JP2004202509A - 水力機器の現地溶接補修工法 - Google Patents
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Abstract
【課題】水力機器を現地に設置して稼動後、この水力機器に発生するキャビテーション、摩耗などにより壊食が生じた場合、機器全体を熱処理炉に入れて溶接補修を行う場合のように、機器全体が変形することなく、したがって機器全体の修正機械加工を必要とせず、また特別大掛かりな熱処理炉を必要とすることなく、溶接部の延性、硬さ、衝撃値を材料本来の特性まで回復することができ、残留応力も低減できる水力機器の現地溶接補修工法を提供する。
【解決手段】水力機器を現地に設置して稼動後、壊食が生じた場合、当該水力機器を設置した現地で溶接補修するに当たり、溶接後、この溶接部を材料固有の焼なまし温度まで昇温する熱処理を行う。
【選択図】 図１
【解決手段】水力機器を現地に設置して稼動後、壊食が生じた場合、当該水力機器を設置した現地で溶接補修するに当たり、溶接後、この溶接部を材料固有の焼なまし温度まで昇温する熱処理を行う。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水力機器を現地に設置して稼動後、この水力機器に発生するキャビテーション、摩耗などによる壊食部を、当該水力機器を設置した現地で溶接補修する水力機器の現地溶接補修工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水力機器を現地に設置して稼動後、壊食が生じた場合、従来にあっては、当該水力機器を設置した現地で溶接補修するに当たり、溶接部をガスバーナーで約４００〜４５０℃に加熱するようにしている。
【０００３】
また、壊食した水力機器を工場に返却して修理する場合は、機器全体を熱処理炉に入れ、材料固有の焼なまし温度まで加熱するようにしている。
【０００４】
なお、水力機器の現地溶接補修に関する技術ではないが、特開平１０−４７２２４号公報には、水車ランナの溶接接合領域に高硬度溶射層を被覆し、溶接部に残留応力除去焼きなまし処理を施す技術が開示されている。
【０００５】
また、特開平９−５３１２６号公報には、水力機器の現地溶接補修に際し、輸送可能な大きさに分割された複数の炉ユニットを組み立てて一体化した熱処理炉を使用する技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−４７２２４号公報
【特許文献２】
特開平９−５３１２６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した従来技術のうち、ガスバーナー加熱法は、溶接部の延性、硬さ、衝撃値を材料本来の特性まで回復することについて認識されておらず、また残留応力も大きい。
【０００８】
一方、機器全体を熱処理炉に入れて溶接補修を行う場合は、機器全体が変形し、機器全体の修正機械加工を必要とする。
【０００９】
本発明の目的は、水力機器を現地に設置して稼動後、壊食が生じた場合、機器全体を熱処理炉に入れて溶接補修を行う場合のように、機器全体が変形することなく、したがって機器全体の修正機械加工を必要とせず、また特別大掛かりな熱処理炉を必要とすることなく、溶接部の延性、硬さ、衝撃値を材料本来の特性まで回復することができ、残留応力も低減できる水力機器の現地溶接補修工法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明では、水力機器を現地に設置して稼動後、壊食が生じた場合、当該水力機器を設置した現地で溶接補修するに当たり、溶接後、この溶接部を材料固有の焼なまし温度まで昇温する熱処理を行うことを要旨とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１により説明する。
【００１２】
水車ランナを現地に設置して稼動後、キャビテーション、摩耗などによって羽根１に壊食が生じた場合、この壊食部に現地で溶接補修を施すものであるが、本実施例では、先の溶接後、その溶接範囲に合わせて高周波加熱コイル３を製作し、この高周波加熱コイル３を溶接部２に当てる。４はトランス、５は温度制御器／高周波発生機である。６は溶接部２に取り付けた熱電対、７は温度記録計である。
【００１３】
そして、温度制御器で昇降温速度、保持温度および保持時間を設定し、高周波加熱コイル３に電流が流れると、溶接部２が加熱される。熱電対６により測定された溶接部２の温度が温度制御器にフィードバックされ、サイリスタにより出力電流が無段階に制御され、溶接部２の温度は温度記録計７により監視、記録されるものであって、このようにして溶接部２を材料固有の焼なまし温度まで昇温する熱処理を行う。
【００１４】
表１に従来および本発明の一実施例による溶接部の機械的性質を比較して示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
なお、従来法では、母材に１３Ｃｒ５Ｎｉマルテンサイト系ステンレス鋼を使用し、溶接部材料に２０Ｃｒ１０Ｎｉオーステナイト系ステンレス鋼を使用した。
【００１７】
一方、本発明の実施例では、母材、溶接部材料共に１３Ｃｒ５Ｎｉマルテンサイト系ステンレス鋼を使用した。
【００１８】
表１中、本発明の実施例において、実験室で使用した供試材と実機とでは異なる値を示しているが、いずれも従来に比べて優れた値を示している。
【００１９】
そして、前記補修工法によれば、水力機器を現地に設置して稼動後、壊食が生じた場合、機器全体を熱処理炉に入れて溶接補修を行う場合のように、機器全体が変形することなく、したがって機器全体の修正機械加工を必要とせず、また特別大掛かりな熱処理炉を必要とすることなく、溶接部の延性、硬さ、衝撃値を材料本来の特性まで回復することができ、残留応力も低減することができる。
【００２０】
また、溶接部を材料固有の焼なまし温度まで昇温する熱処理法として高周波誘導加熱法を採用することにより、測温点においてはプログラム通りの温度に、溶接部内の各位置においては−１５〜＋１５℃以内の高精度に温度制御できる効果がある。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、水力機器を現地に設置して稼動後、壊食が生じた場合、機器全体を熱処理炉に入れて溶接補修を行う場合のように、機器全体が変形することなく、したがって機器全体の修正機械加工を必要とせず、また特別大掛かりな熱処理炉を必要とすることなく、溶接部の延性、硬さ、衝撃値を材料本来の特性まで回復することができ、残留応力も低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示し、水車ランナの羽根に発生した壊食部を現地で溶接補修する場合の施工状況を説明する図である。
【符号の説明】
１…水車ランナの羽根、２…溶接部、３…高周波加熱コイル、４…トランス、５…温度制御器／高周波発生機、６…熱電対、７…温度記録計。
【発明の属する技術分野】
本発明は、水力機器を現地に設置して稼動後、この水力機器に発生するキャビテーション、摩耗などによる壊食部を、当該水力機器を設置した現地で溶接補修する水力機器の現地溶接補修工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水力機器を現地に設置して稼動後、壊食が生じた場合、従来にあっては、当該水力機器を設置した現地で溶接補修するに当たり、溶接部をガスバーナーで約４００〜４５０℃に加熱するようにしている。
【０００３】
また、壊食した水力機器を工場に返却して修理する場合は、機器全体を熱処理炉に入れ、材料固有の焼なまし温度まで加熱するようにしている。
【０００４】
なお、水力機器の現地溶接補修に関する技術ではないが、特開平１０−４７２２４号公報には、水車ランナの溶接接合領域に高硬度溶射層を被覆し、溶接部に残留応力除去焼きなまし処理を施す技術が開示されている。
【０００５】
また、特開平９−５３１２６号公報には、水力機器の現地溶接補修に際し、輸送可能な大きさに分割された複数の炉ユニットを組み立てて一体化した熱処理炉を使用する技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−４７２２４号公報
【特許文献２】
特開平９−５３１２６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した従来技術のうち、ガスバーナー加熱法は、溶接部の延性、硬さ、衝撃値を材料本来の特性まで回復することについて認識されておらず、また残留応力も大きい。
【０００８】
一方、機器全体を熱処理炉に入れて溶接補修を行う場合は、機器全体が変形し、機器全体の修正機械加工を必要とする。
【０００９】
本発明の目的は、水力機器を現地に設置して稼動後、壊食が生じた場合、機器全体を熱処理炉に入れて溶接補修を行う場合のように、機器全体が変形することなく、したがって機器全体の修正機械加工を必要とせず、また特別大掛かりな熱処理炉を必要とすることなく、溶接部の延性、硬さ、衝撃値を材料本来の特性まで回復することができ、残留応力も低減できる水力機器の現地溶接補修工法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明では、水力機器を現地に設置して稼動後、壊食が生じた場合、当該水力機器を設置した現地で溶接補修するに当たり、溶接後、この溶接部を材料固有の焼なまし温度まで昇温する熱処理を行うことを要旨とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１により説明する。
【００１２】
水車ランナを現地に設置して稼動後、キャビテーション、摩耗などによって羽根１に壊食が生じた場合、この壊食部に現地で溶接補修を施すものであるが、本実施例では、先の溶接後、その溶接範囲に合わせて高周波加熱コイル３を製作し、この高周波加熱コイル３を溶接部２に当てる。４はトランス、５は温度制御器／高周波発生機である。６は溶接部２に取り付けた熱電対、７は温度記録計である。
【００１３】
そして、温度制御器で昇降温速度、保持温度および保持時間を設定し、高周波加熱コイル３に電流が流れると、溶接部２が加熱される。熱電対６により測定された溶接部２の温度が温度制御器にフィードバックされ、サイリスタにより出力電流が無段階に制御され、溶接部２の温度は温度記録計７により監視、記録されるものであって、このようにして溶接部２を材料固有の焼なまし温度まで昇温する熱処理を行う。
【００１４】
表１に従来および本発明の一実施例による溶接部の機械的性質を比較して示す。
【００１５】
【表１】
なお、従来法では、母材に１３Ｃｒ５Ｎｉマルテンサイト系ステンレス鋼を使用し、溶接部材料に２０Ｃｒ１０Ｎｉオーステナイト系ステンレス鋼を使用した。
【００１７】
一方、本発明の実施例では、母材、溶接部材料共に１３Ｃｒ５Ｎｉマルテンサイト系ステンレス鋼を使用した。
【００１８】
表１中、本発明の実施例において、実験室で使用した供試材と実機とでは異なる値を示しているが、いずれも従来に比べて優れた値を示している。
【００１９】
そして、前記補修工法によれば、水力機器を現地に設置して稼動後、壊食が生じた場合、機器全体を熱処理炉に入れて溶接補修を行う場合のように、機器全体が変形することなく、したがって機器全体の修正機械加工を必要とせず、また特別大掛かりな熱処理炉を必要とすることなく、溶接部の延性、硬さ、衝撃値を材料本来の特性まで回復することができ、残留応力も低減することができる。
【００２０】
また、溶接部を材料固有の焼なまし温度まで昇温する熱処理法として高周波誘導加熱法を採用することにより、測温点においてはプログラム通りの温度に、溶接部内の各位置においては−１５〜＋１５℃以内の高精度に温度制御できる効果がある。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、水力機器を現地に設置して稼動後、壊食が生じた場合、機器全体を熱処理炉に入れて溶接補修を行う場合のように、機器全体が変形することなく、したがって機器全体の修正機械加工を必要とせず、また特別大掛かりな熱処理炉を必要とすることなく、溶接部の延性、硬さ、衝撃値を材料本来の特性まで回復することができ、残留応力も低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示し、水車ランナの羽根に発生した壊食部を現地で溶接補修する場合の施工状況を説明する図である。
【符号の説明】
１…水車ランナの羽根、２…溶接部、３…高周波加熱コイル、４…トランス、５…温度制御器／高周波発生機、６…熱電対、７…温度記録計。
Claims (2)
- 水力機器の壊食部を、当該水力機器を設置した現地で溶接補修するに当たり、溶接後、この溶接部を材料固有の焼なまし温度まで昇温する熱処理を行うことを特徴とする水力機器の現地溶接補修工法。
- 請求項１において、溶接部を材料固有の焼なまし温度まで昇温する熱処理は高周波誘導加熱である水力機器の現地溶接補修工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002371871A JP2004202509A (ja) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | 水力機器の現地溶接補修工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002371871A JP2004202509A (ja) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | 水力機器の現地溶接補修工法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004202509A true JP2004202509A (ja) | 2004-07-22 |
Family
ID=32810637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002371871A Pending JP2004202509A (ja) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | 水力機器の現地溶接補修工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004202509A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101865068A (zh) * | 2009-04-20 | 2010-10-20 | 株式会社东芝 | 上冠或下环的组装方法及转轮的组装方法 |
-
2002
- 2002-12-24 JP JP2002371871A patent/JP2004202509A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101865068A (zh) * | 2009-04-20 | 2010-10-20 | 株式会社东芝 | 上冠或下环的组装方法及转轮的组装方法 |
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Legal Events
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