JPS62263869A - ア−ク溶接方法 - Google Patents
ア−ク溶接方法Info
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- JPS62263869A JPS62263869A JP61103752A JP10375286A JPS62263869A JP S62263869 A JPS62263869 A JP S62263869A JP 61103752 A JP61103752 A JP 61103752A JP 10375286 A JP10375286 A JP 10375286A JP S62263869 A JPS62263869 A JP S62263869A
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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
- B23K26/346—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding
- B23K26/348—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding in combination with arc heating, e.g. TIG [tungsten inert gas], MIG [metal inert gas] or plasma welding
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、レーザ光線とアーク放電とを併用した金属材
料のアーク溶接方法に関する。
料のアーク溶接方法に関する。
レーザ光線とアーク放電との併用により、切断。
溶接、穿孔１表面加工等を行なう方法は、特開昭５６−
１５１１９０号公報により公知である。しかし、ここに
開示されている加工方法は、不導体材料（たとえば、ガ
ラス、合成樹脂７ゴム等）を加工する方法であって、導
電体である金属材料の溶接に適用されるものではない。
１５１１９０号公報により公知である。しかし、ここに
開示されている加工方法は、不導体材料（たとえば、ガ
ラス、合成樹脂７ゴム等）を加工する方法であって、導
電体である金属材料の溶接に適用されるものではない。
従来、金属材料のアーク溶接においては、アークの指向
性を向上させるために、高周波パルスをアーク電流に付
与させる方法が一喰に行なわれている。また、アークス
タートを容易にするため、スタート時にホットスタート
回路により、アーク電圧を一時的に高める方法が行なわ
れている。
性を向上させるために、高周波パルスをアーク電流に付
与させる方法が一喰に行なわれている。また、アークス
タートを容易にするため、スタート時にホットスタート
回路により、アーク電圧を一時的に高める方法が行なわ
れている。
しかしながら、アーク電流に高周波パルスを付与させる
方法は、大電流域になるとアークの指向性の効力が小さ
くなるという問題があった。すなわち、アーク柱が吊り
鐘状になるので熱が拡散しやす（なり、溶接ビード幅が
広くなり溶は込みが十分でなくなるという問題があった
。
方法は、大電流域になるとアークの指向性の効力が小さ
くなるという問題があった。すなわち、アーク柱が吊り
鐘状になるので熱が拡散しやす（なり、溶接ビード幅が
広くなり溶は込みが十分でなくなるという問題があった
。
また、ホットスタート回路による高電圧の印加では、ア
ークスタートミスが頻発し、信頼性が低いという欠点が
あった。
ークスタートミスが頻発し、信頼性が低いという欠点が
あった。
本発明は、上記の問題を解決するために、アークのスタ
ート性を向上させるとともに、幅広い溶接条件下でアー
クの指向性を向上させることのできるアーク溶接方法を
提供することを目的とする。
ート性を向上させるとともに、幅広い溶接条件下でアー
クの指向性を向上させることのできるアーク溶接方法を
提供することを目的とする。
この目的に沿う本発明のアーク溶接方法は、金属材料よ
り成る被溶接物にレーザ光線を点照射し、該レーザ光線
の点照射により発熱する前記被溶接物の部位と電極との
間にアークを発生させて溶接を行なう方法から成る。
り成る被溶接物にレーザ光線を点照射し、該レーザ光線
の点照射により発熱する前記被溶接物の部位と電極との
間にアークを発生させて溶接を行なう方法から成る。
このアーク溶接方法においては、被溶接物にレーザ光線
が点照射され、被溶接物が局部的に熱せられる。金属が
高温に加熱されると熱電子放出現象により電子が多量に
放出されるため、この部分の電流密度が大となり、被溶
接物にアークの核となる輝点が形成される。すなわち、
発生したアークはこの輝点に収束するようになり、アー
クの指向性が大幅に向上される。したがって、溶接部の
熱の拡散が小に抑えられ、幅が狭く溶は込みの深い溶接
ビードが得られる。
が点照射され、被溶接物が局部的に熱せられる。金属が
高温に加熱されると熱電子放出現象により電子が多量に
放出されるため、この部分の電流密度が大となり、被溶
接物にアークの核となる輝点が形成される。すなわち、
発生したアークはこの輝点に収束するようになり、アー
クの指向性が大幅に向上される。したがって、溶接部の
熱の拡散が小に抑えられ、幅が狭く溶は込みの深い溶接
ビードが得られる。
また、アークスタート時には、溶接される部分がレーザ
光線の点照射によって熱せられるので、上述したように
加熱部からの電子の放出が多くなる。したがって、アー
クはスタートと同時に加熱部と電極との間に容易に発生
し、アークスタートミスは著しく減少される。
光線の点照射によって熱せられるので、上述したように
加熱部からの電子の放出が多くなる。したがって、アー
クはスタートと同時に加熱部と電極との間に容易に発生
し、アークスタートミスは著しく減少される。
以下に、本発明のアーク溶接方法の望ましい実施例を、
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
図は、本発明の一実施例に係るアーク溶接方法を示して
おり、とくにＴＩａ溶接に適用した場合の例を示してい
る０図中、１は金属材料より成る被溶接物を示している
。被溶接物ｌの上方にはＴＩＧ溶接装置２の一部である
タングステン電極３が位置しており、タングステン電極
３の外周にはトーチノズル４が配設されている。タング
ステンｔＪｉ＋３の先端は鋭利に形成されており、この
先端部と被溶接物ｌとの間にアーク１１が発生するよう
になっている。トーチノズル４からはｔ８接中にン容接
部をシールドするアルゴンガスが放出されるようになっ
ている。
おり、とくにＴＩａ溶接に適用した場合の例を示してい
る０図中、１は金属材料より成る被溶接物を示している
。被溶接物ｌの上方にはＴＩＧ溶接装置２の一部である
タングステン電極３が位置しており、タングステン電極
３の外周にはトーチノズル４が配設されている。タング
ステンｔＪｉ＋３の先端は鋭利に形成されており、この
先端部と被溶接物ｌとの間にアーク１１が発生するよう
になっている。トーチノズル４からはｔ８接中にン容接
部をシールドするアルゴンガスが放出されるようになっ
ている。
トーチノズル４の近傍には、レーザ発振器５から放射さ
れたＹＡＧ （固体）レーザ光を被溶接物１に点照射す
る集光装置６が設けられている。集光装置６は、レンズ
７とレンズホルダ８から構成されており、光ファイバ９
を介してレーザ発振器５に接続されている。レンズホル
ダ８は筒状に形成されており、レンズホルダ８の一方に
レンズ７が設けられ、他方に光ファイバ９の一端が接続
されている。そして、レーザ発振器５から放射されたレ
ーザ光線がレンズ７に入射され、レンズ７で集光されて
被溶接′＃ｌの溶接部に焦点を結ばせるようになってい
る。この焦点の位置は、図に示すようにタングステン電
極３の直下位置よりもＡだけ溶接進行方向前方に設定さ
れている。
れたＹＡＧ （固体）レーザ光を被溶接物１に点照射す
る集光装置６が設けられている。集光装置６は、レンズ
７とレンズホルダ８から構成されており、光ファイバ９
を介してレーザ発振器５に接続されている。レンズホル
ダ８は筒状に形成されており、レンズホルダ８の一方に
レンズ７が設けられ、他方に光ファイバ９の一端が接続
されている。そして、レーザ発振器５から放射されたレ
ーザ光線がレンズ７に入射され、レンズ７で集光されて
被溶接′＃ｌの溶接部に焦点を結ばせるようになってい
る。この焦点の位置は、図に示すようにタングステン電
極３の直下位置よりもＡだけ溶接進行方向前方に設定さ
れている。
前述のＴＩＧ溶接装置２のトーチ部分とレーザ光線の集
光装置６は、図示されない変速可能な走行装置に連動さ
れ、条件に合った速度で移動できるようになっている。
光装置６は、図示されない変速可能な走行装置に連動さ
れ、条件に合った速度で移動できるようになっている。
なお、本実施例ではレーザ発振装置としてＹＡＧレーザ
を使用したが、ＹＡＧレーザに限定されずＣＯ２レーザ
等の装置を用いることも可能である。
を使用したが、ＹＡＧレーザに限定されずＣＯ２レーザ
等の装置を用いることも可能である。
つぎに本発明のアーク溶接方法について説明する。
まず、アークスタート時は、レーザ発振器５から低出力
のレーザ光線が発振され、レーザ光線は光ファイバ９を
通ってレンズ７に入射される。レンズ７は凸レンズであ
るため、レーザ光線はここで集光され、被溶接物１の所
定の位置に焦点を結ぶ。すなわち、被溶接物１にレーザ
光線が点照射される。そのため、点照射された部分の温
度が急激に上昇され、この部分から大量の熱電子が放出
される。そして、ＴＩＧ溶接装置２がオンされ、タング
ステン電極３と被溶接物ｌとの間にアークが発生される
。この場合、アークスタートは、レーザ照射されている
部分から大量の熱電子が放出されている状態で行なわれ
るので、従来のアーク電圧を高めた時よりも著しく容易
となる。
のレーザ光線が発振され、レーザ光線は光ファイバ９を
通ってレンズ７に入射される。レンズ７は凸レンズであ
るため、レーザ光線はここで集光され、被溶接物１の所
定の位置に焦点を結ぶ。すなわち、被溶接物１にレーザ
光線が点照射される。そのため、点照射された部分の温
度が急激に上昇され、この部分から大量の熱電子が放出
される。そして、ＴＩＧ溶接装置２がオンされ、タング
ステン電極３と被溶接物ｌとの間にアークが発生される
。この場合、アークスタートは、レーザ照射されている
部分から大量の熱電子が放出されている状態で行なわれ
るので、従来のアーク電圧を高めた時よりも著しく容易
となる。
アーク放電が開始されると、ＴＩＧ溶接装置のトーチ部
とレーザ光線の集光装置は、走行装置により図の矢印Ｂ
方向に進行し、溶接が開始される。
とレーザ光線の集光装置は、走行装置により図の矢印Ｂ
方向に進行し、溶接が開始される。
この場合、レーザ光線が点照射される部分では温度が著
しく高くなり、アーク１１の核となる輝点が形成される
。この輝点は電子が大量に放出される部分となるため、
アーク柱は輝点に収束するように細くなり、この状態で
アーク放電が安定される。
しく高くなり、アーク１１の核となる輝点が形成される
。この輝点は電子が大量に放出される部分となるため、
アーク柱は輝点に収束するように細くなり、この状態で
アーク放電が安定される。
したがって、大電流域でもアーク柱を細くすることは可
能となり、アーク柱が細くなった分、局部にエネルギが
集中され、幅の狭いかつ溶は込みの深い溶接ビード１０
が得られる。また、アーク柱を収束させることにより、
磁気吹きによるアークのかたよりも小に抑えられる。
能となり、アーク柱が細くなった分、局部にエネルギが
集中され、幅の狭いかつ溶は込みの深い溶接ビード１０
が得られる。また、アーク柱を収束させることにより、
磁気吹きによるアークのかたよりも小に抑えられる。
以上説明したように、本発明のアーク溶接方法によると
きは、金属材料より成る被溶接物にレーザ光線を点照射
し、該レーザ光線の点照射により発熱する前記被溶接物
の部位と！橋との間にアークを発生させて溶接するよう
にしたので、アークの発生が容易となりアークスタート
性を向上させることができるという効果が得られる。
きは、金属材料より成る被溶接物にレーザ光線を点照射
し、該レーザ光線の点照射により発熱する前記被溶接物
の部位と！橋との間にアークを発生させて溶接するよう
にしたので、アークの発生が容易となりアークスタート
性を向上させることができるという効果が得られる。
また、レーザ光線を点照射することにより被溶接吻の表
面に強制的にアークの核となる輝点を形成することがで
き、幅広い溶接条件下においてアークの指向性を大幅に
向上させることができる。
面に強制的にアークの核となる輝点を形成することがで
き、幅広い溶接条件下においてアークの指向性を大幅に
向上させることができる。
その結果、局部的にエネルギを集中させることが可能と
なり、幅の狭い溶は込みの深い溶接ビードを得ることが
できる。
なり、幅の狭い溶は込みの深い溶接ビードを得ることが
できる。
である。
１・・・・・・・・・被溶接物
２・・・・・・・・・ＴＩＧ溶接装置
３・・・・・・・・・タングステン電極４・・・・・・
・・・トーチノズル ５・・・・・・・・・レーザ発振器 ６・・・・・・・・・集光装置 ７・・・・・・・・・レンズ ８・・・・・・・・・レンズホルダ ９・・・・・・・・・光ファイバ １０・・・・・・・・・溶接ビード １１・・・・・・・・・アーク
・・・トーチノズル ５・・・・・・・・・レーザ発振器 ６・・・・・・・・・集光装置 ７・・・・・・・・・レンズ ８・・・・・・・・・レンズホルダ ９・・・・・・・・・光ファイバ １０・・・・・・・・・溶接ビード １１・・・・・・・・・アーク
Claims (1)
- （１）金属材料より成る被溶接物にレーザ光線を点照射
し、該レーザ光線の点照射により発熱する前記被溶接物
の部位と電極との間にアークを発生させて溶接を行なう
ことを特徴とするアーク溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61103752A JPS62263869A (ja) | 1986-05-08 | 1986-05-08 | ア−ク溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61103752A JPS62263869A (ja) | 1986-05-08 | 1986-05-08 | ア−ク溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62263869A true JPS62263869A (ja) | 1987-11-16 |
Family
ID=14362293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61103752A Pending JPS62263869A (ja) | 1986-05-08 | 1986-05-08 | ア−ク溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62263869A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5006688A (en) * | 1988-10-24 | 1991-04-09 | Westinghouse Electric Corp. | Laser-arc apparatus and method for controlling plasma cloud |
| US5343015A (en) * | 1992-11-06 | 1994-08-30 | Fintube Limited Partnership | Laser assisted high frequency welding |
| JPH09296280A (ja) * | 1996-04-30 | 1997-11-18 | Agency Of Ind Science & Technol | 金属表面処理方法 |
| FR2765508A1 (fr) * | 1997-07-04 | 1999-01-08 | Air Liquide | Procede et dispositif de soudage a l'arc electrique |
| US5859402A (en) * | 1994-12-24 | 1999-01-12 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forschung E.V. | Process for the welding of work pieces with laser beams |
| WO2001072465A1 (fr) * | 2000-03-30 | 2001-10-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Appareil d'usinage laser |
| US6596969B1 (en) | 1999-03-16 | 2003-07-22 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Method for guiding arc by laser, and arc guiding welding and device by the method |
| US7253377B2 (en) * | 2005-02-08 | 2007-08-07 | General Motors Corporation | System and method of joining overlapping workpieces |
| CN102151944A (zh) * | 2011-01-25 | 2011-08-17 | 哈尔滨工业大学 | 采用激光等离子体引燃tig电弧的方法 |
| CN105546543A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-05-04 | 宁波市江北兴达焊割减压仪表厂 | 手持式焊炬 |
| CN105546541A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-05-04 | 宁波市江北兴达焊割减压仪表厂 | 一种高效节能的手持式焊炬 |
-
1986
- 1986-05-08 JP JP61103752A patent/JPS62263869A/ja active Pending
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