JP2015037800A5 - - Google Patents

Claims (15)

1. ヘッド本体、及び前記ヘッド本体に設けられ、前記ヘッド本体に接続される光ファイバの先端に対向するコリメートレンズを備えた溶接ヘッドと、前記溶接ヘッドを走査する溶接ヘッド走査装置とを備え、
   前記光ファイバから出射されて前記コリメートレンズを通過するレーザを導くレーザ通路が前記ヘッド本体に形成され、前記溶接ヘッドはレンズとして前記コリメートレンズのみを有し、前記レーザ通路のレーザ放出孔は前記ヘッド本体の先端面に形成されていることを特徴とするレーザ溶接装置。
2. 溶化材である金属粉体を導く粉体供給通路が前記ヘッド本体に形成され、前記粉体供給通路の粉体噴射口は前記ヘッド本体の前記先端面に形成されている請求項１に記載のレーザ溶接装置。
3. 請求項２に記載の前記レーザ溶接装置の前記溶接ヘッドを、前記レーザ放出口及び前記粉体噴射口が原子炉圧力容器内に存在する炉内構造物の溶接部の表面に対向するように、前記原子炉圧力容器内に配置し、
   前記光ファイバから前記コリメートレンズに入射されてレンズとしては前記コリメートレンズのみを通過したレーザを、前記レーザ通路を通して前記レーザ放出口から前記溶接部の表面に照射し、
   前記粉体供給通路に供給された前記金属粉体を、前記粉体噴射口から、前記溶接部の、前記レーザの照射により溶融している溶融部に向かって噴射し、
   噴射された前記金属粉体を前記溶接部の前記溶融部で溶融させて前記溶接部の上に肉盛溶接を実施することを特徴とする原子力プラントの炉内構造物の予防保全方法。
4. 前記肉盛溶接の実施前に、前記肉盛溶接を実施する前記溶接部の検査を行い、この検査によりこの溶接部においてき裂を検出したときには、前記レーザ溶接装置を用いて、前記き裂が検出された溶接部への前記レーザの照射及び前記金属粉体の噴射を行って前記き裂を補修し、前記き裂の補修後に前記肉盛溶接を実施する請求項３に記載の原子力プラントの炉内構造物の予防保全方法。
5. 前記肉盛溶接において、前記金属粉体の前記溶接ヘッドへの供給を停止した状態で前記レーザを、前記レーザ放出口から、前記金属粉体の溶融により前記溶接部上に肉盛された肉盛の表面に照射し、前記肉盛の表面を前記レーザの照射により溶融する請求項４に記載の原子力プラントの炉内構造物の予防保全方法。
6. 前記溶接部の除染を行ってこの溶接部の表面に形成されている酸化被膜を除去し、その後、溶接部の上に前記肉盛溶接を行う請求項３に記載の原子力プラントの炉内構造物の予防保全方法。
7. 前記金属粉体として、前記肉盛溶接が行われる前記溶接部の金属よりも耐食性に優れた金属の粉体が用いられる請求項３ないし６のいずれか１項に記載の原子力プラントの炉内構造物の予防保全方法。
8. 前記肉盛溶接は気中環境で行われる請求項３に記載の原子力プラントの炉内構造物の予防保全方法。
9. 前記炉内構造物が前記原子炉圧力容器の底部を貫通して前記底部に取り付けられた管状構造物であり、前記管状構造物の前記溶接部に前記肉盛溶接を行う請求項８に記載の原子力プラントの炉内構造物の予防保全方法。
10. 前記原子炉圧力容器の上端部に放射線遮へい体を設置し、前記放射線遮へい体を貫通して下方に伸びるガイドパイプを取り外し可能に前記放射線遮へい体に取り付け、前記原子炉圧力容器内の水を抜き、前記ガイドパイプを通して前記原子炉圧力容器内に搬入した前記レーザ溶接装置を用いて前記管状構造物の前記溶接部に前記肉盛溶接を行う請求項９に記載の原子力プラントの炉内構造物の予防保全方法。
11. 上方に伸びるガイドパイプが設けられたカバー装置を、内部に水が充填された前記原子炉圧力容器の底部に前記溶接部によりそれぞれ接合された複数の前記管状構造物を覆って前記原子炉圧力容器の底部の内面上に設置し、前記原子炉圧力容器内で前記カバー装置よりも下方の領域に存在する前記水を排出して前記原子炉圧力容器内を気中環境にし、前記ガイドパイプを通して前記原子炉圧力容器内に搬入した前記レーザ溶接装置を用いて前記管状構造物の前記溶接部に前記肉盛溶接を行う請求項９に記載の原子力プラントの炉内構造物の予防保全方法。
12. 前記溶接ヘッドの前記溶接部の表面に対する傾きを＋６０度〜−６０度の範囲内に調節する請求項３または４に記載の原子力プラントの炉内構造物の予防保全方法。
13. 前記コリメートレンズを通過して前記レーザ放出口から前記溶接部に照射された前記レーザの直径をＤ（ｍｍ）、前記レーザの出力をＰ（Ｗ）、前記粉体噴射口から噴射される前記粉体の供給量をＭ（ｇ）及び照射時間をｔ（ｓ）としたとき、Ｐ＞１０．５πＤ²を満足するように前記レーザの出力を調節し、Ｍ＜０．２６×Ｐ×ｔを満足するように前記金属粉体の供給量Ｍを調節する請求項３に記載の原子力プラントの炉内構造物の予防保全方法。
14. 前記炉内構造物の前記溶接部の検査によって前記溶接部にき裂が検出されたとき、前記粉体供給通路に前記金属粉体を供給しない状態で、前記レーザ通路の前記レーザ放出口から前記溶接部の前記き裂が存在する部分の表面に前記レーザを照射し、
    前記溶接部の前記き裂が存在する部分を前記レーザにより溶融して補修する請求項３に記載の原子力プラントの炉内構造物の予防保全方法。
15. ヘッド本体、及び前記ヘッド本体に設けられ、前記ヘッド本体に接続される光ファイバの先端に対向するコリメートレンズを備えた加工ヘッドと、前記加工ヘッドを走査する加工ヘッド走査装置とを備え、
    前記光ファイバから出射されて前記コリメートレンズを通過するレーザを導くレーザ通路、及びガスが導かれるガス供給通路が前記ヘッド本体に形成され、前記加工ヘッドはレンズとしてコリメートレンズのみを有し、前記レーザ通路のレーザ放出口及び前記ガス供給通路のガス噴射口が前記ヘッド本体の先端面に形成されていることを特徴とするレーザ加工装置。