JP6219822B2 - タンデムストリップクラッディング方法、装置及びシステム - Google Patents
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Description
他の例示的な実施形態では、熱源、例えばレーザ装置が、先行ヘッド101と後続ヘッド103との間に配置される。熱源は、パドルが溶融状態に維持されることを確実にするように、パドルに入熱を提供する。このような実施形態では、電極S1とS2との間の距離Zは、増大され得る。もちろん、クラッディング電極の幅全体に渡って熱を維持することが必要とされるので、熱源は溶融パドルの幅に渡って提供されるべきである。例えば、熱源がレーザ又はプラズマである場合、熱源は、パドルをその幅に渡って溶融された状態に保つために溶接パドルの幅に渡って首を振って動かされるべきである。
kJ/mm=(A×V×60)/(1,000×S)、ここで、
A=全平均電流、V=電圧、S=速度(mm/min)、及び
kJ/mm2=(A×V×60)/(1,000×S×B)、ここで、
A=全平均電流、V=電圧、S=速度(mm/min)、及びB=公称ビード幅(mm)である。
103 後続クラッディングヘッド
105 磁気ステアリングプローブ
200 クラッディング組立体
201 コントロールパネル
205 電極取付構造
207 電極ロール
208 送給機構
209 電極ロール
210 送給機構
211 供給チューブ
300 クラッディングシステム
301 電源
303 電源
C クラッディング層
S1 電極
S2 電極
W 被加工物
X 突出量
Y 突出量
Z 距離
θ 角度
β 角度
Claims (19)
- 第1の電源からの第1のクラッディング信号を使用して被加工物に第1のストリップクラッディング電極を供給することができる第1のクラッディングヘッドと;
第2の電源からの前記第1のクラッディング信号とは異なる第2のクラッディング信号を使用して前記被加工物に第2のストリップクラッディング電極を供給することができる第2のクラッディングヘッドと;
前記第1及び前記第2のクラッディングヘッドの少なくとも一方に近接して配置される少なくとも1つの磁気ステアリングプローブと;を有し、
各前記第1及び前記第2のクラッディングヘッドは、エレクトロスラグクラッディング作業中、各前記第1及び前記第2のストリップクラッディング電極を前記被加工物の同じ溶融パドルに供給するように、互いに対して位置付けられるとともに配向され、
前記第1のストリップクラッディング電極は前記溶融パドルと第1の接触点で接触し且つ前記第2のストリップクラッディング電極は前記溶融パドルと第2の接触点で接触し、
前記第1の接触点はクラッディング移動方向において前記第2の接触点の前にあり、
前記第1及び前記第2のクラッディングヘッドの少なくとも一方は、前記第1及び前記第2のクラッディングヘッドの少なくとも一方に対応する前記第1又は前記第2のストリップクラッディング電極が90度以下の角度で前記溶融パドルに突き当たるように、前記被加工物に対して角度を付けられ、
各前記第1及び前記第2のクラッディングヘッドは、各前記第1及び前記第2のストリップクラッディング電極が前記溶融パドルに接触しているとき、各前記第1及び前記第2のストリップクラッディング電極が異なる突出距離を有するように、配向され、
前記少なくとも1つの磁気ステアリングプローブは、前記クラッディング移動方向において前記第1のクラッディングヘッドと前記第2のクラッディングヘッドとの間に位置する、
クラッディング装置。 - 前記クラッディング装置は、前記被加工物に0.1から0.25kJ/mm2の範囲で入熱、及び1から1.5m2/hrの範囲の総溶着速度を提供する、
請求項1に記載のクラッディング装置。 - 各前記第1及び前記第2のクラッディングヘッドは、各前記第1及び前記第2のストリップクラッディング電極が前記溶融パドルに垂直に前記溶融パドルに接触するように、配向される、
請求項1又は2に記載のクラッディング装置。 - 前記第1及び前記第2のクラッディングヘッドは、前記第1と前記第2のストリップクラッディング電極との間の角度が0から75度の範囲にあるように、互いに対して角度を付けられる;及び/又は各前記第1及び前記第2のクラッディングヘッドは、各前記第1及び前記第2のストリップクラッディング電極が互いから5から50mmの範囲の距離をおいて前記溶融パドルに接触するように、配向される、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のクラッディング装置。 - 各前記第1及び前記第2の電源は、それぞれの前記第1及び前記第2のクラッディングヘッドに、エレクトロスラグクラッディング信号を供給する、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載のクラッディング装置。 - 前記第1及び前記第2の電源の動作を制御するように前記第1及び前記第2の電源それぞれに結合する制御システムをさらに有する、
請求項1乃至5のいずれか1項に記載のクラッディング装置。 - 前記第1及び前記第2の電源は、定電圧モードで動作する、
請求項1乃至6のいずれか1項に記載のクラッディング装置。 - 前記第1の電源は、前記被加工物に第1の電流を供給し、前記第2の電源は、前記被加工物に第2の電流を供給し、前記第1の電流は前記第2の電流より高い、
請求項1乃至7のいずれか1項に記載のクラッディング装置。 - 被加工物の溶融パドルに第1のストリップクラッディング電極を第1のクラッディングヘッドから供給するステップと;
前記第1のストリップクラッディング電極に第1の電源から第1のクラッディング信号を供給するステップと;
前記被加工物の前記溶融パドルに第2のストリップクラッディング電極を第2のクラッディングヘッドから供給するステップと;
前記第2のストリップクラッディング電極に、第2の電源から前記第1のクラッディング信号とは異なる第2のクラッディング信号を供給するステップと;
前記第1及び前記第2のクラッディングヘッドの少なくとも一方に近接して少なくとも1つの磁気ステアリングプローブを配置するステップと;
各前記第1及び前記第2のストリップクラッディング電極を前記被加工物の上にクラッディング層を作るために前記溶融パドルに溶着させるステップと;を有し、
前記第1のストリップクラッディング電極は前記溶融パドルと第1の接触点で接触し且つ前記第2のストリップクラッディング電極は前記溶融パドルと第2の接触点で接触し、
前記第1の接触点はクラッディング移動方向において前記第2の接触点の前にあり、
前記第1及び前記第2のクラッディングヘッドの少なくとも一方は、前記第1及び前記第2のクラッディングヘッドの少なくとも一方に対応する前記第1又は前記第2のストリップクラッディング電極が90度以下の角度で前記溶融パドルに突き当たるように、前記被加工物に対して、角度を付けられ、
各前記第1及び前記第2のストリップクラッディング電極は、前記溶着中、異なる突出距離を有し、
前記少なくとも1つの磁気ステアリングプローブは、前記クラッディング移動方向において前記第1のクラッディングヘッドと前記第2のクラッディングヘッドとの間に位置する、
クラッディング方法。 - 前記第1及び前記第2のクラッディング信号の少なくとも一方は定電圧クラッディング信号である、
請求項9に記載のクラッディング方法。 - 前記第1及び前記第2のクラッディング信号の少なくとも一方はエレクトロスラグクラッディング信号である、
請求項9又は10に記載のクラッディング方法。 - 前記第1の電源は、第1の電流を有する前記第1のクラッディング信号を前記第1のストリップクラッディング電極に供給し、前記第2に電源は、第2の電流を有する前記第2のクラッディング信号を前記第2のストリップクラッディング電極に供給し、前記第1の電流は前記第2の電流より高い、
請求項9乃至11のいずれか1項に記載のクラッディング方法。 - 前記溶着中の前記被加工物への入熱が0.1から0.25kJ/mm2の範囲であるとともに総溶着速度が1から1.5m2/hrの範囲である;及び/又は前記溶着の移動速度が20から40cm/minの範囲である、
請求項9乃至12のいずれか1項に記載のクラッディング方法。 - 前記溶着は、10%以下の前記クラッディング層の希釈をもたらす、
請求項9乃至12のいずれか1項に記載のクラッディング方法。 - 各前記第1及び前記第2のストリップクラッディング電極は、前記電極が前記溶融パドルに垂直に前記溶融パドルに接触するように、配向される、
請求項9乃至14のいずれか1項に記載のクラッディング方法。 - 前記第1及び前記第2のストリップクラッディング電極は、前記第1と前記第2のストリップクラッディング電極との間の角度が0から75度の範囲にあるように、互いに対して角度を付けられる、
請求項9乃至15のいずれか1項に記載のクラッディング方法。 - 各前記第1及び前記第2のストリップクラッディング電極は、前記電極が互いから5から50mmの範囲の距離をおいて前記溶融パドルに接触するように、配向される、
請求項9乃至16のいずれか1項に記載のクラッディング方法。 - 前記第1のストリップクラッディング電極は、前記第2のストリップクラッディング電極と異なる化学的性質を有する、
請求項9乃至17のいずれか1項に記載のクラッディング方法。 - 前記第1のクラッディング信号は、前記第2のクラッディング信号の平均電流より高い、100から800アンペアの範囲の平均電流を有する、
請求項9乃至18のいずれか1項に記載のクラッディング方法。
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