JPH04251684A - 亜鉛メッキ鋼板のレーザ溶接方法 - Google Patents
亜鉛メッキ鋼板のレーザ溶接方法Info
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- JPH04251684A JPH04251684A JP3023942A JP2394291A JPH04251684A JP H04251684 A JPH04251684 A JP H04251684A JP 3023942 A JP3023942 A JP 3023942A JP 2394291 A JP2394291 A JP 2394291A JP H04251684 A JPH04251684 A JP H04251684A
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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
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のボディなどに
用いられる亜鉛メッキ鋼板のレーザ溶接方法に関する。
用いられる亜鉛メッキ鋼板のレーザ溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】亜鉛メッキ鋼板を隙間のない状態で重ね
合わせてレーザ溶接すると、気化した亜鉛が溶融部から
噴出するため、良好な溶接外観が得られない。良好な溶
接外観を得るためには、溶け落ちの起きない程度に鋼板
間に隙間をあけ、この隙間から亜鉛の蒸気を排出しなが
ら溶接を行なう方法が考えられている。また特開昭６２
−２９６９８２号公報に記載されたように、鋼板の被溶
接部位を鋼板が溶融しない程度に加熱して亜鉛を気化し
、除去した後に被溶接部位にレーザ光を照射して溶接を
行なう方法が知られている。
合わせてレーザ溶接すると、気化した亜鉛が溶融部から
噴出するため、良好な溶接外観が得られない。良好な溶
接外観を得るためには、溶け落ちの起きない程度に鋼板
間に隙間をあけ、この隙間から亜鉛の蒸気を排出しなが
ら溶接を行なう方法が考えられている。また特開昭６２
−２９６９８２号公報に記載されたように、鋼板の被溶
接部位を鋼板が溶融しない程度に加熱して亜鉛を気化し
、除去した後に被溶接部位にレーザ光を照射して溶接を
行なう方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鋼板間
に隙間を設ける方法によると、この隙間を亜鉛蒸気が排
出可能な最小限である０．０４ｍｍ以上で、溶け落ちの
起こらない最大限である０．３ｍｍ以下に設定しなけれ
ばならず、実際の工程でこのような隙間の設定を行なう
ことはほとんど不可能であるという問題があった。
に隙間を設ける方法によると、この隙間を亜鉛蒸気が排
出可能な最小限である０．０４ｍｍ以上で、溶け落ちの
起こらない最大限である０．３ｍｍ以下に設定しなけれ
ばならず、実際の工程でこのような隙間の設定を行なう
ことはほとんど不可能であるという問題があった。
【０００４】また、前記公報に記載された方法によると
、ヒータなどの熱影響範囲の広い方法で加熱した場合は
、亜鉛が広範囲で除去されてしまい防錆性が低下するの
で、実用性に問題が有った。
、ヒータなどの熱影響範囲の広い方法で加熱した場合は
、亜鉛が広範囲で除去されてしまい防錆性が低下するの
で、実用性に問題が有った。
【０００５】一方、レーザなどで加熱すると熱影響範囲
は狭くなるが、溶接時に亜鉛除去部を正確にトレースす
る必要が生じ、作業性が低下する。
は狭くなるが、溶接時に亜鉛除去部を正確にトレースす
る必要が生じ、作業性が低下する。
【０００６】さらに、上記いずれの方法によっても２工
程が必要となるため、工数が増大するという問題があっ
た。
程が必要となるため、工数が増大するという問題があっ
た。
【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、１工程で亜鉛メッキ層の除去とレーザ溶接を行な
うことのでき、作業効率の優れた亜鉛メッキ鋼板のレー
ザ溶接方法を提供することを目的とする。
あり、１工程で亜鉛メッキ層の除去とレーザ溶接を行な
うことのでき、作業効率の優れた亜鉛メッキ鋼板のレー
ザ溶接方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【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、亜鉛メッキ鋼板を重合し、前記亜鉛メッキ
鋼板の被溶接部位レーザ光を照射して溶接を行なう亜鉛
メッキ鋼板のレーザ溶接方法において、前記レーザ光の
出力を制御して、ピークの低いパルスの第１のレーザ光
とピークの高いパルスの第２のレーザ光とを前記被溶接
部位に交互に照射し、第１のレーザ光により亜鉛メッキ
層を除去し、第２のレーザ光により前記両鋼板の溶接を
行なうようにしたものである。
するために、亜鉛メッキ鋼板を重合し、前記亜鉛メッキ
鋼板の被溶接部位レーザ光を照射して溶接を行なう亜鉛
メッキ鋼板のレーザ溶接方法において、前記レーザ光の
出力を制御して、ピークの低いパルスの第１のレーザ光
とピークの高いパルスの第２のレーザ光とを前記被溶接
部位に交互に照射し、第１のレーザ光により亜鉛メッキ
層を除去し、第２のレーザ光により前記両鋼板の溶接を
行なうようにしたものである。
【０００９】
【作用】上記の本発明の方法によると、ピークの低いパ
ルスの第１のレーザ光による亜鉛メッキ層の除去と、ピ
ークの高いパルスの第２のレーザ光によるレーザ溶接と
を同一の工程内で行なうことができるので、作業効率を
向上することができる。
ルスの第１のレーザ光による亜鉛メッキ層の除去と、ピ
ークの高いパルスの第２のレーザ光によるレーザ溶接と
を同一の工程内で行なうことができるので、作業効率を
向上することができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１に本発明の一実施例を示す。本実施例はＹ
ＡＧレーザ装置の波形制御機能を使って溶接を行なうも
のである。すなわち、励起用ランプの電流値を制御する
ことによりレーザ出力を制御して、図１に示すようなパ
ルス波を発生させる。パルス波は２つで１組となってお
り、先行するピークの低いパルスの第１のレーザ光１を
被溶接部位に８ｍｓ照射し、亜鉛の除去を行なう。次に
３ｍｓの時間が経過した後、ピークの高いパルスの第２
のレーザ光２を被溶接部位に３ｍｓ照射して溶接を行な
う。この操作を繰り返すことにより、溶接外観の優れた
レーザ溶接を行なうことができる。
明する。図１に本発明の一実施例を示す。本実施例はＹ
ＡＧレーザ装置の波形制御機能を使って溶接を行なうも
のである。すなわち、励起用ランプの電流値を制御する
ことによりレーザ出力を制御して、図１に示すようなパ
ルス波を発生させる。パルス波は２つで１組となってお
り、先行するピークの低いパルスの第１のレーザ光１を
被溶接部位に８ｍｓ照射し、亜鉛の除去を行なう。次に
３ｍｓの時間が経過した後、ピークの高いパルスの第２
のレーザ光２を被溶接部位に３ｍｓ照射して溶接を行な
う。この操作を繰り返すことにより、溶接外観の優れた
レーザ溶接を行なうことができる。
【００１１】上記の２つのパルスに求められる条件とし
て、下記に示すようなことが挙げられる。１．ピークの
低い除去パルスに含まれるエネルギは、亜鉛を沸点以上
の温度に加熱し、しかも母材の鋼板の融点以下の範囲に
設定しなければならない。２．ピークの高い溶接パルス
に含まれるエネルギは、母材の鋼板を融点以上に加熱で
きるものでなければならない。３．パルスレーザによる
溶接において、パルス幅が広いと熱影響部は浅く広くな
り、狭いと深く狭くなる。除去パルスと溶接パルスのパ
ルス幅はこれらを考慮して母材の厚さなどから決定され
る。
て、下記に示すようなことが挙げられる。１．ピークの
低い除去パルスに含まれるエネルギは、亜鉛を沸点以上
の温度に加熱し、しかも母材の鋼板の融点以下の範囲に
設定しなければならない。２．ピークの高い溶接パルス
に含まれるエネルギは、母材の鋼板を融点以上に加熱で
きるものでなければならない。３．パルスレーザによる
溶接において、パルス幅が広いと熱影響部は浅く広くな
り、狭いと深く狭くなる。除去パルスと溶接パルスのパ
ルス幅はこれらを考慮して母材の厚さなどから決定され
る。
【００１２】図１に示す波形は発明者らが実験を行なっ
たときの条件における代表例であり、上記の条件を満た
すものであれば図１に示す波形に限定されず、溶接が可
能である。
たときの条件における代表例であり、上記の条件を満た
すものであれば図１に示す波形に限定されず、溶接が可
能である。
【００１３】図２及び図３にパルス波形の他の例を示す
。図２に示す波形は第１図のレーザ光１と第２のレーザ
光２との間に休止時間を設けない場合の例であり、図３
に示す波形は休止時間を設けず、第１のレーザ光１と第
２のレーザ光２とを交互に照射する場合の例である。
。図２に示す波形は第１図のレーザ光１と第２のレーザ
光２との間に休止時間を設けない場合の例であり、図３
に示す波形は休止時間を設けず、第１のレーザ光１と第
２のレーザ光２とを交互に照射する場合の例である。
【００１４】下記の表は図１に示すパルス波形を用いて
行なった実験の代表的な溶接条件を示すものである。
行なった実験の代表的な溶接条件を示すものである。
【００１５】
【００１６】図４，図５，図６及び図７はそれぞれアシ
ストガスの流量、レーザの焦点距離、レーザエネルギ及
び溶接速度を変えた場合の引張強さを実験的に求めた結
果を示すものである。このときの溶接外観はすべて良好
なものであった。
ストガスの流量、レーザの焦点距離、レーザエネルギ及
び溶接速度を変えた場合の引張強さを実験的に求めた結
果を示すものである。このときの溶接外観はすべて良好
なものであった。
【００１７】本実施例によれば、１工程で亜鉛メッキ層
の除去とレーザ溶接とを行なうことができ、溶接外観の
優れたレーザ溶接を効率よく行なうことができる。
の除去とレーザ溶接とを行なうことができ、溶接外観の
優れたレーザ溶接を効率よく行なうことができる。
【００１８】なお、上記実施例では亜鉛メッキ鋼板を重
合してレーザ溶接を行なう場合について説明したが、高
融点材料の表面が低沸点物質によって被覆されている部
材を重合してレーザ溶接を行なう場合にも応用できる。
合してレーザ溶接を行なう場合について説明したが、高
融点材料の表面が低沸点物質によって被覆されている部
材を重合してレーザ溶接を行なう場合にも応用できる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被溶接部位にピークの低いパルスの第１のレーザ光とピ
ークの高いパルスの第２のレーザ光とを交互に照射して
、それぞれ亜鉛メッキ層の除去と溶接とを行なうように
したので、１工程で亜鉛メッキ層の除去と溶接とを行な
うことができ、しかも溶接外観の優れたレーザ溶接を効
率よく行なうことができる。
被溶接部位にピークの低いパルスの第１のレーザ光とピ
ークの高いパルスの第２のレーザ光とを交互に照射して
、それぞれ亜鉛メッキ層の除去と溶接とを行なうように
したので、１工程で亜鉛メッキ層の除去と溶接とを行な
うことができ、しかも溶接外観の優れたレーザ溶接を効
率よく行なうことができる。
【図１】本発明の一実施例によるレーザ出力波形を示す
線図である。
線図である。
【図２】本発明の他の実施例によるレーザ出力波形を示
す線図である。
す線図である。
【図３】本発明の別の他の実施例によるレーザ出力波形
を示す線図である。
を示す線図である。
【図４】本発明のレーザ溶接におけるアシストガスと引
張強度との関係の実験結果を示す線図である。
張強度との関係の実験結果を示す線図である。
【図５】同じくレーザの焦点距離と引張強度との関係の
実験結果を示す線図である。
実験結果を示す線図である。
【図６】同じくレーザエネルギと引張強度との関係の実
験結果を示す線図である。
験結果を示す線図である。
【図７】同じく溶接速度と引張強度との関係の実験結果
を示す線図である。
を示す線図である。
１ 第１のレーザ光の出力波形
２ 第２のレーザ光の出力波形
Claims (1)
- 【請求項１】 亜鉛メッキ鋼板を重合し、前記亜鉛メ
ッキ鋼板の被溶接部位にレーザ光を照射して溶接を行な
う亜鉛メッキ鋼板のレーザ溶接方法において、前記レー
ザ光の出力を制御して、ピークの低いパルスの第１のレ
ーザ光とピークの高いパルスの第２のレーザ光とを前記
被溶接部位に交互に照射し、第１のレーザ光により亜鉛
メッキ層を除去し、第２のレーザ光により前記両鋼板の
溶接を行なうようにしたことを特徴とする亜鉛メッキ鋼
板のレーザ溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3023942A JPH04251684A (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 亜鉛メッキ鋼板のレーザ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3023942A JPH04251684A (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 亜鉛メッキ鋼板のレーザ溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04251684A true JPH04251684A (ja) | 1992-09-08 |
Family
ID=12124591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3023942A Pending JPH04251684A (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 亜鉛メッキ鋼板のレーザ溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04251684A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0550278A (ja) * | 1991-08-22 | 1993-03-02 | Nec Corp | レーザによるめつき材料の溶接方法 |
| US5347528A (en) * | 1992-04-03 | 1994-09-13 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Pulse laser irradiation apparatus for coated metal material |
| WO2002051580A1 (en) * | 2000-12-22 | 2002-07-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method of laser welding |
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| JP2007160326A (ja) * | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Miyachi Technos Corp | レーザ溶接方法 |
| JP2007253181A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Tokyu Car Corp | レーザ溶接方法 |
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| DE102007058568A1 (de) | 2007-11-29 | 2009-06-10 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zum defektfreien Schweißen metallischer Bauteile mit Elektronen- oder Laserstrahl |
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| WO2020025248A1 (de) * | 2018-08-01 | 2020-02-06 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | VERFAHREN ZUM SCHWEIßEN EINES VERZINKTEN KRAFTFAHRZEUGBAUTEILS |
-
1991
- 1991-01-24 JP JP3023942A patent/JPH04251684A/ja active Pending
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| DE102007058568A1 (de) | 2007-11-29 | 2009-06-10 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zum defektfreien Schweißen metallischer Bauteile mit Elektronen- oder Laserstrahl |
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