(57)【要約】【課題】メッキ鋼板の重ね溶接におけるブローホールの発生を抑えると共に、焼けや錆の発生を抑制した高品質な溶接方法を得る。【解決手段】隙間Ｓを介して重合された第一鋼板１と第二鋼板２との対向面の少なくとも一方にメッキ被膜が設けられたワークを非接触溶接する重ね溶接方法であって、前記隙間にシールドガスを送り込むためのシールドガス送給部（トンネル状部５）を前記第一鋼板と第二鋼板の少なくとも一方に予め形成し、前記第一鋼板と第二鋼板との間に、前記シールドガス送給部から送給されたシールドガスが前記隙間の溶接予定箇所Ｃを包含する領域に充満されるように該シールドガスの流路を規制すると共に、該流路の下流側に、流入されたシールドガスを外部に排出するガス排出部６を形成するシール部材３を設け、前記隙間にシールドガスを流入させながら重ね溶接する。【選択図】図１
2018126741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隙間を介して重合された第一鋼板と第二鋼板との対向面の少なくとも一方にメッキ被膜が設けられたワークを非接触溶接する重ね溶接方法であって、
前記隙間にシールドガスを送り込むためのシールドガス送給部を、前記第一鋼板と第二鋼板の少なくとも一方に予め形成し、
前記第一鋼板と第二鋼板との間に、前記シールドガス送給部から送給されたシールドガスが前記隙間における溶接予定箇所を包含する領域に充満されるように該シールドガスの流路を規制すると共に、前記流路の下流側に、流入された前記シールドガスを外部に排出するガス排出部を形成するシール部材を設け、
前記シールドガス送給部から前記隙間にシールドガスを流入させながら、前記溶接予定箇所を溶接することを特徴とするメッキ鋼板の重ね溶接方法。
【請求項２】
前記シールドガス送給部は、前記第一鋼板または前記第二鋼板を前記隙間が広がるように湾曲させて形成されたトンネル状部からなることを特徴とする請求項１記載のメッキ鋼板の重ね溶接方法。
【請求項３】
前記トンネル状部は、前記第一鋼板または前記第二鋼板の板幅の略全長に亘って形成したことを特徴とする請求項２記載のメッキ鋼板の重ね溶接方法。
【請求項４】
前記トンネル状部は、前記板幅の方向の一端部側が閉塞されていることを特徴とする請求項３記載のメッキ鋼板の重ね溶接方法。
【請求項５】
溶接方向に対して、前記トンネル状部は直交する方向に伸びるように形成したことを特徴とする請求項２から請求項４までの何れかに記載のメッキ鋼板の重ね溶接方法。
【請求項６】
前記シール部材は、重合された前記第一鋼板と第二鋼板との対向面に挟み込むように介装されて、前記隙間の形成を担っていることを特徴とする請求項１から請求項５までの何れかに記載のメッキ鋼板の重ね溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、重ね合わされたメッキ鋼板相互を非接触溶接によって接合するメッキ鋼板の重ね溶接方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザ溶接においてブローホール等の溶接欠陥を抑制する方法として、亜鉛メッキ鋼板同士または亜鉛メッキ鋼板と他の金属との重ね部に有機物の薄いインサート材を介在させて隙間を設け、レーザ溶接するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−７９７８号公報（第２〜３頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のレーザ溶接等の非接触溶接によるメッキ鋼板の重ね溶接においては、シールドガスが溶接面表面にのみ吹き付けられ、ブローホール等の溶接欠陥を抑制する為に設けられていた重ね合わせた鋼板間の隙間にまでシールドガスが行きわたるものではなかったため、鋼板間の隙間部分の溶接部位に焼けや錆が発生するという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、重ね合わされた鋼板間の隙間部分の溶接部位に対しても焼けや錆が発生することのない高品質な溶接を実現することができる非接触溶接によるメッキ鋼板の重ね溶接方法を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るメッキ鋼板の重ね溶接方法は、隙間を介して重合された第一鋼板と第二鋼板との対向面の少なくとも一方にメッキ被膜が設けられたワークを非接触溶接する重ね溶接方法であって、前記隙間にシールドガスを送り込むためのシールドガス送給部を、前記第一鋼板と第二鋼板の少なくとも一方に予め形成し、前記第一鋼板と第二鋼板との間に、前記シールドガス送給部から送給されたシールドガスが前記隙間における溶接予定箇所を包含する領域に充満されるように該シールドガスの流路を規制すると共に、前記流路の下流側に、流入された前記シールドガスを外部に排出するガス排出部を形成するシール部材を設け、前記シールドガス送給部から前記隙間にシールドガスを流入させながら、前記溶接予定箇所を溶接することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、重ね合わされる第一鋼板と第二鋼板の隙間に送り込まれたシールドガスが溶接予定箇所に充満された状態で通流されることで、溶接時にメッキ層から蒸発した例えば亜鉛などのメッキ金属を含む気体状物質（本書では便宜上それを「メッキ蒸気」という）は通流しているシールドガスによって溶融個所から隙間部分に直ちに逃がされるので、メッキ蒸気と溶融金属との反応が抑制されてブローホールなどの欠陥が抑えられ、焼けや錆などの発生も抑制された高品質な溶接を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るメッキ鋼板の重ね溶接方法の要部を概念的に説明するための斜視図である。
【図２】図１の変形例になる第二鋼板にトンネル状部を設けた例を示す斜視図である。
【図３】図１の他の変形例になる第一鋼板と第二鋼板の双方にトンネル状部を設けた例を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るメッキ鋼板の重ね溶接方法の実施例における被溶接材の重ね合わせ部分とシール部材の配置を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るメッキ鋼板の重ね溶接方法における被溶接材の重ね合わせ部分とシール部材の配置を概念的に示す図であり、（ａ）は前面側、（ｂ）は側面側、（ｃ）は背面側である。
【図６】図５の変形例になる被溶接材の重ね合わせ部分とシール部材の配置を概念的に示す図であり、（ａ）は前面側、（ｂ）は側面側、（ｃ）は背面側である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係るメッキ鋼板の重ね溶接方法の要部を概念的に説明するための斜視図、図２は図１の変形例になる第二鋼板にトンネル状部を設けた例を示す斜視図、図３は図１の他の変形例になる第一鋼板と第二鋼板の双方にトンネル状部を設けた例を示す斜視図である。図において、メッキ蒸気を逃がすための所定寸法の隙間Ｓを介して重ね合わされた被溶接材（ワーク）である第一鋼板１と第二鋼板２の一方、ここでは第一鋼板１の所定部には、前述の隙間Ｓにシールドガスを送り込むためのシールドガス送給部を構成するトンネル状部５がプレス加工等によって予め形成されている。トンネル状部５は第二鋼板２との間に形成された隙間Ｓを広げるように第一鋼板１の所定部を断面半円形状に湾曲させ、かつ、ここではトンネルの延在方向がレーザ溶接ヘッド７から出射されたレーザビーム８による溶接方向Ｄに直交する方向に伸びるように形設されている。
【００１０】
重ね合わされた第一鋼板１と第二鋼板２の図における前部側と後部側に設置されたシール部材３としての、ここではブロック状の前板３Ａと後板３Ｂは、シールドガス送給部としてのトンネル状部５から送給されたシールドガスが隙間Ｓにおける溶接予定箇所Ｃを包含する領域に充満されるように該シールドガスの流路を規制すると共に、その流路の下流側端部に、流入されたシールドガスを、溶接時に発生したメッキ蒸気等を含む溶接由来のガスと共に外部に排出するガス排出部６を形成する機能を有するものである。なお、ガス排出部６の内、図の左側部をガス排出部６ａ、右側部をガス排出部６ｂとする。
【００１１】
前板３Ａは第一鋼板１及び第二鋼板２の双方の図における前端面に沿って密着され、その前板３Ａにおけるトンネル状部５に対向する位置には、シールドガスをトンネル状部５を経て隙間Ｓに送給するための貫通孔からなるシールドガス送給口５ａが設けられている。一方、後板３Ｂは重合された第一鋼板１と第二鋼板２双方の図における後側の端面に沿って密着されて隙間Ｓの後側部を塞いでいる。シールドガスはシールドガス流入口５ａから矢印Ａの方向に送給されて、トンネル状部５を経て隙間Ｓに送り込まれ、ガス排出部６（６ａ、６ｂ）から矢印Ｂ１、Ｂ２の方向に流出される。
【００１２】
次に、シールドガス送給部を構成する被溶接材に設けられるトンネル状部５について詳しく説明する。
シールドガス送給部となるトンネル状部５の設置は第一鋼板１側に限らず、図２の変形例のように第二鋼板２に設けてもよい。また、図３の他の変形例のように第一鋼板１と第二鋼板２の両方にシールドガス流入口となるトンネル状部５を設けてもよい。なおその場合、図１と同様にトンネル状部５の流入口の形状に合わせて、前板３Ａに長円状のシールドガス流入口５ａを設けるものとする。
【００１３】
また、溶接部位や溶接長によっては、シールドガスが鋼板間のメッキ蒸気逃がし用の隙間Ｓに均一に充満させることが困難な場合が想定される。その場合は必要に応じて、複数本のシールドガス流入口であるトンネル状部５を設けてガスを流入させてもよい。この場合においても、トンネル状部５のシールドガス流入口の位置や形状に合わせて、例えば前板３Ａにシールドガス流入口を設け、更に必要に応じて隣り合うトンネル状部相互の中間部分にガス排出部を設けることで隙間Ｓ内の溶接予定箇所Ｃを含む全体をシールドガスで満たすことができる。
なお、溶接時の注意点として、第一鋼板１や第二鋼板２に設けられたトンネル状部５に関しては、シールドガスの隙間Ｓへの流入が、溶接によってせき止められてしまうことがないように、溶接方向がトンネルの方向に対して図１のように直交する場合は、トンネル状部５を避けて溶接することが必要である。
【００１４】
次に、第一鋼板１について詳しく説明する。
被溶接材となる第一鋼板１は、いわゆるメッキ鋼板であり、鉄などから成る鋼板母材の表面に亜鉛（又は亜鉛を主体とする合金）から成る薄膜を被覆したものである。
ここでシールドガス流入用のトンネル状部５を図１のように第一鋼板１側に加工する場合について説明する。第一鋼板１に対して予め決められた溶接工程上適切な所定部には、第二鋼板２と重ね合わせる際に第二鋼板２に対向される面と反対側に円弧状に突出するようにトンネル状部５が形成される。このトンネル状部５は、例えば、凸型金具等でプレス加工することにより第一鋼板１の一部に簡単に形成することができる。
【００１５】
次に、第二鋼板２について詳しく説明する。
被溶接材となる第二鋼板２も、いわゆるメッキ鋼板であり、鉄などから成る鋼板母材の表面に亜鉛（又は亜鉛を主体とする合金）から成る薄膜を被覆したものである。
ここでは、図２のように第二鋼板２側にシールドガス流入口を加工する場合について説明をする。第二鋼板２の一部には、第一鋼板１と重ね合わせる際に第一鋼板１に対向される面とは反対側に突出したトンネル状部５が形成される。このトンネル状部５も第一鋼板１の場合と同様に、例えば凸型金型等でプレス加工することにより簡単に形成することができる。
【００１６】
次に、シール部材３を構成する前板３Ａについて詳しく説明する。
前板３Ａは、被溶接材である第一鋼板１と第二鋼板２の隙間部分に流入させたシールドガスが第一鋼板１と第二鋼板２の溶接方向Ｄに平行な側端部から重ね合わせ部の外側に流出する方向を制限し、第一鋼板１と第二鋼板２の隙間Ｓにおける溶接予定箇所Ｃを包含する領域部分にシールドガスが均一に充満された空間を形成させるために設置される。そのため、シール部材３は、溶接時の輻射熱や伝導熱によって変質したり周囲に害を与えることの無い材料を用いることが好ましく、例えば、フッ素ゴムやシリコンゴムなどの耐熱性ゴム材等を用い、あるいは鋼板、ステンレス鋼板等の金属材、セラミックス材などの硬質材料の表面にゴム弾性を有する耐熱性ゴム材等を設けたものなどを好適に用いることができる。
【００１７】
前板３Ａ部分にシールドガス送給口５ａを設ける場合は、第一鋼板１や第二鋼板２に形成されたトンネル状部５の断面半円状の穴位置と一致するように穴加工を施す。また、本実施の形態１ではシールドガス送給口５ａは円形状であるが、第一鋼板１や第二鋼板２のトンネル状部５にシールドガスを流入することが可能であれば、形状はこれに限定されるものではなく、例えば四角形等の穴でも差し支えない。また、後板３Ｂ側にシールドガス送給口５ａを設けた場合、前板３Ａ側にシールドガス送給口５ａを設けなくてもよい。
また、前板３Ａと、第一鋼板１と第二鋼板２の溶接方向Ｄに平行な手前側の側端面との当接部分からシールドガスが流失すると、第一鋼板１と第二鋼板２の隙間Ｓ部分に均一にシールドガスを充満できなくなる可能性があるため、第一鋼板１と第二鋼板２の溶接方向Ｄに平行な側端面に隙間なく密着させる必要がある。
【００１８】
次に、シール部材３を構成する後板３Ｂについて詳しく説明する。
後板３Ｂも被溶接材である第一鋼板１と第二鋼板２の隙間Ｓ部分に流入させたシールドガスが、第一鋼板１と第二鋼板２の溶接方向Ｄに平行な図の奥側の側端面から重ね合わせ部の外側に流出するのを規制し、第一鋼板１と第二鋼板２の隙間Ｓにおける溶接予定箇所Ｃを包含する領域部分にシールドガスが均一に充満された空間を形成させるために設置される。後板３Ｂ部分にシールドガス送給口５ａを設ける場合は、第一鋼板１や第二鋼板２に形成されたトンネル状部５の穴位置と一致するように前板３Ａと同様の穴加工を施す。なお、前板３Ａ側にシールドガス送給口５ａを設けた場合、後板３Ｂ側にシールドガス送給口５ａを設けなくてもよい。
【００１９】
また、後板３Ｂと、重合された第一鋼板１と第二鋼板２の後部側の側端面との当接部分密着性については、前述の前板３Ａの側と同様の構造とすることが必要である。
なお、レーザの種類やレーザ溶接装置の構成などは特に限定されるものではなく、例えば当業者において従来から周知のレーザ溶接装置または既存の各種レーザ溶接装置から溶接対象に応じて適宜選択して利用することができる。なお、レーザ溶接ヘッド７は加工部分を大気から保護するために、溶接時にレーザビーム８の周りに、前述のシールドガス送給口５ａから送り込むシールドガスと同様の不活性ガスを低圧で送給するものなどを好適に用いることができる。
【００２０】
また、シールドガスとして好適に用いることができるガス種としては、不活性ガスであるＨｅ、Ａｒ、Ｎ２、及びＣＯ２からなる群より選択される１種類または２種類以上が用いられる。Ｈｅ、Ａｒ、Ｎ２、及びＣＯ２ガスは、何れも工業的に生産されるガスであり、入手も容易なので、本発明の汎用性を高めることができる。
また、溶接対象は、亜鉛メッキ鋼板に限定されず、母材の鋼板、メッキ金属ともに他の材料であっても同様の作用効果が得られる。
【００２１】
次に、本実施の形態１に係る溶接方法について説明する。
被溶接材である第一鋼板１と第二鋼板２は、従来の溶接方法と同様にメッキ蒸気逃がし用の隙間Ｓが設けられた状態で重ねられる。なお、第一鋼板１または第二鋼板２には、図１〜図３に例示するように、隙間Ｓにシールドガスを送り込むためのシールドガス送給部を構成する断面半円状のトンネル状部５を、プレス成形等によって予め加工しておく。
【００２２】
次に、シールドガス送給口５ａから第一鋼板１に設けられたトンネル状部５（流入側）に図１の矢印Ａで示すように送り込まれたシールドガスが、重合された第一鋼板１と第二鋼板２との隙間Ｓに流入した後に、隙間Ｓの端部のガス排出部６（６ａ、６ｂ）から矢印Ｂ１、Ｂ２の方向に排出されるように、シールドガスの流路を規制する為に、ここでは図１に示すように、ブロック状の前板３Ａと後板３Ｂを被溶接材である第一鋼板１と第二鋼板２の溶接方向に平行な端面に密着させて垂直に配置する。
【００２３】
その後、図示省略しているシールドガスの配管からシールドガス送給口５ａにシールドガスを送り込むことにより、送り込まれたシールドガスはトンネル状部５を経て第一鋼板１と第二鋼板２の隙間Ｓ部分に流入され、溶接予定箇所Ｃの溶接方向Ｄに沿ってガス排出部６の方向に通流され、ガス排出部６から外部に放出される過程で隙間Ｓ内に当初存在した空気などのガスがシールドガスで置換され、隙間Ｓ内の空間はシールドガスで均一に充満される。そして、更にシールドガスの送給を継続させつつ、所定のプログラムに従ってレーザ溶接ヘッド７からレーザビーム８を照射し、重ね溶接を行う。なお、第一鋼板１に設けられたトンネル状部５に対して直交する溶接方向Ｄの方向に溶接する場合、そのトンネル状部５は避けて重ね溶接をする。
【００２４】
上記のように、レーザビーム８をトンネル状部５近傍の溶接予定箇所Ｃに沿って照射することで、その照射部分における第一鋼板１と第二鋼板２とが溶融して相互に合体されて第一鋼板１と第二鋼板２とが溶接される。前述の溶融時には、母材である鋼板部分のほか、その表面に被覆されている、母材よりも融点の低い亜鉛などのメッキ膜も当然ながら溶融、気化して亜鉛を含むメッキ蒸気が発生する。発生したメッキ蒸気ないしはメッキ蒸気由来の気体は、トンネル状部５から流入されたシールドガスで満たされた隙間Ｓ内における母材の溶融部分から遠ざかる方向に直ちに隙間Ｓの他の部分に移動され、常時通流されるシールドガスの流れに乗ってガス排出部６の方向に移動され外部に排出されることで、例えば溶融池の母材金属との反応が緩和され、高品質な溶接面が形成される。
【００２５】
なお、図示省略しているレーザ溶接装置におけるレーザ溶接ヘッド７からのレーザビーム８は、重合された第一鋼板１と第二鋼板２の表面上に設定された溶接予定箇所Ｃ上の任意の起点から終点までの、直線や曲線、断続部分などを含む任意形状の経路に沿って被溶接材上を、予め設定されプログラムされた所定の速度で相対的に移動させつつ、連続的あるいは断続的に照射される。なお、レーザ溶接の際に、被溶接材の側を固定して、レーザビーム側を移動させ、あるいはその逆に構成してもよいことは勿論である。
【００２６】
次に、図４の具体例を参照して更に詳細に説明する。なお、図４は本発明の実施の形態１に係るメッキ鋼板の重ね溶接方法の実施例における被溶接材の重ね合わせ部分とシール部材３の配置を示す斜視図である。図において、重ね合わせ溶接の溶接対象は、第一鋼板１の方が第二鋼板２よりもサイズが小さい場合の実施例である。トンネル状部５は第一鋼板１に形成され、溶接予定箇所Ｃはここではトンネル状部５の延在方向と平行に設定されている。なお、隙間Ｓは第一鋼板１における第二鋼板２との対向面に塑性加工による所定高さ寸法の突起（図示省略）を間隔をあけて複数設け、その複数の突起先端を相手側の対向面に当接させることで形成されている。
【００２７】
なお、隙間Ｓの寸法は例えば０．０５〜０．５ｍｍ程度の範囲で適宜に決めることができるが、その寸法、及び第一鋼板１、第二鋼板２の厚さは何れも特に限定されるものではない。また、隙間Ｓを突起によって形成する代わりに、厚さが所望する隙間のサイズと同一のシート、フィルム、テープ等の薄葉材や板材、スペーサ等を対向面相互の間にシール材（図示省略）として介装することで形成しても良い。また、トンネル状部５の半円形状部分の直径は約５〜１０ｍｍ程度の範囲で形成されるが、そのサイズは特に限定されるものではない。
【００２８】
前板３Ａは第二鋼板２の上面における第一鋼板１の前端面に密着させて載置され、後板３Ｂは同じく第二鋼板２の上面における第一鋼板１の後端面に密着させて載置される。また、前板３Ａに設けるシールドガス送給口５ａには、図示省略しているシールドガスの貯留タンクからパイプやホースなどを介して供給されるガス管との接続を容易にするために、予め接続用のパイプあるいはジョイント等を溶接や接着材によって取り付けておいても良い。前板３Ａと後板３Ｂの設置によって、シールドガスが矢印Ａで示すようにトンネル状部５を経て隙間Ｓ内に送り込まれ、第二鋼板２の上面における第一鋼板１の左右端部に形成されたガス排出部６（６ａ、６ｂ）から矢印Ｂ１、Ｂ２で示すように排出されるような流路が形成される。なお、図では右側のガス排出部６ｂのみ符号で図示している。
【００２９】
なお、用いるレーザ溶接装置は、レーザ発振器、各種ミラー、集光レンズ等を含む光学系、レーザ溶接ヘッド８を目的の任意の位置に移動する溶接ヘッド駆動装置、被溶接材の形状や溶接位置・状態などを監視する画像認識処理装置、温度センサ等の各種センサ類、及び適切な加工プログラムや各種データが保存され、画像認識処理装置の認識結果等に基づいてレーザ発振器や溶接ヘッド駆動装置などを制御する制御装置などを備えた当業者において周知ないしは既知のものから適宜選択して利用できる。
【００３０】
また、第一鋼板１と第二鋼板２は双方共に亜鉛メッキ鋼板である必要はなく、何れか一方のみが亜鉛メッキ鋼板の場合でも同様の作用効果が得られる。例えば、一方が亜鉛メッキ鋼板で、他方がメッキ膜のない鋼板、あるいは母材が他の金属からなる板材であっても差し支えない。さらに、亜鉛メッキ鋼板は、鋼板の片面にのみ亜鉛メッキが施されたものであっても差し支えない。但し、その片面にのみ亜鉛メッキが施された鋼板を両面にメッキ膜の施されていない鋼板と重ね合わせ溶接する場合は、メッキが施されている面を相手側に対向させて重ね合わせ溶接することで本発明の効果が得られる。
【００３１】
また、重ね合わせる鋼板の枚数は３枚以上であっても良く、そのようなケースで、重ね合わせる鋼板相互の間にそれぞれ隙間を形成し、各隙間にシールドガスを送給する必要がある場合には、例えばトンネル状部５に位置させた３枚以上の鋼板の内、重合方向の両端を除く鋼板にスリット状の貫通穴を設ける等の手法によって、容易に各隙間にシールドガスを送給することができる。また、重合枚数が３枚の場合は、図３に示す第一鋼板１及び第二鋼板２の双方にトンネル状部５を形成する手法を用い、その両者の間に３枚目の鋼板を重合させることによって、第一鋼板の側の隙間と第二鋼板の側の隙間の双方にシールドガスを送給することもできる。
【００３２】
上記のように、実施の形態１によれば、シールドガス送給部から第一鋼板１と第二鋼板２との間の隙間Ｓに送り込まれたシールドガスが、溶接予定箇所Ｃを包含する隙間Ｓに充満されてガス排出部６の方向に通流された状態でレーザ溶接するようにしたことで、シールドガスをレーザビームが照射される溶接面表面だけでなく、対向された鋼板間の隙間Ｓ部分の全体に行きわたらすことができるので、鋼板相互の対向面にメッキ膜を有する場合における鋼板間の隙間Ｓ部分の溶接部についても、低融点・低沸点の例えば亜鉛メッキ層から蒸発したメッキ金属を含むメッキ蒸気と溶融金属との反応が緩和され、ブローホールなどの欠陥が抑制され、錆や焼けの発生も抑制された高品質な溶接を実現できる。
【００３３】
また、シールドガス送給部は、第一鋼板１または第二鋼板２を、双方の隙間Ｓが広がるように湾曲させたトンネル状部５によって形成したので、シールドガス送給部の成形工程が簡素であり簡単に実施できる。
また、トンネル状部５は、第一鋼板１または第二鋼板２の図における前後方向の板幅の略全長に亘って形成したので、隙間Ｓの全体に確実にシールドガスを送給できる。
また、溶接方向Ｄに対して、トンネル状部５は直交する方向に伸びるように形成したことで、溶接の起点部分から終点部分まで隙間Ｓ内の溶接空間を常時シールドガスで充満させることができる。
【００３４】
実施の形態２．
図５は本発明の実施の形態２に係るメッキ鋼板の重ね溶接方法における被溶接材の重ね合わせ部分とシール部材の配置を概念的に示す図であり、（ａ）は前面側、（ｂ）は側面側、（ｃ）は背面側である。図６は図５の変形例になる被溶接材の重ね合わせ部分とシール部材の配置を概念的に示す図であり、（ａ）は前面側、（ｂ）は側面側、（ｃ）は背面側である。なお、この実施の形態２は図４に示すシール部材３としてのブロック状の前板３Ａと後板３Ｂの有する機能、即ち、トンネル状部５から送給されたシールドガスが隙間Ｓにおける溶接予定箇所Ｃを包含する領域に充満されるように該シールドガスの流路を規制すると共に、その流路の下流側端部に、流入されたシールドガスを外部に排出するガス排出部６（６ａ、６ｂ）を形成する機能を、前面シール材３Ｃと後面シール材３Ｄからなる、実施の形態１とは形状等の異なるシール部材３１によって構成するようにしたものである。
【００３５】
図において、前面シール材３Ｃは、隙間Ｓと実質的に同一の厚みを有する長方形状のテープ材からなり、隙間Ｓを介して重合されるように配設される第一鋼板１と第二鋼板２との対向面における第一鋼板１の前端部内側に沿って介装されている。後面シール材３Ｄは前面シール材３Ｃと実質的に同一の厚みと長さを有するテープ材の中央部分に、トンネル状部５の内周面を気密に塞ぎ得る半円状の後面閉塞部３ｓが一体的に形成された部材からなり、第一鋼板１と第二鋼板２との対向面における第一鋼板１の後端部内側に沿って介装されている。なお、図６の変形例に示すように、トンネル状部５Ａを、その後部側が閉塞されている形状とした場合には、後面閉塞部３ｓの形成が不要となるので、後面シール材３Ｄをより容易に形成、設置することが可能となる。
【００３６】
前面シール材３Ｃ及び後面シール材３Ｄの材料としては、シール部材３１が隙間Ｓを形成する手段を兼ねるように構成する場合は、レーザ溶接時の輻射熱や伝導熱によって変質したり周囲に害を与えることの無い例えば、鋼板、ステンレス鋼板、あるいはフッ素ゴムやシリコンゴムなどの耐熱性ゴム材等、一般的に使用されている耐熱性の材料を単独であるいは複数の素材を組み合わせて用いることができる。なお、隙間Ｓを形成する手段とは別に設ける場合は、例えば、前述の耐熱性ゴム材などのゴム弾性を有する材料、フッ素樹脂材などの可撓性を有する材料などによって形成された、シート、フィルム、テープ等の薄葉材あるいはペースト状充填材など可塑性を有する材料などを好適に用いることができる。
【００３７】
また、前面シール材３Ｃと後面シール材３Ｄは、第一鋼板１と第二鋼板２の重ね溶接の完了後、そのまま残しておくこともできるが、残した場合に支障がある場合には取外しを容易にするために、前面シール材３Ｃあるいは後面シール材３Ｄの一部を第一鋼板１と第二鋼板２との重ね合わせ部の外側に突出させ、その突出部分に取外しの係合部分となる爪や舌片などを一体的に形成しておくことで、取外し工程を容易にできる。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００３８】
前記のように形成された被溶接材は、実施の形態１と同様にシールドガス送給口５ａからシールドガス、例えばＡｒとＮ２の混合ガスをトンネル状部５またはトンネル状部５Ａに送り込み、溶接予定箇所Ｃを包含する隙間Ｓを経てガス排出部６（６ａ、６ｂ）から排出させることで隙間Ｓ内の溶接空間をシールドガスで充満させた後、シールドガスの送給を続けながら図１のレーザ溶接ヘッド７からレーザビーム８を溶接予定箇所Ｃに沿って照射することで重ね溶接が行われる。レーザビームの熱によって亜鉛メッキ膜から発生したメッキ蒸気は、トンネル状部５（またはトンネル状部５Ａ）から流入されたシールドガスのガス排出部６方向への流れによって、隙間Ｓ内における母材の溶融部分からガス排出部６の方向に移動され、例えば溶融池の母材金属との反応が緩和され、高品質な溶接面が形成される。
【００３９】
上記のように、実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果に加えて、シールドガス送給部から送給されたシールドガスが隙間Ｓにおける溶接予定箇所Ｃを包含する領域に充満されるように該シールドガスの流路を規制すると共に、前記流路の下流側端部に、流入されたシールドガスを外部に排出するガス排出部６を形成するシール部材３１を、前面シール材３Ｃと後面シール材３Ｄによって構成したので、シール部材３１の設置が容易となる。また、第一鋼板１と第二鋼板２の隙間Ｓの形成手段をシール部材３１が兼ねるように構成した場合には、隙間Ｓを形成するための押し型やプレス工程を省くことができるので、加工コストを削減することできるなどの効果が得られる。また、図６の変形例のように、トンネル状部５Ａをその後部側を閉塞した形状にした場合には、後面閉塞部３ｓの形成が不要となり、後面シール材３Ｄをより容易に形成、設置することが可能となる。
【００４０】
上記のように、本発明に係るメッキ鋼板の溶接方法によれば、溶接時に発生するメッキ蒸気を好適に除去してブローホールやスパッタ等溶接欠損の発生が抑制され、さらに第一鋼板１と第二鋼板２の隙間Ｓ部分の溶接部位に関しても焼けや錆の発生を防止でき、より高精度な溶接が可能となるので、例えば、自動車車体の構造部材や建築物の資材などに利用される亜鉛メッキ鋼板等の表面処理鋼板の溶接に幅広く適用することが可能である。
【００４１】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。例えば、実施の形態ではレーザビームによって溶接する例を示したが、これに限定されるものではなく、例えば電子ビーム溶接など、他の非接触溶接の場合でも同様の作用効果が得られる。また、メッキ鋼板は亜鉛メッキに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４２】
１  第一鋼板、２  第二鋼板、３  シール部材、３Ａ  前板、３Ｂ  後板、
３１  シール部材、３Ｃ  前面シール材、３Ｄ  後面シール材、３ｓ  後面閉塞部、
５、５Ａ  トンネル状部、５ａ  シールドガス送給口、６（６ａ、６ｂ）  ガス排出部、
７  レーザ溶接ヘッド、８  レーザビーム、Ｃ  溶接予定箇所、Ｄ  溶接方向、Ｓ  隙間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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