"少なくとも2つのワーク12、14の接合面16を冶金的に接合することによって前記ワーク12、14を溶接する方法であって、前記ワークの接合面16が対面するように前記ワーク12、14を共に配置し、前記接合面16によってそれらの間に画成され且つ前記ワーク12、14が共に配置された後でも露出されたままの前記ワーク12、14の表面24に直ぐ隣接した表面間部分を含む継手領域22が画成される段階と、前記継手領域22に沿って前方及び後方ハイブリッド溶接プロセスを順次的に実施する段階と、を含み、前記前方ハイブリッド溶接プロセスが、前記継手領域22上に前方レーザビーム32を投影し、該前方レーザビーム32の投影38を前記継手領域22に沿って移動させ、該継手領域22の表面間部分を溶込ませる段階を含み、更に、前記前方レーザビームの投影38上に前方電気アーク36を配向しながら、第1の溶接フィラー材料48を前記前方電気アーク36に送給して前方溶融プールを形成し、該溶融プールが凝固して前記継手領域22内に溶接物40を形成する段階を含み、前記後方ハイブリッド溶接プロセスが、前記溶接物40上に後方レーザビーム34を投影し、該後方レーザビーム34の投影42を前記溶接物40に沿って移動させ、前記溶接物40を溶込ませる段階を含み、更に、前記後方レーザビーム34の投影42上に後方電気アーク56を配向しながら、第2の溶接フィラー材料68を前記後方電気アーク56に送給して後方溶融プールを形成する段階を含み、前記前方及び後方レーザビーム投影38、42が前記継手領域22に沿って離間し、前記前方及び後方電気アーク36、56が前記継手領域22に沿って離間し、前記後方ハイブリッド溶接プロセスにより形成される後方溶接プールが前記溶接物40上にカスケード接続して再溶融し、該溶接物40と混合して複合溶接プールを形成するようにし、前記方法が更に、前記複合溶接プールを冷却し、前記継手領域22内に溶接継手30を形成して、前記ワーク12、14を冶金的に接合して溶接組立体をもたらす段階を含む、方法。前記後方レーザビーム34が前記前方レーザビーム32よりも大きな出力レベルである、請求項1記載の方法。第1の溶接フィラー材料48の断面積が、第2の溶接フィラー材料68の断面積よりも大きい、請求項1又は請求項2に記載の方法。第1及び第2の溶接フィラー材料48、68が異なる材料から形成される、請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の方法。第1の溶接フィラー材料48の材料が、第2の溶接フィラー材料68の材料よりも高い引張強さを有する、請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載の方法。第2の溶接フィラー材料68の材料が、第1の溶接フィラー材料48の材料よりも延性である、請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載の方法。前記前方及び後方レーザビーム32、34が互いに平行且つ前記ワーク12、14の隣接する表面24に垂直である、請求項1乃至請求項6のいずれか1項記載の方法。前記溶接物40が凝固して内部にガスバブルを捕捉し、前記後方レーザビーム34及び前記後方電気アーク56により形成される前記後方溶接プールにより前記溶接物40が再溶融される結果として、前記バブル内のガスが前記溶接物40から放出される、請求項1乃至請求項7のいずれか1項記載の方法。前記溶接組立体が風力タービンタワーの構成要素である、請求項1乃至請求項8のいずれか1項記載の方法。少なくとも2つのワーク12、14の接合面16を冶金的に接合することによって前記少なくとも2つのワーク12、14を溶接する装置10であって、前記接合面16が対面し、前記接合面16によってそれらの間に画成され且つ前記ワーク12、14の露出したままの表面24に直ぐ隣接する表面間部分を含む継手領域22を定め、前記装置が、前記継手領域22に沿って前方及び後方ハイブリッド溶接プロセスを順次的に実施することにより前記ワーク12、14を溶接する手段32、34、36を備え、前記溶接手段32、34、36が、前記継手領域22上で前記前方ハイブリッド溶接プロセスを行う手段32、36と、前記前方ハイブリッド溶接プロセスによって形成される溶接物40上で前記後方ハイブリッド溶接プロセスを行う手段342、56とを含み、前記前方ハイブリッド溶接プロセス手段32、36が、前記継手領域22上に前方レーザビーム32を投影し、前記前方レーザビーム32の投影38を前記継手領域22に沿って移動させ、前記継手領域22の表面間部分に溶込むように適合されており、前記前方ハイブリッド溶接プロセス手段32、36が更に、前記前方レーザビーム32の投影38上に前方電気アーク36を配向しながら、該前方電気アーク36に第1の溶接フィラー材料48を送給して前記継手領域22に前記溶接物40を形成するように適合されており、前記後方ハイブリッド溶接プロセス手段34、56が、前記溶接物40上に後方レーザビーム34を投影し、前記後方レーザビーム34の投影42を前記溶接物40に沿って移動させ、前記溶接物40を溶込ませるように適合されており、前記後方ハイブリッド溶接プロセス手段34、56が更に、前記後方レーザビーム34の投影42上に後方電気アーク56を配向しながら、第2の溶接フィラー材料68を前記後方電気アーク56に送給して後方溶融プールを形成するよう適合されており、前記溶接手段32、34、36、56が、前記継手領域22に沿って前記前方及び後方レーザビーム投影38、42を離間させ、且つ前記継手領域22に沿って前記前方及び後方電気アーク36、56を離間させ、前記後方ハイブリッド溶接プロセス手段34、56により形成される前記後方溶接プールを前記溶接物40上にカスケード接続して再溶融させ、該溶接物40と混合して複合溶接プールを形成する、装置10。図1は、複数のハイブリッドレーザアーク溶接プロセスを利用した溶接プロセスを実施するための溶接装置10を表している。ハイブリッドレーザアーク溶接プロセスは、順次的に実施され、プロセスのうちの第1は、後続のハイブリッドレーザアーク溶接プロセスの結果として本質的にポロシティを含まないことができる比較的深い溶込み溶接物をもたらすのが好ましい。溶接プロセスは、発電用途で使用される種々の構成要素の製作の場合と同様に、風力タービンタワーの建造、並びに航空宇宙、社会基盤設備、医療、産業用途、その他を含む幅広い種類の他の用途を対象とした構成要素を含む、例えば、1センチメートル又はそれよりも大きい比較的厚い断面での溶接を必要とする構成要素の製作に特に好適である。図1は、本発明の多段溶接プロセスを受けるワーク12及び14のペアを表す。ワーク12、14は、鋳造、鍛造、又は粉体冶金の形態とすることができ、また、様々な材料から形成することができ、これらの非限定的な実施例は、ニッケル基、鉄基、コバルト基、銅基、アルミニウム基、及びチタニウム基の合金を含む。ワーク12、14は、溶接継手30により冶金的に接合されるのが望ましい接合面16を有する。接合面16は、ワーク12、14の対向配置の第1及び第2の表面18、20と連続しており、これらの間に各ワーク12、14の貫通厚みが定められる。図1において、ワーク12、14は、接合面16が対面するように共に配置されて図示されている。継手領域22は、接合面16並びに各ワーク表面18の直接隣接した表面部分24により画成されることが分かる。これらの表面部分24は、ワーク12、14が嵌合した結果として並置される。図1は、以下で検討するハイブリッドレーザアーク溶接プロセス中に堆積されるフィラー金属を収容するようなサイズにされた、溝26形態の溶接準備内に画成される表面部分24を示す。溶接準備溝26は、U字形断面を有して示されているが、他の断面形状も本発明の範囲内にある。溶接準備溝26は一部の用途では排除してもよいが、本発明の溶接プロセスを実施する際に使用することができ且つ使用するのが好ましい量の溶接フィラーを収容するために、比較的深い溶接準備溝26が好ましい点は理解されるであろう。図1は更に、ワーク12、14の接合面16間に配置されたシム28を示している。シム28を利用して、溶接継手30にフィラー金属を提供し、及び/又は米国特許出願シリアル番号12/415,305に記載される追加の利点、すなわち、高出力レーザビーム溶接中にスパッタリング及び不連続性を低減するよう溶接キーホールの安定化を提供することができる。このため、シム28は、ワーク12及び14間からシム28の上縁が突出するように接合面16よりも大きく図示されている。シム28の好適で好ましい組成は、ワーク12、14の組成によって決まることになる。本発明の特定の態様によれば、継手領域22表面部分24にほぼ垂直の貫通厚みは、1センチメートル約0.5インチ又はそれ以上とすることができる。このような厚みは、高出力レーザビームのガスの閉じ込めの傾向及び従来のハイブリッドレーザアーク溶接プロセスが深い溶接継手においてガスの閉じ込めを回避できないことの結果として、高出力レーザビーム及びハイブリッドレーザアーク溶接プロセスの使用を妨げていることが上記で証明されたが、本発明は、第1のハイブリッドレーザアーク溶接プロセス中に行われるレーザアーク溶接プロセスにより捕捉されるガスを第1の直後に続く第2のハイブリッドレーザアーク溶接プロセス中に放出することを可能にする複数のハイブリッドレーザアーク溶接プロセスを用いることにより、従来技術の問題に対処する。便宜上、ハイブリッドレーザアーク溶接プロセスは、単にハイブリッド溶接プロセスと呼ぶことにするが、各々がレーザビームと電器アーク溶接技術を組み合わせて使用することを伴う点は理解されたい。図1では、第1の前方ハイブリッド溶接プロセスを実施する手段が、前方レーザビーム32及び前方レーザビーム32及び前方電気アーク36として表される。前方レーザビーム32は、継手領域22及びシム28上に投影されて継手領域の表面部分24上の投影38を定めるように図示されている。投影38は、継手領域22に沿って方向Dで移動するように行わせる。図1は、本質的に溶接シム全体の溶込みとして前方レーザビームを表しており、接合面16間の継手領域22の表面間領域によって全体的に画成される。従って、前方レーザビーム32は、ワーク12、14及びこれらの継手領域22の貫通厚み全体を本質的に溶込むのが好ましい。電気アーク36はまた、継手領域22に移動し、前方レーザビーム32の投影に重なり合う投影溶接ゾーンを定める。より詳細には、アーク36の溶接ゾーン46は、ビーム32の投影38よりも大きく、これを完全に囲むのが好ましい。図1は更に、電極から放射されるアーク36を表しており、該電極は、スプールのようなワイヤ送給装置44からアーク36内に送給されるフィラー金属ワイヤ48として表される。アーク36の溶接ゾーン46及び前方レーザビーム32の投影38は共に、継手領域22に沿った方向Dで同時に、好ましくは一体となって進むようにされる。図1は、後方レーザビーム34及び後方電気アーク56を含む第2の後方ハイブリッド溶接プロセスを実施する手段を表している。後方レーザビーム34は、前方レーザビーム32及び電気アーク36により形成される溶接物40上に投影されるように図示され、溶接物40の表面上の投影42を定め、溶接領域22の貫通厚みを溶込むことができるが、必須ではない。前方ハイブリッド溶接プロセスと同様に、電気アーク56は、後方レーザビーム34の投影42に重なり合う投影溶接ゾーン66を定める。より詳細には、アーク56の溶接ゾーン66は、ビーム34の投影42よりも大きく、これを完全に囲むのが好ましい。図1は更に、スプールのようなワイヤ送給装置64からアーク56内に送給される第2のフィラー金属ワイヤ68から放射されるアーク56を表している。前方ハイブリッド溶接プロセスのレーザビーム投影38及び電気アーク溶接ゾーン46と同様に、アーク56及びレーザビーム34の溶接ゾーン66及び投影42は共に、継手領域22に沿った方向Dで同時に、好ましくは一体となって進むようにされる。前方レーザビーム32及び電気アーク36は、継手領域22の表面部分24上で且つ接合面16間の溶接シム内に前方溶融溶接プールを形成し、冷却時に溶接物40を形成するよう、溶接中に発生するガス-金属反応によって生成されるガスを捕捉することができる。ガスバブルの捕捉は、溶接物40内にポロシティが存在する結果をもたらす。従来技術のレーザビーム溶接法の重大な制限にもかかわらず、本発明の特定の態様は、溶融物40の少なくとも一部を再溶融する後方ハイブリッドレーザアーク溶接プロセスによってポロシティ及びその捕捉ガスを完全とまではないにせよその大部分を排除する能力がある。詳細には、一連の前方及び後方ハイブリッド溶接プロセスの好ましい態様は、前方ハイブリッド溶接プロセスが溶接シム接合面16間の継手領域22の領域を深く溶込ませる前方溶接プールをもたらし、該溶接シムが凝固して溶接物40を形成し、該溶接物が、次に、後方ハイブリッド溶接プロセスにより生成される後方溶接プールにより再溶融されるものである。更に、後方ハイブリッド溶接プロセスは、好ましくは、後方溶接プールが溶接物40上又は凝固して溶接物40を形成する前に前方溶接プール上にカスケード接続されるように実施され、その結果として溶接物40の溶融だけでなく、溶接物40の溶融溶接材料のある程度の混合及び攪拌を生じ、前方ハイブリッド溶接プロセス及び特にその前方レーザビーム32により達成される深い溶込み及び比較的迅速な冷却の結果として、溶接物40内に最初から捕捉されていた又は捕捉されるようになったガスバブルの移動及び排除を可能にする。前方及び後方ハイブリッド溶接プロセスで利用される電気アーク36及び56は一般に、限定ではないが、ガス金属アーク溶接GMAW、金属不活性ガスMIG溶接としても知られる、ガスタングステンアーク溶接GTAW、タングステン不活性ガスTIG溶接としても知られる、フラックスコアードアーク溶接FCAW、及びガスタングステンアーク溶接-ホットワイヤGTAW-HWを含む、ガスシールド溶融アークプロセスと適合することができる。ワーク12、14の組成及び目的とする用途に応じた好ましい材料を用いて、フィラー金属ワイヤ48、68に種々の材料を用いることができる。例えば、溶接継手30における亀裂形成の傾向を低減するために延性フィラーが好ましいとすることができ、或いは、その化学的性質がワーク12、14のベース金属に密接に一致し、ベース金属の所望の特性をほぼ維持するフィラーを用いることができる。更に、ワイヤ48、68は、中実、金属粉体の有芯、又は得られる溶接プールにおいてフラックス/スラグ反応を提供するために金属と適切なフラックスの両方を有する有芯とすることができる。本発明の好ましい態様によれば、ワイヤ48及び68は、有利には、異なる材料から形成することができる。例えば、第1のワイヤ48は、第2のワイヤ68よりも引張強さがより高い材料から形成でき、第2のワイヤ68は、第1のワイヤ48よりもより延性の材料から形成することができる。順次的な前方及び後方ハイブリッド溶接プロセスの結果として、第1のワイヤ48の高い引張強さ材料は、第2のワイヤ68のより延性の材料により溶接継手30内に閉じ込めることができ、これらを組み合わせて、表面亀裂形成が開始するまでのサイクル数を増大させることにより、疲労寿命の増大をもたらすことができる。後方ハイブリッド溶接プロセスにより生成される後方溶接プールが、溶接物40又は、場合によっては前方溶接プール上にカスケード接続されて溶接材料を混合及び攪拌し、更にガスバブルの排除を可能にする要求の観点から、第2のワイヤ68は、後方溶接プール内にこの効果を得るのに十分な量の溶融溶接材料を生成するような適切なサイズにする必要がある。この目的において、第2のワイヤ68は通常、第1のワイヤ48よりも大きくされると考えられる。例えば、第1のワイヤ48が、約0.030~約0.045インチ約0.76~約1.1mmの範囲の直径を有する場合、第2のワイヤ68は、約0.045~約0.093インチ約1.1~約2.4mmの範囲のより大きな直径が好ましい可能性が高い。図1に示す溶接準備溝26は、複数のフィラワイヤ48及び68を用いる結果として、特に第2のワイヤ68のより大きなサイズが好ましいことを考慮して、溶接プロセスで使用される可能性が高い溶接フィラー金属のより大きな量を収容するようなサイズにすべきである点は理解されたい。図1の溝26で示されるU字断面もまたこの理由から好ましい。溝26の最適深さ図1のdGは、必然的に、特定用途及び溶接シムの深さワーク12、14の貫通厚みに相当するに依存することになる。溶接物40と溶接継手30の溶込み深さは、1つ又は両方のレーザビーム32、34の供給源として少なくとも1つの高出力レーザ50を用いることにより向上させることができる。好ましい高出力レーザは、ディスク形式Yb:YAGディスクレーザ又はファイバーYbファイバーレーザの内部コーティングとして酸化イッテルビウムYb2O3を用いる固体レーザを含むものと考えられる。高出力レーザ溶接プロセスの典型的なパラメータは、4キロワットよりも大きい例えば、10キロワット又はそれ以上出力レベルと、約0.5~約1ミリメートル例えば、投影38、42においてのレーザビーム直径とを含む。動作速度及び移動速度のパルスモード又は連続モードのような他の好適な動作パラメータは、過度の実験を行うことなく確認することができる。レーザ50の制御は、何らかの好適なロボット機械を用いて達成することができる。レーザビーム溶接プロセスと当該技術分野で公知の設備とを適合させるために、レーザビーム32及び34は、必ずしも真空又は不活性雰囲気で必要としない。むしろ、前方及び後方ハイブリッド溶接プロセスは、例えば、不活性シールドガス、活性シールドガス、又は混合シールドガスを形成するこれらの組み合わせなど、何れかの好適な雰囲気中で実施することができる。上記の点を考慮して、本発明の溶接プロセスの好ましい実施形態は、他の場合にはレーザビーム32、34を用いることで生じることになるポロシティを少なくとも部分的に排除することができると共に、レーザビーム32及び34が幾つかの重要な利点を提供することができる。第1に、レーザビーム32及び34は、好ましくは、継手領域22の溶接シムに深く溶込み、これにより、前方ハイブリッド溶接プロセス中に溶着部が存在しない場合には、前方レーザビーム32が、溶接シムを完全に貫通して延びることができるように溶接物40の深さを最大限にすることができる。前方レーザビーム32はまた、極めて高い予熱温度を提供することができ、各ハイブリッド溶接プロセスの溶込み及び溶接物40上への後方溶接プールのカスケード接続を向上させる。加えて、ハイブリッド溶接プロセスのより優れた溶込みにより冷却速度が緩慢になり、溶接継手30中の残留応力を低減する能力を有する。前方ハイブリッド溶接プロセスの結果として生じ、後方ハイブリッド溶接プロセスが遭遇する余熱は、レーザビーム32と34との間及び電気アーク36と56との間の間隔図1のds、並びに継手領域22に沿ったビーム32、34及びアーク36、56の移動速度によって決まるので、1次レーザビームを分離して2つの別個のレーザビーム32及び34を形成することは、2つの別個のレーザビーム発生器を用いて2つの平行ビーム32及び34を近接して配置することが困難であることを考慮すると好ましいことである。従って、図1は、1次レーザビーム32及び34を生成する単一の高出力レーザ50を表しており、該レーザビームは次いで、プリズム54により分離され、前方及び後方レーザビーム32、34を生成する。プリズム54はまた、ビーム32、34を継手領域22に沿って整列及び離間させ、互いに対して平行で且つワーク12、14の表面18に対して垂直になり、継手領域22に直ぐ隣接した表面部分24に対し局所的に垂直であるようにビーム32、34を配向する。前方レーザビーム32は、好ましくは深く溶込みし、後方ハイブリッド溶接プロセスの直前に材料を予熱するのが好ましい。この理由から、レーザビーム32、34の投影38、42は、非限定的な例証として、2インチ約5cm未満離れて比較的近接しており、約0.5~約1.5インチ約1~約4センチメートルの距離図1におけるdsだけ継手領域22に沿って分離される必要がある。また、前方及び後方ハイブリッド溶接プロセス間の分離距離を最小にする目的で、前方電気アーク36は後方ハイブリッド溶接プロセスに向けて角度を付けて戻されるように図示されており、後方電気アーク56は、前方ハイブリッド溶接プロセスに向けて前方に角度を付けて図示されている。場合によっては、前方レーザビーム32は、後方レーザビーム34よりも高出力レベルであり、及び/又は後方レーザビーム34よりも小さな直径を有するように集束されるのが好ましい場合がある。使用時には、図1で示される溶接装置10は、前方ハイブリッド溶接プロセスのレーザビーム32及び電気アーク36を継手領域22上に投影してシム28を溶融し、ワーク12、14の接合面16間の溶接シムを溶込ませて前方溶融プールを生成し、該溶融プールが凝固してポロシティが存在し得る溶接物40を形成することによってワーク12、14を溶接するよう機能する。続いて、溶接物40は、後方ハイブリッドレーザアーク溶接プロセスのレーザビーム34及び電気アーク56によって再溶融され、溶接物40上にカスケード接続され、結果としてワーク12からの溶融ベース金属並びにワイヤ48、68からの溶融フィラー金属を含有する後方溶融溶接プールを形成する。この溶接プールを凝固して溶接継手30を形成する前に、溶接物40内に当初捕捉されたガスバブルが溶接プールを通って上方に浮動し放出されるのが好ましい。冷却時には、ワーク12、14は、溶接継手30により冶金的に接合され、得られる溶接組立体の貫通厚みを通って全体的に延びるのが好ましい。図1に描かれた溶接継手30は方形溝の突き合わせ継手であるが、角継手、重ね継手、エッジ継手、及びティー継手を含む、他の継手タイプも予期される点は理解されたい。深い溶接継手30においてポロシティを低減又は排除することで、溶接金属特性が向上し、循環的作動条件の結果として疲労に曝される構成要素について長寿命を達成できる。上述のように、1つの商業的実施例は、電力生成で使用される風力タービンタワーの製作である。現在のところ、特定の風力タービンタワーは、サブマージアーク溶接SAWによって形成された溶接継手を用いて製作され、毎分約20~40インチ約50~100cm/分の速度で6回~12回の溶接パスを実施する必要がある。本発明を用いると、約100~200インチ/分約2500~5000cm/分の速度の単一パスで等価の溶接継手及び場合によってはより上質の溶接継手を生成できると考えられる。本発明より以前では、こうした構造物のレーザビームは、約2の分の1インチ約1センチメートルよりも大きな厚みを有するレーザビーム溶接断面を得ようとするときに大量の微細な内部ポロシティが形成されることに起因して抑制されてきた。好ましい実施形態について本発明を説明してきたが、当業者であれば他の形態を適合させることができる点は理解される。従って、本発明の範囲は以下の請求項によってのみ限定されるものとする。"