JPS63224888A - レ−ザ肉盛溶接方法 - Google Patents

レ−ザ肉盛溶接方法

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JPS63224888A
JPS63224888A JP62058452A JP5845287A JPS63224888A JP S63224888 A JPS63224888 A JP S63224888A JP 62058452 A JP62058452 A JP 62058452A JP 5845287 A JP5845287 A JP 5845287A JP S63224888 A JPS63224888 A JP S63224888A
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JP
Japan
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overlay
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oscillating
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JP62058452A
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English (en)
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Muneya Takagi
高木 宗谷
Shinji Kato
真司 加藤
Minoru Kawasaki
稔 河崎
Kazuhiko Mori
和彦 森
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/32Bonding taking account of the properties of the material involved
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34Laser welding for purposes other than joining
    • B23K26/342Build-up welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26

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】 産業上の利用分野 この発明は自動車エンジンのシリンダの如き自動車部品
やその他各種機械部品などにおいて、局部的に耐摩耗性
、耐食性などの表面特性を改善するために、鋳鉄等から
なる基材上にレーザを熱源として耐食耐摩耗合金などを
肉盛溶接する方法に関し、特に幅5簡程度以上の幅広な
肉盛ビードを形成する方法に関するものである。
従来の技術 最近に至り、金属基材の特性、例えば耐摩耗性や耐食性
を改善するために、高密度エネルギ源で必るレーザを熱
源として用いて、金属基材上に要求特性に応じた金属(
合金)を肉盛溶接する方法が普及されるようになってい
る。例えば鋳鉄基何に対する摺動摩耗特性の改善のため
のレーク“肉盛溶接方法としては、特開昭61−116
056号に示されているように、レーザ光を肉盛処理幅
またはぞれより若干大きめにレンズにより集光し、基材
上に供給された肉盛材料としての耐食耐摩耗合金にその
レーザ光を照射して溶融・凝固させるのか通常である。
また他の方法として、特開昭50−101254号に記
載されているように、レーザ発振器から発撮されたガウ
シャン分布またはリングモード状のレーザ光を一旦ビー
ムオシレート光学系により成形し、これを肉盛材料上に
照射する方法が知られている。一方、特に幅広い部分に
肉盛するだめの方法としては、米国特許第3.952.
180号明細書に示されているように、幅の狭いビード
を何本も重ね合せて行くことにより広い部分をレーザ肉
盛する方法も知られている。
発明が解決すべき問題点 前述の特開昭61−116056号あるいは特開昭50
−101254号などに示されるような従来の一般的な
レーザ肉盛溶接法によって幅広い肉盛ビードを形成する
場合、特に5Mn以上の幅の肉盛ビードを形成する場合
、レーザ照射により溶融した肉盛材料が基材上で凝固す
る際の収縮応力が著しく大ぎくなり、そのため肉盛材料
の下側の基材に著しく大きな引張応力が加わるから、基
材か鋳鉄の如く引張強ざや靭性が低い材料であれば、そ
の凝固収縮による引張応力によって例えば後に改めて説
明する第8図に示すように肉盛層の周辺で基材にクラッ
クが生じることが多い。このようなりラックか基材に生
じれば、肉盛部およびその周辺の仕上加工を行なっても
、仕上加工面に微細なりラックが残存し、そのため機械
的繰返し応力が加わるような用途での疲労特性に悪影響
を及ばずどともに、耐摩耗特性にも悪影響を及ぼすから
、上述のようなりラックの発生は避けることか必要であ
る。
一方、前述の米国特許第3.952.180号明細書に
記載されているように、幅の狭いビートを何本も重ね合
わせて全体として幅広の肉盛層を形成する方法では、例
えば後に改めて説明する第9図に示すように先に形成さ
れた肉盛ビードに次の肉盛ビードを重なり部をもって形
成する場合、先に形成された肉盛ビードにクラックか発
生し易い問題かある。このように先に形成された肉盛ビ
ードにクラックか発生する原因は次のように考えられる
ずなわら、高密度エネルギ源であるレーザを用いての肉
盛は、必要最少限の熱エネルギによる急熱・急冷肉盛で
あることから、先に形成された肉盛ビードに対して重な
り部をもって次の肉盛ビートを形成する時点では、先に
形成された肉盛ビードは既に基材と同程度の温度まで冷
却されており、したがってその時点ては、先に形成され
ている肉盛ビードには肉盛材料の溶融凝固時に発生する
応力σSと凝固後基材と同程度の温度まで冷却される過
程での熱膨張係数分の収縮応力σtとの総和σ−σS十
σtの応力が既に加わっている。そしてその時点で次の
肉盛ど一ドの形成のために新たなレーザエネルギか加え
られれば、応力バランスか崩れて、先に形成されている
肉盛ビートにクラックが発生するものと考えられる。こ
のように肉盛ビードにクラックが発生した場合は、基材
のクラックと同様に疲労特性や摩耗特性に著しい悪影響
を与えることとなる。
この発明は以上の事情を背景としてなされたちので、肉
盛溶接によって幅広い肉盛ビードを形成するに市たって
、ビード周辺部の基材や肉盛ビード自体にクラックが生
じることを有効に防止したレーザ肉盛溶接方法を提供す
ることを目的とするものである。
問題点を解決するだめの手段 この発明のレーザ肉盛溶接方法においては、金属基材上
にある幅をもって配置した肉盛すべき金属の上に照射す
るレーザビームとして、形成すべき肉盛ビードの長さ方
向(すなわち幅方向に対し直交する方向〉にオシレート
されたオシレートビームを用い、かつそのオシレートビ
ームを、形成すべき肉盛ビードの幅方向に往復移動させ
ながら金属基材に対して肉盛ビードの長ざ方向に相対的
に連続移動させる。したがってオシレートビームの軌跡
は、サインカーブ状もしくはジグザグ状を描くことにな
る。そしてこのようなビーム照射にあたって、肉盛ビー
ド長さ方向におけるオシレートビームの相対移動速度V
は、肉盛ビード幅T、オシレートビームのオシレート幅
a、肉盛ビード幅方向におけるオシレートビームの往復
移動の速度Vに応じて、 a・ν/ 2.5T≦V≦a・ν/2Tを満足するよう
に設定する。
作   用 第1図にこの発明の肉盛方法にあけるレーザビームの軌
跡を示し、第2図にその時のビートの重なりの様子を、
さらに第3図に実際に肉盛ビードか形成されて行く状況
を示す。
第1図において、符号Aは形成すべき肉盛ビードの長さ
方向を示し、符@Bは形成ずべき肉盛ビートの幅方向を
示す。同じく第1図において、実線の矢印はビームのオ
シレートを考慮した軌跡を、また破線の矢印はそのオシ
レートされたビーム(オシレートビーム〉の中心位置の
軌跡を示す。
オシレートビームのビード幅方向への片道分の移動、す
なわちオシレートビームが形成すべき肉盛ビートの幅方
向の一側縁から他側縁に到達するまでの間の距離下の移
動によって形成される肉盛ビードを単位ビードPとすれ
ば、オシレートビームの肉盛ビード長さ方向の相対連続
移動速度Vを前記条件式の右辺、すなわち V≦a・ν/2丁 となるように設定することによって、第2図に示すよう
に各単位ビードPは必ず2重以上に重なりを持つことに
なる(但し肉盛開始の最初の単位ビードは除く)。換言
すれば、オシレートビームか肉盛ビード幅方向の一方向
に距離下だけ移動しである単位ビードPが形成され、引
続いてオシレートビームの幅方向移動方向が折返されて
次の単位ビードが形成される際に、前の単位ビードの面
積の半分以上の部分に対して次の単位ビードが重ね合わ
され、以下同じ過程を繰返すことによって全ての部分か
2重以上に重ね合わされながら、第3図に示すように全
体として幅Tを有する肉盛ビード1が基材4上に形成さ
れて行くことになる。なお第3図において2は肉盛すべ
き金属の粉末、3はオシレートビームの照射により溶融
している部分を示す。
上述のように肉盛ビード幅方向へのオシレートビームの
往復移動によって単位ど一部が直前の単位ビードに対し
て半分以上の重なり部分をもって形成されることは、先
に形成された単位ビードが未だ数百°Cの温度の残熱を
有しているうちに次の単位ビードによってその半分以上
の部分が再溶融されることを意味する。すなわち、先の
単位ビードが未だ室温まで冷却されずに、数百°Cの残
熱を有している状態では、先の単位ビードは凝固後の収
縮応力が未ださほど蓄積されておらず、したがってその
時点で次の単位ビード形成のためのビームが照射されて
もエネルギバランスの崩れは大きくなく、そのため先の
単位ビードに割れが発生することを有効に防止すること
ができる。特に肉盛ビードの幅Tに対して、肉盛ビード
の長さしが著しく大きいようなど一部を形成する場合、
既に)ホへた米国特許第3.952.180号明細書に
記載されているように、長さし方向にビードを進ませ、
L方向の終端でど一部の進行方向を折返して隣りのビー
ドを形成する方法では、先に形成されたビートに対して
隣りのビードが折返されて来るまでの間に先のビードが
基材と同程度の温度まで冷却し、このためかなりの引張
残留応力がビードに存在していることから、ビードにク
ラックが発生し易いが、この発明の方法では幅方向への
往復移動となるため、先の単位ビートがさほど冷却され
ないうちに次の単位ど一部が重ねられて、ビートの引張
残留応力が小さい状態で再溶融されることから、ビード
のクラック発生のおそれが少なくなるので必る。特に肉
盛ビードの幅Tが10〜20.程度、最大でも40〜5
0繭であるのに対し、長さ1−が200mm以上と著し
く大きい場合に上記の作用は顕著となる。
ここで、■の値がa・ν/2主の値に等しくなる状態は
、幾何学的に全ての部分が頂度2重に重なった状態(3
重以上の重なりはない)に相当し、■の値がa・ν/2
Tより大きくなれば、例えば第4図に示すように肉盛ヒ
ート幅方向両縁部の一部で肉盛層か形成されない隙間G
が生じるとともに、単位ビードPが重なり合わない1重
の部分Qが生じた状態となる。このように一部に隙間G
が生じた状態となれば、安定して所定の幅の肉盛ビード
を得ることかできなくなるから、Vはa”v/ 2Tよ
り小さい値とする必要かある。またVの値がa・ν/2
丁より大きければ大きいほど、単位ビードPが重なり合
わない1重の部分Qの面積が大きくなるか、このように
なれば先のビードの残熱の利用による余熱的な効果が充
分に得られず、したかつて割れ防止効果も小さくなる。
したがってこれらの観点から、V≦a・ν/2Tと定め
た。
また、上述のように先の単位ビードに対し重なりをもっ
て次の単位ビードを形成すれば、先の単位ビート中に存
在していたピンホール等のガス欠陥が次の単位ビート形
成のために再溶融された際に大部分消失除去され、した
がってガス欠陥の少ない高品質の肉盛ビードを形成する
ことができる。
一方、■の値がa・ν/ 2.5Tとなる状態は、3重
もしくは4重に重なる部分の幅S(第2図参照)が、単
位ビードPの幅(すなわちオシレートビームのオシレー
ト幅aに実質的に等しい)の20%となる状態であり、
この状態で肉盛ビード仝体における3重以上の重なり部
分の面積率は40%近くになる。このように3重、4重
の部分が増加することは、ビード単位面積当りのレーザ
エネルギ人熱量が増加することを意味し、また先の単位
ビードに対して重なりをもって次の単位ビードを形成す
るためにレーザを照射する際の先の単位ビードの平均残
熱温度が高くなることを意味する。■の値がa・ν/ 
2.5Tより小さくなって3重、4重の重なり部分の面
積率が40%程度以上となれば、上記のビード単位面積
当りのレーザエネルギ人熱量が過剰となって基材の溶融
までもが始まってしまい、ブローホール、ワレ等の欠陥
の発生か増大し、また残熱温度が高過ぎるところからそ
の部分が再溶融される際にビードの表面の荒れが生じる
したがってVの上限はa・ν/ 2.5T以下とした。
ところで、先に形成された単位ビードが残熱を有する時
点で次の単位ビードが重なり部分をもって形成されて、
先の単位ビードが再溶融される際におけるビード割れの
発生のし易さ、および表面荒れの生じ易さは、使用して
いる肉盛金属の種類によっても異なるが、後述する実施
例で用いるような代表的な耐食耐摩耗肉盛合金で必るN
i基合金の場合、残熱温度か280°Cより低ければビ
ード割れが発生し易く、一方残熱温度が500°Cを越
えていればビートの表面荒れか生じ易いことが本発明者
等の実験によって判明している。
一方、 V=a・ν/’kT と置けば、kは単位ビートの重ね合わせの程度に相当す
るから、このkを重ね係数とすれば、重ね係数にと単位
ビードの再溶融時の残熱温度との間には一定の相関関係
があることが本発明者等の実験によって判明している。
例えば、後述する実施例と同様に鋳鉄基材に対してNi
基合金をレーザ肉盛するにあたって、肉盛ビードの幅T
およびオシレートビームのオシレート幅aの値を、3≦
T/a≦6 を)@足し、かつ下か8≦T≦32(mm)の範囲内に
あるときの重ね係数にと残熱温度とは第5図に示すよう
な相関関係かあることが判明している。このような第5
図の条件の場合、割れ発生限界温度280°C以上を確
保するためには、T/a= 6でに上2゜0が必要であ
り、したがってこのことから、ビード割れを防止するた
めにV−a・ν/kTにおいてに上2゜0であること、
すなわちV≦a’v/ 2Tが必要であることが判る。
一方、第5図の条件の場合、ビード表面荒れ阻止温度5
00°C以下を確保するためには、T/a= 3でに≦
2,5が必要でおり、このことから、表面荒れのないビ
ートを得るためにV=a・ν/kTにおいてに≦2.5
であること、すなわちV≧a ・ν/ 2.5Tが必要
であることか判る。
以上のように、前記条件式を満足させる条件で肉盛溶接
することによって、肉盛ビードにクラックの発生がなく
、かつ一定幅でしかも表面荒れのない幅広な肉盛ビード
を形成することかできるのである。
なお、上述の説明では主として肉盛ビード自体における
クランク発生に関して説明したが、この発明の方法の場
合、基材におけるクラック発生も防止できることは勿論
である。すなわち、この発明の場合、肉盛ビードの仝幅
Tは大きくても、オシレートビームによって同時に溶融
される部分すなわち同時に凝固する部分は、そのオシレ
ートビームのオシレート幅aの部分(第3図の符号2の
部分)のみに過ぎず、この部分の幅は数mm程度で充分
であるから、凝固収縮により基材に加わる応力は特に大
きくはならず、幅狭のビードを形成する場合と同等であ
るから、基材にクラックが発生することも充分に防止で
きる。
なおまた、第1図〜第3図に示す例では、オシレートビ
ームをジクザグ状、すなわち鋭角に折返しなから進行さ
せる場合について示したか、実際のレーザ光学系におい
ては揺動機構の機械的なメカニス′ムの関係から、オシ
レートビームがサインカーブ状もしくはそれに近い曲線
状にて折返される場合か多く、このような場合もこの発
明に含まれることは勿論である。
さらに、第1図においては、肉盛ビードの長さ方向への
オシレートビームの速度Vの相対連続移動に関して、オ
シレートビーム自体が図の右方へ移動するかの如く示し
ているが、この速度Vの連続移動は飽くまで基材に対す
る相対移動であれば良く、実際上は次の実施例でも示し
ているように、基材自体を速度Vで連続移動させ、肉盛
ビード長さ方向のレーザビームの位置は固定しておくの
が通常である。
実施例 [実施例1] 鋳鉄基材上へNi基合金の肉盛を行なった実施例を以下
に示す。
この実施例において使用した光学系は第6図に示すよう
なものでおり、先ずこの光学系について説明する。
レーザ発振器11により発せられたレーザ光12はベン
ドミラー13により折返され、さらにZn5eレンズ1
4により絞り込まれることにより、肉盛を行なうべき基
月4上において適切なビーム径となるように調整される
。レンズ14を通過したレーザ光12は、電磁加振器1
6により振動せしめられるビームオシレートミラー17
により一定周波数、一定振幅(基材4上において幅a)
にオシレートされる。なおこのオシレート方向は、基材
4上においてその基材4の移動方向Aに沿った方向、換
言すれば形成すべき肉盛ビード1の長さ方向となるよう
に定められている。ここで、レンズ14を通過した直後
のレーザ光12のビームモードは、符号19で示すよう
なガウシャンモードとなっているが、ビームオシレート
ミラー17により整形されたオシレートビームは、符号
20で示すように見掛は上置側にピークを持ち中央部が
フラットな形状となっている。このようにして整形され
たオシレートビーム20は、ざらに揺動ミラー21によ
り反射されると同時に、その揺動ミラー21の揺動によ
って肉盛ビード1の幅方向にサイン関数にて揺動せしめ
られて、図中矢印へ方向へ一定速度Vで移動する鋳鉄基
材4上の肉盛すべき金属粉末2に、肉盛ビードの幅方向
に平均速度Vてサイン関数に従い往復移動するオシレー
トビームとして照射される。
−17= 以上のように基材4が速度Vで移動しつつ、オシジ−1
〜ビーム20が基材4上の粉末2にその幅方向へサイン
関数に従って往復移動しながら照射されることにより、
そのオシレートビームの照射位置における粉末4が順次
溶融・凝固して、肉盛ビード1が形成される。この時、
既に述べたように基材4の連続移動速度Vを、オシレー
ト幅ム20の肉盛ビード幅方向への往復移動速度V、オ
シレートビーム20の幅a、肉盛ビード全幅下に応じて
前記条件式の範囲内とすることによって、オシレートビ
ーム20の肉盛ビード幅方向への片道分に相当する単位
ビードPが2重以上に重なることになる。
なおここでレンズ14の焦点距離fは、オシレートビー
ムを高H2とししかもオシレート幅を広くとるためには
、ビームオシレートミラー駆動用の電磁加振器16の能
力限界を考慮して、f>500mmとすることが必要で
ある。しかしながらf値か大きくなるとビームスポット
径か絞り込まれにくくなるという問題があり、ビームス
ポット径を適切な3mIn以下とするためにはf<78
0mが必要であり、これらからレンズ14としては50
0m<f< 780mの範囲内の焦点距離のものを用い
た。
またレンズ14により絞り込まれたレーザビームはオシ
レートミラー17に照射されるが、オシレートミラー1
7は高速でオシレートさせるために軽量に作られている
などの点からオシレートミラー17に照射可能なエネル
ギには限界がある。
そこで照射レーザ出力P、レンズの焦点距離f、レーザ
発振器11から出たレーザビーム半径をrとすれば、レ
ンズ14とオシレートミラー17との間の距離!は、 次式を満足するように設定された。
なおオシレートミラー17として3i基板ミラーを用い
る場合は、次式を満足するように設定することが望まし
い。
以上のような光学系を用いてのこの実施例において肉盛
用の金属粉末として使用したN i %合金は、第1表
に示すような成分組成を有するものである。
第  1  表 またそのNi基合金粉末としては粒径−80メツシユ〜
+250メツシユのものを用い、厚さ約2.0M、幅4
80#に基材上に配置した。一方、基材は「C23のね
ずみ鋳鉄である。さらに、レーザ処理条件は次のように
設定した。
レーザ出カニ3にΔ ビームスポット径:直径1.5〜2.0#ビ一ムオシレ
ート周波数:  200Hzビ一ムオシレート幅a:4
mm オシレートビームの肉盛ビード幅方向への往復移動の平
均速度V:150〜300s/m+n基材移動速度V 
: 14m/n++n肉盛ビード幅T : 25m なおこのような条件は、既に述べた条件式を満足してい
る。
以上のようにして肉盛を行なって得られた肉盛ビードの
断面状況を第7図に示す。第7図から明らかなように、
肉盛層の周辺の基材にクラックが発生することはないこ
とが確認された。また図には示していないが肉盛層自体
にもクラックが発生しないことか確認された。
[比較例1] 従来から行なわれている通常のオシレートビームによる
方法でレーザ肉盛溶接を行なった。使用した基材および
肉盛金属粉末は実施例1の場合と同じとし、またレーザ
処理条件は、オシレート幅一ムのオシレート方向を肉盛
ビードの幅方向とするとともに基材上でのオシレート幅
を20mmとし、かつ揺動ミラー21を用いずに固定ミ
ラーを用いた点以外は実施例1と同じとした。
このようにして得られた肉盛ビードの断面状況を第8図
に示す。第8図から明らかなように、通常のオシレート
ビームを用いただけの比較例1の場合は、肉盛ビードの
周辺部において基材に肉盛材料の収縮応力に起因するク
ラックが発生していることが判る。
[比較例2] 従来性なわれている米国特許第3.952.180号明
細書に示されている方法に従ってビードを重ね合せて行
く方法、すなわちこの発明の方法とは異なり、単位ビー
ドを肉盛ビード全体の長さ方向に進行させ、先に形成さ
れた単位ビートが基材温度とほぼ同じ温度まで冷却され
てから、次の単位ビードを先の単位ビードに対し片側2
0%未満の重なり部をもって形成して行く方法に従って
レーザ肉盛溶接を行なった。なお基材および肉盛金属粉
末としては実施例1と同じものを用いた。またレーザ処
理条件は、単位面積当りの照射エネルギ条件を実施例1
の場合と同一とするため、次のような条件とした。
レーザ出カニ 3kW ビームスポット径:直径1.5〜2.0#ビ一ム走査速
度:  300〜600mm/mtnビームオシレート
周波@:  200Hzオシレ一ト幅ニア# このような条件でビードを重ね合わせなからレーザ肉盛
溶接を行なって得られた肉盛ビードの断面状況を第9図
に示す。第9図から明らかなように、ビードの中央部、
すなわちビード重ね合せ部にクラックが生じていた。
発明の効果 実施例からも明らかなように、この発明のレーザ肉盛溶
接方法によれば、幅広な肉盛ビード、特に幅5#以上の
幅広な肉盛ビードを形成するにあたって、ビ′−ド周辺
部の基材にクラックが生じたり肉盛ビード自体にクラッ
クが生じたりすることを有効に防止でき、したがってこ
のようなりランクにより疲労特性や耐摩耗特性、耐食性
等を劣化させることなく、幅広な肉盛ビードを高い良品
歩留りで形成することができ、しかもピンホール等のガ
ス欠陥が少なくかつ表面荒れのない高品質の肉盛ビード
を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の方法にしたがってレーザ肉盛溶接を
行なう際のレーザビームの軌跡を示す線図、第2図はこ
の発明の方法における肉盛ビードの重なりの状況の一例
を示すための模式図、第3図はこの発明の方法により基
材上に肉盛ビードが形成されて行く状況を示すための略
解的な平面図、第4図は肉盛ビード長さ方向へのオシシ
ー1〜ビームの連続移動速度Vがv>a・ν/2Tであ
る場合の肉盛ビードの状況の一例を示すための模式図、
第5図は重ね係数にと肉盛ビード残熱温度との関係を示
す相関図、第6図はこの発明の実施例における光学系の
構成を示す略解的な斜視図、第7図は実施例1により形
成された肉盛ビードの要部を示す金属組織断面写真(倍
率5倍)、第8図は比較例1により形成された肉盛ビー
ドの要部を示す金属組織断面写真(倍率10倍)、第9
図は比較例2により形成された肉盛ビードの要部を示す
金属組織断面写真(倍率5倍)である。 1・・・肉盛ビード、 2・・・肉盛金属粉末、 4・
・・基材、 17・・・ビームオシレートミラー、 2
0・・・オシレートビーム、 21・・・揺動ミラー、
 P・・・単位ビード。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 金属基材上に肉盛すべき金属をある幅をもって配置し、
    その肉盛すべき金属の上からレーザ光を照射して肉盛溶
    接を行ない、ある幅を有する肉盛ビードを形成するレー
    ザ肉盛溶接方法において、レーザビームとして、形成す
    べき肉盛ビードの長さ方向に沿つてオシレートされるオ
    シレートビームを用い、かつそのオシレートビームを、
    形成すべき肉盛ビードの幅方向にその全幅にわたって往
    復移動させながら、形成すべき肉盛ビードの長さ方向に
    基材に対し相対的に連続移動させ、しかもそのオシレー
    トビームの長さ方向連続移動速度V(mm/min)を
    、肉盛ビード幅T(mm)、オシレートビームのオシレ
    ート幅a(mm)、オシレートビームの幅方向往復移動
    の平均速度ν(mm/min)に対して、 a・ν/2.5T≦V≦a・ν/2T を満足するように設定したことを特徴とするレーザ肉盛
    溶接方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5160822A (en) * 1991-05-14 1992-11-03 General Electric Company Method for depositing material on the tip of a gas turbine engine airfoil using linear translational welding
JP2011083822A (ja) * 2009-10-15 2011-04-28 Siemens Ag 耐熱性の超合金からなる部品を溶接する方法および装置
JP2012148289A (ja) * 2011-01-17 2012-08-09 Disco Corp レーザー加工装置
WO2015065655A1 (en) * 2013-11-04 2015-05-07 Caterpillar Inc. Laser cladding with a laser scanning head
JP2015528392A (ja) * 2012-09-12 2015-09-28 シーメンス エナジー インコーポレイテッド 表面トポロジーのエネルギー移送補償を有する超合金のレーザークラッディング
KR102613635B1 (ko) * 2023-05-02 2023-12-14 주영진 파이버 레이저빔 내부 위빙·외부방향 좌우위빙이 합쳐진 하이브리드 위빙형 스마트 파이버 레이저빔 용접로봇장치 및 이를 통한 30mm 용접비드폭 용접방법

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5160822A (en) * 1991-05-14 1992-11-03 General Electric Company Method for depositing material on the tip of a gas turbine engine airfoil using linear translational welding
JP2011083822A (ja) * 2009-10-15 2011-04-28 Siemens Ag 耐熱性の超合金からなる部品を溶接する方法および装置
US8426765B2 (en) 2009-10-15 2013-04-23 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for welding workpieces of high-temperature superalloys
JP2012148289A (ja) * 2011-01-17 2012-08-09 Disco Corp レーザー加工装置
JP2015528392A (ja) * 2012-09-12 2015-09-28 シーメンス エナジー インコーポレイテッド 表面トポロジーのエネルギー移送補償を有する超合金のレーザークラッディング
WO2015065655A1 (en) * 2013-11-04 2015-05-07 Caterpillar Inc. Laser cladding with a laser scanning head
US9381594B2 (en) 2013-11-04 2016-07-05 Caterpillar Inc. Laser cladding with a laser scanning head
KR102613635B1 (ko) * 2023-05-02 2023-12-14 주영진 파이버 레이저빔 내부 위빙·외부방향 좌우위빙이 합쳐진 하이브리드 위빙형 스마트 파이버 레이저빔 용접로봇장치 및 이를 통한 30mm 용접비드폭 용접방법

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