JPS6196027A - オ−ステナイト系ステンレス鋼の脱鋭敏化処理装置 - Google Patents
オ−ステナイト系ステンレス鋼の脱鋭敏化処理装置Info
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- JPS6196027A JPS6196027A JP59214167A JP21416784A JPS6196027A JP S6196027 A JPS6196027 A JP S6196027A JP 59214167 A JP59214167 A JP 59214167A JP 21416784 A JP21416784 A JP 21416784A JP S6196027 A JPS6196027 A JP S6196027A
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- Japan
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- laser
- temp
- stainless steel
- austenitic stainless
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/004—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr and Ni
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
- B23K2103/05—Stainless steel
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、オーステナイト系ステンレス鋼溶接部近傍
の粒界腐食や粒界応力腐食割れの原因となる鋭敏化現象
を除去する方法に関するものでおる。
の粒界腐食や粒界応力腐食割れの原因となる鋭敏化現象
を除去する方法に関するものでおる。
一般に、オーステナイト系ステンレス鋼を溶接接合した
場合、その熱影響部では粒界腐食や粒界応力腐食割れの
原因となるＣｒ炭化物の粒界析出すなわち鋭敏化が生じ
る。第４図はオーステナイト系ステンレス鋼の一般的な
相変態を示す特性図でろり、横軸は保持時間を、縦軸は
温度を示す。この図から明らかなように、鋭敏化は約５
５０〜８５０℃に約１秒以上保持された場合に起こる。
場合、その熱影響部では粒界腐食や粒界応力腐食割れの
原因となるＣｒ炭化物の粒界析出すなわち鋭敏化が生じ
る。第４図はオーステナイト系ステンレス鋼の一般的な
相変態を示す特性図でろり、横軸は保持時間を、縦軸は
温度を示す。この図から明らかなように、鋭敏化は約５
５０〜８５０℃に約１秒以上保持された場合に起こる。
この現象を除去する（すなわち脱鋭敏化処理）方法とし
て、脱鋭敏化温度以上に再加熱した後急冷するのが有効
であることが一般的に知られており、この図からも明ら
かでるる。
て、脱鋭敏化温度以上に再加熱した後急冷するのが有効
であることが一般的に知られており、この図からも明ら
かでるる。
第５図は従来の脱鋭敏化処理装置を示す断面図である。
図において、（１）Ｈオーステナイト系ステンレス鋼を
溶接接合した構造物、（２）はその溶接部、（３）ハ溶
接部（２）の近傍に生じた鋭敏化部、（４）は加熱炉、
（４ａ）は構造物（１）を載せるベッドである。
溶接接合した構造物、（２）はその溶接部、（３）ハ溶
接部（２）の近傍に生じた鋭敏化部、（４）は加熱炉、
（４ａ）は構造物（１）を載せるベッドである。
被処理体すなわち構造物（１）は加熱炉（４）内のベッ
ド（４ａ）に載せられ、約９００℃以上に所定時間加熱
された後、水などにより急冷されることにより脱鋭敏化
される。
ド（４ａ）に載せられ、約９００℃以上に所定時間加熱
された後、水などにより急冷されることにより脱鋭敏化
される。
°〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のような従来の脱鋭敏化処理装置では、加熱炉（４
）の大きさに制限がるるため溶接構造物（υの大きさが
制限されたり、構造物（１）全体を加熱するため鋭敏化
部（３）以外の健全な部分が熱変形や熱影響を受けやす
く、また処理時間が長くかかるという問題点がめった。
）の大きさに制限がるるため溶接構造物（υの大きさが
制限されたり、構造物（１）全体を加熱するため鋭敏化
部（３）以外の健全な部分が熱変形や熱影響を受けやす
く、また処理時間が長くかかるという問題点がめった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、局部的に処理が可能で大型の構造物にも適用でき
、しかも処理時間を短縮できると共に自動的に安定した
処理が行なえるオーステナイト系ステンレス鋼の脱鋭敏
化処理装置を提供することを目的としている。
ので、局部的に処理が可能で大型の構造物にも適用でき
、しかも処理時間を短縮できると共に自動的に安定した
処理が行なえるオーステナイト系ステンレス鋼の脱鋭敏
化処理装置を提供することを目的としている。
この発明によるオーステナイト系ステンレス鋼の脱鋭敏
化処理装置は、オーステナイト系ステンレス鋼の溶接部
近傍表面にレーザ光を照射するレーザ発振器、集光レン
ズを内蔵した加工ヘッドを上記レーザ光照射面積を変化
させるために移動させる駆動機構、上記レーザ光照射部
の温度を測定する温度センサ、および上記温度に対する
レーザ出力を表わす脱鋭敏化曲線を記録し、上記温度セ
ンナからの信号に応じて適正なレーザ出力となるように
上記レーザ発振器の電源を制御すると同時に、上記オー
ステナイト系ステンレス鋼の溶接部近傍表面に照射させ
る適正ビーム径を記憶し、上記温度センサからの信号に
応じて、適正なビーム径となるように上記駆動機構を制
御するコントローラを備えるものでるる。
化処理装置は、オーステナイト系ステンレス鋼の溶接部
近傍表面にレーザ光を照射するレーザ発振器、集光レン
ズを内蔵した加工ヘッドを上記レーザ光照射面積を変化
させるために移動させる駆動機構、上記レーザ光照射部
の温度を測定する温度センサ、および上記温度に対する
レーザ出力を表わす脱鋭敏化曲線を記録し、上記温度セ
ンナからの信号に応じて適正なレーザ出力となるように
上記レーザ発振器の電源を制御すると同時に、上記オー
ステナイト系ステンレス鋼の溶接部近傍表面に照射させ
る適正ビーム径を記憶し、上記温度センサからの信号に
応じて、適正なビーム径となるように上記駆動機構を制
御するコントローラを備えるものでるる。
レーザ光によれば、構造物全体への入熱を抑えて、材料
表面のみでしかも必要な箇所だけを局部選択的に所定の
温度まで加熱し、周囲への熱伝導により急冷することが
できるので、大型の構造物にも適用でき、しかも高エネ
ルギ密度熱源であるため処理時間を短縮することができ
る。また、コントローラを備えているので自動的に安定
した処理を可能とする。
表面のみでしかも必要な箇所だけを局部選択的に所定の
温度まで加熱し、周囲への熱伝導により急冷することが
できるので、大型の構造物にも適用でき、しかも高エネ
ルギ密度熱源であるため処理時間を短縮することができ
る。また、コントローラを備えているので自動的に安定
した処理を可能とする。
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図である。図に
おいて、（５）はレーザ発振器、（６）はレーザ光、（
７）ハレーザ光（６）の伝送径路を覆うレーザ光伝送管
、（８）ハレーザ光（６）の方向を変える全反射鏡、（
９）ハ加工ヘッド、αＱはレーザ光（６）を集束する集
光レンズ、α１）ハシールドガスを加工ヘッド（９）内
に供給するレーザ加工シールドガス供給口、（２）はノ
ズル、０１は集光レンズαＱを内蔵した加工ヘッド（９
）を溶接構造物（１）に垂直な軸（２軸）で駆動させる
駆動機構、α４はレーザ光照射部の温度を測定する温度
センサであり、例えば高速応答（０，１秒以下の応答速
度）の赤外線センサ、（ト）は例えば８ビツトのマイク
ロコンピュータより成るコントローラ。
おいて、（５）はレーザ発振器、（６）はレーザ光、（
７）ハレーザ光（６）の伝送径路を覆うレーザ光伝送管
、（８）ハレーザ光（６）の方向を変える全反射鏡、（
９）ハ加工ヘッド、αＱはレーザ光（６）を集束する集
光レンズ、α１）ハシールドガスを加工ヘッド（９）内
に供給するレーザ加工シールドガス供給口、（２）はノ
ズル、０１は集光レンズαＱを内蔵した加工ヘッド（９
）を溶接構造物（１）に垂直な軸（２軸）で駆動させる
駆動機構、α４はレーザ光照射部の温度を測定する温度
センサであり、例えば高速応答（０，１秒以下の応答速
度）の赤外線センサ、（ト）は例えば８ビツトのマイク
ロコンピュータより成るコントローラ。
Ｑｌｌｅはレーザ発振器（５）の電源である。コントロ
ーラ（ロ）には、第２図に示すようなレーザ光照射部の
温度（′ｏに対するレーザ出力（ｋｗ）を表わす脱鋭敏
化曲線が記録されており、温度センサα→からの信号に
応じて適正なレーザ出力となるようにレーザ発振器（５
）の電源０Ｑを制御する。なお、脱鋭敏化曲線はレーザ
光（６）のビーム径およびビーム移動速度によって違っ
たものとなるが、第２図にはビーム移動速度がＩ ＷＬ
／―の場合の例を示している。またコントローラ（ト）
ＶＣは、照射させる適正ビーム径が記憶されており、温
度センサα→からの信号により第３図に示すようなレー
ザ光照射部の温度分布曲線から脱鋭敏化温度９００℃以
上となっているビーム径りに応じて、適正なビーム径と
なるように駆動機構（２）を制御する。
ーラ（ロ）には、第２図に示すようなレーザ光照射部の
温度（′ｏに対するレーザ出力（ｋｗ）を表わす脱鋭敏
化曲線が記録されており、温度センサα→からの信号に
応じて適正なレーザ出力となるようにレーザ発振器（５
）の電源０Ｑを制御する。なお、脱鋭敏化曲線はレーザ
光（６）のビーム径およびビーム移動速度によって違っ
たものとなるが、第２図にはビーム移動速度がＩ ＷＬ
／―の場合の例を示している。またコントローラ（ト）
ＶＣは、照射させる適正ビーム径が記憶されており、温
度センサα→からの信号により第３図に示すようなレー
ザ光照射部の温度分布曲線から脱鋭敏化温度９００℃以
上となっているビーム径りに応じて、適正なビーム径と
なるように駆動機構（２）を制御する。
次に動作について説明する。レーザ発振器（５）からレ
ーザ光伝送管（７）内に放出されたレーザ光（６）ニ、
溶接構造物（１）の鋭敏化部（３） Ｋ対して垂直に照
射されるべく全反射鏡（ｓ） ｖｒ、より折り曲げられ
る。その後レーザ光（６）は集光レンズαＱにより鋭敏
化部（３）の幅より大きな所定のビーム径、例えば７鱈
に集光され、加工ヘッド（９）を通過して鋭敏化部（３
）に照射される。温度センナへ４はこのレーザ照射部の
温度分布を測定し、その信号をコントローラ（イ）へ送
る。
ーザ光伝送管（７）内に放出されたレーザ光（６）ニ、
溶接構造物（１）の鋭敏化部（３） Ｋ対して垂直に照
射されるべく全反射鏡（ｓ） ｖｒ、より折り曲げられ
る。その後レーザ光（６）は集光レンズαＱにより鋭敏
化部（３）の幅より大きな所定のビーム径、例えば７鱈
に集光され、加工ヘッド（９）を通過して鋭敏化部（３
）に照射される。温度センナへ４はこのレーザ照射部の
温度分布を測定し、その信号をコントローラ（イ）へ送
る。
コントローラ（ト）では、この温度分布曲線から脱鋭敏
化温度９００℃以上となっているビーム径を求め、予め
記憶している適正なビーム径となるように駆動機構（ロ
）を制御する。また、このビーム径の制御と同時に、予
め記録している脱鋭敏化曲線より適正なレーザ出力を温
度の信号に応じて求め、例えばビーム移動速度を１ｒｎ
／−に固定すると、ビーム径７瓢で温度が１０００℃の
場合、レーザ出力ｈ９ｏｏｗ、このレーザ出力となるよ
うにレーザ発振器（５）の電源α→を制御する。
化温度９００℃以上となっているビーム径を求め、予め
記憶している適正なビーム径となるように駆動機構（ロ
）を制御する。また、このビーム径の制御と同時に、予
め記録している脱鋭敏化曲線より適正なレーザ出力を温
度の信号に応じて求め、例えばビーム移動速度を１ｒｎ
／−に固定すると、ビーム径７瓢で温度が１０００℃の
場合、レーザ出力ｈ９ｏｏｗ、このレーザ出力となるよ
うにレーザ発振器（５）の電源α→を制御する。
このように、適正なビーム径及びレーザ出力となるよう
に制御するので、自動的に安定した脱鋭敏化処理が行な
える。また、構造物（１）全体への入熱を抑えて材料表
面のみ必要な箇所だけを局部選択的に加熱することがで
き、大型の溶接構造物に対しても容易に適用できる。し
かも、高エネルギ密度熱源であるため脱鋭敏化処理時間
が短縮できる。さらに、実光器など光学系を工夫するこ
とにより塊々の形状の溶接梠造′：＃に対し℃も適用で
きたり、比較的熱に弱い部品を実装した後でも脱鋭敏化
処理玉程を組むことができるなどの効果かめる。なお、
加工ヘッド（９）には必要に応じてレーザ加エシールド
ガス供給口←鈴よりシールドガスが導入され、ノズル（
６）を通じて溶接構造物（１）へシールドガスを噴射し
ている。
に制御するので、自動的に安定した脱鋭敏化処理が行な
える。また、構造物（１）全体への入熱を抑えて材料表
面のみ必要な箇所だけを局部選択的に加熱することがで
き、大型の溶接構造物に対しても容易に適用できる。し
かも、高エネルギ密度熱源であるため脱鋭敏化処理時間
が短縮できる。さらに、実光器など光学系を工夫するこ
とにより塊々の形状の溶接梠造′：＃に対し℃も適用で
きたり、比較的熱に弱い部品を実装した後でも脱鋭敏化
処理玉程を組むことができるなどの効果かめる。なお、
加工ヘッド（９）には必要に応じてレーザ加エシールド
ガス供給口←鈴よりシールドガスが導入され、ノズル（
６）を通じて溶接構造物（１）へシールドガスを噴射し
ている。
また、上記実施例ではレーザ光（６）を鋭敏化部（３）
の幅より大きなビーム径に集光した場合について説明し
たが、鋭敏化部（３）の幅が広い場合はレーザ光（６）
を何度か往復して照射してもよい。
の幅より大きなビーム径に集光した場合について説明し
たが、鋭敏化部（３）の幅が広い場合はレーザ光（６）
を何度か往復して照射してもよい。
さらに、上記実施例ではレーザ光（６）を移動させた場
合について説明したが、溶接構造物（１）すなわちオー
ステナイト系ステンレス＠を移動させてもよく、また溶
接構造物（１）及びレーザ光（６）共に移動させてもよ
い。
合について説明したが、溶接構造物（１）すなわちオー
ステナイト系ステンレス＠を移動させてもよく、また溶
接構造物（１）及びレーザ光（６）共に移動させてもよ
い。
以上のように、この発明によれば、オーステナイト系ス
テンレス鋼の溶接部近傍表面にレーザ光を照射するレー
ザ発振器、集光レンズを内蔵した加工ヘッドを上記レー
ザ光照射面積を変化させるために移動させる駆動機構、
上記レーザ光照射部の温度を測定する温度センサ、およ
び上記温度に対するレーザ出力を表わす脱鋭敏化曲線を
記録し、上記温度センサからの信号に応じて適正なレー
ザ出力となるように上記レーザ発振器の電源を制御する
と同時に、上記オーステナイト系ステンレス鋼の溶接部
近傍表面に照射させる適正ビーム径を記憶し、上記温度
センサからの信号に応じて、適正なビーム径となるよう
に上記駆動機構を制御するコントローラを備えたので、
局部的に脱鋭敏化処理を施すことが可能で大型の構造物
にも適用でき、しかも処理時間が短縮できると共に自動
的に安定した脱鋭敏化処理が行なえる効果がるる。
テンレス鋼の溶接部近傍表面にレーザ光を照射するレー
ザ発振器、集光レンズを内蔵した加工ヘッドを上記レー
ザ光照射面積を変化させるために移動させる駆動機構、
上記レーザ光照射部の温度を測定する温度センサ、およ
び上記温度に対するレーザ出力を表わす脱鋭敏化曲線を
記録し、上記温度センサからの信号に応じて適正なレー
ザ出力となるように上記レーザ発振器の電源を制御する
と同時に、上記オーステナイト系ステンレス鋼の溶接部
近傍表面に照射させる適正ビーム径を記憶し、上記温度
センサからの信号に応じて、適正なビーム径となるよう
に上記駆動機構を制御するコントローラを備えたので、
局部的に脱鋭敏化処理を施すことが可能で大型の構造物
にも適用でき、しかも処理時間が短縮できると共に自動
的に安定した脱鋭敏化処理が行なえる効果がるる。
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図はレ
ーザ光照射部の温度に対するレーザ出力を表わす脱鋭敏
化曲線を示す特性図、第５図は脱―敏化のための適１Ｆ
ビーム径を求めるレーザ光照射部の温度分布曲線を示す
図、第４図はオーステナイト系ステンレス鋼の一般的な
相変態を示す特性図、第５図は従来例を示す断面図であ
る。 図において、（１）ハオーステナイト系ステンレス鋼を
溶接接合した構造物、（２）は溶接部、（３）は鋭敏化
部、（５）はレーザ発振器、（６）はレーザ光、（９）
は加工ヘッド、αＯは集光レンズ、０１ｔ［Ｋ動機溝、
α４は温度センサ、（ト）はコントローラ、すＱは電源
である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 ビΣへ判１ｉシ４１棟 （ｍｍ） 第５図 第４図
ーザ光照射部の温度に対するレーザ出力を表わす脱鋭敏
化曲線を示す特性図、第５図は脱―敏化のための適１Ｆ
ビーム径を求めるレーザ光照射部の温度分布曲線を示す
図、第４図はオーステナイト系ステンレス鋼の一般的な
相変態を示す特性図、第５図は従来例を示す断面図であ
る。 図において、（１）ハオーステナイト系ステンレス鋼を
溶接接合した構造物、（２）は溶接部、（３）は鋭敏化
部、（５）はレーザ発振器、（６）はレーザ光、（９）
は加工ヘッド、αＯは集光レンズ、０１ｔ［Ｋ動機溝、
α４は温度センサ、（ト）はコントローラ、すＱは電源
である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 ビΣへ判１ｉシ４１棟 （ｍｍ） 第５図 第４図
Claims (1)
- オーステナイト系ステンレス鋼の溶接部近傍表面にレー
ザ光を照射するレーザ発振器、集光レンズを内蔵した加
工ヘッドを上記レーザ光照射面積を変化させるために移
動させる駆動機構、上記レーザ光照射部の温度を測定す
る温度センサ、および上記温度に対するレーザ出力を表
わす脱鋭敏化曲線を記録し、上記温度センサからの信号
に応じて適正なレーザ出力となるように上記レーザ発振
器の電源を制御すると同時に、上記オーステナイト系ス
テンレス鋼の溶接部近傍表面に照射させる適正ビーム径
を記憶し、上記温度センサからの信号に応じて、適正な
ビーム径となるように上記駆動機構を制御するコントロ
ーラを備えたオーステナイト系ステンレス鋼の脱鋭敏化
処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59214167A JPS6196027A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | オ−ステナイト系ステンレス鋼の脱鋭敏化処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59214167A JPS6196027A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | オ−ステナイト系ステンレス鋼の脱鋭敏化処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6196027A true JPS6196027A (ja) | 1986-05-14 |
Family
ID=16651340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59214167A Pending JPS6196027A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | オ−ステナイト系ステンレス鋼の脱鋭敏化処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6196027A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0293089U (ja) * | 1989-01-07 | 1990-07-24 |
-
1984
- 1984-10-15 JP JP59214167A patent/JPS6196027A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0293089U (ja) * | 1989-01-07 | 1990-07-24 |
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