JP2002283078A

JP2002283078A - レーザ溶接方法

Info

Publication number: JP2002283078A
Application number: JP2001293324A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Ono; 数彦小野; Kaoru Adachi; 馨安達; Yasuo Samejima; 泰郎鮫島; Akitoshi Shomura; 彰敏正村
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2001-01-22
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2002-10-02

Abstract

(57)【要約】【課題】フィラワイヤを安定して溶接部へ送給するこ
とができ、そのため溶接品質の安定化を図ることが可能
なレーザ溶接方法を提供する。【解決手段】レーザビーム２を溶接部５に照射しつつ
フィラワイヤ４を溶接部５に送給するレーザ溶接方法で
ある。フィラワイヤ４を、その送給方向と上記レーザビ
ーム２のビーム軸Ｌとの成す角度が６０°以下となるよ
うに、溶接進行方向の前方または後方側から斜めに送給
する。フィラワイヤ４の送給方向とレーザビーム２のビ
ーム軸Ｌとの成す角度をθとし、溶接速度をＶとしたと
きに、θ≦８０Ｖ^-0.6となるように、フィラワイヤ４を
送給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、レーザ溶接方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザビームを溶接部に照射して溶接す
る際、溶加材としてのフィラワイヤを使用する場合があ
る（例えば、特開平１０−２６３８６２号公報）。すな
わち、レーザビームを溶接部に照射しつつフィラワイヤ
をこの溶接部に送給し、このフィラワイヤを溶融させる
ことにより、溶融金属の不足分を補うものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、レーザ溶接
前に仮付けを行ったものや、段差等を有する形状のもの
等の構造物を溶接する場合がある(例えば、図２、図
３)。このような場合、フィラワイヤを溶接進行方向の
前方側から送給すると、仮付け部１１や段差部１２によ
ってフィラワイヤを溶接部に送給することができないお
それがある。すなわち、フィラワイヤが仮付け部１１等
に干渉し、その動作が変化したり、スティッキングを起
こし、これにより、フィラワイヤが未溶着になったり、
フィラワイヤの先端部が凝固壁(溶融した溶接部が固化
した壁)に固着されたりする場合がある。また、フィラ
ワイヤをレーザビームより前方側から送給すると、溶接
線倣いを行わせるためのセンサの配置が困難となる場合
があった。

【０００４】この発明は、上記従来の欠点を解決するた
めになされたものであって、その目的は、フィラワイヤ
を安定して溶接部へ送給することができ、そのため溶接
品質の安定化を図ることが可能なレーザ溶接方法を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段および効果】そこで請求項
１のレーザ溶接方法は、レーザビームを溶接部に照射し
つつフィラワイヤを溶接部に送給するレーザ溶接方法で
あって、上記フィラワイヤの送給方向と上記レーザビー
ムのビーム軸との成す角度をθとし、溶接速度をＶとし
たときに、θ≦８０Ｖ^-0.6となるように、このフィラワ
イヤを送給することを特徴している。なお、角度θの単
位は（°）、溶接速度Ｖの単位は（ｍ／ｍｉｎ）であ
る。

【０００６】請求項１のレーザ溶接方法では、溶接速度
Ｖ（ｍ／ｍｉｎ）が速くなると、その溶融余盛り部は高
く盛上った状態となるので、これとの干渉を避けるべ
く、溶接速度Ｖが速いほどフィラワイヤの送給角度θを
小（いわゆる立った状態）とする。これにより、高く盛
上った溶融部等に干渉されることなく溶接を行うことが
できる。逆に溶接速度Ｖが遅くなると、溶融部はあまり
盛上らないので、フィラワイヤ４の送給角度θを大（比
較的寝かせた状態）として、溶接を行う。

【０００７】請求項２のレーザ溶接方法は、レーザビー
ムを溶接部に照射しつつフィラワイヤを溶接部に送給す
るレーザ溶接方法であって、上記フィラワイヤを、その
送給方向と上記レーザビームのビーム軸との成す角度が
６０°以下となるように、溶接進行方向の前方または後
方側から斜めに送給することを特徴としている。

【０００８】請求項２のレーザ溶接方法では、仮付けさ
れている場合や、段差部を有する場合であっても、フィ
ラワイヤの送給方向と上記レーザビームのビーム軸との
成す角度が６０°以下であるので、仮付け部や段差部に
干渉されにくく、フィラワイヤを溶接部へ安定して送給
することができ、溶接品質の安定化を図ることが可能で
あり、実用上はこの範囲を採用するのが好ましい。

【０００９】請求項３のレーザ溶接方法は、送給方向と
上記レーザビームのビーム軸との成す角度を４５°以下
とすることを特徴している。

【００１０】上記請求項３のレーザ溶接方法では、仮付
け部や段差部によるフィラワイヤへの干渉をより確実に
防止することができ、溶接品質の安定化を一層図ること
ができる。

【００１１】請求項４のレーザ溶接方法は、上記フィラ
ワイヤを上記レーザビームよりも溶接進行方向後方側か
ら送給することを特徴している。

【００１２】上記請求項４のレーザ溶接方法では、溶接
進行方向前方にフィラワイヤが配置されず、このため、
溶接線倣い用のセンサを、溶接進行方向の前方側におい
て、レーザビームに近接して設けることができ、高精度
の溶接線倣いを行うことが可能となる。また、溶接進行
方向の後方側からフィラワイヤを供給することによっ
て、このフィラワイヤは、レーザ反射光、発生するプラ
ズマ、溶融池からの輻射熱にて予熱され、この結果、フ
ィラワイヤの溶融効率が上昇する。このようにレーザビ
ームのエネルギーが有効利用されることにより、溶込み
深さが増加する。

【００１３】請求項５のレーザ溶接方法は、上記レーザ
ビームを、溶接進行方向に対して略直交する方向にウィ
ビングさせることを特徴としている。

【００１４】上記請求項５のレーザ溶接方法では、溶接
部が隙間部を有するような場合においても、その隙間部
を確実に接合することができる。しかも、レーザビーム
の照射位置の位置ずれを吸収することができ、溶接部の
融合(接合)の不良を抑制できる。

【００１５】請求項６のレーザ溶接方法は、上記ビーム
軸とフィラワイヤの送給方向との成す角度をθとし、キ
ーホール直径をＤとし、上記フィラワイヤの送り速度を
Ｖｗとし、上記レーザビームのウィビング周波数をＦと
したときに、Ｖｗ／Ｆ≦２Ｄ／ｓｉｎθとすることを特
徴としている。なお、角度θの単位は（°）、キーホー
ル直径Ｄの単位は（ｍｍ）、フィラワイヤ４の送り速度
Ｖｗの単位は（ｍ／ｍｉｎ）、ウィビング周波数Ｆの単
位は（Ｈｚ）である。

【００１６】上記請求項６のレーザ溶接方法では、送給
されるフィラワイヤの略全長にわたってレーザビームが
照射され、このためフィラワイヤの未溶融部位が凝固壁
に到達せず、スティッキングを避けることができ、溶接
品質の安定化を確実に図ることができる。

【００１７】請求項７のレーザ溶接方法は、レーザビー
ムを溶接部に照射しつつフィラワイヤを溶接部に送給す
るレーザ溶接方法であって、上記フィラワイヤを、溶接
進行方向の後方側から斜めに送給することを特徴として
いる。

【００１８】上記請求項７のレーザ溶接方法では、溶接
進行方向の後方側からフィラワイヤを供給することによ
って、このフィラワイヤは、レーザ反射光、発生するプ
ラズマ、溶融池からの輻射熱にて予熱され、この結果、
フィラワイヤの溶融効率が上昇する。このようにレーザ
ビームのエネルギーが有効利用されることにより、溶込
み深さが増加して、高品質の溶接を行うことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、この発明のレーザ溶接方法
の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細
に説明する。図１にこの発明のレーザ溶接方法に使用す
るレーザ溶接装置を示す。レーザ溶接装置１は、レーザ
ビーム２を照射するレーザヘッド（図示せず）と、フィ
ラワイヤ４を溶接部５に送給するためのフィラワイヤ送
給ノズル６と、シールドガスノズル７と、溶接線倣い用
センサ８等を備える。このレーザ溶接装置１によって、
レーザビーム２を溶接部５に照射つつフィラワイヤ４を
溶接部５に送給するものである。

【００２０】この場合、上記フィラワイヤ４を、図２に
示すように、その送給方向と上記レーザビーム２のビー
ム軸Ｌとの成す角度θが６０°以下となるように、溶接
進行方向の前方または後方側から斜めに送給する。すな
わち、図２の仮想線のように、上記フィラワイヤ送給ノ
ズル６がレーザビーム２に対して溶接進行方向の前方側
に配置され、フィラワイヤ４が前方側から送給されてい
ても、また図２の実線のように、フィラワイヤ送給ノズ
ル６がレーザビーム２に対して溶接進行方向の後方側に
配置され、フィラワイヤ４が後方側から送給されていて
もよい。言い換えれば、溶接進行方向とビーム軸Ｌとを
含む平面内において、フィラワイヤ４を溶接部５に送給
するものであり、各場合において、上記角度θが６０°
以下であればよい。なお、図２の矢印は、溶接部５に対
する溶接進行方向を示している。

【００２１】ところで、溶接する際には、図２に示すよ
うに、溶接部５に仮付け部１１が形成されている場合
や、図３に示すように段差部１２が形成されている場合
がある。このような場合に、仮想線のように前方側から
フィラワイヤ４を送給して、しかも上記角度θが６０°
より大きければ、フィラワイヤ４が仮付け部１１や段差
部１２に干渉を受けるおそれがあり、干渉を受ければ、
溶接不良が生じる場合があった。これに対して、上記角
度θが６０°以下であれば、仮付け部１１が形成されて
いたとしても、仮付け部１１は一般にその立上り角度α
が例えば、３０°程度であり、レーザ軸Ｌを基準とすれ
ば、６０°程度の角度であるので、フィラワイヤ４が仮
付け部１１に干渉することなく安定した状態にて溶接部
５に送給され、良好な溶接を行うことができる。また、
図３に示すように、段差部１２が形成されている場合で
あっても、加工点Ｏから段差部１２までの寸法Ｘは、段
差部１２の高さ寸法をｈとした際に、ｈ×ｔａｎθとな
り、この角度θが小さいほど寸法Ｘを小さくでき、角度
θが６０°以下であれば、段差部１２に干渉されること
なく、安定して溶接することができる。

【００２２】実用上は、上記角度θとして６０°以下で
あればよいが、特に４５°以下とするのが好ましい。４
５°以下とすることによって、図２に示す仮付け部１１
や図３に示す段差部１２を有する場合等に、これらに干
渉されるのを確実に回避することができ、より安定した
溶接を行うことができるからである。

【００２３】さらに、フィラワイヤ４をレーザビーム２
より溶接進行方向後方側から送給するようにすれば、仮
付け部１１及び段差部１２に影響を受けることなく、よ
り安定して溶接部５にフィラワイヤ４を送給することが
でき、高品質の溶接を行うことができる。しかも、フィ
ラワイヤ４をレーザビーム２より溶接進行方向後方側か
ら送給することによって、センサ８を、溶接進行方向の
前方側において、レーザビーム２に近接して設けること
が可能となって、溶接線倣いの精度が向上する利点があ
る。特に、溶接進行方向の後方側からフィラワイヤ４を
供給することによって、このフィラワイヤ４は、レーザ
反射光、発生するプラズマ、溶融池からの輻射熱にて予
熱され、この結果、フィラワイヤ４の溶融効率が上昇す
る。このようにレーザビームのエネルギーが有効利用さ
れることにより、溶込み深さが増加する。これにより、
高品質の溶接を行うことができる。このため、フィラワ
イヤ４をレーザビーム２より溶接進行方向後方側から送
給する場合、上記角度として、６０°以下や４５°以下
にこだわるものではない。

【００２４】ところで、溶接速度が速くなると、図７に
示すように、溶融部１３はその盛上り部が高くなると共
に、温度が低くなる。そのため、この高く盛上った溶融
部１３にフィラワイヤ４が接触するおそれがあり、この
盛上り部位にフィラワイヤ４が接触すれば、溶融金属の
温度がさらに低下し、凝固が促進され、フィラワイヤ４
が凝固壁(溶融した溶接部５が固化した壁)に固着し易く
なる。そこで、この発明においては、フィラワイヤ４
を、その送給方向と上記レーザビーム２のビーム軸Ｌと
の成す角度をθとし、溶接速度をＶとしたときに、θ≦
８０Ｖ^-0.6となるように、溶接進行方向の前方または後
方側から斜めに送給するものである。

【００２５】すなわち、溶接速度Ｖ（ｍ／ｍｉｎ）が速
くなると、その溶融余盛り部は高く盛上った状態となる
ので、これとの干渉を避けるべく、溶接速度Ｖが速いほ
どフィラワイヤ４の送給角度θを小（いわゆる立った状
態）とする。これにより、高く盛上った溶融部等に干渉
されることなく溶接を行うことができる。逆に溶接速度
Ｖが遅くなると、溶融部はあまり盛上らないので、フィ
ラワイヤ４の送給角度θを大（比較的寝かせた状態）と
して、溶接を行う。

【００２６】また、溶接部（被溶接材突合せ部等）５に
隙間を有する場合があり、このような場合には、上記レ
ーザビーム２を、溶接進行方向に対して略直交する方向
にウィビングさせる。すなわち、フィラワイヤ４の送給
方向(溶接進行方向)に対してレーザビーム２のビーム軸
Ｌの軌跡Ｋが図５に示すようになる。ところで、ウィビ
ングさせる方法としては、例えば、図４に示すレーザス
キャン装置１４、１５を使用すればよい。

【００２７】レーザスキャン装置１４、１５は、回転自
在に配置されると共にレーザビーム２を反射させるミラ
ーを備え、このミラーを所定の角度範囲内で揺動させて
レーザビーム２をスキャンさせる装置である。この場
合、レーザスキャン装置１４のミラーは図４の紙面に平
行な回転軸廻りに回転可能であり、レーザスキャン装置
１５のミラーは図４の紙面に垂直な回転軸廻りに回転可
能である。したがって、レーザスキャン装置１４のミラ
ーの角度を変更すれば溶接進行方向に対して垂直方向
（直交する方向）に照射位置が移動し、またレーザスキ
ャン装置１５のミラーの角度を変更すれば溶接進行方向
に対して平行方向に照射位置が移動する。

【００２８】このように上記レーザスキャン装置１４、
１５を使用すれば、ミラーを揺動させることによってレ
ーザビーム２を溶接位置においてウィビング（スキャ
ン）させることができる。なお、レーザスキャン装置１
４、１５は、検出装置１６と補正装置１７等を備えた制
御装置１８によって制御される。

【００２９】そして、フィラワイヤ４の送給方向とレー
ザビーム２のビーム軸Ｌとの成す角度をθ（°）とし、
キーホール直径をＤ（ｍｍ）とし、上記フィラワイヤ４
の送り速度をＶｗ（ｍｍ／秒）とし、上記レーザビーム
２のウィビング周波数をＦ（回／秒）としたときに、Ｖ
ｗ／Ｆ≦２Ｄ／ｓｉｎθとする。ところで、フィラワイ
ヤ（添加材）４を溶融させるエネルギーとしては、レー
ザビーム２のエネルギー、溶融金属、レーザ誘起プラズ
マ等であるが、主はレーザビーム２のエネルギーであ
り、その他は補助的である。従って、ウィビング時にお
いてフィラワイヤ４が溶融するのは、レーザビーム２が
フィラワイヤ４を横切ったときであり、ウィビング振幅
がフィラワイヤ４の径より大きい場合はレーザビーム２
が当たっていないときが生じ、その間未溶融のままフィ
ラワイヤ４は送給されることになる。一方、キーホール
や溶融金属の周りには、凝固壁(固体)が形成され、フィ
ラワイヤ４はここでスティッキングを起こす。

【００３０】そのため、上記のように限定することによ
って、レーザビーム２が上記軌跡の１周期に少なくとも
２回以上フィラワイヤ４を照射するように設定し、フィ
ラワイヤ４の未溶融部位が凝固壁に達成させないように
するものである。この場合、レーザビーム２による溶融
可能領域は、キーホール直径Ｄとほぼ等しいので、上記
したレーザビーム２が当たっている領域をキーホール直
径Ｄに置き換えて考えることができる。すなわち、図６
に示すように、フィラワイヤ４を送ることができる寸法
Ｈは、未溶融部位が凝固壁に達成しない寸法であるの
で、ビーム２が照射される点Ａから凝固壁の点Ｂまでの
長さである。この長さ（寸法）ＨがＤ／ｓｉｎθとなる
ので、この寸法Ｈに基づいて上記Ｖｗ／Ｆ≦２Ｄ／ｓｉ
ｎθと設定した。

【００３１】以上にこの発明のレーザ溶接方法の具体的
な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施
の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で
種々変更して実施することが可能である。例えば、角度
θとして、６０°以下となる範囲で任意に設定でき、ま
た、レーザビーム２は、図示省略のレーザ発振器から出
力されたレーザ光が放物面鏡等にて集光されてなるもの
であるので、ウィビングさせる場合、図４に示すスキャ
ン装置１４、１５のどちらかに代わり、放物面鏡自体を
揺動（回動）させるものであってもよい。さらに、ウィ
ビングすることなく溶接進行方向に沿ってレーザビーム
２を照射するものであってもよい。

【００３２】

【実施例】実施例１として、図８に示すように、板厚Ｔ
１２ｍｍのＳＳ４００鋼を長さ（Ｌ１）３００ｍｍ、幅
（Ｗ１）７５ｍｍに切り出し、サンドブラストにて酸化
膜を除去して被溶接材（供試材）Ｓを形成し、この被溶
接材Ｓに溶接（ビードオンプレート溶接）を行って、そ
の様子をカメラ２０にて撮影した。この際、フィラワイ
ヤ４の直径を１．２（ｍｍ）、レーザ出力を１５（Ｋ
Ｗ）、溶接速度を１．２（ｍ／ｍｉｎ）、シールドガス
（Ｈｅ）を５０（リットル／ｍｉｎ）として行った。ま
た、フィラワイヤ４の化学組成としては、Ｃ（０．０７
％）、Ｓｉ（０．７％）、Ｍｎ（１．４１％）である。
なお、上記カメラ２０はいわゆる高速度カメラであり、
フィラワイヤ４の溶融挙動を鮮明にするため、高輝度の
レーザ誘起プラズマの影響を排除する目的でバンドパス
フィルタを使用した。また、図８において、矢印は溶接
進行方向を示している。

【００３３】そして、ワイヤ送給方向としては、角度θ
が＋４０°と−４０°とし、ワイヤ送給速度を１．４〜
５．６（ｍ／ｍｉｎ）として溶接を行った。その結果を
図９に示した。この図９から分かるように、ワイヤ送給
速度が２．８（ｍ／ｍｉｎ）までは溶込形状に大きな差
異はないが、５．６（ｍ／ｍｉｎ）では前方側から供給
した場合（θ＝−４０°）に、部分的に貫通するのみで
大半が非貫通となり、ワイヤ送給方向による差が現れ
た。そこで、この原因を明らかにするために、レーザ光
とワイヤ先端の距離Ｄｗ（図１０参照）を、送給方向の
違いで比較した。その結果を図１１に示した。これか
ら、フィラワイヤ４を溶接進行方向の前方側から送給し
た場合、すなわち、θ＝−４０°の方が、レーザ光中心
とワイヤ先端の距離Ｄｗが近いことがわかった。これ
は、フィラワイヤ４を溶接進行方向の前方側から送給し
た場合、ワイヤ先端が、母材へと照射されるレーザ光を
遮るため、母材に直接投入されるレーザエネルギーが減
少することを示しており、これが溶込深さを浅くする原
因の一つであると考えられる。また、このθ＝−４０°
の場合、溶融したフィラメタルはキーホールの前方に滴
下するため、キーホール内において、このフィラメタル
に対して再度、ビームが照射されることになる。その際
フィラメタルは余剰な金属となって、板厚が増したよう
になって、溶込み深さが浅くなる場合が多くなるためで
ある。

【００３４】また、図１２（ａ）（ｂ）に示すように、
ワイヤ送給速度が１．４ｍ／ｍｉｎの場合、θ＝＋４０
°では、温度が高い部分はレーザ光が当たる前方の他、
下方にも存在し、θ＝−４０°の場合に比べて明部が広
範囲に広がることが分かる。これは、フィラワイヤ４を
後方側から供給した方が反射光、プラズマ、溶融池の輻
射熱等のエネルギーを一段と多く享受しているというこ
とであり、溶融しやすいことを示している。このこと
は、送給速度が速い場合にも成立し、前方からの供給の
場合、ワイヤが溶融しにくい。なお、この図１２におい
て、温度が高い部位を網掛けにて示した。

【００３５】実施例２として、溶接部５を構成する被溶
接材として軟鋼（ＳＳ４００）を使用すると共に、溶接
速度を１．６〜２．８（ｍ／ｍｉｎ）、ワイヤ送給速度
を５．６（ｍ／ｍｉｎ）として溶接を行った。そして、
その実験結果を図１３に示した。この図１３のグラフ図
において、○はＯＫ（精度よく溶接を行えたこと）を示
し、×はＮＧ（フィラワイヤ４が固着する等の欠陥が生
じた）ことを示している。このグラフからθ＞８０Ｖ
^-0.6の範囲では、溶接欠陥が多く、角度６０°を超えた
場合、溶接可能範囲が狭いことがわかる。なお、この実
施例２の他の条件としては、上記実施例１と同様とし
た。

【００３６】次に実施例３として、溶接速度を１．２ｍ
／ｍｉｎとして、ワイヤ送給速度と角度θを変化させて
溶接を行った。この場合、ワイヤ送給速度を１．４〜
５．６ｍ／ｍｉｎとし、角度を±２５〜５５°とし、他
の条件としては、上記実施例１と同様とした。その結果
を図１４に示した。この図１４から分かるように、ワイ
ヤ送給速度が５．６ｍ／ｍｉｎの場合、前方からの送給
（θが−）では貫通しなかった。

【００３７】また、実施例４として、上記角度θを４５
°とし、ウィビング周波数とワイヤ送給速度との関係を
調べ、その結果を図１５に示した。この図１５におい
て、横軸をウィビング周波数Ｆ（Ｈｚ）とし、縦軸をワ
イヤ送給速度Ｖｗ（ｍｍ／ｓｅｃ）とした。この場合、
ビーム直径を０．７（ｍｍ）〜１．０（ｍｍ）位に設定
することにより、キーホール直径Ｄを１．５（ｍｍ）程
度に設定し、さらに溶接速度としては、１（ｍ／ｍｉ
ｎ）に設定した。ここで、ビーム直径とは、１／ｅ ²の
エネルギーが含まれる径をいう。この図１５のグラフか
ら、Ｖｗ／Ｆ＝３．０（ｍｍ／回）以下の範囲１０が溶
接可能範囲となることがわかる。なお、上記条件におい
ては、ウィビングさせる際のウィビング周波数として
は、２５Ｈｚ以上に設定するのが好ましい。２５Ｈｚ未
満では、フィラワイヤ４の未溶融部位が凝固壁に到達す
るおそれが高く、スティッキングを防止することが困難
となるからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のレーザ溶接方法の実施形態を示す簡
略図である。

【図２】上記レーザ溶接方法よる溶接状態を示す簡略図
である。

【図３】上記レーザ溶接方法よる溶接状態を示す簡略図
である。

【図４】上記レーザ溶接方法に使用するスキャン装置の
簡略図である。

【図５】上記レーザ溶接方法によるウィビングの軌跡を
示す平面図である。

【図６】上記レーザ溶接方法のレーザビームのビーム軸
の送給量を示す説明図である。

【図７】フィラワイヤの送給方向とレーザビームのビー
ム軸との成す角度を設定しない場合の欠点説明図であ
る。

【図８】実施例１の溶接方法を示す簡略斜視図である。

【図９】実施例１にて形成された溶接部の断面図であ
る。

【図１０】レーザ光とワイヤ先端との間の距離の定義説
明図である。

【図１１】送給方向を相違させた場合のレーザ光とワイ
ヤ先端との間の距離を示すグラフ図である。

【図１２】実施例１の溶接状態を示し、（ａ）はθ＝−
４０°である場合の簡略図であり、（ｂ）はθ＝＋４０
°である場合の簡略図である。

【図１３】実施例２のレーザ溶接方法の溶接速度とワイ
ヤ挿入角度との関係を示すグラフ図である。

【図１４】実施例３のワイヤ送給速度と角度との関係を
示すグラフ図である。

【図１５】実施例４のレーザ溶接方法のウィビング周波
数とワイヤ送給速度との関係を示すグラフ図である。

【符号の説明】

２レーザビーム４フィラワイヤ５溶接部Ｌビーム軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鮫島泰郎大阪府枚方市上野３丁目１番１号株式会社小松製作所生産技術開発センタ内 (72)発明者正村彰敏大阪府枚方市上野３丁目１番１号株式会社小松製作所生産技術開発センタ内Ｆターム(参考） 4E068 BA06 CE03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザビームを溶接部に照射しつつフィ
ラワイヤをこの溶接部に送給するレーザ溶接方法であっ
て、上記フィラワイヤの送給方向と上記レーザビームの
ビーム軸との成す角度を（θ）とし、溶接速度を（Ｖ）
としたときに、θ≦８０Ｖ^-0.6となるように、このフィ
ラワイヤを送給することを特徴とするレーザ溶接方法。
【請求項２】レーザビームを溶接部に照射しつつフィ
ラワイヤをこの溶接部に送給するレーザ溶接方法であっ
て、上記フィラワイヤを、その送給方向と上記レーザビ
ームのビーム軸との成す角度が６０°以下となるよう
に、溶接進行方向の前方または後方側から斜めに送給す
ることを特徴とするレーザ溶接方法。
【請求項３】上記送給方向とレーザビームのビーム軸
との成す角度を４５°以下とすることを特徴とする請求
項２のレーザ溶接方法。
【請求項４】上記フィラワイヤを上記レーザビームよ
りも溶接進行方向後方側から送給することを特徴とする
請求項１〜請求項３のいずれかのレーザ溶接方法。
【請求項５】上記レーザビームを、溶接進行方向に対
して略直交する方向にウィビングさせることを特徴とす
る請求項１〜請求項４のいずれかのレーザ溶接方法。
【請求項６】上記ビーム軸とフィラワイヤの送給方向
との成す角度を（θ）とし、キーホール直径を（Ｄ）と
し、上記フィラワイヤの送り速度を（Ｖｗ）とし、上記
レーザビームのウィビング周波数を（Ｆ）としたとき
に、Ｖｗ／Ｆ≦２Ｄ／ｓｉｎθとすることを特徴とする
請求項５のレーザ溶接方法。
【請求項７】レーザビームを溶接部に照射しつつフィ
ラワイヤを溶接部に送給するレーザ溶接方法であって、
上記フィラワイヤを、溶接進行方向の後方側から斜めに
送給することを特徴とするレーザ溶接方法。