[发明专利]激光焊接方法、激光焊接条件决定方法以及激光焊接系统

权利要求书

1.一种激光焊接方法，其特征在于，包括：

将激光向焊接对象物照射以形成沿着如下轨迹相对于所述焊接对象物进行相对移动的光束点的步骤，所述轨迹具有环绕沿着焊接方向移动的旋转中心的螺旋形状；以及

利用照射出的所述激光对所述焊接对象物进行焊接的步骤，

将所述激光向所述焊接对象物照射的步骤包括基于表示所述焊接方向上的具有所述螺旋形状的所述轨迹的重合程度的值即间隔系数，来将所述激光向所述焊接对象物照射的步骤，

所述间隔系数是第一宽度相对于第二宽度之比，所述第一宽度是所述光束点以具有所述焊接方向的分量的移动速度绕所述旋转中心旋转时的所述焊接方向上的宽度，所述第二宽度是所述光束点以具有所述焊接方向的相反方向的分量的移动速度绕所述旋转中心旋转时的所述焊接方向上的宽度。

2.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其中，

所述间隔系数即所述第一宽度相对于所述第二宽度之比处于1.5～3的范围内。

3.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其中，

所述间隔系数处于2～2.5的范围内。

4.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其中，

利用照射出的所述激光对所述焊接对象物进行焊接的所述步骤包括利用照射出的所述激光以在所述焊接对象物形成焊道的方式对所述焊接对象物进行焊接的步骤，

利用所述第一宽度A、所述第二宽度B、所述光束点的光束直径Φ、所述光束点沿着所述焊接方向移动的焊接速度V、所述光束点绕所述旋转中心旋转的旋转频率F、以及所述焊道的焊道宽度W而通过以下的数学式表示所述间隔系数L：

L＝A/B

A＝W-Φ+V/(2×F)

B＝W-Φ-V/(2×F)。

5.根据权利要求4所述的激光焊接方法，其中，

利用所述旋转中心沿着所述焊接方向移动的焊接速度V、所述间隔系数L、所述焊道宽度W以及所述光束直径Φ而通过下式求出所述旋转频率F：

F＝V×{(L+1)/(L-1)}/{2×(W-Φ)}。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的激光焊接方法，其中，

所述第一宽度是所述光束点以具有所述焊接方向的所述分量的所述移动速度绕所述旋转中心旋转时照射所述光束点的范围的所述焊接方向上的宽度，

所述第二宽度是所述光束点以具有所述焊接方向的相反方向的所述分量的所述移动速度绕所述旋转中心旋转时照射所述光束点的范围的所述焊接方向上的宽度。

7.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其中，

利用照射出的所述激光对所述焊接对象物进行焊接的所述步骤包括利用照射出的所述激光使所述焊接对象物熔融而形成熔池的步骤，

将所述激光向所述焊接对象物照射的所述步骤包括向所述焊接对象物的未熔融部照射所述激光的步骤，所述焊接对象物的未熔融部在沿着所述轨迹移动的方向上位于所述熔池的外缘部的前方。

8.一种激光焊接条件决定方法，其是在激光焊接系统中使用的激光焊接条件决定方法，所述激光焊接系统将激光向焊接对象物照射以形成沿着如下轨迹相对于所述焊接对象物进行相对移动的光束点，来对所述焊接对象物进行焊接，所述轨迹具有环绕沿着焊接方向移动的旋转中心的螺旋形状，

所述激光焊接条件决定方法的特征在于，包括：

基于与所述焊接对象物相关的信息即包括所述焊接对象物的材质、接头的形状以及所述焊接对象物的厚度中的至少一个在内的焊接对象物信息，来决定所述旋转中心沿着所述焊接方向移动的焊接速度、由于所述激光而形成于所述焊接对象物的焊道的焊道宽度、以及由于所述激光而形成于所述焊接对象物的焊接部的熔深中的一个以上的步骤；

设定与所述激光相关的信息即激光信息的步骤，其中，所述激光信息包括所述激光的光束直径的信息和表示所述轨迹的重合程度的值即间隔系数；以及

基于所述焊接速度、所述间隔系数、所述焊道宽度以及所述光束直径的所述信息，来决定所述光束点绕所述旋转中心旋转的旋转频率和所述激光的激光输出中的一个以上的步骤。