JP2014221488A - 肉盛溶接装置及び肉盛溶接システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態によれば、肉盛溶接装置は、レーザ発振器からのレーザ光を溶接部の表面7に向けて集光する光学系30を有し、集光されたレーザ光を所定の溶接線に沿って当該表面7に照射する溶接ヘッド22を備える。また、肉盛溶接装置は、溶接ヘッド22に溶加材として溶接ワイヤ14を供給する溶接ワイヤ供給源を備える。溶接ヘッド22、溶接線に向かうに従って低温となる温度勾配を表面7に形成する。
【選択図】図2
Description
第1の実施形態の肉盛溶接システム及び肉盛溶接装置の構成について、図1及び図2を用いて説明する。図1は、本実施形態の肉盛溶接システム及び肉盛溶接装置の構成を示す模式図であり、原子炉炉内構造物に対して肉盛溶接を水中で行う例について示している。図2は、本実施形態の肉盛溶接装置を構成する溶接ヘッドの縦断面図である。本実施形態において、溶接対象は、一例として、原子炉の炉内構造物であり、且つ炉内構造物の耐食性を改善するために、水中において炉内構造物を構成する母材に肉盛溶接を行う場合について説明する。
第2の実施形態の肉盛溶接装置の構成について、図1、図8〜図11を用いて説明する。図8は、本実施形態の肉盛溶接装置を構成する溶接ヘッドの縦断面図である。図9は、溶接部の表面7に照射されたレーザ光のうちエネルギが高い部分を示す平面図である。図10は、溶接部の表面7に照射されたレーザ光のエネルギ分布を示すグラフである。図11は、本実施形態の変形例の肉盛溶接装置を構成する溶接ヘッドの縦断面図である。
5 炉内構造物
7 溶接部の表面
8 溶融池(溶接部)
8a 溶融池の底
10 光ファイバ
11 レーザ発振器
12 ガスチューブ
13 シールドガス供給源
14 溶接ワイヤ(溶加材)
15 通信ケーブル線
16 シールドカバー
20 肉盛溶接装置
22,22B,22C 溶接ヘッド
23,23B 内部通路
24,24B 先端部
25,25B 先端部開口
26 溶接ワイヤ用貫通孔
30,30B 光学系
31,32 凸レンズ
33,33B 高エネルギ部
36 プリズム(ビームスプリッタ)
38 平面鏡
100 制御装置
Claims (8)
- レーザ発振器からのレーザ光を溶接部の表面に向けて集光する光学系を有し、集光されたレーザ光を所定の溶接線に沿って当該表面に照射し、前記溶接線に向かうに従って低温となる温度勾配を前記表面に形成する溶接ヘッドと、
この溶接ヘッドに溶加材として溶接ワイヤを供給する溶接ワイヤ供給源と、
を備えたことを特徴とする肉盛溶接装置。 - 前記溶接ヘッドは、前記溶接線に軸心が通る環状をなすレーザ光である環状のレーザ光を前記表面に照射する
ことを特徴とする請求項1に記載の肉盛溶接装置。 - 前記光学系は、前記環状のレーザ光が前記表面に照射されたときに、表面温度が最も高い部位の直径が3mmないし7mmとなるように構成されている
ことを特徴とする請求項2に記載の肉盛溶接装置。 - 前記溶接ヘッドは、前記溶接線を挟んでその両側に、それぞれ円形をなす一対のレーザ光を前記表面に照射する
ことを特徴とする請求項1に記載の肉盛溶接装置。 - 前記光学系は、前記一対のレーザ光が前記表面に照射されたときに、表面温度が最も高い部位同士の間隔が3mmないし7mmとなるように構成されている
ことを特徴とする請求項4に記載の肉盛溶接装置。 - 前記光学系は、前記レーザ発振器からのレーザ光の光線束を2つに分けるビームスプリッタを備える
ことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の肉盛溶接装置。 - レーザ光を発振するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器からのレーザ光を溶接部の表面に向けて集光する光学系を有し、集光されたレーザ光を所定の溶接線に沿って当該表面に照射する溶接ヘッドを備え、前記溶接線に向かうに従って低温となる温度勾配を前記表面に形成する肉盛溶接装置と、
前記溶接ヘッドにシールドガスを供給するシールドガス供給源と、
前記溶接ヘッドに溶加材として溶接ワイヤを供給する溶接ワイヤ供給源と、
前記溶接ヘッドが前記溶接線に沿って所定の溶接速度で移動するよう制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする肉盛溶接システム。 - 前記溶接部は、原子炉の炉内構造物を構成するものであり、
前記溶接ヘッドは、水中において前記表面にレーザ光を照射する
ことを特徴とする請求項7に記載の肉盛溶接システム。
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