JPH04238681A - ストリップの溶接方法および装置 - Google Patents
ストリップの溶接方法および装置Info
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- JPH04238681A JPH04238681A JP3002872A JP287291A JPH04238681A JP H04238681 A JPH04238681 A JP H04238681A JP 3002872 A JP3002872 A JP 3002872A JP 287291 A JP287291 A JP 287291A JP H04238681 A JPH04238681 A JP H04238681A
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Landscapes
- General Induction Heating (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属ストリップとくに高
炭素鋼ストリップの突き合わせレーザー溶接に関する。
炭素鋼ストリップの突き合わせレーザー溶接に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ストリップを突き合わせ溶接
するに際してレーザービームによる溶接法が広く使用さ
れている。
するに際してレーザービームによる溶接法が広く使用さ
れている。
【０００３】このレーザービームによる溶接法を使用し
た場合には、溶融状態から常温に到る冷却速度が大きく
、そのため特に炭素量が０．５％以上の高炭素鋼の場合
には溶融部や熱影響部が部分的にマルテンサイト化して
クラックが発生する場合がある。
た場合には、溶融状態から常温に到る冷却速度が大きく
、そのため特に炭素量が０．５％以上の高炭素鋼の場合
には溶融部や熱影響部が部分的にマルテンサイト化して
クラックが発生する場合がある。
【０００４】そのクラック発生を防止するための方策と
して、例えば特開昭５７−１０６４８８号公報には溶接
線付近を７００℃以上に加熱しつつレーザー溶接するこ
とが記載され、その加熱は誘導加熱装置を内蔵したバッ
クバーを使用して予熱と後加熱を行い、とくに後加熱と
して溶接部を７００℃以上に加熱することが開示されて
いる。
して、例えば特開昭５７−１０６４８８号公報には溶接
線付近を７００℃以上に加熱しつつレーザー溶接するこ
とが記載され、その加熱は誘導加熱装置を内蔵したバッ
クバーを使用して予熱と後加熱を行い、とくに後加熱と
して溶接部を７００℃以上に加熱することが開示されて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
加熱レーザー溶接方法を炭素量が０．５％以上の高炭素
鋼ストリップに適用しても、レーザーによる溶接法にお
いては溶接直後の温度低下が急激なために、マルテンサ
イト化が生じクラックの発生は防止できない。また溶接
時にストリップの突き合わせ面の上反りあるいは下反り
を呈し溶接不良となる。
加熱レーザー溶接方法を炭素量が０．５％以上の高炭素
鋼ストリップに適用しても、レーザーによる溶接法にお
いては溶接直後の温度低下が急激なために、マルテンサ
イト化が生じクラックの発生は防止できない。また溶接
時にストリップの突き合わせ面の上反りあるいは下反り
を呈し溶接不良となる。
【０００６】本発明において解決すべき課題は、このよ
うな高炭素鋼ストリップをレーザービームにより突き合
わせ溶接するに際して、マルテンサイト化によるクラッ
クや、ストリップの突き合わせ面の形状不良化による溶
接不良を生じることのない手段を見出すことにある。
うな高炭素鋼ストリップをレーザービームにより突き合
わせ溶接するに際して、マルテンサイト化によるクラッ
クや、ストリップの突き合わせ面の形状不良化による溶
接不良を生じることのない手段を見出すことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、溶接中、少な
くとも溶接部分を対象鋼材のＭｓ点上５０℃以内に加熱
しつつレーザ溶接を行うことによって上記課題を解決し
た。
くとも溶接部分を対象鋼材のＭｓ点上５０℃以内に加熱
しつつレーザ溶接を行うことによって上記課題を解決し
た。
【０００８】溶接部分を上記温度に維持するための装置
としては、溶接されるべき両ストリップの溶接ギャップ
を挟んで移動自在に設けられた二枚の回転板からなるバ
ックバーと、溶接ギャップの直下にストリップの幅程度
の長さを有する誘導加熱装置を設置した構造のものを使
用することができる。さらに、溶接ギャップの直下に配
置された誘導加熱装置の両端部は、加熱される両ストリ
ップのエッジ部分の過熱を防止するために下方に傾斜せ
しめて溶接部分から離した構造とすることもできる。
としては、溶接されるべき両ストリップの溶接ギャップ
を挟んで移動自在に設けられた二枚の回転板からなるバ
ックバーと、溶接ギャップの直下にストリップの幅程度
の長さを有する誘導加熱装置を設置した構造のものを使
用することができる。さらに、溶接ギャップの直下に配
置された誘導加熱装置の両端部は、加熱される両ストリ
ップのエッジ部分の過熱を防止するために下方に傾斜せ
しめて溶接部分から離した構造とすることもできる。
【０００９】
【作用】溶接箇所をレーザ溶接しつつＭｓ点以上の温度
に加熱することによって、溶接後の冷却過程で溶接部お
よびその近傍が組織の容積変化の大きいマルテンサイト
変態を生じさせずに、パーライト変態、またはベイナイ
ト変態を行わせる。
に加熱することによって、溶接後の冷却過程で溶接部お
よびその近傍が組織の容積変化の大きいマルテンサイト
変態を生じさせずに、パーライト変態、またはベイナイ
ト変態を行わせる。
【００１０】但し、その加熱温度がＭｓ点上５０℃を超
えると溶接後の冷却時にマルテンサイト変態し、周辺と
異質組織化し機械的強度が異なり、また、クラックを生
じる。さらに、溶接時に突き合わせ面が反り、対向位置
がずれて溶接不良を生じるので、その上限は５０℃を超
えることはできない。
えると溶接後の冷却時にマルテンサイト変態し、周辺と
異質組織化し機械的強度が異なり、また、クラックを生
じる。さらに、溶接時に突き合わせ面が反り、対向位置
がずれて溶接不良を生じるので、その上限は５０℃を超
えることはできない。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の実施例における溶接装置を示
す斜視図であり、図２は本発明に係る溶接装置の基本構
成を示す図である。
す斜視図であり、図２は本発明に係る溶接装置の基本構
成を示す図である。
【００１２】同図は、Ｓ１およびＳ２として示すそれぞ
れのストリップは上クランプ１と下クランプ２との間に
把持され、レーザー加工ヘッド３によるレーザービーム
によって両ストリップＳ１とＳ２との間の溶接ギャップ
４に供給されるフィラーワイヤー５を溶かし込みビード
６を形成している状態を示す。
れのストリップは上クランプ１と下クランプ２との間に
把持され、レーザー加工ヘッド３によるレーザービーム
によって両ストリップＳ１とＳ２との間の溶接ギャップ
４に供給されるフィラーワイヤー５を溶かし込みビード
６を形成している状態を示す。
【００１３】７は移動自在なバックバーであって、心部
７１を介して両ストリップＳ１とＳ２との間の溶接ギャ
ップ４を挟んで形成された二枚の回転板７２からなり、
レーザー加工ヘッド３とフィラーワイヤー５の供給装置
の移動に伴って溶接ギャップ４に沿って両ストリップＳ
１とＳ２の下面上を回転する構造となっている。
７１を介して両ストリップＳ１とＳ２との間の溶接ギャ
ップ４を挟んで形成された二枚の回転板７２からなり、
レーザー加工ヘッド３とフィラーワイヤー５の供給装置
の移動に伴って溶接ギャップ４に沿って両ストリップＳ
１とＳ２の下面上を回転する構造となっている。
【００１４】８は、溶接ギャップ４の直下に配置され、
ストリップの幅とほぼ同じ、あるいはそれよりも僅かに
長く形成された誘導加熱装置であり、溶接部をＭｓ点＋
５０℃以内の温度に溶接時に加熱する。この誘導加熱装
置８の溶接ギャップ４の直下への配置に際しては、バッ
クバー７が回転板状に形成され、両回転板７２の間の心
部７１上方には充分な配置空間が形成されているので何
らの差し障りも生じない。
ストリップの幅とほぼ同じ、あるいはそれよりも僅かに
長く形成された誘導加熱装置であり、溶接部をＭｓ点＋
５０℃以内の温度に溶接時に加熱する。この誘導加熱装
置８の溶接ギャップ４の直下への配置に際しては、バッ
クバー７が回転板状に形成され、両回転板７２の間の心
部７１上方には充分な配置空間が形成されているので何
らの差し障りも生じない。
【００１５】さらに、この誘導加熱装置８の端部は、両
ストリップのエッジ部分の過加熱を防止するためにその
両端部は溶接部分から離した構造として、その端部８１
、８２を下方に傾斜した構造としており、これによって
両ストリップのエッジ部分と溶接部分の過加熱による結
晶粒の異常成長や炭化物形態等の組織の異常変化が防止
でき健全な溶接部を形成することができる。
ストリップのエッジ部分の過加熱を防止するためにその
両端部は溶接部分から離した構造として、その端部８１
、８２を下方に傾斜した構造としており、これによって
両ストリップのエッジ部分と溶接部分の過加熱による結
晶粒の異常成長や炭化物形態等の組織の異常変化が防止
でき健全な溶接部を形成することができる。
【００１６】またさらに、この誘導加熱装置８のバック
バー７の回転進行方向に対してそれぞれの傾斜端部８１
、８２を含む前方部は溶接時の予熱装置として作用し、
また後方は後加熱装置として作用する。
バー７の回転進行方向に対してそれぞれの傾斜端部８１
、８２を含む前方部は溶接時の予熱装置として作用し、
また後方は後加熱装置として作用する。
【００１７】その予熱と後熱に際しての加熱は、誘導加
熱装置８に接続された加熱制御装置９によってなされる
が、該加熱制御装置９には温度計１０からの溶接部の測
温信号が入力され、加熱温度が所定温度に制御される。
熱装置８に接続された加熱制御装置９によってなされる
が、該加熱制御装置９には温度計１０からの溶接部の測
温信号が入力され、加熱温度が所定温度に制御される。
【００１８】図１に示すレーザー溶接装置によって、Ｃ
含有量が０．５４％の組成を有する高炭素鋼ストリップ
を突き合わせ、その溶接部をＭｓ点＋５０℃に加熱して
、その温度下でレーザー溶接したところ、溶接時に突き
合わせ部は上反りおよび下反りを生じることなく突き合
わせ面は正対向し、問題なく溶接できた。また溶接部と
その近傍も含め、組織の異常化は生せず、またクラック
も発生することはなかった。
含有量が０．５４％の組成を有する高炭素鋼ストリップ
を突き合わせ、その溶接部をＭｓ点＋５０℃に加熱して
、その温度下でレーザー溶接したところ、溶接時に突き
合わせ部は上反りおよび下反りを生じることなく突き合
わせ面は正対向し、問題なく溶接できた。また溶接部と
その近傍も含め、組織の異常化は生せず、またクラック
も発生することはなかった。
【００１９】これに対して、レーザー溶接時にＭｓ点上
５０℃よりも高い７３０℃に加熱しつつ前記装置を用い
て溶接したときは、鋼板の突き合わせ部が反り、対応位
置が「ずれ」を生じ溶接不良となった。またクラックの
発生が認められた。
５０℃よりも高い７３０℃に加熱しつつ前記装置を用い
て溶接したときは、鋼板の突き合わせ部が反り、対応位
置が「ずれ」を生じ溶接不良となった。またクラックの
発生が認められた。
【００２０】
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏すること
ができる。
ができる。
【００２１】（１）高炭素鋼ストリップの溶接に適用し
ても、溶接部とその近傍を含めてクラック、熱歪み等が
発生することがない。
ても、溶接部とその近傍を含めてクラック、熱歪み等が
発生することがない。
【００２２】（２）本発明の適用によって、格別設備が
大型あるいは煩雑になることはない。
大型あるいは煩雑になることはない。
【００２３】（３）バックバーが回転式であるので、こ
れに溶接装置を連動させることによって溶接装置の作動
がスムーズになる。
れに溶接装置を連動させることによって溶接装置の作動
がスムーズになる。
【００２４】（４）誘導加熱装置が処理板に近接して設
けられているにも拘わらず、処理板のエッジ部分の過加
熱を防止する構造とすることができる。
けられているにも拘わらず、処理板のエッジ部分の過加
熱を防止する構造とすることができる。
【図１】本発明の実施例における溶接装置を示す斜視図
である。
である。
【図２】本発明に係る溶接装置の基本構成を示す図であ
る。
る。
１ 上クランプ
２ 下クランプ
３ レーザー加工ヘッド
４ 溶接ギャップ
５ フィラーワイヤー
６ ビード
７ バックバー
７１ 心部
７２ 回転板
８ 誘導加熱装置
９ 加熱制御装置
１０ 温度計
８１，８２ 端部
Ｓ１，Ｓ２ ストリップ
Claims (3)
- 【請求項１】 溶接中、少なくとも溶接部分を対象鋼
材のＭｓ点上５０℃以内の温度に加熱しつつレーザービ
ームを照射し溶接を行うストリップの溶接方法。 - 【請求項２】 溶接されるべき両ストリップの溶接ギ
ャップを挟んで移動自在に設けた二枚の回転板をバック
バーとして配置すると共に、溶接ギャップの直下にスト
リップの幅程度の長さを有する誘導加熱装置を設置した
ストリップの溶接装置。 - 【請求項３】 請求項２の記載において、溶接ギャッ
プの直下に配置された誘導加熱装置の両端部が溶接部分
から離れた構造を有するストリップの溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3002872A JPH04238681A (ja) | 1991-01-14 | 1991-01-14 | ストリップの溶接方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3002872A JPH04238681A (ja) | 1991-01-14 | 1991-01-14 | ストリップの溶接方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04238681A true JPH04238681A (ja) | 1992-08-26 |
Family
ID=11541445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3002872A Withdrawn JPH04238681A (ja) | 1991-01-14 | 1991-01-14 | ストリップの溶接方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04238681A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010510070A (ja) * | 2006-11-22 | 2010-04-02 | エス・エム・エス・ジーマーク・アクチエンゲゼルシャフト | 溶接接合部の加熱処理方法及び装置 |
| JP2013027934A (ja) * | 2007-02-15 | 2013-02-07 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 鋼板のレーザ溶接方法、およびレーザ溶接装置 |
-
1991
- 1991-01-14 JP JP3002872A patent/JPH04238681A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010510070A (ja) * | 2006-11-22 | 2010-04-02 | エス・エム・エス・ジーマーク・アクチエンゲゼルシャフト | 溶接接合部の加熱処理方法及び装置 |
| JP2013027934A (ja) * | 2007-02-15 | 2013-02-07 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 鋼板のレーザ溶接方法、およびレーザ溶接装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |