JP3373638B2 - Laser peening method - Google Patents
Laser peening methodInfo
- Publication number
- JP3373638B2 JP3373638B2 JP03866294A JP3866294A JP3373638B2 JP 3373638 B2 JP3373638 B2 JP 3373638B2 JP 03866294 A JP03866294 A JP 03866294A JP 3866294 A JP3866294 A JP 3866294A JP 3373638 B2 JP3373638 B2 JP 3373638B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- workpiece
- coating layer
- peening method
- laser light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
- B23K26/356—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment by shock processing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は透明液体中で金属表面の
応力状態を所定の値に変化させるレーザーピーニング方
法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser peening method for changing a stress state of a metal surface in a transparent liquid to a predetermined value.
【0002】[0002]
【従来の技術】軽水冷却型原子炉の炉心構造物はオース
テナイト系ステンレス鋼またはニッケル基合金などの高
温高圧水環境下において十分な耐食性と高温強度を有す
る材料で構成されている。2. Description of the Related Art A core structure of a light water cooling type nuclear reactor is made of a material such as austenitic stainless steel or nickel base alloy having sufficient corrosion resistance and high temperature strength under high temperature and high pressure water environment.
【0003】しかしながら、交換不可能な部材に対して
はプラントの長期に亘る運転により長期間高温高圧環境
中に曝され、しかもシュラウドなどの炉心材料は中性子
照射を受けるため、それらが原因となって起こる材料劣
化の問題が懸念されている。特に炉内構造物の溶接部近
傍は溶接入熱による材料の鋭敏化および引張り残留応力
が形成されているため、潜在的な応力腐食割れ発生の危
険性を有している。However, non-replaceable members are exposed to a high temperature and high pressure environment for a long period of time due to long-term operation of the plant, and the core materials such as shrouds are irradiated with neutrons, which causes them. There is concern about the problem of material deterioration that occurs. Particularly in the vicinity of the welded portion of the in-core structure, the material is sensitized and the residual tensile stress is formed by the heat input of the welding, so that there is a potential risk of stress corrosion cracking.
【0004】最近、プラントの運転期間の長期化に対応
して予防保全技術対策として種々の材料表面改質技術の
開発が行われている。その一環として表面残留応力を積
極的に引張りから圧縮に変えることよって応力腐食割れ
を未然に防止するための対策工法の開発が行われてい
る。例えば、ショットピーニングまたはウォータジェッ
トピーニングなどの方法による表面残留応力改善技術の
開発が行われている。In recent years, various material surface modification techniques have been developed as countermeasures for preventive maintenance techniques in response to the extended operation period of plants. As part of this, a countermeasure construction method is being developed to prevent stress corrosion cracking by positively changing the surface residual stress from tensile to compression. For example, surface residual stress improvement techniques have been developed by methods such as shot peening or water jet peening.
【0005】ショットピーニングは 0.3〜 1.2mm程度の
鋼球を高圧空気あるいは遠心力を利用して加速し、鋼球
の運動エネルギーにより施工部表面を塑性変形させるこ
とにより表面に圧縮残留応力を形成する技術である。In shot peening, a steel ball of about 0.3 to 1.2 mm is accelerated by using high-pressure air or centrifugal force, and the kinetic energy of the steel ball plastically deforms the surface of the working portion to form a compressive residual stress on the surface. It is a technology.
【0006】また、ウォータジェットピーニングは、10
00気圧程度の超高圧水をノズル先端より噴射し水撃作用
およびキャビテーションが破壊する際の衝撃波により表
面に圧縮残留応力を形成する技術である。いずれも水中
での施工により応力腐食割れに対する有効性が実証され
一部実用化されている。In addition, water jet peening requires 10
This is a technique to form a compressive residual stress on the surface by spraying ultra-high pressure water of about 00 atm from the nozzle tip and a shock wave when the water hammer action and cavitation break. Both of them have been proved to be effective against stress corrosion cracking by construction in water and have been partially put into practical use.
【0007】一方、従来のレーザーを用いた金属材料の
表面処理法としては、加熱による焼き入れ、焼きなま
し、表面溶融固化によるグレージング(非晶質化),ア
ロイイング(合金層形成),クラッディング(高融点材
料のコーティング),瞬間的な蒸発による衝撃硬化があ
る。これらはそれぞれ材料の表面硬度を制御する処理で
あったり、耐摩耗性,耐衝撃性,耐腐食性等を向上させ
ることが目的である。On the other hand, as a conventional surface treatment method for a metal material using a laser, quenching by heating, annealing, glazing (amorphization) by surface melting and solidification, alloying (alloy layer formation), and cladding (high Melting point material coating), and impact hardening due to instantaneous evaporation. The purpose of each of these is to control the surface hardness of the material, and to improve wear resistance, impact resistance, corrosion resistance and the like.
【0008】軽水冷却型原子炉の原子炉上部室に設置さ
れるシュラウドと原子炉圧力容器との間に設置されてい
る機器および両者の表面の健全性を点検するためにマス
トまたは棒の先端に水中テレビカメラを取付けた装置
が、目視点検用として用いられているが、炉内構造物の
表面応力状態を変える作業は行われていない。In order to check the integrity of the equipment installed between the shroud installed in the reactor upper chamber of the light water cooled reactor and the reactor pressure vessel and the surface of both, the mast or the tip of the rod. A device equipped with an underwater television camera is used for visual inspection, but work to change the surface stress state of the reactor internals has not been performed.
【0009】また、さらに自由度の高い目視点検用の水
中遊泳式の点検ロボットが用いられている。しかし、こ
れも目視点検用であり、構造物の表面応力状態を変える
作業は行われていない。Further, an underwater swimming type inspection robot for visual inspection having a higher degree of freedom is used. However, this is also for visual inspection, and work to change the surface stress state of the structure has not been performed.
【0010】従来のレーザーを用いたショットピーニン
グ方法を図4(a),(b)によりその基本原理を説明
する。The basic principle of a conventional shot peening method using a laser will be described with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b).
【0011】図4(a)は、透明液体1中に設置した被
加工物2にパルスレーザー光3を照射した瞬間を模式的
に示したものである。ここで使用する透明液体1は、パ
ルスレーザー光3の波長に対して透明であれば何でも良
い。FIG. 4A schematically shows the moment when the work piece 2 placed in the transparent liquid 1 is irradiated with the pulsed laser light 3. The transparent liquid 1 used here may be any as long as it is transparent to the wavelength of the pulsed laser light 3.
【0012】照射されている瞬間に被加工物2の表面で
はパルスレーザー光3が吸収され、瞬時に極表面のみが
加熱され、急激に蒸発し高温高圧のプラズマ4が発生す
る。この瞬間的な高温プラズマ4の噴出によりその反力
として衝撃力5が被加工物2に加えられる。この衝撃力
5により被加工物2の表面は、圧縮され、塑性変形され
ることが基本的な現象理解である。At the moment of irradiation, the pulsed laser beam 3 is absorbed on the surface of the workpiece 2, and only the pole surface is instantly heated and rapidly vaporized to generate high-temperature and high-pressure plasma 4. Due to the instantaneous ejection of the high temperature plasma 4, an impact force 5 is applied to the workpiece 2 as a reaction force thereof. It is a basic understanding of the phenomenon that the surface of the workpiece 2 is compressed and plastically deformed by the impact force 5.
【0013】図4(b)は、パルスレーザー光3の照射
が終り、被加工物2の表面に塑性変形が起こっているこ
とを示したものである。これにより圧縮残留応力6が被
加工物2の表面に与えられる。FIG. 4B shows that the irradiation of the pulsed laser beam 3 is finished and the surface of the workpiece 2 is plastically deformed. As a result, compressive residual stress 6 is applied to the surface of the workpiece 2.
【0014】この現象が発生する場において、透明液体
1は、それの持つ慣性力により、発生したプラズマ4を
閉じ込める効果がある。透明液体1中では、気中や真空
中で照射する場合に比較して数10倍以上の衝撃力が得ら
れる。また、透明液体1の冷却作用によりレーザー光3
の照射による熱影響を最小限にすることが可能である。
このようにして被加工物2の表面に圧縮応力を残留させ
ることができる。In the place where this phenomenon occurs, the transparent liquid 1 has an effect of confining the generated plasma 4 by the inertial force of the transparent liquid 1. In the transparent liquid 1, an impact force of several tens of times or more can be obtained as compared with the case of irradiation in air or vacuum. In addition, laser light 3 is generated by the cooling action of the transparent liquid 1.
It is possible to minimize the thermal effect of the irradiation of.
In this way, compressive stress can be left on the surface of the workpiece 2.
【0015】図5はレーザー光のパワー密度と照射時間
による表面現象を示したものであり、たて軸にパワー密
度を、よこ軸にパルス幅をとってある。この図5からレ
ーザー光のパルス幅とパワー密度とを選択することによ
りマイクロ除去,穴明け,切断,熱処理などの加工がで
きることがわかる。FIG. 5 shows the surface phenomenon depending on the power density of the laser light and the irradiation time. The power density is plotted on the vertical axis and the pulse width is plotted on the horizontal axis. From FIG. 5, it is understood that processing such as micro-removal, drilling, cutting, and heat treatment can be performed by selecting the pulse width and power density of the laser light.
【0016】図6は種々のレーザー加工のエネルギ範囲
を示しており、たて軸にパワー密度を、よこ軸に照射時
間をとってある。この図6からもパワー密度と照射時間
との関係を選択することにより衝撃硬化,穴開け,グレ
ージング,溶接切断および焼き入れ加工を行うことがで
きる。FIG. 6 shows the energy range of various laser processings, in which the power density is plotted on the vertical axis and the irradiation time is plotted on the horizontal axis. Also from FIG. 6, impact hardening, drilling, glazing, welding cutting and quenching can be performed by selecting the relationship between the power density and the irradiation time.
【0017】[0017]
【発明が解決しようとする課題】ショットピーニングを
用いてシュラウドと原子炉圧力容器の間のアニュラス部
などの狭隘部の構造物の表面残留応力を改善する場合に
はショットの完全回収が困難であり、また、大気中でシ
ョットピーニング作業を行うと、粉塵が発生して困難な
作業となる課題がある。When using shot peening to improve the surface residual stress of a structure in a narrow part such as an annulus part between a shroud and a reactor pressure vessel, it is difficult to completely recover shots. In addition, when the shot peening operation is performed in the atmosphere, dust is generated, which makes the operation difficult.
【0018】ウォータジェットピーニングを用いて構造
物の表面応力状態を変える作業を行う場合、ジェット反
力が発生するため、狭隘な場所で遠隔操作により精密な
表面応力状態を変える作業を行う自動機を開発する必要
があり、その開発に困難を伴う課題がある。When the work for changing the surface stress state of a structure is performed by using water jet peening, a jet reaction force is generated. Therefore, an automatic machine for changing the precise surface stress state by remote control in a narrow place is used. There is a problem that needs to be developed and that development is difficult.
【0019】被加工物に対してレーザー照射による入熱
量が大きい場合、被加工物の表面が溶融あるいは金属組
織に変化が発生し、それにより表面に圧縮ではなく引張
り残留応力が形成される恐れがある。また、被加工物の
表面に十分な大きさの圧縮残留応力を付与するにはプラ
ズマの単位時間および単位面積当りの密度を確保する必
要がある。When the amount of heat input to the work piece due to laser irradiation is large, the surface of the work piece may be melted or the metal structure may be changed, so that tensile residual stress may be formed on the surface instead of compression. is there. Further, in order to give a sufficient amount of compressive residual stress to the surface of the work piece, it is necessary to secure the density of plasma per unit time and unit area.
【0020】したがって、被加工物に対して直接レーザ
ー光を照射する場合は被加工物の材質により照射条件が
限定され、しかも厳しい加工条件制御が要求される課題
がある。Therefore, in the case of directly irradiating the workpiece with the laser beam, there are problems that the irradiation conditions are limited depending on the material of the workpiece, and strict control of the processing conditions is required.
【0021】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、ショットの回収が不要で、ショットによる粉
塵発生のための作業環境がなく、反力補償の必要がない
金属材料表面の残留応力状態変化を行うことができ、加
工上の効率化をはかることができ、信頼性の高いレーザ
ーピーニング方法を提供することにある。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is not necessary to collect shots, there is no working environment for generating dust due to shots, and residual stress on the surface of a metal material that does not require reaction force compensation. An object of the present invention is to provide a highly reliable laser peening method capable of changing the state and improving the efficiency of processing.
【0022】[0022]
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
表面に透明液体が設けられた被加工物に対して、該透明
液体を透過させて前記被加工物の表面にパルスレーザー
光を照射することにより、該表面に圧縮応力を残留させ
ることを特徴とする。請求項2に係る発明は、前記パル
スレーザー光のパルス幅は10psecから1μsec 以下と
し、レーザー光のパルスあたりのエネルギーEと、パル
ス時間幅tと被加工物上でのレーザースポット面積Sに
対して106 <E/(t×S)<1012[w/cm2 ]の条件を
満足させることを特徴とする。請求項3に係る発明は、
前記被加工物上でのレーザースポット面積を限定範囲に
制御するためにレーザー光を集光できる光学装置を用い
ることを特徴とする。請求項4に係る発明は、前記被加
工物の照射面に対向配置された電極と前記被加工物との
間に電圧を印加することを特徴とする。請求項5に係る
発明は、前記透明液体として電解液を用いることを特徴
とする。請求項6に係る発明は、前記被加工物の表面に
レーザー光を透過しない被覆層を形成し、この被覆層の
上方からレーザー光を照射することを特徴とする。請求
項7に係る発明は、前記被加工物にステンレス鋼を使用
し、前記被覆層を形成する前処理として酸化膜を除去し
てステンレス鋼基材層を露出させた後に前記被覆層を形
成し、レーザー光を照射することを特徴とする。請求項
8に係る発明は、前記被加工物にステンレス鋼を使用し
た場合の被覆層はAl,Sn,Inの低融点金属,W,
Mo,Ta,Nb,Ti,Zr,Hfの高融点金属また
は、白金,金,パラジウムの貴金属から選択された少な
くとも1種からなり、その被覆層の厚さは低融点金属の
場合には、0.05から0.2mm ,高融点金属の場合には0.03
から0.15mm,貴金属の場合には0.03〜0.25mmの範囲に選
択されることを特徴とする。請求項9に係る発明は、前
記被加工物がステンレス鋼以外の材料の場合の被覆層が
前記被加工物と同一材料からなる場合、その被覆層の厚
さは 0.2〜0.25mmの範囲に選択されることを特徴とす
る。The invention according to claim 1 is
It is transparent to a work piece with a transparent liquid on the surface.
Pulse laser on the surface of the work piece by transmitting liquid
By irradiating the light, characterized in that to the residual compressive stress to the surface. In the invention according to claim 2, the pulse width of the pulsed laser light is 10 psec to 1 μsec or less, and the energy E per pulse of the laser light, the pulse time width t, and the laser spot area S on the workpiece are It is characterized in that the condition of 10 6 <E / (t × S) <10 12 [w / cm 2 ] is satisfied. The invention according to claim 3 is
It is characterized in that an optical device capable of condensing a laser beam is used to control the laser spot area on the workpiece within a limited range. The invention according to claim 4 is characterized in that a voltage is applied between the electrode and the workpiece, which are arranged to face the irradiation surface of the workpiece. The invention according to claim 5 is characterized in that an electrolytic solution is used as the transparent liquid . The invention according to claim 6 is characterized in that a coating layer that does not transmit laser light is formed on the surface of the workpiece, and the laser light is irradiated from above the coating layer. According to a seventh aspect of the present invention, stainless steel is used for the workpiece, and as the pretreatment for forming the coating layer, the oxide film is removed to expose the stainless steel base material layer, and then the coating layer is formed. It is characterized by irradiating laser light. According to an eighth aspect of the present invention, when a stainless steel is used for the work piece, the coating layer is a low melting point metal of Al, Sn, In, W,
It is made of at least one selected from the group consisting of refractory metals such as Mo, Ta, Nb, Ti, Zr, and Hf or noble metals such as platinum, gold, and palladium, and the coating layer has a thickness of 0.05 To 0.2 mm, 0.03 for refractory metals
To 0.15 mm, and in the case of precious metals, the range is 0.03 to 0.25 mm. In the invention according to claim 9, when the work layer is made of a material other than stainless steel and the coating layer is made of the same material as the work material, the thickness of the coating layer is selected in the range of 0.2 to 0.25 mm. It is characterized by being done.
【0023】[0023]
【作用】本発明ではパルスレーザー光のパルス幅を10ps
ec以上、1μsec 以下とし、パルスレーザー光のパルス
あたりのエネルギーEとパルス時間幅tと被加工物上で
のレーザースポット面積Sとしたとき、106 <E/(t×
S)<1012[w/cm2 ]の条件を満足させることが望ま
しい。[Function] In the present invention, the pulse width of the pulsed laser light is 10 ps
When ec is 1 μsec or more, energy per pulse E of the pulsed laser light, pulse time width t, and laser spot area S on the workpiece, 10 6 <E / (t ×
S) It is desirable to satisfy the condition of <10 12 [w / cm 2 ].
【0024】その理由は被加工物の残留応力を圧縮する
ために必要な条件であり、この条件を満たせない場合、
表面残留応力として十分な圧縮が得られなかったり、熱
影響による引っ張り応力のみの残留となることがある。
詳細な照射条件は対象とする材料や必要な残留応力強
度、応力変化を生じさせる深さ、許容できる熱影響部の
厚さ等によって決められる。The reason is the condition necessary for compressing the residual stress of the workpiece. If this condition cannot be satisfied,
In some cases, sufficient compression may not be obtained as surface residual stress, or only tensile stress due to thermal effects may remain.
Detailed irradiation conditions are determined by the target material, the required residual stress intensity, the depth that causes the stress change, the allowable thickness of the heat-affected zone, and the like.
【0025】上記照射条件を得るために、被加工物での
レーザースポット面積Sを変える目的でレーザー光を集
光できる光学装置とし、レーザー光照射面の近傍に対向
した電極を設け、この電極と被加工物間に直流またはレ
ーザーパルスに同期させた数10から数100 Vの電圧を印
加する。In order to obtain the above-mentioned irradiation conditions, an optical device capable of converging laser light for the purpose of changing the laser spot area S on the workpiece is provided, and electrodes facing each other are provided near the laser light irradiation surface. A voltage of several tens to several hundreds of V synchronized with a direct current or a laser pulse is applied between the workpieces.
【0026】レーザー光を用いて被加工物の表面応力状
態を変える作業を行う場合、パルス状レーザーを操作す
る際に被加工物の表面にはプラズマの発生効率を高める
目的および被加工物への熱影響を低減する目的でレーザ
ー光を透過しない被覆層を形成することが加工上有効で
ある。When the work of changing the surface stress state of the work piece is performed by using the laser beam, the purpose of increasing the generation efficiency of plasma on the surface of the work piece when operating the pulsed laser and It is effective in processing to form a coating layer that does not transmit laser light for the purpose of reducing the influence of heat.
【0027】被加工物の加工面に被覆層を形成すること
により材料に対する熱影響を極力抑え、さらに効果的に
プラズマの発生をさせること、および水中におけるプラ
ズマ閉じ込め効果により被加工物の残留応力改善の加工
を効率良くしかも高い信頼性で実施できる。By forming a coating layer on the processed surface of the work piece, the thermal effect on the material is suppressed as much as possible, plasma is generated more effectively, and the residual stress of the work piece is improved by the plasma confinement effect in water. Can be processed efficiently and with high reliability.
【0028】被覆層を形成後あるいは直接酸化膜上から
レーザーを照射することにより、加工裕度を確保し加工
の信頼性を高めることができる。また、直接酸化膜上か
らレーザーを照射する場合は、加工時間を大幅に短縮で
きる。By irradiating a laser after forming the coating layer or directly on the oxide film, the processing margin can be secured and the processing reliability can be improved. Further, when the laser is directly irradiated on the oxide film, the processing time can be greatly shortened.
【0029】このようにすると、レーザー光照射により
発生した衝撃力で被加工物表面に圧縮残留応力を与える
ことができる。また、レーザー光線によるため、加工部
を詳細に限定することが可能となる。また、作業時に反
力が発生しないため、操作装置に余計な負荷をかけるこ
ともなく、装置の強度を高める必要もなく、取扱いの容
易な装置が得られ、作業効率を高めることができる。By doing so, a compressive residual stress can be applied to the surface of the workpiece by the impact force generated by the laser light irradiation. Further, since the laser beam is used, it is possible to limit the processed portion in detail. In addition, since no reaction force is generated during work, an unnecessary load is not applied to the operating device and the strength of the device does not need to be increased, and a device that is easy to handle can be obtained and work efficiency can be improved.
【0030】また、透明液体を熱的,化学的に安定な水
とすることで、より確実に被加工物表面に圧縮残留応力
を付与することが可能になり、かつ、水の放射線遮蔽効
果により放射性物質を被加工物にした場合にも安全な加
工が可能になる。Further, by using the thermally and chemically stable water as the transparent liquid, it becomes possible to more reliably apply the compressive residual stress to the surface of the workpiece, and the radiation shielding effect of water is provided. Safe processing is possible even when radioactive material is used as the work piece.
【0031】レーザー照射条件を限定することで被加工
物に対し確実に圧縮応力を残留させることが可能にな
る。By limiting the laser irradiation conditions, compressive stress can be reliably left on the workpiece.
【0032】レンズまたは、集光鏡により照射面積を小
さくすることでパルス当たりのレーザー出力が十分でな
い場合にも、圧縮応力を残留させることができる条件で
照射することができる。Even if the laser output per pulse is not sufficient by reducing the irradiation area by the lens or the condenser mirror, the irradiation can be performed under the condition that the compressive stress can remain.
【0033】パルス幅が、十分短くない等のレーザー照
射の条件によっては、被加工物の表層部に熱影響による
引っ張り応力が残留する場合があるが、この表層部の厚
さが許容できない場合には、被加工物のレーザー光照射
面とその近傍に対向して設置した電極間でレーザーで制
御した放電により熱影響部の除去ができ、確実に圧縮応
力の残留した表面を得ることができる。Depending on the laser irradiation conditions such as the pulse width not being sufficiently short, tensile stress due to heat may remain in the surface layer of the workpiece, but when the thickness of this surface layer is unacceptable. The heat-affected zone can be removed by the laser-controlled discharge between the laser light irradiation surface of the workpiece and the electrodes installed in the vicinity of the laser light irradiation surface, and the surface with residual compressive stress can be reliably obtained.
【0034】同様に透明液体を電解液とし、被加工物の
レーザー光照射面と、その近傍に対向して設置した電極
間で電解研磨を行うことで、確実に圧縮応力の残留した
表面を得ることができる。Similarly, a transparent liquid is used as an electrolytic solution, and electropolishing is performed between the laser-irradiated surface of the workpiece and the electrodes installed in the vicinity of the laser-irradiated surface, so that a surface on which compressive stress remains can be reliably obtained. be able to.
【0035】加工面に被覆層を形成することにより被加
工物に対する熱影響を極力抑えさらに効果的にプラズマ
の発生をさせること、および水中におけるプラズマ閉じ
込め効果により被加工物の表面の残留応力改善加工を効
率良くしかも高い信頼性で実施できる。By forming a coating layer on the surface to be processed, the thermal influence on the object to be processed can be suppressed as much as possible to generate plasma more effectively, and the residual stress on the surface of the object to be processed can be improved by the plasma confinement effect in water. Can be performed efficiently and with high reliability.
【0036】加工部に対して直接レーザーを照射する場
合は被加工物の材質により照射条件が限定され、しかも
厳しい加工条件制御が要求されるが、これに対して、適
当な厚さのレーザー光を透過しない被覆層を形成すれ
ば、被覆層材がプラズマの供給源になるばかりでなく、
加工部材料への入熱量を極力低減する作用を兼ねること
になり、加工裕度が広がるため実機加工上有利である。When the laser beam is directly applied to the processed part, the irradiation conditions are limited depending on the material of the work piece, and strict control of the processing condition is required. On the other hand, laser light having an appropriate thickness is used. By forming a coating layer that does not permeate through, the coating layer material not only serves as a plasma supply source,
It also has the effect of reducing the heat input to the material of the processing part as much as possible, which is advantageous in actual machine processing because it widens the processing margin.
【0037】被覆層の材質はレーザー光を透過しない、
つまり吸収する材料であれば、絶縁体,半導体,金属い
ずれの種類でも良いが、非常に薄い被覆層は加工部表面
に形成する必要から金属が有利である。形成方法として
は金属薄膜を接着剤で張り付けるか、物理蒸着,塗布等
いずれの方法でも良い。The material of the coating layer does not transmit laser light,
That is, any material may be used as long as it is an absorbing material, such as an insulator, a semiconductor, or a metal, but metal is advantageous because it is necessary to form a very thin coating layer on the surface of the processed portion. As a forming method, a metal thin film may be attached with an adhesive, physical vapor deposition, coating, or any other method.
【0038】実際に、予防保全工法としてレーザーピー
ニングを適用する際にはプラントの長期運転により原子
炉の炉内構造物表面は酸化被膜で覆われている。均一な
膜厚で被覆層を形成するためには被覆層の密着性等を考
慮し、研削等の手段で酸化被膜を除去する必要がある。In practice, when laser peening is applied as a preventive maintenance method, the surface of the reactor internal structure is covered with an oxide film due to long-term operation of the plant. In order to form the coating layer with a uniform film thickness, it is necessary to remove the oxide film by means of grinding or the like in consideration of the adhesion of the coating layer and the like.
【0039】金属薄膜がA1,Sn,Inなどの低融点
金属である場合には0.05から0.2mmでかつ被加工物と対
向電極間に数10から数100 ボルトの電圧を印加して照射
することにより、材料に対する熱影響を極力小さく抑
え、さらに、被覆層材料がプラズマ化するため、レーザ
ー照射後加工部表面には、被覆層材料が残存せず加工後
の被覆材料除去工程を省けるため工程の簡略化が計れ
る。When the metal thin film is a low melting point metal such as A1, Sn and In, irradiation is performed by applying a voltage of 0.05 to 0.2 mm and a voltage of tens to hundreds of volts between the workpiece and the counter electrode. As a result, the thermal effect on the material is suppressed to a minimum, and since the coating layer material is turned into plasma, the coating layer material does not remain on the surface of the processed portion after laser irradiation and the coating material removal step after processing can be omitted. Can be simplified.
【0040】同様に被覆層材料がW,Mo,Ta,N
b,Ti,Zr,Hfなどの高融点あるいはステンレ
ス、インコネルなどの炉内構造物と同様でも良い。その
場合は、0.03から0.15mmでかつ被加工物と対向電極間に
数10から数100 ボルトの電圧を印加して照射することに
より同様な効果が得られる。Similarly, the coating layer materials are W, Mo, Ta, N.
It may be similar to a high melting point such as b, Ti, Zr, or Hf, or a furnace internal structure such as stainless steel or Inconel. In that case, the same effect can be obtained by applying a voltage of 0.03 to 0.15 mm and applying a voltage of several tens to several hundreds of volts between the workpiece and the counter electrode.
【0041】白金,金,パラジウム,亜鉛が被覆層材料
である場合には積極的にそれらの被覆層材料を残存させ
ることにより、レーザーピーニングによる残留応力改善
効果ばかりでなく被覆層による耐食性改善効果が期待で
きるため応力腐食割れ対策として非常に有効である。こ
の場合、被覆層の厚さとしては0.03mm以上が必要である
が0.25mm以上の場合には加工部の表面に十分な圧縮残留
応力が付与されないため、膜厚の上限値は0.25mmであ
る。When platinum, gold, palladium, and zinc are the coating layer materials, the coating layer materials are positively left so that not only the residual stress improving effect by laser peening but also the corrosion resistance improving effect by the coating layer can be obtained. Since it can be expected, it is very effective as a countermeasure against stress corrosion cracking. In this case, the thickness of the coating layer is required to be 0.03 mm or more, but if it is 0.25 mm or more, sufficient compressive residual stress is not applied to the surface of the processed part, so the upper limit of the film thickness is 0.25 mm. .
【0042】原子炉炉内構造物表面に形成されている酸
化被膜を上記被覆膜として利用することにより同様な効
果が得られる。その場合には被覆層を形成する必要がな
く工程を簡略化できるばかりでなく、直接レーザー照射
することによって表面残留応力改善を行うと共に酸化膜
を除去する効果が期待できる。The same effect can be obtained by using the oxide film formed on the surface of the reactor internal structure as the coating film. In that case, not only the coating layer need not be formed, but the process can be simplified, and the effect of removing the oxide film while improving the surface residual stress by direct laser irradiation can be expected.
【0043】また、加工は通常大気中で行われるが水な
どのレーザー光を透過する媒体中で行う方が残留応力改
善上有利である。大気中での加工の場合はレーザー照射
によって発生した高温高圧のプラズマが発散する傾向が
あるが、水中で行った場合は放射線遮蔽効果があり、安
定性が高く、プラズマの閉じ込め効果があるため、その
反作用により材料中に効果的に残留応力を形成すること
ができる。Further, the processing is usually carried out in the atmosphere, but it is more advantageous to improve the residual stress by carrying out the processing in a medium such as water which transmits laser light. When processing in the atmosphere, high temperature and high pressure plasma generated by laser irradiation tends to diverge, but when processed in water, there is a radiation shielding effect, high stability, and a plasma confinement effect. The reaction can effectively form a residual stress in the material.
【0044】また、同様の目的で水のかわりに電解液中
に被加工物を設け、レーザー光照射面に対向して負電極
を設け、これと被加工物間に直流もしくはレーザーパル
スに同期させた数Vから数10Vの電圧を印加して電解
研磨する。For the same purpose, instead of water, a work piece is provided in the electrolytic solution, a negative electrode is provided facing the laser light irradiation surface, and a negative electrode is synchronized between this work piece and the work piece. Electrolytic polishing is performed by applying a voltage of several V to several tens of V.
【0045】原子炉炉内構造物に適用する場合には炉水
中で加工することによって、残留応力改善効果が促進さ
れ加工の信頼性を確保する意味で有効である。When applied to reactor internals, working in reactor water promotes the effect of improving residual stress and is effective in securing the reliability of working.
【0046】[0046]
【実施例】図1を参照しながら本発明に係るレーザーピ
ーニング方法の第1の実施例を説明する。EXAMPLE A first example of the laser peening method according to the present invention will be described with reference to FIG.
【0047】図1は、透明液体1を満たした水槽7内に
設置されている被加工物2の表面に圧縮応力を残留させ
るレーザーピーニング加工装置の概念図である。パルス
レーザー装置8から出射されるパルスレーザー光3は、
反射鏡9により移動反射鏡10まで伝送される。移動反射
鏡10で反射したレーザー光3は、被加工物2に照射され
る。FIG. 1 is a conceptual diagram of a laser peening apparatus for leaving a compressive stress on the surface of a workpiece 2 installed in a water tank 7 filled with a transparent liquid 1. The pulsed laser light 3 emitted from the pulsed laser device 8 is
It is transmitted to the moving reflecting mirror 10 by the reflecting mirror 9. The laser light 3 reflected by the movable reflecting mirror 10 is applied to the workpiece 2.
【0048】この時、移動反射鏡10は、パルス照射毎に
被加工物2の同一表面に照射されないようにするため
と、加工位置を制御するために移動する。ただし、この
例では一次元のみの移動を示しているが、必要に応じて
移動反射鏡10を複数用いた構成にすることで2次元での
加工や曲面を持った被加工物2への加工も可能となる。At this time, the movable reflecting mirror 10 moves so as not to irradiate the same surface of the workpiece 2 for each pulse irradiation and to control the processing position. However, although this example shows movement in only one dimension, it is possible to perform two-dimensional processing or processing on the workpiece 2 having a curved surface by using a plurality of movable reflecting mirrors 10 as needed. Will also be possible.
【0049】また、この例では反射鏡9,10の構成によ
ってレーザー光3を伝送する場合を示しているが、光フ
ァイバーを1本あるいは複数本を束にしたもの等の伝送
光学系を用いても同様の効果が得られる。Further, in this example, the case where the laser light 3 is transmitted by the structure of the reflecting mirrors 9 and 10 is shown, but a transmission optical system such as one or a bundle of optical fibers may be used. The same effect can be obtained.
【0050】被加工物3の表面に圧縮応力を残留させる
ことができるレーザー光のパルス幅とパワー密度の間に
は、図5に示すような関係が知られている。パルス幅が
1μsec 以下で、パワー密度が108 (w/cm2 )以上で
衝撃硬化が発生することを示している。A relationship shown in FIG. 5 is known between the pulse width and the power density of laser light capable of leaving a compressive stress on the surface of the workpiece 3. It is shown that impact hardening occurs when the pulse width is 1 μsec or less and the power density is 10 8 (w / cm 2 ) or more.
【0051】この衝撃硬化は、図4(a)に示すように
被加工物2の表面にパルスレーザー光3が照射された時
に衝撃的にプラズマ4が発生し、衝撃力5が被加工物2
の表面に作用するためである。この衝撃硬化を発生する
条件を満足するレーザーとしては、ガラスレーザー,Y
AGレーザー,銅蒸気レーザー,エキシマレーザー等が
ある。In this impact hardening, as shown in FIG. 4A, when the surface of the work piece 2 is irradiated with the pulsed laser beam 3, plasma 4 is shocked to generate a shock force 5 of the work piece 2.
This is because it acts on the surface of. Lasers that satisfy the conditions for generating this impact hardening include glass laser, Y
There are AG laser, copper vapor laser, excimer laser, etc.
【0052】レーザー衝撃硬化の効果は、被加工物2の
表面にガラス,透明液体等を設けることにより高めるこ
とができる。透明液体に水を用いた場合には、水中透過
性の良い近赤外から近紫外のパルスレーザー光3が望ま
しい。水中を遠距離透過させるためには、銅蒸気レーザ
ーの青色パルスレーザー光3が適している。YAGレー
ザー光の倍調波を用いることができる。The effect of laser shock hardening can be enhanced by providing glass, transparent liquid or the like on the surface of the workpiece 2. When water is used as the transparent liquid, the near-infrared to near- ultraviolet pulsed laser light 3 having good water permeability is desirable. The blue pulsed laser light 3 of a copper vapor laser is suitable for long-distance transmission in water. A harmonic wave of YAG laser light can be used.
【0053】つぎに上記第1の実施例の作用と効果を説
明する。レーザーとしてジャイアントパルスが得られる
可視レーザーを用い、透明液体として純水を満たした容
器に、厚さ10mm(レーザー照射による材料の変形が発生
しない厚さ)のSUS304鋼製板材を設置する。Next, the operation and effect of the first embodiment will be described. A visible laser capable of obtaining a giant pulse is used as a laser, and a SUS304 steel plate material having a thickness of 10 mm (a thickness at which the material is not deformed by laser irradiation) is placed in a container filled with pure water as a transparent liquid.
【0054】その表面にレーザービーム直径が6mmφで
パルス幅が約5nsec,パルスエネルギが約 200mJのレー
ザーを照射(ピーク強度E/(S×t)= 140MW/cm
2 )すると、照射面を深さ5μm程度電解研磨してX線
残留応力測定装置を用いて表面残留応力を測定すると、
最大で約−50MPaの残留圧縮応力が得られる。The surface is irradiated with a laser having a laser beam diameter of 6 mmφ, a pulse width of about 5 nsec and a pulse energy of about 200 mJ (peak intensity E / (S × t) = 140 MW / cm).
2 ) Then, when the irradiated surface is electrolytically polished to a depth of about 5 μm and the surface residual stress is measured using an X-ray residual stress measuring device,
A maximum residual compressive stress of about -50 MPa is obtained.
【0055】第1の実施例において、レーザー光線を焦
点距離50mmの凸レンズでビーム直径 0.5φに集光し、
レーザー照射(ピーク強度E/(S×t)=5GW/cm
2 )すると、照射面を深さ5μm程度電解研磨してX線
残留応力測定装置を用いて表面残留応力を測定すると、
最大で約− 450MPaの残留圧縮応力が得られる。[0055] In the first embodiment, the laser beam focal length 50mm convex lens focused the beam diameter 0.5Fai,
Laser irradiation (Peak intensity E / (S × t) = 5GW / cm
2 ) Then, when the irradiated surface is electrolytically polished to a depth of about 5 μm and the surface residual stress is measured using an X-ray residual stress measuring device,
A maximum residual compressive stress of about -450 MPa is obtained.
【0056】第1の実施例において、レーザー装置8を
パルス幅約8psecのものとし、試験片にレーザーを照射
(ピーク強度E/(S×t)= 1.3TW/cm2 )とする
と、水のブレークダウンによるレーザー光の散乱が発生
するが、照射面を深さ5μm程度電解研磨してX線残留
応力測定装置を用いて表面残留応力を測定すると、最大
で約− 680MPaの残留圧縮応力が得られる。In the first embodiment, when the laser device 8 has a pulse width of about 8 psec and the test piece is irradiated with laser (peak intensity E / (S × t) = 1.3 TW / cm 2 ), water Laser light scattering occurs due to breakdown, but when the surface to be irradiated is electrolytically polished to a depth of approximately 5 μm and the surface residual stress is measured using an X-ray residual stress measuring device, a maximum residual compressive stress of approximately −680 MPa is obtained. To be
【0057】さらに、10psec<レーザー光のパルス幅<
1μsec ,106 W/cm2 <E/(S×t)<1012W/
cm2 のレーザー照射条件で、レーザーに透明な液体中で
材料表面に圧縮残留応力を形成することができる。Further, 10 psec <pulse width of laser light <
1 μsec, 10 6 W / cm 2 <E / (S × t) <10 12 W /
With a laser irradiation condition of cm 2 , a compressive residual stress can be formed on the material surface in a laser transparent liquid.
【0058】表層部に熱影響部が許容範囲を超えた厚さ
で形成される時には、電解研磨でこれを除去することに
より被加工物2の表面に圧縮残留応力6を形成すること
ができる。When the heat-affected zone is formed on the surface layer with a thickness exceeding the allowable range, the compressive residual stress 6 can be formed on the surface of the workpiece 2 by removing it by electrolytic polishing.
【0059】つぎに図2により本発明の第2の実施例を
説明する。第2の実施例は、第1の実施例にレーザー照
射面近傍に放電電極を備え、レーザー照射による応力改
善の加工と同時に発生する熱影響部の除去を放電により
行うようにしたものである。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, a discharge electrode is provided in the vicinity of the laser irradiation surface in the first embodiment, and the heat-affected zone that occurs at the same time as the stress improving process by laser irradiation is removed by electric discharge.
【0060】第2の実施例の基本構成は第1の実施例と
同様であるが、被加工物2に対向して数10μm程度離し
て電極11が設置されている。この電極11は、レーザー光
3の光路を妨げないようにリング形状である。電極11と
被加工物2の間に電位差を与えるために電源12が接続さ
れている。電源12として可変電圧直流電源を用いる。The basic structure of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, but the electrode 11 is installed facing the workpiece 2 with a distance of several tens of μm. The electrode 11 has a ring shape so as not to obstruct the optical path of the laser light 3. A power supply 12 is connected between the electrode 11 and the workpiece 2 to provide a potential difference. A variable voltage DC power supply is used as the power supply 12.
【0061】つぎに第2の実施例の作用を説明する。第
1の実施例と同様にパルスレーザー光3を被加工物2に
照射すると図4(a)に示すように照射面に高温高圧プ
ラズマ4が発生する。この高圧プラズマ4に衝撃力5で
被加工物2の表面に圧縮応力を残留させることができ、
電極11と被加工物2の間にプラズマ4により誘起される
放電が発生し、熱影響部が除去される。(図4(b)参
照)
つぎに第2の実施例の効果を説明する。レーザーとして
ジャイアントパルスが得られる可視レーザーを用い、透
明液体として純水を満たした容器に、厚さ10mm(レーザ
ー照射による材料の変形が発生しない厚さ)のSUS304鋼
製板材を設置する。Next, the operation of the second embodiment will be described. When the work piece 2 is irradiated with the pulsed laser light 3 as in the first embodiment, high-temperature high-pressure plasma 4 is generated on the irradiation surface as shown in FIG. A compressive stress can be left on the surface of the workpiece 2 by the impact force 5 on the high-pressure plasma 4,
Electric discharge induced by the plasma 4 is generated between the electrode 11 and the workpiece 2, and the heat-affected zone is removed. (See FIG. 4B) Next, the effect of the second embodiment will be described. A visible laser capable of obtaining a giant pulse is used as a laser, and a SUS304 steel plate material having a thickness of 10 mm (a thickness at which the material is not deformed by laser irradiation) is placed in a container filled with pure water as a transparent liquid.
【0062】その表面にレーザービーム直径が 0.5mm
φ(焦点距離50mmの平凸レンズで集光)のレーザーを照
射(ピーク強度E/(S×t)=5GW/cm2 )する。The laser beam diameter is 0.5 mm on the surface.
A laser of φ (focused with a plano-convex lens having a focal length of 50 mm) is irradiated (peak intensity E / (S × t) = 5 GW / cm 2 ).
【0063】と同時に、電極8に−200 Vの印加電圧を
加えると、照射面の表面残留応力をX線残留応力測定装
置を用いて測定すると、最大で約− 600MPaの圧縮残
留応力が得られる。At the same time, when an applied voltage of -200 V is applied to the electrode 8, the surface residual stress of the irradiation surface is measured using an X-ray residual stress measuring device, and a maximum compressive residual stress of about -600 MPa is obtained. .
【0064】第2の実施例において、純水の代わりに電
解液を用い、電極11を被加工物2に対して5mm離して設
置し、電極11に−5Vの印加電圧を加え、レーザーを照
射(ピーク強度E/(S×t)=5GW/cm2 )する。
照射面の表面残留応力をX線残留応力測定装置を用いて
測定すると、最大で約− 600MPaの圧縮残留応力が得
られる。In the second embodiment, an electrolytic solution was used instead of pure water, the electrode 11 was placed 5 mm away from the workpiece 2, an applied voltage of -5 V was applied to the electrode 11, and laser irradiation was performed. (Peak intensity E / (S × t) = 5 GW / cm 2 ).
When the surface residual stress of the irradiation surface is measured using an X-ray residual stress measuring device, a maximum compressive residual stress of about -600 MPa can be obtained.
【0065】つぎに図3により本発明の第3の実施例を
説明する。第3の実施例は図3に示すように図1に示し
た第1の実施例の被加工物2の表面に約 0.1mmの例えば
アルミニウム膜の被覆層13を物理蒸着で形成し、レーザ
ーを照射して表面応力改善することにある。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the third embodiment, as shown in FIG. 3, a coating layer 13 of, for example, an aluminum film of about 0.1 mm is formed by physical vapor deposition on the surface of the workpiece 2 of the first embodiment shown in FIG. It is to improve the surface stress by irradiation.
【0066】第3の実施例の作用と効果を説明する。The operation and effect of the third embodiment will be described.
【0067】レーザーとしてYAGレーザーを用い、透
明液体として純水を満たした水深1mの容器に、厚さ10
mm(レーザー照射による材料の変形が発生しない厚さ)
のSUS304鋼製板材(物理蒸着で厚さ約 0.1mmのアルミニ
ウム膜形成)を設置し、その表面にレーザーのパルス幅
が約5nsec,パルスエネルギが約 200mJのレーザーを
焦点距離50mmの凸レンズにより集光して照射(ピーク強
度E/(S×t)=5GW/cm2 )する。A YAG laser was used as a laser, and a transparent liquid was filled with pure water.
mm (thickness that does not cause material deformation by laser irradiation)
SUS304 steel plate material (aluminum film thickness of about 0.1 mm is formed by physical vapor deposition) is installed, and a laser with a pulse width of about 5 nsec and pulse energy of about 200 mJ is focused on the surface by a convex lens with a focal length of 50 mm. And irradiation (peak intensity E / (S × t) = 5 GW / cm 2 ).
【0068】照射面の表面残留応力をX線残留応力測定
装置を用いて測定すると、最大で約− 540MPaの残留
圧縮応力が得られる。レーザー照射を受けた部分には、
蒸着により形成されたアルミニウム膜は蒸発して存在し
ない。[0068] If the surface residual stress of the irradiated surface to measure with an X-ray residual stress measuring device, a maximum of about - residual compressive stress of 540MPa is obtained. In the part that received the laser irradiation,
The aluminum film formed by vapor deposition does not exist due to evaporation.
【0069】第3の実施例において第1の実施例の被加
工物2(インコネル 600)の表面に約0.25mmのチタン膜
を物理蒸着で形成し、レーザーを照射して表面応力を改
善することができる。In the third embodiment, a titanium film of about 0.25 mm is formed by physical vapor deposition on the surface of the work piece 2 (Inconel 600) of the first embodiment, and laser irradiation is performed to improve the surface stress. You can
【0070】第3の実施例における変形例の作用と効果
を説明する。レーザーとしてYAGレーザーを用い、透
明液体として純水を満たした水深1mの容器に、厚さ10
mm(レーザー照射による材料の変形が発生しない厚さ)
のインコネル 600鋼製板材(物理蒸着で厚さ約0.25mmの
チタン膜形成)を設置する。The operation and effect of the modification of the third embodiment will be described. Using a YAG laser as the laser, a container with a depth of 1 m filled with pure water as the transparent liquid, and a thickness of 10
mm (thickness that does not cause material deformation by laser irradiation)
Inconel 600 steel plate material (a titanium film with a thickness of about 0.25 mm is formed by physical vapor deposition) is installed.
【0071】その表面にレーザーのパルス幅が約5nse
c,パルスエネルギが約 200mJのレーザーを焦点距離5
0mmの凸レンズにより集光して照射(ピーク強度E/
(S×t)=5GW/cm2 )する。The pulse width of the laser is about 5 nse on the surface.
c, laser with pulse energy of about 200 mJ, focal length 5
Converging and irradiating with a 0 mm convex lens (peak intensity E /
(S × t) = 5 GW / cm 2 ).
【0072】照射面の表面残留応力をX線残留応力測定
装置を用いて測定すると、最大で約− 430MPaの残留
圧縮応力が得られる。レーザー照射を受けた部分には、
蒸着により形成されたチタン膜は蒸発して存在しない。[0072] If the surface residual stress of the irradiated surface to measure with an X-ray residual stress measuring device, a maximum of about - residual compressive stress of 430MPa is obtained. In the part that received the laser irradiation,
The titanium film formed by vapor deposition does not exist due to evaporation.
【0073】第3の実施例における上記変形例の作用と
効果を説明する。レーザーとしてYAGレーザーを用
い、透明液体として純水を満たした水深1mの容器に、
厚さ10mm(レーザー照射による材料の変形が発生しない
厚さ)、50mm角のSUS304鋼製板材(物理蒸着で厚さ約
0.1mmのアルミニウム膜形成)の両端を拘束した状態で
中央部にビードオンプレート溶接( 350MPaの引っ張
り残留応力形成)したものを設置する。The operation and effect of the above modification of the third embodiment will be described. Using a YAG laser as the laser, in a container with a water depth of 1 m filled with pure water as the transparent liquid,
10 mm thick (thickness that does not cause deformation of the material due to laser irradiation), 50 mm square SUS304 steel plate material (thickness by physical vapor deposition is approximately
A 0.1 mm aluminum film is formed), and the one with bead-on-plate welding (formation of tensile residual stress of 350 MPa) is installed in the center with both ends restrained.
【0074】その表面にレーザーのパルス幅が約5nse
c,パルスエネルギが約 200mJのレーザーを焦点距離5
0mmの凸レンズにより集光して照射(ピーク強度E/
(S×t)=5GW/cm2 )する。The pulse width of the laser is about 5 nse on the surface.
c, laser with pulse energy of about 200 mJ, focal length 5
Converging and irradiating with a 0 mm convex lens (peak intensity E /
(S × t) = 5 GW / cm 2 ).
【0075】照射面の表面残留応力をX線残留応力測定
装置を用いて測定すると、最大で約− 450MPaの残留
圧縮応力が得られる。レーザー照射を受けた部分には、
蒸着により形成されたアルミニウム膜は蒸発して存在し
ない。[0075] If the surface residual stress of the irradiated surface to measure with an X-ray residual stress measuring device, a maximum of about - residual compressive stress of 450MPa is obtained. In the part that received the laser irradiation,
The aluminum film formed by vapor deposition does not exist due to evaporation.
【0076】このような試験片を沸騰42%塩化マグネシ
ウムに72時間浸漬し、応力腐食割れ試験を行った場
合、レーザーを照射しない溶接部には、応力腐食割れが
発生するが、レーザー照射を受けた部分には割れが発生
しない。When such a test piece is immersed in boiling 42% magnesium chloride for 72 hours and subjected to a stress corrosion cracking test, stress corrosion cracking occurs in the welded portion not irradiated with laser. There is no cracking in the broken part.
【0077】第3の実施例において被加工物2(インコ
ネル 600)として引っ張り残留応力が形成されている溶
接ビード近傍の表面に被覆層13として約0.25mmのチタン
膜を物理蒸着で形成し、レーザーを照射して表面応力を
改善することにある。In the third embodiment, a titanium film of about 0.25 mm is formed as a coating layer 13 by physical vapor deposition on the surface of the workpiece 2 (Inconel 600) in the vicinity of the welding bead where tensile residual stress is formed, and the laser is applied. To improve the surface stress.
【0078】レーザーとしてYAGレーザーを用い、透
明液体として純水を満たした水深1mの容器に、厚さ10
mm(レーザー照射による材料の変形が発生しない厚
さ)、50mm角のインコネル 600鋼製板財(物理蒸着で厚
さ約0.15mmのスズ膜形成)の両端を拘束した状態で、中
央部にビードオンプレート溶接( 300MPaの引っ張り
残留応力形成)したものを設置する。A YAG laser was used as a laser, and a transparent liquid was filled with pure water.
mm (thickness that does not cause deformation of material due to laser irradiation), 50 mm square Inconel 600 steel plate material (tin film with a thickness of about 0.15 mm is formed by physical vapor deposition) with both ends restrained, with a bead at the center On-plate welding (formation of tensile residual stress of 300 MPa) is installed.
【0079】その表面にレーザーのパルス幅が約5nse
c,パルスエネルギが約 200mJのレーザーを焦点距離5
0mmの凸レンズにより集光して照射(ピーク強度E/
(S×t)=5GW/cm2 )する。The pulse width of the laser is about 5 nse on the surface.
c, laser with pulse energy of about 200 mJ, focal length 5
Converging and irradiating with a 0 mm convex lens (peak intensity E /
(S × t) = 5 GW / cm 2 ).
【0080】照射面の表面残留応力をX線残留応力測定
装置を用いて測定すると、最大で約− 560MPaの残留
圧縮応力が得られる。レーザー照射を受けた部分には、
蒸着により形成されたスズ膜は蒸発して存在しない。[0080] If the surface residual stress of the irradiated surface to measure with an X-ray residual stress measuring device, a maximum of about - residual compressive stress of 560MPa is obtained. In the part that received the laser irradiation,
The tin film formed by vapor deposition does not exist due to evaporation.
【0081】つぎに図3により本発明の第4の実施例を
説明する。第3の実施例は第1の実施例の被加工物2の
表面に被覆層13として約 0.1mmのSUS304箔を接着剤を用
いて張り付け、レーザーを照射して表面応力を改善する
ことにある。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The third embodiment is to affix a 0.1 mm SUS304 foil as a coating layer 13 on the surface of the workpiece 2 of the first embodiment with an adhesive and irradiate a laser to improve the surface stress. .
【0082】つぎに、第4の実施例の作用と効果を説明
する。レーザーとしてYAGレーザーを用い、透明液体
として純水を満たした水深1mの容器に、厚さ10mm(レ
ーザー照射による材料の変形が発生しない厚さ)のSUS3
04鋼製板材(表面にSUS304箔を接着剤を用いて張り付
け)を設置する。Next, the operation and effect of the fourth embodiment will be described. A YAG laser is used as the laser, and a container with a water depth of 1 m filled with pure water as the transparent liquid has a thickness of 10 mm (thickness that does not cause deformation of the material due to laser irradiation) SUS3.
04 Install a steel plate (attach SUS304 foil on the surface with an adhesive).
【0083】その表面にレーザーのパルス幅が約5nse
c,パルスエネルギが約 200mJのレーザーを焦点距離5
0mmの凸レンズにより集光して照射(ピーク強度E/
(S×t)=5GW/cm2 )する。The pulse width of the laser is about 5 nse on the surface.
c, laser with pulse energy of about 200 mJ, focal length 5
Converging and irradiating with a 0 mm convex lens (peak intensity E /
(S × t) = 5 GW / cm 2 ).
【0084】照射面の表面残留応力をX線残留応力測定
装置を用いて測定すると、最大で約− 400MPaの残留
圧縮応力が得られる。レーザー照射を受けた部分には、
接着剤を用いて張り付けたSUS304箔は蒸発して存在しな
い。[0084] If the surface residual stress of the irradiated surface to measure with an X-ray residual stress measuring device, a maximum of about - residual compressive stress of 400MPa is obtained. In the part that received the laser irradiation,
The SUS304 foil attached with the adhesive does not exist after evaporation.
【0085】つぎに本発明の第5の実施例を説明する。
第5の実施例は第1の実施例の被加工物2(SUS304)の
表面に被覆層13として酸化膜を形成し、レーザーを照射
して表面応力改善することにある。Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
The fifth embodiment is to form an oxide film as a coating layer 13 on the surface of the workpiece 2 (SUS304) of the first embodiment and irradiate a laser to improve the surface stress.
【0086】第5の実施例の作用と効果を説明する。レ
ーザーとしてYAGレーザーを用い、透明液体として純
水を満たした水深1mの容器に、厚さ10mm(レーザー照
射による材料の変形が発生しない厚さ)のSUS304鋼製板
材(溶存酸素量 10ppm,伝導度 0.2μS/cm, 288℃高
温純水中に 500時間浸漬処理により表面に酸化被膜形
成)を設置する。The operation and effect of the fifth embodiment will be described. A YAG laser is used as the laser, and a container with a depth of 1 m filled with pure water as the transparent liquid is a SUS304 steel plate with a thickness of 10 mm (a thickness that does not cause deformation of the material due to laser irradiation) (dissolved oxygen content 10 ppm, conductivity). Place an oxide film on the surface by dipping in 0.2 μS / cm, 288 ℃ high temperature pure water for 500 hours.
【0087】その表面にレーザーのパルス幅が約5nse
c,パルスエネルギが約 200mJのレーザーを焦点距離5
0mmの凸レンズにより集光して照射(ピーク強度E/
(S×t)=5GW/cm2 )する。On its surface, the pulse width of the laser is about 5 nse.
c, laser with pulse energy of about 200 mJ, focal length 5
Converging and irradiating with a 0 mm convex lens (peak intensity E /
(S × t) = 5 GW / cm 2 ).
【0088】照射面の表面残留応力をX線残留応力測定
装置を用いて測定すると、最大で約− 320MPaの残留
圧縮応力が得られる。レーザー照射を受けた部分の酸化
膜は蒸発して除去される。[0088] If the surface residual stress of the irradiated surface to measure with an X-ray residual stress measuring device, a maximum of about - residual compressive stress of 320MPa is obtained. The oxide film in the portion irradiated with the laser is evaporated and removed.
【0089】[0089]
【発明の効果】本発明によれば反力補償の必要がない金
属表面の応力状態変化を行うことができ、加工上の効率
化と信頼性を高めることができる。また、レーザーピー
ニングの際に被加工物表面に形成する被覆層の厚さを限
定することにより、レーザー照射後の被覆層の除去工程
を省くことができる。さらに、炉内構造物に適用する場
合には炉内構造物表面の酸化膜をレーザー照射によって
除去すると同時に酸化物被覆層の蒸発によって発生する
プラズマで応力改善処理を行うことができる。According to the present invention, it is possible to change the stress state of the metal surface without the need for reaction force compensation, and it is possible to improve the processing efficiency and reliability. Further, by limiting the thickness of the coating layer formed on the surface of the workpiece during laser peening, the step of removing the coating layer after laser irradiation can be omitted. Further, when applied to the in-furnace internal structure, the oxide film on the surface of the in-furnace internal structure can be removed by laser irradiation, and at the same time, the stress improving treatment can be performed with plasma generated by evaporation of the oxide coating layer.
【図1】本発明に係るレーザーピーニング方法の第1の
実施例を説明するためのレーザーピーニング装置を示す
概念図。FIG. 1 is a conceptual diagram showing a laser peening apparatus for explaining a first embodiment of a laser peening method according to the present invention.
【図2】本発明に係るレーザーピーニング方法の第2の
実施例を説明するための装置概念図。FIG. 2 is a conceptual diagram of an apparatus for explaining a second embodiment of the laser peening method according to the present invention.
【図3】本発明に係るレーザーピーニング方法の第3の
実施例を説明するための装置概念図。FIG. 3 is an apparatus conceptual diagram for explaining a third embodiment of the laser peening method according to the present invention.
【図4】(a)は従来のレーザーピーニング方法の原理
を説明するための模式図、(b)は(a)においてレー
ザー照射が終り被加工物の表面に圧縮残留応力を付与し
た状態を示す模式図。FIG. 4A is a schematic diagram for explaining the principle of a conventional laser peening method, and FIG. 4B shows a state in FIG. 4A in which laser irradiation is completed and a compressive residual stress is applied to the surface of the workpiece. Pattern diagram.
【図5】レーザー光のパワー密度と照射時間による表面
現象を示す特性図。FIG. 5 is a characteristic diagram showing a surface phenomenon depending on the power density of laser light and irradiation time.
【図6】種々のレーザー加工のエネルギー範囲を示す特
性図。FIG. 6 is a characteristic diagram showing energy ranges of various laser processes.
1…透明液体、2…被加工物、3…パルスレーザー光、
4…プラズマ、5…衝撃力、6…圧縮残留応力、7…水
槽、8…パルスレーザー装置、9…反射鏡、10…移動反
射鏡、11…電極、12…電源、13…被覆層。1 ... Transparent liquid, 2 ... Workpiece, 3 ... Pulse laser light,
4 ... Plasma, 5 ... Impact force, 6 ... Compressive residual stress, 7 ... Water tank, 8 ... Pulse laser device, 9 ... Reflecting mirror, 10 ... Moving reflecting mirror, 11 ... Electrode, 12 ... Power supply, 13 ... Coating layer.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 向井 成彦 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株式会社東芝 横浜事業所内 (72)発明者 小畑 稔 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株式会社東芝 横浜事業所内 (72)発明者 佐藤 勝彦 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株式会社東芝 横浜事業所内 (56)参考文献 特開 平6−57335(JP,A) 特開 平3−72092(JP,A) 特開 昭55−54524(JP,A) 特開 昭63−38565(JP,A) 特開 平5−80187(JP,A) 特開 平5−65530(JP,A) 特開 平1−162720(JP,A) 特開 昭63−243217(JP,A) 特開 平6−81153(JP,A) 特開 平6−684(JP,A) 特開 昭55−82780(JP,A) 特開 平3−99790(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 26/00 B23K 26/12 B23K 26/18 C21D 7/06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Shigehiko Mukai 8 Shinsita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Toshiba Corporation Yokohama office (72) Minoru Obata Shin-Sugita-cho, Isogo-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture Toshiba Corporation Inside the Yokohama Works (72) Inventor Katsuhiko Sato 8 Shinsita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Inside the Yokohama Works, Toshiba Corporation (56) Reference JP-A-6-57335 (JP, A) JP-A-3-72092 (JP) , A) JP 55-54524 (JP, A) JP 63-38565 (JP, A) JP 5-80187 (JP, A) JP 5-65530 (JP, A) JP 1-162720 (JP, A) JP 63-243217 (JP, A) JP 6-81153 (JP, A) JP 6-884 (JP, A) JP 55-82780 (JP, A) JP-A-3-99790 (J , A) (58) investigated the field (Int.Cl. 7, DB name) B23K 26/00 B23K 26/12 B23K 26/18 C21D 7/06
Claims (9)
対して、該透明液体を透過させて前記被加工物の表面に
パルスレーザー光を照射することにより、該表面に圧縮
応力を残留させることを特徴とするレーザーピーニング
方法。1. A work piece having a surface provided with a transparent liquid.
On the other hand, the transparent liquid is transmitted to the surface of the workpiece.
By applying a pulse laser beam, a laser peening method which comprises causing the residual compressive stress to the surface.
ecから1μsec 以下とし、レーザー光のパルスあたりの
エネルギーEと、パルス時間幅tと被加工物上でのレー
ザースポット面積Sに対して106 <E/(t×S)<1012
[w/cm2 ]の条件を満足させることを特徴とする請求
項1記載のレーザーピーニング方法。2. The pulse width of the pulsed laser light is 10 ps
1 μsec or less from ec, 10 6 <E / (t × S) <10 12 with respect to energy E per pulse of laser light, pulse time width t, and laser spot area S on the workpiece.
The laser peening method according to claim 1, wherein the condition [w / cm 2 ] is satisfied.
積を限定範囲に制御するためにレーザー光を集光できる
光学装置を用いることを特徴とする請求項1記載のレー
ザーピーニング方法。3. The laser peening method according to claim 1, wherein an optical device capable of condensing a laser beam is used to control the laser spot area on the workpiece within a limited range.
電極と前記被加工物との間に電圧を印加することを特徴
とする請求項1記載のレーザーピーニング方法。4. The laser peening method according to claim 1, wherein a voltage is applied between the electrode and the workpiece, which are arranged to face the irradiation surface of the workpiece.
を特徴とする請求項1記載のレーザーピーニング方法。 5. The laser peening method according to claim 1, wherein an electrolytic solution is used as the transparent liquid .
しない被覆層を形成し、この被覆層の上方からレーザー
光を照射することを特徴とする請求項1記載のレーザー
ピーニング方法。6. The laser peening method according to claim 1, wherein a coating layer that does not transmit laser light is formed on the surface of the workpiece, and the laser light is irradiated from above the coating layer.
前記被覆層を形成する前処理として酸化膜を除去してス
テンレス鋼基材層を露出させた後に前記被覆層を形成
し、レーザー光を照射することを特徴とする請求項6記
載のレーザーピーニング方法。7. A stainless steel is used for the workpiece,
7. The laser peening method according to claim 6, wherein as a pretreatment for forming the coating layer, the oxide film is removed to expose the stainless steel base material layer, and then the coating layer is formed and laser light is irradiated. .
場合の被覆層はAl,Sn,Inの低融点金属,W,M
o,Ta,Nb,Ti,Zr,Hfの高融点金属また
は、白金,金,パラジウムの貴金属から選択された少な
くとも1種からなり、その被覆層の厚さは低融点金属の
場合には、0.05から0.2mm ,高融点金属の場合には0.03
から0.15mm,貴金属の場合には0.03〜0.25mmの範囲に選
択されることを特徴とする請求項6記載のレーザーピー
ニング方法。8. The coating layer when stainless steel is used for the workpiece is a low melting point metal of Al, Sn, In, W, M
o, Ta, Nb, Ti, Zr, Hf, a high melting point metal, or at least one selected from noble metals such as platinum, gold and palladium. The thickness of the coating layer is 0.05 when the low melting point metal is used. To 0.2 mm, 0.03 for refractory metals
7. The laser peening method according to claim 6, wherein the range is from 0.15 mm to 0.15 mm, and in the case of noble metal, 0.03 to 0.25 mm.
の場合の被覆層が前記被加工物と同一材料からなる場
合、その被覆層の厚さは 0.2〜0.25mmの範囲に選択され
ることを特徴とする請求項6記載のレーザーピーニング
方法。9. If the coating layer is made of the same material as the workpiece when the workpiece is a material other than stainless steel, the thickness of the coating layer is selected within the range of 0.2 to 0.25 mm. The laser peening method according to claim 6, wherein
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03866294A JP3373638B2 (en) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | Laser peening method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03866294A JP3373638B2 (en) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | Laser peening method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07246483A JPH07246483A (en) | 1995-09-26 |
JP3373638B2 true JP3373638B2 (en) | 2003-02-04 |
Family
ID=12531488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03866294A Expired - Fee Related JP3373638B2 (en) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | Laser peening method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3373638B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007237192A (en) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Nippon Steel Corp | Laser peening method of metallic object and metallic object treated thereby |
WO2009064013A1 (en) | 2007-11-12 | 2009-05-22 | Nippon Steel Corporation | Process for production of common rails and partially strengthened common rails |
WO2010103772A1 (en) | 2009-03-12 | 2010-09-16 | 新日本製鐵株式会社 | Process for producing common rail, and common rail |
EP3536439A1 (en) | 2018-01-30 | 2019-09-11 | Hamamatsu Photonics K.K. | Laser processing apparatus and laser processing method |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07248397A (en) * | 1994-03-09 | 1995-09-26 | Toshiba Corp | Repairing method for nuclear reactor inside structure and device therefor |
JP3461948B2 (en) * | 1995-02-06 | 2003-10-27 | 株式会社東芝 | Underwater laser processing method |
US6163012A (en) * | 1996-09-27 | 2000-12-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Laser maintaining and repairing apparatus |
US6002102A (en) * | 1997-02-25 | 1999-12-14 | Lsp Technologies, Inc. | Hidden surface laser shock processing |
US6288358B1 (en) | 1998-12-15 | 2001-09-11 | Lsp Technologies, Inc. | Mobile laser peening system |
US7180918B2 (en) | 2003-05-16 | 2007-02-20 | Metal Improvement Company, Llc | Self-seeded single-frequency solid-state ring laser and system using same |
JP4528936B2 (en) * | 2003-10-08 | 2010-08-25 | 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 | Method for preventing stress corrosion cracking of stainless steel surface using ultrashort pulse laser beam |
ATE498928T1 (en) | 2003-10-30 | 2011-03-15 | Metal Improvement Company Llc | RELAY TELESCOPE, LASER AMPLIFIER, AND LASER SHOCK RADIATION METHOD AND APPARATUS THEREOF |
US7291805B2 (en) | 2003-10-30 | 2007-11-06 | The Regents Of The University Of California | Target isolation system, high power laser and laser peening method and system using same |
US7209500B2 (en) | 2003-10-30 | 2007-04-24 | Metal Improvement Company, Llc | Stimulated Brillouin scattering mirror system, high power laser and laser peening method and system using same |
US7110171B2 (en) | 2003-10-30 | 2006-09-19 | Metal Improvement Company, Llc | Relay telescope including baffle, and high power laser amplifier utilizing the same |
JP4868729B2 (en) * | 2004-11-12 | 2012-02-01 | 株式会社東芝 | Laser shock hardening method and apparatus |
US7750266B2 (en) | 2004-11-17 | 2010-07-06 | Metal Improvement Company Llc | Active beam delivery system for laser peening and laser peening method |
US7718921B2 (en) | 2004-11-17 | 2010-05-18 | Metal Improvement Company Llc | Active beam delivery system with variable optical path segment through air |
US7851725B2 (en) | 2004-11-17 | 2010-12-14 | Metal Improvement Company Llc | Active beam delivery system with image relay |
JP4690895B2 (en) * | 2005-01-11 | 2011-06-01 | 新日本製鐵株式会社 | Laser peening treatment method of metal object and metal object manufactured by laser peening treatment method |
FR2889669B1 (en) * | 2005-08-12 | 2007-11-02 | Snecma | METAL PIECE TREATED BY COMPRESSING UNDER COATS. METHOD FOR OBTAINING SUCH A PART |
JP4753786B2 (en) * | 2006-04-27 | 2011-08-24 | シグマ光機株式会社 | Short pulse laser processing method and apparatus |
US8330070B2 (en) | 2006-05-11 | 2012-12-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Laser shock hardening method and apparatus |
JP5172191B2 (en) * | 2007-03-29 | 2013-03-27 | 株式会社東芝 | Laser shock hardening processing method and laser shock hardening processing apparatus |
JP2009012061A (en) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Enshu Ltd | Laser-beam working machine |
US10072971B2 (en) | 2010-04-16 | 2018-09-11 | Metal Improvement Company, Llc | Flexible beam delivery system for high power laser systems |
JP4977234B2 (en) * | 2010-06-02 | 2012-07-18 | 株式会社東芝 | Laser shock hardening method and apparatus |
JP5804354B2 (en) * | 2011-04-21 | 2015-11-04 | 住友電気工業株式会社 | Surface treatment method |
CN105537763A (en) * | 2016-02-25 | 2016-05-04 | 烟台开元模具股份有限公司 | Method and device for eliminating stress of metal die underwater |
CN106112268B (en) * | 2016-07-22 | 2017-09-19 | 广东工业大学 | A kind of band muscle wallboard laser shot forming system and method |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5554524A (en) * | 1978-10-16 | 1980-04-21 | Hitachi Ltd | Solution heat treating method |
JPS5582780A (en) * | 1978-12-16 | 1980-06-21 | Toshiba Corp | Surface processing method for metal or the like article |
JPS6338565A (en) * | 1986-08-04 | 1988-02-19 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Method for reinforcing ceramic film |
JPS63243217A (en) * | 1987-03-31 | 1988-10-11 | Nippon Steel Corp | Method for improving fatigue strength of member for machine structural use |
JPH01162720A (en) * | 1987-12-18 | 1989-06-27 | Fuji Electric Co Ltd | Heat treatment of hydraulic turbine runner |
JPH0372092A (en) * | 1989-08-11 | 1991-03-27 | I N R Kenkyusho:Kk | Method and device for forming electrocast shell |
JPH0399790A (en) * | 1989-09-13 | 1991-04-24 | Fujitsu Ltd | Laser beam machine |
JP2657437B2 (en) * | 1991-09-10 | 1997-09-24 | 株式会社日立製作所 | Stress corrosion cracking resistant austenitic material and method for producing the same |
JP3127512B2 (en) * | 1991-09-20 | 2001-01-29 | 株式会社日立製作所 | Maintenance method for furnace internals |
US5260108A (en) * | 1992-03-10 | 1993-11-09 | International Business Machines Corporation | Selective seeding of Pd by excimer laser radiation through the liquid |
JP2984147B2 (en) * | 1992-06-18 | 1999-11-29 | 松下電工株式会社 | Surface treatment method |
JP2563729B2 (en) * | 1992-08-07 | 1996-12-18 | 新日本製鐵株式会社 | Method and apparatus for improving iron loss of grain-oriented electrical steel sheet using pulsed CO2 laser |
-
1994
- 1994-03-09 JP JP03866294A patent/JP3373638B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007237192A (en) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Nippon Steel Corp | Laser peening method of metallic object and metallic object treated thereby |
JP4658832B2 (en) * | 2006-03-06 | 2011-03-23 | 新日本製鐵株式会社 | Laser peening treatment method of metal object and metal object |
WO2009064013A1 (en) | 2007-11-12 | 2009-05-22 | Nippon Steel Corporation | Process for production of common rails and partially strengthened common rails |
WO2010103772A1 (en) | 2009-03-12 | 2010-09-16 | 新日本製鐵株式会社 | Process for producing common rail, and common rail |
EP3536439A1 (en) | 2018-01-30 | 2019-09-11 | Hamamatsu Photonics K.K. | Laser processing apparatus and laser processing method |
US11504803B2 (en) | 2018-01-30 | 2022-11-22 | Hamamatsu Photonics K.K | Laser processing apparatus and laser processing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07246483A (en) | 1995-09-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3373638B2 (en) | Laser peening method | |
Sano et al. | Laser peening without coating as a surface enhancement technology | |
TW590838B (en) | Repair method for structure and repair welding apparatus | |
US20030052103A1 (en) | Laser peening with fiber optic delivery | |
JP3461948B2 (en) | Underwater laser processing method | |
Slobodyan | High-energy surface processing of zirconium alloys for fuel claddings of water-cooled nuclear reactors | |
JP2016515475A (en) | System and method for performing laser shock peening on a target having a fluid flow path sandwiched between the solid medium transparent to the laser light and the target | |
Nakano et al. | Femtosecond and nanosecond laser peening of stainless steel | |
JP3079902B2 (en) | Welding repair method for reactor internals | |
Tsuyama et al. | Effects of laser peening parameters on plastic deformation in stainless steel | |
Schmidt-Uhlig et al. | Laser shock processing with 20 MW laser pulses delivered by optical fibers | |
JP2006122969A (en) | Welded joint of metallic material and metallic clad material, and laser peening of casting material | |
JPH07248397A (en) | Repairing method for nuclear reactor inside structure and device therefor | |
Sano et al. | Process and application of shock compression by nanosecond pulses of frequency-doubled Nd: YAG laser | |
CN111843124B (en) | Metal welding method and system based on laser shock | |
Wang et al. | Laser decontamination microscopic process study on radioactive contaminations with Cs+ ion of 304 stainless steel surface | |
JPH08104949A (en) | Formation of structure having surface treated layer and surface treated layer | |
JP4528936B2 (en) | Method for preventing stress corrosion cracking of stainless steel surface using ultrashort pulse laser beam | |
CN109590620A (en) | A kind of spentnuclear fuel analog element stick laser shearing process | |
CN113102893B (en) | Material surface modification method suitable for thermal composite laser impact in atmospheric environment | |
JP3828139B2 (en) | Structure repair equipment | |
JP2005265449A (en) | Preventive maintenance method of structure | |
JP2000317661A (en) | Method and device for cutting by laser beam and method for cutting graphite block in the case of dismantling waste nuclear reactor | |
Sano et al. | Development of fiber-delivered laser peening system to prevent stress corrosion cracking of reactor components | |
Sano et al. | Development and applications of laser peening without coating as a surface enhancement technology |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071122 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081122 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091122 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101122 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101122 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111122 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121122 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131122 Year of fee payment: 11 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |