[go: up one dir, main page]

JP6031227B2 - Welding method - Google Patents

Welding method Download PDF

Info

Publication number
JP6031227B2
JP6031227B2 JP2011281873A JP2011281873A JP6031227B2 JP 6031227 B2 JP6031227 B2 JP 6031227B2 JP 2011281873 A JP2011281873 A JP 2011281873A JP 2011281873 A JP2011281873 A JP 2011281873A JP 6031227 B2 JP6031227 B2 JP 6031227B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
layer
laser
arc
welded
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.)
Active
Application number
JP2011281873A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013128975A (en
Inventor
幸太郎 猪瀬
幸太郎 猪瀬
友洋 杉野
友洋 杉野
阿部 大輔
大輔 阿部
直幸 松本
直幸 松本
大脇 桂
桂 大脇
川口 勲
勲 川口
信一 海老名
信一 海老名
秀一 藤田
秀一 藤田
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.)
IHI Corp
IHI Inspection and Instrumentation Co Ltd
Original Assignee
IHI Corp
IHI Inspection and Instrumentation 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 IHI Corp, IHI Inspection and Instrumentation Co Ltd filed Critical IHI Corp
Priority to JP2011281873A priority Critical patent/JP6031227B2/en
Publication of JP2013128975A publication Critical patent/JP2013128975A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6031227B2 publication Critical patent/JP6031227B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Description

本発明は、レーザ溶接方法に係り、詳しくは、レーザ溶接による溶接品質の向上を図る技術に関する。   The present invention relates to a laser welding method, and more particularly, to a technique for improving welding quality by laser welding.

造船、橋梁等の鋼構造物の分野では、鋼板の端縁同士を突き合わせて複数の鋼板を一体化させる突合わせ継手溶接や角継手溶接が多用されており、これにより大型の鋼構造物を製造可能である。
近年、このような突合わせ継手溶接や角継手溶接において、レーザビームによるレーザ溶接がアーク溶接に代えて採用される傾向にある。また、最近では、アーク溶接とレーザ溶接とを組み合わせて行うレーザアークハイブリッド溶接も開発されている。
ところで、レーザ溶接により継手にキーホール型溶接を行う場合、ポロシティと呼ばれる欠陥が生成され易く、継手の溶接品質が損なわれるという問題がある。
In the field of steel structures such as shipbuilding and bridges, butt joint welding and corner joint welding, in which multiple steel sheets are integrated by abutting the edges of steel sheets, are often used to produce large steel structures. Is possible.
In recent years, in such butt joint welding and corner joint welding, laser welding using a laser beam tends to be employed instead of arc welding. Recently, laser arc hybrid welding in which arc welding and laser welding are combined has been developed.
By the way, when performing keyhole type welding on a joint by laser welding, there is a problem that defects called porosity are easily generated, and the weld quality of the joint is impaired.

そこで、例えばレーザ出力に周波数や波形で変調を与えることで、溶融金属の流動制御を行い、ポロシティの発生を抑制する構成のレーザ溶接方法が考えられている(特許文献1参照)。
また、例えば溶接金属の30%以上がオーステナイト組織で占められる場合に、化学成分を調整することでポロシティの発生を抑制する技術も考えられている(特許文献2参照)。
Therefore, for example, a laser welding method has been conceived in which the flow of molten metal is controlled by modulating the laser output with a frequency or a waveform to suppress the generation of porosity (see Patent Document 1).
Further, for example, when 30% or more of the weld metal is occupied by an austenite structure, a technique for suppressing the generation of porosity by adjusting the chemical component is also considered (see Patent Document 2).

特開2002−273586号公報JP 2002-273586 A 特許第3912491号公報Japanese Patent No. 3912491

しかしながら、上記特許文献1に開示されたレーザ溶接方法に基づきレーザ出力を変調させて実験を行ったところ、ポロシティの発生を完全に抑制することは難しいことが確認された。また、特にレーザアークハイブリッド溶接では、アークパルスが外乱となり、ポロシティの発生を抑制できないことが確認された。
また、上記特許文献2に開示された技術は、橋梁等の大型の鋼構造物で一般に用いられるような炭素鋼(構造用鋼 JIS G 3101)には適用することができない。
However, when an experiment was performed by modulating the laser output based on the laser welding method disclosed in Patent Document 1, it was confirmed that it was difficult to completely suppress the generation of porosity. In particular, in laser arc hybrid welding, it was confirmed that the arc pulse becomes a disturbance and the generation of porosity cannot be suppressed.
The technique disclosed in Patent Document 2 cannot be applied to carbon steel (structural steel JIS G 3101) that is generally used in large steel structures such as bridges.

一方、研究によれば、ポロシティは、非貫通溶接、特に多層溶接の2パス目(2層目)以降において発生する可能性が極めて高いことがわかってきた。
これより、レーザ溶接或いはレーザアークハイブリッド溶接により多層溶接を行う場合において、如何にポロシティの発生を防止するかが課題となる。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、多層溶接を行う場合においてポロシティの発生を防止可能なレーザ溶接方法を提供することにある。
On the other hand, studies have shown that porosity is very likely to occur after the second pass (second layer) of non-through welding, particularly multilayer welding.
From this, when multi-layer welding is performed by laser welding or laser arc hybrid welding, how to prevent the generation of porosity becomes a problem.
The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a laser welding method capable of preventing the occurrence of porosity when performing multilayer welding.

上記した目的を達成するために、請求項1の溶接方法は、板厚25mm以上の金属部材同士の溶接接合をレーザ溶接,アーク溶接及びレーザアークハイブリッド溶接により3層以上の多層溶接で行う溶接方法であって、第1層では、レーザビームの集光直径をキーホール型レーザ溶接に対応する値と熱伝導型レーザ溶接に対応する値との閾値より小さくしてキーホール型レーザ溶接のみを行い、最終層では、前記アーク溶接のみを行い、前記第1層と前記最終層との間の層では、前記集光直径を前記閾値より大きくした熱伝導型レーザ溶接に合わせて前記アーク溶接を行うことを特徴とする。 To achieve the above object, a method of welding according to claim 1, laser welding welding between more metal member thickness 25 mm, intends rows multilayer welding of three or more layers by arc welding and laser arc hybrid welding a welding method, in the first layer, the laser beam of the converging diameter smaller than the threshold keyhole laser welding of the value corresponding to the value and the thermal conductivity type laser welding corresponding to keyhole laser welding In the final layer, only the arc welding is performed, and in the layer between the first layer and the final layer, the arc is adapted to the heat conduction laser welding in which the focused diameter is larger than the threshold value. It is characterized by performing welding.

請求項1の溶接方法によれば、第2層目以降では集光直径をキーホール型レーザ溶接に対応する値と熱伝導型レーザ溶接に対応する値との閾値より大きくして熱伝導型レーザ溶接を行うようにするので、多層溶接を行う場合においてポロシティの発生を防止するようにできる。 According to welding method according to claim 1, the heat conduction type made larger than the threshold value with the value corresponding to the value and the thermal conductivity type laser welding to the corresponding light condensing diameter in keyhole-type laser welding at the second and subsequent layers Since laser welding is performed, it is possible to prevent the occurrence of porosity when performing multilayer welding.

また、請求項1の溶接方法によれば、第2層目以降では熱伝導型レーザ溶接とともにアーク溶接を行うようにするので、多層溶接を行う場合においてポロシティの発生を確実に防止するようにできる。 Further, according to the welding method according to claim 1, since the second and subsequent layers to perform the arc welding with heat conduction type laser welding, to ensure that to prevent the occurrence of porosity in the case of performing the multi-layer welding it can.

本発明に係る溶接方法に適用されるレーザアークハイブリッド溶接装置を第1層目の溶接を行っている状態で示す図(a)、(a)のA−A線に沿う被溶接部材の断面図(b)、(a)のB−B線に沿う第1層目の溶接により形成された溶接金属の溶接断面を示す図(c)である。It shows a state where a laser arc hybrid welding apparatus applied to engagement Ru welding method according to the present invention is carried out the welding of the first layer (a), of the member to be welded along the line A-A of (a) It is a figure (c) which shows a welding section of a weld metal formed by welding of the 1st layer which meets a BB line of sectional views (b) and (a). レーザアークハイブリッド溶接装置を第2層目の溶接を行っている状態で示す図(a)、(a)のC−C線に沿う第2層目の溶接により形成された溶接金属の溶接断面を示す図(b)、第2層目において熱伝導型レーザ溶接だけを行った場合の溶接金属の溶接断面を示す図(c)である。The figure which shows a laser arc hybrid welding apparatus in the state which is welding the 2nd layer (a), The welding cross section of the weld metal formed by the 2nd layer welding along CC line of (a) FIG. 2B is a diagram showing a weld cross section of a weld metal when only heat conduction type laser welding is performed in the second layer. 参考例1の溶接結果を実際の溶接断面として示す図である。It is a figure which shows the welding result of the reference example 1 as an actual welding cross section. 比較例1の溶接結果を実際の溶接断面として示す図である。It is a figure which shows the welding result of the comparative example 1 as an actual welding cross section. 実施例1の溶接結果を実際の溶接断面として示す図である。It is a figure which shows the welding result of Example 1 as an actual welding cross section.

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図1(a)には、本発明に係る溶接方法に適用されるレーザアークハイブリッド溶接装置が第1層目の溶接を行っている状態で示されている。
同図に示すように、レーザアークハイブリッド溶接装置1は、アーク溶接装置10とレーザ溶接装置20から構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
In FIG. 1 (a), is shown with the laser arc hybrid welding apparatus applied to engagement Ru welding method according to the present invention is performing the welding of the first layer.
As shown in the figure, the laser arc hybrid welding apparatus 1 is composed of an arc welding apparatus 10 and a laser welding apparatus 20.

詳しくは、アーク溶接装置10は、被溶接部材S、Sの溶接部(開先)に対し溶接トーチ12の先端から溶接ワイヤ14が斜めに送り出されるように構成されている。なお、図1(a)に示す第1層目の溶接では、後述するようにアーク溶接は行わないため、アーク溶接装置10は溶接を行わず、退避した状態にある。
一方レーザ溶接装置20は、レーザ発生装置(図示せず)から供給されるレーザビームLBがレーザ照射ヘッド22で集光されて被溶接部材S、Sの溶接部(開先)に照射させるよう構成されている。ここに、レーザ照射ヘッド22はレーザビームLBの集光直径を適宜調節可能である。
Specifically, the arc welding apparatus 10 is configured so that the welding wire 14 is fed obliquely from the tip of the welding torch 12 to the welded portions (grooves) of the members to be welded S and S. In the first layer welding shown in FIG. 1A, arc welding is not performed as will be described later, so the arc welding apparatus 10 is in a retracted state without performing welding.
On the other hand, the laser welding apparatus 20 is configured so that a laser beam LB supplied from a laser generator (not shown) is condensed by a laser irradiation head 22 and irradiated to the welded portions (grooves) of the welded members S and S. Has been. Here, the laser irradiation head 22 can appropriately adjust the condensed diameter of the laser beam LB.

被溶接部材S、Sは、金属部材(例えば、炭素鋼)からなる鋼板であって、図1(a)に示すように、一方の被溶接部材Sの端部が他方の被溶接部材Sの端部側面に突き当てられ、図1(b)に図1(a)のA−A線に沿う被溶接部材S、Sの断面を示すように、ルート部を有したレ型開先を形成するようにして溶接部が構成されている。レ型開先の開先角度は例えば30°である。
このように構成されたレーザアークハイブリッド溶接装置1では、被溶接部材S、Sは、被溶接部材S、Sの溶接部の連続する溶接線が溶接ワイヤ14の先端とレーザビームLBの集光点とを結ぶ線に沿うようにセットされる。
The welded members S, S are steel plates made of metal members (for example, carbon steel), and as shown in FIG. 1A, the end of one welded member S is the other welded member S. Forming a groove with a root portion as shown in FIG. 1 (b), which shows a cross-section of the welded members S and S along the line AA in FIG. 1 (a). In this way, the welded portion is configured. The groove angle of the mold groove is, for example, 30 °.
In the laser arc hybrid welding apparatus 1 configured as described above, the welded members S, S are welded lines of the welded portions of the welded members S, S are the tip of the welding wire 14 and the focal point of the laser beam LB. Is set along the line connecting

そして、第1層目の溶接を行うときには、図中の矢印方向に送られてレーザ溶接装置20によりレ型開先のルート部に対しレーザ溶接だけが施工される。この際、レーザ溶接装置20のレーザ照射ヘッド22は、レーザビームLBの集光直径が溶接部にてキーホール型レーザ溶接に対応する値と熱伝導型レーザ溶接に対応する値との閾値より小さくなるように調節される。即ち、第1層目の溶接では、キーホール型レーザ溶接が実施される。
図1(c)を参照すると、第1層目の溶接により形成された溶接金属Wが図1(a)のB−B線に沿う溶接断面として示されているが、第1層目の溶接では、同図に示すように、キーホール型レーザ溶接によってルート部において裏波が形成されるよう溶接が実施される。
And when welding the 1st layer, it sends to the arrow direction in a figure, and only the laser welding is performed with respect to the root part of a lathe groove | channel by the laser welding apparatus 20. FIG. At this time, the laser irradiation head 22 of the laser welding apparatus 20 has a condensing diameter of the laser beam LB smaller than a threshold value between a value corresponding to keyhole type laser welding and a value corresponding to heat conduction type laser welding at the welded portion. Adjusted to be. That is, keyhole type laser welding is performed in the first layer welding.
Referring to FIG. 1C, the weld metal W formed by welding the first layer is shown as a weld cross section along line BB in FIG. Then, as shown in the figure, welding is performed so that a back wave is formed in the root portion by keyhole type laser welding.

図2(a)には、上記レーザアークハイブリッド溶接装置1が第2層目の溶接を行っている状態で示されている。
第2層目の溶接を行うときには、図中の矢印方向に送られてアーク溶接、レーザ溶接の順に溶接が施工される。この際、レーザ溶接装置20のレーザ照射ヘッド22は、例えば同図に示すように、レーザビームLBの集光直径が溶接部にてキーホール型レーザ溶接に対応する値と熱伝導型レーザ溶接に対応する値との閾値より大きくなるように調節される。即ち、第2層目の溶接では、熱伝導型レーザ溶接が実施される。
図2(b)を参照すると、第2層目の溶接により形成された溶接金属Wが図2(a)のC−C線に沿う溶接断面として示されているが、第2層目の溶接では、同図に示すように、アーク溶接と熱伝導型レーザ溶接とによって第1層目に第2層目が重ねられて溶接金属Wが形成される。
FIG. 2 (a) shows the laser arc hybrid welding apparatus 1 in a state where the second layer is being welded.
When the second layer is welded, welding is performed in the order of arc welding and laser welding in the direction of the arrow in the figure. At this time, the laser irradiation head 22 of the laser welding apparatus 20 uses, for example, as shown in FIG. It is adjusted to be larger than the threshold value with the corresponding value. That is, in the second layer welding, heat conduction type laser welding is performed.
Referring to FIG. 2 (b), the weld metal W formed by the second layer welding is shown as a weld cross section along line CC in FIG. 2 (a). Then, as shown in the figure, the weld metal W is formed by superimposing the second layer on the first layer by arc welding and heat conduction type laser welding.

このように、第2層目においてアーク溶接とともに熱伝導型レーザ溶接を実施すると、図2(b)に示すように、レ型開先において溶接金属Wが高温割れもなく扁平にして良好に形成されるとともに、ポロシティの発生が確実に抑制される。これにより、継手の溶接品質を十分に確保することができる。
なお、ここでは第2層目について説明しているが、第3層目以降においても、アーク溶接とともに熱伝導型レーザ溶接を実施することで、やはりポロシティの発生が抑制される。即ち、第2層目以降のレーザ溶接を熱伝導型レーザ溶接とすることで、ポロシティの発生を好適に抑制することができる。
As described above, when heat conduction laser welding is performed together with arc welding in the second layer, the weld metal W is flattened without any hot cracking and formed well in the mold groove as shown in FIG. 2 (b). In addition, the generation of porosity is reliably suppressed. Thereby, the welding quality of the joint can be sufficiently ensured.
In addition, although the 2nd layer is demonstrated here, generation | occurrence | production of a porosity is also suppressed by implementing heat conduction type | mold laser welding with arc welding also after the 3rd layer. That is, the generation of porosity can be suitably suppressed by making the second and subsequent layers of laser welding heat conductive laser welding.

また、ここでは、第2層目において熱伝導型レーザ溶接とともにアーク溶接を実施するようにしており、これによりポロシティの発生を確実に抑制することができるが、第2層目以降においてアーク溶接を実施せずに熱伝導型レーザ溶接だけを行うようにしてもよく、この場合であってもポロシティの発生を抑制することができる。つまり、図2(c)を参照すると、第2層目においてアーク溶接を実施せずに熱伝導型レーザ溶接だけを行った場合の断面が図2(b)に対応して示されているが、やはりレ型開先において溶接金属Wが高温割れもなく扁平にして良好に形成されるとともに、ポロシティの発生が抑制される。   Here, arc welding is carried out together with heat conduction type laser welding in the second layer, so that the generation of porosity can be reliably suppressed, but arc welding is performed in the second layer and thereafter. Only heat conduction type laser welding may be performed without carrying out, and even in this case, generation of porosity can be suppressed. That is, referring to FIG. 2C, a cross section in the case where only the heat conduction type laser welding is performed without performing arc welding in the second layer is shown corresponding to FIG. In addition, the weld metal W is flattened and formed satisfactorily without any hot cracking in the lip groove, and the generation of porosity is suppressed.

参考例1]
被溶接部材S、Sとして、それぞれ板厚12mmの炭素鋼(SS400)を用意した。これら被溶接部材S、Sにおいて、上記図1(b)に示すように、ルート部を有したレ型開先を形成するようにして溶接部が構成されている。
アーク溶接装置10としては、アーク電源(ダイヘン社製 DP350)と溶接ワイヤ(神戸製鋼所製 MG−S50)を用い、溶接ワイヤの突き出し長を20mm、溶接トーチのトーチ角度を60°とした。
[ Reference Example 1]
As the members to be welded S and S, carbon steel (SS400) having a plate thickness of 12 mm was prepared. In these members to be welded S, S, as shown in FIG. 1 (b), the welded portion is configured so as to form a lathe groove having a root portion.
As the arc welding apparatus 10, an arc power source (DP350 manufactured by Daihen Co., Ltd.) and a welding wire (MG-S50 manufactured by Kobe Steel) were used, the protruding length of the welding wire was 20 mm, and the torch angle of the welding torch was 60 °.

レーザ溶接装置20としては、レーザ発生装置(IPG社製7kWファイバーレーザ)を用いた。
また、アーク溶接の溶接部とレーザ溶接の溶接部との間の距離は3mmとした。
そして、第1層目については、キーホール型レーザ溶接のみを行った。第2層目については、熱伝導型レーザ溶接とアーク溶接とを行った。このときの溶接条件は下記のとおりである。
As the laser welding apparatus 20, a laser generator (7 kW fiber laser manufactured by IPG) was used.
The distance between the arc welding weld and the laser welding weld was 3 mm.
And about the 1st layer, only keyhole type laser welding was performed. For the second layer, heat conduction laser welding and arc welding were performed. The welding conditions at this time are as follows.

・第1層目溶接条件
レーザパワー:5kW、溶接速度:1m/min、焦点外し距離:0mm
・第2層目溶接条件
レーザパワー:4kW、溶接速度:0.8m/min、焦点外し距離:+40mm、アーク電流 :250A
ここに、焦点外し距離は溶接部からレーザビームLBの焦点までの距離であり、焦点外し距離が0mmとはレーザビームLBの焦点が溶接部に一致して集光直径が最小である場合を示しており、焦点外し距離が大きいほどレーザビームLBの焦点が溶接部から遠退いて集光直径が大きいことを示している。例えば、集光直径のキーホール型レーザ溶接に対応する値と熱伝導型レーザ溶接に対応する値との閾値は、例えば集光直径3mmの場合、焦点外し距離が40mmに対応している。
-First layer welding conditions Laser power: 5kW, welding speed: 1m / min, defocusing distance: 0mm
-Second layer welding conditions Laser power: 4kW, welding speed: 0.8m / min, defocus distance: + 40mm, arc current: 250A
Here, the defocusing distance is the distance from the welded portion to the focal point of the laser beam LB, and the defocusing distance of 0 mm indicates the case where the focal point of the laser beam LB coincides with the welded portion and the condensing diameter is minimum. It is shown that the focal point of the laser beam LB moves away from the welded portion and the condensing diameter increases as the defocusing distance increases. For example, the threshold value between the value corresponding to the keyhole type laser welding of the condensing diameter and the value corresponding to the heat conduction type laser welding corresponds to the defocus distance of 40 mm when the condensing diameter is 3 mm, for example.

このような溶接条件で上記被溶接部材S、Sの溶接を行った結果を実際の溶接断面として図3に示す。
同図に示すように、第1層目についてはキーホール型レーザ溶接を行い、第2層目においてアーク溶接とともに熱伝導型レーザ溶接を実施することで、レ型開先において溶接金属Wが高温割れもなく扁平にして良好に形成され、ポロシティが一切発生しないことがわかる。
FIG. 3 shows an actual weld cross section as a result of welding the welded members S and S under such welding conditions.
As shown in the figure, the keyhole type laser welding is performed on the first layer, and the heat conduction type laser welding is performed together with the arc welding on the second layer, so that the weld metal W is heated at a high temperature in the mold groove. It can be seen that it is flat and well formed without cracks and no porosity is generated.

[比較例1]
比較例1では、参考例1に対し、第2層目溶接条件のうち焦点外し距離を第1層目溶接条件と同じく0mmとした。
即ち、第1層目については、キーホール型レーザ溶接のみを行い、第2層目については、熱伝導型レーザ溶接ではなくキーホール型レーザ溶接とアーク溶接とを行った。
[Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, with respect to Reference Example 1, the defocus distance in the second layer welding conditions was set to 0 mm as in the first layer welding conditions.
That is, only the keyhole type laser welding was performed for the first layer, and the keyhole type laser welding and arc welding were performed for the second layer instead of the heat conduction type laser welding.

このような溶接条件で上記被溶接部材S、Sの溶接を行った結果を実際の溶接断面として図4に示す。
同図に示すように、第1層目とともに第2層目においてもキーホール型レーザ溶接を行うことにより、ポロシティが発生してしまうことがわかる。このようにポロシティが発生してしまうと、継手の溶接品質が損なわれ、好ましいことではない。
FIG. 4 shows the result of welding the welded members S and S under such welding conditions as an actual weld cross section.
As shown in the figure, it can be seen that porosity occurs in the second layer as well as the first layer by performing keyhole laser welding. If porosity is generated in this way, the weld quality of the joint is impaired, which is not preferable.

[実施例
被溶接部材S、Sとして、それぞれ板厚25mmの炭素鋼(SS400)を用意した。これら被溶接部材S、Sにおいて、上記図1(b)に示すように、ルート部を有したレ型開先を形成するようにして溶接部が構成されている。
そして、被溶接部材S、Sが板厚25mmと厚いことから、ここでは溶接を第1層から第5層までの5層で行うようにした。
第1層目については、キーホール型レーザ溶接のみを行った。第2層目から第4層目については、熱伝導型レーザ溶接とアーク溶接とを行った。第5層目についてはアーク溶接のみを行った。このときの溶接条件は下記のとおりである。
[Example 1 ]
As the members to be welded S and S, carbon steel (SS400) having a plate thickness of 25 mm was prepared. In these members to be welded S, S, as shown in FIG. 1 (b), the welded portion is configured so as to form a lathe groove having a root portion.
And since the to-be-welded members S and S are as thick as 25 mm, here welding was performed with five layers from the first layer to the fifth layer.
For the first layer, only keyhole type laser welding was performed. About the 2nd layer-the 4th layer, heat conduction type laser welding and arc welding were performed. For the fifth layer, only arc welding was performed. The welding conditions at this time are as follows.

・第1層目溶接条件
レーザパワー:7kW、溶接速度:0.8m/min、焦点外し距離:0mm
・第2層目、第3層目溶接条件
レーザパワー:5kW、溶接速度:0.8m/min、焦点外し距離:+70mm、アーク電流 :200A
・第4層目溶接条件
レーザパワー:5kW、溶接速度:0.4m/min、焦点外し距離:+70mm、アーク電流 :200A
・第5層目溶接条件
溶接速度:0.18m/min、アーク電流 :200A
-First layer welding conditions Laser power: 7kW, welding speed: 0.8m / min, defocusing distance: 0mm
2nd and 3rd layer welding conditions Laser power: 5kW, welding speed: 0.8m / min, defocus distance: + 70mm, arc current: 200A
・ 4th layer welding conditions Laser power: 5kW, welding speed: 0.4m / min, defocusing distance: + 70mm, arc current: 200A
・ 5th layer welding conditions Welding speed: 0.18m / min, arc current: 200A

このような溶接条件で上記被溶接部材S、Sの溶接を行った結果を実際の溶接断面として図5に示す。
同図に示すように、被溶接部材S、Sが板厚25mmと厚く、溶接を2層よりも多い多層溶接で行う場合であっても、第1層目についてはキーホール型レーザ溶接を行い、第2層目から第4層目においてアーク溶接とともに熱伝導型レーザ溶接を実施し、第5層目についてはアーク溶接を行うことで、レ型開先において溶接金属Wが高温割れもなく扁平にして良好に形成され、ポロシティが一切発生しないことがわかる。
FIG. 5 shows a result of welding the welded members S and S under such welding conditions as an actual weld cross section.
As shown in the figure, even when the welded members S and S are as thick as 25 mm and welding is performed by multi-layer welding with more than two layers, the keyhole type laser welding is performed on the first layer. The second layer to the fourth layer are heat-conducting laser welded together with arc welding, and the fifth layer is arc welded so that the weld metal W is flattened without hot cracks in the lathe groove. It can be seen that it is well formed and no porosity is generated.

以上で本発明に係る溶接方法の実施形態の説明を終えるが、実施形態は上記に限られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
例えば、上記実施例1では、被溶接部材S、Sの板厚が25mmである場合について説明したが、被溶接部材S、Sの板厚は25mm以上であればこれに限定されるものではない。
また、上記実施例1において、被溶接部材S、Sの板厚が25mmである場合には溶接を5層としたが、板厚に拘わらず溶接が3層以上であれば本発明を好適に適用可能である。
End of the description of one embodiment of the fastening Ru welding method according to the present invention above, embodiments are not limited to the above, and various modifications may be made without departing from the scope of the invention.
For example, in the first embodiment, the case where the plate thickness of the members to be welded S and S is 25 mm has been described. However, the plate thickness of the members to be welded S and S is not limited to this as long as the plate thickness is 25 mm or more. .
Further, in Example 1 described above, when the thickness of the members to be welded S, S is 25 mm, the welding is performed in five layers. However, the present invention is suitably used if the number of welding is three or more regardless of the thickness. Applicable.

また、上記実施形態では、被溶接部材S、Sが鋼板である場合を例に説明したが、本発明は、被溶接部材S、Sが金属部材であれば、アルミ部材その他の溶接可能な部材にも適用可能である。 Moreover, in the said embodiment, although the case where the to- be- welded members S and S were steel plates was demonstrated to the example, this invention, as long as the to-be-welded members S and S are metal members, an aluminum member and other weldable members It is also applicable to.

1 レーザアークハイブリッド溶接装置
10 アーク溶接装置
20 レーザ溶接装置
22 レーザ照射ヘッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser arc hybrid welding apparatus 10 Arc welding apparatus 20 Laser welding apparatus 22 Laser irradiation head

Claims (1)

板厚25mm以上の金属部材同士の溶接接合をレーザ溶接,アーク溶接及びレーザアークハイブリッド溶接により3層以上の多層溶接で行う溶接方法であって
1層では、レーザビームの集光直径をキーホール型レーザ溶接に対応する値と熱伝導型レーザ溶接に対応する値との閾値より小さくしてキーホール型レーザ溶接のみを行い、
最終層では、前記アーク溶接のみを行い、
前記第1層と前記最終層との間の層では、前記集光直径を前記閾値より大きくした熱伝導型レーザ溶接に合わせて前記アーク溶接を行うことを特徴とする溶接方法。
Laser welding joint between the plate thickness 25mm or more metal members welded in arc welding and multilayer welding three or more layers by laser arc hybrid welding a row cormorants welding method,
In the first layer, only the keyhole type laser welding is performed by making the condensing diameter of the laser beam smaller than the threshold value between the value corresponding to the keyhole type laser welding and the value corresponding to the heat conduction type laser welding,
In the final layer, only arc welding is performed,
Wherein in the layer between the first layer and the final layer, welding how to and performing the arc welding together the condensing diameter thermally conductive laser welding was greater than the threshold value.
JP2011281873A 2011-12-22 2011-12-22 Welding method Active JP6031227B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011281873A JP6031227B2 (en) 2011-12-22 2011-12-22 Welding method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011281873A JP6031227B2 (en) 2011-12-22 2011-12-22 Welding method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013128975A JP2013128975A (en) 2013-07-04
JP6031227B2 true JP6031227B2 (en) 2016-11-24

Family

ID=48907001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011281873A Active JP6031227B2 (en) 2011-12-22 2011-12-22 Welding method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6031227B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104259665B (en) * 2014-08-04 2016-04-06 东莞帕姆蒂昊宇液态金属有限公司 A kind of laser electrical arc complex welding method of non-crystaline amorphous metal
CN104259666B (en) * 2014-08-06 2016-02-24 沈阳富创精密设备有限公司 A kind of aluminium alloy laser-TIG hybrid welding with filler wire method
JP6476941B2 (en) * 2015-02-05 2019-03-06 株式会社Gsユアサ Power storage device, power storage device including power storage device, method for manufacturing power storage device, and method for manufacturing power storage device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07323386A (en) * 1994-06-01 1995-12-12 Kawasaki Steel Corp Laser welding method
JP2004195528A (en) * 2002-12-20 2004-07-15 Daihen Corp Laser irradiation arc welding method of magnesium or magnesium alloy
JP5646646B2 (en) * 2009-12-16 2014-12-24 イーエスエービー・エービー Welding method and welding apparatus
US8253060B2 (en) * 2010-06-30 2012-08-28 General Electric Company Hybrid laser arc welding process and apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013128975A (en) 2013-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9061374B2 (en) Laser/arc hybrid welding method and method for producing welded member using same
JP5496152B2 (en) Combined welding method of laser welding and arc welding of T type joint
EP2666579B1 (en) Hybrid laser arc welding process and apparatus
JP5495118B2 (en) Laser lap welding method of galvanized steel sheet
JP6776555B2 (en) Narrow groove welded joint using laser arc hybrid welding method and its manufacturing method
JP6216111B2 (en) Welding system, welding process and welded article
JP2011140053A (en) Laser lap welding method for galvanized steel sheet
JP2019188473A (en) Weldment of laser hot wire of multilayer structure
JP2011230158A (en) Laser lap welding method for galvanized steel sheet
JP5954009B2 (en) Manufacturing method of welded steel pipe
JP5866790B2 (en) Laser welded steel pipe manufacturing method
JP5318543B2 (en) Laser-arc combined welding method
JP6031227B2 (en) Welding method
JP5600838B2 (en) Laser welding method
CN107639344B (en) Galvanized steel sheet double-beam laser splicing welding method and system
JP2008168319A (en) Butt welded joint of steel plate
CN107073650B (en) Laser weld joint and its manufacturing method
JP2008049362A (en) Laser beam welding method of galvanized steel sheet
JP6213332B2 (en) Hot wire laser combined welding method for thick steel plate
CN113967788B (en) Remote laser welding method for stacked steel workpieces
JP2016153129A (en) Lap welding method for plated steel sheet
JP2012187590A (en) Method for producing laser-welded steel pipe
JP5724294B2 (en) Laser welded steel pipe manufacturing method
JP2017131905A (en) Laminated laser welding method for plated steel sheets
JP5483553B2 (en) Laser-arc combined welding method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151118

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160706

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160902

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161005

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161024

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6031227

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250