beam, and forming the through-weld at the bottom of the groove; and
Forming a brazed portion on the surface of the through weld so as to fill the groove,
A laser welding method comprising:
前記一方の被加工物側から前記重ね合わせ部分に前記レーザビームを照射することを特徴とする請求項1記載のレーザ溶接方法。   The laser welding method according to claim 1, wherein the laser beam is irradiated to the overlapped portion from the one workpiece side. 前記他方の被加工物にも前記貫通溶接部の形成予定位置に溝部が設けられ、
前記一方の被加工物の溝部と前記他方の被加工物の溝部とをそれぞれ埋めるように、前記貫通溶接部の表面にロウ付け部を形成することを特徴とする請求項1又は2記載のレーザ溶接方法。
The other workpiece is also provided with a groove at a position where the through weld is to be formed,
3. The laser according to claim 1, wherein a brazing portion is formed on a surface of the through-welding portion so as to fill the groove portion of the one workpiece and the groove portion of the other workpiece. Welding method.
前記被加工物の表面から突出するように前記ロウ付け部を形成した後、前記ロウ付け部の突出部分を研磨することにより、前記ロウ付け部の表面と前記被加工物の表面とが面一となるように平坦化することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載のレーザ溶接方法。   After forming the brazing portion so as to protrude from the surface of the workpiece, the protruding portion of the brazing portion is polished so that the surface of the brazing portion and the surface of the workpiece are flush with each other. The laser welding method according to claim 1, wherein flattening is performed so that 前記溝部における前記底部の幅は、形成しようとする貫通溶接部の幅よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載のレーザ溶接方法。   The laser welding method according to any one of claims 1 to 4, wherein a width of the bottom portion in the groove portion is formed to be larger than a width of a through-weld portion to be formed. 前記溝部は、断面矩形状であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項記載のレーザ溶接方法。   The laser welding method according to claim 1, wherein the groove has a rectangular cross section. 前記溝部は、断面円弧状であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項記載のレーザ溶接方法。   The laser welding method according to claim 1, wherein the groove has a circular arc shape in cross section. 前記溝部は、断面三角形状であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項記載のレーザ溶接方法。   The laser welding method according to claim 1, wherein the groove has a triangular cross section. 前記ロウ材は、色素成分が添加されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項記載のレーザ溶接方法。   The laser welding method according to claim 1, wherein a pigment component is added to the brazing material. 前記ロウ材は、前記被加工物とは異なる材質であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項記載のレーザ溶接方法。   The laser welding method according to any one of claims 1 to 8, wherein the brazing material is a material different from the workpiece.
JP2008297236A 2008-11-20 2008-11-20 Laser welding method Expired - Fee Related JP5227142B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008297236A JP5227142B2 (en) 2008-11-20 2008-11-20 Laser welding method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008297236A JP5227142B2 (en) 2008-11-20 2008-11-20 Laser welding method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010120065A JP2010120065A (en) 2010-06-03
JP5227142B2 true JP5227142B2 (en) 2013-07-03

Family

ID=42321864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008297236A Expired - Fee Related JP5227142B2 (en) 2008-11-20 2008-11-20 Laser welding method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5227142B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6860429B2 (en) * 2017-06-07 2021-04-14 株式会社ディスコ Laser processing method and laser processing equipment
JP2021090995A (en) * 2019-12-12 2021-06-17 昭和電工株式会社 Welding method and structure
CN115447048B (en) * 2022-09-29 2024-05-24 东莞市巨荣精密制造科技有限公司 Alloy hand mold production process and alloy hand mold structure

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3767369B2 (en) * 2000-11-07 2006-04-19 Jfeスチール株式会社 Method of lap welding of thin steel plates and welded thin steel plates
JP5102470B2 (en) * 2006-08-02 2012-12-19 京浜ラムテック株式会社 Joining material joining method and joining material joining structure
JP5223326B2 (en) * 2007-12-21 2013-06-26 日本軽金属株式会社 Joining method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010120065A (en) 2010-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8546720B2 (en) Hybrid welding apparatus and system and method of welding
US20120024828A1 (en) Method of hybrid welding and hybrid welding apparatus
US20140124489A1 (en) Hybrid Welding Method of Laser Welding and Arc Welding for T-Joint
US8283599B2 (en) Welding method for T-joint
EP2886241A1 (en) Welding system and welding method
JP2003088968A (en) Welding method for workpiece
JP5495118B2 (en) Laser lap welding method of galvanized steel sheet
Frostevarg et al. Undercuts in laser arc hybrid welding
JP2009090349A (en) Method and apparatus for welding impeller
JP6155183B2 (en) Narrow groove laser welding method
JP4349075B2 (en) Laser processing method and processing state judgment method
JP5227142B2 (en) Laser welding method
JP2009269036A (en) Laser welding method
JP5153368B2 (en) T-type joint penetration welding method and penetration welded structure
JP6607050B2 (en) Laser-arc hybrid welding method
JP2011230158A (en) Laser lap welding method for galvanized steel sheet
JP2008087013A (en) Semiautomatic laser bonding apparatus
KR20150090923A (en) Method for monitoring a lateral offset of an actual weld seam configuration relative to a desired weld seam configuration, assembly and motor vehicle seat
JP5121420B2 (en) Hybrid welding joint
JP6271319B2 (en) Laser welding method
JP2003290952A (en) Laser welding method
CN115781025A (en) Method and device for three-heat-source composite welding
JP2008238265A (en) Penetration welding method of t-type joint and penetration welding structure of t-type joint
JP2018158350A (en) Laser welding method and welded joint
JP5352226B2 (en) Laser welded joint with double skin panel

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111104

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20120712

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20120712

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130307

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130312

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130315

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5227142

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160322

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees