JPH0688120A - ビーム加熱組織再生方法 - Google Patents
ビーム加熱組織再生方法Info
- Publication number
- JPH0688120A JPH0688120A JP4236680A JP23668092A JPH0688120A JP H0688120 A JPH0688120 A JP H0688120A JP 4236680 A JP4236680 A JP 4236680A JP 23668092 A JP23668092 A JP 23668092A JP H0688120 A JPH0688120 A JP H0688120A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ボイラ，タービン等発電プラントの高温で長
時間使用される部品の寿命を延長するように図る。 【構成】 ＹＡＧレーザ発振器２１を用い、反射ミラー
２２及び集束レンズ２３を介して集束されたレーザ光２
４を供試体のボイラ配管２５の溶接金属２６の最もクリ
ープ損傷しやすい溶接熱影響部２７にウィービングしな
がら照射し、クリープ亀裂２８等の機械的開口亀裂を再
溶融して補修溶接すると同時に、クリープボイド２９を
生じた劣化組織部を溶体化温度（９００℃以上）以上に
再加熱した後、急冷し、クリープボイド２９を消滅さ
せ、組織再生を行う。さらに、上述した一連の処理の後
に、レーザ光２４をぼかして最高加熱温度が７００℃前
後となるようにしてウィービングしながら再加熱をする
と共に、除冷する。
時間使用される部品の寿命を延長するように図る。 【構成】 ＹＡＧレーザ発振器２１を用い、反射ミラー
２２及び集束レンズ２３を介して集束されたレーザ光２
４を供試体のボイラ配管２５の溶接金属２６の最もクリ
ープ損傷しやすい溶接熱影響部２７にウィービングしな
がら照射し、クリープ亀裂２８等の機械的開口亀裂を再
溶融して補修溶接すると同時に、クリープボイド２９を
生じた劣化組織部を溶体化温度（９００℃以上）以上に
再加熱した後、急冷し、クリープボイド２９を消滅さ
せ、組織再生を行う。さらに、上述した一連の処理の後
に、レーザ光２４をぼかして最高加熱温度が７００℃前
後となるようにしてウィービングしながら再加熱をする
と共に、除冷する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はビーム加熱による組織を
再生する方法に関し、特にボイラ，タービン等発電プラ
ントの高温で長時間使用される部品の寿命を延長するよ
うに図るものである。
再生する方法に関し、特にボイラ，タービン等発電プラ
ントの高温で長時間使用される部品の寿命を延長するよ
うに図るものである。
【０００２】
【従来の技術】図２を参照して従来技術におけるボイラ
配管溶接部のクリープ損傷の一例を説明する。
配管溶接部のクリープ損傷の一例を説明する。
【０００３】同図に示すように例えば発電プラント等の
ボイラ配管１０では曲管１０ａを介して直管１０ｂと直
管１０ｃとを連結しており、これらはそれぞれの連結部
において金属溶接１１によって接合されている。
ボイラ配管１０では曲管１０ａを介して直管１０ｂと直
管１０ｃとを連結しており、これらはそれぞれの連結部
において金属溶接１１によって接合されている。
【０００４】このため発電プラント等において長期間に
亙って高温で使用していくと、図２（Ｂ）（図２（Ａ）
中Ｘ部拡大図）に示すように金属溶接１１の近傍である
溶接によって熱を受けていた溶接熱影響部１２の粗粒域
において、特に高温蒸気１３等にさらされると他の部分
よりも組織劣化が着く、クリープ損傷を起こし、粒界で
のクリープボイド１４の発生がある。
亙って高温で使用していくと、図２（Ｂ）（図２（Ａ）
中Ｘ部拡大図）に示すように金属溶接１１の近傍である
溶接によって熱を受けていた溶接熱影響部１２の粗粒域
において、特に高温蒸気１３等にさらされると他の部分
よりも組織劣化が着く、クリープ損傷を起こし、粒界で
のクリープボイド１４の発生がある。
【０００５】このクリープボイド１４が連続していく
と、場合によっては亀劣欠陥部１５が生じるに至ってし
まうことがあり、問題となる。
と、場合によっては亀劣欠陥部１５が生じるに至ってし
まうことがあり、問題となる。
【０００６】そこで、従来ではこのようなクリープボイ
ド１４の発生に至る前に当該欠陥部１５を除去し、新た
な部材と交換して再び溶接するなどの方法がとられてい
る。
ド１４の発生に至る前に当該欠陥部１５を除去し、新た
な部材と交換して再び溶接するなどの方法がとられてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述したようなクリー
プ損傷を生じて組織的な劣化をしたり、機械的開口を生
じた場合には新しい部材と交換する場合、手間及び費用
がかかり、問題がある。
プ損傷を生じて組織的な劣化をしたり、機械的開口を生
じた場合には新しい部材と交換する場合、手間及び費用
がかかり、問題がある。
【０００８】本発明は高温で長時間使用される部材の寿
命を延長することができ、新部材の交換による手間及び
費用の低廉化に寄与するビーム加熱組織再生方法を提供
することを目的とする。
命を延長することができ、新部材の交換による手間及び
費用の低廉化に寄与するビーム加熱組織再生方法を提供
することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明に係るビーム加熱組織再生方法は、クリープ損傷を生
じ組織的な劣化や機械的開口亀劣を生じた部材の再生又
は疲労損傷による機械的開口亀劣を生じた部材の再生を
行うに際し、レーザビーム又は電子ビームにより、再溶
融処理又は溶体化温度域までの加熱処理を行いつつ機械
的欠陥部の再生又は組織的クリープボイドの再生除去を
行うことを特徴とする。
明に係るビーム加熱組織再生方法は、クリープ損傷を生
じ組織的な劣化や機械的開口亀劣を生じた部材の再生又
は疲労損傷による機械的開口亀劣を生じた部材の再生を
行うに際し、レーザビーム又は電子ビームにより、再溶
融処理又は溶体化温度域までの加熱処理を行いつつ機械
的欠陥部の再生又は組織的クリープボイドの再生除去を
行うことを特徴とする。
【００１０】以下、本発明の内容を説明する。
【００１１】ここで本発明で組織を再生させるレーザビ
ーム又は電子ビームとは、炭酸ガスレーザ，Ｎｄ：ＹＡ
Ｇレーザ，エキシマレーザ，自由電子レーザ等のレーザ
プロセシングに用いられるレーザビームをいい、レーザ
光によって誘起される熱効果を発揮するものである。
ーム又は電子ビームとは、炭酸ガスレーザ，Ｎｄ：ＹＡ
Ｇレーザ，エキシマレーザ，自由電子レーザ等のレーザ
プロセシングに用いられるレーザビームをいい、レーザ
光によって誘起される熱効果を発揮するものである。
【００１２】尚、本発明におけるレーザビームによる組
織再生法の好適なレーザビームとしては上述した中で特
にＹＡＧレーザを例示することができ、以下にこの代表
的レーザを用いての再溶融処理，溶体化処理，ウィービ
ングしながらの再加熱処理について例示する。尚、材料
の材質によって処理適正温度範囲が異なるため、ここで
は２Ｃｒ系低合金綱を例にして説明する。下記「表１」
にこれらの処理方法の適用温度範囲及び加熱時間を示
す。
織再生法の好適なレーザビームとしては上述した中で特
にＹＡＧレーザを例示することができ、以下にこの代表
的レーザを用いての再溶融処理，溶体化処理，ウィービ
ングしながらの再加熱処理について例示する。尚、材料
の材質によって処理適正温度範囲が異なるため、ここで
は２Ｃｒ系低合金綱を例にして説明する。下記「表１」
にこれらの処理方法の適用温度範囲及び加熱時間を示
す。
【００１３】
【表１】 ＊１：材料の溶体化温度で決まる数値である（２Ｃｒ系
低合金綱を用いた例）。 ＊２：この値も＊１と同様材料のＳＲ処理温度で決まる
ものである（２Ｃｒ系低合金綱を用いた例）。
低合金綱を用いた例）。 ＊２：この値も＊１と同様材料のＳＲ処理温度で決まる
ものである（２Ｃｒ系低合金綱を用いた例）。
【００１４】上記処理条件を参照して、例えば現地にて
劣化した部材の組織再生を行う。具体的には、現地にて
ＹＡＧレーザ装置を用い、ＹＡＧレーザ発振器から光フ
ァイバーを介してレーザビームを劣化した溶接熱影響部
粗粒域に照射し、溶体化温度以上に加熱し、その後、応
力除去焼鈍も兼ねて焼鈍温度直下に再加熱し除冷する。
これにより受入れ母材並みの品質を再生することができ
る。
劣化した部材の組織再生を行う。具体的には、現地にて
ＹＡＧレーザ装置を用い、ＹＡＧレーザ発振器から光フ
ァイバーを介してレーザビームを劣化した溶接熱影響部
粗粒域に照射し、溶体化温度以上に加熱し、その後、応
力除去焼鈍も兼ねて焼鈍温度直下に再加熱し除冷する。
これにより受入れ母材並みの品質を再生することができ
る。
【００１５】また、クリープ損傷等により生じた機械的
損傷部については、レーザビームにより再溶融処理を行
い、ミクロ的な欠陥部を補修溶接し、初期状態に再生す
ることができる。
損傷部については、レーザビームにより再溶融処理を行
い、ミクロ的な欠陥部を補修溶接し、初期状態に再生す
ることができる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の好適な一実施例を図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００１７】図１は本実施例に係るレーザビーム加熱に
よる組織再生法の再生状態を示す概略図である。
よる組織再生法の再生状態を示す概略図である。
【００１８】同図に示すように本実施例においては、Ｙ
ＡＧレーザ発振器２１を用い、反射ミラー２２及び集束
レンズ２３を介して集束されたレーザ光２４を供試体の
ボイラ配管２５の溶接金属２６の最もクリープ損傷しや
すい溶接熱影響部２７にウィービングしながら照射し、
クリープ亀裂２８等の機械的開口亀裂を再溶融して補修
溶接する。
ＡＧレーザ発振器２１を用い、反射ミラー２２及び集束
レンズ２３を介して集束されたレーザ光２４を供試体の
ボイラ配管２５の溶接金属２６の最もクリープ損傷しや
すい溶接熱影響部２７にウィービングしながら照射し、
クリープ亀裂２８等の機械的開口亀裂を再溶融して補修
溶接する。
【００１９】これと同時にクリープボイド２９を生じた
劣化組織部を溶体化温度（９００℃以上）以上に再加熱
した後、急冷し、クリープボイド２９を消滅させ、組織
再生を行う。
劣化組織部を溶体化温度（９００℃以上）以上に再加熱
した後、急冷し、クリープボイド２９を消滅させ、組織
再生を行う。
【００２０】さらに、上述した一連の処理の後に、レー
ザ光２４をぼかして最高加熱温度が７００℃前後となる
ようにしてウィービングしながら再加熱をすると共に、
除冷する。
ザ光２４をぼかして最高加熱温度が７００℃前後となる
ようにしてウィービングしながら再加熱をすると共に、
除冷する。
【００２１】この除冷処理するためには早急に保温材で
完全に溶接部をおおい、炉冷処理に近い冷却速度となる
ように制御する。
完全に溶接部をおおい、炉冷処理に近い冷却速度となる
ように制御する。
【００２２】以上の処理は、工場内での補修再生のみな
らず、現地施工処理が可能となり、効率的である。
らず、現地施工処理が可能となり、効率的である。
【００２３】
【発明の効果】以上、実施例と共に述べたように本発明
はによれば以下の効果を奏する。 （１）従来、新管に切替え溶接していたものを組織的に
損傷劣化した部分のみをレーザ加熱したり、機械的開口
亀裂部を再溶融させる補修溶接方法をすることにより、
使用中の配管等の部材の寿命延長を図ることができ、ラ
ンニングコスト，トータルコストの低減となる。 （２）損傷箇所が判明すれば、容易に施工可能であり、
工期の短縮化に貢献できる。
はによれば以下の効果を奏する。 （１）従来、新管に切替え溶接していたものを組織的に
損傷劣化した部分のみをレーザ加熱したり、機械的開口
亀裂部を再溶融させる補修溶接方法をすることにより、
使用中の配管等の部材の寿命延長を図ることができ、ラ
ンニングコスト，トータルコストの低減となる。 （２）損傷箇所が判明すれば、容易に施工可能であり、
工期の短縮化に貢献できる。
【図１】本実施例に係るレーザビーム加熱による組織再
生状態を示す概略図である。
生状態を示す概略図である。
【図２】従来のボイラ配管のクリープ損傷例の概略図で
ある。
ある。
１０ ボイラ配管 １１ 金属溶接 １２ 溶接熱影響部 １３ 高温蒸気 １４ クリープボイド １５ 亀裂欠陥部 ２１ ＹＡＧレーザ発振器 ２２ 反射ミラー ２３ 集束レンズ ２４ レーザ光 ２５ ボイラ配管 ２６ 溶接金属 ２７ 溶接熱影響部 ２８ クリープ亀裂 ２９ クリープボイド
Claims (1)
- 【請求項１】 クリープ損傷を生じ組織的な劣化や機械
的開口亀劣を生じた部材の再生又は疲労損傷による機械
的開口亀劣を生じた部材の再生を行うに際し、レーザビ
ーム又は電子ビームにより、再溶融処理又は溶体化温度
域までの加熱処理を行い、機械的欠陥部の再生又は組織
的クリープボイドの再生除去を行うことを特徴とするビ
ーム加熱組織再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4236680A JPH0688120A (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | ビーム加熱組織再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4236680A JPH0688120A (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | ビーム加熱組織再生方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0688120A true JPH0688120A (ja) | 1994-03-29 |
Family
ID=17004191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4236680A Pending JPH0688120A (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | ビーム加熱組織再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0688120A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0960682A2 (en) | 1998-05-25 | 1999-12-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Process of cladding by welding |
| JP2006524579A (ja) * | 2003-04-30 | 2006-11-02 | エムティーユー エアロ エンジンズ ゲーエムベーハー | ガスタービンの構成部品を修理及び／又は修正するための方法 |
| JP2011143417A (ja) * | 2010-01-12 | 2011-07-28 | Japan Atomic Energy Agency | 冷間加工応力腐食割れ防止方法 |
| US20130033027A1 (en) * | 2010-03-30 | 2013-02-07 | Kolon Industries, Inc. | Polyester fabric and preparation method for the same |
| WO2015045036A1 (ja) * | 2013-09-25 | 2015-04-02 | 中国電力株式会社 | クリープ損傷が生じた耐熱金属材料部材の再生熱処理方法 |
| KR101717142B1 (ko) * | 2015-12-17 | 2017-03-17 | 주식회사 포스코 | 내ssc 특성이 우수한 용접이음부 열처리 방법 |
| JP2019013954A (ja) * | 2017-07-06 | 2019-01-31 | 株式会社Ihi | 溶接部欠陥の補修方法 |
| WO2019208270A1 (ja) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 株式会社Ihi | 補修用レーザ溶接方法及び補修用レーザ溶接装置 |
| JPWO2020203411A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2021-11-25 | 株式会社Ihi | 既設鋼構造物のき裂補修方法 |
-
1992
- 1992-09-04 JP JP4236680A patent/JPH0688120A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0960682A2 (en) | 1998-05-25 | 1999-12-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Process of cladding by welding |
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| JP4792389B2 (ja) * | 2003-04-30 | 2011-10-12 | エムティーユー エアロ エンジンズ ゲーエムベーハー | ガスタービンの構成部品を修理するための方法 |
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| CN105555977A (zh) * | 2013-09-25 | 2016-05-04 | 中国电力株式会社 | 产生了蠕变损伤的耐热金属材料构件的修复热处理方法 |
| KR101717142B1 (ko) * | 2015-12-17 | 2017-03-17 | 주식회사 포스코 | 내ssc 특성이 우수한 용접이음부 열처리 방법 |
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| JPWO2019208270A1 (ja) * | 2018-04-27 | 2021-01-07 | 株式会社Ihi | 補修用レーザ溶接方法及び補修用レーザ溶接装置 |
| US12318866B2 (en) | 2018-04-27 | 2025-06-03 | Ihi Corporation | Laser welding method for repair, and laser welding repair device |
| JPWO2020203411A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2021-11-25 | 株式会社Ihi | 既設鋼構造物のき裂補修方法 |
| US12280447B2 (en) | 2019-03-29 | 2025-04-22 | Ihi Corporation | Crack repair method for existing steel structure |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020219 |