JP5294573B2 - レーザとアークの複合溶接装置及び方法 - Google Patents
レーザとアークの複合溶接装置及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5294573B2 JP5294573B2 JP2007132015A JP2007132015A JP5294573B2 JP 5294573 B2 JP5294573 B2 JP 5294573B2 JP 2007132015 A JP2007132015 A JP 2007132015A JP 2007132015 A JP2007132015 A JP 2007132015A JP 5294573 B2 JP5294573 B2 JP 5294573B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arc
- laser
- shielding gas
- electrode
- gas
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/346—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding
- B23K26/348—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding in combination with arc heating, e.g. TIG [tungsten inert gas], MIG [metal inert gas] or plasma welding
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
レーザ出力:4kW
溶接速度:0.3〜0.8m/min
MIG電流:150〜250A、
溶接電圧:21〜30V
レーザ用シールドガス:N2、20l/min
MIGアーク用シールドガス:Ar+O2、25l/min
レーザとアーク間の距離:6mm〜20mm
レーザは、CO2レーザでもよいが、好ましくは、プラズマの発生の無いかあるいは極力少ないNd:YAGレーザ、ファイバーレーザ等の波長の短いレーザが望ましい。
レーザ出力:3kW〜4kW
溶接速度:0.4〜1.0m/min
溶接電流:150A〜250A
溶接電圧:22V〜30V
レーザ用シールドガス:CO2、15〜20l/min
アーク用シールドガス;Ar、20〜30l/min
レーザとアーク間の距離:6mm〜20mm
本実施形態では、表側も裏側も同じ溶接条件を用いたが、表側と裏側で溶接条件を変えてもかまわない。被溶接材の炭素鋼の成分は、シリコンやマンガン等の脱酸元素が多い方が望ましい。
レーザ出力:2.5kW〜4kW、溶接速度:0.4〜1.5m/min
TIG電流:120A〜250A、アーク高さ:1mm〜3mm
溶加材:0.5〜2.0m/min(φ1.2)
レーザ用シールドガス:N2、15〜20l/min
アーク用シールドガス;Ar、20〜30l/min
レーザとアーク間の距離:6mm〜20mm
本実施形態での溶加材21の挿入は、アーク電極の後方から行ったが、レーザ光の前方から挿入してもよい。また、アーク熱源用電極9はMIG電極でもよい。溶加材等の溶接材料は、溶接金属部の窒素含有率が被溶接材料の窒素含有率とほぼ同等になるように調整された溶加材21を用いることが望ましい。
Claims (15)
- レーザ光を照射するレーザ加工ヘッドと、レーザ光の照射部の周囲にレーザ用シールドガスを噴射するレーザ用シールドガスノズルと、アーク熱源用の電極を有するアークトーチと、前記アーク熱源用の電極の周囲にアーク用シールドガスを噴射するアーク用シールドガスノズルと、を有する複合溶接装置において、
前記レーザ光の照射によって被溶接材の表面に形成された細い溝状のキーホールと、前記電極と被溶接材の間に発生したアークによって被溶接材の表面に形成された溶融池とが接続されるとともに、前記レーザ光の光軸が被溶接材表面と交わる点と前記アーク熱源用の電極の中心軸線が被溶接材表面と交わる点の間の距離が6mm〜20mmとなるように、前記レーザ加工ヘッドと前記アークトーチの位置が設定され、
前記レーザ用シールドガスによって前記キーホールがシールドされ、前記アーク用シールドガスによって前記溶融池がシールドされ、前記レーザ用シールドガスと前記アーク用シールドガスは異なるガスであり、
前記レーザ用シールドガスは、溶融金属に吸収され易いガスであるとともに、前記レーザ用シールドガスノズルから噴射された前記レーザ用シールドガスと前記アーク用シールドガスノズルから噴射された前記アーク用シールドガスとを分離する遮蔽板が設けられている
ことを特徴とするレーザとアークの複合溶接装置。 - 請求項1記載のレーザとアークの複合溶接装置において、前記レーザ用シールドガスは、窒素又は炭酸ガスを主成分として含むことを特徴とするレーザとアークの複合溶接装置。
- 請求項1記載のレーザとアークの複合溶接装置において、前記アーク用シールドガスは不活性ガス又は不活性ガスを主成分とし、アーク安定のためのガス種を含むことを特徴とするレーザとアークの複合溶接装置。
- 請求項1記載のレーザとアークの複合溶接装置において、前記レーザ用シールドガスノズルは前記レーザ加工ヘッドと同軸的に配置されていることを特徴とするレーザとアークの複合溶接装置。
- 請求項1記載のレーザとアークの複合溶接装置において、前記レーザ用シールドガスノズルは前記レーザ加工ヘッドとは別個に設けられていることを特徴とするレーザとアークの複合溶接装置。
- 請求項1記載のレーザとアークの複合溶接装置において、前記アーク用シールドガスノズルは前記アークトーチと同軸的に配置されていることを特徴とするレーザとアークの複合溶接装置。
- 請求項1記載のレーザとアークの複合溶接装置において、前記アーク用シールドガスノズルは前記アークトーチとは別個に設けられていることを特徴とするレーザとアークの複合溶接装置。
- 請求項1記載のレーザとアークの複合溶接装置において、前記アーク熱源用の電極はMIG電極又はTIG電極であることを特徴とするレーザとアークの複合溶接装置。
- レーザ光の照射によって被溶接材の表面に細い溝状のキーホールを生成するステップと、
アーク熱源用の電極と被溶接材の間に発生したアークによって被溶接材の表面に溶融池を生成するステップと、
前記レーザ光の照射部の周囲にレーザ用シールドガスを噴射するステップと、
前記アーク熱源用の電極の周囲にアーク用シールドガスを噴射するステップと、
を有するレーザとアークの複合溶接方法において、
前記レーザ光の照射部の周囲に噴射されたレーザ用シールドガスと前記アーク熱源用の電極の周囲に噴射されたアーク用シールドガスとを遮蔽板によって分離するステップ
をさらに有し、
前記キーホールと前記溶融池とが接続されるとともに、前記レーザ光の光軸が被溶接材表面と交わる点と前記アーク熱源用の電極の中心軸線が被溶接材表面と交わる点の間の距離が6mm〜20mmとなるように、前記アーク熱源用の電極と前記レーザ光の照射位置が設定され、前記レーザ用シールドガスによって前記キーホールがシールドされ、前記アーク用シールドガスによって前記溶融池がシールドされ、前記レーザ用シールドガスと前記アーク用シールドガスは異なるガスであり、前記レーザ用シールドガスは、溶融金属に吸収され易いガスであることを特徴とするレーザとアークの複合溶接方法。 - 請求項9記載のレーザとアークの複合溶接方法において、2つの被溶接材を突き合せるステップと、該突き合せ部に溶接開先部を形成するステップと、を有し、前記溶接開先部は逆台形状断面の溝状をなし、開先角度が5°〜20°、開先底部の溝幅が1mm〜4mmであることを特徴とするレーザとアークの複合溶接方法。
- 請求項9記載のレーザとアークの複合溶接方法において、前記アーク熱源用の電極としてTIG電極を用い、溶接金属部の窒素含有率が被溶接材料の窒素含有率と同等になるように調整された窒素含有量を有する溶加材を用いることを特徴とするレーザとアークの複合溶接方法。
- 請求項9記載のレーザとアークの複合溶接方法において、前記被溶接材はステンレス鋼構造物であることを特徴とするレーザとアークの複合溶接方法。
- 請求項9記載のレーザとアークの複合溶接方法において、前記ステンレス鋼構造物は、0.2〜0.5mass%の窒素を含むステンレス鋼からなり、前記レーザ用シールドガスは窒素を主成分として含むことを特徴とするレーザとアークの複合溶接方法。
- 請求項12記載のレーザとアークの複合溶接方法において、前記ステンレス鋼構造物の溶接金属部の窒素含有率が、前記被溶接材であるステンレス鋼構造物の窒素含有率と同等及びそれ以上であることを特徴とするレーザとアークの複合溶接方法。
- 請求項12記載のレーザとアークの複合溶接方法において、前記ステンレス鋼構造物が原子力炉内構造物であることを特徴とするレーザとアークの複合溶接方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007132015A JP5294573B2 (ja) | 2007-05-17 | 2007-05-17 | レーザとアークの複合溶接装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007132015A JP5294573B2 (ja) | 2007-05-17 | 2007-05-17 | レーザとアークの複合溶接装置及び方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008284588A JP2008284588A (ja) | 2008-11-27 |
JP5294573B2 true JP5294573B2 (ja) | 2013-09-18 |
Family
ID=40144807
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007132015A Active JP5294573B2 (ja) | 2007-05-17 | 2007-05-17 | レーザとアークの複合溶接装置及び方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5294573B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104625403A (zh) * | 2015-01-27 | 2015-05-20 | 湖南大学 | 一种抑制万瓦级激光焊接厚板上表面缺陷的方法 |
WO2019106430A3 (en) * | 2017-11-30 | 2019-07-18 | Acergy France SAS | Method of welding with melting and welding devices and desactivation of the melting device; corresponding welding apparatus |
CN111230306A (zh) * | 2020-02-17 | 2020-06-05 | 西安交通大学 | 一种双金属穿透激光焊复层组织f/a比例同步调控方法 |
EP3623096A4 (en) * | 2017-09-20 | 2020-06-24 | JFE Steel Corporation | HYBRID ARC LASER WELDING PROCESS |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5260268B2 (ja) * | 2008-12-26 | 2013-08-14 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | 原子力発電プラント用炉心シュラウドの製造方法及び原子力発電プラント構造物 |
JP5466903B2 (ja) * | 2009-08-28 | 2014-04-09 | 本田技研工業株式会社 | 溶接方法 |
JP5827454B2 (ja) * | 2010-03-08 | 2015-12-02 | 株式会社神戸製鋼所 | レーザー・アーク複合溶接方法及び該溶接方法による溶接部材の製造方法 |
JP5601003B2 (ja) * | 2010-04-02 | 2014-10-08 | 新日鐵住金株式会社 | レーザ・アーク複合溶接方法、及び突き合わせ溶接用金属板の開先 |
JP5419807B2 (ja) * | 2010-06-16 | 2014-02-19 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | レーザ溶接装置 |
FR2962356B1 (fr) * | 2010-07-07 | 2013-04-12 | Air Liquide | Soudage mig/mag avec arc rotatif et melange gazeux ar/he/o2 |
JP6000970B2 (ja) * | 2010-12-17 | 2016-10-05 | マグナ インターナショナル インコーポレイテッド | レーザビーム溶接 |
JP5730139B2 (ja) * | 2011-06-13 | 2015-06-03 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | 鋼材の突合わせ溶接方法 |
US9808887B2 (en) | 2012-01-31 | 2017-11-07 | Aktiebolaget Skf | Assembly with weld joint formed in hybrid welding process |
WO2013113630A1 (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-08 | Aktiebolaget Skf | Assembly with weld joint formed in hybrid welding process and method of forming the weld joint |
CN103286458B (zh) * | 2013-06-03 | 2015-09-30 | 中国钢研科技集团有限公司 | 一种激光-电弧复合焊接方法 |
FR3039444B1 (fr) * | 2015-07-30 | 2017-09-15 | Inst De Rech Tech Jules Verne | Procede optimise de soudage hybride laser-arc |
CN105108333A (zh) * | 2015-08-31 | 2015-12-02 | 广州有色金属研究院 | 一种用于激光-电弧复合焊接的气体保护方法 |
CN105710511A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-06-29 | 西南交通大学 | 一种合金焊接接头的制备方法 |
JP6817092B2 (ja) * | 2017-01-30 | 2021-01-20 | 株式会社神戸製鋼所 | アーク溶接装置及びアーク溶接方法並びにアーク溶接用磁気制御装置 |
CN107252976A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-10-17 | 广东省焊接技术研究所(广东省中乌研究院) | 一种用于激光前置的激光‑电弧复合焊接气体保护方法 |
JP6879133B2 (ja) * | 2017-09-05 | 2021-06-02 | 日本製鉄株式会社 | オーステナイト系ステンレス溶接部材 |
KR102175564B1 (ko) * | 2019-05-10 | 2020-11-06 | 주식회사 포스코 | 용접속도 및 가공성이 향상된 가스 텅스텐 아크(gta) 용접방법 및 그 용접장치 |
CN113305438B (zh) * | 2021-05-11 | 2023-04-14 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种用于厚板钛合金大功率激光焊接的保护装置 |
CN116944684B (zh) * | 2023-09-08 | 2024-07-30 | 华北水利水电大学 | 一种薄板环焊缝激光-cmt高效焊接方法及装置 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06198472A (ja) * | 1993-01-05 | 1994-07-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高速レーザ溶接法 |
FR2732252B1 (fr) * | 1995-03-29 | 1997-05-23 | Air Liquide | Melange gazeux de protection et procede de soudage a l'arc de pieces en acier inoxydable |
JPH10296489A (ja) * | 1997-04-23 | 1998-11-10 | Hitachi Ltd | シールド冶具 |
JP3934251B2 (ja) * | 1997-06-10 | 2007-06-20 | 株式会社東芝 | Tig溶接方法および装置 |
JP3900226B2 (ja) * | 1998-05-08 | 2007-04-04 | オムロン株式会社 | ワイヤと端子のアーク溶接方法並びにそれに使用するアーク溶接装置 |
JP2000334588A (ja) * | 1999-05-26 | 2000-12-05 | Nkk Corp | オーステナイト系ステンレス溶接鋼管の製造方法 |
FR2799143B1 (fr) * | 1999-10-05 | 2001-12-28 | Air Liquide | Procede et installation de soudage mig de l'aluminium et de ses alliages |
JP2002001557A (ja) * | 2000-04-19 | 2002-01-08 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | レーザによる突き合わせ溶接方法 |
JP2002137075A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-05-14 | Babcock Hitachi Kk | 高速レーザ溶接方法 |
JP4627384B2 (ja) * | 2001-05-24 | 2011-02-09 | 日立建機株式会社 | レーザ・アーク併用溶接方法 |
JP2003164983A (ja) * | 2001-11-28 | 2003-06-10 | Toshiba Corp | 金属部材の溶接方法 |
JP2003251481A (ja) * | 2002-02-27 | 2003-09-09 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | パルスレーザ溶接方法及びパルスレーザ溶接装置 |
JP2004009096A (ja) * | 2002-06-06 | 2004-01-15 | Babcock Hitachi Kk | レーザ溶接装置 |
JP4120408B2 (ja) * | 2003-01-21 | 2008-07-16 | Jfeエンジニアリング株式会社 | レーザとアークの複合溶接方法およびそれに用いる溶接継手の開先形状 |
JP2004298896A (ja) * | 2003-03-28 | 2004-10-28 | Jfe Engineering Kk | 開先加工方法およびレーザとアークの複合溶接方法 |
JP4317799B2 (ja) * | 2004-01-22 | 2009-08-19 | 三菱重工業株式会社 | 管体の残留応力改善方法 |
JP4408080B2 (ja) * | 2004-02-10 | 2010-02-03 | パナソニック株式会社 | ハイブリッドレーザ加工方法とそれに用いるハイブリッドレーザトーチ |
JP2006082122A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 消耗電極式アーク溶接装置 |
US20090032504A1 (en) * | 2005-08-31 | 2009-02-05 | Toshikazu Kamei | Shielding gas for hybrid welding and welding method using the same |
JP4977876B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2012-07-18 | Jfeスチール株式会社 | 母材および溶接部靱性に優れた超高強度高変形能溶接鋼管の製造方法 |
-
2007
- 2007-05-17 JP JP2007132015A patent/JP5294573B2/ja active Active
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104625403A (zh) * | 2015-01-27 | 2015-05-20 | 湖南大学 | 一种抑制万瓦级激光焊接厚板上表面缺陷的方法 |
EP3623096A4 (en) * | 2017-09-20 | 2020-06-24 | JFE Steel Corporation | HYBRID ARC LASER WELDING PROCESS |
WO2019106430A3 (en) * | 2017-11-30 | 2019-07-18 | Acergy France SAS | Method of welding with melting and welding devices and desactivation of the melting device; corresponding welding apparatus |
US11213918B2 (en) | 2017-11-30 | 2022-01-04 | Acergy France SAS | Arc welding |
AU2018374566B2 (en) * | 2017-11-30 | 2024-03-07 | Acergy France SAS | Method of welding with melting and welding devices and deactivation of the melting device; corresponding welding apparatus |
CN111230306A (zh) * | 2020-02-17 | 2020-06-05 | 西安交通大学 | 一种双金属穿透激光焊复层组织f/a比例同步调控方法 |
CN111230306B (zh) * | 2020-02-17 | 2021-07-13 | 西安交通大学 | 一种双金属穿透激光焊复层组织f/a比例同步调控方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008284588A (ja) | 2008-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5294573B2 (ja) | レーザとアークの複合溶接装置及び方法 | |
JP5822376B2 (ja) | 鋼板のレーザ溶接方法 | |
US20050263500A1 (en) | Laser or laser/arc hybrid welding process with formation of a plasma on the backside | |
US8253060B2 (en) | Hybrid laser arc welding process and apparatus | |
JP3762676B2 (ja) | ワークの溶接方法 | |
US8884183B2 (en) | Welding process and a welding arrangement | |
US8546720B2 (en) | Hybrid welding apparatus and system and method of welding | |
US20080116175A1 (en) | Laser welding process with improved penetration | |
US20050011868A1 (en) | Hybrid laser-arc welding method with gas flow rate adjustment | |
US20130309000A1 (en) | Hybrid laser arc welding process and apparatus | |
CN104907696B (zh) | 一种考虑焊接电流值的激光-电弧复合焊接方法 | |
KR20140008532A (ko) | T형 조인트의 레이저 용접과 아크 용접의 복합 용접 방법 | |
JP2004223543A (ja) | レーザとアークの複合溶接方法およびそれに用いる溶接継手の開先形状 | |
JP2011218362A (ja) | レーザ・アーク複合溶接方法、及び突き合わせ溶接用金属板の開先 | |
JP5341538B2 (ja) | レーザ溶接装置 | |
JP5318543B2 (ja) | レーザ・アーク複合溶接法 | |
Victor | Hybrid laser arc welding | |
JP4876260B2 (ja) | 溶接方法および溶接装置 | |
JP2009178761A (ja) | T型継手の貫通溶接方法及び貫通溶接構造物 | |
US20190299314A1 (en) | Method of cleaning a workpiece after a thermal joining process with cathodic cleaning; cleaning device and processing gas | |
JP3767369B2 (ja) | 薄鋼板の重ね溶接方法及び溶接結合薄鋼板 | |
US20080206586A1 (en) | Penetration welding method of t-type joint and penetration welding structure of t-type joint | |
JP4026452B2 (ja) | レーザとアークの複合溶接方法およびそれに用いる溶接継手の開先形状 | |
JP2014079783A (ja) | レーザ・アークハイブリッド溶接方法、ハイブリッド溶接用ヘッド、及びハイブリッド溶接装置 | |
JP3591630B2 (ja) | レーザ−アーク複合溶接方法および溶接装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090415 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110816 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110823 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111024 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120508 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120709 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20121211 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130308 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20130318 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130604 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130611 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5294573 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |