JPH1085974A - レーザ溶接方法 - Google Patents
レーザ溶接方法Info
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- JPH1085974A JPH1085974A JP8247831A JP24783196A JPH1085974A JP H1085974 A JPH1085974 A JP H1085974A JP 8247831 A JP8247831 A JP 8247831A JP 24783196 A JP24783196 A JP 24783196A JP H1085974 A JPH1085974 A JP H1085974A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鉄・炭素鋼およびステンレス鋼の中で従来溶
接が困難とされていた材料を、溶接割れを生ずることな
くレーザ溶接する。 【解決手段】 上記材料にアシストガスを吹き当てなが
らレーザ溶接する際に、アシストガス中に５〜５０容量
％の酸素を含有させて、溶接部におけるＷ／Ｌ比（Ｗ＝
ビード幅、Ｌ＝接合部幅）をほゞ１に近く（好ましくは
１．０〜１．５）にコントロールし、それによって溶接
欠陥を防止する。
接が困難とされていた材料を、溶接割れを生ずることな
くレーザ溶接する。 【解決手段】 上記材料にアシストガスを吹き当てなが
らレーザ溶接する際に、アシストガス中に５〜５０容量
％の酸素を含有させて、溶接部におけるＷ／Ｌ比（Ｗ＝
ビード幅、Ｌ＝接合部幅）をほゞ１に近く（好ましくは
１．０〜１．５）にコントロールし、それによって溶接
欠陥を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ溶接方法に
関するものであり、更に詳しく述べるならば、鉄・炭素
鋼、又はステンレス鋼の中で従来溶接が困難であって、
溶接割れが発生しやすい材料として知られていた鋼材料
に、溶接割れを発生することなくレーザ溶接する方法に
関するものである。
関するものであり、更に詳しく述べるならば、鉄・炭素
鋼、又はステンレス鋼の中で従来溶接が困難であって、
溶接割れが発生しやすい材料として知られていた鋼材料
に、溶接割れを発生することなくレーザ溶接する方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、金属材料に対するレーザ溶接方法
は、当該溶接金属材料を大気から保護（金属酸化物の生
成防止および表面酸化の防止）し、かつ、キーホール近
傍に生成するプラズマを除去して、深溶け込みを実現す
るために、不活性ガス（Ａｒ，Ｈｅ，Ｎ2 など）をアシ
ストガスとして、レーザ照射部に吹きつけながら、レー
ザ溶接する方法が知られている。一方、鉄・炭素鋼およ
びステンレス鋼の中で従来溶接が困難であると知られて
いた材料についても、溶接コストの低下のために、レー
ザ溶接を利用しようとするニーズが急増している。この
ような金属材料に前記のような従来のレーザ溶接法を適
用すると、レーザ照射により形成される溶け込み部（溶
融池）に大きな収縮応力が発生し、また、金属溶融量が
増大するため、当該溶接部に溶接欠陥（割れ）が発生
し、品質良好な溶接物品が得られないという問題点があ
る。
は、当該溶接金属材料を大気から保護（金属酸化物の生
成防止および表面酸化の防止）し、かつ、キーホール近
傍に生成するプラズマを除去して、深溶け込みを実現す
るために、不活性ガス（Ａｒ，Ｈｅ，Ｎ2 など）をアシ
ストガスとして、レーザ照射部に吹きつけながら、レー
ザ溶接する方法が知られている。一方、鉄・炭素鋼およ
びステンレス鋼の中で従来溶接が困難であると知られて
いた材料についても、溶接コストの低下のために、レー
ザ溶接を利用しようとするニーズが急増している。この
ような金属材料に前記のような従来のレーザ溶接法を適
用すると、レーザ照射により形成される溶け込み部（溶
融池）に大きな収縮応力が発生し、また、金属溶融量が
増大するため、当該溶接部に溶接欠陥（割れ）が発生
し、品質良好な溶接物品が得られないという問題点があ
る。
【０００３】また、母材材料よりも低い融点を有する金
属により被覆されている複合金属材料、例えば亜鉛めっ
き鋼材などに、レーザ溶接を施すときに、前記低融点金
属の爆発現象を防止するために、アシストガス中に５〜
３５容積％の酸素を含有させて、溶融部中の前記低融点
金属を酸化し、その爆発を防止することが知られてい
る。しかしながら、爆発現象を発生するような低融点金
属被覆層を含まず、しかも、鉄・炭素鋼、およびステン
レス鋼の中で従来溶接が困難として知られていたもの
を、溶接割れを発生することなくスムースにレーザ溶接
する方法は、知られていなかった。
属により被覆されている複合金属材料、例えば亜鉛めっ
き鋼材などに、レーザ溶接を施すときに、前記低融点金
属の爆発現象を防止するために、アシストガス中に５〜
３５容積％の酸素を含有させて、溶融部中の前記低融点
金属を酸化し、その爆発を防止することが知られてい
る。しかしながら、爆発現象を発生するような低融点金
属被覆層を含まず、しかも、鉄・炭素鋼、およびステン
レス鋼の中で従来溶接が困難として知られていたもの
を、溶接割れを発生することなくスムースにレーザ溶接
する方法は、知られていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、鉄・炭素鋼
およびステンレス鋼の中で従来溶接が困難として知られ
ていた、金属材料を溶接割れを生ずることなく溶接する
ことが可能なレーザ溶接方法を提供しようとするもので
ある。
およびステンレス鋼の中で従来溶接が困難として知られ
ていた、金属材料を溶接割れを生ずることなく溶接する
ことが可能なレーザ溶接方法を提供しようとするもので
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザ溶接方法
は、鉄・炭素鋼およびステンレス鋼から選ばれた複数
の、板材を重ね合わせ、これにアシストガスを噴きつけ
ながら、レーザビームを照射して、前記複数の板材を溶
接するに際し、前記アシストガスの酸素ガス含有量を５
〜５０容量％に調整して、前記溶接部におけるＷ／Ｌ比
（但しＷは溶融部のビード幅を表し、Ｌは前記複数の板
材の接合部の幅を表す）をほゞ１に近くコントロール
し、それによって溶接割れを防止することを特徴とする
ものである。本発明のレーザ溶接方法において、前記Ｗ
／Ｌ比を、１．０〜１．５の範囲にコントロールするこ
とが好ましい。
は、鉄・炭素鋼およびステンレス鋼から選ばれた複数
の、板材を重ね合わせ、これにアシストガスを噴きつけ
ながら、レーザビームを照射して、前記複数の板材を溶
接するに際し、前記アシストガスの酸素ガス含有量を５
〜５０容量％に調整して、前記溶接部におけるＷ／Ｌ比
（但しＷは溶融部のビード幅を表し、Ｌは前記複数の板
材の接合部の幅を表す）をほゞ１に近くコントロール
し、それによって溶接割れを防止することを特徴とする
ものである。本発明のレーザ溶接方法において、前記Ｗ
／Ｌ比を、１．０〜１．５の範囲にコントロールするこ
とが好ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明のレーザ溶接法において、
溶接に供される材料は、鉄・炭素鋼およびステンレス鋼
の中で従来溶接が困難とされている材料である。これら
の材料の中でも、鉄・炭素鋼では、５０重量％以上の鉄
を含有し０．２重量％以上の炭素または、０．０４５重
量％以上の硫黄（Ｓ）または０．０４重量％以上のりん
（Ｐ）を含有している材料、およびステンレス鋼では、
クロム当量（Ｃｒeq＝Ｃｒ＋Ｍｏ＋１．５Ｓｉ＋０．５
Ｎｂ（重量％））と、ニッケル当量（Ｎｉeq＝Ｎｉ＋３
０Ｃ＋０．５Ｍｎ（重量％））との比：Ｃｒeq／Ｎｉeq
が１．４８以下の材料に対し、本発明方法が、有効に適
用される。
溶接に供される材料は、鉄・炭素鋼およびステンレス鋼
の中で従来溶接が困難とされている材料である。これら
の材料の中でも、鉄・炭素鋼では、５０重量％以上の鉄
を含有し０．２重量％以上の炭素または、０．０４５重
量％以上の硫黄（Ｓ）または０．０４重量％以上のりん
（Ｐ）を含有している材料、およびステンレス鋼では、
クロム当量（Ｃｒeq＝Ｃｒ＋Ｍｏ＋１．５Ｓｉ＋０．５
Ｎｂ（重量％））と、ニッケル当量（Ｎｉeq＝Ｎｉ＋３
０Ｃ＋０．５Ｍｎ（重量％））との比：Ｃｒeq／Ｎｉeq
が１．４８以下の材料に対し、本発明方法が、有効に適
用される。
【０００７】アシストガスとして不活性ガス（Ａｒ，Ｈ
ｅ，Ｎｅなど）を用いる従来のレーザ溶接方法を、鉄−
炭素鋼材料、又はステンレス鋼材料に適用すると、重ね
合わされた材料１および２の溶接部分に形成される、溶
け込み部（溶融池）３は、図１Ａに示されているような
表面形状および図１Ｂに示されているように断面形状、
すなわちワインカップ形状を示す。これは、レーザ照射
面の温度分布が不均一であると、それに対応して、溶融
池表面の表面張力の分布が不均一になり、このため溶融
池内に、図１Ａおよび図１Ｂに矢印により示されている
ような方向の対流を生ずる。すなわち、溶融池表面にお
いて、溶融金属は、溶融池の中央部から外周部に向って
流れ、中央部に戻る対流、および熱輸送系が形成され
る。このときの、温度分布と表面張力との関係は図１Ｃ
に示されている。図１Ｃに示されているように、溶融金
属の温度が高い程、その表面張力は低下するから、温度
の最も高い中央部から外周に向って熱輸送が行われ、か
つ対流を生ずる。このため、溶融池のレーザ照射表面の
ビード幅Ｗは、重ね合わされた材料１および２の溶接面
の幅Ｌより著るしく大きくなる。すなわちＷ／Ｌ比は１
より著るしく大である。
ｅ，Ｎｅなど）を用いる従来のレーザ溶接方法を、鉄−
炭素鋼材料、又はステンレス鋼材料に適用すると、重ね
合わされた材料１および２の溶接部分に形成される、溶
け込み部（溶融池）３は、図１Ａに示されているような
表面形状および図１Ｂに示されているように断面形状、
すなわちワインカップ形状を示す。これは、レーザ照射
面の温度分布が不均一であると、それに対応して、溶融
池表面の表面張力の分布が不均一になり、このため溶融
池内に、図１Ａおよび図１Ｂに矢印により示されている
ような方向の対流を生ずる。すなわち、溶融池表面にお
いて、溶融金属は、溶融池の中央部から外周部に向って
流れ、中央部に戻る対流、および熱輸送系が形成され
る。このときの、温度分布と表面張力との関係は図１Ｃ
に示されている。図１Ｃに示されているように、溶融金
属の温度が高い程、その表面張力は低下するから、温度
の最も高い中央部から外周に向って熱輸送が行われ、か
つ対流を生ずる。このため、溶融池のレーザ照射表面の
ビード幅Ｗは、重ね合わされた材料１および２の溶接面
の幅Ｌより著るしく大きくなる。すなわちＷ／Ｌ比は１
より著るしく大である。
【０００８】図２は、従来方法による溶接部の断面形状
を示したものであって、重ね合わされた金属材料１、お
よび２の接合部に形成された溶接部の接合部の幅Ｌにく
らべて、溶接部上面のビード部の幅Ｗは著るしく大きく
なっている。このように、Ｗ／Ｌ比が著るしく大きな状
態で溶融池３が冷却凝固すると、ＷとＬとの差に基づく
収縮応力が発生し、この収縮応力によって、金属材料１
および２の接合面と、溶接部外周面との交点の近くから
溶接割れ４が発生する。従って、鉄・炭素鋼およびステ
ンレス鋼の中で、従来溶接が困難であると知られていた
金属材料に、不活性ガスのみをアシストガスとして使用
する従来方法を適用すると、品質良好な溶接結果を得る
ことはできなかった。
を示したものであって、重ね合わされた金属材料１、お
よび２の接合部に形成された溶接部の接合部の幅Ｌにく
らべて、溶接部上面のビード部の幅Ｗは著るしく大きく
なっている。このように、Ｗ／Ｌ比が著るしく大きな状
態で溶融池３が冷却凝固すると、ＷとＬとの差に基づく
収縮応力が発生し、この収縮応力によって、金属材料１
および２の接合面と、溶接部外周面との交点の近くから
溶接割れ４が発生する。従って、鉄・炭素鋼およびステ
ンレス鋼の中で、従来溶接が困難であると知られていた
金属材料に、不活性ガスのみをアシストガスとして使用
する従来方法を適用すると、品質良好な溶接結果を得る
ことはできなかった。
【０００９】一般的に、溶接割れは、凝固部（組織）
に、引張り（収縮）応力が作用したとき、この凝固部が
脆弱であって、この応力に耐えることができないときに
発生す。従って、溶接割れを防止するには、（１）発生
する収縮応力を小さくすること、および／又は（２）凝
固部の強度を向上させること、が必要である。
に、引張り（収縮）応力が作用したとき、この凝固部が
脆弱であって、この応力に耐えることができないときに
発生す。従って、溶接割れを防止するには、（１）発生
する収縮応力を小さくすること、および／又は（２）凝
固部の強度を向上させること、が必要である。
【００１０】本発明者らは溶接部に発生する収縮応力を
低減することにより、溶接欠陥（割れ）の発生を防止で
きることに着目し、この収縮応力を低減する手段につい
て検討した。図３に、溶接部において、溶接割れを発生
し易い点Ａ（重ね合わされた２枚の金属材料１，２の接
合部と、溶融池外周面との交差点近傍）に生ずる収縮応
力と、ビード幅／接合部幅Ｗ／Ｌとの関係を、ＦＥＭを
用いて計算した結果を示す。図３において、従来の溶接
部のＷ／Ｌは、約２．６であって、このときにＡ点に発
生する収縮応力は、Ｗ／Ｌ比が１の場合のＡ点における
収縮応力の約６．４倍である。すなわち、溶接部に発生
する収縮応力を低下させ、溶接割れの発生を防止するた
めには、溶接部（溶融池）の形状を、適切化し、特にＷ
／Ｌをほゞ１に近づけるように制御すること、好ましく
はＷ／Ｌを１．０〜１．５の範囲に制御することが有効
である。
低減することにより、溶接欠陥（割れ）の発生を防止で
きることに着目し、この収縮応力を低減する手段につい
て検討した。図３に、溶接部において、溶接割れを発生
し易い点Ａ（重ね合わされた２枚の金属材料１，２の接
合部と、溶融池外周面との交差点近傍）に生ずる収縮応
力と、ビード幅／接合部幅Ｗ／Ｌとの関係を、ＦＥＭを
用いて計算した結果を示す。図３において、従来の溶接
部のＷ／Ｌは、約２．６であって、このときにＡ点に発
生する収縮応力は、Ｗ／Ｌ比が１の場合のＡ点における
収縮応力の約６．４倍である。すなわち、溶接部に発生
する収縮応力を低下させ、溶接割れの発生を防止するた
めには、溶接部（溶融池）の形状を、適切化し、特にＷ
／Ｌをほゞ１に近づけるように制御すること、好ましく
はＷ／Ｌを１．０〜１．５の範囲に制御することが有効
である。
【００１１】本発明においては、鉄−炭素鋼およびステ
ンレス鋼の中で、従来溶接が困難であると知られていた
材料のレーザ溶接において、アシストガスに５〜５０容
積％の酸素を含有させ、残余を、Ａｒ，Ｈｅ、又はＮ2
などの不活性ガスとし、このような特殊組成のガスをア
シストガスとしてレーザ照射面に吹き当てることによ
り、図３に示した理想形状の溶接部を形成し、それによ
って、溶接部の冷却凝固の際に発生する収縮応力を最小
にすることに成功したものである。
ンレス鋼の中で、従来溶接が困難であると知られていた
材料のレーザ溶接において、アシストガスに５〜５０容
積％の酸素を含有させ、残余を、Ａｒ，Ｈｅ、又はＮ2
などの不活性ガスとし、このような特殊組成のガスをア
シストガスとしてレーザ照射面に吹き当てることによ
り、図３に示した理想形状の溶接部を形成し、それによ
って、溶接部の冷却凝固の際に発生する収縮応力を最小
にすることに成功したものである。
【００１２】本発明方法においては、図４Ａに示されて
いるように、ビードにおける熱輸送方向（対流方向）
は、ビード外周面から中央に向う方向であるから、ビー
ド幅が拡大することがなく、図４Ｂに示されているよう
に、溶接部断面において、熱輸送方向（対流方向）は中
央下部から、ビード外周部に向う方向をとるから、この
断面形状が図１Ｂに示されているように、著るしく下方
に狹くなることがない。このため、ビード幅Ｗおよび接
合部幅Ｌは、ほゞ等しくなりＷ／Ｌの値は、１に近づく
ことになる。図４Ａおよび図４Ｂに示されているような
熱輸送方向（対流方向）をとるということは、溶融池に
おいて、温度が高い部分（溶融池の中央部すなわちレー
ザの照射中心部）の表面張力が、温度の低い部分（外周
部）の表面張力よりも高いということであり、このた
め、対流は、ビード表面部においては外周部から、中央
部に向う方向に発生し、この流れは、中央部において下
降し、さらに外向きに上昇するのである。
いるように、ビードにおける熱輸送方向（対流方向）
は、ビード外周面から中央に向う方向であるから、ビー
ド幅が拡大することがなく、図４Ｂに示されているよう
に、溶接部断面において、熱輸送方向（対流方向）は中
央下部から、ビード外周部に向う方向をとるから、この
断面形状が図１Ｂに示されているように、著るしく下方
に狹くなることがない。このため、ビード幅Ｗおよび接
合部幅Ｌは、ほゞ等しくなりＷ／Ｌの値は、１に近づく
ことになる。図４Ａおよび図４Ｂに示されているような
熱輸送方向（対流方向）をとるということは、溶融池に
おいて、温度が高い部分（溶融池の中央部すなわちレー
ザの照射中心部）の表面張力が、温度の低い部分（外周
部）の表面張力よりも高いということであり、このた
め、対流は、ビード表面部においては外周部から、中央
部に向う方向に発生し、この流れは、中央部において下
降し、さらに外向きに上昇するのである。
【００１３】本発明方法において、溶融池に図４Ａ、お
よびＢに示されているような方向の熱輸送および対流が
発生する機構は、下記のように説明される。一般に、液
体の表面張力は、構成元素（本発明方法においてはＦｅ
元素）の分子間結合力に比例するものと思われる。Ｆｅ
の分子間結合力は、温度上昇とともに低下するから、従
って、その表面張力は、温度上昇とともに低下する。と
ころが、本発明において、アシストガスに酸素を含有さ
せると、酸素がＦｅと置換結合し、そのため、Ｆｅの分
子間結合力が低下し、しかも、非金属元素である酸素は
高温になるほど解離しやすい。このため、特定温度域、
例えば融点から沸点近傍の範囲においては酸素とＦｅと
の結合の度合により、溶融池における溶融金属の表面張
力は温度の上昇とともに増大するものと思われる。つま
り温度が高くなる程表面張力が低下するという比例則が
本発明方法においては、逆転しているのである。このた
め、図４Ａ，ＢおよびＣに示されているように、溶融池
における熱輸送方向および対流状態が理想状態となりＷ
／Ｌ比をほゞ１に近くコントロールすることが可能にな
り、その結果、溶接欠陥の発生を防止できるのである。
よびＢに示されているような方向の熱輸送および対流が
発生する機構は、下記のように説明される。一般に、液
体の表面張力は、構成元素（本発明方法においてはＦｅ
元素）の分子間結合力に比例するものと思われる。Ｆｅ
の分子間結合力は、温度上昇とともに低下するから、従
って、その表面張力は、温度上昇とともに低下する。と
ころが、本発明において、アシストガスに酸素を含有さ
せると、酸素がＦｅと置換結合し、そのため、Ｆｅの分
子間結合力が低下し、しかも、非金属元素である酸素は
高温になるほど解離しやすい。このため、特定温度域、
例えば融点から沸点近傍の範囲においては酸素とＦｅと
の結合の度合により、溶融池における溶融金属の表面張
力は温度の上昇とともに増大するものと思われる。つま
り温度が高くなる程表面張力が低下するという比例則が
本発明方法においては、逆転しているのである。このた
め、図４Ａ，ＢおよびＣに示されているように、溶融池
における熱輸送方向および対流状態が理想状態となりＷ
／Ｌ比をほゞ１に近くコントロールすることが可能にな
り、その結果、溶接欠陥の発生を防止できるのである。
【００１４】図５には、本発明方法により得られる溶接
部の断面形状を示す。図５において、溶接部のビード幅
と、接合部幅とは互に近似し、比Ｗ／Ｌは、１に近く、
好ましくは１．０〜１．５にコントロールされる。ま
た、図に示されているような断面形状を有する溶接部
は、溶接欠陥（割れ）の発生しにくいものである。
部の断面形状を示す。図５において、溶接部のビード幅
と、接合部幅とは互に近似し、比Ｗ／Ｌは、１に近く、
好ましくは１．０〜１．５にコントロールされる。ま
た、図に示されているような断面形状を有する溶接部
は、溶接欠陥（割れ）の発生しにくいものである。
【００１５】上述のような溶接部を形成するために有効
なアシストガス中の酸素濃度について検討した。継手上
側材料（材料組成＝Ｃｒ：１９％、Ｎｉ：９％、Ｃ：
０．０６％、残部：Ｆｅ）と、下側材料（材料組成＝Ｃ
ｒ：１３％、Ｃ：０．６５％、残部：Ｆｅ）とを重ね合
わせ、この試料を一定速度で移動させながら、パルスＹ
ＡＧレーザを繰り返えし照射した。溶接条件＝パルス
幅：２ｍ秒、エネルギー：３．５Ｊ／Ｐ。上記溶接にお
いて、アシストガス中の酸素濃度を、０〜１００％の間
で変化させ、得られた溶接部のＷ／Ｌ比を測定した。そ
の結果を図６に示す。
なアシストガス中の酸素濃度について検討した。継手上
側材料（材料組成＝Ｃｒ：１９％、Ｎｉ：９％、Ｃ：
０．０６％、残部：Ｆｅ）と、下側材料（材料組成＝Ｃ
ｒ：１３％、Ｃ：０．６５％、残部：Ｆｅ）とを重ね合
わせ、この試料を一定速度で移動させながら、パルスＹ
ＡＧレーザを繰り返えし照射した。溶接条件＝パルス
幅：２ｍ秒、エネルギー：３．５Ｊ／Ｐ。上記溶接にお
いて、アシストガス中の酸素濃度を、０〜１００％の間
で変化させ、得られた溶接部のＷ／Ｌ比を測定した。そ
の結果を図６に示す。
【００１６】図６に示されているように、アシストガス
の酸素濃度が５容量％未満であると、Ｗ／Ｌ比値が著る
しく増大し、従って、溶接欠陥を生じ易くなる。また、
それが５０容量％を超えて高くなると、溶接部に穴あき
が発生するようになる。従って、アシストガス中の酸素
濃度は５〜５０容量％内にコントロールすべきであり、
１０〜３０容量％にすることが好ましい。また、得られ
た溶接部の組成をミクロ分析した結果、アシストガス中
の酸素濃度が５０容量％以下の場合、得られる溶接部組
成中に、酸素の残留は認められず、従って、添加した酸
素は、溶融時に、すべてスラグの状態で溶接部表面に遊
離し、凝固するものと認められる。よって、本発明方法
において、アシストガスに含まれる酸素は、得られる溶
接部の耐食性に、実用上影響を与えることはない。
の酸素濃度が５容量％未満であると、Ｗ／Ｌ比値が著る
しく増大し、従って、溶接欠陥を生じ易くなる。また、
それが５０容量％を超えて高くなると、溶接部に穴あき
が発生するようになる。従って、アシストガス中の酸素
濃度は５〜５０容量％内にコントロールすべきであり、
１０〜３０容量％にすることが好ましい。また、得られ
た溶接部の組成をミクロ分析した結果、アシストガス中
の酸素濃度が５０容量％以下の場合、得られる溶接部組
成中に、酸素の残留は認められず、従って、添加した酸
素は、溶融時に、すべてスラグの状態で溶接部表面に遊
離し、凝固するものと認められる。よって、本発明方法
において、アシストガスに含まれる酸素は、得られる溶
接部の耐食性に、実用上影響を与えることはない。
【００１７】
【発明の効果】本発明方法において、鉄−炭素鋼および
ステンレス鋼の中で従来溶接が困難と認められていた材
料を溶接欠陥（割れ）を生ずることなく、強固に溶接す
ることができる。また、その耐食性を大きく低下させる
こともない。
ステンレス鋼の中で従来溶接が困難と認められていた材
料を溶接欠陥（割れ）を生ずることなく、強固に溶接す
ることができる。また、その耐食性を大きく低下させる
こともない。
【図１】図１Ａは従来方法による溶融池表面の形状を示
す平面図。図１Ｂは従来方法による溶融池の断面形状を
示す断面図。図１Ｃは従来方法における温度と表面張力
の関係を示すグラフ。
す平面図。図１Ｂは従来方法による溶融池の断面形状を
示す断面図。図１Ｃは従来方法における温度と表面張力
の関係を示すグラフ。
【図２】図２は従来方法により得られる溶接部の一例の
断面形状を示す断面図。
断面形状を示す断面図。
【図３】図３は、従来の溶接部の形状および溶接部の理
想形状におけるビード幅／接合部幅（Ｗ／Ｌ）比と、溶
接割れ発生点Ａにおける収縮応力比との関係を示すグラ
フ。
想形状におけるビード幅／接合部幅（Ｗ／Ｌ）比と、溶
接割れ発生点Ａにおける収縮応力比との関係を示すグラ
フ。
【図４】図４Ａは本発明方法により得られる溶融池の表
面形状を示す平面図。図４Ｂは、本発明方法により得ら
れる溶融池の断面形状を示す断面図。
面形状を示す平面図。図４Ｂは、本発明方法により得ら
れる溶融池の断面形状を示す断面図。
【図５】図５は、本発明方法により得られる溶接部の一
例の断面形状を示す断面図。
例の断面形状を示す断面図。
【図６】図６は、本発明方法におけるアシストガス中の
酸素濃度と、得られる溶接部のＷ／Ｌ比との関係を示す
グラフ。
酸素濃度と、得られる溶接部のＷ／Ｌ比との関係を示す
グラフ。
１，２…金属材料 ３…溶融池 ４…溶接割れ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２３Ｋ 103:02
Claims (3)
- 【請求項１】 鉄・炭素鋼およびステンレス鋼から選ば
れた複数の板材を重ね合わせ、これにアシストガスを吹
きつけながら、レーザビームを照射して、前記複数の板
材を溶接するに際し、前記アシストガスの酸素ガス含有
量を５〜５０容量％に調整して、前記溶接部におけるＷ
／Ｌ比（但しＷは溶融部のビード幅を表し、Ｌは前記複
数の板材の接合部の幅を表す）をほゞ１に近くコントロ
ールすることを特徴とする、レーザ溶接方法。 - 【請求項２】 前記Ｗ／Ｌ比を、１．０〜１．５の範囲
にコントロールする、請求項１に記載のレーザ溶接方
法。 - 【請求項３】 前記複数の板材が、５０重量％以上の
鉄、および０．２重量％以上の炭素、または０．０４５
重量％以上の硫黄、または０．０４重量％以上のりんを
含有する鉄・炭素鋼材料、およびクロム当量とニッケル
当量の比Ｃｒeq／Ｎｉeqが１．４８以下のステンレス鋼
から選ばれる、請求項１又は２に記載のレーザ溶接方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24783196A JP3671544B2 (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | レーザ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24783196A JP3671544B2 (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | レーザ溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1085974A true JPH1085974A (ja) | 1998-04-07 |
| JP3671544B2 JP3671544B2 (ja) | 2005-07-13 |
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ID=17169330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24783196A Expired - Fee Related JP3671544B2 (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | レーザ溶接方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3671544B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007253158A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Tokyu Car Corp | レーザ溶接方法及びレーザ溶接装置 |
| JP2008155226A (ja) * | 2006-12-21 | 2008-07-10 | Nippon Steel Corp | 鋼板の重ねレーザ溶接継手及び重ねレーザ溶接方法 |
| CN102386362A (zh) * | 2010-09-03 | 2012-03-21 | 日立车辆能源株式会社 | 二次电池及其制造方法 |
| CN104107980A (zh) * | 2013-04-16 | 2014-10-22 | 日立汽车系统株式会社 | 搭接焊接头、燃料喷射阀及激光焊接方法 |
| CN109530891A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-03-29 | 渤海造船厂集团有限公司 | 熔化极气保焊镍基焊丝用ArHeN2保护气体 |
-
1996
- 1996-09-19 JP JP24783196A patent/JP3671544B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2007253158A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Tokyu Car Corp | レーザ溶接方法及びレーザ溶接装置 |
| JP2008155226A (ja) * | 2006-12-21 | 2008-07-10 | Nippon Steel Corp | 鋼板の重ねレーザ溶接継手及び重ねレーザ溶接方法 |
| CN102386362A (zh) * | 2010-09-03 | 2012-03-21 | 日立车辆能源株式会社 | 二次电池及其制造方法 |
| CN104107980A (zh) * | 2013-04-16 | 2014-10-22 | 日立汽车系统株式会社 | 搭接焊接头、燃料喷射阀及激光焊接方法 |
| JP2014205184A (ja) * | 2013-04-16 | 2014-10-30 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 重ね溶接継手、燃料噴射弁およびレーザ溶接方法 |
| CN109530891A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-03-29 | 渤海造船厂集团有限公司 | 熔化极气保焊镍基焊丝用ArHeN2保护气体 |
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| JP3671544B2 (ja) | 2005-07-13 |
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