JP5292921B2 - Laser welding method and laser welding apparatus - Google Patents
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本発明は、レーザ溶接方法およびレーザ溶接装置に関する。 The present invention relates to a laser welding method and a laser welding apparatus.
従来、自動車用防錆鋼板として薄肉の亜鉛めっき鋼板が使用されている。このような薄肉鋼板を複数枚重ね合わせてレーザ溶接した場合、発生する亜鉛蒸気に基因して溶接金属中にポロシティと呼ばれる小さな孔が多数発生する。ポロシティによって溶接部の強度が低下することが知られている。このため、たとえば下記特許文献1に示されているようなポロシティの対策がとられている。
Conventionally, thin-walled galvanized steel sheets have been used as rust-proof steel sheets for automobiles. When a plurality of such thin steel plates are overlapped and laser-welded, a large number of small holes called porosity are generated in the weld metal due to the generated zinc vapor. It is known that the strength of the welded portion decreases due to the porosity. For this reason, the countermeasure of the porosity as shown, for example in the following
すなわち、ポロシティの原因である亜鉛蒸気の排除である。たとえば、亜鉛めっき層から発生する亜鉛蒸気を重ね合わせた鋼板間に残さないように、微小固体粒子を鋼材間に介在させて隙間を作ることによって、亜鉛蒸気を鋼板間から逃がしポロシティの発生を防止している。
しかしながら、微細固体粒子を重ね合わせた鋼板間に介在させることにより形成される隙間だけでは亜鉛蒸気を円滑に逃がすことはできず、確実にポロシティの発生を防止することができない。 However, the zinc vapor cannot be released smoothly only by the gap formed by interposing the fine solid particles between the stacked steel plates, and the generation of porosity cannot be reliably prevented.
そこで、本発明は、このような従来の問題を解消するために成されたものであり、板材の表面に形成された被覆層から発生するガスを減少させるために、レーザ溶接前に予め、被覆層を加熱し溶融して、板材を押圧することで、被覆層をなす物質を溶接が施される部分から外に押し出し排除することができるレーザ溶接方法とレーザ溶接装置の提供を目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve such a conventional problem, and in order to reduce the gas generated from the coating layer formed on the surface of the plate material, the coating is performed in advance before laser welding. An object of the present invention is to provide a laser welding method and a laser welding apparatus capable of excluding and extruding a substance forming a coating layer from a portion to be welded by heating and melting the layer and pressing the plate material.
上記目的を達成するための本発明は、被覆層が表面に形成された板材を含む少なくとも二枚の板材同士を重ね合わせ、溶接すべき溶接部にレーザ光照射し、溶接を施すレーザ溶接方法であって、溶接に先立って、板材を加熱し、板材間の被覆層を連続的に溶融する加熱段階と、被覆層が溶融している状態で、板材を加圧し、溶融した被覆層をなす物質を溶接部から押し出す加圧段階と、この加圧後、溶接部にレーザ光を連続的に照射することにより連続溶接する溶接段階と、を含むことを特徴とするレーザ溶接方法。 The present invention for achieving the above object is a laser welding method in which at least two plate materials including a plate material having a coating layer formed on the surface thereof are overlapped with each other, irradiated with a laser beam to a welded portion to be welded, and welded. In addition, prior to welding, the plate material is heated to continuously melt the coating layer between the plate materials, and the material that forms the molten coating layer by pressing the plate material while the coating layer is melted A laser welding method comprising: a pressurizing step of extruding a weld from a welded portion; and a welding step of performing continuous welding by continuously irradiating the welded portion with laser light after the pressurization.
上記目的を達成するための本発明は、被覆層が表面に形成された板材を含む少なくとも二枚の板材同士を重ね合わせ、溶接すべき溶接部にレーザ光照射し溶接を施すレーザ溶接装置であって、溶接に先立って、板材を加熱し、板材間の被覆層を連続的に溶融する加熱手段と、被覆層が溶融している状態で、板材を加圧し、溶融した被覆層をなす物質を溶接部から押し出す加圧手段と、溶接部にレーザ光を連続的に照射することにより連続溶接する溶接手段と、を含むことを特徴とするレーザ溶接装置である。 In order to achieve the above object, the present invention is a laser welding apparatus in which at least two plate materials including a plate material having a coating layer formed on the surface thereof are overlapped with each other, and a welding portion to be welded is irradiated with a laser beam to perform welding. Prior to welding, the heating means for heating the plate material and continuously melting the coating layer between the plate materials, and the material forming the molten coating layer by pressing the plate material while the coating layer is molten and pressure means to push the weld is a laser welding apparatus characterized by comprising: a welding means for continuously welding by continuously irradiating a laser beam to the weld.
本発明によれば、被覆層が表面に形成された板材を重ね合わせ、その板材間の被覆層を溶融し、板材を加圧することによって、溶接する前に予め被覆層をなす物質を溶接部分から外に排除する。その結果、溶接を実施する部分において、溶接により被覆層から発生するガスを抑制することができる。このため、ガスに基因したポロシティによる溶接強度の低下を抑制でき、強度保障可能な溶接長も向上させることができ、修正工数の削減も図れる。 According to the present invention, the material that forms the coating layer in advance is welded from the welded portion before welding by superimposing the plate materials with the coating layer formed on the surface, melting the coating layers between the plate materials, and pressurizing the plate material. Eliminate outside. As a result, the gas generated from the coating layer by welding can be suppressed in the portion where welding is performed. For this reason, the fall of the welding strength by the porosity resulting from gas can be suppressed, the welding length which can ensure intensity | strength can be improved, and reduction of a correction man-hour can also be aimed at.
以下、添付した図面を参照して本発明を適用した最良の実施形態を説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments to which the invention is applied will be described with reference to the accompanying drawings.
[第1実施形態]
図1Aは、第1実施形態による亜鉛めっき鋼板のレーザ溶接状態を示す概略図である。図1Bは図1Aの矢印A方向から見た概略図である。
[First Embodiment]
FIG. 1A is a schematic view showing a laser welding state of the galvanized steel sheet according to the first embodiment. 1B is a schematic view seen from the direction of arrow A in FIG. 1A.
本実施形態の溶接方法は、図1Aに示すように、重ね合わせた二枚の亜鉛めっき鋼板1、2に対し、加熱手段3により加熱し、加圧手段4により加圧し、溶接手段5によりレーザ光6を照射し、溶接を行う。亜鉛めっき鋼板1、2は、溶接手段5の溶接方向に沿って、これら一連の加熱、加圧、溶接が施される。
In the welding method of the present embodiment, as shown in FIG. 1A, two superposed galvanized
なお、被覆層が表面に形成された板材としては、被覆層が亜鉛めっき層である亜鉛めっき鋼板を示すが、これに限定されるものではない。 In addition, as a board | plate material in which the coating layer was formed in the surface, although a coating layer shows the galvanized steel plate which is a galvanized layer, it is not limited to this.
(亜鉛めっき鋼板)
亜鉛めっき鋼板1、2は、たとえば、自動車の車体を構成するものであり、防錆のために亜鉛めっき層が鋼板に表面処理されている。鋼板部分の主な素材は、たとえば、鉄である。重ね合わせる際に、クランプ部材等の工具(不図示)によって保持されている。亜鉛めっき鋼板1、2の厚さt1、t2は約1mmが望ましい。例示においては同じ鋼板を使用しているため、亜鉛めっき層は双方の亜鉛めっき鋼板1、2の重ね面に備えられているが、片方は亜鉛めっき鋼板ではなく、亜鉛めっきが施されていない鋼板でもよい。亜鉛めっき鋼板1、2間にエンボスなどで隙間を作る必要はなく、一つの打ち抜き金型で作成することができる。そのため、亜鉛めっき鋼板1、2の隙間は0mmでもよい。
(Galvanized steel sheet)
The galvanized
(加熱段階)
図2Aは、本実施形態による亜鉛めっき鋼板の加熱状態を示す概略図、図2Bは図2AのB−B線に沿う概略断面図である。
(Heating stage)
FIG. 2A is a schematic view showing a heating state of the galvanized steel sheet according to the present embodiment, and FIG. 2B is a schematic cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 2A.
図2Aに示すように、溶接線9に沿って加熱手段3を移動させながら、亜鉛めっき鋼板1、2の溶接部15を加熱することによって、重ね合わせた二枚の亜鉛めっき鋼板1、2間の亜鉛めっき層1を溶融し、亜鉛液化部を形成する。加熱手段3は、たとえば、プラズマを照射するプラズマ照射装置が好ましい。プラズマ照射装置は、発生させるプラズマの量や種類によって、板材を加熱するための温度調整が容易にできる。
As shown in FIG. 2A, the heating means 3 is moved along the
亜鉛液化部の形成は、亜鉛めっき層の亜鉛11、12が溶融する温度から鋼板13、14部分が溶融しない温度までの温度範囲で、加熱手段3により亜鉛めっき鋼板1、2を加熱する。たとえば、鋼板13、14が鉄の場合、鉄の融点が1535℃であるため、加熱手段3は1535℃よりも低い温度の熱を亜鉛めっき鋼板1、2に加える必要がある。亜鉛めっき鋼板1、2がGI材(溶融亜鉛めっき鋼板)の場合は420℃〜900℃、GA材(合金化溶融亜鉛めっき鋼板)の場合は665℃〜900℃の温度範囲で被覆層が溶融状態になる。
In the formation of the zinc liquefied part, the galvanized
加熱により形成する亜鉛液化部の幅としては、加熱工程後に行う加圧工程において亜鉛を溶接部15から除去するために、加圧する領域の幅以上にするのが最適である。具体的な亜鉛液化部の幅は、レーザ光照射による溶接が実施される溶接部15の幅に加え、その幅をさらに0.6から1.4mmに広げた幅が最適である。その範囲まで広げることによって、レーザ光照射による溶接で溶接部15だけではなくその周辺で発生する亜鉛蒸気を十分に抑制でき、ポロシティの発生も防止することができる。
The width of the zinc liquefied portion formed by heating is optimally set to be equal to or larger than the width of the region to be pressurized in order to remove zinc from the
図3Aは、本実施形態による亜鉛めっき鋼板の表面の加熱状態を示す概略図、図3Bは図3AのB−B線に沿う概略断面図である。 FIG. 3A is a schematic view showing a heating state of the surface of the galvanized steel sheet according to the present embodiment, and FIG. 3B is a schematic cross-sectional view taken along line BB of FIG. 3A.
加熱により重ね合わせた二枚の亜鉛めっき鋼板1、2間の亜鉛めっき層を溶融することができるが、同時に、図3Aに示すように、加熱面上の不純物16を溶接線9に沿って除去することもできる。不純物16は、たとえば、他の処理工程で残存したプレス油や鉄くず等である。レーザ溶接を施す面から不純物16を除去することにより、より安定したレーザ溶接を実施することができる。
The galvanized layer between the two galvanized
(加圧段階)
図4Aは、本実施形態による亜鉛めっき鋼板の加圧状態を示す概略図、図4Bは図4AのB−B線に沿う概略断面図である。
(Pressurization stage)
FIG. 4A is a schematic view showing a pressurized state of the galvanized steel sheet according to the present embodiment, and FIG. 4B is a schematic cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 4A.
図4Aに示すように、溶接線9に沿って加圧手段4を亜鉛めっき鋼板1、2に押し当てながら移動し、亜鉛めっき鋼板1、2を加圧することによって、亜鉛めっき鋼板1、2間の加熱工程で溶融した亜鉛を溶接部15から外に除去する。加圧工程は、加熱工程で溶融した亜鉛めっき層の亜鉛が溶融している状態で行われる。加圧手段4は、たとえば、液圧手段あるいはバネ手段等の加圧線に沿って押圧されるピン状の工具(加圧ピン)やローラー状の工具(加圧ローラー)である。加圧ピンや加圧ローラーは、板材より硬い強度を有し当接部分が溶接部15と同程度の幅を有する必要がある。なお、加圧ピンはセラミック製であることが望ましい。セラミック製の加圧ピンを用いることで、加熱後の板材の熱により加圧ピンが溶融するのを防ぐことができる。
As shown in FIG. 4A, the pressurizing means 4 is moved along the
双方の厚さが0.8mmの亜鉛めっき鋼板を重ね合わせて、直径が8mmである円筒状のセラミック製加圧ピンを使用した場合、亜鉛めっき鋼板に加えられる圧力は約0.15〜3.2kg/mm2である。 When a cylindrical ceramic pressure pin having a diameter of 8 mm is used by superimposing both 0.8 mm thick galvanized steel sheets, the pressure applied to the galvanized steel sheet is about 0.15-3. 2 kg / mm 2 .
加圧工程後に行われる溶接工程でレーザ光照射による加熱で亜鉛蒸気が発生するのを抑制するために、亜鉛を除去する範囲は溶接を施す部分以上の範囲を有することが望ましい。具体的な亜鉛を除去する範囲の幅は、亜鉛液化部の幅と同様に、レーザ光照射による溶接が実施される溶接部の幅とその幅をさらに0.6から1.4mmに広げた幅が最適である。 In order to suppress the generation of zinc vapor due to heating by laser light irradiation in the welding process performed after the pressurizing process, it is desirable that the zinc removal range has a range equal to or greater than the portion to be welded. The width of the specific zinc removal range is the same as the width of the zinc liquefied portion, the width of the welded portion where welding by laser light irradiation is performed and the width further expanded from 0.6 to 1.4 mm. Is the best.
図5Aは、本実施形態による亜鉛めっき鋼板の表面の加圧状態を示す概略図、図5Bは図5AのB−B線に沿う概略断面図である。 FIG. 5A is a schematic view showing a pressurized state of the surface of the galvanized steel sheet according to the present embodiment, and FIG. 5B is a schematic cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 5A.
加圧により重ね合わせた二枚の亜鉛めっき鋼板1、2間の溶融した亜鉛めっき層を外に押し出すことができるが、同時に、図5Aに示すように、加圧面上のプレス油や鉄くず等の不純物16を溶接線9に沿って機械的に除去し、より安定したレーザ溶接を実施することができる。
The molten galvanized layer between the two
図6Aは、本実施形態による加圧工程後の亜鉛めっき鋼板のあわせ面の状態を示す概略図、図6Bは図6AのB−B線に沿う概略断面図である。 FIG. 6A is a schematic diagram illustrating a state of a mating surface of the galvanized steel sheet after the pressing step according to the present embodiment, and FIG. 6B is a schematic cross-sectional view taken along line BB in FIG. 6A.
加圧ピンによって溶接部15から外に押し出された亜鉛は、亜鉛めっき鋼板間のロウ付け部18で溶融状態から再び固形状態に変化する。固体化した亜鉛は、レーザ接合部を取り囲み、板材間を密着させて存在する。鋼板を表面処理する亜鉛めっき層と同様に、ロウ付け部18の固形化した亜鉛は錆を防止する機能を有する。
The zinc pushed out of the welded
よって、予熱により液化され固体化する際に亜鉛がロウ付けの役目をするため、溶接強度が向上する。さらに、レーザ接合部周囲を亜鉛が取り囲み、レーザ溶接部分の水密が向上するため、亜鉛めっき鋼板の防錆効果はさらに向上する。 Therefore, since zinc plays a role of brazing when liquefied and solidified by preheating, the welding strength is improved. Furthermore, since zinc surrounds the laser joint and the water-tightness of the laser welded portion is improved, the rust prevention effect of the galvanized steel sheet is further improved.
(溶接段階)
図7Aは、本実施形態による亜鉛めっき鋼板の溶接状態を示す概略図、図7Bは図7AのB−B線に沿う概略断面図である。
(Welding stage)
FIG. 7A is a schematic view showing a welded state of the galvanized steel sheet according to the present embodiment, and FIG. 7B is a schematic cross-sectional view taken along line BB of FIG. 7A.
図7Aに示すように、レーザ光6の照射によって加えられる熱により、亜鉛めっき鋼板1、2は溶接部の鋼材が溶融され、溶接接合される。レーザ光6の照射による加熱は、加熱手段および加圧ピンと同じ軌跡を辿り行われる。レーザ光発生装置(不図示)から出力されたレーザ光(不図示)を光学系手段5により亜鉛めっき鋼板1、2の表面に焦点を合わせるように調整し、レーザ光21を照射し、亜鉛めっき鋼板1、2の溶接部を溶接する。レーザ光6としては、たとえば、CO2レーザやYAGレーザなどが使用できる。光学系手段5を溶接線に沿って移動させることによって、亜鉛めっき鋼板1、2を連続溶接8することができる。溶接部は亜鉛が除去されているため、連続溶接8が施されている部分でポロシティは発生しにくい。
As shown in FIG. 7A, the galvanized
最後に、本実施形態において、図1Aに示すように、亜鉛めっき鋼板1、2に対して、加熱手段であるプラズマ照射装置3、加圧手段である加圧ピン4、および溶接手段であるレーザ照射装置(レーザヘッド)5が、ロボットアーム等に装着され一体となり、一連の工程(加熱、加圧、溶接)を連続的に行っているが、本願発明はそれに限定されない。それぞれの手段と亜鉛めっき鋼板とを相対移動させながらそれぞれの工程を行うことができる。また、加熱手段、加圧手段、および溶接手段を亜鉛めっき鋼板に対して移動させながら処理を行うが、亜鉛めっき鋼板自体を移動させて処理することもできる。
Finally, in this embodiment, as shown in FIG. 1A, a
これら一連の工程(加熱、加圧、溶接)によって、溶接部15の亜鉛は外部に押し出され、その場で固体化するため、溶接を実施する部位には亜鉛は残存しない。このため、ポロシティによる溶接強度の低下を抑制でき、強度保障可能な溶接長も向上し、修正工数の削減も図ることができる。
By a series of these processes (heating, pressurization, welding), the zinc of the welded
加えて、亜鉛めっき層を有する鋼板の溶接において鋼板間の隙間は0mmでも溶接が可能となるため、亜鉛めっき鋼板を保持するための加圧力調整や、鋼板間に隙間を設けるための溶接用ポジマークの設定、エンボス部の作成等の煩わしい微調整が全て不要となる。 In addition, in welding of steel sheets having galvanized layers, welding can be performed even when the gap between the steel sheets is 0 mm, so that a positive mark for welding for adjusting the pressure to hold the galvanized steel sheet and providing a gap between the steel sheets All the troublesome fine adjustments such as setting of the embossed portion and the like are unnecessary.
強度保障率が格段に向上するため、安全率を多めにかけて溶接していた従来よりも、溶接長を短くするここできる。これにより、溶接時間の短縮もできる。 Since the strength guarantee rate is remarkably improved, the welding length can be shortened here compared to the conventional case where welding is performed with a larger safety factor. Thereby, welding time can also be shortened.
[第2実施形態]
第1実施形態ではプラズマ照射装置からプラズマを出力し、溶接線に沿って照射し加熱により亜鉛めっき鋼板間の亜鉛めっき層を溶融していたが、プラズマ照射装置以外の加熱装置から出力したものを溶接線に沿わせて移動させ亜鉛めっき層を溶融してもよい。加熱装置としては、たとえば、赤外線照射装置や出力の弱いレーザ光照射装置を使用することが好ましい。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the plasma is output from the plasma irradiation device, and the galvanized layer between the galvanized steel sheets is melted by irradiation and irradiation along the welding line. The galvanized layer may be melted by moving along the weld line. As the heating device, it is preferable to use, for example, an infrared irradiation device or a laser beam irradiation device having a weak output.
図8Aは、本実施形態による亜鉛めっき鋼板の加熱状態を示す概略図、図8Bは図8Aの矢印A方向から見た概略図である。加熱用のレーザ光20は、溶接用のレーザ光21の出力よりも低い出力状態、または、溶接位置に焦点を合わせない状態で溶接線に沿って照射される。加熱用のレーザ光20による加熱は、亜鉛が溶融する419.5℃以上、亜鉛めっき鋼板の鋼板自体が溶融しない1535℃以下で行われる。亜鉛めっき層を溶融する幅は、第1実施例と同じ幅である。
FIG. 8A is a schematic view showing the heating state of the galvanized steel sheet according to the present embodiment, and FIG. 8B is a schematic view seen from the direction of arrow A in FIG. 8A. The
レーザ照射装置66は分割されたレーザ光を異なる位置に照射するレーザ加工ヘッド(ツインスポット)を有している。溶接用のレーザ光と光源が同じレーザ光発生装置(不図示)を使用し、新たにレーザ加工ヘッド66を備えるだけで、加熱工程と溶接工程を行うことができるのでコスト的に有利となる。レーザ光を分割する際に、加熱用のレーザ光20は上記の419.5℃〜900℃の温度範囲を満たし、溶融領域も溶接部から1.4mm以内の領域を満たさなければならず、溶接用のレーザ光21は亜鉛めっき鋼板1、2に焦点があっており鋼板を溶融する温度1535℃以上でなければならない。
The
レーザ照射装置66によって、溶接方向の前方側に分割されたレーザ光の一方である加熱用のレーザ光20が出力され加熱が行われ、亜鉛めっき鋼板1、2間の亜鉛めっき層が溶融される。レーザ照射装置66と加圧ピン4とは、亜鉛が溶融している状態のうちに溶接部から亜鉛を除去するために、同時に移動した方が好ましく、レーザ溶接装置66と加圧ピン4は一体化していてもよい。その加圧ピン4で加圧が亜鉛めっき鋼板1、2に実施され、溶融した亜鉛めっき層を外に押し出す。加熱、加圧が行われた軌跡に沿って、レーザ照射装置66から分割されたレーザ光の他方である溶接用のレーザ光21が出力され、亜鉛めっき鋼板1、2を溶融しながら溶接する。
The
溶接を実施する部分から亜鉛を排除することで、レーザ照射され溶接される際に発生する亜鉛蒸気の量も減少する。亜鉛蒸気の発生を抑制することで、ポロシティの発生も減少し、溶接強度の向上、溶接品質の向上の効果が得られる。 By excluding zinc from the portion to be welded, the amount of zinc vapor generated when laser irradiation is performed and welding is also reduced. By suppressing the generation of zinc vapor, the generation of porosity is also reduced, and the effect of improving welding strength and welding quality can be obtained.
[第3実施形態]
本実施形態は、高周波誘導過熱装置を使用して亜鉛めっき鋼板に熱を加え、溶接部を一回の加熱で亜鉛めっき鋼板間の亜鉛めっき層を溶接する構成である。
[Third Embodiment]
In the present embodiment, heat is applied to a galvanized steel sheet using a high-frequency induction superheater, and the galvanized layer between the galvanized steel sheets is welded by heating the welded portion once.
図9は、本実施形態による亜鉛めっき鋼板の加熱状態を示す概略図である。 FIG. 9 is a schematic view showing a heating state of the galvanized steel sheet according to the present embodiment.
本実施形態の亜鉛めっき鋼板への加熱は、図9に示すように、二枚の亜鉛めっき鋼板1、2の溶接線9の周辺の亜鉛液化部を高周波誘導加熱装置30で加熱する。高周波誘導加熱装置30は、たとえば、クランプ部材内に高周波誘導加熱コイルを備えたものであり、亜鉛液化部15全体を囲むように4個設置されている。
In the heating of the galvanized steel sheet of this embodiment, the zinc liquefied part around the
高周波誘導加熱装置30による亜鉛液化部の状態は、亜鉛が溶融する419.5℃以上、亜鉛めっき鋼板の鋼板自体が溶融しない1535℃以下である。亜鉛液化部で亜鉛めっき層が溶融している間に、第1実施形態同様の加圧工程、溶接工程が施される。
The state of the zinc liquefaction part by the high frequency
溶接を実施する部分から亜鉛を排除することで、レーザ照射され溶接される際に発生する亜鉛蒸気の量も減少する。亜鉛蒸気の発生を抑制することで、ポロシティの発生も減少し、溶接強度の向上、溶接品質の向上の効果が得られる。 By excluding zinc from the portion to be welded, the amount of zinc vapor generated when laser irradiation is performed and welding is also reduced. By suppressing the generation of zinc vapor, the generation of porosity is also reduced, and the effect of improving welding strength and welding quality can be obtained.
[第4実施形態]
第1実施形態では加圧ピンを溶接線に沿って押し当てて移動させながら加圧していたが、本実施形態では亜鉛めっき鋼板をクランプ部材で挟持し、その圧力で溶接部から加熱工程で溶融した亜鉛を除去する構成である。
[Fourth Embodiment]
In the first embodiment, the pressurizing pin is pressed along the welding line and moved while being pressed, but in this embodiment, the galvanized steel sheet is clamped by the clamp member and melted in the heating process from the welded portion by the pressure. In this configuration, the removed zinc is removed.
図10は、本実施形態による亜鉛めっき鋼板の加圧状態を示す概略図である。 FIG. 10 is a schematic view showing a pressurized state of the galvanized steel sheet according to the present embodiment.
本実施形態の亜鉛めっき鋼板への加圧は、図10に示すように、クランプ部材40を設置し、亜鉛めっき鋼板1、2を挟持することで行われる。クランプ部材40で亜鉛めっき鋼板が加圧することで、溶接部から溶融した亜鉛が外に押し出すことができる。クランプ部材40は溶接線9を延長した亜鉛めっき鋼板の両サイドに設置することが望ましい。クランプ部材40は、加熱工程の前から予め、亜鉛めっき鋼板1、2を重ね合わせる段階から設置し、亜鉛めっき鋼板1、2を挟持し加圧を行っていてもよい。クランプ部材40で亜鉛めっき鋼板1、2を加圧している間に、溶接線9に沿って加熱が行われると、加熱装置の移動と共に溶接部から溶融した亜鉛が外に押し出されることになる。
The pressurization to the galvanized steel sheet of this embodiment is performed by installing the
溶接を実施する部分から亜鉛を排除することで、レーザ照射され溶接される際に発生する亜鉛蒸気の量も減少する。亜鉛蒸気の発生を抑制することで、ポロシティの発生も減少し、溶接強度の向上、溶接品質の向上の効果が得られる。 By excluding zinc from the portion to be welded, the amount of zinc vapor generated when laser irradiation is performed and welding is also reduced. By suppressing the generation of zinc vapor, the generation of porosity is also reduced, and the effect of improving welding strength and welding quality can be obtained.
1、2 亜鉛めっき鋼板、
3 加熱手段、
4 加圧手段、
5 溶接手段、
6 レーザ光、
8 連続溶接、
9 溶接線、
10 噴霧装置、
11、12 亜鉛、
13、14 鉄
15 溶接部、
16 不純物、
18 ロウ付け部、
20 加熱用レーザ光、
21 溶接用レーザ光、
30 高周波誘導過熱装置入りクランプ部材、
40 クランプ部材。
1, 2, galvanized steel sheet,
3 heating means,
4 Pressurizing means,
5 welding means,
6 Laser light,
8 Continuous welding,
9 Welding line,
10 spraying device,
11, 12 Zinc,
13, 14
16 impurities,
18 Brazing part,
20 Laser light for heating,
21 Laser beam for welding,
30 Clamp member with high frequency induction superheater,
40 Clamp member.
Claims (18)
前記溶接に先立って、前記板材を加熱し、当該板材間の前記被覆層を連続的に溶融する加熱段階と、
前記被覆層が溶融している状態で、前記板材を加圧し、当該溶融した被覆層をなす物質を前記溶接部から押し出す加圧段階と、
この加圧後、前記溶接部にレーザ光を連続的に照射することにより連続溶接する溶接段階と、
を含むことを特徴とするレーザ溶接方法。 A laser welding method in which at least two plate materials including a plate material having a coating layer formed on a surface thereof are overlapped with each other, laser light is irradiated to a welded portion to be welded, and welding is performed.
Prior to the welding, heating the plate material, heating the coating layer between the plate material continuously ,
In the state where the coating layer is melted, pressurize the plate material, and pressurize the material forming the molten coating layer from the weld,
This After pressurization, the welding step of continuously welding by continuously irradiating a laser beam to the weld zone,
A laser welding method comprising:
前記溶接に先立って、前記板材を加熱し、当該板材間の前記被覆層を連続的に溶融する加熱手段と、
前記被覆層が溶融している状態で、前記板材を加圧し、当該溶融した被覆層をなす物質を前記溶接部から押し出す加圧手段と、
前記溶接部にレーザ光を連続的に照射することにより連続溶接する溶接手段と、
を含むことを特徴とするレーザ溶接装置。 A laser welding apparatus that superimposes at least two plate materials including a plate material having a coating layer formed on a surface thereof, irradiates a welding portion to be welded with a laser beam, and performs welding.
Prior to the welding, heating means for heating the plate material and continuously melting the coating layer between the plate materials;
In the state where the coating layer is melted, pressurizing the plate material, and pressurizing means for extruding the material forming the molten coating layer from the weld,
And welding means for continuously welding by continuously irradiating a laser beam to the weld zone,
A laser welding apparatus comprising:
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