JP5931341B2 - 溶接方法 - Google Patents
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Description
このようにすれば、溶接処理の直後に加熱処理が実行される場合と比較して、加熱処理が開始されるときの溶接部の誤差を減らすことができる。したがって、溶接処理の入熱等のばらつきによる影響をほとんど受けることなく、加熱処理中の熱影響部の温度を制御することができ、熱影響部を短時間で効果的に焼戻しすることができる。
このようにすれば、溶接処理と第2溶接処理とで溶接部の厚みを稼ぐことができるとともに、溶接処理で形成された溶接部の熱影響部を第2溶接処理の入熱で焼戻しすることができる。
このようにすれば、溶接処理と加熱処理とを並行して行うので、溶接部の熱影響部を短時間で効率よく焼戻しすることができる。
このようにすれば、レーザ光が照射される領域に溶融部と非溶融部とが混在する場合と比較して、レーザ光が照射される領域の温度を高精度に制御することができる。
このようにすれば、溶接部の厚みを増すことができ、所望の厚みの溶接部を形成するのに必要なパスの数を減らすことができる。
このようにすれば、母材を十分に加熱することが容易になり、また補助加熱手段の熱源がレーザ光であるので、加熱手段と補助加熱手段との間に磁気吹きを生じることがない。
このようにすれば、溶接処理の直後に加熱処理が実行される場合と比較して、加熱処理が開始されるときに溶接処理の入熱等のばらつきによる影響をほとんど受けることなく、加熱処理中の熱影響部の温度を制御することができ、熱影響部を短時間で効果的に焼戻しすることができる。
第1実施形態の溶接装置及び溶接方法について説明する。図1は、第1実施形態の溶接装置の概略構成を示す図である。図1に示す溶接装置1は、溶接手段2と、溶接手段2の溶接方向(溶接の進行方向)の後方に設けられた補助加熱手段3とを備えている。
なお、補助加熱手段3は、レーザ照射により加熱可能なものであれば、その構成に限定はない。例えば、半導体レーザを光源に用いる場合等に、光源から射出された光が光ファイバーを介することなく光学ヘッド31へ入射する構成が採用されることもある。
次に、第2実施形態の溶接方法について説明する。第2実施形態の溶接方法は、例えば第1実施形態で説明した溶接装置を利用して、行うことができる。第1実施形態と同様の構成要素については、同じ符号を付して、説明を簡略化あるいは省略することがある。
図6に示すように、第2実施形態において、加熱処理は、溶接部が溶融するように行われる。詳しくは、制御部5は、溶接手段2によって形成された溶接金属42が補助加熱手段3による入熱で溶融するように、補助加熱手段3を制御する。本実施形態では、溶接金属42が溶融した溶融池に第2の溶接ワイヤ35を供給しながら、加熱処理が行われる。これにより、第2の溶融金属(溶接部)46が形成される。
図7(a)に示す変形例1では、レーザ光のスポットS1の平面形状が略円形になっている。スポットS1の強度分布は、ガウス分布よりも半値半幅が大きくなっており、光強度のピーク周りでブロードな分布になっている。このようにすれば、レーザ光の照射領域における入熱を均一化することができる。
レーザ光のスポットの平面形状や強度分布については、変形例1〜3以外にも、所望の温度履歴が得られるように適宜変形可能である。
図8(b)に示す変形例5では、独立した3つのレーザ光を用いており、3つのスポットS5a、S5b、S5cが互いに一部を重ね合わされて配置されている。
レーザ光の数としては、変形例4、5以外にも所望の温度履歴が得られるように適宜変形可能である。
Claims (6)
- 母材を溶接する溶接処理と、
前記溶接処理で溶接された溶接部の熱影響部の温度が焼戻しの温度範囲未満となった後に、前記溶接部に前記溶接処理とは別に溶接が施されていない段階で、前記熱影響部をレーザ照射によって焼戻しの温度範囲に加熱する加熱処理と、を含み、
前記加熱処理の前記レーザ照射は、前記溶接部が溶融するように行われ、
前記溶接処理では、所定の溶接方向に沿って溶接が行われ、
前記加熱処理で照射されるレーザ光は、前記溶接部の一部を溶融するように加熱可能な第1スポットと、前記一部に対して前記溶接方向の後方の部分を溶融しないように加熱可能な第2スポットとを有することを特徴とする溶接方法。 - 母材を溶接する溶接処理と、
前記溶接処理で溶接された溶接部の熱影響部の温度が焼戻しの温度範囲未満となった後に、前記溶接部に前記溶接処理とは別に溶接が施されていない段階で、前記熱影響部をレーザ照射によって焼戻しの温度範囲に加熱する加熱処理と、を含み、
前記加熱処理の前記レーザ照射は、前記溶接部が溶融するように行われ、
前記溶接処理では、所定の溶接方向に沿って溶接が行われ、
前記加熱処理の前記レーザ照射は、前記溶接部に溶接ワイヤを供給しながら行われ、
前記加熱処理で照射されるレーザ光は、前記溶接部の一部を溶融するように加熱可能な第1スポットと、前記一部に対して前記溶接方向の後方の部分を溶融しないように加熱可能な第2スポットとを有することを特徴とする溶接方法。 - 母材を溶接する溶接処理と、
前記溶接処理で溶接された溶接部の熱影響部の温度が焼戻しの温度範囲未満となった後に、前記溶接部に前記溶接処理とは別に溶接が施されていない段階で、前記熱影響部をレーザ照射によって焼戻しの温度範囲に加熱する加熱処理と、を含み、
前記加熱処理で照射されるレーザ光は、前記レーザ光の光軸に直交する面内において前記溶接部の溶接方向に延びる形状のスポットを形成することを特徴とする溶接方法。 - 前記加熱処理の前記レーザ照射は、前記溶接部が溶融するように行われることを特徴とする請求項3に記載の溶接方法。
- 前記加熱処理の前記レーザ照射は、前記溶接部に溶接ワイヤを供給しながら行われることを特徴とする請求項4に記載の溶接方法。
- 前記溶接処理では、所定の溶接方向に沿って溶接が行われ、
前記加熱処理で照射されるレーザ光は、前記溶接部の一部を溶融するように加熱可能な第1スポットと、前記一部に対して前記溶接方向の後方の部分を溶融しないように加熱可能な第2スポットとを有することを特徴とする請求項4又は5に記載の溶接方法。
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