JP2006136911A - Tube welding method and tube welding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、腐食性を有する環境で使用される配管の内面に、耐食性を持たせて配管同士を接続する配管の溶接方法及び装置に関するものである。 The present invention relates to a pipe welding method and apparatus for connecting pipes with corrosion resistance on the inner surface of the pipe used in a corrosive environment.
オーステナイト系ステンレス鋼や高ニッケル基合金の溶接部では、溶接熱によって結晶粒界にクロム炭化物が析出し、この結果、結晶粒界の極近傍にクロム欠乏層が形成され、このクロム欠乏層に鋭敏化、つまり腐食に対し感受性が高くなる現象が発生する。また、溶接部近傍の表面には、一般に高い引張残留応力が存在する。材料が鋭敏化した状態で、高い引張残留応力が存在し、さらに、厳しい腐食環境下で使用されると、応力腐食割れを起こすことがある。すなわち、材料の鋭敏化、高い引張残留応力、及び腐食環境の三因子が重畳すると、応力腐食割れが発生する危険性が高まる。 In welded parts of austenitic stainless steel and high nickel-base alloys, chromium carbide precipitates at the grain boundaries due to welding heat, resulting in the formation of a chromium-depleted layer in the immediate vicinity of the grain boundaries. That is, a phenomenon that becomes more sensitive to corrosion. Further, generally high tensile residual stress exists on the surface in the vicinity of the weld. When the material is sensitized, high tensile residual stresses are present, and stress corrosion cracking can occur when used in severe corrosive environments. That is, when the three factors of material sensitization, high tensile residual stress, and corrosive environment overlap, the risk of stress corrosion cracking increases.
従来は、オーステナイト系ステンレス鋼の応力腐食割れは、タイプ304ステンレス鋼などの炭素含有量が高い材料の溶接熱影響部に発生すると考えられていた。このため、タイプ304ステンレス鋼の溶接部位で腐食環境に曝される部位では、応力腐食割れを発生させる因子のうち、材料的な因子の改善が図られてきた。例えば、炭素量が少なく、また、鋭敏化を起こしにくくなるような元素を添付したタイプ316Lステンレス鋼に交換する措置が行われてきた。これにより、配管の熱影響部及び溶接金属では、応力腐食割れが発生しないと考えられていた。 Conventionally, stress corrosion cracking of austenitic stainless steel was thought to occur in the weld heat affected zone of materials with high carbon content such as type 304 stainless steel. For this reason, in the part exposed to a corrosive environment in the welding part of type 304 stainless steel, improvement of a material factor has been aimed at among the factors which generate stress corrosion cracking. For example, measures have been taken to replace type 316L stainless steel with an element that has a low carbon content and is less susceptible to sensitization. Thereby, it was thought that stress corrosion cracking does not occur in the heat-affected zone of the pipe and the weld metal.
しかしながら、近年、タイプ316Lステンレス鋼溶接部位の熱影響部から応力腐食割れが発生する可能性が否定できないことが明らかになってきた。タイプ316Lを用いる材料因子の改善は、必ずしも十分でないことが明らかになりつつある。さらに、従来の知見では割れが進展しないと考えられていたステンレス鋼の溶接金属にも、応力腐食割れが起き得る可能性は否定できない。このような可能性から、応力腐食割れを抑制するためには、材料的な因子の改善のみでなく、残留応力及び環境因子の改善が重要である。 However, in recent years, it has become clear that the possibility of stress corrosion cracking from the heat-affected zone of the type 316L stainless steel welded part cannot be denied. It is becoming clear that the improvement in material factors using type 316L is not necessarily sufficient. Furthermore, it is undeniable that stress corrosion cracking can occur even in stainless steel weld metal, which has been thought to fail in conventional knowledge. From such a possibility, in order to suppress stress corrosion cracking, it is important not only to improve material factors but also to improve residual stress and environmental factors.
応力腐食割れの発生を抑制するために、腐食環境に曝される領域の引張残留応力の低減が対策の一つとして挙げられる。既設配管の溶接部に応力腐食割れが検出された場合には、配管の取替が行われる。プラントの既設配管の取替工事では、腐食環境に曝される配管内面に発生する引張残留応力を低減することを目的として、特許文献1に記載されている「オーステナイト鋼管の溶接施工方法」が用いられることがある。この方法は、配管同士を溶接で接続する際に、トーチを挟み込むように、配管継手の前後の配管全外周に亘って冷却水を供給しながら円周方向に溶接する方法である。
In order to suppress the occurrence of stress corrosion cracking, reduction of tensile residual stress in an area exposed to a corrosive environment can be cited as one countermeasure. When stress corrosion cracking is detected in the welded part of the existing pipe, the pipe is replaced. In the replacement work of the existing pipes in the plant, the “welding method for austenitic steel pipes” described in
また、特許文献2には、管材同士を溶接で接続する場合に、初層溶接後の積層溶接時に、積層溶接直後の溶接部表面と、裏側の初層溶接箇所の両面に、二酸化炭素の凝結固体粒子を吹付けて冷却する技術が開示されている。
In
上記特許文献1の従来技術では、配管の厚さが大きいような場合について配慮されていない。一般に、配管内面を冷却しながら外面を溶接すると、配管内面で引張側の降伏が起き、配管外面で圧縮側の降伏が起きるため、溶接後には、加熱されていた配管外面の冷えに伴なう収縮により、配管内面に圧縮残留応力を付与することができ、好都合である。しかし、配管の厚さが大きくなると、配管内面の冷却領域から溶接パスまでの距離が大きくなるため、内面冷却により発生する配管内面の引張応力は小さくなる。また、溶接部の周方向の収縮変形が大きくなり、後述するように、溶接部の内側に凸になる変形が起こる。この結果、厚さが大きい配管では、配管内面の溶接金属部では、外周側の溶接パスの積層により、周方向の残留応力は圧縮となるものの、軸方向の残留応力は曲げ変形により引張となってしまい、配管内面の耐食性が損なわれてしまう。
In the prior art of the above-mentioned
一方、上記特許文献2の技術は、二酸化炭素の凝結固体粒子を製造又は保存するための設備が必要になり、装置が複雑でコスト的に不利になる。また、プラントの既設配管の一部の取替工事では、二酸化炭素の凝結固体粒子を配管の内側に吹付けることはできず、適用することができなかった。さらに、適用できたとしても、二酸化炭素の凝結固体粒子の冷却効果は弱く、所望の耐食性を得ることが困難であった。
On the other hand, the technique of
本発明の目的は、配管溶接継手の配管内面における耐食性を向上させ、応力腐食割れの発生を抑制することである。 An object of the present invention is to improve the corrosion resistance on the inner surface of a pipe of a pipe welded joint and to suppress the occurrence of stress corrosion cracking.
また、本発明の他の目的は、配管溶接継手の配管内面における引張残留応力を低減し、望ましくは圧縮残留応力を発生させて、耐食性を向上させることである。 Another object of the present invention is to improve the corrosion resistance by reducing the tensile residual stress on the inner surface of the pipe of the pipe welded joint, desirably generating the compressive residual stress.
配管同士を溶接によって接続する際に、配管の厚さが大きい場合に、配管内面の残留引張応力を低減し、望ましくは残留圧縮応力を発生させるためには、溶接で発生する周方向の収縮変形を抑える必要がある。 In order to reduce the residual tensile stress on the inner surface of the pipe and preferably generate the residual compressive stress when the pipes are thick when the pipes are connected by welding, the circumferential shrinkage deformation generated by welding It is necessary to suppress.
本発明はその一面において、ルートパスを溶接した後に、ルートパス以降のパスを溶接するときに配管の内面に液体冷媒を流して内面を冷却し、かつ配管の外面の溶接トーチが通過して溶融金属が凝固した直後の溶接部表面に引張側の塑性変形(ひずみ)を付与することを特徴とする。 In one aspect of the present invention, after welding the root path, when welding the path after the root path, the inner surface of the pipe is allowed to flow with a liquid refrigerant to cool the inner surface, and the welding torch on the outer surface of the pipe passes to pass the molten metal. The plastic deformation (strain) on the tensile side is imparted to the surface of the welded portion immediately after solidification.
本発明の望ましい実施態様においては、引張側の塑性変形を付与するために、積層溶接後の溶融金属が凝固した直後の溶接部表面を冷却しながら積層溶接する。 In a desirable embodiment of the present invention, in order to give the plastic deformation on the tensile side, the lamination weld is performed while cooling the surface of the welded portion immediately after the molten metal after the lamination welding is solidified.
本発明の他の望ましい実施態様においては、各溶接パスの積層が完了した段階で、完了したパスの表面に力学的な荷重を付与して、パス表面に引張の塑性変形(ひずみ)を発生させる処理を行い、その後に後続のパスを積層する。 In another preferred embodiment of the present invention, when the lamination of each welding pass is completed, a mechanical load is applied to the surface of the completed pass to generate tensile plastic deformation (strain) on the pass surface. Processing is performed, and subsequent passes are stacked.
本発明は他の一面において、ルートパス溶接後から配管の厚さの3/4までは配管の内面を冷却しながら溶接を行い、厚さの3/4から全厚さまでのパスでは、内面からの冷却に加え、外面に引張側の塑性変形を付与しながら積層溶接を継続する。 In another aspect of the present invention, welding is performed while cooling the inner surface of the pipe from the root pass welding to 3/4 of the pipe thickness, and in the pass from 3/4 of the thickness to the total thickness, In addition to cooling, laminating welding is continued while applying tensile plastic deformation to the outer surface.
本発明の望ましい実施態様においては、配管の内面を冷却する手段は、配管内に液体冷媒を通すことにより行い、配管の外面に引張側の塑性変形を付与する手段は、配管表面に液体冷媒を噴きかけることにより行う。 In a preferred embodiment of the present invention, the means for cooling the inner surface of the pipe is performed by passing a liquid refrigerant through the pipe, and the means for imparting tensile plastic deformation to the outer surface of the pipe is a liquid refrigerant on the pipe surface. This is done by spraying.
また、本発明の望ましい実施態様においては、配管の内面の冷却に用いる液体冷媒及び配管の外面側の溶接部表面の冷却に用いる冷媒としていずれも水を用いる。 In a desirable embodiment of the present invention, water is used as both the liquid refrigerant used for cooling the inner surface of the pipe and the refrigerant used for cooling the surface of the welded portion on the outer surface side of the pipe.
特に、溶接を行う配管が既設プラントを構成するものである場合には、配管の内面の冷却に用いる液体冷媒は、既設プラントにおいて配管内を流れる流体例えば冷却水とする。 In particular, when the pipe to be welded constitutes an existing plant, the liquid refrigerant used for cooling the inner surface of the pipe is a fluid that flows in the pipe in the existing plant, for example, cooling water.
本発明の望ましい実施態様においては、既設プラントは沸騰水型原子炉であり、溶接を行う配管は、原子炉の再循環系配管であり、配管の内面の冷却に用いる液体冷媒は、配管内を流れる炉水である。 In a preferred embodiment of the present invention, the existing plant is a boiling water reactor, the pipe for welding is a recirculation pipe of the nuclear reactor, and the liquid refrigerant used for cooling the inner surface of the pipe passes through the pipe. Flowing reactor water.
本発明の望ましい実施態様においては、配管同士を溶接によって接続する際に、ルートパスを溶接した後に、ルートパス以降のパスを溶接するときに配管の内面を液体冷媒を流すことによって冷却し、かつ配管の外面の溶接トーチが通過して溶融金属が凝固した直後の溶接部表面を冷却しながら溶接パスを積層する溶接装置であって、治具に固定された溶接トーチと、治具に固定された冷却液体を溶接部表面に供給する噴出ノズルと、前記噴出ノズルの周囲に配置された冷却液体を回収する吸引ノズルとを備え、前記噴出ノズルから冷却液体を溶接トーチが通過した領域に噴出し、前記吸引ノズルから冷却液体を吸引しながら、配管上を円周方向に溶接する溶接装置を用いる。 In a preferred embodiment of the present invention, when pipes are connected to each other by welding, after the root path is welded, the inner surface of the pipe is cooled by flowing a liquid refrigerant when the path after the root path is welded, and the pipe A welding device for laminating a welding pass while cooling the surface of the welded portion immediately after the weld torch on the outer surface passes and the molten metal solidifies, and a welding torch fixed to the jig and a cooling fixed to the jig A jet nozzle that supplies liquid to the surface of the welded portion, and a suction nozzle that collects the cooling liquid disposed around the jet nozzle, and jets the cooling liquid from the jet nozzle to a region through which a welding torch has passed, A welding device that welds the pipe in the circumferential direction while sucking the cooling liquid from the suction nozzle is used.
本発明によれば、配管同士の突合せ継手の溶接施工時に、溶接部の周方向の収縮変形の発生を抑制し、配管内面の軸方向の引張残留応力を低減し、その耐食性を向上することができる。 According to the present invention, at the time of welding construction of butt joints between pipes, it is possible to suppress the occurrence of shrinkage deformation in the circumferential direction of the welded portion, reduce the tensile residual stress in the axial direction of the pipe inner surface, and improve its corrosion resistance. it can.
本発明の望ましい実施態様によれば、配管の冷却には内面は水を用い、また、外面もシャワー状の水を用いることにより、低いコストで効率よく溶接部の引張残留応力を低減し、配管内面の耐食性を向上し、その応力腐食割れの発生を抑制することができる。 According to a preferred embodiment of the present invention, water is used for the inner surface for cooling the pipe, and shower-like water is also used for the outer surface, thereby reducing the tensile residual stress of the welded portion efficiently at a low cost. The corrosion resistance of the inner surface can be improved and the occurrence of stress corrosion cracking can be suppressed.
本発明によるその他の目的と特徴は、以下に述べる実施例の説明で明らかにする。 Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments.
本発明による溶接方法を用いることにより、配管内面の溶接部において軸方向残留応力として引張応力を低減し、望ましくは圧縮応力を付与できるメカニズムについて図1〜図5を用いて詳細に説明する。 By using the welding method according to the present invention, a mechanism capable of reducing tensile stress as an axial residual stress and desirably applying compressive stress in the welded portion on the inner surface of the pipe will be described in detail with reference to FIGS.
図1は本発明の第1の実施形態による配管の溶接方法を模式的に表わす斜視図であり、図2はその要部を拡大して示す断面図である。配管1と配管2を突合せ、溶接により接続する様子を示している。まず、ルートパス( root pass 、初層溶接)3を溶接する。これにより、配管1,2を通して、その内面に冷却水を流すことができるようになる。そこで、配管内面4に冷却水5を流しながら、後続のパス(積層溶接)6を溶接する。このとき、トーチ7の直後の配管外面と溶接金属部表面からなる図1の外面冷却領域8を冷却しながら溶接トーチ7を円周方向に進める溶接方法である。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a pipe welding method according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the main part thereof. The state where the
図3は、本発明の原理を説明するための、配管の溶接により発生する残留応力の分布図である。配管の板厚が厚い場合には、内面のみを十分に効果的に冷却しても、内面に引張残留応力が発生してしまい、他方、内外面を冷却することにより、内面に圧縮残留応力を発生させることができるメカニズムを模式的に示したものである。 FIG. 3 is a distribution diagram of residual stress generated by pipe welding for explaining the principle of the present invention. When the pipe thickness is thick, even if the inner surface only is cooled sufficiently effectively, tensile residual stress is generated on the inner surface, while cooling the inner and outer surfaces results in compressive residual stress on the inner surface. The mechanism that can be generated is schematically shown.
まず、図3(A)は、配管の内面のみを効果的に冷却しながら溶接する場合について示している。図3において、「+」は軸方向の引張残留応力が発生していることを意味しており、「−」は軸方向の圧縮残留応力が発生していることを意味している。また、tは配管の厚さを表している。 First, FIG. 3A shows a case where welding is performed while effectively cooling only the inner surface of the pipe. In FIG. 3, “+” means that an axial tensile residual stress is generated, and “−” means that an axial compressive residual stress is generated. T represents the thickness of the pipe.
配管内面4を効果的に冷却しながら溶接を行うと、溶接時には、内面が低温、外面が高温の温度分布が発生する。このような温度分布の状態では、外面の膨張に伴ない内面に引張応力、外面に圧縮応力が作用し、内面では引張側の塑性変形(ひずみ)が発生し、外面では圧縮の塑性変形が発生する。図3(A)の(1)及び(2)に示す通り、溶接の積層厚さが0〜t/2及びt/4〜2t/4までの溶接パスの溶接が終了した時点では、溶接過程で発生した内面の引張の塑性変形が、外面側の冷えによる収縮に伴なう外面側からの拘束を受ける。したがって、内面は圧縮残留応力となり、外面が引張残留応力となる。溶接パスの積層が、配管厚さの1/2になるまでは、このように内面が圧縮残留応力であり、外面が引張残留応力となる分布が継続する。
When welding is performed while the
一方、溶接の積層が厚さの1/2を超えると、溶接時に熱せられて圧縮で降伏した外面側9が、今度は次第に冷えてくるに伴なって収縮し、配管の周方向の収縮が顕著になり、配管の断面は図3(A)の(3)のように、内面側に凸形状になるような形で変形する。このような曲げ変形は、配管内面の軸方向応力を引張側にする性質を有する。溶接部の周方向の収縮変形に起因する配管断面の曲げ変形により、溶接の積層厚さが配管の厚さの1/2を超える位置から、配管内面4の軸方向残留応力は圧縮残留応力の絶対値が小さくなる。さらにパスを積層すると図3(A)の(4)に示すように配管内面4の軸方向残留応力は引張応力になってしまう。
On the other hand, when the weld stack exceeds 1/2 of the thickness, the
一方、配管内面4の周方向残留応力は、外面側9の収縮変形により収縮力が作用し、内面4の周方向残留応力は圧縮側になっていく。その結果として、溶接を終えた時点で軸方向は引張残留応力、周方向は圧縮残留応力となる。
On the other hand, the circumferential residual stress of the pipe
次に、ルートパス溶接後に、積層厚さt/2までは配管内面4を効果的に冷却し、積層厚さがt/2からtまでの範囲では配管内面4及び配管外面7を冷却する場合について説明する。このときの応力分布の変化は、図3(B)の(1)〜(4)の経過を辿るようになる。図3(B)の(1)と(2)に示すように、積層厚さが0〜t/2の範囲では、溶接中に内面4のみを効果的に冷却しており、前述の場合と同じ結果である。
Next, after root pass welding, the pipe
積層厚さがt/2からtの範囲において、配管内面4を効果的に冷却しながら外面側を溶接することにより、溶接中に配管内面4には引張応力が発生する。一方、熱を受けている部位では圧縮応力が発生する。トーチが通過した後に配管外面9が冷却されると、溶接部表面が低温であり、内部が高温となる温度分布が発生する。したがって、外面側の溶接部表面は引張、内部が圧縮となる応力分布が発生し、外面に引張の塑性変形(ひずみ)が発生し、内部に圧縮の塑性変形(ひずみ)が発生する。その結果として、内部も冷えた後には、図3(B)の(3)に示すように、配管内面4及び配管外面9で圧縮残留応力が発生し、肉厚の内部で引張残留応力が発生する。
By welding the outer surface side while effectively cooling the pipe
積層溶接直後の外面冷却により、外面側で引張の塑性変形(ひずみ)が発生するため、配管の周方向の収縮変形は、外面冷却がない場合と比較すると小さくなり、結果として溶接部の曲げ変形に起因する引張応力の発生は小さくなる。その結果、板厚の1/2までの積層で発生した圧縮残留応力は、その後の積層で発生する曲げ変形に起因する引張側への移行を抑えることができるため、結果として、図3(B)の(4)に示すように圧縮残留応力を付与することが可能となる。 The outer surface cooling immediately after the lamination welding causes a tensile plastic deformation (strain) on the outer surface side. Therefore, the shrinkage deformation in the circumferential direction of the pipe becomes smaller than that without the outer surface cooling, resulting in bending deformation of the weld. The occurrence of tensile stress due to is reduced. As a result, the compressive residual stress generated in the stacking up to ½ of the plate thickness can suppress the transition to the tensile side caused by the bending deformation generated in the subsequent stacking. It is possible to apply compressive residual stress as shown in (4) of FIG.
次に、冷却がない場合、外面のみを冷却した場合、内面のみを冷却した場合、並びに内外面を冷却した場合のそれぞれについて、配管の厚さが薄い場合と厚い場合の溶接の積層と残留応力の関係について、図4と図5を参照して説明する。図4と図5において、σyは引張の降伏応力を意味しており、−σyは圧縮の降伏応力を意味している。 Next, when there is no cooling, only the outer surface is cooled, only the inner surface is cooled, and when the inner and outer surfaces are cooled, the welding lamination and residual stress when the pipe thickness is thin and thick The relationship will be described with reference to FIG. 4 and FIG. 4 and 5, σy means the tensile yield stress, and −σy means the compressive yield stress.
図4は、配管の厚さが薄い場合の積層厚さと配管内面の溶接金属の軸方向応力の関係を示したものである。横軸の積層厚さにおいて、tthinは配管の厚さまで溶接パスを積層したことを意味しており、それに対応する軸方向応力の値が、軸方向の残留応力となる。図4の曲線10は冷却がない場合である。溶接金属を積層していくとともに、軸方向応力は引張となる。曲線11は外面のみを冷却した場合であり、曲線10と比較すると引張応力の絶対値は小さくなる。曲線12は内面のみを冷却した場合であり、軸方向応力は顕著に圧縮になる。曲線13は内外面を冷却した場合であり、内面のみ及び外面のみを冷却した場合よりも、絶対値が大きい軸方向の圧縮応力が付与される。 FIG. 4 shows the relationship between the lamination thickness when the pipe is thin and the axial stress of the weld metal on the inner surface of the pipe. In the laminated thickness of the horizontal axis, t thin means that the welding paths are laminated up to the thickness of the pipe, and the value of the axial stress corresponding thereto becomes the residual stress in the axial direction. Curve 10 in FIG. 4 is the case without cooling. As the weld metal is laminated, the axial stress becomes tensile. Curve 11 is the case where only the outer surface is cooled, and the absolute value of the tensile stress is smaller than curve 10. Curve 12 is the case where only the inner surface is cooled, and the axial stress is significantly compressed. A curve 13 is a case where the inner and outer surfaces are cooled, and an axial compressive stress having a larger absolute value is applied than when only the inner surface and only the outer surface are cooled.
図5は配管の厚さが厚い場合の積層厚さと配管内面の溶接金属中央の軸方向応力の関係を示したものである。横軸の積層厚さにおいて、tthickは配管の厚さまで溶接パスを積層したことを意味しており、それに対応する軸方向応力の値が、軸方向の残留応力となる。図5の曲線14は冷却がない場合である。溶接金属を積層していくと、厚さの1/2であるtthick/2までは圧縮応力が発生し、その値は降伏応力に相当するものとなる。積層厚さがtthick/2からtthickになる過程で軸方向応力は引張側になり、溶接が終わる時点である積層厚さがtthickでは、引張残留応力が発生する。曲線15は外面のみを冷却した場合であり、曲線14と比較するとtthick/2からtthickになる過程における引張応力の絶対値は小さくなる。曲線16は内面のみを冷却した場合であり、tthick/2からtthickになる過程の軸方向応力は、冷却がない場合と比較して引張応力が緩和される。曲線17は内外面を冷却した場合であり、圧縮残留応力を付与することが可能となる。さらに、曲線18は、3tthick/4以前は内面のみを冷却し、3tthick/4以降内外面を冷却した場合を示している。また、tthick/2以前は内面のみを冷却し、tthick/2以降内外面を冷却した場合は、曲線17と殆ど変わらなかった。 FIG. 5 shows the relationship between the lamination thickness when the pipe is thick and the axial stress at the center of the weld metal on the inner surface of the pipe. In the laminated thickness of the horizontal axis, t thick means that the welding path is laminated to the thickness of the pipe, and the value of the axial stress corresponding thereto is the residual stress in the axial direction. Curve 14 in FIG. 5 is the case without cooling. When the weld metal is laminated, a compressive stress is generated up to t thick / 2, which is ½ of the thickness, and the value corresponds to the yield stress. In the process in which the stack thickness is changed from t thick / 2 to t thick , the axial stress becomes the tensile side, and when the stack thickness is t thick at the end of welding, tensile residual stress is generated. Curve 15 shows a case where cooling only the outer surface, the absolute value of the tensile stress in the process of becoming Compared to the curve 14 from t thick / 2 to t thick small. Curve 16 shows the case where only the inner surface is cooled, and the tensile stress is relaxed in the axial stress in the process from t thick / 2 to t thick as compared to the case where there is no cooling. A curve 17 is a case where the inner and outer surfaces are cooled, and compressive residual stress can be applied. Further, the curve 18 shows a case where only the inner surface is cooled before 3 t thick / 4 and the inner and outer surfaces are cooled after 3 t thick / 4. Further, when only the inner surface was cooled before t thick / 2, and the inner and outer surfaces were cooled after t thick / 2, the curve 17 was hardly changed.
以上に述べたように、効果的な内面冷却により、配管の厚さが薄い場合には、周方向の収縮変形により発生する軸方向引張応力よりも、内面冷却により発生する圧縮応力の影響の方が大きいため、結果として、配管内面は圧縮残留応力とすることができる。一方、配管の厚さが厚い場合には、最終層付近では周方向の収縮変形により発生する引張応力の影響の方が、内面を冷却することにより発生する圧縮応力の影響よりも大きいため、内面液体冷却のみでは、結果として引張残留応力となってしまう。 As described above, when the pipe thickness is thin due to effective inner surface cooling, the influence of compressive stress generated by inner surface cooling rather than the axial tensile stress generated by circumferential shrinkage deformation As a result, the inner surface of the pipe can be set to compressive residual stress. On the other hand, when the pipe is thick, the influence of the tensile stress generated by the circumferential shrinkage deformation in the vicinity of the final layer is larger than the influence of the compressive stress generated by cooling the inner surface. Liquid cooling alone results in tensile residual stress.
これに対して、配管の厚さが厚い場合であっても、効果的な内面液体冷却に加え、積層溶接時に外面冷却を加えることにより、配管の周方向の収縮変形の発生を抑制することが可能であることが明らかになった。また、配管の周方向の収縮変形は、溶接が配管の厚さの1/2を超えた部分から発生しはじめ、3/4を超える部分の積層で引張応力になることが明らかになった。そこで、具体的には、肉厚の(1/2〜3/4)以降の積層パス溶接時に、積層直後のパス表面を冷却することにより、配管内面の軸方向に圧縮残留応力を付与することができる。 On the other hand, even when the pipe is thick, it is possible to suppress the occurrence of shrinkage deformation in the circumferential direction of the pipe by adding the outer face cooling during the lamination welding in addition to the effective inner face liquid cooling. It became clear that it was possible. Further, it has been clarified that the shrinkage deformation in the circumferential direction of the pipe starts to occur at a portion where the welding exceeds 1/2 of the thickness of the piping, and becomes a tensile stress at the lamination of the portion exceeding 3/4. Thus, specifically, compressive residual stress is applied in the axial direction of the inner surface of the pipe by cooling the pass surface immediately after the lamination at the time of the lamination pass welding after the thickness (1/2 to 3/4). Can do.
以上の知見から、ルートパス溶接後に内外面を冷却することにより、配管内面の残留応力を圧縮にすることができる。さらに、外面の冷却は配管の厚さの1/2を超えてから実施しても圧縮残留応力を付与することができる。さらに、外面の冷却は配管の厚さの3/4を超えてから実施しても引張残留応力を低減することができることが明らかになった。このため、外面の冷却は、無駄を省き、かつ、溶接部の直近に冷却水を噴射するという神経を使う作業を少なくするために、なるべく遅く開始することが望ましい。 From the above knowledge, the residual stress on the inner surface of the pipe can be compressed by cooling the inner and outer surfaces after route pass welding. Furthermore, even if cooling of the outer surface is carried out after exceeding 1/2 of the thickness of the pipe, compressive residual stress can be applied. Furthermore, it has become clear that the tensile residual stress can be reduced even if the outer surface is cooled beyond 3/4 of the thickness of the pipe. For this reason, it is desirable to start the cooling of the outer surface as late as possible in order to save waste and reduce the work using the nerve of injecting cooling water in the immediate vicinity of the weld.
次に、ルートパスを溶接後に、内外面を冷却しながら配管を溶接する方法及び装置について図6と図7を用いて説明する。 Next, a method and apparatus for welding pipes while cooling the inner and outer surfaces after welding the route path will be described with reference to FIGS.
図6は、これまで述べた本発明の第1の実施形態を具体化した一実施例による配管溶接装置の構成図である。ここでは、溶接トーチとしてTIG溶接用トーチを用い、溶接金属の供給を行いながら溶接を施工する配管溶接装置を示している。図において、130は台車上に設置された支持機構上支持板で、TIG溶接用トーチ101はトーチ支持機構110を介して台車上の支持機構上支持板130に設置されたウィービング( Weaving )装置111に設置されている。ここで、ウィービング装置111とは、図6で紙面に対して奥行き方向に突き出している支持梁112を紙面鉛直方向に揺動させる装置であり、本装置を使うことにより一度の施工で広い幅の溶接施工が可能となる。TIG溶接トーチ101にはワイヤチップ支持機構105を介してワイヤチップ104が取付けられている。ワイヤチップ104にはコンジット( conduit )ケーブル106を介してワイヤ供給装置から溶接金属ワイヤ103が供給される。ここで、TIG溶接用トーチ101は公知のものであり、タングステン電極102に電流用トーチケーブル107を介して電流が供給される。また、アルゴンガス用トーチケーブル108を介してアルゴンガスが供給され、ガスノズル113から噴出される。このアルゴンガスは、溶接施工時には発生しているアークの雰囲気となり、溶接金属部に周囲の雰囲気中の不純物質が入るのを防止する効果がある。また、トーチの加熱を防ぐために冷却水が冷却水用トーチケーブル109を介して循環している。
FIG. 6 is a configuration diagram of a pipe welding apparatus according to an example embodying the first embodiment of the present invention described so far. Here, a pipe welding apparatus that uses a TIG welding torch as a welding torch and performs welding while supplying a weld metal is shown. In the figure,
121は水の噴出ノズルで、冷却媒体供給配管125から水が供給され穴あき板122より噴出される。120は吸引ノズルであり、噴出ノズル121を内部に含むように設置されている。噴出ノズル121と吸引ノズル120との間が吸引口123となり、冷却媒体回収配管126に吸引される。噴出ノズル121は治具128を介して吸引ノズル120の内部に固定されており、吸引ノズル120は冷却装置支持機構127を介して移動機構上支持板130に固定されている。したがって、この移動機構上支持板130を含む台車により移動機構が構成されるようになっている。
A
吸引ノズル120が配管140と接する部分には遮蔽体119が設置されている。配管140の開先の形状に追随するため、吸引ノズルによる吸引の際に、TIG溶接トーチ101がある方向の空気の流れの乱れが少なくなり、安定してアークを発生させることが可能となる。
A
図7は、噴射ノズル121を穴あき板122が見える方向から図示したものである。噴射ノズル121には、穴あき板122が取付けられており、穴あき板122には冷却媒体を噴射する穴129があけられている。噴射ノズル121は、吸引ノズル120の内部に設置される。噴射ノズル121と吸引ノズル120の間の隙間が吸引口123になる。噴出ノズル121には冷却媒体供給配管から水が供給される。水は穴あき板122の穴129を経由して被溶接構造物上に噴射される。噴射された水は、一部は蒸発し、一部は蒸発しきれずに溶接物の表面領域に残留する。吸引ノズル120の内側では、図5に示した冷却媒体回収配管126を介して負圧を発生させている。したがって、蒸発または蒸発しきれずに溶接部の表面に残留する水は、吸引口123から吸引される。噴射ノズル121が吸引ノズル120の中に含まれているため、噴出ノズル121から噴出した水は、蒸発して水蒸気になっても、また、蒸発しない場合でも、吸引ノズル120から回収され、吸引ノズル120の外に漏れ出すことはない。したがって、冷却のために噴出した水が周囲に散乱したり、さらには、溶接トーチに入り込むことはない。これによって溶接部に不純物を含むことなく、溶接施工することが可能となる。
FIG. 7 illustrates the
図8は、本発明の一実施例による配管の溶接装置の全体の構成を示す図である。TIG電源201には、電源盤203から入力ケーブル206を介して電力が供給されている。また、水冷循環装置204から水冷ホース207を介して冷却水が供給されている。さらに、アルゴンガスボンベ205からガスホース208を介してアルゴンガスが供給されている。
FIG. 8 is a diagram showing an overall configuration of a pipe welding apparatus according to an embodiment of the present invention. Power is supplied to the
トーチケーブル209は、TIG電源201とTIG溶接用トーチを結ぶケーブルであり、電流用トーチケーブルとアルゴンガス用トーチケーブルと冷却水用トーチケーブルとから構成される。電流用トーチケーブルにはTIG溶接電源201で発生する電流が送給される。アルゴンガス用トーチケーブルにはアルゴンガスボンベ205から供給されるアルゴンガスが送給される。冷却水用トーチケーブルには水冷循環装置204から供給される冷却水が送給される。
The
配管140には、アースケーブル211を介して電源と接続される。アースケーブル211には電流検出器290が取付けられ電流の測定値は制御装置202に取り込まれる。制御装置202には、リモコンケーブル213を介して溶接電源リモコン214とワイヤ送給装置リモコン215が取付けられている。また、制御ケーブル217を介してワイヤ送給装置221が取付けられていて、さらにワイヤ送給装置221からトーチスイッチケーブル218を介してトーチスイッチ219が取付けられている。ワイヤ送給装置221からコンジットケーブル106を介してワイヤ103がTIG溶接用トーチ101に送給される。
The
台車131の上にウィービング装置111が設置され、制御ケーブルを介してウィービング制御装置210に接続されている。また、ウィービング制御装置210には入力ケーブル206を介して電力が送給されている。ウィービング装置111からトーチ支持機構110を介してTIG溶接用トーチが設置されている。冷却装置支持機構127を介して台車131に吸引ノズル120が設置されている。また、台車131はリモコンケーブル213で台車移動機構リモコン216が接続されている。台車131は、配管の全周に渡って設置された軌道299上を走行する。
A
吸引ノズル120には、冷却媒体回収配管126が取付けられており吸引により回収された冷却媒体は水槽220に留まるようになっている。また、吸引を行うために吸引ポンプ222が設置されている。吸引ノズル120の内部には、噴射ノズル121が設置されていて、冷却媒体供給配管125を介して冷却媒体が供給される。
A cooling
次に、この実施例による溶接作業について説明する。最初にルートパスの溶接を行う。ルートパスの溶接では、図8において配管140の溶接施工を行う位置にTIG用溶接トーチ101を設置する。溶接電源リモコン214から溶接条件に対応した電流、電圧条件を設定する。また、ワイヤ送給装置リモコンからワイヤ送給量を設定しておく。制御装置202は、溶接電源リモコン214からの入力に対応した電流をTIG溶接用トーチ101に供給する設定がなされる。また、ワイヤ送給装置リモコン215から入力されたワイヤ供給を行うための設定がなされる。ウィービング制御装置210にウィービング条件を入力し、ウィービングを開始する。さらに、移動機構リモコン216から台車131の移動速度を入力する。
Next, the welding operation according to this embodiment will be described. First, the root path is welded. In the route path welding, the
以上の準備ができた段階で、トーチスイッチ219をオンにする。TIG用溶接トーチに電流が供給されアークが発生する。また、ワイヤ送給装置221が作動し、ワイヤ送給が開始される。台車131が軌道299上を1周することにより、配管のルートパスの溶接が完了する。
When the above preparation is completed, the
第2パスの施工から内外面の冷却を行う場合、第2パスから、配管内面に冷却媒体を存在させて配管内面を冷却し、また、配管外面では、冷却媒体噴射機構と回収機構を作動させて、溶接により高温になった領域の急冷が行われる。急冷に際して、冷却媒体の水は、吸引ノズルの外に漏れることがなく、また、吸引を行っても電極付近の空気の流れは乱れないので、品質の良い溶接を行うことが可能である。第2パスから最終パスまでを、このように内外面を冷却しながら溶接する。 When cooling the inner and outer surfaces from the construction of the second pass, the cooling medium is allowed to exist on the inner surface of the pipe from the second pass to cool the inner surface of the pipe, and the cooling medium injection mechanism and the recovery mechanism are operated on the outer surface of the pipe. Thus, the region that has become hot due to welding is rapidly cooled. At the time of rapid cooling, the water of the cooling medium does not leak out of the suction nozzle, and even if suction is performed, the air flow in the vicinity of the electrode is not disturbed, so that high-quality welding can be performed. The second pass to the final pass are welded while cooling the inner and outer surfaces in this way.
第2パス以降の積層から配管内面の冷却を行い、本実施例の第1の溶接方法では、積層厚さが配管の厚さの1/2から外面の冷却も行う。他方、本実施例の第2の溶接方法では、積層厚さが配管の厚さの3/4から外面の冷却を行う。 The inner surface of the pipe is cooled from the stack after the second pass, and in the first welding method of this embodiment, the outer surface is also cooled from the stack thickness of 1/2 of the thickness of the pipe. On the other hand, in the second welding method of this embodiment, the outer surface is cooled from 3/4 of the thickness of the pipe.
開先内が溶接金属で埋められ、溶接を終了するときには、トーチスイッチ219をオフにしてアークを停止する。制御装置202からワイヤ送給装置221に停止信号が発せられワイヤ送給が停止する。台車131を停止させる。さらに、冷却媒体供給を停止させ、最後に吸引ポンプ222を停止させる。以上で作業が終了する。
When the groove is filled with weld metal and the welding is finished, the
以上に示した実施例では、配管内面の液体冷却方法として、放水銃による水の散布や、溶接部をはさむ端部に送水ポンプを設けてそれにより冷却水を循環させる方法を用いることができる。また、既設プラントの配管取替え工事では、冷却水としてプラントにおける配管内を流れる液体冷媒を用いることができる。次に、この既設プラントの配管取替え工事における配管の溶接方法を説明する。 In the embodiment described above, as a liquid cooling method for the inner surface of the pipe, it is possible to use a method of spraying water with a water discharge gun or a method of circulating a cooling water by providing a water supply pump at an end portion sandwiching a welded portion. Moreover, in the piping replacement work of the existing plant, liquid refrigerant flowing through the piping in the plant can be used as cooling water. Next, a pipe welding method in the pipe replacement work of the existing plant will be described.
まず、図6から図8で説明した配管の溶接装置を設置する。本実施例では、ルートパスを溶接するまでは、取替え配管の前後の配管内冷却水のバルブを閉じておく。したがって、配管内には空気が入っている。この状態で、溶接装置により内外面の冷却なしでルートパスの溶接を行う。ルートパスの溶接が完了し配管内の媒体が漏洩しなくなった段階で、配管内冷却水のバルブを解放する。次に、プラントの循環ポンプを作動させて配管内面に冷却水を循環させる。ここで、溶接装置を作動させて、配管の内面は冷却水による冷却を行いつつ、かつ配管の外面では前述したようにトーチの後方を冷却しながら溶接を行う。 First, the pipe welding apparatus described in FIGS. 6 to 8 is installed. In this embodiment, the pipe cooling water valves before and after the replacement pipe are closed until the route path is welded. Therefore, air is contained in the piping. In this state, the root path is welded by the welding apparatus without cooling the inner and outer surfaces. When the root path welding is completed and the medium in the pipe no longer leaks, the valve of the cooling water in the pipe is released. Next, the circulating pump of the plant is operated to circulate the cooling water on the inner surface of the pipe. Here, the welding apparatus is operated so that the inner surface of the pipe is cooled by cooling water, and the outer surface of the pipe is welded while cooling the rear of the torch as described above.
本実施例では、配管内面の冷却にプラント内を循環する液体冷媒を用いることにより、内面冷却用の放水銃等の設定を行う必要がない。そのため、配管の内面冷却に必要となる工数を大幅に削減することが可能となる。本方法では、プラントの定期検査と平行して配管取替え工事を実施することができる。 In this embodiment, it is not necessary to set a water discharge gun for cooling the inner surface by using the liquid refrigerant circulating in the plant for cooling the inner surface of the pipe. Therefore, the number of steps required for cooling the inner surface of the pipe can be greatly reduced. In this method, the pipe replacement work can be performed in parallel with the periodic inspection of the plant.
図9は、以上の実施例を、沸騰水型原子力発電プラントの再循環系配管の取替えに適用した場合の構成図である。図において、31は原子炉圧力容器、32は再循環ポンプである。定期検査等でプラントを停止させた後に、配管上で取替え部位33を挟む前後のバルブ34とバルブ35を閉鎖する。取替え部位33の配管内に残った水を抜き、取替え部位33を切り出す。プラント側の配管には開先を設ける。一方、取替えを行う新配管36を設置する。また、配管に図6から図8で説明した配管の溶接装置を設置し、軌道上にTIG溶接用の溶接ヘッド及び外面冷却機構を取付ける。これら装置の設置は、前述した実施例の通りである。
FIG. 9 is a configuration diagram in the case where the above embodiment is applied to replacement of the recirculation piping of the boiling water nuclear power plant. In the figure, 31 is a reactor pressure vessel and 32 is a recirculation pump. After stopping the plant by periodic inspection or the like, the
これらの装置の設置が完了したら、バルブ34とバルブ35を閉鎖したままで、前述した要領で、溶接部37と溶接部38のルートパスの溶接を行う。ルートパスの溶接によりバルブを解放しても炉水は漏洩しなくなる。この段階で、取替え部位の前後のバルブ34と35を解放し、さらに、再循環ポンプ32を運転して配管に炉水を循環させる。さらに、溶接装置及び冷却機構を運転し、配管内面は炉水による冷却を行いながら、配管外面は、前述した要領で、トーチからの熱とその直後の急冷による冷却を行いながら積層溶接を進める。
When the installation of these devices is completed, the
このようにして、配管の厚さまで積層を行うことにより、配管内面の溶接部に圧縮残留応力を付与することが可能となる。特に、配管内面の冷却には、追加の装置を設定する必要がなく、配管内を循環する再循環水を用いており、また、その循環にはプラントに設置されている再循環ポンプを用いることができるので、施工に必要となる機材の準備工程を大幅に削減することができる。しかも、この再循環水による配管内面の冷却は、不十分な従来の二酸化炭素の凝結固体粒子の吹付け等に比べ、本発明における内面からの冷却として、必要十分かつ適切であり、配管溶接継手の配管内面に圧縮残留応力を発生させ、耐食性を向上させることができる。 Thus, by carrying out lamination | stacking to the thickness of piping, it becomes possible to provide a compressive residual stress to the welding part of piping inner surface. In particular, it is not necessary to set up an additional device for cooling the inner surface of the pipe, and recirculated water circulating in the pipe is used, and the recirculation pump installed in the plant is used for the circulation. Therefore, the equipment preparation process required for construction can be greatly reduced. In addition, the cooling of the inner surface of the pipe with this recirculated water is necessary and sufficient and appropriate as the cooling from the inner surface in the present invention, compared with the insufficient spraying of solid particles of carbon dioxide, which is insufficient, and the pipe welded joint. Compressive residual stress can be generated on the inner surface of the pipe to improve the corrosion resistance.
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
これまで説明した第1の実施形態では、トーチからの熱とその直後の冷却による温度差から溶接部表面に引張の塑性変形(ひずみ)を付与するものであった。これに対して、本実施形態は、配管の周方向の収縮変形を抑制するために、積層が終わった溶接金属に機械的な力を加えて引張の塑性変形(ひずみ)を付与するものである。 In the first embodiment described so far, tensile plastic deformation (strain) is imparted to the surface of the weld zone from the temperature difference between the heat from the torch and the cooling immediately thereafter. On the other hand, in this embodiment, in order to suppress the shrinkage deformation in the circumferential direction of the pipe, a mechanical force is applied to the weld metal that has been laminated to impart tensile plastic deformation (strain). .
配管内面の残留応力を圧縮にするメカニズムは、図3(B)に示した(3)と(4)の経緯において、温度分布に起因して発生する引張の塑性変形発生領域(圧縮残留応力発生領域)に、メカニカルな荷重に起因して発生する引張りの塑性変形を発生させることにより、圧縮残留応力を付与する。メカニカルな荷重を付与する方法としては、積層した溶接金属を押しつぶす方向の荷重を与える方法が必要であり、一例としてワイヤーピーニング( wire peening )の適用を挙げることができる。 The mechanism for compressing the residual stress on the inner surface of the pipe is as follows: (3) and (4) shown in FIG. 3 (B), where tensile plastic deformation occurs due to temperature distribution (compression residual stress generation) A compressive residual stress is given to the area | region) by generating the plastic deformation of the tension | tensile_strength generate | occur | produced resulting from a mechanical load. As a method of applying a mechanical load, a method of applying a load in a direction in which the laminated weld metal is crushed is necessary. As an example, application of wire peening can be cited.
本方法の実施手順を以下に示す。最初に、内面を冷却しながらルートパスを溶接する。ルートパスの溶接が終った段階で、外面をワイヤーピーニングして引張の塑性変形を外表面に付与し、その後に後続のパスを積層する。本方法により、1パス毎に、そのパスの溶接で発生する周方向の収縮変形をワイヤーピーニングで緩和することが可能になる。 The implementation procedure of this method is shown below. First, the root path is welded while cooling the inner surface. When the root pass is welded, the outer surface is wire peened to impart tensile plastic deformation to the outer surface, and subsequent passes are laminated. By this method, it becomes possible to alleviate the shrinkage deformation in the circumferential direction caused by welding of each pass by wire peening for each pass.
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described.
本実施形態は、前述した第1及び第2の実施形態の組合せであり、配管内面に付与する圧縮残留応力の絶対値の増大を図るものである。本実施形態で必要となる装置は、外面側にトーチ後方の冷却機構を設けた第1の実施形態の溶接装置と、第2の実施形態のひとつであるワイヤーピーニング装置である。 This embodiment is a combination of the first and second embodiments described above, and is intended to increase the absolute value of the compressive residual stress applied to the inner surface of the pipe. The devices required in this embodiment are the welding device of the first embodiment in which a cooling mechanism behind the torch is provided on the outer surface side, and the wire peening device which is one of the second embodiments.
最初に、ルートパスを内面を空気のままで溶接する。次に、配管内面に冷却水を流しながら後続のパスを積層する。このとき配管外面のトーチ後方を冷却機構で冷却しながら溶接を行う。1パスの溶接が終わった後に、ワイヤーピーニング装置により積層した溶接金属表面にピーニング施工を行う。なお、配管外面のトーチ後方の冷却を行うパスは、工程等の制約がある場合には、配管の厚さの1/2から最終までに対して実施する場合、及び配管の厚さの3/4から最終までに対して実施する場合等、適宜選択することも可能である。また、ワイヤーピーニング施工を行うパスに関しても、工程等の制約がある場合には、開始するパスを適宜選択することができる。 First, the root path is welded with air inside. Next, the subsequent passes are laminated while flowing cooling water on the inner surface of the pipe. At this time, welding is performed while the rear of the torch on the outer surface of the pipe is cooled by a cooling mechanism. After one pass of welding is finished, peening is performed on the surface of the weld metal laminated by the wire peening apparatus. It should be noted that the path for cooling the outer surface of the pipe to the rear of the torch, when there is a restriction in the process, etc., when it is performed from 1/2 of the pipe thickness to the final, and 3 / of the pipe thickness It is also possible to select as appropriate in the case of carrying out from 4 to the last. Also, with respect to the path for performing wire peening, the path to be started can be appropriately selected if there are restrictions on the process or the like.
本実施形態により、配管の周方向の収縮変形の発生を、外面冷却により抑制し、さらにワイヤーピーニングを追加することにより抑制効果をさらに増加させることが可能となり、配管の厚さが大きい場合に問題となる配管内面の軸方向引張残留応力の発生を抑制することが可能となる。 According to this embodiment, the occurrence of shrinkage deformation in the circumferential direction of the pipe can be suppressed by cooling the outer surface, and further, the suppression effect can be further increased by adding wire peening, which is a problem when the pipe thickness is large. It is possible to suppress the occurrence of axial tensile residual stress on the inner surface of the pipe.
本実施形態の変形実施例として、トーチ後方にワイヤーピーニング装置を取付け、さらにその後方に冷却機構を取付けたヘッドにより、溶接パスの積層、ワイヤーピーニングによる引張の塑性変形(ひずみ)の付与、及び急冷による引張の塑性変形(ひずみ)の付与を溶接中に順次実施することも可能である。本方法では、溶接、ピーニング、及び急冷の3工程を同時進行で行うため、工数の低減を図ることが可能である。 As a modified example of this embodiment, a wire peening apparatus is attached to the rear of the torch, and a cooling mechanism is attached to the rear of the torch, so that welding paths are stacked, tensile plastic deformation (strain) is imparted by wire peening, and rapid cooling is performed. It is also possible to sequentially apply the tensile plastic deformation (strain) by welding during welding. In this method, since the three steps of welding, peening, and rapid cooling are performed simultaneously, the number of man-hours can be reduced.
1,2…配管、3…ルートパス( root pass 、初層溶接)、4…配管内面、5…冷却水、6…後続のパス(積層溶接)、7,101…TIG溶接用トーチ、8…外面冷却領域、9…配管外面、102…タングステン電極、103…ワイヤ、104…ワイヤチップ、105…ワイヤチップ支持機構、106…コンジットケーブル、107…電流用トーチケーブル、108…アルゴンガス用トーチケーブル、109…冷却水用トーチケーブル、110…トーチ支持機構、111…ウィービング装置、112…支持梁、113…ガスノズル、119…遮蔽体、120…吸引ノズル、121…噴射ノズル、122…穴あき板、123…吸引口、125…冷却媒体供給配管、126…冷却媒体回収配管、127…冷却装置支持機構、128…治具、129…穴、130…支持機構上支持板、131…台車移動機構、132…移動機構用リモコン、140…配管、201…TIG電源、202…制御装置、203…電源盤、204…水冷循環装置、205…アルゴンガス、206…入力ケーブル、207…水冷ホース、208…ガスホース、209…トーチケーブル、210…ウィービング制御装置、211…アースケーブル、290…電流検出器、213…リモコンケーブル、214…溶接電源リモコン、215…ワイヤ送給装置リモコン、216…移動機構リモコン、217…制御ケーブル、218…トーチスイッチケーブル、219…トーチスイッチ、220…水槽、221…ワイヤ送給装置、222…吸引ポンプ。
DESCRIPTION OF
Claims (20)
In a pipe welding apparatus that butts two pipes together and connects them, means for welding a route path that is the inner periphery of the butt pipe, an inner surface cooling device that flows cooling water to the inner surface of the pipe after route path welding, and this inner surface cooling Laminating welding means for laminating and welding the outer surface of the root path across a plurality of layers in the circumferential direction, and an outer surface cooling device for cooling the surface of the welded portion immediately after the welding torch passes and the molten metal solidifies The outer surface cooling device is fixed to a jig together with a welding torch, and a jet nozzle that supplies the coolant to the surface of the welded portion, and is arranged around the jet nozzle to supply the coolant. A pipe welding apparatus comprising a suction nozzle for recovery.
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