JP2001287062A - Laser repair method - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、確実な欠陥補修を安定して行うこ
とができるレーザ補修方法を提供する。
【解決手段】 オーステナイト系ステンレス鋼５０１の
組織が鋭敏化組織５０２に変化したことにより発生する
開口欠陥５０３に対し、レーザ光４を走査しながら照射
することにより、開口欠陥５０３に溶融層５０５を形成
して封止する。
(57) [Summary] The present invention provides a laser repair method capable of stably performing reliable defect repair. SOLUTION: A laser beam 4 is applied to an opening defect 503 generated when the structure of the austenitic stainless steel 501 changes to a sensitized structure 502 while scanning, thereby forming a molten layer 505 on the opening defect 503. And sealing.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、原子炉の
構造物などの基材に欠陥が発生した場合の健全性回復の
ためのメンテナンスに用いられるレーザ光を用いたレー
ザ補修方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser repair method using a laser beam used for maintenance for recovering soundness when a defect occurs in a substrate such as a structure of a nuclear reactor. is there.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、原子炉の構造物などの基材に欠陥
が発生したような場合、欠陥を発生した機器全体を交換
するか、あるいは、欠陥を発生した構造物に補強材など
を設置して欠陥部を補強する方法などがとられていた。2. Description of the Related Art Conventionally, when a defect occurs in a base material such as a structure of a nuclear reactor, the entire equipment having the defect has to be replaced or a reinforcing material has been installed on the structure in which the defect has occurred. To reinforce the defective part.
【０００３】しかしながら、既設の原子炉の場合には、
長期間の運転により中性子の照射を受け構造物全体が劣
化している可能性があるため、特に、欠陥を発生した構
造物に補強材などを設置する方法には、十分な注意が必
要であった。[0003] However, in the case of an existing nuclear reactor,
Since the entire structure may have been degraded by neutron irradiation due to long-term operation, sufficient attention must be paid to the installation of reinforcing materials, etc., especially on the structure where the defect has occurred. Was.
【０００４】また、このような原子炉の構造物の欠陥
は、できるだけ早期に補修することが必要で、欠陥を完
全に除去したのちに補修を行うことが望ましく、また、
このような構造物の欠陥は、環境雰囲気と隔離させるこ
とが最低限の条件でもあるため、構造健全性確保が確認
できれば構造物表面の開口欠陥の封止も有効な手段とな
る。[0004] Further, it is necessary to repair such a defect of the structure of the nuclear reactor as soon as possible, and it is desirable to repair the defect after completely removing the defect.
Since it is a minimum condition that such a defect of the structure is isolated from the environmental atmosphere, sealing of the opening defect on the surface of the structure is also an effective means if it can be confirmed that the structural integrity is ensured.
【０００５】そこで、従来、構造物などの基材の欠陥自
体の補修方法として、TIG溶接などを用いたレーザ補修
方法が考えられている。Therefore, conventionally, a laser repair method using TIG welding or the like has been considered as a repair method of a defect itself of a base material such as a structure.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
TIG溶接方法を採用したレーザ補修方法によると、原子
炉の長期間の運転により中性子の照射を受け構造物全体
が劣化している可能性のある基材に対してTIG溶接が行
われると、入熱が多いため再度欠陥が発生するおそれが
ある。また、TIG溶接方法は、基本的に基材とトーチ電
極との間にアークを発生させながら基材を溶融する方法
であるため、基材に酸化物が付着していたり、欠陥の隙
間に酸化物が付着していたり、欠陥の隙間に水が入って
いたり、あるいは、ギャップが大きく空いているように
場合は、アークが発生せず安定した溶接を行うことがで
きないという問題があった。SUMMARY OF THE INVENTION
According to the laser repair method employing the TIG welding method, when TIG welding is performed on a base material that may have been irradiated with neutrons due to long-term operation of the reactor and the entire structure may have deteriorated, Due to the large amount of heat, defects may occur again. In addition, since the TIG welding method is basically a method of melting the base material while generating an arc between the base material and the torch electrode, oxide is attached to the base material or oxidized in the gap between the defects. If an object is attached, water enters the gap between the defects, or if the gap is largely empty, there is a problem that an arc is not generated and stable welding cannot be performed.
【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、確実な欠陥補修を安定して行うことができるレーザ
補修方法を提供することにある．SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a laser repair method capable of stably performing a reliable defect repair.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
オーステナイト系ステンレス鋼の組織が鋭敏化領域に変
化したことにより発生する開口欠陥に対し、レーザ光を
走査しながら照射することにより、前記開口欠陥に溶融
層を形成して封止することを特徴としている。According to the first aspect of the present invention,
For opening defects caused by the change of the structure of the austenitic stainless steel to the sensitized region, by irradiating while scanning laser light, forming a molten layer in the opening defects and sealing it. I have.
【０００９】このようにすれば、レ−ザ補修により同時
に脱鋭敏化が行われるため、補修域とその周辺の健全性
（特に応力腐食割れに対する）を向上させることができ
る。[0009] In this case, since the sharpening is performed at the same time as the laser repair, the soundness of the repair area and its surroundings (particularly against stress corrosion cracking) can be improved.
【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、レーザ光を走査方向と直角に微小振動させ
ることを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the laser light is slightly vibrated at right angles to a scanning direction.
【００１１】このようにしても、レ−ザ補修により同時
に脱鋭敏化が行われるため、補修域とその周辺の健全性
（特に応力腐食割れに対する）を向上させることができ
る。[0011] Even in this case, since the sharpening is performed at the same time as the laser repair, the soundness of the repair area and its surroundings (particularly against stress corrosion cracking) can be improved.
【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、レーザ光は、２ＫＪ／ｃｍ以下の低入熱と
したことを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the laser beam has a low heat input of 2 KJ / cm or less.
【００１３】このようにすれば、確実に再鋭敏化の発生
条件を設定することができる。In this way, it is possible to reliably set the condition for the occurrence of resensitization.
【００１４】請求項４記載の発明は、材料表面に開口し
た開口欠陥に対して、レーザ光を静止させて加熱し、開
口欠陥溶融させて封止することを特徴としている。The invention according to claim 4 is characterized in that, for an opening defect opened on the surface of the material, the laser beam is stopped and heated, and the opening defect is melted and sealed.
【００１５】このようにすれば、開口欠陥の表面または
すべてを確実に封止することができる。In this way, the surface or all of the opening defect can be reliably sealed.
【００１６】請求項５記載の発明は、材料表面に開口し
た開口欠陥に対して、レーザ光を静止させて加熱する工
程を同一個所に複数回繰り返し、前記開口欠陥内の内材
物を除去させた後に溶融により封止することを特徴とし
ている。According to a fifth aspect of the present invention, the step of heating the laser beam while stopping the laser beam is repeated a plurality of times at the same location with respect to the opening defect opened on the surface of the material to remove the internal material in the opening defect. After that, sealing is performed by melting.
【００１７】このようにすれば、欠陥内部に不純物が含
まれる場合でも有効な封止を行うことができる。In this way, effective sealing can be performed even when an impurity is contained inside the defect.
【００１８】請求項６記載の発明は、請求項４または５
記載の発明において、レーザ照射時の溶融部に溶化材を
供給することを特徴としている。The invention according to claim 6 is the invention according to claim 4 or 5.
The invention described above is characterized in that a solubilizing material is supplied to a molten portion during laser irradiation.
【００１９】このようにすれば、開口欠陥の完全な補修
を行うことができる。In this way, it is possible to completely repair the opening defect.
【００２０】請求項７記載の発明は、請求項４または５
記載の発明において、開口欠陥を封止後、同一個所に溶
化材を用いてレーザ溶融し表面のくぼみを埋めることを
特徴としている。The invention according to claim 7 is the invention according to claim 4 or 5.
In the invention described above, after sealing the opening defect, laser melting is performed using a solubilizing material at the same location to fill the depressions on the surface.
【００２１】このようにしても、開口欠陥の完全な補修
を行うことができる。[0021] Even in this case, it is possible to completely repair the opening defect.
【００２２】請求項８記載の発明は、請求項４乃至７の
いずれかに記載の発明において、開口欠陥に形成される
溶接部の一部をラップさせて該開口欠陥に沿って補修位
置を移動させながら補修を繰返すことを特徴としてい
る。According to an eighth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the fourth to seventh aspects, a part of the weld formed in the opening defect is wrapped and the repair position is moved along the opening defect. The feature is that the repair is repeated while being performed.
【００２３】このようにすれば、開口欠陥の完全な補修
を行うことができ、補修部とその周辺の健全性も十分向
上させることができる。In this manner, it is possible to completely repair the opening defect, and it is possible to sufficiently improve the soundness of the repaired portion and its surroundings.
【００２４】請求項９記載の発明は、請求項６乃至８の
いずれかに記載の発明において、開口欠陥を封止する前
に、加熱源を用いて開口欠陥内の内在物を除去させるこ
とを特徴としている。According to a ninth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the sixth to eighth aspects, before the opening defect is sealed, an object inside the opening defect is removed by using a heating source. Features.
【００２５】このようにすれば、欠陥内部に不純物が含
まれる場合でも有効な封止を行うことができる。In this way, effective sealing can be performed even when an impurity is contained inside the defect.
【００２６】請求項１０記載の発明は、開口欠陥を除去
して拡張欠陥部を形成した後、該拡張欠陥部と同一形状
の埋め込み材をはめ込むとともに、該埋め込み材の周囲
をレーザ溶接することを特徴としている。According to a tenth aspect of the present invention, after forming an extended defect portion by removing an opening defect, a filling material having the same shape as the extended defect portion is fitted, and laser welding is performed around the filling material. Features.
【００２７】このようにすれば、欠陥削除を行った後に
完全に埋め戻しを行い完全な補修が可能で、かつ、補修
部とその周辺の健全性も十分向上させることができる。This makes it possible to completely backfill after defect removal and complete repair, and to sufficiently improve the soundness of the repaired portion and its surroundings.
【００２８】請求項１１記載の発明は、開口欠陥を除去
して拡張欠陥部を形成した後、該拡張欠陥部と同一形状
の埋め込み材をはめ込むとともに、該埋め込み材の表面
に溶化材を用いてレーザ肉盛溶接することを特徴として
いる。According to the eleventh aspect of the present invention, after forming an extended defect portion by removing an opening defect, an embedding material having the same shape as the extended defect portion is inserted, and a surface of the embedding material is coated with a solubilizing material. It is characterized by laser overlay welding.
【００２９】このようにしても、欠陥削除を行った後に
完全に埋め戻しを行い完全な補修が可能で、かつ、補修
部とその周辺の健全性も十分向上させることができる。[0029] Even in this case, after the defect is deleted, the backfill is completely performed to completely repair, and the soundness of the repaired portion and its surroundings can be sufficiently improved.
【００３０】請求項１２記載の発明は、開口欠陥を除去
して拡張欠陥部を形成した後、該拡張欠陥部と同一形状
の埋め込み材をはめ込むとともに、該埋め込み材の上か
ら当て板をレーザシーム溶接することを特徴としてい
る。According to a twelfth aspect of the present invention, after forming an extended defect portion by removing an opening defect, a filling material having the same shape as the extended defect portion is fitted, and a backing plate is laser-sealed from above the filling material. It is characterized by doing.
【００３１】このようにしても、欠陥削除を行った後に
完全に埋め戻しを行い完全な補修が可能で、かつ、補修
部とその周辺の健全性も十分向上させることができる。In this case as well, complete backfilling can be performed after the defect is deleted, and complete repair can be performed, and the soundness of the repaired portion and its surroundings can be sufficiently improved.
【００３２】請求項１３記載の発明は、開口欠陥を除去
して拡張欠陥部を形成した後、該拡張欠陥部と同一形状
の埋め込み材をはめ込むとともに、該埋め込み材の上に
レーザ肉盛り溶接することを特徴としている。According to a thirteenth aspect of the present invention, after forming an extended defect portion by removing an opening defect, a filling material having the same shape as the extended defect portion is fitted, and laser overlay welding is performed on the filling material. It is characterized by:
【００３３】このようにしても、欠陥削除を行った後に
完全に埋め戻しを行い完全な補修が可能で、かつ、補修
部とその周辺の健全性も十分向上させることができる。[0033] Even in this case, it is possible to perform complete repair by completely backfilling after deleting the defect, and it is also possible to sufficiently improve the soundness of the repaired portion and its surroundings.
【００３４】請求項１４記載の発明は、請求項４乃至１
３のいずれかに記載の発明において、レーザ補修部およ
びその熱影響部に入熱２ＫＪ／ｃｍ以下のレ−ザ溶体化
処理またはレ−ザ溶融処理または高耐食性材料のレ−ザ
肉盛層を施すことを特徴としている。The invention according to claim 14 is the invention according to claims 4 to 1
3. In the invention according to any one of (3) and (3), a laser solution treatment or a laser melting treatment with a heat input of 2 KJ / cm or less or a laser build-up layer of a highly corrosion-resistant material is applied to the laser repair part and its heat-affected zone. It is characterized by being applied.
【００３５】このようにすれば、完全な補修が可能で、
かつ、補修部とその周辺の健全性も十分向上させること
ができる。In this way, complete repair is possible,
In addition, the soundness of the repair part and its surroundings can be sufficiently improved.
【００３６】請求項１５記載の発明は、請求項４乃至１
３のいずれかに記載の発明において、レーザ補修部およ
びその熱影響部に対してピーニングをおこない、材料表
面に圧縮残留応力を付与することを特徴としている。The invention according to claim 15 provides the invention according to claims 4 to 1
3. The invention according to any one of 3), wherein peening is performed on the laser repaired portion and the heat-affected zone thereof to apply a compressive residual stress to the material surface.
【００３７】このようにすれば、溶融したことにより発
生した引張残留応力を圧縮残留応力に改善することがで
き、開口欠陥が多少残っていても新たに開口するような
ことを防止できる。In this way, the tensile residual stress generated by melting can be improved to the compressive residual stress, and even if some opening defects remain, it is possible to prevent a new opening.
【００３８】請求項１６記載の発明は、請求項１記載の
発明において、レーザ溶接中に加工点に対してアルゴン
ガス、ヘリウムガスあるいは、窒素ガスを流すことによ
り発生するプルームあるいはプラズマを除去し、これに
より得られるストレートな溶接ビードを用いて約１ｍｍ
以上の開口亀裂の補修を可能にしたことを特徴としてい
る。According to a sixteenth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, a plume or a plasma generated by flowing an argon gas, a helium gas, or a nitrogen gas to a processing point during laser welding is removed. Approximately 1mm using the straight weld bead obtained by this
It is characterized in that the above-mentioned opening crack can be repaired.
【００３９】このようにすれば、比較的深い開口欠陥の
深い領域までレーザ補修を行うことができる。In this way, laser repair can be performed up to a relatively deep region of an opening defect.
【００４０】請求項１７記載の発明は、集光されたレー
ザ光の位置に高耐食性材料の溶化材を供給するととも
に、アルゴンガス、ヘリウムガスあるいは窒素ガスを前
記レーザ光と同軸に流すことにより、溶融された前記溶
化材を飛散させ、該飛散した高耐食性材料を付着させて
欠陥を補修することを特徴としている。According to a seventeenth aspect of the present invention, a high-corrosion-resistant material is supplied to a position of a focused laser beam, and an argon gas, a helium gas, or a nitrogen gas is caused to flow coaxially with the laser beam. The method is characterized in that the molten solubilizer is scattered, and the scattered high corrosion-resistant material is attached to repair the defect.
【００４１】このようにすれば、いわゆるレーザ溶射に
より形成される付着金属層により、開口欠陥を封止する
ことができる。In this way, the opening defect can be sealed by the attached metal layer formed by so-called laser spraying.
【００４２】請求項１８記載の発明は、請求項１７に記
載の発明において、開口欠陥を除去して拡張欠陥部を形
成した後、該拡張欠陥部に対して前記飛散された高耐食
性材料を付着、積層させて欠陥を補修することを特徴と
している。According to an eighteenth aspect of the present invention, in the invention according to the seventeenth aspect, after the opening defect is removed to form an extended defect portion, the scattered high corrosion-resistant material is attached to the extended defect portion. It is characterized by repairing defects by stacking.
【００４３】このようにすれば、欠陥削除を行った後に
埋め戻しを行った状態から、わゆるレーザ溶射により形
成される付着金属層により、開口欠陥を封止することが
できる。In this way, the opening defect can be sealed by the deposited metal layer formed by the so-called laser spraying after the defect is deleted and the backfilling is performed.
【００４４】請求項１９記載の発明は、請求項１７また
は１８に記載の発明において、前記付着された高耐食性
材料を再溶融することで欠陥を封止することを特徴とし
ている。A nineteenth aspect of the present invention is characterized in that, in the invention according to the seventeenth or eighteenth aspect, the defect is sealed by remelting the attached high corrosion resistant material.
【００４５】このようにすれば、開口欠陥が新たに開口
するようなことを確実に防止することができる。This makes it possible to reliably prevent the opening defect from newly opening.
【００４６】請求項２０記載の発明は、請求項１乃至１
９のいずれかに記載の発明を原子力プラントまたは核融
合炉機器の欠陥を対象とさせることを特徴としている。The twentieth aspect of the present invention is the first aspect of the present invention.
The invention according to any one of the above 9 is characterized in that the invention is directed to a defect in a nuclear power plant or a fusion reactor device.
【００４７】このようにすれば、原子力プラントまたは
核融合炉機器の応力腐食割れ、疲労、Ｈｅバブル割れな
どの欠陥やピットなどの欠陥の補修を行うことができ
る。In this way, it is possible to repair defects such as stress corrosion cracking, fatigue, He bubble cracking, and pits in a nuclear power plant or a fusion reactor.
【００４８】請求項２１記載の発明は、請求項２０に記
載の発明において、少なくとも溶融深さおよび幅をコン
トロールし開口欠陥を封止することを特徴としている。According to a twenty-first aspect of the present invention, in the twenty-second aspect, at least the melting depth and the width are controlled to seal the opening defect.
【００４９】このようにすれば、開口欠陥の形状などに
応じた最適な条件で開口欠陥の封止を行うことができ
る。In this way, the opening defect can be sealed under the optimum conditions according to the shape of the opening defect.
【００５０】[0050]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従い説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００５１】（第１の実施の形態）図１は、本発明のレ
ーザ補修方法が適用されるレーザ発生装置の概略構成を
示している。図において、１は、レーザ発振器で、この
レーザ発振器１には、光ファイバ２が接続され、レーザ
発振器１から発せられるレーザ光を所定の位置まで導光
するようにしている。また、光ファイバ２の先端には、
集光レンズ３が配置され、この光ファイバ２の先端から
出射されるレーザ光４を集光レンズ３を介して集光し、
補修対象５に照射するようにしている。(First Embodiment) FIG. 1 shows a schematic configuration of a laser generator to which the laser repair method of the present invention is applied. In the figure, reference numeral 1 denotes a laser oscillator to which an optical fiber 2 is connected so as to guide a laser beam emitted from the laser oscillator 1 to a predetermined position. At the tip of the optical fiber 2,
A condensing lens 3 is disposed, and the laser beam 4 emitted from the tip of the optical fiber 2 is condensed via the condensing lens 3,
Irradiation is performed on the repair target 5.
【００５２】次に、このようなレーザ発生装置を使用し
て欠陥補修を行うレーザ補修方法について図２（ａ）
（ｂ）により説明する。Next, a laser repair method for repairing a defect using such a laser generator is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG.
【００５３】この場合、補修対象５として、同図（ａ）
に示すようなオーステナイト系ステンレス鋼５０１の組
織が、Ｃｒ炭化物が結晶粒界に析出している鋭敏化組織
５０２に変化し、その組織に引張応力がかかり微細な開
口や深い開口を有する開口欠陥５０３が発生している例
を示している。In this case, FIG.
The structure of the austenitic stainless steel 501 shown in FIG. 4 changes to a sensitized structure 502 in which Cr carbide is precipitated at the crystal grain boundaries, and the structure is subjected to tensile stress, and an opening defect 503 having fine openings and deep openings. The example which has occurred is shown.
【００５４】そして、このようなオーステナイト系ステ
ンレス鋼５０１の開口欠陥５０３に対してレーザ発振器
１から発せられるレーザ光４を光ファイバ２を介し集光
レンズ３で集光して開口欠陥５０３に沿って走査しなが
ら照射する。この場合、レーザ発振器１からのレーザ光
４として、スポット径が約３ｍｍ、出力９００Ｗ、速度
０．８ｍ／ｍｉｎのものを使用すると、オーステナイト
系ステンレス鋼５０１に照射されることにより、同図
（ｂ）に示すように、開口欠陥５０３には、溶融層５０
５として、深さが０．３ｍｍ、溶体化層５０４も含める
と約０．５５ｍｍの組織改善層が得られた。そして、こ
のような条件で溶融層５０５を重ねていき、開口欠陥５
０３の表層部を封止することにより、オーステナイト系
ステンレス鋼５０１の鋭敏化組織は、溶融層５０５と溶
体化層５０４を含む健全な組織に改善することができ
た。Then, the laser beam 4 emitted from the laser oscillator 1 is condensed by the condensing lens 3 via the optical fiber 2 to the opening defect 503 of the austenitic stainless steel 501, and is conveyed along the opening defect 503. Irradiate while scanning. In this case, when a laser beam 4 having a spot diameter of about 3 mm, an output of 900 W, and a speed of 0.8 m / min is used as the laser beam 4 from the laser oscillator 1, the laser beam 4 is irradiated onto the austenitic stainless steel 501. ), The opening defect 503 includes the molten layer 50.
As No. 5, a texture improving layer having a depth of 0.3 mm and a thickness of about 0.55 mm including the solution layer 504 was obtained. Then, the molten layer 505 is stacked under such conditions, and the opening defect 5
By sealing the surface layer part No. 03, the sensitized structure of the austenitic stainless steel 501 could be improved to a sound structure including the molten layer 505 and the solution layer 504.
【００５５】なお、このようなレーザ補修方法でのレー
ザ光４の走査方法は、走査方向に対して直角に微小振動
させてオーステナイト系ステンレス鋼５０１表面を溶融
することも可能である。また、例えば、レーザ光４の径
を０．５ｍｍに集光し、その集光ビームを走査方向に対
して振幅５ｍｍで周波数２０Ｈｚでスキャンしながら表
面を溶融することで同様な効果が得られた。Incidentally, in the scanning method of the laser beam 4 in such a laser repairing method, it is also possible to melt the surface of the austenitic stainless steel 501 by vibrating minutely at right angles to the scanning direction. Further, for example, a similar effect was obtained by converging the diameter of the laser beam 4 to 0.5 mm and melting the surface while scanning the condensed beam at an amplitude of 5 mm and a frequency of 20 Hz in the scanning direction. .
【００５６】図３は、第１の実施の形態で用いられるレ
ーザ光４による補修条件、つまり、レーザ照射条件を示
している。この場合、図３に示すグラフは、鋭敏化した
オーステナイト系ステンレス鋼５０１に照射されるレー
ザ光４の施工速度とレーザ出力を変化したときに再鋭敏
化組織が発生するかしないかを実験的にもとめたデータ
で、グラフ中の黒丸は、再鋭敏化なし、白丸は、再鋭敏
化ありで、また、直線ａは、入熱量が１ＫＪ／ｃｍの場
合、直線ｂは、１．５ＫＪ／ｃｍの場合、直線ｃは、２
ＫＪ／ｃｍの場合、直線ｄは、２ＫＪ／ｃｍの場合をそ
れぞれ示している。そして、このグラフから、再鋭敏化
が発生する条件は、約２ＫＪ／ｃｍ以上であることが明
らかであるから、上述したレーザ補修方法の限界は、２
ＫＪ／ｃｍ以下で施工することが必要となる。FIG. 3 shows the repair condition by the laser beam 4 used in the first embodiment, that is, the laser irradiation condition. In this case, the graph shown in FIG. 3 shows whether the re-sensitized structure is generated or not when the application speed of the laser beam 4 applied to the sensitized austenitic stainless steel 501 and the laser output are changed. In the obtained data, the black circles in the graph indicate no re-sensitization, the white circles indicate re-sensitization, and the straight line a indicates a case where the heat input is 1 KJ / cm, and the straight line b indicates a 1.5 KJ / cm. In this case, the straight line c is 2
In the case of KJ / cm, the straight line d indicates the case of 2 KJ / cm, respectively. From this graph, it is clear that the condition under which the re-sensitization occurs is about 2 KJ / cm or more.
It is necessary to work at KJ / cm or less.
【００５７】このようにすれば、開口欠陥５０３に対し
てレーザ光４により表面を溶融および溶体化層を形成す
ることで、開口欠陥５０３を封止できるとともに、材質
の改善を図ることもできる。In this way, by melting the surface of the opening defect 503 with the laser beam 4 and forming a solution layer on the opening defect 503, the opening defect 503 can be sealed and the material can be improved.
【００５８】（第２の実施の形態）この第２の実施の形
態のレーザ補修方法は、材料表面に開口した微小な割れ
やピッテイングなどの開口欠陥が発生した場合には、レ
ーザ光を走査させずに静止させて加熱し、開口欠陥の表
面または、全てを溶融し、開口欠陥を封止することを特
徴としている。(Second Embodiment) In the laser repair method according to the second embodiment, a laser beam is scanned when an opening defect such as a small crack or pitting occurs on the material surface. It is characterized in that it is kept stationary and heated, the surface or all of the opening defect is melted, and the opening defect is sealed.
【００５９】図４（ａ）（ｂ）は、本発明の第２の実施
の形態のレーザ補修方法を示すものである。なお、第２
の実施の形態のレーザ補修方法が適用されるレーザ発生
装置の概略構成は、図１と同様なので、同図を援用する
ものとする。FIGS. 4A and 4B show a laser repair method according to a second embodiment of the present invention. The second
Since the schematic configuration of the laser generator to which the laser repair method of the embodiment is applied is the same as that of FIG. 1, FIG.
【００６０】この場合、図４（ａ）に示すように直径
０．５ｍｍの穴の開口欠陥５０３に対してビーム径３ｍ
ｍ、レーザ出力１０００Ｗのレーザ光４を走査させずに
静止した状態で３秒間照射するようにした。In this case, as shown in FIG. 4A, a beam diameter of 3 m is applied to an opening defect 503 of a hole having a diameter of 0.5 mm.
The laser beam 4 having a laser output of 1000 m and a laser output of 1000 W was irradiated for 3 seconds in a stationary state without scanning.
【００６１】このようにしても、同図（ｂ）に示すよう
に開口欠陥５０３の入口を溶融（約０．５ｍｍ）し、溶
融層５０５により封止することができた。勿論、この場
合、溶融層５０５の下部に溶体化層が存在することは自
明である。Also in this case, the entrance of the opening defect 503 was melted (about 0.5 mm) as shown in FIG. Of course, in this case, it is obvious that the solution layer exists below the molten layer 505.
【００６２】（第３の実施の形態）この第３の実施の形
態のレーザ補修方法は、第２の実施の形態で述べたレー
ザ光を静止させて加熱するプロセスを連続して補修する
ことを特徴としている。(Third Embodiment) The laser repairing method according to the third embodiment is intended to continuously repair the process of heating the laser beam while stopping the laser beam as described in the second embodiment. Features.
【００６３】図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の第３
の実施の形態のレーザ補修方法を示すものである。な
お、第３の実施の形態のレーザ補修方法が適用されるレ
ーザ発生装置の概略構成は、図１と同様なので、同図を
援用するものとする。FIGS. 5A, 5B and 5C show a third embodiment of the present invention.
9 shows a laser repair method according to the embodiment. The schematic configuration of a laser generator to which the laser repair method of the third embodiment is applied is the same as that of FIG.
【００６４】この場合、図５（ａ）に示すように穴のよ
うな開口欠陥５０３が基材に存在し、且つその中に水分
などの内在物６が含まれているような場合、同図（ｂ）
に示すように第２の実施の形態で述べた条件で繰り返し
レーザ光４を照射し、水分を蒸発させて気化物７として
除去した後、さらに、レーザ光４を走査させずに静止し
た状態で照射することで、同図（ｃ）に示すように溶融
層５０５により開口欠陥５０３の穴を封止するようにし
ている。In this case, as shown in FIG. 5 (a), when an opening defect 503 such as a hole exists in the base material and an internal substance 6 such as moisture is contained therein, (B)
As shown in (2), after repeatedly irradiating the laser beam 4 under the conditions described in the second embodiment to evaporate water and remove it as a vaporized substance 7, the laser beam 4 is further scanned and kept stationary without scanning. By irradiating, the hole of the opening defect 503 is sealed by the molten layer 505 as shown in FIG.
【００６５】このようにすれば、開口欠陥５０３の内部
にふくまれた内在物６を気化させながら封止することが
できる。In this way, it is possible to seal the internal substance 6 contained in the opening defect 503 while evaporating the same.
【００６６】（第４の実施の形態）この第４の実施の形
態のレーザ補修方法は、封止部のくぼみを平坦化するた
め、レ−ザ照射時の溶融部に溶化材を供給することを特
徴としている。(Fourth Embodiment) In the laser repair method according to the fourth embodiment, in order to flatten the hollow of the sealing portion, a solubilizing material is supplied to a molten portion during laser irradiation. It is characterized by.
【００６７】図６（ａ）（ｂ）は、本発明の第４の実施
の形態のレーザ補修方法を示すものである。なお、第４
の実施の形態のレーザ補修方法が適用されるレーザ発生
装置の概略構成は、図１と同様なので、同図を援用する
ものとする。FIGS. 6A and 6B show a laser repair method according to a fourth embodiment of the present invention. The fourth
Since the schematic configuration of the laser generator to which the laser repair method of the embodiment is applied is the same as that of FIG. 1, FIG.
【００６８】この場合、図６（ａ）に示すように開口欠
陥５０３の表面からレーザ光４を照射しつつ、溶化材８
（あるいはフィラーワイヤ）を供給しながら開口欠陥５
０３の表面層に肉盛溶接部９を形成し、開口欠陥５０３
を残したままあるいは、完全に封止するかあるいは開口
欠陥５０３の下部を残したまま封止するレーザ補修を行
うようにしている。In this case, as shown in FIG. 6A, while the laser beam 4 is irradiated from the surface of the opening defect 503,
(Or filler wire) while supplying 5
No. 03 is formed on the surface layer, and an opening defect 503 is formed.
The laser repair is performed in which the sealing is carried out with the holes left, or completely sealed, or with the lower portion of the opening defect 503 left.
【００６９】具体的には、レーザ光４の出力を１０００
Ｗとし照射時間を３秒、スポット径を３ｍｍとし溶化材
（０．６ｍｍ直径）８を１ｍ／ｍｉｎの速度で２秒間供
給することにより同図（ｂ）に示すように深さ０．８ｍ
ｍ（基材表面から０，３ｍｍは盛り上がった）のレーザ
肉盛溶融部９を形成することができた。これにより、深
さ１ｍｍ、直径０．５ｍｍ程度の開口欠陥５０３は、
０，５ｍｍだけ残した状態で封止することができた。こ
のようなレーザ補修方法によりピンホールや開口欠陥な
どを封止することが可能であることがわかった。Specifically, the output of the laser beam 4 is set to 1000
W, the irradiation time is 3 seconds, the spot diameter is 3 mm, and the solubilizing agent (0.6 mm diameter) 8 is supplied at a speed of 1 m / min for 2 seconds to a depth of 0.8 m as shown in FIG.
m (0.3 mm raised from the surface of the base material) was able to form the laser clad fusion zone 9. Thereby, the opening defect 503 having a depth of about 1 mm and a diameter of about 0.5 mm becomes
Sealing was possible with only 0.5 mm left. It has been found that pinholes, opening defects, and the like can be sealed by such a laser repair method.
【００７０】（第５の実施の形態）この第５の実施の形
態のレーザ補修方法は、レ−ザ補修溶接により開口欠陥
を封止後、表面にくぼみが生じるような場合に同一箇所
に溶化材を用いてレ−ザ溶融し表面のくぼみを埋めるこ
とを特徴としている。(Fifth Embodiment) In the laser repair method of the fifth embodiment, after an opening defect is sealed by laser repair welding, if the surface is to be dented, it is melted in the same place. It is characterized in that the material is used to melt the laser to fill the depressions on the surface.
【００７１】図７（ａ）（ｂ）は、本発明の第５の実施
の形態のレーザ補修方法を示すものである。なお、第５
の実施の形態のレーザ補修方法が適用されるレーザ発生
装置の概略構成は、図１と同様なので、同図を援用する
ものとする。FIGS. 7A and 7B show a laser repair method according to a fifth embodiment of the present invention. The fifth
Since the schematic configuration of the laser generator to which the laser repair method of the embodiment is applied is the same as that of FIG. 1, FIG.
【００７２】この場合、図７（ａ）に示すように直径
０．５ｍｍの穴の開口欠陥５０３に対してビーム径３ｍ
ｍ、レーザ出力１０００Ｗのレーザ光４を走査させずに
静止した状態で３秒間照射することにより開口欠陥５０
３の入り口を溶融層５０５（約０．５ｍｍ）により封止
している。勿論、溶融層５０５の下部に溶体化層が存在
することは自明である。In this case, as shown in FIG. 7A, a beam diameter of 3 m is applied to an opening defect 503 of a hole having a diameter of 0.5 mm.
The laser beam 4 having a laser output of 1000 m and a laser output of 1000 W is irradiated with the laser beam 4 for 3 seconds in a stationary state without scanning, so that an aperture defect 50 is obtained.
The entrance of No. 3 is sealed with a molten layer 505 (about 0.5 mm). Of course, it is obvious that the solution layer exists below the molten layer 505.
【００７３】しかし、このままでは、開口欠陥５０３を
埋めるための溶融金属が足らずに表面にへこみが発生す
ることがある。そこで、この溶融のみの封止法の後に同
図（ｂ）に示すように溶化材８を供給しながら封止を行
った。この時のレーザ照射条件は、ビーム径３ｍｍ、レ
ーザ出力１０００Ｗのレーザ光４を使用し、このレーザ
光４を走査させずに静止した状態で２秒間照射するとと
もに、溶化材（０．６ｍｍ直径）８を１ｍ／ｍｉｎの速
度で２秒間供給することにより、深さ０．８ｍｍ（基材
表面から０．３ｍｍは盛り上がった）の若干表面から盛
り上がったレーザ肉盛溶融部９を形成することができ
た。However, in this state, the molten metal for filling the opening defect 503 may be insufficient, and the surface may be dented. Therefore, after this sealing method using only melting, sealing was performed while supplying the solubilizing material 8 as shown in FIG. The laser irradiation conditions at this time were as follows: laser beam 4 having a beam diameter of 3 mm and a laser output of 1000 W was used. The laser beam 4 was irradiated for 2 seconds in a stationary state without scanning, and a solubilized material (0.6 mm diameter) was used. By supplying 8 at a speed of 1 m / min for 2 seconds, it is possible to form a laser cladding fusion portion 9 slightly raised from the surface with a depth of 0.8 mm (0.3 mm raised from the surface of the base material). Was.
【００７４】このようにしても、深さ１ｍｍ、直径０．
５ｍｍの開口欠陥５０３を０．５ｍｍだけ残した状態で
封止することができた。このようなレーザ補修方法によ
ってもピンホールや開口欠陥などを封止することが可能
であることがわかった。Even in this case, a depth of 1 mm and a diameter of 0.
Sealing could be performed with a 5 mm opening defect 503 left by 0.5 mm. It has been found that pinholes, opening defects, and the like can be sealed by such a laser repair method.
【００７５】（第６の実施の形態）この第６の実施の形
態のレ−ザ補修方法は、長い開口欠陥があるような場合
に上述したレ−ザ補修方法で形成される溶接部の一部を
ラップするようにして開口欠陥に沿って補修位置を移動
させながら補修を繰返することにより開口欠陥を封止す
ることを特徴としている。(Sixth Embodiment) The laser repair method according to the sixth embodiment is a method for repairing a welded portion formed by the above-described laser repair method when there is a long opening defect. It is characterized in that the opening defect is sealed by repeating the repair while moving the repair position along the opening defect while wrapping the portion.
【００７６】図８は、本発明の第６の実施の形態のレー
ザ補修方法を示すものである。なお、第６の実施の形態
のレーザ補修方法が適用されるレーザ発生装置の概略構
成は、図１と同様なので、同図を援用するものとする。FIG. 8 shows a laser repair method according to a sixth embodiment of the present invention. The schematic configuration of the laser generator to which the laser repair method of the sixth embodiment is applied is the same as that of FIG.
【００７７】この場合、長い開口欠陥５０３の表面から
レーザ光４を照射しつつ、溶化材８（あるいはフィラー
ワイヤ）を供給しながら開口欠陥５０３の表面層に肉盛
溶接部９を形成し、開口欠陥５０３を残したままあるい
は、完全に封止するかあるいは開口欠陥５０３の下部を
残したまま封止するようなレーザ補修を開口欠陥５０３
に沿って肉盛溶接部９をオーバーラップさせながら行
う。In this case, while the laser beam 4 is radiated from the surface of the long opening defect 503 and the fusible material 8 (or filler wire) is supplied, the overlay welding portion 9 is formed on the surface layer of the opening defect 503 to form the opening. Laser repair is performed such that the laser is repaired while leaving the defect 503 or completely sealed, or sealed while leaving the lower part of the opening defect 503.
The welding is performed while the build-up welds 9 are overlapped with each other.
【００７８】具体的には、レーザ照射条件として、スポ
ット径３ｍｍ、レーザ出力１０００Ｗのレーザ光４を使
用し、このレーザ光４の照射時間を２秒とするととも
に、溶化材（０．６ｍｍ直径）８を１ｍ／ｍｉｎの速度
で２秒間供給することにより深さ０．８ｍｍ（基材表面
から０．３ｍｍは盛り上がった）の肉盛溶融部９を形成
することができた。つまり、この場合の施工では、開口
欠陥５０３に沿って３ｍｍづつレーザ肉盛溶融部９をオ
ーバーラップさせながら開口欠陥５０３を封止すること
ができた。More specifically, as the laser irradiation conditions, a laser beam 4 having a spot diameter of 3 mm and a laser output of 1000 W was used, the irradiation time of the laser beam 4 was set to 2 seconds, and the fusible material (0.6 mm diameter) was used. By supplying 8 at a speed of 1 m / min for 2 seconds, a build-up fused portion 9 having a depth of 0.8 mm (0.3 mm was raised from the surface of the base material) could be formed. That is, in the construction in this case, the opening defect 503 was able to be sealed while overlapping the laser build-up melting portion 9 by 3 mm along the opening defect 503.
【００７９】（第７の実施の形態）この第７の実施の形
態のレ−ザ補修方法は、開口欠陥を封止する前に高周波
加熱またはレ−ザ等の加熱源を用いて、対象物の融点未
満に加熱して開口欠陥内の水分または油分等の内在物を
気化させることを特徴としている。(Seventh Embodiment) A laser repair method according to a seventh embodiment uses a high-frequency heating or a heating source such as a laser before sealing an opening defect. Is heated below the melting point to vaporize the internal matter such as water or oil in the opening defect.
【００８０】図９（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の第７
の実施の形態のレーザ補修方法を示すものである。な
お、第７の実施の形態のレーザ補修方法が適用されるレ
ーザ発生装置の概略構成は、図１と同様なので、同図を
援用するものとする。FIGS. 9A, 9B and 9C show a seventh embodiment of the present invention.
9 shows a laser repair method according to the embodiment. Note that the schematic configuration of a laser generator to which the laser repair method of the seventh embodiment is applied is the same as that of FIG. 1, so that FIG.
【００８１】この場合、開口欠陥５０３の内部に水分な
どの内在物６が含まれているような場合、レーザ光４の
焦点はずし距離１０を大きくとりオーステナイト系ステ
ンレス鋼５０１の表面を照射して加熱することにより開
口欠陥５０３内部の水分を気化物７として蒸発させるよ
うにした。In this case, when the internal defects 6 such as moisture are contained in the opening defects 503, the defocusing distance 10 of the laser beam 4 is increased and the surface of the austenitic stainless steel 501 is irradiated and heated. By doing so, the water inside the opening defect 503 is evaporated as the vaporized substance 7.
【００８２】具体的には、図９（ａ）に示すように開口
欠陥５０３の表面に対してレーザ出力１０００Ｗのレー
ザ光４を焦点はずし距離１０を１０ｍｍに設定するとと
もに、スポット径を１０ｍｍ程度にして走査あるいは、
静止して照射することで過熱したところ、同図（ｂ）に
示すように開口欠陥５０３の内部に存在していた水分な
どの内在物６を蒸発させることができ、その後、同図
（ｃ）に示すように焦点はずし距離１０をもとに戻し
て、レーザ光４をスポット径３ｍｍで出力１０００Ｗに
設定して開口欠陥５０３表面を溶融することにより、溶
融層５０５により開口欠陥５０３を封止するようにし
た。Specifically, as shown in FIG. 9A, the laser beam 4 having a laser output of 1000 W is defocused on the surface of the opening defect 503, the distance 10 is set to 10 mm, and the spot diameter is set to about 10 mm. Scan or
When the heating is performed by the stationary irradiation, the internal material 6 such as the moisture existing inside the opening defect 503 can be evaporated as shown in FIG. As shown in the figure, the defocus distance is returned to the original value, the laser beam 4 is set at a spot diameter of 3 mm, the output is set to 1000 W, and the surface of the opening defect 503 is melted. I did it.
【００８３】（第８の実施の形態）この第８の実施の形
態のレ−ザ補修方法は、欠陥除去後に、除去部と同一形
状の埋め込み材をはめ込み、その周囲をレ−ザ溶接する
ことを特徴としている。(Eighth Embodiment) In a laser repair method according to an eighth embodiment, after a defect is removed, an embedding material having the same shape as the removed portion is fitted, and the periphery is laser-welded. It is characterized by.
【００８４】図１０（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の第
８の実施の形態のレーザ補修方法を示すものである。な
お、第８の実施の形態のレーザ補修方法が適用されるレ
ーザ発生装置の概略構成は、図１と同様なので、同図を
援用するものとする。FIGS. 10A, 10B, and 10C show a laser repair method according to an eighth embodiment of the present invention. The schematic configuration of a laser generator to which the laser repair method of the eighth embodiment is applied is the same as that of FIG.
【００８５】この場合、図１０（ａ）に示すような開口
欠陥５０３に対して、同図（ｂ）に示すように欠陥部を
機械加工、EDMあるいは、ドリルなどで完全に除去して
拡張欠陥部１１を形成し、同図（ｃ）に示すように拡張
欠陥部１１の形状と同等あるいは、それに近い形状の埋
め込み材１２をはめ込むとともに、この埋め込み材１２
をレーザ溶接部１３１により封止を行うようにしてい
る。In this case, with respect to the opening defect 503 as shown in FIG. 10A, the defect is completely removed by machining, EDM or drilling as shown in FIG. A portion 11 is formed, and an embedding material 12 having a shape equal to or close to the shape of the extended defect portion 11 is fitted as shown in FIG.
Is sealed by the laser welding part 131.
【００８６】具体的には、長さ２０ｍｍ、深さ２ｍｍの
開口欠陥５０３を放電加工で長手方向に２５ｍｍ、幅５
ｍｍ、深さ２ｍｍの大きさで取り除いて拡張欠陥部１１
を形成し、この拡張欠陥部１１の形状と同じ形状のSUS3
16L材を埋め込み材１２としてはめ込んだ後、レーザ出
力１０００Ｗのレーザ光４を、速度０．５ｍ／ｍｉｎで
走査しつつ、埋め込み材１２周囲を溶接することで開口
欠陥５０３を封止するようにした。More specifically, an opening defect 503 having a length of 20 mm and a depth of 2 mm is formed by electric discharge machining in a longitudinal direction of 25 mm and a width of 5 mm.
mm and a depth of 2 mm to remove the extended defect 11
SUS3 having the same shape as the shape of the extended defect portion 11
After inserting the 16L material as the embedding material 12, the periphery of the embedding material 12 was welded while scanning the laser beam 4 with a laser output of 1000 W at a speed of 0.5 m / min to seal the opening defect 503. .
【００８７】（第９の実施の形態）この第９の実施の形
態のレ−ザ補修方法は、欠陥除去後に、除去部と同一形
状のはめ込み材を埋め込み、その表面に溶化材を用いて
レ−ザ肉盛溶接することを特徴としている。(Ninth Embodiment) In a laser repairing method according to a ninth embodiment, after a defect is removed, an embedding material having the same shape as that of the removed portion is buried, and a laser is used on the surface of the embedding material. -It is characterized by the overlay welding.
【００８８】図１１（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の第
９の実施の形態のレーザ補修方法を示すものである。な
お、第９の実施の形態のレーザ補修方法が適用されるレ
ーザ発生装置の概略構成は、図１と同様なので、同図を
援用するものとする。FIGS. 11A, 11B and 11C show a laser repair method according to a ninth embodiment of the present invention. Note that the schematic configuration of a laser generator to which the laser repair method of the ninth embodiment is applied is the same as that of FIG.
【００８９】この場合も図１１（ａ）に示すような開口
欠陥５０３に対して、同図（ｂ）に示すように欠陥部を
完全に除去して拡張欠陥部１１を形成し、同図（ｃ）に
示すように拡張欠陥部１１の形状と同等あるいは、それ
に近い形状の埋め込み材１２をはめ込み、その後、埋め
込み材１２の表面を溶化材８を用いてレーザ肉盛溶接部
１３をオーバーラップさせながら封止するようにしてい
る。In this case as well, for the opening defect 503 as shown in FIG. 11A, the defective portion is completely removed as shown in FIG. As shown in c), the embedding material 12 having a shape equal to or close to the shape of the extended defect portion 11 is fitted, and then the surface of the embedding material 12 is overlapped with the laser overlay welding portion 13 using the solubilizing material 8. While sealing.
【００９０】具体的には、この場合も開口欠陥５０３を
放電加工で２５ｍｍ×５ｍｍ×深さ２ｍｍの大きさで除
去したのち同様の形状をSUS316L材の埋め込み材１２と
してはめ込み、その後、レーザ出力１０００Ｗのレーザ
光４を、速度０．５ｍ／ｍｉｎ、スポット径３ｍｍで、
フィラーワイヤ（溶化材８）を１ｍ／ｍｉｎで供給しな
がら走査して、レーザ肉盛溶接部１３をオーバーラップ
させながら埋め込み材１２のすべて封止するようにし
た。このようにすれば、開口欠陥５０３を除去できると
ともに、表面を耐食性の良い材料で封止することができ
る。More specifically, also in this case, after the opening defect 503 is removed to a size of 25 mm × 5 mm × 2 mm in depth by electric discharge machining, a similar shape is fitted as the embedding material 12 of SUS316L material. Laser light 4 at a speed of 0.5 m / min and a spot diameter of 3 mm,
Scanning was performed while supplying a filler wire (solubilizing material 8) at a rate of 1 m / min, so that the embedding material 12 was entirely sealed while the laser overlay welding portion 13 was overlapped. In this way, the opening defect 503 can be removed, and the surface can be sealed with a material having good corrosion resistance.
【００９１】（第１０の実施の形態）この第１０の実施
の形態のレ−ザ補修方法は、欠陥除去後に、除去部と同
一形状のはめ込み材を埋め込み、その上から当て板をレ
−ザシーム溶接することを特徴としている。(Tenth Embodiment) In a laser repairing method according to a tenth embodiment, after a defect is removed, an embedding material having the same shape as that of the removed portion is buried, and a backing plate is formed on the embedding material. It is characterized by welding.
【００９２】図１２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の第
１０の実施の形態のレーザ補修方法を示すものである。
なお、第１０の実施の形態のレーザ補修方法が適用され
るレーザ発生装置の概略構成は、図１と同様なので、同
図を援用するものとする。FIGS. 12A, 12B and 12C show a laser repair method according to a tenth embodiment of the present invention.
The schematic configuration of the laser generator to which the laser repair method of the tenth embodiment is applied is the same as that in FIG.
【００９３】この場合も、図１２（ａ）に示すような開
口欠陥５０３に対して、同図（ｂ）に示すように欠陥部
を完全に除去して拡張欠陥部１１を形成し、同図（ｃ）
に示すように拡張欠陥部１１の形状と同等あるいは、そ
れに近い形状の埋め込み材１２をはめ込み、その後、埋
め込み材１２上に当て板１４を設け、この当て板１４周
囲をレーザ溶接部１３１により封止するようにしてい
る。In this case as well, for the opening defect 503 as shown in FIG. 12A, the defective portion is completely removed as shown in FIG. (C)
As shown in the figure, an embedding material 12 having a shape similar to or close to the shape of the extended defect portion 11 is fitted, and thereafter, a backing plate 14 is provided on the embedding material 12, and the periphery of the backing plate 14 is sealed by a laser weld 131. I am trying to do it.
【００９４】具体的には、この場合も開口欠陥５０３を
放電加工で２５ｍｍ×５ｍｍ×深さ２ｍｍの大きさで除
去したのち同様の形状をSUS316L材の埋め込み材１２と
してはめ込み、その上に当て板１４を設置し、この当て
板１４の周囲をレーザ溶接部１３１により封止した。こ
の場合、当て板１４には、１ｍｍの板厚のSUS316L材が
用いられ、レーザ出力１０００Ｗのレーザ光４を、速度
０．５ｍ／ｍｉｎで走査することで溶接を行った。な
お、この方法では、最初から埋め込み材１２に当て板１
４が一体に形成されたものをはめ込んでも同じ効果が得
られる。More specifically, also in this case, after the opening defect 503 is removed to a size of 25 mm × 5 mm × 2 mm in depth by electric discharge machining, a similar shape is fitted as the embedding material 12 of SUS316L material, and 14 and the periphery of the backing plate 14 was sealed with a laser weld 131. In this case, a SUS316L material having a thickness of 1 mm was used for the backing plate 14, and welding was performed by scanning a laser beam 4 having a laser output of 1000 W at a speed of 0.5 m / min. Note that, in this method, the backing plate 1 is attached to the embedding material 12 from the beginning.
The same effect can be obtained by fitting the one formed integrally with 4.
【００９５】（第１１の実施の形態）この第１１の実施
の形態のレ−ザ補修方法は、欠陥除去後に、除去部に溶
化材をレ−ザで溶融させて埋め込み、その上にレ−ザ肉
盛り溶接することを特徴としている。(Eleventh Embodiment) In a laser repair method according to an eleventh embodiment, after removing a defect, a solubilizing material is melted and embedded in a removed portion with a laser, and a laser is embedded thereon. It is characterized by overlay welding.
【００９６】図１３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、本発
明の第１１の実施の形態のレーザ補修方法を示すもので
ある。なお、第１１の実施の形態のレーザ補修方法が適
用されるレーザ発生装置の概略構成は、図１と同様なの
で、同図を援用するものとする。FIGS. 13A, 13B, 13C and 13D show a laser repair method according to an eleventh embodiment of the present invention. The schematic configuration of a laser generator to which the laser repair method according to the eleventh embodiment is applied is the same as that in FIG.
【００９７】この場合も、図１３（ａ）に示すような開
口欠陥５０３に対して、同図（ｂ）に示すように放電加
工により欠陥部を完全に除去して２５ｍｍ×５ｍｍ×深
さ２ｍｍを除去し拡張欠陥部１１を形成し、その後、同
図（ｃ）に示すように拡張欠陥部１１に溶化材８を供給
しながらレーザ光を照射することで溶化材８が溶融し、
溶滴１５として肉盛し、溶滴１５が拡張欠陥部１１中に
一杯になったところで、同図（ｄ）に示すように拡張欠
陥部１１周辺を含む領域に、さらに溶化材８を供給しな
がら表面にレーザ肉盛溶接部１３を形成し、開口欠陥５
０３を封止するようにしている。In this case as well, for the opening defect 503 as shown in FIG. 13 (a), the defective portion is completely removed by electric discharge machining as shown in FIG. 13 (b) to obtain 25 mm × 5 mm × 2 mm deep. Is removed to form an extended defect portion 11, and then the extended defect portion 11 is irradiated with a laser beam while being supplied with the solubilizing material 8, as shown in FIG.
When the droplet 15 is filled up in the extended defect portion 11 as shown in FIG. 3D, the solubilizing material 8 is further supplied to a region including the periphery of the extended defect portion 11 as shown in FIG. While the laser overlay welding portion 13 is formed on the surface,
03 is sealed.
【００９８】このようにしても、開口欠陥５０３の表面
のレーザ補修が行えることが確認できた。In this way, it was confirmed that laser repair of the surface of the opening defect 503 can be performed.
【００９９】（第１２の実施の形態）この第１２の実施
の形態のレ−ザ補修方法は、レ−ザ補修を行った後に、
レ−ザ補修部およびその熱影響部の材料表面に入熱２Ｋ
Ｊ／ｃｍ以下のレ−ザ溶体化処理またはレ−ザ溶融処理
または高耐食性材料の溶化材によりレ−ザ肉盛層を形成
することを特徴としている。(Twelfth Embodiment) The laser repair method according to the twelfth embodiment includes the steps of:
2K heat input to the material surface of the laser repair part and its heat affected zone
It is characterized in that the laser build-up layer is formed by a laser solution treatment or a laser melting treatment of J / cm or less or a high corrosion-resistant material solubilizer.
【０１００】図１４（ａ）（ｂ）は、本発明の第１２の
実施の形態のレーザ補修方法を示すものである。なお、
第１２の実施の形態のレーザ補修方法が適用されるレー
ザ発生装置の概略構成は、図１と同様なので、同図を援
用するものとする。FIGS. 14A and 14B show a laser repair method according to a twelfth embodiment of the present invention. In addition,
The schematic configuration of a laser generator to which the laser repair method according to the twelfth embodiment is applied is the same as that of FIG. 1, and FIG.
【０１０１】この場合、上述した第２の実施の形態のよ
うにレーザ光４を静止させて開口欠陥５０３を封止する
と、溶融部では開口欠陥５０３を封止することはできる
が、レーザ光４の入熱が多くなると、図１４（ａ）に示
すように熱影響部１６に再鋭敏化層などの欠陥が発生す
ることがある。このような状態では、この熱影響部１６
から再度開口欠陥が発生するおそれがあることから、さ
らに２ＫＪ／ｃｍ以下の低入熱の条件で表面を溶融する
ことで表面改質層１７を形成することにより耐食性改善
を図るようにしている。In this case, when the laser beam 4 is stopped and the opening defect 503 is sealed as in the above-described second embodiment, the opening defect 503 can be sealed at the fusion portion. When the heat input increases, a defect such as a re-sensitized layer may occur in the heat-affected zone 16 as shown in FIG. In such a state, the heat affected zone 16
Therefore, since the opening defect may occur again, the corrosion resistance is improved by forming the surface modified layer 17 by melting the surface under the condition of low heat input of 2 KJ / cm or less.
【０１０２】この場合、第４の実施の形態で述べたよう
に高耐食性材料の溶化材を供給してレ−ザ肉盛層を形成
しても同様な効果が得られる。In this case, as described in the fourth embodiment, a similar effect can be obtained by supplying a solubilizing material of a highly corrosion-resistant material to form a laser cladding layer.
【０１０３】（第１３の実施の形態）この第１３の実施
の形態のレーザ補修方法は、レ−ザ補修を行った後に、
レーザ補修部およびその熱影響部に対してピーニングを
おこない、材料表面に圧縮残留応力を付与することを特
徴としている。(Thirteenth Embodiment) The laser repair method according to the thirteenth embodiment includes the steps of:
It is characterized in that peening is performed on the laser repaired portion and its heat affected zone to impart compressive residual stress to the material surface.
【０１０４】図１５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の第
１３の実施の形態のレーザ補修方法を示すものである。
なお、第１３の実施の形態のレーザ補修方法が適用され
るレーザ発生装置の概略構成は、図１と同様なので、同
図を援用するものとする。FIGS. 15A, 15B and 15C show a laser repair method according to a thirteenth embodiment of the present invention.
The schematic configuration of a laser generator to which the laser repair method of the thirteenth embodiment is applied is the same as that of FIG.
【０１０５】この場合、図１５（ａ）に示すような開口
欠陥５０３に対して、同図（ｂ）に示すように溶化材８
を用いてレーザ肉盛溶接部１３をオーバーラップさせな
がら封止した後、同図（ｃ）に示すようにレーザ肉盛溶
接部１３によるレーザ溶融補修部を含む周辺にピーク値
の高いＧＷ以上で、パルス幅数１０ｎｓを有したレーザ
ピーニング用レーザ光１８をスキャニング照射すること
により溶融させる。これにより溶融したことにより発生
した引張残留応力を圧縮残留応力に改善することがで
き、開口欠陥５０３が下部で多少残っていても新たに開
口するようなことを防止できる。In this case, as shown in FIG. 15B, the opening material 503 shown in FIG.
After sealing while overlapping the laser build-up welded portion 13 by using, the GW having a high peak value or more in the vicinity including the laser fusion repaired portion by the laser build-up welded portion 13 as shown in FIG. Then, the laser beam 18 for laser peening having a pulse width of several tens of nanoseconds is melted by scanning irradiation. Thereby, the tensile residual stress generated due to the melting can be improved to the compressive residual stress, and even if the opening defect 503 is slightly left in the lower portion, it is possible to prevent the opening from being newly opened.
【０１０６】（第１４の実施の形態）この第１４の実施
の形態のレ−ザ補修方法は、レーザ溶接中に加工点に対
して側面からアルゴンガス、ヘリウムガスあるいは、窒
素ガスを流すことにより発生するプルームあるいはプラ
ズマを除去し、これにより得られるストレートな溶接ビ
ードを用いて約１ｍｍ以上の開口亀裂の補修を行うもの
で、比較的深い開口欠陥の深い領域までレーザ補修でき
ることを特徴としている。(Fourteenth Embodiment) The laser repair method according to the fourteenth embodiment is realized by flowing argon gas, helium gas or nitrogen gas from the side surface to the processing point during laser welding. The generated plume or plasma is removed, and an opening crack of about 1 mm or more is repaired by using a straight weld bead obtained by the removal. The feature is that laser repair can be performed up to a relatively deep region of an opening defect.
【０１０７】図１６（ａ）（ｂ）は、本発明の第１４の
実施の形態のレーザ補修方法を示すものである。なお、
第１４の実施の形態のレーザ補修方法が適用されるレー
ザ発生装置の概略構成は、図１と同様なので、同図を援
用するものとする。FIGS. 16A and 16B show a laser repair method according to a fourteenth embodiment of the present invention. In addition,
The schematic configuration of a laser generator to which the laser repair method according to the fourteenth embodiment is applied is the same as that in FIG.
【０１０８】この場合、図１６（ａ）に示すような開口
欠陥５０３に対してレーザ光４と同軸方向にアルゴンガ
ス、Ｈｅガス、Ｎ２ガスなどを流してレーザ表面溶融、
レーザ肉盛溶接などを行う。この場合、これらガスの流
速を上げすぎると溶融池を乱れるため流速を下げて流す
ことが必要である。In this case, an argon gas, a He gas, an N 2 gas, or the like is caused to flow in the coaxial direction with the laser beam 4 to the opening defect 503 as shown in FIG.
Perform laser overlay welding, etc. In this case, if the flow velocity of these gases is too high, the molten pool will be disturbed, so it is necessary to flow at a low flow velocity.
【０１０９】この状態から、キーホール溶接（通常のレ
ーザ溶接で深い溶け込み形状が得られる）を行うと、ワ
インカップ形状といわれる、表面では、幅の広いビード
が得られ、内部では、細い溶け込みビードが得られる。
しかし、このようなワインカップ形状の溶接ビードは、
表面の幅広い部分と下部の狭い部分での溶接ビードの境
界の熱影響などによりＨｅ割れが発生する場合がある。
したがって、比較的表面の溶融幅と下部の溶融幅が同じ
ような形状が好ましいが、このときの原因は、レーザ溶
接中に材料表面に発生するプラズマやプルームの影響と
いわれている。When keyhole welding (a deep penetration shape is obtained by ordinary laser welding) is performed from this state, a wide bead is obtained on the surface, which is called a wine cup shape, and a thin penetration bead is formed inside. Is obtained.
However, such a wine cup shaped weld bead is
He cracks may occur due to the thermal influence of the boundary of the weld bead at the wide part of the surface and the narrow part at the lower part.
Therefore, it is preferable to use a shape in which the melting width of the surface is relatively similar to the melting width of the lower part. The cause at this time is said to be the effect of plasma or plume generated on the material surface during laser welding.
【０１１０】そこで、図１６（ｂ）に示すように、レー
ザ光４の光軸に対して直交する方向から流速の速いガス
２０を流すことで表面に発生したプラズマやプルームを
除去し、比較的ストレートな溶接ビード１９を得るよう
にしている。また、このようなストレートな溶接ビード
１９は、オーバーラップして開口欠陥５０３を比較的深
いところまで封止することができた。例えば、レーザ光
４として、レーザ出力１５００Ｗを用い、溶接速度０．
５ｍ／ｍｉｎの条件で約３ｍｍの深さまで開口欠陥５０
３を封止することができた。Therefore, as shown in FIG. 16 (b), by flowing gas 20 having a high flow rate from a direction perpendicular to the optical axis of the laser beam 4, plasma and plume generated on the surface are removed, A straight weld bead 19 is obtained. Further, such a straight weld bead 19 could overlap and seal the opening defect 503 to a relatively deep place. For example, a laser output of 1500 W is used as the laser beam 4 and a welding speed of 0.1 W is used.
Opening defects 50 to a depth of about 3 mm at 5 m / min
3 could be sealed.
【０１１１】（第１５の実施の形態）この第１５の実施
の形態のレ−ザ補修溶接方法は、開口亀裂や深い欠陥を
補修するレーザ補修において、集光されたレーザ光の位
置に高耐食性材料の溶化材としてフィラーワイヤを供給
しかつアルゴンガス、ヘリウムガスあるいは窒素ガスな
どを流速をあげてレーザ光と同軸に流すと、溶融したフ
ィラーワイヤが飛散するが、この飛散した高耐食性材料
を開口亀裂中や材料表面に付着させて（レーザ溶射）欠
陥を補修することを特徴としている。(Fifteenth Embodiment) The laser repair welding method according to the fifteenth embodiment has a high corrosion resistance at the position of the focused laser beam in the laser repair for repairing an opening crack or a deep defect. When a filler wire is supplied as a material solubilizer and an argon gas, a helium gas, a nitrogen gas, or the like is flowed coaxially with the laser beam at an increased flow rate, the molten filler wire is scattered, and the scattered high corrosion resistant material is opened. It is characterized in that it is attached to the inside of a crack or the material surface (laser spraying) to repair defects.
【０１１２】図１７（ａ）（ｂ）は、本発明の第１５の
実施の形態のレーザ補修方法を示すものである。なお、
第１５の実施の形態のレーザ補修方法が適用されるレー
ザ発生装置の概略構成は、図１と同様なので、同図を援
用するものとする。FIGS. 17A and 17B show a laser repair method according to a fifteenth embodiment of the present invention. In addition,
The schematic configuration of a laser generator to which the laser repair method of the fifteenth embodiment is applied is the same as that of FIG.
【０１１３】この場合、図１７（ａ）に示すような開口
欠陥５０３に対して、同図（ｂ）に示すようにノズル２
１を配置し、このノズル２１からレーザ光４と、このレ
ーザ光４と同軸方向からアルゴンガス、ヘリウムガスあ
るいは窒素ガスなどの溶融飛散ガス２２を流速を上げて
供給する。この場合、ノズル２１の径は、約０．５から
２ｍｍと細いものが用いられる。そして、開口欠陥５０
３の表面にレーザ光４を照射しつつ高耐食性材料のフィ
ラーワイヤなどの溶化材８を供給する。この場合、開口
欠陥５０３の表面に対するノズル２１と溶化材８の位置
は、１０ｍｍ以上離しておく。また、溶化材８に照射さ
れるレーザ光４のパワー密度は、105Ｗ／Ｃｍ2以上であ
る。In this case, the opening defect 503 as shown in FIG. 17A is replaced with the nozzle 2 as shown in FIG.
The laser beam 4 is supplied from the nozzle 21 and a molten scattered gas 22 such as an argon gas, a helium gas, or a nitrogen gas is supplied from the nozzle 21 at an increased flow rate in a direction coaxial with the laser beam 4. In this case, the diameter of the nozzle 21 is as thin as about 0.5 to 2 mm. Then, the opening defect 50
While irradiating the surface of 3 with the laser beam 4, a solubilizing material 8 such as a filler wire of a highly corrosion resistant material is supplied. In this case, the positions of the nozzle 21 and the solubiliser 8 with respect to the surface of the opening defect 503 are set apart by 10 mm or more. Further, the power density of the laser beam 4 applied to the solubilizing material 8 is 10 5 W / Cm 2 or more.
【０１１４】この状態で、ノズル２１から流速の速い溶
融飛散ガス２２を流すことにより、レーザ光４の高いパ
ワー密度により溶解された高耐食性材料の溶化材８が開
口欠陥５０３内部や材料表面に付着する、いわゆるレー
ザ溶射により付着金属層２３が形成され、開口欠陥５０
３を封止することができた。In this state, the molten scattered gas 22 having a high flow rate is caused to flow from the nozzle 21, so that the solubilized material 8 of the highly corrosion-resistant material melted by the high power density of the laser beam 4 adheres to the inside of the opening defect 503 and the material surface. The deposited metal layer 23 is formed by so-called laser spraying, and an opening defect 50 is formed.
3 could be sealed.
【０１１５】（第１６の実施の形態）この第１６の実施
の形態のレーザ補修方法は、開口欠陥をEDMやドリルな
ど機械加工法により除去したのち、この除去された部分
に付着金属層を形成させて封止することを特徴としてい
る。(Sixteenth Embodiment) In the laser repair method according to the sixteenth embodiment, after an opening defect is removed by a machining method such as EDM or a drill, an adhered metal layer is formed on the removed portion. And sealed.
【０１１６】図１８（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の第
１６の実施の形態のレーザ補修方法を示すものである。
なお、第１６の実施の形態のレーザ補修方法が適用され
るレーザ発生装置の概略構成は、図１と同様なので、同
図を援用するものとする。FIGS. 18A, 18B and 18C show a laser repair method according to a sixteenth embodiment of the present invention.
The schematic configuration of the laser generator to which the laser repair method of the sixteenth embodiment is applied is the same as that of FIG.
【０１１７】この場合、図１８（ａ）に示すような開口
欠陥５０３に対して、同図（ｂ）に示すように欠陥部を
機械加工、EDMあるいは、ドリルなどで完全に除去して
拡張欠陥部１１を形成し、同図（ｃ）に示すように第１
５の実施の形態で述べたと同様なレーザ溶射法により拡
張欠陥部１１を付着金属層２３で埋めることにより、開
口欠陥５０３を封止するようにしている。In this case, with respect to the opening defect 503 as shown in FIG. 18A, the defect is completely removed by machining, EDM or drilling as shown in FIG. The part 11 is formed, and the first part is formed as shown in FIG.
The opening defect 503 is sealed by filling the extended defect portion 11 with the adhesion metal layer 23 by the same laser spraying method as described in the fifth embodiment.
【０１１８】（第１７の実施の形態）この第１７の実施
の形態は、材料の表面に付着している高耐食性材料を再
溶融させて欠陥を封止することを特徴としている。(Seventeenth Embodiment) The seventeenth embodiment is characterized in that a defect is sealed by remelting a highly corrosion-resistant material adhering to the surface of a material.
【０１１９】図１９は、本発明の第１７の実施の形態の
レーザ補修方法を示すものである。なお、第１７の実施
の形態のレーザ補修方法が適用されるレーザ発生装置の
概略構成は、図１と同様なので、同図を援用するものと
する。FIG. 19 shows a laser repair method according to a seventeenth embodiment of the present invention. The schematic configuration of the laser generator to which the laser repair method of the seventeenth embodiment is applied is the same as that of FIG.
【０１２０】この場合も、開口欠陥５０３に対して欠陥
部を完全に除去して拡張欠陥部１１を形成し、第１５の
実施の形態で述べたと同様なレーザ溶射法により拡張欠
陥部１１を付着金属層２３で埋める。この場合、高耐食
性材料の溶化材８をレーザ溶射することで得られた付着
金属層２３は、ポーラスであることから、さらに耐食性
を高めるために付着金属層２３の表面を２ＫＪ／ｃｍ以
下の入熱でレーザ照射することで溶融層５０５を形成
し、開口欠陥５０３を補修する。Also in this case, the extended defect portion 11 is formed by completely removing the defective portion from the opening defect 503, and the extended defective portion 11 is attached by the same laser spraying method as described in the fifteenth embodiment. Fill with metal layer 23. In this case, the adhered metal layer 23 obtained by laser spraying the fusible material 8 of a high corrosion resistant material is porous, so that the surface of the adhered metal layer 23 has a surface of 2 KJ / cm or less in order to further enhance the corrosion resistance. A laser beam is irradiated with heat to form a molten layer 505 and repair the opening defect 503.
【０１２１】以上の第１の実施の形態から第１７の実施
の形態では、開口欠陥や劣化した材料を補修するための
レーザ補修方法を説明したが、これらの実施の対象部位
は、原子力構造物や核融合炉の構造物であり、以下にこ
れらの構造物に対する実施の形態について説明する。In the above-described first to seventeenth embodiments, the laser repair method for repairing an opening defect or a deteriorated material has been described. And nuclear fusion reactor structures, and embodiments of these structures will be described below.
【０１２２】（第１８の実施の形態）この第１８の実施
の形態のレーザ補修方法は、原子力プラントや核融合炉
機器の応力腐食割れ、疲労、Ｈｅバブル割れなどの欠陥
やピットなどの欠陥を補修対象とし、焦点深度を可変制
御するなどして溶融深さ・幅をコントロールしつつ、開
口欠陥を封止することを特徴としている。(Eighteenth Embodiment) The laser repair method according to the eighteenth embodiment is intended to eliminate defects such as stress corrosion cracking, fatigue, He bubble cracking and pits in nuclear power plants and fusion reactor equipment. It is intended to be repaired, and is characterized by sealing the opening defect while controlling the melting depth and width by variably controlling the depth of focus.
【０１２３】図２０は、本発明の第１８の実施の形態の
レーザ補修方法を示すものである。なお、第１８の実施
の形態のレーザ補修方法が適用されるレーザ発生装置の
概略構成は、図１と同様なので、同図を援用するものと
する。FIG. 20 shows a laser repair method according to an eighteenth embodiment of the present invention. Note that the schematic configuration of a laser generator to which the laser repair method of the eighteenth embodiment is applied is the same as that of FIG. 1, so that FIG.
【０１２４】この場合、図２０に示すように、構造物３
０の開口欠陥５０３としては、IGSCC、疲労亀裂、Ｈｅ
バブルによる亀裂など各種形状のものが考えれるので、
それぞれの形状の開口欠陥５０３に応じた適切な溶融形
状３１を選択する必要がある。そこで、レーザ光３２の
出力、スポット径３３、スキャニングなど走査方向３４
および走査速度３５をそれぞれ設定して適切な溶融形状
３１を形成することにより、開口欠陥５０３のレーザ補
修を行うようにしている。In this case, as shown in FIG.
As the opening defect 503 of 0, IGSCC, fatigue crack, He
Since various shapes such as cracks due to bubbles can be considered,
It is necessary to select an appropriate melt shape 31 according to the opening defect 503 of each shape. Therefore, the output of the laser beam 32, the spot diameter 33, the scanning direction 34 such as scanning, etc.
The laser repair of the opening defect 503 is performed by setting an appropriate melting shape 31 by setting the scanning speed 35 and the scanning speed 35, respectively.
【０１２５】[0125]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、疲労
亀裂などの劣化により発生した開口欠陥に対して確実な
欠陥補修を安定して行うことができ、これにより原子炉
や、核融合炉の延命化を可能にし、国内の電力供給の低
価格化と安定化に寄与することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to stably repair an opening defect caused by deterioration such as a fatigue crack, and thereby to perform a nuclear reactor and nuclear fusion. It can extend the life of the furnace and contribute to lowering the price and stabilization of domestic power supply.
【図１】本発明のレーザ補修方法が適用されるレーザ発
生装置の概略構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a laser generator to which a laser repair method of the present invention is applied.
【図２】本発明の第１の実施の形態のレーザ補修方法を
説明するための図。FIG. 2 is a diagram for explaining a laser repair method according to the first embodiment of the present invention.
【図３】第１の実施の形態に用いられるレーザ光による
補修条件を説明するための図。FIG. 3 is a diagram for explaining repair conditions using laser light used in the first embodiment.
【図４】本発明の第２の実施の形態のレーザ補修方法を
説明するための図。FIG. 4 is a view for explaining a laser repair method according to a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第３の実施の形態のレーザ補修方法を
説明するための図。FIG. 5 is a view for explaining a laser repair method according to a third embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第４の実施の形態のレーザ補修方法を
説明するための図。FIG. 6 is a diagram for explaining a laser repair method according to a fourth embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第５の実施の形態のレーザ補修方法を
説明するための図。FIG. 7 is a view for explaining a laser repair method according to a fifth embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第６の実施の形態のレーザ補修方法を
説明するための図。FIG. 8 is a view for explaining a laser repair method according to a sixth embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第７の実施の形態のレーザ補修方法を
説明するための図。FIG. 9 is a view for explaining a laser repair method according to a seventh embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の第８の実施の形態のレーザ補修方法
を説明するための図。FIG. 10 is a diagram for explaining a laser repair method according to an eighth embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の第９の実施の形態のレーザ補修方法
を説明するための図。FIG. 11 is a view for explaining a laser repair method according to a ninth embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の第１０の実施の形態のレーザ補修方
法を説明するための図。FIG. 12 is a diagram for explaining a laser repair method according to a tenth embodiment of the present invention.
【図１３】本発明の第１１の実施の形態のレーザ補修方
法を説明するための図。FIG. 13 is a view for explaining a laser repair method according to an eleventh embodiment of the present invention.
【図１４】本発明の第１２の実施の形態のレーザ補修方
法を説明するための図。FIG. 14 is a view for explaining a laser repair method according to a twelfth embodiment of the present invention.
【図１５】本発明の第１３の実施の形態のレーザ補修方
法を説明するための図。FIG. 15 is a diagram illustrating a laser repair method according to a thirteenth embodiment of the present invention.
【図１６】本発明の第１４の実施の形態のレーザ補修方
法を説明するための図。FIG. 16 is a view for explaining a laser repair method according to a fourteenth embodiment of the present invention.
【図１７】本発明の第１５の実施の形態のレーザ補修方
法を説明するための図。FIG. 17 is a diagram for explaining a laser repair method according to a fifteenth embodiment of the present invention.
【図１８】本発明の第１６の実施の形態のレーザ補修方
法を説明するための図。FIG. 18 is a diagram for explaining a laser repair method according to a sixteenth embodiment of the present invention.
【図１９】本発明の第１７の実施の形態のレーザ補修方
法を説明するための図。FIG. 19 is a view for explaining a laser repair method according to a seventeenth embodiment of the present invention.
【図２０】本発明の第１８の実施の形態のレーザ補修方
法を説明するための図。FIG. 20 is a view for explaining a laser repair method according to an eighteenth embodiment of the present invention.
１…レーザ発振器 ２…光ファイバ ３…集光レンズ ４…レーザ光 ５…補修対象 ５０１…オーステナイト系ステンレス鋼 ５０２…鋭敏化組織 ５０３…開口欠陥 ５０４…溶体化層 ５０５…溶融層 ６…内在物 ７…気化物 ８…溶化材 ９…肉盛溶接部 １０…距離 １１…拡張欠陥部 １２…込み材 １３…レーザ肉盛溶接部 １４…当て板 １５…溶滴 １６…熱影響部 １７…表面改質層 １８…レーザピーニング用レーザ光 １９…溶接ビード ２０…ガス ２１…ノズル ２２…溶融飛散ガス ２３…付着金属層 ３０…構造物 ３１…溶融形状 ３２…レーザ光 ３３…スポット径 ３４…走査方向 ３５…走査速度 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser oscillator 2 ... Optical fiber 3 ... Condensing lens 4 ... Laser beam 5 ... Repair target 501 ... Austenitic stainless steel 502 ... Sensitized structure 503 ... Opening defect 504 ... Solution layer 505 ... Melt layer 6 ... Inclusion 7 ... Vaporized material 8 ... Solubilized material 9 ... Overlay welded part 10 ... Distance 11 ... Expansion defect part 12 ... Built-in material 13 ... Laser overlay welded part 14 ... Plate plate 15 ... Metal droplet 16 ... Heat affected part 17 ... Surface modification Layer 18 ... Laser peening laser beam 19 ... Welding bead 20 ... Gas 21 ... Nozzle 22 ... Melting and scattered gas 23 ... Adhered metal layer 30 ... Structure 31 ... Melted shape 32 ... Laser beam 33 ... Spot diameter 34 ... Scanning direction 35 ... Scan speed
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２３Ｋ 26/14 Ｂ２３Ｋ 26/14 Ｚ Ｇ２１Ｃ 19/02 Ｇ２１Ｃ 19/02 Ｊ Ｇ２１Ｄ 1/00 Ｂ２３Ｋ 103:04 // Ｂ２３Ｋ 103:04 Ｇ２１Ｄ 1/00 Ｗ (72)発明者 石川 正朗 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 嶋 誠之 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 荻須 達樹 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Ｆターム(参考） 4E068 AH01 BA06 BB00 CA02 DB01──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B23K 26/14 B23K 26/14 Z G21C 19/02 G21C 19/02 J G21D 1/00 B23K 103: 04 / / B23K 103: 04 G21D 1/00 W (72) Inventor Masao Ishikawa 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba Yokohama office (72) Inventor Masayuki Shima 8 Shin-Sugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Address Toshiba Yokohama Office (72) Inventor Tatsuki Ogis 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture F-term in Toshiba Yokohama Office 4E068 AH01 BA06 BB00 CA02 DB01
Claims (21)
鋭敏化領域に変化したことにより発生する開口欠陥に対
し、レーザ光を走査しながら照射し、前記開口欠陥に溶
融層を形成して封止することを特徴とするレーザ補修方
法。An opening defect caused by a change in the structure of austenitic stainless steel into a sensitized region is irradiated with laser light while scanning, and a molten layer is formed on the opening defect to seal the opening defect. Laser repair method characterized by the above-mentioned.
て、レーザ光を走査方向と直角に微小振動させることを
特徴とするレーザ補修方法。2. The laser repair method according to claim 1, wherein the laser beam is slightly vibrated at right angles to a scanning direction.
て、レーザ光は、２ＫＪ／ｃｍ以下の低入熱としたこと
を特徴とするレーザ補修方法。3. The laser repair method according to claim 1, wherein the laser beam has a low heat input of 2 KJ / cm or less.
レーザ光を静止させて加熱し、開口欠陥を溶融させて封
止することを特徴とするレーザ補修方法。4. For an opening defect opened on a material surface,
A laser repair method characterized by heating a laser beam while standing still, melting an opening defect, and sealing.
レーザ光を静止させて加熱する工程を同一個所に複数回
繰り返し、前記開口欠陥内の内材物を除去させた後に溶
融により封止することを特徴とするレーザ補修方法。5. For an opening defect opened on a material surface,
A laser repairing method characterized by repeating the step of heating the laser beam while standing still, a plurality of times at the same location, removing the internal material in the opening defect, and then sealing it by melting.
において、レーザ照射時の溶融部に溶化材を供給するこ
とを特徴とするレーザ補修方法。6. The laser repair method according to claim 4, wherein a solubilizing material is supplied to a molten portion during laser irradiation.
において、開口欠陥を封止後、同一個所に溶化材を用い
てレーザ溶融し表面のくぼみを埋めることを特徴とした
レーザ補修方法。7. The laser repairing method according to claim 4, wherein after the opening defect is sealed, a laser is melted at a same location by using a solubilizing material to fill the depressions on the surface.
補修方法において、開口欠陥に形成される溶接部の一部
をラップさせて該開口欠陥に沿って補修位置を移動させ
ながら補修を繰返すことを特徴としたレーザ補修方法。8. The laser repair method according to claim 4, wherein a part of the weld formed at the opening defect is wrapped and the repair position is moved along the opening defect to perform the repair. Laser repair method characterized by repeating.
ザ補修方法において、開口欠陥を封止する前に、加熱源
を用いて開口欠陥内の内在物を除去させることを特徴と
したレーザ補修方法。9. The laser repairing method according to claim 6, wherein an object inside the opening defect is removed using a heating source before the opening defect is sealed. Repair method.
した後、該拡張欠陥部と同一形状の埋め込み材をはめ込
むとともに、該埋め込み材の周囲をレーザ溶接すること
を特徴としたレーザ補修方法。10. A laser repair method, comprising: forming an extended defect portion by removing an opening defect; inserting a filling material having the same shape as the extended defect portion; and laser-welding the periphery of the filling material. .
した後、該拡張欠陥部と同一形状の埋め込み材をはめ込
むとともに、該埋め込み材の表面に溶化材を用いてレー
ザ肉盛溶接することを特徴としたレーザ補修方法。11. After forming an extended defect portion by removing an opening defect, inserting an embedding material having the same shape as the extended defect portion, and performing laser overlay welding on the surface of the embedding material using a solubilizing material. Laser repair method characterized by the following.
した後、該拡張欠陥部と同一形状の埋め込み材をはめ込
むとともに、該埋め込み材の上から当て板をレーザシー
ム溶接することを特徴としたレーザ補修方法。12. After forming an extended defect by removing an opening defect, an embedding material having the same shape as the extended defect is fitted, and a backing plate is laser seam-welded from above the embedding material. Laser repair method.
した後、該拡張欠陥部と同一形状の埋め込み材をはめ込
むとともに、該埋め込み材の上にレーザ肉盛り溶接する
ことを特徴としたレーザ補修方法。13. A laser characterized in that after forming an extended defect portion by removing an opening defect, a filling material having the same shape as the extended defect portion is fitted, and laser overlay welding is performed on the filling material. Repair method.
レーザ補修方法において、レーザ補修部およびその熱影
響部に入熱２ＫＪ／ｃｍ以下のレ−ザ溶体化処理または
レ−ザ溶融処理または高耐食性材料のレ−ザ肉盛層を施
すことを特徴としたレーザ補修方法。14. The laser repairing method according to claim 4, wherein a laser solution treatment or a laser melting treatment with a heat input of 2 KJ / cm or less to the laser repaired portion and its heat-affected zone. A laser repair method characterized by applying a laser build-up layer of a high corrosion resistant material.
レーザ補修方法において、レーザ補修部およびその熱影
響部に対してピーニングをおこない、材料表面に圧縮残
留応力を付与することを特徴としたレーザ補修方法。15. The laser repair method according to claim 4, wherein peening is performed on the laser repaired portion and the heat-affected zone thereof to apply a compressive residual stress to the surface of the material. Laser repair method.
て、レーザ溶接中に加工点に対してアルゴンガス、ヘリ
ウムガスあるいは、窒素ガスを流すことにより発生する
プルームあるいはプラズマを除去し、これにより得られ
るストレートな溶接ビードを用いて約１ｍｍ以上の開口
亀裂の補修を可能にしたことを特徴としたレーザ補修方
法。16. A laser repair method according to claim 1, wherein a plume or plasma generated by flowing an argon gas, a helium gas, or a nitrogen gas to a processing point during laser welding is removed, thereby obtaining the laser repair method. A laser repair method characterized in that it is possible to repair an opening crack of about 1 mm or more using a straight weld bead.
材料の溶化材を供給するとともに、アルゴンガス、ヘリ
ウムガスあるいは窒素ガスを前記レーザ光と同軸に流す
ことにより、溶融された前記溶化材を飛散させ、該飛散
した高耐食性材料を付着させて欠陥を補修することを特
徴としたレーザ補修方法。17. A molten material of a highly corrosion-resistant material is supplied to a position of a focused laser beam, and an argon gas, a helium gas, or a nitrogen gas is caused to flow coaxially with the laser beam, thereby melting the molten material. And repairing the defect by attaching the scattered high corrosion resistant material to the laser.
おいて、開口欠陥を除去して拡張欠陥部を形成した後、
該拡張欠陥部に対して前記飛散された高耐食性材料を付
着、積層させて欠陥を補修することを特徴とするレーザ
補修方法。18. The laser repair method according to claim 17, wherein after the opening defect is removed to form an extended defect portion,
A laser repair method, wherein the scattered high-corrosion-resistant material is adhered to the extended defect portion and laminated to repair the defect.
補修方法において、前記付着された高耐食性材料を再溶
融することで欠陥を封止することを特徴とするレーザ補
修方法。19. The laser repairing method according to claim 17, wherein a defect is sealed by remelting the attached high corrosion resistant material.
レーザ補修方法は、原子力プラントまたは核融合炉機器
の欠陥を対象とすることを特徴とするレーザ補修方法。20. The laser repair method according to any one of claims 1 to 19, wherein the method is directed to a defect of a nuclear power plant or a fusion reactor device.
おいて、少なくとも溶融深さおよび幅をコントロールし
開口欠陥を封止することを特徴としたレ−ザ補修方法。21. The laser repairing method according to claim 20, wherein at least the melting depth and width are controlled to seal the opening defect.
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