JP6386878B2 - Welding method - Google Patents
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Description
本発明は、溶接方法に関する。 The present invention relates to a welding method.
例えば、加圧水型原子炉(PWR:Pressurized Water Reactor)を備える原子力発電プラントは、一次冷却水としての軽水を原子炉冷却材および中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電するものである。 For example, a nuclear power plant equipped with a pressurized water reactor (PWR) uses light water as a primary cooling water as a reactor coolant and a neutron moderator to produce high-temperature and high-pressure water that does not boil over the entire core. High-temperature high-pressure water is sent to a steam generator to generate steam by heat exchange, and this steam is sent to a turbine generator to generate electricity.
このような原子力発電プラントは、溶接を行い連結している部分がある。溶接部の近傍に引っ張り応力が残留していると応力腐食割れ等の不具合の原因となる恐れがある。 Such a nuclear power plant has a part which is connected by welding. If tensile stress remains in the vicinity of the weld, it may cause problems such as stress corrosion cracking.
このような溶接部の近傍の引っ張り応力の残留を抑制する方法としては、例えば、特許文献1に原子炉の炉内構造物の表面またはその構造物の溶接部表面に研磨仕上げを施して圧縮応力を形成する方法が記載されている。 As a method for suppressing the residual tensile stress in the vicinity of the welded portion, for example, in Patent Document 1, the surface of the reactor internal structure or the surface of the welded portion of the structure is subjected to polishing finish to compressive stress. A method of forming is described.
また、表面の加工としては、特許文献2に、放射状に複数設けられたバフ羽を有するバフのバフ羽の先端部分の剛性を低下させる前処理工程と、前処理工程が実施されたバフで被加工物の表面を研磨する研磨工程とを備える研磨方法が記載されている。 Further, as surface processing, Patent Document 2 discloses a pretreatment process for reducing the rigidity of the tip of a buff feather having a plurality of radially provided buff feathers and a buff subjected to the pretreatment process. A polishing method comprising a polishing step for polishing the surface of a workpiece is described.
ここで、特許文献1では、研磨加工を行うことで、圧縮応力を形成しているが、研磨処理の条件によっては、研磨によって引っ張り応力が生じる場合がある。引っ張り応力が生じている部分が残ってしまうと、応力腐食割れの原因となってしまう。また、研磨加工を行う範囲が広いと加工に手間がかかる。 Here, in Patent Document 1, compressive stress is formed by performing polishing, but tensile stress may be generated by polishing depending on the conditions of the polishing process. If a portion where tensile stress is generated remains, stress corrosion cracking will occur. Moreover, if the range which grind | polishes is wide, a process will take time.
本発明は、上述した課題を解決するものであり、溶接部を含む範囲の応力腐食割れをより確実に抑制することができる溶接方法を提供することを目的とする。 This invention solves the subject mentioned above, and it aims at providing the welding method which can suppress more reliably the stress corrosion crack of the range including a welding part.
上述の目的を達成するために、本発明の溶接方法は、溶接を行う溶接ステップと、溶接部の周囲の機械加工が行われた範囲であるか判定し、機械加工が行われている場合、前記溶接ステップで形成した溶接部の周囲の機械加工が行われた範囲であり、かつ、前記溶接部から20mm以上の範囲、または、前記溶接部の周囲の機械加工が行われた範囲の20mm以内に曲面がある場合、前記溶接部から曲面までの間の範囲をバフ加工範囲とし、前記溶接ステップで形成した溶接部の周囲の機械加工が行われた範囲ではなく、仕上げ加工で前記溶接部以外の範囲が加工された場合、加工された範囲をバフ加工範囲とするバフ加工範囲判定ステップと、判定したバフ加工範囲に塗料を塗布する塗料塗布ステップと、塗布した塗料が除去できるまでバフ加工を行うバフ加工ステップと、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the welding method of the present invention determines whether or not the welding step for performing welding and the machining around the welded portion are performed, and when machining is performed, Within a range where machining around the welded portion formed in the welding step is performed, and within a range of 20 mm or more from the welded portion, or within a range where machining around the welded portion is performed If there is a curved surface, the range from the welded portion to the curved surface is set as the buffing range, and not the range where the machining around the welded portion formed in the welding step is performed, but in the finishing process other than the welded portion When the range is processed, a buffing range determination step in which the processed range is set as a buffing range, a paint application step for applying paint to the determined buffing range, and buffing until the applied paint can be removed. A buffing step for machining, characterized by having a.
上述の目的を達成するために、本発明の溶接方法は、溶接面の近傍を機械加工する機械加工ステップと、溶接を行う溶接ステップと、前記溶接ステップで形成した溶接部の周囲の機械加工が行われた範囲であり、かつ、前記溶接部から20mm以上の範囲に塗料を塗布する塗料塗布ステップと、塗布した塗料が除去できるまでバフ加工を行うバフ加工ステップと、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the welding method of the present invention includes a machining step for machining the vicinity of a welding surface, a welding step for performing welding, and machining around a welded portion formed in the welding step. A paint application step for applying a paint within a range of 20 mm or more from the weld and a buffing step for buffing until the applied paint can be removed. .
また、前記塗料塗布ステップは、前記溶接部から30mm以内の範囲に塗料を塗布することが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said coating-coating step applies a coating in the range within 30 mm from the said welding part.
また、前記塗料塗布ステップは、前記溶接部の周囲の機械加工が行われた範囲の20mm以内に曲面がある場合、前記溶接部から曲面までの間に塗料を塗布することが好ましい。 Further, in the paint application step, it is preferable that the paint is applied between the welded portion and the curved surface when the curved surface is within 20 mm of the range where machining around the welded portion is performed.
また、前記溶接部の表面を成形する仕上げ加工ステップをさらに有することが好ましい。 Moreover, it is preferable to further have the finishing process step which shape | molds the surface of the said welding part.
上述の目的を達成するために、本発明の溶接方法は、溶接を行う溶接ステップと、溶接部の表面を成形する仕上げ加工ステップと、前記仕上げ加工ステップで前記溶接部以外の範囲が加工された場合、加工された範囲に塗料を塗布する塗料塗布ステップと、塗布した塗料が除去できるまでバフ加工を行うバフ加工ステップと、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the welding method of the present invention includes a welding step for performing welding, a finishing step for forming the surface of the welded portion, and a range other than the welded portion is processed in the finishing step. In this case, it is characterized by having a paint application step for applying the paint to the processed area and a buffing step for performing buffing until the applied paint can be removed.
本発明によれば、溶接部を含む範囲の応力腐食割れをより確実に抑制することができる溶接方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the welding method which can suppress more reliably the stress corrosion crack of the range including a welding part can be provided.
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。例えば、本実施形態では、原子力発電プラントの各部を接続する溶接部およびこの溶接部の溶接方法として説明するが、溶接する対象の部材は、原子力発電プラントに限定されない。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same. For example, although this embodiment demonstrates as a welding part which connects each part of a nuclear power plant, and the welding method of this welding part, the member of the object to weld is not limited to a nuclear power plant.
図1は、原子力発電プラントの一例の概略構成図である。図1に示す原子力発電プラントは、加圧水型原子炉(PWR:Pressurized Water Reactor)を有する。この原子力発電プラントは、原子炉格納容器100内において、加圧水型原子炉の原子炉容器101、加圧器102、蒸気発生器103および一次冷却水ポンプ104が、一次冷却水管105により順次接続されて、一次冷却水の循環経路が構成されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of a nuclear power plant. The nuclear power plant shown in FIG. 1 has a pressurized water reactor (PWR: Pressurized Water Reactor). In this nuclear power plant, in a
原子炉容器101は、内部に燃料集合体120を密閉状態で格納するもので、燃料集合体120が挿抜できるように、原子炉容器本体101aとその上部に装着される原子炉容器蓋101bとにより構成されている。原子炉容器本体101aは、上部に一次冷却水としての軽水を給排する入口側管台101cおよび出口側管台101dが設けられている。出口側管台101dは、蒸気発生器103の入口側水室103aに連通するように一次冷却水管105が接続されている。また、入口側管台101cは、蒸気発生器103の出口側水室103bに連通するように一次冷却水管105が接続されている。
The reactor vessel 101 stores the fuel assembly 120 in a sealed state. The reactor vessel 101 includes a reactor vessel main body 101a and a reactor vessel lid 101b mounted on the upper portion thereof so that the fuel assembly 120 can be inserted and removed. It is configured. The reactor vessel main body 101a is provided with an inlet-side nozzle 101c and an outlet-side nozzle 101d for supplying and discharging light water as primary cooling water in the upper part. A primary
蒸気発生器103は、半球形状に形成された下部において、入口側水室103aと出口側水室103bとが仕切板103cによって区画されて設けられている。入口側水室103aおよび出口側水室103bは、その天井部に設けられた管板103dによって蒸気発生器103の上部側と区画されている。蒸気発生器103の上部側には、逆U字形状の伝熱管103eが設けられている。伝熱管103eは、入口側水室103aと出口側水室103bとを繋ぐように端部が管板103dに支持されている。そして、入口側水室103aの入口側管台は、入口側の一次冷却水管105が接続され、出口側水室103bの出口側管台は、出口側の一次冷却水管105が接続されている。また、蒸気発生器103は、管板103dによって区画された上部側の上端に、出口側の二次冷却水管106aが接続され、上部側の側部に、入口側の二次冷却水管106bが接続されている。
The
また、原子力発電プラントは、蒸気発生器103が、原子炉格納容器100外で二次冷却水管106a,106bを介して蒸気タービン107に接続されて、二次冷却水の循環経路が構成されている。
Further, in the nuclear power plant, the
蒸気タービン107は、高圧タービン108および低圧タービン109を有するとともに、発電機110が接続されている。また、高圧タービン108および低圧タービン109は、湿分分離加熱器111が、二次冷却水管106aから分岐して接続されている。また、低圧タービン109は、復水器112に接続されている。この復水器112は、二次冷却水管106bに接続されている。二次冷却水管106bは、上述したように蒸気発生器103に接続され、復水器112から蒸気発生器103に至り、復水ポンプ113、低圧給水加熱器114、脱気器115、主給水ポンプ116、および高圧給水加熱器117が設けられている。
The steam turbine 107 includes a high-pressure turbine 108 and a low-pressure turbine 109, and a generator 110 is connected to the steam turbine 107. In addition, the high-pressure turbine 108 and the low-pressure turbine 109 are connected to a moisture separation heater 111 that is branched from the secondary cooling water pipe 106a. The low pressure turbine 109 is connected to the condenser 112. The condenser 112 is connected to the secondary cooling water pipe 106b. The secondary cooling water pipe 106b is connected to the
図2は、原子力発電プラントにおける溶接部を表す断面図である。原子力発電プラントの加圧水型原子炉において、蒸気発生器103は、入口側水室103aの入口側管台および出口側水室103bの出口側管台に一次冷却水管105が接続されている。この入口側管台および出口側管台と、一次冷却水管105とは、溶接によって接続される。このため、入口側管台および出口側管台と、一次冷却水管105との接合部には溶接部30が形成される。また、溶接部30の近傍には、バフ加工範囲32、34が形成されている。溶接部30及びバフ加工範囲32、34については後述する。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a weld in a nuclear power plant. In the pressurized water reactor of a nuclear power plant, the
また、原子力発電プラントは、入口側管台および出口側管台と、一次冷却水管105とは、その間にセーフエンド管を設け、入口側管台および出口側管台とセーフエンド管とを溶接し、一次冷却水管105とセーフエンド管とを溶接してもよい。
Further, in the nuclear power plant, a safe end pipe is provided between the inlet side nozzle and the outlet side nozzle, and the primary
また、原子力発電プラントの原子炉容器101は、入口側管台101cおよび出口側管台101dに一次冷却水管105が接続されている。この入口側管台101cおよび出口側管台101dと、一次冷却水管105とは、溶接によって接続される。このため、入口側管台101cおよび出口側管台101dと、一次冷却水管105との接合部にも溶接部が形成される。また、入口側管台101cおよび出口側管台101dと、一次冷却水管105とは、その間にセーフエンド管を設け、入口側管台101cおよび出口側管台101dと、セーフエンド管と、を溶接し、一次冷却水管105と、セーフエンド管と、を溶接してもよい。このように、原子力発電プラントには、種々の部材同士が溶接で接合されており、溶接部が形成されている。
In the nuclear reactor plant 101, a primary
次に、図3から図11を用いて、溶接部を形成する方法、つまり溶接方法について説明する。図3は、本発明の実施形態に係る溶接システムの概略構成を示すブロック図である。 Next, a method for forming a welded portion, that is, a welding method will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the welding system according to the embodiment of the present invention.
図3に示すように、溶接システム10は、機械加工装置12と、溶接装置14と、仕上げ加工装置16と、塗料塗布装置18と、バフ加工装置20と、を有する。なお、溶接システム10は、一例であり、溶接装置14と、塗料塗布装置18と、バフ加工装置20とを有していればよく、機械加工装置12と、仕上げ加工装置16と、を有していなくてもよい。また、各部は、作業者によって操作されても自動で動作してもよい。
As shown in FIG. 3, the
機械加工装置12は、溶接する対象の部材の溶接端面(溶接する対象の他方の部材と向かい合う面)の近傍を切削、研磨する装置である。機械加工装置12は、溶接端面の近傍に開先を形成する加工や、溶接端面の厚みを調整する加工を行う。機械加工装置12としては、種々の機械加工装置を用いることができる。
The
溶接装置14は、溶接端面を溶接する装置である。溶接装置14としては、溶加材を溶解して、溶接を行うアーク溶接装置を用いることができる。アーク溶接装置としては、TIG(Tungsten Inert Gas)溶接、プラズマ溶接等の溶加材と加熱源が別の溶接方法の各種装置や、被覆アーク溶接、サブマージアーク溶接、ミグ溶接、炭酸ガスアーク溶接、セルフシールドアーク溶接等の溶加材と加熱源が一体の溶接方法の各種装置を用いることができる。また、溶接装置14としては、溶加材を用いずに、高密度エネルギービームを照射し、溶接する対象を溶解させて接合する高密度エネルギ溶接装置も用いることができる。高密度エネルギ溶接装置としては、電子ビーム溶接(EBW;electron beam welding)、レーザビーム溶接(LBW;laser beam welding)等での高エネルギービームを溶射して溶接を行う装置を用いることができる。 The welding device 14 is a device for welding the weld end face. As the welding device 14, an arc welding device that melts a filler metal and performs welding can be used. The arc welding equipment includes various equipment with different welding methods and heating sources, such as TIG (Tungsten Inert Gas) welding, plasma welding, etc., covered arc welding, submerged arc welding, MIG welding, carbon dioxide arc welding, self Various apparatuses of a welding method in which a filler material such as shield arc welding and a heating source are integrated can be used. Further, as the welding apparatus 14, a high-density energy welding apparatus that irradiates a high-density energy beam and melts and joins the objects to be welded can be used without using a filler material. As the high-density energy welding apparatus, an apparatus that performs welding by spraying a high-energy beam such as electron beam welding (EBW) or laser beam welding (LBW) can be used.
仕上げ加工装置16は、溶接部の表面を加工し、溶接部を形成する装置である。仕上げ加工装置16としては、グラインダを用いることができる。 The finishing device 16 is a device that forms the welded portion by processing the surface of the welded portion. As the finishing device 16, a grinder can be used.
塗料塗布装置18は、溶接部の周囲を含む範囲に塗料を塗布する装置である。塗料としては、罫書きに用いる塗料等、溶接対象の部材に塗布できる種々の塗料を用いることができる。塗料塗布装置18としては、スプレー、刷毛等の種々の塗布機構を用いることができる。 The paint coating device 18 is a device that applies paint to a range including the periphery of the welded portion. As the paint, various paints that can be applied to a member to be welded, such as a paint used for scoring, can be used. Various coating mechanisms such as sprays and brushes can be used as the paint coating device 18.
バフ加工装置20は、溶接部の周囲にバフ加工を行う装置である。バフ加工装置20は、放射状に複数設けられたバフ羽を有し、バフ羽を回転させながら、対象の範囲に接触させることで、対象の範囲を加工する装置である。ここで、バフ羽は、例えば、#60、Φ150×30のバフ羽を用いることができる。ここで、ハブ加工装置20は、溶接部の延在方向(ビードの長手方向)に沿って、研磨を行う。つまり、バフ加工装置20は、バフ羽を溶接部の延在方向に移動させる。バフ加工装置20は、バフ羽を溶接部の延在方向に移動させることで、溶接部の周囲の引張応力を緩和させることができる。
The buffing
次に、図4から図9を用いて、溶接処理の一例について説明する。図4は、本発明の実施形態に係る溶接システムの処理動作の一例を示すフローチャートである。図5から図7は、それぞれ溶接部の一例を示す模式図である。図8は、溶接システムの処理動作を説明するための説明図である。図9は、応力分布の一例を示す説明図である。 Next, an example of the welding process will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a flowchart showing an example of processing operation of the welding system according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 to FIG. 7 are schematic diagrams each showing an example of a welded portion. FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the processing operation of the welding system. FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of the stress distribution.
まず、図4を用いて、処理の一例を説明する。図4に示す処理は、溶接システム10で各処理14を実行する。溶接方法は、まず、溶接部を形成する(ステップS11)。つまり、溶接装置により、溶接を行う。また、溶接方法は、溶接の前に機械加工を行う場合や、溶接後に仕上げ加工を行う場合がある。
First, an example of processing will be described with reference to FIG. In the process shown in FIG. 4, each process 14 is executed by the
溶接方法は、溶接を行ったら、機械加工部があるかを判定する(ステップS12)。機械加工部とは、機械加工装置12で加工(例えば、研磨、切削)した部分である。溶接方法は、溶接部を形成したあとも表面に露出する範囲を含む溶接端部を含む範囲に機械加工部があるかを判定する。
In the welding method, when welding is performed, it is determined whether there is a machined portion (step S12). The machined part is a part processed (for example, polished or cut) by the
溶接方法は、機械加工部がある(ステップS12でYes)と判定した場合、溶接線から20mm以内に曲面があるかを判定する(ステップS14)。溶接方法は、溶接線から20mm以内に曲面がない(ステップS14でNo)、つまり溶接部から平面が20mm以上続いていると判定した場合、溶接端面から20mm以上の範囲をバフ加工の範囲に設定する(ステップS16)。つまり、図5に示すように、溶接対象の部材である第1部材40と第2部材42の溶接部44の側の端面に機械加工部46がある場合、溶接部44の端部から距離Dの範囲をバフ加工範囲に設定する。ここで、距離Dは、20mm以上の範囲である。また、距離Dは、20mm以上30mm以下とすることが好ましい。ここで、距離Dの範囲が、バフ加工範囲32、34に対応する。
When it is determined that there is a machined portion (Yes in step S12), the welding method determines whether there is a curved surface within 20 mm from the weld line (step S14). When it is determined that the welding method has no curved surface within 20 mm from the weld line (No in step S14), that is, the flat surface continues from the welded portion by 20 mm or more, the range of 20 mm or more from the weld end surface is set as the buffing range. (Step S16). That is, as shown in FIG. 5, when the machined
溶接方法は、溶接線から20mm以内に曲面がある(ステップS14でYes)と判定した場合、溶接端面から曲面までの範囲をバフ加工の範囲に設定する(ステップS18)。つまり、溶接端面から曲面の始点までの範囲をバフ加工の範囲とする。つまり、図6に示すように、溶接対象の部材である第1部材40aと第2部材42aとが溶接部44aで接合され、第1部材40aの溶接部44aの近傍(溶接部44aから20mm以内)に曲面50が形成されている場合、距離Daの範囲をバフ加工の範囲とする。距離Daの範囲は、溶接端面から曲面の始点までの範囲である。なお、上記実施形態では、溶接部44aの近傍を一例として溶接部44aから20mm以内の範囲としたが、これに限定されない。溶接部44aの近傍を溶接部44aから30mm以内の範囲としてもよい。
When it is determined that the welding method has a curved surface within 20 mm from the weld line (Yes in step S14), the range from the welding end surface to the curved surface is set as the buffing range (step S18). That is, the range from the weld end surface to the start point of the curved surface is set as the buffing range. That is, as shown in FIG. 6, the
また、溶接方法は、機械加工部がない(ステップS12でNo)と判定した場合、加工工具が接触した範囲があるかを判定する(ステップS20)。つまり、仕上げ加工装置16で仕上げ加工を行っており、かつ、加工工具が溶接部以外の場所に接触したかを判定する。ここで、溶接方法は、溶接線から30mm以内で接触したかを判定するようにしてもよい。つまり、溶接方法は、加工工具が接触したかを判定する範囲を設定するようにしてもよい。 Moreover, when it determines with a welding method not having a machining part (it is No at step S12), it is determined whether there exists the range which the processing tool contacted (step S20). That is, it is determined whether the finishing process is performed by the finishing apparatus 16 and the processing tool has come into contact with a place other than the weld. Here, you may make it determine whether the welding method contacted within 30 mm from the welding line. In other words, the welding method may set a range for determining whether or not the processing tool has come into contact.
溶接方法は、加工工具が接触している(ステップS20でYes)と判定した場合、接触範囲をバフ加工範囲に設定する(ステップS22)。つまり、図7に示すように、溶接対象の部材である第1部材40bと第2部材42bとが溶接部44bで接合され、第1部材40bの溶接部44aの近傍で、加工工具が接触した範囲60、62がある場合、範囲60、62が形成されている距離Db、Dcの範囲をバフ加工の範囲とする。
When it is determined that the processing tool is in contact with the welding method (Yes in step S20), the contact range is set to the buffing range (step S22). That is, as shown in FIG. 7, the
溶接方法は、加工工具が接触していない(ステップS20でNo)と判定した場合、バフ加工なしと、判定する(ステップS24)。つまり、バフ加工装置20によって加工を行わないと判定する。
When it is determined that the processing tool is not in contact (No in step S20), the welding method determines that there is no buffing (step S24). That is, it is determined that machining is not performed by the buffing
溶接方法は、ステップS16、ステップS18またはステップS22でバフ加工を行う範囲を設定したら、設定したバフ加工を行う範囲に塗料を塗布する(ステップS26)。つまり、塗料塗布装置18を用いて、バフ加工を行う範囲に塗料を塗布する。また、溶接方法は、ステップS24でバフ加工なしと判定した場合、塗料を塗布しない。 In the welding method, after setting the buffing range in step S16, step S18 or step S22, the paint is applied to the set buffing range (step S26). That is, the paint is applied to the range where the buffing is performed using the paint application device 18. Further, in the welding method, when it is determined in step S24 that there is no buffing, the paint is not applied.
溶接方法は、塗料を塗布した場合、塗料を除去するまでバフ加工を行う(ステップS28)。例えば、図8に示すように、第2部材42の表面に塗布された塗料80を、バフ加工装置20で加工(研磨)する。
In the welding method, when a paint is applied, buffing is performed until the paint is removed (step S28). For example, as shown in FIG. 8, the
溶接方法は、バフ加工を行う範囲を設定し、その範囲に塗料を塗布し、塗料が除去できるまでバフ加工装置20でバフ加工を行うことで、対象の範囲を圧縮応力が残留している状態とすることができる。
In the welding method, a range where buffing is performed is set, a coating is applied to the range, and buffing is performed with the buffing
ここで、図9は、縦軸が応力となり、横軸が溶接部44の中心を原点とした距離となる。また、応力は、引っ張り応力を正の値、圧縮応力を負の値としている。図9は、図5に示すように、溶接部44の両端にバフ加工範囲32、34が形成されている場合の例である。図9に示すように距離D1の範囲は、溶接部44に対応する範囲である。距離Dの範囲は、バフ加工範囲32、34に対応する範囲である。図9に示すように、距離Dの範囲は、バフ加工を行う前は、引っ張り応力が作用しているが、バフ加工を行うことで、圧縮応力が作用している状態となる。
Here, in FIG. 9, the vertical axis represents stress, and the horizontal axis represents the distance with the center of the welded
このように、溶接方法は、溶接部44、44a、44bの近傍が機械加工、仕上げ加工されることで、引っ張り応力が残留している領域を選択的にバフ加工することで、溶接部44、44a、44bの近傍に引っ張り応力が残留することを抑制できる。また、溶接方法は、塗料を塗布した後、バフ加工を行うことで、対象の領域を漏れなくバフ加工することができる。これにより、引っ張り応力が残留することを抑制できる。また、塗料が無くなったかでその領域におけるバフ加工が終わったかを判定することができるため、バフ加工で対象の領域に作用する力が大きくなりすぎることを抑制できる。これにより、バフ加工によって、引っ張り応力が残留することを抑制できる。
As described above, the welding method is performed by machining and finishing the vicinity of the welded
以上より、溶接方法は、引っ張り応力が残留している領域に対して的確にバフ加工を行うことができ、かつバフ加工により引っ張り応力が残留することを抑制することができる。これにより、溶接部を含む範囲の応力腐食割れをより確実に抑制することができる。 As described above, the welding method can accurately perform buffing on a region where tensile stress remains, and can suppress the remaining tensile stress due to buffing. Thereby, the stress corrosion cracking of the range including a weld part can be suppressed more reliably.
ここで、溶接方法は、溶接部の延在方向(ビードの長手方向)に沿って、ハブ加工装置20による研磨を行う。つまり、バフ加工装置20のバフ羽を溶接部の延在方向に移動させる。加工装置20は、バフ羽を溶接部の延在方向に移動させることで、溶接部の周囲の引張応力を緩和させることができる。
Here, the welding method performs polishing by the
次に、図10を用いて、機械加工を行った場合の溶接処理の一例について説明する。図10は、溶接システムの処理動作の一例を示すフローチャートである。図10に示す処理は、溶接システム10の各部を用いて実行する。
Next, an example of welding processing when machining is performed will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart showing an example of the processing operation of the welding system. The process shown in FIG. 10 is performed using each part of the
溶接方法は、溶接端部を含む範囲を機械加工する(ステップS42)。溶接方法は、機械加工を行ったら、溶接部を形成する(ステップS44)。つまり、溶接装置14により、溶接を行う。溶接方法は、溶接を行ったら溶接部の仕上げ加工を行う(ステップS46)。つまり、仕上げ加工装置16を用いて、溶接部の表面を加工し成形する。図10の処理は、仕上げ加工を行わなくてもよい。 In the welding method, a range including the weld end is machined (step S42). In the welding method, after machining, a weld is formed (step S44). That is, welding is performed by the welding device 14. In the welding method, when welding is performed, the finishing process of the welded portion is performed (step S46). That is, the surface of the welded portion is processed and molded using the finishing device 16. The processing in FIG. 10 may not be finished.
溶接方法は、仕上げ加工を行ったら、溶接線から20mm以内に曲面があるかを判定する(ステップS48)。つまり溶接対象の部材の形状に基づいて、バフ研磨の範囲を判定する。 In the welding method, after finishing, it is determined whether there is a curved surface within 20 mm from the weld line (step S48). That is, the range of buffing is determined based on the shape of the member to be welded.
溶接方法は、溶接線から20mm以内に曲面がない(ステップS48でNo)、つまり溶接部から平面が20mm以上続いていると判定した場合、溶接端面から20mm以上の範囲に塗料を塗布する(ステップS50)。つまり、塗料塗布装置18を用いて、溶接端面から20mm以上の範囲に塗料を塗布する。 In the welding method, when it is determined that there is no curved surface within 20 mm from the weld line (No in step S48), that is, the flat surface continues from the welded portion by 20 mm or more, the paint is applied to a range of 20 mm or more from the weld end surface (step) S50). That is, the coating material is applied in a range of 20 mm or more from the weld end surface using the coating material application device 18.
溶接方法は、溶接線から20mm以内に曲面がある(ステップS48でYes)と判定した場合、溶接端面から曲面までの範囲に塗料を塗布する(ステップS52)。つまり、塗料塗布装置18を用いて、溶接端面から曲面の始点までの範囲に塗料を塗布する。 In the welding method, when it is determined that there is a curved surface within 20 mm from the weld line (Yes in step S48), the paint is applied in a range from the weld end surface to the curved surface (step S52). That is, the paint is applied to the range from the weld end surface to the start point of the curved surface using the paint application device 18.
溶接方法は、ステップS50またはステップS52で塗料を塗布した場合、塗料を除去するまでバフ加工を行う(ステップS54)。 In the welding method, when the paint is applied in step S50 or step S52, buffing is performed until the paint is removed (step S54).
このように、機械加工が行われた場合は、溶接部から20mm以上の範囲に塗料を塗布し、塗布した塗料が除去できるまでバフ加工を行うことで、引っ張り応力が残留している領域に対して的確にバフ加工を行うことができ、かつバフ加工により引っ張り応力が残留することを抑制することができる。これにより、溶接部を含む範囲の応力腐食割れをより確実に抑制することができる。 In this way, when machining is performed, the paint is applied to a range of 20 mm or more from the welded portion, and buffing is performed until the applied paint can be removed, so that the region where tensile stress remains is applied. Thus, buffing can be performed accurately, and the residual tensile stress due to the buffing can be suppressed. Thereby, the stress corrosion cracking of the range including a weld part can be suppressed more reliably.
また、図10に示すように、曲面が近傍にある場合は、溶接部から曲面の始点までに塗料を塗布し、塗布した塗料が除去できるまでバフ加工を行うことで、引っ張り応力が残留している領域に対して的確にバフ加工を行うことができ、かつバフ加工により引っ張り応力が残留することを抑制することができる。また、曲面はバフ加工を行わないことで、バフ加工を行う領域を低減できる。ここで、曲面は、引っ張り応力による応力腐食割れが起きにくい。これにより、溶接部を含む範囲の応力腐食割れをより確実に抑制することができる。 Also, as shown in FIG. 10, when the curved surface is in the vicinity, by applying the paint from the weld to the starting point of the curved surface and buffing until the applied paint can be removed, the tensile stress remains. It is possible to accurately perform buffing on a certain region, and to suppress a residual tensile stress due to buffing. Moreover, the area | region which performs buffing can be reduced by not buffing a curved surface. Here, the curved surface is less susceptible to stress corrosion cracking due to tensile stress. Thereby, the stress corrosion cracking of the range including a weld part can be suppressed more reliably.
次に、図11を用いて、機械加工を行わない場合の溶接処理の一例について説明する。図11は、溶接システムの処理動作の一例を示すフローチャートである。図11に示す処理は、溶接システム10の各部を用いて実行する。
Next, an example of a welding process when machining is not performed will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of the processing operation of the welding system. The process shown in FIG. 11 is performed using each part of the
溶接方法は、溶接部を形成する(ステップS60)。溶接方法は、溶接を行ったら溶接部の仕上げ加工を行う(ステップS62)。溶接方法は、仕上げ加工を行ったら、加工工具が接触した範囲があるかを判定する(ステップS64)。つまり、仕上げ加工装置16の加工工具が溶接部以外の場所に接触したかを判定する。 A welding method forms a welding part (step S60). As for the welding method, when welding is performed, finishing of the welded portion is performed (step S62). In the welding method, after finishing, it is determined whether or not there is a range in which the processing tool is in contact (step S64). That is, it is determined whether the processing tool of the finishing device 16 has come into contact with a place other than the welded portion.
溶接方法は、加工工具が接触していない(ステップS64でNo)と判定した場合、本処理を終了する。つまりバフ加工装置20によって加工を行わない。
When it is determined that the processing tool is not in contact with the welding method (No in step S64), the present process is terminated. That is, no processing is performed by the
溶接方法は、加工工具が接触している(ステップS64でYes)と判定した場合、接触範囲に塗料を塗布する(ステップS66)。つまり、塗料塗布装置18を用いて、工具が接触した範囲に塗料を塗布する。 In the welding method, when it is determined that the processing tool is in contact (Yes in step S64), the paint is applied to the contact range (step S66). That is, the paint is applied to the area where the tool is in contact with the paint application device 18.
溶接方法は、ステップS66で塗料を塗布した場合、塗料を除去するまでバフ加工を行う(ステップS68)。 In the welding method, when the paint is applied in step S66, buffing is performed until the paint is removed (step S68).
このように、機械加工が行われず、仕上げ加工が行われた場合は、仕上げ加工で工具が接触した領域に塗料を塗布し、塗布した塗料が除去できるまでバフ加工を行うことで、仕上げ加工によって引っ張り応力が残留している領域に対して的確にバフ加工を行うことができ、かつバフ加工により引っ張り応力が残留することを抑制することができる。また、必要のない部分にバフ加工を行うことを抑制できる。これにより、溶接部を含む範囲の応力腐食割れをより確実に抑制することができる。 In this way, when machining is not performed and finishing is performed, paint is applied to the area where the tool contacts in finishing, and buffing is performed until the applied paint can be removed. It is possible to accurately perform the buffing on the region where the tensile stress remains, and to suppress the tensile stress from remaining due to the buffing. Moreover, it can suppress performing a buff process on the unnecessary part. Thereby, the stress corrosion cracking of the range including a weld part can be suppressed more reliably.
また、溶接方法は、上述したバフ加工を行うと判定する範囲を複数の基準で判定してもよい。例えば、1つの溶接部の周囲に、機械加工を行った範囲と、機械加工を行っていないが仕上げ加工の工具が接触した範囲がある場合、両方の範囲をバフ加工することが好ましい。これにより、溶接部の近傍に引っ張り応力が残留することをより確実に抑制することができる。 Moreover, the welding method may determine the range determined to perform the above-described buffing based on a plurality of criteria. For example, when there is a range where machining is performed around one weld and a range where machining is not performed but a finishing tool is in contact, it is preferable to buff both ranges. Thereby, it can suppress more reliably that tensile stress remains in the vicinity of a welding part.
10 溶接システム
12 機械加工装置
14 溶接装置
16 仕上げ加工装置
18 塗料塗布装置
20 バフ加工装置
30 溶接部
32、34 バフ加工範囲
DESCRIPTION OF
Claims (6)
溶接部の周囲の機械加工が行われた範囲であるか判定し、機械加工が行われている場合、前記溶接ステップで形成した溶接部の周囲の機械加工が行われた範囲であり、かつ、前記溶接部から20mm以上の範囲、または、前記溶接部の周囲の機械加工が行われた範囲の20mm以内に曲面がある場合、前記溶接部から曲面までの間の範囲をバフ加工範囲とし、前記溶接ステップで形成した溶接部の周囲の機械加工が行われた範囲ではなく、仕上げ加工で前記溶接部以外の範囲が加工された場合、加工された範囲をバフ加工範囲とするバフ加工範囲判定ステップと、
判定したバフ加工範囲に塗料を塗布する塗料塗布ステップと、
塗布した塗料が除去できるまでバフ加工を行うバフ加工ステップと、を有することを特徴とする溶接方法。 A welding step for performing welding;
It is determined whether the machining around the welded portion is performed, and when machining is performed, the machining is performed around the welded portion formed in the welding step, and When there is a curved surface within a range of 20 mm or more from the welded portion, or 20 mm of the range where machining around the welded portion is performed, a range between the welded portion and the curved surface is defined as a buffing range, Buffing range determination step in which, when the range other than the welded portion is processed by finishing, not the range where machining around the welded portion formed in the welding step is performed, the processed range is set as the buffing range When,
A paint application step for applying paint to the determined buffing range;
And a buffing step of buffing until the applied paint can be removed.
溶接を行う溶接ステップと、
前記溶接ステップで形成した溶接部の周囲の機械加工が行われた範囲であり、かつ、前記溶接部から20mm以上の範囲に塗料を塗布する塗料塗布ステップと、
塗布した塗料が除去できるまでバフ加工を行うバフ加工ステップと、を有することを特徴とする溶接方法。 Machining steps for machining the vicinity of the welding surface;
A welding step for performing welding;
A paint application step for applying a paint to a range of 20 mm or more from the welded part, in a range where machining around the welded part formed in the welding step is performed;
And a buffing step of buffing until the applied paint can be removed.
溶接部の表面を成形する仕上げ加工ステップと、
前記仕上げ加工ステップで前記溶接部以外の範囲が加工された場合、加工された範囲に塗料を塗布する塗料塗布ステップと、
塗布した塗料が除去できるまでバフ加工を行うバフ加工ステップと、を有することを特徴とする溶接方法。 A welding step for performing welding;
A finishing step for shaping the surface of the weld,
When a range other than the welded portion is processed in the finishing step, a paint application step of applying a paint to the processed range;
And a buffing step of buffing until the applied paint can be removed.
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