KR20090118946A

KR20090118946A - 강판의 레이저 용접 방법 및 레이저 용접 장치

Info

Publication number: KR20090118946A
Application number: KR1020097018306A
Authority: KR
Inventors: 다로 고이데; 유지로 다츠미; 고우이치 오오노야; 아키히코 스기사카; 도시츠구 오카다; 히로유키 나카노; 아키오 이노우에; 요시아키 나카가와
Original assignee: 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤; 다다 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2007-02-15
Filing date: 2008-02-14
Publication date: 2009-11-18
Also published as: TWI483801B; WO2008099866A1; CN102615428B; CN102615428A; TW200920532A; CN101610872A; JP5422030B2; JPWO2008099866A1; JP5266068B2; KR101503543B1; JP2013027934A; CN101610872B

Abstract

피용접재 용접부의 형상 불량을 저감시켜, 충분한 접합 강도를 얻을 수 있는 강판의 레이저 용접 방법, 및 그 장치를 제공한다. 복수의 강판의 단면끼리를 맞대고, 맞댄 강판이 맞댐 부분에 레이저 빔을 조사하여 맞댐 부분을 용접하는 강판의 레이저 용접 방법으로서, 강판의 단면을 맞댐에 적합한 형상으로 형성하는 절단 공정과, 절단 공정에 의해 형성된 단면을 맞대는 맞댐 공정과, 맞댐 부분을 가열하는 제1 가열 공정과, 제1 가열 공정에 의해 가열된 상기 맞댐 부분을 레이저에 의해 용접하는 레이저 용접 공정을 구비하는 강판의 레이저 용접 방법으로 한다.

Description

강판의 레이저 용접 방법 및 레이저 용접 장치{METHOD OF LASER WELDING FOR STEEL SHEET AND LASER WELDING APPARATUS}

본 발명은, 강판의 맞댐 부분의 레이저 용접 방법 및 그 레이저 용접 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 열연 강판이나 냉연 강판 등의 강판을 처리하는 프로세스 라인(산세, 소둔, 압연, 되감기, 검사 등의 라인)에서는, 연속적으로 강판이 공급되고, 공급된 강판을 연속적으로 처리하는 연속 라인이 잘 이용된다.

이와 같은 연속적으로 처리 가능한 연속 라인에 대해, 처리하는 강판을 연속적으로 공급하기 위해서는, 이 연속 라인의 상류 공정에서, 강판과 강판을 맞댐 용접함으로써 끊임없이 강판을 연속 라인으로 공급할 필요가 있다.

이 연속 라인의 상류 공정에 배치되는 일반적인 용접 장치로서, 선행하는 강판인 용접재(이하, 선행 피용접재라고 함)의 단면과, 선행 피용접재에 대해 후행하는 강판인 용접재(이하, 후행 피용접재라고 함)의 단면을 용접하여 접속하는 용접 장치가 있다. 또한, 용접하는 피용접재가 고탄소강 및 고장력 강판일 경우에, 생산성의 향상, 품질의 안정화를 목적으로 하여 레이저광을 이용해 용접하는 레이저 용접 장치가 잘 이용되고 있다. 그렇지만, 이러한 고탄소강 및 고장력 강판의 레이저 용접에서는, 용접 후의 급냉에 의한 피용접재 내부의 마르텐사이트 생성에 수반하여, 용접 균열을 발생할 때가 많다. 그 때문에, 마르텐사이트 생성 정도를 저감하여 용접 균열을 적게 하기 위해, 피용접재의 급격한 온도 변화를 저감할 필요가 있었다.

예를 들면, 특허 문헌 1에는, 레이저 용접을 실시하는 단면을 상대시킨 강판이 맞댐 용접부를 따라 용접기의 용접 토치의 이동에 동기하여 주행하는 대차와, 이 대차에 회전 가능하게 배치함과 더불어, 대차의 주행에 따라 용접부에 하방으로부터 뒷받침되도록 구성한 로터리식 뒷받침 부재와, 대차의 주행에 따라 용접 토치에 선행하여 맞댐부 및 그 근방 부분을 예열하는 코일을 구비하는 판계(板繼) 용접 장치가 기재되어 있다.

특허 문헌 2에는, 레이저 빔이 통과한 후에 소정의 온도로 가열함으로써, 용접 금속의 경화를 방지해, 성형성이 양호한 용접부를 형성하는 고장력 강판의 레이저 용접 방법이 개시되어 있다.

[특허 문헌 1：일본국 특허 공개 평6-312285호 공보]

[특허 문헌 2：일본국 특허 공개 2004-209497호 공보]

[발명이 해결하려고 하는 과제]

그렇지만, 특허 문헌 1에 기재된 판계 용접 장치에서는, 이하와 같은 문제점이 있었다. 즉, 강판이 연속 처리되는 연속 라인에 사용되는 레이저 용접 장치는, 선행 피용접재의 단과 후행 피용접재의 단을 고정밀하게 용접하기 위해, 전처리로서 선행 피용접재의 단과 후행 피용접재의 단을 판계 용접 장치에 내장된 절단 장치로 절단한다. 이때, 맞댐부를 형성하는 단부는 평평한 면이 아니고 미소한 형상의 흐트러짐이 생길 수 있음과 더불어, 버(burr)가 발생할 경우가 있다. 이러한 단부의 형상이 흐트러지거나 버가 발생한 상태에서 유도 가열 및 레이저 용접을 실시하면 판단이 맞댐갭의 변화에 의해 단차 용접 또는 핀홀 용접 등의 용접부의 형상 불량이 생기는 문제점이 있었다.

또, 특허 문헌 1에 기재된 판계 용접 장치에서는, 특히 선행 피용접재의 판두께와 후행 피용접재의 판두께가 다를 경우, 용접부에서 모재와의 사이에 단차가 생긴다. 그 때문에, 이 단차가 생긴 상태에서 피용접재가 후공정인 연속 라인에 공급되고 반복 굽힘을 받을 경우, 용접부에 국소적인 굽힘 응력이 작용하여 이 용접부에서 파단될 문제가 있었다.

또한, 특허 문헌 1에 기재된 판계 용접 장치에서는, 피용접재의 판두께 방향으로 자속을 발생시키므로, 피용접재의 단면간의 접촉 상황에 따라 관통 자속량이 변화하여, 안정된 균일한 가열이 어렵다는 문제가 있다.

그런데, 연속 라인에 강판이 공급되기 전에는, 강판 표면의 스케일 가루 등의 이물질을 제거하기 위해 강판 표면에 스프레이수를 공급하는 것이 일반적으로 행해지고 있다. 혹은, 강판 표면의 스케일 가루 등의 이물질이 롤에 부착하지 않도록, 롤 표면에 스프레이수를 내뿜으면서 통판(通板)할 경우도 있다. 또, 스프레이수를 공급하지 않을 경우에도, 강판이 수냉각 공정 등을 거칠 경우에는, 강판에 냉각수가 잔존하고 있을 때가 있다. 따라서, 상기한 강판의 용접을 실시할 때는, 강판 단부의 맞댐 부분이 세정수나 냉각수에 의해 젖어 있을 경우가 많다. 수분이 잔존한 맞댐부에 레이저를 조사함으로써 용접을 실시하면, 수증기가 발생한다. 이 수증기는, 용융 금속을 날리고 용접부의 표면이 크게 오목된 결함을 형성시키거나 용접 금속 중에 잔존하여 블로우홀 결함을 형성시킨다. 이러한 결함을 포함한 용접부는, 접합 강도의 저하를 초래한다. 그 결과, 연속 라인의 도중에서 용접부로부터 강판이 파단해, 제조 라인을 멈추고 복구시키는 것이 필요하게 된다. 이는 제조 효율상 회피해야 할 문제이다.

한편, 레이저 용접을 이용하기 위해서 물에 의한 세정을 하지 않을 경우에는 스케일 가루 등이 강판에 남아, 이것이 후처리에 의해 강판 표면에 생기는 상처 등의 원인이 될 경우가 있다.

특허 문헌 2 등에 기재된 발명을 비롯하는 종래 기술에서는, 레이저 용접의 강판으로의 적용은 되어 있지만 상기 문제에 대해 이를 해결하는 것은 없고, 여전히 해결 요망은 높았다.

본 발명은, 상기 과제에 감안하여 이루어지게 된 것으로서, 피용접재 용접부의 형상 불량을 저감시켜, 충분한 접합 강도를 얻을 수 있는 강판의 레이저 용접 방법, 및 그 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

이하 본 발명에 대해 설명한다.

청구 범위 제1항에 기재된 발명은, 복수 강판의 단면끼리를 맞대고 맞댄 강판이 맞댐 부분에 레이저 빔을 조사하고 맞댐 부분을 용접하는 강판의 레이저 용접 방법으로서, 강판의 단면을 맞댐에 적합한 형상으로 형성하는 절단 공정과, 절단 공정에 의해 형성된 상기 단면을 맞대는 맞댐 공정과, 맞댐 부분을 가열하는 제1 가열 공정과, 제1 가열 공정에 의해 가열된 맞댐 부분을 레이저에 의해 용접하는 레이저 용접 공정을 구비하는 강판의 레이저 용접 방법을 제공함으로써 상기 과제를 해결한다.

청구 범위 제2항에 기재된 발명은, 청구 범위 제1항에 기재된 강판의 레이저 용접 방법에서, 제1 가열 공정은, 강판의 표면에 평행하게 관통하는 자속을 발생시키는 코일에 의해 가열하는 것을 특징으로 한다.

청구 범위 제3항에 기재된 발명은, 청구 범위 제1항에 기재된 강판의 레이저 용접 방법에서, 맞댐 공정과 제1 가열 공정 사이에 또한, 맞댐 부분을 판두께의 상하 방향으로부터 가압함으로써 맞댐 부분의 강판 표리면을 정형하는 정형 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구 범위 제4항에 기재된 발명은, 청구 범위 제1항에 기재된 강판의 레이저 용접 방법에서, 레이저 용접 공정에서 용접된 강판의 용접부를 가열하는 제2 가열 공정과, 제2 가열 공정에 의해 가열된 용접부를 판두께의 상하 방향으로부터 가압함으로써 용접부를 정형하는 가압 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구 범위 제5항에 기재된 발명은, 청구 범위 제4항에 기재된 강판의 레이저 용접 방법에서, 제2 가열 공정은, 강판의 표면에 평행하게 관통하는 자속을 발생시키는 코일에 의해 가열하는 것을 특징으로 한다.

청구 범위 제6항에 기재된 발명은, 청구 범위 제4항에 기재된 강판의 레이저 용접 방법에서의 제2 가열 공정에 의한 가열은 레이저 용접 공정과 동시에 실시하는 것을 특징으로 한다.

청구 범위 제7항에 기재된 발명은, 청구 범위 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 강판의 레이저 용접 방법에서의 제1 가열 공정에서, 맞댐 부분의 가열에 의해 그 맞댐 부분의 강판 표리면의 온도가 모두 200℃ 이상으로 도달하는 것을 특징으로 한다.

청구 범위 제8항에 기재된 발명은, 복수의 강판의 단면끼리를 맞대고, 맞댐 강판이 맞댐 부분에 레이저 빔을 조사하여 맞댐 부분을 용접하는 강판의 레이저 용접 장치이고, 강판의 단면을 맞댐에 적합하는 형상으로 형성하는 절단 수단과, 맞댐 부분을 가열하는 제1 가열 수단과, 제1 가열 수단에 의해 가열된 맞댐 부분을 레이저에 의해 용접하는 레이저 용접 수단을 구비하는 강판의 레이저 용접 장치를 제공함으로써 상기 과제를 해결한다.

청구 범위 제9항에 기재된 발명은, 청구 범위 제8항에 기재된 강판의 레이저 용접 장치에서, 제1 가열 수단은, 강판의 표면에 평행하게 관통하는 자속을 발생시키는 코일인 것을 특징으로 한다.

청구 범위 제10항에 기재된 발명은, 청구 범위 제8항에 기재된 강판의 레이저 용접 장치에서의 레이저 용접 수단에 의해 맞댐 부분을 용접하기 전에 그 맞댐 부분을 판두께의 상하 방향으로부터 가압함으로써 맞댐 부분의 강판 표리면을 정형하는 정형 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구 범위 제11항에 기재된 발명은, 청구 범위 제8항에 기재된 강판의 레이저 용접 장치에서의 레이저 용접 수단에 의해 용접된 강판의 용접부를 가열하는 제2 가열 수단과, 그 제2 가열 수단에 의해 가열된 용접부를 판두께의 상하 방향으로부터 가압함으로써, 용접부를 정형하는 가압 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구 범위 제12항에 기재된 발명은, 청구 범위 제11항에 기재된 강판의 레이저 용접 장치에서, 제2 가열 수단은, 강판의 표면에 평행하게 관통하는 자속을 발생시키는 코일인 것을 특징으로 한다.

청구 범위 제13항에 기재된 발명은, 청구 범위 제11항에 기재된 강판의 레이저 용접 장치에서의 정형 수단, 제1 가열 수단, 레이저 용접 수단, 제2 가열 수단 및 가압 수단을 가지는 용접 캐리지를 주행 가능하게 설치한 것을 특징으로 한다.

청구 범위 제14항에 기재된 발명은, 청구 범위 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 강판의 레이저 용접 장치에서의 레이저 용접 수단은, 병렬로 배치된 복수의 파이버 형상 또는 디스크 형상의 결정체로 구성되는 레이저 빔 발진기와 그 발진기로부터 방출되는 레이저광을 전송하는 광파이버를 구비하는 것을 특징으로 한다.

[발명의 효과]

본 발명의 레이저 용접 장치 및 레이저 용접 방법에 의하면, 피용접재 용접부의 형상 불량을 저감시켜, 또한 피용접재의 용접 균열을 저감시킬 수 있다. 그리고, 연속 프로세스 중에 용접부의 파단을 방지할 수 있고, 이에 의한 생산 라인의 가동 정지를 방지해, 생산성을 향상시키는 것도 가능해진다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 레이저 용접 장치의 사시도이다.

도 2는 제1 실시 형태에 관한 레이저 용접 장치의 용접 캐리지의 단면을 나타낸 단면도이다.

도 3은 피용접재를 절단하는 길로틴시어의 설명도이다.

도 4는 예열 처리용 유도 가열 헤드 및 후 열처리용 유도 가열 헤드의 가열 작용에 대해 설명하는 설명도이다.

도 5는 길로틴시어에 의해 절단된 피용접재를 맞댐 상태를 나타내는 판두께 방향으로부터 본 단면을 나타내는 설명도이다.

도 6은 길로틴시어로 절단한 후의 피용접재를 맞댐 상태를 나타내는 평면도이다.

도 7은 정형롤로 가압된 피용접재의 단면도이다.

도 8은 필러 와이어를 사용하지 않고 피용접재를 용접한 경우에서의 용접부의 단면도이다.

도 9는 필러 와이어를 사용해 피용접재를 용접했을 경우의 용접부의 단면도이다.

도 10은 가공롤로 가압된 피용접재의 단면도이다.

도 11은 피용접재의 두께가 다를 경우에서, 가공롤로 가압된 피용접재의 단면도이다.

도 12는 제3 실시 형태에 관한 레이저 용접 장치의 사시도이다.

도 13은 실시예에서의 용접부 단면을 나타내는 도이다.

도 14는 실시예에서의 용접부 단면을 나타내는 도이다.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

1, 1a, 1b 레이저 용접 장치

2 클램프(유지 수단)

3 용접 캐리지

4 탄산 가스 레이저 발진기

4b YAG계 레이저 발진기

5 길로틴시어

6 정형롤(정형 수단)

7 예열 처리용 유도 가열 헤드(제1 가열 수단)

8 백롤

9 가공 헤드(레이저 용접 수단)

10 후 열처리용 유도 가열 헤드(제2 가열 수단)

11 가압롤(가압 수단)

100a, 100b 피용접재

이하에 본 발명을 실시하기 위한 최선 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

〈제1 실시 형태〉

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 레이저 용접 장치의 사시도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 제1 실시 형태에 관한 레이저 용접 장치(1)는, 판 형상의 피용접재를 유지하는 클램프(2)와, 도 1의 Y방향으로 이동하면서 X방향으로 반송되는 피용접재를 용접하는 용접 캐리지(3)와, 탄산 가스 레이저 발진기(4)를 구비한다.

도 2는, 제1 실시 형태에 관한 레이저 용접 장치(1)의 용접 캐리지(3)의 단면을 나타낸 단면도이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 용접 캐리지(3)는, 반송되는 피용접재의 양단을 절단하는 수단인 길로틴시어(guillotine shear; 5a, 5b)와, 클램프(2)에 의해 유지된 피용접재 중 맞댐 부분을 판두께의 상하 방향으로부터 가압함으로써 정형하는 수단인 정형롤(6a, 6b)과, 정형롤(6a, 6b)에 의해 정형된 피용접재를 유도 가열하는 제1 가열 수단인 예열 처리용 유도 가열 헤드(7)와, 예열 처리용 유도 가열 헤드(7)에 의해 가열된 피용접재에 레이저광을 조사함으로써 이 피용접재를 용접하는 수단인 가공 헤드(9)와, 가공 헤드(9)의 직하에 배치되고, 용접 중의 선행 피용접재 및 후행 피용접재의 단면을 하면으로부터 뒤받침 함과 더불어, 용접 중의 피용접재의 하면으로부터 누설하는 레이저광이 외부로 조사되는 것을 방지하는 백롤(8)과, 가공 헤드(9)에 용접된 피용접재를 유도 가열하는 제2 가열 수단인 후 열처리용 유도 가열 해드(10)와, 가공 헤드(9)에 의해 용접된 용접부를 판두께의 상하 방향으로부터 사이에 끼움으로써 정형하는 가압 수단인 가압롤(11a, 11b)을 구비한다.

용접 캐리지(3)는, 피용접재를 상하로부터 사이에 끼우도록 설치되고, 서보 모터에 의해 회전 속도가 제어된 볼 나사(도시하지 않음)를 통해, 화살표 Y의 정방향, 또는 화살표 Y의 역방향으로 이동한다. 또, 길로틴시어(5a, 5b), 정형롤(6a, 6b), 예열 처리용 유도 가열 헤드(7), 백롤(8), 가공 헤드(9), 후 열처리용 유도 가열 헤드(10) 및 가압롤(11a, 11b)은 소정의 간격을 두고 Y방향으로 직선상으로 배치되어 있다.

도 3은, 피용접재를 절단하는 길로틴시어(5a, 5b)의 설명도이다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 클램프(2)는, 선행 피용접재(100a)를 클램프하는 전방 클램프(2F)와 후행 피용접재(100b)를 클램프하는 후방 클램프(2R)를 구비한다. 전방 클램프(2F)는, 전방 클램프 하부(2Fa), 전방 클램프 상부(2Fb) 및 전방 클램프 상부(2Fb)를 상하 방향으로 구동시키는 전방 클램프 실린더(2Fc)를 구비한다. 마찬가지로 후방 클램프(2R)는, 후방 클램프 하부(2Ra), 후방 클램프 상부(2Rb) 및 후방 클램프 상부(2Rb)를 상하 방향으로 구동시키는 후방 클램프 실린더(2Rc)를 구비한다.

또, 도 3에 나타낸 바와 같이, 길로틴시어(5)는, 하부 시어 칼날(5a), 상부 시어 칼날(5b) 및 상부 시어 칼날(5b)을 상하 방향으로 구동시키는 실린더(5c)를 구비한다. 그리고, 기로틴시어(5)는, 용접 캐리지(3)의 이동에 따라, 전방 클램프(2F)와 후방 클램프(2R) 사이에 진입하거나, 또는 후퇴한다.

도 4는, 예열 처리용 유도 가열 헤드(7) 및 후 열처리용 유도 가열 헤드(10)의 가열 작용에 대해 설명하는 설명도이다. 후 열처리용 유도 가열 헤드(10)는 예열 처리용 유도 가열 헤드(7)와 같은 구성을 가지므로, 여기에서는 예열 처리용 유 도 가열 헤드(7)에 대해서만 설명한다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 예열 처리용 유도 가열 헤드(7)는, 철심(7a)과 이 철심(7a)으로 감긴 코일(7b)을 구비한다. 그리고, 전원(도시하지 않음)으로부터 이 코일(7b)에 전류를 통전해 자속(교번 자속)을 발생시켜, 이 자속을 피용접재(100a, 100b)에 관통시킴으로써 피용접재(100a, 100b)에 와전류를 유기시켜, 이 와전류에 의해 줄열을 발생시켜 피용접재(100a, 100b)를 가열한다.

여기에서, 예열 처리용 유도 가열 헤드(7)의 철심(7a), 코일(7b)에 의해 발생한 자속은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 피용접재(100a, 100b)의 판두께 방향에 대해 직각 방향, 즉, 피용접재(100a, 100b)의 표면에 평행하게 관통한다. 따라서, 피용접재(100a, 100b)의 맞댄 단면의 판폭 방향에서의 접촉·비접촉 상태, 즉 피용접재의 대향한 단면간의 틈새의 유무에 상관없이, 피용접재(100a, 100b)를 관통하는 자속량은 판폭 방향으로 동일한 정도가 된다. 이에 의해, 예열 처리용 유도 가열 헤드(7) 및 후 열처리용 유도 가열 헤드(10)는, 피용접재(100a, 100b)가 맞댐부(용접부)를 균일하게 가열 온도 상승하므로, 각각 예열, 후열을 균일하게 실시할 수 있다. 또한, 도 4에서는, 예열 처리용 유도 가열 헤드(7)를 피용접재의 하방으로 설치한 경우를 나타냈지만, 이에 한정되는 것이 아니고, 피용접재의 상방으로 설치할 수도 있다.

예열 처리용 유도 가열 헤드(7)에 의한 가열의 정도는 상류 공정에서의 물 세정의 정도, 피용접재의 판두께, 예열처리용 유도 가열 헤드(7)의 피용접재와의 위치 관계 등에 의해, 적절한 도달 온도 및 유지 시간이 채용된다. 따라서 특별히 한정되는 것은 아니다. 그 중에서도, 확실히 수분을 제거할 수 있음과 더불어, 제조 효율 및 에너지 효율의 관점으로부터, 맞댐 부분에서의 피용접재의 표리면의 온도가 모두 200℃ 이상으로 함과 더불어, 이가 1초간 이상 유지되는 가열이 바람직하다. 이에 의해 필요 이상의 에너지를 소비하지 않고, 또한 제조 효율을 적절히 유지하는 것이 가능해진다.

또, 도 2에 나타낸 바와 같이, 백롤(8)은, 가공 헤드(9)의 직하에 배치되어 있다. 백롤(8)은, 용접 중의 피용접재(100a, 100b)의 단면을 하면으로부터 뒤받침하고 피용접재(100a, 100b)가 맞댐 정밀도의 향상을 도모하고, 또 용접 중의 피용접재(100a, 100b)의 하면으로부터 누설되는 레이저 빔이 외부로 조사하는 것을 방지한다.

정형롤(6)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 하부 정형롤(6a)과, 상부 정형롤(6b)과, 상부 정형롤(6b)을 상하 방향으로 구동하는 실린더(6c)(도시하지 않음)를 구비한다. 하부 정형롤(6a) 및 상부 정형롤(6b)은 상하로, 또 Y방향을 향해 직선상으로 배치되어 있고, 실린더(6c)에 의해 하부 정형롤(6a)과 상부 정형롤(6b)의 상하 간격을 조정할 수 있다. 또, 하부 정형롤(6a) 및 상부 정형롤(6b)은 각각 지지축(도시하지 않음)을 중심으로 회전하는 구조를 가진다.

가압롤(11)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 하부 가압롤(11a)과, 상부 가압롤(11b)과, 상부 가압롤(11b)을 상하 방향으로 구동하는 실린더(11c)(도시하지 않음)를 구비한다. 하부 가압롤(11a) 및 상부 가압롤(11b)은, 상하로, 또 Y방향을 향해 직선상으로 배치되어 있고, 하부 가압롤(11a)과 상부 가압롤(11b)의 상하 간격 은, 실린더(11c)에 의해 조정시킨다. 또, 하부 가압롤(11a) 및 상부 가압롤(11b)은, 각각 지지축(도시하지 않음)을 중심으로 회전하는 구조를 가진다.

다음에, 제1 실시 형태에 관한 레이저 용접 장치(1)의 작용에 대해, 도 1 및 도 2를 참조해 설명한다.

우선, 선행 피용접재(100a)가, 도 1의 화살표 X로 나타내는 방향을 향해 레이저 용접 장치(1)의 용접 캐리지(3) 내로 반송된다. 그 후, 반송된 선행 피용접재(100a)의 끝단과 소정의 간격을 두고 후행 피용접재(100b)가, 레이저 용접 장치(1)의 용접 캐리지(3) 내로 반송된다.

그리고, 용접 캐리지(3) 내에 반송된 선행 피용접재(100a)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 선행 피용접재(100a)의 끝단이 길로틴시어(5) 내로 이끌리고 도 3에 나타내는 위치에서 정지한다. 또, 용접 캐리지(3) 내로 반송된 후행 피용접재(100b)도 마찬가지로 후행 피용접재(100b)의 선단이 같은 길로틴시어(5) 내로 이끌리고 도 3에 나타내는 위치에서 정지한다.

그 후, 클램프(2F, 2R)가 선행 피용접재(100a) 및 후행 피용접재(100b)를 고정한다. 구체적으로는, 전방 클램프 상부(2Fb)가 전방 클램프 실린더(2Fc)의 동력에 의해 하강하고, 전방 클램프 하부(2Fa) 사이에서, 선행 피용접재(100a)를 사이에 끼워둠으로써 고정한다. 마찬가지로 후방 클램프 상부(2Rb)가 후방 클램프 실린더(2Rc)의 동력에 의해 하강하고, 후방 클램프 하부(2Ra)와의 사이에서, 후행 피용접재(100b)를 사이에 끼워 둠으로써 고정한다.

그리고, 용접 캐리지(3)에 내장된 길로틴시어(5)의 상부 시어 칼날(5b)이 실 린더(5c)의 동력에 의해 하강하고, 하부 시어 칼날(5a)과의 사이에 끼워둠으로써, 선행 피용접재(100a) 및 후행 피용접재(100b)가 대향하는 단부를 동시에 절단한다(절단 공정). 이에 의해, 선행 피용접재(100a)의 단면과 후행 피용접재(100b)의 단면을 거의 평행하게 할 수 있어 용접을 용이하게 할 수 있다.

다음에, 레이저 용접 장치(1)의 길로틴시어(5)는, 상부 시어 칼날(5b)을 상승시킨다. 그리고, 후행 피용접재(100b)를 구속하는 후방 클램프(2R)를 상부 시어 칼날(5b)의 날폭W 만큼 선행 피용접재(100a)를 구속하는 전방 클램프(2F)측으로 이동시킨다. 이로 인해, 선행 피용접재(100a)의 끝단과 후행 피용접재(100b)의 선단이 맞댄다(맞댐 공정).

도 5는, 길로틴시어(5)에 의해 절단된 선행 피용접재(100a) 및 후행 피용접재(100b)의 판두께 방향으로부터 본 단면을 나타내는 단면도이고, 도 6은, 길로틴시어(5)로 절단한 후의 피용접재(100a, 100b)를 맞댄 상태를 나타낸 평면도이다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 길로틴시어(5)로 절단한 후, 선행 피용접재(100a) 및 후행 피용접재(100b)의 단면을 맞대면, 미소한 형상의 흐트러짐이 생기거나 버가 발생할 경우가 있다. 또한 도 6에 나타낸 바와 같이, 피용접재(100a, 100b)의 맞댐부에 부분적으로 갭이 생길 경우가 있다.

이와 같은 맞댄 상태에서 선행 피용접재(100a)와 후행 피용접재(100b)를 용접했을 경우, 판단의 맞댐갭의 변화에 의해 단차 용접 또는 핀홀 용접이 생길 때가 있다.

그래서, 정형롤(6a, 6b)이, 길로틴시어(5)로 절단한 후 맞댐부를 가압(정형 공정)함으로써, 절단에 의해 발생하는 버나 절단 형상의 흐트러짐 등의 맞댐부에서의 형상 불량을 교정할 수 있다.

구체적으로는, 우선, 레이저 용접 장치(1)는, 도 2에 나타낸 화살표 Y로 나타내는 방향으로 용접 캐리지(3)를 이동시킨다. 그 때, 상부 정형롤(6b)은, 미리 설정된 상부 정형롤(6b)과 하부 정형롤(6a)의 간격이 되도록, 실린더(6c)의 동력에 의해 하강된다. 그리고, 용접 캐리지(3)의 Y방향으로의 이동과 더불어, 도 7에 나타낸 바와 같이, 상부 정형롤(6b)은 선행 피용접재(100a)와 후행 피용접재(100b)의 맞댐부에 올라앉아 회전하면서 미리 설정된 하중에서 선행 피용접재(100a) 및 후행 피용접재(100b)가 맞댐부를 가압한다. 이에 의해, 절단에 의해 생기는 피용접재(100a, 100b)의 맞댐부의 형상 불량을 교정할 수 있다.

다음에, 레이저 용접 장치(1)는, 또한 도 2에 나타낸 화살표 Y로 나타내는 방향으로 용접 캐리지(3)를 이동시킨다.

용접 캐리지(3)의 이동에 수반하여, 피용접재(100a, 100b)의 맞댐부는, 정형롤(6a, 6b)과 소정 간격을 두고 배치되어 있는 예열 처리용 유도 가열 헤드(7)의 상부를 통과한다. 그 때, 피용접재(100a, 100b)의 맞댐부는, 예열 처리용 유도 가열 헤드(7)에 의해 레이저 용접의 예열에 필요한 온도가 되도록 유도 가열된다(제1 가열 공정). 구체적으로는, 전원(도시하지 않음)으로부터 예열 처리용 유도 가열 헤드(7)의 코일(7b)에 전류를 통전하여 자속(교번 자속)을 발생시켜, 이 자속을 피용접재(100a, 100b)의 표면 방향과 평행하게 되도록 피용접재(100a, 100b) 내를 관통시킨다. 이에 의해 피용접재(100a, 100b)에 와전류를 유기시켜, 이 와전류에 의 해 줄열을 발생시켜 유도 가열한다.

이와 같이, 예열 처리용 유도 가열 헤드(7)는, 피용접재(100a, 100b)의 판두께 방향에 대해 직각 방향, 즉, 피용접재(100a, 100b)의 표면에 평행하게 자속을 관통시킴으로써, 피용접재(100a, 100b)를 유도 가열하므로, 피용접재(100a, 100b)의 용접부를 균일하게 가열 온도 상승할 수 있다. 이에 의해, 피용접재(100a, 100b)의 용접부의 수분을 증발시켜, 용접 결손의 발생을 방지할 수 있다.

또, 예열 처리용 유도 가열 헤드(7)에 의한 가열에 의해, 용접부의 냉각 속도가 작게 되고, 마르텐사이트의 출현이 억제되는 효과나, 가열에 의한 마르텐사이트의 템퍼링 효과 등이 얻어진다. 또한, 정형롤(6a, 6b)에 의해 정형된 후에 피용접재(100a, 100b)를 유도 가열하므로, 열팽창에 의해 맞댐갭을 최적화할 수 있다. 또, 후술하는 가공 헤드(9)의 레이저 파워의 저감이나 용접 속도의 증가 효과를 얻을 수도 있다. 예열 처리용 유도 가열 헤드(7)에 의한 예열의 정도는, 상류 공정에서의 물 세정의 정도, 피용접재(100a, 100b)의 두께, 예열 처리용 유도 가열 헤드(7)의 피용접재(100a, 100b)와의 위치 관계 등에 의해, 적절한 도달 온도, 및 유지 시간이 채용된다. 따라서 특별히 한정되는 것은 아니다. 그 중에서도, 확실히 수분을 제거할 수 있음과 더불어, 제조 효율 및 에너지 효율의 관점으로부터, 맞댐 부분에서의 피용접재의 표리면의 온도가 모두 200℃ 이상으로 됨과 더불어, 이가 1초간 이상 유지되는 가열이 바람직하다. 이에 의해 필요 이상의 에너지를 소비하지 않고, 제조 효율을 적절히 유지할 수 있다.

다음으로, 레이저 용접 장치(1)는, 또한 도 2에 나타낸 화살표 Y로 나타내는 방향으로 용접 캐리지(3)를 이동시킨다.

용접 캐리지(3)의 이동에 따라, 피용접재(100a, 100b)의 맞댐부는, 백롤(8)의 상부를 통과한다. 이 때, 피용접재(100a, 100b)는, 가공 헤드(9) 및 백롤(8)에 의해, 레이저 용접된다(레이저 용접 공정). 구체적으로는, 탄산 가스 레이저 발진기(4)로부터의 공기 전파된 레이저 광이 가공 헤드(9)로부터 피용접재(100a, 100b)의 맞댐부로 조사되고, 이에 의해, 선행 피용접재(100a)와 후행 피용접재(100b)가 용접된다. 레이저의 출력, 초점 직경, 초점 위치, 용접 속도 등의 조건은, 강판의 종류 및 판두께, 맞댐에서의 강판끼리의 간극의 크기, 강판과 가공 헤드의 거리 등에 의해 적절히 선택된다.

또한, 레이저 용접 장치(1)는, 도 2에 나타낸 화살표 Y로 나타내는 방향으로 용접 캐리지(3)를 이동시킨다.

용접 캐리지(3)의 이동에 수반하여, 피용접재(100a, 100b)의 맞댐부(용접부)는, 후 열처리용 유도 가열 헤드(10)의 상부를 통과한다. 그 때, 피용접재(100a, 100b)의 맞댐부(용접부)는, 후 열처리용 유도 가열 헤드(10)에 의해 소정 온도에 유도 가열된다(제2 가열 공정). 예를 들면, 400℃ 이상 900℃ 이하의 온도로 가열한다. 이에 의해, 용접 후의 급냉이 억제되기 때문에, 급냉에 수반하는 용접부의 과잉인 경화가 억제되고, 통판시의 파단이 방지된다. 가열 온도는, 550℃ 정도 이상 800℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 전원(도시하지 않음)으로부터 후 열처리용 유도 가열 헤드(10)의 코일(10a)에 전류를 통전하여 자속(교번 자속)을 발생시켜, 이 자속을 피용접재(100a, 100b)에 자속이 표면 방향과 평행하게 되도록 관통시킴으로써 피용접재(100a, 100b)에 와전류를 유기시켜, 이 와전류에 의해 줄열을 발생시켜 유도 가열한다.

다음으로, 레이저 용접 장치(1)는, 또한, 도 2에 나타낸 화살표 Y로 나타내는 방향으로 용접 캐리지(3)를 이동시킨다. 그 때, 상부 가압롤(11b)은, 미리 설정된 상부 가압롤(11b)과 하부 가압롤(11a)의 간격이 되도록, 실린더(11c)의 동력에 의해 하강된다. 그리고, 용접 캐리지(3)의 이동과 더불어, 상부 가압롤(11b)은 피용접재(100a, 100b)의 용접 부분에 올라앉아 회전하면서 미리 설정된 하중에서 피용접재(100a, 100b)의 용접 부분을 가압한다(가압 공정). 이에 의해, 피용접재(100a, 100b)의 표리면을 매끄럽게 마무리하고, 선행 피용접재(100a)와 후행 피용접재(100b)의 판두께가 같을 경우는, 용접부의 판두께를 선행 피용접재(100a)와 후행 피용접재(100b)의 판두께와 거의 같도록 할 수 있다.

또, 선행 피용접재(100a)와 후행 피용접재(100b)의 판두께가 다를 경우에도, 상부 가압롤(11b)과 하부 가압롤(11a)의 가압에 의해 용접부의 표면 형상을 매끄럽게 할 수 있다.

이상으로, 제1 실시 형태에 관한 레이저 용접 장치(1)에 의하면, 피용접재(100a, 100b)가 맞댐부의 형상 불량을 교정하고, 용접시의 핀홀 등의 용접 결손을 방지해, 용접 균열을 더 방지할 수 있다.

또한, 정형롤(6a, 6b), 예열 처리용 유도 가열 헤드(7), 가공 헤드(9), 백롤(8), 후 열처리용 유도 가열 헤드(10), 가압롤(11a, 11b)은 용접 진행 방향을 향해 소정의 간격으로 배치되어 있다. 이 때문에, 예열 처리용 유도 가열 헤드(7)에 의한 예열처리 및/또는 후 열처리용 유도 가열 헤드(10)에 의한 후 열처리가 필요하지 않은 강종의 피용접재(100a, 100b)를 용접할 경우는, 이들 예열 처리 및/또는 후 열처리를 생략하도록 제어할 수도 있다.

〈제2 실시 형태〉

제1 실시 형태에 관한 레이저 용접 장치(1)에서는, 예열 처리용 유도 가열 헤드(7)에 의해 가열된 피용접재(100a, 100b)에 레이저광을 조사함으로써 이 피용접재(100a, 100b)를 용접하는 가공 헤드(9)를 구비하는 구성으로 했다.

제2 실시 형태에 관한 레이저 용접 장치(1a)에서는, 가공 헤드(9) 대신해 필러 와이어를 주입하는 기능을 가지는 가공 헤드(9a)를 구비하는 구성으로 한다.

여기에서, 필러 와이어란, 금속의 용가재(溶加材)이고, 특히 피용접재(100a, 100b)가 고탄소강, 고Si강 등의 난용접재일 경우 등에 잘 이용된다. 가공 헤드(9a)에 의해 용접부에 필러 와이어를 주입하면서 레이저 용접했을 경우, 용접 금속을 희석하는 효과가 있고 용접 품질을 향상시킬 수 있다. 또, 길로틴시어(5)의 경년 열화에 의해 기계 정밀도가 저하하고, 피용접재(100a, 100b)가 맞댐부의 형상에 흐트러짐이 생겼을 경우에도, 이 용접부에 필러 와이어를 주입하면서 레이저 용접함으로써, 이 피용접재(100a, 100b)가 맞댐부에서의 형상 흐트러짐을 흡수할 수 있다.

도 8은, 필러 와이어를 사용하지 않고 용접했을 경우에서의 용접부의 단면도이고, 도 9는 필러 와이어를 사용해 용접했을 경우의 용접부의 단면도이다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 필러 와이어 없이 피용접재(100a, 100b)를 용접했 을 경우에는 용접부는 피용접재(100a, 100b)의 원래 두께에 대해 약간 얇아진다. 한편, 도 9에 나타낸 바와 같이, 필러 와이어를 이용해 용접했을 경우, 용접부는 피용접재(100a, 100b)의 원래 두께에 대해 두꺼워진다. 이러한 피용접재(100a, 100b)의 용접부 이음새 형상의 변화는 압연 라인에서 압연했을 때의 강판의 파단 원인이 된다.

그러나, 이 제2 실시 형태에 관한 레이저 용접 장치에서는, 용접부를 상부 가압롤(11b) 및 하부 가압롤(11a)에 의해 미리 설정된 하중으로 가압함으로써, 도 10에 나타낸 바와 같이, 용접부의 표리면을 매끄럽게 마무리할 수 있다.

그 때문에, 용접부의 피용접재(100a, 100b)의 용접부 이음새 형상이 급변하지 않고 압연 라인에서도 강판의 파단을 방지할 수 있다.

또, 선행 피용접재(100a)의 판두께와 후행 피용접재(100b)의 판두께가 다를 경우에도, 도 11에 나타낸 바와 같이, 용접부 형상을 매끄럽게 할 수 있기 때문에, 압연 라인에서 강판의 파단을 방지할 수 있다.

〈제3 실시 형태〉

도 12는, 제3 실시 형태에 관한 레이저 용접 장치의 사시도이다.

제1 실시 형태에 관한 레이저 용접 장치(1)에서는, 탄산 가스 레이저 발진기(4)와, 이 탄산 가스 레이저 발진기(4)로부터 공중 전파된 레이저광을 피용접재(100a, 100b)의 맞댐부에 조사하는 가공 헤드(9)를 구비하는 구성으로 했다.

제3 실시 형태에 관한 레이저 용접 장치(1b)에서는, 탄산 가스 레이저 발진기(4) 대신에 YAG계 레이저 발진기, 또는 복수의 파이버 형상 결정체를 병렬로 배 치한 파이버 형상 레이저 발진기 혹은 디스크 형상 레이저 발진기 등의 발진기(4b)를 구비하여 이 발진기(4b)로부터 발광되고 광 파이버(12)에서 전송된 레이저광을 피용접재(100a, 100b)의 맞댐부에 조사하는 가공 헤드(9b)를 구비하는 구성으로 한다.

또한, 파이버 형상 레이저 발진기란, 더블 클래드 파이버의 코어 파이버에 Yb(이테르븀)를 첨가해, 이 더블 클래드층으로 도입된 LD(레이저 다이오드) 여기광이 전송함으로써, 코어 파이버가 여기·증폭함으로써 레이저 빔을 꺼내는 모듈을 병렬로 접속하여 출력을 증가하도록 구성된 공지의 발진기이다.

이와 같이, 본 발명에 관한 레이저 용접 장치는, 모든 레이저 발진기에 적용 가능하고, 마찬가지로 피용접재(100a, 100b)의 용접부의 형상 불량 및 용접 균열을 저감시킬 수 있다.

<실시예>

다음에 실시예에 의해 더 자세히 설명한다. 다만, 본 발명은 본 실시예로 한정되는 것은 아니다.

실시예에서는, 표리면에 수분이 잔존하고, 단부를 맞댐 형상으로 절단 성형한 강판을 이용해 이 강판을 맞대고 그 맞댐부를 소정 온도로 가열한 후, 맞댐부를 레이저로 용접하는 본 발명 방법을 실시했을 경우(본 발명예)와, 맞댐부를 가열하지 않고 레이저로 용접을 실시한 경우(비교예)에서, 접합 강도의 비교를 실시했다. 또한, 본 발명예와 비교예 2는, 수분 잔존량이 큰 강판을 이용했을 경우이고, 비교예 1은, 수분 잔존량이 작은 강판을 이용했을 경우이다.

〈조건〉

이하에 조건을 나타낸다.

·레이저의 종류：탄산 가스 레이저, 파이버 레이저

·레이저의 출력：10kW

·강판이 맞댐 간극：0.0㎜

·강판의 판두께：2.2㎜, 4.0㎜

·용접 속도：8.Om/분 (판두께 2.2㎜시), 6.Om/분 (판두께 4.O㎜시)

·맞댐부의 가열：유도 가열에서 표리면의 온도를 200℃ 이상으로, 200℃ 이상의 유지 시간 1.0초 이상

<평가 방법〉

곡율 반경 60㎜의 반복 굽힘 시험을 실시해, 파단까지의 회수를 비교함으로써 접합 강도를 평가했다. 최대 반복수를 20회로 하고, 20회 반복 굽힘을 실시해도 파단하지 않았던 것에 대해서는 접합 강도가 양호하다고 판단했다.

〈결과〉

표 1에 결과를 나타낸다.

［표 1］

표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 레이저 용접 방법에 의해 레이저 용접을 한 강판에서는 판두께에 상관없이 높은 반복 굽힘 강도가 얻어지고, 양호한 접합 강도가 얻어졌다. 한편, 비교예에서는, 수분 잔존량이 클 경우(비교예 1-2, 비교예 2-2)에는, 판두께와 상관없이 접합 강도가 지극히 낮고, 수분 잔존량이 작을 경우(비교예 1-1, 비교예 2-1)에도 판두께 4.0㎜에서는 접합 강도가 저하했다.

도 13, 도 14에 각각 탄산 가스 레이저와 파이버 레이저에 의한 용접부의 단면의 예를 나타냈다. 도 13(a) 및 도 14(a)는 본 발명의 레이저 용접 방법에 의한 것, 도 13(b) 및 도 14(b)는 비교예에 의해 용접한 것이다. 도 13(b) 및 도 14(b)로 보인 바와 같이, 수분이 잔존한 채로 레이저 용접을 함으로써, 도 13(b)의 A에서 나타낸 바와 같이 블로우홀의 결함이나 도 13(b)의 B, 및 도 14(b)에 나타내는 표면이 크고 움푹 팬 결함이 보여지고 이 결함에 의해 용접 강도가 저하한 것으로 추측된다.

이상, 현시점에서 가장 실천적이고, 바람직하다고 생각되는 실시 형태에 관련해 본 발명을 설명했지만, 본 발명은, 본원 명세서 중에 개시된 실시 형태에 한 정되는 것이 아니고, 청구 범위 및 명세서 전체로부터 읽어낼 수 있는 발명의 요지 혹은 사상에 반하지 않는 범위에서 적절히 변경이 가능하고, 그러한 변경을 수반하는, 강판의 레이더 용접 방법 및 그 레이저 용접 장치도 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것으로서 이해되어야 한다.

Claims

복수의 강판의 단면끼리를 맞대고, 맞댄 상기 강판의 맞댐 부분에 레이저 빔을 조사하여 상기 맞댐 부분을 용접하는 강판의 레이저 용접 방법으로서,

상기 강판의 단면을 맞댐에 적합한 형상으로 형성하는 절단 공정과,

상기 절단 공정에 의해 형성된 상기 단면을 맞대는 맞댐 공정과,

상기 맞댐 부분을 가열하는 제1 가열 공정과,

상기 제1 가열 공정에 의해 가열된 상기 맞댐 부분을 레이저에 의해 용접하는 레이저 용접 공정을 구비하는 강판의 레이저 용접 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 가열 공정은, 상기 강판 표면에 평행하게 관통하는 자속을 발생시키는 코일에 의해 가열하는 것을 특징으로 하는 강판의 레이저 용접 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 맞댐 공정과 상기 제1 가열 공정 사이에, 상기 맞댐 부분을 판두께의 상하 방향으로부터 가압함으로써 상기 맞댐 부분의 상기 강판 표리면을 정형하는 정형 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강판의 레이저 용접 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 레이저 용접 공정에서 용접된 상기 강판의 용접부를 가열하는 제2 가열 공정과, 상기 제2 가열 공정에 의해 가열된 용접부를 판두께의 상하 방향으로부터 가압함으로써 상기 용접부를 정형하는 가압 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 강판의 레이저 용접 방법.
청구항 4에 있어서,

상기 제2 가열 공정은, 상기 강판의 표면에 평행하게 관통하는 자속을 발생시키는 코일에 의해 가열하는 것을 특징으로 하는 강판의 레이저 용접 방법.
청구항 4에 있어서,

상기 제2 가열 공정에 의한 가열은 상기 레이저 용접 공정과 동시에 실시하는 것을 특징으로 하는 강판의 레이저 용접 방법.
청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 가열 공정에서, 상기 맞댐 부분의 가열에 의해 그 맞댐 부분의 상기 강판 표리면의 온도가 모두 200℃ 이상에 도달하는 것을 특징으로 하는 강판의 레이저 용접 방법.
복수의 강판의 단면끼리를 맞대고, 맞댄 상기 강판의 맞댐 부분에 레이저 빔을 조사해 상기 맞댐 부분을 용접하는 강판의 레이저 용접 장치로서,

상기 강판의 단면을 상기 맞댐에 적합한 형상으로 형성하는 절단 수단과,

상기 맞댐 부분을 가열하는 제1 가열 수단과,

상기 제1 가열 수단에 의해 가열된 상기 맞댐 부분을 레이저에 의해 용접하는 레이저 용접 수단을 구비하는 강판의 레이저 용접 장치.
청구항 8에 있어서,

상기 제1 가열 수단은, 상기 강판의 표면에 평행하게 관통하는 자속을 발생시키는 코일인 것을 특징으로 하는 강판의 레이저 용접 장치.
청구항 8에 있어서,

상기 레이저 용접 수단에 의해 상기 맞댐 부분을 용접하기 전에 그 맞댐 부분을 판두께의 상하 방향으로부터 가압함으로써 상기 맞댐 부분의 강판 표리면을 정형하는 정형 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 강판의 레이저 용접 장치.
청구항 8에 있어서,

상기 레이저 용접 수단에 의해 용접된 상기 강판의 용접부를 가열하는 제2 가열 수단과, 그 제2 가열 수단에 의해 가열된 상기 용접부를 판두께의 상하 방향으로부터 가압함으로써, 상기 용접부를 정형하는 가압 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 강판의 레이저 용접 장치.
청구항 11에 있어서,

상기 제2 가열 수단은, 상기 강판의 표면에 평행하게 관통하는 자속을 발생시키는 코일인 것을 특징으로 하는 강판의 레이저 용접 장치.
청구항 11에 있어서,

상기 정형 수단, 상기 제1 가열 수단, 상기 레이저 용접 수단, 상기 제2 가열 수단 및 상기 가압 수단을 가지는 용접 캐리지를 주행 가능하게 설치하는 것을 특징으로 하는 강판의 레이저 용접 장치.
청구항 8 내지 13 중 어느 한 항에 있어서,

상기 레이저 용접 수단은, 병렬로 배치된 복수의 파이버 형상 또는 디스크 형상의 결정체로 구성되는 레이저 빔 발진기와 이 발진기로부터 방출되는 레이저광을 전송하는 광파이버를 구비하는 것을 특징으로 하는 강판의 레이저 용접 장치.