(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向するめっき鋼板をレーザ溶接するめっき鋼板の重ねレーザ溶接方法において、
レーザ光が照射される側のめっき鋼板の溶接線上に該レーザ光を用いてスリットを断続的に形成した後、
上記溶接線の上記スリットが形成されていない部位をレーザ溶接することを特徴とするめっき鋼板の重ねレーザ溶接方法。
【請求項２】
互いに対向するめっき鋼板をレーザ溶接するめっき鋼板の重ねレーザ溶接方法において、
レーザ光が照射される側のめっき鋼板の溶接線上に該レーザ光を用いてスリットを断続的に形成すると共に上記スリットから露呈する下側のめっき鋼板のめっき層を除去した後、
上記溶接線の上記スリットが形成されていない部位をレーザ溶接することを特徴とするめっき鋼板の重ねレーザ溶接方法。
【請求項３】
上記溶接線の上記スリットが形成されていない部位をレーザ溶接した後、
フィラーワイヤを用い、該フィラーワイヤにレーザ光を照射して溶融された金属を前記スリットに補填することを特徴とする請求項１或いは２記載のめっき鋼板の重ねレーザ溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の車体等に使用されるめっき鋼板の重ねレーザ溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から自動車用の表面処理鋼板として亜鉛めっき鋼板が用いられているが、亜鉛めっき鋼板は亜鉛の腐食速度が比較的速いため、長時間の防錆効果を期待するには厚目付のめっきが必要となる。
【０００３】
そこで、亜鉛めっき層の活性を抑制するために、鋼板に溶融亜鉛めっきを施した後、合金化処理を行い、Ｆｅ−Ｚｎ相互拡散を行わせて合金層を形成させた合金化溶融亜鉛めっき鋼板が実用化され、広く用いられている。
【０００４】
合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、電気めっき鋼板と比較して経済的に付着量を増加させることができるため、厚目付により耐食性を向上させるという対応が容易な鋼板である。
【０００５】
しかし、このような合金化溶融亜鉛めっき鋼板をはじめとする亜鉛系めっき鋼板を重ねた状態でレーザ重溶接した場合、接合面間のめっき層から多量の亜鉛蒸気が発生し、この蒸気ガスが溶融金属内に閉じ込められること等に起因して、ビード内にブローホールやビード表面がへこんだり或いはビードを貫通する欠陥（ピットと呼ばれる欠陥）が多数発生し、ビードの荒れが悪化することが知られている。
【０００６】
そのため、めっき鋼板の接合面間にガス排出路を形成した状態で重ねレーザ溶接を行う技術が種々試みられており、例えば特開平１１−２２６７６５号公報には、めっき鋼板の接合面にブラスト加工を用いて凹凸を形成し、この凹凸によりガス排出路を形成し、このガス出路を通して重ねレーザ溶接の際に発生する成分蒸発ガスを外部へ逃がす技術が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ガス排出路の接合面間の空隙高さは、重ねレーザ溶接の際に厳しく管理する必要がある。
【０００８】
すなわち、接合面間の空隙高さが狭すぎると、溶接部分が凝固する前にガスを完全に逃がすことができなくなり、上述したような溶接不良が発生する。又、この空隙高さが広すぎた場合には、ガス排出路に溶融金属が流れ込み、レーザ光が照射される側のめっき鋼板が溶断されてしまう等の不都合が生じる。
【０００９】
そのため、重ねレーザ溶接の際には、専用の治具等を用いて接合面間の空隙高さを厳しく管理しなければならず、作業工数が嵩み、生産効率の低下を招いてしまう、不都合がある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、接合面間にガス排出路を特別に設けることなく、簡単な構造で、接合面間のめっき層から発生する成分蒸発ガスを外部へ放出させることのできるめっき鋼板の重ねレーザ溶接方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明による第１のめっき鋼板の重ねレーザ溶接方法は、互いに対向するめっき鋼板をレーザ溶接するめっき鋼板の重ねレーザ溶接方法において、レーザ光が照射される側のめっき鋼板の溶接線上に該レーザ光を用いてスリットを断続的に形成した後、上記溶接線の上記スリットが形成されていない部位をレーザ溶接することを特徴とする。
【００１２】
このような構成では、２枚のめっき鋼板を重ね合わせた後、先ずレーザ光が照射される側のめっき鋼板の溶接線上に、レーザ光を用いてスリットを断続的に形成し、その後、溶接線上のスリットが形成されていない部位をレーザ溶接する。そのとき、接合面のめっき層から発生した成分蒸発ガスはスリットを経て外部へ放出される。
【００１３】
第２のめっき鋼板の重ねレーザ溶接方法は、互いに対向するめっき鋼板をレーザ溶接するめっき鋼板の重ねレーザ溶接方法において、レーザ光が照射される側のめっき鋼板の溶接線上に該レーザ光を用いてスリットを断続的に形成すると共に上記スリットから露呈する下側のめっき鋼板のめっき層を除去した後、上記溶接線の上記スリットが形成されていない部位をレーザ溶接することを特徴とする。
【００１４】
このような構成では、２枚のめっき鋼板を重ね合わせた後、先ずレーザ光が照射される側のめっき鋼板の溶接線上に、レーザ光を用いて、スリットを断続的に形成すると共に、このスリットから露呈する下側のめっき鋼板のめっき層をレーザ光の熱を利用して除去し、その後、溶接線のスリットが形成されていない部位をレーザ溶接する。そのとき、接合面のめっき層から発生した成分蒸発ガスはスリットを経て外部へ放出される。
【００１５】
第３のめっき鋼板の重ねレーザ溶接方法は、第１或いは第２のめっき鋼板の重ねレーザ溶接方法において、上記溶接線の上記スリットが形成されていない部位をレーザ溶接した後、フィラーワイヤを用い、該フィラーワイヤにレーザ光を照射して溶融された金属を前記スリットに補填することを特徴とする。
【００１６】
このような構成では、溶接線の上記スリットが形成されていない部位をレーザ溶接した後、フィラーワイヤを用い、このフィラーワイヤにレーザ光を照射して溶融された金属をスリットに補填してスリットを閉塞する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図１は重ねレーザ溶接装置の溶接ヘッド部の拡大図、図２はめっき鋼板の接合面の拡大断面図、図３はめっき鋼板の接合面の斜視図、図４はめっき鋼板の接合面の他の部位の拡大断面図、図５は図２と同一部位の異なる状態の断面図である。
【００１８】
図中の符号１は溶接ヘッドで、この溶接ヘッド１にローラアーム２が固設され、このローラアーム２の溶接ヘッド１を挟む両側にプレッシャローラ３が枢支されている。
【００１９】
溶接ヘッド１は、図示しないロボットアーム等に連設されており、このロボットアームの動作により、重ね合せた２枚のめっき鋼板４，５の溶接線Ｌｗ（図３参照）上を、その両側を一対のプレッシャローラ３により圧接された状態で移動し、その際、溶接ヘッド１から出射するレーザ光により、２枚のめっき鋼板４，５を連続線溶接する。尚、符号２１はめっき鋼板４，５の表面に形成されているめっき層であり、図においては、接合面４ａ，５ａ間にのみ表示されているが、実際はめっき鋼板４，５の全周に形成されている。
【００２０】
図３に示すように、上側のめっき鋼板４の溶接線Ｌｗ上には、スリット４ｂが断続的に形成される。このスリット４ｂは、レーザ光の照射により後加工されるもので、溶接線Ｌｗ上のスリット４ｂが形成されていない部分をレーザ溶接する。尚、符号２２はレーザ溶接により形成されるビードである。
【００２１】
又、スリット４ｂは、重ねレーザ溶接完了後、溶融金属２４が装填されて閉塞される。
【００２２】
このような構成では、２枚のめっき鋼板４，５の接合面４ａ，５ａを重ね合わせ、上側のめっき鋼板４の溶接線Ｌｗ上に、溶接ヘッド１からのレーザ光を照射してレーザ溶接する際の前工程として、先ず、このレーザ光を用いて、上側のめっき鋼板４にスリット４ｂを断続的に形成する。同時に、このときの熱を利用して下側のめっき鋼板５の、スリット４ｂに露呈する部位のめっき層を蒸発させる。
【００２３】
次いで、溶接線Ｌｗ上をレーザ溶接する。先ず、両めっき鋼板４，５をプレッシャローラ３で押し付け、溶接ヘッド１を溶接線Ｌｗに沿って移動させながら、スリット４ａが形成されていない部分にレーザ光を照射して重ねレーザ溶接を行う。
【００２４】
このとき、プレッシャローラ３がレーザ照射部の両側を押し付けているため、両めっき鋼板４，５の接合面４ａ，５ａは密着された状態でレーザ溶接されるため、表面形状に影響されることなく、安定した溶接を行うことができる。
【００２５】
又、レーザ溶接の際に、接合面４ａ，５ａ間のめっき層２１から発生する成分蒸発ガスは、スリット４ｂを通り外部へ放出される。従って、レーザ溶接により形成されるビード２２中に成分蒸発ガスが残留せず、ブローホールやビット等の溶接不良の発生を回避することができ、安定した溶接品質を得ることができる。
【００２６】
そして、レーザ溶接が所定に完了した後、スリット４ｂを、フィラーワイヤ２３を用いてレーザ光の照射により溶融金属を補填しながらレーザ溶接し、スリット４ｂを閉塞する。このとき、スリット４ｂに露呈する下側のめっき鋼板５の表面に形成されているめっき層は、スリット４ｂを形成する際に除去されているため、溶接不良は発生しない。
【００２７】
このように、本実施の形態によれば、予め溶接線Ｌｗ上にスリット４ｂを断続的に形成し、レーザ溶接の際には、接合面４ａ，５ａ間のめっき層２１から発生する成分蒸発ガスをスリット４ｂを経て外部へ放出するようにしたので、接合面４ａ，５ａ間に、ガス排出路を特別に設ける必要が無く、この両接合面間を密着させた状態でのレーザ溶接が可能となり、その結果、めっき鋼板４，５の表面形状に影響されることなく、レーザ溶接を行うことができるようになり、安定した溶接品質を得ることができるとともに、生産性の向上を図ることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、レーザ光が照射される側のめっき鋼板の溶接線上にスリットを断続的に形成したので、レーザ溶接の際に発生する接合面間のめっき層からの成分蒸発ガスはスリットを通り外部へ放出されるため、接合面間にガス排出路を特別に設ける必要が無く、構成部品の簡素化が実現でき、しかも、めっき鋼板の表面形状に影響されることなくレーザ溶接を行うことが可能となり、安定した溶接品質を得ることができると共に、生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】重ねレーザ溶接装置の溶接ヘッド部の拡大図
【図２】めっき鋼板の接合面の拡大断面図
【図３】めっき鋼板の接合面の斜視図
【図４】めっき鋼板の接合面の他の部位の拡大断面図
【図５】図２と同一部位の異なる状態の断面図
【符号の説明】
１  溶接ヘッド
２  ローラアーム
３  プレッシャローラ
４，５  めっき鋼板
４ａ，５ａ  接合面
４ｂ  スリット
２１  めっき層
２２  ビード
２３  フィラーワイヤ
２４  溶融金属
Ｌｗ  溶接線
【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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