JPS59189092A - パイプとフランジのレ−ザ溶接方法 - Google Patents
パイプとフランジのレ−ザ溶接方法Info
- Publication number
- JPS59189092A JPS59189092A JP58062949A JP6294983A JPS59189092A JP S59189092 A JPS59189092 A JP S59189092A JP 58062949 A JP58062949 A JP 58062949A JP 6294983 A JP6294983 A JP 6294983A JP S59189092 A JPS59189092 A JP S59189092A
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- Japan
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- flange
- welding
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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
- B23K26/21—Bonding by welding
- B23K26/24—Seam welding
- B23K26/28—Seam welding of curved planar seams
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は鉄鋼やステンレス鋼のノくイブに鉄鋼やステン
レス鋼のフランジを接合するレーザ溶接法に関する。
レス鋼のフランジを接合するレーザ溶接法に関する。
周知のように鉄鋼やステンレス鋼のノくイブと鉄會θや
ステンレス鋼のフランジとの溶接継手構造の代表的なも
のとしては、第１図の（ａ） 、 （ｂ） 、 （Ｃ）
、（ｄ）及び＜ｅ＞に示すものがある。しかして（ａ）
はパイプ１の外側及び内側ともすみ肉溶接になるので、
パイプの厚さ全体に達する深い溶は込みはｔＪＩｆかし
い。パイプの厚さ全体に達する深い溶込み（以下、これ
を完全溶は込みという）を、パイプの外側と内側の一方
からの溶接施工で得るには（ｂ）のようにパイプ１の外
側に開先を設けるか。
ステンレス鋼のフランジとの溶接継手構造の代表的なも
のとしては、第１図の（ａ） 、 （ｂ） 、 （Ｃ）
、（ｄ）及び＜ｅ＞に示すものがある。しかして（ａ）
はパイプ１の外側及び内側ともすみ肉溶接になるので、
パイプの厚さ全体に達する深い溶は込みはｔＪＩｆかし
い。パイプの厚さ全体に達する深い溶込み（以下、これ
を完全溶は込みという）を、パイプの外側と内側の一方
からの溶接施工で得るには（ｂ）のようにパイプ１の外
側に開先を設けるか。
あるいは（Ｃ）のようにフランジ２に開先を設けるか、
あるいは（ｄ）のように裏当て材を併用することが必要
になる。又（ｅ）のように■型突合せ溶接法にしても裏
波側はＴＩＧで１パス溶接が可能であるが、外周側よシ
の完全溶は込み１パス溶接は板厚が１０ ｍｍ程度と厚
い場合は、バイパルスＭＩＧ溶接でも困難で現実的でな
く、（ｂ）に近い開先を必要とする。しかしこれらの方
法でも下記の欠点を有する。
あるいは（ｄ）のように裏当て材を併用することが必要
になる。又（ｅ）のように■型突合せ溶接法にしても裏
波側はＴＩＧで１パス溶接が可能であるが、外周側よシ
の完全溶は込み１パス溶接は板厚が１０ ｍｍ程度と厚
い場合は、バイパルスＭＩＧ溶接でも困難で現実的でな
く、（ｂ）に近い開先を必要とする。しかしこれらの方
法でも下記の欠点を有する。
まず母材が鉄鋼やステンレス鋼であるから、ＴＩＧ 、
ＭＩＧ又はＭＡＧ ＃接法が用いられるが、これらは
溶は込みが浅いため（ｂ）及び（Ｃ）に示す方法では、
大きな開先を設けなければならない。溶接の層数も多く
なシ７ランジも変形し易くなる。
ＭＩＧ又はＭＡＧ ＃接法が用いられるが、これらは
溶は込みが浅いため（ｂ）及び（Ｃ）に示す方法では、
大きな開先を設けなければならない。溶接の層数も多く
なシ７ランジも変形し易くなる。
（ｄ）の方法では裏尚て拐の取付け、−取外しの工数が
余分にかかる。（ｅ）の方法では外周側よシの完全溶は
込みは、板厚が厚くなると困難である。又これ等の方法
では何れにおいても裏波側と外周側の両方から溶接を行
なわなければ々らず、所要時間の増大とともに歪の発生
も大くなシ、この修正に要する時間も増大する欠点を有
している。
余分にかかる。（ｅ）の方法では外周側よシの完全溶は
込みは、板厚が厚くなると困難である。又これ等の方法
では何れにおいても裏波側と外周側の両方から溶接を行
なわなければ々らず、所要時間の増大とともに歪の発生
も大くなシ、この修正に要する時間も増大する欠点を有
している。
本発明は以上の点に鑑み、外周側又は内周側から完全裏
波１パス溶接を行ない、経済的でかつ能率的なパイプに
７ランジのレーザ溶接方法を提供することを目的とする
。
波１パス溶接を行ない、経済的でかつ能率的なパイプに
７ランジのレーザ溶接方法を提供することを目的とする
。
上記目的を達成するために本発明に於いては、７：５ｙ
ジｌＣ０，２〜Ｑ、３＋ｕ＋の凹部を設け、この凹部に
パイプを配置し、レーザ光を斜め方向から照射して溶接
し、完全裏波１バス溶接を行うことを％徴とするもので
ある。
ジｌＣ０，２〜Ｑ、３＋ｕ＋の凹部を設け、この凹部に
パイプを配置し、レーザ光を斜め方向から照射して溶接
し、完全裏波１バス溶接を行うことを％徴とするもので
ある。
以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
鉄鋼やステンレス鋼のパイプ１に鉄鋼やステンレス鋼の
７ランジ２をレーザ溶接する場合、従来の方法では第２
図に示すようにパイプの全厚溶接は可能であるが、レー
ザ光が斜めに照射されるために開先の先端４側では目外
れが生じる。
７ランジ２をレーザ溶接する場合、従来の方法では第２
図に示すようにパイプの全厚溶接は可能であるが、レー
ザ光が斜めに照射されるために開先の先端４側では目外
れが生じる。
又レーザ溶接の場合、鉄鋼やステンレス鋼の溶接ビード
形状は、第３図に示すように表面側５と先端側６では２
〜３倍表面側の溶は込みが広く得られる。
形状は、第３図に示すように表面側５と先端側６では２
〜３倍表面側の溶は込みが広く得られる。
そこで本発明者らは、以上のよう々レーザ溶接の４？性
を利用して第４図に示すフランジに凹部１１を設けてレ
ーザ溶接をする継手構造を発明した。
を利用して第４図に示すフランジに凹部１１を設けてレ
ーザ溶接をする継手構造を発明した。
すなわちあ５図に示すようにレーザ光１２を斜めに照射
しても開先の先端側が奥の方へずれているので、先端側
での目外れは防止できる。表面側ではビード形状の幅が
広いので、−先端は完全に溶融溶接ができ１パスでの完
全裏波溶接部が得られる。
しても開先の先端側が奥の方へずれているので、先端側
での目外れは防止できる。表面側ではビード形状の幅が
広いので、−先端は完全に溶融溶接ができ１パスでの完
全裏波溶接部が得られる。
又凹部１１を設けることによシ仮組立時の位置合せが容
易となるし、レーザ溶接による低入熱高速溶接とともに
継手形状においても凹部１１を設けることにより溶接変
形が極めて小さくなる。
易となるし、レーザ溶接による低入熱高速溶接とともに
継手形状においても凹部１１を設けることにより溶接変
形が極めて小さくなる。
以下に本発明者らの実験例を説明する。第６図は枠体２
１の内部に図示しない電気機器を装着するとともに絶縁
ガスを充填した電気装装置２０を示し、枠体２１は管状
の主体２２ａの両端を７ランジ２２ｂに設けた凹部２２
ｃに挿入し、しかる後主体２２ａにフランジ２２ｂをレ
ーザ溶接で接合するものである。
１の内部に図示しない電気機器を装着するとともに絶縁
ガスを充填した電気装装置２０を示し、枠体２１は管状
の主体２２ａの両端を７ランジ２２ｂに設けた凹部２２
ｃに挿入し、しかる後主体２２ａにフランジ２２ｂをレ
ーザ溶接で接合するものである。
しかしてこの接合におけるレーザ溶接装置を第７図につ
いて説明する。即ち同図において、３１は回転駆動装置
で治具３２を介して枠体２１の一端を連結する。３２は
枠体２１の他端側を回転自在に支持する支持装置である
。３３はレーザ発生装置、３４はとのレーザ発生装置３
３から発生したレーザ光、３５はとのレーザ光３４を長
焦点ビームに集光する周知の溶接用集光系、３６はこの
溶接用集光系３５を通過したレーザ光３４を溶接部に照
射するために折り曲げるビームベンダー、３７は溶接部
にヘリウムガスを噴射するためのヘリウムガスボンベで
おる。
いて説明する。即ち同図において、３１は回転駆動装置
で治具３２を介して枠体２１の一端を連結する。３２は
枠体２１の他端側を回転自在に支持する支持装置である
。３３はレーザ発生装置、３４はとのレーザ発生装置３
３から発生したレーザ光、３５はとのレーザ光３４を長
焦点ビームに集光する周知の溶接用集光系、３６はこの
溶接用集光系３５を通過したレーザ光３４を溶接部に照
射するために折り曲げるビームベンダー、３７は溶接部
にヘリウムガスを噴射するためのヘリウムガスボンベで
おる。
主体２２ａの端部に７ランジ２２ｂの凹部２２ｃを挿入
した枠体２１を、回転駆動装置３１によシ回転し、ビー
ムベンダー３６を調節してレーザ光３４を斜め方向から
主体２２ａと７ランジ２２ｂの接合部に照射する。力お
溶接条件としては、主体２２ａは外径７４４ｍｍ、肉厚
９闘の鉄鋼材よ構成る管状体、７ランジ２２ｂの凹部２
２ｃの深さは１ ｍｍとし、レーザ出力は１５１ｃｗ、
溶接速度は２０００ ｙｒ＋ｔｒ）／ｍｉｎ、レーザ光
の入射角度は６°とし、ｊ、バスの充血裏波溶接を行な
うことができた。
した枠体２１を、回転駆動装置３１によシ回転し、ビー
ムベンダー３６を調節してレーザ光３４を斜め方向から
主体２２ａと７ランジ２２ｂの接合部に照射する。力お
溶接条件としては、主体２２ａは外径７４４ｍｍ、肉厚
９闘の鉄鋼材よ構成る管状体、７ランジ２２ｂの凹部２
２ｃの深さは１ ｍｍとし、レーザ出力は１５１ｃｗ、
溶接速度は２０００ ｙｒ＋ｔｒ）／ｍｉｎ、レーザ光
の入射角度は６°とし、ｊ、バスの充血裏波溶接を行な
うことができた。
なお以上の説明は、レーザ光を枠体２１の外部から照射
する場合について行な、つたが、枠体２１の内側から■
型突合せ部に入射角３〜２０度で照射しても同様の効果
が得られる。
する場合について行な、つたが、枠体２１の内側から■
型突合せ部に入射角３〜２０度で照射しても同様の効果
が得られる。
本発明は以上のように構成されているから、鉄鋼やステ
ンレス鋼のパイプとフランジの溶接を、１パスの完全裏
波溶接を用いることにより、（１） 片側からのみの
溶接で可能であるから溶接時間を短縮できる。
ンレス鋼のパイプとフランジの溶接を、１パスの完全裏
波溶接を用いることにより、（１） 片側からのみの
溶接で可能であるから溶接時間を短縮できる。
（２） 溶接による入熱が極めて少ないので変形を防
止できる。
止できる。
等の効果が得られる。
第１図は従来の鉄鋼やステンレス鋼のパイプとフランジ
の代表的外継手構造を示す断面図、第２図は従来のパイ
プと・フランジのレーザ溶接における溶は込み状態を示
す断面図、第３図は一般的なレーザ溶接の溶は込み状態
を示す断面図、第４図は本発明の一実施例の概略を示す
断面図、第５図は本発明の一実施例の溶は込み状態を示
す断面図、第６図（ａ） （ｂ）は本発明の実験例に係
る電気装置の正面図、第７図は本発明の一実施例の装置
の構成図である。 ■・・パイプ、 ２・・・フランジ１１ 、２
２ｃ・凹 部、 あ・・・レーザ光（７３１７）代理
人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名）第 １
図 第 ４ 図 第 ５ 図第 ６
図 第 ７ ＠
の代表的外継手構造を示す断面図、第２図は従来のパイ
プと・フランジのレーザ溶接における溶は込み状態を示
す断面図、第３図は一般的なレーザ溶接の溶は込み状態
を示す断面図、第４図は本発明の一実施例の概略を示す
断面図、第５図は本発明の一実施例の溶は込み状態を示
す断面図、第６図（ａ） （ｂ）は本発明の実験例に係
る電気装置の正面図、第７図は本発明の一実施例の装置
の構成図である。 ■・・パイプ、 ２・・・フランジ１１ 、２
２ｃ・凹 部、 あ・・・レーザ光（７３１７）代理
人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名）第 １
図 第 ４ 図 第 ５ 図第 ６
図 第 ７ ＠
Claims (1)
- 鉄鋼又はステンレス鋼から形成されたフランジに深さ０
．２〜３關の円形状の凹部を設け、この凹部に鉄鋼又は
ステンレス銅から形成されたノくイブの端部を挿入し、
レーザ光を入射角３〜２０度で照射し前記パイプと前記
フランジを回転させながら接合することを４’！Ｎｔと
するパイプとフランジのレーザ溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58062949A JPS59189092A (ja) | 1983-04-12 | 1983-04-12 | パイプとフランジのレ−ザ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58062949A JPS59189092A (ja) | 1983-04-12 | 1983-04-12 | パイプとフランジのレ−ザ溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59189092A true JPS59189092A (ja) | 1984-10-26 |
Family
ID=13215066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58062949A Pending JPS59189092A (ja) | 1983-04-12 | 1983-04-12 | パイプとフランジのレ−ザ溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59189092A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61131724A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-19 | オリンパス光学工業株式会社 | 内視鏡の外装ユニツトの製造方法 |
| JPS62101391A (ja) * | 1985-10-28 | 1987-05-11 | Jidosha Kiki Co Ltd | スリ−ブ部材の接合方法 |
| US5444206A (en) * | 1990-09-17 | 1995-08-22 | Hitachi, Ltd. | Structure of metal container having trunk pipe and branch pipe, and manufacturing method and apparatus therefor |
| US5601735A (en) * | 1992-04-13 | 1997-02-11 | Hitachi, Ltd. | Long-sized tubular grounding container unit for gas-insulated electrical device and laser welding device for manufacturing the same |
| WO2006080775A1 (en) * | 2005-01-27 | 2006-08-03 | Samick Precision Ind. Co., Ltd. | A manufacturing method of machinery parts for linear motion and linear bushing manufactured by the above method |
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| US20090187076A1 (en) * | 2008-01-18 | 2009-07-23 | Hoya Corporation | Pipe connection structure in endoscope and producing method thereof |
| CN104722923A (zh) * | 2015-02-02 | 2015-06-24 | 江苏中科四象激光科技有限公司 | 一种圆形管件相贯线激光焊接装置 |
| CN112917011A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-08 | 中国航空制造技术研究院 | 一种飞机发动机排气管端头法兰的激光焊接方法 |
-
1983
- 1983-04-12 JP JP58062949A patent/JPS59189092A/ja active Pending
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US20090187076A1 (en) * | 2008-01-18 | 2009-07-23 | Hoya Corporation | Pipe connection structure in endoscope and producing method thereof |
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