JPH09267188A - Nozzle for laser welding - Google Patents
Nozzle for laser weldingInfo
- Publication number
- JPH09267188A JPH09267188A JP8128216A JP12821696A JPH09267188A JP H09267188 A JPH09267188 A JP H09267188A JP 8128216 A JP8128216 A JP 8128216A JP 12821696 A JP12821696 A JP 12821696A JP H09267188 A JPH09267188 A JP H09267188A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- transparent plate
- nozzle body
- base end
- gas
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は良質なレーザ溶接を
行うために使用されるレーザ溶接用ノズルに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser welding nozzle used for performing high quality laser welding.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般にレーザ溶接においては出射光学ヘ
ッド（レンズ系）の先端に保護ガラスを介してノズルが
配置される。図２にノズルを示す。ノズル本体１の基部
１ａは円筒形であり、両側面に対向する四角形の先端側
がひらいた門型開口ｓがある。一方の門型開口ｓの基端
面には溝ｅがあり、その外側壁の高さは内側壁の高さよ
りクリアランスｆだけ高い。また基端面には覆い板２１
が取付けられている。2. Description of the Related Art Generally, in laser welding, a nozzle is arranged at the tip of an emitting optical head (lens system) through a protective glass. The nozzle is shown in FIG. The base portion 1a of the nozzle body 1 has a cylindrical shape, and has a quadrangular opening s, which is open at the tip end side of a quadrangle, facing both side surfaces. There is a groove e on the base end surface of one of the gate-shaped openings s, and the height of the outer wall thereof is higher than the height of the inner wall by a clearance f. Also, a cover plate 21 is provided on the base end face.
Is installed.
【０００３】ノズル本体１の先部１ｂは同径の円筒形
で、先端部には先がろう斗状になったサイドノズル６が
ある。サイドノズル６の内側付根部にはリング状の溝ａ
がある。また先部１ｂの基端面にはリング状の溝ｂがあ
り、その外側壁面の高さは内側壁面の高さよりクリアラ
ンスｃだけ高い。The tip portion 1b of the nozzle body 1 has a cylindrical shape of the same diameter, and the tip portion has a side nozzle 6 having a funnel-shaped tip. A ring-shaped groove a is formed on the inner root of the side nozzle 6.
There is. Further, there is a ring-shaped groove b on the base end surface of the tip portion 1b, and the height of the outer wall surface thereof is higher than the height of the inner wall surface by a clearance c.
【０００４】ろう斗状で基端につばを持つセンターノズ
ル５が、そのつばを先部１ｂの基端面上に乗せ、そのろ
う斗状部を内側にして同軸に取付けられている。したが
ってサイドノズル６とセンターノズル５の間は互いに隙
間ｄを持つろう斗状になっている。さらに基部１ａの先
端はセンターノズル５のつばの上に同軸に取付けられて
いる。A center nozzle 5 having a funnel shape and having a brim at the base end is coaxially mounted with the brim on the base end surface of the tip portion 1b and the funnel shape being the inner side. Therefore, the side nozzle 6 and the center nozzle 5 have a funnel shape with a gap d therebetween. Further, the tip of the base portion 1a is coaxially mounted on the brim of the center nozzle 5.
【０００５】また基部１ａの側面には溝ｅにつながる空
気管３ａが取付けられている。さらに空気管３ａと直交
する両側面には先部１ｂの溝ｂにつながるガス供給管４
が取付けられている。図中ｇは連通口である。An air tube 3a connected to the groove e is attached to the side surface of the base 1a. Further, on both side surfaces orthogonal to the air pipe 3a, a gas supply pipe 4 connected to the groove b of the tip portion 1b.
Is installed. In the figure, g is a communication port.
【０００６】以上において、基部１ａの基端面ｈ上に図
示しない保護ガラス（透明ガラス板）が当てられる。こ
の保護ガラスを通して、同軸にレーザビームが照射され
る。そしてサイドノズル６の先方にある被溶接部に照射
される。In the above, protective glass (transparent glass plate) not shown is applied to the base end face h of the base portion 1a. A laser beam is irradiated coaxially through the protective glass. Then, the portion to be welded in front of the side nozzle 6 is irradiated.
【０００７】この間にシールドガス（不活性ガス）がガ
ス供給管４から供給される。そしてクリアランスｃより
出て隙間ｄから照射部へ噴射される。またエアが空気管
３ａより供給され、クリアランスｆからエアカーテンと
なってビームと直交し、門型開口ｓへ抜ける。During this period, the shield gas (inert gas) is supplied from the gas supply pipe 4. Then, it is ejected from the clearance c to the irradiation part through the gap d. Further, air is supplied from the air pipe 3a, becomes an air curtain from the clearance f, is orthogonal to the beam, and passes through the gate-shaped opening s.
【０００８】このようにして照射部はシールドガスによ
り大気からシールドされる。また保護ガラスは照射部か
ら発生するヒューム、スパッタ等の付着がエアカーテン
により防止される。In this way, the irradiation part is shielded from the atmosphere by the shield gas. Further, the protective glass is prevented from adhering fumes, spatters, etc. generated from the irradiation portion by the air curtain.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法は、保
護ガラスの下部にエアカーテンを作るために側面に開口
を設けているので、ノズル中心部のビーム通過部の雰囲
気は大気である。したがって、隙間から不活性ガス噴出
時、ノズル中心部から大気を巻き込み、溶接金属の表面
及び内部にブローホール、ピット等の溶接欠陥を生じ、
高品質な溶接金属を得られない欠点があった。In the above-mentioned conventional method, since the opening is provided on the side surface to form the air curtain in the lower portion of the protective glass, the atmosphere in the beam passage portion in the center of the nozzle is atmospheric air. Therefore, when the inert gas is jetted from the gap, the atmosphere is entrained from the center of the nozzle, causing welding defects such as blowholes and pits on the surface and inside of the weld metal
There was a drawback that high quality weld metal could not be obtained.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため次の手段を講ずる。The present invention employs the following means to solve the above-mentioned problems.
【００１１】すなわち、レーザ溶接用ノズルとして、先
端部が相互間に隙間を持つ二重ろう斗状で同隙間の付根
が閉であるとともに基端部の内側にリング状の放射方向
のスリットを持つノズル本体と、上記隙間の付根に連通
される第１のガス供給管と、上記スリットに連通される
第２のガス供給管と、上記ノズル本体の基端に配置され
る透明板とを設ける。That is, as a laser welding nozzle, the tip portion has a double funnel shape with a gap between them, the root of the gap is closed, and a ring-shaped radial slit is provided inside the base end portion. A nozzle body, a first gas supply pipe that communicates with the root of the gap, a second gas supply pipe that communicates with the slit, and a transparent plate disposed at the base end of the nozzle body are provided.
【００１２】以上において、透明板を通して、同軸にレ
ーザビームが照射される。そしてノズル本体の先方にあ
る被溶接部に照射される。In the above, the laser beam is irradiated coaxially through the transparent plate. Then, the portion to be welded at the tip of the nozzle body is irradiated.
【００１３】この間、第２のガス供給管を経てスリット
から放射方向に向け噴出される不活性ガスにより透明板
は冷却され、かつスパッタ付着が防止される。その後、
不活性ガスはろう斗状の先端から流出し、溶接部を大気
からシールドする。また第１のガス供給管を経て、二重
ろう斗状の隙間の先端から不活性ガスが噴出される。こ
の不活性ガス流により、上記ガス流の周囲をさらに不活
性ガス雰囲気とし、溶接部を大気からシールドする。During this time, the transparent plate is cooled by the inert gas ejected from the slit in the radial direction through the second gas supply pipe, and the spatter adhesion is prevented. afterwards,
The inert gas flows out of the funnel-shaped tip and shields the weld from the atmosphere. Further, the inert gas is ejected from the tip of the double-funnel-shaped gap through the first gas supply pipe. This inert gas flow further creates an inert gas atmosphere around the gas flow and shields the weld from the atmosphere.
【００１４】以上のようにして、透明板の破損が防止さ
れる。また溶接部の二重シールドが有効に作用して、ブ
ローホール、ピット等の溶接欠陥の発生が防止でき、良
質の溶接が可能となる。As described above, the breakage of the transparent plate is prevented. In addition, the double shield of the welded portion effectively acts to prevent the occurrence of welding defects such as blowholes and pits, and enables high quality welding.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１によ
り説明する。ノズル本体７はノズル本体基部７ａと先部
７ｂを持つ。先部７ｂは内側が先細の円錐状になった円
筒形である。そして先端部の内側が内径の大きい段差に
なっている。段差部の先端部にろう斗状のサイドノズル
６ａが同軸に取付けられる。さらにその内側の基部にろ
う斗状のセンターノズル５ａが互に隙間ｄをあけて同軸
に取付けられる。なおセンターノズル５ａの基端部の外
径は段差部の内径より隙間ａだけ小さい。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The nozzle body 7 has a nozzle body base portion 7a and a tip portion 7b. The tip portion 7b has a cylindrical shape with a tapered conical shape on the inside. The inside of the tip is a step with a large inner diameter. A funnel-shaped side nozzle 6a is coaxially attached to the tip of the step. Further, a funnel-shaped center nozzle 5a is coaxially attached to the inner base portion thereof with a gap d therebetween. The outer diameter of the base end portion of the center nozzle 5a is smaller than the inner diameter of the step portion by the gap a.
【００１６】センターノズル５ａの基端面にはリング状
の溝ｂがあり、その外側壁の高さは内側壁の高さよりク
リアランスｋだけ小さい。そしてこの基端面が段差部の
基端面に接して取付けられる。A ring-shaped groove b is formed on the base end surface of the center nozzle 5a, and the height of its outer wall is smaller than the height of its inner wall by a clearance k. Then, this base end face is attached in contact with the base end face of the step portion.
【００１７】ノズル本体基部７ａは環形でその先端面に
リング状の溝ｅがあり、その外側壁の高さは内側壁の高
さよりクリアランスｆだけ大きい。そしてこの先端面が
先部７ｂの基端面に接して同軸に取付けられる。The nozzle body base 7a has an annular shape and has a ring-shaped groove e on its tip surface, and the height of its outer wall is larger than the height of its inner wall by a clearance f. Then, the tip end face is in contact with the base end face of the tip portion 7b and is coaxially attached.
【００１８】先部７ｂの側面の両側には溝ｅにつながる
第２のガス管３が取付けられる。同様に溝ｂにつながる
第１のガス管４が取付けられる。図中ｍ、ｇは連通穴で
ある。A second gas pipe 3 connected to the groove e is attached to both sides of the side surface of the tip portion 7b. Similarly, the first gas pipe 4 connected to the groove b is attached. In the figure, m and g are communication holes.
【００１９】以上において、基部７ａの基端面ｈ上に図
示しない保護ガラス（透明板）が当てられる。この保護
ガラスを通して、同軸にレーザビームが照射される。そ
してサイドノズル６ａの先方にある溶接部に照射され
る。In the above, protective glass (transparent plate) not shown is applied to the base end surface h of the base portion 7a. A laser beam is irradiated coaxially through the protective glass. Then, the welding portion at the tip of the side nozzle 6a is irradiated.
【００２０】この間、第２のガス供給管３からシールド
ガスは溝ｅにより周方向に一様に配分され、クリアラン
スｆから径方向にエアカーテン状に噴出される。このシ
ールドガスにより保護ガラスは冷却され、かつ照射部か
らのスパッタ付着が防止される。その後、センターノズ
ル内を不活性ガス雰囲気としてセンターノズル５ａの先
端から流出し、溶接部を大気からシールドする。同様に
第１のガス管４からのシールドガスは溝ｂ、クリアラン
スｋを順次経て、センターノズルとサイドノズルとの隙
間ｄから噴出される。このシールドガスによりセンター
シールドの周囲をさらに不活性ガス雰囲気とし、溶接部
を大気からシールドする。During this time, the shield gas is evenly distributed in the circumferential direction from the second gas supply pipe 3 by the groove e, and is jetted in the air curtain shape from the clearance f in the radial direction. This shield gas cools the protective glass and prevents spatter from adhering to the irradiation part. After that, the inside of the center nozzle is made an inert gas atmosphere and flows out from the tip of the center nozzle 5a to shield the welded portion from the atmosphere. Similarly, the shield gas from the first gas pipe 4 is sequentially ejected from the gap d between the center nozzle and the side nozzle after passing through the groove b and the clearance k. This shield gas further creates an inert gas atmosphere around the center shield and shields the weld from the atmosphere.
【００２１】上記形態における実験例を以下に説明す
る。An experimental example in the above mode will be described below.
【００２２】 ・レーザ ：Ｎｄ3+ＹＡＧ（波長１．０６μｍ） ・ビームの出力 ：平均出力 ２ｋＷ ・ビームスポット径 ：０．５ｍｍ ・センターシールドガス：アルゴンガス ３０〜５０ ｌ／分 ・サイドシールドガス ：アルゴンガス ２０〜４０ ｌ／分 により５０×１５０×４ｍｍの炭素鋼板突合せ溶接を行
った。その結果溶接速度は２０〜４０ｃｍ／分で、高品
質な溶接ができた。Laser: Nd 3+ YAG (wavelength 1.06 μm) Beam output: Average output 2 kW Beam spot diameter: 0.5 mm Center shield gas: Argon gas 30-50 l / min Side shield gas: Carbon steel butt welding of 50 × 150 × 4 mm was performed with an argon gas of 20 to 40 l / min. As a result, the welding speed was 20 to 40 cm / min, and high quality welding was possible.
【００２３】以上のようにして、不活性ガス雰囲気とす
る二重シールドにより、溶接部を大気から完全にシール
ドすることができるため、表面、及び内部にブローホー
ル、ピット等の溶接欠陥のない高品質な溶接が得られ、
加えてビード表面の外観も良好であった。As described above, since the welded portion can be completely shielded from the atmosphere by the double shield having an inert gas atmosphere, it is possible to obtain a high level of weld defects such as blowholes and pits on the surface and inside. Quality welding is obtained,
In addition, the appearance of the bead surface was also good.
【００２４】またクリアランスｆからガスを噴出させる
ことにより、保護ガラスを冷却し、かつスパッタの付着
を防止し、保護ガラスの破損を防止することができた。Further, by ejecting the gas from the clearance f, the protective glass was cooled, and it was possible to prevent the spatter from adhering and prevent the protective glass from being damaged.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば溶
接部（照射部）は不活性ガスにより二重にシールドさ
れ、良質なレーザ溶接が可能になる。またスリットから
径方向にシールドガスが流れ、透明板の冷却が行われ、
かつスパッタ付着が防止される。As described above, according to the present invention, the welded portion (irradiated portion) is doubly shielded by the inert gas, which enables high-quality laser welding. In addition, the shielding gas flows from the slit in the radial direction, cooling the transparent plate,
In addition, spatter adhesion is prevented.
【図１】本発明の実施の一形態の構成部分断面斜視図で
ある。FIG. 1 is a perspective view showing a partial cross section of a component according to an embodiment of the present invention.
【図２】従来例の構成部分断面斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a partial cross section of a conventional example.
１，７ ノズル本体 １ａ，７ａ 基部 １ｂ，７ｂ 先部 ３ 第２のガス供給管 ３ａ 空気管 ４ 第１のガス供給管 ５，５ａ センターノズル ６，６ａ サイドノズル 1,7 Nozzle body 1a, 7a Base part 1b, 7b Tip part 3 Second gas supply pipe 3a Air pipe 4 First gas supply pipe 5,5a Center nozzle 6,6a Side nozzle
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上戸 好美 長崎市深堀町五丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 ──────────────────────────────────────────────────の Continued from the front page (72) Yoshimi Ueto Inventor 5-717-1 Fukabori-cho, Nagasaki-shi Nagasaki Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
Claims (1)
状で同隙間の付根が閉であるとともに基端部の内側にリ
ング状の放射方向のスリットを持つノズル本体と、上記
隙間の付根に連通される第１のガス供給管と、上記スリ
ットに連通される第２のガス供給管と、上記ノズル本体
の基端に配置される透明板とを備えてなることを特徴と
するレーザ溶接用ノズル。1. A nozzle main body having a double-funnel shape having a gap between the tips thereof, the root of the gap being closed, and a ring-shaped radial slit inside the base end, and the gap. A first gas supply pipe communicating with the root of the nozzle, a second gas supply pipe communicating with the slit, and a transparent plate arranged at the base end of the nozzle body. Laser welding nozzle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8128216A JPH09267188A (en) | 1996-02-02 | 1996-05-23 | Nozzle for laser welding |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-17513 | 1996-02-02 | ||
| JP1751396 | 1996-02-02 | ||
| JP8128216A JPH09267188A (en) | 1996-02-02 | 1996-05-23 | Nozzle for laser welding |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09267188A true JPH09267188A (en) | 1997-10-14 |
Family
ID=26354050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8128216A Withdrawn JPH09267188A (en) | 1996-02-02 | 1996-05-23 | Nozzle for laser welding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09267188A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109365813A (en) * | 2018-12-18 | 2019-02-22 | 苏州大学 | A kind of three-dimensional space any direction laser cladding apparatus |
| CN112008242A (en) * | 2019-05-31 | 2020-12-01 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | Laser welding auxiliary structure, laser welding device and laser welding method |
| CN113439005A (en) * | 2019-02-15 | 2021-09-24 | 株式会社天田集团 | Nozzle for laser processing and laser processing device |
| CN117564518A (en) * | 2024-01-15 | 2024-02-20 | 洛阳船舶材料研究所(中国船舶集团有限公司第七二五研究所) | Vacuum laser welding device and welding method |
-
1996
- 1996-05-23 JP JP8128216A patent/JPH09267188A/en not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109365813A (en) * | 2018-12-18 | 2019-02-22 | 苏州大学 | A kind of three-dimensional space any direction laser cladding apparatus |
| CN113439005A (en) * | 2019-02-15 | 2021-09-24 | 株式会社天田集团 | Nozzle for laser processing and laser processing device |
| CN113439005B (en) * | 2019-02-15 | 2023-03-14 | 株式会社天田集团 | Nozzle for laser processing and laser processing device |
| CN112008242A (en) * | 2019-05-31 | 2020-12-01 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | Laser welding auxiliary structure, laser welding device and laser welding method |
| CN112008242B (en) * | 2019-05-31 | 2022-06-03 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | Laser welding auxiliary structure, laser welding device and laser welding method |
| CN117564518A (en) * | 2024-01-15 | 2024-02-20 | 洛阳船舶材料研究所(中国船舶集团有限公司第七二五研究所) | Vacuum laser welding device and welding method |
| CN117564518B (en) * | 2024-01-15 | 2024-05-17 | 洛阳船舶材料研究所(中国船舶集团有限公司第七二五研究所) | Vacuum laser welding device and welding method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7019256B2 (en) | Method and apparatus for composite YAG laser/arc welding | |
| US7319204B2 (en) | Laser welding device and method | |
| JP3392683B2 (en) | Laser processing head | |
| JP2001314985A (en) | Laser beam welding method and laser beam welding device | |
| JP2003088968A (en) | Welding method for workpiece | |
| JPH0569165A (en) | Tig welding method in combination with laser beam | |
| JPH09267188A (en) | Nozzle for laser welding | |
| JP2014079783A (en) | Laser and arc hybrid welding method, hybrid welding head and hybrid welding apparatus | |
| JP6805710B2 (en) | Laser welding equipment and laser welding method | |
| JPH042353B2 (en) | ||
| JPH091374A (en) | Machining head for welding in laser beam machine | |
| JPS5987996A (en) | Laser and gas cutter | |
| JP2865543B2 (en) | Laser processing head | |
| JP2004009096A (en) | Laser welding device | |
| JP2003311456A (en) | Laser beam irradiating arc welding head | |
| JPH06182570A (en) | Laser beam welding method | |
| JPS60106688A (en) | Laser working device | |
| JPS58212888A (en) | Laser welding method | |
| JPH1158063A (en) | Gas nozzle for laser beam welding | |
| JP3453280B2 (en) | Laser processing head | |
| JP3098088B2 (en) | Laser welding equipment | |
| JPS609595A (en) | Method and device for laser welding | |
| JPH04333388A (en) | Machining head for laser beam welding | |
| JPH09220687A (en) | Laser beam machining head | |
| JPH07155978A (en) | Nozzle for laser beam machine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030805 |