JP2000153383A - レーザクラッド溶接法 - Google Patents
レーザクラッド溶接法Info
- Publication number
- JP2000153383A JP2000153383A JP10328932A JP32893298A JP2000153383A JP 2000153383 A JP2000153383 A JP 2000153383A JP 10328932 A JP10328932 A JP 10328932A JP 32893298 A JP32893298 A JP 32893298A JP 2000153383 A JP2000153383 A JP 2000153383A
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- JP
- Japan
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- welding
- laser clad
- pipe
- cladding
- residual stress
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Laser Beam Processing (AREA)
- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 配管内面の応力腐食割れを確実に防いで内部
流体の漏洩を防止することができるレーザクラッド溶接
法を提供する。 【解決手段】 配管同士の溶接結合或いは配管の外側よ
り同配管に別の構造物を溶接する継手構造において、溶
接部内面にレーザクラッド溶接を行う場合、始めは矢印
Ａのように左から右に向かってスパイラルに施工する
が、レーザクラッド溶接部の最終端側においては矢印Ｂ
のようにレーザクラッド溶接方向を逆にする。
流体の漏洩を防止することができるレーザクラッド溶接
法を提供する。 【解決手段】 配管同士の溶接結合或いは配管の外側よ
り同配管に別の構造物を溶接する継手構造において、溶
接部内面にレーザクラッド溶接を行う場合、始めは矢印
Ａのように左から右に向かってスパイラルに施工する
が、レーザクラッド溶接部の最終端側においては矢印Ｂ
のようにレーザクラッド溶接方向を逆にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザクラッド溶接
法に関し、具体的には配管内面の表面改質部においてレ
ーザクラッド溶接を行う場合の方法に関する。
法に関し、具体的には配管内面の表面改質部においてレ
ーザクラッド溶接を行う場合の方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力関連のプラント或いは各種エネル
ギ関連のプラントには配管が用いられる場合が多く、そ
の接続は配管同士を溶接結合する、或いは、配管の外側
より同配管に別の構造物を溶接結合する等の場合が多
い。
ギ関連のプラントには配管が用いられる場合が多く、そ
の接続は配管同士を溶接結合する、或いは、配管の外側
より同配管に別の構造物を溶接結合する等の場合が多
い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、配管同
士或いは配管と他の構造物との溶接部内面には溶接後に
非常に高い引張りの残留応力が発生するために、運転時
において、この残留応力が基で、応力腐食割れ感受性の
高い材料等においては配管内面に応力腐食割れが発生
し、配管内を流れる内部流体の漏洩事故につながる場合
が多い。
士或いは配管と他の構造物との溶接部内面には溶接後に
非常に高い引張りの残留応力が発生するために、運転時
において、この残留応力が基で、応力腐食割れ感受性の
高い材料等においては配管内面に応力腐食割れが発生
し、配管内を流れる内部流体の漏洩事故につながる場合
が多い。
【０００４】従って本発明は上記従来技術に鑑み、配管
内面の応力腐食割れを確実に防いで内部流体の漏洩を防
止することができるレーザクラッド溶接法を提供するこ
とを課題とする。
内面の応力腐食割れを確実に防いで内部流体の漏洩を防
止することができるレーザクラッド溶接法を提供するこ
とを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のレーザクラッド溶接法は、配管同士の溶接結合或い
は配管の外側より同配管に別の構造物を溶接結合する継
手構造において、溶接部内面にレーザクラッド溶接を行
う場合、レーザクラッド溶接部の最終端側のレーザクラ
ッド溶接方向を逆にすることを特徴とする。
明のレーザクラッド溶接法は、配管同士の溶接結合或い
は配管の外側より同配管に別の構造物を溶接結合する継
手構造において、溶接部内面にレーザクラッド溶接を行
う場合、レーザクラッド溶接部の最終端側のレーザクラ
ッド溶接方向を逆にすることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。
に基づき詳細に説明する。
【０００７】＜実施の形態１＞図１は本発明の実施の形
態１に係る配管溶接継手構造を示す要部断面図である。
同図において、１は配管、２は左右の配管１同士を突き
合わせて溶接接合した溶接部である。
態１に係る配管溶接継手構造を示す要部断面図である。
同図において、１は配管、２は左右の配管１同士を突き
合わせて溶接接合した溶接部である。
【０００８】この突合せ配管溶接継手構造において、溶
接部２の内面を含む配管内面７の周方向全体にレーザク
ラッド溶接が行われてレーザクラッド溶接部３が施され
ている。そして、このレーザクラッド溶接部３における
レーザクラッド溶接順序は、図示例では始めは矢印Ａの
ように左から右へ向かってスパイラルに施行されている
が、レーザクラッド溶接部３の最終端側８においては矢
印Ｂのように逆向き（右から左）に施工されている。
接部２の内面を含む配管内面７の周方向全体にレーザク
ラッド溶接が行われてレーザクラッド溶接部３が施され
ている。そして、このレーザクラッド溶接部３における
レーザクラッド溶接順序は、図示例では始めは矢印Ａの
ように左から右へ向かってスパイラルに施行されている
が、レーザクラッド溶接部３の最終端側８においては矢
印Ｂのように逆向き（右から左）に施工されている。
【０００９】配管１内には内部流体４が流れているが、
溶接部２及びレーザクラッド溶接部３による左右配管１
の結合により、内部流体４が外部へ漏洩しないように機
密性を保持している。
溶接部２及びレーザクラッド溶接部３による左右配管１
の結合により、内部流体４が外部へ漏洩しないように機
密性を保持している。
【００１０】なお、レーザクラッド溶接部３の溶接後の
板厚は現時点で大体２ｍｍ程度であり、このレーザクラ
ッド溶接部３は、溶接前に予め配管内面を円周方向に削
った部分に応力腐食割れを起こさない母材（例えばイン
コネル６００）と異種材料（例えばインコネル６９０）
のスリーブを差し込み、このスリーブをレーザにより溶
かす方法によって施される。現時点で、このスリーブの
板厚は大体１．５ｍｍ程度である。
板厚は現時点で大体２ｍｍ程度であり、このレーザクラ
ッド溶接部３は、溶接前に予め配管内面を円周方向に削
った部分に応力腐食割れを起こさない母材（例えばイン
コネル６００）と異種材料（例えばインコネル６９０）
のスリーブを差し込み、このスリーブをレーザにより溶
かす方法によって施される。現時点で、このスリーブの
板厚は大体１．５ｍｍ程度である。
【００１１】次に本実施の形態１の作用・効果について
説明する。
説明する。
【００１２】従来、図２に示すような配管１同士の溶接
継手構造においては、溶接部２の内面９において、溶接
完了後に図３に示すように非常に高い引張り残留応力１
０が発生している。配管１内には内部流体４が流れてお
り、もし、配管材料が応力腐食割れの感受性が高い材質
のものである場合には、運転中において、この高い引張
り残留応力１０部分より応力腐食割れ６が発生し、内部
流体４が外部へ漏洩する事故につながる。
継手構造においては、溶接部２の内面９において、溶接
完了後に図３に示すように非常に高い引張り残留応力１
０が発生している。配管１内には内部流体４が流れてお
り、もし、配管材料が応力腐食割れの感受性が高い材質
のものである場合には、運転中において、この高い引張
り残留応力１０部分より応力腐食割れ６が発生し、内部
流体４が外部へ漏洩する事故につながる。
【００１３】そこで、このような漏洩事故の予防保全と
して、或いは、小さな応力腐食割れが発生した場合の対
策として、上記のように溶接部４の内面を含む配管内面
７にレーザクラッド溶接を行ってレーザクラッド溶接部
３を施すことにより、表面改質をするという方法がとら
れる。但し、レーザクラッド溶接を行ったとしても、図
４に示すように新たにレーザクラッド溶接部３に高引張
り残留応力１１が発生するため、レーザクラッド溶接部
３の材料は高引張り残留応力が発生していても応力腐食
割れを起こさない材質のものが用いられる。
して、或いは、小さな応力腐食割れが発生した場合の対
策として、上記のように溶接部４の内面を含む配管内面
７にレーザクラッド溶接を行ってレーザクラッド溶接部
３を施すことにより、表面改質をするという方法がとら
れる。但し、レーザクラッド溶接を行ったとしても、図
４に示すように新たにレーザクラッド溶接部３に高引張
り残留応力１１が発生するため、レーザクラッド溶接部
３の材料は高引張り残留応力が発生していても応力腐食
割れを起こさない材質のものが用いられる。
【００１４】しかしながら、図４に示すように、レーザ
クラッド溶接を一方向（矢印Ａ方向）にのみ最初から最
終まで行うと、溶接最終部分と母材との境界付近１２に
おいて高引張り残留応力が発生する。このため、この溶
接境界付近１２における母材部の応力腐食割れが問題と
なる。
クラッド溶接を一方向（矢印Ａ方向）にのみ最初から最
終まで行うと、溶接最終部分と母材との境界付近１２に
おいて高引張り残留応力が発生する。このため、この溶
接境界付近１２における母材部の応力腐食割れが問題と
なる。
【００１５】従って、この溶接境界付近１２における高
引張り残留応力を抑えるため、上記のように、レーザク
ラッド溶接施工において、レーザクラッド溶接部３の最
終端側８のレーザクラッド溶接方向を逆にする。即ち、
最終端側８のレーザクラッド溶接方向を逆にすることに
よって、図４に点線１４で示すように、レーザクラッド
溶接後の溶接境界付近１２における残留応力レベルを、
溶接の最初の部分１３の残留応力レベルと同程度にする
ことができる。
引張り残留応力を抑えるため、上記のように、レーザク
ラッド溶接施工において、レーザクラッド溶接部３の最
終端側８のレーザクラッド溶接方向を逆にする。即ち、
最終端側８のレーザクラッド溶接方向を逆にすることに
よって、図４に点線１４で示すように、レーザクラッド
溶接後の溶接境界付近１２における残留応力レベルを、
溶接の最初の部分１３の残留応力レベルと同程度にする
ことができる。
【００１６】＜実施の形態２＞図５は本発明の実施の形
態２に係る配管溶接継手構造を示す要部断面図である。
同図では、管台１７が圧力容器１５を貫通し、管台１７
の外側より管台１７に圧力容器１５が溶接されている
（溶接部１６）。この場合にも、図６に示すように溶接
部１６の管台内面２２においては溶接後に非常に高い引
張り残留応力２３が発生するため、図５に示すように、
上記実施の形態１と同様に管台内面２２の高引張り残留
応力発生部分にレーザクラッド溶接を行ってレーザクラ
ッド溶接部２１を施す。
態２に係る配管溶接継手構造を示す要部断面図である。
同図では、管台１７が圧力容器１５を貫通し、管台１７
の外側より管台１７に圧力容器１５が溶接されている
（溶接部１６）。この場合にも、図６に示すように溶接
部１６の管台内面２２においては溶接後に非常に高い引
張り残留応力２３が発生するため、図５に示すように、
上記実施の形態１と同様に管台内面２２の高引張り残留
応力発生部分にレーザクラッド溶接を行ってレーザクラ
ッド溶接部２１を施す。
【００１７】そして、レーザクラッド溶接部２１及びそ
の近傍の母材部においては、図４に示す配管溶接継手構
造の例と同傾向の引張り残留応力分布が発生するため、
図５に示すように、最初のレーザクラッド溶接方向は矢
印Ａのように左から右へ向かう方向とするが、レーザク
ラッド溶接部２１の最終端側２０においてはレーザクラ
ッド溶接方向を矢印Ｂのように逆向き（右から左）とす
る。
の近傍の母材部においては、図４に示す配管溶接継手構
造の例と同傾向の引張り残留応力分布が発生するため、
図５に示すように、最初のレーザクラッド溶接方向は矢
印Ａのように左から右へ向かう方向とするが、レーザク
ラッド溶接部２１の最終端側２０においてはレーザクラ
ッド溶接方向を矢印Ｂのように逆向き（右から左）とす
る。
【００１８】このことによって、溶接境界付近２２の残
留応力を、図４に点線１４で示す残留応力のように低下
させることができる。
留応力を、図４に点線１４で示す残留応力のように低下
させることができる。
【００１９】なお、レーザクラッド溶接方向をレーザク
ラッド溶接部３，２１の最終端側８，２０において逆向
きにすることによって溶接境界付近１２，２４の残留応
力が低下する理由は、レーザクラッド溶接による残留応
力が溶接が進行する度に再分布するため、前の引張り残
留応力場が打ち消され、圧縮残留応力場に移行してくる
ためである。即ち、レーザクラッド溶接による残留応力
は、図３に示すように中心で引張り、左右で圧縮の残留
応力が管軸方向に連続するため、溶接が進行すると、引
張り残留応力の部分に圧縮残留応力が重なってくるため
である。
ラッド溶接部３，２１の最終端側８，２０において逆向
きにすることによって溶接境界付近１２，２４の残留応
力が低下する理由は、レーザクラッド溶接による残留応
力が溶接が進行する度に再分布するため、前の引張り残
留応力場が打ち消され、圧縮残留応力場に移行してくる
ためである。即ち、レーザクラッド溶接による残留応力
は、図３に示すように中心で引張り、左右で圧縮の残留
応力が管軸方向に連続するため、溶接が進行すると、引
張り残留応力の部分に圧縮残留応力が重なってくるため
である。
【００２０】
【発明の効果】以上、発明の実施の形態と共に具体的に
説明したように、本発明のレーザクラッド溶接法は、配
管同士の溶接結合或いは配管の外側より同配管に別の構
造物を溶接結合する継手構造において、溶接部内面にレ
ーザクラッド溶接を行う場合、レーザクラッド溶接部の
最終端側のレーザクラッド溶接方向を逆にすることを特
徴とする。
説明したように、本発明のレーザクラッド溶接法は、配
管同士の溶接結合或いは配管の外側より同配管に別の構
造物を溶接結合する継手構造において、溶接部内面にレ
ーザクラッド溶接を行う場合、レーザクラッド溶接部の
最終端側のレーザクラッド溶接方向を逆にすることを特
徴とする。
【００２１】従って、このレーザクラッド溶接法によれ
ば、レーザクラッド溶接部の最終端側のレーザクラッド
溶接方向を逆にするため、前記最終端側の溶接境界付近
おけるレーザクラッド溶接後の残留応力レベルを低く抑
えることができる。このため、配管内面の応力腐食割れ
を確実に防いで内部流体の漏洩を防止することができ
る。
ば、レーザクラッド溶接部の最終端側のレーザクラッド
溶接方向を逆にするため、前記最終端側の溶接境界付近
おけるレーザクラッド溶接後の残留応力レベルを低く抑
えることができる。このため、配管内面の応力腐食割れ
を確実に防いで内部流体の漏洩を防止することができ
る。
【図１】本発明の実施の形態１に係る配管溶接継手構造
を示す要部断面図である。
を示す要部断面図である。
【図２】配管同士の溶接部の内面に応力腐食割れが発生
した状態を示す説明図である。
した状態を示す説明図である。
【図３】配管同士の溶接後に発生する残留応力の説明図
である。
である。
【図４】レーザクラッド溶接後に発生する残留応力の説
明図である。
明図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る配管溶接継手構造
を示す要部断面図である。
を示す要部断面図である。
【図６】レーザクラッド溶接後に発生する残留応力の説
明図である。
明図である。
１ 配管 ２，１６ 溶接部 ３，２１ レーザクラッド溶接部 ４，１８ 内部流体 ６ 応力腐食割れ ７，２２ 配管内面 ８，２０ レーザクラッド溶接部の最終端側 ９ 溶接部の内面 １１ レーザクラッド溶接後の高引張り残留応力 １２ 溶接境界付近 １３ レーザクラッド溶接部の最初の部分 １４ 逆向き溶接後の残留応力 １５ 圧力容器 １７ 管台 Ａ，Ｂ レーザクラッド溶接順序
Claims (1)
- 【請求項１】 配管同士の溶接結合或いは配管の外側よ
り同配管に別の構造物を溶接結合する継手構造におい
て、溶接部内面にレーザクラッド溶接を行う場合、レー
ザクラッド溶接部の最終端側のレーザクラッド溶接方向
を逆にすることを特徴とするレーザクラッド溶接法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10328932A JP2000153383A (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | レーザクラッド溶接法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10328932A JP2000153383A (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | レーザクラッド溶接法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000153383A true JP2000153383A (ja) | 2000-06-06 |
Family
ID=18215717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10328932A Withdrawn JP2000153383A (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | レーザクラッド溶接法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000153383A (ja) |
-
1998
- 1998-11-19 JP JP10328932A patent/JP2000153383A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060207 |