JPH04147786A - 水中レーザー溶接装置 - Google Patents
水中レーザー溶接装置Info
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- JPH04147786A JPH04147786A JP2269479A JP26947990A JPH04147786A JP H04147786 A JPH04147786 A JP H04147786A JP 2269479 A JP2269479 A JP 2269479A JP 26947990 A JP26947990 A JP 26947990A JP H04147786 A JPH04147786 A JP H04147786A
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- Japan
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- welding
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Links
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/12—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
- B23K26/1224—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure in vacuum
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- 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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は水中にてレーザー溶接を行うための水中レーザ
ー溶接装置に関する。
ー溶接装置に関する。
（従来の技術）
水中溶接技術は、水中構造物の改良、補修工事において
不可欠な技術である。従来の水中溶接技術は、大別して
乾式法と湿式法の２つに分かれる。
不可欠な技術である。従来の水中溶接技術は、大別して
乾式法と湿式法の２つに分かれる。
前者の乾式法は溶接部周辺をチェンバーで囲み、その部
分の水を排除して溶接を行う方法であり、一方、後者の
湿式法は水中で直接溶接する方法とシールドガス等によ
り溶接部の極く近傍の水を排除して溶接する方法がある
。
分の水を排除して溶接を行う方法であり、一方、後者の
湿式法は水中で直接溶接する方法とシールドガス等によ
り溶接部の極く近傍の水を排除して溶接する方法がある
。
これまでの水中溶接技術にはＭＩＧ、ＴＩＧ。
被覆アーク等の溶接法が検討され、船舶や海洋構造物の
建造補修用に一部実用化されている。しかし、レーザー
溶接に関しては溶接部の品質等の問題で水中構造物への
適用が未だなされていない。
建造補修用に一部実用化されている。しかし、レーザー
溶接に関しては溶接部の品質等の問題で水中構造物への
適用が未だなされていない。
ところで、レーザー溶接はレーザー光をレンズ等の光学
系を用いて微小スポットに集光させ、被溶接物に照射し
材料を溶融させることにより溶接を行う方法であり、エ
ネルギー密度が高いために１パスでビード幅の狭い溶込
みの深いビードが得られ、熱影響部や溶接変形の少ない
高品質の溶接物が製作できるため、水中構造物の改良、
補修工事への適用が望まれている。
系を用いて微小スポットに集光させ、被溶接物に照射し
材料を溶融させることにより溶接を行う方法であり、エ
ネルギー密度が高いために１パスでビード幅の狭い溶込
みの深いビードが得られ、熱影響部や溶接変形の少ない
高品質の溶接物が製作できるため、水中構造物の改良、
補修工事への適用が望まれている。
従来のレーザー溶接装置を第２図を参照して説明する。
ノズル７内に配置された集光レンズ１により集光された
レーザー光２が焦点近傍に置かれた被溶接物３の開先４
に当たり吸収される結果、表面にて溶融が起こり、溶融
池にビーム孔５が形成される。ビームを開先線方向に移
動することによりビーム孔後方で溶融金属の凝固が起こ
り被溶接物３が溶接される。溶接時には溶接金属の酸化
を防止するためにヘリウム等のシールドガス６をノズル
７内に吹き付ける。
レーザー光２が焦点近傍に置かれた被溶接物３の開先４
に当たり吸収される結果、表面にて溶融が起こり、溶融
池にビーム孔５が形成される。ビームを開先線方向に移
動することによりビーム孔後方で溶融金属の凝固が起こ
り被溶接物３が溶接される。溶接時には溶接金属の酸化
を防止するためにヘリウム等のシールドガス６をノズル
７内に吹き付ける。
（発明が解決しようとする課題）
さて、水中溶接の場合、水分の巻込みによるブローホー
ル等の欠陥の発生を抑えるために溶接箇所における水分
の排除が重要となる。
ル等の欠陥の発生を抑えるために溶接箇所における水分
の排除が重要となる。
しかし、従来のレーザー溶接装置ではビーム孔の極く近
傍のみ高温となるため他の部分、例えばレーザー光の走
査方向の開先が濡れ易く、またシールドガスの吹き付け
による水分の排除も不十分であるため、十分乾燥した状
態での溶接が困難であり、ブローホール等の欠陥が発生
し易いという問題があった。
傍のみ高温となるため他の部分、例えばレーザー光の走
査方向の開先が濡れ易く、またシールドガスの吹き付け
による水分の排除も不十分であるため、十分乾燥した状
態での溶接が困難であり、ブローホール等の欠陥が発生
し易いという問題があった。
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
その目的は、水中において品質のよい溶接部を製作する
ことのできる水中レーザー溶接装置を提供することにあ
る。
その目的は、水中において品質のよい溶接部を製作する
ことのできる水中レーザー溶接装置を提供することにあ
る。
［発明の構成コ
（課題を解決するための手段）
本発明は、上記目的を達成するために、水中にてレーザ
ー溶接を行う水中レーザー溶接装置において、溶接用ノ
ズル内に集光レンズが少なくとも２個配置されており、
一方の集光レンズは予熱用として作動し、他方の集光レ
ンズは溶接用として作動するように構成されていること
を特徴とする。
ー溶接を行う水中レーザー溶接装置において、溶接用ノ
ズル内に集光レンズが少なくとも２個配置されており、
一方の集光レンズは予熱用として作動し、他方の集光レ
ンズは溶接用として作動するように構成されていること
を特徴とする。
（作 用）
本発明の水中レーザー溶接装置によれば、レーザー光は
２通りあり、一方の拡げたレーサー光は溶接箇所の予熱
用、すなわち水分除去用、他方の絞ったレーザー光は溶
接用に用いられる。これにより、十分乾燥した状態にお
けるレーザー溶接が可能となり、品質の良い溶接部を迅
速に製作することができる。
２通りあり、一方の拡げたレーサー光は溶接箇所の予熱
用、すなわち水分除去用、他方の絞ったレーザー光は溶
接用に用いられる。これにより、十分乾燥した状態にお
けるレーザー溶接が可能となり、品質の良い溶接部を迅
速に製作することができる。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。
なお、既に説明した従来例と同一部分には同一符号を付
して説明する。
して説明する。
第１図に示すように、ノズル７内には集光レンズＡと集
光レンズＢの２個の集光レンズが並んで配置されている
。レーザー光２が集光レンズＡを通過するとレーザー光
は絞られて被溶接物３の開先４上に到達し、スポット状
のビームａとなる。
光レンズＢの２個の集光レンズが並んで配置されている
。レーザー光２が集光レンズＡを通過するとレーザー光
は絞られて被溶接物３の開先４上に到達し、スポット状
のビームａとなる。
ビームａはエネルギー密度が高く、溶接用のビームとし
て作用する。また、レーザー光２が集光レンズＢを通過
すると、被溶接物３の開先４上で、レーザー光の走査方
向（溶接の進む方向）に大きな円のビームｂを形成され
る。ビームｂはエネルギー密度が低く広範囲であり、予
熱用のビームとして作用する。
て作用する。また、レーザー光２が集光レンズＢを通過
すると、被溶接物３の開先４上で、レーザー光の走査方
向（溶接の進む方向）に大きな円のビームｂを形成され
る。ビームｂはエネルギー密度が低く広範囲であり、予
熱用のビームとして作用する。
水中溶接においては、まずシールドガス６の吹き付けに
よる水分の排除及びビームｂによる予熱により溶接箇所
が十分に乾燥した状態とする。次にこのような条件下で
ビームａによる溶接を行う。
よる水分の排除及びビームｂによる予熱により溶接箇所
が十分に乾燥した状態とする。次にこのような条件下で
ビームａによる溶接を行う。
そうすると、水分の巻込みによるブローホール等の欠陥
の発生が抑えられ、品質の良い溶接部を製作することが
可能となる。また、予熱用のビームにより予め進行方向
の溶接箇所の水分除去を行うことができるため、溶接速
度を増大することができ、迅速な水中レーザー溶接が可
能となる。
の発生が抑えられ、品質の良い溶接部を製作することが
可能となる。また、予熱用のビームにより予め進行方向
の溶接箇所の水分除去を行うことができるため、溶接速
度を増大することができ、迅速な水中レーザー溶接が可
能となる。
本実施例ではレンズを２個並べて配置したが、３個並べ
て配置して予備加熱を２段階に別けて順次昇温するよう
にしても良い。また焦点の異なるレンズを光軸に対して
同軸に配置し、周辺部を予備加熱部、中央部を溶接部と
しても良い。この場合溶接方向を変更しても常に予備加
熱できる利点がある。
て配置して予備加熱を２段階に別けて順次昇温するよう
にしても良い。また焦点の異なるレンズを光軸に対して
同軸に配置し、周辺部を予備加熱部、中央部を溶接部と
しても良い。この場合溶接方向を変更しても常に予備加
熱できる利点がある。
このように、本実施例の水中レーザー溶接装置は品質の
良い溶接部を迅速に製作することができることから、水
中構造物の改良、補修工事等への適用に非常に有効であ
り、それら水中構造物を含むプラント全体の信頼性が向
上する。
良い溶接部を迅速に製作することができることから、水
中構造物の改良、補修工事等への適用に非常に有効であ
り、それら水中構造物を含むプラント全体の信頼性が向
上する。
さらに、原子カプラントへの適用を考えると、水中での
溶接、補修が可能となるため、水が遮蔽体となり、作業
時の被曝量を低減することも可能となる。
溶接、補修が可能となるため、水が遮蔽体となり、作業
時の被曝量を低減することも可能となる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば水中レーザー溶接
装置の光学系において、集光レンズが２個並べて配置さ
れており、レーザー光が２通りとなる。一方の絞られた
レーザー光が溶接用、他方の拡げられたレーザー光が溶
接個所の予熱用、すなわち水分除去用に適用される。従
って、十分乾燥した条件下で水中溶接を行うことができ
、品質のよい溶接部を迅速に製作することができる。
装置の光学系において、集光レンズが２個並べて配置さ
れており、レーザー光が２通りとなる。一方の絞られた
レーザー光が溶接用、他方の拡げられたレーザー光が溶
接個所の予熱用、すなわち水分除去用に適用される。従
って、十分乾燥した条件下で水中溶接を行うことができ
、品質のよい溶接部を迅速に製作することができる。
第１図は本発明の一実施例による一水中レーザー溶接装
置の構成図、第２図は従来のレーザー溶接装置の構成図
である。 １・・・集光レンズ ２・・・レーザー光 ３・・・被溶接物 ４・・・開先 ５・・・ビーム孔 ６・・・シールドガス ７・・・ノズル ８・・・溶接金属 Ａ。 Ｂ・・・集光レンズ
置の構成図、第２図は従来のレーザー溶接装置の構成図
である。 １・・・集光レンズ ２・・・レーザー光 ３・・・被溶接物 ４・・・開先 ５・・・ビーム孔 ６・・・シールドガス ７・・・ノズル ８・・・溶接金属 Ａ。 Ｂ・・・集光レンズ
Claims (1)
- （１）水中にてレーザー溶接を行う水中レーザー溶接装
置において、溶接用ノズル内に集光レンズが少なくとも
２個配置されており、一方の集光レンズは予熱用として
作動し、他方の集光レンズは溶接用として作動するよう
に構成されていることを特徴とする水中レーザー溶接装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2269479A JPH04147786A (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | 水中レーザー溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2269479A JPH04147786A (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | 水中レーザー溶接装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04147786A true JPH04147786A (ja) | 1992-05-21 |
Family
ID=17473018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2269479A Pending JPH04147786A (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | 水中レーザー溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04147786A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6060686A (en) * | 1996-10-15 | 2000-05-09 | General Electric Company | Underwater laser welding nozzle |
| US20090200277A1 (en) * | 2006-02-28 | 2009-08-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Underwater repair welding method |
-
1990
- 1990-10-09 JP JP2269479A patent/JPH04147786A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6060686A (en) * | 1996-10-15 | 2000-05-09 | General Electric Company | Underwater laser welding nozzle |
| US20090200277A1 (en) * | 2006-02-28 | 2009-08-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Underwater repair welding method |
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