JPH06155058A - レーザ重合せ溶接方法 - Google Patents
レーザ重合せ溶接方法Info
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- JPH06155058A JPH06155058A JP4316846A JP31684692A JPH06155058A JP H06155058 A JPH06155058 A JP H06155058A JP 4316846 A JP4316846 A JP 4316846A JP 31684692 A JP31684692 A JP 31684692A JP H06155058 A JPH06155058 A JP H06155058A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】実作業上、重合せ合溶接部における被溶接箇所
に形成される溶融部の数が制限されるもとにおいても、
被溶接箇所の溶接強度を効果的に向上させる。 【構成】重合せ溶接部（１０）に対し、レーザ光ビーム
を、相互にオーバーラップする複数の溶融部（２５）を
形成すべく、重合せ溶接部（１０）の内部に向かう程相
互離隔距離が大となる方向をもって照射し、重合せ溶接
部（１９）の溶接を行う。
に形成される溶融部の数が制限されるもとにおいても、
被溶接箇所の溶接強度を効果的に向上させる。 【構成】重合せ溶接部（１０）に対し、レーザ光ビーム
を、相互にオーバーラップする複数の溶融部（２５）を
形成すべく、重合せ溶接部（１０）の内部に向かう程相
互離隔距離が大となる方向をもって照射し、重合せ溶接
部（１９）の溶接を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、重合せ溶接部の溶接
を、レーザ光ビームにより溶融部を形成して行うレーザ
重合せ溶接方法に関する。
を、レーザ光ビームにより溶融部を形成して行うレーザ
重合せ溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】複数の部材により形成される重合せ部に
対する溶接を、重合せ部上に相互離隔距離を置いて設定
される複数の被溶接箇所にレーザ光ビームを順次照射し
て、被溶接箇所におけるビームスポットが形成された部
分を溶融部となすスポット溶接により行うことが知られ
ている。斯かるレーザ光ビームによるスポット溶接にあ
っては、溶接時間の短縮が図られ、さらに、被溶接箇所
に与える熱影響が比較的小とされる利点があるが、反
面、ビームスポットにより形成される溶融部の径が比較
的小とされることに伴い、重合せ部上の被溶接箇所に得
られる接合領域が比較的小とされるので、溶接強度の点
で不利とされる。それゆえ、重合せ部に対するレーザ光
ビームの照射を、被溶接箇所に複数の溶融部を形成すべ
く行い、それにより被溶接箇所に得られる接合領域を増
大させて、溶接強度の向上を図ることが提案されてい
る。
対する溶接を、重合せ部上に相互離隔距離を置いて設定
される複数の被溶接箇所にレーザ光ビームを順次照射し
て、被溶接箇所におけるビームスポットが形成された部
分を溶融部となすスポット溶接により行うことが知られ
ている。斯かるレーザ光ビームによるスポット溶接にあ
っては、溶接時間の短縮が図られ、さらに、被溶接箇所
に与える熱影響が比較的小とされる利点があるが、反
面、ビームスポットにより形成される溶融部の径が比較
的小とされることに伴い、重合せ部上の被溶接箇所に得
られる接合領域が比較的小とされるので、溶接強度の点
で不利とされる。それゆえ、重合せ部に対するレーザ光
ビームの照射を、被溶接箇所に複数の溶融部を形成すべ
く行い、それにより被溶接箇所に得られる接合領域を増
大させて、溶接強度の向上を図ることが提案されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如くのレーザ光ビームを用いて、重合せ部における被溶
接箇所に複数の溶融部を形成するスポット溶接あって
は、実作業上、被溶接箇所に形成することが可能とされ
る溶融部の数が自ずと制限されることになり、従来にお
いては、被溶接箇所に得られる接合領域を効果的に拡大
することが困難とされ、被溶接箇所における溶接強度の
充分な向上が図られているとは言えない。
如くのレーザ光ビームを用いて、重合せ部における被溶
接箇所に複数の溶融部を形成するスポット溶接あって
は、実作業上、被溶接箇所に形成することが可能とされ
る溶融部の数が自ずと制限されることになり、従来にお
いては、被溶接箇所に得られる接合領域を効果的に拡大
することが困難とされ、被溶接箇所における溶接強度の
充分な向上が図られているとは言えない。
【０００４】斯かる点に鑑み、本発明は、重合せ溶接部
に対する溶接をレーザ光ビームを用いてスポット溶接に
より行うにあたり、実作業上、重合せ溶接部における被
溶接箇所に形成される溶融部の数が制限されるもとにお
いても、比較的簡単な手法をもって、被溶接箇所におけ
る溶接強度を効果的に向上させることができるようにさ
れたレーザ重合せ溶接方法を提供することを目的とす
る。
に対する溶接をレーザ光ビームを用いてスポット溶接に
より行うにあたり、実作業上、重合せ溶接部における被
溶接箇所に形成される溶融部の数が制限されるもとにお
いても、比較的簡単な手法をもって、被溶接箇所におけ
る溶接強度を効果的に向上させることができるようにさ
れたレーザ重合せ溶接方法を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべ
く、本発明に係るレーザ重合せ溶接方法は、重合せ溶接
部に対し、レーザ光ビームを、相互にオーバーラップす
る複数の溶融部を形成すべく、重合せ溶接部の内部に向
かう程相互離隔距離が大となる方向をもって照射し、重
合せ溶接部における溶接を行うものとされる。
く、本発明に係るレーザ重合せ溶接方法は、重合せ溶接
部に対し、レーザ光ビームを、相互にオーバーラップす
る複数の溶融部を形成すべく、重合せ溶接部の内部に向
かう程相互離隔距離が大となる方向をもって照射し、重
合せ溶接部における溶接を行うものとされる。
【０００６】さらに、本発明に係るレーザ重合せ溶接方
法においては、具体的には、相互にオーバーラップする
複数の溶融部の形成を、単一のレーザ光ビームを発生す
るレーザ光ビーム発生部を用いて順次行うものとされ
る。
法においては、具体的には、相互にオーバーラップする
複数の溶融部の形成を、単一のレーザ光ビームを発生す
るレーザ光ビーム発生部を用いて順次行うものとされ
る。
【０００７】
【作用】上述の如くとされる本発明に係るレーザ重合せ
溶接方法によれば、例えば、単一のレーザ光ビームを発
生するレーザ光ビーム発生部が用いられ、そのレーザ光
ビーム発生部からのレーザ光ビームの重合せ溶接部に対
する照射が、重合せ溶接部に相互にオーバーラップする
複数の溶融部を形成すべく、重合せ溶接の内部に向かう
程相互離隔距離が大となる方向をもって行われる。この
ようにされることにより、重合せ溶接部におけるレーザ
光ビームが照射された被溶接箇所には、相互にオーバー
ラップする部分を有して実質的に一体化され、重合せ溶
接部の内部に向かう程相互離隔距離が大となる方向に伸
びるものとされて、比較的大なる溶接強度を得ることが
できる複数の溶融部が形成され、その結果、被溶接箇所
における溶接強度が効果的に向上せしめられる。
溶接方法によれば、例えば、単一のレーザ光ビームを発
生するレーザ光ビーム発生部が用いられ、そのレーザ光
ビーム発生部からのレーザ光ビームの重合せ溶接部に対
する照射が、重合せ溶接部に相互にオーバーラップする
複数の溶融部を形成すべく、重合せ溶接の内部に向かう
程相互離隔距離が大となる方向をもって行われる。この
ようにされることにより、重合せ溶接部におけるレーザ
光ビームが照射された被溶接箇所には、相互にオーバー
ラップする部分を有して実質的に一体化され、重合せ溶
接部の内部に向かう程相互離隔距離が大となる方向に伸
びるものとされて、比較的大なる溶接強度を得ることが
できる複数の溶融部が形成され、その結果、被溶接箇所
における溶接強度が効果的に向上せしめられる。
【０００８】
【実施例】図２は、本発明に係るレーザ重合せ溶接方法
の一例の実施に使用されるレーザ溶接機をそれにより重
合せ溶接が施される部材と共に示す。
の一例の実施に使用されるレーザ溶接機をそれにより重
合せ溶接が施される部材と共に示す。
【０００９】図２に示されるレーザ溶接機１の下方に
は、板状部材２及び３が載置された基台４が配されてい
る。基台４上における板状部材２及び３は、夫々、例え
ば、ＪＩＳ（日本工業規格）のＳＰＣ１に相当し、０．
８ｍｍの厚みを有した圧延鋼材とされている。それら板
状部材２及び３の夫々における端部は、レーザ溶接機１
に設けられた鏡筒部６に対向する位置において重ね合わ
せられて、レーザ溶接機１による溶接が施される重合せ
溶接部１０を形成している。
は、板状部材２及び３が載置された基台４が配されてい
る。基台４上における板状部材２及び３は、夫々、例え
ば、ＪＩＳ（日本工業規格）のＳＰＣ１に相当し、０．
８ｍｍの厚みを有した圧延鋼材とされている。それら板
状部材２及び３の夫々における端部は、レーザ溶接機１
に設けられた鏡筒部６に対向する位置において重ね合わ
せられて、レーザ溶接機１による溶接が施される重合せ
溶接部１０を形成している。
【００１０】レーザ溶接機１は、鏡筒部６内に収容され
た集光レンズ１１と、例えば、溶接出力が２．４ｋｗの
大出力炭酸ガスレーザとされて、レーザ光ビームを発生
するレーザ光ビーム発生部１２と、鏡筒部６とレーザ光
ビーム発生部１２との間に配されたミラー収容部１４と
を有して構成されており、重合せ溶接部１０上に相互離
隔距離を置いて設定された複数の被溶接箇所の夫々に対
し、レーザ光ビーム発生部１２からのレーザ光ビームを
順次照射して溶融するスポット溶接を行うものとされて
いる。レーザ溶接機１のミラー収容部１４内には、図１
に示される如くの、可動ミラー１５及びミラー駆動機構
１６が配されており、レーザ光ビーム発生部１２から発
射されたレーザ光ビームは、可動ミラー１５により反射
され、集光レンズ１１に入射せしめられて集光される。
そして、集光レンズ１１によって集光されたレーザ光ビ
ームが、重合せ溶接部１０の被溶接箇所に所定のビーム
スポットを形成するように照射せしめられ、被溶接箇所
に溶融部を形成する。
た集光レンズ１１と、例えば、溶接出力が２．４ｋｗの
大出力炭酸ガスレーザとされて、レーザ光ビームを発生
するレーザ光ビーム発生部１２と、鏡筒部６とレーザ光
ビーム発生部１２との間に配されたミラー収容部１４と
を有して構成されており、重合せ溶接部１０上に相互離
隔距離を置いて設定された複数の被溶接箇所の夫々に対
し、レーザ光ビーム発生部１２からのレーザ光ビームを
順次照射して溶融するスポット溶接を行うものとされて
いる。レーザ溶接機１のミラー収容部１４内には、図１
に示される如くの、可動ミラー１５及びミラー駆動機構
１６が配されており、レーザ光ビーム発生部１２から発
射されたレーザ光ビームは、可動ミラー１５により反射
され、集光レンズ１１に入射せしめられて集光される。
そして、集光レンズ１１によって集光されたレーザ光ビ
ームが、重合せ溶接部１０の被溶接箇所に所定のビーム
スポットを形成するように照射せしめられ、被溶接箇所
に溶融部を形成する。
【００１１】レーザ溶接機１のミラー駆動機構１６は、
可動ミラー１５における反射表面部１５Ａを除く部分を
包囲し、複数の軸受部材１７により可動ミラー１５を回
動可能に支持するミラーケース１８と、可動ミラー１５
にその回動軸１９を介して接続されたモータ２０とが備
えられており、可動ミラー１５の反射表面部１５Ａは、
回動軸１９に対して傾斜せしめられている。モータ２０
は、可動ミラー１５を一方向に所定角度をもって断続的
に回動させて、可動ミラー１５における反射表面部１５
Ａの回動軸１９に対する傾斜方向を変化させるものとさ
れている。従って、モータ２０による可動ミラー１５の
回動により、レーザ光ビーム発生部１２から発射された
レーザ光ビームの集光レンズ１１に対する反射方向が変
化せしめられ、それに伴って、重合せ溶接部１０に形成
されるビームスポットの位置が変化する。そして、斯か
るビームスポットを形成するレーザ光ビームの重合せ溶
接部１０に対する照射角度が、例えば、２０度となるよ
うに、可動ミラー１５における反射表面部１５Ａの回動
軸１９に対する傾斜角度が選定されている。
可動ミラー１５における反射表面部１５Ａを除く部分を
包囲し、複数の軸受部材１７により可動ミラー１５を回
動可能に支持するミラーケース１８と、可動ミラー１５
にその回動軸１９を介して接続されたモータ２０とが備
えられており、可動ミラー１５の反射表面部１５Ａは、
回動軸１９に対して傾斜せしめられている。モータ２０
は、可動ミラー１５を一方向に所定角度をもって断続的
に回動させて、可動ミラー１５における反射表面部１５
Ａの回動軸１９に対する傾斜方向を変化させるものとさ
れている。従って、モータ２０による可動ミラー１５の
回動により、レーザ光ビーム発生部１２から発射された
レーザ光ビームの集光レンズ１１に対する反射方向が変
化せしめられ、それに伴って、重合せ溶接部１０に形成
されるビームスポットの位置が変化する。そして、斯か
るビームスポットを形成するレーザ光ビームの重合せ溶
接部１０に対する照射角度が、例えば、２０度となるよ
うに、可動ミラー１５における反射表面部１５Ａの回動
軸１９に対する傾斜角度が選定されている。
【００１２】上述の如くのレーザ溶接機１が用いられ
て、本発明に係るレーザ重合せ溶接方法の一例に従っ
て、重合せ溶接部１０に対するスポット溶接を行うにあ
たっては、図１に示される如くに、レーザ溶接機１にお
ける鏡筒部６の先端を、重合せ溶接部１０の被溶接箇所
に対向させたもとで、重合せ溶接部１０の被溶接箇所に
相互にオーバーラップする４つの溶融部を形成すべく、
レーザ溶接機１に、レーザ光ビーム発生部１２がレーザ
光ビームＹを断続的に４回発射するとともに、それに同
期して、モータ２０が可動ミラー１５を９０度づつ回動
する動作状態をとらせる。斯かる際、レーザ光ビーム発
生部１２のレーザ光ビームＹの発射時間は、例えば、
０．３秒間とする。
て、本発明に係るレーザ重合せ溶接方法の一例に従っ
て、重合せ溶接部１０に対するスポット溶接を行うにあ
たっては、図１に示される如くに、レーザ溶接機１にお
ける鏡筒部６の先端を、重合せ溶接部１０の被溶接箇所
に対向させたもとで、重合せ溶接部１０の被溶接箇所に
相互にオーバーラップする４つの溶融部を形成すべく、
レーザ溶接機１に、レーザ光ビーム発生部１２がレーザ
光ビームＹを断続的に４回発射するとともに、それに同
期して、モータ２０が可動ミラー１５を９０度づつ回動
する動作状態をとらせる。斯かる際、レーザ光ビーム発
生部１２のレーザ光ビームＹの発射時間は、例えば、
０．３秒間とする。
【００１３】それにより、レーザ光ビーム発生部１２か
ら断続的に発射されたレーザ光ビームＹが、９０度づつ
回動せしめられる可動ミラー１５による反射によって、
図１において実線及び一点鎖線により示される如く、夫
々における光軸ｙが相互に離隔する方向に伸びるレーザ
光ビームＹ１，Ｙ２，Ｙ３及びＹ４とされて、集光レン
ズ１１に順次入射せしめられる。そして、集光レンズ１
１に順次入射せしめられたレーザ光ビームＹ１，Ｙ２，
Ｙ３及びＹ４は、集光されて、重合せ溶接部１０の内部
に向かう程相互離隔距離が大となる方向、及び、重合せ
溶接部１０に対する垂線に対して２０度とされる照射角
度をもって、重合せ溶接部１０に照射せしめられる。斯
かるレーザ光ビームＹ１，Ｙ２，Ｙ３及びＹ４により、
重合せ溶接部１０の被溶接箇所には、隣接する２個の中
心点間距離が２．５ｍｍとされる４個のビームスポット
が順次形成され、それらビームスポットにより被溶接箇
所の溶融が行われる。その結果、図３のＡ及びＢに示さ
れる如くに、重合せ溶接部１０の被溶接箇所には、相互
にオーバーラップする部分を有して実質的に一体化さ
れ、重合せ溶接部１０の内部に向かう程相互離隔距離が
大となる方向に伸びる４個の溶融部２５が形成される。
ら断続的に発射されたレーザ光ビームＹが、９０度づつ
回動せしめられる可動ミラー１５による反射によって、
図１において実線及び一点鎖線により示される如く、夫
々における光軸ｙが相互に離隔する方向に伸びるレーザ
光ビームＹ１，Ｙ２，Ｙ３及びＹ４とされて、集光レン
ズ１１に順次入射せしめられる。そして、集光レンズ１
１に順次入射せしめられたレーザ光ビームＹ１，Ｙ２，
Ｙ３及びＹ４は、集光されて、重合せ溶接部１０の内部
に向かう程相互離隔距離が大となる方向、及び、重合せ
溶接部１０に対する垂線に対して２０度とされる照射角
度をもって、重合せ溶接部１０に照射せしめられる。斯
かるレーザ光ビームＹ１，Ｙ２，Ｙ３及びＹ４により、
重合せ溶接部１０の被溶接箇所には、隣接する２個の中
心点間距離が２．５ｍｍとされる４個のビームスポット
が順次形成され、それらビームスポットにより被溶接箇
所の溶融が行われる。その結果、図３のＡ及びＢに示さ
れる如くに、重合せ溶接部１０の被溶接箇所には、相互
にオーバーラップする部分を有して実質的に一体化さ
れ、重合せ溶接部１０の内部に向かう程相互離隔距離が
大となる方向に伸びる４個の溶融部２５が形成される。
【００１４】なお、重合せ溶接部１０における他の被溶
接箇所にも、同様にして、順次４個の溶融部を形成す
る。
接箇所にも、同様にして、順次４個の溶融部を形成す
る。
【００１５】次に、上述の如くの本発明に係るレーザ重
合せ溶接方法の一例についての、重合せ溶接部に形成さ
れる相互にオーバーラップする溶融部における引張強度
に関して、本願に係る発明者により行われた２種類の実
験の結果を以下に述べる。
合せ溶接方法の一例についての、重合せ溶接部に形成さ
れる相互にオーバーラップする溶融部における引張強度
に関して、本願に係る発明者により行われた２種類の実
験の結果を以下に述べる。
【００１６】第１の実験は、ＪＩＳのＳＰＣ１に相当
し、０．８ｍｍの厚みを有した圧延鋼材とされる２枚の
板状部材が重ね合わせられて形成された重合せ溶接部に
対して行われた。先ず、レーザ溶接機により、重合せ溶
接部に対し、光軸が直交するレーザ光ビームが断続的に
４回照射されて、４個のビームスポットが形成され、そ
れらビームスポットにより４個の溶融部が得られた重合
せ溶接部の引張強度を測定する作業が複数回行われた。
それら作業においては、重合せ溶接部に形成される４個
のビームスポットにおける隣接する２個の中心点間距離
が相互に異なるものとなるようにされた。
し、０．８ｍｍの厚みを有した圧延鋼材とされる２枚の
板状部材が重ね合わせられて形成された重合せ溶接部に
対して行われた。先ず、レーザ溶接機により、重合せ溶
接部に対し、光軸が直交するレーザ光ビームが断続的に
４回照射されて、４個のビームスポットが形成され、そ
れらビームスポットにより４個の溶融部が得られた重合
せ溶接部の引張強度を測定する作業が複数回行われた。
それら作業においては、重合せ溶接部に形成される４個
のビームスポットにおける隣接する２個の中心点間距離
が相互に異なるものとなるようにされた。
【００１７】斯かる作業において、４個のビームスポッ
トにおける隣接する２個の中心点間距離が略５ｍｍ以上
となると、相互にオーバーラップする溶融部が得られな
いことが分かった。図４は、４個のビームスポットにお
ける隣接する２個の中心点間距離ＳＤと重合せ溶接部に
得られた引張強度ＰＳとの関係をあらわす特性図であ
る。図４に示される特性図において、実線は垂直方向に
対する引張強度の変化を示し、また、一点鎖線は水平方
向に対する引張強度の変化を示す。図５に示される特性
図から、４個のビームスポットにおける隣接する２個の
中心点間距離ＳＤが略５ｍｍ以上とされて、相互にオー
バーラップしない溶融部が形成される重合せ溶接部にあ
っては、殆ど変化のない引張強度ＰＳが得られるが、４
つのビームスポットにおける隣接する２個の中心点間距
離ＳＤが略１ｍｍから５ｍｍ未満とされて、相互にオー
バーラップする溶融部が形成される重合せ溶接部にあっ
ては、相互にオーバーラップしない溶融部が形成される
重合せ溶接部に比して、引張強度ＰＳが大とされ、しか
も、隣接する２個の中心点間距離ＳＤが略２．５ｍｍと
される４つのビームスポットにより相互にオーバーラッ
プする溶融部が形成される重合せ溶接部にあっては、得
られる引張強度ＰＳが他の場合より大とされることが確
認された。
トにおける隣接する２個の中心点間距離が略５ｍｍ以上
となると、相互にオーバーラップする溶融部が得られな
いことが分かった。図４は、４個のビームスポットにお
ける隣接する２個の中心点間距離ＳＤと重合せ溶接部に
得られた引張強度ＰＳとの関係をあらわす特性図であ
る。図４に示される特性図において、実線は垂直方向に
対する引張強度の変化を示し、また、一点鎖線は水平方
向に対する引張強度の変化を示す。図５に示される特性
図から、４個のビームスポットにおける隣接する２個の
中心点間距離ＳＤが略５ｍｍ以上とされて、相互にオー
バーラップしない溶融部が形成される重合せ溶接部にあ
っては、殆ど変化のない引張強度ＰＳが得られるが、４
つのビームスポットにおける隣接する２個の中心点間距
離ＳＤが略１ｍｍから５ｍｍ未満とされて、相互にオー
バーラップする溶融部が形成される重合せ溶接部にあっ
ては、相互にオーバーラップしない溶融部が形成される
重合せ溶接部に比して、引張強度ＰＳが大とされ、しか
も、隣接する２個の中心点間距離ＳＤが略２．５ｍｍと
される４つのビームスポットにより相互にオーバーラッ
プする溶融部が形成される重合せ溶接部にあっては、得
られる引張強度ＰＳが他の場合より大とされることが確
認された。
【００１８】斯かる第１の実験結果に基づいて、本発明
に係るレーザ重合せ溶接方法に従って形成された４個の
溶融部により構成される溶接接合部分（以下、溶接接合
部分ＳＳと言う）と、本発明に係るレーザ重合せ溶接方
法とは異なる方法に従って形成された４個の溶融部によ
り夫々構成される２つの溶接接合部分（以下、比較例Ｓ
１及びＳ２という）の各々における引張強度の比較実験
が行われた。
に係るレーザ重合せ溶接方法に従って形成された４個の
溶融部により構成される溶接接合部分（以下、溶接接合
部分ＳＳと言う）と、本発明に係るレーザ重合せ溶接方
法とは異なる方法に従って形成された４個の溶融部によ
り夫々構成される２つの溶接接合部分（以下、比較例Ｓ
１及びＳ２という）の各々における引張強度の比較実験
が行われた。
【００１９】この比較実験は、ＪＩＳのＳＰＣ１に相当
し、厚みが０．８ｍｍとされた圧延鋼材とされた２枚の
板状部材が重ね合わせられて形成された重合せ溶接部に
対して行われた。比較例Ｓ１は、溶接出力２．４ｋｗの
レーザ溶接機が用いられ、重合せ溶接部に対し、０．３
秒間づつ４回、光軸が平行なものとなるレーザ光ビーム
を照射して、重合せ溶接部に、隣接する２個の中心点間
距離２．５ｍｍとされる４個のビームスポットを形成
し、それにより得られた、図５のＡ及びＢに示される如
くの、相互にオーバーラップする４個の溶融部２６によ
りなるものとされる。また、比較例Ｓ２は、溶接出力
２．４ｋｗのレーザ溶接機が用いられ、重合せ溶接部に
対し、０．３秒間づつ４回、光軸が集束するものとなる
レーザ光ビームを照射して、重合せ溶接部に、隣接する
２個の中心点間距離が２．５ｍｍとされる４個のビーム
スポットを形成し、それにより得られた、図６のＡ及び
Ｂに示される如くの、相互にオーバーラップする４個の
溶融部２７によりなるものとされる。図７は、溶接接合
部分ＳＳ，比較例Ｓ１及びＳ２の夫々における水平方向
に対する引張強度ＶＰＳをあらわすグラフであり、溶接
接合部分ＳＳは、比較例Ｓ１及びＳ２に比して水平方向
に対する引張強度ＶＰＳが高いことが確認された。
し、厚みが０．８ｍｍとされた圧延鋼材とされた２枚の
板状部材が重ね合わせられて形成された重合せ溶接部に
対して行われた。比較例Ｓ１は、溶接出力２．４ｋｗの
レーザ溶接機が用いられ、重合せ溶接部に対し、０．３
秒間づつ４回、光軸が平行なものとなるレーザ光ビーム
を照射して、重合せ溶接部に、隣接する２個の中心点間
距離２．５ｍｍとされる４個のビームスポットを形成
し、それにより得られた、図５のＡ及びＢに示される如
くの、相互にオーバーラップする４個の溶融部２６によ
りなるものとされる。また、比較例Ｓ２は、溶接出力
２．４ｋｗのレーザ溶接機が用いられ、重合せ溶接部に
対し、０．３秒間づつ４回、光軸が集束するものとなる
レーザ光ビームを照射して、重合せ溶接部に、隣接する
２個の中心点間距離が２．５ｍｍとされる４個のビーム
スポットを形成し、それにより得られた、図６のＡ及び
Ｂに示される如くの、相互にオーバーラップする４個の
溶融部２７によりなるものとされる。図７は、溶接接合
部分ＳＳ，比較例Ｓ１及びＳ２の夫々における水平方向
に対する引張強度ＶＰＳをあらわすグラフであり、溶接
接合部分ＳＳは、比較例Ｓ１及びＳ２に比して水平方向
に対する引張強度ＶＰＳが高いことが確認された。
【００２０】斯かる図７に示されるグラフから、本発明
に係るレーザ重合せ溶接方法に従って重合せ溶接部分に
形成された４個の溶融部が、優れた引張強度が得られる
ものであることが分かる。
に係るレーザ重合せ溶接方法に従って重合せ溶接部分に
形成された４個の溶融部が、優れた引張強度が得られる
ものであることが分かる。
【００２１】図８は、本発明に係るレーザ重合せ溶接方
法の他の例の実施に使用されるレーザ溶接機をそれによ
り重合せ溶接が施される部材と共に示し、図１に示され
る例における各部及び各部材と同様とされるものについ
ては、同じ符号を付して示し、それらについての重複説
明は省略する。
法の他の例の実施に使用されるレーザ溶接機をそれによ
り重合せ溶接が施される部材と共に示し、図１に示され
る例における各部及び各部材と同様とされるものについ
ては、同じ符号を付して示し、それらについての重複説
明は省略する。
【００２２】図８に示されるレーザ溶接機３０は、鏡筒
部３１内に収容された可動集光レンズ３２と、図示が省
略されているが、例えば、溶接出力が２．４ｋｗの大出
力炭酸ガスレーザとされて、レーザ光ビームを発生する
レーザ光ビーム発生部と、鏡筒部３１とレーザ光ビーム
発生部との間に配されたミラー３３と、可動集光レンズ
３２の回動を行うレンズ駆動機構３５とを有して構成さ
れており、重合せ溶接部１０上に相互離隔距離を置いて
設定された複数の被溶接箇所の夫々に対し、レーザ光ビ
ーム発生部からのレーザ光ビームを順次照射して溶融す
るスポット溶接を行うものとされている。レーザ光ビー
ム発生部から発射されたレーザ光ビームは、ミラー３３
により反射され、可動集光レンズ３２に入射せしめられ
て集光される。そして、可動集光レンズ３２によって集
光されたレーザ光ビームが、重合せ溶接部１０の被溶接
箇所に所定のビームスポットを形成するように照射せし
められ、被溶接箇所に溶融部を形成する。
部３１内に収容された可動集光レンズ３２と、図示が省
略されているが、例えば、溶接出力が２．４ｋｗの大出
力炭酸ガスレーザとされて、レーザ光ビームを発生する
レーザ光ビーム発生部と、鏡筒部３１とレーザ光ビーム
発生部との間に配されたミラー３３と、可動集光レンズ
３２の回動を行うレンズ駆動機構３５とを有して構成さ
れており、重合せ溶接部１０上に相互離隔距離を置いて
設定された複数の被溶接箇所の夫々に対し、レーザ光ビ
ーム発生部からのレーザ光ビームを順次照射して溶融す
るスポット溶接を行うものとされている。レーザ光ビー
ム発生部から発射されたレーザ光ビームは、ミラー３３
により反射され、可動集光レンズ３２に入射せしめられ
て集光される。そして、可動集光レンズ３２によって集
光されたレーザ光ビームが、重合せ溶接部１０の被溶接
箇所に所定のビームスポットを形成するように照射せし
められ、被溶接箇所に溶融部を形成する。
【００２３】レーザ溶接機３０のレンズ駆動機構３５
は、鏡筒部３１内に複数の軸受部材により回動可能に支
持されるとともに、可動集光レンズ３２の周縁部が取り
付けられた大径ギア３６と、大径ギア３６に噛合する小
径ギア３７と、小径ギア３７を介して大径ギア３６を回
動させるモータ３８とが備えられている。大径ギア３６
は、可動集光レンズ３２を、ミラー３３により反射され
るレーザ光ビームの光軸に対し、傾斜させて支持してい
る。斯かる大径ギア３６は、モータ３８により、可動集
光レンズ３２の中心軸線回りを一方向に所定角度をもっ
て断続的に回動せしめられ、それにより、可動集光レン
ズ３２を断続的に回動させて、ミラー３３により反射さ
れるレーザ光ビームの光軸に対する可動集光レンズ３２
の傾斜方向を変化させるものとされている。従って、モ
ータ３８による大径ギア３６の回動により、可動集光レ
ンズ３２により集光されたレーザ光ビームの重合せ溶接
部１０に対する照射方向が変化せしめられ、それに伴っ
て、重合せ溶接部１０に形成されるビームスポットの位
置が変化する。そして、斯かるビームスポットを形成す
るレーザ光ビームの重合せ溶接部１０に対する照射角度
が、例えば、２０度となるように、ミラー３３により反
射されるレーザ光ビームの光軸に対する可動集光レンズ
３２の傾斜角度が選定されている。
は、鏡筒部３１内に複数の軸受部材により回動可能に支
持されるとともに、可動集光レンズ３２の周縁部が取り
付けられた大径ギア３６と、大径ギア３６に噛合する小
径ギア３７と、小径ギア３７を介して大径ギア３６を回
動させるモータ３８とが備えられている。大径ギア３６
は、可動集光レンズ３２を、ミラー３３により反射され
るレーザ光ビームの光軸に対し、傾斜させて支持してい
る。斯かる大径ギア３６は、モータ３８により、可動集
光レンズ３２の中心軸線回りを一方向に所定角度をもっ
て断続的に回動せしめられ、それにより、可動集光レン
ズ３２を断続的に回動させて、ミラー３３により反射さ
れるレーザ光ビームの光軸に対する可動集光レンズ３２
の傾斜方向を変化させるものとされている。従って、モ
ータ３８による大径ギア３６の回動により、可動集光レ
ンズ３２により集光されたレーザ光ビームの重合せ溶接
部１０に対する照射方向が変化せしめられ、それに伴っ
て、重合せ溶接部１０に形成されるビームスポットの位
置が変化する。そして、斯かるビームスポットを形成す
るレーザ光ビームの重合せ溶接部１０に対する照射角度
が、例えば、２０度となるように、ミラー３３により反
射されるレーザ光ビームの光軸に対する可動集光レンズ
３２の傾斜角度が選定されている。
【００２４】上述の如くのレーザ溶接機３０が用いられ
て、本発明に係るレーザ重合せ溶接方法の他の例に従っ
て、重合せ溶接部１０に対するスポット溶接を行うにあ
たっては、図８に示される如くに、レーザ溶接機３０に
おける鏡筒部３１の先端を、重合せ溶接部１０の被溶接
箇所に対向させたもとで、重合せ溶接部１０の被溶接箇
所に相互にオーバーラップする４つの溶融部を形成すべ
く、レーザ溶接機３０に、レーザ光ビーム発生部がレー
ザ光ビームＹを断続的に４回発射するとともに、それに
同期して、モータ３８が大径ギア３６を９０度づつ回動
する動作状態をとらせる。斯かる際、レーザ光ビーム発
生部のレーザ光ビームＹの発射時間は、例えば、０．３
秒間とする。
て、本発明に係るレーザ重合せ溶接方法の他の例に従っ
て、重合せ溶接部１０に対するスポット溶接を行うにあ
たっては、図８に示される如くに、レーザ溶接機３０に
おける鏡筒部３１の先端を、重合せ溶接部１０の被溶接
箇所に対向させたもとで、重合せ溶接部１０の被溶接箇
所に相互にオーバーラップする４つの溶融部を形成すべ
く、レーザ溶接機３０に、レーザ光ビーム発生部がレー
ザ光ビームＹを断続的に４回発射するとともに、それに
同期して、モータ３８が大径ギア３６を９０度づつ回動
する動作状態をとらせる。斯かる際、レーザ光ビーム発
生部のレーザ光ビームＹの発射時間は、例えば、０．３
秒間とする。
【００２５】それにより、レーザ光ビーム発生部から断
続的に発射されて、ミラー３３により反射されたレーザ
光ビームＹが、９０度づつ回動せしめられる大径ギア３
６によって傾斜方向が変化せしめられる可動集光レンズ
３２により順次集光されて、図８において実線及び一点
鎖線をもって示される如く、夫々における光軸ｙ’が相
互に離隔する方向に伸びるレーザ光ビームＹＡ，ＹＢ，
ＹＣ及びＹＤとされる。そして、可動集光レンズ３２か
ら重合せ溶接部１０に順次向かうレーザ光ビームＹＡ，
ＹＢ，ＹＣ及びＹＤは、重合せ溶接部１０の内部に向か
う程相互離隔距離が大となる方向、及び、重合せ溶接部
１０に対する垂線に対して２０度とされる照射角度をも
って、重合せ溶接部１０に照射せしめられる。斯かるレ
ーザ光ビームＹＡ，ＹＢ，ＹＣ及びＹＤにより、重合せ
溶接部１０の被溶接箇所には、隣接する２個の中心点間
距離が２．５ｍｍとされる４個のビームスポットが順次
形成され、それらビームスポットにより被溶接箇所の溶
融が行われる。その結果、重合せ溶接部１０の被溶接箇
所には、図３及び図４に示される４個の溶融部２５と同
様とされる、相互にオーバーラップする部分を有して実
質的に一体化され、重合せ溶接部１０の内部に向かう程
相互離隔距離が大となる方向に伸びる４個の溶融部が形
成される。
続的に発射されて、ミラー３３により反射されたレーザ
光ビームＹが、９０度づつ回動せしめられる大径ギア３
６によって傾斜方向が変化せしめられる可動集光レンズ
３２により順次集光されて、図８において実線及び一点
鎖線をもって示される如く、夫々における光軸ｙ’が相
互に離隔する方向に伸びるレーザ光ビームＹＡ，ＹＢ，
ＹＣ及びＹＤとされる。そして、可動集光レンズ３２か
ら重合せ溶接部１０に順次向かうレーザ光ビームＹＡ，
ＹＢ，ＹＣ及びＹＤは、重合せ溶接部１０の内部に向か
う程相互離隔距離が大となる方向、及び、重合せ溶接部
１０に対する垂線に対して２０度とされる照射角度をも
って、重合せ溶接部１０に照射せしめられる。斯かるレ
ーザ光ビームＹＡ，ＹＢ，ＹＣ及びＹＤにより、重合せ
溶接部１０の被溶接箇所には、隣接する２個の中心点間
距離が２．５ｍｍとされる４個のビームスポットが順次
形成され、それらビームスポットにより被溶接箇所の溶
融が行われる。その結果、重合せ溶接部１０の被溶接箇
所には、図３及び図４に示される４個の溶融部２５と同
様とされる、相互にオーバーラップする部分を有して実
質的に一体化され、重合せ溶接部１０の内部に向かう程
相互離隔距離が大となる方向に伸びる４個の溶融部が形
成される。
【００２６】なお、上述の例においては、レーザ光ビー
ム発生部から断続的に発射されるレーザ光ビームを用い
て、重合せ溶接部に相互にオーバーラップする複数の溶
融部を形成するようになされているが、本発明に係るレ
ーザ重合せ溶接方法にあっては、レーザ光ビーム発生部
から継続的に発射される１本のレーザ光ビームを用い
て、重合せ溶接部に相互にオーバーラップする複数の溶
融部を形成するようにしてもよい。斯かる場合には、可
動ミラーの断続的な回動、あるいは、可動集光レンズを
回動させる大径ギアの断続的な回動を、レーザ光ビーム
発生部について設定されるレーザ光ビームの発射継続期
間内に完了させるべく、可動ミラーを回動させるモー
タ、あるいは、大径ギアを回動させるモータの回転速度
を調整する。
ム発生部から断続的に発射されるレーザ光ビームを用い
て、重合せ溶接部に相互にオーバーラップする複数の溶
融部を形成するようになされているが、本発明に係るレ
ーザ重合せ溶接方法にあっては、レーザ光ビーム発生部
から継続的に発射される１本のレーザ光ビームを用い
て、重合せ溶接部に相互にオーバーラップする複数の溶
融部を形成するようにしてもよい。斯かる場合には、可
動ミラーの断続的な回動、あるいは、可動集光レンズを
回動させる大径ギアの断続的な回動を、レーザ光ビーム
発生部について設定されるレーザ光ビームの発射継続期
間内に完了させるべく、可動ミラーを回動させるモー
タ、あるいは、大径ギアを回動させるモータの回転速度
を調整する。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明に
係るレーザ重合せ溶接方法によれば、例えば、単一のレ
ーザ光ビームを発生するレーザ光ビーム発生部が用いら
れ、そのレーザ光ビーム発生部からのレーザ光ビームの
重合せ溶接部に対する照射が、重合せ溶接部に相互にオ
ーバーラップする複数の溶融部を形成すべく、重合せ溶
接の内部に向かう程相互離隔距離が大となる方向をもっ
て行われることにより、重合せ溶接部におけるレーザ光
ビームが照射された被溶接箇所には、相互にオーバーラ
ップする部分を有して実質的に一体化され、重合せ溶接
部の内部に向かう程相互離隔距離が大となる方向に伸び
るものとされて、比較的大なる溶接強度を得ることがで
きる複数の溶融部が形成されるので、被溶接箇所におけ
る溶接強度を効果的に向上させることができる。
係るレーザ重合せ溶接方法によれば、例えば、単一のレ
ーザ光ビームを発生するレーザ光ビーム発生部が用いら
れ、そのレーザ光ビーム発生部からのレーザ光ビームの
重合せ溶接部に対する照射が、重合せ溶接部に相互にオ
ーバーラップする複数の溶融部を形成すべく、重合せ溶
接の内部に向かう程相互離隔距離が大となる方向をもっ
て行われることにより、重合せ溶接部におけるレーザ光
ビームが照射された被溶接箇所には、相互にオーバーラ
ップする部分を有して実質的に一体化され、重合せ溶接
部の内部に向かう程相互離隔距離が大となる方向に伸び
るものとされて、比較的大なる溶接強度を得ることがで
きる複数の溶融部が形成されるので、被溶接箇所におけ
る溶接強度を効果的に向上させることができる。
【図１】本発明に係るレーザ重合せ溶接方法の一例の実
施に用いられるレーザ溶接機の部分を示す断面図であ
る。
施に用いられるレーザ溶接機の部分を示す断面図であ
る。
【図２】本発明に係るレーザ重合せ溶接方法の一例の実
施に用いられるレーザ溶接機の部分及び溶接が施される
部材を示す図である。
施に用いられるレーザ溶接機の部分及び溶接が施される
部材を示す図である。
【図３】本発明に係るレーザ重合せ溶接方法の一例に従
って形成される複数の溶融部の説明に供される概念図及
び断面図である。
って形成される複数の溶融部の説明に供される概念図及
び断面図である。
【図４】本発明に係るレーザ重合せ溶接方法の一例の作
用効果の説明に供される特性図である。
用効果の説明に供される特性図である。
【図５】本発明に係るレーザ重合せ溶接方法とは異なる
方法に従って形成された複数の溶融部の説明に供される
概念図及び断面図である。
方法に従って形成された複数の溶融部の説明に供される
概念図及び断面図である。
【図６】本発明に係るレーザ重合せ溶接方法とは異なる
方法に従って形成された複数の溶融部の説明に供される
概念図及び断面図である。
方法に従って形成された複数の溶融部の説明に供される
概念図及び断面図である。
【図７】本発明に係るレーザ重合せ溶接方法の一例の作
用効果の説明に供されるグラフである。
用効果の説明に供されるグラフである。
【図８】本発明に係るレーザ重合せ溶接方法の他の例の
実施に用いられるレーザ溶接機の部分を示す断面図であ
る。
実施に用いられるレーザ溶接機の部分を示す断面図であ
る。
１，３０ レーザ溶接機 １０ 重合せ溶接部 １１ 集光レンズ １２ レーザ光ビーム発生部 １５ 可動ミラー １９ 回動軸 ２０，３８ モータ ２５ 溶融部 ３２ 可動集光レンズ ３６ 大径ギア ３７ 小径ギア Ｙ，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４，ＹＡ，ＹＢ，ＹＣ，ＹＤ
レーザ光ビーム
レーザ光ビーム
Claims (2)
- 【請求項１】重合せ溶接部に対し、レーザ光ビームを、
相互にオーバーラップする複数の溶融部を形成すべく、
上記重合せ溶接部の内部に向かう程相互離隔距離が大と
なる方向をもって照射し、上記重合せ溶接部における溶
接を行うことを特徴とするレーザ重合せ溶接方法。 - 【請求項２】相互にオーバーラップする複数の溶融部の
形成を、単一のレーザ光ビームを発生するレーザ光ビー
ム発生部を用いて順次行うことを特徴とする請求項１記
載のレーザ重合せ溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4316846A JPH06155058A (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | レーザ重合せ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4316846A JPH06155058A (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | レーザ重合せ溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06155058A true JPH06155058A (ja) | 1994-06-03 |
Family
ID=18081574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4316846A Pending JPH06155058A (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | レーザ重合せ溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06155058A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008036659A (ja) * | 2006-08-03 | 2008-02-21 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 摩擦撹拌接合方法 |
| US7705265B2 (en) * | 2002-12-11 | 2010-04-27 | Yazaki Corporation | Method of connecting and structure of connecting electric wire and connection terminal |
| WO2013098621A1 (en) * | 2011-12-27 | 2013-07-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Welded structure with at least three laser welded nuggets arranged along a virtual closed curve, and corresponding laser welding method |
| EP2952284A1 (en) * | 2014-04-22 | 2015-12-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of joining by welding together a plurality of welding objects and corresponding welding structure |
| EP2613007A3 (en) * | 2012-01-04 | 2018-03-21 | General Electric Company | Seal assembly and method for assembling a turbine |
| JP2019057520A (ja) * | 2019-01-18 | 2019-04-11 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 密閉型電池及びその製造方法 |
| DE102019005152B4 (de) | 2019-07-24 | 2023-12-14 | Mercedes-Benz Group AG | Verfahren zum Verschweißen von zumindest zwei überlagert angeordneten Metallplatten |
-
1992
- 1992-11-26 JP JP4316846A patent/JPH06155058A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7705265B2 (en) * | 2002-12-11 | 2010-04-27 | Yazaki Corporation | Method of connecting and structure of connecting electric wire and connection terminal |
| JP2008036659A (ja) * | 2006-08-03 | 2008-02-21 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 摩擦撹拌接合方法 |
| WO2013098621A1 (en) * | 2011-12-27 | 2013-07-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Welded structure with at least three laser welded nuggets arranged along a virtual closed curve, and corresponding laser welding method |
| CN104023900A (zh) * | 2011-12-27 | 2014-09-03 | 丰田自动车株式会社 | 具有沿假想的闭合曲线排列的至少三个激光焊接熔核的焊接结构及相应的激光焊接方法 |
| CN104023900B (zh) * | 2011-12-27 | 2017-03-01 | 丰田自动车株式会社 | 具有沿假想的闭合曲线排列的至少三个激光焊接熔核的焊接结构及相应的激光焊接方法 |
| EP2613007A3 (en) * | 2012-01-04 | 2018-03-21 | General Electric Company | Seal assembly and method for assembling a turbine |
| EP2952284A1 (en) * | 2014-04-22 | 2015-12-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of joining by welding together a plurality of welding objects and corresponding welding structure |
| EP3453480A1 (en) * | 2014-04-22 | 2019-03-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of joining by laser welding together a plurality of welding aluminium objects and corresponding welding structure |
| US10456865B2 (en) | 2014-04-22 | 2019-10-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Welding method and welding structure |
| JP2019057520A (ja) * | 2019-01-18 | 2019-04-11 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 密閉型電池及びその製造方法 |
| DE102019005152B4 (de) | 2019-07-24 | 2023-12-14 | Mercedes-Benz Group AG | Verfahren zum Verschweißen von zumindest zwei überlagert angeordneten Metallplatten |
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