JPH0957477A - Laser welding method for aluminum or aluminum alloy - Google Patents

Laser welding method for aluminum or aluminum alloy

Info

Publication number
JPH0957477A
JPH0957477A JP7217784A JP21778495A JPH0957477A JP H0957477 A JPH0957477 A JP H0957477A JP 7217784 A JP7217784 A JP 7217784A JP 21778495 A JP21778495 A JP 21778495A JP H0957477 A JPH0957477 A JP H0957477A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum
aluminum material
laser
welding
notch
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
Application number
JP7217784A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Matsumoto
松本  剛
Shuhei Ido
周平 井土
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP7217784A priority Critical patent/JPH0957477A/en
Publication of JPH0957477A publication Critical patent/JPH0957477A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform the laser welding for aluminum by which the shape of a fillet weld zone of a Tee joint is stabilized and a high joining strength can be obtained. SOLUTION: A filler material 3 is supplied to an upper corner that is formed between the surface of a vertically fixed aluminum material 1 and the upper surface of a horizontally fixed aluminum material 2; and a backing material 4 provided with a notch and of copper or a copper alloy is arranged in a lower corner. This backing material is provided in its backing part with a notch with a width W1 along the surface of the aluminum material 1 and with a width W2 along the surface of the aluminum material 2, these notches W1 and W2 being assumed to satisfy equations, 0.5T<=W1 <=W2 and 0.5T<=W2 <=W1 with respect to the thickness T of the aluminum material 2. The filler material 3 arranged in the upper corner is irradiated with a laser beam by a laser generator 5 at an irradiation angle of >=60 with respect to the aluminum material 2, thereby subjecting the aluminum material through penetration to be welded to the aluminum material 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は所謂T継手の隅肉溶接部
をレーザ溶接するアルミニウム又はアルミニウム合金材
のレーザ溶接方法において、特に、溶接部の形状が安定
して良好であると共に、高接合強度が得られるアルミニ
ウム又はアルミニウム合金材のレーザ溶接方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser welding method of aluminum or aluminum alloy material for laser welding a fillet welded portion of a so-called T-joint, and particularly, the shape of the welded portion is stable and good, and high welding TECHNICAL FIELD The present invention relates to a laser welding method for aluminum or aluminum alloy material capable of obtaining strength.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車、鉄道車輌及び船舶の輸送
機等においては、燃費の向上及び高速化が要求されてお
り、より軽量な構造が採用されるようになっている。そ
して、これらの構造物の材料として鉄鋼の代わりに、軽
量であるアルミニウム又はアルミニウム合金材が使用さ
れるようになった。以下、アルミニウム又はアルミニウ
ム合金材を総称して、単にアルミニウム材という。この
ような構造物の材料としては、アルミニウム材を溶接し
たものが使用されており、主に、アーク溶接等により接
合されて構造物に組み込まれている。
2. Description of the Related Art In recent years, in automobiles, railroad cars, transportation machines for ships and the like, there has been a demand for improvement in fuel consumption and speedup, and lighter structures have been adopted. As a material for these structures, lightweight aluminum or aluminum alloy materials have come to be used in place of steel. Hereinafter, the aluminum or aluminum alloy material is generically referred to simply as the aluminum material. As a material for such a structure, a material obtained by welding an aluminum material is used, and is mainly assembled by being joined by arc welding or the like.

【0003】しかしながら、アルミニウム材をアーク溶
接する場合には、大電流が必要であると共に、その溶接
熱により変形、歪み及び残留応力が発生する。従って、
これらの変形、歪み及び残留応力を除去するための処理
が必要となり、この工程が煩雑であると共に、処理コス
トが必要となるために製品コストが高くなってしまうと
いう問題点がある。更に、溶接時において、スパッタ等
が飛散して溶接部分の外観を損ない、商品価値が低下す
るという虞れがある。
However, when arc welding an aluminum material, a large current is required, and the welding heat causes deformation, distortion and residual stress. Therefore,
Processing for removing these deformations, strains, and residual stresses is required, and this step is complicated, and there is a problem that the processing cost is required and the product cost is increased. Furthermore, during welding, spatter or the like may be scattered to impair the appearance of the welded portion and reduce the commercial value.

【0004】一方、レーザ溶接法は、そのエネルギー密
度が高いことから、高速で、能率が高く、ひずみが少な
い溶接方法として鋼材等の溶接方法に広く使用されてき
ている。また、このレーザ光のビーム径が極めて小さい
ことより、小さな溶融部で溶接することができる。
On the other hand, since the laser welding method has a high energy density, it has been widely used as a welding method for steel materials and the like as a welding method that is high speed, high efficiency and little strain. Further, since the beam diameter of the laser light is extremely small, it is possible to weld at a small fusion zone.

【0005】近時、上述したように、アルミニウム材を
アーク溶接する場合の問題点を解消するために、アルミ
ニウム材をレーザ溶接法により接合することが試みられ
ている。
Recently, as described above, it has been attempted to join aluminum materials by a laser welding method in order to solve the problems in arc welding of aluminum materials.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルミ
ニウム材同士をT継手形状に溶接する場合に、従来のレ
ーザ溶接法により溶接すると、T継手の溶接部における
脚長が小さくなるので、溶接部の強度が低下するという
問題点がある。そこで、垂直に配置したアルミニウム材
からなる第1部材の表面に、水平に配置したアルミニウ
ム材からなる第2部材の接合端部を合わせ、両者を隅肉
溶接して所謂T継手を得る場合において、レーザ溶接法
が深い溶込み深さを得ることができることを利用して、
第2部材を第1部材に貫通溶込みさせることによって、
アルミニウム材同士を完全に接合させる方法が試みられ
ている。しかし、この方法も以下に示すような欠点を有
する。
However, when welding aluminum materials to each other in a T-joint shape by welding by a conventional laser welding method, the leg length in the welded portion of the T-joint becomes small, so that the strength of the welded portion is reduced. There is a problem that it decreases. Therefore, in the case where the joining end portion of the second member made of the aluminum material arranged horizontally is aligned with the surface of the first member made of the aluminum material arranged vertically, and both are fillet-welded to obtain a so-called T joint, Utilizing the fact that the laser welding method can obtain a deep penetration depth,
By penetrating the second member into the first member,
A method of completely joining aluminum materials has been attempted. However, this method also has the following drawbacks.

【0007】図6はレーザ溶接法により貫通溶込みさせ
たアルミニウム材の溶接部を示す模式的断面図である。
図6(a)に示すように、垂直の第1部材としてのアル
ミニウム材1の表面に、水平の第2部材としてのアルミ
ニウム材2の端部をT継手となるようにレーザ隅肉溶接
すると、アルミニウム材は粘性が少ないために、その溶
接部3aの下部に溶湯が垂れてノッチが発生することが
ある。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a welded portion of an aluminum material which has been penetration-penetrated by a laser welding method.
As shown in FIG. 6A, when the laser fillet welding is performed on the surface of the aluminum material 1 as the vertical first member so that the end portion of the aluminum material 2 as the horizontal second member becomes a T joint, Since the aluminum material has a low viscosity, the molten metal may drip at the lower portion of the welded portion 3a to form a notch.

【0008】また、図6(b)に示すように、アルミニ
ウム材1とアルミニウム材2との溶接部3aから溶湯が
垂れ落ちて、ビードに凹みが生じることもある。
Further, as shown in FIG. 6 (b), the molten metal may drop from the welded portion 3a of the aluminum material 1 and the aluminum material 2 to form a dent in the bead.

【0009】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、溶接部にノッチ及び凹みがない良好なビー
トを形成し、その接合強度を高めることができるアルミ
ニウム又はアルミニウム合金材のレーザ溶接方法を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and laser welding of aluminum or aluminum alloy material capable of forming a good beat without a notch and a dent in the welded portion and enhancing the joining strength thereof. The purpose is to provide a method.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係るアルミニウ
ム又はアルミニウム合金材のレーザ溶接方法は、アルミ
ニウム又はアルミニウム合金からなる第1部材及び第2
部材を、第1部材を実質的に垂直にし、第2部材を実質
的に水平にしてその接合端部を前記第1部材の表面に合
わせ、前記第2部材の上面と前記第1部材の表面との間
に形成される上隅部に溶加材を供給して両者をレーザ隅
肉溶接するアルミニウム又はアルミニウム合金材のレー
ザ溶接方法において、前記第2部材の下面と前記第1部
材の表面とにより形成される下隅部に、前記第2部材の
板厚Tに対して0.5T≦W≦1.5TなるWの幅の切
欠を設けた裏当材をあてがい、上隅部に対してレーザビ
ームを照射して第2部材を貫通溶込みさせることにより
レーザ溶接することを特徴とする この裏当材は銅又は銅合金材により成形されたものであ
ることが望ましい。
According to the present invention, there is provided a method for laser welding aluminum or an aluminum alloy material, comprising a first member made of aluminum or an aluminum alloy, and a second member.
The first member is substantially vertical, the second member is substantially horizontal, and its joint end is aligned with the surface of the first member; and the upper surface of the second member and the surface of the first member. In the laser welding method of aluminum or aluminum alloy material, which supplies a filler material to the upper corner portion formed between the two and laser fillet welding them, a lower surface of the second member and a surface of the first member. A backing material provided with a notch having a width W of 0.5T ≦ W ≦ 1.5T with respect to the plate thickness T of the second member is applied to the lower corner formed by Laser welding is performed by irradiating a beam to penetrate and penetrate the second member, and this backing material is preferably formed of copper or a copper alloy material.

【0011】[0011]

【作用】本発明においては、第1部材を垂直に配置し、
第2部材を水平にして、その接合端部を第1部材の表面
に合わせ、第2部材の上面と第1部材の表面との間に形
成される上隅部に溶加材を供給し、この上隅部に対して
レーザ光を照射することによって下向き溶接する。これ
は、貫通した溶湯が重力によって下方に流れるようにす
るためである。また、これにより、貫通するレーザ光が
下方に進行するので、作業場、装置及び溶接作業者の安
全性も確保することができる。なお、レーザ光の照射角
度は特に制限しないが、第1部材の裏面にまで貫通溶込
みしないようにするために、第2部材に対するレーザ光
の照射角度は60°以上であることが好ましい。
In the present invention, the first member is arranged vertically,
The second member is made horizontal, its joint end is aligned with the surface of the first member, and the filler is supplied to the upper corner portion formed between the upper surface of the second member and the surface of the first member. The downward welding is performed by irradiating the upper corner with laser light. This is so that the molten metal that has penetrated will flow downward due to gravity. Further, as a result, the penetrating laser light travels downward, so that the safety of the workplace, the equipment, and the welding operator can be ensured. The irradiation angle of the laser light is not particularly limited, but the irradiation angle of the laser light with respect to the second member is preferably 60 ° or more in order to prevent penetration and penetration into the back surface of the first member.

【0012】このように、レーザ光によって第2部材が
貫通溶込みとなるようにアルミニウム材同士を溶接する
のは、前述の如く、レーザ溶接では強度上十分な脚長を
形成しにくい一方で、レーザ溶接は深い溶込み深さを得
ることができることを利用して、第2部材端部を貫通溶
込みさせることにより、第1部材と第2部材とを一体化
させるためである。
As described above, the welding of the aluminum materials so that the second member is penetrated and penetrated by the laser beam makes it difficult to form a leg length sufficient in strength by the laser welding, as described above. This is because welding is capable of obtaining a deep penetration depth, and the first member and the second member are integrated by causing the second member end portion to penetrate and penetrate.

【0013】而して、本発明においては、第1部材の表
面と第2部材の下面とにより形成される下隅部にアルミ
ニウム材よりも高融点である銅又は銅合金製の裏当材を
あてがう。粘性が低いアルミニウム材を下向きでレーザ
溶接すると、図6に示したように、貫通溶込みした第2
部材の下部から溶湯が溶け落ちることにより凹みが生じ
たり、垂れ落ちることによりノッチが発生して、ビード
形状が不良となり、接合部の強度が低下する。しかし、
本発明のように、裏当材を下隅部にあてがうことによ
り、溶湯の溶け落ち及び垂れ落ちを防止し、良好なビー
ド形状を得ることができると共に、高強度な接合部が得
られる。
Thus, in the present invention, a backing material made of copper or a copper alloy having a melting point higher than that of the aluminum material is applied to the lower corner portion formed by the surface of the first member and the lower surface of the second member. . When laser welding a low-viscosity aluminum material in the downward direction, as shown in FIG.
The molten metal melts down from the lower part of the member to form a dent, and the drooping of the member causes a notch, resulting in a defective bead shape and a reduction in the strength of the joint. But,
As in the present invention, by applying the backing material to the lower corner portion, it is possible to prevent the molten metal from melting and dripping, obtain a good bead shape, and obtain a high-strength joint portion.

【0014】この場合に、裏当材には、第2部材の板厚
Tに対して0.5T≦W≦1.5Tとなるような幅Wを
有する切欠を設ける。切欠幅Wが0.5T以上となるよ
うにするのは、ある程度の脚長を有する溶接部を形成す
ることにより、強度がアーク溶接により接合したものと
同程度以上で高い信頼性を得ることができるからであ
る。また、Wが1.5Tを超えると、脚長を大きくする
ために入熱量を増加させることによって、アルミニウム
材の変形及び接合部の残留応力が増大し、強度の低下及
び後処理工程の増加を招くので好ましくない。
In this case, the backing material is provided with a notch having a width W such that 0.5T≤W≤1.5T with respect to the plate thickness T of the second member. The notch width W is set to 0.5 T or more by forming a welded portion having a leg length to some extent, so that the strength can be as high as or higher than that of those joined by arc welding and high reliability can be obtained. Because. Further, when W exceeds 1.5T, the amount of heat input is increased to increase the leg length, whereby the deformation of the aluminum material and the residual stress in the joint are increased, resulting in a decrease in strength and an increase in post-treatment steps. It is not preferable.

【0015】この切欠部の形状は、第1部材の表面と第
2部材の下面とにより形成される下隅部に、第1部材の
表面に沿ってW1 、第2部材の表面に沿ってW2 の幅を
有するものであるとすると、両者の幅W1及びW2はいず
れも前記範囲内であれば、両者が同一の長さである必要
はない。
The shape of the cutout is W 1 along the surface of the first member and W along the surface of the second member at the lower corner formed by the surface of the first member and the lower surface of the second member. If the widths W 1 and W 2 are both within the above range, it is not necessary that both have the same length.

【0016】また、本発明においては第2部材の上面と
第1部材の表面とにより形成される上隅部にワイヤ等の
溶加材を供給するので、この溶加材をレーザ光により溶
融させて余盛を形成することができる。また、レーザ光
は溶加材を照射することができればその照射位置は特に
規定しないが、レーザ光径の中心が溶加材の径の中心を
通るように照射することが好ましい。この溶加材は、強
度及び耐食性等を考慮して、任意の成分組成を有するア
ルミニウム又はアルミニウム合金を使用することができ
る。
Further, in the present invention, since the filler material such as the wire is supplied to the upper corner portion formed by the upper surface of the second member and the surface of the first member, the filler material is melted by the laser beam. Can form a ridge. The irradiation position of the laser light is not particularly limited as long as it can irradiate the filler material, but it is preferable that the laser light is irradiated so that the center of the laser light diameter passes through the center of the diameter of the filler material. As the filler material, aluminum or aluminum alloy having an arbitrary component composition can be used in consideration of strength, corrosion resistance and the like.

【0017】なお、アルミニウム材の形状については、
例えば、板材、鋳物材又は押出形材のいずれの組み合わ
せでもレーザ光で溶接することができる。
Regarding the shape of the aluminum material,
For example, any combination of plate material, cast material or extruded shape material can be welded by laser light.

【0018】また、レーザ溶接の溶接条件についても特
に制限しない。アルミニウムを溶融させるためには、例
えば、炭酸ガスレーザを使用する場合には約3kW、Y
AGレーザを使用する場合には約2kW以上の出力で照
射することが好ましい。このように、レーザ出力及び溶
接速度等の溶接条件は、使用するレーザの種類、アルミ
ニウム材の厚さ、形状等によって任意に選択することが
できる。シールドガスの流量については溶接条件に応じ
て異なるので特に規定しないが、良好なビード形状を得
るためには、毎分5乃至30リットル程度の範囲でシー
ルドガスを流すことが好ましい。
The welding conditions for laser welding are also not particularly limited. To melt aluminum, for example, when using a carbon dioxide laser, about 3 kW, Y
When using an AG laser, it is preferable to irradiate with an output of about 2 kW or more. As described above, the welding conditions such as the laser output and the welding speed can be arbitrarily selected according to the type of laser used, the thickness and shape of the aluminum material, and the like. Although the flow rate of the shield gas differs depending on the welding conditions, it is not particularly specified, but in order to obtain a good bead shape, it is preferable to flow the shield gas in the range of about 5 to 30 liters per minute.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明の実施例について添付の図面を
参照して具体的に説明する。図1は本発明の実施例に係
るアルミニウム材のレーザ溶接方法を示す模式的断面図
である。図1に示すように、第1部材としてのアルミニ
ウム材1は、固定部材6aに固定されて垂直に配置され
ており、第2部材としてのアルミニウム材2は、その接
合端部をアルミニウム材1の表面に合わせて固定部材6
bに固定され、水平に配置されている。このアルミニウ
ム材1の表面とアルミニウム材2の上面との間に形成さ
れる上隅部には、溶加材3が供給され、アルミニウム材
1の表面とアルミニウム材2の下面との間に形成される
下隅部には、切欠を有する銅又は銅合金材からなる裏当
材4が設置されている。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view showing a laser welding method for an aluminum material according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, an aluminum material 1 as a first member is fixed to a fixing member 6a and arranged vertically, and an aluminum material 2 as a second member has a joining end portion of the aluminum material 1 of the aluminum material 1. Fixing member 6 according to the surface
It is fixed to b and arranged horizontally. The filler metal 3 is supplied to the upper corner portion formed between the surface of the aluminum material 1 and the upper surface of the aluminum material 2, and is formed between the surface of the aluminum material 1 and the lower surface of the aluminum material 2. A backing material 4 made of copper or a copper alloy material having a notch is installed in the lower corner portion.

【0020】図2は裏当材4の形状の1例を示す模式的
断面図である。図2に示すように、裏当材4はアルミニ
ウム材1及び2の下隅部に、アルミニウム材1の表面に
沿ってW1 、アルミニウム材2の表面に沿ってW2 の幅
の切欠を有している。このW1 及びW2 は、アルミニウ
ム材2の端部の板厚Tに応じて変化させる必要がある。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of the shape of the backing material 4. As shown in FIG. 2, the backing material 4 has notches of width W 1 along the surface of the aluminum material 1 and W 2 along the surface of the aluminum material 1 at the lower corners of the aluminum materials 1 and 2. ing. These W 1 and W 2 need to be changed according to the plate thickness T of the end portion of the aluminum material 2.

【0021】このように上隅部に供給された溶加材3
に、アルミニウム材2に対して60°以上の照射角度で
レーザ発振器5よりレーザ光を照射すると、アルミニウ
ム材2が貫通溶込みとなり、アルミニウム材1の表面に
アルミニウム材2が接合される。
The filler material 3 thus supplied to the upper corners.
When the aluminum material 2 is irradiated with laser light from the laser oscillator 5 at an irradiation angle of 60 ° or more, the aluminum material 2 is penetrated and penetrated, and the aluminum material 2 is bonded to the surface of the aluminum material 1.

【0022】図3は溶接後のアルミニウム材の溶接部分
を拡大して示す模式的断面図である。図3に示すよう
に、溶接金属が裏当材4の切欠部に規制されて下隅部に
とどまって凝固して溶接部3aが形成されており、アル
ミニウム材2はアルミニウム材1に良好なビード形状を
有した状態で溶接されている。従って、この溶接部3a
は、従来法にて発生したノッチ及び凹みを生じていな
い。
FIG. 3 is an enlarged schematic sectional view showing a welded portion of an aluminum material after welding. As shown in FIG. 3, the weld metal is regulated by the notch of the backing material 4, stays in the lower corner and solidifies to form the weld 3a, and the aluminum material 2 has a good bead shape on the aluminum material 1. Are welded in the state of having. Therefore, this weld 3a
Does not have the notch and the dent generated by the conventional method.

【0023】この溶接部分の強度を測定するために、種
々の大きさの切欠部を有する裏当材を使用して、下記表
1に示す溶接条件においてT継手の溶接部を有する試験
材を作製し、これらの試験材について引張強度を測定し
た。
In order to measure the strength of this welded portion, a backing material having notches of various sizes was used to prepare a test material having a welded portion of a T-joint under the welding conditions shown in Table 1 below. Then, the tensile strength of these test materials was measured.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】図4は引張強度試験の測定方法を示す模式
的断面図である。図4に示すように、アルミニウム材1
を第1部材とし、アルミニウム材2を第2部材として、
溶接部3aにおいてT継手となるように溶接した試験材
について、アルミニウム材1の両端部と、アルミニウム
材2の溶接されていない1方の端部とを夫々固定部材7
a及び7bにより固定し、図4に示す矢印の方向に引張
荷重を印加した。
FIG. 4 is a schematic sectional view showing a measuring method of the tensile strength test. As shown in FIG. 4, the aluminum material 1
As the first member, and the aluminum material 2 as the second member,
With respect to the test material welded to form the T joint at the welded portion 3a, both ends of the aluminum material 1 and one unwelded end of the aluminum material 2 are fixed to the fixing member 7 respectively.
After fixing with a and 7b, a tensile load was applied in the direction of the arrow shown in FIG.

【0026】図5は実施例1及び2の試験材について、
切欠部の幅W2 の第2部材の板厚Tに対する比(W2
T)を縦軸に取り、切欠部の幅W1 の板厚Tに対する比
(W1 /T)を横軸に取って引張強度測定結果を示すグ
ラフ図である。この図中において、○は、溶接部ではな
く、第2部材において母材破断が生じたこと、×は溶接
部に破断等が生じたことを示す。
FIG. 5 shows the test materials of Examples 1 and 2.
Ratio of the width W 2 of the cutout portion to the plate thickness T of the second member (W 2 /
FIG. 5 is a graph showing tensile strength measurement results, where T) is plotted on the vertical axis and the ratio (W 1 / T) of the width W 1 of the notch to the plate thickness T is plotted on the horizontal axis. In this figure, ∘ indicates that the base material ruptured in the second member, not the welded part, and x indicates that the welded part ruptured.

【0027】図5に示すように、切欠部がない裏当材並
びに切欠部の幅W1 及びW2 の板厚Tに対する比(W1
/T,W2 /T)が0.5未満である裏当材を使用して
溶接した試験材は、その溶接部の脚長不足により溶接部
に破断等が生じ、強度が低いものとなった。また、裏当
材を使用せずに溶接した試験材(図の原点に示す)は、
溶接部の溶け落ちによる凹み又は垂れ落ち形状によるノ
ッチの発生により、その強度が低下した。
As shown in FIG. 5, the backing material having no notch and the ratio of the widths W 1 and W 2 of the notch to the plate thickness T (W 1
/ T, W 2 / T) was less than 0.5, the test material was welded using a backing material, and due to the insufficient leg length of the welded part, the welded part fractured and the strength was low. . In addition, the test material welded without using the backing material (shown at the origin of the figure)
The strength was reduced due to the formation of a dent or a notch due to a drooping shape due to the melt-through of the weld.

【0028】更に、切欠部の幅W1 及びW2 の板厚Tに
対する比(W1 /T2 ,W2 /T2)が1.5を超える
裏当材を使用して溶接した試験材についても溶接部の強
度が低下した。これは、切欠部の容積の拡大を見越して
溶接熱量を増加させたことにより、アルミニウム材の軟
化度及び試験材の残留応力が増大したためであると考え
られる。
Further, a test material welded using a backing material having a ratio (W 1 / T 2 , W 2 / T 2 ) of the widths W 1 and W 2 of the notch to the plate thickness T of more than 1.5. Also, the strength of the welded portion decreased. It is considered that this is because the softening degree of the aluminum material and the residual stress of the test material increased due to the increase in the welding heat amount in anticipation of the increase in the volume of the notch.

【0029】一方、切欠部の幅が本発明の範囲内である
試験材については、溶接部に異常等が発生せず、高い強
度を示した。
On the other hand, with respect to the test material having the width of the notch within the range of the present invention, no abnormality or the like occurred in the welded portion and high strength was exhibited.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上詳述したように本発明方法によれ
ば、所定の大きさの切欠を有する裏当材を使用してアル
ミニウム材同士を所謂T継手で下向きにレーザ溶接する
ので、その溶接部にノッチ及び凹みがない良好なビート
を形成することができ、その接合強度を高めることがで
きる。
As described in detail above, according to the method of the present invention, since aluminum members are laser-welded downward with a so-called T-joint using a backing material having a notch of a predetermined size, the welding is performed. It is possible to form a good beat without a notch and a dent in the portion, and to increase the bonding strength.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例に係るアルミニウム材のレーザ
溶接方法を示す模式的断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a laser welding method for an aluminum material according to an embodiment of the present invention.

【図2】裏当材4の形状の1例を示す模式的断面図であ
る。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the shape of the backing material 4.

【図3】溶接後のアルミニウム材の溶接部分を拡大して
示す模式的断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged welded portion of an aluminum material after welding.

【図4】引張強度試験の測定方法を示す模式的断面図で
ある。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a measuring method of a tensile strength test.

【図5】実施例1及び2の試験材について、切欠部の幅
2 の第2部材の板厚Tに対する比(W2 /T)を縦軸
に取り、切欠部の幅W1 の板厚Tに対する比(W1
T)を横軸に取って引張強度測定結果を示すグラフ図で
ある。
FIG. 5: For the test materials of Examples 1 and 2, the ratio (W 2 / T) of the width W 2 of the notch to the plate thickness T of the second member is plotted on the vertical axis, and the plate having the notch width W 1 is shown. Ratio to thickness T (W 1 /
It is a graph which shows a tensile strength measurement result by taking T) as a horizontal axis.

【図6】レーザ溶接法により貫通溶込みさせたアルミニ
ウム材の溶接部を示す模式的断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a welded portion of an aluminum material that has been penetrate-penetrated by a laser welding method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2;アルミニウム材 3;溶加材 3a;溶接部 4;裏当材 5;レーザ発振器 6a、6b、7a、7b;固定部材 1, 2; Aluminum material 3; Filler material 3a; Welded portion 4; Backing material 5; Laser oscillator 6a, 6b, 7a, 7b; Fixing member

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルミニウム又はアルミニウム合金から
なる第1部材及び第2部材を、第1部材を実質的に垂直
にし、第2部材を実質的に水平にしてその接合端部を前
記第1部材の表面に合わせ、前記第2部材の上面と前記
第1部材の表面との間に形成される上隅部に溶加材を供
給して両者をレーザ隅肉溶接するアルミニウム又はアル
ミニウム合金材のレーザ溶接方法において、前記第2部
材の下面と前記第1部材の表面とにより形成される下隅
部に、前記第2部材の板厚Tに対して0.5T≦W≦
1.5TなるWの幅の切欠を設けた裏当材をあてがい、
上隅部に対してレーザビームを照射して第2部材を貫通
溶込みさせることによりレーザ溶接することを特徴とす
るアルミニウム又はアルミニウム合金のレーザ溶接方
法。
1. A first member and a second member made of aluminum or an aluminum alloy, the first member being substantially vertical, the second member being substantially horizontal, and the joint end portion of the first member. Laser welding of aluminum or aluminum alloy material in which a filler metal is supplied to the upper corner portion formed between the upper surface of the second member and the surface of the first member in conformity with the surface to perform laser fillet welding of both members. In the method, 0.5T ≦ W ≦ with respect to the plate thickness T of the second member at the lower corner formed by the lower surface of the second member and the surface of the first member.
Apply a backing material with a notch with a width of 1.5 T,
A laser welding method for aluminum or an aluminum alloy, characterized in that laser welding is performed by irradiating an upper corner portion with a laser beam to penetrate and penetrate the second member.
【請求項2】 前記裏当材は銅又は銅合金により成形さ
れたものであることを特徴とする請求項1に記載のアル
ミニウム又はアルミニウム合金材のレーザ溶接方法。
2. The laser welding method for aluminum or aluminum alloy material according to claim 1, wherein the backing material is formed of copper or copper alloy.
JP7217784A 1995-08-25 1995-08-25 Laser welding method for aluminum or aluminum alloy Pending JPH0957477A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7217784A JPH0957477A (en) 1995-08-25 1995-08-25 Laser welding method for aluminum or aluminum alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7217784A JPH0957477A (en) 1995-08-25 1995-08-25 Laser welding method for aluminum or aluminum alloy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0957477A true JPH0957477A (en) 1997-03-04

Family

ID=16709682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7217784A Pending JPH0957477A (en) 1995-08-25 1995-08-25 Laser welding method for aluminum or aluminum alloy

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0957477A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010120037A (en) * 2008-11-18 2010-06-03 Ihi Corp Backing member and welding method
CN102513765A (en) * 2011-12-20 2012-06-27 江门市南洋船舶工程有限公司 Device for side assembling and welding of T-shaped sections
JPWO2016181770A1 (en) * 2015-05-14 2017-06-29 日本軽金属株式会社 Joining method
CN107335920A (en) * 2017-06-13 2017-11-10 欧派家居集团股份有限公司 Method for laser welding
CN111085792A (en) * 2020-01-19 2020-05-01 南京航空航天大学 Double-laser-beam bilateral synchronous welding positioning device and method for T-shaped structure
CN111203678A (en) * 2020-01-17 2020-05-29 李猛 Steel construction tie point welding locking fixing device
CN113182689A (en) * 2021-03-26 2021-07-30 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 Titanium alloy angle joint welding method based on double-beam laser

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010120037A (en) * 2008-11-18 2010-06-03 Ihi Corp Backing member and welding method
CN102513765A (en) * 2011-12-20 2012-06-27 江门市南洋船舶工程有限公司 Device for side assembling and welding of T-shaped sections
JPWO2016181770A1 (en) * 2015-05-14 2017-06-29 日本軽金属株式会社 Joining method
CN107335920A (en) * 2017-06-13 2017-11-10 欧派家居集团股份有限公司 Method for laser welding
CN111203678A (en) * 2020-01-17 2020-05-29 李猛 Steel construction tie point welding locking fixing device
CN111085792A (en) * 2020-01-19 2020-05-01 南京航空航天大学 Double-laser-beam bilateral synchronous welding positioning device and method for T-shaped structure
CN113182689A (en) * 2021-03-26 2021-07-30 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 Titanium alloy angle joint welding method based on double-beam laser

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5591360A (en) Method of butt welding
US8487211B2 (en) Method and apparatus for using multiple laser beams to weld members that are separated by a gap
US7700198B2 (en) Dissimilar material weld joint formed by joining iron type material and aluminum type material, and weld joining method
HUE015524T5 (en) Laser welding with beam oscillation
JP3405769B2 (en) Method for butt welding at least two metal sheets having different thicknesses
US20210060702A1 (en) Laser welded aluminum blanks
JP2007136489A (en) Method for welding different materials
JP5153368B2 (en) T-type joint penetration welding method and penetration welded structure
US20200306854A1 (en) Method for joining different type of metals and laser welding device
JPH0481288A (en) Method for joining steel material with aluminum material
JPH0957477A (en) Laser welding method for aluminum or aluminum alloy
US20080206586A1 (en) Penetration welding method of t-type joint and penetration welding structure of t-type joint
JP4978121B2 (en) Butt joining method of metal plates
JPH06114587A (en) Butt welding method for thick plates
JP4470482B2 (en) Brazing method for lap fillet joints
JP3136231B2 (en) Laser welding method for aluminum alloy members
JP2008238265A (en) Penetration welding method of t-type joint and penetration welding structure of t-type joint
Miller et al. Laser welding of aluminum alloys
JP2008155226A (en) Laser lap weld joint of steel plate, and method for laser lap welding
JP2006088175A (en) Method for joining different materials
JP2006116600A (en) Method for joining different materials
JPH07266068A (en) Method for laser beam welding aluminum or aluminum alloy member
JP2003001454A (en) Lap fillet welding method for metallic plates to each other
JP2009056492A (en) Dissimilar material connecting body and manufacturing method of the same
WO2019031013A1 (en) Laser-welded shaped steel and method for manufacturing same