JPH08224688A - 水中加工装置 - Google Patents

水中加工装置

Info

Publication number
JPH08224688A
JPH08224688A JP7034069A JP3406995A JPH08224688A JP H08224688 A JPH08224688 A JP H08224688A JP 7034069 A JP7034069 A JP 7034069A JP 3406995 A JP3406995 A JP 3406995A JP H08224688 A JPH08224688 A JP H08224688A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
processing
opening
water
underwater
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.)
Pending
Application number
JP7034069A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiko Sakamoto
征彦 坂本
Hisanobu Okamura
久宣 岡村
Tsunehiko Omori
恒彦 大森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP7034069A priority Critical patent/JPH08224688A/ja
Publication of JPH08224688A publication Critical patent/JPH08224688A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1462Nozzles; Features related to nozzles
    • B23K26/1464Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
    • B23K26/1476Features inside the nozzle for feeding the fluid stream through the nozzle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/12Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
    • B23K26/1224Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure in vacuum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/146Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor the fluid stream containing a liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/16Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/167Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a non-consumable electrode

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】ガスの供給により加工部への水の侵入防止する
に水中加工装置おいて、ガスの供給を停止しても、安定
的に水の侵入防止が可能な水中加工方法及び装置を提供
することにある。 【構成】加工ノズル先端を囲む逆円錐状の遮断板を有
し、遮断板は加工ノズルの軸方向に対し少なくとも2つ
に分割され、かつ分割された該遮断板の端部は重なり合
い、加工ノズルの軸方向にスライドする構造を有する開
閉機構を具備する水中加工装置。 【効果】ガスの供給により加工部への水の侵入防止する
に水中加工装置おいて、ガスの供給を停止しても、安定
的に水の侵入防止が可能な水中加工方法及び装置を提供
することができ、原子力装置,船舶,マリン装置及び橋
梁などの関連機器の設置,修理及び加工などに適用し、
信頼性の高い加工部が得られた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水中で加工を行う装置
に関するもので、加工方法としては、切断、研削、溶接
及び表面処理などがある。また、本発明の加工装置は原
子力装置、船舶、マリン装置、橋梁などの関連機器の設
置、修理及び加工などに適用できる。
【0002】
【従来の技術】加工部分の水を局部的に排除して空洞を
作り、その空洞内で溶接や表面処理などの加工を行う局
部乾式法(以後、局部シ−ルド法と記述する)として、
特開昭49−79939の様に、3重の放射ノズルを設
け、第1の放射ノズルからシ−ルドガス、第2の放射ノ
ズルから気体の高速噴流を、第3の放射ノズルから水の
高速噴流を放射させながら加工部に気相領域を形成する
方法が提案されている。
【0003】また、特開昭53−117647記載の様
にガスを噴出するト−チ先端外周にシ−ルド液を噴射す
るノズルを設け、水中ポンプによってシ−ルド液の流量
を変化させて安定した空洞を形成する方法が提案されて
いる。
【0004】更に、特開昭56−141965記載の様
に、噴流水用溶接ノズル先端部に加工機構(バネ)によ
りその先端が母材と接触するよう固体摺動壁をト−チを
隔て対向して設ける方法が提案されている。
【0005】上記の従来技術は、いずれも加工ノズル内
及び加工部への水の侵入を防止するため、該ノズルがわ
ずかでも水中に配置された時点から常に加工ノズル内に
大量のシ−ルドガスを送給しなければならない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、水
中で溶接加工を行う場合は溶加材や電極を、レ−ザ加工
の場合は光学系を、プラズマ加工の場合は電極を水に接
しないように保護する必要がある。従って、加工時はも
ちろ加工以外の時でも常に大量のシ−ルドガスを送給す
る必要がある。このため、下記のような課題がある。
【0007】(1)ガスの消耗量が多く、水中加工のコ
ストが高くなる。
【0008】(2)水中下で常にガスを送給しているた
め、ノズル近傍に気泡が生じ、気泡によって視界が悪く
なり、加工位置の観察や加工後の加工部の観察が困難で
ある。
【0009】さらに、水を局部的に排除する水シ−ルド
ノズルの径が一定の場合は加工できる形状や大きさが限
定される。
【0010】本発明は上記の問題点を解決し、水中下で
ガスの送給を止めた場合でも加工ノズル内への水の侵入
を防止できる水中加工方法及び装置を提供することを目
的としている。
【0011】さらに、水中下でも加工できる被加工部材
の形状や大きさの範囲を拡大することを目的にしてい
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】加工ノズルにシ−ルドガ
スを送給しない場合でも該加工ノズル内への水の侵入を
防止するための手段を下記に述べる。
【0013】(1)加工ノズル自体に開閉機構を設ける
ことにより、加工ノズル内への水の侵入を防止できる。
なお、この場合、加工ノズルは加工の際、加工部の水を
局部的に遮蔽(以下、シ−ルドと記述)する水シ−ルド
機構も有している。
【0014】(2)加工ノズルとは別に該ノズルの周囲
に加工ノズル内への水の侵入を防止するための開閉機構
を有する開閉ノズルを設けることにより、加工ノズルへ
のガスの送給を止めた場合でも、加工ノズル内への水の
侵入を防止できる。なお、この場合の加工ノズルまたは
開閉ノズルは、加工部の水を局部的にシ−ルドする水シ
−ルド機構も有している。
【0015】(3)加工ノズルの周囲に該ノズル内への
水の侵入を防止するための開閉機構を有する開閉ノズル
を備え、さらに、前記の2つのノズルとは別に前記開閉
ノズルの周囲に加工部の水を局部的に排除するための水
シ−ルドノズルを設ける。つまり、加工ノズル、開閉ノ
ズル及び水シ−ルドノズルの各々の機能を有する3つの
ノズルを備え、各々単独にその機能を発揮する。
【0016】(4)前記の3つのいずれかの手段が設け
られた水中加工装置に、ガスの供給を調節する手段及び
開閉機構又は開閉ノズルの開閉を制御をする手段を有
し、加工部周辺の温度を検知する手段,加工部周辺の圧
力を検知する手段,加工部周辺の湿度を検知する手段及
び加工部と加工ノズルとの距離を検知する手段の少なく
とも1つを有し、前記温度,前記圧力,前記湿度及び前
記距離の少なくとも1つの情報から前記ガスの供給及び
前記開閉機構又は開閉ノズルの開閉を制御する手段を有
することを特徴とする。具体的には、近接センサ−、
光、圧力、温度、湿度の各感知センサのいずれか一つを
以上を設け、前記それぞれのセンサからの電気信号によ
って、水の侵入を防止するための開閉機構の制御とガス
を送給の制御とをすることによりより、加工ノズル内へ
の水の侵入を自動的に防止できる。
【0017】(5)水シ−ルドノズルの径を加工ノズル
の径方向に対して、伸縮加工にすることにより、加工で
きる形状や大きさの範囲が拡大できる。
【0018】
【作用】上記、手段によって、水中下においてシ−ルド
ガスを送給(放出)しない場合でも、加工ノズル内への
水の侵入を防止するための作用を以下に述べる。
【0019】(1)加工ノズル自体に該ノズル内への水
の侵入を防止するための開閉機構を設ける。なお、この
場合、加工ノズルは加工の際、ガスも放出して加工部の
水を局部的にシ−ルドする水シ−ルドの機構も有してい
る。
【0020】該加工ノズル内への水の侵入を防止するた
めの開閉機構としては、例えば、加工ノズルの先端に遮
蔽板をスライドさせる構造、あるいはカメラのシャッタ
−と同様のスライド機能を設けることにより可能であ
る。
【0021】前記のように、加工ノズル自体に開閉機構
を設けることにより、例えば、ア−ク溶接の場合は溶加
材や電極を、レ−ザ加工の場合は工学系を、プラズマ加
工の場合は電極並びに加工ノズル内に装備されている機
器をノズル内へのガスの送給を止めた場合でも水から隔
離できる。
【0022】(2)加工ノズルとは別に該加工ノズルの
周囲に加工ノズル内への水の侵入を防止するための開閉
機構を有する開閉ノズルを設ける。なお、この場合の加
工ノズルまたは開閉ノズルは、加工部の水を局部的にシ
−ルドする水シ−ルド機構も有している。
【0023】この開閉ノズルの具体的方法としては、加
工ノズルの外周部に、周方向及び軸方向に対して少なく
とも2つに分割され、その端部は僅かに重なり合う構造
となっている。つまり、加工ノズルの軸方向に対してス
ライド的に移動しながら開閉する。この場合、開閉ノズ
ルは先端が完全に閉じた状態では逆円錐上の形状にな
る。また、開閉途中でも任意にでき、開閉ノズルの開口
径も任意に調整できる。更に、前記開閉ノズルは、閉の
時に逆円錐状となるために、加工ノズルと被加工部との
位置合せが簡便であるなどの特徴がある。
【0024】この際、開閉機構である開閉ノズルの分割
数は、スライド移動の容易さから3つ以上が好ましく、
開閉ノズルの縮小化のため8つが望ましい。水中加工装
置の簡便化及びスライド移動制御の容易さから3〜5つ
がより望ましい。
【0025】(3)前記(2)で示した加工ノズルと該
加工ノズルへの水の侵入を防止するための開閉ノズルの
他に該開閉ノズルの外周に加工部の水を局部的に遮蔽す
る水シ−ルドノズルを別に設ける。加工ノズル及び開閉
ノズルの機能は前述と同じであるが、水シ−ルドノズル
を設けることにより、水中下においてより安定に加工が
できる。
【0026】水シ−ルドノズルは、固体隔壁方式または
流体隔壁方式のいずれでもよい。
【0027】加工部の品質をより向上させるためには、
固体方式が望ましい。
【0028】固体方式の材質は、耐熱性と弾力(可ト
ウ)性を有し、該ノズルを被加工部材表面に加圧した場
合でもシ−ルド内の内部圧力を安定に維持できる程度の
通気性を有する繊維製のものが望ましい。これによっ
て、水シ−ルドノズルの先端が被加工部材表面の凹凸に
合わせて変形し、加工部の水の局部的な水シ−ルドが容
易にできる。
【0029】また、固体隔壁を加工部材表面に加圧した
場合は、該固体隔壁の則面から微細な気泡が放出される
ために、該固体隔壁裾部からの大塊気泡の放出時に伴う
水の侵入が防止できる。
【0030】さらに、加工ノズルと固体隔壁とは単独に
移動でする機構を備えることにより水中での加工と水の
シ−ルドが容易となり、品質の高い水中加工が可能とな
る。例えば、TIG(Tungsten Inert
Gas)溶接法によって水中で溶接や表面処理を行う場
合、溶接を開始する際、ア−クを発生させるため、電極
の先端を披加工部材表面に接触させて、ア−クの発生と
同時に再度、基の位置に戻る必要がある。ここで、前記
電極と一体となっている加工ノズルは固体隔壁とは別に
単独に移動するために、固体隔壁は披加工部材の表面に
接触した状態で、前記加工ノズルだけを上下に移動でき
る。従って、固体隔壁より加工部への水の侵入が阻止さ
れ、安定した溶接が可能となる。
【0031】(4)本発明は、ガスの供給を調節する手
段及び開閉機構又は開閉ノズルの開閉を制御をする手段
を有し、加工部周辺の温度を検知する手段,加工部周辺
の圧力を検知する手段,加工部周辺の湿度を検知する手
段及び加工部と加工ノズルとの距離を検知する手段の少
なくとも1つを有し、前記温度,前記圧力,前記湿度及
び前記距離の少なくとも1つの情報から前記ガスの供給
及び前記開閉機構又は開閉ノズルの開閉を制御する手段
を有することを特徴とする水中加工装置である。
【0032】加工部と加工ノズルとの距離を検知する手
段として近接センサ−又は光センサ−,加工部周辺の圧
力を検知する手段として圧力センサ−,加工部周辺の温
度を検知する手段として温度センサ−,加工部周辺の湿
度を検知する手段として湿度センサ−が使用できる。そ
して、各感知センサ−のいずれか一つ以上を備え、該セ
ンサ−からの電気信号によって開閉ノズル機構を自動的
に制御できる。
【0033】開閉機構を有する開閉ノズルの開放及び水
シ−ルド用のガスの放出は、前記開閉ノズルの外周に設
けた可トウ性を有する固体隔壁の裾部が完全に被加工部
材表面に接触した後、開始される。これを自動的に行う
場合は、加工ノズルの外周部先端に設けた接近感知セン
サが被加工部材表面に接近又は接触した時点で、前記加
工ノズルからガスが放出されると同時に、前記開閉ノズ
ルの口は開きながらスライド的に上昇して、その端部
は、少なくとも前記加工ノズルの端部まで上昇し、完全
に開放される。一方、加工が終了した時点では、前記開
閉ノズルの内部に設けた、光、圧力、又は温度感知セン
サ及び湿度感知センサのいずれかが作動して、この電気
信号によって前記開閉ノズルの口はスライド的に降下し
ながら封止される。これと同時に、ガスの放出も自動的
に停止される。
【0034】
【実施例】
(実施例1)本発明を原子炉装置機器の補修溶接に適用
した実施例を具体的に説明する。図1及び図3に本実施
例で使用した溶接用のト−チと水シ−ルド用ノズルの構
造を示す。図1及び図3に示すように、水を排除して披
加工部材を加工する加工ノズル1の内部にはTIG溶接
用のタングステン電極5が配置され、これらが一体にな
っている。なお、水を排除するための加工ノズル1から
排出されるArガス7は、加工部分を外気から保護する
ためのシ−ルドの効果も有している。
【0035】また、加工ノズル1の外周には加工ノズル
1のガス放出を止めた場合でも加工ノズル1内への水の
侵入を防止できる開閉可能な機構を備えた開閉ノズル2
が加工ノズル1と一体となって配置されている。更に、
その外周には、水を遮蔽、排除するための固体隔壁加圧
調整ガイド14、加圧用バネ15、固体隔壁取付け部材
16、固体隔壁17及び固体隔壁裾部18の部材から構
成されている水シ−ルド用ノズルが配置されいる。
【0036】開閉ノズル2の外周に設けた可トウ性を有
する固体隔壁の裾部18が完全に被加工部材6の表面に
接触した後、開閉ノズル2の外周部先端に設けた接近感
知センサ3が被加工部材6のに接触した時点で、前記加
工ノズル1からArガス7が放出されると同時に、前記
開閉ノズルの口2aは開きながらスライド的に上昇し
て、その端部は、少なくても前記、加工ノズルの端部1
aまで上昇し、完全に開放される。この時点で、タング
ステン電極5からア−ク8が発生されて加工が開始され
る。一方、加工が終了した時点で、前記開閉ノズル2の
内部に設けた温度感知センサ4からの電気信号によって
前記開閉ノズルの口2aはスライド的下降しながら封止
される。それと同時に、ガスの放出も停止されるよう
に、電気信号によって制御される。
【0037】このために、加工ノズル1内はもちろん、
加工ノズル1内に装備されているタングステン電極5が
水に接することがない。このため、加工部の品質を低下
させない。また、加工時のみガスの放出が可能なために
ガスの消費量が少なく、水中加工のコストが安価とな
る。
【0038】更に、この水シ−ルド用ノズルの固体隔壁
裾部18は加圧用バネ15によって被加工部材6に押し
つけられる機構を有している。ここで、加工ノズル1及
び開閉ノズル2と固体隔壁17を備えた水シ−ルド用ノ
ズル13は、加工ノズル1の軸方向に対して、単独に移
動する構造になっている。なお、本実施例ではカ−ボン
繊維からなる固体隔壁17を使用し、シ−ルドガスには
Arガス7を用いた。
【0039】図6は本発明の水中溶接加工装置を原子力
プラント圧力容器内のシュラウド9へ適用した例を示
す。原子力プラントにおける炉内構造物は多量の放射線
が発せられている。このため、作業者の安全を考慮して
補修溶接は遠隔自動制御で行う必要がある。従って、水
中溶接装置は、大気中(圧力容器の外あるいは水の影響
の無い箇所)に設置された溶接電源10より電力を供給
し、制御装置11により任意の溶接条件を与え、ケーブ
ル12を通じ水中に設置された水中加工用水シ−ルドノ
ズル23内の溶接トーチからアークを発して溶接を行
う。
【0040】溶接の開始の際、ア−ク8を発生させるた
め、タングステン電極5の先端を被加工部材6に接触さ
せ、ア−ク8の発生と同時に再度、基の位置に戻る。こ
こで、タングステン電極5と一体となっている加工ノズ
ル1は水遮蔽用の固体隔壁17と単独に移動する。この
ため、加工ノズル1が上下に移動した場合でも、固体隔
壁裾部18は被加工部材6に接触した状態で、加工ノズ
ル1だけが上下に移動できる。従って、加工部への水の
侵入が固体隔壁17よって阻止され、水中下においても
安定した溶接が可能となる。本実施例によって原子炉内
での水中溶接が可能となった。
【0041】上記、実施例はTIG溶接にかぎらず、M
IG溶接、レ−ザ溶接、レ−ザ表面改質及びレ−ザ切断
などにも適用できる。
【0042】(実施例2)以下、本発明を水中下におい
て、TIG溶接に適用した場合の実施例を具体的に説明
する。図2及び図4に本実施例で使用したガスを放出し
て局部的に水を排除する加工ノズル1とその外周に、加
工ノズル1のガスの放出を止めた場合でも加工ノズル内
への水の侵入を防止できる開閉可能な機構を備えた開閉
ノズル2から構成される。
【0043】図2は、開閉ノズルが閉の状態で、図4は
開閉ノズルが開の状態である。図2及び図4に示すよう
に、加工部の水を局部的に排除して加工する加工ノズル
1の内部にはTIG溶接用のタングステン電極5が配置
され、これらが一体となっている。なお、水を排除する
ための加工ノズル1から排出されるガス7は、加工部分
を外気から保護するためのシ−ルドの効果も有してい
る。
【0044】開閉ノズル2の外部先端に設けた接近感知
センサ3が被加工部材6に接触した時点で前記、加工ノ
ズル1からガスの放出開始され、開閉ノズルの口2aは
開きながらスライド的に上昇し、その端部は、加工ノズ
ル1の端部1aまで上昇し、加工ノズル1は完全に開放
される。次に、タングステン電極5の先端と被加工部材
6間にア−ク8を発生させる。一方、加工が終了した時
点で、前記、加工ノズル1の内部に設けた、温度感知セ
ンサ4が作動して、前記、開閉ノズルの口2aはスライ
ド的下降しながら封止される。前記加工ノズル1から放
出したArガス7は、開閉ノズル2の外周部先端に設け
た接近感知センサ3と加工ノズル1の内部に設けた温度
感知センサ4が電気信号を受けて作動して、停止され
る。
【0045】つまり、放出ガスの開閉は、開閉ノズル2
の口が閉の時に閉、開の時に開となるように、開閉ノズ
ル2の外周部先端に設けた接近感知センサ3と加工ノズ
ル1の内部に設けた温度感知センサ4の電気信号からガ
スの開閉を制御できることを証明できた。
【0046】本実施例での水シ−ルドに使用したArガ
ス流量は60l/minであるが、30〜90l/mi
nが適切であり、50〜80l/minがより適切であ
る。
【0047】(実施例3)本発明をレ−ザ熱源により原
子炉装置機器の部材表面を加熱処理する表面改質に適用
した実施例を具体的に説明する。図5に本実施例で使用
したレ−ザ光21とその加工レンズ19並びに水シ−ル
ド用ノズル13の構造を示す。図5に示すように、水シ
−ルド用ノズル13の構成は、実施例1及び実施例2と
同様であるが、加工ノズル1の内部には、表面改質用の
レ−ザ加工レンズ19が配置され、これらが一体になっ
ている。
【0048】この場合の加工部分を外気から保護するた
めのHeガス20は、加工用のガス吸入管24によって
吸入される。
【0049】なお、加工ノズル1は、水遮蔽用の固体隔
壁17と単独に移動する。このため、加工ノズル1が上
下に移動した場合でも、固体隔壁裾部18は被加工部材
6に接触した状態で、加工ノズル1だけが上下に移動で
きる。
【0050】レ−ザ熱源によりによって水中で表面改質
や熱処理を行う場合、被表面改質部母材表面23に対す
るビ−ム光22の焦点距離及びノズル高さを一定に保つ
ことが重要である。本装置には、被表面改質部母材表面
23に対するビ−ム光の焦点距離及びノズル高さを一定
に制御できる装置が備えられている。従って、加工部へ
の水の侵入が固体隔壁17よって阻止され、安定した溶
接が可能となる。
【0051】また、本実施例ではカ−ボン繊維からなる
固体隔壁17を使用し、シ−ルドガスにはHeガス20
を用いた。
【0052】本実施例によって原子炉内での水中表面改
質が可能となった。
【0053】
【発明の効果】本発明によれば高圧水中内に於いても、
被加工部材に加工用ノズルが到達し、加工が開始される
まで加工用ノズルの口は閉じているために加工用ノズル
内に水が侵入しない。このため、加工の姿勢や加工形状
が変化した場合でも信頼性の高い加工が可能となる。更
に、高圧水中下に於いても固体隔壁がたえず被加工部材
表面と接触しているため、高圧下における複雑形状部材
の加工でもシ−ルド内への水の浸入を容易に防止でき
る。すなわち、高圧水中下に於いても加工に適した雰囲
気を安定に維持出来る。このため、本加工装置を原子力
装置の炉内機器や船舶の溶接や切断、熱処理などに適用
した場合でも信頼性の高い加工部が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例である溶接用のト−チと水シ−
ルド用ノズルの断面図である。
【図2】本発明の実施例である水中加工装置の開閉機構
を示す加工ノズル及び開閉ノズルの縦断面図である。
【図3】本発明の実施例である溶接用のト−チと水シ−
ルド用ノズルの動作説明図である。
【図4】本発明の実施例である水中加工装置の開閉機構
の動作を示す加工ノズル及び開閉ノズル縦断面図であ
る。
【図5】原子炉装置機器の部材表面を加熱処理する表面
改質に、実施例として使用した加工用ノズルと水シ−ル
ド用ノズルの断面図である。
【図6】本発明の実施例である原子力プラント圧力容器
内シュラウドの補修方法を示す。
【符号の説明】
1…加工ノズル,1a…加工ノズルの端部,2…開閉ノ
ズル,2a…開閉ノズルの口,3…接近感知センサ,4
…光、温度又は湿度感知センサ,5…タングステン電
極,6…被加工部材,7…Arガス,8…ア−ク,9…
シュラウド,10…溶接電源,11…制御装置,12…
ケ−ブル,13…水シ−ルド用ノズル,14…固体隔壁
加圧調整ガイド,15…加圧バネ,16…固体隔壁取付
け部材,17…固体隔壁,18…固体隔壁裾部,19…
加工レンズ,20…Heガス,21…レ−ザ光,22…
ビ−ム光,23…被表面改質部母材表面。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水中下でガスの噴出により、加工部の水を
    局部的に排除して加工する加工ノズルを備えた水中加工
    装置において、前記加工ノズル先端を囲む逆円錐状の遮
    断板を有し、該遮断板は前記加工ノズルの軸方向に対し
    少なくとも2つに分割され、かつ分割された該遮断板の
    端部は重なり合い、前記加工ノズルの軸方向にスライド
    する構造を有する開閉機構を具備する水中加工装置。
  2. 【請求項2】水中下でガスの噴出により、加工部の水を
    局部的に排除して加工する加工ノズルを備えた水中加工
    装置において、前記加工ノズルに前記加工ノズル先端を
    囲む逆円錐状の遮断板を有し、該遮断板は前記加工ノズ
    ルの軸方向に対し少なくとも2つに分割され、かつ分割
    された該遮断板の端部は重なり合い、前記加工ノズルの
    軸方向にスライドする構造を有する開閉ノズルを具備す
    る水中加工装置。
  3. 【請求項3】水中下でガスの噴出により、加工部の水を
    局部的に排除して加工する加工ノズルを備えた水中加工
    装置において、前記加工ノズル先端を囲む逆円錐状の遮
    断板を有し、該遮断板は前記加工ノズルの軸方向に対し
    少なくとも2つに分割され、かつ分割された該遮断板の
    端部は重なり合い、前記加工ノズルの軸方向にスライド
    する構造を有する開閉ノズルを具備し、加工部の水を局
    部的に排除する水シ−ルドノズルを前記加工ノズルの周
    囲に設けたことを特徴とする水中加工装置。
  4. 【請求項4】請求項1〜3のいずれかに記載の水中加工
    用防水装置において、ガスの供給を調節する手段及び開
    閉機構又は開閉ノズルの開閉を制御をする手段を有し、
    加工部周辺の温度を検知する手段,加工部周辺の圧力を
    検知する手段,加工部周辺の湿度を検知する手段及び加
    工部と加工ノズルとの距離を検知する手段の少なくとも
    1つを有し、前記温度,前記圧力,前記湿度及び前記距
    離の少なくとも1つの情報から前記ガスの供給及び前記
    開閉機構又は開閉ノズルの開閉を制御する手段を有する
    ことを特徴とする水中加工装置。
  5. 【請求項5】水中下でガスの噴出により加工部の水を局
    部的に遮断板で排除し、前記加工部を加工ノズルによっ
    て加工する水中加工方法において、請求項1〜4のいず
    れかに記載の遮断板により加工部の水を局部的に排除
    し、加工時にのみガスの供給を行うことを特徴とする水
    中加工方法。
  6. 【請求項6】水中溶接による原子力プラント圧力容器の
    補修方法において、溶接部への水の侵入を防止しかつ開
    閉が可能な開閉ノズル内に、溶接前にガスの供給バルブ
    を開け溶接部への水の侵入を防止し、溶接中にガスの供
    給を止めるために前記供給バルブを閉じ、水中溶接する
    原子力プラント圧力容器の補修方法。
  7. 【請求項7】水中下でガスの噴出により、加工部の水を
    局部的に排除して加工する加工ノズルを備えた水中加工
    装置を用いる原子力プラント圧力容器の補修方法におい
    て、前記水中加工装置は前記加工ノズル先端を囲む逆円
    錐状の遮断板を有し、該遮断板は前記加工ノズルの軸方
    向に対し少なくとも2つに分割され、かつ分割された該
    遮断板の端部は重なり合い、前記加工ノズルの軸方向に
    スライドする構造を有する開閉機構を具備しており、加
    工部への水の侵入を防止しかつ開閉が可能な開閉ノズル
    内に、加工前にガスの供給バルブを開け溶接部への水の
    侵入を防止し、溶接中にガスの供給を止めるために前記
    供給バルブを閉じ、水中溶接する原子力プラント圧力容
    器の補修方法。
  8. 【請求項8】請求項1〜4のいずれかに記載の水中加工
    装置によって原子炉装置内の水中下で加工を行う原子炉
    内の加工方法。
JP7034069A 1995-02-22 1995-02-22 水中加工装置 Pending JPH08224688A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7034069A JPH08224688A (ja) 1995-02-22 1995-02-22 水中加工装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7034069A JPH08224688A (ja) 1995-02-22 1995-02-22 水中加工装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08224688A true JPH08224688A (ja) 1996-09-03

Family

ID=12403980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7034069A Pending JPH08224688A (ja) 1995-02-22 1995-02-22 水中加工装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08224688A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001232464A (ja) * 2000-01-14 2001-08-28 General Electric Co <Ge> 被加工表面を水中加工するための装置及び方法
EP1669159A1 (de) * 2004-12-07 2006-06-14 Bystronic Laser AG Bearbeitungsdüse zum Laserschneiden mir einer über den Düsenkörper hinausragenden Düsenhülse, Laserbearbeitungsvorrichtung und Laserbearbeitungsverfahren mit der entsprechenden Bearbeitungsdüse
JP2013140043A (ja) * 2011-12-28 2013-07-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 気中環境創出機構
CN110202259A (zh) * 2019-04-23 2019-09-06 安徽科技学院 水下激光增材修复装置
CN110883406A (zh) * 2019-12-31 2020-03-17 芜湖造船厂有限公司 一种有色金属管件焊接保护套

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001232464A (ja) * 2000-01-14 2001-08-28 General Electric Co <Ge> 被加工表面を水中加工するための装置及び方法
EP1669159A1 (de) * 2004-12-07 2006-06-14 Bystronic Laser AG Bearbeitungsdüse zum Laserschneiden mir einer über den Düsenkörper hinausragenden Düsenhülse, Laserbearbeitungsvorrichtung und Laserbearbeitungsverfahren mit der entsprechenden Bearbeitungsdüse
JP2013140043A (ja) * 2011-12-28 2013-07-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 気中環境創出機構
CN110202259A (zh) * 2019-04-23 2019-09-06 安徽科技学院 水下激光增材修复装置
CN110883406A (zh) * 2019-12-31 2020-03-17 芜湖造船厂有限公司 一种有色金属管件焊接保护套

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5938954A (en) Submerged laser beam irradiation equipment
US6555779B1 (en) Underwater processing device and underwater processing method
JP5141034B2 (ja) レーザ加工装置およびレーザ加工方法
US4172974A (en) Underwater welding apparatus
US7505504B2 (en) Laser processing device
US20100108645A1 (en) Device and method for automatic underwater welding for making a welding joint on a surface
JP6704029B2 (ja) 加工用ノズルおよび加工装置
SE9000443D0 (sv) Anordning och foerfarande foer lasersvetsning
KR100450081B1 (ko) 고밀도 에너지빔 가공 방법 및 장치
JPH08224688A (ja) 水中加工装置
JP2015515380A (ja) 改良された外形の移動要素を備えたレーザノズル
JPH0910981A (ja) 水中レーザ溶接装置
JPH081326A (ja) 水中加工装置
CN112355471A (zh) 一种水下激光原位修复装置及其使用方法
US5935459A (en) Test device for impinging a sample with a high-energy gas jet
JP2622350B2 (ja) 水中レーザ切断装置
US10610967B2 (en) Process for complete cladding of metal parts of aircraft turbojets, and complete protection tool for implementing the process
JPH07132372A (ja) 水中加工装置
JPH09136177A (ja) レーザ加工装置
JPH11123581A (ja) レーザ加工機における消火方法およびその装置
US4366950A (en) Method and apparatus for cutting stainless steel
CN108950546B (zh) 一种预置激光熔覆保护气充盈装置
US20060108341A1 (en) Method and installation for pointing a fine fluid jet, in particular in welding, or laser hardfacing
JPH0675775B2 (ja) 水中溶接装置
JP4363933B2 (ja) 水中レーザ補修溶接装置及び水中レーザ補修溶接方法