TW201906691A

TW201906691A - 噴珠方法

Info

Publication number: TW201906691A
Application number: TW107117862A
Authority: TW
Inventors: 山崎好昭
Original assignee: 日商新東工業股份有限公司
Priority date: 2017-07-07
Filing date: 2018-05-25
Publication date: 2019-02-16
Also published as: WO2019008901A1; JPWO2019008901A1

Abstract

本發明之噴珠方法係對由第一構件與第二構件經由熔接部接合而成之結構體即被處理對象物投射出投射材料者，且包括如下步驟：在使噴嘴之前端朝向於被處理對象物之表面中與熔接部相鄰之熔接周圍部之狀態下，自噴嘴投射出投射材，藉而對熔接周圍部集中地實施噴珠處理。

Description

噴珠方法

本發明係關於一種噴珠方法。

已知有將投射材投射至經熔接之被處理對象物之方法(例如參照專利文獻1)。例如，於下述專利文獻1中，揭示有一種對水平構件及垂直構件之填角熔接部投射研磨材(投射材)之方法。若簡單說明，則於利用該先前技術之方法中，將自噴射噴嘴朝向填角熔接部之研磨材之投射方向與水平構件所成之角度設定為50～80度而將研磨材投射至填角熔接部。藉此，謀求水平構件之燒損塗膜之完全去除、垂直構件之煙霧之完全去除、及焊珠部之表面粗糙度之最佳化。先前技術文獻專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2000-108034號公報

[發明所欲解決之問題]

然而，上述先前技術並非以提高被處理對象物之疲勞強度為目的之噴珠處理，無法高效率地實現經熔接之被處理對象物之疲勞強度之提高。

本發明對可高效率地實現經熔接之被處理對象物之疲勞強度之提高之噴珠方法進行說明。 [解決問題之技術手段]

本發明之一態樣之噴珠方法係對由第一構件與第二構件經由熔接部接合而成之結構體即被處理對象物投射出投射材者。該噴珠方法包括如下步驟：於使噴嘴之前端朝向在上述被處理對象物之表面中與上述熔接部相鄰之熔接周圍部之狀態下，自上述噴嘴投射出投射材，藉而對上述熔接周圍部集中地實施噴珠處理。

根據上述構成，藉由在使投射出投射材之噴嘴之前端朝向被處理對象物之熔接周圍部之狀態下自該噴嘴投射出投射材，而對熔接周圍部集中地實施噴珠處理。藉而對受到熔接時之熱之影響而疲勞強度降低之熔接周圍部高效率地賦予壓縮殘留應力。其結果為，可高效率地提高經熔接之被處理對象物之疲勞強度。

於一實施形態中，亦可於實施上述噴珠處理之步驟中，對未被實施噴珠處理之狀態之上述被處理對象物中之上述熔接周圍部集中地實施噴珠處理。

根據上述構成，對未被實施噴珠處理之狀態之被處理對象物中之熔接周圍部集中地實施噴珠處理。

於一實施形態中，上述噴珠方法亦可進而包括測定已被實施上述噴珠處理之上述被處理對象物中之上述熔接周圍部之壓縮殘留應力之步驟。

根據上述構成，藉由測定已被實施噴珠處理之狀態之被處理對象物中之熔接周圍部之壓縮殘留應力，可確認是否被賦予了所需之壓縮殘留應力。

於一實施形態中，上述噴珠方法亦可進而包括如下步驟：於在測定上述壓縮殘留應力之步驟中所測定之上述壓縮殘留應力未達預先設定之基準值之情形時，於使上述噴嘴之前端朝向上述熔接周圍部之狀態下，自上述噴嘴再次投射出投射材，藉而對上述熔接周圍部再次集中地實施噴珠處理。

根據上述構成，於所測定之壓縮殘留應力未達基準值之情形時，對被處理對象物中之熔接周圍部再次集中地實施噴珠處理，因此可對被處理對象物中之熔接周圍部更確實地賦予壓縮殘留應力。

於一實施形態中，亦可於實施上述噴珠處理之步驟中，以上述投射材之投射方向之中心線與上述熔接周圍部所成之角度成為30°～90°之方式設定上述噴嘴之前端之朝向，進而，於可獲得預先設定之特定值以上之壓縮殘留應力之噴珠處理條件下，對上述熔接周圍部，自上述噴嘴投射出投射材。

根據上述構成，與例如投射材之投射方向之中心線與熔接周圍部所成之角度未達30°之情形相比，可自所投射之投射材對熔接周圍部有效率地賦予能量。

於一實施形態中，上述噴嘴亦可具備彎曲筒部。上述彎曲筒部之中心軸線亦可以上述噴嘴之內徑之2倍以上之曲率半徑彎曲。於上述彎曲筒部，亦可設置有沿著上述中心軸線貫通上述彎曲筒部之流路。

根據上述構成，因噴嘴具備流路彎曲之彎曲筒部，故於在例如熔接周圍部所面向之空間較窄之情形時在此種空間配置噴嘴之方面有利。又，因彎曲筒部之中心軸線以噴嘴之內徑之2倍以上之曲率半徑彎曲，故於投射時投射材於彎曲筒部中相對較為順暢地流動。因此，降低投射時之能量損耗。

於一實施形態中，上述噴嘴亦可具備位於上述噴嘴之基端側之基端部、及位於上述噴嘴之前端側之前端部。上述前端部亦可相對於上述基端部彎折。上述基端部之中心軸線與上述前端部之中心軸線所成之角度亦可為60°以下。

根據上述構成，因前端部相對於基端部彎折，故於在例如熔接周圍部所面向之空間較窄情形時在此種空間配置噴嘴之方面有利。又，因基端部之中心軸線與前端部之中心軸線所成之角度為60°以下，故於投射時投射材於噴嘴中相對較為順暢地流動。因此，降低投射時之能量損耗。

於一實施形態中，上述第二構件亦可頂觸上述第一構件之表面。上述熔接部亦可設置於藉由上述第一構件之表面與上述第二構件之表面所形成之交叉部。

根據上述構成，於藉由第一構件之表面與第二構件之表面所形成之交叉部設置有熔接部。可對此種被處理對象物之熔接周圍部高效率地賦予壓縮殘留應力。

於一實施形態中，上述熔接周圍部亦可自於上述被處理對象物之上述表面上位於與上述熔接部交界之熔接止端部，向與上述熔接部相反之側延伸。上述熔接周圍部於延伸方向上之長度亦可與沿著上述延伸方向之上述熔接部之長度相等。

根據上述構成，於熔接周圍部之延伸方向上，熔接周圍部被規定為與熔接部相同程度之範圍，故可有效率地提高被處理對象物之疲勞強度。

於一實施形態中，上述被處理對象物亦可為複數個並排設置之上述第二構件分別頂觸上述第一構件之表面之狀態之結構體。

根據上述構成，於進行噴珠處理時，存在必須於相鄰之第二構件彼此之間配置噴嘴之情形。對此，藉由使用具備流路彎曲之彎曲筒部之噴嘴、或前端側之部位相對於基端側之部位彎折之噴嘴，與例如直線狀之噴嘴相比，可提高於相鄰之第二構件彼此之間配置噴嘴之作業性。 [發明之效果]

根據本發明，可高效率地實現經熔接之被處理對象物之疲勞強度之提高。

[第1實施形態] 利用圖1及圖2對本發明之第1實施形態之噴珠方法進行說明。圖1係模式性地表示應用於第1實施形態之噴珠方法之噴珠裝置及被處理對象物之側視圖。圖2係模式性地表示實施第1實施形態之噴珠方法之情形時之作業狀態之側視圖。再者，於圖1中，為了方便圖示，以相對於圖中左側之構成部將圖中右側之構成部縮小之狀態進行圖示。

首先，對圖1及圖2所示之噴珠裝置(亦稱為「加壓式噴珠設備」)10進行概述。再者，於噴珠裝置10，除下述噴嘴20之構造部以外，可應用公知構成(例如，日本專利第6107821號公報所揭示之構成)。

如圖1所示，噴珠裝置10係用以對被處理對象物40噴射(廣義而言為投射)投射材之裝置。噴珠裝置10具備用以供給投射材之槽12。再者，作為投射材(亦稱為珠粒或珠粒材)，使用例如金屬球。投射材之維氏硬度為與被處理對象物40之維氏硬度相同程度或其以上。槽12構成為其內部可加壓。於槽12之下端設置有截止閘門(cut gate)(省略圖示)。

於槽12之下方，相鄰設置有混合單元14。混合單元14包括珠粒流量控制閥(省略圖示)等。混合單元14連接於配管16之流路中間部。於混合單元14與配管16之合流部設置有混合部15。於配管16之上游端，連接有壓縮空氣供給用之壓縮機18(於圖中進行方塊化而圖示)。於在槽12內被加壓之狀態下打開槽12之下端之截止閘門(省略圖示)及混合單元14之珠粒流量控制閥(省略圖示)之情形時，自槽12所供給之投射材與自壓縮機18所供給之壓縮空氣於混合部15混合，流至配管16之流路下游(圖中左側)。

於配管16之流路下游側之端部，連接有噴射用(投射用)之噴嘴20。流至混合部15之投射材於與壓縮空氣混合之狀態下自噴嘴20之前端20T噴射(投射)。噴嘴20具備位於噴嘴20之基端側之基端部22、及位於噴嘴20之前端側之前端部24。於基端部22，形成有沿著基端部22之中心軸貫通基端部22之直線狀之流路。於前端部24，形成有沿著前端部24之中心軸貫通前端部24之直線狀之流路。前端部24相對於基端部22彎折。將基端部22之中心軸線22C向與基端相反之側延長而得之延長線22L與前端部24之中心軸線24C所成之角度α被設定為60°。

如圖2所示，於對被處理對象物40實施噴珠處理之情形時，被處理對象物40配置於投射室30中，且噴嘴20由作業人員P固持。再者，噴珠裝置10亦可具備固持噴嘴20之機械臂(省略圖示)。

如圖1所示，噴珠裝置10具備操作單元26。作為操作單元26，可列舉例如觸控面板、鍵盤、及滑鼠等。操作單元26構成為可輸入進行噴珠處理時之處理條件(例如，包括自壓縮機18所供給之壓縮空氣之壓力、及要噴射(投射)之投射材之量之珠粒條件之一部分)。操作單元26係以將與輸入操作對應之信號輸出至控制單元28之方式構成。

控制單元28具有例如記憶裝置及運算處理裝置等。控制單元28係以基於自操作單元26輸出之信號而控制壓縮機18、混合單元14之珠粒流量控制閥(省略圖示)、及槽12之截止閘門(省略圖示)等之方式構成。即，於控制單元28，預先記憶有用以在與自操作單元26輸出之信號對應之珠粒條件下進行噴珠處理之程式。再者，於本實施形態中，操作單元26、控制單元28、槽12及混合單元14等配置於台車32(參照圖2)之上。

另一方面，被處理對象物40係包括作為第一構件之橫構件42、43、及作為第二構件之縱構件44之結構體(熔接構造物)。橫構件42、43及縱構件44均為板狀之構件。橫構件42與橫構件43相互平行而配置。沿著橫構件42與橫構件43之對向方向配置有縱構件44。橫構件42、43及縱構件44沿一方向(與圖1之紙面垂直之方向)延伸。

若更具體地進行說明，則於被處理對象物40，縱構件44之一端頂觸橫構件42之表面，縱構件44之另一端頂觸橫構件43之表面。橫構件42之表面與縱構件44之兩側之表面(主面)交叉(正交)而形成交叉部45A。橫構件42與縱構件44於交叉部45A經由熔接部46相互接合。橫構件43之表面與縱構件44之兩側之表面(主面)交叉(正交)而形成交叉部45B。橫構件43與縱構件44於交叉部45B經由熔接部47相互接合。再者，熔接部46設置於縱構件44之兩側之表面(主面)。熔接部47設置於縱構件44之兩側之表面(主面)。

熔接部46沿著交叉部45A於一方向(與圖1之紙面垂直之方向)延伸。熔接部46之形狀係三角柱狀。熔接部47沿著交叉部45B於一方向(與圖1之紙面垂直之方向)延伸。熔接部47之形狀係三角柱狀。於被處理對象物40之表面形成有熔接止端部A～D。熔接止端部A係橫構件42與熔接部46之外表面之交界部分。熔接止端部B係縱構件44與熔接部46之外表面之交界部分。熔接止端部C係橫構件43與熔接部47之外表面之交界部分。熔接止端部D係縱構件44與熔接部47之外表面之交界部分。此處，為了方便起見，針對左右對之熔接止端部A～D，對處於左右對應關係之部分彼此標註同一符號。

一對熔接部46之腳長a既可相互相等，亦可不同。腳長a係自橫構件42之表面與縱構件44之表面交叉之位置(熔接部46之基端)至熔接止端部A為止的沿著橫構件42之表面之長度。一對熔接部46之腳長b既可相互相等，亦可不同。腳長b係自橫構件42之表面與縱構件44之表面交叉之位置(熔接部46之基端)至熔接止端部B為止的沿著縱構件44之表面之長度。一對熔接部47之腳長c既可相互相等，亦可不同。腳長c係自橫構件43之表面與縱構件44之表面交叉之位置(熔接部47之基端)至熔接止端部C為止的沿著橫構件43之表面之長度。一對熔接部47之腳長d既可相互相等，亦可不同。腳長d係自橫構件43之表面與縱構件44之表面交叉之位置(熔接部47之基端)至熔接止端部D為止的沿著縱構件44之表面之長度。此處，為了方便起見，針對左右對之熔接部46、47之腳長a～d，對處於左右對應關係之部分彼此標註同一符號。

於被處理對象物40之表面，形成有熔接周圍部42X、43X、44X、44Y。熔接周圍部42X係於橫構件42之表面中與熔接止端部A相鄰之部分(區域)。具體而言，熔接周圍部42X係橫構件42之表面之中的自熔接止端部A向與熔接部46(熔接部46之基端)相反之側延伸之部分。熔接周圍部42X位於自熔接止端部A起與腳長a同等之長度Ea之範圍。熔接周圍部43X係於橫構件43之表面中與熔接止端部C相鄰之部分(區域)。具體而言，熔接周圍部43X係橫構件43之表面之中的自熔接止端部C向與熔接部47(熔接部47之基端)相反之側延伸之部分。熔接周圍部43X位於自熔接止端部C起與腳長c同等之長度Ec之範圍。

熔接周圍部44X係於縱構件44之表面中與熔接止端部B相鄰之部分(區域)。具體而言，熔接周圍部44X係縱構件44之表面之中的自熔接止端部B向與熔接部46(熔接部46之基端)相反之側延伸之部分。熔接周圍部44X位於自熔接止端部B起與腳長b同等之長度Eb之範圍。熔接周圍部44Y係於縱構件44之表面中與熔接止端部D相鄰之部分(區域)。具體而言，熔接周圍部44Y係縱構件44之表面之中的自熔接止端部D向與熔接部47(熔接部47之基端)相反之側延伸之部分。熔接周圍部44Y位於自熔接止端部D起與腳長d同等之長度Ed之範圍。此處，為了方便起見，針對左右對之熔接周圍部42X、43X、44X、44Y，對處於左右對應關係之部分彼此標註同一符號。

接下來，對殘留應力測定裝置50(於圖中進行方塊化而圖示)進行概述。殘留應力測定裝置50係可測定被處理對象物40之壓縮殘留應力之裝置。殘留應力測定裝置50例如為利用X射線繞射法而測定殘留應力之裝置，廣義而言為「非破壞檢查裝置」。於該殘留應力測定裝置50，作為一例可應用日本專利特開2017-009356號公報所揭示之殘留應力測定裝置。因殘留應力測定裝置50之構成為公知，故省略詳細說明。

再者，於本實施形態中，殘留應力測定裝置50係與噴珠裝置10不同體而獨立設置，但亦可為噴珠裝置10之一部分。殘留應力測定裝置50亦可構成為，與控制單元28可通信地連接(參照圖中之二點鏈線X)，而將殘留應力測定裝置50之測定結果輸出至控制單元28。

接下來，參照圖3，就對被處理對象物40投射出投射材S而進行噴珠處理之噴珠方法進行說明。圖3係表示第1實施形態之噴珠方法之一連串步驟之步驟圖。

於本實施形態之噴珠方法中，對熔接周圍部42X、43X、44X、44Y集中地(重點地)實施噴珠處理。具體而言，於使噴嘴20之前端20T朝向熔接周圍部42X、43X、44X、44Y之狀態下，自噴嘴20投射出投射材S，藉而對熔接周圍部42X、43X、44X、44Y集中地(重點地)實施噴珠處理。再者，圖中之一點鏈線SL表示自噴嘴20投射之投射材S之投射方向之中心線。作為一例，如以下所說明般，本實施形態之噴珠方法具有包括檢查步驟在內之複數個步驟。

首先，進行準備被處理對象物40之準備步驟(步驟ST11)。被處理對象物40係未被實施噴珠處理之狀態之被處理對象物。然後，對熔接周圍部42X、43X、44X、44Y集中地(重點地)實施噴珠處理(步驟ST12)。該噴珠處理係藉由如下方法進行：於使噴嘴20之前端20T朝向未被實施噴珠處理之狀態之被處理對象物40中之熔接周圍部42X、43X、44X、44Y之狀態下，自噴嘴20投射出投射材S。藉而對受到熔接時之熱之影響而疲勞強度降低之熔接周圍部42X、43X、44X、44Y高效率地賦予壓縮殘留應力。若對此點進行補充說明，則熔接周圍部42X、43X、44X、44Y係於熔接時產生拉伸殘留應力而疲勞強度降低之部位(熱影響部)。藉由對熔接周圍部42X、43X、44X、44Y實施噴珠處理，而對熔接周圍部42X、43X、44X、44Y賦予壓縮殘留應力，從而穩定地實現熔接周圍部42X、43X、44X、44Y之疲勞強度之提高及耐應力腐蝕破裂性之提高。

若對步驟ST12進行補充說明，則於噴珠處理時，噴嘴20之前端20T朝向熔接周圍部42X、43X、44X、44Y之位置逐漸偏移。又，對熔接周圍部42X、43X、44X、44Y之投射時間亦可設定為越接近熔接部46、47則變得越長。

於步驟ST12中，以中心線SL與熔接周圍部42X、43X、44X、44Y所成之角度β(入射角度)成為30°～90°之方式設定噴嘴20之前端20T之朝向。進而，於可獲得預先設定之特定值以上之壓縮殘留應力之噴珠處理條件下，對熔接周圍部42X、43X、44X、44Y自噴嘴20投射出投射材。因此，與例如投射材S之投射方向之中心線SL和熔接周圍部42X、43X、44X、44Y所成之角度未達30°之情形相比，可自所投射之投射材S對熔接周圍部42X、43X、44X、44Y有效率地賦予能量。

於步驟ST12之後，進行檢查步驟(步驟ST13)。於該步驟ST13中，利用殘留應力測定裝置50測定被處理對象物40中之熔接周圍部42X、43X、44X、44Y之壓縮殘留應力。藉此，可確認已被實施噴珠處理之狀態之被處理對象物40之熔接周圍部42X、43X、44X、44Y之壓縮殘留應力。

然後，判定於步驟ST13中所測定之壓縮殘留應力未達預先設定之基準值或為基準值以上(步驟ST14)。於在步驟ST13中所測定之壓縮殘留應力為基準值以上之情形時(步驟ST14；否(NO))，本實施形態之噴珠方法之一連串步驟結束。另一方面，於在步驟ST13中所測定之壓縮殘留應力因某種原因而未達基準值之情形時(步驟ST14；是(YES))，對熔接周圍部42X、43X、44X、44Y再次集中地實施噴珠處理(步驟ST15)。

該噴珠處理係藉由如下方法進行：於使噴嘴20之前端20T朝向熔接周圍部42X、43X、44X、44Y之狀態下，自噴嘴20再次投射出投射材S。因此，可對熔接周圍部42X、43X、44X、44Y更確實地賦予壓縮殘留應力。再者，於該噴珠處理時，亦將噴嘴20之前端20T之朝向設定為與步驟ST12相同，進而，於可獲得預先設定之特定值以上之壓縮殘留應力之噴珠處理條件下，對熔接周圍部42X、43X、44X、44Y自噴嘴20投射出投射材。因此，可對熔接周圍部42X、43X、44X、44Y有效率地賦予能量。然後，本實施形態之噴珠方法之一連串步驟結束。

於本實施形態中，噴嘴20中，前端部24相對於基端部22彎折。因此，於在例如熔接周圍部42X、43X、44X、44Y所面向之空間較窄之情形時(橫構件42與橫構件43之間距較窄之情形時)在此種空間配置噴嘴20之方面有利。因將延長線22L與中心軸線24C所成之角度α設定為60°以下，故於投射時投射材相對較為順暢地流動於噴嘴20內部。因此，可抑制投射時之能量損耗而進行高效率之噴珠處理，並且亦抑制噴嘴20之內表面之磨耗。

如以上所說明般，根據本實施形態之噴珠方法，可高效率地實現經熔接之被處理對象物40之疲勞強度之提高(甚至品質之提高)。又，於本實施形態中，因可減少無用之投射，故可抑制成本。

[第2實施形態] 接下來，利用圖4對本發明之第2實施形態之噴珠方法進行說明。圖4係模式性地表示應用於第2實施形態之噴珠方法之噴珠裝置及被處理對象物之側視圖。再者，於圖4中，與圖1同樣地，為了方便圖示，以相對於圖中左側之構成部將圖中右側之構成部縮小之狀態進行圖示。

如圖4所示，本實施形態中所應用之噴珠裝置(亦稱為「加壓式噴珠設備」)60與第1實施形態中所應用之噴珠裝置10(參照圖1)之不同點在於具備噴嘴62以取代噴嘴20(參照圖1)。噴珠裝置60之其他構成係與第1實施形態之噴珠裝置10(參照圖1)相同之構成。由此，對與第1實施形態相同之構成部標註同一符號而省略說明。

如圖4所示，噴嘴62具備直筒部64及彎曲筒部66。直筒部64係沿一方向延伸之筒狀之構件。直筒部64位於噴嘴62之基端側。於直筒部64，形成有沿著直筒部64之中心軸貫通直筒部64之直線狀之流路64P。彎曲筒部66係自直筒部64向下方一面彎曲一面延伸之筒狀之構件。彎曲筒部66位於噴嘴62之前端62T側。於彎曲筒部66，形成有沿著彎曲筒部66之中心軸線66C貫通彎曲筒部66之流路66P。彎曲筒部66連續於直筒部64而形成，並且其中心軸線66C以噴嘴62之內徑66D之2倍以上之曲率半徑66R彎曲。再者，於噴珠處理時，將相對於熔接周圍部42X、43X、44X、44Y的噴嘴62之前端62T之朝向被設定為與第1實施形態之圖1所示之噴嘴20之前端20T之朝向相同。

除應用圖4所示之噴嘴62以取代噴嘴20之點以外，本實施形態之噴珠方法與第1實施形態中之噴珠方法相同。即，於本實施形態之噴珠方法中，於使要投射出投射材S之噴嘴62之前端62T朝向熔接周圍部42X、43X、44X、44Y之狀態下，自噴嘴62投射出投射材S，藉而對熔接周圍部42X、43X、44X、44Y集中地實施噴珠處理。本實施形態之噴珠方法與第1實施形態同樣地具有包括檢查步驟(步驟ST13)在內之複數個步驟(步驟ST11～ST15)。根據以上，於本實施形態中，亦可獲得與上述第1實施形態大致相同之作用及效果。

又，於本實施形態中，因噴嘴62具備流路66P彎曲之彎曲筒部66，故於在例如熔接周圍部42X、43X、44X、44Y所面向之空間較窄之情形時(橫構件42與橫構件43之間距較窄之情形時)在此種空間內配置噴嘴62之方面有利。又，因彎曲筒部66之中心軸線66C以噴嘴62之內徑66D之2倍以上之曲率半徑66R彎曲，故於投射時投射材於彎曲筒部66中相對順暢地流動。因此，可抑制投射時之能量損耗而進行高效率之噴珠處理，並且亦抑制噴嘴62之內表面之磨耗。

[實施形態之補充說明] 再者，於上述第2實施形態中，噴嘴62於噴嘴62之前端62T側具備流路66P彎曲之彎曲筒部66，但噴嘴之構成不限定於此。於上述第2實施形態之變化例之噴嘴中，亦可為，彎曲筒部66配置於該噴嘴之基端側，並且直筒部64配置於該噴嘴之前端側。又，作為其他變化例，噴嘴亦可僅由彎曲筒部66構成。

於上述第1及第2實施形態中，被處理對象物係圖1、圖2、及圖4所示之被處理對象物40，但被處理對象物不限定於此。即，被處理對象物亦可為圖1、圖2、及圖4所示之被處理對象物40以外之被處理對象物。被處理對象物只要為由第一構件與第二構件經由熔接部接合而成之結構體即可。被處理對象物亦可為例如鍋爐之熱交換器中包含熔接部之構造物、圖5(A)所示之被處理對象物70、及圖5(B)所示之被處理對象物80等。以下，對圖5(A)所示之被處理對象物70及圖5(B)所示之被處理對象物80進行概述。

如圖5(A)所示，被處理對象物70具備第一構件72及複數個(此處為3個)第二構件74。第一構件72及第二構件74呈平板狀。於被處理對象物70中，第二構件74之一端頂觸第一構件72之表面。複數個第二構件74相互並排設置。第一構件72之表面與第二構件74之表面交叉(正交)而形成交叉部75。第一構件72及第二構件74於交叉部75經由熔接部76而相互接合。複數個第二構件74係以各自之板厚方向設定為同一方向而串列排列之方式配置。熔接部76沿著交叉部75延伸。與熔接部76之延伸方向正交之剖面形狀為大致三角形狀。

如圖5(B)所示，被處理對象物80具備第一構件82及複數個(此處為8個)第二構件84。第一構件82呈平板狀。第二構件84呈圓筒狀。於被處理對象物80中，第二構件84之一端頂觸第一構件82之表面。複數個第二構件84相互並排設置。第一構件82之表面與第二構件84之表面(外周面)交叉(正交)而形成交叉部85。第一構件82與第二構件84於交叉部85經由熔接部86而接合。作為一例，複數個第二構件84以串列排列之方式配置，並且以並列排列之方式配置。熔接部86沿著交叉部85呈環狀延伸。與熔接部86之延伸方向正交之剖面形狀為大致三角形狀。

對圖5(A)所示之被處理對象物70及圖5(B)所示之被處理對象物80，可應用與第1及第2實施形態相同之噴珠方法，且可獲得與第1及第2實施形態相同之作用及效果。

另一方面，於對圖5(A)及(B)所示之被處理對象物70、80進行噴珠處理時，於相互相鄰之第二構件74、84彼此之間存在必須配置噴嘴20、62之部分。對此，於噴嘴20中，前端部24相對於基端部22彎折。噴嘴62具備彎曲筒部66。因此，與例如直線狀之噴嘴相比，可容易地於相互相鄰之第二構件74、84彼此之間配置噴嘴20、62。又，於使用噴嘴20、62之情形時，既可對圖5(A)所示之第二構件74之角部附近之被處理對象部，亦可對圖5(B)所示之第二構件84之曲面形狀部分之被處理對象部，相對較為容易地投射出投射材。

再者，應用與第1及第2實施形態相同之噴珠方法之被處理對象物亦可為例如具備其他第二構件以取代圖5(B)所示之圓筒狀之第二構件84之被處理對象物。作為其他第二構件，例如可列舉角形筒狀之第二構件、圓柱狀之第二構件、及角柱狀之第二構件等。又，應用與第1及第2實施形態相同之噴珠方法之被處理對象物亦可為例如具備其他第一構件以取代圖5(A)所示之平板狀之第一構件72及圖5(B)所示之平板狀之第一構件82的被處理對象物。作為其他第一構件，列舉圓筒狀及球狀之第一構件等。

又，於上述第1及第2實施形態中，於在步驟ST13中利用圖1及圖4所示之殘留應力測定裝置50所測定之壓縮殘留應力未達預先設定之基準值之情形時，對熔接周圍部42X、43X、44X、44Y再次集中地實施噴珠處理，但被處理對象物之處理形態不限定於此。例如，被處理對象物之處理形態亦可為如在步驟ST11～步驟ST13中完成之處理形態。

又，於上述第1及第2實施形態中，於步驟ST12之後，執行利用殘留應力測定裝置50測定熔接周圍部42X、43X、44X、44Y之壓縮殘留應力之步驟ST13，但噴珠方法既可不具有步驟ST13，亦可不具有步驟ST13之後之步驟。

又，於上述第1及第2實施形態中，以自噴嘴20、62投射之投射材S之投射方向之中心線SL與熔接周圍部42X、43X、44X、44Y所成之角度β成為30°～90°之方式設定噴嘴20、62之前端20T、62T之朝向。相對於熔接周圍部42X、43X、44X、44Y的噴嘴20、62之前端20T、62T之朝向(角度設定)亦可設定為上述以外之角度β。

又，於投射出投射材之噴嘴中，亦可應用除第1及第2實施形態所應用之噴嘴20、62以外之噴嘴。例如，可使用直線狀之噴嘴等。

再者，上述實施形態之噴珠方法例如於作為被處理對象物之結構體(由第一構件與第二構件等藉由熔接部接合而成之結構體)之一方向之長度為1～100 m並且其熔接部之腳長為5～30 mm之情形時，非常有效。即，與藉由其他方法進行相比，可高效率地實現經熔接之被處理對象物(結構體)之疲勞強度之提高。

再者，上述實施形態及上述變化例可適當組合而實施。

以上，對本發明之一例進行了說明，但本發明不限定於上述，當然亦可於除上述以外，於不脫離其主旨之範圍內進行各種變化而實施。

10‧‧‧噴珠裝置

12‧‧‧槽

14‧‧‧混合單元

15‧‧‧混合部

16‧‧‧配管

18‧‧‧壓縮機

20‧‧‧噴嘴

20T‧‧‧前端

22‧‧‧基端部

22C‧‧‧中心軸線

22L‧‧‧延長線

24‧‧‧前端部

24C‧‧‧中心軸線

26‧‧‧操作單元

28‧‧‧控制單元

30‧‧‧投射室

32‧‧‧台車

40‧‧‧被處理對象物

42‧‧‧橫構件(第一構件)

42X‧‧‧熔接周圍部

43‧‧‧橫構件(第一構件)

43X‧‧‧熔接周圍部

44‧‧‧縱構件(第二構件)

44X‧‧‧熔接周圍部

44Y‧‧‧熔接周圍部

45A‧‧‧交叉部

45B‧‧‧交叉部

46‧‧‧熔接部

47‧‧‧熔接部

50‧‧‧殘留應力測定裝置

60‧‧‧噴珠裝置

62‧‧‧噴嘴

62T‧‧‧前端

64‧‧‧直筒部

64P‧‧‧流路

66‧‧‧彎曲筒部

66C‧‧‧中心軸線

66D‧‧‧內徑

66P‧‧‧流路

66R‧‧‧曲率半徑

70‧‧‧被處理對象物

72‧‧‧第一構件

74‧‧‧第二構件

75‧‧‧交叉部

76‧‧‧熔接部

80‧‧‧被處理對象物

82‧‧‧第一構件

84‧‧‧第二構件

85‧‧‧交叉部

86‧‧‧熔接部

A‧‧‧熔接止端部

a‧‧‧腳長

B‧‧‧熔接止端部

b‧‧‧腳長

C‧‧‧熔接止端部

c‧‧‧腳長

D‧‧‧熔接止端部

d‧‧‧腳長

Ea‧‧‧與腳長a同等之長度

Eb‧‧‧與腳長b同等之長度

Ec‧‧‧與腳長c同等之長度

Ed‧‧‧與腳長d同等之長度

P‧‧‧作業人員

S‧‧‧投射材

SL‧‧‧中心線

ST11‧‧‧步驟

ST12‧‧‧步驟

ST13‧‧‧步驟

ST14‧‧‧步驟

ST15‧‧‧步驟

X‧‧‧二點鏈線

α‧‧‧角度

β‧‧‧角度

圖1係模式性地表示應用於第1實施形態之噴珠方法之噴珠裝置及被處理對象物之側視圖。圖2係模式性地表示實施第1實施形態之噴珠方法之情形時之作業狀態之側視圖。圖3係表示第1實施形態之噴珠方法之一連串步驟之步驟圖。圖4係模式性地表示應用於第2實施形態之噴珠方法之噴珠裝置及被處理對象物之側視圖。圖5(A)係表示被處理對象物之第1其他例之立體圖。圖5(B)係表示被處理對象物之第2其他例之立體圖。

Claims

一種噴珠方法，其係對由第一構件與第二構件經由熔接部接合而成之結構體即被處理對象物投射出投射材者，且包括如下步驟：於使噴嘴之前端朝向在上述被處理對象物之表面中與上述熔接部相鄰之熔接周圍部之狀態下，自上述噴嘴投射出投射材，藉而對上述熔接周圍部集中地實施噴珠處理。
如請求項1之噴珠方法，其中於實施上述噴珠處理之步驟中，對未被實施噴珠處理之狀態之上述被處理對象物中之上述熔接周圍部集中地實施噴珠處理。
如請求項1或2之噴珠方法，其進而包括測定已被實施上述噴珠處理之上述被處理對象物中之上述熔接周圍部之壓縮殘留應力之步驟。
如請求項3之噴珠方法，其進而包括如下步驟：於在測定上述壓縮殘留應力之步驟中所測定之上述壓縮殘留應力未達預先設定之基準值之情形時，於使上述噴嘴之前端朝向上述熔接周圍部之狀態下，自上述噴嘴再次投射出投射材，藉而對上述熔接周圍部再次集中地實施噴珠處理。
如請求項1至4中任一項之噴珠方法，其中於實施上述噴珠處理之步驟中，以上述投射材之投射方向之中心線與上述熔接周圍部所成之角度成為30°～90°之方式設定上述噴嘴之前端之朝向，進而，於可獲得預先設定之特定值以上之壓縮殘留應力之噴珠處理條件下，對上述熔接周圍部，自上述噴嘴投射出投射材。
如請求項1至5中任一項之噴珠方法，其中上述噴嘴具備彎曲筒部；上述彎曲筒部之中心軸線以上述噴嘴之內徑之2倍以上之曲率半徑彎曲；於上述彎曲筒部設置有沿著上述中心軸線貫通上述彎曲筒部之流路。
如請求項1至5中任一項之噴珠方法，其中上述噴嘴具備位於上述噴嘴之基端側之基端部、及位於上述噴嘴之前端側之前端部；上述前端部相對於上述基端部彎折；上述基端部之中心軸線與上述前端部之中心軸線所成之角度為60°以下。
如請求項1至7中任一項之噴珠方法，其中上述第二構件頂觸上述第一構件之表面；上述熔接部設置於藉由上述第一構件之表面與上述第二構件之表面所形成之交叉部。
如請求項1至8中任一項之噴珠方法，其中上述熔接周圍部自於上述被處理對象物之上述表面上位於與上述熔接部之交界之熔接止端部，向與上述熔接部相反之側延伸；上述熔接周圍部於延伸方向上之長度與沿著上述延伸方向之上述熔接部之長度相等。
如請求項6或7之噴珠方法，其中上述被處理對象物係複數個並排設置之上述第二構件分別頂觸上述第一構件之表面之狀態之結構體。