大出力CO_2レーザによる厚板貫通溶接時のポロシティ形成機構

摘要

近年，レーザ発振器の大出力化が飛躍的に進み，鉄扇軌重工乳建設機械等の分野を中心に厚板を高速でかつ高品質，高精度に溶接することが期待されている1ト5）。 しかしながら，これらを実現するためには克服しなければならない問題がいくつかある。 中でも最も大きな問題は，枚厚の増加に伴って，キーホール挙動が不安定となり溶接欠陥が発生し易くなる点にある。 この溶接欠陥を防止するためには，まず，その発生メカニズムを明らかにする必要がある。 著者ら恥7）は，溶込み深さが20mmを越える部分浴込み溶接において，キーホールの動的な挙動をマイクロフォーカスⅩ線透視装置を用いて観察し，ポロシティがキーホール先端で起こる不安定現象により発生する．ことを明らかにした。 また，これを防止するには，適正な波形および周波数でレーザ出力を周期的に変化させることにより，キーホールを安定に制御することが効果的である。一方貴通溶接においてはレーザビームが鋼板を貫通しているため，キーホール先端で不安定現象によやポ．ロシティの発生は起こりにくい。 しかしながら．，10m以上の厚頼め貫通溶顎では，また別のメカニズムによってポロシティや凝固剤れなどの溶接欠陥が発生し易くなる。 これらの発生もキーホールの動的な挙動と密接に関連していることが予想される。