JPS62183985A - レ−ザ−クラツデイング法 - Google Patents
レ−ザ−クラツデイング法Info
- Publication number
- JPS62183985A JPS62183985A JP61023861A JP2386186A JPS62183985A JP S62183985 A JPS62183985 A JP S62183985A JP 61023861 A JP61023861 A JP 61023861A JP 2386186 A JP2386186 A JP 2386186A JP S62183985 A JPS62183985 A JP S62183985A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cladding layer
- laser beam
- steel pipe
- clad layer
- cooling
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 238000004372 laser cladding Methods 0.000 title claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 38
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 28
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 11
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WAIPAZQMEIHHTJ-UHFFFAOYSA-N [Cr].[Co] Chemical compound [Cr].[Co] WAIPAZQMEIHHTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
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〕
本発明は、クラツド鋼管等を製造するレーザクラツディ
ング法に関するものである。
ング法に関するものである。
従来、鋼管等の基材の物理的、機械的、化学的及び電気
的性質を安価に向上させるために、チタン、ニッケル等
の向上させようとする性質に応じた特性を有する金属お
よびサーメットを、基材表面にクラッド層として形成す
る場合があった。
的性質を安価に向上させるために、チタン、ニッケル等
の向上させようとする性質に応じた特性を有する金属お
よびサーメットを、基材表面にクラッド層として形成す
る場合があった。
この基材表面にクラッド層を形成するには、従来第６図
に示すような方法で行われていた。この図において、符
号１は基材としての鋼管で、円周方向に回転自在かつ長
手方向に移動自在に設けられている。符号２はパウダ供
給管で、鋼管１の移動路上の所定個所に設けられている
。そして、鋼管１を回転させつつ移動させるとともに、
パウダ供給管２でパウダ３を鋼管１上に供給しつつレー
ザビーム４を照射し、スパイラル状にクラッド層５を形
成していた。
に示すような方法で行われていた。この図において、符
号１は基材としての鋼管で、円周方向に回転自在かつ長
手方向に移動自在に設けられている。符号２はパウダ供
給管で、鋼管１の移動路上の所定個所に設けられている
。そして、鋼管１を回転させつつ移動させるとともに、
パウダ供給管２でパウダ３を鋼管１上に供給しつつレー
ザビーム４を照射し、スパイラル状にクラッド層５を形
成していた。
しかしながら、以上のような従来の方法では種種の問題
点があった。まず、クラッド層５はスパイラル状に形成
されるので、次段にクラッド層５が形成される鋼管ｌの
表面が、前段以前にクラツド鋼管社 与えられる熱の伝導によって加熱され、クラツド層５形
成時に鋼管１表面の溶融量が著しく増加し均一なりラッ
ド層５ができなかった。すなわち第７図に示すように、
第１段目のクラッド層５Ｉより第２段目、第３段目のク
ラッド層５２．５３が順次厚く形成されて不均一となっ
ていた。また、これに伴い鋼管ｌ内面の収縮が第７図に
示すように顕著となり、０．２ ｍｍ以上の変形が生じ
ることもあった・ 次に、鋼管等の表面円形の基材の場合ではクラッド層５
はレーザビーム４の照射面から外ずれても直ちに凝固す
ることなく暫時溶融状態にあるので、溶融量が多いと鋼
管１の回転及び傾斜により第８図及び第９図に示すよう
に溶融池１０がたれさがりクラッド層５の中央部が凸形
に変形するものであった。
点があった。まず、クラッド層５はスパイラル状に形成
されるので、次段にクラッド層５が形成される鋼管ｌの
表面が、前段以前にクラツド鋼管社 与えられる熱の伝導によって加熱され、クラツド層５形
成時に鋼管１表面の溶融量が著しく増加し均一なりラッ
ド層５ができなかった。すなわち第７図に示すように、
第１段目のクラッド層５Ｉより第２段目、第３段目のク
ラッド層５２．５３が順次厚く形成されて不均一となっ
ていた。また、これに伴い鋼管ｌ内面の収縮が第７図に
示すように顕著となり、０．２ ｍｍ以上の変形が生じ
ることもあった・ 次に、鋼管等の表面円形の基材の場合ではクラッド層５
はレーザビーム４の照射面から外ずれても直ちに凝固す
ることなく暫時溶融状態にあるので、溶融量が多いと鋼
管１の回転及び傾斜により第８図及び第９図に示すよう
に溶融池１０がたれさがりクラッド層５の中央部が凸形
に変形するものであった。
本発明は以上の問題点を解消し、均一なりラッド層が形
成できるとともに管内面の変形が防止できるレーザクラ
ツディング法を提供することを目的とする。
成できるとともに管内面の変形が防止できるレーザクラ
ツディング法を提供することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するためになされたもので、レ
ーザビーム照射面の反対側の面を冷却しつつクラツディ
ングするようにしたものである。
ーザビーム照射面の反対側の面を冷却しつつクラツディ
ングするようにしたものである。
すなわち、本発明のレーザクラツディング法は、基材に
パウダを供給しつつレーザビームを照射してクラッド層
を形成する方法において、少なくとも基材のレーザビー
ムが照射されている面に対応する反対側の面を冷却しつ
つクラッド層を形成することを特徴として構成したもの
である。
パウダを供給しつつレーザビームを照射してクラッド層
を形成する方法において、少なくとも基材のレーザビー
ムが照射されている面に対応する反対側の面を冷却しつ
つクラッド層を形成することを特徴として構成したもの
である。
本発明では、レーザビームが照射されている面に対応す
る反対側の面を冷却する。この対応する反対側の面は、
例えば管の外側面にレーザビームが照射されている場合
の内側面である。そして、反対側の面の少なくともレー
ザビーム照射面と対応する個所を冷却すればよく、反対
側の全面を冷却しなくてもよい。
る反対側の面を冷却する。この対応する反対側の面は、
例えば管の外側面にレーザビームが照射されている場合
の内側面である。そして、反対側の面の少なくともレー
ザビーム照射面と対応する個所を冷却すればよく、反対
側の全面を冷却しなくてもよい。
この基材の冷却は、例えば、ウォータージェットのノズ
ルをレーザビームに対向して設けてウォータージェット
により急冷したり、管の内側に水を充填しこの充填され
た水を常に冷水と入れ替えることにより管内面を全体的
に冷却したりする等の各種の冷却方法が用いられる。
ルをレーザビームに対向して設けてウォータージェット
により急冷したり、管の内側に水を充填しこの充填され
た水を常に冷水と入れ替えることにより管内面を全体的
に冷却したりする等の各種の冷却方法が用いられる。
基材は、クラッド層が形成される鋼板、鋼管等総ての材
料が用いられるが、特に鋼管にクラッド層を形成する場
合に効果的である。
料が用いられるが、特に鋼管にクラッド層を形成する場
合に効果的である。
本発明のレーザクラツディング法では、反対側の面を冷
却しつつレーザビームを照射してクラッド層を形成する
。従ってレーザビーム照射面の温度を抑え基材表面が必
要以上に溶融するのを防止し、均一なりラッド層を形成
するとともに反対面の変形もなくする。さらに、レーザ
ビーム照射面の近傍の温度も抑えるので溶融金属の凝固
が速くなり、溶融金属を所定量以下に抑えられることと
和項って溶融金属がたれ下がるのを防止する。
却しつつレーザビームを照射してクラッド層を形成する
。従ってレーザビーム照射面の温度を抑え基材表面が必
要以上に溶融するのを防止し、均一なりラッド層を形成
するとともに反対面の変形もなくする。さらに、レーザ
ビーム照射面の近傍の温度も抑えるので溶融金属の凝固
が速くなり、溶融金属を所定量以下に抑えられることと
和項って溶融金属がたれ下がるのを防止する。
以下、本発明によるレーザクラツディング法の一実施例
を第１図から第３図に基づいて説明する。
を第１図から第３図に基づいて説明する。
第１図はクラッド層の形成時の状態を示す断面図で、第
２図は同上によりクラッド層が形成された鋼管の長手方
向に切断した断面図で、第３図は同上によりクラッド層
が形成された鋼管の部分正面図である。
２図は同上によりクラッド層が形成された鋼管の長手方
向に切断した断面図で、第３図は同上によりクラッド層
が形成された鋼管の部分正面図である。
第１図において、符号ｌは基材としての外径５４鰭、内
径４４．５ 鶴の油井用継目無鋼管ＳＴＯで、その両端
部にはキャップ６．６が設けられている。このキャップ
６の一方には排出ロアが穿設されており、この排出ロア
を通ってウォータージェットの導水管８が挿入され、そ
のノズル９はレーザビーム４と対向する位置に設けられ
ている。
径４４．５ 鶴の油井用継目無鋼管ＳＴＯで、その両端
部にはキャップ６．６が設けられている。このキャップ
６の一方には排出ロアが穿設されており、この排出ロア
を通ってウォータージェットの導水管８が挿入され、そ
のノズル９はレーザビーム４と対向する位置に設けられ
ている。
レーザビーム４は５に−の連続発振ＣＯ□レーザで１０
ＸＩＯ■−のセグメントミラーで集光されたものである
。パウダ３は粒度４５〜１００μｍのハステロイＣであ
る。
ＸＩＯ■−のセグメントミラーで集光されたものである
。パウダ３は粒度４５〜１００μｍのハステロイＣであ
る。
そして、パウダ供給量を７５ ｇ ／１ＩＩｉｎ 、タ
ラソディング速度を１００ ａｍ／ｌｌ１ｉｎとして、
クラッド層を従来と同様にレーザビーム４を照射して形
成するとともにノズル９より水を噴射して内側面のレー
ザビーム４の照射面に略対応する個所を冷却する。この
ようにしてウォータージェットで冷却しつつクラッド層
５をスパイラル状に形成する。
ラソディング速度を１００ ａｍ／ｌｌ１ｉｎとして、
クラッド層を従来と同様にレーザビーム４を照射して形
成するとともにノズル９より水を噴射して内側面のレー
ザビーム４の照射面に略対応する個所を冷却する。この
ようにしてウォータージェットで冷却しつつクラッド層
５をスパイラル状に形成する。
こうして形成されたクラッド層５は、第２図に示すよう
に各クラッド層５１，５２．５３が均一な形状となり、
また、第３図に示すように溶融池１０のたれ下がりも少
なく略均−な厚さとなっている。
に各クラッド層５１，５２．５３が均一な形状となり、
また、第３図に示すように溶融池１０のたれ下がりも少
なく略均−な厚さとなっている。
第４図は他の実施例によるクラッド層形成時の状態を示
す一部断面した図である。この例では、導水管８を排水
ロアから他のキャップ６近傍まで挿入し、導水管８から
水を流出させて鋼管Ｉ内を水で満たして鋼管１内面を冷
却するようにしたものである。
す一部断面した図である。この例では、導水管８を排水
ロアから他のキャップ６近傍まで挿入し、導水管８から
水を流出させて鋼管Ｉ内を水で満たして鋼管１内面を冷
却するようにしたものである。
第５図は鋼管の内面にクラッド層を形成する場合の実施
例を示す図である。この例は、第１図と同様にセグメン
トミラー１０で集光されたレーザビーム４と対向する位
置にウォータージェットのノズル９が設けられ、レーザ
ビーム４で鋼管ｌ内側面にクラッド層５を形成しつつ、
その対応する外側面に水を噴射して冷却するものである
。
例を示す図である。この例は、第１図と同様にセグメン
トミラー１０で集光されたレーザビーム４と対向する位
置にウォータージェットのノズル９が設けられ、レーザ
ビーム４で鋼管ｌ内側面にクラッド層５を形成しつつ、
その対応する外側面に水を噴射して冷却するものである
。
本発明は以上のように少なくともレーザビームの照射面
に対応する反対側の面を冷却しつつクラッド層を形成す
るようにしたので、後にクラッド層が形成される基材表
面が高温になることがなく、クラッド層の厚さ及び形状
を均一できるとともに反対側の面の収縮を防止できる。
に対応する反対側の面を冷却しつつクラッド層を形成す
るようにしたので、後にクラッド層が形成される基材表
面が高温になることがなく、クラッド層の厚さ及び形状
を均一できるとともに反対側の面の収縮を防止できる。
さらに、鋼管にクラッド層を形成する場合には、熔融金
属がたれ下がるのを防止でき、クラッド層の断面形状を
中央７部が盛り上がることのない略均−な厚さの形状に
形成できる。
属がたれ下がるのを防止でき、クラッド層の断面形状を
中央７部が盛り上がることのない略均−な厚さの形状に
形成できる。
第１図は本発明によるレーザクラツディング法の一実施
例を示す図で、第２図は同上によりクラッド層を形成し
た鋼管の長手方向に切断した断面図で、第３図は同上に
よりクラッド層が形成された鋼管の部分正面図である。 第４図及び第５図は本発明によるレーザクラツディング
法の他の実施例を示す図である。第６図は従来のレーザ
クラツディング法の例を示す図で、第７図は同上により
クラッド層を形成した鋼管の長手方向に切断した断面図
で、第８図は同上によるクラッド層形成時の部分斜視図
で、第９図は同上によりクラッド層が形成された鋼管の
部分正面図である。 １・・・鋼管、２・・・パウダ供給ノズル、３・・・パ
ウダ、４・・・レーザビーム、５・・・クラッド層、６
・・・キャンプ、７・・・排出口、８・・・導水管、９
・・・ノズル、１０・・・溶融池
例を示す図で、第２図は同上によりクラッド層を形成し
た鋼管の長手方向に切断した断面図で、第３図は同上に
よりクラッド層が形成された鋼管の部分正面図である。 第４図及び第５図は本発明によるレーザクラツディング
法の他の実施例を示す図である。第６図は従来のレーザ
クラツディング法の例を示す図で、第７図は同上により
クラッド層を形成した鋼管の長手方向に切断した断面図
で、第８図は同上によるクラッド層形成時の部分斜視図
で、第９図は同上によりクラッド層が形成された鋼管の
部分正面図である。 １・・・鋼管、２・・・パウダ供給ノズル、３・・・パ
ウダ、４・・・レーザビーム、５・・・クラッド層、６
・・・キャンプ、７・・・排出口、８・・・導水管、９
・・・ノズル、１０・・・溶融池
Claims (1)
- 基材にパウダを供給しつつレーザビームを照射してクラ
ッド層を形成する方法において、少なくとも基材のレー
ザビームが照射されている面に対応する反対側の面を冷
却しつつクラッド層を形成することを特徴とするレーザ
ークラッディング法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61023861A JPS62183985A (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | レ−ザ−クラツデイング法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61023861A JPS62183985A (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | レ−ザ−クラツデイング法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62183985A true JPS62183985A (ja) | 1987-08-12 |
Family
ID=12122222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61023861A Pending JPS62183985A (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | レ−ザ−クラツデイング法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62183985A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05269586A (ja) * | 1991-02-28 | 1993-10-19 | Ofic Co | レーザー加工方法 |
| DE102007052945B3 (de) * | 2007-11-07 | 2009-07-09 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Laserbearbeitungsmaschine |
| EP2511037A1 (en) * | 2011-04-13 | 2012-10-17 | Linde Aktiengesellschaft | A method of weld cladding with simultaneous deposition of weld on a side and cryogenic cooling on the opposite side ; Apparatus for performing such method |
| CN105441939A (zh) * | 2015-11-15 | 2016-03-30 | 山东能源重装集团大族再制造有限公司 | 一种中空构件的熔覆方法 |
| CN105441938A (zh) * | 2015-11-15 | 2016-03-30 | 山东能源重装集团大族再制造有限公司 | 一种管道内壁的熔覆方法 |
| JP2020124722A (ja) * | 2019-02-04 | 2020-08-20 | 株式会社ジェイテクト | レーザクラッド層形成方法及びレーザクラッド装置 |
| JP2020131208A (ja) * | 2019-02-14 | 2020-08-31 | 株式会社ジェイテクト | レーザクラッド層形成方法及びレーザクラッド装置 |
| JP2020196020A (ja) * | 2019-05-31 | 2020-12-10 | 株式会社ジェイテクト | 金属付加製造装置 |
| JPWO2020213108A1 (ja) * | 2019-04-17 | 2021-05-06 | 江崎工業株式会社 | 機能部材の配置方法 |
-
1986
- 1986-02-07 JP JP61023861A patent/JPS62183985A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05269586A (ja) * | 1991-02-28 | 1993-10-19 | Ofic Co | レーザー加工方法 |
| DE102007052945B3 (de) * | 2007-11-07 | 2009-07-09 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Laserbearbeitungsmaschine |
| DE202008017821U1 (de) | 2007-11-07 | 2010-09-02 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Laserbearbeitungsmaschine mit Mitteln zur Benetzung und/oder zur Kühlung einer Rohrinnenwand |
| EP2511037A1 (en) * | 2011-04-13 | 2012-10-17 | Linde Aktiengesellschaft | A method of weld cladding with simultaneous deposition of weld on a side and cryogenic cooling on the opposite side ; Apparatus for performing such method |
| CN105441939A (zh) * | 2015-11-15 | 2016-03-30 | 山东能源重装集团大族再制造有限公司 | 一种中空构件的熔覆方法 |
| CN105441938A (zh) * | 2015-11-15 | 2016-03-30 | 山东能源重装集团大族再制造有限公司 | 一种管道内壁的熔覆方法 |
| JP2020124722A (ja) * | 2019-02-04 | 2020-08-20 | 株式会社ジェイテクト | レーザクラッド層形成方法及びレーザクラッド装置 |
| JP2020131208A (ja) * | 2019-02-14 | 2020-08-31 | 株式会社ジェイテクト | レーザクラッド層形成方法及びレーザクラッド装置 |
| JPWO2020213108A1 (ja) * | 2019-04-17 | 2021-05-06 | 江崎工業株式会社 | 機能部材の配置方法 |
| JP2020196020A (ja) * | 2019-05-31 | 2020-12-10 | 株式会社ジェイテクト | 金属付加製造装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4125926A (en) | Method of making aluminum piston with reinforced piston ring groove | |
| US4365136A (en) | Zone refinement of inertia welded tubulars to impart improved corrosion resistance | |
| JPS62183985A (ja) | レ−ザ−クラツデイング法 | |
| US4775092A (en) | Method and apparatus for building a workpiece by deposit welding | |
| JPS6125779B2 (ja) | ||
| JPH07253027A (ja) | ガスタービン羽根及びその製造用のコア／パターン組合せ体の製造方法 | |
| US4842186A (en) | Method and apparatus for building a workpiece by deposit welding | |
| US5079974A (en) | Sprayed metal dies | |
| US2770022A (en) | Method of continuously casting molten metal | |
| JP4484390B2 (ja) | 複合円筒・円柱体の製造方法 | |
| US4481399A (en) | Welding of tubes to tube plates | |
| DE1627528B1 (de) | Verfahren zur herstellung bimetallischer werkstücke und anlage zur durchführung des verfahrens | |
| US3789908A (en) | Manufacture of hollow cylindrical bodies | |
| JPS62183983A (ja) | レ−ザ−クラツデイング法 | |
| DE19626732A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen und Recyclen von Sputtertargets | |
| JPH04210886A (ja) | レーザクラッディング方法 | |
| US2720022A (en) | Method of making tubing from strip metal stock | |
| US2339141A (en) | Method and apparatus for forming composite metal articles | |
| US3019512A (en) | Joint construction | |
| JPH02178B2 (ja) | ||
| US11396063B2 (en) | Systems and methods for in process heating for direct energy deposition applications | |
| JPS62166061A (ja) | 急冷凝固活性金属薄帯の製造方法 | |
| JPH01250670A (ja) | 巻上機用シーブの製造方法 | |
| DE1627528C (de) | Verfahren zur Herstellung bimetallischer Werkstücke und Anlage zur Durchführung des Verfahrens | |
| JPS62183989A (ja) | 円形基材のレ−ザクラツデイング法 |