[发明专利]激光焊接型钢

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用以激光为热源的激光焊接来形成T字状焊接接合部的焊接型钢。

背景技术

近年，作为制造用于构成建筑物躯体的梁等的T型钢、H型钢等型钢的方法，研究了对法兰和腹板的T字状接合部照射激光的激光焊接法。

例如专利文献1中所见，将两片金属板相互垂直对接，从对接的金属板的表里两面向对置的位置沿着对接部同时照射两束激光。

根据该方法，从腹板的两面方向对对接部照射激光，从提高生产性的观点来看未必高效。

因此，本申请人提出仅从腹板的单面方向对对接部照射激光的方法。例如参照专利文献2。

在该方法中，是在制造将第二金属板的端部垂直地按压到第一金属板上而形成T字状的焊接接合部的建筑构件时，作为焊接法使用照射激光的激光焊接法，将所述激光相对于第一金属板以30度以下的倾斜角度对已按压的第二金属板端部进行照射，以使该金属板遍及板厚方向全域地熔融。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-21912号公报

专利文献2：日本特开2007-307591号公报

发明内容

发明所要解决的问题

根据专利文献2中提出的焊接方法，由于对已按压侧的腹板端部以使该腹板遍及板厚方向全域地熔融的方式照射激光，因此能使熔融区域狭小且加深。其结果是，由于不仅能形状精度良好地焊接接合，即使法兰以及腹板(被焊接钢板)是电镀钢板也能使电镀层蒸发的损伤区域尽量狭小，因此能减少焊接后的修补涂料的涂敷量。另外，由于能使熔融区域加深，因此即使仅从单侧焊接，也能简便地制造具有所需的焊接强度的型材。

然而，在专利文献2所述的焊接方法中，由于对被焊接部照射激光而使被焊接部的板厚方向全域熔融，因此根据对法兰的激光入射角、对腹板端部的激光的目标位置、以及激光自身的能量量的不同，有时熔融部的形成状况会改变而得不到期望的接合强度。另外，在使用电镀钢板、特别是锌系电镀钢板作为材料的情况下，当熔融部的形成状况改变时，有时电镀层的蒸发状况会发生变化，制造出的焊接型钢的耐腐蚀性劣化。

本发明是为了消除这样的问题而提出的方案，目的在于提供一种激光焊接型钢，其为具有T字状接合部的激光焊接型钢，能使形成的熔融部的形状适宜而确保期望的接合强度、期望的耐腐蚀性。

用于解决问题的方案

本发明的激光焊接型钢为实现该目的，提供一种型钢，将腹板的端部垂直地按压在法兰上而成型的T字状接合部通过从腹板的单侧的面照射的激光所进行的一路照射被熔融接合，其特征在于，法兰以及腹板的任一个都由钢板构成，沿着该型钢的长尺寸方向的截面的焊接部形状为a＞0、b＞0、c≥0.14Tw、d≥0、e≥0。

在法兰以及腹板的任一个都由锌系电镀钢板构成的情况下，优选a＞0、b＞0、c≥0.14Tw、d≥0、e≥0、a+d≤2、b+e≤2。

其中，a为腹板的表面熔融宽度(激光照射侧)、b为腹板的背面熔融宽度(激光非照射侧)、c为法兰的板厚方向最大焊透深度(maximum penet-ration depth)、d为法兰的表面熔融宽度(激光照射侧)、e为法兰的背面熔融宽度(激光非照射侧)、Tw为腹板的板厚。单位都为mm。

另外，在将所述焊接部的法兰焊透面积设为Sf、将腹板焊透面积设为Su时，优选其比Sf/Su为Sf/Su＜0.75。

其中，近似于Sf＝(d+Tw+e)×c/2、Su＝(a+b)×Tw/2。

发明的效果

本发明的激光焊接型钢，是对将腹板的端部垂直地按压在法兰上而成型的T字状接合部从单侧照射一路激光，所述接合部为被熔融接合而成的，并且规定了形成于所述接合部的熔融焊接部的形状。

因此，由本发明提供的激光焊接型钢具有稳定的接合强度，特别是即使以锌系电镀钢板为材料的焊接型钢，也不会降低焊接部耐腐蚀性，因此，能低成本地制造具备高强度、高耐腐蚀性的焊接型钢。

附图说明

图1是说明对T字状接合部以来自单侧的一路照射来进行激光焊接方法的图。

图2是说明沿着型钢的长尺寸方向的截面上的T字状接合部的熔融焊接部形状的图。

图3是说明在对T字状接合部以来自单侧的一路来进行激光焊接时的激光照射角度θ与对腹板端部的照射位置的关系的图。

具体实施方式