JP2014088857A - Friction welding method for blade in built-in blade wheel, friction welding device, and built-in blade wheel - Google Patents

Friction welding method for blade in built-in blade wheel, friction welding device, and built-in blade wheel Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a friction welding method for blades in a built-in blade wheel in which a connected surface between each of the blade bases arranged in rows at an outer periphery of a disk and a blade can be preliminary heated always in equal manner and under an appropriate reaching temperature and temperature distribution irrespective of adjoining blade arrangement and can be connected under a rational condition by the friction welding method.SOLUTION: Blades B are preliminary heated in order from one side by a heating coil 7 against each of blade bases Da arranged in rows on an outer periphery of a disk D and connected by a linear friction welding method. In the case that at the time of preliminary heating of each of the blades B, the blades B are not connected to the adjoining blade bases Da, the preliminary heating is performed upon arrangement of a dummy member Bd on the blade bases Da. With this arrangement as above, an eddy current under magnetic flux is generated at the dummy member Bd in the same manner as that of presence of the blades B.

Description

本発明は一体型翼車(ブリスク、ブリング)におけるブレードの摩擦圧接方法、摩擦圧接装置及び一体型翼車に係り、詳しくはディスクの外周上に間隔をおいて列設された複数の接合部位に対して一側方より順にブレードを加熱コイルにより予備加熱して摩擦圧接法により接合する一体型翼車の摩擦圧接方法、摩擦圧接装置及び当該摩擦圧接方法により製造された一体型翼車に関する。   The present invention relates to a blade friction welding method, a friction welding apparatus, and an integral blade wheel in an integrated impeller (blisk, bling), and more specifically, to a plurality of joint portions arranged at intervals on the outer periphery of a disk. In contrast, the present invention relates to a friction welding method for an integrated impeller in which blades are preheated by a heating coil in order from one side and joined by a friction welding method, a friction welding apparatus, and an integrated impeller manufactured by the friction welding method.

摩擦圧接法は、接合対象物である一対の接合部材を突き合わせて押圧力(アプセット圧力、フォージ圧力)を作用させながら相対運動を起こさせ、このとき発生する摩擦熱によって接合面を昇温して固相状態のまま接合する方法である。例えば特許文献1の技術では、航空機エンジンの圧縮機又はタービンのロータとして適用される一体型翼車(ブリスク)を修理するために摩擦圧接法を用いている。この種の一体型翼車は、ディスクの外周に多数のブレードを一体的に列設して構成されている。何れかのブレードが損傷したときには、破損したブレードを基部(以下、ブレード基部という)から切除した上で、切除後のブレード基部に補修用のブレードを接合することで修理している。
補修用ブレードの接合には線形摩擦圧接法(LFW:Linear Friction Welding)が用いられ、ブレード基部に対して補修用ブレードを突き合わせて押圧力を作用させながら、直線上で往復動させてブレード基部との間に摩擦熱を発生させて接合している。このような線形摩擦圧接法は一体型翼車の修理のみならず一体型翼車を製造するときにも利用され、ディスクの外周に列設された多数のブレード基部に対して順にブレードを線形摩擦圧接法により接合している。
In the friction welding method, a pair of joining members, which are objects to be joined, are brought into contact with each other to cause a relative motion while applying a pressing force (upset pressure, forge pressure), and the joining surface is heated by the frictional heat generated at this time. This is a method of joining in a solid state. For example, in the technique of Patent Document 1, a friction welding method is used to repair an integrated impeller (blisk) applied as a compressor of an aircraft engine or a rotor of a turbine. This type of integrated impeller is configured by integrally arranging a large number of blades on the outer periphery of a disk. When any blade is damaged, it is repaired by cutting the damaged blade from the base (hereinafter referred to as the blade base) and joining a repair blade to the blade base after the cutting.
A linear friction welding (LFW) method is used for joining the repair blade, and the repair blade is brought into contact with the blade base and reciprocating on the straight line while applying a pressing force. The frictional heat is generated during the welding. Such a linear friction welding method is used not only for repairing an integrated impeller, but also for manufacturing an integrated impeller, and linear friction is applied to the blades in order against a large number of blade bases arranged on the outer periphery of the disk. Joined by pressure welding.

以上の摩擦圧接法は他の溶接法に比較して、接合部材の温度上昇を抑制できるため接合部材への熱影響が少なく、また接合箇所の酸化物等が摩擦により余盛として押し出されるので欠陥が発生し難いという長所を有する。その反面、摩擦熱により接合部材の接合箇所を軟化させるには強力な押圧力が必要なため、必然的に堅牢且つ機構的に大掛かりな装置を要して製造コストが嵩むという問題がある。   Compared with other welding methods, the friction welding method described above can suppress the temperature rise of the joining member, so there is less thermal effect on the joining member, and oxides etc. at the joint are pushed out by friction as a defect. Has the advantage that it is difficult to occur. On the other hand, since a strong pressing force is required to soften the joining portion of the joining member by frictional heat, there is a problem that a manufacturing device is inevitably increased due to the need for a robust and mechanically large apparatus.

このような問題の解決策として、事前に接合部材の両方又は一方を予備的に加熱し(以下、予備加熱という)、その後に摩擦圧接法を実施する手法が提案されている。例えば特許文献2には、回転摩擦圧接法を用いた技術が開示されている。当該技術では、一対の棒状をなす接合部材を突き合わせて周囲を包囲するように加熱コイルを配設し、加熱コイルの電磁誘導作用により両接合部材の接合部位を予備加熱した後に、両接合部材を相対回転させて接合している。この予備加熱により回転摩擦圧接法の際に要求される押圧力を軽減し、装置の規模の縮小を図っている。   As a solution to such a problem, a method has been proposed in which both or one of the joining members is preliminarily heated (hereinafter referred to as preheating) and then the friction welding method is performed. For example, Patent Document 2 discloses a technique using a rotary friction welding method. In this technique, a heating coil is disposed so as to surround a pair of joining members that form a rod shape, and after preheating the joining portions of both joining members by electromagnetic induction action of the heating coil, They are joined by relative rotation. This preheating reduces the pressing force required in the rotary friction welding method, thereby reducing the scale of the apparatus.

このような予備加熱は、線形摩擦圧接法を用いた接合、例えば前記ディスクに対するブレードの接合等にも応用できる。ブレード基部にブレードを突き合わせた状態では、加熱コイルを配置するスペースの確保が困難である。そこで、まずブレード基部に対してブレードを離間配置し、両部材の間に加熱コイルを挿入して相対向する接合面を予備加熱する。次いで、両部材の間から加熱コイルを離脱させた後に、ブレードをブレード基部に突き合わせて線形摩擦圧接法を実施する手順を採ることが考えられる。   Such preheating can be applied to bonding using a linear friction welding method, for example, bonding of a blade to the disk. In a state where the blade is abutted against the blade base, it is difficult to secure a space for arranging the heating coil. Therefore, first, the blade is spaced from the blade base, and a heating coil is inserted between the two members to preheat the joint surfaces facing each other. Next, after removing the heating coil from between both members, it is conceivable to take a procedure in which the blade is brought into contact with the blade base and the linear friction welding method is performed.

特開2009−39746号公報JP 2009-39746 A 特開平5−131280号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-131280

周知のように電磁誘導作用を利用した予備加熱では、加熱コイルに高周波電流を流すことにより接合部材との間、及び接合部材内に磁束を生起させ、接合部材内の磁束を妨げる渦電流の発生により接合部材の接合面を昇温している。ところが、高周波電流による磁束は、接合部材のみならず近接に位置する導電性の部材にも生起して渦電流を発生させ、その分だけ接合部材の渦電流が弱まって昇温が妨げられてしまう。   As is well known, in preheating using electromagnetic induction, high-frequency current is passed through a heating coil to generate magnetic flux between and in the joining member, and generate eddy currents that interfere with the magnetic flux in the joining member. As a result, the temperature of the joining surface of the joining member is increased. However, the magnetic flux generated by the high-frequency current is generated not only in the joining member but also in a nearby conductive member to generate an eddy current, and the eddy current in the joining member is weakened by that amount, preventing the temperature rise. .

前記した一体型翼車では各ブレードの間隔が狭いため、今回の接合作業によって接合するブレードのみならず隣接する既に接合済みのブレードにも渦電流が発生する。ブレードの接合は、ディスクの外周に列設された各ブレード基部に一側方より順に実施されるため、最初のブレードは両側に接合済みのブレードが位置しない状態で予備加熱される。これに対して2枚目以降のブレード(最後のブレードを除く)は一側に接合済みのブレードが位置する状態で予備加熱され、最後のブレードは両側に接合済みのブレードが位置する状態で予備加熱される。   In the above-described integrated impeller, since the interval between the blades is narrow, eddy currents are generated not only in the blade to be joined by the current joining operation but also in the adjacent already joined blade. Since the joining of the blades is performed sequentially from one side to each blade base part arranged on the outer periphery of the disk, the first blade is preheated with no joined blades located on both sides. On the other hand, the second and subsequent blades (excluding the last blade) are preheated with the bonded blade positioned on one side, and the last blade is reserved with the bonded blade positioned on both sides. Heated.

このため同一条件の予備加熱(同一の電流値及び通電時間等)によれば、最初のブレード、2枚目以降の多数のブレード、最後のブレードの順で、相対向する接合面に発生する渦電流が弱まり、それに伴って到達温度が低くなってしまう。   For this reason, according to preheating under the same conditions (same current value and energization time, etc.), vortices generated on the joint surfaces facing each other in the order of the first blade, the second and subsequent blades, and the last blade. The current is weakened, and the temperature reached is lowered accordingly.

例えば、以上の3種の隣接するブレード配置に対応して予め3種の予備加熱条件を設定する対策が考えられる。又、それに加えてブレード配置に応じて異なる仕様の加熱コイルを用いる対策も考えられる。しかしながら、前者の対策では調整可能な要件が少ないため、接合面の到達温度を十分に均等化することは困難であるし、各接合面の温度分布を等しくすることもできない。また、後者の対策についても同様である上に、一連の各ブレードの接合作業を自動化した場合には、隣接するブレード配置毎に加熱コイルを交換する新たな作業が発生するため現実的な対策とは言い難い。   For example, a countermeasure for setting three types of preheating conditions in advance corresponding to the above three types of adjacent blade arrangements can be considered. In addition, a countermeasure using a heating coil having different specifications depending on the blade arrangement may be considered. However, since there are few adjustable requirements in the former measure, it is difficult to sufficiently equalize the ultimate temperatures of the joint surfaces, and the temperature distribution of each joint surface cannot be made equal. The same applies to the latter measure. In addition, when the joining operation of each series of blades is automated, a new work is required to replace the heating coil for each adjacent blade arrangement. Is hard to say.

よって、ブレード配置に応じて接合面の到達温度や温度分布に誤差が生じることから、その後の摩擦圧接法を理想的な条件で実施できなくなり、この点で今一つ改良の余地があった。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ディスクの外周に列設された各ブレード基部とブレードとの接合面を、隣接するブレード配置に関わらず常に等しく且つ適切な到達温度及び温度分布で予備加熱でき、もって理想的な条件で摩擦圧接法により接合することができる一体型翼車におけるブレードの摩擦圧接方法、摩擦圧接装置及び一体型翼車を提供することにある。
Therefore, an error occurs in the ultimate temperature and temperature distribution of the joint surface depending on the blade arrangement, and the subsequent friction welding method cannot be performed under ideal conditions, and there is still room for improvement in this respect.
The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to relate the joint surfaces of the blade bases and blades arranged on the outer periphery of the disk to the adjacent blade arrangement. Friction welding method of blade, friction welding apparatus and integral impeller which can always be preheated at equal and appropriate ultimate temperature and temperature distribution and can be joined by friction welding method under ideal conditions Is to provide.

上記目的を達成するため、請求項1の発明は、ディスクの外周上に間隔をおいて列設された複数の接合部位に対して順次ブレードを加熱コイルにより予備加熱して摩擦圧接法により接合する一体型翼車の摩擦圧接方法において、今回接合作業が施される接合部位に対して隣接する接合部位にブレードが接合されていない場合に、隣接する接合部位にブレードと導電率が近似するダミー部材を配置するダミー部材配置工程と、ダミー部材の配置後に、加熱コイルによる予備加熱を実施する予備加熱工程と、予備加熱後に、隣接する接合部位からダミー部材を離脱させてブレードを摩擦圧接法により接合部位に接合する摩擦圧接工程とを具備したことを特徴とする。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the blades are sequentially preheated by a heating coil and joined by a friction welding method to a plurality of joining portions arranged at intervals on the outer periphery of the disk. In the friction welding method of the integrated impeller, when the blade is not joined to the joint part adjacent to the joint part to be joined this time, the dummy member whose conductivity is close to that of the adjacent joint part A dummy member disposing step, a preheating step in which preheating is performed by a heating coil after the dummy member is disposed, and after preheating, the dummy member is detached from the adjacent bonding portion and the blade is bonded by the friction welding method. And a friction welding process for joining to the part.

請求項2発明は、ディスクの外周上に間隔をおいて列設された複数の接合部位に対して順次ブレードを加熱コイルにより予備加熱して摩擦圧接法により接合する一体型翼車の摩擦圧接方法において、最初に前記ブレードを接合する接合部位を除く全ての接合部位に、ブレードと導電率が近似するダミー部材をそれぞれ配置するダミー部材配置工程と、ダミー部材の配置後に、最初の接合部位に対して加熱コイルによる予備加熱を実施する第1の予備加熱工程と、第1の予備加熱工程による予備加熱後に、最初の接合部位にブレードを摩擦圧接法により接合する第1の摩擦圧接工程と、最初の接合部位へのブレードの接合後に、次にブレードを接合する接合部位に配置されているダミー部材を除去するダミー部材除去工程と、ダミー部材の除去後に、次の接合部位に対して加熱コイルによる予備加熱を実施する第2の予備加熱工程と、第2の予備加熱工程による予備加熱後に、次の接合部位にブレードを摩擦圧接法により接合する第2の摩擦圧接工程とを具備したことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a friction welding method for an integrated impeller in which blades are sequentially preheated by a heating coil to a plurality of joining portions arranged at intervals on the outer periphery of a disk and joined by a friction welding method. In the dummy member placement step of placing dummy members each having an electrical conductivity similar to that of the blade at all joint portions except the joint portion where the blade is joined first, and after the dummy member placement, A first preheating step in which preheating is performed by a heating coil, a first friction welding step in which a blade is joined to the first joining portion by a friction welding method after the preheating in the first preheating step, The dummy member removing step of removing the dummy member arranged at the joining portion where the blade is joined next, and the removal of the dummy member after joining the blade to the joining portion In addition, after the second preheating step in which preheating is performed on the next bonding portion by the heating coil and the preheating in the second preheating step, the blade is bonded to the next bonding portion by the friction welding method. And 2 friction welding processes.

請求項3の発明は、ダミー部材としてブレードが適用されていることを特徴とする。
請求項4の発明は、ダミー部材がブレードの形状を簡略化した形状をなすことを特徴とする。
請求項5の発明は、ダミー部材配置工程が、ディスクの接合部位に対してダミー部材を接触させた状態で配置することを特徴とする。
The invention of claim 3 is characterized in that a blade is applied as a dummy member.
The invention of claim 4 is characterized in that the dummy member has a simplified shape of the blade.
The invention according to claim 5 is characterized in that the dummy member arranging step arranges the dummy member in a state in which the dummy member is brought into contact with the joining portion of the disk.

請求項6の発明は、ダミー部材配置工程が、今回接合作業が施される接合部位に対して隣接する両側の接合部位を撮像して、撮像画像に基づき両側の接合部位にブレードが接合されているか否かを判定し、ブレードが接合されていない接合部位にダミー部材を配置することを特徴とする。
請求項7の発明は、外周上に間隔をおいて複数の接合部位が列設されたディスクを支持しながら、ディスクを寸動的に回転させて各接合部位を順番に摩擦圧接位置に送るディスク駆動手段と、摩擦圧接位置に送られたディスクの接合部位に対し摩擦圧接法によりブレードを接合する摩擦圧接手段と、摩擦圧接手段によるブレードの接合に先立って、ブレードを加熱コイルにより予備加熱する予備加熱手段と、予備加熱手段によるブレードの予備加熱時に、摩擦圧接位置に隣接する接合部位にブレードが接合されていない場合に、隣接する接合部位にブレードと導電率が近似するダミー部材を配置するダミー部材配置手段とを具備したことを特徴とする。
請求項8の発明は、請求項1乃至請求項6の何れか記載のブレードの摩擦圧接方法、または請求項7に記載のブレードの摩擦圧接装置により製造された一体型翼車を特徴とする。
In the invention of claim 6, the dummy member arranging step images the joint parts on both sides adjacent to the joint part to be joined this time, and the blade is joined to the joint parts on both sides based on the picked-up image. It is determined whether or not a dummy member is arranged at a joint portion where the blade is not joined.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a disc that supports a disc having a plurality of joint portions arranged at intervals on the outer periphery, and that rotates each disc in a dynamic manner and sequentially sends each joint portion to a friction welding position. Driving means, friction welding means for joining the blade to the joining portion of the disk sent to the friction welding position by the friction welding method, and preliminary heating for preheating the blade by a heating coil prior to joining of the blade by the friction welding means When the blade is pre-heated by the heating means and the pre-heating means, when the blade is not joined to the joint portion adjacent to the friction welding position, a dummy member having a blade and an electrical conductivity approximate to the blade is disposed at the adjacent joint portion. And a member arranging means.
An eighth aspect of the invention is characterized by an integrated impeller manufactured by the blade friction welding method according to any one of the first to sixth aspects or the blade friction welding apparatus according to the seventh aspect.

以上説明したように本発明の一体型翼車におけるブレードの摩擦圧接方法、摩擦圧接装置及び一体型翼車によれば、ディスクの外周上に列設された複数の接合部位に対して一側方より順にブレードを予備加熱して摩擦圧接法により接合する一体型翼車の摩擦圧接方法において、今回接合作業が施される接合部位に対して隣接する接合部位にブレードが接合されていない場合にダミー部材を配置し、ダミー部材の配置後に予備加熱を実施し、予備加熱後に隣接する接合部位からダミー部材を離脱させてブレードを接合部位に接合することにより一体型翼車を製造するようにした。   As described above, according to the blade friction welding method, the friction welding apparatus, and the integral impeller of the integrated impeller of the present invention, one side with respect to a plurality of joint portions arranged on the outer periphery of the disk. In the friction welding method for an integrated impeller in which the blades are preheated in order and joined by the friction welding method, the dummy is used when the blade is not joined to the joining portion adjacent to the joining portion to which the joining work is performed this time. The member is arranged, preheating is performed after the dummy member is arranged, and after the preheating, the dummy member is detached from the adjacent joint portion and the blade is joined to the joint portion to manufacture the integrated impeller.

従って、隣接する接合部位にブレードが接合されている場合には予備加熱時の磁束による渦電流が接合済みブレードに発生し、隣接する接合部位にブレードが接合されていない場合には磁束による渦電流が接合済みブレードに代えてダミー部材に発生する。このため何れの場合でも予備加熱を常に等しい条件で実施でき、ディスクの各接合部位とブレードとの接合面を常に適切に予備加熱して、その後の線形摩擦圧接法を理想的な条件で実施することができる。   Therefore, when a blade is bonded to an adjacent bonding site, an eddy current due to a magnetic flux during preheating is generated in the bonded blade, and when a blade is not bonded to an adjacent bonding site, an eddy current due to the magnetic flux is generated. Occurs in the dummy member instead of the joined blade. For this reason, in any case, preheating can always be performed under the same conditions, and the joining surface of each disk joining portion and blade is always appropriately preheated, and the subsequent linear friction welding method is performed under ideal conditions. be able to.

本発明の一体型翼車におけるブレードの摩擦圧接方法を実施するための摩擦圧接装置を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows the friction welding apparatus for implementing the friction welding method of the blade in the integrated impeller of this invention. ディスクのブレード基部に対するブレード、加熱コイル及びダミー部材の配置状態を示す部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view which shows the arrangement | positioning state of the braid | blade, a heating coil, and a dummy member with respect to the braid | blade base part of a disk. (a)〜(d)最初のブレードを接合する各工程を示す図である。(A)-(d) It is a figure which shows each process of joining the 1st braid | blade. (a)〜(d)2枚目以降のブレードを接合する各工程を示す図である。(A)-(d) It is a figure which shows each process of joining the braid | blade after the 2nd sheet. (a)〜(c)最後のブレードを接合する各工程を示す図である。(A)-(c) It is a figure which shows each process of joining the last braid | blade. 予備加熱によるブレード側の接合面の到達温度を実施形態と従来技術とで比較した試験結果を示す図である。It is a figure which shows the test result which compared the ultimate temperature of the joining surface by the side of a braid | blade by preheating with embodiment and the prior art. (a)〜(f)別例の摩擦圧接方法によりブレードを接合する各工程を示す図である。(A)-(f) It is a figure which shows each process of joining a braid | blade by the friction welding method of another example.

以下、本発明を具体化した一体型翼車におけるブレードの摩擦圧接方法及び摩擦圧接装置の一実施形態を説明する。
一体型翼車は、その本体であるディスクDと、ディスクDの外周に接合される多数のブレードBからなり、チタン合金又はニッケル合金により製作されている。ディスクDの外周には間隔をおいて多数のブレード基部Da(接合部位)が列設されている。各ブレード基部DaはブレードBと対応する翼状断面をなし、それらのブレード基部Daに対して各ブレードBが本発明の線形摩擦圧接法を用いて接合されることにより一体型翼車が完成する。
但し、一体型翼車の形状はこれに限るものではない。例えばディスクDの外周にブレード基部Daを設けることなく、その外周面に直接ブレードBを接合するようにしてもよい。
Hereinafter, an embodiment of a blade friction welding method and a friction welding apparatus in an integrated impeller embodying the present invention will be described.
The integrated impeller includes a disk D as a main body and a large number of blades B joined to the outer periphery of the disk D, and is made of a titanium alloy or a nickel alloy. On the outer periphery of the disk D, a large number of blade bases Da (joining parts) are arranged at intervals. Each blade base portion Da has an airfoil cross section corresponding to the blade B, and each blade B is joined to the blade base portion Da using the linear friction welding method of the present invention to complete an integrated impeller.
However, the shape of the integrated impeller is not limited to this. For example, the blade B may be directly joined to the outer peripheral surface of the disk D without providing the blade base Da on the outer periphery.

図1は本発明の一体型翼車におけるブレードの摩擦圧接方法を実施するための摩擦圧接装置を示す全体構成図、図2はブレード基部Daに対するブレードB、加熱コイル及びダミー部材の配置状態を示す部分斜視図である。以下、説明の便宜上、図1の上下方向を上下、図1の左右方向を前後、図1の紙面と直交する方向を左右として規定する。   FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a friction welding apparatus for carrying out a blade friction welding method in an integrated impeller of the present invention, and FIG. 2 shows an arrangement state of a blade B, a heating coil, and a dummy member with respect to a blade base Da. It is a fragmentary perspective view. Hereinafter, for convenience of explanation, the up and down direction in FIG. 1 is defined as up and down, the left and right direction in FIG.

全体として線形摩擦圧接装置は、ディスクDを支持しながら寸動的な回転により各ブレード基部Daを順番に摩擦圧接位置S(ディスクDの上部に設定)に送るディスク駆動部1(ディスク駆動手段)、摩擦圧接位置Sの上方でブレードBを把持して摩擦圧接位置Sに送られたブレード基部Daに対してブレードBを接合する摩擦圧接部2(摩擦圧接手段)、ブレードBの接合に先立って加熱コイル7により予備加熱を実施する予備加熱部3(予備加熱手段)、予備加熱時に隣接するブレード基部Daに必要に応じてダミー部材Bdを配置するダミー部材操作部4(ダミー部材配置手段)、及びこれらの各機構部1〜4の動作を統合制御する制御部5とから構成されており、線形摩擦圧接装置のベース6上にそれぞれ配置されている。   As a whole, the linear friction welding apparatus is a disk drive unit 1 (disk drive means) that sequentially feeds each blade base Da to the friction welding position S (set above the disk D) by dynamic rotation while supporting the disk D. Prior to the joining of the blade B, the friction welding part 2 (friction welding means) that holds the blade B above the friction welding position S and joins the blade B to the blade base Da sent to the friction welding position S. A preheating unit 3 (preheating unit) that performs preheating by the heating coil 7, a dummy member operating unit 4 (dummy member arranging unit) that arranges the dummy member Bd as necessary in the adjacent blade base Da during preheating, And a control unit 5 that integrally controls the operation of each of the mechanism units 1 to 4 and is disposed on the base 6 of the linear friction welding apparatus.

ディスク駆動部1の駆動機構8には、前記一体型翼車のディスクDが脱着可能に固定されている。ディスクDは一側面を後方に面した姿勢で支持されると共に、駆動機構8により後方から見て反時計回りに寸動的に回転駆動される。ディスクDの回転駆動のピッチは各ブレード基部Daの間隔に相当し、これにより各ブレード基部Daが摩擦圧接位置Sに順次送られるようになっている。
摩擦圧接部2の把持部9は摩擦圧接位置Sの上方に配設され、把持部9にはブレードBが脱着可能に把持されている。尚、本実施形態ではブレード基部DaへのブレードBの接合が完了する毎に、作業者が新たなブレードBを把持部9に把持させているが、これに限ることはなく、当該作業を自動化してもよい。
A disk D of the integrated impeller is detachably fixed to the drive mechanism 8 of the disk drive unit 1. The disk D is supported in such a posture that one side faces rearward, and is rotationally driven counterclockwise by the drive mechanism 8 when viewed from the rear. The rotational drive pitch of the disk D corresponds to the interval between the blade bases Da, so that each blade base Da is sequentially sent to the friction welding position S.
The grip 9 of the friction welding part 2 is disposed above the friction welding position S, and the blade B is detachably held by the grip 9. In this embodiment, every time the joining of the blade B to the blade base Da is completed, the worker causes the gripping part 9 to grip a new blade B. However, the present invention is not limited to this, and the work is automated. May be.

把持部9は油圧機構10に支持されており、線形摩擦圧接法によるブレードBの接合のために油圧機構10により把持部9が上下方向及び前後方向に駆動されるようになっている。線形摩擦圧接法を実施する際には、把持部9を図1に二点鎖線で示す位置から下降させて、摩擦圧接位置SにあるディスクDのブレード基部DaにブレードBを突き合わせて両接合面に押圧力を作用させる。そして、この状態で把持部9と共にブレードBを前後方向に往復動させることにより、両接合面に摩擦熱を発生させて接合する。   The grip portion 9 is supported by a hydraulic mechanism 10, and the grip portion 9 is driven in the vertical direction and the front-rear direction by the hydraulic mechanism 10 for joining the blades B by the linear friction welding method. When carrying out the linear friction welding method, the gripping portion 9 is lowered from the position indicated by a two-dot chain line in FIG. 1, and the blade B is brought into contact with the blade base Da of the disk D at the friction welding position S so as to join both joint surfaces. A pressing force is applied to. Then, in this state, the blade B is reciprocated in the front-rear direction together with the grip portion 9, thereby generating frictional heat on the joint surfaces and joining them.

前記予備加熱部3はディスク駆動部1の後方位置に配置されている。ベース6上には予備加熱部3の直動ステージ11が設置され、この直動ステージ11上に給電ボックス12が配置されて前後方向に移送されるようになっている。給電ボックス12からは前方に向けて水平に支持アーム13が延設され、支持アーム13の先端に加熱コイル7が支持されている。
給電ボックス12と共に加熱コイル7は前後方向に移送され、前側のストローク端では、図1に仮想線で示すように摩擦圧接位置Sのブレード基部DaとブレードBとの間に挿入され(以下、挿入位置という)、後側のストローク端では、実線で示すようにブレード基部DaとブレードBとの間から後方に離脱するようになっている(以下、退避位置という)。
The preheating unit 3 is arranged at a rear position of the disk drive unit 1. A linear motion stage 11 of the preheating unit 3 is installed on the base 6, and a power supply box 12 is disposed on the linear motion stage 11 and is transported in the front-rear direction. A support arm 13 extends horizontally from the power supply box 12 toward the front, and the heating coil 7 is supported at the tip of the support arm 13.
The heating coil 7 is moved in the front-rear direction together with the power supply box 12, and is inserted between the blade base Da and the blade B at the friction welding position S as shown by phantom lines in FIG. At the rear stroke end, as shown by a solid line, the rear end is separated from between the blade base Da and the blade B (hereinafter referred to as a retracted position).

図示はしないが給電ボックス12内には高周波誘導加熱回路が収容され、この高周波誘導加熱回路は電力線14を介して高周波電源15に接続されると共に、支持アーム13に内蔵された図示しないブスバーを介して前記加熱コイル7と電気的に接続されている。高周波誘導加熱回路は高周波電源15からの電力供給によりブスバーを通じて加熱コイル7に高周波電流を流す。その結果、加熱コイル7とブレード基部Da及びブレードBとの間、及びブレード基部DaとブレードBとの内部に磁束が生起される。このため、ブレード基部Da及びブレードB内に磁束を妨げる渦電流が発生し、これらのブレード基部Da及びブレードBの接合面がそれぞれ加熱されるようになっている。   Although not shown, a high-frequency induction heating circuit is accommodated in the power supply box 12, and this high-frequency induction heating circuit is connected to a high-frequency power supply 15 via a power line 14 and via a bus bar (not shown) built in the support arm 13. And electrically connected to the heating coil 7. The high frequency induction heating circuit causes a high frequency current to flow through the heating coil 7 through the bus bar when power is supplied from the high frequency power supply 15. As a result, magnetic flux is generated between the heating coil 7 and the blade base Da and the blade B, and inside the blade base Da and the blade B. For this reason, eddy currents that block the magnetic flux are generated in the blade base Da and the blade B, and the joint surfaces of the blade base Da and the blade B are heated.

前記ダミー部材操作部4は、予備加熱部3の左右両側にそれぞれ配置されている。図1では右側のダミー部材操作部4を省略し、左側のダミー部材操作部4のみを示しているが、左右のダミー部材操作部4は同一構成のため、以下、左側のダミー部材操作部4について述べる。前記予備加熱部3の給電ボックス12と同様に、ダミー部材操作部4の移送台16はダミー直動ステージ17上に配設されて前後方向に移送されるようになっている。移送台16からは前方に向けて水平にダミー支持アーム18が延設され、ダミー支持アーム18の先端にダミー部材Bdが支持されている。   The dummy member operation unit 4 is disposed on each of the left and right sides of the preheating unit 3. In FIG. 1, the right dummy member operation unit 4 is omitted and only the left dummy member operation unit 4 is shown. However, since the left and right dummy member operation units 4 have the same configuration, the left dummy member operation unit 4 will be described below. Is described. Similar to the power supply box 12 of the preheating unit 3, the transfer table 16 of the dummy member operation unit 4 is arranged on the dummy linear motion stage 17 and is transferred in the front-rear direction. A dummy support arm 18 extends horizontally from the transfer table 16 toward the front, and a dummy member Bd is supported at the tip of the dummy support arm 18.

本実施形態では、ダミー部材Bdとして接合対象であるブレードB自体を流用している。例えばディスクDへの接合のために製造された多数のブレードBの中から選出したブレードB、或いは一体型翼車の稼働中に折損して廃棄されたブレードB等が用いられ、これらのブレードBがダミー部材Bdとしてダミー支持アーム18の先端に固定されている。
移送台16と共にダミー部材Bdはダミー直動ステージ17に沿って移送され、前側のストローク端では、図2に示すように摩擦圧接位置Sの左側に隣接するブレード基部Daの直上に配置され(以下、挿入位置という)、後側のストローク端では、ブレード基部Daの直上から離脱するようになっている(以下、退避位置という)。このようにダミー直動ステージ17により挿入位置のダミー部材Bdを退避位置に切り換えるときの操作を「離脱」と定義する。
In the present embodiment, the blade B itself to be joined is used as the dummy member Bd. For example, a blade B selected from a large number of blades B manufactured for joining to the disk D, or a blade B broken and discarded during the operation of the integrated impeller is used. Is fixed to the tip of the dummy support arm 18 as a dummy member Bd.
The dummy member Bd is transferred along the dummy linear motion stage 17 together with the transfer table 16, and is disposed immediately above the blade base Da adjacent to the left side of the friction welding position S as shown in FIG. , And called the insertion position), the rear stroke end is separated from directly above the blade base Da (hereinafter referred to as the retraction position). The operation when the dummy member Bd at the insertion position is switched to the retracted position by the dummy linear movement stage 17 in this way is defined as “detachment”.

挿入位置においてダミー部材Bdは、ブレード基部Daに接合された場合のブレードBと同様の姿勢、即ちディスクDの中心を指向する正規姿勢に保持され、且つ円滑なダミー部材Bdの移送のためにディスクDのブレード基部Daに対してダミー部材Bdは僅かに離間している。
但し、ダミー部材BdとしてブレードBを流用する場合に限るものではないし、挿入位置でのダミー部材Bdの姿勢についても前記に限ることはない。例えばブレードBの材料であるチタン合金やニッケル合金は高価なため、同系統の合金の中で導電率が近似するより安価な材料を選択し、その材料でダミー部材Bdを製作してもよいし、ブレードBを流用することなく、翼状断面を簡略化した平板状のダミー部材Bdを使用してもよい。又、挿入位置でのダミー部材Bdの姿勢を前記から変更したり、ディスクDのブレード基部Daに対してダミー部材Bdを接触させたりしてもよい。
In the insertion position, the dummy member Bd is held in the same posture as the blade B when joined to the blade base Da, that is, in a normal posture directed to the center of the disc D, and the disc is used for smooth transfer of the dummy member Bd. The dummy member Bd is slightly separated from the blade base Da of D.
However, the present invention is not limited to using the blade B as the dummy member Bd, and the posture of the dummy member Bd at the insertion position is not limited to the above. For example, since titanium alloy and nickel alloy, which are the materials of blade B, are expensive, a cheaper material with similar conductivity can be selected from the same type of alloys, and the dummy member Bd can be manufactured using that material. Instead of using the blade B, a flat dummy member Bd with a simplified wing-shaped cross section may be used. Further, the posture of the dummy member Bd at the insertion position may be changed from the above, or the dummy member Bd may be brought into contact with the blade base Da of the disk D.

以下に述べるように予備加熱時のダミー部材Bdは挿入位置で加熱コイル7の磁束により渦電流を発生させる。本実施形態ではダミー部材BdとしてブレードBを流用するため、このときダミー部材Bdに発生する渦電流は、本来のブレードB(詳しくは、摩擦圧接位置Sの左側にあるブレード基部Daに接合済みのブレードB)に生じる渦電流と同様の発生状況となる。   As described below, the dummy member Bd at the time of preheating generates an eddy current by the magnetic flux of the heating coil 7 at the insertion position. In this embodiment, since the blade B is used as the dummy member Bd, the eddy current generated in the dummy member Bd at this time is joined to the original blade B (specifically, the blade base Da on the left side of the friction welding position S). The situation is similar to the eddy current generated in blade B).

左側のダミー部材操作部4は以上のように構成されており、右側のダミー部材操作部4も同一構成である、但し、右側のダミー部材操作部4ではダミー部材Bdを挿入位置に移送したときに、摩擦圧接位置Sの右側に隣接するブレード基部Daの直上にダミー部材Bdが配置されるようになっている。
前記制御部5には、前記ディスク駆動部1の駆動機構8、摩擦圧接部2の油圧機構10、予備加熱部3の給電ボックス12、及びダミー部材操作部4の移送台16が電気的に接続されている。制御部5からの指令に基づきこれらの機構部1〜4が作動し、以下に述べる一連の作業手順でディスクDの各ブレード基部Daに順次ブレードBが接合されるようになっている。
The left dummy member operation unit 4 is configured as described above, and the right dummy member operation unit 4 has the same configuration, except that the right dummy member operation unit 4 moves the dummy member Bd to the insertion position. In addition, the dummy member Bd is arranged immediately above the blade base Da adjacent to the right side of the friction welding position S.
The control unit 5 is electrically connected to the drive mechanism 8 of the disk drive unit 1, the hydraulic mechanism 10 of the friction welding unit 2, the power supply box 12 of the preheating unit 3, and the transfer table 16 of the dummy member operation unit 4. Has been. These mechanism units 1 to 4 are operated based on a command from the control unit 5, and the blades B are sequentially joined to the respective blade bases Da of the disk D through a series of work procedures described below.

又、制御部5には撮像装置19が備えられ、撮像装置19により摩擦圧接位置Sを含む周辺の領域Eが前方より撮像されて、その撮像画像が制御部5に入力される。制御部5では撮像画像の解析結果に基づき摩擦圧接位置Sの両側に位置するブレード基部Daに接合済みのブレードBが位置しているか否かが判定される。そして、その判定結果に応じて予備加熱時には、移送台16が駆動制御されてダミー部材Bdが適宜挿入位置に移送されるようになっている。   Further, the control unit 5 is provided with an imaging device 19, and a peripheral region E including the friction welding position S is imaged from the front by the imaging device 19, and the captured image is input to the control unit 5. Based on the analysis result of the captured image, the control unit 5 determines whether or not the joined blade B is located on the blade base Da located on both sides of the friction welding position S. And according to the determination result, at the time of preliminary heating, the transfer table 16 is driven and controlled so that the dummy member Bd is appropriately transferred to the insertion position.

次に、以上のように構成された摩擦圧接装置により実施されるブレードBの接合作業を図3に従って説明する。特に述べないが、以下の全ての作業手順は制御部5からの指令に基づくものである。尚、図3(a)〜(d)は摩擦圧接位置Sの周辺を後方より見た図であり、ブレード基部Daの送りのためにディスクDは反時計回りに回転駆動され、紙面の奥方向から撮像装置19により領域Eが撮像される。
全体としての作業は、摩擦圧接位置Sに位置するディスクDのブレード基部DaにブレードBを線形摩擦圧接方法により接合し、ディスクDを寸動的に回転駆動して新たなブレード基部Daを順番に摩擦圧接位置Sに送りながらブレードBの接合を繰り返すことで実施される。これによりディスクDの各ブレード基部Daには一側方より周方向に沿って順にブレードBが接合され、最終的に全てのブレード基部DaにブレードBが接合されて作業が完了する。以下、最初のブレードBの接合から最後のブレードBの接合までの手順を順次説明する。
Next, the joining operation of the blade B performed by the friction welding apparatus configured as described above will be described with reference to FIG. Although not specifically stated, all the following work procedures are based on commands from the control unit 5. 3A to 3D are views of the periphery of the friction welding position S as viewed from the rear, and the disk D is driven to rotate counterclockwise to feed the blade base Da, and the depth direction of the paper surface. From this, the imaging device 19 captures the area E.
As a whole work, the blade B is joined to the blade base Da of the disk D located at the friction welding position S by the linear friction welding method, and the disk D is rotationally driven dynamically to form new blade bases Da in order. It is carried out by repeating the joining of the blade B while feeding it to the friction welding position S. As a result, the blade B is joined to each blade base portion Da of the disk D in order along the circumferential direction from one side, and finally the blade B is joined to all the blade base portions Da to complete the operation. Hereinafter, the procedure from the joining of the first blade B to the joining of the last blade B will be described sequentially.

作業開始以前の初期状態では、駆動機構8に固定されたディスクDの全てのブレード基部DaにはブレードBが接合されておらず、何れかのブレード基部Daが摩擦圧接位置Sに位置している。又、ブレードBは把持部9に把持されて図1に実線で示す上方に位置しており、加熱コイル7及びダミー部材Bdは退避位置に切り換えられている。   In an initial state before the start of work, the blade B is not joined to all the blade bases Da of the disk D fixed to the drive mechanism 8, and any blade base Da is located at the friction welding position S. . Further, the blade B is gripped by the gripping portion 9 and positioned above the solid line in FIG. 1, and the heating coil 7 and the dummy member Bd are switched to the retracted position.

まず、制御部5は把持部9と共にブレードBを下降させて、ブレードBの接合面と摩擦圧接位置Sに位置するブレード基部Daの接合面とを予め設定した間隔とする。そして、領域Eの撮像画像に基づき摩擦圧接位置Sの左右両側のブレードBの有無を判定する。
図3(a)に示すように、この時点では両側の何れのブレード基部DaにもブレードBが接合されていない。このため、左右の移送台16を共に前方に移送してそれぞれのダミー部材Bdを挿入位置に切り換える(ダミー部材配置工程)。これと並行して給電ボックス12を前方に移送し、加熱コイル7を挿入位置に切り換える。
First, the control unit 5 lowers the blade B together with the gripping unit 9 so that the joining surface of the blade B and the joining surface of the blade base Da located at the friction welding position S are set to a preset interval. Then, the presence / absence of the blades B on the left and right sides of the friction welding position S is determined based on the captured image of the region E.
As shown in FIG. 3A, at this time, the blade B is not joined to any blade base Da on both sides. For this reason, both the left and right transfer bases 16 are moved forward to switch the respective dummy members Bd to the insertion positions (dummy member arranging step). In parallel with this, the feeding box 12 is moved forward, and the heating coil 7 is switched to the insertion position.

結果として図3(b)に示すように、摩擦圧接位置Sのブレード基部DaとブレードBとの間に加熱コイル7が挿入されると共に、その左右両側のブレード基部Da上にそれぞれダミー部材Bdが配置される。この状態で高周波誘導加熱回路により加熱コイル7に高周波電流を流し、ブレード基部DaとブレードBとの接合面を予備加熱する(予備加熱工程)。
予備加熱時の電流値及び通電時間等の諸条件は、予め試験により求められている。本実施形態では、摩擦圧接位置Sの左右両側に共に接合済みのブレードBを位置させて、予備加熱時の磁束により左右のブレードBに渦電流を発生させた状態で試験を実施している。このような試験により求められた諸条件に基づき、前記した予備加熱工程で加熱コイル7を通電制御する。この点は以下の2枚目以降の全てのブレードBに対しても全く同様であり、最初のブレードBと同一条件で予備加熱が実施される。
As a result, as shown in FIG. 3B, the heating coil 7 is inserted between the blade base Da and the blade B at the friction welding position S, and the dummy members Bd are respectively formed on the left and right blade bases Da. Be placed. In this state, a high-frequency current is passed through the heating coil 7 by a high-frequency induction heating circuit to preheat the joint surface between the blade base Da and the blade B (preheating step).
Various conditions such as a current value and energization time at the time of preheating are obtained in advance by a test. In the present embodiment, the test is performed in a state in which the blades B that have already been joined are positioned on both the left and right sides of the friction welding position S, and eddy currents are generated in the left and right blades B by the magnetic flux during preheating. Based on the various conditions obtained by such a test, energization control of the heating coil 7 is performed in the above-described preheating step. This point is the same for all the second and subsequent blades B, and preheating is performed under the same conditions as the first blade B.

予備加熱を完了すると、直動ステージ11により給電ボックス12を後方に移送して加熱コイル7を退避位置に切り換える。その後に図3(c)に示すように、把持部9と共にブレードBを下降させて接合面をブレード基部Daの接合面に突き合わせ、押圧力を作用させながらブレードBを前後方向に往復動させて摩擦熱により両接合面を接合する(摩擦圧接工程)。
その後に、図3(d)に示すように把持部9を上昇させると共に、左右の移送台16を後方に移送してダミー部材Bdを退避位置に切り換える。以上で最初のブレードBの接合が完了し、次のブレードBの接合のためにディスクDをブレード基部Daの間隔相当のピッチで回転駆動して、隣接する右側のブレード基部Daを摩擦圧接位置Sに送る。
When the preliminary heating is completed, the power feeding box 12 is moved backward by the linear motion stage 11 to switch the heating coil 7 to the retracted position. Thereafter, as shown in FIG. 3 (c), the blade B is lowered together with the grip portion 9, the joining surface is brought into contact with the joining surface of the blade base Da, and the blade B is reciprocated back and forth while applying a pressing force. Both joint surfaces are joined by frictional heat (friction welding process).
Thereafter, as shown in FIG. 3D, the grip 9 is raised, and the left and right transfer bases 16 are moved rearward to switch the dummy member Bd to the retracted position. Thus, the joining of the first blade B is completed, and for the joining of the next blade B, the disk D is rotationally driven at a pitch corresponding to the interval of the blade base Da, and the adjacent right blade base Da is connected to the friction welding position S. Send to.

尚、作業手順は前記に限ることはなく、作業に支障が生じない範囲で任意に変更可能である。例えば前記した順序では、摩擦圧接位置SにブレードBを配置した後に撮像画像に基づきブレードBの有無を判定したが、双方の順序を逆転させてもよい。同様に、ブレード基部Daに対してブレードBを接合した後にダミー部材Bdを離脱させたが、これらの順序も逆転可能である。
2枚目以降のブレードBでも基本的には最初のブレードBの接合と同様の手順が採られるが、ダミー部材Bdの操作状況のみが相違する。即ち、作業者により次のブレードBが把持部9に把持された後に、制御部5が把持部9と共にブレードBを下降させ、撮像画像から摩擦圧接位置Sの両側のブレードBの有無を判定する。
今回の接合作業では図4(a)に示すように、左側のブレード基部Daに接合済みのブレードBが位置している。このため図4(b)に示すように、右側のダミー部材Bdのみを挿入位置に切り換え(ダミー部材配置工程)、並行して加熱コイル7を挿入位置に切り換える。
The work procedure is not limited to the above, and can be arbitrarily changed within a range that does not hinder the work. For example, in the above-described order, the presence or absence of the blade B is determined based on the captured image after the blade B is arranged at the friction welding position S. However, the order of both may be reversed. Similarly, the dummy member Bd is detached after the blade B is joined to the blade base Da, but the order of these can also be reversed.
For the second and subsequent blades B, the same procedure as that of the first blade B is basically employed, but only the operation state of the dummy member Bd is different. That is, after the next blade B is gripped by the gripper 9 by the operator, the controller 5 lowers the blade B together with the gripper 9 and determines the presence or absence of the blades B on both sides of the friction welding position S from the captured image. .
In this joining operation, as shown in FIG. 4A, the joined blade B is positioned on the left blade base Da. For this reason, as shown in FIG. 4B, only the right dummy member Bd is switched to the insertion position (dummy member placement step), and the heating coil 7 is switched to the insertion position in parallel.

次いで、加熱コイル7に高周波電流を流して予備加熱を実施し(予備加熱工程)、完了後に加熱コイル7を退避位置に切り換える。そして、図4(c)に示すように、ブレードBを下降させて線形摩擦圧接方法によりブレード基部Daに接合した後に(摩擦圧接工程)、図4(d)に示すようにダミー部材Bdを退避位置に切り換える。以上で2枚目のブレードBの接合が完了し、ディスクDを回転駆動して隣接する右側のブレード基部Daを摩擦圧接位置Sに送る。   Next, preheating is performed by supplying a high-frequency current to the heating coil 7 (preheating process), and after completion, the heating coil 7 is switched to the retracted position. Then, as shown in FIG. 4C, after the blade B is lowered and joined to the blade base Da by the linear friction welding method (friction welding process), the dummy member Bd is retracted as shown in FIG. 4D. Switch to position. Thus, the joining of the second blade B is completed, and the disk D is rotationally driven to send the adjacent right blade base Da to the friction welding position S.

以上の2枚目のブレードBと同じく、3枚目以降のブレードBを接合する際にも摩擦圧接位置Sの左側には接合済みのブレードBが位置する。このため予備加熱時には右側のダミー部材Bdのみを挿入位置に切り換え、重複する説明は省略するが、2枚目のブレードBと全く同様の図4(a)〜(d)の手順に従って作業を実施する。   Similar to the second blade B described above, the joined blade B is located on the left side of the friction welding position S when the third and subsequent blades B are joined. Therefore, at the time of preheating, only the right dummy member Bd is switched to the insertion position, and a duplicate description is omitted, but the operation is performed according to the procedure of FIGS. 4A to 4D which is exactly the same as that of the second blade B. To do.

そして、最後のブレードBを接合する際には、図5(a)に示すように、摩擦圧接位置Sの左右のブレード基部Daの何れにも接合済みのブレードBが位置している。このため図5(b)に示すように、左右のダミー部材Bdを退避位置に保持したまま、加熱コイル7を挿入位置に切り換えて予備加熱を実施する(予備加熱工程)。
その後に加熱コイル7を退避位置に切り換えた上で、図5(c)に示すようにブレード基部DaにブレードBを接合すれば(摩擦圧接工程)、一連の各ブレードBの接合作業が全て完了する。
When joining the last blade B, as shown in FIG. 5A, the joined blade B is located at any of the left and right blade bases Da at the friction welding position S. For this reason, as shown in FIG. 5B, the heating coil 7 is switched to the insertion position while the left and right dummy members Bd are held in the retracted position, and preheating is performed (preheating process).
Then, after switching the heating coil 7 to the retracted position and joining the blade B to the blade base Da (friction welding process) as shown in FIG. 5C, all the joining operations of each blade B are completed. To do.

次に、以上のようにして実施される各ブレードBに対する予備加熱の実施状況を比較する。
最初のブレードBに対する予備加熱では、摩擦圧接位置Sの左右両側の何れにも接合済みのブレードBが位置していないが、図3(b)に示すように、これらのブレードBに代えてダミー部材Bdが配置される。2枚目以降のブレードB(最後のブレードBを除く)に対する予備加熱では、摩擦圧接位置Sの右側に接合済みのブレードBが位置していないが、図4(b)に示すように、この右側のブレードBに代えてダミー部材Bdが配置される。又、最後のブレードBに対する予備加熱では、図5(a)に示すように、摩擦圧接位置Sの左右両側の何れにも接合済みのブレードBが位置している。
Next, the implementation status of preheating for each blade B implemented as described above will be compared.
In the preliminary heating for the first blade B, the joined blade B is not located on either of the left and right sides of the friction welding position S. However, as shown in FIG. The member Bd is disposed. In the preheating for the second and subsequent blades B (excluding the last blade B), the joined blade B is not located on the right side of the friction welding position S. As shown in FIG. Instead of the right blade B, a dummy member Bd is arranged. In the preliminary heating for the last blade B, as shown in FIG. 5A, the joined blade B is located on both the left and right sides of the friction welding position S.

従って、何れのブレードBを予備加熱する場合でも、その左右両側には接合済みのブレードB或いはダミー部材Bdの何れかが必ず配置され、これらのブレードBやダミー部材Bdに対して磁束による渦電流を発生させながら予備加熱が実施される。特に本実施形態ではダミー部材BdとしてブレードB自体が用いられているため、磁束を受けたときのダミー部材Bdは、接合済みのブレードBの場合とほとんど変わらない渦電流の発生状況となる。結果として、摩擦圧接位置Sの両側或いは右側に接合済みのブレードBが位置しない場合であってもダミー部材Bdが渦電流を発生させるため、全てのブレードBの予備加熱が常に等しい条件で行われることになる。   Accordingly, when any of the blades B is preheated, either the blade B or the dummy member Bd that has been joined is always disposed on both the left and right sides of the blade B, and eddy currents caused by magnetic flux are applied to the blade B and the dummy member Bd. Preheating is performed while generating. In particular, in this embodiment, since the blade B itself is used as the dummy member Bd, the dummy member Bd when receiving the magnetic flux is in an eddy current generation state that is almost the same as that of the joined blade B. As a result, the dummy member Bd generates an eddy current even when the joined blade B is not located on either side or the right side of the friction welding position S. Therefore, preheating of all the blades B is always performed under the same condition. It will be.

そして、前記のように予備加熱の諸条件(電流値や通電時間等)は、両側に接合済みのブレードBを配置した試験に基づき設定されているため、全てのブレードBに対する予備加熱を適切に実施できる。結果として隣接するブレード配置に関わらず、各ブレード基部DaとブレードBとの接合面を常に等しく且つ適切な到達温度で予備加熱できる。   As described above, the preheating conditions (current value, energization time, etc.) are set based on a test in which the blades B that have already been bonded are arranged on both sides. Can be implemented. As a result, regardless of the adjacent blade arrangement, the joint surfaces of the blade bases Da and the blades B can always be preheated at an equal and appropriate ultimate temperature.

図6は予備加熱によるブレードB側の接合面の到達温度を本実施形態と従来技術とで比較した試験結果を示す図である。尚、到達温度は接合面の中心部温度として計測している。この図に示すように、従来技術では、両側に接合済みのブレードBがない場合(図中の単翼)、一側に接合済みのブレードBが位置する場合(図中の片翼あり)、両側に接合済みのブレードBが位置する場合(図中の両翼あり)の順に中心部温度が低下している。これに対して本実施形態では、単翼、片翼、両翼の何れの場合でも従来技術の両翼に相当する中心部温度が得られており、ブレード配置の相違による温度格差を解消できることが判る。   FIG. 6 is a diagram showing test results in which the ultimate temperature of the joint surface on the blade B side by preheating is compared between the present embodiment and the prior art. The ultimate temperature is measured as the center temperature of the joint surface. As shown in this figure, in the prior art, when there is no blade B joined on both sides (single wing in the figure), when the blade B joined on one side is located (one wing in the figure), The center temperature decreases in the order in which the joined blades B are located on both sides (there are both blades in the figure). On the other hand, in the present embodiment, the center temperature corresponding to both blades of the prior art is obtained in any of the single blade, single blade, and both blades, and it can be seen that the temperature difference due to the difference in blade arrangement can be eliminated.

又、予備加熱が常に等しい条件で行われることは、到達温度の格差解消だけでなく接合面の温度分布を均一化することにもつながる。よって、本実施形態によれば、隣接するブレード配置に関わらず、各ブレード基部DaとブレードBとの接合面を常に等しく且つ適切な到達温度で予備加熱でき、もって、その後の線形摩擦圧接法を理想的な条件で実施して各ブレード基部DaにブレードBを良好に接合することができる。
加えて、[発明が解決しようとする課題]で述べたような隣接するブレード配置に対応して加熱コイル7を交換する対策を必要としないため、当該対策による作業工程の複雑化を未然に防止できるという効果も得られる。
In addition, the fact that the preheating is always performed under the same condition not only eliminates the temperature difference but also makes the temperature distribution on the joint surface uniform. Therefore, according to this embodiment, regardless of the arrangement of adjacent blades, the joint surfaces of the blade base portions Da and the blades B can be always preheated at an equal and appropriate ultimate temperature, and the subsequent linear friction welding method can be performed. The blade B can be satisfactorily bonded to each blade base Da by carrying out under ideal conditions.
In addition, since a countermeasure for replacing the heating coil 7 corresponding to the adjacent blade arrangement as described in [Problems to be Solved by the Invention] is not required, the work process due to the countermeasure is prevented from being complicated. The effect that it is possible is also acquired.

又、摩擦圧接位置Sの左右両側に接合済みのブレードBが位置しているか否かを、撮像装置19で撮像された画像に基づき判定している。このため接合済みのブレードBの有無を制御部5で正確に判定でき、ブレードBが位置しない場合にはこれに代えてダミー部材Bdを確実に配置することができる。よって、接合済みのブレードBが位置していないにも拘わらず当該位置にダミー部材Bdが配置されない事態を未然に防止でき、もって常に予備加熱を適切に実施することができる。   Further, it is determined based on the image captured by the imaging device 19 whether or not the joined blade B is positioned on both the left and right sides of the friction welding position S. For this reason, the presence or absence of the joined blade B can be accurately determined by the control unit 5, and when the blade B is not located, the dummy member Bd can be reliably disposed instead. Therefore, it is possible to prevent a situation in which the dummy member Bd is not disposed at the position even though the joined blade B is not located, and thus it is possible to always appropriately perform the preheating.

但し、本発明は撮像画像からブレードBの有無を判定する手法に限定されるものではない。例えば制御部5では作業開始からのディスクDの寸動的な駆動回数を認識しているため、この駆動回数から今回の接合作業によって接合するブレードBが何枚目のものであるかを判定できる。よって、その判定結果に応じてダミー部材Bdの切換を実行してもよい。
更に、前記したようにダミー部材BdとしてブレードB自体を流用せずに導電率が近似する安価な材料を用いることもできるし、翼状断面を簡略化した平板状のダミー部材Bd等の使用も可能である。これらの場合にはダミー部材Bdの材料費や加工費を節減できるため、ひいては摩擦圧接装置全体の製造コストを低減できるという別の効果が得られる。
However, the present invention is not limited to the method of determining the presence or absence of the blade B from the captured image. For example, since the control unit 5 recognizes the dynamic drive count of the disk D from the start of the work, it is possible to determine the number of blades B to be joined by this joining work from this drive count. . Therefore, the dummy member Bd may be switched according to the determination result.
Furthermore, as described above, the dummy member Bd can be made of an inexpensive material whose conductivity is approximated without diverting the blade B itself, or a flat dummy member Bd having a simplified wing-like cross section can be used. It is. In these cases, since the material cost and the processing cost of the dummy member Bd can be reduced, another effect that the manufacturing cost of the entire friction welding apparatus can be reduced is obtained.

一方、前記したように挿入位置ではダミー部材BdをディスクDのブレード基部Daから僅かに離間させているため、ブレード基部Daに接触することなく円滑にダミー部材Bdを移送できるという効果が得られる。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばダミー部材Bdを挿入位置でブレード基部Daに接触させるようにしてもよい。   On the other hand, since the dummy member Bd is slightly separated from the blade base Da of the disk D at the insertion position as described above, the effect that the dummy member Bd can be smoothly transferred without contacting the blade base Da is obtained. However, the present invention is not limited to this. For example, the dummy member Bd may be brought into contact with the blade base Da at the insertion position.

前記した説明から明らかなように、右側のダミー部材Bdは、作業開始から各ブレードBの予備加熱毎に挿入位置に移送されて渦電流を発生させて温度上昇する。予備加熱が終了する毎に右側のダミー部材Bdは自然冷却されるが、十分に温度低下する以前に次の予備加熱で温度上昇する。このため、右側のダミー部材Bdは次第に蓄熱し、最後から2枚目のブレードBの予備加熱時にはかなり高温に達する。そして、最後のブレードBの予備加熱時には摩擦圧接位置Sの右側にも接合済みのブレードBが位置するため、右側のダミー部材Bdが使用されないが、この接合済みのブレードBは最初に接合されたブレードBであるため十分に温度低下している。   As is apparent from the above description, the right dummy member Bd is transferred to the insertion position every time the blade B is preheated from the start of the operation, and an eddy current is generated to raise the temperature. Each time the preheating is completed, the right dummy member Bd is naturally cooled, but the temperature rises by the next preheating before the temperature sufficiently decreases. For this reason, the right dummy member Bd gradually accumulates heat and reaches a considerably high temperature during the preliminary heating of the second blade B from the end. When the last blade B is preheated, since the joined blade B is also located on the right side of the friction welding position S, the right dummy member Bd is not used, but the joined blade B is joined first. Since it is the blade B, the temperature is sufficiently lowered.

従って、例えば最後から2枚目のブレードBと最後のブレードBとを比較すると、予備加熱時に右側に位置する部材(接合済みのブレードB又はダミー部材Bd)の温度が大幅に異なり、この温度差に起因して渦電流の発生状況にも無視できない格差が生じて予備加熱の条件が相違してしまう可能性がある。
挿入位置においてダミー部材Bdをブレード基部Daに接触させるとダミー部材Bdの熱の一部がディスクD側に逃がされるため、ダミー部材Bdの温度上昇を抑制できる。このため前記した温度差に起因する渦電流の格差を縮小でき、ひいては予備加熱を一層均等な条件で実施することができる。
Therefore, for example, when comparing the last blade B from the last blade B with the last blade B, the temperature of the member located on the right side (joined blade B or dummy member Bd) during the preheating is significantly different. Due to this, there is a possibility that a disparity that cannot be ignored arises in the generation state of eddy current, and the preheating conditions are different.
When the dummy member Bd is brought into contact with the blade base Da at the insertion position, a part of the heat of the dummy member Bd is released to the disk D side, so that the temperature rise of the dummy member Bd can be suppressed. For this reason, the eddy current disparity caused by the temperature difference can be reduced, and as a result, the preheating can be performed under more uniform conditions.

ところで、本実施形態では、各ブレードBの予備加熱毎に隣接するブレード基部Daに対し必要に応じてダミー部材Bdを配置したが、これに限ることはなく、事前にディスクDの各ブレード基部Daにダミー部材Bdをそれぞれ配置するようにしてもよい。以下、この別例のブレードBの接合作業を図7に従って説明する。
尚、この別例のブレードBの接合作業には、図1に示す実施形態で述べた摩擦圧接装置を用いればよい。但し、ダミー部材操作部4及び撮像装置19は不要であるため、当該機構を省略してもよい。
By the way, in this embodiment, the dummy member Bd is disposed as necessary for the adjacent blade base Da for each preheating of each blade B. However, the present invention is not limited to this, and each blade base Da of the disk D in advance. Each of the dummy members Bd may be arranged in the upper part. Hereinafter, the joining operation of the blade B of this another example will be described with reference to FIG.
In addition, what is necessary is just to use the friction welding apparatus described by embodiment shown in FIG. However, since the dummy member operation unit 4 and the imaging device 19 are unnecessary, the mechanism may be omitted.

まず、ディスク駆動部1の駆動機構8に一体型翼車のディスクDを固定し、一箇所のブレード基部Daを除く全てのブレード基部Daに対しそれぞれダミー部材Bdを配置する(ダミー部材配置工程)。以下に述べるように配置したブレードBは作業の進行に応じて順次取り除かれるため、簡単に取り除くことができるようにダミー部材Bdの固定方法は簡易的なものが望ましい。例えば、点付け溶接等によりダミー部材Bdをブレード基部Daに固定しておく。以下、このようにブレード基部Daに配置したダミー部材Bdを取り除く操作を「除去」と定義する。
各ブレードBの配置が完了すると、駆動機構8によりディスクDを回転駆動してダミー部材Bdが配置されていないブレード基部Daを摩擦圧接位置Sに移送する。図7(a)に示すように、当該ブレード基部Daが最初にブレードBを接合するブレード基部Daとなる。尚、各ブレード基部Daへのダミー部材Bdの配置はディスクD単体の状態で実施し、その後にディスクDをディスク駆動部1の駆動機構8に固定する手順を採ってもよい。
First, the disk D of the integrated impeller is fixed to the drive mechanism 8 of the disk drive unit 1, and the dummy members Bd are respectively arranged on all the blade bases Da except for one blade base Da (dummy member placement step). . Since the blades B arranged as described below are sequentially removed according to the progress of the work, a simple fixing method for the dummy member Bd is desirable so that the blades B can be easily removed. For example, the dummy member Bd is fixed to the blade base Da by spot welding or the like. Hereinafter, the operation of removing the dummy member Bd arranged on the blade base Da in this way is defined as “removal”.
When the arrangement of each blade B is completed, the disk D is rotated by the drive mechanism 8 to transfer the blade base Da where the dummy member Bd is not arranged to the friction welding position S. As shown in FIG. 7A, the blade base Da becomes the blade base Da that joins the blade B first. The arrangement of the dummy member Bd on each blade base Da may be performed in the state of the disk D alone, and then the procedure of fixing the disk D to the drive mechanism 8 of the disk drive unit 1 may be taken.

次いで、ブレードBを下降させると共に、加熱コイル7を挿入位置に切り換える。図7(b)に示すように、摩擦圧接位置Sのブレード基部Daの両側には既にダミー部材Bdが配置されているため、この状態で予備加熱を実施する(第1の予備加熱工程)。
予備加熱の完了後に加熱コイル7を退避位置に切り換え、図7(c)に示すように、線形摩擦圧接法によりブレード基部DaにブレードBを接合する(第1の摩擦圧接工程)。
Next, the blade B is lowered and the heating coil 7 is switched to the insertion position. As shown in FIG. 7B, since the dummy members Bd are already arranged on both sides of the blade base Da at the friction welding position S, preheating is performed in this state (first preheating step).
After the preheating is completed, the heating coil 7 is switched to the retracted position, and as shown in FIG. 7C, the blade B is joined to the blade base Da by the linear friction welding method (first friction welding process).

その後に把持部9を上昇させると最初のブレードBの接合が完了し、次のブレードBの接合のためにディスクDを回転駆動して、隣接する右側のブレード基部Daを摩擦圧接位置Sに送る。次に接合するディスクDのブレード基部Daにはダミー部材Bdが配置されているため、図7(d)に示すように、このダミー部材Bdを除去する(ダミー部材除去工程)。例えば上記点付け溶接の場合には、溶接部を切除することによりブレード基部Daからダミー部材Bdを分離する。   Thereafter, when the gripping portion 9 is raised, the first blade B is completely joined, and the disk D is rotationally driven to join the next blade B, and the adjacent right blade base Da is sent to the friction welding position S. . Since the dummy member Bd is disposed on the blade base Da of the disk D to be joined next, the dummy member Bd is removed as shown in FIG. 7D (dummy member removing step). For example, in the case of the spot welding, the dummy member Bd is separated from the blade base Da by cutting the weld.

次いで、次のブレードBを把持部9に把持して下降させ、図7(e)に示すように、加熱コイル7を挿入位置に切り換えて再び予備加熱を実施する(第2の予備加熱工程)。その後に加熱コイル7を退避位置に切り換えた上で、図7(f)に示すように、ブレードBを下降させてブレード基部Daに接合する(第2の摩擦圧接工程)。以上で2枚目のブレードBの接合が完了し、ディスクDを回転駆動して隣接する右側のブレード基部Daを摩擦圧接位置Sに送る。   Next, the next blade B is grasped and lowered by the grasping portion 9, and as shown in FIG. 7E, the heating coil 7 is switched to the insertion position and preheating is performed again (second preheating step). . Thereafter, the heating coil 7 is switched to the retracted position, and then the blade B is lowered and joined to the blade base Da as shown in FIG. 7 (f) (second friction welding process). Thus, the joining of the second blade B is completed, and the disk D is rotationally driven to send the adjacent right blade base Da to the friction welding position S.

2枚目のブレードBと同じく、3枚目以降のブレードBを接合する際にもブレード基部Daにダミー部材Bdが配置されている。このためブレードBの接合毎に図7(d)〜(f)の手順に従って、まずダミー部材Bdを除去した上で、予備加熱及び摩擦圧接の作業をそれぞれ実施し、最終的にディスクDの外周の全てのブレード基部DaにブレードBを接合する。   Similar to the second blade B, the dummy member Bd is disposed on the blade base Da when the third and subsequent blades B are joined. For this reason, each time the blade B is joined, the dummy member Bd is first removed in accordance with the procedure shown in FIGS. 7D to 7F, and then the preliminary heating and friction welding operations are performed. The blade B is joined to all the blade base portions Da.

この別例のブレードBの接合作業では、図7(a)に示すように、最初のブレードBに対する予備加熱では、摩擦圧接位置Sの左右両側の何れにもダミー部材Bdが配置されている。2枚目以降のブレードB(最後のブレードBを除く)に対する予備加熱では、図7(d)に示すように、摩擦圧接位置Sの左側には接合済みのブレードBが位置し、右側にはダミー部材Bdが配置されている。最後のブレードBに対する予備加熱では、摩擦圧接位置Sの左右両側の何れにも接合済みのブレードBが位置している。
従って、何れのブレードBを予備加熱する場合でも、その左右両側には接合済みのブレードB或いはダミー部材Bdの何れかが必ず配置される。よって、重複する説明はしないが、この別例においても上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
In the joining operation of the blade B of this other example, as shown in FIG. 7A, in the preliminary heating for the first blade B, dummy members Bd are arranged on both the left and right sides of the friction welding position S. In the preliminary heating for the second and subsequent blades B (excluding the last blade B), as shown in FIG. 7D, the joined blade B is located on the left side of the friction welding position S, and on the right side. A dummy member Bd is arranged. In the preliminary heating for the last blade B, the joined blade B is located on both the left and right sides of the friction welding position S.
Therefore, in the case where any blade B is preheated, either the blade B or the dummy member Bd that has been joined is necessarily disposed on the left and right sides. Thus, although not redundantly described, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained in this other example.

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、ディスクDの外周上に列設した各ブレード基部Daに一側方から順にブレードBを接合したが、これに限ることはなく、異なる順序に従って各ブレード基部DaにブレードBを接合するようにしてもよい。
又、上記実施形態では、ディスクDの外周上に列設された各ブレード基部Daに対し線形摩擦圧接法によりブレードBを順次接合したが、このような環状の接合対象物だけでなく、直線状の接合対象物に対しても応用できる。即ち、この場合には、接合対象物に間隔をおいて直線状に列設された各接合部位(ブレード基部Daに相当)に対して、一側方より順に線形摩擦圧接法で接合部材を接合していく。最初の接合部材ではその両側に接合済みの接合部材が位置していないのに対し、2つめ以降の接合部材では一側に接合済みの接合部材が位置する。よって、最初の接合部材を接合する際に、その一側にダミー部材を配置すれば、上記実施形態と同様に、全ての接合部材の予備加熱を等しい条件で行うことができる。
This is the end of the description of the embodiment, but the aspect of the present invention is not limited to this embodiment. For example, in the above embodiment, the blades B are joined to the respective blade bases Da arranged on the outer periphery of the disk D in order from one side. However, the present invention is not limited to this, and the blades B are attached to the respective blade bases Da according to different orders. You may make it join.
Further, in the above embodiment, the blades B are sequentially joined to the respective blade bases Da arranged on the outer periphery of the disk D by the linear friction welding method, but not only such an annular joining object but also a linear shape. It can also be applied to other joining objects. That is, in this case, the joining members are joined in order from one side to the joining portions (corresponding to the blade base Da) arranged in a straight line at intervals to the joining object. I will do it. In the first joining member, the joined members that have been joined are not located on both sides, whereas in the second and subsequent joining members, the joined members that have been joined are located on one side. Therefore, when the first joining member is joined, if a dummy member is disposed on one side thereof, the preheating of all the joining members can be performed under the same conditions as in the above embodiment.

又、上記実施形態では、把持部9にブレードBを把持させる作業以外の全ての作業を摩擦圧接装置により自動化したが、これに限ることはない。例えば摩擦圧接位置Sに隣接するブレード基部DaにブレードBが位置するか否かを作業者が目視で確認し、その結果に応じて作業者がダミー部材Bdを手動で挿入及び離脱操作するようにしてもよい。加熱コイル7の挿入及び離脱操作に付いても同様であり、作業者が手動で実施するようにしてもよい。又、一連の作業手順を制御部5からの指令に基づくことなく、作業者によるスイッチ操作に応じて各機構部1〜4を作動させるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, all the operations other than the operation of gripping the blade B by the grip portion 9 are automated by the friction welding apparatus, but the present invention is not limited to this. For example, the operator visually confirms whether the blade B is positioned at the blade base Da adjacent to the friction welding position S, and the operator manually inserts and removes the dummy member Bd according to the result. May be. The same applies to the insertion and removal operations of the heating coil 7 and may be performed manually by the operator. Moreover, you may make it operate | move each mechanism part 1-4 according to switch operation by an operator, without based on the command from the control part 5 for a series of work procedures.

1 ディスク駆動部(ディスク駆動手段)
2 摩擦圧接部(摩擦圧接手段)
3 予備加熱部(予備加熱手段)
4 ダミー部材操作部(ダミー部材配置手段)
7 加熱コイル
D ディスク
Da ブレード基部
B ブレード
Bd ダミー部材
1 Disk drive unit (disk drive means)
2 Friction welding part (friction welding means)
3 Preheating part (preheating means)
4 Dummy member operation part (dummy member placement means)
7 Heating coil D Disk Da Blade base B Blade Bd Dummy member

Claims (8)

ディスクの外周上に間隔をおいて列設された複数の接合部位に対して順次ブレードを加熱コイルにより予備加熱して摩擦圧接法により接合する一体型翼車の摩擦圧接方法において、
今回接合作業が施される接合部位に対して隣接する接合部位に前記ブレードが接合されていない場合に、該隣接する接合部位に前記ブレードと導電率が近似するダミー部材を配置するダミー部材配置工程と、
前記ダミー部材の配置後に、前記加熱コイルによる予備加熱を実施する予備加熱工程と、
前記予備加熱後に、前記隣接する接合部位から前記ダミー部材を離脱させて前記ブレードを摩擦圧接法により前記接合部位に接合する摩擦圧接工程と
を具備したことを特徴とする一体型翼車におけるブレードの摩擦圧接方法。
In the friction welding method for an integrated impeller in which the blades are sequentially preheated by a heating coil and joined by a friction welding method to a plurality of joining sites arranged at intervals on the outer periphery of the disk.
A dummy member placement step of placing a dummy member having an electrical conductivity similar to that of the blade in the adjacent joint portion when the blade is not joined to the joint portion adjacent to the joint portion to be joined this time When,
A preheating step of performing preheating by the heating coil after the placement of the dummy member;
And a friction welding step of separating the dummy member from the adjacent joint portion after the preheating and joining the blade to the joint portion by a friction welding method. Friction welding method.
ディスクの外周上に間隔をおいて列設された複数の接合部位に対して順次ブレードを加熱コイルにより予備加熱して摩擦圧接法により接合する一体型翼車の摩擦圧接方法において、
最初に前記ブレードを接合する接合部位を除く全ての接合部位に、前記ブレードと導電率が近似するダミー部材をそれぞれ配置するダミー部材配置工程と、
前記ダミー部材の配置後に、前記最初の接合部位に対して前記加熱コイルによる予備加熱を実施する第1の予備加熱工程と、
前記第1の予備加熱工程による予備加熱後に、前記最初の接合部位に前記ブレードを摩擦圧接法により接合する第1の摩擦圧接工程と、
前記最初の接合部位へのブレードの接合後に、次に前記ブレードを接合する接合部位に配置されているダミー部材を除去するダミー部材除去工程と、
前記ダミー部材の除去後に、前記次の接合部位に対して前記加熱コイルによる予備加熱を実施する第2の予備加熱工程と、
前記第2の予備加熱工程による予備加熱後に、前記次の接合部位に前記ブレードを摩擦圧接法により接合する第2の摩擦圧接工程と
を具備したことを特徴とする一体型翼車におけるブレードの摩擦圧接方法。
In the friction welding method for an integrated impeller in which the blades are sequentially preheated by a heating coil and joined by a friction welding method to a plurality of joining sites arranged at intervals on the outer periphery of the disk.
A dummy member placement step of placing dummy members each having an electrical conductivity similar to that of the blade at all joint portions except the joint portion where the blade is first joined;
A first preheating step of performing preheating by the heating coil on the first joint portion after the dummy member is disposed;
A first friction welding process in which the blade is joined to the first joining portion by friction welding after the preheating in the first preheating process;
A dummy member removing step of removing a dummy member disposed at a joining portion where the blade is joined next after joining the blade to the first joining portion;
A second preheating step of performing preheating by the heating coil on the next bonding site after the removal of the dummy member;
Friction of blades in an integrated impeller characterized by comprising a second friction welding step of joining the blades to the next joining site by friction welding after the preliminary heating in the second preheating step Pressure welding method.
前記ダミー部材として前記ブレードが適用されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の一体型翼車におけるブレードの摩擦圧接方法。   The blade friction welding method according to claim 1 or 2, wherein the blade is applied as the dummy member. 前記ダミー部材は、前記ブレードの形状を簡略化した形状をなすことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の一体型翼車におけるブレードの摩擦圧接方法。   The blade friction welding method according to any one of claims 1 to 3, wherein the dummy member has a shape obtained by simplifying the shape of the blade. 前記ダミー部材配置工程は、前記ディスクの接合部位に対して前記ダミー部材を接触させた状態で配置することを特徴とする請求項1、3、4の何れかに記載の一体型翼車におけるブレードの摩擦圧接方法。   5. The blade in an integrated impeller according to claim 1, wherein in the dummy member arranging step, the dummy member is arranged in contact with a joint portion of the disk. Friction welding method. 前記ダミー部材配置工程は、今回接合作業が施される接合部位に対して隣接する両側の接合部位を撮像して、該撮像画像に基づき両側の接合部位に前記ブレードが接合されているか否かを判定し、該ブレードが接合されていない接合部位に前記ダミー部材を配置することを特徴とする請求項1、3、4の何れかに記載の一体型翼車におけるブレードの摩擦圧接方法。   In the dummy member placement step, images of the joint portions on both sides adjacent to the joint portion to be joined this time are taken, and whether or not the blade is joined to the joint portions on both sides based on the captured image. The method of friction welding of blades in an integrated impeller according to any one of claims 1, 3, and 4, wherein the dummy member is disposed at a joint portion where the blade is not joined. 外周上に間隔をおいて複数の接合部位が列設されたディスクを支持しながら、該ディスクを寸動的に回転させて各接合部位を順番に摩擦圧接位置に送るディスク駆動手段と、
前記摩擦圧接位置に送られた前記ディスクの接合部位に対し摩擦圧接法によりブレードを接合する摩擦圧接手段と、
前記摩擦圧接手段による前記ブレードの接合に先立って、該ブレードを加熱コイルにより予備加熱する予備加熱手段と、
前記予備加熱手段による前記ブレードの予備加熱時に、前記摩擦圧接位置に隣接する接合部位に前記ブレードが接合されていない場合に、該隣接する接合部位に前記ブレードと導電率が近似するダミー部材を配置するダミー部材配置手段と
を具備したことを特徴とする一体型翼車におけるブレードの摩擦圧接装置。
A disk driving means for rotating the disk in an orderly manner and rotating each disk to the friction welding position while supporting a disk having a plurality of bonding sites arranged at intervals on the outer periphery;
Friction welding means for joining a blade by a friction welding method to a joining portion of the disk sent to the friction welding position;
Preheating means for preheating the blade with a heating coil prior to joining of the blade by the friction welding means;
When the blade is pre-heated by the pre-heating means, if the blade is not joined to the joint portion adjacent to the friction welding position, a dummy member having an electrical conductivity similar to that of the blade is disposed at the adjacent joint portion. A friction welding apparatus for blades in an integrated impeller characterized by comprising dummy member disposing means.
請求項1乃至請求項6の何れかに記載のブレードの摩擦圧接方法、または請求項7に記載のブレードの摩擦圧接装置により製造されたことを特徴とする一体型翼車。   An integrated impeller manufactured by the blade friction welding method according to claim 1 or the blade friction welding device according to claim 7.
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