JPH07299574A - 水中レーザー溶接装置 - Google Patents
水中レーザー溶接装置Info
- Publication number
- JPH07299574A JPH07299574A JP7051495A JP5149595A JPH07299574A JP H07299574 A JPH07299574 A JP H07299574A JP 7051495 A JP7051495 A JP 7051495A JP 5149595 A JP5149595 A JP 5149595A JP H07299574 A JPH07299574 A JP H07299574A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- yag laser
- laser beam
- welding
- lens
- water flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
- B23K26/1464—Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
- B23K26/1476—Features inside the nozzle for feeding the fluid stream through the nozzle
-
- 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
-
- 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
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/146—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor the fluid stream containing a liquid
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 水中で支障なくレーザー溶接を行い得るよう
にする。 【構成】 ＹＡＧレーザー発振器６からのＹＡＧレーザ
ービームを光ファイバ８を介して、ＹＡＧレーザーヘッ
ド本体１６へ伝送し、水中に置かれた溶接材へ照射させ
るようにすると共に、ＹＡＧレーザーヘッド本体１６の
先端に取付けられた旋回水流発生用ノズル孔から流体を
渦巻状に噴射してＹＡＧレーザービームの周囲に旋回水
流を発生させるようにする。
にする。 【構成】 ＹＡＧレーザー発振器６からのＹＡＧレーザ
ービームを光ファイバ８を介して、ＹＡＧレーザーヘッ
ド本体１６へ伝送し、水中に置かれた溶接材へ照射させ
るようにすると共に、ＹＡＧレーザーヘッド本体１６の
先端に取付けられた旋回水流発生用ノズル孔から流体を
渦巻状に噴射してＹＡＧレーザービームの周囲に旋回水
流を発生させるようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水中レーザー溶接装置
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】水中でレーザー溶接を行う装置として
は、従来、特開平５−３１５９１号公報に記載されるよ
うなＣＯ2レーザーを利用した水中レーザー溶接装置が
ある。
は、従来、特開平５−３１５９１号公報に記載されるよ
うなＣＯ2レーザーを利用した水中レーザー溶接装置が
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平５−３１５９１号公報記載の水中レーザー溶接装置
は、ＣＯ2レーザーを利用しているため、以下のような
問題があった。
開平５−３１５９１号公報記載の水中レーザー溶接装置
は、ＣＯ2レーザーを利用しているため、以下のような
問題があった。
【０００４】即ち、ＣＯ2レーザーは、レーザービーム
の伝送にミラー光学系を必要とするので、水中へレーザ
ービームを伝送するために、装置が大規模で複雑化す
る。
の伝送にミラー光学系を必要とするので、水中へレーザ
ービームを伝送するために、装置が大規模で複雑化す
る。
【０００５】又、溶接を行う位置の水深が深くなると、
水圧が高くなる分、レーザービームと共に溶接材へ向け
て噴射されるシールドガスの圧力も高めなければならな
くなるが、シールドガス圧を高めると、シールドガスに
よって溶接材の溶融部が冷却されてしまうこと、及び、
レーザービームのエネルギーによってシールドガスから
発生するプラズマの量が多くなり、該プラズマがレーザ
ービームを多量に吸収して、レーザービームの集光性が
低下され、レーザービームのパワー密度が低くなること
などにより、溶融部に溶込不足を生じる。
水圧が高くなる分、レーザービームと共に溶接材へ向け
て噴射されるシールドガスの圧力も高めなければならな
くなるが、シールドガス圧を高めると、シールドガスに
よって溶接材の溶融部が冷却されてしまうこと、及び、
レーザービームのエネルギーによってシールドガスから
発生するプラズマの量が多くなり、該プラズマがレーザ
ービームを多量に吸収して、レーザービームの集光性が
低下され、レーザービームのパワー密度が低くなること
などにより、溶融部に溶込不足を生じる。
【０００６】しかも、シールドガス圧を一定圧力以上に
高めると、シールドガスによって溶融金属が吹き飛ばさ
れてしまうので、溶断となり溶接にならなくなってしま
う。
高めると、シールドガスによって溶融金属が吹き飛ばさ
れてしまうので、溶断となり溶接にならなくなってしま
う。
【０００７】本発明は、上述の実情に鑑み、水中で支障
なくレーザー溶接を行い得るようにした水中レーザー溶
接装置を提供することを目的とするものである。
なくレーザー溶接を行い得るようにした水中レーザー溶
接装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＹＡＧレーザ
ー発振器と、ＹＡＧレーザー発振器からのＹＡＧレーザ
ービームを水中へ伝送する光ファイバと、光ファイバの
先端部に取付けられ、水中に置かれた溶接材へＹＡＧレ
ーザービームを照射するＹＡＧレーザーヘッド本体と、
ＹＡＧレーザーヘッド本体の先端に取付けられ、流体を
渦巻状に噴射してＹＡＧレーザービームの周囲に旋回水
流を発生させる旋回水流発生用ノズル孔を有するノズル
部とを備えたことを特徴とする水中レーザー溶接装置に
かかるものである。
ー発振器と、ＹＡＧレーザー発振器からのＹＡＧレーザ
ービームを水中へ伝送する光ファイバと、光ファイバの
先端部に取付けられ、水中に置かれた溶接材へＹＡＧレ
ーザービームを照射するＹＡＧレーザーヘッド本体と、
ＹＡＧレーザーヘッド本体の先端に取付けられ、流体を
渦巻状に噴射してＹＡＧレーザービームの周囲に旋回水
流を発生させる旋回水流発生用ノズル孔を有するノズル
部とを備えたことを特徴とする水中レーザー溶接装置に
かかるものである。
【０００９】この場合において、ＹＡＧレーザーヘッド
本体に、レンズなどの光学部品の結露を防止するための
結露防止用ガスを供給する結露防止用ガス供給孔を形成
するようにしても良い。
本体に、レンズなどの光学部品の結露を防止するための
結露防止用ガスを供給する結露防止用ガス供給孔を形成
するようにしても良い。
【００１０】又、ＹＡＧレーザーヘッド本体にレンズな
どの光学部品の結露を防止するためのヒータを設けるよ
うにしても良い。
どの光学部品の結露を防止するためのヒータを設けるよ
うにしても良い。
【００１１】
【作用】本発明の作用は以下の通りである。
【００１２】ＹＡＧレーザー発振器からのＹＡＧレーザ
ービームを光ファイバを介して、ＹＡＧレーザーヘッド
本体へ伝送し、水中に置かれた溶接材へ照射させる。
ービームを光ファイバを介して、ＹＡＧレーザーヘッド
本体へ伝送し、水中に置かれた溶接材へ照射させる。
【００１３】ＹＡＧレーザービームは、水に対する透過
性が高く、プラズマに吸収されにくいので、出力や集光
性が低下することがなく、高品質の溶接を行うことがで
きる。
性が高く、プラズマに吸収されにくいので、出力や集光
性が低下することがなく、高品質の溶接を行うことがで
きる。
【００１４】又、ＹＡＧレーザービームは、光ファイバ
で伝送することが可能なので、ＹＡＧレーザーヘッド本
体を水中に没するという簡単な構成で溶接を行うことが
可能となり、又、狭隘部などへも溶接することが可能と
なる。
で伝送することが可能なので、ＹＡＧレーザーヘッド本
体を水中に没するという簡単な構成で溶接を行うことが
可能となり、又、狭隘部などへも溶接することが可能と
なる。
【００１５】しかも、ＹＡＧレーザーヘッド本体の先端
に取付けられた旋回水流発生用ノズル孔から流体を渦巻
状に噴射してＹＡＧレーザービームの周囲に旋回水流を
発生させることにより、旋回水流内部の圧力が低下され
るので、シールドガスなどの噴射圧力を低下させること
ができ、水深が深くなった場合でも安定して溶接を行わ
せることが可能となる。
に取付けられた旋回水流発生用ノズル孔から流体を渦巻
状に噴射してＹＡＧレーザービームの周囲に旋回水流を
発生させることにより、旋回水流内部の圧力が低下され
るので、シールドガスなどの噴射圧力を低下させること
ができ、水深が深くなった場合でも安定して溶接を行わ
せることが可能となる。
【００１６】更に、ＹＡＧレーザーヘッド本体に形成し
た結露防止用ガス供給孔へ結露防止用ガスを供給するこ
とにより、或いは、ヒータを作動させることにより、Ｙ
ＡＧレーザーヘッド本体内部に設けられたレンズなどの
光学部品の結露を防止することができる。
た結露防止用ガス供給孔へ結露防止用ガスを供給するこ
とにより、或いは、ヒータを作動させることにより、Ｙ
ＡＧレーザーヘッド本体内部に設けられたレンズなどの
光学部品の結露を防止することができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
明する。
【００１８】図１〜図７は、本発明の第一の実施例であ
る。
る。
【００１９】又、図中、１は基台、２は基台１上に設け
られた水平位置調整用のＸ−Ｙテーブル、３はＸ−Ｙテ
ーブル２上に設けられた高さ位置調整用のジャッキ、４
はジャッキ３上に位置調整可能に搭載された実験用の水
槽、５は水槽４内に配置された溶接材である。
られた水平位置調整用のＸ−Ｙテーブル、３はＸ−Ｙテ
ーブル２上に設けられた高さ位置調整用のジャッキ、４
はジャッキ３上に位置調整可能に搭載された実験用の水
槽、５は水槽４内に配置された溶接材である。
【００２０】そして、地上部にＹＡＧレーザー発振器６
を設け、該ＹＡＧレーザー発振器６にＹＡＧレーザービ
ーム７を水中へ伝送可能な石英ファイバなどの光ファイ
バ８を接続し、光ファイバ８の先端に水中に置かれた溶
接材５へ向けＹＡＧレーザービーム７を照射可能なＹＡ
Ｇレーザーヘッド９を取付ける。
を設け、該ＹＡＧレーザー発振器６にＹＡＧレーザービ
ーム７を水中へ伝送可能な石英ファイバなどの光ファイ
バ８を接続し、光ファイバ８の先端に水中に置かれた溶
接材５へ向けＹＡＧレーザービーム７を照射可能なＹＡ
Ｇレーザーヘッド９を取付ける。
【００２１】該ＹＡＧレーザーヘッド９は、図３に示す
ように、光ファイバ８の先端に取付けられたファイバス
リーブ１０を保持するファイバ部１１と、スペーサ１２
を介してレンズホルダ１３に取付けられたレンズ１４な
どの光学部品を複数枚保持するレンズ部１５とから成る
ＹＡＧレーザーヘッド本体１６とで構成されている。
ように、光ファイバ８の先端に取付けられたファイバス
リーブ１０を保持するファイバ部１１と、スペーサ１２
を介してレンズホルダ１３に取付けられたレンズ１４な
どの光学部品を複数枚保持するレンズ部１５とから成る
ＹＡＧレーザーヘッド本体１６とで構成されている。
【００２２】そして、ＹＡＧレーザーヘッド本体１６の
先端には、溶接材５へ向けてＹＡＧレーザービーム７を
照射すると共に、地上部に設けられたガスボンベなどの
シールドガス供給源１７からシールドガス供給路１８を
介して送給されるヘリウムやアルゴンなどの溶融部１９
の酸化防止用のシールドガス２０を噴射するノズル孔２
１を備えたノズル部２２が取付けられている。
先端には、溶接材５へ向けてＹＡＧレーザービーム７を
照射すると共に、地上部に設けられたガスボンベなどの
シールドガス供給源１７からシールドガス供給路１８を
介して送給されるヘリウムやアルゴンなどの溶融部１９
の酸化防止用のシールドガス２０を噴射するノズル孔２
１を備えたノズル部２２が取付けられている。
【００２３】該ノズル部２２のノズル孔２１の外周に
は、ポンプ２３からの水や、シールドガス供給源１７か
らのシールドガス２０、或いは、その他溶接に悪影響を
与えない任意の流体２４を渦巻状に噴射してＹＡＧレー
ザービーム７の周囲に旋回水流を発生させる旋回水流発
生用ノズル孔２５が、先端側へ進むに従い外方へ広がり
つつ流路断面積が細くなり、又、周方向２６に向って傾
斜するよう複数形成されている。
は、ポンプ２３からの水や、シールドガス供給源１７か
らのシールドガス２０、或いは、その他溶接に悪影響を
与えない任意の流体２４を渦巻状に噴射してＹＡＧレー
ザービーム７の周囲に旋回水流を発生させる旋回水流発
生用ノズル孔２５が、先端側へ進むに従い外方へ広がり
つつ流路断面積が細くなり、又、周方向２６に向って傾
斜するよう複数形成されている。
【００２４】又、レンズ部１５のほぼ中央部には、レン
ズ１４の結露を防止するための結露防止用ガス２７を供
給する結露防止用ガス供給孔２８が形成され、結露防止
用ガス供給路２９が接続されている。尚、結露防止用ガ
ス２７は、シールドガス供給源１７からのシールドガス
２０を流用するのが好ましい。
ズ１４の結露を防止するための結露防止用ガス２７を供
給する結露防止用ガス供給孔２８が形成され、結露防止
用ガス供給路２９が接続されている。尚、結露防止用ガ
ス２７は、シールドガス供給源１７からのシールドガス
２０を流用するのが好ましい。
【００２５】そして、各レンズホルダ１３には、結露防
止用ガス２７を通す細孔３０が形成されており、該細孔
３０は、結露防止用ガス２７を効率良く隣接するレンズ
１４の中央部へ導くため、軸線方向３１に対し斜めに傾
斜させて形成されている。
止用ガス２７を通す細孔３０が形成されており、該細孔
３０は、結露防止用ガス２７を効率良く隣接するレンズ
１４の中央部へ導くため、軸線方向３１に対し斜めに傾
斜させて形成されている。
【００２６】尚、図中、３２はファイバ部１１とレンズ
部１５とノズル部２２の間をそれぞれ仕切るレンズ部と
同様の材質による仕切窓、３３は仕切窓３２に形成され
た細孔、３４はファイバ部１１とファイバスリーブ１０
との間に形成される間隙、３５は光ファイバ８を保護す
るファイバ被覆、３６はノズル部２２に形成されたシー
ルドガス供給孔、３７は旋回水流発生用流体供給孔、３
８は旋回水流発生用流体供給路である。
部１５とノズル部２２の間をそれぞれ仕切るレンズ部と
同様の材質による仕切窓、３３は仕切窓３２に形成され
た細孔、３４はファイバ部１１とファイバスリーブ１０
との間に形成される間隙、３５は光ファイバ８を保護す
るファイバ被覆、３６はノズル部２２に形成されたシー
ルドガス供給孔、３７は旋回水流発生用流体供給孔、３
８は旋回水流発生用流体供給路である。
【００２７】次に、作動について説明する。
【００２８】先ず、水槽４内の水にＹＡＧレーザーヘッ
ド９の先端或いは全体を入れると共に、水槽４内に沈め
られた溶接材５に対し、所定の間隔を置いてＹＡＧレー
ザーヘッド９を配置する。
ド９の先端或いは全体を入れると共に、水槽４内に沈め
られた溶接材５に対し、所定の間隔を置いてＹＡＧレー
ザーヘッド９を配置する。
【００２９】そして、ポンプ２３を駆動して、水などの
流体２４をノズル部２２の旋回水流発生用流体供給孔３
７へ供給し、ノズル部２２内部に周方向２６に向って傾
斜するよう形成された旋回水流発生用ノズル孔２５から
溶接材５へ向けて渦巻状に噴射させることにより、旋回
水流を発生させて、旋回水流内部の圧力を低下させる。
流体２４をノズル部２２の旋回水流発生用流体供給孔３
７へ供給し、ノズル部２２内部に周方向２６に向って傾
斜するよう形成された旋回水流発生用ノズル孔２５から
溶接材５へ向けて渦巻状に噴射させることにより、旋回
水流を発生させて、旋回水流内部の圧力を低下させる。
【００３０】この際、旋回水流発生用ノズル孔２５を、
先端側へ進むに従い外方へ広がるよう形成することによ
り、旋回水流内部からの排水性の向上を図っている。
又、旋回水流発生用ノズル孔２５を、先端側へ進むに従
い流路断面積が小さくなるように形成することにより、
旋回水流の流速向上を図っている。流体２４は、水の他
にシールドガス２０を流用しても良く、或いは、その
他、溶接に悪影響を及ぼさないものなら何でも良い。
先端側へ進むに従い外方へ広がるよう形成することによ
り、旋回水流内部からの排水性の向上を図っている。
又、旋回水流発生用ノズル孔２５を、先端側へ進むに従
い流路断面積が小さくなるように形成することにより、
旋回水流の流速向上を図っている。流体２４は、水の他
にシールドガス２０を流用しても良く、或いは、その
他、溶接に悪影響を及ぼさないものなら何でも良い。
【００３１】旋回水流が発生した状態で、地上部に設け
られたガスボンベなどのシールドガス供給源１７からシ
ールドガス供給路１８を介してヘリウムやアルゴンなど
のシールドガス２０をノズル部２２のノズル孔２１へ送
給し、シールドガス２０をノズル孔２１から溶接材５へ
向けて噴射させ、溶接材５における溶融部１９の酸化を
防止し得るようにする。
られたガスボンベなどのシールドガス供給源１７からシ
ールドガス供給路１８を介してヘリウムやアルゴンなど
のシールドガス２０をノズル部２２のノズル孔２１へ送
給し、シールドガス２０をノズル孔２１から溶接材５へ
向けて噴射させ、溶接材５における溶融部１９の酸化を
防止し得るようにする。
【００３２】このとき、シールドガス２０は、圧力を低
下されている旋回水流の内部へ噴射されることとなるの
で、噴射圧力、或いは、供給量が少なくて済むようにな
る。
下されている旋回水流の内部へ噴射されることとなるの
で、噴射圧力、或いは、供給量が少なくて済むようにな
る。
【００３３】その後、地上部に設けられたＹＡＧレーザ
ー発振器６からレーザー発振を行い、石英ファイバなど
の光ファイバ８を介して、光ファイバ８の先端に設けら
れたＹＡＧレーザーヘッド９へＹＡＧレーザービーム７
を伝送し、ＹＡＧレーザーヘッド９のレンズ部１５に設
けられたレンズ１４などの光学部品を通して、ノズル孔
２１から溶接材５へ照射させ、溶接材５を溶融して、溶
接を行う。
ー発振器６からレーザー発振を行い、石英ファイバなど
の光ファイバ８を介して、光ファイバ８の先端に設けら
れたＹＡＧレーザーヘッド９へＹＡＧレーザービーム７
を伝送し、ＹＡＧレーザーヘッド９のレンズ部１５に設
けられたレンズ１４などの光学部品を通して、ノズル孔
２１から溶接材５へ照射させ、溶接材５を溶融して、溶
接を行う。
【００３４】このように本発明によれば、水に対する透
過率の高いＹＡＧレーザービーム７を使用しているた
め、光路中に水滴や水蒸気が残存した場合でも、出力の
低下やビームモードの劣化などを抑えることができるの
で、高品質の溶接を行うことが可能となる。
過率の高いＹＡＧレーザービーム７を使用しているた
め、光路中に水滴や水蒸気が残存した場合でも、出力の
低下やビームモードの劣化などを抑えることができるの
で、高品質の溶接を行うことが可能となる。
【００３５】又、ＹＡＧレーザービーム７の波長（１．
０６μｍ）は、ＣＯ2レーザーの波長（１０．６μｍ）
に比べてプラズマに吸収されにくく透過し易いので、集
光性の低下が少なくなり、高品質の溶接を行うことが可
能となる。
０６μｍ）は、ＣＯ2レーザーの波長（１０．６μｍ）
に比べてプラズマに吸収されにくく透過し易いので、集
光性の低下が少なくなり、高品質の溶接を行うことが可
能となる。
【００３６】しかも、前記したように、旋回水流を発生
させてシールドガス２０の供給量を低下できるようにし
たため、ＹＡＧレーザービーム７のエネルギーによるシ
ールドガス２０のプラズマ化が抑えられて、プラズマの
存在量が低下されるので、ＹＡＧレーザービーム７の集
光性低下が防止され、同時に、旋回水流を発生させてシ
ールドガス２０の供給量を低下できるようにしたため、
シールドガス２０によって、溶接材５の溶融部１９が冷
却されたり、吹き飛ばされたりすることが防止されるの
で、水深２０〜３０メートル、或いは、それ以上の深さ
であっても高品質の溶接を安定して行うことができる。
させてシールドガス２０の供給量を低下できるようにし
たため、ＹＡＧレーザービーム７のエネルギーによるシ
ールドガス２０のプラズマ化が抑えられて、プラズマの
存在量が低下されるので、ＹＡＧレーザービーム７の集
光性低下が防止され、同時に、旋回水流を発生させてシ
ールドガス２０の供給量を低下できるようにしたため、
シールドガス２０によって、溶接材５の溶融部１９が冷
却されたり、吹き飛ばされたりすることが防止されるの
で、水深２０〜３０メートル、或いは、それ以上の深さ
であっても高品質の溶接を安定して行うことができる。
【００３７】更に、ＹＡＧレーザービーム７は、石英フ
ァイバなどの光ファイバ８を用いて、数ｋＷもの大出力
まで伝送することができるので、ＹＡＧレーザーヘッド
９を水中へ没するという簡単な構成のみで溶接を行わせ
ることが可能となり、且つ、光ファイバ８で伝送するこ
とにより、配管内部などの狭隘個所に対してもＹＡＧレ
ーザーヘッド９を挿入して溶接を行うことが可能とな
る。
ァイバなどの光ファイバ８を用いて、数ｋＷもの大出力
まで伝送することができるので、ＹＡＧレーザーヘッド
９を水中へ没するという簡単な構成のみで溶接を行わせ
ることが可能となり、且つ、光ファイバ８で伝送するこ
とにより、配管内部などの狭隘個所に対してもＹＡＧレ
ーザーヘッド９を挿入して溶接を行うことが可能とな
る。
【００３８】加えて、本発明では上記以外に、結露防止
用ガス供給路２９から結露防止用ガス供給孔２８を介し
て、レンズ部１５の中央部へ結露防止用ガス２７を常時
吹込んで、レンズ１４へパージさせることにより、水中
で長時間使用する場合でもレンズ１４の結露を防止する
ことができる。
用ガス供給路２９から結露防止用ガス供給孔２８を介し
て、レンズ部１５の中央部へ結露防止用ガス２７を常時
吹込んで、レンズ１４へパージさせることにより、水中
で長時間使用する場合でもレンズ１４の結露を防止する
ことができる。
【００３９】このときパージされた結露防止用ガス２７
は、レンズホルダ１３に形成された細孔３０を介して、
ファイバ部１１の側やノズル部２２の側へと順次流れ、
仕切窓３２に形成された細孔３３からファイバ部１１及
びノズル部２２内へ入り、ファイバ部１１とファイバス
リーブ１０との間に形成される間隙３４からファイバ被
覆３５を介して地上部へ逃されるか、或いは、ノズル孔
２１からシールドガス２０と共に溶接材５へ向けて噴射
される。
は、レンズホルダ１３に形成された細孔３０を介して、
ファイバ部１１の側やノズル部２２の側へと順次流れ、
仕切窓３２に形成された細孔３３からファイバ部１１及
びノズル部２２内へ入り、ファイバ部１１とファイバス
リーブ１０との間に形成される間隙３４からファイバ被
覆３５を介して地上部へ逃されるか、或いは、ノズル孔
２１からシールドガス２０と共に溶接材５へ向けて噴射
される。
【００４０】しかも、レンズホルダ１３に形成された細
孔３０を斜めとして、結露防止用ガス２７を隣接するレ
ンズ１４の中央部へ導くようにしているので、レンズ１
４を効率的に冷却することができる。結露防止用ガス２
７は、シールドガス２０を流用するのが好ましいが、溶
接に悪影響を及ぼさないものなら何でも良い。
孔３０を斜めとして、結露防止用ガス２７を隣接するレ
ンズ１４の中央部へ導くようにしているので、レンズ１
４を効率的に冷却することができる。結露防止用ガス２
７は、シールドガス２０を流用するのが好ましいが、溶
接に悪影響を及ぼさないものなら何でも良い。
【００４１】図８は、本発明の第二の実施例であり、Ｙ
ＡＧレーザーヘッド本体１６のレンズ部１５に、レンズ
１４及び仕切窓３２の結露を防止する電気ヒータなどの
ヒータ４０を設けたものである。
ＡＧレーザーヘッド本体１６のレンズ部１５に、レンズ
１４及び仕切窓３２の結露を防止する電気ヒータなどの
ヒータ４０を設けたものである。
【００４２】通常はＹＡＧレーザービーム７の熱により
レンズ１４に熱歪が生ずる傾向にあるので、ヒータ４０
でレンズ部１５を加熱することはあり得ないが、水中レ
ーザー溶接装置の場合、ＹＡＧレーザーヘッド本体１６
は水で冷却されることからレンズ１４の熱歪の問題はな
く、反対にレンズ１４の結露が問題となる。そこで、ヒ
ータ４０を設けてレンズ１４や仕切窓３２の結露を防止
させることにより、高精度な溶接を安定して得ることが
できるようになる。
レンズ１４に熱歪が生ずる傾向にあるので、ヒータ４０
でレンズ部１５を加熱することはあり得ないが、水中レ
ーザー溶接装置の場合、ＹＡＧレーザーヘッド本体１６
は水で冷却されることからレンズ１４の熱歪の問題はな
く、反対にレンズ１４の結露が問題となる。そこで、ヒ
ータ４０を設けてレンズ１４や仕切窓３２の結露を防止
させることにより、高精度な溶接を安定して得ることが
できるようになる。
【００４３】上記以外は前記第一の実施例と同様の構成
を備えており、同様の作用効果を奏することができる。
を備えており、同様の作用効果を奏することができる。
【００４４】尚、本発明は、上述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、ＹＡＧレーザーヘッド自体に位置調
整装置を設けて自動溶接を行わせるようにしても良いこ
と、、旋回水流発生用ノズル孔はノズル部とは別体のノ
ズル構成としても良いこと、その他、本発明の要旨を逸
脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論
である。
れるものではなく、ＹＡＧレーザーヘッド自体に位置調
整装置を設けて自動溶接を行わせるようにしても良いこ
と、、旋回水流発生用ノズル孔はノズル部とは別体のノ
ズル構成としても良いこと、その他、本発明の要旨を逸
脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論
である。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の水中レー
ザー溶接装置によれば、水中で支障なくレーザー溶接を
行うことができ、又、レンズなどの光学部品の結露を防
止することができるなどの優れた効果を奏し得る。
ザー溶接装置によれば、水中で支障なくレーザー溶接を
行うことができ、又、レンズなどの光学部品の結露を防
止することができるなどの優れた効果を奏し得る。
【図１】本発明の第一の実施例の全体概略斜視図であ
る。
る。
【図２】図１のＹＡＧレーザーヘッド部分の拡大図であ
る。
る。
【図３】図２の側方断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ矢視図である。
【図５】ノズル部に形成した旋回水流発生用ノズル孔の
様子を示す概略断面図である。
様子を示す概略断面図である。
【図６】レンズホルダの拡大側断面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視図である。
【図８】本発明の第二の実施例にかかる図３と同様の図
である。
である。
５ 溶接材 ６ ＹＡＧレーザー発振器 ７ ＹＡＧレーザービーム ８ 光ファイバ １４ レンズ １６ ＹＡＧレーザーヘッド本体 ２４ 流体 ２５ 旋回水流発生用ノズル孔 ２２ ノズル部 ２７ 結露防止用ガス ２８ 結露防止用ガス供給孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 入沢 敏夫 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 金澤 祐孝 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内
Claims (3)
- 【請求項１】 ＹＡＧレーザー発振器と、ＹＡＧレーザ
ー発振器からのＹＡＧレーザービームを水中へ伝送する
光ファイバと、光ファイバの先端部に取付けられ、水中
に置かれた溶接材へＹＡＧレーザービームを照射するＹ
ＡＧレーザーヘッド本体と、ＹＡＧレーザーヘッド本体
の先端に取付けられ、流体を渦巻状に噴射してＹＡＧレ
ーザービームの周囲に旋回水流を発生させる旋回水流発
生用ノズル孔を有するノズル部とを備えたことを特徴と
する水中レーザー溶接装置。 - 【請求項２】ＹＡＧレーザーヘッド本体に、レンズなど
の光学部品の結露を防止するための結露防止用ガスを供
給する結露防止用ガス供給孔を形成した請求項１記載の
水中レーザー溶接装置。 - 【請求項３】 ＹＡＧレーザーヘッド本体にレンズなど
の光学部品の結露を防止するためのヒータを設けた請求
項１記載の水中レーザー溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7051495A JPH07299574A (ja) | 1994-03-11 | 1995-03-10 | 水中レーザー溶接装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-41194 | 1994-03-11 | ||
| JP4119494 | 1994-03-11 | ||
| JP7051495A JPH07299574A (ja) | 1994-03-11 | 1995-03-10 | 水中レーザー溶接装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07299574A true JPH07299574A (ja) | 1995-11-14 |
Family
ID=26380759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7051495A Pending JPH07299574A (ja) | 1994-03-11 | 1995-03-10 | 水中レーザー溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07299574A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5938954A (en) * | 1995-11-24 | 1999-08-17 | Hitachi, Ltd. | Submerged laser beam irradiation equipment |
| JP2000352651A (ja) * | 1999-06-14 | 2000-12-19 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | レンズホルダ |
| JP2009226474A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Towa Corp | 加工装置及び加工方法 |
| CN104475974A (zh) * | 2014-12-03 | 2015-04-01 | 南京航空航天大学 | 湿法水下激光焊接试验设备及工艺 |
| JP2016068138A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 三菱重工業株式会社 | レーザ切断装置 |
| CN112935548A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-11 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种激光冲击镶嵌焊的装置 |
| CN112935547A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-11 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种利用激光冲击波焊接金属的装置及方法 |
| WO2022264702A1 (ja) * | 2021-06-17 | 2022-12-22 | コマツ産機株式会社 | レーザ加工装置およびレーザ加工方法 |
| WO2022264703A1 (ja) * | 2021-06-17 | 2022-12-22 | コマツ産機株式会社 | レーザ加工装置およびレーザ加工方法 |
-
1995
- 1995-03-10 JP JP7051495A patent/JPH07299574A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5938954A (en) * | 1995-11-24 | 1999-08-17 | Hitachi, Ltd. | Submerged laser beam irradiation equipment |
| JP2000352651A (ja) * | 1999-06-14 | 2000-12-19 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | レンズホルダ |
| JP2009226474A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Towa Corp | 加工装置及び加工方法 |
| JP2016068138A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 三菱重工業株式会社 | レーザ切断装置 |
| CN104475974A (zh) * | 2014-12-03 | 2015-04-01 | 南京航空航天大学 | 湿法水下激光焊接试验设备及工艺 |
| CN112935548A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-11 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种激光冲击镶嵌焊的装置 |
| CN112935547A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-11 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种利用激光冲击波焊接金属的装置及方法 |
| CN112935548B (zh) * | 2021-03-17 | 2022-06-03 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种激光冲击镶嵌焊的装置 |
| CN112935547B (zh) * | 2021-03-17 | 2023-01-31 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种利用激光冲击波焊接金属的装置及方法 |
| WO2022264702A1 (ja) * | 2021-06-17 | 2022-12-22 | コマツ産機株式会社 | レーザ加工装置およびレーザ加工方法 |
| WO2022264703A1 (ja) * | 2021-06-17 | 2022-12-22 | コマツ産機株式会社 | レーザ加工装置およびレーザ加工方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101291773B (zh) | 具有金属蒸气毛细管形成控制的激光束焊接方法 | |
| US4128753A (en) | Laser beam welding | |
| US7319204B2 (en) | Laser welding device and method | |
| US4127761A (en) | Laser welding | |
| KR100584310B1 (ko) | 분사액체로 주입되는 레이저빔으로 소재를 가공하는방법과 장치 | |
| US7217939B2 (en) | Capillary tubing | |
| JP2006123005A (ja) | レーザビームによる穿孔または加工ヘッド用ノズル | |
| JPH07299574A (ja) | 水中レーザー溶接装置 | |
| JPH0569165A (ja) | レーザ光併用ｔｉｇ溶接方法 | |
| JP2000202678A (ja) | レ―ザ切断用ノズル及びレ―ザ切断装置 | |
| JP2020089898A (ja) | レーザ溶接装置 | |
| JPH0120721B2 (ja) | ||
| JP6805710B2 (ja) | レーザ溶接装置及びレーザ溶接方法 | |
| JP2000225487A (ja) | レーザ切断用ノズル及びレーザ切断装置 | |
| JPH05123884A (ja) | レーザ溶接ヘツドおよび該ヘツドを用いた溶接方法 | |
| JP2003311456A (ja) | レーザ照射アーク溶接ヘッド | |
| JPH071171A (ja) | 水中レーザ溶接装置および溶接方法 | |
| JP2001150177A (ja) | レーザ加工機のシールドガス雰囲気保持装置 | |
| US20060108341A1 (en) | Method and installation for pointing a fine fluid jet, in particular in welding, or laser hardfacing | |
| KR20220039082A (ko) | 수중 레이저 클리닝장치 | |
| JP2729019B2 (ja) | レーザ切断装置 | |
| JP3825433B2 (ja) | レーザ溶接装置及びレーザ溶接方法 | |
| JPH11179570A (ja) | 水中レーザ溶接部可視化装置 | |
| JP3453280B2 (ja) | レ−ザ加工ヘッド | |
| US20210354240A1 (en) | Laser welding method for enhanced weld quality and enhanced surface smoothness |