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JP2001205465A - Method of composite welding by laser arc and welding equipment - Google Patents

Method of composite welding by laser arc and welding equipment

Info

Publication number
JP2001205465A
JP2001205465A JP2000011830A JP2000011830A JP2001205465A JP 2001205465 A JP2001205465 A JP 2001205465A JP 2000011830 A JP2000011830 A JP 2000011830A JP 2000011830 A JP2000011830 A JP 2000011830A JP 2001205465 A JP2001205465 A JP 2001205465A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arc
laser
electrode
welding
torch
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.)
Granted
Application number
JP2000011830A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3591630B2 (en
Inventor
Takakuni Iwase
瀬 孝 邦 岩
Hironori Sakamoto
元 宏 規 坂
Masayuki Inoue
上 雅 之 井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2000011830A priority Critical patent/JP3591630B2/en
Publication of JP2001205465A publication Critical patent/JP2001205465A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3591630B2 publication Critical patent/JP3591630B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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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
    • B23K26/346Working 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
    • B23K26/348Working 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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  • Optics & Photonics (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of a composite welding by a laser and arc where the laser and the arc are used jointly with which method an arc is stable even when the welding is carried out at high speed, a welding bead having an excellent form is available and the efficiency of the welding work is remarkably improved, and to provide a composite welding equipment using the laser and arc. SOLUTION: The front and the rear sides of an arc electrode 5 with respect to the advancing direction of a welding work are irradiated with a guide beam B1 and a following beam B2, respectively.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼やアルミニウム
合金などの溶接技術に係わり、さらに詳しくは、レーザ
とアークとを併用することにより、例えば突合わせ溶接
や重ね溶接、隅肉溶接などを高能率に行うことができる
レーザ−アーク複合溶接方法と、このようなレーザ−ア
ーク複合溶接を行うための溶接装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a welding technique for steel, aluminum alloy, and the like, and more particularly, to a technique for improving butt welding, lap welding, fillet welding, and the like by using a laser and an arc together. The present invention relates to a laser-arc combined welding method that can be performed efficiently and a welding apparatus for performing such laser-arc combined welding.

【0002】[0002]

【従来の技術】アークとレーザとを併用して溶接する工
法としては、従来、例えば特開平6−238474号工
法に記載されたものが知られている。この公報によれ
ば、予熱用のTIG溶接用トーチをレーザトーチの前方
に配置し、TIGアークで予熱した部位にレーザを照射
することにより、低出力のレーザ発振器でも厚い材料の
加工が可能になると記載されている。
2. Description of the Related Art As a welding method using an arc and a laser together, a method described in, for example, JP-A-6-238474 is known. According to this publication, a TIG welding torch for preheating is arranged in front of a laser torch, and by irradiating a laser to a portion preheated by a TIG arc, a thick material can be processed even with a low-output laser oscillator. Have been.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者による実験によれば、レーザ照射位置の前方にアーク
電極を配した場合には、溶接速度が比較的低速のときに
は、さほど問題はないものの、溶接速度を高くするとア
ークが不安定となって、溶接ビードに乱れが生じる傾向
があり、高速での溶接性に問題点があることが確認さ
れ、このような問題点を解消することが従来のレーザ−
アーク複合溶接方法における課題となっていた。
However, according to an experiment conducted by the present inventor, when the arc electrode is disposed in front of the laser irradiation position, there is no problem when the welding speed is relatively low. When the welding speed is increased, the arc becomes unstable, and the weld bead tends to be disturbed, and it has been confirmed that there is a problem in the weldability at high speed. Laser
This has been a problem in the arc composite welding method.

【0004】[0004]

【発明の目的】本発明は、従来のレーザ−アーク複合溶
接方法における上記課題に着目してなされたものであっ
て、高速溶接においてもアークが不安定となることがな
く、良好な形状の溶接ビードが得られ、溶接作業能率の
大幅な向上が可能なレーザ−アーク複合溶接方法、さら
にはこのようなレーザ−アーク複合溶接を行うための溶
接装置を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the conventional laser-arc combined welding method, and has a good shape without causing arc instability even in high-speed welding. It is an object of the present invention to provide a laser-arc combined welding method capable of obtaining a bead and greatly improving the efficiency of welding work, and a welding apparatus for performing such laser-arc combined welding.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係わ
るレーザ−アーク複合溶接方法は、アーク電極に対する
溶接進行方向の前方と後方とにレーザビームを照射する
構成としたことを特徴としており、レーザ−アーク複合
溶接方法におけるこのような構成を前述した従来の課題
を解決するための手段としている。
A laser-arc combined welding method according to a first aspect of the present invention is characterized in that a laser beam is applied to the front and rear of the arc electrode in the welding direction. Such a configuration in the laser-arc combined welding method is used as means for solving the above-mentioned conventional problems.

【0006】本発明の請求項2に係わるレーザ−アーク
複合溶接方法においては、アーク電極がTIG電極であ
る構成とし、請求項3に係わるレーザ−アーク複合溶接
方法においては、アーク電極がMIG電極である構成と
している。
In the laser-arc combined welding method according to the second aspect of the present invention, the arc electrode is a TIG electrode. In the laser-arc combined welding method according to the third aspect, the arc electrode is a MIG electrode. It has a certain configuration.

【0007】また、本発明の請求項4に係わるレーザ−
アーク複合溶接方法においては、アーク電極前方に配さ
れる先導ビームの焦点がアーク電極の軸中心線が被溶接
材表面に交わる電極中心点に対して溶接進行方向前方側
5mm未満の範囲内に位置し、アーク電極後方に配され
る後続ビームの焦点が前記電極中心点に対して溶接進行
方向後方側3〜10mmの範囲内に位置するように先導
ビームおよび後続ビームを照射する構成とし、請求項5
に係わるレーザ−アーク複合溶接方法においては、ビー
ム焦点の高さが被溶接材表面から表面下1.0mmまで
の範囲内となるように後続ビームを照射する構成とし、
請求項6に係わるレーザ−アーク複合溶接方法において
は、被溶接材がアルミニウム合金材である構成とし、さ
らに本発明の請求項7に係わるレーザ−アーク複合溶接
方法においては、先導ビームのパワー密度が17kW/
mm以上、後続ビームのパワー密度が21.2kW/
mm以上である構成としたことをそれぞれ特徴として
いる。
A laser according to claim 4 of the present invention.
In the arc combined welding method, the focus of the leading beam disposed in front of the arc electrode is located within a range of less than 5 mm on the forward side in the welding progress direction with respect to the electrode center point where the axis center line of the arc electrode crosses the surface of the workpiece. The leading beam and the succeeding beam are irradiated so that the focal point of the succeeding beam disposed behind the arc electrode is located within a range of 3 to 10 mm on the rear side in the welding traveling direction with respect to the electrode center point, 5
In the laser-arc combined welding method according to the above, the subsequent beam is irradiated so that the height of the beam focal point is within 1.0 mm below the surface of the workpiece,
In the laser-arc combined welding method according to claim 6, the material to be welded is an aluminum alloy material. In the laser-arc combined welding method according to claim 7 of the present invention, the power density of the leading beam is reduced. 17kW /
mm 2 or more, the power density of the subsequent beam 21.2KW /
mm 2 or more.

【0008】本発明の請求項8に係わるレーザ−アーク
複合溶接装置は、アーク電極を保持するアークトーチ
と、アークトーチの溶接方向前方側に先導ビームを照射
する第1のレーザヘッドと、アークトーチの溶接方向後
方側に後続ビームを照射する第2のレーザヘッドと、ア
ークトーチのアーク電極と同軸にアルゴン,ヘリウムな
どの不活性ガスを供給するガスノズルを備えている構成
とし、本発明の請求項9に係わるレーザ−アーク複合溶
接装置は、アーク電極を保持するアークトーチと、2本
の光ファイバを介して伝送されたYAGレーザを2つの
ビームスポットにそれぞれ集光する光学系を有し、一方
のビームをアーク電極の前方に、他方のビームをアーク
電極の後方にそれぞれ照射するレーザヘッドと、アーク
トーチのアーク電極と同軸にアルゴン,ヘリウムなどの
不活性ガスを供給するガスノズルを備えている構成と
し、さらに本発明の請求項10に係わるレーザ−アーク
複合溶接装置は、アーク電極を保持するアークトーチ
と、1本の光ファイバを介して伝送されたYAGレーザ
をビームスプリッタによって2つのビームスポットに集
光する光学系を有し、一方のビームをアーク電極の前方
に、他方のビームをアーク電極の後方にそれぞれ照射す
るレーザヘッドと、アークトーチのアーク電極と同軸に
アルゴン,ヘリウムなどの不活性ガスを供給するガスノ
ズルを備えている構成とし、レーザ−アーク複合溶接装
置におけるこのような構成を前述した従来の課題を解決
するための手段としたことを特徴としている。
According to another aspect of the present invention, there is provided a laser-arc combined welding apparatus comprising: an arc torch for holding an arc electrode; a first laser head for irradiating a leading beam forward of the arc torch in a welding direction; A second laser head for irradiating a subsequent beam to the rear side in the welding direction, and a gas nozzle for supplying an inert gas such as argon or helium coaxially with the arc electrode of the arc torch. The laser-arc combined welding apparatus according to No. 9 has an arc torch holding an arc electrode and an optical system for condensing a YAG laser transmitted through two optical fibers into two beam spots, respectively. A laser head that irradiates the beam in front of the arc electrode and the other beam behind the arc electrode, and the arc electrode of the arc torch A gas nozzle for supplying an inert gas such as argon or helium is provided coaxially. The laser-arc combined welding apparatus according to claim 10 of the present invention further comprises an arc torch holding an arc electrode and a single arc torch. It has an optical system that focuses a YAG laser transmitted via an optical fiber to two beam spots by a beam splitter, and irradiates one beam forward of the arc electrode and the other beam backward of the arc electrode. A laser head and a gas nozzle for supplying an inert gas such as argon or helium coaxially with an arc electrode of an arc torch are provided to solve such a conventional problem described above in a laser-arc combined welding apparatus. This is characterized in that it is a means for performing

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明に係わるレーザ−アーク複
合溶接方法は、溶接進行方向に対して、アーク電極の前
方と後方とにレーザビームを照射するようにしたもので
あり、当該溶接方法においては、アーク電極の前方に位
置する先導ビームの照射により誘起されるプラズマによ
ってアーク電極から発生するアークが安定すると共に、
先導ビームとアークによって形成された溶融池に後続の
レーザビームが効率良く吸収されることから、高速溶接
時にも深い溶け込みの溶接ビードが安定して得られるこ
とになる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A laser-arc combined welding method according to the present invention irradiates a laser beam forward and backward of an arc electrode with respect to a welding traveling direction. The arc generated from the arc electrode is stabilized by the plasma induced by the irradiation of the leading beam located in front of the arc electrode,
Since the subsequent laser beam is efficiently absorbed by the molten pool formed by the leading beam and the arc, a deep penetration weld bead can be stably obtained even during high-speed welding.

【0010】このとき、アーク電極としては、請求項2
および請求項3に記載しているように、TIG電極およ
びMIG電極のいずれをも使用することができる。すな
わち非消耗式のタングステン電極と被溶接材との間にア
ークを発生させるようにしても、連続的に供給されるフ
ィラーワイヤの先端と被溶接材との間にアークを発生さ
せるようにしても実質的に同様の効果が得られる。
[0010] At this time, the arc electrode may be a second electrode.
Further, as described in claim 3, both the TIG electrode and the MIG electrode can be used. That is, an arc may be generated between the non-consumable tungsten electrode and the workpiece, or an arc may be generated between the tip of the continuously supplied filler wire and the workpiece. Substantially the same effect can be obtained.

【0011】また、先導ビームおよび後続ビームの照射
位置については、請求項4に記載しているように、先導
ビームを電極中心点(アーク電極の軸中心線が被溶接材
表面に交わる点)に対して溶接進行方向前方側5mm未
満の範囲内に先導ビームの焦点が位置するように照射
し、後続ビームを前記電極中心点に対して溶接進行方向
後方側3〜10mmの範囲内に後続ビームの焦点が位置
するように照射することができ、これによって高速溶接
時においてもアークがより安定すると共に、より深い溶
け込みが得られることになる。さらに、後続ビームにつ
いては、さらに深い溶け込みが得られることから、請求
項5に記載しているように、その焦点高さ位置が被溶接
材の表面下1.0mmまでの範囲となるように照射する
ことが望ましい。
The irradiation positions of the leading beam and the trailing beam are set at the electrode center point (the point where the axis center line of the arc electrode intersects the surface of the material to be welded). Irradiation is performed so that the focus of the leading beam is located within a range of less than 5 mm on the front side in the welding direction, and the subsequent beam is positioned within a range of 3 to 10 mm on the rear side in the welding direction with respect to the electrode center point. Irradiation can be performed such that the focal point is located, so that the arc is more stable and a deeper penetration can be obtained even during high-speed welding. Furthermore, since a deeper penetration is obtained for the succeeding beam, the irradiation is performed such that the focal height position is within a range of 1.0 mm below the surface of the material to be welded as described in claim 5. It is desirable to do.

【0012】本発明に係わるレーザ−アーク複合溶接方
法は、金属材料全般の溶接に適用することができるが、
アーク熱を併用していると共に、レーザビームを先導ビ
ームと後続ビームとに分割することにより溶接部に供給
されるエネルギー密度の合計を高くすることができるの
で、請求項6に記載しているように、特にレーザの反射
率が高いアルミニウム合金に適用した場合にその効果が
大きい。
The laser-arc combined welding method according to the present invention can be applied to welding of all metallic materials.
The combined use of arc heat and the splitting of the laser beam into a leading beam and a trailing beam can increase the total energy density supplied to the welded portion. In particular, the effect is great when applied to an aluminum alloy having a high laser reflectance.

【0013】そして、本発明に係わるレーザ−アーク複
合溶接方法をこのようなアルミニウム合金に適用した場
合、高速溶接において十分な溶け込み深さを得るために
は、請求項7に記載しているように、先導ビームのパワ
ー密度を17kW/mm以上、後続ビームのパワー密
度を21.2kW/mm以上とすることが望ましい。
すなわち、先導レーザのパワー密度が17kW/mm
未満の場合にはレーザ照射によるプラズマが十分に形成
されず、高速溶接時のアーク安定化の効果が得られなく
なる傾向があり、後追レーザのパワー密度が21.2k
W/mmに満たない場合には、最も使用頻度の高い板
厚1.0〜3.0mmのアルミニウム合金の重ね溶接に
おいて、高速で十分な溶け込み深さが得られなくなるこ
とがあることによる。
[0013] When the laser-arc combined welding method according to the present invention is applied to such an aluminum alloy, in order to obtain a sufficient penetration depth in high-speed welding, it is necessary to provide a method as described in claim 7. It is desirable that the power density of the leading beam be 17 kW / mm 2 or more and the power density of the succeeding beam be 21.2 kW / mm 2 or more.
That is, the power density of the leading laser is 17 kW / mm 2
If it is less than 30, the plasma generated by laser irradiation is not sufficiently formed, and the effect of arc stabilization at the time of high-speed welding tends not to be obtained.
When it is less than W / mm 2 , sufficient penetration depth at high speed may not be obtained in lap welding of an aluminum alloy having a plate thickness of 1.0 to 3.0 mm, which is most frequently used.

【0014】このようなレーザ−アーク複合溶接を行う
ための装置としては、請求項8に記載しているように、
先導ビームを照射するためのレーザヘッドと後続ビーム
を照射するためのレーザヘッドとをそれぞれアークトー
チの前後に設けたものや、請求項9に記載しているよう
に、2本の光ファイバから伝送されたレーザビームをレ
ーザヘッド部で平行に束ね、2つのビームスポットに集
光させ、一方のビームをアーク電極の前方へ、他方のビ
ームをアーク電極の後方へそれぞれ照射するようにした
もの、さらには請求項10に記載しているように、1本
の光ファイバから伝送されたレーザビームをレーザヘッ
ド部でビームスプリッタによって2つのビームスポット
に集光させ、一方のビームをアーク電極の前方へ、他方
のビームをアーク電極の後方へそれぞれ照射するように
したものを用いることができる。
An apparatus for performing such laser-arc combined welding is as described in claim 8.
A laser head for irradiating a leading beam and a laser head for irradiating a succeeding beam are respectively provided before and after an arc torch, or transmitted from two optical fibers as described in claim 9. The laser beams are bundled in parallel by a laser head, focused on two beam spots, and one beam is irradiated to the front of the arc electrode and the other beam is irradiated to the rear of the arc electrode. As described in claim 10, a laser beam transmitted from one optical fiber is focused on two beam spots by a beam splitter in a laser head unit, and one beam is directed forward of an arc electrode. One in which the other beam is irradiated to the rear of the arc electrode can be used.

【0015】[0015]

【発明の効果】本発明の請求項1に係わるレーザ−アー
ク複合溶接方法は、上記構成、すなわち溶接進行方向に
対して、アーク電極の前方と後方とにレーザビームをそ
れぞれ照射するようにしたものであるから、アーク電極
に先行する先導ビームの照射によって発生するプラズマ
がアークを安定化すると共に、後続するレーザビームが
先導ビームとアークによって形成された溶融池に効率良
く吸収されるので、高速溶接時においても深い溶け込み
の溶接ビードが安定して得られるようになるという極め
て優れた効果をもたらすものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a laser-arc combined welding method wherein the laser beam is applied to the front and back of the arc electrode in the welding direction. Therefore, the plasma generated by the irradiation of the leading beam preceding the arc electrode stabilizes the arc, and the subsequent laser beam is efficiently absorbed by the molten pool formed by the leading beam and the arc, so that high-speed welding is performed. This provides an extremely excellent effect that a deep penetration weld bead can be stably obtained even at times.

【0016】本発明の請求項2および請求項3に係わる
レーザ−アーク複合溶接方法においては、アーク電極と
してTIG電極あるいはMIG電極を用いるようにして
いるので、安定なアークを得ることができ、欠陥のない
良好な溶接部を得ることができ、請求項4に係わるレー
ザ−アーク複合溶接方法においては、先導ビームの焦点
が電極中心点に対して溶接進行方向前方側5mm未満の
範囲内に位置し、後続ビームの焦点が同じく電極中心点
に対して溶接進行方向後方側3〜10mmの範囲内に位
置するように両ビームを照射するようにしているので、
高速溶接時にもアークがさらに安定化し、溶接部の溶け
込みをより深くすることができ、請求項5に係わるレー
ザ−アーク複合溶接方法においては、後続ビームをその
焦点高さが被溶接材表面から表面下1.0mmまでの範
囲内となるように照射するようにしているので、さらに
深い溶け込みを得ることができる。
In the laser-arc combined welding method according to the second and third aspects of the present invention, a TIG electrode or a MIG electrode is used as the arc electrode, so that a stable arc can be obtained and defects can be obtained. In the laser-arc combined welding method according to the fourth aspect, the focal point of the leading beam is located within a range of less than 5 mm on the front side in the welding traveling direction with respect to the electrode center point. Since both beams are irradiated so that the focal point of the subsequent beam is also located within a range of 3 to 10 mm on the rear side in the welding traveling direction with respect to the electrode center point,
The arc can be further stabilized even at the time of high-speed welding, and the penetration of the welded portion can be further deepened. In the laser-arc combined welding method according to claim 5, the focal height of the subsequent beam is changed from the surface of the workpiece to the surface. Since the irradiation is performed so as to be within the range up to 1.0 mm below, further deeper penetration can be obtained.

【0017】また、本発明の請求項6に係わるレーザ−
アーク複合溶接方法においては、当該溶接方法をアルミ
ニウム合金材に適用するようにしているので、レーザビ
ームの反射率が高いアルミニウム合金材の溶接にも、通
常のレーザ溶接法に較べてより広く対応することがで
き、本発明の請求項7に係わるレーザ−アーク複合溶接
方法においては、このようなアルミニウム合金材の溶接
に際して、先導ビームのパワー密度を17kW/mm
以上、後続ビームのパワー密度を21.2kW/mm
以上として溶接するようにしているので、最も使用頻度
の高い板厚のアルミニウム合金の高速重ね溶接において
も、プラズマによるアークの安定化作用を十分なものと
して溶け込みの深い健全な溶接部を確実に得ることがで
きるという優れた効果がもたらされる。
A laser according to claim 6 of the present invention.
In the arc composite welding method, the welding method is applied to an aluminum alloy material, so that it can be used for welding aluminum alloy materials having a high reflectance of a laser beam more widely than a normal laser welding method. In the laser-arc combined welding method according to claim 7 of the present invention, when welding such an aluminum alloy material, the power density of the leading beam is set to 17 kW / mm 2.
As described above, the power density of the succeeding beam is set to 21.2 kW / mm 2
Because welding is performed as described above, even in high-speed lap welding of the most frequently used aluminum alloy with a plate thickness, a sufficient arc stabilizing effect by plasma is obtained and a deep welded sound weld portion is reliably obtained. The effect is excellent.

【0018】一方、本発明の請求項8に係わるレーザ−
アーク複合溶接装置は、アーク電極を有するアークトー
チと、不活性ガスを供給するガスノズルと、第1のレー
ザヘッドと、第2のレーザヘッドを備え、第1および第
2のレーザヘッドによって先導ビームおよび後続ビーム
をアークトーチの前方および後方側にそれぞれ照射する
ようにしたものであり、本発明の請求項9に係わるレー
ザ−アーク複合溶接装置は、同じくアークトーチと、ガ
スノズルと、レーザヘッドを備え、レーザヘッドが2本
の光ファイバを介して伝送されたYAGレーザを2つの
ビームスポットに集光する光学系を有し、集光された両
ビームをアーク電極の前方および後方側にそれぞれ照射
するようにしたものであり、本発明の請求項10に係わ
るレーザ−アーク複合溶接装置は、同じくアークトーチ
と、ガスノズルと、レーザヘッドを備え、レーザヘッド
が1本の光ファイバを介して伝送されたYAGレーザを
ビームスプリッタによって2つのビームスポットに集光
する光学系を有し、集光された両ビームをアーク電極の
前方および後方側にそれぞれ照射するようにしたもので
あるから、いずれも本発明に係わるレーザ−アーク複合
溶接方法を実施するのに好適な構造を備え、当該装置を
使用することにより、本発明に係わるレーザ−アーク複
合溶接方法を容易に実施することができる。
On the other hand, a laser according to claim 8 of the present invention.
The arc combined welding apparatus includes an arc torch having an arc electrode, a gas nozzle for supplying an inert gas, a first laser head, and a second laser head. The subsequent beam is applied to the front and rear sides of the arc torch, respectively. The laser-arc combined welding apparatus according to claim 9 of the present invention also includes an arc torch, a gas nozzle, and a laser head, The laser head has an optical system for condensing the YAG laser transmitted through the two optical fibers into two beam spots, and irradiates the condensed beams to the front and rear sides of the arc electrode, respectively. The laser-arc combined welding apparatus according to claim 10 of the present invention also includes an arc torch, a gas nozzle, It has a laser head, and the laser head has an optical system that focuses a YAG laser transmitted through one optical fiber to two beam spots by a beam splitter, and forwards both the focused beams in front of an arc electrode. And the rear side, respectively, so that both have a structure suitable for carrying out the laser-arc combined welding method according to the present invention, and the present invention The laser-arc combined welding method can be easily performed.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体
的に説明する。
EXAMPLES The present invention will be described below more specifically based on examples.

【0020】図1は、本発明に係わるレーザ−アーク複
合溶接を行うための装置の一実施例を示すものであっ
て、図に示すレーザ−アーク複合溶接装置1は、アーク
トーチとしてのMIGトーチ2と、図中に矢印で示す溶
接進行方向に対して、MIGトーチ2の前方側に位置す
る第1のレーザヘッド3aと、MIGトーチ2の後方側
に位置する第2のレーザヘッド3bを備えている。
FIG. 1 shows an embodiment of an apparatus for performing laser-arc combined welding according to the present invention. A laser-arc combined welding apparatus 1 shown in FIG. 1 is a MIG torch as an arc torch. 2, a first laser head 3a located on the front side of the MIG torch 2 and a second laser head 3b located on the rear side of the MIG torch 2 with respect to the welding progress direction indicated by the arrow in the figure. ing.

【0021】MIGトーチ2は、コンジットケーブル4
を介して図示しないMIG溶接装置に連結されており、
消耗電極(アーク電極)となるフィラーワイヤ5が送給
されると共に、MIGトーチ2はフィラーワイヤ5の周
囲に開口するガスノズル2aを備え、アルゴンなどの不
活性ガスからなるシールドガスをフィラーワイヤWと同
軸に供給するようになっている。一方、第1および第2
のレーザヘッド3aおよび3bは、光ファイバー6aお
よび6bを介して図示しないYAGレーザ発振器に接続
され、前記フィラーワイヤ5が被溶接材Wに交わる点
(以後、電極中心点と称する)の前後位置にレーザビー
ムB1 (先導ビーム)およびB2 (後続ビーム)をそれ
ぞれ照射するようになっている。
The MIG torch 2 has a conduit cable 4
Is connected to a MIG welding device (not shown) via
The filler wire 5 serving as a consumable electrode (arc electrode) is supplied, and the MIG torch 2 is provided with a gas nozzle 2a opened around the filler wire 5, and a shielding gas made of an inert gas such as argon is supplied to the filler wire W. They are supplied coaxially. On the other hand, the first and second
The laser heads 3a and 3b are connected to a YAG laser oscillator (not shown) via optical fibers 6a and 6b, and the laser heads are located before and after a point where the filler wire 5 intersects the workpiece W (hereinafter referred to as an electrode center point). Beams B1 (leading beam) and B2 (subsequent beam) are irradiated respectively.

【0022】このようなレーザ−アーク複合溶接装置1
を用いて、MIGトーチ2によるアーク電圧を22V、
電流を180Aとすると共に、先導レーザビームB1 の
出力を1.2kW、後続レーザビームB2 の出力を2.
8kWとし、図2(a)に拡大して示すように、フィラ
ーワイヤ5が被溶接材Wに交わる電極中心点と先導ビー
ムB1 の焦点との距離d1 を2mm、電極中心点と後続
ビームB2 の焦点との距離d2 を5mmとして、板厚2
mmのアルミニウム合金材W1 ,W2 を2枚重ねて、上
方の合金材W1 の側から重ね溶接を行った。
Such a combined laser-arc welding apparatus 1
, The arc voltage by the MIG torch 2 is 22V,
The current is set to 180 A, the output of the leading laser beam B1 is 1.2 kW, and the output of the succeeding laser beam B2 is 2.
2A, the distance d1 between the center point of the electrode where the filler wire 5 intersects the workpiece W and the focal point of the leading beam B1 is 2 mm, and the distance d1 between the center point of the electrode and the subsequent beam B2 is shown in FIG. Assuming that the distance d2 from the focal point is 5 mm,
2 mm aluminum alloy materials W1 and W2 were overlapped and lap welding was performed from the upper side of the alloy material W1.

【0023】図3は、このようにして得た重ね溶接継手
の引張り強さと溶接速度との関係を、図2(b)および
(c)に示すように、先導ビームB1 のみの場合、およ
び後続ビームB2 のみの場合と比較して示す図である。
なお、先導ビームB1 、あるいは後続ビームB2 のみの
場合には、上記した本発明方法の場合のトータルレーザ
出力に合わせて、これらレーザビームの出力を4kWと
した。
FIG. 3 shows the relationship between the tensile strength and the welding speed of the lap welded joint obtained in this way, as shown in FIGS. 2 (b) and (c), in the case of only the leading beam B1 and in the case of the subsequent beam. FIG. 6 is a diagram showing a comparison with the case of only a beam B2.
In the case of only the leading beam B1 or the succeeding beam B2, the output of these laser beams was set to 4 kW in accordance with the total laser output in the method of the present invention described above.

【0024】この結果、図2(b)に示ように、後続ビ
ームB2 を照射することなく先導ビームB1 のみを照射
した場合には、溶接速度が4m/minを超えると、十
分な溶け込みが得られなくなって引張り強さが低下し始
めた。また、先導ビームB1を照射することなく後続ビ
ームB2 のみを照射した場合には、溶接速度が5m/m
inを超えるまで引張り強さが確保されるが、5m/m
inを超えると急激に低下する傾向が認められた。これ
に対し、アークの前後に先導ビームB1 および後続ビー
ムB2 を照射するようにした本発明に係わる溶接方法の
場合には、溶接速度7m/minまで強度低下なく溶接
ができることが確認された。
As a result, as shown in FIG. 2B, when only the leading beam B1 is irradiated without irradiating the succeeding beam B2, a sufficient penetration can be obtained when the welding speed exceeds 4 m / min. And the tensile strength began to decrease. When only the succeeding beam B2 is irradiated without irradiating the leading beam B1, the welding speed is 5 m / m.
in, the tensile strength is secured until it exceeds 5 m / m
When the value exceeds "in", a tendency to sharply decrease was observed. On the other hand, in the case of the welding method according to the present invention in which the leading beam B1 and the succeeding beam B2 were irradiated before and after the arc, it was confirmed that welding could be performed without decreasing the strength up to a welding speed of 7 m / min.

【0025】また、溶接ビードを観察すると、後続ビー
ムB2 のみの場合には溶接速度が6m/minとなる
と、十分にアークが形成されず、極めて不安定なビード
外観となっていた。一方、先導ビームB1 のみの場合に
は外観上は高速域まで問題のない溶接ビードが得られる
ものの、溶け込み深さが浅いために十分な溶接強度が得
られない結果となった。これに対し、本発明に係わる溶
接方法の場合には、先導ビームB1 によって安定なアー
クが得られ、先導ビームB1 とアークによって形成され
た溶融池に後続ビームB2 が照射されて効率良くエネル
ギーが吸収されたため、高速での溶接が可能になったも
のと考えられる。
When the welding bead was observed with only the subsequent beam B2, the arc was not sufficiently formed when the welding speed was 6 m / min, resulting in an extremely unstable bead appearance. On the other hand, in the case of using only the leading beam B1, a weld bead having no problem up to the high-speed range was obtained, but sufficient welding strength was not obtained due to the shallow penetration depth. On the other hand, in the case of the welding method according to the present invention, a stable arc is obtained by the leading beam B1, and the molten pool formed by the leading beam B1 and the arc is irradiated with the succeeding beam B2 to efficiently absorb energy. Therefore, it is considered that welding at a high speed became possible.

【0026】図4は、後続ビームB2 の焦点をフィラー
ワイヤ5の先端部、すなわち電極中心点から5mm後方
の位置(d2 =5mm)に固定し、先導ビームB1 の位
置を変えて、溶接速度7m/minで同様に溶接したと
きの溶け込み深さの変化を示すものであって、これによ
れば、先導ビームB1 の焦点位置が電極中心点から5m
mを超えて離れると、溶け込み深さが浅くなる傾向が認
められた。これは先導ビームB1 がアークから離れ過ぎ
ると、プラズマによる高速溶接時のアークを安定させる
効果が小さくなったことによると考えられる。
FIG. 4 shows that the focal point of the succeeding beam B2 is fixed at the tip of the filler wire 5, that is, at a position 5 mm behind the electrode center point (d2 = 5 mm), the position of the leading beam B1 is changed, and the welding speed is 7 m. / Min shows the change in the penetration depth when welding is performed in the same manner. According to this, the focal position of the leading beam B1 is 5 m from the electrode center point.
When the distance exceeds m, the penetration depth was found to be shallow. This is presumably because, when the leading beam B1 was too far from the arc, the effect of stabilizing the arc during high-speed welding with plasma was reduced.

【0027】また、図5は、先導ビームB1 の焦点位置
を電極中心点から2mm前方(d1=2mm)に固定
し、後続ビームB2 の位置を変えて、溶接速度7m/m
inで同様に溶接したときの溶け込み深さの変化を示す
ものであって、この結果によれば、後続ビームB2 の焦
点位置が電極中心点から3〜10mmの範囲にある場合
に深い溶け込みが得られることが確認された。
FIG. 5 shows that the focal position of the leading beam B1 is fixed 2 mm ahead (d1 = 2 mm) from the center of the electrode, the position of the trailing beam B2 is changed, and the welding speed is 7 m / m.
In the same manner, the depth of penetration changes when welding is performed, and according to this result, deep penetration is obtained when the focal position of the subsequent beam B2 is within a range of 3 to 10 mm from the electrode center point. Was confirmed.

【0028】さらに、図6は、先導ビームB1 の焦点を
電極中心点から2mm前方(d1 =2mm)に、後続ビ
ームB2 の焦点を電極中心点から5mm後方(d2 =5
mm)の位置にそれぞれ固定し、後続ビームB2 の焦点
高さ位置を変えて、溶接速度7m/minで同様に溶接
したときの溶け込み深さの変化を示すものであって、こ
れによると、後続ビームB2 の焦点高さが被溶接材Wの
表面から被溶接材Wの内部方向に1.0mmまでの範囲
内の位置にある場合に深い溶け込みが得られることが判
明した。
FIG. 6 shows that the focus of the leading beam B1 is 2 mm ahead (d1 = 2 mm) from the center of the electrode and the focus of the succeeding beam B2 is 5 mm behind (d2 = 5) from the center of the electrode.
mm), and shows the change in penetration depth when the same welding is performed at a welding speed of 7 m / min by changing the focal height position of the succeeding beam B2 in the same manner. It has been found that deep penetration can be obtained when the focal height of the beam B2 is within a range of 1.0 mm from the surface of the workpiece W to the inside of the workpiece W.

【0029】加えて、先導ビームB1 の出力について
は、ビーム径0.3mmにおいて、出力が1.2kWよ
りも低い場合、すなわちパワー密度が17kW/mm
に満たない場合には、アークが不安定な傾向となる現象
が観察された。これは、先導ビームB1 のパワー密度が
低すぎると被溶接材Wの表面におけるビームの反射が大
きくなるためと考えられる。後続ビームB2 の出力につ
いては、低くても溶接は可能であるが、例えば自動車な
どに一般的に使用される板厚0.6〜3.0mm程度の
鋼板やアルミニウム合金を高速で溶接するには、パワー
密度が21.2kW/mmに満たない場合には、不十
分な溶け込みによる強度不足が生じ易くなる傾向が認め
られた。
In addition, regarding the output of the leading beam B1, when the output is lower than 1.2 kW at a beam diameter of 0.3 mm, that is, the power density is 17 kW / mm 2.
If less than, a phenomenon that the arc tends to be unstable was observed. This is probably because if the power density of the leading beam B1 is too low, the reflection of the beam on the surface of the workpiece W becomes large. The output of the succeeding beam B2 can be welded even if it is low. However, for example, in order to weld a steel plate or an aluminum alloy having a thickness of about 0.6 to 3.0 mm generally used in an automobile or the like at a high speed. When the power density was less than 21.2 kW / mm 2 , it was recognized that insufficient strength was likely to occur due to insufficient penetration.

【0030】図7は、本発明に係わるレーザ−アーク複
合溶接を行うための装置の他の実施例を示すものであっ
て、図に示すレーザ−アーク複合溶接装置11は、アー
クトーチとしてのMIGトーチ2と、レーザヘッド13
から主に構成されており、当該レーザヘッド13は、そ
の内部にコリメーションレンズ13aおよびフォーカシ
ングレンズ13bからなる光学系を備えており、図外の
YAGレーザ発振器から2本の光ファイバー6aおよび
6bを介して伝送されたレーザを2つのビームスポット
にそれぞれ集光し、先導ビームB1 および後続ビームB
2 としてMIGトーチ2から供給されるフィラーワイヤ
5の前方および後方側にそれぞれ照射するようになって
いる。
FIG. 7 shows another embodiment of the apparatus for performing laser-arc combined welding according to the present invention. The laser-arc combined welding apparatus 11 shown in the figure is a MIG as an arc torch. Torch 2 and laser head 13
The laser head 13 includes an optical system including a collimation lens 13a and a focusing lens 13b therein. The laser head 13 is provided with a YAG laser oscillator (not shown) via two optical fibers 6a and 6b. The transmitted laser is focused on two beam spots, respectively, and a leading beam B1 and a following beam B
2 irradiates the front and rear sides of the filler wire 5 supplied from the MIG torch 2.

【0031】図8は、本発明に係わるレーザ−アーク複
合溶接を行うための装置のさらに他の実施例を示すもの
であって、図に示すレーザ−アーク複合溶接装置21
は、上記実施例に係わるレーザ−アーク複合溶接装置1
1と同様に、アークトーチとしてのMIGトーチ2と、
レーザヘッド23から主に構成され、当該レーザヘッド
23は、その内部にコリメーションレンズ23a,フォ
ーカシングレンズ23bおよびビームスプリッタ23c
からなる光学系を備えており、光ファイバー6を介して
図外のYAGレーザ発振器から伝送されたレーザビーム
をビームスプリッタ23cによって分割して2つのビー
ムスポットに集光し、先導ビームB1 および後続ビーム
B2 としてMIGトーチ2から供給されるフィラーワイ
ヤ5の前方および後方側にそれぞれ照射するようになっ
ており、上記各実施例に係わるレーザ−アーク複合溶接
装置1および11と同様の機能を有している。
FIG. 8 shows still another embodiment of an apparatus for performing laser-arc combined welding according to the present invention, and shows a laser-arc combined welding apparatus 21 shown in FIG.
Is a laser-arc combined welding apparatus 1 according to the above embodiment.
1, MIG torch 2 as an arc torch,
The laser head 23 mainly includes a collimation lens 23a, a focusing lens 23b, and a beam splitter 23c.
The laser beam transmitted from the YAG laser oscillator (not shown) via the optical fiber 6 is split by the beam splitter 23c and condensed into two beam spots, and the leading beam B1 and the succeeding beam B2 And irradiates the front and rear sides of the filler wire 5 supplied from the MIG torch 2, respectively, and has the same functions as the laser-arc combined welding apparatuses 1 and 11 according to the above-described embodiments. .

【0032】なお、上記実施例においては、いずれもア
ーク電極としてMIG電極を用いた例を示したが、TI
G電極によっても基本的に同様の作用効果が得られるこ
とが確認されている。また、このとき、必要に応じてフ
ィラーワイヤのような溶加材を溶融池に供給することも
可能である。
In each of the above embodiments, the MIG electrode is used as the arc electrode.
It has been confirmed that basically the same function and effect can be obtained by the G electrode. At this time, if necessary, a filler material such as a filler wire can be supplied to the molten pool.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係わるレーザ−アーク複合溶接装置の
一実施例を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing one embodiment of a laser-arc combined welding apparatus according to the present invention.

【図2】(a) 図1に示したレーザ−アーク複合溶接
装置におけるアーク電極、先導ビームおよび後続ビーム
の配置を示す概略説明図である。 (b) 先導ビームのみを用いた比較例におけるアーク
電極とビームの配置を示す概略説明図である。 (c) 後続ビームのみを用いた比較例におけるアーク
電極とビームの配置を示す概略説明図である。
FIG. 2 (a) is a schematic explanatory view showing the arrangement of an arc electrode, a leading beam and a succeeding beam in the laser-arc combined welding apparatus shown in FIG. (B) It is the schematic explanatory drawing which shows arrangement | positioning of an arc electrode and a beam in the comparative example using only a leading beam. (C) It is a schematic explanatory drawing which shows the arrangement | positioning of an arc electrode and a beam in the comparative example using only the succeeding beam.

【図3】本発明に係わるレーザ−アーク複合溶接におけ
る溶接速度を先導ビームあるいは後続ビームのみを用い
た比較例に係わるレーザ−アーク複合溶接の場合と比較
して示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the welding speed in the laser-arc combined welding according to the present invention in comparison with the case of the laser-arc combined welding according to the comparative example using only the leading beam or the succeeding beam.

【図4】本発明に係わるレーザ−アーク複合溶接におけ
る溶け込み深さと先導ビームの焦点位置の関係を示すグ
ラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the penetration depth and the focal position of the leading beam in the laser-arc combined welding according to the present invention.

【図5】本発明に係わるレーザ−アーク複合溶接におけ
る溶け込み深さと後続ビームの焦点位置の関係を示すグ
ラフである。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a penetration depth and a focal position of a subsequent beam in laser-arc combined welding according to the present invention.

【図6】本発明に係わるレーザ−アーク複合溶接におけ
る溶け込み深さと後続ビームの焦点高さ位置の関係を示
すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a penetration depth and a focal height position of a subsequent beam in laser-arc combined welding according to the present invention.

【図7】(a) 本発明に係わるレーザ−アーク複合溶
接装置の他の実施例を示す説明図である。(b) 図7
(a)に示したレーザ−アーク複合溶接装置の上方から
の矢視図である。
FIG. 7 (a) is an explanatory view showing another embodiment of the laser-arc combined welding apparatus according to the present invention. (B) FIG.
It is the arrow view from the upper part of the laser-arc combined welding apparatus shown to (a).

【図8】本発明に係わるレーザ−アーク複合溶接装置の
さらに別の実施例を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory view showing still another embodiment of the laser-arc combined welding apparatus according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11,21 レーザ−アーク複合溶接装置 2 MIGトーチ(アークトーチ) 2a ガスノズル 3a 第1のレーザヘッド 3b 第2のレーザヘッド 5 フィラーワイヤ(アーク電極) 6,6a,6b 光ファイバー 13,23 レーザヘッド 13a,23a コリメーションレンズ(光学系) 13b,23b フォーカシングレンズ(光学系) 23c ビームスプリッタ(光学系) B1 先導ビーム(レーザビーム) B2 後続ビーム(レーザビーム) W,W1 ,W2 被溶接材 1,11,21 Laser-arc combined welding equipment 2 MIG torch (arc torch) 2a Gas nozzle 3a First laser head 3b Second laser head 5 Filler wire (arc electrode) 6,6a, 6b Optical fiber 13,23 Laser head 13a, 23a Collimation lens (optical system) 13b, 23b Focusing lens (optical system) 23c Beam splitter (optical system) B1 Leading beam (laser beam) B2 Subsequent beam (laser beam) W, W1, W2

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B23K 9/26 B23K 9/26 D 26/04 26/04 C 26/06 26/06 C 26/08 26/08 K 26/14 26/14 Z // B23K 103:10 103:10 (72)発明者 井 上 雅 之 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 Fターム(参考) 4E001 AA03 BB07 BB08 BB12 CB01 DD02 DD03 EA01 4E068 BC01 CA02 CA11 CD02 CD04 CE08 CH08 CJ01 DB04 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) B23K 9/26 B23K 9/26 D 26/04 26/04 C 26/06 26/06 C 26/08 26/08 K 26/14 26/14 Z // B23K 103: 10 103: 10 (72) Inventor Masayuki Inoue 2 Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture F-term in Nissan Motor Co., Ltd. 4E001 AA03 BB07 BB08 BB12 CB01 DD02 DD03 EA01 4E068 BC01 CA02 CA11 CD02 CD04 CE08 CH08 CJ01 DB04

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アーク電極に対する溶接進行方向の前方
と後方とにレーザビームを照射することを特徴とするレ
ーザ−アーク複合溶接方法。
1. A laser-arc combined welding method comprising irradiating a laser beam forward and backward in a welding traveling direction with respect to an arc electrode.
【請求項2】 アーク電極がTIG電極であることを特
徴とする請求項1記載のレーザ−アーク複合溶接方法。
2. The laser-arc combined welding method according to claim 1, wherein the arc electrode is a TIG electrode.
【請求項3】 アーク電極がMIG電極であることを特
徴とする請求項1記載のレーザ−アーク複合溶接方法。
3. The laser-arc combined welding method according to claim 1, wherein the arc electrode is a MIG electrode.
【請求項4】 アーク電極前方に配される先導ビームの
焦点がアーク電極の軸中心線が被溶接材表面に交わる電
極中心点に対して溶接進行方向前方側5mm未満の範囲
内に位置し、アーク電極後方に配される後続ビームの焦
点が前記電極中心点に対して溶接進行方向後方側3〜1
0mmの範囲内に位置するように先導ビームおよび後続
ビームを照射することを特徴とする請求項1ないし請求
項3のいずれかに記載のレーザ−アーク複合溶接方法。
4. A focal point of a leading beam disposed in front of the arc electrode is located within a range of less than 5 mm on a forward side in a welding traveling direction with respect to an electrode center point at which an axis center line of the arc electrode intersects a surface of a workpiece, The focal point of the subsequent beam disposed behind the arc electrode is 3-1 to the rear side in the welding traveling direction with respect to the electrode center point.
The laser-arc combined welding method according to any one of claims 1 to 3, wherein the leading beam and the succeeding beam are irradiated so as to be located within a range of 0 mm.
【請求項5】 ビーム焦点の高さが被溶接材表面から表
面下1.0mmまでの範囲内となるように後続ビームを
照射することを特徴とする請求項4記載のレーザ−アー
ク複合溶接方法。
5. The laser-arc combined welding method according to claim 4, wherein the subsequent beam is irradiated such that the height of the beam focus is within 1.0 mm below the surface of the workpiece. .
【請求項6】 被溶接材がアルミニウム合金材であるこ
とを特徴とする請求項4または請求項5記載のレーザ−
アーク複合溶接方法。
6. The laser according to claim 4, wherein the material to be welded is an aluminum alloy material.
Arc combined welding method.
【請求項7】 先導ビームのパワー密度が17kW/m
以上、後続ビームのパワー密度が21.2kW/m
以上であることを特徴とする請求項6記載のレーザ
−アーク複合溶接方法。
7. The power density of the leading beam is 17 kW / m.
m 2 or more, power density of subsequent beam is 21.2 kW / m
The laser according to claim 6, characterized in that m 2 or more - arc hybrid welding method.
【請求項8】 アーク電極を保持するアークトーチと、
アークトーチの溶接方向前方側に先導ビームを照射する
第1のレーザヘッドと、アークトーチの溶接方向後方側
に後続ビームを照射する第2のレーザヘッドと、アーク
トーチのアーク電極と同軸にアルゴン,ヘリウムなどの
不活性ガスを供給するガスノズルを備えていることを特
徴とするレーザ−アーク複合溶接装置。
8. An arc torch holding an arc electrode,
A first laser head for irradiating a leading beam on the forward side in the welding direction of the arc torch, a second laser head for irradiating a succeeding beam on the rear side in the welding direction of the arc torch, and argon, coaxial with the arc electrode of the arc torch; A laser-arc combined welding apparatus comprising a gas nozzle for supplying an inert gas such as helium.
【請求項9】 アーク電極を保持するアークトーチと、
2本の光ファイバを介して伝送されたYAGレーザを2
つのビームスポットにそれぞれ集光する光学系を有し、
一方のビームをアーク電極の前方に、他方のビームをア
ーク電極の後方にそれぞれ照射するレーザヘッドと、ア
ークトーチのアーク電極と同軸にアルゴン,ヘリウムな
どの不活性ガスを供給するガスノズルを備えていること
を特徴とするレーザ−アーク複合溶接装置。
9. An arc torch holding an arc electrode,
The YAG laser transmitted through the two optical fibers is
It has an optical system that focuses on each of the two beam spots,
A laser head that irradiates one beam in front of the arc electrode and the other beam behind the arc electrode, and a gas nozzle that supplies an inert gas such as argon or helium coaxially with the arc electrode of the arc torch. A laser-arc combined welding apparatus characterized by the above-mentioned.
【請求項10】 アーク電極を保持するアークトーチ
と、1本の光ファイバを介して伝送されたYAGレーザ
をビームスプリッタによって2つのビームスポットに集
光する光学系を有し、一方のビームをアーク電極の前方
に、他方のビームをアーク電極の後方にそれぞれ照射す
るレーザヘッドと、アークトーチのアーク電極と同軸に
アルゴン,ヘリウムなどの不活性ガスを供給するガスノ
ズルを備えていることを特徴とするレーザ−アーク複合
溶接装置。
10. An arc torch for holding an arc electrode, and an optical system for converging a YAG laser transmitted via one optical fiber to two beam spots by a beam splitter, and using one of the beams for arc irradiation. A laser head for irradiating the other beam behind the arc electrode in front of the electrode, and a gas nozzle for supplying an inert gas such as argon or helium coaxially with the arc electrode of the arc torch are provided. Laser-arc combined welding equipment.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100781886B1 (en) 2003-12-24 2007-12-05 현대중공업 주식회사 Hybrid laser welding system for pipe orbital welding
WO2009131031A1 (en) * 2008-04-24 2009-10-29 三菱重工業株式会社 Head and method for laser arc hybrid welding
WO2010061422A1 (en) * 2008-11-27 2010-06-03 パナソニック株式会社 Composite welding method and composite welding apparatus
WO2011029462A1 (en) 2009-09-14 2011-03-17 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Method and device for processing workpieces by means of a laser apparatus and an arc apparatus
JP2012011465A (en) * 2010-06-30 2012-01-19 General Electric Co <Ge> Hybrid laser arc welding process and apparatus
WO2012044285A1 (en) * 2010-09-29 2012-04-05 Ipg Photonics Corporation System and method utilizing fiber lasers for titanium welding using an argon cover gas
US20130309000A1 (en) * 2012-05-21 2013-11-21 General Electric Comapny Hybrid laser arc welding process and apparatus
CN116967610A (en) * 2023-09-13 2023-10-31 华北水利水电大学 Multilayer laser-electric arc composite welding device and method for thick plate girth weld

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100781886B1 (en) 2003-12-24 2007-12-05 현대중공업 주식회사 Hybrid laser welding system for pipe orbital welding
WO2009131031A1 (en) * 2008-04-24 2009-10-29 三菱重工業株式会社 Head and method for laser arc hybrid welding
JP2009262183A (en) * 2008-04-24 2009-11-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Head and method for laser arc hybrid welding
US8344283B2 (en) 2008-04-24 2013-01-01 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Head and method for laser arc hybrid welding
JP5104945B2 (en) * 2008-11-27 2012-12-19 パナソニック株式会社 Composite welding method and composite welding equipment
WO2010061422A1 (en) * 2008-11-27 2010-06-03 パナソニック株式会社 Composite welding method and composite welding apparatus
US8592715B2 (en) 2008-11-27 2013-11-26 Panasonic Corporation Hybrid welding method and hybrid welding apparatus
CN102015193A (en) * 2008-11-27 2011-04-13 松下电器产业株式会社 Composite welding method and composite welding apparatus
CN102015193B (en) * 2008-11-27 2013-07-24 松下电器产业株式会社 Composite welding method and composite welding apparatus
CN102695577A (en) * 2009-09-14 2012-09-26 通快机床两合公司 Method and device for processing workpieces by means of a laser apparatus and an arc apparatus
WO2011029462A1 (en) 2009-09-14 2011-03-17 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Method and device for processing workpieces by means of a laser apparatus and an arc apparatus
CN102695577B (en) * 2009-09-14 2016-08-03 通快机床两合公司 Utilize the method and apparatus of laser equipment and device of arc processing workpiece
JP2012011465A (en) * 2010-06-30 2012-01-19 General Electric Co <Ge> Hybrid laser arc welding process and apparatus
EP2402107B1 (en) * 2010-06-30 2015-10-07 General Electric Company Method of hybrid laser arc welding at least two workpieces with two laser beams
WO2012044285A1 (en) * 2010-09-29 2012-04-05 Ipg Photonics Corporation System and method utilizing fiber lasers for titanium welding using an argon cover gas
US20130309000A1 (en) * 2012-05-21 2013-11-21 General Electric Comapny Hybrid laser arc welding process and apparatus
JP2013240830A (en) * 2012-05-21 2013-12-05 General Electric Co <Ge> Hybrid laser arc welding process and apparatus
CN116967610A (en) * 2023-09-13 2023-10-31 华北水利水电大学 Multilayer laser-electric arc composite welding device and method for thick plate girth weld

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