高出力·高輝度レーザを用いたステンレス鋼及びアルミニウム合金の部分溶込み溶接における減圧雰囲気の影響

摘要

本研究では，高出力で優れたビーム品質BPP（Beam Parameter product）8mm＊mradを有する最大出力16kWのディスクレーザ（波長：1030nm）を用い，0.1kPaの減圧雰囲気から大気圧（101kPa）に制御された空間おいて，ステンレ、ス鋼SUS304およびアルミニウム合金A5052の厚板に対し，17mm/s溶接速度でメルトラン溶接を行い，得られた溶込み深さおよび形状を調べた．また，各減圧雰囲気でのレーザ誘起ブルームの状態観察および，ブルーム通過で可視光ブロープレーザが屈折される角度計測を行い，ブルームによる光の伝搬特性への影響について評価した．さらに，各減圧雰囲気下におけるキーホールロおよびその周囲の溶融池挙動を高速度ビデオで観察して溶接現象を明らかにし，減圧雰囲気と溶込みとの関係について検討した．