JP4939098B2 - 管体の残留応力改善方法及び残留応力改善装置 - Google Patents
管体の残留応力改善方法及び残留応力改善装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4939098B2 JP4939098B2 JP2006103755A JP2006103755A JP4939098B2 JP 4939098 B2 JP4939098 B2 JP 4939098B2 JP 2006103755 A JP2006103755 A JP 2006103755A JP 2006103755 A JP2006103755 A JP 2006103755A JP 4939098 B2 JP4939098 B2 JP 4939098B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- angle
- irradiation
- laser beam
- tubular body
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/26—Methods of annealing
- C21D1/30—Stress-relieving
-
- 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
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
- B23K26/0626—Energy control of the laser beam
-
- 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
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/0823—Devices involving rotation of the workpiece
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/34—Methods of heating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
-
- 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
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/04—Tubular or hollow articles
- B23K2101/06—Tubes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Child & Adolescent Psychology (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
レーザ光を円筒状管体の溶接部分の外周面に局所的に照射すると共に、前記レーザ光の照射領域を所定の周回速度で前記管体の外周上を周回させることにより、前記溶接部分全周を加熱して、前記溶接部分全周の残留応力を改善する管体の残留応力改善方法において、
前記管体への照射開始角度から第1所定角度までの間は、前記レーザ光の出力を、0、若しくは、前記所定の周回速度において所望の加熱温度が得られる定常出力より小さい出力から徐々に増加して、前記定常出力とする出力増加工程と、
前記第1所定角度から、前記照射開始角度と同じ位置である照射終了角度に対して手前の位置にある第2所定角度までの間は、前記レーザ光の出力を前記定常出力とする定常出力工程と、
前記第2所定角度から前記照射終了角度までの間は、前記レーザ光の出力を、前記定常出力から徐々に減少して、0、若しくは、前記定常出力より小さい出力とする出力減少工程と、
前記照射終了角度で、前記レーザ光の出力を0とする出力停止工程とを有し、
前記全工程を1周の周回で行い、当該周回を2回以上行い、且つ、加熱された前記管体を周回毎に雰囲気温度まで冷却すると共に、前記管体の照射開始角度及び照射終了角度を、周回毎に異なる角度とすることを特徴とする。
レーザ光を円筒状管体の溶接部分の外周面に局所的に照射すると共に、前記レーザ光の照射領域を所定の周回速度で前記管体の外周上を周回させることにより、前記溶接部分全周を加熱して、前記溶接部分全周の残留応力を改善する管体の残留応力改善方法において、
前記管体への照射開始角度から第1所定角度までの間は、前記レーザ光の出力を、0、若しくは、前記所定の周回速度において所望の加熱温度が得られる定常出力より小さい出力から徐々に増加して、前記定常出力とする出力増加工程と、
前記第1所定角度から前記照射開始角度と同じ位置である照射終了角度までの間は、前記レーザ光の出力を前記定常出力とする定常出力工程と、
前記照射終了角度で、前記レーザ光の出力を0とする出力停止工程とを有し、
前記全工程を1周の周回で行い、当該周回を2回以上行い、且つ、加熱された前記管体を周回毎に雰囲気温度まで冷却すると共に、前記管体の照射開始角度及び照射終了角度を、周回毎に異なる角度とすることを特徴とする。
レーザ光を円筒状管体の溶接部分の外周面に局所的に照射すると共に、前記レーザ光の照射領域を所定の周回速度で前記管体の外周上を周回させることにより、前記溶接部分全周を加熱して、前記溶接部分全周の残留応力を改善する管体の残留応力改善方法において、
前記管体への照射開始角度で、前記レーザ光の出力を、前記所定の周回速度において所望の加熱温度が得られる定常出力とし、前記照射開始角度から、前記照射開始角度と同じ位置である照射終了角度に対して手前の位置にある第2所定角度までの間は、前記レーザ光の出力を前記定常出力とする定常出力工程と、
前記第2所定角度から前記照射終了角度までの間は、前記レーザ光の出力を、前記定常出力から徐々に減少して、0、若しくは、前記定常出力より小さい出力とする出力減少工程と、
前記照射終了角度で、前記レーザ光の出力を0とする出力停止工程とを有し、
前記全工程を1周の周回で行い、当該周回を2回以上行い、且つ、加熱された前記管体を周回毎に雰囲気温度まで冷却すると共に、前記管体の照射開始角度及び照射終了角度を、周回毎に異なる角度とすることを特徴とする。
レーザ光を円筒状管体の溶接部分の外周面に局所的に照射すると共に、前記レーザ光の照射領域を所定の周回速度で前記管体の外周上を周回させることにより、前記溶接部分全周を加熱して、前記溶接部分全周の残留応力を改善する管体の残留応力改善方法において、
前記管体への照射開始角度から第1所定角度までの間は、前記レーザ光の出力を、0から徐々に増加して、前記所定の周回速度において所望の加熱温度が得られる定常出力とする出力増加工程と、
前記第1所定角度から前記開始角度に対して手前の位置にある第2所定角度までの間は、前記レーザ光の出力を前記定常出力とする定常出力工程と、
前記第2所定角度から、前記開始角度を通過した照射終了角度までの間は、前記レーザ光の出力を、前記定常出力から徐々に減少して、0とする出力減少工程とを有し、
前記管体における前記出力増加工程の角度の範囲と前記出力減少工程の角度の範囲を一部重ねると共に、前記重なる角度の範囲では、該各工程における前記レーザ光の出力の和を、前記定常出力の0.8〜0.9の比率として、前記全工程を1周以上2周未満の周回で行い、当該周回を2回以上行い、且つ、加熱された前記管体を周回毎に雰囲気温度まで冷却すると共に、前記管体の照射開始角度及び照射終了角度を、周回毎に異なる角度とすることを特徴とする。
上記第1〜第4のいずれかの発明に記載の管体の残留応力改善方法において、
全ての周回において前記定常出力工程が行われる管体の角度の範囲であって、該角度の範囲の端部の角度位置のみに、前記管体の温度を測定する温度センサを設置し、
前記周回の際、前記温度センサにより前記管体の最高到達温度を監視することを特徴とする。
前記周回移動手段に支持され、前記管体の溶接部分の外周面に局所的にレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、
前記レーザ光照射手段によるレーザ光の出力を制御すると共に、前記周回移動手段によるレーザ光照射手段の周回角度位置及び周回速度を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記管体への照射開始角度から第1所定角度までの間は、前記レーザ光の出力を、0、若しくは、前記所定の周回速度において所望の加熱温度が得られる定常出力より小さい出力から徐々に増加して、前記定常出力とする出力増加工程と、
前記第1所定角度から、前記照射開始角度と同じ位置である照射終了角度に対して手前の位置にある第2所定角度までの間は、前記レーザ光の出力を前記定常出力とする定常出力工程と、
前記第2所定角度から前記照射終了角度までの間は、前記レーザ光の出力を、前記定常出力から徐々に減少して、0、若しくは、前記定常出力より小さい出力とする出力減少工程と、
前記照射終了角度で、前記レーザ光の出力を0とする出力停止工程とを有し、
前記全工程を1周の周回で行い、当該周回を2回以上行い、且つ、加熱された前記管体を周回毎に雰囲気温度まで冷却すると共に、前記管体の照射開始角度及び照射終了角度を、周回毎に異なる角度とすることにより、前記レーザ光の照射領域を前記管体の外周上を周回させ、前記溶接部分全周を加熱して、前記溶接部分全周の残留応力を改善することを特徴とする。
円筒状管体の外周を所定の周回速度で周回移動可能な周回移動手段と、
前記周回移動手段に支持され、前記管体の溶接部分の外周面に局所的にレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、
前記レーザ光照射手段によるレーザ光の出力を制御すると共に、前記周回移動手段によるレーザ光照射手段の周回角度位置及び周回速度を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記管体への照射開始角度から第1所定角度までの間は、前記レーザ光の出力を、0、若しくは、前記所定の周回速度において所望の加熱温度が得られる定常出力より小さい出力から徐々に増加して、前記定常出力とする出力増加工程と、
前記第1所定角度から前記照射開始角度と同じ位置である照射終了角度までの間は、前記レーザ光の出力を前記定常出力とする定常出力工程と、
前記照射終了角度で、前記レーザ光の出力を0とする出力停止工程とを有し、
前記全工程を1周の周回で行い、当該周回を2回以上行い、且つ、加熱された前記管体を周回毎に雰囲気温度まで冷却すると共に、前記管体の照射開始角度及び照射終了角度を、周回毎に異なる角度とすることにより、前記レーザ光の照射領域を前記管体の外周上を周回させ、前記溶接部分全周を加熱して、前記溶接部分全周の残留応力を改善することを特徴とする。
円筒状管体の外周を所定の周回速度で周回移動可能な周回移動手段と、
前記周回移動手段に支持され、前記管体の溶接部分の外周面に局所的にレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、
前記レーザ光照射手段によるレーザ光の出力を制御すると共に、前記周回移動手段によるレーザ光照射手段の周回角度位置及び周回速度を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記管体への照射開始角度で、前記レーザ光の出力を、前記所定の周回速度において所望の加熱温度が得られる定常出力とし、前記照射開始角度から、前記照射開始角度と同じ位置である照射終了角度に対して手前の位置にある第2所定角度までの間は、前記レーザ光の出力を前記定常出力とする定常出力工程と、
前記第2所定角度から前記照射終了角度までの間は、前記レーザ光の出力を、前記定常出力から徐々に減少して、0、若しくは、前記定常出力より小さい出力とする出力減少工程と、
前記照射終了角度で、前記レーザ光の出力を0とする出力停止工程とを有し、
前記全工程を1周の周回で行い、当該周回を2回以上行い、且つ、加熱された前記管体を周回毎に雰囲気温度まで冷却すると共に、前記管体の照射開始角度及び照射終了角度を、周回毎に異なる角度とすることにより、前記レーザ光の照射領域を前記管体の外周上を周回させ、前記溶接部分全周を加熱して、前記溶接部分全周の残留応力を改善することを特徴とする。
円筒状管体の外周を所定の周回速度で周回移動可能な周回移動手段と、
前記周回移動手段に支持され、前記管体の溶接部分の外周面に局所的にレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、
前記レーザ光照射手段によるレーザ光の出力を制御すると共に、前記周回移動手段によるレーザ光照射手段の周回角度位置及び周回速度を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記管体への照射開始角度から第1所定角度までの間は、前記レーザ光の出力を、0から徐々に増加して、前記所定の周回速度において所望の加熱温度が得られる定常出力とする出力増加工程と、
前記第1所定角度から、前記開始角度に対して手前の位置にある第2所定角度までの間は、前記レーザ光の出力を前記定常出力とする定常出力工程と、
前記第2所定角度から、前記開始角度を通過した照射終了角度までの間は、前記レーザ光の出力を、前記定常出力から徐々に減少して、0とする出力減少工程とを有し、
前記管体における前記出力増加工程の角度の範囲と前記出力減少工程の角度の範囲を一部重ねると共に、前記重なる角度の範囲では、該各工程における前記レーザ光の出力の和を、前記定常出力の0.8〜0.9の比率として、前記全工程を1周以上2周未満の周回で行い、当該周回を2回以上行い、且つ、加熱された前記管体を周回毎に雰囲気温度まで冷却すると共に、前記管体の照射開始角度及び照射終了角度を、周回毎に異なる角度とすることにより、前記レーザ光の照射領域を前記管体の外周上を周回させ、前記溶接部分全周を加熱して、前記溶接部分全周の残留応力を改善することを特徴とする。
上記第6〜第9のいずれかの発明に記載の管体の残留応力改善装置において、
全ての周回において前記定常出力工程が行われる管体の角度の範囲であって、該角度の範囲の端部の角度位置のみに、前記管体の温度を測定する温度センサを設け、
前記制御手段は、
前記周回の際、前記温度センサにより前記管体の最高到達温度を監視することを特徴とする。
図1(a)に示すように、残留応力改善装置1は、円筒状の管体である配管2の軸方向Lに延設されると共に、図示しない周回移動装置により配管2の外周を配管2と同軸に周回可能な支持部4と、支持部4に支持され、配管2の溶接部分の外周面の所定領域にレーザ光を照射する光学ヘッド5と、光ファイバ6により光学ヘッド5と接続され、光ファイバ6を介してレーザ光を光学ヘッド5に供給するレーザ発振器7と、周回移動装置、レーザ発振器7等を制御する制御部8とを有するものである。又、配管2の外周面のレーザ光が照射される領域には、配管2の外面の温度を測定する熱電対等の温度センサ9が設置されており、温度センサ9で測定した温度を制御部8が取得して、周回移動装置による周回速度、周回角度位置やレーザ発振器7の出力等を制御している。
なお、本実施例は、実施例1に示した残留応力改善装置1を前提に説明を行う。従って、残留応力改善装置1自体の構成の説明は省略する。又、以下に示す実施例3〜5においても、実施例1に示した残留応力改善装置1を前提に説明を行うため、同じく、残留応力改善装置1自体の構成の説明は省略する。
2 配管
4 支持部
5 光学ヘッド
6 光ファイバ
7 レーザ発振器
8 制御部
9 温度センサ
Claims (10)
- レーザ光を円筒状管体の溶接部分の外周面に局所的に照射すると共に、前記レーザ光の照射領域を所定の周回速度で前記管体の外周上を周回させることにより、前記溶接部分全周を加熱して、前記溶接部分全周の残留応力を改善する管体の残留応力改善方法において、
前記管体への照射開始角度から第1所定角度までの間は、前記レーザ光の出力を、0、若しくは、前記所定の周回速度において所望の加熱温度が得られる定常出力より小さい出力から徐々に増加して、前記定常出力とする出力増加工程と、
前記第1所定角度から、前記照射開始角度と同じ位置である照射終了角度に対して手前の位置にある第2所定角度までの間は、前記レーザ光の出力を前記定常出力とする定常出力工程と、
前記第2所定角度から前記照射終了角度までの間は、前記レーザ光の出力を、前記定常出力から徐々に減少して、0、若しくは、前記定常出力より小さい出力とする出力減少工程と、
前記照射終了角度で、前記レーザ光の出力を0とする出力停止工程とを有し、
前記全工程を1周の周回で行い、当該周回を2回以上行い、且つ、加熱された前記管体を周回毎に雰囲気温度まで冷却すると共に、前記管体の照射開始角度及び照射終了角度を、周回毎に異なる角度とすることを特徴とする管体の残留応力改善方法。 - レーザ光を円筒状管体の溶接部分の外周面に局所的に照射すると共に、前記レーザ光の照射領域を所定の周回速度で前記管体の外周上を周回させることにより、前記溶接部分全周を加熱して、前記溶接部分全周の残留応力を改善する管体の残留応力改善方法において、
前記管体への照射開始角度から第1所定角度までの間は、前記レーザ光の出力を、0、若しくは、前記所定の周回速度において所望の加熱温度が得られる定常出力より小さい出力から徐々に増加して、前記定常出力とする出力増加工程と、
前記第1所定角度から前記照射開始角度と同じ位置である照射終了角度までの間は、前記レーザ光の出力を前記定常出力とする定常出力工程と、
前記照射終了角度で、前記レーザ光の出力を0とする出力停止工程とを有し、
前記全工程を1周の周回で行い、当該周回を2回以上行い、且つ、加熱された前記管体を周回毎に雰囲気温度まで冷却すると共に、前記管体の照射開始角度及び照射終了角度を、周回毎に異なる角度とすることを特徴とする管体の残留応力改善方法。 - レーザ光を円筒状管体の溶接部分の外周面に局所的に照射すると共に、前記レーザ光の照射領域を所定の周回速度で前記管体の外周上を周回させることにより、前記溶接部分全周を加熱して、前記溶接部分全周の残留応力を改善する管体の残留応力改善方法において、
前記管体への照射開始角度で、前記レーザ光の出力を、前記所定の周回速度において所望の加熱温度が得られる定常出力とし、前記照射開始角度から、前記照射開始角度と同じ位置である照射終了角度に対して手前の位置にある第2所定角度までの間は、前記レーザ光の出力を前記定常出力とする定常出力工程と、
前記第2所定角度から前記照射終了角度までの間は、前記レーザ光の出力を、前記定常出力から徐々に減少して、0、若しくは、前記定常出力より小さい出力とする出力減少工程と、
前記照射終了角度で、前記レーザ光の出力を0とする出力停止工程とを有し、
前記全工程を1周の周回で行い、当該周回を2回以上行い、且つ、加熱された前記管体を周回毎に雰囲気温度まで冷却すると共に、前記管体の照射開始角度及び照射終了角度を、周回毎に異なる角度とすることを特徴とする管体の残留応力改善方法。 - レーザ光を円筒状管体の溶接部分の外周面に局所的に照射すると共に、前記レーザ光の照射領域を所定の周回速度で前記管体の外周上を周回させることにより、前記溶接部分全周を加熱して、前記溶接部分全周の残留応力を改善する管体の残留応力改善方法において、
前記管体への照射開始角度から第1所定角度までの間は、前記レーザ光の出力を、0から徐々に増加して、前記所定の周回速度において所望の加熱温度が得られる定常出力とする出力増加工程と、
前記第1所定角度から前記開始角度に対して手前の位置にある第2所定角度までの間は、前記レーザ光の出力を前記定常出力とする定常出力工程と、
前記第2所定角度から、前記開始角度を通過した照射終了角度までの間は、前記レーザ光の出力を、前記定常出力から徐々に減少して、0とする出力減少工程とを有し、
前記管体における前記出力増加工程の角度の範囲と前記出力減少工程の角度の範囲を一部重ねると共に、前記重なる角度の範囲では、該各工程における前記レーザ光の出力の和を、前記定常出力の0.8〜0.9の比率として、前記全工程を1周以上2周未満の周回で行い、当該周回を2回以上行い、且つ、加熱された前記管体を周回毎に雰囲気温度まで冷却すると共に、前記管体の照射開始角度及び照射終了角度を、周回毎に異なる角度とすることを特徴とする管体の残留応力改善方法。 - 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の管体の残留応力改善方法において、
全ての周回において前記定常出力工程が行われる管体の角度の範囲であって、該角度の範囲の端部の角度位置のみに、前記管体の温度を測定する温度センサを設置し、
前記周回の際、前記温度センサにより前記管体の最高到達温度を監視することを特徴とする管体の残留応力改善方法。 - 円筒状管体の外周を所定の周回速度で周回移動可能な周回移動手段と、
前記周回移動手段に支持され、前記管体の溶接部分の外周面に局所的にレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、
前記レーザ光照射手段によるレーザ光の出力を制御すると共に、前記周回移動手段によるレーザ光照射手段の周回角度位置及び周回速度を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記管体への照射開始角度から第1所定角度までの間は、前記レーザ光の出力を、0、若しくは、前記所定の周回速度において所望の加熱温度が得られる定常出力より小さい出力から徐々に増加して、前記定常出力とする出力増加工程と、
前記第1所定角度から、前記照射開始角度と同じ位置である照射終了角度に対して手前の位置にある第2所定角度までの間は、前記レーザ光の出力を前記定常出力とする定常出力工程と、
前記第2所定角度から前記照射終了角度までの間は、前記レーザ光の出力を、前記定常出力から徐々に減少して、0、若しくは、前記定常出力より小さい出力とする出力減少工程と、
前記照射終了角度で、前記レーザ光の出力を0とする出力停止工程とを有し、
前記全工程を1周の周回で行い、当該周回を2回以上行い、且つ、加熱された前記管体を周回毎に雰囲気温度まで冷却すると共に、前記管体の照射開始角度及び照射終了角度を、周回毎に異なる角度とすることにより、前記レーザ光の照射領域を前記管体の外周上を周回させ、前記溶接部分全周を加熱して、前記溶接部分全周の残留応力を改善することを特徴とする管体の残留応力改善装置。 - 円筒状管体の外周を所定の周回速度で周回移動可能な周回移動手段と、
前記周回移動手段に支持され、前記管体の溶接部分の外周面に局所的にレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、
前記レーザ光照射手段によるレーザ光の出力を制御すると共に、前記周回移動手段によるレーザ光照射手段の周回角度位置及び周回速度を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記管体への照射開始角度から第1所定角度までの間は、前記レーザ光の出力を、0、若しくは、前記所定の周回速度において所望の加熱温度が得られる定常出力より小さい出力から徐々に増加して、前記定常出力とする出力増加工程と、
前記第1所定角度から前記照射開始角度と同じ位置である照射終了角度までの間は、前記レーザ光の出力を前記定常出力とする定常出力工程と、
前記照射終了角度で、前記レーザ光の出力を0とする出力停止工程とを有し、
前記全工程を1周の周回で行い、当該周回を2回以上行い、且つ、加熱された前記管体を周回毎に雰囲気温度まで冷却すると共に、前記管体の照射開始角度及び照射終了角度を、周回毎に異なる角度とすることにより、前記レーザ光の照射領域を前記管体の外周上を周回させ、前記溶接部分全周を加熱して、前記溶接部分全周の残留応力を改善することを特徴とする管体の残留応力改善装置。 - 円筒状管体の外周を所定の周回速度で周回移動可能な周回移動手段と、
前記周回移動手段に支持され、前記管体の溶接部分の外周面に局所的にレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、
前記レーザ光照射手段によるレーザ光の出力を制御すると共に、前記周回移動手段によるレーザ光照射手段の周回角度位置及び周回速度を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記管体への照射開始角度で、前記レーザ光の出力を、前記所定の周回速度において所望の加熱温度が得られる定常出力とし、前記照射開始角度から、前記照射開始角度と同じ位置である照射終了角度に対して手前の位置にある第2所定角度までの間は、前記レーザ光の出力を前記定常出力とする定常出力工程と、
前記第2所定角度から前記照射終了角度までの間は、前記レーザ光の出力を、前記定常出力から徐々に減少して、0、若しくは、前記定常出力より小さい出力とする出力減少工程と、
前記照射終了角度で、前記レーザ光の出力を0とする出力停止工程とを有し、
前記全工程を1周の周回で行い、当該周回を2回以上行い、且つ、加熱された前記管体を周回毎に雰囲気温度まで冷却すると共に、前記管体の照射開始角度及び照射終了角度を、周回毎に異なる角度とすることにより、前記レーザ光の照射領域を前記管体の外周上を周回させ、前記溶接部分全周を加熱して、前記溶接部分全周の残留応力を改善することを特徴とする管体の残留応力改善装置。 - 円筒状管体の外周を所定の周回速度で周回移動可能な周回移動手段と、
前記周回移動手段に支持され、前記管体の溶接部分の外周面に局所的にレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、
前記レーザ光照射手段によるレーザ光の出力を制御すると共に、前記周回移動手段によるレーザ光照射手段の周回角度位置及び周回速度を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記管体への照射開始角度から第1所定角度までの間は、前記レーザ光の出力を、0から徐々に増加して、前記所定の周回速度において所望の加熱温度が得られる定常出力とする出力増加工程と、
前記第1所定角度から、前記開始角度に対して手前の位置にある第2所定角度までの間は、前記レーザ光の出力を前記定常出力とする定常出力工程と、
前記第2所定角度から、前記開始角度を通過した照射終了角度までの間は、前記レーザ光の出力を、前記定常出力から徐々に減少して、0とする出力減少工程とを有し、
前記管体における前記出力増加工程の角度の範囲と前記出力減少工程の角度の範囲を一部重ねると共に、前記重なる角度の範囲では、該各工程における前記レーザ光の出力の和を、前記定常出力の0.8〜0.9の比率として、前記全工程を1周以上2周未満の周回で行い、当該周回を2回以上行い、且つ、加熱された前記管体を周回毎に雰囲気温度まで冷却すると共に、前記管体の照射開始角度及び照射終了角度を、周回毎に異なる角度とすることにより、前記レーザ光の照射領域を前記管体の外周上を周回させ、前記溶接部分全周を加熱して、前記溶接部分全周の残留応力を改善することを特徴とする管体の残留応力改善装置。 - 請求項6乃至請求項9のいずれかに記載の管体の残留応力改善装置において、
全ての周回において前記定常出力工程が行われる管体の角度の範囲であって、該角度の範囲の端部の角度位置のみに、前記管体の温度を測定する温度センサを設け、
前記制御手段は、
前記周回の際、前記温度センサにより前記管体の最高到達温度を監視することを特徴とする管体の残留応力改善装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006103755A JP4939098B2 (ja) | 2006-04-05 | 2006-04-05 | 管体の残留応力改善方法及び残留応力改善装置 |
EP07740342A EP2022598A4 (en) | 2006-04-05 | 2007-03-29 | METHOD FOR IMPROVING RESIDUAL STRESSES IN A TUBE BODY AND DEVICE FOR IMPROVING RESIDUAL CONSTRAINTS |
PCT/JP2007/056904 WO2007116805A1 (ja) | 2006-04-05 | 2007-03-29 | 管体の残留応力改善方法及び残留応力改善装置 |
US12/295,823 US20090302012A1 (en) | 2006-04-05 | 2007-03-29 | Method and system for improving residual stress in tube body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006103755A JP4939098B2 (ja) | 2006-04-05 | 2006-04-05 | 管体の残留応力改善方法及び残留応力改善装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007275916A JP2007275916A (ja) | 2007-10-25 |
JP4939098B2 true JP4939098B2 (ja) | 2012-05-23 |
Family
ID=38581099
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006103755A Active JP4939098B2 (ja) | 2006-04-05 | 2006-04-05 | 管体の残留応力改善方法及び残留応力改善装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20090302012A1 (ja) |
EP (1) | EP2022598A4 (ja) |
JP (1) | JP4939098B2 (ja) |
WO (1) | WO2007116805A1 (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2141252A1 (en) * | 2007-04-20 | 2010-01-06 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method and device for improving residual stress in pipe body |
KR101084272B1 (ko) * | 2009-10-05 | 2011-11-16 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 레이저 조사 시스템 |
DK2508291T3 (en) * | 2009-12-04 | 2017-07-24 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | STUMPS WELDED COLLECTION USED BY AN ELECTRIC RADIATION |
CA2861870C (en) * | 2011-02-01 | 2017-11-28 | Colin A. REGAN | Apparatus and method for post heat treating pipe or weld joints |
DE102011077829A1 (de) * | 2011-06-20 | 2012-12-20 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Verfahren zur Herstellung eines Drucksensors: |
JP5789527B2 (ja) * | 2012-01-18 | 2015-10-07 | 株式会社アマダホールディングス | レーザ加工装置及びレーザ発振制御方法 |
JP5912659B2 (ja) * | 2012-02-28 | 2016-04-27 | 三菱重工業株式会社 | タービンロータ |
JP6363680B2 (ja) * | 2016-11-16 | 2018-07-25 | ファナック株式会社 | レーザ装置 |
DE112018004200T5 (de) * | 2017-08-16 | 2020-07-09 | Beijing E-Town Semiconductor Technology, Co., Ltd | Thermische bearbeitung geschlossenförmiger werkstücke |
CN110079646A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-08-02 | 燕山大学 | 一种强化输煤管材料、输煤管材料的强化方法和强化输煤管的制备方法 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5770095A (en) | 1980-10-20 | 1982-04-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method for improving residual stress of weld zone of pipe |
JPS61270628A (ja) * | 1985-05-24 | 1986-11-29 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光フアイバ被覆樹脂硬化装置における被覆樹脂硬化用紫外線の測定装置 |
JPS61270328A (ja) * | 1985-05-25 | 1986-11-29 | Mitsubishi Electric Corp | エネルギ−ビ−ムによる焼入れ方法 |
SE8904065L (sv) * | 1988-12-07 | 1990-06-08 | Hitachi Ltd | Metod att foerbaettra egenskaperna hos svetsare paa austenitiskt rostfritt staal |
JPH085773A (ja) | 1994-06-20 | 1996-01-12 | Toshiba Corp | ジェットポンプの予防保全装置と予防保全方法 |
EP0724929B1 (en) * | 1995-01-31 | 2001-04-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Underwater laser processing method and system |
JPH10272586A (ja) | 1997-03-31 | 1998-10-13 | Nippon Steel Corp | 金属管のレーザ突合せ溶接方法およびその装置 |
JP2000254776A (ja) | 1999-03-10 | 2000-09-19 | Toshiba Corp | 原子炉内部配管溶接部の応力腐食割れ防止方法 |
JP3746651B2 (ja) | 1999-11-26 | 2006-02-15 | 三菱重工業株式会社 | 溶接残留応力の低減方法とその装置 |
JP2003004890A (ja) | 2001-06-21 | 2003-01-08 | Toshiba Corp | 原子炉内ポンプの予防保全方法及びその装置 |
DE10228743B4 (de) * | 2002-06-27 | 2005-05-04 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zum Glätten und Polieren von Oberflächen durch Bearbeitung mit Laserstrahlung |
JP2004130314A (ja) | 2002-10-08 | 2004-04-30 | Toshiba Corp | 応力腐食割れ発生抑制方法 |
JP4317799B2 (ja) * | 2004-01-22 | 2009-08-19 | 三菱重工業株式会社 | 管体の残留応力改善方法 |
JP2006015399A (ja) * | 2004-06-04 | 2006-01-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 配管の残留応力改善装置 |
JP4126292B2 (ja) * | 2004-07-29 | 2008-07-30 | 三菱重工業株式会社 | 配管の残留応力改善装置 |
JP4209366B2 (ja) * | 2004-07-29 | 2009-01-14 | 三菱重工業株式会社 | 配管の残留応力改善装置 |
JP2006045598A (ja) * | 2004-08-03 | 2006-02-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 配管の残留応力改善装置 |
-
2006
- 2006-04-05 JP JP2006103755A patent/JP4939098B2/ja active Active
-
2007
- 2007-03-29 US US12/295,823 patent/US20090302012A1/en not_active Abandoned
- 2007-03-29 WO PCT/JP2007/056904 patent/WO2007116805A1/ja active Application Filing
- 2007-03-29 EP EP07740342A patent/EP2022598A4/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007275916A (ja) | 2007-10-25 |
EP2022598A1 (en) | 2009-02-11 |
WO2007116805A1 (ja) | 2007-10-18 |
EP2022598A4 (en) | 2009-11-04 |
US20090302012A1 (en) | 2009-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4939098B2 (ja) | 管体の残留応力改善方法及び残留応力改善装置 | |
JP5199579B2 (ja) | 管体の残留応力改善方法及び装置 | |
JP3112758B2 (ja) | 超合金製のワークピースの溶接方法及び装置 | |
CN104136737B (zh) | 涡轮转子 | |
US20070175873A1 (en) | Apparatus for improving residual stress of piping technical field | |
JP4317799B2 (ja) | 管体の残留応力改善方法 | |
EP3162490B1 (en) | Cylindrical-structure welding system and welding method | |
US8362389B2 (en) | Apparatus for improving residual stress in tubular body and adjustment method of the same | |
JP4160976B2 (ja) | 管体の残留応力改善方法及び残留応力改善装置 | |
JP6050141B2 (ja) | 硬化肉盛溶接装置及び方法 | |
JP2006037199A (ja) | 配管の残留応力改善装置 | |
US8362393B2 (en) | Method for improving residual stress in tubular body and apparatus for improving residual stress in tubular body | |
JP5072490B2 (ja) | レーザ加工装置 | |
JP2006015399A (ja) | 配管の残留応力改善装置 | |
JP6143635B2 (ja) | レーザ溶接方法及びレーザ溶接装置 | |
JP4410831B2 (ja) | 配管の残留応力改善装置 | |
JP4410829B2 (ja) | 配管の残留応力改善装置 | |
JP4410830B2 (ja) | 配管の残留応力改善装置 | |
JP2023112741A (ja) | レーザ溶接方法及びレーザ溶接装置 | |
JP2005213618A (ja) | 構造物の表面改質方法及び表面改質装置 | |
JPH03243723A (ja) | 管内面の熱処理装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090204 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111122 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120120 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120207 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120224 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150302 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4939098 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150302 Year of fee payment: 3 |