(57)【要約】【課題】レーザ溶接による溶け込み方向とワイヤにより形成される肉盛りの進展方向とを、溶接対象に応じた適切な方向に調整する。【解決手段】レーザヘッド１０と、アークトーチ２０と、溶接方向に直交する方向におけるレーザヘッド１０のレーザ照射方向と、溶接方向と直交する方向におけるアークトーチ２０のワイヤ供給方向とがなす第１相対角度αを調整可能な角度調整機構８０と、を備えるハイブリッド溶接装置を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材に対する相対位置を溶接方向に沿って移動させて溶接を行う溶接装置であって、
レーザ発振器に接続され、前記レーザ発振器が発振するレーザを溶接対象の前記母材に照射して溶接を行うレーザ溶接部と、
電源に接続された溶接ワイヤを供給するワイヤ供給部を有し、前記溶接ワイヤを前記母材に供給して溶接を行うアーク溶接部と、
前記溶接方向に直交する方向における前記レーザ溶接部のレーザ照射方向と、前記溶接方向と直交する方向における前記アーク溶接部のワイヤ供給方向とがなす第１相対角度を調整可能な第１角度調整部と、を備えることを特徴とする溶接装置。
【請求項２】
前記溶接方向における前記レーザ照射方向と、前記溶接方向における前記ワイヤ供給方向とがなす第２相対角度を調整可能な第２角度調整部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の溶接装置。
【請求項３】
レーザ溶接部とアーク溶接部とを有する溶接装置を用いた溶接方法であって、
前記レーザ溶接部は、レーザ発振器に接続され、前記レーザ発振器が発振するレーザを溶接対象の前記母材に照射して溶接を行い、
前記アーク溶接部は、電源に接続された溶接ワイヤを供給するワイヤ供給部を有し、前記溶接ワイヤを前記母材に供給して溶接を行い、
前記溶接方向に直交する方向における前記レーザ溶接部のレーザ照射方向と、前記溶接方向に直交する方向における前記アーク溶接部のワイヤ供給方向とがなす第１相対角度を調整可能な第１角度調整部を用いて該第１相対角度を調整する第１調整工程と、
前記第１調整工程により前記第１相対角度が調整された前記溶接装置を用いて前記母材を溶接する溶接工程と、を備えたことを特徴とする溶接方法。
【請求項４】
前記溶接方向における前記レーザ照射方向と、前記溶接方向における前記ワイヤ供給方向とがなす第２相対角度を調整可能な第２角度調整部を用いて該第２相対角度を調整する第２調整工程と、を備え、
前記溶接工程は、前記第１調整工程により前記第１相対角度が調整され、前記第２調整工程により前記第２相対角度が調整された前記溶接装置を用いて前記母材を溶接することを特徴とする請求項３に記載の溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接装置及び溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＯ２レーザやＹＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ  Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ  Ｇａｒｎｅｔ）レーザ等のレーザ発振器を母材に照射するレーザ溶接装置が知られている。レーザ溶接装置は、レーザがビーム状に細く（例えば、φ０．１ｍｍ〜０．６ｍｍ程度）照射されるため、照射方向の溶け込みを深くすることができる利点がある。一方で、レーザ溶接装置は、レーザがビーム状に細く照射されるため、広範な範囲を溶接することができず、開先裕度が狭いという欠点がある。
【０００３】
また、他の溶接装置として、アーク溶接装置が知られている。アーク溶接装置は、電源から得られる電力によって、母材と電極との間にアークを発生させ、そのアーク熱を利用して金属を接合する装置である。アーク溶接装置は、入熱幅が広い一方で溶け込みが浅いという特徴がある。
【０００４】
そして、近年、レーザ溶接装置の欠点である開先裕度の狭さを補うために、アーク溶接装置を組み合わせたレーザ・アークハイブリッド溶接装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１０１２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されるようなレーザ・アークハイブリッド溶接装置は、レーザ溶接による溶け込みの深さを実現しつつ、開先裕度を広くすることができる。
しかしながら、従来のレーザ・アークハイブリッド溶接装置は、溶接対象となる母材に対する装置の相対的な移動方向（以下、溶接方向という。）に直交する方向において、レーザ溶接のレーザ照射方向とアーク溶接のアークトーチの軸方向とがなす角度は一定角度で固定されていた。
【０００７】
レーザ溶接のレーザ照射方向とアーク溶接のアークトーチの軸方向とがなす角度が一定の場合、レーザ溶接による溶け込み方向とアークトーチから溶接部（ビード）に供給されるワイヤにより形成される肉盛りの進展方向が一定となる。
例えば、レーザ溶接部のレーザ照射方向とアーク溶接部のアークトーチの軸方向（ワイヤ供給方向）とが一致している（なす角度が０度の）場合、溶接方向に直交する方向のレーザ溶接のレーザ照射方向を適切に設定したとしても、ワイヤにより形成される肉盛りの進展方向が望ましい方向とならない場合もある。肉盛りの進展方向が望ましい方向とならない場合、溶接により形成される溶接部の形状がいびつになり、十分な溶接部の強度が得られない可能性がある。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、レーザ溶接による溶け込み方向とワイヤにより形成される肉盛りの進展方向とを、溶接対象に応じた適切な方向に調整し、十分な強度の溶接部を形成可能な溶接装置及び溶接方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係る溶接装置は、母材に対する相対位置を溶接方向に沿って移動させて溶接を行う溶接装置であって、レーザ発振器に接続され、前記レーザ発振器が発振するレーザを溶接対象の前記母材に照射して溶接を行うレーザ溶接部と、電源に接続された溶接ワイヤを供給するワイヤ供給部を有し、前記溶接ワイヤを前記母材に供給して溶接を行うアーク溶接部と、前記溶接方向に直交する方向における前記レーザ溶接部のレーザ照射方向と、前記溶接方向に直交する方向における前記アーク溶接部のワイヤ供給方向とがなす第１相対角度を調整可能な第１角度調整部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る溶接装置は、溶接方向に直交する方向におけるレーザ溶接部のレーザ照射方向と、溶接方向に直交する方向におけるアーク溶接部のワイヤ供給方向とがなす第１相対角度が第１角度調整部により調整可能となっている。
このようにすることで、レーザ溶接部のレーザ照射方向よって定まるレーザ溶接による溶け込み方向と、アーク溶接部のワイヤ供給方向によって定まる肉盛りの進展方向とが、任意に調整可能となる。したがって、レーザ溶接による溶け込み方向とワイヤにより形成される肉盛りの進展方向とを、溶接対象に応じた適切な方向に調整し、十分な強度の溶接部を形成可能な溶接装置を提供することができる。
【００１１】
本発明に係る溶接装置の他の態様は、前記溶接方向における前記レーザ照射方向と、前記溶接方向における前記ワイヤ供給方向とがなす第２相対角度を調整可能な第２角度調整部と、を備えることを特徴とする。
このようにすることで、溶接方向におけるレーザ溶接部のレーザ照射方向とアーク溶接部のワイヤ供給方向とがなす第２相対角度を、溶接速度やレーザ照射強度等の種々の条件に応じて適切に調整して十分な強度の溶接部を形成可能な溶接装置を提供することができる。
【００１２】
本発明に係る溶接方法は、レーザ溶接部とアーク溶接部とを有する溶接装置を用いた溶接方法であって、前記レーザ溶接部は、レーザ発振器に接続され、前記レーザ発振器が発振するレーザを溶接対象の前記母材に照射して溶接を行い、前記アーク溶接部は、電源に接続された溶接ワイヤを供給するワイヤ供給部を有し、前記溶接ワイヤを前記母材に供給して溶接を行い、前記溶接方向に直交する方向における前記レーザ溶接部のレーザ照射方向と、前記溶接方向に直交する方向における前記アーク溶接部のワイヤ供給方向とがなす第１相対角度を調整可能な第１角度調整部を用いて該第１相対角度を調整する第１調整工程と、前記第１調整工程により前記第１相対角度が調整された前記溶接装置を用いて前記母材を溶接する溶接工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る溶接方法は、溶接方向に直交する方向におけるレーザ溶接部のレーザ照射方向と、溶接方向に直交する方向におけるアーク溶接部のワイヤ供給方向とがなす第１相対角度を調整可能な第１角度調整部を用いて調整する第１調整工程を備えている。
このようにすることで、レーザ溶接部のレーザ照射方向よって定まるレーザ溶接による溶け込み方向と、アーク溶接部のワイヤ供給方向によって定まる肉盛りの進展方向とが、任意に調整可能となる。したがって、レーザ溶接による溶け込み方向とワイヤにより形成される肉盛りの進展方向とを、溶接対象に応じた適切な方向に調整することができる溶接方法を提供することができる。
【００１４】
本発明に係る溶接方法の他の態様は、前記溶接方向における前記レーザ照射方向と、前記溶接方向における前記ワイヤ供給方向とがなす第２相対角度を調整可能な第２角度調整部を用いて該第２相対角度を調整する第２調整工程と、を備え、前記溶接工程は、前記第１調整工程により前記第１相対角度が調整され、前記第２調整工程により前記第２相対角度が調整された前記溶接装置を用いて前記母材を溶接することを特徴とする。
このようにすることで、溶接方向におけるレーザ照射方向とワイヤ供給方向とがなす第２相対角度を、溶接速度やレーザ照射強度等の種々の条件に応じて適切に調整することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、レーザ溶接による溶け込み方向とワイヤにより形成される肉盛りの進展方向とを、溶接対象に応じた適切な方向に調整し、十分な強度の溶接部を形成可能な溶接装置及び溶接方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態のハイブリッド溶接装置を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態のレーザヘッド及びアークトーチを示す正面図である。
【図３】本実施形態のレーザヘッド及びアークトーチを示す右側面図である。
【図４】本実施形態のレーザヘッド及びアークトーチを示す上面図である。
【図５】本実施形態のハイブリッド溶接装置を重ね隅肉溶接に適用した場合の溶接部を示す図である。
【図６】比較例のハイブリッド溶接装置を重ね隅肉溶接に適用した場合の溶接部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態のハイブリッド溶接装置について、図１を参照しながら説明する。
図１は本実施形態のハイブリッド溶接装置を示す概略構成図である。
【００１８】
ハイブリッド溶接装置１００は、母材２００に対する相対位置を溶接方向に沿って移動させて溶接を行う溶接装置である。ハイブリッド溶接装置１００は、母材２００が固定された状態でハイブリッド溶接装置１００を移動させることにより相対位置を一定方向（この方向を溶接方向という。）に沿って移動させる方式であってもよい。また、ハイブリッド溶接装置１００は、ハイブリッド溶接装置１００が固定された状態で母材２００を移動させることにより相対位置を溶接方向に移動させる方式であってもよい。
【００１９】
また、ハイブリッド溶接装置１００は、例えば、橋梁等に用いられる鉄骨の溶接に用いることが可能である。橋梁等の既設の構造物の溶接部を補修する場合、例えば、鉛直方向の下方から上方に向けて溶接を行う必要があるが、本実施形態のハイブリッド溶接装置１００は、上方に向けた溶接、下方に向けた溶接を含め、任意の方向の溶接に適用可能である。
【００２０】
図１に示すように、ハイブリッド溶接装置１００は、レーザ発振器６０と、レーザ発振器６０が発振するレーザを伝達する光ファイバ７０と、光ファイバ７０に接続されたレーザヘッド１０とを備える。レーザ発振器６０は、例えば、数ｋＷ程度の発振出力が得られるＣＯ２レーザやＹＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ  Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ  Ｇａｒｎｅｔ）レーザ等を用いることができる。レーザヘッド１０（レーザ溶接部）は、光ファイバ７０を介して伝達されるレーザ発振器６０が発振するレーザを集光レンズ（不図示）により集光して溶接対象の母材２００の表面に照射し、母材２００の一部を溶かすことで溶接を行う。母材２００の表面に照射されるレーザのビーム径は、例えばφ０．１ｍｍ〜０．６ｍｍ程度となる。
【００２１】
ハイブリッド溶接装置１００は、また、電源４０と、ワイヤフィーダ３０（ワイヤ供給部）と、アークトーチ２０（アーク溶接部）とを備える。ワイヤフィーダ３０は、電源４０に接続された溶接ワイヤ２１をアークトーチ２０に供給するものである。アークトーチ２０は、例えば、ＭＩＧ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｅｒｔ  Ｇａｓ  ｗｅｌｄｉｎｇ）溶接を行うものである。ＭＩＧ溶接は、溶接ワイヤ２１が電極線として用いられ、溶接ワイヤ２１の先端と母材２００との間にアークを発生させることにより、溶接ワイヤ２１と母材２００を同時に溶融させて溶接する方式である。アークトーチ２０は、溶接により形成される溶接部の大気元素との反応による特性劣化を防ぐために、不活性ガス供給部（不図示）からアルゴンやヘリウム等の不活性ガスの供給を受ける。したがって、溶接ワイヤ２１と母材２００とが溶融して形成される溶接部は、不活性ガス雰囲気において形成される。
【００２２】
ハイブリッド溶接装置１００は、また、コントローラ５０を備える。コントローラ５０は、レーザ発振器６０によるレーザ発振、電源４０が出力する電流、及びワイヤフィーダ３０によるワイヤ供給量を制御する装置である。図１には１つのコントローラ５０がレーザ発振器６０、ワイヤフィーダ３０、電源４０にそれぞれ接続されている例を示したが、他の態様であってもよい。例えば、レーザ発振器６０、ワイヤフィーダ３０、電源４０にそれぞれ別個のコントローラが接続されている態様であってもよい。また、レーザ発振器６０、ワイヤフィーダ３０、電源４０自体に、それらを制御するためのコントローラが組み込まれている態様であってもよい。
【００２３】
次に、図２〜図４を用いて、ハイブリッド溶接装置１００が更に備える角度調整機構（第１角度調整部、第２角度調整部）８０について説明する。図２は、本実施形態のレーザヘッド１０及びアークトーチ２０を示す正面図である。図３は、本実施形態のレーザヘッド１０及びアークトーチ２０を示す右側面図である。図４は、本実施形態のレーザヘッド１０及びアークトーチ２０を示す上面図である。図３に示す溶接方向の矢印は、ハイブリッド溶接装置１００が母材２００に対して相対的に移動する方向を示す。
【００２４】
角度調整機構８０は、スライドプレート８１と、スライド部材８２と、スライドプレート８３と、スライドプレート８４と、ボルト８５とを備えている。図２に示すように、スライドプレート８１には、スライド部材８２が挿入される挿入穴８６が設けられている。スライド部材８２は、挿入穴８６に挿入された状態でスライド部材８２に設けられた締結穴（不図示）にボルト８７が締結されることにより、スライドプレート８１に固定される。図２に示す挿入穴８６は、レーザヘッド１０の中心軸Ｘ１とアークトーチ２０の中心軸Ｘ２との交点Ｐを中心とした円の円周上に沿って延在する穴である。挿入穴８６に挿入されるスライド部材８２の位置を調整することにより、交点Ｐの位置を固定したままレーザヘッド１０の中心軸Ｘ１とアークトーチ２０の中心軸Ｘ２とがなす相対角度α（第１相対角度）を調整することができる。
【００２５】
レーザヘッド１０の中心軸Ｘ１の軸方向はレーザヘッド１０のレーザ照射方向と一致しており、この方向がレーザ溶接による溶け込み方向となる。また、アークトーチ２０の中心軸Ｘ２の軸方向はアークトーチ２０が溶接ワイヤ２１を供給する方向（ワイヤ供給方向）と一致しており、この方向がアーク溶接における肉盛りの進展方向となる。
したがって、角度αは、ハイブリッド溶接装置１００の溶接方向（図３に示す方向）に直交する方向におけるレーザヘッド１０のレーザ照射方向と、溶接方向と直交する方向におけるアークトーチ２０のワイヤ供給方向とがなす相対角度である。角度調整機構８０のうち、スライドプレート８１と、スライド部材８２と、ボルト８７とが、第１相対角度αを調整する機構（第１角度調整部）となっている。
【００２６】
図３に示すように、スライドプレート８３及びスライドプレート８４には、それぞれ、２カ所に平行して延在する一対のボルト挿入穴が設けられている。ボルト８５は、一対のボルト挿入穴に挿入された状態でレーザヘッド１０の所定箇所に設けられているボルト締結穴（不図示）に締結される。スライドプレート８４の端部はスライドプレート８１に固定されている。ボルト８５の締結を緩めた状態でスライドプレート８３を移動させることにより、レーザヘッド１０に対するアークトーチ２０の鉛直方向（図３中のＺで示す方向）の位置を調整することができる。また、ボルト８４の締結を緩めた状態でスライドプレート８４を移動させることにより、レーザヘッド１０に対するアークトーチ２０の水平方向（図３中のＸで示す方向）の位置を調整することができる。アークトーチ２０の鉛直方向及び水平方向の位置は、ボルト８５を締結することにより固定される。
【００２７】
図２及び図３に示すように、アークトーチ２０はスライド部材８２に固定されているが、スライド部材８２に対する取り付け角度を任意に調整できる取り付け角度調整機構が備わっている。レーザヘッド１０に対するアークトーチ２０の鉛直方向及び水平方向を調整した上で、アークトーチ２０のスライド部材８２に対する取り付け角度を調整することにより、溶接方向におけるレーザヘッド１０の中心軸Ｘ１とアークトーチ２０の中心軸Ｘ２とがなす相対角度θ（第２相対角度）を調整することができる。
【００２８】
前述したように、レーザヘッド１０の中心軸Ｘ１の軸方向はレーザヘッド１０のレーザ照射方向と一致しており、アークトーチ２０の中心軸Ｘ２の軸方向はアークトーチ２０が溶接ワイヤ２１を供給するワイヤ供給方向と一致している。
したがって、第２相対角度θは、ハイブリッド溶接装置１００の溶接方向（図３に示す方向）におけるレーザヘッド１０のレーザ照射方向と、溶接方向におけるアークトーチ２０のワイヤ供給方向とがなす相対角度である。角度調整機構８０のうち、スライドプレート８３と、スライドプレート８４と、取り付け角度調整機構とが、角度θを調整する機構（第２角度調整部）となっている。第２角度θは、ハイブリッド溶接装置１００が母材２００に対して移動する速度（溶接速度）やレーザヘッド１０のレーザ照射強度等の種々の条件に応じて、十分な強度の溶接部を形成可能となるように角度調整機構８０を用いて適宜調整される。
【００２９】
次に、図５用いて本実施形態のハイブリッド溶接装置１００を用いた溶接により形成される溶接部を説明する。図５は、本実施形態のハイブリッド溶接装置を重ね隅肉溶接に適用した場合の溶接部を示す図である。図６は、比較例のハイブリッド溶接装置を重ね隅肉溶接に適用した場合の溶接部を示す図である。図６において２点鎖線で示されているのは、図５に示す本実施形態のハイブリッド溶接装置１００により形成される溶接部である。
【００３０】
比較例のハイブリッド溶接装置は、図６に示すように、溶接方向に直交する方向におけるレーザヘッド１０´の中心軸Ｘ１とアークトーチ２０´の中心軸Ｘ２と一致して、これらの軸がなす第１相対角度αが０°となっている例である。なお、図６に示す比較例のハイブリッド溶接装置は、溶接方向に直交する方向におけるレーザヘッド１０´の中心軸Ｘ１とアークトーチ２０´の中心軸Ｘ２とがなす相対角度を調整することができず、常にこの相対角度は０°となっている。
【００３１】
図５は、図１と同様に、ハイブリッド溶接装置１００を正面から見た図となっている。重ね隅肉溶接は、端面の位置が異なる状態で２枚の板状部材２０１，２０２を重ね合わせ、一方の板状部材の端面と他方の板状部材の側面の境界部分を溶接するものである。この重ね隅肉溶接の場合、２枚の板状部材２０１，２０２が重ね合わせられた重ね合わせ部２０３が延在する方向に沿って深く溶け込ませた溶接部２０４を形成する必要がある。このような溶接部２０４を形成するには、レーザヘッド１０の中心軸Ｘ１を重ね合わせ部２０３が延在する方向に近づける必要がある。しかしながら、図６に示す比較例のハイブリッド溶接装置１００のように、レーザヘッド１０の中心軸Ｘ１とアークトーチ２０の中心軸Ｘ２と一致していると、レーザ溶接による溶け込み方向とワイヤにより形成される肉盛りの進展方向が一致する。したがって図６に示すように、溶接部２０４の表面の形状がいびつな形状となり十分な溶接強度を得られない可能性がある。
【００３２】
それに対して、本実施形態のハイブリッド溶接装置１００は、図５に示すように、溶接方向に直交する方向におけるレーザヘッド１０の中心軸Ｘ１とアークトーチ２０の中心軸Ｘ２と一致しておらず、これらの軸が第１相対角度αをなしている。この第１相対角度αは前述した角度調整機構８０により調整可能となっている。したがって、角度調整機構８０を用いて溶接方向に直交する方向におけるレーザヘッド１０の中心軸Ｘ１とアークトーチ２０の中心軸Ｘ２とがなす第１相対角度αを適切に調整することにより、肉盛りの進展方向を適切に調整することができる。このようにして、溶接部２０４の表面の形状がいびつな形状とならず、十分な溶接強度を持った形状とすることができる。
【００３３】
ここで、本実施形態のハイブリッド溶接装置１００を用いた溶接方法について説明する。
この溶接方法は、溶接方向に直交する方向におけるレーザヘッド１０のレーザ照射方向と、溶接方向に直交する方向におけるアークトーチ２０のワイヤ供給方向とがなす第１相対角度αを角度調整機構８０により調整する第１調整工程を備える。また、この溶接方法は、溶接方向におけるレーザ照射方向と、溶接方向におけるワイヤ供給方向とがなす第２相対角度θを角度調整機構８０により調整する第２調整工程を備える。また、この溶接方法は、第１調整工程及び第２調整工程により第１相対角度α及び第２相対角度θが調整されたハイブリッド溶接装置１００を用いて母材２００を溶接する溶接工程を備える。
このようにすることで、溶接方向に直交する方向おけるレーザ照射方向とワイヤ供給方向とがなす第１相対角度αと、溶接方向におけるレーザ照射方向とワイヤ供給方向とがなす第２相対角度θとを、溶接速度やレーザ照射強度等の種々の条件に応じて適切に調整することができる。
【００３４】
以上説明したように本実施形態のハイブリッド溶接装置１００は、溶接方向に直交する方向におけるレーザヘッド１０のレーザ照射方向と、溶接方向に直交する方向におけるアークトーチ２０のワイヤ供給方向とがなす第１相対角度αが角度調整機構８０により調整可能となっている。
このようにすることで、レーザヘッド１０のレーザ照射方向よって定まるレーザ溶接による溶け込み方向と、アークトーチ２０のワイヤ供給方向によって定まる肉盛りの進展方向とが、任意に調整可能となる。したがって、レーザ溶接による溶け込み方向と溶接ワイヤ２１により形成される肉盛りの進展方向とを、溶接対象に応じた適切な方向に調整し、十分な強度の溶接部を形成可能なハイブリッド溶接装置１００を提供することができる。
【００３５】
また、本実施形態のハイブリッド溶接装置１００は、溶接方向におけるレーザ照射方向と、溶接方向におけるワイヤ供給方向とがなす第２相対角度θを調整可能な角度調整機構８０を備える。
このようにすることで、溶接方向におけるレーザヘッド１０のレーザ照射方向とアークトーチ２０のワイヤ供給方向とがなす第２相対角度θを、溶接速度やレーザ照射強度等の種々の条件に応じて適切に調整することができる。
【００３６】
本実施形態の溶接方法は、溶接方向に直交する方向におけるレーザヘッド１０のレーザ照射方向と、溶接方向に直交する方向におけるアークトーチ２０のワイヤ供給方向とがなす第１相対角度αを調整可能な角度調整機構８０を用いて調整する第１調整工程を備えている。
このようにすることで、レーザヘッド１０のレーザ照射方向よって定まるレーザ溶接による溶け込み方向と、アークトーチ２０のワイヤ供給方向によって定まる肉盛りの進展方向とが、任意に調整可能となる。したがって、レーザ溶接による溶け込み方向と溶接ワイヤ２１により形成される肉盛りの進展方向とを、溶接対象に応じた適切な方向に調整し、十分な強度の溶接部を形成可能な溶接方法を提供することができる。
【００３７】
また、本実施形態の溶接方法は、溶接方向におけるレーザ照射方向と、溶接方向におけるワイヤ供給方向とがなす第２相対角度θを調整可能な角度調整機構８０を用いて調整する第２調整工程と、を備えている。
このようにすることで、溶接方向におけるレーザ照射方向とワイヤ供給方向とがなす相対角度θを、溶接速度やレーザ照射強度等の種々の条件に応じて適切に調整することができる。
【００３８】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、適宜必要に応じて変形実施、変更実施することができる。
【００３９】
また、上述した実施形態では、重ね隅肉溶接について説明したが、突合わせ溶接や隅肉溶接等の他の溶接にも適用可能である。
また、上述した実施形態では、橋梁等の既設の構造物の溶接部を補修する例について説明したが、溶接の対象となるのは橋梁等の既設の構造物に限らず他の態様であってもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１０  レーザヘッド（レーザ溶接部）
２０  アークトーチ（アーク溶接部）
２１  溶接ワイヤ
３０  ワイヤフィーダ（ワイヤ供給部）
４０  電源
６０  レーザ発振器
７０  光ファイバ
８０  角度調整機構（第１角度調整部、第２角度調整部）
１００  ハイブリッド溶接装置
２００  母材
２０４  溶接部
Ｘ１  レーザヘッドの中心軸
Ｘ２  アークトーチの中心軸
α  第１相対角度
θ  第２相対角度
【図１】
2015030031.tif 000003
【図２】
2015030031.tif 000004
【図３】
2015030031.tif 000005
【図４】
2015030031.tif 000006
【図５】
2015030031.tif 000007
【図６】
2015030031.tif 000008