JP5911671B2 - 溶接方法及びその方法によって形成した構成要素 - Google Patents
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Description
12 リム
14 ディスク(ホイール)
16 ブレード(バケット)
18 ボア(ハブ)
20 ウェブ
22 貫通孔
24 軸線
50 ブリスク
52 リム部材
54 ディスク部材
56 翼形部材
58 リム部分
60 ディスク部分
62 ウェブ部分
64 ボア
66 プラットフォーム部分
68 ウェブ部分
70 ウェブ部分
72 ボア
74 表面
76 表面
78 表面
80 表面
82 継手
84 継手
88 回転軸線
90 部分組立体
Claims (12)
- 回転軸線(88)を有しかつ少なくとも1つのリム部材(52)、少なくとも1つのディスク部材(54)及び少なくとも1つの翼形部材(56)を備えた回転構成要素(50)を製作する方法であって、
前記構成要素(50)の回転軸線(88)と一致した対称軸を有するように前記リム、ディスク及び翼形部材(52、54、56)を別個に製作するステップと、
前記ディスク部材(54)の半径方向外側方向に前記リム部材(52)が設置されるようにそこで該リム及びディスク部材(52、54)を接合することができる溶接前接合表面(74、76)を該リム及びディスク部材(52、54)上に形成し、前記リム部材(52)の半径方向外側方向に前記翼形部材(56)が設置されるようにそこで該リム及び翼形部材(52、56)を接合することができる溶接前接合表面(78、80)を該リム及び翼形部材(52、56)上に形成し、かつ前記溶接前接合表面(74、76、78、80)が前記構成要素(50)の回転軸線(88)に平行でない平面内に位置するようにするステップと、
前記リム、ディスク及び翼形部材(52、54、56)のうちの2つの部材間で相対軸方向及び回転運動を生じさせかつ該2つの部材の溶接前接合表面(74、76又は78、80)において第1の固体溶接継手(82又は84)を形成することにより該リム、ディスク及び翼形部材(52、54、56)のうちの2つの部材を互いにイナーシャ溶接してそれによって溶接部分組立体(90)を形成し、また次に前記溶接部分組立体(90)並びに前記リム、ディスク及び翼形部材(52、54、56)のうちの第3の部材間で相対軸方向及び回転運動を生じさせかつ該溶接部分組立体(90)及び第3の部材の溶接前接合表面(74、76又は78、80)において第2の固体溶接継手(82又は84)を形成することにより該リム、ディスク及び翼形部材(52、54、56)のうちの第3の部材に対して該溶接部分組立体(90)をイナーシャ溶接することによって該リム、ディスク及び翼形部材(52、54、56)をイナーシャ溶接するステップと、
を含み、
前記リム部材(52)への前記翼形部材(56)のイナーシャ溶接または前記リム及びディスク部材(52、54)の溶接部分組立体(90)への前記翼形部材(56)のイナーシャ溶接は、それらの間の相対軸方向及び回転運動の間、該翼形部材(56)に対して半径方向力を加えることを含む
方法。 - 前記イナーシャ溶接するステップが、
前記リム及び翼形部材(52、56)の対称軸に平行に該リム及び翼形部材(52、56)の少なくとも1つを運動させかつ該リム及び翼形部材(52、56)の溶接前接合表面(78、80)において該リム及び翼形部材(52、56)を互いにイナーシャ溶接して、該翼形部材(56)が該リム部材(52)の半径方向外側方向に設置されかつ第1の固体溶接継手(84)により該リム部材(52)に冶金学的に接合されて、前記構成要素(50)の回転軸線(88)と一致した対称軸を有する溶接部分組立体(90)を形成するようにするステップと、
前記溶接部分組立体(90)及びディスク部材(54)の対称軸に平行に該溶接部分組立体(90)及びディスク部材(54)の少なくとも1つを運動させかつ前記リム部材(52)及びディスク部材(54)の溶接前接合表面(74、76)において該溶接部分組立体(90)及びディスク部材(54)を互いにイナーシャ溶接して、該リム部材(52)が該ディスク部材(54)の半径方向外側方向に設置されかつ第2の固体溶接継手(82)により該ディスク部材(54)に冶金学的に接合されるようにするステップと、
を含むことを特徴とする、請求項1記載の方法。 - 前記リム及び翼形部材(52、56)を運動させかつ互いにイナーシャ溶接するステップが、
前記リム部材(52)の回転軸線の周りで該リム部材(52)を回転させるステップと、
前記リム及び翼形部材(52、56)の溶接前接合表面(78、80)が互いに接触するまで該リム部材(52)の回転軸線に平行な方向に該翼形部材(56)を運動させるステップと、
前記リム及び翼形部材(52、56)が互いにイナーシャ溶接されて前記第1の固体溶接継手(84)及び溶接部分組立体(90)を形成するまで、該リム部材(52)を回転させ続けるステップと、
を含むことを特徴とする、請求項2記載の方法。 - 回転軸線(88)を有しかつ少なくとも1つのリム部材(52)、少なくとも1つのディスク部材(54)及び少なくとも1つの翼形部材(56)を備えた回転構成要素(50)を製作する方法であって、
前記構成要素(50)の回転軸線(88)と一致した対称軸を有するように前記リム、ディスク及び翼形部材(52、54、56)を別個に製作するステップと、
前記ディスク部材(54)の半径方向外側方向に前記リム部材(52)が設置されるようにそこで該リム及びディスク部材(52、54)を接合することができる溶接前接合表面(74、76)を該リム及びディスク部材(52、54)上に形成し、前記リム部材(52)の半径方向外側方向に前記翼形部材(56)が設置されるようにそこで該リム及び翼形部材(52、56)を接合することができる溶接前接合表面(78、80)を該リム及び翼形部材(52、56)上に形成し、かつ前記溶接前接合表面(74、76、78、80)が前記構成要素(50)の回転軸線(88)に平行でない平面内に位置するようにするステップと、
前記リム、ディスク及び翼形部材(52、54、56)のうちの2つの部材間で相対軸方向及び回転運動を生じさせかつ該2つの部材の溶接前接合表面(74、76又は78、80)において第1の固体溶接継手(82又は84)を形成することにより該リム、ディスク及び翼形部材(52、54、56)のうちの2つの部材を互いにイナーシャ溶接してそれによって溶接部分組立体(90)を形成し、また次に前記溶接部分組立体(90)並びに前記リム、ディスク及び翼形部材(52、54、56)のうちの第3の部材間で相対軸方向及び回転運動を生じさせかつ該溶接部分組立体(90)及び第3の部材の溶接前接合表面(74、76又は78、80)において第2の固体溶接継手(82又は84)を形成することにより該リム、ディスク及び翼形部材(52、54、56)のうちの第3の部材に対して該溶接部分組立体(90)をイナーシャ溶接することによって該リム、ディスク及び翼形部材(52、54、56)をイナーシャ溶接するステップと、
を含み、
前記リム及び翼形部材(52、56)の溶接部分組立体(90)の前記ディスク部材(54)へのイナーシャ溶接は、それらの間の相対軸方向及び回転運動の間、該溶接部分組立体(90)に対して半径方向力を加えることを含む
方法。 - 前記イナーシャ溶接するステップが、
前記リム及び翼形部材(52、56)の対称軸に平行に該リム及び翼形部材(52、56)の少なくとも1つを運動させかつ該リム及び翼形部材(52、56)の溶接前接合表面(78、80)において該リム及び翼形部材(52、56)を互いにイナーシャ溶接して、該翼形部材(56)が該リム部材(52)の半径方向外側方向に設置されかつ第1の固体溶接継手(84)により該リム部材(52)に冶金学的に接合されて、前記構成要素(50)の回転軸線(88)と一致した対称軸を有する溶接部分組立体(90)を形成するようにするステップと、
前記溶接部分組立体(90)及びディスク部材(54)の対称軸に平行に該溶接部分組立体(90)及びディスク部材(54)の少なくとも1つを運動させかつ前記リム部材(52)及びディスク部材(54)の溶接前接合表面(74、76)において該溶接部分組立体(90)及びディスク部材(54)を互いにイナーシャ溶接して、該リム部材(52)が該ディスク部材(54)の半径方向外側方向に設置されかつ第2の固体溶接継手(82)により該ディスク部材(54)に冶金学的に接合されるようにするステップと、
を含むことを特徴とする、請求項4記載の方法。 - 前記溶接部分組立体(90)及びディスク部材(54)を運動させかつ互いにイナーシャ溶接するステップが、
前記ディスク部材(54)の回転軸線の周りで該ディスク部材(54)を回転させるステップと、
前記リム及びディスク部材(52、54)の溶接前接合表面(74、76)が互いに接触するまで該ディスク部材(54)の回転軸線に平行な方向に前記溶接部分組立体(90)を運動させるステップと、
前記リム及びディスク部材(52、54)が前記第2の固体溶接継手(82)により互いにイナーシャ溶接されるまで、該ディスク部材(54)を回転させ続けるステップと、
を含むことを特徴とする、請求項4又は請求項5記載の方法。 - 回転軸線(88)を有しかつ少なくとも1つのリム部材(52)、少なくとも1つのディスク部材(54)及び少なくとも1つの翼形部材(56)を備えた回転構成要素(50)を製作する方法であって、
前記構成要素(50)の回転軸線(88)と一致した対称軸を有するように前記リム、ディスク及び翼形部材(52、54、56)を別個に製作するステップと、
前記ディスク部材(54)の半径方向外側方向に前記リム部材(52)が設置されるようにそこで該リム及びディスク部材(52、54)を接合することができる溶接前接合表面(74、76)を該リム及びディスク部材(52、54)上に形成し、前記リム部材(52)の半径方向外側方向に前記翼形部材(56)が設置されるようにそこで該リム及び翼形部材(52、56)を接合することができる溶接前接合表面(78、80)を該リム及び翼形部材(52、56)上に形成し、かつ前記溶接前接合表面(74、76、78、80)が前記構成要素(50)の回転軸線(88)に平行でない平面内に位置するようにするステップと、
前記リム、ディスク及び翼形部材(52、54、56)のうちの2つの部材間で相対軸方向及び回転運動を生じさせかつ該2つの部材の溶接前接合表面(74、76又は78、80)において第1の固体溶接継手(82又は84)を形成することにより該リム、ディスク及び翼形部材(52、54、56)のうちの2つの部材を互いにイナーシャ溶接してそれによって溶接部分組立体(90)を形成し、また次に前記溶接部分組立体(90)並びに前記リム、ディスク及び翼形部材(52、54、56)のうちの第3の部材間で相対軸方向及び回転運動を生じさせかつ該溶接部分組立体(90)及び第3の部材の溶接前接合表面(74、76又は78、80)において第2の固体溶接継手(82又は84)を形成することにより該リム、ディスク及び翼形部材(52、54、56)のうちの第3の部材に対して該溶接部分組立体(90)をイナーシャ溶接することによって該リム、ディスク及び翼形部材(52、54、56)をイナーシャ溶接するステップと、
を含み、
前記ディスク部材(54)への前記リム部材(52)のイナーシャ溶接は、それらの間の相対軸方向及び回転運動の間、該リム部材(52)に対して半径方向力を加えることを含む
方法。 - 前記イナーシャ溶接するステップが、
前記リム及びディスク部材(52、54)の対称軸に平行に該リム及びディスク部材(52、54)の少なくとも1つを運動させかつ該リム及びディスク部材(52、54)の溶接前接合表面(74、76)において該リム及びディスク部材(52、54)を互いにイナーシャ溶接して、該リム部材(52)が該ディスク部材(54)の半径方向外側方向に設置されかつ第2の固体溶接継手(82)により該ディスク部材(54)に冶金学的に接合されて、前記構成要素(50)の回転軸線(88)と一致した対称軸を有する溶接部分組立体を形成するようにするステップと、
前記溶接部分組立体及び翼形部材(56)の対称軸に平行に該溶接部分組立体及び翼形部材(56)の少なくとも1つを運動させかつ前記リム部材(52)及び翼形部材(56)の溶接前接合表面(78、80)において該溶接部分組立体及び翼形部材(56)を互いにイナーシャ溶接して、該翼形部材(56)が該リム部材(52)の半径方向外側方向に設置されかつ第2の固体溶接継手(84)により該リム部材(52)に冶金学的に接合されるようにするステップと、
を含むことを特徴とする、請求項7記載の方法。 - 前記リム及びディスク部材(52、54)を運動させかつ互いにイナーシャ溶接するステップが、
前記ディスク部材(54)の回転軸線の周りで該ディスク部材(54)を回転させるステップと、
前記リム及びディスク部材(52、54)の溶接前接合表面(74、76)が互いに接触するまで該ディスク部材(54)の対称軸に平行に該リム部材(52)を運動させるステップと、
前記リム及びディスク部材(52、54)が互いにイナーシャ溶接されて前記第2の固体溶接継手(82)及び溶接部分組立体を形成するまで、該ディスク部材(54)を回転させ続けるステップと、
を含むことを特徴とする、請求項7又は8記載の方法。 - 前記溶接部分組立体及び翼形部材(56)を運動させかつ互いにイナーシャ溶接するステップが、
前記翼形部材(56)の回転軸線の周りで該翼形部材(56)を回転させるステップと、
前記リム及び翼形部材(52、56)の溶接前接合表面(78、80)が互いに接触するまで該翼形部材(56)の回転軸線に平行な方向に前記溶接部分組立体を運動させるステップと、
前記リム及び翼形部材(52、56)が前記第2の固体溶接継手(82)により互いにイナーシャ溶接されるまで、該翼形部材(56)を回転させ続けるステップと、
を含むことを特徴とする、請求項1又は請求項2記載の方法。 - 前記リム及びディスク部材(52、54)が、前記イナーシャ溶接するステップに先だって鍛造によって形成され、また
前記翼形部材(56)が、前記イナーシャ溶接するステップに先だって鋳造によって形成される、
ことを特徴とする、請求項1から請求項10のいずれか1項記載の方法。 - 前記リム、ディスク及び翼形部材(52、54、56)の少なくとも1つが、異なる合金で形成されることを特徴とする、請求項1から請求項11のいずれか1項記載の方法。
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