JP7037717B2 - Welding method - Google Patents
Welding method Download PDFInfo
- Publication number
- JP7037717B2 JP7037717B2 JP2017131594A JP2017131594A JP7037717B2 JP 7037717 B2 JP7037717 B2 JP 7037717B2 JP 2017131594 A JP2017131594 A JP 2017131594A JP 2017131594 A JP2017131594 A JP 2017131594A JP 7037717 B2 JP7037717 B2 JP 7037717B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- wall member
- work
- welded portion
- shield 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
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
本発明は、溶接方法に関し、特に、溶接部をシールドガスで封止するための溶接方法に関する。
The present invention relates to a welding method, and more particularly to a welding method for sealing a welded portion with a shield gas.
例えば、金属同士を溶接する際、溶接部の酸化や窒化を抑制するため、溶接部をシールドガスで封止した状態を保持することが一般的に行われている(特許文献1、特許文献2等参照)。
For example, when welding metals to each other, it is generally practiced to keep the welded portion sealed with a shield gas in order to suppress oxidation and nitriding of the welded portion (
例えば、特許文献1には、レーザ照射ヘッドとともに溶接部に沿ってシールドトレーラを移動させることにより、溶接部にシールドガスを充填させた状態で溶接を行う溶接装置が開示されている。また、特許文献2には、溶接部の全体を覆う溶接チャンバーを移動可能に配置し、溶接チャンバー内を減圧環境状態にして溶接を行う溶接装置が開示されている。
For example,
しかしながら、特許文献1に記載されたシールドトレーラは、溶接部を有するワークが平面形状である場合には使用できるものの、ワークが曲面形状である場合には、シールドトレーラとワークとの間に隙間ができてしまい、溶接部をシールドガスで封止することが困難であるという問題があった。
However, although the shield trailer described in
また、特許文献2に記載された溶接チャンバーは、溶接部を有するワークが曲面形状である場合にも使用することができるものの、溶接する範囲が大きい場合には溶接チャンバーが大型化してしまい、溶接部を有するワークが小型の場合には溶接チャンバーを設置することが困難であるという問題があった。
Further, the welding chamber described in
本発明はかかる問題点に鑑み創案されたものであり、溶接部を有するワークが曲面形状である場合であっても、溶接する範囲やワークの大きさに拘わらず、溶接部をシールドガスで容易に封止することができる、溶接方法を提供することを目的とする。
The present invention has been devised in view of such a problem, and even when the work having a welded portion has a curved surface shape, the welded portion can be easily welded with a shield gas regardless of the range to be welded or the size of the work. It is an object of the present invention to provide a welding method that can be sealed in.
本発明によれば、中空部を有する本体と、前記中空部の開口部に装着されて前記中空部を密閉する蓋部材と、を備え、溶接部が前記本体と前記蓋部材との境界線により構成されたワークの溶接方法であって、前記溶接部の外周を囲うように前記本体上に配置され、前記本体の表面に密着する設置面を備えた環状又は筒状の壁部材を含む溶接治具を用意する第一ステップと、前記溶接治具を前記本体上に配置する第二ステップと、前記壁部材によって囲まれた空間にシールドガスを供給する第三ステップと、前記溶接部を前記シールドガスで封止した状態を保持しながら溶接する第四ステップと、を含むことを特徴とする溶接方法が提供される。
According to the present invention, a main body having a hollow portion and a lid member attached to the opening of the hollow portion to seal the hollow portion are provided, and a welded portion is provided by a boundary line between the main body and the lid member. A method of welding a configured work, which includes an annular or tubular wall member arranged on the main body so as to surround the outer periphery of the welded portion and having an installation surface in close contact with the surface of the main body. The first step of preparing the tool, the second step of arranging the welding jig on the main body, the third step of supplying the shield gas to the space surrounded by the wall member, and the shielding of the welded portion. A welding method comprising a fourth step of welding while maintaining a gas-sealed state is provided.
上述した本発明に係る溶接方法によれば、壁部材を有する溶接治具によって溶接部の外周のみを囲い、該壁部材の設置面をワークの表面に密着させたことにより、ワークと壁部材との間の隙間を低減することができ、壁部材によって囲まれた空間にシールドガスを供給することによって、溶接部をシールドガスで封止することができる。
According to the welding method according to the present invention described above, only the outer periphery of the welded portion is surrounded by a welding jig having a wall member, and the installation surface of the wall member is brought into close contact with the surface of the work, whereby the work and the wall are formed. The gap between the members can be reduced, and the welded portion can be sealed with the shield gas by supplying the shield gas to the space surrounded by the wall members.
また、本発明に係る溶接方法によれば、ワークや溶接部の形状に応じて溶接治具を容易に設計することができ、溶接部を有するワークが曲面形状である場合であっても、溶接する範囲やワークの大きさに拘わらず、溶接部をシールドガスで容易に封止することができる。
Further, according to the welding method according to the present invention, a welding jig can be easily designed according to the shape of the work or the welded portion, and even when the work having the welded portion has a curved surface shape. The welded portion can be easily sealed with the shield gas regardless of the welding range and the size of the work.
以下、本発明の実施形態について図1(a)~図4を用いて説明する。ここで、図1は、溶接部を有するワークの一例を示す斜視図であり、(a)は溶接する部品を分離した状態、(b)は溶接する部品を組み合わせた状態、を示している。図2は、本発明の第一実施形態に係る溶接治具を示す図であり、(a)は斜視図、(b)は図2(a)におけるB-B線矢視断面図、を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A to 4A. Here, FIG. 1 is a perspective view showing an example of a work having a welded portion, (a) shows a state in which parts to be welded are separated, and (b) shows a state in which parts to be welded are combined. 2A and 2B are views showing a welding jig according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2A is a perspective view, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 2A. ing.
本発明の一実施形態に係る溶接方法は、例えば、図1(a)~図3に示したように、溶接部Wの外周のみを囲うようにワーク1上に配置され、ワーク1の表面に密着する設置面21aを備えた壁部材21を含む溶接治具2を用意する第一ステップと、溶接治具2をワーク1上に配置する第二ステップと、壁部材21によって囲まれた空間にシールドガスGを供給する第三ステップと、溶接部WをシールドガスGで封止した状態を保持しながら溶接する第四ステップと、を含んでいる。
The welding method according to the embodiment of the present invention is arranged on the
ワーク1は、例えば、図1(a)及び図1(b)に示したように、中空部11aを有する本体11と、中空部11aの開口部に装着されて中空部11aを密閉する蓋部材12と、を備えている。溶接部Wは、本体11と蓋部材12との境界線によって構成される。なお、ここでは、ワーク1が半球体形状を有する場合を図示しているが、ワーク1の形状はかかる形状に限定されるものではない。例えば、ワーク1は、凹面、凸面又は凹凸面によって形成される曲面形状を有する板材等であってもよい。
The
溶接治具2は、図2(a)及び図2(b)に示したように、溶接部Wの外周のみを囲うようにワーク1上に配置される壁部材21と、壁部材21によって囲まれた空間にシールドガスGを供給するシールドガス供給手段22と、を備え、壁部材21は、ワーク1の表面の面形状に沿った設置面21aを備えている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
壁部材21は、溶接部Wの外周を囲い得る環状又は筒状に形成される。ここでは、溶接部Wが円形状であることから、壁部材21をリング形状に形成しているが、かかる形状に限定されるものではない。例えば、壁部材21は、矩形形状や楕円形状等あってもよい。
The
また、壁部材21は、金属製であってもよいし、耐熱性のある樹脂製であってもよい。また、壁部材21は、一体成形品であってもよいし、複数の部品を組み付けて形成するモジュール品であってもよい。
Further, the
また、壁部材21の形状を設計する際には、図3に示したように、溶接部Wとの水平距離D及び高さHに留意する必要がある。具体的には、高さHは、ワーク1に溶接治具2を配置した状態で、壁部材21の上端が溶接部Wの位置よりも高い位置となるように設計する必要がある。また、水平距離Dは、溶接時における溶接トーチ3の稼働領域と壁部材21とが干渉しないように設計する必要がある。
Further, when designing the shape of the
壁部材21の設置面21aは、図3に示したように、ワーク1上の所定の位置に溶接治具2を配置したときに、壁部材21とワーク1との間における隙間を低減することができように設計される。具体的には、設置面21aは、ワーク1を設置する場所におけるワーク1の面形状と一致する形状に形成される。なお、壁部材21とワーク1との隙間は、シールドガスGの供給量よりもシールドガスGの漏れ量が十分に少なくなる範囲内において許容することができる。
As shown in FIG. 3, the
また、壁部材21の上端面21bは、例えば、図2(b)に示したように、同一の高さを有する水平面によって構成される。なお、図示しないが、上端面21bは、設置面21aに対して高さHを有する設置面21aと同一の面形状によって構成されていてもよい。要するに、壁部材21は、ワーク1に密着する設置面21a及び所定の高さH以上の高さを有していれば、上端面21bの形状は任意である。
Further, the
シールドガス供給手段22は、例えば、図2(a)及び図2(b)に示したように、壁部材21の側面から空間にシールドガスGを供給するガス噴出孔22aと、壁部材21の内部に形成されたマニホールド22bと、マニホールド22bにシールドガスGを供給するガス供給口22cと、ガス供給口22cに接続されるガス供給源22dと、を備えている。
The shield gas supply means 22 is, for example, as shown in FIGS. 2A and 2B, a
ガス噴出孔22aは、壁部材21の内側面21cに形成されている。また、壁部材21の内部には環状の空間を形成するマニホールド22bが形成されており、ガス噴出孔22aはマニホールド22bと連通するように形成されている。また、ガス供給口22cは、壁部材21の外側面21dにマニホールド22bと連通するように形成されている。ガス供給口22cは、配管又はホースを介してガス供給源22dに接続されている。
The
ガス供給源22dは、例えば、シールドガスGが封入されたガスボンベである。シールドガスGは、溶接時に溶融金属と空気との接触を遮断する不活性ガスであり、溶接部Wの酸化や窒化を抑制する気体である。本実施形態では、溶接部Wは外周のみが溶接治具2によって囲まれており、上方が開放されていることから、シールドガスGは、アルゴンガスや炭酸ガス等のように、空気よりも比重が大きい不活性ガスであることが好ましい。
The
なお、シールドガス供給手段22は、上述した構成に限定されるものではなく、例えば、ガス噴出孔22a、マニホールド22b及びガス供給口22cを省略し、壁部材21によって囲まれた空間にガス供給源22dから配管やホース等を介して直接的にシールドガスGを供給するようにしてもよい。
The shield gas supply means 22 is not limited to the above-described configuration. For example, the
ここで、上述した溶接治具2を用いて溶接する場合について、図3を参照しつつ説明する。図3は、本発明の一実施形態に係る溶接方法を示す図である。溶接治具2は、対象の溶接部Wを有するワーク1の表面の形状に合わせて設計され、製作される(第一ステップ)。
Here, a case of welding using the above-mentioned
次に、ワーク1の表面に溶接治具2を配置し、溶接部Wの外周を囲う(第二ステップ)。このとき、溶接治具2の設置面がワーク1の表面に密着する形状を有していることから、所定の位置に溶接治具2に配置するだけでワーク1と溶接治具2との隙間を低減することができる。また、溶接治具2を固定するために、設置面21aに接着剤を塗布又は貼付するようにしてもよい。また、溶接後にワーク1の表面を機械加工するような場合には、溶接治具2をワーク1にスポット溶接等により固定してもよい。
Next, the
次に、ガス供給源22dの栓を開封し、壁部材21にシールドガスGを供給する。壁部材21に供給されたシールドガスGは、マニホールド22bを経由してガス噴出孔22aから壁部材21によって囲まれた空間に供給される(第三ステップ)。シールドガスGは、空気よりも比重が大きいことから、壁部材21によって囲まれた空間に滞留し充填される。なお、図3において、シールドガスGが充填された状態を灰色に塗り潰して表示している。
Next, the plug of the
次に、溶接部Wを溶接装置で溶接する(第四ステップ)。溶接装置は、例えば、レーザ溶接装置である。レーザ溶接装置は、例えば、レーザビームを生成するレーザ発振器(図示せず)と、レーザビームを集光させて照射する光学系を含む溶接トーチ3(レーザヘッド)と、レーザ発振器からレーザヘッドにレーザビームを搬送する光ファイバ(図示せず)と、を備えている。また、溶接トーチ3(レーザヘッド)は、ロボットアーム等の移動手段(図示せず)に接続されており、任意の位置に移動可能に構成されている。 Next, the welded portion W is welded with a welding device (fourth step). The welding device is, for example, a laser welding device. The laser welding apparatus includes, for example, a laser oscillator (not shown) that generates a laser beam, a welding torch 3 (laser head) that includes an optical system that focuses and irradiates the laser beam, and a laser from the laser oscillator to the laser head. It is equipped with an optical fiber (not shown) that carries a beam. Further, the welding torch 3 (laser head) is connected to a moving means (not shown) such as a robot arm, and is configured to be movable to an arbitrary position.
かかるレーザ溶接装置は、光学系を埃やスパッタ等から保護するために、溶接トーチ3(レーザヘッド)の先端に配置された保護ウインド31を備えていてもよい。また、レーザ溶接装置は、保護ウインド31をスパッタ等から保護するエアナイフ4を備えていてもよい。エアナイフ4は、保護ウインド31の表面に高圧ガスを噴き出す装置である。
Such a laser welding apparatus may include a
なお、レーザ溶接装置及びエアナイフ4は、市販されている装置を任意に選択して利用することができることから、図3では構成を簡略化して図示している。
Since the laser welding device and the
また、溶接時には、壁部材21によって囲まれた空間にシールドガス供給手段22によりシールドガスGを供給し続けながら溶接することが好ましい。かかる処理によって、溶接部WをシールドガスGで封止した状態を保持することができる。
Further, at the time of welding, it is preferable to perform welding while continuously supplying the shield gas G to the space surrounded by the
上述した本実施形態に係る溶接治具2を用いた溶接方法によれば、壁部材21を有する溶接治具2によって溶接部Wの外周のみを囲い、壁部材21の設置面21aをワーク1の表面に密着させたことにより、ワーク1と壁部材21との間の隙間を低減することができ、壁部材21によって囲まれた空間にシールドガスGを供給することによって、溶接部WをシールドガスGで封止することができる。
According to the welding method using the
また、本実施形態に係る溶接治具2によれば、ワーク1や溶接部Wの形状に応じて溶接治具2を容易に設計することができ、溶接部Wを有するワーク1が曲面形状である場合であっても、溶接する範囲やワーク1の大きさに拘わらず、溶接部WをシールドガスGで容易に封止することができる。なお、本実施形態に係る溶接治具2は、溶接部Wを有するワーク1が平面形状である場合にも使用することができる。
Further, according to the
次に、本発明の第二実施形態に係る溶接治具について、図4を参照しつつ説明する。ここで、図4は、本発明の第二実施形態に係る溶接治具を示す図である。なお、上述した第一実施形態に係る溶接治具2と同じ構成部品については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
Next, the welding jig according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, FIG. 4 is a diagram showing a welding jig according to the second embodiment of the present invention. The same components as those of the
図4に示したように、壁部材21を有する溶接治具2をワーク1上に配置したときに、壁部材21によって囲まれた空間におけるワーク1(蓋部材12)の表面が壁部材21の高さHよりも低い場合がある。この場合、シールドガスGを充填する空間が広くなってしまうことから、壁部材21によって囲まれた空間に供給するシールドガスGの使用量が増大したり、シールドガスGを充填するのに時間を要したりすることとなる。
As shown in FIG. 4, when the
そこで、第二実施形態に係る溶接治具2では、溶接部Wを挟んで壁部材21と対向するように配置される第二壁部材23を使用している。第二壁部材23は、例えば、ワーク1の表面に密着する設置面23aと、壁部材21の上端面21bよりも高い位置に配置される上端面23bと、を備えている。
Therefore, in the
第二壁部材23は、例えば、リング状に形成されるが、矩形形状や楕円形状を有する環状又は筒状に形成されていてもよい。また、第二壁部材23は、中空部を有しないブロック体や板状体であってもよい。また、第二壁部材23は、接着剤やスポット溶接によりワーク1に固定してもよいし、壁部材21と連結させて固定するようにしてもよい。
The
かかる第二壁部材23を配置することにより、壁部材21と第二壁部材23との間に溶接部Wの両側を囲う溝形状の空間を形成することができ、シールドガスGを充填する空間の容量を小さくすることができ、シールドガスGの使用量を低減し、シールドガスGの充填時間を短縮することができる。
By arranging the
本発明は、上述した実施形態に限定されず、例えば、レーザ溶接以外の溶接(例えば、アーク溶接等)にも適用することができる等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention, for example, the present invention can be applied to welding other than laser welding (for example, arc welding). Of course there is.
1 ワーク
2 溶接治具
3 溶接トーチ
4 エアナイフ
11 本体
11a 中空部
12 蓋部材
21 壁部材
21a 設置面
21b 上端面
21c 内側面
21d 外側面
22 シールドガス供給手段
22a ガス噴出孔
22b マニホールド
22c ガス供給口
22d ガス供給源
23 第二壁部材
23a 設置面
23b 上端面
31 保護ウインド
G シールドガス
W 溶接部
1
Claims (1)
前記溶接部の外周を囲うように前記本体上に配置され、前記本体の表面に密着する設置面を備えた環状又は筒状の壁部材を含む溶接治具を用意する第一ステップと、
前記溶接治具を前記本体上に配置する第二ステップと、
前記壁部材によって囲まれた空間にシールドガスを供給する第三ステップと、
前記溶接部を前記シールドガスで封止した状態を保持しながら溶接する第四ステップと、
を含むことを特徴とする溶接方法。
Welding of a workpiece having a main body having a hollow portion and a lid member attached to the opening of the hollow portion to seal the hollow portion, and the welded portion formed by a boundary line between the main body and the lid member. It ’s a method,
The first step of preparing a welding jig including an annular or cylindrical wall member arranged on the main body so as to surround the outer periphery of the welded portion and having an installation surface in close contact with the surface of the main body.
The second step of arranging the welding jig on the main body,
The third step of supplying the shield gas to the space surrounded by the wall member,
The fourth step of welding while maintaining the state in which the welded portion is sealed with the shield gas,
A welding method comprising.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017131594A JP7037717B2 (en) | 2017-07-05 | 2017-07-05 | Welding method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017131594A JP7037717B2 (en) | 2017-07-05 | 2017-07-05 | Welding method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019013939A JP2019013939A (en) | 2019-01-31 |
JP7037717B2 true JP7037717B2 (en) | 2022-03-17 |
Family
ID=65358258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017131594A Active JP7037717B2 (en) | 2017-07-05 | 2017-07-05 | Welding method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7037717B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114523193B (en) * | 2022-04-24 | 2022-07-29 | 中国工程物理研究院材料研究所 | Laser strengthening processing device |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5121061Y2 (en) * | 1972-06-14 | 1976-06-01 |
-
2017
- 2017-07-05 JP JP2017131594A patent/JP7037717B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019013939A (en) | 2019-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5141034B2 (en) | Laser processing apparatus and laser processing method | |
JP2001314985A (en) | Laser beam welding method and laser beam welding device | |
JP5849804B2 (en) | Secondary battery welding apparatus and method of manufacturing secondary battery | |
JP7037717B2 (en) | Welding method | |
KR100787855B1 (en) | Method for making a closed container, said closed container and its components | |
JP2017131904A (en) | Atmosphere control laser processing head and atmosphere control laser processing method | |
EP1992444B1 (en) | Underwater repair welding method | |
JP6670033B2 (en) | Laser metal cladding equipment | |
KR101851228B1 (en) | Gas pocket for welding pipes | |
JP7315514B2 (en) | Gas shield jig and gas shield welding equipment | |
CN111069744A (en) | Method for controlling shape and position dimensions of 5-meter-diameter spherical box bottom through assembling and welding | |
CN108237360B (en) | Staving and bottom cover girth welding tooling | |
JP5213245B2 (en) | Laser welding equipment | |
JP2008000764A (en) | Method, device and equipment for laser beam welding | |
CN211102150U (en) | Laser welding device for sheet metal processing | |
JP2021059772A (en) | Manufacturing method of laminate molded product and laminate molded product | |
JP2019166534A (en) | Shield box, welding device and welding method | |
JP2021161460A (en) | Method for producing modeled object | |
JP5033704B2 (en) | Jig unit and circumferential welding apparatus using the same | |
KR20130070984A (en) | Shielding jig for pipe welding | |
US3673373A (en) | Weld support for welding apparatus | |
US9844829B2 (en) | Welding torch with upper and lower shielding gas flow and welding method using welding torch for horizontal welding | |
JP7370293B2 (en) | Laser processing equipment and laser processing method | |
JP6892542B1 (en) | Manufacturing method of modeled object and modeled object | |
EP3762174B1 (en) | Joining device for joining a stud to a workpiece comprising a protective gas mouthpiece |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200608 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210317 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210510 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210708 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211004 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211125 |
|
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: 20220203 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220216 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7037717 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |