JPS6127188A - レ−ザ溶接装置 - Google Patents
レ−ザ溶接装置Info
- Publication number
- JPS6127188A JPS6127188A JP14994084A JP14994084A JPS6127188A JP S6127188 A JPS6127188 A JP S6127188A JP 14994084 A JP14994084 A JP 14994084A JP 14994084 A JP14994084 A JP 14994084A JP S6127188 A JPS6127188 A JP S6127188A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- laser beam
- laser
- shield gas
- workpiece
- 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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-
- 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
- B23K26/1476—Features inside the nozzle for feeding the fluid stream through the nozzle
-
- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- 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〕
この発明はＶ−ザ溶接装置、特にレーザによる薄鋼板の
突合せ溶接を行なう場合において、従来よりも溶接品質
、溶接速度共に向上させ、かつレーザ発振器の寿命を延
ばすことを目的としたレーザ溶接装置に関するものであ
る。
突合せ溶接を行なう場合において、従来よりも溶接品質
、溶接速度共に向上させ、かつレーザ発振器の寿命を延
ばすことを目的としたレーザ溶接装置に関するものであ
る。
従来この種のものとして第１図に示すものがあった〇
第１図は従来のレーザ溶接装置の主要部を示す構成図で
６９、図においてｉｌ＋はレーザ発振器から出射された
レーザビーム、（２］はレーザビーム（２）を集光する
集光光学系で集光レンズである。
６９、図においてｉｌ＋はレーザ発振器から出射された
レーザビーム、（２］はレーザビーム（２）を集光する
集光光学系で集光レンズである。
（ｌａ）はレンズ（２）にて集光されたレーザビーム、
（３１は被溶接物、（４）は被溶接物（８）全溶接中も
位置決めし保持しておくための基台である。矢印Ａ方向
よりみた溶接部の詳細を第２図に示す。（５）は被溶接
物（３）の溶接位置に対向する基台表面に開口する溝で
被溶接物（３）ｔレーザビーム（ｌａ）が貫通すると共
に完全滲込み継手を得るために設けたものである。
（３１は被溶接物、（４）は被溶接物（８）全溶接中も
位置決めし保持しておくための基台である。矢印Ａ方向
よりみた溶接部の詳細を第２図に示す。（５）は被溶接
物（３）の溶接位置に対向する基台表面に開口する溝で
被溶接物（３）ｔレーザビーム（ｌａ）が貫通すると共
に完全滲込み継手を得るために設けたものである。
（６）は溶−接部を大気からシールドするためのガスを
噴出し、レーザビーム（ｌａ ）と同軸のシールドカス
ノズル、（７）はシールドガス尋入口、（８）はノズル
（６）から噴出したシールドガスである、斜線５（１０
１は溶接中の溶融金属を示す◎火に動作について説明す
る。レーザビーム＋１．１は集光レンズ（２）よｐ １
０６〜１０ａＷ／ｃ１１ という烏エネルギー密度の
スポットに集光され、被溶接物（３）に垂直に照射され
溶接が行なわれる。その際、被溶接物の裏側には溶接歪
による溶接線のねらいずれ金防ぐため基台（４＋金設置
すると共に、表側からはシールドガス（８）が供給口（
７）七通ってノズル（６）より噴出され、被溶接物表面
ならびに溶融金属（埒が酸化しない働きをする◎ 従来、薄鋼板のレーザ溶接装置は以上のように構成され
Ｖ−デ溶接が実施されているため、高速度で突合せ溶接
を行なうとレーザビームで加熱、溶融された金属（１０
）が重力によってタレ落ち、被溶接物（８ａ ）と（８
’ｂ ）の隙間は広がって接合しない、すなわち溶接出
来ない欠点があった０さらにレーザビームが被溶接物に
対し垂直に照射されるため、被溶接物表面で反射したビ
ームが発振器へ戻り器内の光学部品を損傷するという欠
点もあった＠ 〔発明の概要〕 この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、レーザビームを被溶接物に対して
傾けて照射すると共に被溶接物の溶接位置に対向する基
台表面に開口する溝にバックシールドガスを流して背圧
を制御することにより溶融金属のタレ落ちと隙間の広が
り１−防止して溶接品質ならびに溶接速度の向上を計る
と共にレーザビームを傾けて照射することにより被だ接
物表面からのビームの反射がレーザ発振器へ戻らないた
め器内の光学部品の寿命の向上も計ろうとするものであ
る◇ 〔発明の実施例〕 以下この発明の一実施例全図について説明する。第８図
および第４図はこの発明の一実施例によるレーザ溶接装
置の主要部を示す構成図であシ、第１図および第８図と
の対′１５部分には同一符号を符丁。第８図において、
レーザビーム（１）ｔ（ｌａ）は光路系（図示を省略）
により被溶接物に対し角度θ０で傾いて入射するように
構成されている０また、（１１）は被溶接物（８）の溶
接位置に対向する基台表面に開口する溝（５）にバック
シールドガス（９）を供給する供ｉＮ！路である。第４
図は第８図の矢印Ｂ方向よシ児たＩＭ構成図おる。
噴出し、レーザビーム（ｌａ ）と同軸のシールドカス
ノズル、（７）はシールドガス尋入口、（８）はノズル
（６）から噴出したシールドガスである、斜線５（１０
１は溶接中の溶融金属を示す◎火に動作について説明す
る。レーザビーム＋１．１は集光レンズ（２）よｐ １
０６〜１０ａＷ／ｃ１１ という烏エネルギー密度の
スポットに集光され、被溶接物（３）に垂直に照射され
溶接が行なわれる。その際、被溶接物の裏側には溶接歪
による溶接線のねらいずれ金防ぐため基台（４＋金設置
すると共に、表側からはシールドガス（８）が供給口（
７）七通ってノズル（６）より噴出され、被溶接物表面
ならびに溶融金属（埒が酸化しない働きをする◎ 従来、薄鋼板のレーザ溶接装置は以上のように構成され
Ｖ−デ溶接が実施されているため、高速度で突合せ溶接
を行なうとレーザビームで加熱、溶融された金属（１０
）が重力によってタレ落ち、被溶接物（８ａ ）と（８
’ｂ ）の隙間は広がって接合しない、すなわち溶接出
来ない欠点があった０さらにレーザビームが被溶接物に
対し垂直に照射されるため、被溶接物表面で反射したビ
ームが発振器へ戻り器内の光学部品を損傷するという欠
点もあった＠ 〔発明の概要〕 この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、レーザビームを被溶接物に対して
傾けて照射すると共に被溶接物の溶接位置に対向する基
台表面に開口する溝にバックシールドガスを流して背圧
を制御することにより溶融金属のタレ落ちと隙間の広が
り１−防止して溶接品質ならびに溶接速度の向上を計る
と共にレーザビームを傾けて照射することにより被だ接
物表面からのビームの反射がレーザ発振器へ戻らないた
め器内の光学部品の寿命の向上も計ろうとするものであ
る◇ 〔発明の実施例〕 以下この発明の一実施例全図について説明する。第８図
および第４図はこの発明の一実施例によるレーザ溶接装
置の主要部を示す構成図であシ、第１図および第８図と
の対′１５部分には同一符号を符丁。第８図において、
レーザビーム（１）ｔ（ｌａ）は光路系（図示を省略）
により被溶接物に対し角度θ０で傾いて入射するように
構成されている０また、（１１）は被溶接物（８）の溶
接位置に対向する基台表面に開口する溝（５）にバック
シールドガス（９）を供給する供ｉＮ！路である。第４
図は第８図の矢印Ｂ方向よシ児たＩＭ構成図おる。
次に動作について説明する・レーザビーム＋１１は集光
レンズ（２１によ’） １０’ 〜ｌｏ””／ｃＩＩｔ
いう高エネルギー密度のスポットに集光され被溶接物（
３）に斜めに照射され溶接が行なわれる。この時被溶接
物表面では入射エネルギーの４０〜５０％が反射してお
９斜め入射させたことによりレーザ発振器へのレーザビ
ームの戻シは１０％程度に低減できる。さらに被加工物
（３）の表側のノズル（Ｓ＋ ｒ＆ Ｖシールドガス（
８）を溶接部に流すと同時に裏側の基台（３）の溝（５
）内にもバックシールドガス（９）全癒して、前記表側
のガス圧力および溶融金属に働く重力等とバランスさせ
るようパックシールドガス圧力を調整すると共に前述被
溶接物に対してレーザビームの斜め入射による溶融金属
の攪拌作用との相互作用により溶融金属のタレ落ちと、
両部材の隙間の広が９等の溶接欠陥のない健全な溶接品
質と速い溶接速度が得られるＯ なお、上記実施例でレーザビームの傾き角（θ０）と溶
接方向について溶接進行方向にＣＰ）傾いた場合（前進
角という）でも、逆に溶接後方にψ０）傾いた場合（後
退角）のいずれも実施可能である。
レンズ（２１によ’） １０’ 〜ｌｏ””／ｃＩＩｔ
いう高エネルギー密度のスポットに集光され被溶接物（
３）に斜めに照射され溶接が行なわれる。この時被溶接
物表面では入射エネルギーの４０〜５０％が反射してお
９斜め入射させたことによりレーザ発振器へのレーザビ
ームの戻シは１０％程度に低減できる。さらに被加工物
（３）の表側のノズル（Ｓ＋ ｒ＆ Ｖシールドガス（
８）を溶接部に流すと同時に裏側の基台（３）の溝（５
）内にもバックシールドガス（９）全癒して、前記表側
のガス圧力および溶融金属に働く重力等とバランスさせ
るようパックシールドガス圧力を調整すると共に前述被
溶接物に対してレーザビームの斜め入射による溶融金属
の攪拌作用との相互作用により溶融金属のタレ落ちと、
両部材の隙間の広が９等の溶接欠陥のない健全な溶接品
質と速い溶接速度が得られるＯ なお、上記実施例でレーザビームの傾き角（θ０）と溶
接方向について溶接進行方向にＣＰ）傾いた場合（前進
角という）でも、逆に溶接後方にψ０）傾いた場合（後
退角）のいずれも実施可能である。
以上のように、この発明によれば被溶接物に対してレー
ザビームを傾けて入射させると共に被溶接物の溶接位置
に対向する基台表向に開口する溝にバックシールドガス
を流すように構成したので、レーザビームの反射光がレ
ーザ発振器に戻シ器内の光学部品を損傷することがな（
なｐレーザ発振器の寿命を延ばすことができ、マタ、ビ
ームの斜め入射とバックシールドガスの相互作用によっ
て溶融金属のタレ落ちと隙間の広が９がなくな９ｇ接大
欠陥ない高１５ｉ！ＩＪＸな継手が高速度［＊でも得ら
れ°る効果がある。
ザビームを傾けて入射させると共に被溶接物の溶接位置
に対向する基台表向に開口する溝にバックシールドガス
を流すように構成したので、レーザビームの反射光がレ
ーザ発振器に戻シ器内の光学部品を損傷することがな（
なｐレーザ発振器の寿命を延ばすことができ、マタ、ビ
ームの斜め入射とバックシールドガスの相互作用によっ
て溶融金属のタレ落ちと隙間の広が９がなくな９ｇ接大
欠陥ない高１５ｉ！ＩＪＸな継手が高速度［＊でも得ら
れ°る効果がある。
第１図及び第２図は従来のレーザ溶接装置の王＝−都を
示す構成図、第８図及び第４図はこの発明の一夫施例に
よるレーザ泌氷装匝の生妥部を示す構成図である。 Ｉｌｌ 、 （ｌａ ）−−一ンーデビーム、＋２１−
−一果光元学系、１３１−−一被溶接物、＋４１−−一
基台、１５１− 溝＋６１−一一シールドガスノズル
、＋９１−−−バックシールドガス。 なお、図中、同一符号は同−又はイ・目当部分ｔボ丁０
示す構成図、第８図及び第４図はこの発明の一夫施例に
よるレーザ泌氷装匝の生妥部を示す構成図である。 Ｉｌｌ 、 （ｌａ ）−−一ンーデビーム、＋２１−
−一果光元学系、１３１−−一被溶接物、＋４１−−一
基台、１５１− 溝＋６１−一一シールドガスノズル
、＋９１−−−バックシールドガス。 なお、図中、同一符号は同−又はイ・目当部分ｔボ丁０
Claims (1)
- 高エネギー密度のレーザビームを用いて溶接加工を行な
うものにおいて、上記レーザビームを発生させるレーザ
発振器、このレーザ発振器より出た上記レーザビームを
被溶接物に対し傾けて入射させる光路系、上記レーザビ
ームを集光させる集光光学系及び上記レーザビームと同
軸のシールドガスノズルと上記被溶接物を位置決めし保
持する基台を備え、上記被溶接物の溶接位置に対向する
上記基台表面に開口する溝にバックシールドガスを供給
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 |
|---|---|---|---|
| JP14994084A JPS6127188A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | レ−ザ溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14994084A JPS6127188A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | レ−ザ溶接装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6127188A true JPS6127188A (ja) | 1986-02-06 |
Family
ID=15485888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14994084A Pending JPS6127188A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | レ−ザ溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6127188A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010167434A (ja) * | 2009-01-21 | 2010-08-05 | Tokyu Car Corp | レーザ溶接方法及び鉄道車両用外板 |
| JP2010531235A (ja) * | 2007-06-26 | 2010-09-24 | ファウ・ウント・エム・ドイチュラント・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 厚肉金属加工品を溶接によって結合する方法および装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5410496A (en) * | 1977-06-23 | 1979-01-26 | Mitsubishi Electric Corp | Laser working apparatus |
| JPS5440378A (en) * | 1977-09-07 | 1979-03-29 | Toshiba Corp | Method and device for cutting-off by laser |
| JPS5785688A (en) * | 1980-11-12 | 1982-05-28 | Mitsubishi Electric Corp | Laser cutting method for non-metallic corrugated laminate |
| JPS5964191A (ja) * | 1982-10-06 | 1984-04-12 | Agency Of Ind Science & Technol | レ−ザ加工装置 |
-
1984
- 1984-07-17 JP JP14994084A patent/JPS6127188A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5410496A (en) * | 1977-06-23 | 1979-01-26 | Mitsubishi Electric Corp | Laser working apparatus |
| JPS5440378A (en) * | 1977-09-07 | 1979-03-29 | Toshiba Corp | Method and device for cutting-off by laser |
| JPS5785688A (en) * | 1980-11-12 | 1982-05-28 | Mitsubishi Electric Corp | Laser cutting method for non-metallic corrugated laminate |
| JPS5964191A (ja) * | 1982-10-06 | 1984-04-12 | Agency Of Ind Science & Technol | レ−ザ加工装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010531235A (ja) * | 2007-06-26 | 2010-09-24 | ファウ・ウント・エム・ドイチュラント・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 厚肉金属加工品を溶接によって結合する方法および装置 |
| JP2010167434A (ja) * | 2009-01-21 | 2010-08-05 | Tokyu Car Corp | レーザ溶接方法及び鉄道車両用外板 |
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