JPS60216987A - レ−ザ溶接方法 - Google Patents

レ−ザ溶接方法

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JPS60216987A
JPS60216987A JP59070979A JP7097984A JPS60216987A JP S60216987 A JPS60216987 A JP S60216987A JP 59070979 A JP59070979 A JP 59070979A JP 7097984 A JP7097984 A JP 7097984A JP S60216987 A JPS60216987 A JP S60216987A
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laser
welding
laser light
welded
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Naoto Sano
直人 佐野
Sadao Sugiyama
杉山 貞夫
Kiyoshi Yamada
清 山田
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Toshiba Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、レーザ溶接方法に関する。
〔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集光し被加工物に
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5=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、こ
のノズル本体1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溶接をする場合は、図示し
ないレーザ発振器から伝送されたレーザ光5をレーザ集
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に吹付けている。
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(He)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溶接では、
第2図(b)に示すようにポロシティ7等の溶接欠陥が
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、薄板のレーザ溶接ではポロシティの発生を
防ぐために完全溶込みの溶接部が得られるように溶接条
件を選んでいるが、それでも特(二溶接ピード終端部に
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
。従って従来は予め溶接終端部に捨て板金溶接接続して
、この捨て板まで連続溶接し、溶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(&)
のような閉じた溶接ラインの場合(二は使えないので、
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合金鋼の溶接やポロシティ
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図(a)のように
溶込み深さも段階的に減り同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、レーザ照射パワーヲ短時間に零にすると、急激
に凝固して大きなりレータ8が残ジ、中央部に凝固割れ
(クレー2割れ)9ができる。
〔発明の目的〕
本発明は、レーザ溶接終端部に溶接欠陥等のないレーザ
溶接方法を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
゛′本発明は、レーザ溶接終了時にレーザ照射パワーを
減少させるとともに、集光系と被加工物の距離を増加さ
せることにより溶接終端部に溶接欠陥ができないレーザ
溶接方法である。
〔発明の実施例〕
以下図面に従って本発明の一実施例について説明する。
本発明は、レーザ光を発振する発振器と、レーザ光を所
定の位置に伝送するベンディングミラーと、レーザ光全
集光するレンズとそれを支えるノズル本体から構成され
る集光系と、それらあるいは被加工物を駆動する駆動装
置と各機械を統括的に制御する制御装置から構成される
次に、本発明の作用について説明する 制御装置には、あらかじめレーザ溶接線およびレーザ溶
接終了点をプログラムしておく。そしてレーザ溶接終了
点直前に第4図(二示すようにプログラムによりレーザ
出力、X方向の速度(溶接線方向の速度)、z方向の速
度(被加工面に対して垂直方向の速度)の各パラメータ
を変化させる。
つまり、前記制御装置の制御により、被加工物へのレー
ザ光照射パワーを順次減らす。このとき、第5図に示す
ように2方向に速度をかけ集光系と被加工物間距離金離
すことにより被加工物に照射されるレーザ光のパワー密
度は急速に減る。そしてこの相乗効果l二より、完全溶
は込み溶接状態からビード幅が狭く、表面部だけが溶融
状態になり、完全溶は込み状態でない時にできやすいポ
ロシティ等が発生せず、かつ、レーザ照射パワーをコン
トロールするとと(二より表面ビード幅も減るのでクレ
ータ部に凝固割れ等の溶接欠陥のない溶接継手が祷られ
る。そして照射レーザパワーが表面を溶融させない零あ
るいはこれに近い値になった時、X方向および2方向の
速度を零とし、1つの溶接工程を終了する。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直
前まで得られ、かつ終端部では11とんど表面だけの溶
融部となるため、レーザ溶接部に生じやすいポロシティ
などが残らない良好な溶接終端部が得られる。
本発明者らの実験によれば本方法により、全長にわたる
良好な溶接継手を得ることができた。
勘述したように、レーザ照射パワーと2方向の両者の変
化の相乗効果により、良好な溶接部が得られる。その中
でレーザ照射パワーの変化をより精度よく制御するため
にはパルス状のレーザ出力層 を用いるもと恰導礒より効果的である。すなわち、第7
図、第8図に示すようにレーザ照射パワーを変化させる
。第7図はレーザ出力のスロープダウン+: −y (
D パルスを付加したものであり、第8図はレーザ出力
のオンタイム、オフタイムの時間比を変えることにより
、レーザ出力を減少させる方法である。
上記のようなパルス出力のレーザ光を用いると、レーザ
出力変化を正確に制御できることと、パルス状の出力の
ため、溶接部の凝固過程において、凝固→溶融→凝固と
数回再溶融がおこるため、その熱サイクルによp1ポロ
シティや凝固割れ等の溶接欠陥がよりいっそう防止でき
る。すなわちより安定した良好な溶接部終端処理方法が
提供できる。なお、本発明の実施例ではレーザ光を走査
する方法で示したが、被加工物を動かす方法でもよいこ
とは言うまでもない。又、上記方法では、2方向は上方
へ上げる方法で、説明したが、下方へ下げてレーザ光照
射密度を減らしてもよい。
〔発明の効果〕
以上本発明のレーザ溶接方法によれば、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レーザ出力を減
らし、かつ集光系と被加工物間距離をかえて照射部のレ
ーザ光密度を減らしたので、(1)完全清適みでかつク
レータ部の小さい溶接継手が得られ、継手の信頼性およ
び各種継手強度を上げることのできるレーザ溶接方法を
得ることができる。
(2) 又、にげ板等が要らなくなるので、溶接工程の
短縮ができるレーザ溶接方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の溶接装置の要部断面図、第2図。 第3図は従来のレーザ溶接機の作用を示す説明図、第4
図、第5図は本発明のレーザ溶接方法の一実施例を示す
工程図、第6図は本発明の作用を示す説朋図、第7図、
第8図は本発明レーザ溶接方法の他の実施例を示す工程
図である。 1・・・ノズル本体 4・・・レーザビーム5・・・被
溶接物 (7317) 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほ
か1名)第 1 図 第2図 Cb) 第3図 σmワ77=コ 第 4 図 第 5 図 □時與 第 6 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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集光部と前
    記溶接部間距離を増加又は減少して前記レーザ光の焦点
    を前記溶接部から外し照射密度を減少する工程と、この
    工程と同時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。
JP59070979A 1984-04-11 1984-04-11 レ−ザ溶接方法 Pending JPS60216987A (ja)

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