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JPH10272584A - Butt welding method of hot rolled billet - Google Patents

Butt welding method of hot rolled billet

Info

Publication number
JPH10272584A
JPH10272584A JP9079288A JP7928897A JPH10272584A JP H10272584 A JPH10272584 A JP H10272584A JP 9079288 A JP9079288 A JP 9079288A JP 7928897 A JP7928897 A JP 7928897A JP H10272584 A JPH10272584 A JP H10272584A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
laser
butt
hot
laser beam
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
Application number
JP9079288A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Yamamoto
博之 山本
Motoi Kido
基 城戸
Katsuhiro Minamida
勝宏 南田
Kazuhiro Nishiyama
和宏 西山
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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 Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP9079288A priority Critical patent/JPH10272584A/en
Priority to PCT/JP1998/001364 priority patent/WO1998043775A1/en
Priority to EP10185091.5A priority patent/EP2263822A3/en
Priority to EP10185084.0A priority patent/EP2263821A3/en
Priority to EP10185096.4A priority patent/EP2269762A3/en
Priority to EP10185082.4A priority patent/EP2277656A3/en
Priority to EP98911033A priority patent/EP1013372A4/en
Priority to KR10-1999-7008868A priority patent/KR100375544B1/en
Priority to AU65184/98A priority patent/AU734139B2/en
Publication of JPH10272584A publication Critical patent/JPH10272584A/en
Priority to US10/254,330 priority patent/US6770840B2/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Metal Rolling (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶接ビード中のブローホール発生を防止し、
溶接ビード部分の溶込み深さを均一にし、スパイキング
や溶込み過ぎの無い溶融底部がフラットなビード形状を
得る。 【解決手段】 レーザビームLBにより熱延バ−Sを突
合せ溶接する方法において、アルミニウム、シリコン、
チタン、マンガンの1種または2種以上を0.05〜3
%を含む鉄系母材のフィラーワイヤWを溶接部に供給し
ながらレーザ溶接する。
(57) [Summary] [Problem] To prevent blow holes from occurring in a weld bead,
The penetration depth of the weld bead portion is made uniform, and a flat bottom is obtained without spiking or excessive penetration. A method for butt-welding a hot-rolled bar (S) with a laser beam (LB) is disclosed.
Titanium, one or more of manganese is 0.05 to 3
% While supplying a filler wire W of an iron-based base material containing% to the welded portion.

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】この発明は、シートバー、ス
ラブなどの熱間圧延鋼片をレーザビームにより突合せ溶
接する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for butt welding hot rolled steel slabs such as sheet bars and slabs with a laser beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7のように集光したレーザビームLB
を被溶接材Sに照射して最もエネルギー密度の高くなる
領域であるキーホールKを熱源とし、これを走査するの
が高エネルギービームであるレーザビームLBによる溶
接方法の原理である。この金属が円筒状に蒸発した領域
であるキーホールKを走査することによって、周辺の溶
融領域がレーザビームLBの通過とともに徐々に凝固
し、溶接ビードが形成される。
2. Description of the Related Art A focused laser beam LB as shown in FIG.
Is irradiated to the material S to be welded, and the keyhole K, which is the region having the highest energy density, is used as a heat source, and scanning is performed by the laser beam LB which is a high energy beam. By scanning the keyhole K, which is a region where the metal has evaporated in a cylindrical shape, the peripheral molten region gradually solidifies with the passage of the laser beam LB, and a weld bead is formed.

【0003】鋼材のレーザ溶接では、母材にAl、S
i、Ti等の脱酸効果のある金属元素を一定以上含むよ
うな鋼種の場合にはブローホールが発生しにくいが、脱
酸剤の含有量が低い場合には、溶接部にブローホールを
含むことがある。特に、熱延ラインのような高温材料を
溶接するときには開先面に酸化スケールが付着し、この
酸化スケールを取り込んで溶接したときに溶接ビード中
にブローホールが発生する。ブローホール発生のメカニ
ズムは鋼材中、あるいは鋼材表面に付着したスケール中
に含まれる酸素と鋼材中の炭素が結合してできる一酸化
炭素が溶接時の溶融過程で発生し、凝固過程でビード中
に取り込まれる。この溶接ビードWBのブローホールB
は熱間圧延鋼片Sの接合強度を低下させるだけでなく、
図8のように溶込み深さdの増減に関与しており、一酸
化炭素ガスの発生時に溶融部を深さ方向に押し込み、溶
込み深さdは一時的にΔdだけ増大する。
[0003] In laser welding of steel materials, Al, S
Blowholes are less likely to occur in the case of a steel type containing a certain amount or more of a metal element having a deoxidizing effect such as i or Ti, but when the content of the deoxidizing agent is low, a blowhole is included in the welded portion. Sometimes. In particular, when welding a high-temperature material such as a hot-rolled line, an oxide scale adheres to the groove surface, and when this oxide scale is taken in and welded, a blowhole is generated in a weld bead. The mechanism of blowhole generation is that carbon monoxide, which is formed by combining oxygen contained in steel or in the scale attached to the steel surface with carbon in the steel, is generated in the melting process during welding, and is generated in the bead during solidification. It is captured. Blow hole B of this weld bead WB
Not only reduces the joining strength of hot rolled billet S,
As shown in FIG. 8, it is involved in increasing and decreasing the penetration depth d. When the carbon monoxide gas is generated, the molten portion is pushed in the depth direction, and the penetration depth d temporarily increases by Δd.

【0004】25kW以上の高出力レーザで溶接するとプ
ラズマの大きさは極めて大きくなり、溶込み深さdのば
らつき率も25〜30%と非常に大きい。また、熱間圧
延ラインにおける熱間圧延鋼片のレーザ溶接では、もと
もと熱間圧延鋼片が900℃以上の高温であるため、レ
ーザ照射によって金属が容易に沸点に達しプラズマ化す
る。レーザビームとレーザ誘起プラズマとの相互作用が
活性化し、プラズマの増大・収縮を繰り返してプラズマ
発生領域が不安定となるため、これに応じてスパイキン
グが頻発し、溶込み深さのばらつきが増大する。
When welding is performed with a high-power laser of 25 kW or more, the size of the plasma becomes extremely large, and the variation rate of the penetration depth d is very large, 25 to 30%. Further, in laser welding of hot-rolled steel slabs in a hot-rolling line, since the hot-rolled steel slabs are originally at a high temperature of 900 ° C. or higher, the metal easily reaches the boiling point and becomes plasma by laser irradiation. The interaction between the laser beam and the laser-induced plasma is activated, and the plasma generation region becomes unstable by repeatedly increasing and contracting the plasma. As a result, spiking occurs frequently and the penetration depth variation increases. I do.

【0005】上述のように、溶込み深さの増減が大きい
と、たとえば熱間連続圧延においてシャー切断後に突合
せ溶接する場合、圧延時に破断しないように狙った接合
面積率を確保することは非常に困難である。また、開先
突合せ溶接の場合、スパイキングによる溶込み深さの増
大があまり大き過ぎる場合は、図9の様に溶融金属が下
方に流れ落ちる、いわゆる溶落ちMDが発生し、これに
より接合面積率の低下するおそれがある。このため、図
9に示すように余裕代Aをとることが行われている。た
とえば、熱間圧延鋼片の板厚が35mmの時、突合せ部分
の実効板厚は25mmであり、溶込み深さを20mmとする
と、余裕代Aは5mmとなる。また、従来は接合面積率を
実効突合せ厚さぎりぎりを狙うのではなく、レーザ出力
を落としたり、溶接速度を減速する等、熱間圧延鋼片へ
の全入力エネルギを抑えて、溶込み深さのばらつきを減
らす方法をとっていた。
[0005] As described above, if the penetration depth increases or decreases, for example, when butt welding is performed after shear cutting in hot continuous rolling, it is extremely difficult to secure a joint area ratio aimed at not breaking during rolling. Have difficulty. In addition, in the case of groove butt welding, if the increase in the penetration depth due to spiking is too large, a so-called burn-through MD in which the molten metal flows downward as shown in FIG. May decrease. For this reason, a margin A is taken as shown in FIG. For example, when the thickness of the hot-rolled steel slab is 35 mm, the effective thickness of the butted portion is 25 mm, and when the penetration depth is 20 mm, the allowance A is 5 mm. Conventionally, the joint area ratio is not aimed at the edge of the effective butt thickness, but the laser power is reduced or the welding speed is reduced. To reduce the variation in

【0006】図9に示す溶込み深さばらつき量Bdと平
均溶込み深さdとの比をばらつき率Bd/dとすると、
通常のレーザ溶接方法においては、ばらつき率Bd/d
は約20%である。
Assuming that the ratio of the penetration depth variation Bd and the average penetration depth d shown in FIG. 9 is a variation rate Bd / d,
In a normal laser welding method, the variation rate Bd / d
Is about 20%.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、溶接ビー
ド中のブローホール発生を防止し、溶接ビード部分の溶
込み深さを均一にし、スパイキングや溶込み過ぎの無い
溶融底部がフラットなビード形状を得ることを課題とし
ている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention prevents the occurrence of blowholes in a weld bead, makes the penetration depth of the weld bead uniform, and has a flat weld bottom without spiking or excessive penetration. The task is to obtain a shape.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明の熱間圧延鋼片
の突合せ溶接方法は、レーザビームにより熱延バ−を突
合せ溶接する方法において、アルミニウム、シリコン、
チタン、マンガンの1種または2種以上を0.05〜3
%を含む鉄系母材のフィラーワイヤを溶接部に供給しな
がらレーザ溶接する。
SUMMARY OF THE INVENTION A butt-welding method for hot-rolled steel slabs according to the present invention is a method for butt-welding hot-rolled bars with a laser beam.
Titanium, one or more of manganese is 0.05 to 3
Laser welding is performed while supplying a filler wire of an iron-based base material containing% to the welded portion.

【0009】フィラー金属の成分としては、気体化しな
い酸化物を生成することが必須であり、かつ酸素との反
応性が高い(還元力が高い)金属を含む必要がある。こ
のため還元性の高い、アルミニウム、シリコン、チタ
ン、もしくはマンガンの単体、またはこれらの2種以上
の組合せが、一定以上含まれることが必要である。これ
らの成分含有量の下限を0.05%としたのは、0.0
5%未満では十分な還元力が得られないためである。ま
た、上限を3%としたのは、3%を超えると溶接部での
脆化が激しく、後段プロセスでの圧延時に溶接部が破断
するおそれがあるためである。
As a component of the filler metal, it is essential to generate an oxide that does not gasify, and it is necessary to include a metal having high reactivity with oxygen (high reducing power). For this reason, it is necessary that a simple substance of aluminum, silicon, titanium, or manganese having a high reducibility or a combination of two or more of these elements be contained in a certain amount or more. The lower limit of the content of these components is set to 0.05%,
If it is less than 5%, a sufficient reducing power cannot be obtained. Further, the upper limit is set to 3% because if it exceeds 3%, the brittleness in the welded portion becomes severe and the welded portion may be broken at the time of rolling in the subsequent process.

【0010】溶接部に供給されたフィラー金属は、溶融
ビードの成分である溶融被加工材とスケールの混在物内
に溶け込む。この結果、アルミニウムなどの金属元素の
還元力により、ブローホールの主発生原因であるスケー
ル中の炭素と酸素の反応が阻止され、一酸化炭素ガスの
発生がなくなる。また、フィラーの供給により、開先部
分が凹凸であるなどの理由で隙間がある場合でも、その
部位を金属で埋めることにより溶込み不良を生じること
はない。
[0010] The filler metal supplied to the welded portion dissolves in the mixture of the molten work material, which is a component of the molten bead, and the scale. As a result, due to the reducing power of the metal element such as aluminum, the reaction between carbon and oxygen in the scale, which is the main cause of blowholes, is prevented, and the generation of carbon monoxide gas is eliminated. In addition, even if there is a gap due to the supply of the filler, for example, because the groove portion is uneven, filling the portion with metal does not cause poor penetration.

【0011】上記熱間圧延鋼片の突合せ溶接方法におい
て、溶接方向に関しレーザビーム照射部より前方でフィ
ラーワイヤをレーザ誘起プラズマ中に供給するようにし
てもよい。フィラーワイヤは連続的にレーザ溶接位置に
レーザビームによって加熱され、溶融状態で溶接部に供
給される。フィラーワイヤの供給部として、通常のレー
ザ溶接ではレーザビームをフィラーに直接当てることが
行われている。しかし、フィラーワイヤをレーザ照射部
に直接供給するのではなくレーザ誘起プラズマ中に供給
すると、レーザのエネルギを損失することなく、プラズ
マのエネルギで被溶接材を溶融できる。
[0011] In the butt welding method of the hot rolled steel slab, the filler wire may be supplied into the laser-induced plasma in front of the laser beam irradiation part in the welding direction. The filler wire is continuously heated to the laser welding position by the laser beam and supplied to the weld in a molten state. In a usual laser welding, a laser beam is directly applied to a filler as a filler wire supply unit. However, if the filler wire is supplied not directly to the laser irradiation part but into the laser-induced plasma, the material to be welded can be melted with the energy of the plasma without losing the energy of the laser.

【0012】また、上記熱間圧延鋼片の突合せ溶接方法
において、レーザ誘起プラズマの中心をレーザビーム光
軸から溶接方向にずらして溶接してもよい。レーザ誘起
プラズマの発生域がレーザビームの照射位置からずれる
ことで、レーザビームはプラズマ中の電子密度の比較的
高い範囲を外れて溶接部を照射する。このため、レーザ
ビームのプラズマに対する吸収量は減少する。また、熱
間圧延鋼片に到達するレーザビームのエネルギ密度は増
大し、かつ一定となる。この結果、極端なスパイキング
の発生が抑えられるとともに、溶込み過ぎによる溶落ち
がなくなり、溶込み深さが均一となって溶融底部はフラ
ットとなる。また、レーザエネルギ効率が向上し、溶融
深さおよび溶融幅が増加して、安定な接合部を形成する
ことができる。これにより、接合面積を増加して、突合
せ線の変動が生じても、目外れの許容値を拡大し、安定
な接合部を形成することで、接合の確度を上げ、レーザ
溶接後の圧接プロセスでの破断を防止することができ
る。
Further, in the butt welding method for hot-rolled steel slabs, the center of the laser-induced plasma may be shifted from the laser beam optical axis in the welding direction. When the generation region of the laser-induced plasma deviates from the irradiation position of the laser beam, the laser beam irradiates the welded portion out of a relatively high range of the electron density in the plasma. For this reason, the absorption amount of the laser beam to the plasma is reduced. Further, the energy density of the laser beam reaching the hot-rolled billet increases and becomes constant. As a result, the occurrence of extreme spiking is suppressed, the burn-through due to excessive penetration is eliminated, the penetration depth becomes uniform, and the molten bottom becomes flat. In addition, the laser energy efficiency is improved, the melting depth and the melting width are increased, and a stable joint can be formed. As a result, even if the joint area is increased and the butt line fluctuates, the tolerance of the gap is increased and a stable joint is formed, thereby increasing the joint accuracy and the pressure welding process after laser welding. Can be prevented from breaking.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1は、この発明を実施するレー
ザ突合せ溶接装置の一例を示している。図2は、上記レ
ーザ突合せ溶接装置の溶接ヘッドおよびその周辺を示し
ている。
FIG. 1 shows an example of a laser butt welding apparatus embodying the present invention. FIG. 2 shows a welding head of the laser butt welding apparatus and its periphery.

【0014】ペールパック11には、フィラーワイヤW
がコイル状にして収納されている。フィラーワイヤW
は、ソリッド形またはフラックス入り形のいずれであっ
てもよい。フィラーワイヤWはワイヤフィーダ21によ
りペールパック11から引き出され、コンジット13を
通ってワイヤ供給ノズル25に送り出される。ワイヤ供
給ノズル25の先端部は、入側直線部29、曲線部30
および出側直線部31からなっている。ペールパック1
1とワイヤフィーダ21との間に第1ローラレベラ15
と第2ローラレベラ18とが配置されている。レーザビ
ームLBは、レーザ発振器35から伝送ミラー37を介
して溶接ヘッド39に伝送される。溶接ヘッドの下端部
は、センターガスGC を溶接部に供給するセンタガスノ
ズル41となっている。サイドガスGS を溶接部に供給
するサイドガスノズル43が、ワイヤ供給ノズル25に
対向して配置されている。センターガスGC およびサイ
ドガスGS として、アルゴンガスまたはヘリウムガスが
用いられる。
The pail pack 11 includes a filler wire W
Are stored in a coil shape. Filler wire W
May be a solid type or a flux-containing type. The filler wire W is pulled out of the pail pack 11 by the wire feeder 21 and sent out to the wire supply nozzle 25 through the conduit 13. The leading end of the wire supply nozzle 25 has an entry-side straight portion 29 and a curved portion 30.
And the outlet side straight portion 31. Pale pack 1
1 between the first roller leveler 15 and the wire feeder 21.
And a second roller leveler 18. The laser beam LB is transmitted from the laser oscillator 35 to the welding head 39 via the transmission mirror 37. The lower end portion of the welding head has a center gas nozzle 41 for supplying a center gas G C in the weld. A side gas nozzle 43 that supplies the side gas G S to the welding portion is disposed to face the wire supply nozzle 25. Argon gas or helium gas is used as the center gas G C and the side gas G S.

【0015】上記のように構成された装置において、第
1ローラレベラ15のローラ軸と第2ローラレベラ18
のローラ軸との間の角度は90゜であるので、ワイヤフ
ィーダ21から送られてきたフィラーワイヤWは矯正方
向が互いに90゜ずれるようにして巻き癖が矯正され
る。フィラーワイヤWは、ワイヤ供給ノズル25を通過
する際に塑性変形する。ワイヤ供給ノズル25から突き
出たフィラーワイヤ(ワイヤ突出し部)WE は、巻き癖
が除去され、湾曲しているがほぼ直線に近い状態とな
る。ワイヤ突出し部WE は、溶接点に向かって溶接線に
沿い、熱間圧延鋼片Sの表面にほぼ平行に供給される。
In the apparatus constructed as described above, the roller shaft of the first roller leveler 15 and the second roller leveler 18
Is 90 °, the filler wire W sent from the wire feeder 21 is straightened so that the straightening directions are shifted from each other by 90 °. The filler wire W is plastically deformed when passing through the wire supply nozzle 25. The filler wire (wire protruding portion) W E protruding from the wire supply nozzle 25 is removed from the curl and is in a state of being curved but almost linear. Wire protruding portion W E is along the welding line towards the welding point, is substantially parallel to the supply to the surface of the hot rolled steel strip S.

【0016】図3に示すように、溶込み深さばらつき量
Bdと平均溶込み深さdとの比をばらつき率Bd/dと
定義すると、通常のレーザ溶接方法では、ばらつき率B
d/dは約20%である。また、ばらつき率Bd/d
は、図4に示すように溶接速度Vには依存しない。溶接
速度Vが速くなると溶込み深さは減少し、同じ割合でば
らつき量Bdも減少する。溶接中に発生するレーザ誘起
プラズマをレーザビームに対する2次熱源として利用す
る場合、上記ばらつき率Bd/dの20%は約15%に
減少する。
As shown in FIG. 3, if the ratio between the penetration depth variation Bd and the average penetration depth d is defined as the variation Bd / d, the variation B
d / d is about 20%. Also, the variation rate Bd / d
Does not depend on the welding speed V as shown in FIG. As the welding speed V increases, the penetration depth decreases, and the variation Bd decreases at the same rate. When laser-induced plasma generated during welding is used as a secondary heat source for a laser beam, 20% of the variation rate Bd / d is reduced to about 15%.

【0017】つぎに、フィラー供給速度について説明す
る。図5はフィラー供給速度に対する溶込み深さばらつ
き率の関係を示している。図6に示すように、フィラー
供給速度Vfを増すと溶接ビード中単位長さ当たりに含
まれるブローホールの含有量は減少する。このように、
溶接ビード中のブローホールの発生はばらつき率Bd/
dの増大原因となっていることがわかる。したがって、
溶接深さの均一化に対し溶接ビード中のブローホールの
発生を防止しなければならない。図5から明らかなよう
に、ばらつき率Bd/dはフィラー供給量Vfが2m/mi
n で急激に減少しフィラー供給量Vfはこの付近で脱酸
量が十分と判断される。したがって、フィラー供給量V
fは2m/min 以上であることが望ましい。
Next, the filler supply speed will be described. FIG. 5 shows the relationship between the penetration rate of the penetration depth and the feed rate of the filler. As shown in FIG. 6, when the filler supply speed Vf is increased, the content of blowholes per unit length in the weld bead decreases. in this way,
The occurrence of blowholes in the weld bead is the variation rate Bd /
It can be seen that this is the cause of the increase in d. Therefore,
It is necessary to prevent the occurrence of blowholes in the weld bead in order to make the welding depth uniform. As is clear from FIG. 5, the variation rate Bd / d is such that the filler supply amount Vf is 2 m / mi.
n, the filler supply amount Vf is determined to be sufficient in the vicinity of the filler supply amount Vf. Therefore, the filler supply amount V
f is desirably 2 m / min or more.

【0018】前記フィラーワイヤを溶接方向に関しレー
ザビーム照射部より前方でレーザ誘起プラズマに供給す
る場合、図2に示すように湾曲ノズルを使用するとよ
い。レーザ誘起プラズマの中心をレーザビームの中心か
ら溶接方向にずらして溶接するには、図2に示すサイド
ガスノズル43からサイドガスGS を吹き付け、そのガ
ス圧力により変位量を制御する。変位量は、レーザ出力
およびビーム径、ならびにシールドガスの種類および流
量から決まる基準プラズマ径の0.5〜1.5倍程度で
ある。
When supplying the filler wire to the laser-induced plasma in front of the laser beam irradiation part in the welding direction, a curved nozzle may be used as shown in FIG. To weld the center of the laser induced plasma is shifted from the center of the laser beam in the welding direction, blowing side gas G S from the side gas nozzle 43 shown in FIG. 2, to control the amount of displacement by the gas pressure. The displacement is about 0.5 to 1.5 times the reference plasma diameter determined by the laser output and beam diameter, and the type and flow rate of the shield gas.

【0019】この発明の突合せ溶接方法は、レーザによ
る金属溶融の負荷を小さくするため、熱間鋼片接合の必
要溶接断面全部の溶接をレーザで行うのではなく、一部
のみを溶接し、さらにそれに続く圧延により圧接すると
いう形態をとるレーザによる仮付け溶接にも有効であ
る。
According to the butt welding method of the present invention, in order to reduce the load of metal melting by laser, not all the necessary welding sections for hot billet welding are welded by laser, but only a part of the welding section. The present invention is also effective for tack welding by laser, which takes the form of pressure welding by subsequent rolling.

【0020】[0020]

【実施例】センターガス(ヘリウム)を吹き付けなが
ら、45kW炭酸ガスレーザにより約1000℃の鋼材を
突合せ溶接した。溶接速度Vは3m/min であった。Ti
3%を含有するフィラーワイヤを用い、フィラー供給速
度を4m/min とした。このときのばらつき率Bd/dは
フィラー供給無しの時の約20%から約10%まで低下
した。また、突合せ溶接部で溶融金属の溶落ちは無く、
接合面積率の低下は無かった。
EXAMPLE While a center gas (helium) was sprayed, a steel material at about 1000 ° C. was butt-welded with a 45 kW carbon dioxide laser. The welding speed V was 3 m / min. Ti
A filler wire containing 3% was used, and the filler supply speed was 4 m / min. At this time, the variation rate Bd / d was reduced from about 20% when no filler was supplied to about 10%. Also, there is no molten metal burnout at the butt weld,
There was no decrease in the bonding area ratio.

【0021】[0021]

【発明の効果】この発明は、溶接ビードのブローホール
の発生を防止し、溶接ビード部分の溶込み深さを均一に
し、スパイキングや溶込み過ぎの無い溶融底部がフラッ
トなビード形状を得ることができる。これより、健全な
突合せ溶接部が得られ、接合強度が向上する。
According to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of blowholes in a weld bead, to make the penetration depth of a weld bead uniform, and to obtain a flat bead shape without spiking or excessive penetration. Can be. As a result, a sound butt weld is obtained, and the joining strength is improved.

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

【図1】この発明の突合せ溶接方法を実施するレーザ突
合せ溶接装置の一例を示す装置構成図である。
FIG. 1 is an apparatus configuration diagram showing an example of a laser butt welding apparatus for performing a butt welding method of the present invention.

【図2】上記レーザ突合せ溶接装置の溶接ヘッドおよび
その周辺を示す図面である。
FIG. 2 is a drawing showing a welding head of the laser butt welding device and its periphery.

【図3】溶込み深さのばらつき率の定義を説明する図面
である。
FIG. 3 is a drawing for explaining a definition of a variation rate of a penetration depth.

【図4】溶接速度と溶込み深さのばらつき率との関係の
一例を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing an example of a relationship between a welding speed and a variation rate of a penetration depth.

【図5】フィラー供給速度と溶込み深さばらつき率との
関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a filler supply speed and a penetration depth variation rate.

【図6】フィラー供給速度と溶接ビード中単位長さ当た
りブローホール発生数との関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a filler supply speed and the number of blowholes generated per unit length in a weld bead.

【図7】レーザ溶接の一般的な方法を説明する図面であ
る。
FIG. 7 is a diagram illustrating a general method of laser welding.

【図8】従来のレーザ溶接方法によるブローホールによ
る溶込み深さの増大を説明する図面である。
FIG. 8 is a view for explaining an increase in penetration depth due to a blow hole by a conventional laser welding method.

【図9】従来のレーザ溶接方法による溶込み深さの増減
を説明する図面である。
FIG. 9 is a view for explaining an increase and a decrease in penetration depth by a conventional laser welding method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 ペールパック 13 コンジット 15 第1ローラレベラ 18 第2ローラレベラ 21 ワイヤフィーダ 25 ワイヤ供給ノズル 29 入側直線部 30 湾曲部 31 出側直線部 35 レーザ発振器 39 溶接ヘッド 41 センターガス供給ノズル 43 サイドガス供給ノズル LB レーザビーム GC センターガス GS サイドガス P レーザ誘起プラズマ W フィラーワイヤ S 熱間圧延鋼片(被溶接材)REFERENCE SIGNS LIST 11 Pail pack 13 Conduit 15 First roller leveler 18 Second roller leveler 21 Wire feeder 25 Wire supply nozzle 29 Incoming linear part 30 Curved part 31 Outgoing linear part 35 Laser oscillator 39 Welding head 41 Center gas supply nozzle 43 Side gas supply nozzle LB the laser beam G C center gas G S side gas P laser induced plasma W filler wire S hot rolled steel strip (workpieces)

フロントページの続き (72)発明者 西山 和宏 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内Continued on front page (72) Inventor Kazuhiro Nishiyama 20-1 Shintomi, Futtsu-shi, Chiba Nippon Steel Corporation Technology Development Division

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザビームにより熱延バ−を突合せ溶
接する方法において、アルミニウム、シリコン、チタ
ン、マンガンの1種または2種以上を0.05〜3%を
含む鉄系母材のフィラーワイヤを溶接部に供給しながら
レーザ溶接する熱間圧延鋼片の突合せ溶接方法。
1. A method for butt-welding hot rolled bars with a laser beam, wherein a filler wire of an iron base material containing 0.05 to 3% of one or more of aluminum, silicon, titanium and manganese is provided. A butt welding method for hot rolled steel slab that performs laser welding while supplying to the weld.
【請求項2】 溶接方向に関しレーザビーム照射部より
前方で前記フィラーワイヤをレーザ誘起プラズマ中に供
給する請求項1記載の熱間圧延鋼片の突合せ溶接方法。
2. The method for butt welding hot-rolled steel slabs according to claim 1, wherein said filler wire is supplied into the laser-induced plasma in front of the laser beam irradiation part in the welding direction.
【請求項3】 レーザ誘起プラズマの中心をレーザビー
ム光軸から溶接方向にずらして溶接する請求項1記載の
熱間圧延鋼片の突合せ溶接方法。
3. The butt welding method for a hot-rolled steel slab according to claim 1, wherein the welding is performed with the center of the laser-induced plasma shifted from the optical axis of the laser beam in the welding direction.
JP9079288A 1997-03-28 1997-03-31 Butt welding method of hot rolled billet Pending JPH10272584A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111032272A (en) * 2017-08-24 2020-04-17 株式会社Ihi检查计测 Tack welding method and tack welding device

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