JPH0332481A - レーザ肉盛溶接装置 - Google Patents
レーザ肉盛溶接装置Info
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- JPH0332481A JPH0332481A JP1167960A JP16796089A JPH0332481A JP H0332481 A JPH0332481 A JP H0332481A JP 1167960 A JP1167960 A JP 1167960A JP 16796089 A JP16796089 A JP 16796089A JP H0332481 A JPH0332481 A JP H0332481A
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Links
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Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ｔＬ業上の利用分野）
本発明はレーザビームによる肉盛溶接装置に係り、特に
はハーフ主う−により本ビームを分割して、肉１１？１
１接時、ワークの予熱、本溶接、溶接後のリメルトの３
工程が連続して行われるレーザ肉盛溶接に関する。
はハーフ主う−により本ビームを分割して、肉１１？１
１接時、ワークの予熱、本溶接、溶接後のリメルトの３
工程が連続して行われるレーザ肉盛溶接に関する。
（従来の技術）
レーザビームによるクラツディング、アロイングにおい
ては、ワークの肉盛を行う部分を予め所定温度にまで暖
めて置いてから、本溶接を実施して肉盛層での欠陥の発
生を防止し、次に第４図に示すごとく溶接ビードの重ね
合わせ部をリメルトすることで、ビード形状を俺正、溶
接仕上がり面の面粗さを改善している。
ては、ワークの肉盛を行う部分を予め所定温度にまで暖
めて置いてから、本溶接を実施して肉盛層での欠陥の発
生を防止し、次に第４図に示すごとく溶接ビードの重ね
合わせ部をリメルトすることで、ビード形状を俺正、溶
接仕上がり面の面粗さを改善している。
（発明が解決しようとするｌ１ｌ）
前述したように、レーザ内盤溶接に際して、行われてい
る予熱、本溶接、リメルトの３工程は、それぞれ独立し
て実施されている。予熱に際しては、ワーク全体を予熱
するため予熱に時間がかかり、しかも広籠囲での予熱の
ため、場所によっては本溶接時にワーク面が必要予熱温
度よりかなり低下した状態となることがある。又溶接ビ
ードの重ね合わせ部のリメルトに際しては、本溶接実施
後に新たにリメルト部位にレーザビームを合わせること
が、困難な上に、時間が経過してからのリメル上では、
溶接ビードの重ね合わせ部分は温度が低下しすぎている
ため、ビード形状の修正・改善にはあまり効果があがら
ない０本発明は上記問題に着目し、レーザビームの通過
線上に複数のハーフミラ−を設置して、本ビームと分割
ビームで、ワークの予熱、本溶接、リメルトの３工程が
連続して行われるレーザ肉盛溶接装置の提供を目的とし
ている。
る予熱、本溶接、リメルトの３工程は、それぞれ独立し
て実施されている。予熱に際しては、ワーク全体を予熱
するため予熱に時間がかかり、しかも広籠囲での予熱の
ため、場所によっては本溶接時にワーク面が必要予熱温
度よりかなり低下した状態となることがある。又溶接ビ
ードの重ね合わせ部のリメルトに際しては、本溶接実施
後に新たにリメルト部位にレーザビームを合わせること
が、困難な上に、時間が経過してからのリメル上では、
溶接ビードの重ね合わせ部分は温度が低下しすぎている
ため、ビード形状の修正・改善にはあまり効果があがら
ない０本発明は上記問題に着目し、レーザビームの通過
線上に複数のハーフミラ−を設置して、本ビームと分割
ビームで、ワークの予熱、本溶接、リメルトの３工程が
連続して行われるレーザ肉盛溶接装置の提供を目的とし
ている。
（課題を解決するための手段）
上記目的を遠戚するため、レーザビームによるクラツデ
ィング、アロイングにおいて、照射されるレーザビーム
の照射線上に、本ビームを分割する複数のハーフミラ−
を設置するとともに、本ビームをワーク上に、分割ビー
ムの１つを溶接進行方向の前方で、本ビームと一定量先
行する位置に、他の分割ビームを溶接ビードの重ね合わ
せ部で本ビームの斜後方の位置にそれぞれ焦点が合うよ
う配置したことを特徴とするレーザ肉盛溶接装置とした
。
ィング、アロイングにおいて、照射されるレーザビーム
の照射線上に、本ビームを分割する複数のハーフミラ−
を設置するとともに、本ビームをワーク上に、分割ビー
ムの１つを溶接進行方向の前方で、本ビームと一定量先
行する位置に、他の分割ビームを溶接ビードの重ね合わ
せ部で本ビームの斜後方の位置にそれぞれ焦点が合うよ
う配置したことを特徴とするレーザ肉盛溶接装置とした
。
（作 用）
上記構成によれば、本ビームと一定量先行する位置に照
射される分割ビームにより、本ビームの照射が行われる
時期にワーム上が最適温度となるよう予熱され、本ビー
ムによるクラツディングが行われ、引続き本ビームによ
る照射が高温となっている溶接ビードの重ね合わせ部を
他の分割ビームにより照射して、ビード形状を修正する
。
射される分割ビームにより、本ビームの照射が行われる
時期にワーム上が最適温度となるよう予熱され、本ビー
ムによるクラツディングが行われ、引続き本ビームによ
る照射が高温となっている溶接ビードの重ね合わせ部を
他の分割ビームにより照射して、ビード形状を修正する
。
（実施例）
以下本発明Ｃもとづくレーザ肉！！＋９接装置の実施例
につき、図面を参照して説明する。第１図は、本発明実
施例にもとづくレーザ肉盛溶接装置の概念図、第２図は
第１図のＺ挽回、第３図（ａ）はレーザ肉盛溶接装置の
予熱用ビームによるワーク面での温度推移説明図、第３
図（ｂ）はレーザ肉盛溶接装置の予熱用ビームの位置と
予熱温度との関連図、第４図は溶接ビード重ね合わせ部
におけるリメルト前後の比較説明図である。照射される
本ビーム１の照射線上に２コのハーフミラ−２，３を設
置し、本ビーム１をワーク上のＢ点を照射する本ビーム
１ａとハーフミラ−２により反射さ毘予熱用反射えシー
４を経て、溶接進行方向の前方で、前記本ビーム１ａよ
り６〜１２ ｎ程度先行するＡ点を照射する予熱用ビー
ムｌｂ、ハーフミラー３により反射されリメルト用反射
ミラー５を経て、溶接ビードの重ね合わせ部で、前記本
ビームｌａの斜後方Ｃ点を照射するリメル本ビームｌｃ
に分割する構成となっている。第３図（ａ）に示すごと
く、予熱ビーム１ｂにより照射されるＡ点の温度は照射
後、短時間のうちに温度上昇が認められるが〈予熱ビー
ムの照射点が移動するに伴い温度は次第に低下する傾向
にあるので、本発明によるレーザ肉！Ｉ溶接装置の移動
速度から、第３図（ｂ）に示すごとく、予熱用ビームｔ
ｂがＡ点を照射してから、本ビームｌａがＡ点に達した
時、Ａ点の温度が３５０〜５５０℃の範囲に維持される
よう、予熱用ビームｌｂの照射位置を溶接進行方向の前
方で、本ビームｌａの照射位置から６〜１２ｎ先行する
よう配置しである０次に作動について説明する０本ビー
ム１は１部がハーフえジー２．３により反射され、予熱
用ビームｌｂ、リメルト本ビームＩＣとなるが残りはハ
ーフミラ−２，３を透過して、本ビームｌａとなり、ワ
ーク上のＢ点を照射するが、咳Ｂ点にはノズル６からパ
ウダ７が供給されているため、該パウダ７は前記ビーム
１ａにより溶融されてワーク表面にクラツディング、ア
ロイングが行われるが、これに先立ち予熱用ビームｌｂ
がＢ点を通過した時、ワーク上を照射しているので、予
熱用ビーム１ｂがＡ点に達した時にはＢ点はクラツディ
ング、アロイングを行うに最適の温度にまで予熱されて
いることになる。リメルト本ビ−ム１ａの照射位置Ｃが
、溶接ビードの重ね合わせ部で、本ビームｌａの照射位
置Ａより僅かに斜後方になるよう配置されているので、
溶接ビードの重ね合わせ部分は本ビーム１ａとリメルト
用ビーム１ｃの熱影響を同時に受けることになり、溶接
ビードの重ね合わせ部分を単独でリメルトする時に比べ
て、３０〜４０％減のエネルギーを使用して、アロイン
グが行われ、第４図に示すように凝固ラインがＤからＤ
′に移動し、その結果溶接進行方向に均一に凝固が進み
ビード面粗さが改善される。
につき、図面を参照して説明する。第１図は、本発明実
施例にもとづくレーザ肉盛溶接装置の概念図、第２図は
第１図のＺ挽回、第３図（ａ）はレーザ肉盛溶接装置の
予熱用ビームによるワーク面での温度推移説明図、第３
図（ｂ）はレーザ肉盛溶接装置の予熱用ビームの位置と
予熱温度との関連図、第４図は溶接ビード重ね合わせ部
におけるリメルト前後の比較説明図である。照射される
本ビーム１の照射線上に２コのハーフミラ−２，３を設
置し、本ビーム１をワーク上のＢ点を照射する本ビーム
１ａとハーフミラ−２により反射さ毘予熱用反射えシー
４を経て、溶接進行方向の前方で、前記本ビーム１ａよ
り６〜１２ ｎ程度先行するＡ点を照射する予熱用ビー
ムｌｂ、ハーフミラー３により反射されリメルト用反射
ミラー５を経て、溶接ビードの重ね合わせ部で、前記本
ビームｌａの斜後方Ｃ点を照射するリメル本ビームｌｃ
に分割する構成となっている。第３図（ａ）に示すごと
く、予熱ビーム１ｂにより照射されるＡ点の温度は照射
後、短時間のうちに温度上昇が認められるが〈予熱ビー
ムの照射点が移動するに伴い温度は次第に低下する傾向
にあるので、本発明によるレーザ肉！Ｉ溶接装置の移動
速度から、第３図（ｂ）に示すごとく、予熱用ビームｔ
ｂがＡ点を照射してから、本ビームｌａがＡ点に達した
時、Ａ点の温度が３５０〜５５０℃の範囲に維持される
よう、予熱用ビームｌｂの照射位置を溶接進行方向の前
方で、本ビームｌａの照射位置から６〜１２ｎ先行する
よう配置しである０次に作動について説明する０本ビー
ム１は１部がハーフえジー２．３により反射され、予熱
用ビームｌｂ、リメルト本ビームＩＣとなるが残りはハ
ーフミラ−２，３を透過して、本ビームｌａとなり、ワ
ーク上のＢ点を照射するが、咳Ｂ点にはノズル６からパ
ウダ７が供給されているため、該パウダ７は前記ビーム
１ａにより溶融されてワーク表面にクラツディング、ア
ロイングが行われるが、これに先立ち予熱用ビームｌｂ
がＢ点を通過した時、ワーク上を照射しているので、予
熱用ビーム１ｂがＡ点に達した時にはＢ点はクラツディ
ング、アロイングを行うに最適の温度にまで予熱されて
いることになる。リメルト本ビ−ム１ａの照射位置Ｃが
、溶接ビードの重ね合わせ部で、本ビームｌａの照射位
置Ａより僅かに斜後方になるよう配置されているので、
溶接ビードの重ね合わせ部分は本ビーム１ａとリメルト
用ビーム１ｃの熱影響を同時に受けることになり、溶接
ビードの重ね合わせ部分を単独でリメルトする時に比べ
て、３０〜４０％減のエネルギーを使用して、アロイン
グが行われ、第４図に示すように凝固ラインがＤからＤ
′に移動し、その結果溶接進行方向に均一に凝固が進み
ビード面粗さが改善される。
（発明の効果）
以上説明したように本発明のレーザ肉盛溶接装置によれ
ば、レーザビームによるクラツディング、アロイングに
際して要求される予熱、本溶接、リメルトの３工程が、
予熱用ビーム、本ビーム、リメルト用ビームを使用して
連続して行われるため、エネルギーを無駄なく使用して
、肉盛層の欠陥発生防止、溶接ビードの形状を改善して
、表面を滑かに仕上げることができると共に、肉ｔ＆溶
接作業も高速化されるので、作業効率が向上する。
ば、レーザビームによるクラツディング、アロイングに
際して要求される予熱、本溶接、リメルトの３工程が、
予熱用ビーム、本ビーム、リメルト用ビームを使用して
連続して行われるため、エネルギーを無駄なく使用して
、肉盛層の欠陥発生防止、溶接ビードの形状を改善して
、表面を滑かに仕上げることができると共に、肉ｔ＆溶
接作業も高速化されるので、作業効率が向上する。
第１図は本発明実施例にもとづくレーザ肉盛溶接装置の
概念図、第２図は第１図のＺ夜回、第３図（ａ）はレー
ザ肉盛溶接装置の予熱用ビームによるワーク面での温度
推移説明図、第３図（ｂ）はレーザ肉盛溶接装置の予熱
用ビームの位置と予熱温度との関連図、第４図は溶接ビ
ード重ね合わせ部におけるリメルト前後の比較説明図で
ある。 ｌ・・・本ビーム １ａ・・・本ビーム １ｂ・・・予熱用ビーム ｌｃ・・・リメルト用ビーム ２．３ ・・・ハーフミラ− ４・・・予熱用ミラー ５・・・リメルト用ミラー ６・・・ノズル ７・・・パウダ
概念図、第２図は第１図のＺ夜回、第３図（ａ）はレー
ザ肉盛溶接装置の予熱用ビームによるワーク面での温度
推移説明図、第３図（ｂ）はレーザ肉盛溶接装置の予熱
用ビームの位置と予熱温度との関連図、第４図は溶接ビ
ード重ね合わせ部におけるリメルト前後の比較説明図で
ある。 ｌ・・・本ビーム １ａ・・・本ビーム １ｂ・・・予熱用ビーム ｌｃ・・・リメルト用ビーム ２．３ ・・・ハーフミラ− ４・・・予熱用ミラー ５・・・リメルト用ミラー ６・・・ノズル ７・・・パウダ
Claims (1)
- レーザビームによるクラッディング、アロイングにお
いて、照射されるレーザビームの照射線上に本ビームを
分割する複数のハーフミラーを設置するとともに、本ビ
ームをワーク上に、分割ビームの１つを溶接進行方向の
前方で、本ビームと一定量先行する位置に、他の分割ビ
ームを溶接ビードの重ね合わせ部で本ビームの斜後方の
位置にそれぞれ焦点が合うよう配置したことを特徴とす
るレーザ肉盛溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1167960A JPH0332481A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | レーザ肉盛溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1167960A JPH0332481A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | レーザ肉盛溶接装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0332481A true JPH0332481A (ja) | 1991-02-13 |
Family
ID=15859232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1167960A Pending JPH0332481A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | レーザ肉盛溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0332481A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2009269036A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-19 | Tokyu Car Corp | レーザ溶接方法 |
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| US11518100B2 (en) | 2018-05-09 | 2022-12-06 | Applied Materials, Inc. | Additive manufacturing with a polygon scanner |
-
1989
- 1989-06-29 JP JP1167960A patent/JPH0332481A/ja active Pending
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US10898971B2 (en) | 2014-03-31 | 2021-01-26 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Three-dimensional deposition device and three-dimensional deposition method |
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