JPH0829425B2 - レーザ溶接方法 - Google Patents
レーザ溶接方法Info
- Publication number
- JPH0829425B2 JPH0829425B2 JP63109152A JP10915288A JPH0829425B2 JP H0829425 B2 JPH0829425 B2 JP H0829425B2 JP 63109152 A JP63109152 A JP 63109152A JP 10915288 A JP10915288 A JP 10915288A JP H0829425 B2 JPH0829425 B2 JP H0829425B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- laser
- welded
- laser light
- magnetic flux
- 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.)
- Expired - Lifetime
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
- B23K26/20—Bonding
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザ光による金属材料の溶接方法に関
し、とくにレーザ光の被溶接物への吸収熱効率を向上さ
せるようにしたこと溶接方法に関する。
し、とくにレーザ光の被溶接物への吸収熱効率を向上さ
せるようにしたこと溶接方法に関する。
レーザ溶接に関連する文献としては、溶接学会論文集
３巻（1985年、第２号）の「CO2レーザ溶接における吹
付ガスの役割」や、溶接学会講演概要集第30集（1982
年）の「5KWCO2レーザによる軟鋼の溶接に関する研究」
が知られている。
３巻（1985年、第２号）の「CO2レーザ溶接における吹
付ガスの役割」や、溶接学会講演概要集第30集（1982
年）の「5KWCO2レーザによる軟鋼の溶接に関する研究」
が知られている。
また、本発明に関連する先行技術として、集束したレ
ーザ光の近くに放電電極を配置し、被加工物のレーザ光
照射点に放電を行なわせながら被加工物の溶接等を行な
う装置が、特開昭55−19481号公報に開示されている。
ーザ光の近くに放電電極を配置し、被加工物のレーザ光
照射点に放電を行なわせながら被加工物の溶接等を行な
う装置が、特開昭55−19481号公報に開示されている。
レーザ光による金属材料の溶接においては、溶接品質
を良好に保つため、溶融金属部を不活性ガスでシールド
しており、これにより、溶融金属の劣化が防止され、溶
接部の必要強度が確保されている。
を良好に保つため、溶融金属部を不活性ガスでシールド
しており、これにより、溶融金属の劣化が防止され、溶
接部の必要強度が確保されている。
しかしながら、従来のレーザ光による金属材料の溶接
においては、シールドガスとは別にプラズマ除去用の吹
き付けガスが必要となる問題があった。この吹き付けガ
スは、溶融金属を劣化させないようにシールドガスと同
一の不活性ガスが使用され、その流量はシールドガスの
流量よりも多く設定しなければならなかった。さらに、
この吹き付けがスの吹き付け方向に被溶接部（ワーク）
あるいはトーチの移動方向に対して特定の方向を保たな
ければならず、直線または円弧以外の溶接では吹き付け
ガスの吹き付け方向を所定の方向に制御する機構が必要
となるという問題があった。
においては、シールドガスとは別にプラズマ除去用の吹
き付けガスが必要となる問題があった。この吹き付けガ
スは、溶融金属を劣化させないようにシールドガスと同
一の不活性ガスが使用され、その流量はシールドガスの
流量よりも多く設定しなければならなかった。さらに、
この吹き付けがスの吹き付け方向に被溶接部（ワーク）
あるいはトーチの移動方向に対して特定の方向を保たな
ければならず、直線または円弧以外の溶接では吹き付け
ガスの吹き付け方向を所定の方向に制御する機構が必要
となるという問題があった。
また、溶接される継手部分に隙間があると、レーザ光
の一部がその隙間を通過してしまうので、エネルギー損
失を生じ、必要以上の大出力装置を用いなけれならなく
なったり、ワークの溶接継手部を高精度に加工しなけれ
ばならなくなるという問題が生じていた。
の一部がその隙間を通過してしまうので、エネルギー損
失を生じ、必要以上の大出力装置を用いなけれならなく
なったり、ワークの溶接継手部を高精度に加工しなけれ
ばならなくなるという問題が生じていた。
本発明は、上記の問題に着目し、プラズマを排除する
ための吹き付けガスを用いることなく、かつ被溶接物の
溶接継手部に隙間がある場合でも大容量のレーザ溶接装
置を用いることなく良好な溶接を行うことのできるレー
ザ溶接方法を提供することを目的とする。
ための吹き付けガスを用いることなく、かつ被溶接物の
溶接継手部に隙間がある場合でも大容量のレーザ溶接装
置を用いることなく良好な溶接を行うことのできるレー
ザ溶接方法を提供することを目的とする。
この目的に沿う本発明に係るレーザ溶接方法は、レー
ザ光によって被溶接物の溶接を行なうレーザ溶接方法に
おいて、前記被溶接物のレーザ光の照射点近傍に、進路
がレーザ光とほぼ同方向でかつレーザ光の照射点から進
路方向に遠ざかるにしたがって磁束密度が小さくなる磁
力線を発生させ、該磁力線を発生させた状態にてレーザ
溶接を行なう方法からなる。
ザ光によって被溶接物の溶接を行なうレーザ溶接方法に
おいて、前記被溶接物のレーザ光の照射点近傍に、進路
がレーザ光とほぼ同方向でかつレーザ光の照射点から進
路方向に遠ざかるにしたがって磁束密度が小さくなる磁
力線を発生させ、該磁力線を発生させた状態にてレーザ
溶接を行なう方法からなる。
このようなレーザ溶接においては、被溶接物にレーザ
光が照射されると、この照射部分から多量の金属蒸気が
発生すると共ち、溶融金属がシールドするシールドガス
が高熱によって電離される。すなわち、レーザ光の照射
部分にプラズマが発生する。レーザ光照射点の近傍に
は、進路がレーザ光とほぼ同方向でかつレーザ照射点か
ら遠ざかるにしたがって磁束密度が小さくなる磁力線が
発生しているので、プラズマはこの磁力線の影響を受
け、被溶接物の溶融金属内に閉じ込められた状態とな
る。この場合、レーザ光のエネルギーはプラズマに吸収
されるので、被溶接物はプラズマからの熱によって溶融
が促進され、溶接継手部に隙間があってもレーザ光がそ
の隙間を通過することがなくなる。したがって、溶接継
手部にはレーザ光のエネルギーがほとんどロスなく伝達
され、レーザ光の被溶接物への吸収熱効率が向上し、溶
接継手部に隙間がある場合でも装置の容量を大とするこ
となく、溶け込みの深い良好な溶接を行なうことができ
る。
光が照射されると、この照射部分から多量の金属蒸気が
発生すると共ち、溶融金属がシールドするシールドガス
が高熱によって電離される。すなわち、レーザ光の照射
部分にプラズマが発生する。レーザ光照射点の近傍に
は、進路がレーザ光とほぼ同方向でかつレーザ照射点か
ら遠ざかるにしたがって磁束密度が小さくなる磁力線が
発生しているので、プラズマはこの磁力線の影響を受
け、被溶接物の溶融金属内に閉じ込められた状態とな
る。この場合、レーザ光のエネルギーはプラズマに吸収
されるので、被溶接物はプラズマからの熱によって溶融
が促進され、溶接継手部に隙間があってもレーザ光がそ
の隙間を通過することがなくなる。したがって、溶接継
手部にはレーザ光のエネルギーがほとんどロスなく伝達
され、レーザ光の被溶接物への吸収熱効率が向上し、溶
接継手部に隙間がある場合でも装置の容量を大とするこ
となく、溶け込みの深い良好な溶接を行なうことができ
る。
また、本発明の場合は、磁力線がプラズマを閉じ込め
ようとするので、プラズマを除去するための多量の不活
性ガス（吹き付けガス）を不要となり、溶接コストを低
下させることができると共に、不活性ガスの吹き付け方
向を制御する必要もなくなる。
ようとするので、プラズマを除去するための多量の不活
性ガス（吹き付けガス）を不要となり、溶接コストを低
下させることができると共に、不活性ガスの吹き付け方
向を制御する必要もなくなる。
以下に、本発明に係るレーザ溶接方法の望ましい実施
例を、図面を参照して説明する。
例を、図面を参照して説明する。
第１図ないし第７図は、本発明の一実施例を示してお
り、第１図は本発明に用いられる装置を示している。第
１図において、図中、１はレーザ溶接装置の加工ヘッド
を示しており、２は加工ヘッド１内に設けられレーザ光
Ｌを集光する集光レンズを示している。加工ヘッド１の
下方には、金属材料からなる被溶接物3,4が位置してい
る。被溶接部付3,4は、突合せ溶接可能なように端面3a,
4aが対向して配置されており、両端面3a,4bの間には若
干の隙間G1が形成されている。
り、第１図は本発明に用いられる装置を示している。第
１図において、図中、１はレーザ溶接装置の加工ヘッド
を示しており、２は加工ヘッド１内に設けられレーザ光
Ｌを集光する集光レンズを示している。加工ヘッド１の
下方には、金属材料からなる被溶接物3,4が位置してい
る。被溶接部付3,4は、突合せ溶接可能なように端面3a,
4aが対向して配置されており、両端面3a,4bの間には若
干の隙間G1が形成されている。
加工ヘッド１と被溶接物3,4との間には、電磁コイル
５が配設されている。電磁コイル５の軸心は、レーザ光
Ｌの光軸Ａと合致されており、電磁コイル５の中空部を
レーザ光Ｌが通り抜けるようになっている。電磁コイル
５には励磁用の直流電源６が接続されている。電磁コイ
ル５は、直流電圧が印加されると、図に示すように、レ
ーザ光Ｌの進路と同一方向に進む磁力線（磁束φ）を発
生させるようになっており、この磁力線は、レーザ光の
照射点から進路方向に遠ざかるにしたがって磁束密度が
小さくなるようになっている。
５が配設されている。電磁コイル５の軸心は、レーザ光
Ｌの光軸Ａと合致されており、電磁コイル５の中空部を
レーザ光Ｌが通り抜けるようになっている。電磁コイル
５には励磁用の直流電源６が接続されている。電磁コイ
ル５は、直流電圧が印加されると、図に示すように、レ
ーザ光Ｌの進路と同一方向に進む磁力線（磁束φ）を発
生させるようになっており、この磁力線は、レーザ光の
照射点から進路方向に遠ざかるにしたがって磁束密度が
小さくなるようになっている。
つぎに、本発明のレーザ溶接方法について説明する。
まず、励磁用の直流電源６によって電磁コイル５に電
圧が印加されると、電磁コイル５のまわりに磁力線が発
生する。この状態でレーザ光Ｌが被溶接物3,4の間、す
なわち被溶接物3,4の溶接継手部に照射される。これに
より、被溶接物3,4の溶接継手部（3a,4a）におけるレー
ザ光の照射部分が溶融し、この部分をシールドするシー
ルドガスとしてのアルゴンガスのArがレーザ光の照射に
よって電離される。つまり、レーザ光の照射により、蒸
発金属よりも主にアルゴンガスが電離し、プラズマＰが
発生する。
圧が印加されると、電磁コイル５のまわりに磁力線が発
生する。この状態でレーザ光Ｌが被溶接物3,4の間、す
なわち被溶接物3,4の溶接継手部に照射される。これに
より、被溶接物3,4の溶接継手部（3a,4a）におけるレー
ザ光の照射部分が溶融し、この部分をシールドするシー
ルドガスとしてのアルゴンガスのArがレーザ光の照射に
よって電離される。つまり、レーザ光の照射により、蒸
発金属よりも主にアルゴンガスが電離し、プラズマＰが
発生する。
発生したプラズマＰは、電磁コイル５によって生じた
磁力線の影響を受けるが、この場合の磁力線は、溶接部
分における進路がレーザ光Ｌの進路とほぼ同方向でかつ
レーザ照射点から進路方向に遠ざかるにしたがって磁束
密度が小さくなるように設定されているので、プラズマ
Ｐはこの磁力線の向きによって被溶接物の溶融部７内に
閉じ込められた状態となる。そして、レーザ光Ｌのエネ
ルギーはプラズマＰに吸収されるので、溶融部７の溶融
はプラズマＰからの熱によって促進され、レーザ光Ｌが
被溶接物3,4の間の隙間を通過することがなくなる。こ
のように、レーザ光Ｌのエネルギーをほとんど損失なく
溶融部７に伝達させることができるので、レーザ光Ｌの
被溶接物3,4への吸収熱効率が向上し、溶接継手部に隙
間G1が存在する場合でも、レーザ溶接装置の容量を増大
させる必要がなくなる。また、これにより溶接継手部の
加工精度を高くすることも不要となり、溶接コストを低
減することも可能となる。
磁力線の影響を受けるが、この場合の磁力線は、溶接部
分における進路がレーザ光Ｌの進路とほぼ同方向でかつ
レーザ照射点から進路方向に遠ざかるにしたがって磁束
密度が小さくなるように設定されているので、プラズマ
Ｐはこの磁力線の向きによって被溶接物の溶融部７内に
閉じ込められた状態となる。そして、レーザ光Ｌのエネ
ルギーはプラズマＰに吸収されるので、溶融部７の溶融
はプラズマＰからの熱によって促進され、レーザ光Ｌが
被溶接物3,4の間の隙間を通過することがなくなる。こ
のように、レーザ光Ｌのエネルギーをほとんど損失なく
溶融部７に伝達させることができるので、レーザ光Ｌの
被溶接物3,4への吸収熱効率が向上し、溶接継手部に隙
間G1が存在する場合でも、レーザ溶接装置の容量を増大
させる必要がなくなる。また、これにより溶接継手部の
加工精度を高くすることも不要となり、溶接コストを低
減することも可能となる。
第２図は、本発明の溶接方法を示しており、第８図
は、本発明との比較をするための比較例を示している。
ここで、被溶接物3,4を板厚4mmの軟鋼板とし、レーザ出
力3kw、レーザ波長10.6μｍ、溶接速度1000mm/min、被
溶接物表面における磁束密度約100（約30）ガウス、電
磁コイルと被溶接物との間の距離10mmとしてレーザ溶接
を行なった。なお、電磁コイル５の仕様は、コイル外径
50mm、コイル内径10mm、コイル厚さ30mmとした。
は、本発明との比較をするための比較例を示している。
ここで、被溶接物3,4を板厚4mmの軟鋼板とし、レーザ出
力3kw、レーザ波長10.6μｍ、溶接速度1000mm/min、被
溶接物表面における磁束密度約100（約30）ガウス、電
磁コイルと被溶接物との間の距離10mmとしてレーザ溶接
を行なった。なお、電磁コイル５の仕様は、コイル外径
50mm、コイル内径10mm、コイル厚さ30mmとした。
第２図に示すように、磁力線の磁束密度が最も高いの
は電磁コイル５の中心部であり、磁束密度は中心から進
路方向に離れるにしたがって小さくなっている。つま
り、レーザ光Ｌが照射される部位から遠ざかる方向で磁
束密度が徐々に小さくなっている。このような磁力線の
もとでレーザ光Ｌによりレーザ溶接を行なうと、吸収熱
効率が向上し、たとえ溶接継手部分に隙間があっても溶
接ビードW1の溶け込み深さを、第３図に示すように、全
板厚に達するまで十分に深くすることが可能となる。
は電磁コイル５の中心部であり、磁束密度は中心から進
路方向に離れるにしたがって小さくなっている。つま
り、レーザ光Ｌが照射される部位から遠ざかる方向で磁
束密度が徐々に小さくなっている。このような磁力線の
もとでレーザ光Ｌによりレーザ溶接を行なうと、吸収熱
効率が向上し、たとえ溶接継手部分に隙間があっても溶
接ビードW1の溶け込み深さを、第３図に示すように、全
板厚に達するまで十分に深くすることが可能となる。
第８図は、比較例における溶接状態を示している。こ
の場合は電磁コイル５は、被溶接物3,4の直下に配設さ
れている。この状態では、レーザ光照射部分における磁
力線の向きが、第２図に対して逆向きとなっている。す
なわち、第２図では、磁力線はレーザ光照射部分に近づ
くにしたがって磁束密度が小さくなるようになっていた
が、本比較例の場合は、磁力線はレーザ光照射部分に近
づくにしたがって磁束密度が高くなっているので、磁力
線によってプラズマＰを溶融部分に閉じ込めることが難
しく、溶接ビードW2の深さは第９図に示す如く、非常に
浅いものとなる。このように、本発明においては、レー
ザ光照射部分における磁力線の向きが非常に重要とな
る。なお、本比較例の場合は、被溶接物3,4を通過する
磁束の影響のために、被溶接物表面における磁束密度は
約30ガウスに制約されることになった。
の場合は電磁コイル５は、被溶接物3,4の直下に配設さ
れている。この状態では、レーザ光照射部分における磁
力線の向きが、第２図に対して逆向きとなっている。す
なわち、第２図では、磁力線はレーザ光照射部分に近づ
くにしたがって磁束密度が小さくなるようになっていた
が、本比較例の場合は、磁力線はレーザ光照射部分に近
づくにしたがって磁束密度が高くなっているので、磁力
線によってプラズマＰを溶融部分に閉じ込めることが難
しく、溶接ビードW2の深さは第９図に示す如く、非常に
浅いものとなる。このように、本発明においては、レー
ザ光照射部分における磁力線の向きが非常に重要とな
る。なお、本比較例の場合は、被溶接物3,4を通過する
磁束の影響のために、被溶接物表面における磁束密度は
約30ガウスに制約されることになった。
第４図は、溶接ビードの溶け込み深さに与える磁場の
影響と従来の溶接方法による場合の溶け込み深さとの関
係を示している。この場合、被溶接物を板厚10mmの軟鋼
板とし、レーザ出力3kw、レーザ波長10.6μｍ、溶接速
度1500mm/min、シールドガス（アルゴンガス）量20l/mi
n、ガス吹付けノズル径2mmとしてレーザ溶接を行なっ
た。図に示すように、溶接ビードの溶け込み深さＤは、
磁束密度が10〜100ガウスの間で大きく変化し、約100ガ
ウスで4.5m程度となる。そして、磁束密度が100ガウス
を超えた場合は、さらに磁束密度を高めても溶け込み深
さはほとんど変化しなくなる。また、従来方法では、図
に示すように約4mm程度の溶け込み深さＤが得られる。
影響と従来の溶接方法による場合の溶け込み深さとの関
係を示している。この場合、被溶接物を板厚10mmの軟鋼
板とし、レーザ出力3kw、レーザ波長10.6μｍ、溶接速
度1500mm/min、シールドガス（アルゴンガス）量20l/mi
n、ガス吹付けノズル径2mmとしてレーザ溶接を行なっ
た。図に示すように、溶接ビードの溶け込み深さＤは、
磁束密度が10〜100ガウスの間で大きく変化し、約100ガ
ウスで4.5m程度となる。そして、磁束密度が100ガウス
を超えた場合は、さらに磁束密度を高めても溶け込み深
さはほとんど変化しなくなる。また、従来方法では、図
に示すように約4mm程度の溶け込み深さＤが得られる。
第５図は、本発明と従来の溶接方法とにおける溶接継
手部の隙間に対するエネルギー損失の違いを調べるため
の被溶接物の溶接条件を示している。この被溶接物10,1
1は平面形状が円形に形成されており、被溶接物10と被
溶接物11との間の隙間G2がそれぞれ異なった値に設定さ
れている。この場合、一方の被溶接物10の板厚Ｔは4mm
であり、他方の被溶接物11の溶接継手部における板厚
は、前者の4mmよりも大となっている。この場合のレー
ザ溶接は、第５図に示すように、隙間G2にレーザ光Ｌを
照射し、被溶接物10,11を軸線Ｄを中心に所定の速度で
回転させることにより行なわれる。ここで、被溶接物1
0,11の材料としては軟鋼が用いられ、各溶接条件はレー
ザ出力3kw、レーザ波長10.6μｍ、溶接速度1200mm/min
で行なった。
手部の隙間に対するエネルギー損失の違いを調べるため
の被溶接物の溶接条件を示している。この被溶接物10,1
1は平面形状が円形に形成されており、被溶接物10と被
溶接物11との間の隙間G2がそれぞれ異なった値に設定さ
れている。この場合、一方の被溶接物10の板厚Ｔは4mm
であり、他方の被溶接物11の溶接継手部における板厚
は、前者の4mmよりも大となっている。この場合のレー
ザ溶接は、第５図に示すように、隙間G2にレーザ光Ｌを
照射し、被溶接物10,11を軸線Ｄを中心に所定の速度で
回転させることにより行なわれる。ここで、被溶接物1
0,11の材料としては軟鋼が用いられ、各溶接条件はレー
ザ出力3kw、レーザ波長10.6μｍ、溶接速度1200mm/min
で行なった。
第６図は、第５図に示す方法で行なわれたレーザ溶接
の場合における溶接ビードW3の状態と、シールドガスを
用いた従来方法のレーザ溶接における溶接ビードW4の形
成状態を示している。図に示すように、隙間G2がゼロの
時と隙間G2が０〜0.3mmまでは、本発明および従来技術
のいずれの溶接方法でも溶接ビードの良否にあまり差が
ないが、隙間G2が0.5mmになると従来の溶接方法ではレ
ーザ光Ｌが隙間G2を通過して被溶接物10,11の裏側に抜
けてしまうので、溶融量が少なくなり、溶接ビードの上
面部分に凹部12が発生してしまう。これに対して本発明
では、隙間G2が大きい場合でも、プラズマからの熱によ
って溶融量を増加させることができるので、溶け込みが
十分に行なわれ、所望の溶接強度を得ることができる。
の場合における溶接ビードW3の状態と、シールドガスを
用いた従来方法のレーザ溶接における溶接ビードW4の形
成状態を示している。図に示すように、隙間G2がゼロの
時と隙間G2が０〜0.3mmまでは、本発明および従来技術
のいずれの溶接方法でも溶接ビードの良否にあまり差が
ないが、隙間G2が0.5mmになると従来の溶接方法ではレ
ーザ光Ｌが隙間G2を通過して被溶接物10,11の裏側に抜
けてしまうので、溶融量が少なくなり、溶接ビードの上
面部分に凹部12が発生してしまう。これに対して本発明
では、隙間G2が大きい場合でも、プラズマからの熱によ
って溶融量を増加させることができるので、溶け込みが
十分に行なわれ、所望の溶接強度を得ることができる。
第７図は、第１図の装置の変形例を示している。この
変形例が上述の実施例と異なるところは、磁力線の発生
方向が相違するのみであり、本変形例の場合は、２個の
磁力線発生機構を用いてそれを実現させている。なお、
装置の他の部分の構成は上述の実施例に準じるので、準
じる部分に同一の符号を付すことにより、その説明を省
略する。
変形例が上述の実施例と異なるところは、磁力線の発生
方向が相違するのみであり、本変形例の場合は、２個の
磁力線発生機構を用いてそれを実現させている。なお、
装置の他の部分の構成は上述の実施例に準じるので、準
じる部分に同一の符号を付すことにより、その説明を省
略する。
第７図において、21は磁力線発生機構を示しており、
この磁力線発生機構は、電磁コイル５、励磁用の直流電
源６、棒状鉄芯22から構成されている。本変形例では、
電磁コイル５は水平方向に延びる棒状鉄芯22に巻付けら
れた構成となっているので、電磁コイル５のみの場合よ
りも、磁路の透磁率を高めることができ、レーザ光照射
部分における磁束密度を高めることができる。なお、本
変形例においても、上記実施例と同様に発生する磁力線
の方向は、レーザ光の照射部分における進路がレーザ光
Ｌの進路とほぼ同方向であり、レーザ照射点から遠ざか
るにしたがって磁束密度が小さくなるように設定されて
いる。この変形例における作用は、上述の実施例に準じ
るので、その説明は省略する。
この磁力線発生機構は、電磁コイル５、励磁用の直流電
源６、棒状鉄芯22から構成されている。本変形例では、
電磁コイル５は水平方向に延びる棒状鉄芯22に巻付けら
れた構成となっているので、電磁コイル５のみの場合よ
りも、磁路の透磁率を高めることができ、レーザ光照射
部分における磁束密度を高めることができる。なお、本
変形例においても、上記実施例と同様に発生する磁力線
の方向は、レーザ光の照射部分における進路がレーザ光
Ｌの進路とほぼ同方向であり、レーザ照射点から遠ざか
るにしたがって磁束密度が小さくなるように設定されて
いる。この変形例における作用は、上述の実施例に準じ
るので、その説明は省略する。
以上説明したように、本発明に係るレーザ溶接方法に
よるときは、被溶接物のレーザ光の照射点近傍に、進路
がレーザ光の進路とほぼ同方向でかつレーザ光の照射点
から進路方向に遠ざかるにしたがって磁束密度が小さく
なる磁力線を発生させ、磁力線を発生させた状態でレー
ザ溶接を行なうようにしたので、溶接継手部にレーザ光
のエネルギーをほとんど損失なく伝達することが可能と
なる。その結果、レーザ光の被溶接物への吸収熱効率が
向上し、溶接継手部に隙間が生じた場合でも大容量のレ
ーザ溶接装置を用いることなく、良好な溶接を行なうこ
とができる。
よるときは、被溶接物のレーザ光の照射点近傍に、進路
がレーザ光の進路とほぼ同方向でかつレーザ光の照射点
から進路方向に遠ざかるにしたがって磁束密度が小さく
なる磁力線を発生させ、磁力線を発生させた状態でレー
ザ溶接を行なうようにしたので、溶接継手部にレーザ光
のエネルギーをほとんど損失なく伝達することが可能と
なる。その結果、レーザ光の被溶接物への吸収熱効率が
向上し、溶接継手部に隙間が生じた場合でも大容量のレ
ーザ溶接装置を用いることなく、良好な溶接を行なうこ
とができる。
また、レーザ光の照射点に生じるプラズマを磁力線に
よって閉じ込めることができるので、プラズマを排除す
るための多量の不活性ガスが不要となり、溶接コストを
低減させることができる。
よって閉じ込めることができるので、プラズマを排除す
るための多量の不活性ガスが不要となり、溶接コストを
低減させることができる。
第１図は本発明のレーザ溶接方法に用いられる装置の概
略構成図、 第２図は本発明のレーザ溶接方法における溶接状態を示
す断面図、 第３図は第２図に示すレーザ溶接によって得られた溶接
ビードの断面図、 第４図は第２図のレーザ溶接における磁束密度と溶接ビ
ードの溶け込み深さとの関係を示す特性図、 第５図は第１図の装置を用いて溶接継手部の隙間に対す
るレーザ光のエネルギー損失を調べる場合に用いられる
被溶接物の断面図、 第６図は第５図に示す溶接方法によって得られた溶接ビ
ードと従来技術によって得られた溶接ビードを比較した
断面図、 第７図は第１図の装置の変形例を示す装置の概略構成
図、 第８図は磁力線の向きを変えた場合のレーザ溶接におけ
る溶接状態を示す断面図、 第９図は第８図のレーザ溶接方法によって得られた溶接
ビードの断面図、 である。 １……加工ヘッド ２……集光レンズ 3,4,10,11……被溶接物 ５……電磁コイル Ｌ……レーザ光 Ｐ……プラズマ φ……磁束（磁力線）
略構成図、 第２図は本発明のレーザ溶接方法における溶接状態を示
す断面図、 第３図は第２図に示すレーザ溶接によって得られた溶接
ビードの断面図、 第４図は第２図のレーザ溶接における磁束密度と溶接ビ
ードの溶け込み深さとの関係を示す特性図、 第５図は第１図の装置を用いて溶接継手部の隙間に対す
るレーザ光のエネルギー損失を調べる場合に用いられる
被溶接物の断面図、 第６図は第５図に示す溶接方法によって得られた溶接ビ
ードと従来技術によって得られた溶接ビードを比較した
断面図、 第７図は第１図の装置の変形例を示す装置の概略構成
図、 第８図は磁力線の向きを変えた場合のレーザ溶接におけ
る溶接状態を示す断面図、 第９図は第８図のレーザ溶接方法によって得られた溶接
ビードの断面図、 である。 １……加工ヘッド ２……集光レンズ 3,4,10,11……被溶接物 ５……電磁コイル Ｌ……レーザ光 Ｐ……プラズマ φ……磁束（磁力線）
Claims (1)
- 【請求項１】レーザ光によって被溶接物の溶接を行なう
レーザ溶接方法において、前記被溶接物のレーザ光の照
射点近傍に、進路がレーザ光とほぼ同方向でかつレーザ
光の照射点から進路方向に遠ざかるにしたがって磁束密
度が小さくなる磁力線を発生させ、該磁力線を発生させ
た状態にてレーザ溶接を行なうようにしたことを特徴と
するレーザ溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63109152A JPH0829425B2 (ja) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | レーザ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63109152A JPH0829425B2 (ja) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | レーザ溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01278983A JPH01278983A (ja) | 1989-11-09 |
| JPH0829425B2 true JPH0829425B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=14502944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63109152A Expired - Lifetime JPH0829425B2 (ja) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | レーザ溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0829425B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111112839A (zh) * | 2020-01-06 | 2020-05-08 | 南京航空航天大学 | 一种外加磁场辅助的双激光束双侧同步焊接装置及方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2716072B2 (ja) * | 1991-11-20 | 1998-02-18 | 大見 忠弘 | 溶接方法 |
| US7629556B2 (en) * | 2005-12-16 | 2009-12-08 | Sematech, Inc. | Laser nozzle methods and apparatus for surface cleaning |
| JP2008049351A (ja) * | 2006-08-22 | 2008-03-06 | Hitachi Ltd | 超音波付加溶接方法及びその装置 |
| CN102059453A (zh) * | 2011-01-10 | 2011-05-18 | 哈尔滨工业大学 | 超声波非接触式辅助激光焊接的方法 |
-
1988
- 1988-05-06 JP JP63109152A patent/JPH0829425B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111112839A (zh) * | 2020-01-06 | 2020-05-08 | 南京航空航天大学 | 一种外加磁场辅助的双激光束双侧同步焊接装置及方法 |
| CN111112839B (zh) * | 2020-01-06 | 2021-07-27 | 南京航空航天大学 | 一种外加磁场辅助的双激光束双侧同步焊接装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01278983A (ja) | 1989-11-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8884183B2 (en) | Welding process and a welding arrangement | |
| JP3762676B2 (ja) | ワークの溶接方法 | |
| JP5294573B2 (ja) | レーザとアークの複合溶接装置及び方法 | |
| CN104907696B (zh) | 一种考虑焊接电流值的激光-电弧复合焊接方法 | |
| Beyer et al. | New aspects in laser welding with an increased efficiency | |
| CA1244523A (en) | Method for producing parallel-sided melt zone with high energy beam | |
| JP2011152570A (ja) | 中空電極アーク・レーザ同軸複合溶接方法 | |
| JP2003164983A (ja) | 金属部材の溶接方法 | |
| JPH0829425B2 (ja) | レーザ溶接方法 | |
| JP2002346777A (ja) | レーザ・アーク併用溶接方法 | |
| JPS5987996A (ja) | レ−ザ・ガス切断装置 | |
| US4673794A (en) | Electron beam welding method | |
| JP3591630B2 (ja) | レーザ−アーク複合溶接方法および溶接装置 | |
| RU2713186C1 (ru) | Способ пространственной стабилизации дуги | |
| JP2001246485A (ja) | レーザ・アーク複合溶接装置 | |
| JP2003181663A (ja) | 複合溶接方法および複合溶接ヘッド | |
| JP4394808B2 (ja) | レーザ光とアークを用いた溶融加工装置 | |
| JP2001287060A (ja) | 溶接方法及び溶接装置 | |
| Jokinen | Novel ways of using Nd: YAG laser for welding thick section austenitic stainless steel | |
| JP3867164B2 (ja) | 溶接方法 | |
| JPH02263585A (ja) | 複合熱源溶接装置 | |
| JPH0451271B2 (ja) | ||
| Wu et al. | Narrow Groove Laser-Arc Hybrid Welding of Thick-Sectioned HSLA Steel Using Laser Beam Oscillation | |
| JPH06122085A (ja) | レーザ溶接装置 | |
| JP2004017161A (ja) | ８ｋＷまでのレーザー溶接におけるヘリウム／窒素ガス混合物の使用 |