JP2001138070A - 摩擦肉盛補修方法 - Google Patents
摩擦肉盛補修方法Info
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 補修対象の温度を融点以下に保つ入熱により
補修対象の表面損傷部を補修すること。 【解決手段】 母材３２表面の損傷部を切削して母材３
２の表面に切削溝３４を形成し、切削溝３４に摩擦棒１
８を回転させながら押圧し、摩擦棒１８と切削溝３４と
の摩擦により切削溝３４に摩擦棒１８の一部を摩擦肉盛
部３６として順次形成する。
補修対象の表面損傷部を補修すること。 【解決手段】 母材３２表面の損傷部を切削して母材３
２の表面に切削溝３４を形成し、切削溝３４に摩擦棒１
８を回転させながら押圧し、摩擦棒１８と切削溝３４と
の摩擦により切削溝３４に摩擦棒１８の一部を摩擦肉盛
部３６として順次形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、摩擦肉盛補修方法
に係り、特に、鋼構造物表面の損傷部を補修するに好適
な摩擦肉盛補修方法に関する。
に係り、特に、鋼構造物表面の損傷部を補修するに好適
な摩擦肉盛補修方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電プラントの原子炉を構成する
構造物や海洋鋼構造物の構造部材としてステンレス鋼が
用いられている。ステンレス鋼は優れた耐食性を示すた
め各種の構造部材として用いられているが、長年の運転
に伴う時効硬化により延性が低下し、表面に微細な亀裂
が発生することがある。このような場合、構造部材表面
の損傷部を補修するために、例えば、特願平６−２０３
１８５号にて提案しているように、時効疲労している材
料の表面にノンフィラーのＴＩＧ溶接を施し、材料表面
に形成されたキャビティを材料表面に抜き出し、材料表
面の微小部位を溶融させて凝固し、材料の表面を改質し
た後、キャビティの生じた部位にワイヤ供給による肉盛
溶接を実施する方法が採用されている。
構造物や海洋鋼構造物の構造部材としてステンレス鋼が
用いられている。ステンレス鋼は優れた耐食性を示すた
め各種の構造部材として用いられているが、長年の運転
に伴う時効硬化により延性が低下し、表面に微細な亀裂
が発生することがある。このような場合、構造部材表面
の損傷部を補修するために、例えば、特願平６−２０３
１８５号にて提案しているように、時効疲労している材
料の表面にノンフィラーのＴＩＧ溶接を施し、材料表面
に形成されたキャビティを材料表面に抜き出し、材料表
面の微小部位を溶融させて凝固し、材料の表面を改質し
た後、キャビティの生じた部位にワイヤ供給による肉盛
溶接を実施する方法が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術においては、
構造材料の脆化により延性が低下したり疲労強度が低下
したりした部位を溶融させているので、溶接に伴う入熱
時に材料の温度が融点、例えば、１４００℃以上とな
り、材料の入熱部位に入熱に伴う影響が残ることがあ
る。特に、原子炉内のステンレス製構造物は放射線によ
って脆化していることから、低入熱での補修が要求され
ている。
構造材料の脆化により延性が低下したり疲労強度が低下
したりした部位を溶融させているので、溶接に伴う入熱
時に材料の温度が融点、例えば、１４００℃以上とな
り、材料の入熱部位に入熱に伴う影響が残ることがあ
る。特に、原子炉内のステンレス製構造物は放射線によ
って脆化していることから、低入熱での補修が要求され
ている。
【０００４】本発明の目的は、補修対象の温度を融点以
下に保つ入熱により補修対象の表面損傷部を補修するこ
とができる摩擦肉盛補修方法を提供することにある。
下に保つ入熱により補修対象の表面損傷部を補修するこ
とができる摩擦肉盛補修方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、補修対象の表面損傷部を切削して前記補
修対象の表面に凹部を形成し、前記補修対象表面の凹部
に摩擦棒を押し当てて摩擦し、この摩擦に従って前記補
修対象表面の凹部に前記摩擦棒を摩擦肉盛する摩擦肉盛
補修方法を採用したものである。
に、本発明は、補修対象の表面損傷部を切削して前記補
修対象の表面に凹部を形成し、前記補修対象表面の凹部
に摩擦棒を押し当てて摩擦し、この摩擦に従って前記補
修対象表面の凹部に前記摩擦棒を摩擦肉盛する摩擦肉盛
補修方法を採用したものである。
【０００６】前記摩擦肉盛補修方法を採用するに際して
は、補修対象の表面に凹部を形成する代わりに、補修対
象の表面のうち損傷部を含む領域を切削して補修対象の
表面に切削溝を形成し、この切削溝に摩擦棒を押し当て
て摩擦し、この摩擦にしたがって補修対象表面の切削溝
に摩擦棒を摩擦肉盛する方法を採用することもできる。
は、補修対象の表面に凹部を形成する代わりに、補修対
象の表面のうち損傷部を含む領域を切削して補修対象の
表面に切削溝を形成し、この切削溝に摩擦棒を押し当て
て摩擦し、この摩擦にしたがって補修対象表面の切削溝
に摩擦棒を摩擦肉盛する方法を採用することもできる。
【０００７】補修対象の表面に切削溝を形成するに際し
ては、補修対象の表面のうち損傷部を含む領域に多重の
段付き加工を施して補修対象の表面に多重の段付き切削
溝を形成し、多重の段付き切削溝に摩擦棒を順次押し当
てて摩擦し、多重の段付き切削溝に摩擦にしたがって摩
擦棒を摩擦肉盛する方法を採用することもできる。
ては、補修対象の表面のうち損傷部を含む領域に多重の
段付き加工を施して補修対象の表面に多重の段付き切削
溝を形成し、多重の段付き切削溝に摩擦棒を順次押し当
てて摩擦し、多重の段付き切削溝に摩擦にしたがって摩
擦棒を摩擦肉盛する方法を採用することもできる。
【０００８】また、補修対象の表面に切削溝を形成する
に際しては、以下の要素を付加することができる。
に際しては、以下の要素を付加することができる。
【０００９】（１）前記切削溝の底面と側面との境界部
にＲ加工を施すかあるいは前記切削溝の側面を傾斜面に
加工する。
にＲ加工を施すかあるいは前記切削溝の側面を傾斜面に
加工する。
【００１０】（２）前記切削溝の幅を前記摩擦棒の直径
よりも小さく形成する。
よりも小さく形成する。
【００１１】前記した手段によれば、補修対象の表面損
傷部、例えば、時効（時間脆化効果）により補修対象表
面の浅い領域に亀裂が生じた部位を切削して除去し、こ
の部位に凹部または切削溝を形成し、凹部または切削溝
に摩擦棒を押し当てて摩擦し、この摩擦にしたがって凹
部または切削溝に摩擦棒を摩擦肉盛するようにしたた
め、補修対象の温度を融点以下の温度に保つ入熱により
補修対象の表面損傷部を補修することができる。すなわ
ち、凹部または切削溝に摩擦肉盛された摩擦肉盛部は、
補修対象の凹部または切削溝に摩擦棒の摩擦圧接力によ
り圧接されることから、補修対象（母材）および摩擦棒
の融点よりも１００℃から２００℃程度低い温度で肉盛
される。これは、補修対象や摩擦棒の材料融点よりも低
い温度領域で発生する塑性流動状態を使用して肉盛補修
するからである。さらに、摩擦肉盛による温度は、補修
対象や摩擦棒の融点より１００℃〜２００℃程度低く、
しかも、溶接棒を溶融させる溶融補修による肉盛の温度
よりも低いことから、時効材のような補修溶接時の熱荷
重を低減する必要のある構造材料の補修に摩擦肉盛によ
る補修方法が適している。
傷部、例えば、時効（時間脆化効果）により補修対象表
面の浅い領域に亀裂が生じた部位を切削して除去し、こ
の部位に凹部または切削溝を形成し、凹部または切削溝
に摩擦棒を押し当てて摩擦し、この摩擦にしたがって凹
部または切削溝に摩擦棒を摩擦肉盛するようにしたた
め、補修対象の温度を融点以下の温度に保つ入熱により
補修対象の表面損傷部を補修することができる。すなわ
ち、凹部または切削溝に摩擦肉盛された摩擦肉盛部は、
補修対象の凹部または切削溝に摩擦棒の摩擦圧接力によ
り圧接されることから、補修対象（母材）および摩擦棒
の融点よりも１００℃から２００℃程度低い温度で肉盛
される。これは、補修対象や摩擦棒の材料融点よりも低
い温度領域で発生する塑性流動状態を使用して肉盛補修
するからである。さらに、摩擦肉盛による温度は、補修
対象や摩擦棒の融点より１００℃〜２００℃程度低く、
しかも、溶接棒を溶融させる溶融補修による肉盛の温度
よりも低いことから、時効材のような補修溶接時の熱荷
重を低減する必要のある構造材料の補修に摩擦肉盛によ
る補修方法が適している。
【００１２】また、補修対象の表面損傷部として、一層
の摩擦肉盛では補修できない深い亀裂が生じたときに
は、補修対象の損傷部を含む領域に多重の段付き加工を
施して補修対象の表面に多重の段付き切削溝を形成して
亀裂の生じた部位を除去し、多重の段付き切削溝に順次
摩擦棒を摩擦肉盛することで、損傷部が補修対象表面の
深い領域に形成された場合でも補修することができる。
の摩擦肉盛では補修できない深い亀裂が生じたときに
は、補修対象の損傷部を含む領域に多重の段付き加工を
施して補修対象の表面に多重の段付き切削溝を形成して
亀裂の生じた部位を除去し、多重の段付き切削溝に順次
摩擦棒を摩擦肉盛することで、損傷部が補修対象表面の
深い領域に形成された場合でも補修することができる。
【００１３】また、切削溝を形成するに際しては、切削
溝の底面と側面との境界部にＲ加工を施すかあるいは切
削溝の側面を傾斜面、例えば９０°以上の勾配を有する
傾斜面に加工することで、摩擦肉盛を容易にし、かつ肉
盛欠陥を低減することができる。
溝の底面と側面との境界部にＲ加工を施すかあるいは切
削溝の側面を傾斜面、例えば９０°以上の勾配を有する
傾斜面に加工することで、摩擦肉盛を容易にし、かつ肉
盛欠陥を低減することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明を適用した装置の一
実施形態を示す要部正面図である。図１において、摩擦
肉盛補修装置は、電動機１０、油圧シリンダ１２、伝達
ベルト１４、クランプ１６、摩擦棒１８、水平移動台車
２０を備えており、電動機１０、油圧シリンダ１２、ク
ランプ１６が壁面に固定されている。電動機１０の回転
軸２２は鉛直方向に沿って配置されており、この回転軸
２２の先端側にはプーリ２４が固定され、このプーリ２
４には伝達ベルト１４が装着されている。油圧シリンダ
１２は、鉛直方向に沿って往復運動するシリンダロッド
２６を備えており、シリンダロッド２６の先端側にはプ
ーリ２８が固定され、このプーリ２８には伝達ベルト１
４が装着されている。シリンダロッド２６の先端側はク
ランプ１６により往復動自在および回転自在に支持され
ている。クランプ１６には、円柱状の摩擦棒１８が往復
動自在および回転自在に支持されている。そして、電動
機１０の回転駆動に伴う回転力が伝達ベルト１４、シリ
ンダロッド２６を介して摩擦棒１８に伝達されるととも
に、油圧シリンダ１２の駆動による押圧力（加圧力）が
摩擦棒１８に伝達されるようになっている。この場合、
電動機１０の回転駆動に伴って摩擦棒１８が３００〜１
０００ｒｐｍの回転数で回転するとともに、油圧シリン
ダ１２の駆動により摩擦棒１８が水平移動台車２０と直
交する方向（鉛直方向）に沿って０．１〜１．０ｍｍ／
ｓｅｃで送給されるようになっている。
に基づいて説明する。図１は本発明を適用した装置の一
実施形態を示す要部正面図である。図１において、摩擦
肉盛補修装置は、電動機１０、油圧シリンダ１２、伝達
ベルト１４、クランプ１６、摩擦棒１８、水平移動台車
２０を備えており、電動機１０、油圧シリンダ１２、ク
ランプ１６が壁面に固定されている。電動機１０の回転
軸２２は鉛直方向に沿って配置されており、この回転軸
２２の先端側にはプーリ２４が固定され、このプーリ２
４には伝達ベルト１４が装着されている。油圧シリンダ
１２は、鉛直方向に沿って往復運動するシリンダロッド
２６を備えており、シリンダロッド２６の先端側にはプ
ーリ２８が固定され、このプーリ２８には伝達ベルト１
４が装着されている。シリンダロッド２６の先端側はク
ランプ１６により往復動自在および回転自在に支持され
ている。クランプ１６には、円柱状の摩擦棒１８が往復
動自在および回転自在に支持されている。そして、電動
機１０の回転駆動に伴う回転力が伝達ベルト１４、シリ
ンダロッド２６を介して摩擦棒１８に伝達されるととも
に、油圧シリンダ１２の駆動による押圧力（加圧力）が
摩擦棒１８に伝達されるようになっている。この場合、
電動機１０の回転駆動に伴って摩擦棒１８が３００〜１
０００ｒｐｍの回転数で回転するとともに、油圧シリン
ダ１２の駆動により摩擦棒１８が水平移動台車２０と直
交する方向（鉛直方向）に沿って０．１〜１．０ｍｍ／
ｓｅｃで送給されるようになっている。
【００１５】水平移動台車２０には複数のローラベアリ
ング３０が回転自在に配置されており、この水平移動台
車２０は駆動装置（図示省略）により水平方向に０．３
〜２．０ｍｍ／ｓｅｃで移動できるようになっている。
この水平移動台車２０上には補修対象としての母材３２
が固定されている。母材３２は、原子炉の構造物あるい
は海洋鋼構造物の構造部材として、例えば、ステンレス
鋼を用いて構成されている。そして、母材３２の表面近
傍に、時効により亀裂が生じた場合、例えば、母材３２
の表面中央部に損傷部として浅い亀裂が生じた場合、母
材３２の表面損傷部は切削加工装置（図示省略）により
切削され、母材３２の表面には凹部として切削溝３４が
形成される。この切削溝３４は、幅５ｍｍ〜２５ｍｍ、
深さ１ｍｍ〜３ｍｍで切削加工される。母材３２の表面
中央部に直線上の切削溝３４が加工された後、母材３２
は水平移動台車２０の移動に伴って摩擦棒１８の下方に
搬送される。
ング３０が回転自在に配置されており、この水平移動台
車２０は駆動装置（図示省略）により水平方向に０．３
〜２．０ｍｍ／ｓｅｃで移動できるようになっている。
この水平移動台車２０上には補修対象としての母材３２
が固定されている。母材３２は、原子炉の構造物あるい
は海洋鋼構造物の構造部材として、例えば、ステンレス
鋼を用いて構成されている。そして、母材３２の表面近
傍に、時効により亀裂が生じた場合、例えば、母材３２
の表面中央部に損傷部として浅い亀裂が生じた場合、母
材３２の表面損傷部は切削加工装置（図示省略）により
切削され、母材３２の表面には凹部として切削溝３４が
形成される。この切削溝３４は、幅５ｍｍ〜２５ｍｍ、
深さ１ｍｍ〜３ｍｍで切削加工される。母材３２の表面
中央部に直線上の切削溝３４が加工された後、母材３２
は水平移動台車２０の移動に伴って摩擦棒１８の下方に
搬送される。
【００１６】水平移動台車２０上の母材３２の切削溝３
４に摩擦肉盛を施すに際しては、摩擦棒１８の材料とし
て、母材３２と同一の材料、すなわちステンレス材を用
いるとともに、摩擦棒１８として、切削溝３４の幅より
も直径の大きいものを用いる。
４に摩擦肉盛を施すに際しては、摩擦棒１８の材料とし
て、母材３２と同一の材料、すなわちステンレス材を用
いるとともに、摩擦棒１８として、切削溝３４の幅より
も直径の大きいものを用いる。
【００１７】母材３２の先端側が摩擦棒１８の下方に位
置されたときには、電動機１０の回転駆動に伴う回転力
が伝達ベルト１４を介して摩擦棒１８に伝達されるとと
もに、油圧シリンダ１２の駆動に伴う加圧力が摩擦棒１
８に伝達される。すなわち摩擦棒１８を切削溝３４に押
し当てて摩擦するに際して、摩擦棒１８に回転力を与え
るとともに加圧力を与え、摩擦棒１８と切削溝３４とを
摩擦した状態で母材３２を水平方向に移動させる。これ
により、図２に示すように、水平移動台車２０の移動に
伴って、切削溝３４には、摩擦棒１８の一部がほぼ円板
形状の摩擦肉盛部３６として順次クラッディング（ｃｌ
ａｄｄｉｎｇ）されていく。この場合、油圧シリンダ１
２には、摩擦棒１８から数１００ｋｇの反力が付加され
るので、油圧シリンダ１２としては剛性の高い保持力が
要求される。また水平移動台車２０は母材３２の水平移
動時に、摩擦棒１８からの押し付け反力として数１００
ｋｇの力が付加された状態で移動するので、ローラベア
リング３０などを高い荷重に耐えられるもので構成する
必要がある。なお、摩擦肉盛部３６の表面は他の工程で
研磨される。
置されたときには、電動機１０の回転駆動に伴う回転力
が伝達ベルト１４を介して摩擦棒１８に伝達されるとと
もに、油圧シリンダ１２の駆動に伴う加圧力が摩擦棒１
８に伝達される。すなわち摩擦棒１８を切削溝３４に押
し当てて摩擦するに際して、摩擦棒１８に回転力を与え
るとともに加圧力を与え、摩擦棒１８と切削溝３４とを
摩擦した状態で母材３２を水平方向に移動させる。これ
により、図２に示すように、水平移動台車２０の移動に
伴って、切削溝３４には、摩擦棒１８の一部がほぼ円板
形状の摩擦肉盛部３６として順次クラッディング（ｃｌ
ａｄｄｉｎｇ）されていく。この場合、油圧シリンダ１
２には、摩擦棒１８から数１００ｋｇの反力が付加され
るので、油圧シリンダ１２としては剛性の高い保持力が
要求される。また水平移動台車２０は母材３２の水平移
動時に、摩擦棒１８からの押し付け反力として数１００
ｋｇの力が付加された状態で移動するので、ローラベア
リング３０などを高い荷重に耐えられるもので構成する
必要がある。なお、摩擦肉盛部３６の表面は他の工程で
研磨される。
【００１８】また、前記実施形態において、切削溝３４
に摩擦肉盛を施すに際しては、摩擦棒１８の送給速度の
みを一定速度に制御する方法と、摩擦棒１８の母材３２
への圧接力（加圧力）のみを一定に制御する方法のいず
れかを用いることができる。摩擦棒１８の母材３２への
圧接力のみを一定に制御する場合、圧接力を１００〜１
０００ｋｇに設定すると、摩擦棒１８の送給速度のみを
一定速度に制御する方法と同等の圧接力となる。
に摩擦肉盛を施すに際しては、摩擦棒１８の送給速度の
みを一定速度に制御する方法と、摩擦棒１８の母材３２
への圧接力（加圧力）のみを一定に制御する方法のいず
れかを用いることができる。摩擦棒１８の母材３２への
圧接力のみを一定に制御する場合、圧接力を１００〜１
０００ｋｇに設定すると、摩擦棒１８の送給速度のみを
一定速度に制御する方法と同等の圧接力となる。
【００１９】本実施形態によれば、母材３２の表面損傷
部を切削して母材３２の表面に切削溝３４を形成し、切
削溝３４に摩擦棒１８を押し当てて摩擦し、切削溝３４
に摩擦棒１８の一部を摩擦肉盛部３６として順次摩擦肉
盛するようにしたため、母材３２の温度を融点以下に保
った入熱により母材３２の表面損傷部を補修することが
できる。
部を切削して母材３２の表面に切削溝３４を形成し、切
削溝３４に摩擦棒１８を押し当てて摩擦し、切削溝３４
に摩擦棒１８の一部を摩擦肉盛部３６として順次摩擦肉
盛するようにしたため、母材３２の温度を融点以下に保
った入熱により母材３２の表面損傷部を補修することが
できる。
【００２０】この場合、摩擦肉盛部３６は、母材３２の
切削溝３４に摩擦棒１８の摩擦圧接力により圧接される
ため、母材３２および摩擦棒１８の融点より１００℃〜
２００℃程度低い温度で肉盛される。これは、材料（母
材３２）の融点よりも少し低い温度領域で発生する塑性
流動状態を使用して摩擦肉盛されるためである。
切削溝３４に摩擦棒１８の摩擦圧接力により圧接される
ため、母材３２および摩擦棒１８の融点より１００℃〜
２００℃程度低い温度で肉盛される。これは、材料（母
材３２）の融点よりも少し低い温度領域で発生する塑性
流動状態を使用して摩擦肉盛されるためである。
【００２１】したがって、本実施形態による摩擦肉盛補
修方法は、摩擦肉盛部３６の温度が材料の融点より１０
０℃〜２００℃程度低くできるので、時効材のような補
修溶接時の熱荷重を低減する必要のある構造材料の補修
に適することになる。
修方法は、摩擦肉盛部３６の温度が材料の融点より１０
０℃〜２００℃程度低くできるので、時効材のような補
修溶接時の熱荷重を低減する必要のある構造材料の補修
に適することになる。
【００２２】次に、本発明の第２実施形態を図３にした
がって説明する。
がって説明する。
【００２３】本実施形態は、母材３２の表面に、一層の
摩擦肉盛によっては補修できない損傷部として深い亀裂
が生じたときに、母材３２の表面のうち損傷部を含む領
域に多重の段付き加工として多段の切削溝、例えば、第
１の切削溝３８、第２の切削溝４０、４２を形成し、各
切削溝３８、４０、４２に前記実施形態と同様に摩擦棒
１８を順次押し当てて摩擦し、各切削溝３８、４０、４
２に摩擦にしたがって摩擦棒１８の一部を順次摩擦肉盛
するようにしたものである。この場合、第１切削溝３８
の幅を摩擦棒１８の直径よりも小さく形成するととも
に、第２切削溝４０、４２の幅を摩擦棒１８の直径の半
分以下に形成する。
摩擦肉盛によっては補修できない損傷部として深い亀裂
が生じたときに、母材３２の表面のうち損傷部を含む領
域に多重の段付き加工として多段の切削溝、例えば、第
１の切削溝３８、第２の切削溝４０、４２を形成し、各
切削溝３８、４０、４２に前記実施形態と同様に摩擦棒
１８を順次押し当てて摩擦し、各切削溝３８、４０、４
２に摩擦にしたがって摩擦棒１８の一部を順次摩擦肉盛
するようにしたものである。この場合、第１切削溝３８
の幅を摩擦棒１８の直径よりも小さく形成するととも
に、第２切削溝４０、４２の幅を摩擦棒１８の直径の半
分以下に形成する。
【００２４】各切削溝３８、４０、４２に摩擦肉盛を施
すに際しては、まず、第１切削溝３８に摩擦棒１８を押
し当てて１パスによる摩擦肉盛部３６を順次形成する。
この後、第２切削溝４０または４２に、２パスあるいは
３パスによる摩擦肉盛を実施する。この場合、第２切削
溝４０、４２の幅は摩擦棒１８の直径の半分以下に設定
されているため、２パスまたは３パスの摩擦肉盛による
摩擦肉盛部３６の端部が、第２切削溝４０、４２の壁に
十分な圧接力で保持されるので、肉盛欠陥を低減するこ
とができる。そして各切削溝に対する摩擦肉盛が完了し
た後は、摩擦肉盛部３６の表面が研磨加工される。な
お、切削溝３８〜４２を形成するだけでは損傷部を削除
できないときには、第３、第４切削溝を形成して損傷部
を削除し、各切削溝に多段の摩擦肉盛を施すことで、深
い亀裂による損傷部を補修することができる。
すに際しては、まず、第１切削溝３８に摩擦棒１８を押
し当てて１パスによる摩擦肉盛部３６を順次形成する。
この後、第２切削溝４０または４２に、２パスあるいは
３パスによる摩擦肉盛を実施する。この場合、第２切削
溝４０、４２の幅は摩擦棒１８の直径の半分以下に設定
されているため、２パスまたは３パスの摩擦肉盛による
摩擦肉盛部３６の端部が、第２切削溝４０、４２の壁に
十分な圧接力で保持されるので、肉盛欠陥を低減するこ
とができる。そして各切削溝に対する摩擦肉盛が完了し
た後は、摩擦肉盛部３６の表面が研磨加工される。な
お、切削溝３８〜４２を形成するだけでは損傷部を削除
できないときには、第３、第４切削溝を形成して損傷部
を削除し、各切削溝に多段の摩擦肉盛を施すことで、深
い亀裂による損傷部を補修することができる。
【００２５】本実施形態によれば、一層の摩擦肉盛によ
っては補修できない損傷部が母材３２に形成された場合
でも、母材３２に多重の段付き加工を施すとともに各切
削溝３８、４０、４２に多層摩擦肉盛を施すことで、一
層の摩擦肉盛では補修できない損傷部でも補修すること
ができる。
っては補修できない損傷部が母材３２に形成された場合
でも、母材３２に多重の段付き加工を施すとともに各切
削溝３８、４０、４２に多層摩擦肉盛を施すことで、一
層の摩擦肉盛では補修できない損傷部でも補修すること
ができる。
【００２６】次に、本発明の第３実施形態を図４にした
がって説明する。
がって説明する。
【００２７】本実施形態は、母材３２の表面近傍に、一
層の摩擦肉盛により補修できない損傷部として深い亀裂
が生じたときに、母材３２の損傷部を含む領域に多段の
段付き加工を施して母材３２の表面に多段に段付き切削
溝として第１切削溝４４、第２切削溝４６、４８を形成
し、第１切削溝４４の側面を９０°以上の勾配を有する
傾斜面５０として形成し、第２切削溝４６、４８の底面
と側面との境界部にＲ加工を施し、各切削溝４４、４
６、４８に摩擦棒４８を順次押し当てて摩擦し、各切削
溝４４〜４８に摩擦にしたがって摩擦棒１８の一部を順
次摩擦肉盛するようにしたものである。
層の摩擦肉盛により補修できない損傷部として深い亀裂
が生じたときに、母材３２の損傷部を含む領域に多段の
段付き加工を施して母材３２の表面に多段に段付き切削
溝として第１切削溝４４、第２切削溝４６、４８を形成
し、第１切削溝４４の側面を９０°以上の勾配を有する
傾斜面５０として形成し、第２切削溝４６、４８の底面
と側面との境界部にＲ加工を施し、各切削溝４４、４
６、４８に摩擦棒４８を順次押し当てて摩擦し、各切削
溝４４〜４８に摩擦にしたがって摩擦棒１８の一部を順
次摩擦肉盛するようにしたものである。
【００２８】第１切削溝４４に摩擦棒１８の摩擦による
第１摩擦肉盛部５２を形成した後、第２切削溝４６、４
８に摩擦肉盛を施すに際しては、摩擦棒１８の中心を第
２切削溝４６のエッジ近傍に設定し、第２切削溝４６上
に第２摩擦肉盛部５４を順次摩擦肉盛する。この場合、
第１摩擦肉盛部５２の表面は、機械加工により滑らかに
加工しても良く、また加工しなくても良い。前者の場合
には、より清浄な肉盛界面が得られる。そして第２摩擦
肉盛部５４の摩擦肉盛が完了した後は、摩擦棒１８の中
心を第２切削溝４８のエッジ近傍に設定し、第２切削溝
４８と第１摩擦肉盛部５２上に第３摩擦肉盛を実施す
る。これら多段（３段階）の摩擦肉盛が完了した後は、
必要に応じて、第２および第３摩擦肉盛部表面に母材３
２表面と同等の仕上げ加工を施す。
第１摩擦肉盛部５２を形成した後、第２切削溝４６、４
８に摩擦肉盛を施すに際しては、摩擦棒１８の中心を第
２切削溝４６のエッジ近傍に設定し、第２切削溝４６上
に第２摩擦肉盛部５４を順次摩擦肉盛する。この場合、
第１摩擦肉盛部５２の表面は、機械加工により滑らかに
加工しても良く、また加工しなくても良い。前者の場合
には、より清浄な肉盛界面が得られる。そして第２摩擦
肉盛部５４の摩擦肉盛が完了した後は、摩擦棒１８の中
心を第２切削溝４８のエッジ近傍に設定し、第２切削溝
４８と第１摩擦肉盛部５２上に第３摩擦肉盛を実施す
る。これら多段（３段階）の摩擦肉盛が完了した後は、
必要に応じて、第２および第３摩擦肉盛部表面に母材３
２表面と同等の仕上げ加工を施す。
【００２９】本実施形態によれば、一層の摩擦肉盛によ
って補修できない損傷部に対しても補修を行なうことが
できるとともに、切削溝４４、４６、４８のコーナ部に
Ｒ加工または９０°以上の勾配を有する傾斜面５０が形
成されているため、切削溝のコーナ部に肉盛欠陥が発生
するのを防止することができる。
って補修できない損傷部に対しても補修を行なうことが
できるとともに、切削溝４４、４６、４８のコーナ部に
Ｒ加工または９０°以上の勾配を有する傾斜面５０が形
成されているため、切削溝のコーナ部に肉盛欠陥が発生
するのを防止することができる。
【００３０】本実施形態において、切削溝４４の底面と
側面との境界部にＲ加工を施したりあるいは切削溝４
６、４８の側面を９０°以上の勾配を有する傾斜面に加
工することもできる。
側面との境界部にＲ加工を施したりあるいは切削溝４
６、４８の側面を９０°以上の勾配を有する傾斜面に加
工することもできる。
【００３１】前記各実施形態においては、母材３２を融
点以下の温度に保って母材３２に摩擦肉盛を施している
ため、母材３２に摩擦肉盛を実施するに際しては、母材
３２を気中あるいは水中で実施することができる。そし
て母材３２を水中に配置して母材３２に切削加工および
摩擦肉盛を実施する場合、容器などを用いて海水を排除
することなく母材３２に摩擦肉盛を実施することができ
る。
点以下の温度に保って母材３２に摩擦肉盛を施している
ため、母材３２に摩擦肉盛を実施するに際しては、母材
３２を気中あるいは水中で実施することができる。そし
て母材３２を水中に配置して母材３２に切削加工および
摩擦肉盛を実施する場合、容器などを用いて海水を排除
することなく母材３２に摩擦肉盛を実施することができ
る。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
補修対象の表面損傷部を切削して除去し、この部位に凹
部または切削溝を形成し、凹部または切削溝に摩擦棒を
押し当てて摩擦し、この摩擦にしたがって凹部または切
削溝に摩擦棒を摩擦肉盛するようにしたため、補修対象
の温度を融点以下の温度に保つ入熱により補修対象の表
面損傷部を補修することができる。
補修対象の表面損傷部を切削して除去し、この部位に凹
部または切削溝を形成し、凹部または切削溝に摩擦棒を
押し当てて摩擦し、この摩擦にしたがって凹部または切
削溝に摩擦棒を摩擦肉盛するようにしたため、補修対象
の温度を融点以下の温度に保つ入熱により補修対象の表
面損傷部を補修することができる。
【図１】本発明を適用した装置の一実施形態を示す要部
正面図である。
正面図である。
【図２】摩擦棒と母材との関係を説明するための図であ
る。
る。
【図３】本発明の第２実施形態を適用した母材の斜視図
である。
である。
【図４】本発明の第３実施形態を適用した母材の斜視図
である。
である。
１０ 電動機 １２ 油圧シリンダ １４ 伝達ベルト １６ クランプ １８ 摩擦棒 １８ 水平移動台車 ２２ 回転軸 ２４ プーリ ２６ シリンダロッド ２８ プーリ ３０ ローラベアリング ３２ 母材 ３４ 切削溝 ３６ 摩擦肉盛部 ３８ 第１切削溝 ４０、４２ 第２切削溝 ４４ 第１切削溝 ４６、４８ 第２切削溝 ５０ 傾斜面 ５２ 第１摩擦肉盛部 ５４ 第２摩擦肉盛部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 隆彦 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所原子力事業部内 Ｆターム(参考） 4E067 BG00 DA13 DA17 EA00
Claims (5)
- 【請求項１】 補修対象の表面損傷部を切削して前記補
修対象の表面に凹部を形成し、前記補修対象表面の凹部
に摩擦棒を押し当てて摩擦し、この摩擦に従って前記補
修対象表面の凹部に前記摩擦棒を摩擦肉盛する摩擦肉盛
補修方法。 - 【請求項２】 補修対象の表面のうち損傷部を含む領域
を切削して前記補修対象の表面に切削溝を形成し、前記
補修対象表面の切削溝に摩擦棒を押し当てて摩擦し、こ
の摩擦に従って前記補修対象表面の切削溝に前記摩擦棒
を摩擦肉盛する摩擦肉盛補修方法。 - 【請求項３】 補修対象の表面のうち損傷部を含む領域
に多重の段付き加工を施して前記補修対象の表面に多重
の段付き切削溝を形成し、前記補修対象表面に形成され
た多重の段付き切削溝に摩擦棒を順次押し当てて摩擦
し、前記補修対象表面に形成された多重の段付き切削溝
に前記摩擦に従って前記摩擦棒を摩擦肉盛する摩擦肉盛
補修方法。 - 【請求項４】 前記切削溝の底面と側面との境界部にＲ
加工を施すかあるいは前記切削溝の側面を傾斜面に加工
することを特徴とする請求項２または３のいずれか1項
に記載の摩擦肉盛補修方法。 - 【請求項５】 前記切削溝の幅を前記摩擦棒の直径より
も小さく形成することを特徴とする請求項２、３または
４のいずれか1項に記載の摩擦肉盛補修方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32376099A JP2001138070A (ja) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | 摩擦肉盛補修方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32376099A JP2001138070A (ja) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | 摩擦肉盛補修方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001138070A true JP2001138070A (ja) | 2001-05-22 |
Family
ID=18158327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32376099A Pending JP2001138070A (ja) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | 摩擦肉盛補修方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001138070A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005014030A (ja) * | 2003-06-25 | 2005-01-20 | Nitto Seiki Kk | 摩擦肉盛り方法 |
| JP2006142367A (ja) * | 2004-11-24 | 2006-06-08 | Nippon Steel Corp | 溶接継手の疲労性能向上構造及び疲労性能向上方法 |
| EP1688206A1 (en) * | 2005-02-01 | 2006-08-09 | Hitachi, Ltd. | Friction stir welding method with prior welding of a buildup bead by using a buildup member |
| JP2007229721A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-13 | Toshiba Corp | 金属表面改質方法 |
| JPWO2005092557A1 (ja) * | 2004-03-25 | 2008-02-07 | 学校法人日本大学 | 摩擦肉盛ロッド、摩擦肉盛方法、金属積層板及び金属積層板の製造方法 |
| JP2009028756A (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | Toshiba Corp | 表面肉盛方法 |
| JP2009241124A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Fujico Co Ltd | 金属管の摩擦肉盛装置及びその摩擦肉盛方法並びに複合金属管 |
| JP2010132941A (ja) * | 2008-12-02 | 2010-06-17 | Toshiba Corp | 構造物の表面肉盛方法、構造体及びエネルギー機器 |
| CN114682902A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-07-01 | 中南大学 | 一种摩擦修复方法 |
-
1999
- 1999-11-15 JP JP32376099A patent/JP2001138070A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4580220B2 (ja) * | 2004-11-24 | 2010-11-10 | 新日本製鐵株式会社 | 継手溶接部の疲労性能向上構造及び疲労性能向上方法 |
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| CN114682902A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-07-01 | 中南大学 | 一种摩擦修复方法 |
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