JP7428596B2 - レーザ・アークハイブリッド溶接装置 - Google Patents
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Description
これにより、溶け込み形状及び金属間化合物の生成位置の凹凸を容易かつ効果的に形成することができる。
図1は、本開示の実施の形態1に従うレーザ・アークハイブリッド溶接装置の全体構成を示す図である。図1を参照して、レーザ・アークハイブリッド溶接装置1(以下、単に「ハイブリッド溶接装置1」と称する場合がある。)は、溶接トーチ10と、溶接ワイヤ20と、溶接電源装置30と、レーザトーチ40と、レーザ発振装置60とを備える。
上記の実施の形態1では、溶接トーチ10及び溶接電源装置30から成るアーク溶接装置の出力を周期的に変化させるものとしたが、この実施の形態2では、レーザトーチ40及びレーザ発振装置60から成るレーザ照射装置の出力を周期的に変化させる。
接合部への入熱量(J)が多いと、溶融池の凝固速度が遅くなることにより、溶接に伴なって生成される金属間化合物の生成量が多くなる。レーザは、通常、照射領域における照射エネルギ密度を高めて効果的に部材を溶融するために、照射領域においてフォーカスが合うように焦点が調整される。しかしながら、この場合、接合部への入熱量が多くなり、上述のように、金属間化合物の生成量が増加することにより接合強度が低下する可能性がある。
Claims (5)
- 異材接合に用いられるレーザ・アークハイブリッド溶接装置であって、
接合部に向けてレーザを照射するように構成されたレーザ照射装置と、
前記接合部との間にアークを発生させるように構成されたアーク溶接装置とを備え、
前記レーザ照射装置及び前記アーク溶接装置の少なくとも一方は、自装置からの出力を第1周波数から第2周波数の間の周波数で変化させるように構成され、
前記第1周波数は、所定の溶接速度で溶接が行なわれる場合に、溶接進行方向の出力変動の周期が12mmとなる周波数であり、
前記第2周波数は、前記溶接速度で溶接が行なわれる場合に、前記出力変動の周期が2mmとなる周波数であり、
前記溶接速度は、0.8m/分から2.0m/分である、レーザ・アークハイブリッド溶接装置。 - 前記レーザ照射装置は、レーザが照射される照射領域の形状を調整するように構成された調整機構を含み、
前記調整機構は、前記レーザ照射装置に前記調整機構が設けられない場合に比べて前記照射領域を溶接の幅方向に拡大するとともに、前記照射領域の形状を調整することによってレーザによる入熱量の前記幅方向の分布が所定のプロファイルを有するように構成され、
前記所定のプロファイルは、前記幅方向の中央部における前記入熱量が前記幅方向の端部における前記入熱量以下となるプロファイルである、請求項1に記載のレーザ・アークハイブリッド溶接装置。 - 前記レーザ照射装置は、レーザ出力を前記周波数で変化させるように構成され、
前記アーク溶接装置は、溶接電流の平均値が一定となるアークを発生させるように構成される、請求項1又は請求項2に記載のレーザ・アークハイブリッド溶接装置。 - 前記アーク溶接装置は、溶接電流の平均値を前記周波数で揺動させるように構成され、
前記レーザ照射装置は、一定出力のレーザを前記接合部に照射するように構成される、請求項1又は請求項2に記載のレーザ・アークハイブリッド溶接装置。 - 前記周波数での前記溶接電流平均値の変化幅は、10Aから100Aである、請求項4に記載のレーザ・アークハイブリッド溶接装置。
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