(57)【要約】【課題】波長が１μｍ帯であるレーザ光を用いて、溶接欠陥のない高品位なギャップなしの突き合わせ溶接を実現することができるレーザ溶接方法を提供する。【解決手段】２枚の板材Ｗの端面はギャップなしで突き合わせられている。レーザ溶接機１００は、波長が１μｍ帯であるレーザ光を射出する溶接ヘッド２０を移動させながら、レーザノズル２１のレーザ光を射出する射出口を溶接ヘッド２０の移動方向の後方側に向けるようにレーザノズル２１を傾けることにより、レーザ光の板材Ｗへの照射位置を溶接ヘッド２０の移動方向の後方側に位置させて、レーザ光を２枚の板材Ｗの突き合わせ面に照射する。レーザ溶接機１００は、フィラワイヤを用いることなく、レーザ光の熱によって突き合わせ面を溶融させて２枚の板材Ｗを溶接する。レーザノズル２１の傾斜角度を−２０度とし、溶接ヘッド２０の移動速度を１７００ｃｍ／分以上、２４００ｃｍ／分以下とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属の同じ板厚の２枚の板材の端面をギャップなしで突き合わせ、
波長が１μｍ帯であるレーザ光を射出する溶接ヘッドを移動させながら、前記溶接ヘッドにおけるレーザノズルのレーザ光を射出する射出口を前記溶接ヘッドの移動方向の後方側に向けるように前記レーザノズルを傾けることにより、レーザ光の前記板材への照射位置を前記溶接ヘッドの移動方向の後方側に位置させて、レーザ光を前記２枚の板材の突き合わせ面に照射し、
フィラワイヤを用いることなく、レーザ光の熱によって前記突き合わせ面を溶融させて前記２枚の板材を溶接し、
前記レーザノズルの傾斜角度を−１０度とし、前記溶接ヘッドの移動速度を１２００ｃｍ／分以上、１８００ｃｍ／分以下とする
ことを特徴とするレーザ溶接方法。
【請求項２】
金属の同じ板厚の２枚の板材の端面をギャップなしで突き合わせ、
波長が１μｍ帯であるレーザ光を射出する溶接ヘッドを移動させながら、前記溶接ヘッドにおけるレーザノズルのレーザ光を射出する射出口を前記溶接ヘッドの移動方向の後方側に向けるように前記レーザノズルを傾けることにより、レーザ光の前記板材への照射位置を前記溶接ヘッドの移動方向の後方側に位置させて、レーザ光を前記２枚の板材の突き合わせ面に照射し、
フィラワイヤを用いることなく、レーザ光の熱によって前記突き合わせ面を溶融させて前記２枚の板材を溶接し、
前記レーザノズルの傾斜角度を−２０度とし、前記溶接ヘッドの移動速度を１７００ｃｍ／分以上、２４００ｃｍ／分以下とする
ことを特徴とするレーザ溶接方法。
【請求項３】
金属の同じ板厚の２枚の板材の端面をギャップなしで突き合わせ、
波長が１μｍ帯であるレーザ光を射出する溶接ヘッドを移動させながら、前記溶接ヘッドにおけるレーザノズルのレーザ光を射出する射出口を前記溶接ヘッドの移動方向の後方側に向けるように前記レーザノズルを傾けることにより、レーザ光の前記板材への照射位置を前記溶接ヘッドの移動方向の後方側に位置させて、レーザ光を前記２枚の板材の突き合わせ面に照射し、
フィラワイヤを用いることなく、レーザ光の熱によって前記突き合わせ面を溶融させて前記２枚の板材を溶接し、
前記レーザノズルの傾斜角度を−３０度とし、前記溶接ヘッドの移動速度を１５００ｃｍ／分より大きく、１９００ｃｍ／分以下とする
ことを特徴とするレーザ溶接方法。
【請求項４】
金属の同じ板厚の２枚の板材の端面をギャップなしで突き合わせ、
波長が１μｍ帯であるレーザ光を射出する溶接ヘッドを移動させながら、前記溶接ヘッドにおけるレーザノズルのレーザ光を射出する射出口を前記溶接ヘッドの移動方向の後方側に向けるように前記レーザノズルを傾けることにより、レーザ光の前記板材への照射位置を前記溶接ヘッドの移動方向の後方側に位置させて、レーザ光を前記２枚の板材の突き合わせ面に照射し、
フィラワイヤを用いることなく、レーザ光の熱によって前記突き合わせ面を溶融させて前記２枚の板材を溶接し、
前記レーザノズルの傾斜角度を−４０度とし、前記溶接ヘッドの移動速度を２２００ｃｍ／分より大きく、２５００ｃｍ／分以下とする
ことを特徴とするレーザ溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を用いて金属の２枚の板材をギャップなしで突き合わせ溶接するレーザ溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザ加工機で使用するレーザ光を射出するレーザ発振器としては、小型で低ランニングコストであるファイバレーザ発振器またはＤＤＬ発振器が多く用いられている。ファイバレーザ発振器またはＤＤＬ発振器が射出するレーザ光の波長は１μｍ帯である。
【０００３】
１μｍ帯のレーザ光はビームウエストが小さくパワー密度が高い。よって、１μｍ帯のレーザ光を用いるレーザ加工機は、レーザ光のエネルギを板材に高密度に集光させることによって、ＴＩＧ溶接（アーク溶接）と比較して、板厚方向に深い溶け込みを得ることができる。そのため、１μｍ帯のレーザ光を用いるレーザ加工機によれば、板材の片面からの溶接のみで２枚の板材を溶接することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１９２４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、１μｍ帯のレーザ光を用いるレーザ加工機によって２枚の板材をギャップなしで突き合わせ溶接すると、板材の表面から金属が激しく蒸発し、蒸発の反跳力によりスパッタを発生させることがある。
【０００６】
このため、完全裏波溶接の場合、板材表面に、アンダーカットまたはアンダーフィルと称される凹部ができることがある。板材裏面に凹部ができることもある。溶接ビードが不連続に形成されるハンピングビードができることもある。板材の表面または裏面に凹部が形成されたり、溶接ビードがハンピングビードとなったりすると、継手効率１００％を確保することができず、溶接欠陥となってしまう。
【０００７】
特許文献１には、アンダーフィルを抑制するために、溶接ヘッドのレーザ光の射出口を溶接ヘッドの移動方向の前方側に２０度〜４０度傾けて、レーザ光を移動方向の後方側に照射して、２枚の板材を溶接することが記載されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載のレーザ溶接方法は、２枚の板材の間に０．０５ｍｍ〜０．６ｍｍのギャップを設けて溶接することを前提としている。特許文献１に記載されているレーザ溶接方法は、フィラワイヤを使わないことを前提とするギャップなしの突き合わせ溶接には用いることができない。
【０００９】
特許文献１に記載のレーザ溶接方法においては、アンダーフィルをなくすことはできず、フィラワイヤを溶融させてアンダーフィルを解消している。特許文献１に記載のレーザ溶接方法は、板材裏面の凹部、ハンピングビードを考慮しておらず、溶接欠陥のない高品位なギャップなしの突き合わせ溶接を実現することができない。
【００１０】
本発明は、波長が１μｍ帯であるレーザ光を用いて、板材表面及び裏面に凹部が形成されることがなく、溶接ビードがハンピングビードとなることがなく、溶接欠陥のない高品位なギャップなしの突き合わせ溶接を実現することができるレーザ溶接方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、金属の同じ板厚の２枚の板材の端面をギャップなしで突き合わせ、波長が１μｍ帯であるレーザ光を射出する溶接ヘッドを移動させながら、前記溶接ヘッドにおけるレーザノズルのレーザ光を射出する射出口を前記溶接ヘッドの移動方向の後方側に向けるように前記レーザノズルを傾けることにより、レーザ光の前記板材への照射位置を前記溶接ヘッドの移動方向の後方側に位置させて、レーザ光を前記２枚の板材の突き合わせ面に照射し、フィラワイヤを用いることなく、レーザ光の熱によって前記突き合わせ面を溶融させて前記２枚の板材を溶接し、前記レーザノズルの傾斜角度を−１０度とし、前記溶接ヘッドの移動速度を１２００ｃｍ／分以上、１８００ｃｍ／分以下とすることを特徴とするレーザ溶接方法を提供する。
【００１２】
本発明は、金属の同じ板厚の２枚の板材の端面をギャップなしで突き合わせ、波長が１μｍ帯であるレーザ光を射出する溶接ヘッドを移動させながら、前記溶接ヘッドにおけるレーザノズルのレーザ光を射出する射出口を前記溶接ヘッドの移動方向の後方側に向けるように前記レーザノズルを傾けることにより、レーザ光の前記板材への照射位置を前記溶接ヘッドの移動方向の後方側に位置させて、レーザ光を前記２枚の板材の突き合わせ面に照射し、フィラワイヤを用いることなく、レーザ光の熱によって前記突き合わせ面を溶融させて前記２枚の板材を溶接し、前記レーザノズルの傾斜角度を−２０度とし、前記溶接ヘッドの移動速度を１７００ｃｍ／分以上、２４００ｃｍ／分以下とすることを特徴とするレーザ溶接方法を提供する。
【００１３】
本発明は、金属の同じ板厚の２枚の板材の端面をギャップなしで突き合わせ、波長が１μｍ帯であるレーザ光を射出する溶接ヘッドを移動させながら、前記溶接ヘッドにおけるレーザノズルのレーザ光を射出する射出口を前記溶接ヘッドの移動方向の後方側に向けるように前記レーザノズルを傾けることにより、レーザ光の前記板材への照射位置を前記溶接ヘッドの移動方向の後方側に位置させて、レーザ光を前記２枚の板材の突き合わせ面に照射し、フィラワイヤを用いることなく、レーザ光の熱によって前記突き合わせ面を溶融させて前記２枚の板材を溶接し、前記レーザノズルの傾斜角度を−３０度とし、前記溶接ヘッドの移動速度を１５００ｃｍ／分より大きく、１９００ｃｍ／分以下とすることを特徴とするレーザ溶接方法を提供する。
【００１４】
本発明は、金属の同じ板厚の２枚の板材の端面をギャップなしで突き合わせ、波長が１μｍ帯であるレーザ光を射出する溶接ヘッドを移動させながら、前記溶接ヘッドにおけるレーザノズルのレーザ光を射出する射出口を前記溶接ヘッドの移動方向の後方側に向けるように前記レーザノズルを傾けることにより、レーザ光の前記板材への照射位置を前記溶接ヘッドの移動方向の後方側に位置させて、レーザ光を前記２枚の板材の突き合わせ面に照射し、フィラワイヤを用いることなく、レーザ光の熱によって前記突き合わせ面を溶融させて前記２枚の板材を溶接し、前記レーザノズルの傾斜角度を−４０度とし、前記溶接ヘッドの移動速度を２２００ｃｍ／分より大きく、２５００ｃｍ／分以下とすることを特徴とするレーザ溶接方法を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のレーザ溶接方法によれば、波長が１μｍ帯であるレーザ光を用いて、板材表面及び裏面に凹部が形成されることがなく、溶接ビードがハンピングビードとなることがなく、溶接欠陥のない高品位なギャップなしの突き合わせ溶接を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態のレーザ溶接方法を実現するために用いるレーザ加工機の全体的な構成例を示す側面図である。
【図２】金属の２つの板材の突き合わせ面をレーザ光によって溶接している状態を概念的に示す斜視図である。
【図３Ａ】レーザノズルがマイナスの傾斜角で傾いている状態を概念的に示す側面図である。
【図３Ｂ】レーザノズルがプラスの傾斜角で傾いている状態を概念的に示す側面図である。
【図４Ａ】アンダーカットが形成されている状態を概念的に示す断面図である。
【図４Ｂ】アンダーフィルが形成されている状態を概念的に示す断面図である。
【図５】溶接欠陥のない高品位な突き合わせ溶接の状態を概念的に示す断面図である。
【図６】レーザノズルを＋１０度傾けた場合の溶接ヘッドの移動速度と表面ビード及び裏面ビードの凹凸の状態との関係を示すグラフである。
【図７】レーザノズルを＋２０度傾けた場合の溶接ヘッドの移動速度と表面ビード及び裏面ビードの凹凸の状態との関係を示すグラフである。
【図８】レーザノズルを＋３０度傾けた場合の溶接ヘッドの移動速度と表面ビード及び裏面ビードの凹凸の状態との関係を示すグラフである。
【図９】レーザノズルを＋４０度傾けた場合の溶接ヘッドの移動速度と表面ビード及び裏面ビードの凹凸の状態との関係を示すグラフである。
【図１０】レーザノズルを−１０度傾けた場合の溶接ヘッドの移動速度と表面ビード及び裏面ビードの凹凸の状態との関係を示すグラフである。
【図１１】レーザノズルを−２０度傾けた場合の溶接ヘッドの移動速度と表面ビード及び裏面ビードの凹凸の状態との関係を示すグラフである。
【図１２】レーザノズルを−３０度傾けた場合の溶接ヘッドの移動速度と表面ビード及び裏面ビードの凹凸の状態との関係を示すグラフである。
【図１３】レーザノズルを−４０度傾けた場合の溶接ヘッドの移動速度と表面ビード及び裏面ビードの凹凸の状態との関係を示すグラフである。
【図１４】レーザノズルの傾斜角度と溶接ヘッドの移動速度との関係において、ハンピングビードが形成される領域、及び、表面ビード凹部が形成される領域を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、一実施形態のレーザ溶接方法について、添付図面を参照して説明する。本実施形態においては、波長が１μｍ帯であるレーザ光を射出するレーザ発振器として、ファイバレーザ発振器またはダイレクトダイオードレーザ発振器（ＤＤＬ発振器）を用いた場合を説明する。ファイバレーザ発振器が射出するレーザ光の波長は一般的に１０６０ｎｍ〜１０８０ｎｍ、ＤＤＬ発振器が射出するレーザ光の波長は一般的に９１０ｎｍ〜９５０ｎｍである。波長９００ｎｍ〜１１００ｎｍを１μｍ帯と称することとする。
【００１８】
図１において、ロボット型のレーザ溶接機１００は、多関節ロボット１０と、溶接ヘッド２０と、レーザ発振器３０とを備える。溶接ヘッド２０は、多関節ロボット１０のアーム１１の先端に取り付けられている。レーザ発振器３０は、ファイバレーザ発振器またはＤＤＬ発振器である。レーザ発振器３０が発振するレーザ光は、光ファイバ３１を介して溶接ヘッド２０へと供給される。溶接ヘッド２０の先端部には、一点鎖線で示すレーザ光を射出するレーザノズル２１が取り付けられている。
【００１９】
レーザノズル２１は、金属の板材Ｗにレーザ光を照射する。図２に示すように、詳細には、板材Ｗは２つの板材Ｗ１及びＷ２がギャップなしで突き合わせられた板材である。板材Ｗ１及びＷ２は例えばステンレス鋼であり、板厚は例えば２ｍｍである。レーザ溶接機１００は、板材Ｗ１及びＷ２の突き合わせ面Ｗ１２にレーザ光を照射し、レーザ光の熱によって突き合わせ面Ｗ１２を溶融させて板材Ｗ１及びＷ２を溶接する。
【００２０】
板材Ｗ１の端面と板材Ｗ２の端面とはギャップなしで突き合わせられているが、厳密には、板材Ｗ１の端面と板材Ｗ２の端面との間には３０μｍ〜４０μｍ程度の隙間が存在する。板材Ｗ１の端面と板材Ｗ２の端面との間に意図的にギャップを設けず両者を突き合わせた状態をギャップなしの突き合わせと定義する。
【００２１】
レーザノズル２１から射出されるレーザ光は、板材Ｗの上面の位置におけるビーム径が０．１５ｍｍ〜０．２ｍｍ程度である。溶接ヘッド２０は、板材Ｗ１及びＷ２の表面に前記のビーム径が位置するようにレーザ光を照射する。その場合のレーザ光のビームプロファイルは、板材Ｗ１の端面と板材Ｗ２の端面との隙間３０μｍ〜４０μｍ程度に当たる部分のパワー密度が最も高く、そのパワー密度はピークまで急峻に増大する特性とするのがよく、その裾野部分のパワー密度は極めて低い特性とするのがよい。ピークのパワー密度は、１０５Ｗ／ｍｍ２程度以上である。
【００２２】
このようなレーザ光が板材Ｗ１と板材Ｗ２との間の隙間に入射すると、板材Ｗ１及びＷ２を貫通するキーホールが形成される。溶接ヘッド２０の移動に伴ってキーホールが順に移動していくことによって突き合わせ面Ｗ１２が溶融し、板材Ｗの表面と裏面の両方に溶融池が出現し、板材Ｗ１及びＷ２が溶接される。
【００２３】
図１及び図２に示すように、レーザ溶接機１００は、レーザノズル２１が板材Ｗの面と直交する方向に対して所定の角度を有するように傾けられている。具体的には、レーザノズル２１のレーザ光を射出する射出口を溶接ヘッド２０の移動方向の後方側に向けるようにレーザノズル２１を傾けることにより、レーザ光の板材Ｗへの照射位置を溶接ヘッド２０の移動方向の後方側に位置させている。
【００２４】
レーザ溶接機１００による本実施形態のレーザ溶接方法においては、フィラワイヤを用いることなく、レーザ光の熱によって突き合わせ面Ｗ１２を溶融させることによって板材Ｗ１及びＷ２を溶接する。
【００２５】
本発明者は、板材Ｗの表面及び裏面に凹部が形成されることがなく、溶接ビードがハンピングビードとなることがなく、溶接欠陥のない高品位なギャップなしの突き合わせ溶接を実現するために、どのような条件が必要かを検証した。以下、どのような条件が必要かについて説明する。
【００２６】
図３Ａに示すように、レーザノズル２１を図１または図２と同様に傾けた状態の角度をマイナスの傾斜角度とする。図３Ｂに示すように、レーザノズル２１を図１または図２とは逆側に傾けた状態の角度をプラスの傾斜角度とする。
【００２７】
図４Ａは、板材Ｗ１及びＷ２の突き合わせ面Ｗ１２が溶融して形成される溶接ビードＷｂにアンダーカットが形成されている状態を示している。アンダーカットとは板材Ｗと溶接ビードＷｂの境界に形成される凹部である。図４Ｂは、板材Ｗ１及びＷ２の突き合わせ面Ｗ１２が溶融して形成される溶接ビードＷｂにアンダーフィルが形成されている状態を示している。アンダーフィルとは、溶接ビードＷｂの中心が凹んでいる凹部である。
【００２８】
図４Ａ及び図４Ｂにおいては、板材Ｗ１及びＷ２の表面だけでなく、裏面側にも溶接ビードＷｂに凹部が形成されている。板材Ｗ１及びＷ２における溶接ビードＷｂの表面と裏面との少なくとも一方に凹部が形成されていれば、溶接欠陥である。また、溶接ビードＷｂの表面及び裏面に凹部が形成されていないとしても、板材Ｗ１及びＷ２の面内で溶接ビードが不連続に形成されるハンピングビード（図示せず）が形成されている場合も、溶接欠陥である。
【００２９】
ハンピングビードが形成されず、図５に示すように、溶接ビードＷｂの表面と裏面との双方で凸部が形成されている状態を、溶接欠陥のない高品位な突き合わせ溶接であるとする。溶接ビードＷｂに凸部が形成されていれば、継手効率１００％を確保することができる。溶接ビードＷｂに凸部が形成されていれば、後工程において凸部を削ることによって板材Ｗ１及びＷ２の突き合わせ面Ｗ１２に凹凸がない、実質的に１枚の板材Ｗとすることができる。
【００３０】
図６〜図１３において、横軸は溶接ヘッド２０の移動速度、縦軸は板材Ｗ１及びＷ２の表面または裏面に形成されている凸部の高さまたは凹部の深さを示している。図６〜図１３は、突き合わせ面Ｗ１２に沿って伸びる溶接ビードＷｂの比較的良好な部分の１か所のデータを示している。
【００３１】
図６〜図１３において、●で示す実線のグラフは溶接ビードＷｂの表面側である表面ビード、▲で示す破線のグラフは溶接ビードＷｂの裏面側である裏面ビードである。移動速度の単位はｃｍ／分である。縦軸のプラスは凸部の高さ、マイナスは凹部の深さを示している。
【００３２】
まず、プラスの傾斜角度を評価する。図６は、レーザノズル２１を＋１０度傾けた場合の、溶接ヘッド２０の移動速度と、表面ビード及び裏面ビードの凹凸の状態との関係を示している。傾斜角度が＋１０度である場合、一部の移動速度で裏面ビードに凸部が形成されるものの、多くの移動速度で裏面ビードに凹部が形成されるか、凸部の高さが０である。
【００３３】
図７は、レーザノズル２１を＋２０度傾けた場合の移動速度と凹凸の状態との関係を示している。傾斜角度が＋２０度である場合も、一部の移動速度で裏面ビードに凸部が形成されるものの、多くの移動速度で裏面ビードに凹部が形成されるか、凸部の高さが０である。
【００３４】
図８は、レーザノズル２１を＋３０度傾けた場合の移動速度と凹凸の状態との関係を示している。傾斜角度が＋３０度である場合には、裏面ビードに凸部が形成されない。図９は、レーザノズル２１を＋４０度傾けた場合の移動速度と凹凸の状態との関係を示している。傾斜角度が＋４０度である場合も、裏面ビードに凸部が形成されない。
【００３５】
また、ハンピングビードが形成されるか否かを評価すると、図１４にハッチングを付して示すハンピングビード形成領域においてハンピングビードが形成されると推定される。傾斜角度が＋２０度，＋３０度，＋４０度のときにハンピングビードが形成される移動速度の点を通る近似式に基づいて、ハンピングビード形成領域が設定されている。傾斜角度が大きくなるほど、比較的遅い移動速度でハンピングビードが形成されることが分かる。
【００３６】
以上より、プラスの傾斜角度では、大方の移動速度で、溶接欠陥のない高品位なギャップなしの突き合わせ溶接を実現することが難しく、プラスの傾斜角度は好ましくないことが分かる。
【００３７】
次に、マイナスの傾斜角度を評価する。図１０〜図１３に示すように、表面ビードには一部の例外を除き凸部が形成される。しかしながら、上記のように図１０〜図１３はある１か所における表面ビードの状態を示している。突き合わせ面Ｗ１２に沿って伸びる溶接ビードＷｂの全体においては、表面ビードに凹部が形成されることがある。
【００３８】
図１４に示すように、傾斜角度−１０度，−２０度，−３０度，−４０度のとき、それぞれ、移動速度１０００ｃｍ／分，１１００ｃｍ／分，１５００ｃｍ／分，２２００ｃｍ／分以下において表面ビードに凹部が形成されることがある。
【００３９】
図１４にハッチングを付して示す表面ビード凹部形成領域において表面ビードに凹部が形成される推定される。傾斜角度が＋２０度，＋３０度，＋４０度のときに表面ビードに凹部が形成される移動速度の点を通る近似式に基づいて、表面ビード凹部形成領域が設定されている。傾斜角度がマイナス方向に大きくなるほど、比較的速い移動速度でも表面ビードに凹部が形成されることが分かる。
【００４０】
図１０は、レーザノズル２１を−１０度傾けた場合の移動速度と凹凸の状態との関係を示している。傾斜角度が−１０度である場合、移動速度が１２００ｃｍ／分〜１８００ｃｍ／分において裏面ビードに凹部が形成されない。図１４より、移動速度が１２００ｃｍ／分〜１８００ｃｍ／分においては表面ビードにも凹部が形成されない。傾斜角度−１０度、移動速度１２００ｃｍ／分以上、１８００ｃｍ／分以下は、図５に示すような溶接が実現できる好適な条件であることが分かる。
【００４１】
図１１は、レーザノズル２１を−２０度傾けた場合の移動速度と凹凸の状態との関係を示している。傾斜角度が−２０度である場合、移動速度が１７００ｃｍ／分〜２４００ｃｍ／分において裏面ビードに凹部が形成されない。図１４より、移動速度が１７００ｃｍ／分〜２４００ｃｍ／分においては表面ビードにも凹部が形成されない。傾斜角度−２０度、移動速度１７００ｃｍ／分以上、２４００ｃｍ／分以下は、図５に示すような溶接が実現できる好適な条件であることが分かる。
【００４２】
図１２は、レーザノズル２１を−３０度傾けた場合の移動速度と凹凸の状態との関係を示している。傾斜角度が−３０度である場合、移動速度が１５００ｃｍ／分〜１９００ｃｍ／分において裏面ビードに凹部が形成されない。図１４より、移動速度が１５００ｃｍ／分より大きければ表面ビードにも凹部が形成されない。そこで、傾斜角度−３０度、移動速度が１５００ｃｍ／分より大きく、１９００ｃｍ／分以下であれば、図５に示すような溶接が実現できる好適な条件であることが分かる。
【００４３】
図１３は、レーザノズル２１を−４０度傾けた場合の移動速度と凹凸の状態との関係を示している。傾斜角度が−４０度である場合、移動速度が２１００ｃｍ／分〜２５００ｃｍ／分において裏面ビードに凹部が形成されない。しかしながら、図１４より、表面ビードにも凹部が形成されない条件は、移動速度が２２００ｃｍ／分より大きいということである。そこで、傾斜角度−４０度、移動速度が２２００ｃｍ／分より大きく、２５００ｃｍ／分以下であれば、図５に示すような溶接が実現できる好適な条件であることが分かる。
【００４４】
本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  多関節ロボット
１１  アーム
２０  溶接ヘッド
２１  レーザノズル
３０  レーザ発振器
３１  光ファイバ
１００  レーザ溶接機
Ｗ，Ｗ１，Ｗ２  板材
Ｗ１２  突き合わせ面
Ｗｂ  溶接ビード
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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