特開2016-78075IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

クレーンのブームや橋梁の梁等の大型構造物の溶接に好適なレーザ溶接方法及びレーザ溶接装置に関するものである。

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】低入熱で且つ高能率な溶接及びギャップ裕度の拡大を実現でき、母材及びフィラーワイヤを常に過不足なく溶融させ得るレーザ溶接方法及びレーザ溶接装置を提供する。
【解決手段】レーザ発振器2と、レーザ発振器2からのレーザ光Lを母材W,W同士の突き合わせ部WA上に母材溶融レーザ光Lwとして照射すると共に母材溶融レーザ光Lwの突き合わせ部WA上の母材溶融レーザスポットSwよりも溶接方向後退側にワイヤ溶融レーザスポットSfを並べるべくフィラーワイヤFの先端部を溶融するワイヤ溶融レーザ光Lfを照射するレーザヘッド4と、レーザヘッド4の駆動部5と、フィラーワイヤ送給部6と、両レーザ光Lw,Lfの各出力と、両レーザスポットSw,Sfの相互間隔dと、両レーザスポットSw,Sfの各スポット径φw,φfを突き合わせ部WAのギャップ量G,フィラーワイヤFの送給速度及び溶接速度に応じて調整する制御部7を備えた。
【選択図】図1

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

ところが、したレーザ光を2分割して照射するレーザ溶接方法では、2分割されたレーザ光をいずれも母材である長尺部材及びフィラーワイヤの各溶融に用いているので、長尺部材の溶融不足及びフィラーワイヤの溶融過多を招いたり、これとは逆に長尺部材の溶融過多及びフィラーワイヤの溶融不足を招いたりする可能性があるという問題を有しており、この問題を解決することが従来の課題となっている。 本発明は、したような従来の課題を解決するためになされたもので、母材に歪や反り等の変形が生じる懸念を払拭したうえで、低入熱で且つ高能率の溶接を行うことができると共に、母材同士の突き合わせ部のギャップ量変化に対応することができる、すなわち、ギャップ裕度の拡大を実現することができ、加えて、母材及びフィラーワイヤを常に過不足なく溶融させることが可能であるレーザ溶接方法及びレーザ溶接装置を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の第1の実施態様は、母材同士の突き合わせ部に沿ってレーザ光を照射すると共に前記レーザ光の照射に伴って前記突き合わせ部上を移動するレーザスポットにフィラーワイヤを送給して前記母材同士を接合するレーザ溶接方法であって、母材溶融レーザスポット及びワイヤ溶融レーザスポットの二つのレーザスポットのうちの前記ワイヤ溶融レーザスポットを前記母材溶融レーザスポットよりも溶接方向後退側に並べるべく、前記・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
本発明に係るレーザ溶接方法によれば、母材に歪や反り等の変形を生じさせることなく、低入熱で且つ高能率の溶接を行うことが可能であると共に、ギャップ裕度の拡大を実現することができ、加えて、母材及びフィラーワイヤを常に過不足なく溶融させることが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】本発明の一レーザ溶接装置を概略的に説明する斜視説明図である。

【図2】図1のレーザ溶接装置のレーザヘッドにおけるレーザ光分岐機構を示す光路説明図である。

【図3】図1のレーザ溶接装置におけるレーザヘッドから照射される母材溶融レーザ光及びワイヤ溶融レーザ光の各出力と、突き合わせ部上における二つのレーザスポットの相互間隔と、二つのレーザスポットの各スポット径とをそれぞれ説明する図(a)〜(c)である。

【図4】図1のレーザ溶接装置におけるレーザヘッドから照射される母材溶融レーザ光及びワイヤ溶融レーザ光の各レーザスポットが斜めに並ぶ状態を説明する図である。

【図5】図1のレーザ溶接装置1の効果を確かめるための試験に用いた母材の斜視説明図(a)及びレーザヘッドから照射される母材溶融レーザ光及びワイヤ溶融レーザ光の各レーザスポットが突き合わせ部に沿って並ぶ状態を示す斜視説明図(b)である。

【図6】図1のレーザ溶接装置1により図5の試験用母材に対して突き合わせ溶接試験を行った際のビードの外観説明図である。

【図7】図1のレーザ溶接装置1により図5の試験用母材に対して突き合わせ溶接試験を行った際のビードの断面説明図である。

【図8】図1のレーザ溶接装置1の更なる効果を確かめるための試験においてレーザヘッドから照射される母材溶融レーザ光及びワイヤ溶融レーザ光の各レーザスポットが斜めに並ぶ状態を示す斜視説明図である。

【図9】図1のレーザ溶接装置1により更なる突き合わせ溶接試験を行った際のビードの外観説明図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

1 レーザ溶接装置   2 レーザ発振器   4 レーザヘッド   5 駆動部   6 フィラーワイヤ送給部   7 制御部   10 光学系(レーザ光分岐機構)   11 ビームスプリッター(レーザ光分岐機構)   d 母材溶融レーザスポット及びワイヤ溶融レーザスポットの間隔   F フィラーワイヤ   G 突き合わせ部のギャップ量   L レーザ光   Lf ワイヤ溶融レーザ光   Lw 母材溶融レーザ光   Sf ワイヤ溶融レーザスポット   Sw 母材溶融レーザスポット   W 母材   WA 突き合わせ部   φf ワイヤ溶融レーザスポットのスポット径   φw 母材溶融レーザスポットのスポット径

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