JP5309890B2 - Welding apparatus and welding method - Google Patents

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Description

本発明は、本発明は、溶接装置及び溶接方法に関する。   The present invention relates to a welding apparatus and a welding method.

近年、レーザ溶接の特徴である深溶込み、高速溶接と、アーク溶接の特徴である開先精度に対する余裕度と、を両立させるハイブリッド溶接が様々な分野で利用されている。この技術を利用したレーザアーク複合溶接装置によれば、レーザ照射によって形成される高エネルギー密度の熱源による高速溶接性を確保した上で、アークによって形成される広がりのある熱源によって継手部分を幅広く溶融することができる。このようなレーザアーク複合溶接装置として、溶接トーチボディの先端にレーザ光導入口が設けられたレーザ・アークノズルを有するレーザ照射アーク溶接ヘッドが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。   In recent years, hybrid welding that achieves both deep penetration and high-speed welding, which are features of laser welding, and a margin for groove accuracy, which is a feature of arc welding, has been used in various fields. According to the laser arc composite welding equipment using this technology, high-speed weldability is ensured by a high energy density heat source formed by laser irradiation, and the joint part is melted extensively by the wide heat source formed by the arc. can do. As such a laser arc combined welding apparatus, there has been proposed a laser irradiation arc welding head having a laser arc nozzle provided with a laser light inlet at the tip of a welding torch body (see, for example, Patent Document 1).

このレーザ照射アーク溶接ヘッドには、レーザ光を絞り込むための集光レンズ光学系や、集光レンズ光学系を保護するための保護ガラスが設けられている。そして、レーザ光導入口には、空気が流入することを防止するためのエアーカーテンが設けられている。このエアーカーテンは、レーザ光に対してシールドガスを噴出することによって、レーザ光導入口から空気が流入してシールドガスの純度が低下することを防止している。また、このシールドガスは、レーザ光に沿ってレーザ・アークノズル先端方向に流れるために、シールド性を向上させるとともに、スパッタが集光レンズ光学系に付着することを防止している。
特開2004−216441号公報
The laser irradiation arc welding head is provided with a condensing lens optical system for narrowing the laser beam and a protective glass for protecting the condensing lens optical system. The laser light entrance is provided with an air curtain for preventing air from flowing in. This air curtain prevents the purity of the shielding gas from being lowered by injecting air from the laser light inlet by ejecting the shielding gas to the laser light. Further, since this shielding gas flows along the laser beam toward the tip of the laser / arc nozzle, the shielding property is improved and the spatter is prevented from adhering to the condensing lens optical system.
JP 2004-216441 A

しかしながら、従来のレーザアーク複合溶接装置によれば、レーザ照射に伴って発生したプラズマにレーザ光が吸収されて減衰することを抑えることができない、という問題がある。   However, according to the conventional laser arc composite welding apparatus, there is a problem that it is not possible to suppress the laser beam from being absorbed and attenuated by the plasma generated with the laser irradiation.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、レーザの集光性を維持しつつレーザ照射ヘッドの耐久性を向上することができる溶接装置及び溶接方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a welding apparatus and a welding method capable of improving the durability of a laser irradiation head while maintaining the laser condensing property.

本発明に係る溶接装置及び溶接方法では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第1の発明は、被溶接物に沿って進行するレーザ照射ヘッドを有し、レーザが照射される出力面の法線が前記レーザ照射ヘッドの進行方向と略直交するように前記レーザ照射ヘッドに配された溶接装置であって、前記レーザ照射ヘッドの進行方向前方側から前記出力面に向かってガスを噴射するガス供給部を備えていることを特徴とする。
In the welding apparatus and the welding method according to the present invention, the following means are employed in order to solve the above problems.
1st invention has a laser irradiation head which progresses along a to-be-welded object, and the said laser irradiation head is such that the normal line of the output surface where a laser is irradiated is substantially orthogonal to the advancing direction of the said laser irradiation head The welding apparatus is provided with a gas supply unit that injects gas from the front side in the traveling direction of the laser irradiation head toward the output surface.

これにより、出力面に向かって噴射されたガスを出力面に沿って流れるガスと出力面からレーザ照射ヘッド内へ進入するガスとに分流させることができる。そのため、出力面に沿って流れるガスによって、レーザ照射ヘッド内へのプラズマの進入を抑える一方、レーザ照射ヘッド内部に進入したガスの循環によってヘッド内部の機器へのスパッタ付着をより好適に抑えることができる。   Thereby, the gas injected toward the output surface can be divided into a gas flowing along the output surface and a gas entering the laser irradiation head from the output surface. For this reason, the gas flowing along the output surface suppresses the entry of plasma into the laser irradiation head, while the circulation of the gas that has entered the laser irradiation head can more suitably suppress spatter adhesion to the equipment inside the head. it can.

また、前記ガス供給部は、前記出力面に略平行に延びるガスの噴射口を備えることを特徴とする。
これにより、出力面に略平行の帯状のガスを出力面に向かって噴射させることができ、ガスで出力面全体を覆うことができる。
The gas supply unit includes a gas injection port extending substantially parallel to the output surface.
Thereby, the strip-shaped gas substantially parallel to the output surface can be jetted toward the output surface, and the entire output surface can be covered with the gas.

また、前記ガス供給部は、前記レーザ照射ヘッドの進行方向に対して2度以上かつ5度以下の角度でレーザ照射側に傾斜した方向から前記ガスを噴射することを特徴とする。
これにより、出力面に向かって噴射されたガスを出力面に沿って流れるガスと出力面からレーザ照射ヘッド内へ進入するガスとにより好適に分流させることができる。
The gas supply unit may inject the gas from a direction inclined to the laser irradiation side at an angle of 2 degrees or more and 5 degrees or less with respect to a traveling direction of the laser irradiation head.
Thereby, the gas injected toward the output surface can be preferably diverted into the gas flowing along the output surface and the gas entering the laser irradiation head from the output surface.

第2の発明は、被溶接物に沿ってレーザ照射ヘッドを進行させながら、前記レーザ照射ヘッドの進行方向に略直交する方向へレーザを照射する溶接方法であって、前記レーザ照射ヘッドの進行方向前方側から前記レーザ照射ヘッドに設けられた前記レーザの出力面に向かってガスを噴射するガス供給工程を備えていることを特徴とする。   A second invention is a welding method for irradiating a laser in a direction substantially orthogonal to the traveling direction of the laser irradiation head while the laser irradiation head is advanced along the workpiece, and the traveling direction of the laser irradiation head A gas supply step of injecting gas from the front side toward the output surface of the laser provided in the laser irradiation head is provided.

これにより、出力面に向かって噴射されたガスを出力面に沿って流れるガスと出力面からレーザ照射ヘッド内へ進入するガスとに分流させることができる。そのため、出力面に沿って流れるガスによって、レーザ照射ヘッド内へのプラズマの進入を抑える一方、レーザ照射ヘッド内部に進入したガスの循環によってヘッド内部の機器へのスパッタ付着をより好適に抑えることができる。   Thereby, the gas injected toward the output surface can be divided into a gas flowing along the output surface and a gas entering the laser irradiation head from the output surface. For this reason, the gas flowing along the output surface suppresses the entry of plasma into the laser irradiation head, while the circulation of the gas that has entered the laser irradiation head can more suitably suppress spatter adhesion to the equipment inside the head. it can.

また、前記出力面に略平行の帯状のガスを供給することを特徴とする。
これにより、出力面に略平行の帯状のガス(エアーナイフ)を出力面に向かって噴射させることができ、ガスで出力面全体を覆うことができる。
Further, a strip-like gas substantially parallel to the output surface is supplied.
Thereby, the strip-shaped gas (air knife) substantially parallel to the output surface can be jetted toward the output surface, and the entire output surface can be covered with the gas.

また、前記ガスの噴射に際し、前記レーザ照射ヘッドの進行方向に対して2度以上かつ5度以下の角度でレーザ照射側に傾斜した方向から前記ガスを噴射することを特徴とする。
これにより、出力面に向かって噴射されたガスを出力面に沿って流れるガスと出力面からレーザ照射ヘッド内へ進入するガスとにより好適に分流させることができる。
In the gas injection, the gas is injected from a direction inclined to the laser irradiation side at an angle of 2 degrees or more and 5 degrees or less with respect to the traveling direction of the laser irradiation head.
Thereby, the gas injected toward the output surface can be preferably diverted into the gas flowing along the output surface and the gas entering the laser irradiation head from the output surface.

本発明によれば、レーザの集光性を維持しつつレーザ照射ヘッドの耐久性を向上することができる。   According to the present invention, it is possible to improve the durability of the laser irradiation head while maintaining the laser condensing property.

以下、本発明に係る溶接装置及び溶接方法の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るレーザアーク複合溶接装置を示す概要図である。図2は、本発明の一実施形態に係るレーザアーク複合溶接装置のレーザ溶接ヘッドを示す断面図である。図3は、図2におけるII-II方向一部断面図である。
Hereinafter, embodiments of a welding apparatus and a welding method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing a laser arc composite welding apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing a laser welding head of the laser arc composite welding apparatus according to one embodiment of the present invention. 3 is a partial cross-sectional view in the II-II direction in FIG.

本実施形態に係るレーザアーク複合溶接装置(溶接装置)1は、例えば被溶接物であるT字型継手TWに沿って進行してアーク溶接を行うアークトーチ2と、アークトーチ2の近傍に配されてレーザ溶接を行うレーザ照射ヘッド3と、レーザ照射ヘッド3の進行方向前方側からレーザ光Bの出力面OPに向かって空気(ガス)を噴射するガス供給部5と、を備えている。   A laser arc composite welding apparatus (welding apparatus) 1 according to the present embodiment includes, for example, an arc torch 2 that progresses along a T-shaped joint TW that is an object to be welded and performs arc welding, and is disposed in the vicinity of the arc torch 2. The laser irradiation head 3 that performs laser welding and the gas supply unit 5 that injects air (gas) from the front side in the traveling direction of the laser irradiation head 3 toward the output surface OP of the laser beam B are provided.

そして、アーク溶接を行うために、レーザアーク複合溶接装置1は、アークトーチ2に供給される溶接ワイヤWが巻回された溶接ワイヤ送給ロール7を有する溶接ワイヤ送給装置8と、溶接ワイヤ送給ロール7の回転を制御して、アークトーチ2を通して溶接ワイヤWを送給するとともに、アークトーチ2内に配された不図示の給電チップとT字型継手TWとの間に電力を供給してアークを発生させる溶接用電源装置10と、をさらに備えている。
なお、アークトーチ2からは、溶接箇所に向けてシールドガスSが噴出される。
In order to perform arc welding, the laser arc composite welding apparatus 1 includes a welding wire feeding device 8 having a welding wire feeding roll 7 around which a welding wire W supplied to the arc torch 2 is wound, and a welding wire. The rotation of the feed roll 7 is controlled to feed the welding wire W through the arc torch 2 and power is supplied between a power supply tip (not shown) disposed in the arc torch 2 and the T-shaped joint TW. And a welding power source device 10 for generating an arc.
In addition, from the arc torch 2, the shield gas S is ejected toward a welding location.

また、レーザ溶接を行うために、レーザアーク複合溶接装置1は、レーザ光を出力するレーザ発振装置11と、レーザ発振装置11から出力されたレーザ光Bをレーザ照射ヘッド3に伝送する光ファイバ12と、をさらに備えている。
なお、炭酸ガスレーザのように波長が赤外線領域にある場合には、光ファイバ12の代わりに反射ミラーなどを用いて伝送する。
In order to perform laser welding, the laser arc composite welding apparatus 1 includes a laser oscillation device 11 that outputs laser light, and an optical fiber 12 that transmits the laser light B output from the laser oscillation device 11 to the laser irradiation head 3. And further.
When the wavelength is in the infrared region as in a carbon dioxide laser, transmission is performed using a reflection mirror or the like instead of the optical fiber 12.

レーザ照射ヘッド3は、レーザ光Bの出力面OPが配された筐体13、筐体13内に配されてレーザ光BをT字型継手TWに焦点が生じるように収束させる集光レンズ光学系15、ほこり等が集光レンズ光学系15に付着することを防止するとともにアーク溶接によって発生するスパッタが集光レンズ光学系15に付着することを防止する保護ガラス16及びレーザ光Bの向きを調節する反射ミラー17等を備えている。   The laser irradiation head 3 includes a housing 13 on which an output surface OP of the laser light B is disposed, and a condensing lens optical that is disposed in the housing 13 and converges the laser light B so that a focal point is generated at the T-shaped joint TW. The direction of the protective glass 16 and the laser beam B that prevents the system 15, dust and the like from adhering to the condensing lens optical system 15 and also prevents spatter generated by arc welding from adhering to the condensing lens optical system 15. A reflection mirror 17 to be adjusted is provided.

出力面OPは、T字型継手TWと対向する筐体13の平面状の側面P1に開口して形成されている。この側面P1は、出力面OPの法線Nがレーザ照射ヘッド3の進行方向Dと略直交するように配されている。すなわち、この側面P1は、レーザ照射ヘッド3の進行方向Dと平行に配されている。   The output surface OP is formed so as to open to the planar side surface P1 of the housing 13 facing the T-shaped joint TW. The side surface P <b> 1 is arranged so that the normal line N of the output surface OP is substantially orthogonal to the traveling direction D of the laser irradiation head 3. That is, the side surface P <b> 1 is arranged in parallel with the traveling direction D of the laser irradiation head 3.

ガス供給部5は、レーザ照射ヘッド3の進行方向D、すなわち、側面P1に対して2度以上かつ5度以下の角度θでレーザ照射側に傾斜した方向から空気を噴射するように配されている。ガス供給部5には、出力面OPに略平行に延びるスリット状の噴射口5Aが配されている。   The gas supply unit 5 is arranged to inject air from the traveling direction D of the laser irradiation head 3, that is, from the direction inclined to the laser irradiation side at an angle θ of 2 degrees or more and 5 degrees or less with respect to the side surface P1. Yes. The gas supply unit 5 is provided with a slit-shaped injection port 5A extending substantially parallel to the output surface OP.

次に、本実施形態に係るレーザアーク複合溶接方法について、レーザアーク複合溶接装置1の作用とともに説明する。
図4は、本発明の一実施形態に係るレーザアーク複合溶接方法を示すフロー図である。
Next, the laser arc composite welding method according to this embodiment will be described together with the operation of the laser arc composite welding apparatus 1.
FIG. 4 is a flowchart showing a laser arc composite welding method according to an embodiment of the present invention.

このレーザアーク複合溶接方法は、T字型継手TWに沿ってアークトーチ2及びレーザ照射ヘッド3を進行させながらアーク溶接とともに、レーザ照射ヘッド3の進行方向Dに略直交する方向へレーザを照射してレーザ溶接を行うハイブリッド溶接工程(S01)と、レーザ照射ヘッド3の進行方向前方側からレーザ光Bの出力面OPに向かって空気を噴射するガス供給工程(S02)と、を有している。   In this laser arc combined welding method, the arc torch 2 and the laser irradiation head 3 are advanced along the T-shaped joint TW, and the laser is irradiated in a direction substantially perpendicular to the traveling direction D of the laser irradiation head 3 along with the arc welding. A hybrid welding step (S01) for performing laser welding, and a gas supply step (S02) for injecting air from the front side in the traveling direction of the laser irradiation head 3 toward the output surface OP of the laser beam B. .

ハイブリッド溶接工程(S01)では、まず、溶接用電源装置10を所定の溶接電圧に設定し、溶接ワイヤ送給ロール7を所定のワイヤ送給速度に設定する。そして、シールドガスを溶接点に供給しつつ溶接ワイヤWを送給して給電する。
また、例えば、YAGレーザを所定の出力に設定し、かつ集光レンズ光学系15及び反射ミラー17を設定して、溶接点にて所定の集光スポット径となるようにレーザ光Bを照射しつつ、レーザ照射ヘッド3を50cm/min以上の速度で進行させる。
これによって、レーザ照射位置にアークプラズマが拘束され、溶接ワイヤWの溶融がレーザ光Bによって促進されるため、安定した高速溶接が行われる。
In the hybrid welding step (S01), first, the welding power supply device 10 is set to a predetermined welding voltage, and the welding wire feeding roll 7 is set to a predetermined wire feeding speed. Then, the welding wire W is fed to supply power while supplying the shielding gas to the welding point.
Further, for example, the YAG laser is set to a predetermined output, and the condensing lens optical system 15 and the reflecting mirror 17 are set, and the laser beam B is irradiated so as to have a predetermined condensing spot diameter at the welding point. Meanwhile, the laser irradiation head 3 is advanced at a speed of 50 cm / min or more.
As a result, arc plasma is constrained at the laser irradiation position, and melting of the welding wire W is promoted by the laser beam B, so that stable high-speed welding is performed.

ガス供給工程(S02)では、レーザ照射ヘッド3の進行方向Dに対して2度以上かつ5度以下の角度θでレーザ照射側に傾斜した方向から出力面OPに向かって、出力面OPに略平行の帯状に広がる空気Aが0.5MPaの空気圧でガス供給部5の噴射口5Aから噴射される。噴射された空気Aは、アーク溶接用のシールドガスと干渉することなく、レーザ照射ヘッド3の進行方向Dとは逆方向に流れていく。
そして、レーザ照射ヘッド3に到達した空気は、さらに出力面OPに沿って流れる空気A1と出力面OPからレーザ照射ヘッド3内へ進入する空気A2とに分流される。
In the gas supply step (S02), the output surface OP is substantially directed from the direction inclined to the laser irradiation side at an angle θ of 2 degrees or more and 5 degrees or less with respect to the traveling direction D of the laser irradiation head 3 toward the output surface OP. The air A spreading in parallel strips is injected from the injection port 5A of the gas supply unit 5 at an air pressure of 0.5 MPa. The jetted air A flows in a direction opposite to the traveling direction D of the laser irradiation head 3 without interfering with the arc welding shield gas.
The air that has reached the laser irradiation head 3 is further divided into air A1 that flows along the output surface OP and air A2 that enters the laser irradiation head 3 from the output surface OP.

出力面OPに沿って流れる空気A1は帯状(エアーナイフ)なので、出力面OPを覆うように流れる。そのため、出力面OP近傍まで飛散したスパッタやアークプラズマがレーザ照射ヘッド3内に進入するのが抑制される。
一方、レーザ照射ヘッド3内部に進入した空気A2は、レーザ照射ヘッド3内を流れる。そのため、保護ガラス16や反射ミラー17へのスパッタの付着が抑制され、プラズマによるレーザ光Bの減衰が抑制される。
Since the air A1 flowing along the output surface OP is a belt (air knife), it flows so as to cover the output surface OP. Therefore, it is possible to suppress the spatter and arc plasma scattered to the vicinity of the output surface OP from entering the laser irradiation head 3.
On the other hand, the air A <b> 2 that has entered the laser irradiation head 3 flows in the laser irradiation head 3. Therefore, the adhesion of the sputter | spatter to the protective glass 16 and the reflective mirror 17 is suppressed, and attenuation | damping of the laser beam B by a plasma is suppressed.

このレーザアーク複合溶接装置1及びレーザアーク複合溶接方法によれば、ハイブリッド溶接時に、レーザ照射ヘッド3の進行方向Dとは逆方向側に出力面OPに向かって空気A(A1及びA2)を噴射することができる。この際、噴射された空気Aを出力面OPに沿って流れる空気A1と出力面OPからレーザ照射ヘッド3内へ進入する空気A2とに分流させることができる。   According to the laser arc composite welding apparatus 1 and the laser arc composite welding method, air A (A1 and A2) is jetted toward the output surface OP in the direction opposite to the traveling direction D of the laser irradiation head 3 during hybrid welding. can do. At this time, the ejected air A can be divided into air A1 flowing along the output surface OP and air A2 entering the laser irradiation head 3 from the output surface OP.

そして、出力面OPに沿って流れる空気A1によってレーザ照射ヘッド3内へのプラズマの進入を抑えることができる。
また、レーザ照射ヘッド3内部に進入した空気A2によって、レーザ照射ヘッド3内部の機器へのスパッタ付着をより好適に抑えることができる。したがって、レーザ光Bの集光性を維持しつつレーザ照射ヘッド3の耐久性を向上することができる。
And the entrance of the plasma into the laser irradiation head 3 can be suppressed by the air A1 flowing along the output surface OP.
Further, the air A2 that has entered the inside of the laser irradiation head 3 can more suitably suppress spatter adhesion to the equipment inside the laser irradiation head 3. Therefore, the durability of the laser irradiation head 3 can be improved while maintaining the condensing property of the laser beam B.

特に、ガス供給部5が、レーザ照射ヘッド3の進行方向Dに対して2度以上かつ5度以下の角度θでレーザ照射側に傾斜した方向から空気Aを噴射するので、噴射された空気を出力面OPに沿って流れる空気A1と出力面OPからレーザ照射ヘッド3内へ進入する空気A2とに、それぞれ好適な配分量で分流させることができる。   In particular, since the gas supply unit 5 injects air A from a direction inclined to the laser irradiation side at an angle θ of 2 degrees or more and 5 degrees or less with respect to the traveling direction D of the laser irradiation head 3, The air A1 flowing along the output surface OP and the air A2 entering the laser irradiation head 3 from the output surface OP can be diverted in suitable distribution amounts, respectively.

また、空気Aの噴射方向とアークトーチ2におけるシールドガスの噴射方向とが異なるので、ガス供給部5から噴射した空気A(A1及びA2)が、シールドガスと混ざって乱れを生じさせないようにすることができる。   Further, since the injection direction of the air A and the injection direction of the shield gas in the arc torch 2 are different, the air A (A1 and A2) injected from the gas supply unit 5 is not mixed with the shield gas to cause turbulence. be able to.

さらに、出力面OPに略平行に延びる空気Aの噴射口5Aがガス供給部5に配されているので、出力面OPに略平行の帯状の空気を出力面OPに向かって噴射させることができ、出力面OP全体を覆うように空気Aを流すことができる。   Furthermore, since the gas supply section 5 has the air A injection port 5A extending substantially parallel to the output surface OP, it is possible to inject strip-shaped air substantially parallel to the output surface OP toward the output surface OP. The air A can be flown so as to cover the entire output surface OP.

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。   The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記実施形態では、溶接装置としてハイブリッド溶接を行うレーザアーク複合溶接装置1としているが、レーザ溶接のみを行うレーザ溶接装置でもよい。この場合においても、発生するプラズマによるレーザ光の減衰を好適に抑えることができる。   For example, in the above-described embodiment, the laser arc composite welding apparatus 1 that performs hybrid welding as the welding apparatus is used, but a laser welding apparatus that performs only laser welding may be used. Even in this case, the attenuation of the laser beam due to the generated plasma can be suitably suppressed.

本発明の一実施形態に係るレーザアーク複合溶接装置を示す概要図である。1 is a schematic view showing a laser arc composite welding apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るレーザアーク複合溶接装置のレーザ溶接ヘッドを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the laser welding head of the laser arc composite welding apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図2におけるII-II方向一部断面図である。It is the II-II direction partial sectional view in FIG. 本発明の一実施形態に係るレーザアーク複合溶接方法を示すフロー図であるIt is a flowchart which shows the laser arc compound welding method which concerns on one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…レーザアーク複合溶接装置(溶接装置)、 2…アークトーチ、 3…レーザ照射ヘッド、 5…ガス供給部、 5A…噴射口、 16…保護ガラス、 17…反射ミラー、 A,A1,A2…空気(ガス)、 B…レーザ光、 D…進行方向、 N…法線、 OP…出力面、 TW…T字型継手(被溶接物)、 θ…角度   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser arc compound welding apparatus (welding apparatus), 2 ... Arc torch, 3 ... Laser irradiation head, 5 ... Gas supply part, 5A ... Injection port, 16 ... Protective glass, 17 ... Reflection mirror, A, A1, A2 ... Air (gas), B ... Laser beam, D ... Direction of travel, N ... Normal, OP ... Output surface, TW ... T-shaped joint (workpiece), θ ... Angle

Claims (2)

被溶接物に沿って進行して溶接を行うアークトーチと、該アークトーチの近傍に配されて前記被溶接物に沿って進行し、レーザ光を照射するレーザ照射ヘッドと、を有し、前記レーザ照射ヘッドは、レーザ光を照射する出力面の法線が前記レーザ照射ヘッドの進行方向と直交するように構成された溶接装置であって、
前記レーザ照射ヘッドの進行方向前方側から前記出力面に向かってガスを噴射するガス供給部を備え、
前記ガス供給部は、前記出力面に平行に延びるガスの噴射口を備えるとともに、前記レーザ照射ヘッドの外部に配置されてレーザ照射側となる前記出力面に対向する側から該出力面側に向けて、前記レーザ照射ヘッドの進行方向に対して2度以上5度以下の角度で傾斜した方向から前記ガスを噴射するように構成され、かつ、前記ガスの噴射方向が、前記アークトーチによるシールドガスの噴射方向とは互いの噴射物が混ざらないように異なって構成されていることを特徴とする溶接装置。
An arc torch that travels along the workpiece and welds, and a laser irradiation head that is disposed near the arc torch and travels along the workpiece and irradiates a laser beam. The laser irradiation head is a welding apparatus configured such that a normal line of an output surface that irradiates laser light is orthogonal to a traveling direction of the laser irradiation head,
A gas supply unit for injecting gas from the front side in the traveling direction of the laser irradiation head toward the output surface;
The gas supply unit includes a gas injection port that extends substantially parallel to the output surface, and is disposed outside the laser irradiation head and from the side facing the output surface, which is the laser irradiation side, to the output surface side. The gas is ejected from a direction inclined at an angle of 2 degrees to 5 degrees with respect to the traveling direction of the laser irradiation head, and the gas ejection direction is shielded by the arc torch. The welding apparatus is configured to be different from the gas injection direction so as not to mix the injections of each other.
被溶接物に沿ってアークトーチを進行させながら溶接を行うとともに、被溶接物に沿ってレーザ照射ヘッドを進行させながら前記レーザ照射ヘッドの進行方向に直交する方向へレーザを照射する溶接方法であって、
前記レーザ照射ヘッドの進行方向前方側でかつ該レーザ照射ヘッドの外部から前記レーザ照射ヘッドに設けられた前記レーザの出力面側に向けて、該出力面に平行の帯状のガスを噴射するガス供給工程を備え、
前記ガス供給工程では、レーザ照射側となる前記出力面に対向する側から該出力面側に向けて、前記レーザ照射ヘッドの進行方向に対して2度以上5度以下の角度で傾斜した方向から前記ガスを噴射するとともに、前記ガスの噴射方向を、前記アークトーチによるシールドガスの噴射方向とは互いの噴射物が混ざらないように異なる方向に噴射することを特徴とする溶接方法。
In this welding method, welding is performed while an arc torch is advanced along the workpiece, and a laser is irradiated in a direction perpendicular to the traveling direction of the laser irradiation head while the laser irradiation head is advanced along the workpiece. And
A gas for injecting a strip-like gas substantially parallel to the output surface toward the laser output surface side provided on the laser irradiation head from the front side in the traveling direction of the laser irradiation head and from the outside of the laser irradiation head With a supply process,
In the gas supply step, from a direction inclined at an angle of 2 degrees or more and 5 degrees or less with respect to the traveling direction of the laser irradiation head from the side facing the output surface on the laser irradiation side toward the output surface side. A welding method characterized by injecting the gas and injecting the gas in a direction different from the injection direction of the shield gas by the arc torch so as not to mix the injections of each other.
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