Hybrid laser-arc welding method with gas flow rate adjustment

Details Hybrid laser-arc welding method with gas flow rate adjustment Hybrid laser-arc welding method with gas flow rate adjustment

B - Operations, Transporting

23

K

B23K 26/14 (2006.01) B23K 28/02 (2006.01)

Patent

CA 2460094

The invention concerns a hybrid arc-laser method for welding metal parts, such as a tube or tailored blanks by producing at least a weld joint between edges to be welded and by using a laser beam and an electric arc combined with each other so as to melt and subsequently solidify the metal along said edges to be welded. Said method consists in: (a) striking at least a pilot arc between an electrode and a hybrid welding head nozzle, said electrode being powered with electric current and being contacted with a first gas input in said hybrid welding head, said first gas having a gas composition capable of promoting sparking of the pilot arc; (b) transferring the thus sparked pilot arc to the edges of the part(s) to be welded; and (c) feeding said hybrid welding head with a second gas so as to obtain a protective gaseous atmosphere consisting of a mixture of the first gas and the second gas, said protective gaseous atmosphere being evacuated towards the welding zone by said hybrid welding head and protecting at least part of the welding zone during welding of the weld joint by combining the laser beam and the electric arc, the volume flow rate of the first gas (Q1) and the volume flow rate of the second gas (Q2) being adjusted such that: 0 < Q1 < Q2, preferably, 2 < Q2/Q1 < 55.

Procédé de soudage hybride arc-laser de pièces métalliques a souder, tel un tube ou des flancs raboutés (tailored blanks) par réalisation d'au moins un joint de soudure entre des bords à souder et par mise en oeuvre d'un faisceau laser et d'un arc électrique se combinant l'un à l'autre de manière à obtenir une fusion puis une solidification subséquente du métal le long desdits bords à souder, dans lequel on opère (a) un amorçage d'au moins un arc pilote entre une électrode et une tuyère d'une tête de soudage hybride, ladite électrode alimentée en courant électrique et étant mise au contact d'un premier gaz introduit dans ladite tête de soudage hybride, le dit premier gaz ayant une composition gazeuse apte a favoriser l'amorçage de l'arc pilote ; (b) un transfert subséquent à létape (a) de l'arc pilote ainsi amorce vers les bords de la ou desdites pièces à souder, et (c) une alimentation de ladite tête de soudage hybride avec un deuxième gaz de manière à obtenir une atmosphère gazeuse de protection formée d'un mélange du premier gaz et du deuxième gaz, ladite atmosphère gazeuse de protection étant expulsée vers la zone de soudage par ladite tête de soudage hybride et permettant de protéger au moins une partie de la zone de soudage durant le soudage du joint de soudure par combinaison du faisceau laser et de l'arc électrique, le débit volumique du premier gaz (Ql) et le débit volumique du deuxième gaz (Q2) étant ajustes tels que: 0< Ql < Q2, de préférence 2 < Q2 / Ql < 55.

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