JP5587918B2 - 羽根車の溶接方法、溶接装置及び羽根車 - Google Patents
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Description
2:装置本体部
4:裏波ビード
5:肉盛ビード
6:溶融池
7:アルゴンガス
8:金属粉末
10:羽根車
11:心板
12:側板
13:羽根
14:溝
14a:底部
21:レーザ光
211:集光部
22:シールドガスノズル
221:ノズル先端部
222:ノズル本体
223:弾性撓曲部材
23:金属粉末供給ノズル
231:先端部
232:流路
233:噴出口
234:中心軸
91:中心軸
92:溝の中心線
Claims (15)
- 複数枚の羽根と、心板と側板とからなる外装体と、を備えた羽根車の溶接方法であって、
前記羽根に突き合わせられる前記外装体の反突き合わせ側の面に、前記羽根に向けて所定の深さと幅を有する溝を設け、該溝の底部に集光部が長方形ないし楕円形状とされたレーザ光を照射して、前記溝の底部と前記羽根の端部とを裏波溶接する第一の工程と、該第一の工程が完了した後、前記溝の底部に前記レーザ光を走査しながら溶融部に溶加材を供給して肉盛溶接を行う第二の工程と、を有することを特徴とする羽根車の溶接方法。 - 前記第一の工程は、前記レーザ光が照射される裏側に形成されるビード部分が内方側に凹んだ曲面となるように裏波溶接されることを特徴とする請求項1に記載の羽根車の溶接方法。
- 前記溝を、前記羽根の突き合わせ側端部が平面視で幅方向中央に位置するように、前記羽根の長さ方向に沿って設け、前記レーザ光の集光部を前記溝の底部の幅方向中央部を通るように走査することを特徴とする請求項1又は2に記載の羽根車の溶接方法。
- 前記第一の工程では、前記集光部の長辺もしくは長軸を前記溝の長さ方向に対して平行ないし所定角度傾斜させた状態で前記溝の長さ方向に沿って走査し、前記第二の工程では、前記集光部の長辺もしくは長軸を前記溝の長さ方向に対して第一の工程とは異なる角度に傾斜させた状態で前記溝の長さ方向に沿って走査することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の羽根車の溶接方法。
- 前記羽根車は、複数枚の羽根が設けられた心板もしくは側板と、羽根が設けられていない側板もしくは心板とを備えたことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の羽根車の溶接方法。
- 前記第二の工程の前記肉盛溶接は、前記溝を埋め戻す溶接であることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の羽根車の溶接方法。
- 前記第一の工程では、前記溝の長さ方向に対して前記集光部の長辺もしくは長軸が平行となる状態で走査し、前記第二の工程では、前記溝の長さ方向に対して前記集光部の長辺もしくは長軸が直交する状態で走査することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の羽根車の溶接方法。
- 溶接部を大気雰囲気からシールドすべく、前記集光部の側方から不活性ガスを溶接点に吹き付けるとともに、該不活性ガスの噴流内を通して溶加材を溶融部に供給することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の羽根車の溶接方法。
- 溶接部を大気雰囲気からシールドすべく、前記集光部の側方から不活性ガスを溶接点に吹き付けるとともに、該不活性ガスの噴流内に流速の異なるもう一つの不活性ガスの流れを形成し、この噴流内の不活性ガスの流れに乗せて溶加材としての金属粉末を溶融部に供給することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の羽根車の溶接方法。
- 長方形ないし楕円形状の集光部を生成するレーザ照射装置と、前記集光部の側方からレーザ光の照射方向と異なる角度で前記集光部に溶加材としての金属粉末を不活性ガスの流れに乗せて供給する金属粉末供給ノズルと、該金属粉末供給ノズルから供給される金属粉末を含んだ不活性ガスの噴流の外周を囲むように流速の異なる不活性ガスを噴出するシールドガスノズルと、を備えていることを特徴とする羽根車の溶接装置。
- 前記金属粉末供給ノズルの内部に形成されている金属粉末を含んだ不活性ガスの流路の断面積が出口に向かって小さくなっていることを特徴とする請求項10に記載の羽根車の溶接装置。
- 前記金属粉末供給ノズルの内部に形成されている金属粉末を含んだ不活性ガスの流路は、その向きが途中で変化せしめられていることを特徴とする請求項10又は11に記載の羽根車の溶接装置。
- 前記シールドガスノズルの出口は、弾性撓曲可能な部材を介して装置本体部に支持されていることを特徴とする請求項10に記載の羽根車の溶接装置。
- 請求項1から9のいずれか一項に記載の羽根車の溶接方法で、前記複数枚の羽根、心板、及び側板を接合したことを特徴とする羽根車。
- 前記羽根車は、遠心圧縮機用であることを特徴とする請求項14に記載の羽根車。
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