JP2000273564A - Aluminum or aluminum alloy material for laser cutting - Google Patents
Aluminum or aluminum alloy material for laser cuttingInfo
- Publication number
- JP2000273564A JP2000273564A JP11082632A JP8263299A JP2000273564A JP 2000273564 A JP2000273564 A JP 2000273564A JP 11082632 A JP11082632 A JP 11082632A JP 8263299 A JP8263299 A JP 8263299A JP 2000273564 A JP2000273564 A JP 2000273564A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- dross
- cutting
- base material
- cut
- 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
Links
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、溶接構造材に使用
されるレーザ切断用のアルミニウム又はアルミニウム合
金材に関し、特に、レーザ光による切断が可能で、かつ
レーザ光による切断時のドロスの付着量が少なく、レー
ザ光による切断後のドロスの除去が不要なレーザ切断用
のアルミニウム又はアルミニウム合金材に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aluminum or aluminum alloy material for laser cutting used for a welded structural material, and more particularly to a cutting method using a laser beam and the amount of dross adhered when cutting with a laser beam. The present invention relates to an aluminum or aluminum alloy material for laser cutting, which does not require removal of dross after cutting with a laser beam and which does not require much.
【0002】[0002]
【従来の技術】アルミニウム又はアルミニウム合金材
(以下、アルミニウム又はアルミニウム合金材を総称し
てアルミ材という。)は鋼材と比較して軽量であると共
に、耐食性が優れていることから、車両等の構造部材と
して使用されている。2. Description of the Related Art Aluminum or aluminum alloy materials (hereinafter, aluminum or aluminum alloy materials are collectively referred to as aluminum materials) are lighter in weight and more excellent in corrosion resistance than steel materials. Used as a member.
【0003】このアルミ材は鋼材と同様に切断、塑性加
工及び溶接等の工程を経て構造物として、組み立てられ
ることが多い。[0003] This aluminum material is often assembled as a structure through processes such as cutting, plastic working, welding and the like, similar to steel materials.
【0004】従来、アルミ材の切断又は分離には機械加
工及び切削が使用されている。機械加工ではアルミ材の
切断のための潤滑油の除去が必要であり、その後の工程
に溶接工程がある場合には、溶接欠陥の発生防止のため
洗浄工程が必要である。Conventionally, machining and cutting have been used for cutting or separating aluminum materials. In machining, it is necessary to remove the lubricating oil for cutting the aluminum material. If the subsequent process includes a welding process, a cleaning process is required to prevent the occurrence of welding defects.
【0005】近時、レーザ光の高密度エネルギを利用し
て、切断が行われている。図1はレーザ光による切断方
法を示す断面図である。レーザ光による切断は自動化が
容易であり、3次元加工等が可能であるため、金属材料
の切断に使用されている。[0005] Recently, cutting has been performed using high-density energy of laser light. FIG. 1 is a sectional view showing a cutting method using a laser beam. Since cutting by laser light is easy to automate and can perform three-dimensional processing and the like, it is used for cutting metal materials.
【0006】図1に示すように、レーザ光103をアル
ミからなる部材100の切断部に照射し、同時に切断部
に切断ガス104を吹き付けて切断する。このとき、レ
ーザ光103の照射側とは反対側の切断面101にドロ
ス102が付着する。そして、レーザ光103による切
断加工後に、その切断面101を溶接するとき、溶接
面、特に、切断面101の端面にドロス102が付着し
たままで溶接すると、融合不良欠陥を生じる。このた
め、このドロス102の除去が必要である。また、切断
面101内側に付着したドロス102は、アルミの酸化
物を主成分とすることから、その除去が困難であると共
に、除去するためにはコストがかかるという問題点があ
る。このことから、ドロス102の発生を防ぐことが望
まれている。As shown in FIG. 1, a laser beam 103 is applied to a cut portion of a member 100 made of aluminum, and at the same time, a cutting gas 104 is blown to the cut portion to cut the member. At this time, the dross 102 adheres to the cut surface 101 on the side opposite to the side irradiated with the laser beam 103. Then, when the cut surface 101 is welded after cutting by the laser beam 103, if the dross 102 is welded to the weld surface, particularly the end surface of the cut surface 101, welding failure occurs. Therefore, the dross 102 needs to be removed. Further, since the dross 102 attached to the inside of the cut surface 101 is mainly composed of aluminum oxide, there is a problem that it is difficult to remove the dross 102 and it is costly to remove it. For this reason, it is desired to prevent the dross 102 from being generated.
【0007】そこで、被加工物を切断するためのレーザ
光と、切断時に被加工物の切断面の裏面近辺に発生する
ドロスを除去するためのレーザ光とを分割して照射し
て、切断と同時にドロスを除去するレーザ光による切断
方法が提案されている(特許第2798223号公
報)。Therefore, a laser beam for cutting the workpiece and a laser beam for removing dross generated near the back surface of the cut surface of the workpiece at the time of the cutting are divided and irradiated to separate the laser beam. At the same time, a cutting method using a laser beam for removing dross has been proposed (Japanese Patent No. 2798223).
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーザ
光による切断方法(特許第2798223号公報)は提
案されているが、アルミ材そのものの工夫に関する提案
はされていないのが現状である。However, a cutting method using a laser beam (Japanese Patent No. 2798223) has been proposed, but at present, no proposal has been made regarding the device of the aluminum material itself.
【0009】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、レーザ光による切断が容易であると共に、
レーザ光により切断された切断面のドロスの付着量が少
ないレーザ切断用のアルミニウム又はアルミニウム合金
材を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and is easy to cut by a laser beam.
An object of the present invention is to provide an aluminum or aluminum alloy material for laser cutting in which the amount of dross adhered to a cut surface cut by laser light is small.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明に係るレーザ切断
用のアルミニウム又はアルミニウム合金材は、アルミニ
ウム又はアルミニウム合金からなる基材と、この基材の
表面上に形成された膜厚が2乃至150μmの酸化膜
と、を有することを特徴とする。An aluminum or aluminum alloy material for laser cutting according to the present invention has a base made of aluminum or an aluminum alloy and a film formed on a surface of the base having a thickness of 2 to 150 μm. And an oxide film of
【0011】この場合、前記基材は溶接構造材用の押出
形材であることが好ましい。In this case, the base material is preferably an extruded shape for a welded structural material.
【0012】また、前記基材にMgが0.5乃至5.5
重量%及びMnが0.01乃至0.6重量%含有されて
いることが好ましい。Further, the base material contains 0.5 to 5.5 Mg.
It is preferable that 0.01% to 0.6% by weight of Mn and Mn are contained.
【0013】更に、前記基材はレーザ切断後溶融溶接さ
れる用途に使用されるものである。[0013] Further, the base material is used for an application to be melt-welded after laser cutting.
【0014】本発明においては、アルミニウム又はアル
ミニウム合金からなる基材の表面上に形成された酸化膜
の膜厚を2乃至150μmとすることにより、レーザ光
により切断しても切断面にドロスの発生を低下させるこ
とができる。In the present invention, the thickness of the oxide film formed on the surface of the base material made of aluminum or aluminum alloy is set to 2 to 150 μm, so that dross is generated on the cut surface even when cut by laser light. Can be reduced.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係るレー
ザ切断用のアルミニウム又はアルミニウム合金材につい
て詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an aluminum or aluminum alloy material for laser cutting according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
【0016】本願発明者等がアルミニウム又はアルミニ
ウム合金材のレーザ光による切断性について鋭意研究し
た結果、アルミ材表面に形成された酸化膜の膜厚を適正
な厚さに制御することにより、レーザ光による切断時の
裏面側に形成されるドロスの付着量を低減することがで
き、その後にドロス除去する工程がなくても、そのまま
溶接することができ、十分な溶接強度を得ることができ
ることを見出した。The inventors of the present application have conducted intensive studies on the cutting properties of aluminum or aluminum alloy materials by laser light. As a result, by controlling the thickness of the oxide film formed on the aluminum material surface to an appropriate thickness, the laser light Found that it is possible to reduce the amount of dross formed on the back side at the time of cutting, and to perform welding as it is without a step of removing dross, and to obtain sufficient welding strength. Was.
【0017】以下、本発明に係るレーザ切断用のアルミ
ニウム又はアルミニウム合金材の数値限定理由について
説明する。The reason for limiting the numerical value of the aluminum or aluminum alloy material for laser cutting according to the present invention will be described below.
【0018】酸化膜の膜厚:2乃至150μm アルミニウム又はアルミニウム合金材はレーザ光を反射
し易いため、酸化膜の膜厚が2μm未満であると、レー
ザ光の反射が多くなり、切断するためには極めて大きな
出力を必要とするため実用的でない。一方、酸化膜の膜
厚が150μmを超えると、切断時に切断面の裏面側に
ドロスが付着する。このドロスは容易に剥離することが
できない。このため、切断性能が劣ってしまう。従っ
て、酸化膜の膜厚は2乃至150μmとする。 Thickness of oxide film: 2 to 150 μm Since aluminum or aluminum alloy material easily reflects laser light, if the thickness of the oxide film is less than 2 μm, the reflection of laser light increases and cutting is difficult. Is not practical because it requires a very large output. On the other hand, if the thickness of the oxide film exceeds 150 μm, dross adheres to the back surface of the cut surface during cutting. This dross cannot be peeled off easily. For this reason, the cutting performance is inferior. Therefore, the thickness of the oxide film is set to 2 to 150 μm.
【0019】また、この酸化膜の膜厚の調整方法は、化
学的方法又は機械的方法等、特に限定されるものではな
いが、例えば、りん酸ナトリウム等のアルカリ洗浄又は
硝酸等の酸類の洗浄等により酸化膜の膜厚を調整するこ
とができる。また、押出形材である場合には、押出工程
での冷却雰囲気を調整することにより酸化膜の膜厚を調
整することができる。なお、酸化膜の膜厚の測定はES
CA(X線光電子分光分析装置)により測定する。The method of adjusting the thickness of the oxide film is not particularly limited, such as a chemical method or a mechanical method. For example, an alkali cleaning such as sodium phosphate or an acid cleaning such as nitric acid is performed. Thus, the thickness of the oxide film can be adjusted. In the case of extruded profiles, the thickness of the oxide film can be adjusted by adjusting the cooling atmosphere in the extrusion step. The thickness of the oxide film was measured using ES
It is measured by CA (X-ray photoelectron spectroscopy analyzer).
【0020】Mg:0.5乃至5.5重量% Mgはアルミニウム合金材の強度維持に必要な元素であ
ると共に、レーザ光の吸収に寄与する元素である。Mg
の含有量が0.5重量%未満ではこの効果を得ることが
できない。このため、Mgの含有量の下限を0.5重量
%とした。一方、Mgの含有量が5.5重量%を超える
と耐食性が劣化するため、Mgの含有量の上限を5.5
重量%とした。従って、Mgの含有量は0.5乃至5.
5重量%とすることが好ましい。 Mg: 0.5 to 5.5% by weight Mg is an element necessary for maintaining the strength of the aluminum alloy material and also contributes to the absorption of laser light. Mg
Is less than 0.5% by weight, this effect cannot be obtained. Therefore, the lower limit of the Mg content is set to 0.5% by weight. On the other hand, if the content of Mg exceeds 5.5% by weight, the corrosion resistance deteriorates, so the upper limit of the content of Mg is 5.5.
% By weight. Therefore, the content of Mg is 0.5 to 5.
Preferably it is 5% by weight.
【0021】Mn:0.01乃至0.6重量% Mnは耐応力腐食割れ性の改善に効果がある。Mnの含
有量が0.01重量%未満では十分な強度を得ることが
できない。一方、Mnの含有量が0.6重量%を超える
と、効果が飽和する。従って、Mnの含有量を0.01
乃至0.6重量%とすることが好ましい。 Mn: 0.01 to 0.6% by weight Mn is effective in improving stress corrosion cracking resistance. If the Mn content is less than 0.01% by weight, sufficient strength cannot be obtained. On the other hand, when the content of Mn exceeds 0.6% by weight, the effect is saturated. Therefore, the content of Mn is 0.01
The content is preferably set to about 0.6% by weight.
【0022】また、強度向上のため、Cuを0.5重量
%まで添加することができる。In order to improve the strength, Cu can be added up to 0.5% by weight.
【0023】レーザ光による切断に使用するレーザ装置
は炭酸ガスレーザ及びYAGレーザ等があるが特に、こ
れに限定されるものではなく、他のレーザも使用するこ
とができる。また、レーザ出力は1000W以上が好ま
しい。しかし、光学系によりレーザ光を絞って出力密度
を上げることにより、アルミ材を急速加熱することがで
きれば、レーザ出力は1000Wより低出力でも切断す
ることができる。更に、レーザ光を複数使用したり、レ
ーザ光以外の熱源を併用することもできる。The laser device used for cutting by laser light includes a carbon dioxide gas laser and a YAG laser, but is not particularly limited thereto, and other lasers can be used. Further, the laser output is preferably 1000 W or more. However, if the aluminum material can be rapidly heated by narrowing the laser beam by the optical system to increase the output density, it is possible to cut even if the laser output is lower than 1000 W. Further, a plurality of laser beams may be used, or a heat source other than the laser beam may be used in combination.
【0024】レーザ光と共に、供給する切断ガスは窒素
又はアルゴンを主成分とする不活性ガスが好ましいが、
特に、これに限定されるものではなく、不活性ガスであ
れば適宜選択することができる。The cutting gas supplied together with the laser beam is preferably an inert gas containing nitrogen or argon as a main component.
In particular, the present invention is not limited to this, and any inert gas can be appropriately selected.
【0025】[0025]
【実施例】以下、本発明の範囲に入るレーザ切断用のア
ルミニウム又はアルミニウム合金材の実施例について、
その特性を比較例と比較して具体的に説明する。EXAMPLES Hereinafter, examples of aluminum or aluminum alloy materials for laser cutting that fall within the scope of the present invention will be described.
The characteristics will be specifically described in comparison with a comparative example.
【0026】第1実施例 基材として、板厚が2mmのJIS H 4000に規
定されたA5182−0材を使用して、表1に示すよう
に、酸化膜の膜厚を調整した後、表2に示す切断条件で
レーザ光による切断を行った。その後、切断端面同士を
突き合わせ、JIS Z 3232に規定されたA53
56WYワイヤを使用して、MIG溶接により突き合わ
せ溶接をした。溶接された基材を継手引張試験し、破断
位置及び破断強度を調査した。なお、酸化膜の膜厚の測
定はESCA(X線光電子分光分析装置)により測定し
た。 Example 1 As a substrate, an A5182-0 material specified in JIS H 4000 having a plate thickness of 2 mm was used, and as shown in Table 1, the thickness of the oxide film was adjusted. Cutting was performed by laser light under the cutting conditions shown in FIG. Then, the cut end faces are abutted to each other, and A53 specified in JIS Z 3232 is used.
Butt welding was performed by MIG welding using a 56WY wire. The welded base material was subjected to a joint tensile test, and the fracture position and the fracture strength were investigated. Note that the thickness of the oxide film was measured by an ESCA (X-ray photoelectron spectroscopy analyzer).
【0027】ドロスの付着状況は、レーザ光による切断
面の切断方向の3箇所でドロスの付着高さを測定し、そ
の平均値をドロス付着量とした。評価は、ドロス付着量
が0.5mm以下のものを合格とした。The dross adhesion state was measured by measuring the dross adhesion height at three points in the cutting direction of the cut surface by the laser beam, and the average value was defined as the dross adhesion amount. In the evaluation, those having a dross adhesion amount of 0.5 mm or less were accepted.
【0028】破断強度の評価は3本の継手引張試験の継
手強度の平均値とした。これらの結果を表1に示す。The evaluation of the breaking strength was the average value of the joint strengths of the three joint tensile tests. Table 1 shows the results.
【0029】[0029]
【表1】 [Table 1]
【0030】[0030]
【表2】 [Table 2]
【0031】上記表1に示すように、本発明の範囲に入
る実施例No.1乃至8はレーザ光により切断してもドロ
スがほとんど発生せず、レーザ光により切断した後の切
断面をそのまま突き合わせ溶接した場合において、破断
位置が母材であると共に、良好な継手強度を得ることが
できた。As shown in Table 1 above, in Examples Nos. 1 to 8 which fall within the scope of the present invention, dross hardly occurs even when cut by laser light, and the cut surface after cutting by laser light remains as it is. In the case of butt welding, the fracture position was the base metal and good joint strength was obtained.
【0032】一方、本発明の範囲から外れる比較例No.
26乃至28はレーザ光による切断において良好な結果
を得ることができなかった。また、切断面をそのまま突
き合わせて溶接した場合において、破断位置が溶接金属
部であると共に、良好な継手強度を得ることができなか
った。On the other hand, Comparative Example No.
In Nos. 26 and 28, good results could not be obtained in cutting by laser light. Further, when the cut surfaces were directly butt-welded, the fracture position was the weld metal portion, and good joint strength could not be obtained.
【0033】比較例No.26は酸化膜の膜厚が1μmで
あり、本発明の範囲未満であるため、アルミ合金基材表
面でのレーザ光の反射量が増大して、十分な出力密度に
ならず、本実施例の条件ではレーザ光により切断するこ
とができなかった。In Comparative Example No. 26, since the thickness of the oxide film was 1 μm, which was less than the range of the present invention, the amount of reflection of laser light on the surface of the aluminum alloy base material was increased, and sufficient output density was obtained. However, under the conditions of the present example, cutting could not be performed by laser light.
【0034】比較例No.27は酸化膜の膜厚が171μ
mであり、本発明の範囲を超えているため、切断面のド
ロス付着量が多くなり、切断面をそのまま溶接するとド
ロスが付着した部分の溶接が不十分となり、継手強度が
乏しく実施例と比較して半分以下であった。In Comparative Example No. 27, the thickness of the oxide film was 171 μm.
m, which exceeds the range of the present invention, the amount of dross adhered to the cut surface increases, and if the cut surface is welded as it is, the dross-adhered portion is insufficiently welded, and the joint strength is poor and compared with the example. And less than half.
【0035】比較例No.28は酸化膜の膜厚が202μ
mであり、本発明の範囲を超えているため、切断面のド
ロス付着量が多くなり、切断面をそのまま溶接するとド
ロスが付着した部分の溶接が不十分となり、継手強度が
乏しく実施例と比較して1/3以下であった。In Comparative Example No. 28, the thickness of the oxide film was 202 μm.
m, which exceeds the range of the present invention, the amount of dross adhered to the cut surface increases, and if the cut surface is welded as it is, the dross-adhered portion is insufficiently welded, and the joint strength is poor and compared with the example. Was 1/3 or less.
【0036】第2実施例 次に、第2実施例について説明する。基材として、板厚
が2mmのJIS H4100に規定されたA6063
−T6材を使用して、表3に示すように、酸化膜の膜厚
を調整した後、表4に示す切断条件でレーザ光による切
断を行った。その後、切断端面同士を突き合わせ、JI
S Z 3232に規定されたA5356WYワイヤを
使用して、MIG溶接により突き合わせ溶接をした。溶
接された基材を継手引張試験し、破断位置及び破断強度
を調査した。なお、酸化膜の膜厚の測定はESCA(X
線光電子分光分析装置)により測定した。 Second Embodiment Next, a second embodiment will be described. A6063 specified in JIS H4100 with a plate thickness of 2 mm as a base material
After adjusting the thickness of the oxide film as shown in Table 3 using -T6 material, cutting by laser light was performed under cutting conditions shown in Table 4. After that, the cut end faces are butted together and JI
Butt welding was performed by MIG welding using A5356WY wire specified in SZ3232. The welded base material was subjected to a joint tensile test, and the fracture position and the fracture strength were investigated. The thickness of the oxide film was measured using ESCA (X
Line photoelectron spectroscopy).
【0037】ドロスの付着状況は、レーザ光による切断
面の切断方向の3箇所でドロスの付着高さを測定し、そ
の平均値をドロス付着量とした。評価は、ドロス付着量
が0.5mm以下のものを合格とした。The dross adhesion state was determined by measuring the dross adhesion height at three points in the cutting direction of the cut surface by the laser beam, and the average value was taken as the dross adhesion amount. In the evaluation, those having a dross adhesion amount of 0.5 mm or less were accepted.
【0038】破断強度の評価は3本の継手引張試験の継
手強度の平均値とした。これらの結果を表3に示す。The evaluation of the breaking strength was the average value of the joint strengths in the three joint tensile tests. Table 3 shows the results.
【0039】[0039]
【表3】 [Table 3]
【0040】[0040]
【表4】 [Table 4]
【0041】上記表3に示すように、本発明の範囲に入
る実施例No.9乃至16はレーザ光により切断してもほ
とんどドロスが発生せず、レーザ光により切断した後、
切断面をそのまま突き合わせ溶接した場合において、破
断位置が母材であると共に、良好な継手強度を得ること
ができた。なお。本実施例は第1実施例と比較して、継
手強度の絶対値が低いがこれは、母材の溶接部近傍が溶
接熱により軟化したためと考えられる。As shown in Table 3 above, in Examples Nos. 9 to 16 which fall within the scope of the present invention, almost no dross is generated even when cut by laser light.
When the cut surfaces were directly butt-welded, the fracture position was the base metal and good joint strength was obtained. In addition. In this embodiment, the absolute value of the joint strength is lower than that in the first embodiment, which is considered to be because the vicinity of the welded portion of the base metal was softened by welding heat.
【0042】一方、本発明の範囲から外れる比較例No.
29乃至31はレーザ光による切断において良好な結果
を得ることができなかった。また、切断面をそのまま突
き合わせて溶接した場合において、破断位置が溶接金属
部であると共に、良好な継手強度を得ることができなか
った。On the other hand, Comparative Example No.
Nos. 29 to 31 could not obtain good results in cutting by laser light. Further, when the cut surfaces were directly butt-welded, the fracture position was the weld metal portion, and good joint strength could not be obtained.
【0043】比較例No.29は酸化膜の膜厚が1μmで
あり、本発明の範囲未満であるため、アルミ合金基材表
面でのレーザ光の反射量が増大して、十分な出力密度に
ならず、本実施例の条件ではレーザ光により切断するこ
とができなかった。In Comparative Example No. 29, since the thickness of the oxide film was 1 μm, which was less than the range of the present invention, the amount of laser light reflected on the surface of the aluminum alloy base material was increased, and sufficient output density was obtained. However, under the conditions of the present example, cutting could not be performed by laser light.
【0044】比較例No.30は酸化膜の膜厚が165μ
mであり、本発明の範囲を超えているため、切断面のド
ロス付着量が多くなり、切断面をそのまま溶接するとド
ロスが付着した部分の溶接が不十分となり、継手強度が
劣化し実施例と比較して半分以下であった。In Comparative Example No. 30, the thickness of the oxide film was 165 μm.
m, which exceeds the range of the present invention, the dross adhesion amount on the cut surface increases, and if the cut surface is welded as it is, the dross-adhered portion is insufficiently welded, the joint strength deteriorates, and Compared to less than half.
【0045】比較例No.31は酸化膜の膜厚が210μ
mであり、本発明の範囲を超えているため、切断面のド
ロス付着量が多く、切断面をそのまま溶接するとドロス
が付着した部分の溶接が不十分となり、継手強度が劣化
し実施例と比較して1/3以下であった。In Comparative Example No. 31, the thickness of the oxide film was 210 μm.
m, which exceeds the range of the present invention, so that the amount of dross adhered to the cut surface is large. Was 1/3 or less.
【0046】第3実施例 基材として、下記表5に示す組成を有し、板厚が2mm
のアルミニウム合金材を使用して、酸化膜の膜厚を調整
した後、表6に示す切断条件でレーザ光による切断を行
った。その後、切断端面同士を突き合わせ、JIS Z
3232に規定されたA5356WYワイヤを使用し
て、MIG溶接により突き合わせ溶接をした。なお、酸
化膜の膜厚の測定はESCA(X線光電子分光分析装
置)により測定した。 Third Embodiment The base material had the composition shown in Table 5 below and had a thickness of 2 mm.
After adjusting the film thickness of the oxide film using the aluminum alloy material of No. 1, the laser light was cut under cutting conditions shown in Table 6. After that, the cut end faces are abutted against each other and JIS Z
Butt welding was performed by MIG welding using A5356 WY wire specified in 3232. Note that the thickness of the oxide film was measured by an ESCA (X-ray photoelectron spectroscopy analyzer).
【0047】ドロスの付着状況は、レーザ光による切断
面の切断方向の3箇所でドロスの付着高さを測定し、そ
の平均値をドロス付着量とした。切断部の評価は第1実
施例と同様に行ない、ドロス付着量が0.5mm以下の
ものを合格とした。The dross attachment state was determined by measuring the dross attachment height at three points in the cutting direction of the cut surface by the laser beam, and the average value was used as the dross attachment amount. Evaluation of the cut portion was performed in the same manner as in the first example, and those having a dross adhesion amount of 0.5 mm or less were evaluated as acceptable.
【0048】溶接された基材を継手引張試験し、この継
手の強度と溶接前の基材の強度との比を測定した。この
継手強度と基材強度との比(継手効率)が90%以上の
ものを◎、80乃至90%未満のものを○として総合評
価をした。これらの結果を表5に示す。The welded base material was subjected to a joint tensile test, and the ratio between the strength of the joint and the strength of the base material before welding was measured. When the ratio (joint efficiency) between the joint strength and the substrate strength (joint efficiency) was 90% or more, the evaluation was 、, and when the ratio was 80 to less than 90%, the evaluation was ○. Table 5 shows the results.
【0049】[0049]
【表5】 [Table 5]
【0050】[0050]
【表6】 [Table 6]
【0051】上記表5に示すように、実施例No.17乃
至25はアルミニウム又はアルミニウム合金材のMn及
びMgの含有量を規定することにより、レーザ光により
切断してもドロスがほとんど発生せず、レーザ光により
切断した後の切断面をそのまま突き合わせ溶接した場合
において、高い継手効率を得ることができ、総合評価が
優れた結果を得ることができた。特に、本発明の請求項
3を満足する実施例No.17乃至21は切断部品質及び
継手効率が優れ、より一層優れた総合評価を得ることが
できた。As shown in Table 5, in Examples Nos. 17 to 25, dross hardly occurs even when cut by laser light by specifying the contents of Mn and Mg in aluminum or an aluminum alloy material. In the case where the cut surfaces cut by the laser beam were butt-welded as they were, a high joint efficiency could be obtained, and an excellent overall evaluation could be obtained. In particular, in Examples Nos. 17 to 21 satisfying claim 3 of the present invention, the quality of the cut portion and the joint efficiency were excellent, and a more excellent overall evaluation could be obtained.
【0052】[0052]
【発明の効果】以上詳述したように本発明においては、
アルミニウム又はアルミニウム合金からなる基材の表面
に形成された酸化膜の膜厚を調整することにより、レー
ザ光による切断が容易で、レーザ光により切断した後の
切断面のドロスの付着量が少ないアルミニウム又はアル
ミニウム合金材を得ることができる。As described in detail above, in the present invention,
By adjusting the thickness of the oxide film formed on the surface of the base material made of aluminum or aluminum alloy, it is easy to cut with laser light, and the amount of dross adhered to the cut surface after cutting with laser light is small. Alternatively, an aluminum alloy material can be obtained.
【図1】レーザ光による切断方法を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a cutting method using a laser beam.
100;部材 101;切断面 102;ドロス 103;レーザ光 104;切断ガス 100; member 101; cut surface 102; dross 103; laser beam 104; cutting gas
Claims (4)
なる基材と、この基材の表面上に形成された膜厚が2乃
至150μmの酸化膜と、を有することを特徴とするレ
ーザ切断用のアルミニウム又はアルミニウム合金材。An aluminum or aluminum for laser cutting, comprising: a substrate made of aluminum or an aluminum alloy; and an oxide film having a thickness of 2 to 150 μm formed on the surface of the substrate. Alloy material.
ることを特徴とする請求項1に記載のレーザ切断用のア
ルミニウム又はアルミニウム合金材。2. The aluminum or aluminum alloy material for laser cutting according to claim 1, wherein the base material is an extruded shape for a welded structural material.
%及びMnが0.01乃至0.6重量%含有されている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のレーザ切断用
のアルミニウム又はアルミニウム合金材。3. The laser according to claim 1, wherein the base material contains 0.5 to 5.5% by weight of Mg and 0.01 to 0.6% by weight of Mn. Aluminum or aluminum alloy material for cutting.
用途に使用されることを特徴とする請求項1乃至3のい
ずれか1項に記載のレーザ切断用のアルミニウム又はア
ルミニウム合金材。4. The aluminum or aluminum alloy material for laser cutting according to claim 1, wherein the base material is used for a purpose of fusion welding after laser cutting.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11082632A JP2000273564A (en) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | Aluminum or aluminum alloy material for laser cutting |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11082632A JP2000273564A (en) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | Aluminum or aluminum alloy material for laser cutting |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000273564A true JP2000273564A (en) | 2000-10-03 |
Family
ID=13779827
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11082632A Pending JP2000273564A (en) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | Aluminum or aluminum alloy material for laser cutting |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000273564A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007283339A (en) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Nippon Steel Corp | Manufacturing method of butt-welded metal plate |
JP2016153143A (en) * | 2016-05-23 | 2016-08-25 | 株式会社アマダホールディングス | Processing method for sheet metal with direct diode laser beam and direct laser processing apparatus for executing the same |
-
1999
- 1999-03-25 JP JP11082632A patent/JP2000273564A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007283339A (en) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Nippon Steel Corp | Manufacturing method of butt-welded metal plate |
JP2016153143A (en) * | 2016-05-23 | 2016-08-25 | 株式会社アマダホールディングス | Processing method for sheet metal with direct diode laser beam and direct laser processing apparatus for executing the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2977139B1 (en) | Welding filler material for bonding different kind materials, and method for producing different kind material welded structure | |
JP4256879B2 (en) | Method of joining iron-based material and aluminum-based material and joint | |
JPH07236984A (en) | Method and device for laser beam processing | |
US20180071867A1 (en) | Method for producing aluminum joined body | |
JPH0471634B2 (en) | ||
JP3992592B2 (en) | Method for producing welded joint made of dissimilar metals | |
JP2000273564A (en) | Aluminum or aluminum alloy material for laser cutting | |
JP2008055479A (en) | Butt joining method for metal sheet, and joined metal sheet | |
JPH06190575A (en) | Welding method and fequipment by laser beam | |
JP3136231B2 (en) | Laser welding method for aluminum alloy members | |
JP3182672B2 (en) | Internal welding method of clad steel pipe | |
JP2004017159A (en) | Use of helium/nitrogen gas mixture for laser welding tailored blank | |
JP2009045628A (en) | Laser welding method for steel plate | |
JPH07266068A (en) | Method for laser beam welding aluminum or aluminum alloy member | |
JP7048355B2 (en) | Dissimilar material joining joint and dissimilar material joining method | |
JPH08309567A (en) | Method for welding aluminum alloy | |
Abioye et al. | Parametric analysis of high power disk laser welding of 5052-H32 aluminium alloy | |
JP7160090B2 (en) | Composite welding method for metallic materials and butt welding member for metallic materials | |
CN113414487A (en) | Metal blank and assembly with oxide removal zone | |
Verhaeghe et al. | Achieving low-porosity laser welds in aerospace aluminium alloy | |
JPH05245670A (en) | Method for welding high damping steel sheets with laser beam | |
US20200164472A1 (en) | Wire for welding different types of materials and method of manufacturing the same | |
JPH03248776A (en) | Welding method for aluminum alloy clad material | |
JPH11104867A (en) | Method for laser beam-welding of aluminum or aluminum alloy member | |
JP3182603B2 (en) | Aluminum alloy joining method and aluminum alloy vacuum vessel |