[发明专利]激光焊接方法以及激光焊接装置

说明书

技术领域

本发明涉及将镀锌钢板等进行了表面处理的构件重叠而进行激光焊接的激光焊接方法以及激光焊接装置，尤其是涉及一种有效地减少气孔、麻点的激光焊接。

背景技术

镀锌钢板的防锈、防蚀性优异。因此，近年来，被应用于机动车部件、建筑用钢架构件等，并且根据用途而对镀锌钢板进行焊接。

利用图6A～图7B对专利文献1中记载的现有的激光焊接方法进行说明。图6A以及图7A是对现有的激光焊接方法进行说明的立体图。图6B以及图7B是与图6A以及图7A对应的、对现有的激光焊接方法进行说明的剖视图。

首先，如图6A以及图6B所示，使防锈钢板101与防锈钢板102重叠。防锈钢板101是在表面形成有镀锌层120a且在背面形成有镀锌层120b的钢板111。防锈钢板102是在表面形成有镀锌层120a且在背面形成有镀锌层120b的钢板112。以使镀锌层120a彼此对齐的方式使防锈钢板101与防锈钢板102重叠。

如图6A以及图6B所示，对重叠的防锈钢板101、102照射激光100，进行第一次激光照射。在第一次激光照射中，照射激光100，使得输入热量为到达处于防锈钢板101与防锈钢板102的配合面的镀锌层120a且不穿透防锈钢板102的程度。

通过第一次激光照射，镀锌层120a的锌熔化而向外部放出。因而，通过第一次激光照射而形成的焊道115具有由锌的蒸发造成的孔隙116。

接下来，如图7A以及图7B所示，对重叠的防锈钢板101、102照射激光100，进行第二次激光照射。在第二次激光照射中，照射与第一次激光照射相比能量更高的激光100，使得输入热量为可靠地到达防锈钢板102而完成焊接的输入热量。因而，将第二次激光照射中的激光的能量设为与通常的激光焊接相同的程度即可。需要说明的是，第二次激光照射中的激光100的轨迹与第一次激光照射中的激光100的轨迹相同。

如上述那样，通过进行两次激光照射，由第一次激光照射形成的孔隙116被第二次激光照射所引起的钢板111的熔化而填埋。由此，通过两次激光照射，形成没有孔隙116的良好的焊道125。这是因为，通过第一次激光照射，镀锌层120a的锌已经不存在，在第二次激光照射中不存在锌蒸发的情况，并且孔隙116被填埋。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-126241号公报

然而，现有的激光焊接方法存在以下的技术问题。

在现有的激光焊接方法的第一次激光照射中，难以将激光的能量控制为到达处于防锈钢板即防锈钢板101与防锈钢板102的配合面的镀锌层120a且不穿透第二张防锈钢板102的程度。

而且，在第一次激光照射中，激光的能量受到抑制，且激光照射的区域以及因热传导使锌发生气化的区域小。因此，在第一次激光照射中无法充分地排出锌蒸气。因此，在第二次激光照射中，也会进一步因热传导而产生锌蒸气，从而产生孔隙。

发明内容

本发明提供通过在第一次激光照射中充分地排出锌蒸气、在第二次激光照射中进行正式焊接而进一步减少气孔的激光焊接方法以及激光焊接装置。

为了解决上述技术问题，本发明的激光焊接方法具有第一步骤、第二步骤以及第三步骤。在第一步骤中，使第一工件与第二工件重叠，第一工件和第二工件各自的表面被第一材料覆盖且由与第一材料不同的第二材料构成。在第二步骤中，向第一工件与第二工件重叠的第一区域以贯穿第一工件以及第二工件的方式照射激光。在第三步骤中，向包括第一区域在内的第二区域呈螺旋状照射激光。

另外，本发明的激光焊接装置具有激光振荡器、激光头、机器人以及控制装置。激光振荡器输出激光。激光头向相互重叠的第一工件以及第二工件照射激光，第一工件和第二工件各自的表面被第一材料覆盖且由与第一材料不同的第二材料构成。机器人搭载有激光头。控制装置对激光振荡器的输出、激光头的动作以及机器人的动作进行控制。并且，向第一工件与第二工件重叠的第一区域以贯穿第一工件以及第二工件的方式照射激光。并且，向包括第一区域在内的第二区域呈螺旋状照射激光。

如以上那样，根据本发明，通过在第一次激光照射中充分地排出锌蒸气、在第二次激光照射中进行正式焊接，从而能够进一步减少气孔，在正式焊接时不受锌蒸气的影响。由此，能够抑制在焊道内、焊道表面上产生的气孔。

附图说明

图1是示出第一实施方式中的激光焊接装置的概略结构的图。

图2A是示出第一实施方式中的激光焊接方法的工序的图。

图2B是示出第一实施方式中的激光焊接方法的激光输出的图表。