JP2005246570A - Method for repairing wear resistive portion - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、耐摩耗部分の損耗、欠陥に対し、ろう付補修を行う場合、確実にして安定なろう付補修を行うことができる耐摩耗部の補修方法に関する。 The present invention relates to a method for repairing a wear-resistant portion that can reliably and stably perform brazing repair when performing brazing repair on wear and defects of a wear-resistant portion.
例えば、火力発電プラントや原子力発電プラントに使用される電動弁は、図7に示すように、弁ケーシング101に収容させた弁体102に弁棒103を介装してハンドル104およびモータ105を接続させ、ハンドル104またはモータ105の駆動力で弁棒103を弁摺動部106に沿って進退させ、弁座107に対し、弁体102を接離自在に操作できる構成になっている。
For example, an electric valve used in a thermal power plant or a nuclear power plant connects a
また、電動弁は、弁座107に耐摩耗部材を用いて溶接により肉盛施工を行っており、弁座107に耐摩耗部材の肉盛施工や溶射コーティング等を行うことにより、閉弁時、弁体102を弁座107に水密的に当接させ、シール効果を高めている。
In addition, the motor-operated valve is welded by welding using a wear-resistant member on the
このように、シール効果を高めるために弁座107に耐摩耗部材を用いて肉盛施工または溶射コーティング等を行っても、電動弁は、長年の使用の結果、肉盛等の施工部分に損耗が発生したり、あるいは何らかの事情で割れ等の欠陥が発生することがあった。
Thus, even if the
肉盛施工部分に損耗や割れ等が発生した場合、従来では、その不具合部分に当初の耐摩耗部材と同質材を用いて補修施工し、弁体102と弁座107との水密性を再び維持させていた。
When wear or cracking occurs in the build-up construction part, conventionally, repair work is performed on the defective part using the same material as the original wear-resistant member, and the watertightness of the
しかし、肉盛等の施工部分に損耗や割れ等が発生し、その不具合部分に補修を行っても長く維持することができず、再び割れ等が発生することがあった。この割れ等は、当初の肉盛施工時、元の基材に部分的な溶融部分が生じるため、非溶融部分との境界面に残留応力が残ることが要因になっていると考えられる。 However, wear, cracks, etc. occur in construction parts such as build-up, and even if repairs are made to the defective parts, they cannot be maintained for a long time, and cracks, etc. may occur again. This crack or the like is considered to be caused by residual stress remaining on the boundary surface with the non-melted portion because a partially melted portion is generated in the original base material at the time of initial overlaying.
また、肉盛施工部分の補修に際し、全面補修した場合、残留応力が局部的に残らないものの、一旦、肉盛施工部分を機械加工により除去した後、再び肉盛施工をしなければならず、限られた作業空間内で、極めて多くの労力を費やす等の無駄が多かった。 Also, when repairing the build-up construction part, if the entire surface is repaired, the residual stress does not remain locally, but once the build-up construction part is removed by machining, the build-up construction must be performed again. There was a lot of waste, such as spending a great deal of labor in a limited work space.
このような問題点に改善を加えた補修手段は、数多く提案されている。 Many repair methods that improve such problems have been proposed.
例えば、特開平11−123617号公報(特許文献1)には、肉盛等の施工部分の割れに対し、ろう材を加熱浸透させる補修手段が開示されている。この技術は、大気中で加熱を行い、酸化を防止するためにフラックスを用いてろう付けする方法である。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-123617 (Patent Document 1) discloses a repair means for heating and infiltrating a brazing material against cracks in a construction part such as overlay. This technique is a method of heating in the atmosphere and brazing using a flux to prevent oxidation.
また、特開2002−46028号公報(特許文献2)には、上述と同様にろう付補修でも、ろう付補修後、補修部分に耐摩耗部材層を形成し、耐摩耗部材の肉盛等を設ける方法が開示されている。この方法は、割れ等の補修と肉盛補修の両方を満たす方法である。 Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-46028 (Patent Document 2), in the case of brazing repair as described above, after the brazing repair, a wear-resistant member layer is formed on the repaired portion, and the wear-resistant member is built up. A method of providing is disclosed. This method is a method that satisfies both repair such as cracking and overlay repair.
また、特開2003−1402号公報(特許文献3)には、補修部分を不活性雰囲気に維持させながらろう付けを行う方法が開示されている。この方法は、不活性雰囲気を維持するため、局部的に不活性雰囲気をつくる容器を使用している。 Japanese Patent Laying-Open No. 2003-1402 (Patent Document 3) discloses a method of brazing while maintaining a repaired portion in an inert atmosphere. This method uses a container that locally creates an inert atmosphere to maintain the inert atmosphere.
このように、ろう付けの利便性を巧みに利用した補修方法が数多く提案されている。
従来、ろう付補修を行う場合、ろう付面が水平でないと、溶融したろう材がろう付を必要とする個所に充分に溜まらず、流れ落ちてしまうことが数多く経験するものの、これらの点について上述の公報には、何ら言及していない。 Conventionally, when performing brazing repairs, if the brazing surface is not horizontal, the molten brazing material will not sufficiently accumulate in the places where brazing is required and will often flow down, but these points are described above. This publication does not mention anything.
すなわち、ろう付が溶融すると、被加熱物表面に拡がり、補修部分に適正に流れ込まないことがある。特に、被加熱物表面が傾斜していると、重力の方向にろう材が流れ落ち、補修部分に溜まらない傾向が強い。ろう材が流れ落ちると、補修部分への充填が良好に行われなくなる。 That is, when the brazing melts, it spreads over the surface of the object to be heated and may not flow properly into the repaired part. In particular, when the surface of the object to be heated is inclined, the brazing material tends to flow down in the direction of gravity and does not accumulate in the repaired portion. When the brazing material flows down, the repair portion is not satisfactorily filled.
ろう材の不足の場合、ろう材のつぎ足しも考えられるが、ろう材の歩留りが悪くなり、コストの高騰につながる。また、ろう材不足のためにつぎ足すと、ろう付部分にろう材が過剰に積み重ねられ、強度保証が難しくなる。 In the case of a shortage of brazing filler metal, the addition of brazing filler metal can be considered, but the yield of brazing filler metal deteriorates, leading to an increase in cost. In addition, if the brazing material is added due to the lack of brazing material, the brazing material is excessively stacked on the brazed portion, and it is difficult to guarantee the strength.
ろう付部分は、ろう材層の薄い方が強度保証の度合が高くなることが知られているだけに、ろう材層の厚みをより一層薄くし、溶融材の流れ落ちを防止する改善策が求められていた。 For brazed parts, it is known that the thinner the brazing material layer, the higher the degree of strength guarantee. Therefore, there is a need for an improved measure to further reduce the thickness of the brazing material layer and prevent the molten material from flowing down. It was done.
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、損耗や割れ等の欠陥に対して補修部分を施工する場合、補修部分を確実に、かつ効果的に補修を行い得る耐摩耗部の補修方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on such circumstances, and when a repair part is constructed for defects such as wear and cracks, the wear-resistant part capable of reliably and effectively repairing the repair part. The purpose is to provide repair methods.
本発明に係る耐摩耗部の補修方法は、上述の目的を達成するために、請求項1に記載したように、基材部に被着した耐摩耗部の補修部分に補修施工を行う際、機械加工によって前記補修部分を削る第1工程と、前記補修部分に機械加工を行って削った後、補修材を注入して補修用チップを装着する第2工程と、補修用チップを前記補修材に装着後、加熱手段を用いて前記補修部分を成形加工する第3工程を備えた方法である。
In order to achieve the above-mentioned object, the repair method of the wear-resistant part according to the present invention, as described in
また、本発明に係る耐摩耗部の補修方法は、上述の目的を達成するために、請求項2に記載したように、基材部に被着した耐摩耗部の補修部分に補修施工を行う際、機械加工によって前記補修部分を削る第1工程と、前記補修部分に機械加工を行って削った後、予め補修材に補修用チップを被着させたものを前記補修部分に装着する第2工程と、補修材と補修用チップを前記補修部分に装着後、加熱手段を用いて前記補修部分を成形加工する第3工程を備えた方法である。
Moreover, in order to achieve the above-mentioned object, the repair method for a wear-resistant part according to the present invention performs repair work on the repaired part of the wear-resistant part attached to the base part as described in
また、本発明に係る耐摩耗部の補修方法は、上述の目的を達成するために、請求項3に記載したように、補修材は、Fe,Cо,Niのうち、いずれかを主成分とし、Cr,Al,Tiのうち、いずれかの耐食性成分と、B,Si,Cのうち、いずれか融点低下元素を含有するろう材を用いる方法である。
In addition, in order to achieve the above-described object, the repair method for a wear-resistant part according to the present invention includes, as described in
また、本発明に係る耐摩耗部の補修方法は、上述の目的を達成するために、請求項4に記載したように、補修用チップは、Fe,Co,Niのうち、1種を主成分とし、炭化物、ホウ化物、ケイ化物のうちの1種の硬質析出物で硬化させている方法である。 Further, in order to achieve the above-mentioned object, the repairing method for a wear-resistant part according to the present invention is such that the repairing tip is composed of one of Fe, Co, and Ni as a main component. And hardening with one kind of hard precipitate of carbide, boride and silicide.
また、本発明に係る耐摩耗部の補修方法は、上述の目的を達成するために、請求項5に記載したように、補修部分の成形加工は、加熱手段として高周波加熱装置を用い、スペーサを介装させて補修用チップを加熱する方法である。
Further, in order to achieve the above-described object, the repair method for a wear-resistant part according to the present invention uses a high-frequency heating device as a heating means and forms a spacer as described in
また、本発明に係る耐摩耗部の補修方法は、上述の目的を達成するために、請求項6に記載したように、スペーサは、電気絶縁層を形成している方法である。 Moreover, the repair method of the abrasion-resistant part which concerns on this invention is the method in which the spacer forms the electrical insulation layer as described in Claim 6, in order to achieve the above-mentioned objective.
また、本発明に係る耐摩耗部の補修方法は、上述の目的を達成するために、請求項7に記載したように、補修用チップは、電気絶縁層を形成している方法である。
Moreover, the repair method of the abrasion-resistant part which concerns on this invention is the method in which the chip | tip for repair forms the electrical insulation layer, as described in
本発明に係る耐摩耗部の補修方法は、耐摩耗部に長年の使用の結果、欠陥等が発生し、補修を行う際、機械加工を行って補修部分に削り施工を行う第1工程と、削り施工後、補修部分に溶融した補修材を注入し、さらに補修用チップを装着する第2工程と、第2工程後、加熱手段を用いて補修部分を成形加工する第3工程とを備えるので、補修後、欠陥等の発生をより一層遅くさせて高品質を長く維持させることができる。 The method for repairing a wear-resistant part according to the present invention includes a first step in which a defect or the like occurs as a result of long-term use in the wear-resistant part, and when repairing is performed, machining is performed to cut and repair the repaired part, After the shaving construction, it is provided with a second step of injecting a molten repair material into the repair portion, and further mounting a repair tip, and a third step of forming the repair portion using heating means after the second step. After repair, the occurrence of defects and the like can be further delayed to maintain high quality for a long time.
以下、本発明に係る耐摩耗部の補修方法の実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a method for repairing a wear-resistant part according to the present invention will be described with reference to the drawings and reference numerals attached to the drawings.
図1は、本発明に係る耐摩耗部の補修方法の実施形態を示す工程手順図である。 FIG. 1 is a process procedure diagram showing an embodiment of a method for repairing a wear-resistant part according to the present invention.
なお、図1中、(a)は、基材部1に被着した耐摩耗部2が損耗または亀裂等の補修部分3が発生したことを示す図であり、(b)は、補修部分3の削り3aの施工を行う第1工程を示す図であり、(c)は、補修部分3の削り施工の後、補修部分3に溶融する補修材4を注入し、さらに補修用チップ5を装着する第2工程を示す図であり、(d)は、第2工程後、加熱手段6を用い補修部分3を成形加工する第3工程を示す図であり、(e)は、第3工程における補修部分3の成形加工後の最終の補修部分を示す図である。
In FIG. 1, (a) is a view showing that the wear-
本実施形態に係る耐摩耗部の補修方法は、基材部1に被着した耐摩耗部2に欠陥等の補修部分3が発生した場合、耐摩耗部2の補修部分3に削り3aの施工を行う第1工程(ST1)と、第1工程(ST1)後、削り施工の部分に溶融する補修材4、具体的にはろう材を注入し、さらに補修材4を介して補修用チップ5を装着し、補修部分3に固着させる第2工程(ST2)と、第2工程(ST2)後、加熱手段6を用いて補修部分3を成形加工する第3工程(ST3)を備える構成になっている。
In the repair method of the wear-resistant part according to the present embodiment, when a
このような各工程を備える本実施形態に係る耐摩耗部の補修方法において、図1(b)に示す補修部分3の削り施工を行う第1工程(ST1)は、グラインダやドリル等を用いて削り加工が施工される。削り加工は、例えば図4(a)に示すように、耐摩耗部2の破線で示す補修部分3の一部分を、図示しない補修用チップ形状に合せた形状の切削部7をグラインダ等で形成する。この場合、残った補修部分3には、補修用チップを固着する際に用いられる補修材に含まれるろう材が加熱時に浸透し充填される。
In the method for repairing a wear-resistant part according to the present embodiment including each of such processes, the first process (ST1) for cutting the repaired
また、図4(b)に示すように、補修部分3より大きく切削することにより補修部分を全て削除し、そこに補修用チップを固着しても良いし、切削部7の上部の一部に補修チップを固着するとともに、残った空気には補修材に含まれるろう材を充填しても良い。
Further, as shown in FIG. 4 (b), all the repaired portions may be deleted by cutting larger than the repaired
さらに、補修部分3は、図4(c)に示すように、削り加工を行わずに、カバー8等を用いて覆い、酸化防止等を図ってもよい。
Furthermore, as shown in FIG. 4C, the repaired
また、補修部分3に切削部7を形成する切削工具9の砥石部10は、図3(a)〜(f)に示されるように、くさび状、逆台形状、半球状、平板状等欠陥の形状に合わせて選択される。
Moreover, the
そして、このような形状の切削工具9を用いて施工される補修部分3の切削部7は、上述図4(a)〜(c)のほかに、図2(a)〜(f)に示される補修チップ形状に合わせた形状に切削施工される。
And the cutting
第1工程の削り加工が終ると、第2工程(ST2)では、先ず、削り加工を行った補修部分3に溶融した補修材4を注入させる。補修材4は、耐熱性、耐食性に富むろう材、金、白金を主成分とするもの、あるいはろう材としてFe,Cо,Niを主成分とし、Cr,Al,Tiなどの耐食性のもの、およびB,Si,C等の融点を低下させる元素を含有したものが使用される。
When the first process is finished, in the second process (ST2), first, the melted
補修材4は、ろう材を使用する場合、合金粉末が含有される。合金粉末を加えることによって凹陥部でも肉盛が容易である。その際、混合比率は、合金粉末の割合を65%以下にしている。
The
このように、補修部分3に切削部7が形成され、形成された切削部7に溶融する補修材4を流し込むと、第2工程(ST2)は、補修用チップ5を装着する。この補修用チップ5は、耐摩耗性に富む、例えばFe,Cо,Niなどを主成分とし、炭化物、ホウ化物、ケイ化物等の硬質析出物で硬化させたものが使用される。
Thus, when the cutting
なお、半溶融の補修材4に補修用チップ5を装着する際、例えばバインダ等の接着力を利用して密着させてもよい。
Note that when the repairing
また、補修材4と補修用チップ5とは、図5(a)〜(g)に示すように予め互いを被着させておき、予め被着させておいた補修材4と補修用チップ5とを補修部分3の切削部7に装着させてもよい。
Further, the
補修部分3に補修材4を介装させて補修用チップ5が装着させると、第3工程(ST3)は、加熱手段6を用いて成形加工される。
When the repairing
この第3工程(ST3)は、図6(a)に示すように補修部分3に補修材4を介装させた補修用チップ5にスペーサ11を装着し、その上から加熱手段6、例えば高周波加熱装置を用いて加熱する。スペーサ11を用いたのは、図6(b)に示すように、電気絶縁層をコーティングしたスペーサ11で補修用チップ5を押えておけば、補修用チップ5と加熱手段6との接触が防止でき、過剰な量の補修材4を押し出して適正量に維持させ、補修用チップ5の補修部分3への密着性をより一層増加させることに基づく。
In this third step (ST3), as shown in FIG. 6 (a), a
また、補修用チップ5は、図6(c)に示すように、スペーサ11を用いない場合、補修材4と接触しない部分に電気絶縁層12をコーティングしておくことが必要である。
In addition, as shown in FIG. 6C, the
なお、補修部分3に補修材4を介装させて補修用チップ5を加熱させる際、補修用チップ5等は酸化防止のために不活性ガスの雰囲気に維持される。
When the
このように、本実施形態は、耐摩耗部2に形成された亀裂等の欠陥を機械加工で削り施工を行った後、削った部分に溶融したろう材等の補修材4を注入し、さらに補修用チップ5を装着し、補修用チップ5の装着後、加熱手段6で加熱させる構成にするので、補修後、欠陥等の発生をより一層遅くさせて高品質をより長く維持させることができる。
As described above, in the present embodiment, after a defect such as a crack formed in the wear-
1 基材部
2 耐摩耗部
3 補修部分
3a 削り
4 補修材
5 補修用チップ
6 加熱手段
7 切削部
8 カバー
9 切削工具
10 砥石部
11 スペーサ
12 電気絶縁層
101 弁ケーシング
102 弁体
103 弁棒
104 ハンドル
105 モータ
106 弁摺動部
107 弁座
DESCRIPTION OF
Claims (7)
3. The method for repairing a wear-resistant portion according to claim 1, wherein the repairing tip forms an electrical insulating layer.
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