JPS60216985A - レ−ザ溶接方法及びその装置 - Google Patents
レ−ザ溶接方法及びその装置Info
- Publication number
- JPS60216985A JPS60216985A JP59070978A JP7097884A JPS60216985A JP S60216985 A JPS60216985 A JP S60216985A JP 59070978 A JP59070978 A JP 59070978A JP 7097884 A JP7097884 A JP 7097884A JP S60216985 A JPS60216985 A JP S60216985A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- laser
- laser beam
- inert gas
- program
- 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
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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
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
- B23K26/1464—Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
- B23K26/147—Features outside the nozzle for feeding the fluid stream towards the workpiece
-
- 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
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
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、レーザ溶接方法及びその装ｆ＆に関する〇
［発明の技術的背景とその問題点］
従来のレーザ溶接装置は、レーザ発振装置とこのレーザ
発振装置から伝送されたレーザ光をヰ元し被加工物に照
射するノズルなどで構成されている。そしてこのノズル
は、第１図に示すように円筒形状のノズル本体１と、こ
のノズル本体１の先端に設けられたノズル２と、＊母ノ
ズル本体ｌ°の内部に配設されたレーザ集光レンズ３と
、ノズル本体１の側面のレーザ集光レンズ３とノズル２
間に設けられたガス吹込口４で構成されている。
発振装置から伝送されたレーザ光をヰ元し被加工物に照
射するノズルなどで構成されている。そしてこのノズル
は、第１図に示すように円筒形状のノズル本体１と、こ
のノズル本体１の先端に設けられたノズル２と、＊母ノ
ズル本体ｌ°の内部に配設されたレーザ集光レンズ３と
、ノズル本体１の側面のレーザ集光レンズ３とノズル２
間に設けられたガス吹込口４で構成されている。
そしてこのレーザ溶接装置で／１４ケをする場合は、図
示しないレーザ発振器から伝送されたレーザ光５をレー
ザ果光レンズ３で集光して被加工物６に照射するととも
に、溶接時のシールドガスをガス吹込口４から送り込み
、下方開口部から被加工物６に次相けている。
示しないレーザ発振器から伝送されたレーザ光５をレー
ザ果光レンズ３で集光して被加工物６に照射するととも
に、溶接時のシールドガスをガス吹込口４から送り込み
、下方開口部から被加工物６に次相けている。
又、このレーザ溶接では、通常シールドガスとしてヘリ
ウム（）ｌｅ）やアルゴン（Ａｒ ）等の不活性ガスが
使われているが、不活性ガスシールド中のレーザ浴接で
は、第２１ｍｊ （ｂ）に示すようにポロシティ７等の
＃接欠陥ができやすく、特に完全溜込みでない溶接部で
はビード底部にチェーン状の連続したポロシティ７が発
生しやすい。そのため、薄板のレーザ浴接ではポロシテ
ィの発生を防ぐために完全溜込みのｆ＋接部が得られる
ように６接条件を選んでいるが、それでも特に浴接ビー
ド終端部にはポロシティ７やクレータ割れ等の溶接欠陥
が出やすい。従って従来は予め浴接終端部に捨て板を溶
接接動・して、この捨て板まで連続浴接し、浴接完了後
に取り除く方法がとられている。しかしこの方法は捨て
板を取り付は取り外す作業が余計となるばかりでなく、
第２図（ａ）のような閉じた溶接ラインの場合には使え
ないので、クレータ割れなどが溶接部にできることは避
けられなかった。特に精密な接合を要求する高台金鏑の
溶接やボロシテ、イの発生しやすい活性合金には使えな
かった。
ウム（）ｌｅ）やアルゴン（Ａｒ ）等の不活性ガスが
使われているが、不活性ガスシールド中のレーザ浴接で
は、第２１ｍｊ （ｂ）に示すようにポロシティ７等の
＃接欠陥ができやすく、特に完全溜込みでない溶接部で
はビード底部にチェーン状の連続したポロシティ７が発
生しやすい。そのため、薄板のレーザ浴接ではポロシテ
ィの発生を防ぐために完全溜込みのｆ＋接部が得られる
ように６接条件を選んでいるが、それでも特に浴接ビー
ド終端部にはポロシティ７やクレータ割れ等の溶接欠陥
が出やすい。従って従来は予め浴接終端部に捨て板を溶
接接動・して、この捨て板まで連続浴接し、浴接完了後
に取り除く方法がとられている。しかしこの方法は捨て
板を取り付は取り外す作業が余計となるばかりでなく、
第２図（ａ）のような閉じた溶接ラインの場合には使え
ないので、クレータ割れなどが溶接部にできることは避
けられなかった。特に精密な接合を要求する高台金鏑の
溶接やボロシテ、イの発生しやすい活性合金には使えな
かった。
又、この解決方法として溶接終端部でレーザ出力を段階
的に減らす方法も考えられるが、第３区１（ａ）のよう
に溶込み深さも段階的に減りＩ５ｊ図に示すような非貫
通部が残るため、ポロシティ７がチェーン状に発生して
しまう。また、レーザ照射パワーを短時間に零にすると
、急激に凝固して大きなりレータ８が残り、中央部に凝
固割れ（クレータ割れ）９ができる。
的に減らす方法も考えられるが、第３区１（ａ）のよう
に溶込み深さも段階的に減りＩ５ｊ図に示すような非貫
通部が残るため、ポロシティ７がチェーン状に発生して
しまう。また、レーザ照射パワーを短時間に零にすると
、急激に凝固して大きなりレータ８が残り、中央部に凝
固割れ（クレータ割れ）９ができる。
一般に＃接最終端に残るクレータ部の大きさは、表面ビ
ード幅に比例し、表面ビード幅は王にレーザ溶接時に発
生するプラズマに起因する。そこでレーザ光照射部にプ
ラズマ除去ガスを１７ｆｓつけ、表面ビード幅を減らし
て連続雛接を行ない、最終部のクレータ部を小さくする
方法も考えられるが、連続した溶接部に除去ガスを使う
と、溶接ビードが不安定になり、良好な継手が得られな
い。特に曲線部の溶接では吹きつけガスの方向を常に一
定に制御しなければ安定した定常のと一ドが得られない
ので、この方法は使いにくい。
ード幅に比例し、表面ビード幅は王にレーザ溶接時に発
生するプラズマに起因する。そこでレーザ光照射部にプ
ラズマ除去ガスを１７ｆｓつけ、表面ビード幅を減らし
て連続雛接を行ない、最終部のクレータ部を小さくする
方法も考えられるが、連続した溶接部に除去ガスを使う
と、溶接ビードが不安定になり、良好な継手が得られな
い。特に曲線部の溶接では吹きつけガスの方向を常に一
定に制御しなければ安定した定常のと一ドが得られない
ので、この方法は使いにくい。
［発明の目的］
本発明の目的は、レーザ靜接終端部に溶接欠陥等ができ
ることのないレーザ溶接方法およびレーザ溶接装置を得
ることにある。
ることのないレーザ溶接方法およびレーザ溶接装置を得
ることにある。
［発明の概要］
本発明は、溶接終端部のレーザ光照射部に流量を制御し
た不活性ガスを吹き付けるとともに、レーザ出力を減ら
して欠陥のない溶接部を得るレーザ溶接方法およびレー
ザ溶接装置である。
た不活性ガスを吹き付けるとともに、レーザ出力を減ら
して欠陥のない溶接部を得るレーザ溶接方法およびレー
ザ溶接装置である。
［発明の実施例］
以下、本づ自明の一実施例を第４図、賜５図で説明する
。第４図において、ＩＩはレーザ光を発振するレーザ発
振器、１６はレーザ光を所定の位置に伝送するベンディ
ングミラー、１はノズル本体、２はノズル、３Ｆｉ集光
レンズ、１４１まレーザ光照射部にガスを送るガス吹出
しノズル、 １３は吹出しガス流量を制御する流量制御
装置、６け被加工４７１，１５は被加工物６をＹ＋かす
駆動機オ釣、１２はレーザ発振器１ガス流量制御装ｖ１
３および駆蜆１機構１５を統括的に制御する制御装備で
ある。
。第４図において、ＩＩはレーザ光を発振するレーザ発
振器、１６はレーザ光を所定の位置に伝送するベンディ
ングミラー、１はノズル本体、２はノズル、３Ｆｉ集光
レンズ、１４１まレーザ光照射部にガスを送るガス吹出
しノズル、 １３は吹出しガス流量を制御する流量制御
装置、６け被加工４７１，１５は被加工物６をＹ＋かす
駆動機オ釣、１２はレーザ発振器１ガス流量制御装ｖ１
３および駆蜆１機構１５を統括的に制御する制御装備で
ある。
次に、このように構成さｉｔた本発明のレーザ溶接シス
テムの作用について説明する。
テムの作用について説明する。
制御装置１２にｉＬあらかじめレーザ浴接部をも接終了
点までプログラムしておく。そしてレーザ浴接終了点直
前では第５図に示−ヂようにレーザ出力。
点までプログラムしておく。そしてレーザ浴接終了点直
前では第５図に示−ヂようにレーザ出力。
溶接速度、ガス流量の各溶接パラメータを変化させる。
即ち、首ずガス流量をイ積々にｉ’５ｒ”やしｓ ’Ｐ
）＋、’ｙＮの流量（本発明者らの実験にょ１１ばセン
タシールドガス流量の数倍以上）に達した助、レーザ出
力を下げる。この時レーザ光照射泣面に向けたガスによ
りレーザ出力を下けても冗全渭込みが確保でき、かつ、
ガス流量およびレーザ出力の低下により表面ビード幅は
狭くなる。そしてレーザ出力がある一定の値以下となる
ともにや貯融池を形成しなくなるため非常にｌトさなり
レータ都を外りして溶接が終了する。そしてレーザ照射
パワーが苓あるいはそれに近い値になると、溶接速度を
零とし、１つの浴接工程を終了する。この方法によれば
、第６図のごとく完全溶込みがレーザ溶接終端部におい
ても得られるため、レーザ溶接部に生じやすいポロシテ
ィなどの溶接欠陥が残ることなく、非常に小さいクレー
タ８部となり、溶接凝固割れも起きない。
）＋、’ｙＮの流量（本発明者らの実験にょ１１ばセン
タシールドガス流量の数倍以上）に達した助、レーザ出
力を下げる。この時レーザ光照射泣面に向けたガスによ
りレーザ出力を下けても冗全渭込みが確保でき、かつ、
ガス流量およびレーザ出力の低下により表面ビード幅は
狭くなる。そしてレーザ出力がある一定の値以下となる
ともにや貯融池を形成しなくなるため非常にｌトさなり
レータ都を外りして溶接が終了する。そしてレーザ照射
パワーが苓あるいはそれに近い値になると、溶接速度を
零とし、１つの浴接工程を終了する。この方法によれば
、第６図のごとく完全溶込みがレーザ溶接終端部におい
ても得られるため、レーザ溶接部に生じやすいポロシテ
ィなどの溶接欠陥が残ることなく、非常に小さいクレー
タ８部となり、溶接凝固割れも起きない。
本発明者らの集卵によれば、上記方法を用いることによ
り、全長にわたって溶接欠陥のない艮好な溶接継手を得
ることができた。
り、全長にわたって溶接欠陥のない艮好な溶接継手を得
ることができた。
なお、上記笑施例ではガスの吹出開始後、レーザ照射パ
ワーを下ける方法を用いたが、被溶接物の移動速度を上
けて相対的（二被加工物への照射量を下げる方法も同時
に併用してもよい。また、本夾施例では被加工物を駆動
して浴接速度を制御したがレーザ光の照射口を駆動して
走査する方法でもよい。
ワーを下ける方法を用いたが、被溶接物の移動速度を上
けて相対的（二被加工物への照射量を下げる方法も同時
に併用してもよい。また、本夾施例では被加工物を駆動
して浴接速度を制御したがレーザ光の照射口を駆動して
走査する方法でもよい。
［発明の幼果］
以上本発明のレーザ浴接方法及びその装置によれば、あ
らかじめ設定したプログラムにより溶接終了点直前で婢
接速度、レーザ照射出力、ガス流景を変えるので、完全
溶込みでかつクレータ部の少さい溶接継手が得られ、溶
接部の信頼１ツＩと各神強度を上げることのできるレー
ザ溶接溶接方法及びその装置を得ることができる０
らかじめ設定したプログラムにより溶接終了点直前で婢
接速度、レーザ照射出力、ガス流景を変えるので、完全
溶込みでかつクレータ部の少さい溶接継手が得られ、溶
接部の信頼１ツＩと各神強度を上げることのできるレー
ザ溶接溶接方法及びその装置を得ることができる０
第１図は従来のレーザ溶＆２装両の要部を示す断及び装
置の一実施例を示すシステム構成図、第５図は本発明の
レーザ溶接方法の一実施例な示す工程図、第６図は本発
明の作用を示す説明図である。 ｌ・・・ノズル本体 ｌ】・・・レーザ発振器１２・・
・制御装置 １３・・・ガス流↑ｆ′Ｌ（廿１］を月１
μｍ１１４・・・ガス吹出用ノズル １５・・・駆ｇ＃
、＋ ｌａ ４４代理人 弁理士 則 近 席 佑（ほ
か１名）第 １ 図 第 ２ 図 （ｂ） 第 ３ 図 （ｔＬン η刀〃７７＝ｒ＝コ 第 ４ 図 第 ５ 図 ガ 井筒 第 ６ 図
置の一実施例を示すシステム構成図、第５図は本発明の
レーザ溶接方法の一実施例な示す工程図、第６図は本発
明の作用を示す説明図である。 ｌ・・・ノズル本体 ｌ】・・・レーザ発振器１２・・
・制御装置 １３・・・ガス流↑ｆ′Ｌ（廿１］を月１
μｍ１１４・・・ガス吹出用ノズル １５・・・駆ｇ＃
、＋ ｌａ ４４代理人 弁理士 則 近 席 佑（ほ
か１名）第 １ 図 第 ２ 図 （ｂ） 第 ３ 図 （ｔＬン η刀〃７７＝ｒ＝コ 第 ４ 図 第 ５ 図 ガ 井筒 第 ６ 図
Claims (2)
- （１） レーザ発振器から伝送されたレーザ光を集光し
て被溶接物の溶接部に照射し、あらかじめ記憶させたプ
ログラムに従って前記被溶接物を駆動して溶接する方法
において、前記被溶接物の溶接終端部で前記レーザ光照
射口に対向して設けられた吹出口から不活性ガスを前記
溶接部に吹付ける工程と、前記不活性ガス吹付中に前記
レーザ光の出力を減少・停止する工程とを具備すること
を特徴とするレーザ溶接方法。 - （２） レーザ発振器と、このレーザ発振器から伝送さ
れたレーザ光を集光して被溶接物に照射するの溶接部に
吹付けるガス吹付装置と、前記被溶接物を移動し前記溶
接部に照射される前記レーザ光の照射部を移動する駆動
装置とよりなるレーザ溶接装置において、前記溶接部の
溶接プログラムを記憶・実行し、前記溶接プログラム終
端部で前記不活性ガスの吐出と前記レーザ光の照射量を
制御する制御装置を具備することを特徴とするレーザ溶
接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59070978A JPS60216985A (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | レ−ザ溶接方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59070978A JPS60216985A (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | レ−ザ溶接方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60216985A true JPS60216985A (ja) | 1985-10-30 |
Family
ID=13447119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59070978A Pending JPS60216985A (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | レ−ザ溶接方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60216985A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6444296A (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-16 | Fanuc Ltd | Assist gas control system |
-
1984
- 1984-04-11 JP JP59070978A patent/JPS60216985A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6444296A (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-16 | Fanuc Ltd | Assist gas control system |
| WO1989001386A1 (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-23 | Fanuc Ltd | Assist gas control system |
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