JP4585305B2 - 欠損部の再生方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、火力・原子力発電プラントや化学プラント等におけるボイラやタービンの高温配管などの金属部材における欠損部を再生する再生方法及び装置に関する。

近年、例えば火力・原子力発電プラントや化学プラント等におけるボイラやタービンの高温配管においては、運転時間が長時間に及ぶに従い長時間使用による設備の劣化、頻繁な起動停止や急速な負荷変動等による熱疲労等を十分に考慮した保守管理が益々重要になってきている。
例えば、高温耐圧金属部材が用いられる大口径厚肉配管では、その金属部材及びその溶接部における劣化を早期に発見するため、定期的に組織検査、超音波検査等の非破壊検査を行い、その結果に基づいて、欠損部分の補修を行っている。

ここで、金属部材を補修する技術としては、補修対象の欠損部をろう材で埋め込んで加熱溶融することにより修復する技術が知られており（例えば、特許文献１参照）、また、メタノールを溶媒としてフラックスを溶解させてペースト状にし、このペーストを、欠損部を有する管表面に塗布してフラックス相を形成し、その後、ＴＩＧ溶接によってアーク放電させ、亀裂を再溶融させて亀裂を消滅させる技術も知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００１−３０５２７１号公報 特開平１０−１５６５７５号公報

ところで、上記特許文献１のように、亀裂などの欠損部にろう材を埋め込むだけでは、亀裂の先端や周辺に存在する組織変化やクリープボイド等の微視損傷を修復することができない。
また、特許文献２の技術では、母材を溶融させる必要があるため、補修箇所の周囲への熱影響が大きく、また、溶接とほぼ同等の熱履歴を付与することから、溶接後の焼鈍などの煩雑な熱処理が必要である。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、金属部材に生じた欠損部を容易にかつ確実に補修、再生して、確実に延命化させることができる欠損部の再生方法及び装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の欠損部の再生方法は、欠損部にろう材を供給するろう材供給工程と、欠損部を含む局所的な領域を加熱して加熱領域を形成することにより、ろう材を加熱溶融させるとともに、加熱領域の熱膨張に対する周囲の拘束による圧縮応力を欠損部に付与する加熱溶融工程と、を含むことを特徴とする。

このように、欠損部を局所的に加熱することにより、ろう材を加熱溶融させるとともに、熱膨張による圧縮応力を欠損部に生じさせるので、極めて容易に欠損部に塗布したろう材を欠損部の内部に確実に浸透させて埋めることができ、しかも、加熱時の熱膨張により、欠損部を圧縮させて亀裂の先端や周辺に存在する組織変化やクリープボイドなどの微視損傷を確実に圧接して消滅させることができる。

また、本発明は、加熱溶融工程後に、加熱領域に対して再結晶熱処理を行うことが望ましい。
これにより、ろう材が埋められた欠損部近傍における組織を、母材である金属部材と同等の組織に改善し、欠損部における延性を向上させることができ、しかも、粒界に残留するボイド等を結晶粒内に閉じ込めて無害化させることができる。

さらに、再結晶熱処理を行う過程で、等温変態処理を行うことが望ましい。
これにより、ろう材の溶融加熱によって粗大化した欠損部の組織を微細化することができ、延性をさらに向上させることができる。

また、ろう材供給工程前に、欠損部の内表面に付着したスケールを除去する洗浄工程を行うことが望ましい。
これにより、欠損部の内表面を活性の金属表面とすることができ、ろう付けを良好に行うことができる。

また、洗浄工程は、欠損部を含む金属部材の表面に電解液を満たし、この電解液内の電極と金属部材とに電圧を印加し、欠損部を陰極電解することが望ましい。
つまり、欠損部を陰極電解により、容易にかつ迅速に洗浄して、スケールを完全に除去することができる。

さらに、ろう材として、金属部材と同等の成分に対してＳｉ及びＢが含有され、アモルファス化された合金粉末であることが望ましい。
これにより、欠陥部の補修箇所においても、母材である金属部材と同等の高い疲労強度を得ることができ、特に、火力ボイラのように高温にて使用される部位で有利である。

本発明の欠損部の再生装置は、金属部材に生じた欠損部を再生する装置であって、欠損部にろう材を供給して塗布するろう材供給手段と、欠損部を含む局所的領域を加熱して加熱領域を形成することにより、ろう材を加熱溶融させるとともに、加熱領域の熱膨張に対する周囲の拘束による圧縮応力を欠損部に付与する加熱手段とを備えたことを特徴とする。
この装置によれば、ろう材供給手段によって欠損部にろう材を供給し、次いで、加熱手段によって欠損部を局所的に加熱することにより、ろう材を加熱溶融させて欠損部の内部にろう材を確実に浸透させて埋めることができ、しかも、加熱時の熱膨張により、欠損部に圧縮応力を付与して確実に圧接させることができる。

また、本発明の欠損部の再生装置は、欠損部を含む金属部材の表面に電解液を満たし、この電解液内の電極と金属部材とに電圧を印加し、欠損部を陰極電解する電解洗浄手段を備えることが望ましい。
ろう付けする前に、欠損部を電解洗浄手段によって洗浄し、欠損部に付着したスケールを確実に除去して欠損部の内表面を活性の金属表面とし、良好なろう付けを行うことができる。

さらに、本発明の欠損部の再生装置は、欠損部を含む金属部材の表面を囲う真空チャンバーと、真空チャンバー内を真空引きする真空ポンプとからなる真空手段を備えることが望ましい。
そうすることにより、欠損部の内部及び欠損部における金属部材の表面に付着した電解液を確実に除去することができ、さらに良好なろう付けを行うことができる。

また、本発明の欠損部の再生装置は、欠損部を撮影するモニタリング手段を備えることが望ましい。
これにより、欠損部を外部観察して監視することにより、各種処理を確実にかつ円滑に行うことができる。

また、本発明の欠損部の再生装置は、金属部材の表面に沿って走行可能とされていることが望ましい。
これにより、金属部材の表面に沿って装置を走行させることにより、迅速に欠損部に設置することができる。

さらに、本発明の欠損部の再生装置は、管台からなる金属部材に巻回されたチェーンと管台との間に配設され、チェーンの張力を受けて管台に押し付けられることにより、管台の表面に装着されることが望ましい。
そうすることにより、管台の外周面に、欠損部の再生装置を走行可能に保持することができる。特に、管台の外周側に設置された他の設備等によって管台の外周側に狭隘な空間しか存在しない場合でも、欠損部の再生装置を管台の外周面に沿って走行させて、欠損部へ容易に設置させることができる。

本発明の欠損部の再生方法によれば、欠損部を局所的に加熱することにより、ろう材を加熱溶融させるとともに、熱膨張による圧縮応力を欠損部に生じさせるので、極めて容易に欠損部に塗布したろう材を欠損部の内部に確実に浸透させて埋めることができ、しかも、加熱時の熱膨張により、欠損部を圧縮させ、亀裂先端や周辺に存在する組織変化やクリープボイドなどの微視損傷を確実に圧接して消滅させることができる。これにより、金属部材に生じた欠損部を容易にかつ確実に補修、再生して、確実に延命化させることができる。

また、本発明の欠損部の再生装置によれば、ろう材供給手段によって欠損部にろう材を供給し、次いで、加熱手段によって欠損部を含む局所的な領域を加熱することにより、極めて容易に、ろう材を加熱溶融させて欠損部の内部にろう材を確実に浸透させて埋めることができ、しかも、加熱時の熱膨張により、欠損部を圧縮させて確実に圧接させることができる。これにより、金属部材に生じた欠損部を容易にかつ確実に補修、再生して、確実に延命化させることができる。

以下、本発明に係る欠損部の再生方法及び装置の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、亀裂やクリープボイド等の欠損を有する管台を示す側面図、図２は、クリープ等の欠損を有する管台を示す断面図である。
図１及び図２に示すように、発電プラント等に使用される高圧流体を保持する圧力容器などには、そのボイラ管寄せ１に、管台（金属部材）２が溶接固定されている。ボイラ管寄せ１に取り付けられた管台２は、長時間使用されると、各部の温度差により管台溶接部３の溶接金属４の近傍に亀裂からなる欠損部Ｃが発生することがある。

そして、本実施形態では、管台溶接部３に生じた欠損部Ｃを補修する場合を例にとって説明する。
図３は、欠損部の再生方法における洗浄工程を説明する概略断面図、図４は、欠損部に付着したスケール及びそのスケールの除去について説明する欠損部の断面図、図５は、欠損部におけるろう材の加熱溶融及び再結晶熱処理工程を説明する管台２の概略断面図である。

（洗浄工程）
まず、管台２の欠損部Ｃを洗浄する。
欠損部Ｃには、その内部における表面にも、酸化スケールが生成していると考えられる。したがって、まず、この欠損部Ｃのスケールを除去する必要がある。

具体的には、図３に示すように、欠損部Ｃを囲う容器５を、管台２の外表面と水密状態に密着させて装着する。
次いで、この容器５内に、数％の硫酸水溶液を含む電解液６を入れ、さらに、この電解液６内に、定電圧電解研磨装置７の＋極８に接続した白金電極９を配置させ、−極１０を管台２に接続する。

そして、この定電圧電解研磨装置７により約５０Ａ、５Ｖで１００分程度電荷を負荷する。
このようにすると、図４（ａ）に示すように、欠損部Ｃの表面に付着していたスケールＳが、図４（ｂ）に示すように、完全に除去され、欠損部Ｃの内表面が活性の金属表面とされる。

（ろう材塗布工程）
次いで、ペースト状のろう材を欠損部Ｃに塗布する。
ここで、このろう材を構成する合金としては、補修対象の管台２を構成する材料である低合金鋼（例えば、ＳＴＢ ２２，２３，２４（ＪＩＳ Ｇ３４６１））と同等の成分に対してＢ及びＳｉを添加して作製されたアモルファス合金とすることができる。この合金は、低融点化元素であるＢ及びＳｉを管台２の材料と同等の成分に添加して得られた溶湯を公知のアトマイズ法により粉末化してろう材とすることができる。Ｂ及びＳｉは融点を下げる効果を有しており、このろう材は、管台２の溶融を避けつつろう付けを行うことができる。しかも、Ｂ及びＳｉを除けば管台２の材料と同等の成分を有しているため、ろう付け後の機械的特性が管台２と同等となる利点がある。Ｂ及びＳｉは、各々Ｂ：２〜４重量％、Ｓｉ：０．５〜１．５重量％程度含有させることが望ましい。Ｂ及びＳｉこの程度含有させることにより、ＳＴＢ ２２，２３，２４の融点を約１５００℃から１０００〜１３００℃まで低下させることができる。

実際のろう材は、当該アモルファス合金に有機溶剤からなるバインダーを混合したペースト状として用いられる。ペースト状のろう材を用いることにより、上向きあるいは横向きでも欠損部Ｃへろう材を確実に供給することができる。なお、ろう材としては、以上のアモルファス合金に限らず、他の物質を用いることを本発明は許容する。

（加熱溶融工程）
次に、図５に示すように、管台２における外周に、高周波加熱コイルからなるヒータ１１を配設し、このヒータ１１により欠損部Ｃを含む局所的な領域を１０００〜１３００℃程度まで加熱する。ここで、欠損部Ｃを含む局所的な領域を加熱するのは、以下説明する２つの目的のためである。
１つは、ろう材を溶融させることである。この加熱により、欠損部Ｃに塗布したろう材が溶融し、欠損部Ｃの内部に浸透し、溶融したろう材が欠損部Ｃを埋める。
他の１つは、欠損部Ｃに圧縮応力を付与することである。欠損部Ｃを含む局所的な領域を加熱すると、この領域（加熱領域）は熱膨張しようとする。しかし、加熱領域の周囲は所定の温度上昇がなされないため、加熱領域には、その熱膨張が妨げられる結果、圧縮応力が生じる。この圧縮応力によって欠損部Ｃを圧接することができる。欠損部Ｃにはろう材が埋められており、この圧接によりろう材による接合をより効果的に行うことができる。
なお、以上の加熱は、欠損部Ｃを含む局所的な領域に対するものであるから、管台２の欠損部Ｃから離れた部分における加熱による熱応力の影響を抑えることができる。

（再結晶熱処理工程）
欠損部Ｃを一旦常温近くまで冷却した後、ヒータ１１を温度制御することにより、欠損部Ｃを含む局所的な領域に加熱、冷却を繰り返す再結晶熱処理を施すことが望ましい。この再結晶熱処理により、欠損部Ｃ近傍の組織を、母材である管台２と同等の組織に改善する。具体的な再結晶熱処理としては、Ａ３変態点の前後の熱サイクルを付与する。この熱サイクルは、３回程度行うことが望ましい。以上の処理により、欠損部Ｃにおける延性が向上されるとともに、粒界に残留するボイド等を結晶粒内に閉じ込めることができる。

また、上記熱サイクルの付与時に、Ａ３変態点よりも低い所定温度（例えば、７００℃）にて所定時間（例えば５時間）保持する等温変態処理を行うことが望ましい。これにより、ろう材の溶融加熱により高温に加熱されて粗大化した欠損部Ｃの組織が細かくなり、延性をさらに向上できる。

なお、再結晶熱処理を行うヒータ１１としては、管台２の全周にわたる環状のものに限らず、図６に示すように、管台２の外周面に沿って配置される円弧状のものでも良い。
また、ヒータ１１としては、高周波コイルに限らず、局所的な加熱ができるものであればいかなるヒータを用いることができる。
なお、上記熱処理も、欠損部Ｃの局所に行うことが好ましく、このように、局所的に行うことにより、管台２の欠損部Ｃから離れた部分における加熱による影響を抑えることができる。

（電解整形工程）
最後に、欠損部Ｃにおける管台２の表面に残った余分なろう材を除去する。除去の仕方としては、洗浄工程と同様に、電解液６及び定電圧電解研磨装置７を用いて陰極電解により電解研磨を行う。

そして、上記工程を行うことにより、管台２の欠損部Ｃが溶融ろう材によってろう付けされて修復される。

以上、説明したように、上記実施形態に係る金属部材の再生方法によれば、欠損部Ｃを局所的に加熱することにより、ろう材を加熱溶融し、極めて容易に欠損部Ｃに塗布したろう材を欠損部Ｃの内部に確実に浸透させて埋めることができる。しかも、加熱時の熱膨張により、欠損部Ｃに圧縮応力が付与されるので、亀裂先端や周辺に存在する組織変化やクリープボイド等の微視損傷を圧接することができる。以上によって、金属部材である管台２に生じた欠損部Ｃを容易にかつ確実に補修、再生して、確実に延命化させることができる。

また、加熱溶融工程後に、再結晶熱処理工程を行うので、ろう材が埋められた欠損部Ｃ近傍における組織を、母材である管台２と同等の組織に改善し、欠損部Ｃにおける延性を向上させることができ、しかも、粒界に残留するボイド等を結晶粒内に閉じ込めて無害化させることができる。

さらに、再結晶熱処理の過程で等温変態処理を行うことにより、ろう材の溶融加熱により高温に加熱されて粗大化した欠損部Ｃの組織を細かくすることができ、延性をさらに向上させることができる。
また、ろう材供給工程前に、欠損部Ｃの内表面に付着したスケールＳを除去する洗浄工程を行うので、欠損部Ｃの内表面を活性の金属表面とすることができ、ろう付けを良好に行うことができる。

また、欠損部Ｃを含む管台２の表面に電解液６を満たし、この電解液６内に入れた白金電極９と管台２とに電圧を印加し、欠損部Ｃを陰極電解するので、容易にかつ迅速に欠損部Ｃを洗浄して、スケールＳを完全に除去することができる。

さらに、ろう材として、母材である管台２と同等の成分に低融点化元素であるＢ及びＳｉを含有させたアモルファス粉末を用いるので、欠損部Ｃの補修箇所においても、母材である管台２と同等の高い疲労強度を得ることができ、特に、火力ボイラのように高温にて使用される部位で有利である。

次に、上記の再生方法を実施するための再生装置について説明する。
図７は、再生装置の構造を説明する側面図、図８は、再生装置の構造を説明する平面図である。
図７及び図８に示すように、再生装置３１は、駆動モータ３２によってそれぞれ回転される複数の車輪３３を備えた本体フレーム３４を備えており、この本体フレーム３４の上部には、保持フレーム３５が設けられている。

本体フレーム３４の両側部には、保持フレーム３５を、本体フレーム３４に対して昇降させる昇降機構３６が設けられている。この昇降機構３６は、中央にて回動可能に連結された一対のリンク３７を有している。これらリンク３７は、それぞれの一端が本体フレーム３４及び保持フレーム３５に連結され、それぞれの他端が本体フレーム３４及び保持フレーム３５に、摺動可能に連結されている。

また、昇降機構３６は、本体フレーム３４に取り付けられたエアシリンダ等からなる伸縮可能なアクチュエータ３８を備えている。このアクチュエータ３８は、一方のリンク３７の本体フレーム３４との摺動連結部に接続されており、このアクチュエータ３８が伸縮することにより、各リンク３７の他端が本体フレーム３４及び保持フレーム３５に対して摺動し、これにより、保持フレーム３５が本体フレーム３４に対して昇降される。

保持フレーム３５には、四隅にスプロケット４１が設けられ、これらスプロケット４１には、保持チェーン４２が噛み合っている。この保持チェーン４２は、図９に示すように、補修対象である管台２に巻回されたもので、再生装置３１は、この保持チェーン４２と管台２との間に配置される。つまり、再生装置３１を保持チェーン４２と管台２との間に配置し、保持フレーム３５を上昇させることにより、スプロケット４１に歯合された保持チェーン４２に張力が作用し、再生装置３１が、管台２の外周面に押し付けられて設置される。そして、この状態にて、車輪３２を回転させることにより、再生装置３１が管台２の外周に沿って走行される。

この再生装置３１は、ケーブル４３によってコントローラ４４に接続されており、オペレータがコントローラ４４を用いて遠隔操作することができるようになっている。

次に、この再生装置３１の本体フレーム３４に設けられた各種機構部について説明する。
本体フレーム３４は、上部の窓部６１にガラス板６２が設けられた真空チャンバー６３（真空手段）を備えている。そして、この真空チャンバー６３には、真空ポンプ（真空手段）６４のチューブ６５が接続されている。また、この真空チャンバー６３には、開放弁６６が設けられている。

さらに、本体フレーム３４には、先端部にミラー７１が設けられたＣＣＤカメラ（モニタリング手段）７２を備えている。
また、本体フレーム３４には、高周波コイル（加熱手段）７３を有する整合トランス７４が設けられている。

さらに、本体フレーム３４は、真空チャンバー６３内に配設された電解ペン（電解洗浄手段）８１及びろう材供給部（ろう材供給手段）９１を備えている。
電解ペン８１は、駆動装置８２によって駆動されるマニピュレータ８３の先端に設けられており、チューブ８４を介して、真空チャンバー６３の外部に設置された電解液ポンプ（電解洗浄手段）８５及び廃液ポンプ８６に接続されている。また、これら電解液ポンプ８５及び廃液ポンプ８６は、それぞれ電解液タンク８７及び廃液タンク８８に接続されている。

ろう材供給部９１も、電解ペン８１と同様に、駆動装置９２によって駆動されるマニピュレータ９３の先端に設けられており、チューブ９４を介して、真空チャンバー６３の外部に設置された送給装置（ろう材供給手段）９５に接続されている。また、この送給装置９５は、ろう材容器９６に接続されている。

次に、上記構造の再生装置３１によって管台２の欠損部Ｃを再生する手順について説明する。
図１０ないし図１４は、再生装置によって欠損部を再生する手順を説明するそれぞれ装置の一部の平面図及び再生箇所における断面図である。

（電解研磨）
管台２の欠損部Ｃを臨む位置に再生装置３１を移動させて設置したら、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、電解ペン８１をマニピュレータ８３によって移動させ、欠損部Ｃに当接させる。
そして、電解液タンク８７に貯留されている電解液６を、電解液ポンプ８５によってチューブ８４を介して電解ペン８１へ供給し、欠損部Ｃの上面側に電解液６を満たす。この状態にて、電解ペン８１と管台２との間に直流電源によって電圧を印加することにより、陰極電解によって欠損部Ｃの表面に付着していたスケールＳを除去し、欠損部Ｃの内表面を活性の金属表面とする。このとき、廃液ポンプ８６を作動させて、電解ペン８１の電解液６を、除去したスケールＳとともにチューブ８４を介して廃液タンク８８へ送り出す。

（洗浄確認）
図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、真空チャンバー６３を管台２の表面に当接させるとともに、ミラー７１にて反射された欠損部Ｃの画像をＣＣＤカメラ７２によって撮影する。そして、このＣＣＤカメラ７２によって撮影した画像に基づいて、電解研磨後における欠損部Ｃの外観観察を行う。なお、この外観観察にて、欠損部Ｃの電解研磨が十分でないと判断した場合は、電解研磨を再度行う。

（真空乾燥）
図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、真空ポンプ６４を作動させることにより、真空チャンバー６３によって囲った欠損部Ｃの上部側の空間内を真空引きする。これにより、欠損部Ｃの内部から電解液６が確実に除去され、また、欠損部Ｃ内の酸化が防がれる。なお、この真空乾燥は、ＣＣＤカメラ７２によってモニタリングしながら行う。

（ろう材塗布）
図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、ろう材供給部９１をマニピュレータ９３によって移動させ、欠損部Ｃの近傍に配置させる。
この状態にて、送給装置９５を作動させ、チューブ９４を介してろう材容器９６内のペースト状の液相拡散ろう材をろう材供給部９１へ送る。これにより、ろう材供給部９１から欠損部Ｃにろう材が供給されて塗布される。なお、ろう材は、粘性のあるペースト状であるため、上向きあるいは横向きであっても確実に欠損部Ｃへ供給される。このろう材塗布も、ＣＣＤカメラ７２によってモニタリングしながら行う。

（加熱溶融、熱処理）
図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、ヒータである高周波コイル７３によって欠損部Ｃを局所的に１０００〜１３００℃に加熱し、欠損部Ｃに塗布したろう材を溶融させる。これにより、溶融したろう材は、欠損部Ｃの内部に浸透し、欠損部Ｃがろう材によって埋められる。
次に、高周波コイル７３による加熱を一旦停止し、加熱した欠損部Ｃを常温近くまで冷却させ、その後、高周波コイル７３によって欠損部Ｃにおける加熱、冷却を行い、欠損部Ｃにおける組織を、母材である管台２と同等の組織に改善させるとともに、粗大化した欠損部Ｃの組織を細かくし、延性を向上させる。
なお、高周波コイル７３による上記加熱溶融、熱処理も、ＣＣＤカメラ７２によってモニタリングしながら行う。

（電解整形）
図１０（ａ）、（ｂ）に示したように、再び電解ペン８１をマニピュレータ９３によって移動させ、欠損部Ｃに当接させる。
そして、電解液タンク８７に貯留されている電解液６を、電解液ポンプ８５によってチューブ８４を介して電解ペン８１へ供給し、欠損部Ｃの上面側に電解液６を満たす。この状態にて、電解ペン８１と管台２との間に直流電源によって電圧を印加することにより、欠損部Ｃにおける管台２の表面に残留した余分なろう材を除去する。このとき、廃液ポンプ８６によって電解ペン８１の電解液６を除去したろう材とともに、チューブ８４を介して廃液タンク８８へ送り出す。その後は、ＣＣＤカメラ７２によって補修箇所の仕上げ状態を確認する。

以上、説明したように、上記の再生装置３１によれば、ろう材供給部９１によって欠損部Ｃにろう材を供給し、次いで、高周波コイル７３によって欠損部Ｃを局所的に加熱することにより、極めて容易に、ろう材を加熱溶融させて欠損部Ｃの内部にろう材を確実に浸透させて埋めることができ、しかも、加熱時の熱膨張により、欠損部Ｃを圧縮させて確実に圧接させることができる。これにより、管台２に生じた欠損部Ｃを容易にかつ確実に補修、再生して、確実に延命化させることができる。

また、ろう付けする前に、欠損部Ｃを電解ペン８１によって洗浄し、欠損部Ｃに付着したスケールＳを確実に除去して欠損部Ｃの内表面を活性の金属表面とし、良好なろう付けを行うことができる。
さらに、欠損部Ｃを含む管台２の表面を囲う真空チャンバー６３内を真空ポンプ６４によって真空引きすることにより、欠損部Ｃの内部及び欠損部Ｃにおける管台２の表面に付着した電解液６を確実に除去することができ、さらに良好なろう付けを行うことができる。

また、ＣＣＤカメラ７２の映像をモニタリングすることにより、欠損部Ｃを外部観察して監視し、各種処理を確実にかつ円滑に行うことができる。
さらに、管台２に巻回された保持チェーン４２と管台２との間に配設され、保持チェーン４２の張力を受けて管台２に押し付けられることにより、管台２の表面に装置３１が走行可能に装着されるので、再生装置３１を管台２の外周面に沿って走行させて、迅速に欠損部Ｃに設置することができる。

特に、管台２の外周側に設置された他の設備等によって管台２の外周側に狭隘な空間しか存在しない場合でも、再生装置３１を管台２の外周面に沿って走行させて、欠損部Ｃへ容易に設置させることができる。

クリープ等の欠損を有する管台を示す側面図である。 クリープ等の欠損を有する管台を示す断面図である。 再生方法における洗浄工程を説明する概略断面図である。 欠損部に付着したスケール及びそのスケールの除去について説明する欠損部の断面図である。 欠損部におけるろう材の加熱溶融及び熱処理を説明する管台の概略断面図である。 高周波コイルからなるヒータの他の例を説明する管台の断面図である。 再生装置の構造を説明する側面図である。 再生装置の構造を説明する平面図である。 再生装置の管台への設置状態を説明する管台の側面図である。 再生装置によって欠損部を再生する手順を説明する装置の一部の平面図及び再生箇所における断面図である。 再生装置によって欠損部を再生する手順を説明する装置の一部の平面図及び再生箇所における断面図である。 再生装置によって欠損部を再生する手順を説明する装置の一部の平面図及び再生箇所における断面図である。 再生装置によって欠損部を再生する手順を説明する装置の一部の平面図及び再生箇所における断面図である。 再生装置によって欠損部を再生する手順を説明する装置の一部の平面図及び再生箇所における断面図である。

符号の説明

２…管台（金属部材）、６…電解液、３１…再生装置、４２…保持チェーン、６３…真空チャンバー（真空手段）、６４…真空ポンプ（真空手段）、７２…ＣＣＤカメラ（モニタリング手段）、７３…高周波コイル（加熱手段）、８１…電解ペン（電解洗浄手段）、８５…電解液ポンプ（電解洗浄手段）、９１…ろう材供給部（ろう材供給手段）、９５…送給装置（ろう材供給手段）、Ｃ…欠損部、Ｓ…スケール

Claims (12)

1. 金属部材に生じた欠損部を再生する方法であって、
   前記欠損部にろう材を供給するろう材供給工程と、
   前記欠損部を含む局所的な領域を加熱して加熱領域を形成することにより、前記ろう材を加熱溶融させるとともに、前記加熱領域の熱膨張に対する周囲の拘束による圧縮応力を前記欠損部に付与する加熱溶融工程と、
   を含むことを特徴とする欠損部の再生方法。
2. 前記加熱溶融工程後、前記加熱領域に対して再結晶熱処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の欠損部の再生方法。
3. 前記再結晶熱処理を行う過程で、等温変態処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の欠損部の再生方法。
4. 前記ろう材供給工程前に、前記欠損部の内表面に付着したスケールを除去する洗浄工程を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の欠損部の再生方法。
5. 前記洗浄工程は、前記欠損部を含む前記金属部材の表面に電解液を満たし、この電解液内の電極と前記金属部材とに電圧を印加し、前記欠損部を陰極電解することを特徴とする請求項４に記載の欠損部の再生方法。
6. 前記ろう材は、前記金属部材と同等の成分に対してＳｉ及びＢが含有され、かつアモルファス化された合金粉末であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の欠損部の再生方法。
7. 金属部材に生じた欠損部を再生する装置であって、
   前記欠損部にろう材を供給して塗布するろう材供給手段と、
   前記欠損部を含む局所的領域を加熱して加熱領域を形成することにより、前記ろう材を加熱溶融させるとともに、前記加熱領域の熱膨張に対する周囲の拘束による圧縮応力を前記欠損部に付与する加熱手段とを備えたことを特徴とする欠損部の再生装置。
8. 前記欠損部を含む前記金属部材の表面に電解液を満たし、この電解液内の電極と前記金属部材とに電圧を印加し、前記欠損部を陰極電解する電解洗浄手段を備えたことを特徴とする請求項７に記載の欠損部の再生装置。
9. 前記欠損部を含む前記金属部材の表面を囲う真空チャンバーと、前記真空チャンバー内を真空引きする真空ポンプとからなる真空手段を備えたことを特徴とする請求項８に記載の欠損部の再生装置。
10. 前記欠損部を撮影するモニタリング手段を備えたことを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の欠損部の再生装置。
11. 前記金属部材の表面に沿って走行可能とされていることを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の欠損部の再生装置。
12. 管台からなる前記金属部材に巻回されたチェーンと前記管台との間に配設され、前記チェーンの張力を受けて前記管台に押し付けられることにより、前記管台の表面に装着されることを特徴とする請求項１１に記載の欠損部の再生装置。

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