JP6071195B2 - Ultrasonic addition laser processing method and ultrasonic addition laser processing apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、ワークにレーザビームを照射して溶接や切断を行う際に、ワークの被加工部に対する超音波ビームの照射を付加する超音波付加レーザ加工方法及び超音波付加レーザ加工装置に関するものである。   The present invention relates to an ultrasonic wave addition laser processing method and an ultrasonic wave addition laser processing apparatus for adding irradiation of an ultrasonic beam to a workpiece part when a workpiece is irradiated with a laser beam for welding or cutting. is there.

上記したように、レーザビームの照射に超音波ビームの照射を付加する加工としては、例えば、特許文献1に開示された超音波付加溶接方法がある。
この超音波付加溶接方法は、レーザビームを被溶接部に照射して溶融させた後、この溶融した被溶接部に対して超音波ビームを非接触で照射して、被溶接部の溶融部分を超音波の疎密波で均一に攪拌させながら凝固させることで、残留応力が生じない溶接を行い得るようにしている。
As described above, for example, there is an ultrasonic welding method disclosed in Patent Document 1 as a process for adding ultrasonic beam irradiation to laser beam irradiation.
In this ultrasonic welding method, a welded part is irradiated with a laser beam and melted, and then the melted part of the welded part is irradiated by irradiating the welded part with an ultrasonic beam in a non-contact manner. By solidifying while uniformly stirring with an ultrasonic dense wave, welding without residual stress can be performed.

特開2008-049351号公報JP 2008-049351 A

しかしながら、上記した従来の超音波付加溶接方法において、レーザビームの照射による被溶接部の溶融部分を均一に攪拌させながら凝固させることができるものの、レーザビームの照射時における内部欠陥であるブローホールや、溶け込み不良や、スパッタ等の不具合の発生を少なく抑えることができるとは言い難いという問題があり、この問題を解決することが従来の課題となっていた。   However, in the above-described conventional ultrasonic welding method, although the melted portion of the welded portion by laser beam irradiation can be solidified while being uniformly stirred, blowholes that are internal defects at the time of laser beam irradiation, However, there is a problem that it is difficult to say that it is difficult to suppress the occurrence of defects such as poor penetration and sputtering, and it has been a conventional problem to solve this problem.

本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、レーザビームの照射による被加工部の溶融部分を超音波により均一に攪拌させることができるのは言うまでもなく、レーザビームの照射時に、ブローホールや、溶け込み不良や、スパッタ等の不具合が生じるのを極力少なく抑えることが可能である超音波付加レーザ加工方法及び超音波付加レーザ加工装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made by paying attention to the above-described conventional problems, and it is needless to say that the melted portion of the workpiece by laser beam irradiation can be uniformly stirred by ultrasonic waves. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic wave addition laser processing method and an ultrasonic wave addition laser processing apparatus capable of minimizing the occurrence of defects such as blow holes, poor penetration, and sputtering.

上記した目的を達成するために、本発明の請求項1に係る発明は、ワークの被加工部にレーザビームを照射すると共にアークを生じさせて該被加工部を溶融させながら、このレーザビームの照射及びアークの発生によって溶融する前記被加工部に、前記レーザビームと同軸で超音波ビームを照射して該超音波ビームの音圧で前記被加工部の溶融金属を押圧する構成としたことを特徴としており、この超音波付加レーザ加工方法の構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 of the present invention is configured to irradiate a laser beam on a workpiece portion of a work and generate an arc to melt the workpiece portion. The workpiece to be melted by irradiation and generation of an arc is irradiated with an ultrasonic beam coaxially with the laser beam, and the molten metal of the workpiece is pressed with the sound pressure of the ultrasonic beam. The configuration of this ultrasonic added laser processing method is a means for solving the above-described conventional problems.

本発明の請求項2に係る超音波付加レーザ加工方法は、前記超音波ビームを前記被加工部の溶融金属に照射した際の照射スポットが矩形形状を成している構成としている。 Ultrasonic additional laser processing method in accordance with claim 2 of the present invention, prior Symbol irradiation spots when irradiated with ultrasonic beam in the molten metal of the workpiece portion is configured to have a rectangular shape.

一方、本発明の請求項に係る超音波付加レーザ加工装置は、ワークの被加工部にレーザビームを照射して該被加工部を溶融させるレーザ照射部と、前記ワークの被加工部に対するレーザビームの照射に併せてアーク溶接を行うアークトーチと、前記レーザ照射部からのレーザビームの照射及び前記アークトーチにおけるアークの発生と同時に超音波ビームを照射して、前記レーザビームの照射及びアークの発生によって溶融する前記被加工部の溶融金属を前記超音波ビームの音圧で押圧する超音波照射部を備え、前記レーザビームと、前記超音波ビームとを同軸で且つ同時に照射するべく、前記レーザビームの光軸上に前記超音波照射部を位置させている構成としたことを特徴としており、この超音波付加レーザ加工装置の構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。 On the other hand, an ultrasonic addition laser processing apparatus according to a third aspect of the present invention includes a laser irradiation unit for irradiating a workpiece to be processed with a laser beam to melt the workpiece, and a laser for the workpiece to be processed. An arc torch that performs arc welding in conjunction with the irradiation of the beam, an irradiation of the laser beam from the laser irradiation unit, and an irradiation of the ultrasonic beam simultaneously with the generation of the arc in the arc torch, the irradiation of the laser beam and the arc An ultrasonic irradiation unit that presses the molten metal of the workpiece to be melted by generation with the sound pressure of the ultrasonic beam, and the laser beam and the ultrasonic beam are coaxially and simultaneously irradiated with the laser. and characterized in that a configuration which is positioned the ultrasonic wave irradiation unit on the optical axis of the beam, the above-described configuration of the ultrasonic additional laser machining apparatus It is a means for solving the problems of come.

本発明の請求項に係る超音波付加レーザ加工装置において、前記超音波照射部は、前記被加工部の溶融金属上における照射スポットが矩形形状を成す超音波ビームを照射する構成としている。 Oite ultrasonic additional laser processing equipment according to claim 4 of the present invention, the ultrasonic wave irradiation section, a configuration in which the illumination spot on the molten metal of the workpiece portion is irradiated with the ultrasonic beam which forms a rectangular shape Yes.

本発明に係る超音波付加レーザ加工方法及び超音波付加レーザ加工装置は、レーザ溶接の他にレーザ切断にも適用可能である。 Ultrasonic additional laser processing method and ultrasonic additional laser machining apparatus according to the present invention is applicable to laser disconnect the other laser welding.

また、本発明に係る超音波付加レーザ加工方法及び超音波付加レーザ加工装置において、溶融する被加工部に照射する超音波ビームの周波数は、10kHz〜10MHzとすることが望ましく、20〜100kHzとすることがより望ましい。   In the ultrasonic wave addition laser processing method and the ultrasonic wave addition laser processing apparatus according to the present invention, the frequency of the ultrasonic beam applied to the workpiece to be melted is preferably 10 kHz to 10 MHz, and preferably 20 to 100 kHz. It is more desirable.

本発明に係る超音波付加レーザ加工方法及び超音波付加レーザ加工装置では、ワークの被加工部にレーザビームを照射するのと同時に超音波ビームを被加工部に照射して、レーザビームの照射で溶融する被加工部の溶融金属を超音波ビームの音圧で押圧するようにしているので、溶融金属の攪拌が効率良く行われることとなって、内部欠陥であるブローホールや溶け込み不良の発生が少なく抑えられ、加えて、溶融金属が超音波ビームの音圧で押さえ込まれる分だけ、スパッタ発生率の低減が図られることとなる。   In the ultrasonic wave addition laser processing method and the ultrasonic wave addition laser processing apparatus according to the present invention, at the same time as the laser beam is irradiated onto the workpiece portion of the workpiece, the ultrasonic beam is irradiated onto the workpiece portion. Since the molten metal in the workpiece to be melted is pressed by the sound pressure of the ultrasonic beam, the molten metal is efficiently stirred, and internal holes such as blow holes and poor penetration are generated. In addition, the spatter generation rate can be reduced by the amount that the molten metal is suppressed by the sound pressure of the ultrasonic beam.

この際、レーザビームと、超音波ビームとを同軸で照射するように成せば、溶融金属の攪拌がより一層効率良く行われることになるので、ブローホールや溶け込み不良やスパッタ等の不具合の発生がより少なく抑えられることとなる。   At this time, if the laser beam and the ultrasonic beam are irradiated coaxially, the molten metal will be stirred more efficiently, so that problems such as blowholes, poor penetration, and spatter will occur. It will be less.

さらに、本発明に係る超音波付加レーザ加工方法及び超音波付加レーザ加工装置において、超音波ビームを被加工部の溶融金属に照射した際の照射スポットが矩形形状を成している場合には、超音波ビームによる溶融金属の押圧範囲を絞り込み得ることとなって、レーザ切断加工に好適なものとなる。   Furthermore, in the ultrasonic addition laser processing method and the ultrasonic addition laser processing apparatus according to the present invention, when the irradiation spot when the ultrasonic beam is irradiated to the molten metal of the processing part has a rectangular shape, The pressing range of the molten metal by the ultrasonic beam can be narrowed down, which is suitable for laser cutting.

本発明の請求項1に係る超音波付加レーザ加工方法及び請求項に係る超音波付加レーザ加工装置では、上記した構成としているので、レーザビームの照射による被加工部の溶融部分を超音波によって均一に攪拌させつつ、レーザビームの照射時に発生するブローホールや、溶け込み不良や、スパッタ等の不具合の低減を実現することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。 Since the ultrasonic addition laser processing method according to claim 1 and the ultrasonic addition laser processing apparatus according to claim 3 of the present invention have the above-described configuration, the melted portion of the part to be processed by laser beam irradiation is ultrasonically applied. An extremely excellent effect is obtained that it is possible to reduce blow holes generated during laser beam irradiation, poor penetration, and defects such as sputtering while stirring uniformly.

また、本発明の請求項に係る超音波付加レーザ加工方法及び請求項に係る超音波付加レーザ加工装置では、上記した構成としているので、溶融金属の攪拌をより一層効率良く行うことができ、その結果、ブローホールや溶け込み不良やスパッタ等の不具合の発生をより少なく抑えることが可能であるという非常に優れた効果がもたらされ、本発明の請求項に係る超音波付加レーザ加工方法及び請求項に係る超音波付加レーザ加工装置では、上記した構成としているので、超音波ビームによる溶融金属の押圧範囲を絞り込むことができ、したがって、良好にレーザ切断を行うことが可能になるという非常に優れた効果がもたらされる。 Further, in the ultrasonic additional laser processing apparatus according to claim 1 according to the ultrasonic additional laser processing method and claim 3 of the present invention, since the configuration described above, can be performed with high more efficient stirring of the molten metal As a result, it is possible to reduce the occurrence of defects such as blow holes, poor penetration, and spatters, and the ultrasonic added laser processing method according to claim 2 of the present invention is achieved. And the ultrasonic added laser processing apparatus according to claim 4 has the above-described configuration, so that it is possible to narrow down the pressing range of the molten metal by the ultrasonic beam, and thus it is possible to perform laser cutting satisfactorily. A very good effect is brought about.

本発明の一参考形態に係る超音波付加レーザ加工装置を示す概略構成説明図である。It is schematic structure explanatory drawing which shows the ultrasonic addition laser processing apparatus which concerns on one reference form of this invention. 図1における超音波付加レーザ加工装置により溶接を行った際のビード幅及び溶け込み深さを比較例のビード幅及び溶け込み深さとともに示す被溶接部のビード外観写真及び断面写真である。It is the bead appearance photograph and cross-sectional photograph of the to-be-welded part which show the bead width and penetration depth at the time of welding with the ultrasonic wave addition laser processing apparatus in FIG. 1 with the bead width and penetration depth of a comparative example. 本発明の実施形態に係る超音波付加レーザ加工装置の超音波照射部を示す側面説明図(a)及び斜視説明図(b)である。It is side surface explanatory drawing (a) and perspective explanatory drawing (b) which show the ultrasonic irradiation part of the ultrasonic wave addition laser processing apparatus concerning one Embodiment of this invention. 図3における超音波付加レーザ加工装置から照射される超音波ビームの照射スポットの変形例を示す拡大説明図である。FIG. 4 is an enlarged explanatory view showing a modification of the irradiation spot of the ultrasonic beam irradiated from the ultrasonic wave additional laser processing apparatus in FIG.

以下、本発明を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る超音波付加レーザ加工装置の一参考形態を説明する図であり、この参考形態では、本発明に係る超音波付加レーザ加工装置がレーザアークハイブリッド溶接装置である場合を例に挙げて説明する。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram for explaining a reference form of an ultrasonic addition laser processing apparatus according to the present invention. In this reference form, a case where the ultrasonic addition laser processing apparatus according to the present invention is a laser arc hybrid welding apparatus. An example will be described.

図1に示すように、この超音波付加レーザアークハイブリッド溶接装置1は、ベッド2に載置したワークWの被加工部WaにレーザビームLを照射してこの被加工部Waを溶融させるレーザヘッド(レーザ照射部)3と、被加工部Waに対するレーザビームLの照射に併せてアーク溶接を行うアークトーチ4と、レーザヘッド3からのレーザビームLの照射と同時に超音波ビームSを照射して、レーザビームLの照射によって溶融する被加工部Waの溶融金属Wmを超音波ビームSの音圧で押圧する超音波コーン(超音波照射部)5を備えており、この超音波コーン5は、被加工部Waの溶融金属Wm上における照射スポットが円形形状を成す超音波ビームSを照射するようになっている。   As shown in FIG. 1, this ultrasonic wave addition laser arc hybrid welding apparatus 1 is a laser head that irradiates a workpiece Wa of a workpiece W placed on a bed 2 with a laser beam L and melts the workpiece Wa. (Laser irradiation part) 3, an arc torch 4 that performs arc welding in conjunction with the irradiation of the laser beam L to the workpiece Wa, and the irradiation of the ultrasonic beam S simultaneously with the irradiation of the laser beam L from the laser head 3 And an ultrasonic cone (ultrasonic irradiation unit) 5 that presses the molten metal Wm of the workpiece Wa melted by the irradiation of the laser beam L with the sound pressure of the ultrasonic beam S. An irradiation spot on the molten metal Wm of the workpiece Wa is irradiated with an ultrasonic beam S having a circular shape.

この超音波付加レーザアークハイブリッド溶接装置1において、レーザヘッド3と、アークトーチ4と、超音波コーン5は、いずれも図示しない枠に固定されており、ワークWに対して一体的に矢印方向に移動するようになっている。   In this ultrasonic addition laser arc hybrid welding apparatus 1, the laser head 3, the arc torch 4, and the ultrasonic cone 5 are all fixed to a frame (not shown), and are integrated with the workpiece W in the direction of the arrow. It is supposed to move.

この際、溶融する被加工部Waに照射する超音波ビームSの周波数は、10kHz〜10MHzとすることが望ましく、20〜100kHzとすることがより望ましい。
また、レーザビームLに対する超音波ビームSの照射角度θは、超音波ビームSの音圧で溶融金属Wmを効率的に押さえ込み得る角度、すなわち、0〜45°とすることが望ましい。
At this time, the frequency of the ultrasonic beam S applied to the workpiece Wa to be melted is preferably 10 kHz to 10 MHz, and more preferably 20 to 100 kHz.
Further, it is desirable that the irradiation angle θ of the ultrasonic beam S with respect to the laser beam L is an angle at which the molten metal Wm can be efficiently pressed by the sound pressure of the ultrasonic beam S, that is, 0 to 45 °.

この超音波付加レーザアークハイブリッド溶接装置1では、ワークWの被加工部Waに対してレーザヘッド3からレーザビームLを照射すると共にアークトーチ4からアークを生じさせ、これと同時に超音波コーン5から超音波ビームSを被加工部Waに照射しつつ、レーザヘッド3,アークトーチ4及び超音波コーン5をワークWに対して適宜溶接速度で一体的に移動させてレーザアークハイブリッド溶接を行う。   In this ultrasonic addition laser arc hybrid welding apparatus 1, a laser beam L is irradiated from a laser head 3 to a workpiece Wa of a workpiece W and an arc is generated from an arc torch 4. While irradiating the workpiece Wa with the ultrasonic beam S, the laser head 3, the arc torch 4 and the ultrasonic cone 5 are moved integrally with the workpiece W at an appropriate welding speed to perform laser arc hybrid welding.

この溶接の間、レーザビームLの照射及びアークの発生により溶融する被加工部Waの溶融金属Wmを超音波コーン5からの超音波ビームSの音圧で押圧するようにしているので、溶融金属Wmの攪拌が効率良く行われることとなり、その結果、内部欠陥であるブローホールや溶け込み不良の発生が少なく抑えられるうえ、溶融金属Wmが超音波ビームSの音圧で押さえ込まれる分だけ、スパッタ発生率の低減が図られることとなる。   During this welding, the molten metal Wm of the workpiece Wa that is melted by the irradiation of the laser beam L and the generation of the arc is pressed by the sound pressure of the ultrasonic beam S from the ultrasonic cone 5, so that the molten metal As a result, stirring of Wm is efficiently performed, and as a result, occurrence of blowholes and poor penetration as internal defects is suppressed, and spatter is generated as much as molten metal Wm is suppressed by the sound pressure of ultrasonic beam S. The rate will be reduced.

そこで、この超音波付加レーザアークハイブリッド溶接装置1により、レーザパワーを8.3kW、レーザ焦点はずし距離を5mm、溶接速度を1.2m/min、アーク電流及び電圧をそれぞれ300A及び27V、アークシールドガス(Ar+5%O2)の注入量を25l/min、バックシールドガス(Ar)の注入量を20l/min、フィラーワイヤ径を1.2φ、超音波ビームSの周波数を28kHz、レーザビームLに対する超音波ビームSの照射角度θを45°として、レーザアークハイブリッド溶接を行った際のビード幅及び溶け込み深さを調べたところ、図2に示す結果を得た。なお、図2において、超音波を付加しないでレーザアークハイブリッド溶接を行った際のビード幅及び溶け込み深さを比較例として併せて記載した。 Therefore, with this ultrasonic-added laser arc hybrid welding apparatus 1, the laser power is 8.3 kW, the laser defocusing distance is 5 mm, the welding speed is 1.2 m / min, the arc current and voltage are 300 A and 27 V, respectively, and the arc shielding gas. The injection amount of (Ar + 5% O 2 ) is 25 l / min, the injection amount of the back shield gas (Ar) is 20 l / min, the filler wire diameter is 1.2 φ, the frequency of the ultrasonic beam S is 28 kHz, and the frequency with respect to the laser beam L is super When the irradiation angle θ of the acoustic wave beam S was set to 45 ° and the bead width and penetration depth when laser arc hybrid welding was performed were examined, the results shown in FIG. 2 were obtained. In FIG. 2, the bead width and penetration depth when laser arc hybrid welding is performed without applying ultrasonic waves are also shown as comparative examples.

図2に示す結果から、この超音波付加レーザアークハイブリッド溶接装置1では、超音波を付加しないでレーザアークハイブリッド溶接を行った場合と比較して、ブローホールや溶け込み不良やスパッタの発生を少なく抑えつつ、ビード幅をほとんど増すことなく、溶け込み深さを大きくし得ることが実証できた。   From the results shown in FIG. 2, in this ultrasonic wave addition laser arc hybrid welding apparatus 1, compared with the case where laser arc hybrid welding is performed without applying ultrasonic waves, the occurrence of blowholes, poor penetration, and spatter is reduced. However, it has been demonstrated that the penetration depth can be increased with little increase in bead width.

図3は、本発明の実施形態による超音波付加レーザ加工装置を示しており、この実施形態による超音波付加レーザアークハイブリッド溶接装置11が先の参考形態による超音波付加レーザアークハイブリッド溶接装置1と相違するところは、レーザビームLと、超音波ビームSとを同軸で且つ同時に照射するべく、すなわち、レーザビームLに対する超音波ビームSの照射角度θを0°とするべく、レーザビームLの光軸LL上に超音波コーン15を配置した点にあり、他の構成は先の参考形態による超音波付加レーザ加工装置1と同じである。 FIG. 3 shows an ultrasonic wave addition laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The ultrasonic wave addition laser arc hybrid welding apparatus 11 according to this embodiment is an ultrasonic wave addition laser arc hybrid welding apparatus 1 according to the above-mentioned reference form. The difference is that the laser beam L and the ultrasonic beam S are irradiated coaxially and simultaneously, that is, the irradiation angle θ of the ultrasonic beam S with respect to the laser beam L is set to 0 °. The ultrasonic cone 15 is disposed on the optical axis LL, and the other configuration is the same as that of the ultrasonic wave addition laser processing apparatus 1 according to the previous reference embodiment.

図3に部分的に示すように、この超音波付加レーザアークハイブリッド溶接装置11の超音波コーン15は、レーザビームLの光軸LLと直交する方向で且つ互いに相反する側から光軸LLに向けて入射する超音波SSを光軸LL上に乗せる変換体15aと、光軸LL上に乗った超音波SSの振幅を拡大するブースタホーン15bと、振幅が拡大した超音波SSを超音波ビームSとして照射する振動子15cとを一体で有している。   As shown in part in FIG. 3, the ultrasonic cone 15 of this ultrasonic wave added laser arc hybrid welding apparatus 11 is directed in the direction orthogonal to the optical axis LL of the laser beam L and from the opposite side to the optical axis LL. A transducer 15a for placing the incident ultrasonic wave SS on the optical axis LL, a booster horn 15b for expanding the amplitude of the ultrasonic wave SS placed on the optical axis LL, and an ultrasonic beam S with the ultrasonic wave SS having an increased amplitude. And a vibrator 15c for irradiation as a unit.

この超音波付加レーザアークハイブリッド溶接装置11では、レーザビームLと、超音波ビームSとを同軸で照射するようにしているので、溶融金属Wmの攪拌がより一層効率良く行われることになり、ブローホールや溶け込み不良やスパッタ等の不具合の発生がより少なく抑えられることとなる。   In this ultrasonic wave added laser arc hybrid welding apparatus 11, the laser beam L and the ultrasonic beam S are irradiated coaxially, so that the molten metal Wm is stirred more efficiently, and blown. The occurrence of defects such as holes, poor penetration, and spatter can be suppressed to a minimum.

本発明に係る超音波付加レーザ加工装置の構成は、上記した実施形態における超音波付加レーザアークハイブリッド溶接装置11の構成に限定されるものではなく、他の構成として、超音波照射部が、図4に示すように、被加工部Waの溶融金属Wm上における照射スポットSPが矩形形状を成す超音波ビームを照射するものであってもよく、この場合には、超音波ビームによる溶融金属Wmの押圧範囲を絞り込み得ることとなって、レーザ切断に好適なものとなる。 Configuration of the ultrasonic additional laser machining apparatus according to the present invention is not limited to the configuration of the ultrasonic additional laser arc hybrid welding equipment 11 in the above embodiment, as another configuration, the ultrasonic wave irradiation unit, As shown in FIG. 4, the irradiation spot SP on the molten metal Wm of the workpiece Wa may be irradiated with an ultrasonic beam having a rectangular shape. In this case, the molten metal Wm by the ultrasonic beam is used. Thus, the pressing range can be narrowed down, which is suitable for laser cutting.

なお、上記した実施形態では、本発明に係る超音波付加レーザ加工装置としての超音波付加レーザアークハイブリッド溶接装置を例に挙げてしたが、これに限定されるものではなく、レーザ溶接装置の他にレーザ切断装置であってもよい。 In the above embodiments, the ultrasound additional laser arc hybrid welding equipment as ultrasonic additional laser machining apparatus according to the present invention is an example, not limited thereto, the laser welding apparatus other may be a laser cutting equipment.

11 超音波付加レーザアークハイブリッド溶接装置(超音波付加レーザ加工装置)
3 レーザヘッド(レーザ照射部
15 超音波コーン(超音波照射部)
L レーザビーム
LL レーザビームの光軸
S 超音波ビーム
SP 照射スポット
W ワーク
Wa 被加工部
Wm 溶融金属
11 Ultrasonic addition laser arc hybrid welding equipment (Ultrasonic addition laser processing equipment)
3 Laser head (laser irradiation part )
15 ultrasonic cone (ultrasonic irradiation part)
L Laser beam LL Laser beam optical axis S Ultrasonic beam SP Irradiation spot W Work Wa Workpiece part Wm Molten metal

Claims (4)

ワークの被加工部にレーザビームを照射すると共にアークを生じさせて該被加工部を溶融させながら、このレーザビームの照射及びアークの発生によって溶融する前記被加工部に、前記レーザビームと同軸で超音波ビームを照射して該超音波ビームの音圧で前記被加工部の溶融金属を押圧する
ことを特徴とする超音波付加レーザ加工方法。
While irradiating a workpiece with a laser beam and generating an arc to melt the workpiece, the workpiece to be melted by the irradiation of the laser beam and generation of the arc is coaxial with the laser beam. An ultrasonic added laser processing method, comprising: irradiating an ultrasonic beam and pressing the molten metal of the workpiece by the sound pressure of the ultrasonic beam.
前記超音波ビームを前記被加工部の溶融金属に照射した際の照射スポットが矩形形状を成している請求項1に記載の超音波付加レーザ加工方法。 The ultrasonic added laser processing method according to claim 1, wherein an irradiation spot when the ultrasonic beam is irradiated onto the molten metal of the processing part has a rectangular shape. ワークの被加工部にレーザビームを照射して該被加工部を溶融させるレーザ照射部と、
前記ワークの被加工部に対するレーザビームの照射に併せてアーク溶接を行うアークトーチと、
前記レーザ照射部からのレーザビームの照射及び前記アークトーチにおけるアークの発生と同時に超音波ビームを照射して、前記レーザビームの照射及びアークの発生によって溶融する前記被加工部の溶融金属を前記超音波ビームの音圧で押圧する超音波照射部を備え
前記レーザビームと、前記超音波ビームとを同軸で且つ同時に照射するべく、前記レーザビームの光軸上に前記超音波照射部を位置させている
ことを特徴とする超音波付加レーザ加工装置。
A laser irradiation unit for irradiating a workpiece with a laser beam to melt the workpiece;
An arc torch that performs arc welding in conjunction with the irradiation of the laser beam to the workpiece of the workpiece;
Simultaneously with the irradiation of the laser beam from the laser irradiation unit and the generation of the arc in the arc torch, the ultrasonic beam is irradiated, and the molten metal of the workpiece to be melted by the irradiation of the laser beam and the generation of the arc An ultrasonic irradiation unit that presses with the sound pressure of a sound beam ,
An ultrasonic addition laser processing apparatus , wherein the ultrasonic irradiation unit is positioned on an optical axis of the laser beam so that the laser beam and the ultrasonic beam are irradiated coaxially and simultaneously .
前記超音波照射部は、前記被加工部の溶融金属上における照射スポットが矩形形状を成す超音波ビームを照射する請求項に記載の超音波付加レーザ加工装置。 The ultrasonic addition laser processing apparatus according to claim 3 , wherein the ultrasonic irradiation unit irradiates an ultrasonic beam in which an irradiation spot on the molten metal of the processing part has a rectangular shape.
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