JPS62252676A

JPS62252676A - オ−バレイ層を施す方法

Info

Publication number: JPS62252676A
Application number: JP62042437A
Authority: JP
Inventors: ダッグ　リンドランド; ゲイリー　シューバート
Original assignee: METALLURG IND Inc; METARAAJIKARU IND Inc
Current assignee: METALLURG IND Inc; METARAAJIKARU IND Inc
Priority date: 1986-02-25
Filing date: 1987-02-25
Publication date: 1987-11-04
Also published as: EP0234848B1; AU589494B2; DE3775234D1; EP0234848A2; CA1272765A; IL81622A0; IL81622A; KR870008052A; KR960005062B1; ATE70482T1; JPH0512072B2; EP0234848A3; US4739146A; AU6909987A

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は薄肉断面の基体に溶接ビードを適用するための
方法及び装置並びにそれらによって作られる製造品に関
するものである。

（従来技術及び発明が解決しようとする問題点）コーテ
イング膜を基体に施すだめの種々の技法がこれ迄に知ら
れている。例えば、プラズマ溶射技法が知られており、
同技法においては高電流の溶接アークがトーチ陽極及び
陰極間に発生し、コーティング粉末はプラズマ柱内に加
速され、半溶融状態になった後極めて高い速度を以って
基体上に衝突する。高速度粉末粒子が基体上に飛来して
静止するので、粒子のエネルギは熱として放散され、当
該粒子は塑性流動的に基体上に流れ込む。

しかしながら、そのようなプラズマ溶射プロセスはコー
テイング材と基体間に冶金学的結合を与えない。従って
同基体が引張り力又はねじり力にさらされた時には、コ
ーテイング材は基体から分離し易い。

別の既知の技法においては、例えば５０Ａ（アンペア）
以上であって、用途にもよるがしばしば５００〜６００
Ａの範囲にも達する高電流下において、プラズマ溶接ア
ークが溶接トーチと被加工材の間に誘起される。そのよ
うな場合には、被加工材の表面は溶融状態に加熱され、
溶融金属のプールが形成される。その後溶接粉末が前記
プール内に導かれ、そこで溶融し、凝固の際に溶接ビー
ドを形成する。一般的に言って、これらの技法は薄肉断
面を備えた被加工材には用いることが出来ない。何故な
らば、溶接アークによって発生した熱が薄肉セクション
中をバーニングしてつき抜けてしまうからである。

やはり周知のように、比較的に薄肉のセクションを備え
た種々のタイプの構造物は使用中摩耗を受け、時々交換
するか再生しなければならない。

例えば、種々のタイプのエアシールが多くのタービンエ
ンジンで用いられており、同エンジンにおいては幾つか
の個別のセグメントがタービン又はコンプレツザブレー
ドを備えたロータのまわりに１つの連続リングを形成し
ている。使用中においては、これらのシールは前記セグ
メントの端部が互いに接触したり、ブレードが極めて高
いｒｐｍで回転する際タービンブレードがこれらのセグ
メントと接触したりするため摩耗及び＊ｍにさらされる
。加えるに、発生熱及び遠心力のために、タービンブレ
ードは伸び、そうする過程でシールセグメント内の溝及
び切欠きを摩耗させ、結局はセグメン１−を摩耗させる
ことになる。一般的に言って、これらのセグメントは摩
耗の程度すなわちもとの寸法から除去された材料の量に
よって選別されるが、幾つかの摩耗度合いはエンジンの
使用に差支えが無い。しかしながら、タービンブレード
とセグメント間の摩耗が進行してゆくと、セグメントは
新品と交換されるか、何らかの方法で再生された部品と
交換される。もしも前記部品が交換されない場合には、
エンジンの効率は極端に低下する。

過去において、前記シールセグメントを再生ずるための
多くの方法が試みられてきた。例えばその内の１つの方
法はプラズマ溶射に依存しており、この場合種々の物質
が多重層をなして堆積され、所望の厚味を得る。しかし
ながら、プラズマ溶射の方法は各バスに対して極めて薄
い肉厚、例えば４分の数インチ／パス程度の溶射層しか
作り得ない。従って所望の厚味を形成するには５０又は
６０バスといった多数のバスが必要となる。更にはコー
テイング膜がシールセグメントに冶金学的に結合されて
いないので、同セグメントが繰返し負荷にさらされるこ
とによりはく離が生ずる可能性がある。すなわち、各セ
グメントはエンジンの振動及びセグメントを横切って作
用するタービンブレードの圧力のために圧縮及び引張り
応力を受ける。例えば、ブレードによるスクレーピング
の際１つのセグメントは圧縮状態に置かれるが、ブレー
ドが接触点を通過した時には圧力が急激に解放され、セ
グメントには引張り力が加わる。加えるに、エンジン内
の温度の変動のため材料がベース物質からはく離する可
能性もある。そのような損傷はただちにエンジンにとっ
て致命傷とならないにしても、これらの損傷はエンジン
の故障をもたらす可能性がある。

耐熱性及び耐蝕性にすぐれた物質からなるハニカムセク
ションを前記リングシールセグメントにろう付けするこ
とも提案されている。しかしながそのような構造がとれ
る例は経済的に限定されている。

従って本発明の１つの目的は薄肉断面の基体上に経済的
な態様で溶接ビードを適用することである。

本発明の別の目的は薄肉セクションの基体に冶金学的に
結合された溶接ビードを設けてやることである。

本発明の別の目的は低電流を用いることにより溶接ビー
ドを基体上に形成してやることである。

本発明の別の目的はリングシール上に経済的な態様を以
って耐摩耗面を再生してやることである。

本発明の別の目的は薄肉セクションに、迅速かつ経済的
な態様を以って溶接ビードを施すための比較的簡単な溶
接技法を提供することである。

（発明の要約）要約して言えば、本発明は薄肉断面の基体に溶接ビード
を施すための方法及び装置並びにそれらによって作られ
た製造品を提供している。

前記方法によれば低電流のもと薄肉断面を備えた基体と
電極の間にプラズマアークが発生されるが、この際高周
波安定作用が重畳され、これは基体の表面を溶融金属の
プールに溶融させるも基体を燃焼させることはない。加
えるに、前記溶融プールのわずか上方の地点においてコ
ントロールされた量の表面肉盛り粉末がアーク内に送給
され、前記溶融プールに送給される前に予熱される。前
記表面肉盛り粉末はまたキャリアガス内に乗せてアーク
内に送給することも出来る。送給された粉末及び溶融プ
ールはその後基体に冶金学的結合をしたことを特徴とす
る溶接ビードへと凝固する。

加えるに、不活性ガスのシールドがプラズマコラムを取
囲んでおり、前記溶融金属プールを大気汚染すなわち酸
化から保護する。

電力を供給し、粉末をコントロールし、ガスを送給する
ことにより、高度にコントロールされ、希釈度が少なく
、基体をねじらせることも少ない上掛は層（オーバレイ
）が堆積され得る。

このプロセスによれば、大量のオーバレイ物質を溶融さ
せるのに高Ｉｔ流を利用する必要が無いことが判明して
いる。その代りに、熱入力は基体を溶融させゆがませる
代りに送給された粉末を溶融させるように、精確にかつ
より効果的にコントロールされる。この点に関し、′１
ＲｖＬは精確にコントロールされプラズマコラムは基体
上に焦点を合わされる。例えば前記電流は０．５Ａ〜７
５Ａの範囲とすることが出来る。しかしながら、溶接ビ
ードを薄肉セクションに施すためには前記電流は０．５
Ａ〜６０Ａの範囲であるのが好ましい。加えるに、プラ
ズマアーク内への粉末の送給は精密にコントロールされ
ており、かくて当該粉末は前記アークの内部及びまわり
におけるガス流湯をコントロールすることで溶融だまり
内に送給される。

本プロセスは基体上に０．７６２ａｌ１１（０，０３イ
ンチ）厚に近い溶接ビードを確立させる一方、堆積物は
例えば３．１７５ｓｍ（０，１２５インチ）厚を超えな
いようにすることが出来る。

本プロセスは単に既存の物質を再生肉盛りすることに限
定されるものではない。例えば、本プロセスはまた耐火
性炭化物又は他の耐摩耗性及び耐１９！損性粉子を備え
る組成を含んだ種々の耐摩耗性堆積物を施すのにも用い
ることが出来る。従って本プロセスは極めて高度な耐摩
耗表面又は切削表而を作るのに用いることが出来るが、
そのことはどの程度の合金化を許容させることが出来る
かにかかるばかりでなく、堆積物内での炭化物の１法及
び配置という意味での炭化物の量にも依存している。

本プロセスのための電源は１５ＫＨｚのスイッチング周
波数を備えたインバータ電源とすることが出来る。高ス
ィッチング速度の故に、所定の電流入力に対してより効
率的な電力出力を得ることが出来る。そのため電力消費
に関しては顕著なコスト節約を達成することが出来る。

更には前記電源は極めて安定し、かつ極めて効果的な電
流出力を供給する一方、殆んどの基体に対する平均有効
加熱入力をして、ＳＣＲすなわち磁気的に接続された電
源の相当電流出力に対して得られる熱入力よりも顕著に
大きなものたらしめている。

電流喰を減少させることにより、トーチと非加工材との
距離を減少させることが出来る。この距離を減少させる
ことにより、プラズマアークの位置及び基体への熱入射
の位置を絞る、すなわちビンポイント化することが出来
る。従って、粉末を堆積させ得る領域を正確に画成させ
ることが出来る。かくて、粉末の送給を雄体よりわずか
に上方においてプラズマアーク内に施すことが出来るの
で、アークの熱をより有効に使用して粉末を溶融させら
れるので、アークの熱全体が基体内に散失されてしまう
ことがない。

溶接ビードを施すための本装置はプラズマコラムを絞る
ためのオリフィスを備えた溶接トーチと、該トーチに接
続され溶接電流を提供するための電源と、コントロール
された量の表面肉盛り粉末をプラズマアーク内に送給す
るための装置と、コントロールされた流量のキャリアガ
スを送給して前記表面肉盛り粉末をプラズマアーク内に
送給ざＶるための装置とを含んでいる。加えるに、コン
トロールされた流量のシールドガスをトーチに送給して
プラズマアークのまわりに放散させるための装置を設け
ることも出来る。

本発明はまた薄肉断面及び広い表面積を備えるだけでな
く、基体の表面に冶金学的に結合された溶接ビードを備
えた金属基体からなる製造品をも提供している。加える
に、前記溶接ビードは十分な延性を備えているので、曲
げ応力を受けても基体からはく離することが無い。

本発明はまた例えばエアシールのための金属リングシー
ルセグメントにして、カーブした薄肉断面を備え、この
カーブした断面上に冶金学的に結合された溶接ビードオ
ーバレイをも備えた基体からなるセグメントをも提供し
ている。

本発明のこれら及び他の目的は付図と関連しての以下の
詳細な説明より明らかとなろう。

（実施例）トーチ１０は電極１１を収納するための第１の中央通路
１６と、該第１の通路１６と同心をなし、このまわりで
粉末金１１８の流れを受けるための第２の通路１７と、
該第２の通路と同心をなしシールドガスの流れを受ける
ための第３の通路１９とを含んでいる。加えるに、前記
トーチ１０は中央チャンバ１６の端部において絞りオリ
フィス２０を備えており、このオリフィスを通って不活
性ガスの流れが被加工材すなわち基体２１に向けて導か
れている。

第１図に示すように、ガスライン２２がトーチの中央チ
ャンバ１６に接続されてこれにアルゴンのような不活性
ガスを送給している。ガスライン２２はガス流コントロ
ール及び配は装置２３に接続されており、該装置はガス
取入口ラインを（図示せぬ）適当な不活性ガス源へと接
続せしめている。この装置２３はトーチ１ｏの中央チャ
ンバ内に送給される不活性ガスの盪をコントロールし、
配量している。

同様にして、流量コントロール及び配量装置２４がガス
ライン２５を経由してトーチ１０の外側チャンバ１９に
接続され、適当なシールドガス源（図示せず）からアル
ゴンのようなシールドガスを同チャンバに送給している
。

更に、粉末金属物質２７の貯＃ｉ器を含む粉末金属送給
装置２６がガスライン３０と接続されているが、同ライ
ンは不活性ガスを（図示せぬ）適当な源から供給ライン
２８内に搬送し、粉末金属の搬送を手助けするためのも
のである。送給装置２６に送給されたガスは粉末金属を
重力落下によりトーチ中に搬送するために用いられると
ともに、粉末金属が大気汚染されるのを防止するために
も用いられる。このガスはまた溶接領域における全体の
ガス体積及び成分に添加されるものである。

パイロットアーク溶接電源１２は電極１１と絞りオリフ
ィス２ｏの間でそれぞれ適当な電線３１゜３２により及
びトーチ１０内の（図示ゼぬ）内部結線によりこれら電
極、オリフィスに配線されている。前記パイロットアー
ク溶接電源１２は電極１１及び絞りオリフィス２０間に
電気アークを確立するために必要な溶接電流を提供して
いる。図示のように、電極１１は電源１２のマイナス端
子に接続されており、一方トーチ１０の絞りオリフィス
２０は１！＋１１１２のプラス端子に接続されている。

主アーク電源１３はそれぞれＷＩＩ３３．３４を介して
電極１１及び基体２１の間に接続され、電極１１と基体
２１の間にアークを確立するための溶接電流を提供して
いる。図示のように、電極１１は電源１３のマイナス端
子に接続されており、基体２１は電源１３のプラス端子
に接続されている。

前記主アーク電源１３は電流を比較的低い値、例えば０
．５八から７５Ａに調節する適当な装置を設けたダイメ
トリックス、センタウル（Ｄｉｍｅｔｒｉｃｓ　、　Ｃ
ｅｎｔａｕｒ　）アーク溶接機とすることが出来る。加
えるに、前記電源１３には溶接アークに例えば１５Ｋｌ
ＩＺのスイッチング周波数の如く極めて高い周波数を重
畳する電子スイッチング装置が設けられている。こうす
ることにより直流アークが低電流出力下でも安定性を保
持することを許容出来る。

システムコントローラ１５は電源１２，１３、粉末金属
送給装置２６及び種々の流量コントロール及び配ｍ装置
Ｆ２３．２４．２９にそれぞれ接続されて、これらの機
能部品の作動を同期化せしめている。

基体２１は例えば０．７６２〜２．５４ａｍ（０，０３
〜０．１０インチ）の範囲の薄肉の断面を有している。

加えるに、前記基体は溶接ピードを形成すべき厚味に比
して比較的幅の広い表面を備えている。

作動において、粉末金属物質が重力落下により送給装置
２６からトーチ１０に供給され、ガスが比較的低速で通
路１６．１９へと導かれると、電源１２．１３が付勢さ
れ、転換アークが電極１１　゛と基体２１の間に誘起さ
れる。同時に、通路１６中を供給された不活性ガスのプ
ラズマ煙（プルーム）３６が電極１１と基体１２の間に
形成される。

送給された粉末金属はこのプルーム３６内に送られ、半
溶融状態で基体２１の幅広表面上に移送され、溶接ビー
ドを形成する。粉末材料の送給は装置２６により精確に
配量されるとともに、外側通路１９から送給されるガス
が溶接領域を大気汚染から遮断し、同時に溶接領域にお
けるガス全農及び成分に加えられる。トーチ１０及び電
極１１が基体２１の全長に沿って動かされるに従い、基
体２１上には溶接だまりが形成され、同たまり内に送給
された消耗粉末材が溶着される。注目されるのは、極め
てわずかなたまりが作られるということと、同たまり内
へ入り込む粉末はすでに半溶融状態にあるということで
ある。かくて、基体２１内に導入された熱の借は最小に
なり、基体２１中にバーニングが発生する機会も減少す
る。同様にして、基体２１内の関連する熱影響域並びに
溶接によるゆがみも減少する。

プロセス変数の全てをコントロールすることも可能であ
る。しかしながら、サーボコントロール又はフィードバ
ックコントロールのもとで、２つのプロセス因子のみが
モニタされ、コントロールされる。すなわち実施例にお
いては主アーク電源１３の電流及び電圧がモニタされ、
コントロールされる。サーボコントロールＦに置くのが
望ましい因子はガス流量のようなものであり、かくすれ
ば溶接中所望されるガスａｍを予想し、決定することが
出来るばかりでなく、種々の部分の状況に応じて同流ｍ
を修整することが出来る。かくである地点においては高
いガス流ｍを適用し、他の地点においては低いガス流量
を適用することが可能である。こうすることはプラズマ
ガスに関して特に重要である。何故ならばプラズマガス
と電流の組合せが基体の進入深さ又は希釈度をほぼ決定
するからである。類似のコントロール装置を設けること
が望ましいであろうが、粉末流しガス、シールドガス程
の投資効果は得られない。望ましい別のコントロール機
能は粉末送給装置をコントロールして当該装置を直接サ
ーボコントロール下に置き、粉末送給の吊及び速度をあ
る種のＮＧ又はコンピュータコント０−ルのもとで変化
さＩ’ｌｌるようにすることである。こうすることによ
り、粉末送給速度が所定値を超えないというコントロー
ル装置を用いれば固定された粉末送給速度を確立するこ
とが可能である。

前記トーチ１ｏは電流及びガス流量に応じて種種のオリ
フィス寸法を以って製作することが出来る。オリフィス
の寸法は直接必要電流値と関係があるので、極めて低い
ｌ流しか流れず１．５２４４Ｍ１（０，０６インチ）の
オリフィスで十分な時に３．１７５ｍ（０，１２５イン
チ）のオリフィスを用いる必要は無い。アークを絞り、
ガス流量を絞る能力があり、ガス流量をより高い程度に
コントロール出来るということは、より小さなオリフィ
ス寸法のものを用いることを可能ならしめる。

加えるに、トーチの粉末取出口ボートの角度を変化させ
得るということが極めて重要となる。インバータタイプ
の電源であっても、電流が低い場合にはアークは大距離
離して保持することが出来ない。かくて、トーチと被加
工材の距離は該当プロセスに適した距離へと減少されね
ばならない。例えば、磁気的に接続された電源に対して
は、インバータタイプの電源を用いた場合、前記距離は
約１２．７鵬（１／２インチ）（この距離は１００Ａ又
はそれ以上の電流のＳＣＲタイプの電源の場合にも典型
的な距離である）から５０Ａアークにおける９　、　５
３＃Ｉｍ　（３／８インチ）迄変化する。１０Ａ及びそ
れ以下の極めて低いＮ流で作動させる場合には、トーチ
と被加工材の距離として６．３５履（１７４インチ）及
びそれ以下の距離を用いることが出来る。

第２図及び第３図を参照すると、前述のプロセスの具体
的応用例が示されており、この場合タービンエンジンの
ためのエアシールの摩滅セグメント上に耐摩耗表面が形
成されている。

周知のように、ターボプロップエンジンのためのニアリ
ングシールは複数個の弧状セクションから形成すること
が出来る。例として述べると、第２図に示すように、各
リングセグメント３５は主ボデイ部分３６と１つ又はそ
れ以下の３６から下方に延びるＬ字形状のフランジ部分
３７によって形成された横断面を備えている。基本の形
状は周知のものであり、更に説明する必要は無い。

使用中表面３８はエンジンのロータブレードによって削
られるため第２図に示すように摩損してくる。その結果
ある程度摩損が遊行したならば、リングセグメントを交
換したり、再生したりする必要が生じるので、リングシ
ール全体がエンジンから取外される。この時点において
、リングセグメントは例えば銅製チル（冷し型）内に装
着することによって、円形列に配置し、前述のプロセス
を用い、例えばｔｔＩ述の溶接トーチによって各セグメ
ント３５上に溶接ビードを形成させることが出来る。こ
の点に関して、館記溶接トーチは各リングセグメントの
摩損表面３８上を通過し、その上に溶融された溶接ビー
ド３９を形成した後銅製チル内の次のセグメントへと移
動する。

ビードの溶接が完了した後、リングシールは最終寸法に
機械加工し、その後個々のセグメントへとＶ′Ｊ所する
ことが出来る。各個別のセグメントの端部表面は端部エ
ツジに耐摩耗性表面を施すべく適当な態様により加工し
てやることが出来る。その後リングセグメントは航空機
エンジン内に再装着づ゛ることが出来る。

第３図の横断面で示すように、摩損したリングセグメン
ト上に形成された溶接ビード３９はセグメント３５のボ
ディ部分３６に冶金学的に結合されている。かくて、溶
接ビード３９はボディ部分３６から分離することなく、
使用中の曲げ及びねじり応力に耐えることが出来る。例
として述べるならば、約２２８．６＃Ｉ（９インチ）の
半径を備え、インコネル６２５材から作られたニアリン
グシールセグメントに溶接ビードが施された。この場合
には、溶接粉末も又同−のベース金属から作られている
。前記溶接ビードに用いることの出来る他の金属として
他のニッケル基合金を挙げることが出来る。

本発明は広範囲の金属、合金又は金属の混合物及び炭化
物のような耐火性硬質物質を添加した合金を堆積するの
に用いることが出来る。鉄、ニッケル及びコバルト基合
金が堆積出来ている。例えば、これらにはステンレス鋼
、高クロム鉄、工具鋼、コバルト−クロム−タングステ
ン合金及びニッケルークロム−シリコン−ホウ素合金が
含まれる。加えるに、例えば炭化タングステン、炭化チ
タン及びバナジウム−炭化タングステンのような炭化物
とこれらの物質の幾つかとを混合したものも堆積されて
いる。このように物質選択に柔軟性があることが、粉末
以外の消耗物質を用いる従前のプロセスでは得られなか
った、手法の特徴となっている。

本発明はまた薄肉断面を備えた基体にオーバレイを施す
プロセスであって、顕著な最のオーバレイ物質を溶融す
る必要の無いプロセスを提供している。更には、前記オ
ーバレイを施すために必要とされる電気エネルギは最小
であり、従前のプラズマ移転アークブＯセス又はプラズ
マ溶射プロセスにおけるよりも実質的に低いガス流量を
用いることが出来る。

本発明はまた基体上に、完全に溶融した、すなわち冶金
学的に結合された溶接ビードを施している。従って、溶
接ビードは基体からもぎ取られたり、はがれ落ちたりす
ることなく圧縮及び引張り応りのみならずねじり応力の
繰返し負荷に耐えることが出来る。また比較的に微細な
組織が得られ物がＲＣ４２の硬度を有しているとすれば
、前記ビードは平均してＲＣ４５の硬度を備えることが
出来る。

更には、本発明は比較的簡単で経済的な手法を用いて、
摩損した部品をそれらのもとの寸法へと再生してやる方
法を提供しているという点において、航空産業における
長年の懸案を解決している。

第１図のトーチは所望の仕事を行なうことが出来るが、
本プロセスはこのトーチを利用することに限定されるも
のではない。用途に応じて独特の能力及び利点を提供す
る他の構造のトーチを選択することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従って薄肉断面基体にビードを施すだ
めの装置の概略図、第２図は摩損したエアシールリングセグメントの斜視図
、第３図は本発明に従って再生されたエアシールリングセ
グメントの横所面図である。１０・・・トーチ、１１・・・電極、１２・・・パイロ
ットアーク溶接電源、１３・・・主アーク電源、１８・
・・粉末金属、２０・・・オリフィス、２１・・・基体
、２２・・・不活性ガスライン、２３・・・ガス流υコ
ントロール及び配量装置、２５・・・シールドガスライ
ン、２４・・・流量コント０−ル及び配ｍ装置、２６・
・・粉末金属送給装置、

Claims

【特許請求の範囲】

（１）導電性基体にオーバレイ層を施す方法であつて、
電極と基体の間にプラズマアークが発生させられ、コン
トロールされた量の表面肉盛り粉末がキャリアガス内に
取込まれ、基体上の溶融プールよりわずかに上方の地点
において前記アーク内に送給される方法において、前記
プラズマアークは基体中にバーニングを発生させること
なく基体の表面を溶融金属のプールへと溶かすに十分な
、低アンペア及び高周波の電流のもとで発生させられて
おり、前記送給された粉末及び溶融プールは前記基体と
冶金学的に結合された溶接ビードとして凝固することが
許容されることを特徴とするオーバレイ層を施す方法。
（２）特許請求の範囲１項に記載の方法において、前記
電流は０．５Ａ〜６０Ａの範囲にあることを特徴とする
方法。
（３）特許請求の範囲第１項又は第２項のいずれか１つ
の項に記載の方法において、前記電流は少なくとも１５
ＫＨｚの周波数にあることを特徴とする方法。
（４）特許請求の範囲第１項に記載の方法において、前
記ガスに取込まれた表面肉盛り粉末はそれが基体上のプ
ールに進入する以前に粉末が部分的に溶融することを許
容するに十分な地点においてアーク内へと送給されるこ
とを特徴とする方法。
（５）特許請求の範囲第４項に記載の方法において、前
記表面肉盛り粉末はコントロールされた量を以つて、か
つ又コントロールされた角度を以つて前記アーク内に送
給されることを特徴とする方法。
（６）特許請求の範囲第１項に記載の方法において、プ
ラズマアークを画成するために前記電極のまわりには不
活性ガスが送給されていることを特徴とする方法。
（７）特許請求の範囲第１項から第６項迄のいずれか１
つの項に記載の方法において、前記薄肉断面は約０．７
６２ｍｍ（０．０３インチ）の厚味を備えており、前記
溶性ビードは３．１７５ｍｍ（０．１２５インチ）を超
えない厚味を備えていることを特徴とする方法。
（８）特許請求の範囲第１項に記載の方法において、前
記粉末は耐火性耐火物を含んでいることを特徴とする方
法。
（９）特許請求の範囲第１項から第８項迄のいずれか１
つの項に記載の方法において、前記アークは９．５２５
ｍｍ（３／８インチ）から１２．７ｍｍ（１／２インチ
）の長さであり、直径は２．２８６ｍｍ（０．０９イン
チ）から４．５２１ｍｍ（０．１７８インチ）であるこ
とを特徴とする方法。
（１０）特許請求の範囲第９項に記載の方法において、
粉末は基体よりわずかに上方かつそこからほぼ１．０１
６ｍｍ（０．０４インチ）の距離離れた地点に送給され
ることを特徴とする方法。
（１１）複数個の薄肉断面セグメントを備え１つの円形
列を画成している摩損した金属シールリングの再生方法
において、該方法は前記セグメントを円形列に装着する段階と、電極と前記
セグメントの１つの間において、かつ又該セグメントの
表面をして同セグメント内へのバーニングを生ずること
なく、溶融金属のプール内に溶融せしめるのに十分な低
アンペア及び高周波の電流のもとでプラズマアークを発
生させる段階と、前記１つのセグメント上の溶融プール上方の地点におい
て前記アーク内にコントロールされた量の、ガスに取込
んで搬送する表面肉盛り粉末を送給し、以つて前記粉末
をそれが溶融プール内に堆積するよう部分的に溶融させ
る段階と、前記送給された粉末及び溶融プールが前記セグメントに
冶金学的に結合された溶接ビードへと凝固することと許
容せしめる段階と、その後前記アークを前記円形列内の残りのセグメント上
に移動して同セグメント上に溶接ビードを形成せしめる
段階とを有することを特徴とする再生方法。
（１２）特許請求の範囲第１１項に記載の再生方法にお
いて、前記アークがセグメント上を連続的に移動させら
れることにより１つのセグメントから次のセグメントへ
と連続的な溶接ビードが形成されていることを特徴とす
る再生方法。
（１３）特許請求の範囲第１２項に記載の再生方法にお
いて、更にその後前記セグメントを互いから分離せしめ
る段階が含まれていることを特徴とする再生方法。
（１４）特許請求の範囲第１３項に記載の再生方法にお
いて、更に前記セグメント上の溶接ビードを所定の寸法
に機械加工する段階が含まれていることを特徴とする再
生方法。
（１５）特許請求の範囲第１２項に記載の再生方法にお
いて、更に前記セグメントをチル内に装着してセグメン
ト上への溶接ビードの形成中における熱を放散させる段
階が含まれていることを特徴とする再生方法。
（１６）金属基体であつて、薄肉断面と、幅広の表面と
、前記基体の前記表面に冶金学的に結合された溶接ビー
ドとを備えた金属基体を有する製造品において、前記ビ
ードが延性を有していることを特徴とする製造品。
（１７）特許請求の範囲第１６項に記載の製造品におい
て、前記断面が０．７６２ｍｍ（０．０３インチ）から
２．５４ｍｍ（０．１００インチ）の厚味を有し、前記
溶接ビードが３．１７５ｍｍ（０．１２５インチ）を超
えない厚味を有していることを特徴とする製造品。
（１８）特許請求の範囲第１７項に記載の製造品におい
て、カーブした薄肉断面の再生金属リングシールセグメ
ントと、前記断面に冶金学的に結合された溶接ビードオ
ーバレイ層とが含まれていることを特徴とする製造品。
（１９）薄肉断面の基体に溶接ビードを施す装置であつ
て、該装置はアークを絞るためのオリフィスを備えた溶
接トーチと、該トーチに接続された電源と、コントロー
ルされた量の表面肉盛り粉末を前記アーク内に送給する
ための手段装置と、コントロールされた流量のキヤリア
ガスを送給して前記表面肉盛り粉末が前記アーク内に送
給されるようにするための手段装置とを有する施す装置
において、前記電源は、基体中にバーニングを発生させ
ることなく同基体の表面をして溶融金属のプールへと溶
融せしめるアークを確立するのに十分な、重畳高周波安
定機能を備えた低アンペアの溶接電流を提供しているこ
とを特徴とする装置。
（２０）特許請求の範囲第１９項に記載の施す装置にお
いて、前記電源は前記アーク上に極めて高い周波数を重
畳するための電子的スイッチング機構と、前記溶接電流
を０．５Ａ〜６０Ａの範囲に調節するための手段装置と
を含んでいることを特徴とする装置。