JP2003164982A

JP2003164982A - 肉盛溶接方法

Info

Publication number: JP2003164982A
Application number: JP2001360421A
Authority: JP
Inventors: Yukio Doge; 幸雄道下; Yasuyuki Fujitani; 泰之藤谷; Kazuhiko Kamo; 鴨　　和彦; Shuho Tsubota; 秀峰坪田; Kazuo Asada; 和雄浅田; Atsushi Ono; 淳大野; Shigeru Matsumoto; 繁松元
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2003-06-10

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】任意の厚さで肉盛溶接ができ、平滑な肉盛表
面が得られ、溶接および機械加工の工数を低減し高能率
な肉盛溶接方法を提供する。【解決手段】肉盛溶接方法を、肉盛溶接を行なう母材
の肉盛面１ａから肉盛厚さの位置に表面形成材２の外側
表面２ａを位置させ、肉盛面１ａと表面形成材２の内側
表面２ｂとの間に溶加材４を充填するように溶接を行な
うように構成し、表面形成材２の外側表面２ａの位置を
肉盛厚さに合わせて位置させて設置することで、肉盛厚
さを任意に設定でき、従来のように機械加工仕上げのた
めに余計に肉盛溶接を行う必要がなく、溶接および機械
加工の工数が著しく低減し、高能率な肉盛溶接を行なう
ことができる。また、母材と異なる材質の肉盛溶接が可
能で、肉盛面に対し１層目と２層目で材質を変えた肉盛
溶接も、溶加材の途中変更等の煩雑な作業なしに行なう
事ができ、肉盛溶接の高能率化が達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、肉盛溶接方法に関
し、特に任意の厚さに平滑な肉盛表面が得られる改良さ
れた肉盛溶接方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力燃料のキャスク等では、強度上炭
素鋼または低合金鋼で作られた本体に、防錆上、ステン
レス鋼を肉盛溶接する場合がある。しかし、従来の肉盛
溶接においては溶接後の機械加工による表面仕上げのた
めに、必要厚さ以上余分に肉盛溶接をしており、例え
ば、キャスクのシート面ではステンレス鋼の肉盛必要厚
さ５ｍｍに対し肉盛溶接厚さ１０ｍｍ、肉盛必要厚さ８
ｍｍに対し肉盛溶接厚さ１３ｍｍ等となる。このため、
肉盛溶接および機械加工の工数が増大するという問題が
あった。

【０００３】また、炭素鋼または低合金鋼にステンレス
鋼を肉盛する場合、炭素鋼または低合金鋼表面に対し１
層目は成分の希釈が起こるため、例えばより高いレベル
のＳＵＳ３０９で肉盛を行い、２層目以降はＳＵＳ３０
８で肉盛を行なうことが行なわれるが、この場合、肉盛
溶接中に溶接材料を変更する必要が生じ、手間がかかり
肉盛溶接の能率を低下させる問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
の肉盛溶接の問題を解消し、任意の厚さで肉盛溶接がで
き、平滑な肉盛表面が得られ、溶接および機械加工の工
数を低減し高能率な肉盛溶接方法を提供することを課題
とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】（１）本発明は、上記の
課題を解決するためになされたものであって、その第１
の手段として、肉盛溶接を行なう母材の肉盛面から肉盛
厚さの位置に表面形成材の外側表面を位置させ、前記肉
盛面と前記表面形成材の内側表面との間に溶加材を充填
するように溶接を行なうことを特徴とする肉盛溶接方法
を提供する。

【０００６】上記の第１の手段によれば、表面形成材の
外側表面の位置を肉盛厚さに合わせて位置させて設置す
ることで、肉盛厚さを任意に設定でき、従来のように機
械加工仕上げのために余計に肉盛溶接を行なっておいて
機械加工をする必要がない。また、母材と異なる材質の
肉盛溶接を行なうことが可能な上、肉盛面に対し１層目
と２層目で材質を変えた肉盛溶接も、溶加材と表面形成
材材質をそれに合わせて選定することで、溶加材の途中
変更等の煩雑な作業なしに行なうことができる。

【０００７】（２）第２の手段としては、第１の手段の
肉盛溶接方法において、前記表面形成材の外側表面に冷
却部材または加熱部材を当接させた状態で前記溶加材を
充填する溶接を行なうことを特徴とする肉盛溶接方法を
提供する。

【０００８】第２の手段によれば、第１の手段の作用に
加え、冷却部材または加熱部材が、溶加材の溶融に対し
溶接部の温度を適正化し、肉盛溶接の状態を最適に維持
できる。

【０００９】（３）また、第３の手段として、第１の手
段または第２の手段の肉盛溶接方法において、前記表面
形成材が板状部材であることを特徴とする肉盛溶接方
法。

【００１０】第３の手段によれば、第１の手段または第
２の手段の作用に加え、表面形成材が板状部材で、その
外側表面の位置が定まり平滑なので、さらに表面の機械
仕上げを要さず、肉盛幅が大きい場合も、表面形成材の
板幅方向の継ぎ足しで容易に対処できる。

【００１１】（４）第４の手段として、第３の手段の肉
盛溶接方法において、前記溶加材が複数の溶加材添加ノ
ズルから供給される溶接ワイヤであることを特徴とする
肉盛溶接方法を提供する。

【００１２】第４の手段によれば、第３の手段の作用に
加え、溶接ワイヤが複数供給されることで、溶加材の供
給量が増大し、また、溶接ワイヤ間に溶接電流とは別に
電流を通電して加熱するワイヤ加熱を行なえる。

【００１３】（５）第５の手段として、第３の手段の肉
盛溶接方法において、前記溶加材を充填する溶接におい
て、溶接トーチを前記肉盛面と前記表面形成材の内側表
面との間でウィービングを行うことを特徴とする肉盛溶
接方法を提供する。

【００１４】第５の手段によれば、第３の手段の作用に
加え、肉盛溶接の溶接部厚さが比較的厚い場合でもウィ
ービングによりその両端を良く溶融させることができ、
母材および表面形成材との溶接部の結合が良くなる。

【００１５】（６）第６の手段として、第３の手段の肉
盛溶接方法において、前記溶加材を充填する溶接を、前
記肉盛面と前記表面形成材の内側表面との間隔以下に細
く絞られた溶接用のレーザビームを同肉盛面と同表面形
成材の内側表面との間に照射することによって行うこと
を特徴とする肉盛溶接方法を提供する。

【００１６】第６の手段によれば、第３の手段の作用に
加え、肉盛溶接の溶接部厚さが薄い場合、肉盛面と表面
形成材の内側表面との間が狭隘であっても溶接部を形成
できる。

【００１７】（７）第７の手段として、第３の手段の肉
盛溶接方法において、前記溶加材が前記肉盛面と前記表
面形成材の内側表面との間に置かれた置き溶加材である
ことを特徴とする肉盛溶接方法を提供する。

【００１８】第７の手段によれば、第３の手段の作用に
加え、溶加材の添加、溶融を安定的に行なえる。

【００１９】（８）第８の手段として、第３の手段の肉
盛溶接方法において、前記表面形成材の外側に温度検出
手段を設けて溶接部の温度を検知しつつ前記溶加材を充
填する溶接を行なうことを特徴とする肉盛溶接方法を提
供する。

【００２０】第８の手段によれば、第３の手段の作用に
加え、溶接中の温度計測をする事により溶接部の溶接状
態の監視、および溶け込み量制御等が可能となる。

【００２１】（９）第９の手段として、第１の手段の肉
盛溶接方法において、前記表面形成材を帯板状部材と
し、溶接トーチの移動に伴って移動し従動回転支持され
たドラム状の冷却部材または加熱部材により前記表面形
成材を母材の肉盛面に向けて押し付けつつ、前記溶加材
を充填する溶接を行なうことを特徴とする肉盛溶接方法
を提供する。

【００２２】第９の手段によれば、第１の手段の作用に
加え、常に冷却部材または加熱部材により適切な温度に
よる溶接が行なわれるとともに、長いスパンにわたって
１本の帯板状の表面形成材で肉盛溶接ができる。

【００２３】（１０）第１０の手段として、第１の手段
ないし第９の手段のいずれかの肉盛溶接方法において、
前記母材が炭素鋼または低合金鋼、前記溶加材がＳＵＳ
３０９系ステンレス鋼、前記表面形成材がＳＵＳ３０４
ステンレス鋼板であることを特徴とする肉盛溶接方法を
提供する。

【００２４】第１０の手段によれば、第１の手段ないし
第９の手段の作用を、炭素鋼または低合金鋼の母材上に
ステンレス鋼を肉盛溶接する場合に奏することができ、
１層目となる溶接部は成分の希釈を考慮しＳＵＳ３０９
を用い、２層目となる表面形成材は板材として市販され
ている低コストのＳＵＳ３０４板を用いることにより、
希釈制御を加えた２材質構造の溶接部を形成できる。

【００２５】（１１）第１１の手段として、第１の手段
ないし第９の手段のいずれかの肉盛溶接方法において、
前記母材が炭素鋼または低合金鋼、前記表面形成材が耐
食耐熱超合金板ＮＣＦ６９０またはＮＣＦ６２５である
ことを特徴とする肉盛溶接方法を提供する。

【００２６】第１１の手段によれば、第１の手段ないし
第９の手段の作用を、炭素鋼または低合金鋼の母材上に
耐食耐熱超合金を肉盛溶接する場合に奏することがで
き、特に肉盛表面に強固な耐食性をもたせたい場合に有
効であり、２層目となる表面形成材の耐食性を高めた表
面を形成できる。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１に基づき、本発明の実施の第
１形態に係る肉盛溶接方法を説明する。図１は本実施の
形態の溶接箇所周辺を一部断面で示す肉盛溶接方法の説
明図である。

【００２８】図１において、１は肉盛溶接を行なう母材
であり、図示の肉盛面１ａに対して肉盛厚さｔｃの肉盛
溶接を行なう。２は肉盛面１ａに対して平行に設置され
た板状の表面形成材であり、肉盛面１ａから肉盛厚さｔ
ｃの位置にその外側表面２ａが位置している。表面形成
材２は要所に仮止め溶接されるか適宜の溶接治具によっ
て位置を規定される。

【００２９】３は肉盛面１ａと表面形成材２の内側表面
２ｂとの間に溶加材４を充填するように形成された溶接
部である。表面形成材２の板厚をｔｐとすると、肉盛厚
さｔｃから板厚ｔｐを引いた厚さｔｗ＝ｔｃ−ｔｐが溶
接部厚さとなる。なお、各厚さは例えば、ｔｃ＝８ｍｍ
の場合、ｔｐ＝３ｍｍ、ｔｗ＝５ｍｍ程度である。

【００３０】５は溶接トーチ、６は溶加材４のワイヤを
供給する溶加材添加ノズルであり、溶加材添加ノズル６
から供給されるワイヤ状の溶加材４が溶接トーチ５によ
り溶融して溶接部３に充填される。

【００３１】７は、溶接に際し表面形成材２の外側表面
２ａに接して置かれ外側表面２ａおよび溶接部３を冷却
する冷却部材であり、たとえば水冷銅板等である。外側
表面２ａおよび溶接部３を加熱する必要がある場合は、
冷却部材７に代えてヒータ内蔵銅板等の加熱部材８を置
き、加熱する。

【００３２】以上のように設定された態様の溶接箇所に
おいて、本実施の形態の肉盛溶接方法は、縦向きに配さ
れた肉盛面１ａと表面形成材２の内側表面２ｂとの間に
下方から順次図中３−１、３−２、３−３、……と示す
ように第１パス、第２パス、第３パス溶接部、……が形
成され、所定の肉盛幅ｗｃで肉盛りされる。

【００３３】そのとき、冷却部材７または加熱部材８
は、溶加材４の溶融に対し溶接部３の温度を適正化し、
肉盛溶接の状態を最適に維持し効率と品質が向上する。

【００３４】表面形成材２の板幅（溶接時は、図１中上
下方向）ｗｐは、溶接トーチ５のリーチの限界や溶接作
業性から制約されるため概して肉盛幅ｗｃに比べ小さく
なるが、肉盛幅ｗｃが表面形成材２の板幅ｗｐより大き
いときは、表面形成材２を板幅ｗｐ方向（図１中上方
向）に継ぎ足して行くことで対処できる。

【００３５】本実施の形態においては、以上のように肉
盛溶接を行なう結果、表面形成材２の外側表面２ａの位
置を肉盛厚さｔｃに合わせて設置位置することで、肉盛
厚さｔｃを任意に設定できるとともに、表面形成材２は
通常は板材であり、その外側表面２ａは位置が定まり平
滑なので、さらに表面の機械仕上げを要さない。また、
肉盛幅ｗｃが大きい場合も、表面形成材２の板幅ｗｐ方
向（図中上下方向）の継ぎ足しに伴う継ぎ足し線のなめ
つけ溶接とその仕上げ加工が加わるのみである。

【００３６】したがって、従来のように、機械加工仕上
げのために余計に肉盛溶接を行なっておいて機械加工を
する必要がなく、溶接および機械加工の工数が著しく低
減し、高能率で低コストな肉盛溶接を行なうことができ
る。

【００３７】また、上記のキャクスの例のように、母材
１と異なる材質の肉盛溶接を行なうことが可能な上、肉
盛面１ａに対し１層目と２層目で材質を変えた肉盛溶接
も、溶加材４と表面形成材２の材質をそれに合わせて選
定することで、溶加材４の途中変更等の煩雑な作業なし
に行なう事ができ、肉盛溶接の高能率化できる。

【００３８】例えば、炭素鋼または低合金鋼の母材１上
にステンレス鋼を肉盛溶接する場合、１層目となる溶接
部３は成分の希釈を考慮し例えばＳＵＳ３０９を用い、
２層目となる表面形成材２は板材として市販されている
低コストのＳＵＳ３０４板を用いることにより、希釈制
御を加えた２材質構造の溶接部を低コストで形成でき
る。

【００３９】逆に、肉盛表面に強固な耐食性をもたせ、
全体の強度を維持しコストを低減したい場合は、２層目
となる表面形成材２のみ耐食性の高い高コストの材料、
例えば、耐食耐熱超合金板ＮＣＦ６９０またはＮＣＦ６
２５とすることもできる。

【００４０】本実施の形態において、溶接法自体は、レ
ーザ溶接、ＴＩＧ溶接、プラズマ溶接、ＭＩＧ溶接、Ｍ
ＡＧ溶接、サブマージアーク溶接、エレクトロスラグ溶
接、エレクトロガスアーク溶接、電子ビーム溶接、被覆
アーク溶接等、広く多種の溶接法が適用できる。

【００４１】特に、レーザ溶接、ＴＩＧ溶接、プラズマ
溶接、電子ビーム溶接においては、溶接ワイヤ（溶加材
４のワイヤ）と母材１の間、または複数の溶接ワイヤ間
に溶接電流とは別の過熱用電流を通電して加熱するワイ
ヤ加熱を行なうと、高能率化上有効である。

【００４２】また、溶加材添加ノズル６は１本でなく、
更に１本または複数本追加設置して、溶接ワイヤを複数
本同時に供給すれば、溶加材４の供給量が増大し高能率
化上有効である。

【００４３】図２に基づき、本発明の実施の第２形態に
係る肉盛溶接方法を説明する。図２は本実施の形態の溶
接箇所周辺を一部断面で示す肉盛溶接方法の説明図であ
る。

【００４４】図２において、前述の実施の第１形態の図
１と同じ部分には、同じ符号を付して説明を省略し、異
なる部分を主に以下説明する。このことは、後述の他の
実施の形態において同様である。

【００４５】図２に示すように、本実施の形態において
は、溶接トーチ５のウィービング（図中Ｗ）を行い溶接
部３を形成している。

【００４６】このため、溶接部３の溶接部厚さｔｗ（図
中左右幅方向）が比較的厚い場合でもウィービングＷ
（揺動）によりその両端を良く溶融させることができ、
母材１および表面形成材２との溶接部３の結合が良くな
り、良好な肉盛溶接を行なうことができる。

【００４７】本実施の形態は、レーザ溶接、電子ビーム
溶接の場合、そのビームを溶加材添加ノズル６とともに
ウィービングして実施でき、その他のアークまたはプラ
ズマを溶接熱源とする場合も熱源をウィービングして実
施できる。

【００４８】図３に基づき、本発明の実施の第３形態に
係る肉盛溶接方法を説明する。図３は本実施の形態の溶
接箇所周辺を一部断面で示す肉盛溶接方法の説明図であ
る。

【００４９】図３に示すように、本実施の形態において
は、溶接用のレーザビーム９を、肉盛面１ａと表面形成
材２の内側表面２ｂとの間隔以下に光学系９ａ等で細く
絞って、肉盛面１ａと表面形成材２の内側表面２ｂとの
間に照射し溶接部３を形成している。

【００５０】このため、溶接部３の溶接部厚さｔｗ（図
中左右幅方向）が薄い場合、肉盛面１ａと表面形成材２
の内側表面２ｂとの間が狭隘であっても溶接部３を形成
でき、良好な肉盛溶接を行なうことができる。

【００５１】本実施の形態は、レーザ溶接の場合、好ま
しく実施できる。

【００５２】図４に基づき、本発明の実施の第４形態に
係る肉盛溶接方法を説明する。図４は本実施の形態の溶
接箇所周辺を一部断面で示す肉盛溶接方法の説明図であ
る。

【００５３】図４に示すように、本実施の形態において
は、肉盛面１ａと表面形成材２の内側表面２ｂとの間
に、添加するワイヤ状の溶加材４に相当する置き溶加材
１０を予め設置して溶接を行い溶接部３を形成する。

【００５４】このため、溶加材の添加、溶融を安定的に
行なえ、良好な肉盛溶接を行なうことができる。

【００５５】本実施の形態は、溶加材の添加を行なう溶
接法全般に有効に実施できる。

【００５６】図５に基づき、本発明の実施の第５形態に
係る肉盛溶接方法を説明する。図５は本実施の形態の溶
接箇所周辺を一部断面で示す肉盛溶接方法の説明図であ
る。

【００５７】図５に示すように、本実施の形態において
は溶接部３の温度を検出するために、表面形成材２の外
側に温度検出手段を設けたものである。温度検出手段は
具体的には、例えば、表面形成材２の外側表面２ａに設
置した熱電対１１であり、溶接中の温度計測をする事に
より溶接部３の温度を検知し（又は検知温度から演算に
より検出し）、溶接部３の溶接状態の監視、および溶け
込み量（希釈）制御等を可能としている。

【００５８】このため、溶接部３の形成を最適化でき、
良好な肉盛溶接を行なうことができる。

【００５９】なお、溶接部の温度の検出は、溶接部３の
温度を演算できるものであれば，表面形成材２の外側表
面２ａ上に設けた熱電対１１に限らず、外側表面２ａに
当接させる冷却部材７または加熱部材８の当接面に設け
た熱電対により行なってもよく、また冷却部材７の冷却
媒体温度の温度検出器によってもよい。

【００６０】本実施の形態は、種々の溶接法全般に有効
に実施できる。

【００６１】図６に基づき、本発明の実施の第６形態に
係る肉盛溶接方法を説明する。図６は本実施の形態の溶
接箇所周辺を一部断面で示す肉盛溶接方法の説明図であ
る。

【００６２】図６に示すように、本実施の形態において
は、溶接トーチ５の移動に伴って移動し従動回転支持さ
れたドラム状の冷却部材１７または加熱部材１８を用い
て溶接を行なうものである。

【００６３】冷却部材１７または加熱部材１８は溶接ト
ーチ５の移動Ｍに伴って移動Ｍし、帯板状の表面形成材
２１の外側表面２１ａ上を従動的に転動Ｒしつつ、表面
形成材２１を母材１の肉盛面１ａに向けて押し付け、溶
接トーチ５により溶接部３を形成する。

【００６４】肉盛面１ａと表面形成材２１の内側表面２
１ｂの間隔、すなわち溶接部厚さｔｗは、少なくとも溶
接の第１パス３−１は肉盛面１ａと表面形成材２１との
間にｔｗの幅を有する置き溶加材１２を置いて溶接を行
なうことにより、置き溶加材１２自体の幅によって規定
することができる。第２パス３−２以降、第３パス３−
３、……は同間隔が保持されるが、溶接部３の冷却また
は加熱のため冷却部材１７または加熱部材１８を伴った
溶接を行なう。

【００６５】以上のような、本実施の形態においては、
常に冷却部材１７または加熱部材１８により適切な温度
による溶接が行なわれるとともに、長いスパンにわたっ
て１本の表面形成材２１（たとえば帯状材）で肉盛溶接
ができるので、表面加工の工数がより低減され、コスト
低減とともに良好な肉盛溶接を行なうことができる。

【００６６】本実施の形態は、種々の溶接法全般に有効
に実施できる。

【００６７】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本
発明の範囲内でその具体的構成に種々の変更を加えてよ
いことはいうまでもない。

【００６８】

【発明の効果】（１）請求項１の発明によれば、肉盛溶
接方法を、肉盛溶接を行なう母材の肉盛面から肉盛厚さ
の位置に表面形成材の外側表面を位置させ、前記肉盛面
と前記表面形成材の内側表面との間に溶加材を充填する
ように溶接を行なうように構成したので、表面形成材の
外側表面の位置を肉盛厚さに合わせて位置させて設置す
ることで、肉盛厚さを任意に設定でき、従来のように機
械加工仕上げのために余計に肉盛溶接を行なっておいて
機械加工をする必要がなく、溶接および機械加工の工数
が著しく低減し、高能率な肉盛溶接を行なうことができ
る。また、母材と異なる材質の肉盛溶接を行なうことが
可能な上、肉盛面に対し１層目と２層目で材質を変えた
肉盛溶接も、溶加材と表面形成材材質をそれに合わせて
選定することで、溶加材の途中変更等の煩雑な作業なし
に行なう事ができ、肉盛溶接の高能率化が達成できる。

【００６９】（２）請求項２の発明によれば、請求項１
に記載の肉盛溶接方法において、前記表面形成材の外側
表面に冷却部材または加熱部材を当接させた状態で前記
溶加材を充填する溶接を行なうように構成したので、請
求項１の発明の効果に加え、冷却部材または加熱部材
が、溶加材の溶融に対し溶接部の温度を適正化し、肉盛
溶接の状態を最適に維持し効率と品質が向上する。

【００７０】（３）請求項３の発明によれば、請求項１
または請求項２に記載の肉盛溶接方法において、前記表
面形成材が板状部材であるように構成したので、請求項
１または請求項２の発明の効果に加え、表面形成材が板
状部材で、その外側表面の位置が定まり平滑なため、さ
らに表面の機械仕上げを要さず、肉盛幅が大きい場合
も、表面形成材の板幅方向の継ぎ足しで容易に対処で
き、材料コストと加工コストが低減する。

【００７１】（４）請求項４の発明によれば、請求項３
に記載の肉盛溶接方法において、前記溶加材が複数の溶
加材添加ノズルから供給される溶接ワイヤであるように
構成したので、請求項３の発明の効果に加え、溶接ワイ
ヤが複数供給されることで、溶加材の供給量が増大し溶
接が高効率化し、また、溶接ワイヤ間に溶接電流とは別
に電流を通電して加熱するワイヤ加熱を行なうと、より
高能率化される。

【００７２】（５）請求項５の発明によれば、請求項３
に記載の肉盛溶接方法において、前記溶加材を充填する
溶接において、溶接トーチを前記肉盛面と前記表面形成
材の内側表面との間でウィービングを行うように構成し
たので、請求項３の発明の効果に加え、肉盛溶接の溶接
部厚さが比較的厚い場合でもウィービングによりその両
端を良く溶融させることができ、母材および表面形成材
との溶接部の結合が良くなり、良好な肉盛溶接を行なう
ことができる。

【００７３】（６）請求項６の発明によれば、請求項３
に記載の肉盛溶接方法において、前記溶加材を充填する
溶接を、前記肉盛面と前記表面形成材の内側表面との間
隔以下に細く絞られた溶接用のレーザビームを同肉盛面
と同表面形成材の内側表面との間に照射することによっ
て行うように構成したので、請求項３の発明の効果に加
え、肉盛溶接の溶接部厚さが薄い場合、肉盛面と表面形
成材の内側表面との間が狭隘であっても溶接部を形成で
き、良好な肉盛溶接を行なうことができる。

【００７４】（７）請求項７の発明によれば、請求項３
に記載の肉盛溶接方法において、前記溶加材が前記肉盛
面と前記表面形成材の内側表面との間に置かれた置き溶
加材であるように構成したので、請求項３の発明の効果
に加え、溶加材の添加、溶融を安定的に行なえ、良好な
肉盛溶接を行なうことができる。

【００７５】（８）請求項８の発明によれば、請求項３
に記載の肉盛溶接方法において、前記表面形成材の外側
に温度検出手段を設けて溶接部の温度を検知しつつ前記
溶加材を充填する溶接を行なうように構成したので、請
求項３の発明の効果に加え、溶接中の温度計測をする事
により溶接部の溶接状態の監視、および溶け込み量制御
等が可能となり、溶接部の形成を最適化でき、良好な肉
盛溶接を行なうことができる。

【００７６】（９）請求項９の発明によれば、請求項１
に記載の肉盛溶接方法において、前記表面形成材を帯板
状部材とし、溶接トーチの移動に伴って移動し従動回転
支持されたドラム状の冷却部材または加熱部材により前
記表面形成材を母材の肉盛面に向けて押し付けつつ、前
記溶加材を充填する溶接を行なうように構成したので、
請求項１の発明の効果に加え、常に冷却部材または加熱
部材により適切な温度による溶接が行なわれるととも
に、長いスパンにわたって１本の帯板状の表面形成材で
肉盛溶接ができるので、表面加工の工数がより低減さ
れ、コスト低減とともに良好な肉盛溶接を行なうことが
できる。

【００７７】（１０）請求項１０の発明によれば、請求
項１ないし請求項９のいずれかに記載の肉盛溶接方法に
おいて、前記母材が炭素鋼または低合金鋼、前記溶加材
がＳＵＳ３０９系ステンレス鋼、前記表面形成材がＳＵ
Ｓ３０４ステンレス鋼板であるように構成したので、請
求項１ないし請求項９のいずれかの発明の効果を、炭素
鋼または低合金鋼の母材上にステンレス鋼を肉盛溶接す
る場合に奏することができ、１層目となる溶接部は成分
の希釈を考慮しＳＵＳ３０９を用い、２層目となる表面
形成材は板材として市販されている低コストのＳＵＳ３
０４板を用いることにより、希釈制御を加えた２材質構
造の溶接部を低コストで形成できる。

【００７８】（１１）請求項１１の発明によれば、請求
項１ないし請求項９のいずれかに記載の肉盛溶接方法に
おいて、前記母材が炭素鋼または低合金鋼、前記表面形
成材が耐食耐熱超合金板ＮＣＦ６９０またはＮＣＦ６２
５であるように構成したので、請求項１ないし請求項９
のいずれかの発明の効果を、炭素鋼または低合金鋼の母
材上に耐食耐熱超合金板ＮＣＦ６９０またはＮＣＦ６２
５を肉盛溶接する場合に奏することができ、特に肉盛表
面に強固な耐食性をもたせたい場合に有効であり、全体
の強度を維持しコストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態に係る肉盛溶接方法の
説明図であり、本実施の形態の溶接箇所周辺を一部断面
で示す。

【図２】本発明の実施の第２形態に係る肉盛溶接方法の
説明図であり、本実施の形態の溶接箇所周辺を一部断面
で示す。

【図３】本発明の実施の第３形態に係る肉盛溶接方法の
説明図であり、本実施の形態の溶接箇所周辺を一部断面
で示す。

【図４】本発明の実施の第４形態に係る肉盛溶接方法の
説明図であり、本実施の形態の溶接箇所周辺を一部断面
で示す。

【図５】本発明の実施の第５形態に係る肉盛溶接方法の
説明図であり、本実施の形態の溶接箇所周辺を一部断面
で示す。

【図６】本発明の実施の第６形態に係る肉盛溶接方法の
説明図であり、本実施の形態の溶接箇所周辺を一部断面
で示す。

【符号の説明】

１母材１ａ肉盛面２表面形成材２ａ外側表面２ｂ内側表面３溶接部４溶加材５溶接トーチ６溶加材添加ノズル７冷却部材８加熱部材９レーザビーム９ａ光学系１０置き溶加材１１熱電対１２置き溶加材１７冷却部材１８加熱部材２１表面形成材２１ａ外側表面２１ｂ内側表面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鴨和彦兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者坪田秀峰兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者浅田和雄兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者大野淳神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者松元繁神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号三菱重工業株式会社神戸造船所内Ｆターム(参考） 4E068 BA06 BB02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】肉盛溶接を行なう母材の肉盛面から肉盛
厚さの位置に表面形成材の外側表面を位置させ、前記肉
盛面と前記表面形成材の内側表面との間に溶加材を充填
するように溶接を行なうことを特徴とする肉盛溶接方
法。
【請求項２】請求項１に記載の肉盛溶接方法におい
て、前記表面形成材の外側表面に冷却部材または加熱部
材を当接させた状態で前記溶加材を充填する溶接を行な
うことを特徴とする肉盛溶接方法。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の肉盛溶
接方法において、前記表面形成材が板状部材であること
を特徴とする肉盛溶接方法。
【請求項４】請求項３に記載の肉盛溶接方法におい
て、前記溶加材が複数の溶加材添加ノズルから供給され
る溶接ワイヤであることを特徴とする肉盛溶接方法。
【請求項５】請求項３に記載の肉盛溶接方法におい
て、前記溶加材を充填する溶接において、溶接トーチを
前記肉盛面と前記表面形成材の内側表面との間でウィー
ビングを行うことを特徴とする肉盛溶接方法。
【請求項６】請求項３に記載の肉盛溶接方法におい
て、前記溶加材を充填する溶接を、前記肉盛面と前記表
面形成材の内側表面との間隔以下に細く絞られた溶接用
のレーザビームを同肉盛面と同表面形成材の内側表面と
の間に照射することによって行うことを特徴とする肉盛
溶接方法。
【請求項７】請求項３に記載の肉盛溶接方法におい
て、前記溶加材が前記肉盛面と前記表面形成材の内側表
面との間に置かれた置き溶加材であることを特徴とする
肉盛溶接方法。
【請求項８】請求項３に記載の肉盛溶接方法におい
て、前記表面形成材の外側に温度検出手段を設けて溶接
部の温度を検知しつつ前記溶加材を充填する溶接を行な
うことを特徴とする肉盛溶接方法。
【請求項９】請求項１に記載の肉盛溶接方法におい
て、前記表面形成材を帯板状部材とし、溶接トーチの移
動に伴って移動し従動回転支持されたドラム状の冷却部
材または加熱部材により前記表面形成材を母材の肉盛面
に向けて押し付けつつ、前記溶加材を充填する溶接を行
なうことを特徴とする肉盛溶接方法。
【請求項１０】請求項１ないし請求項９のいずれかに
記載の肉盛溶接方法において、前記母材が炭素鋼または
低合金鋼、前記溶加材がＳＵＳ３０９系ステンレス鋼、
前記表面形成材がＳＵＳ３０４ステンレス鋼板であるこ
とを特徴とする肉盛溶接方法。
【請求項１１】請求項１ないし請求項９のいずれかに
記載の肉盛溶接方法において、前記母材が炭素鋼または
低合金鋼、前記表面形成材が耐食耐熱超合金板ＮＣＦ６
９０またはＮＣＦ６２５であることを特徴とする肉盛溶
接方法。