(57)【要約】【課題】既設の穴を溶接により穴埋めし、該穴埋め部分に新規の穴を形成するリワークを行なう場合に、溶接歪による母材の変形を低減する。【解決手段】既設のボルト穴１に、新規のボルト穴６よりも小径円柱状のセラミック製の中子４を新規の穴６の軸芯部に位置するように設置し、該中子４が設置された状態で既設のボルト穴１を溶接による溶金５で穴埋めし、該穴埋め後に中子４を取外して新規のボルト穴６を加工形成するようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材に形成された既設の穴を溶接により穴埋めし、該穴埋め部分に新規の穴を形成するリワークを行なうにあたり、前記既設の穴の内部に、新規の穴よりも小径円柱状のセラミック製の中子を新規の穴の軸芯部に位置するように設置し、該中子が設置された状態で既設の穴を溶接による溶金で穴埋めし、該穴埋め後に中子を取外して新規の穴を形成することを特徴とするリワークにおける穴埋め溶接方法。
【請求項２】
請求項１において、母材に形成された既設の穴は、ショベル系建設機械に設けられる旋回モータ装置取付用のボルト穴であることを特徴とするリワークにおける穴埋め溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補修等のために既設の穴を溶接により穴埋めし、該穴埋め部分に新規の穴を形成するリワークを行なう場合のリワークにおける穴埋め溶接方法の技術分野に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、補修等のために、ボルト穴等の既設の穴を溶接により穴埋めし、該穴埋め部分に新規の穴を穴加工やタップ加工により再度形成するリワークを行なう場合があるが、このようなリワークにおいて溶接により既設の穴を穴埋めする場合、従来は、穴全体を溶金で充填して穴埋めするようにしていた。しかしながら、穴全体を溶金で充填して穴埋めすると、溶金が冷却して収縮することで母材が穴埋め部分側に引っ張られ、これにより穴埋め部分の周辺部の母材が変形して、母材に形成されている機械加工面の平面度が損なわれたり、母材に形成されている他のボルト穴が変形してボルト弛みが発生したりする惧れがあった。
一方、穴の内周部に肉盛りする方法として、穴内に溶接材を入れた状態で、駆動手段により高速回転する摩擦棒を穴内に嵌入し、該摩擦棒と溶接材との間に発生する摩擦熱で溶接材を塑性流動させ、これにより溶接材と母材とを接合させて穴の内周部に肉盛りする技術が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。このものでは、母材の融点まで温度を上昇させないため、変形を抑えられるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−７１１３４号公報
【特許文献２】特開２００６−１２２９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば油圧ショベル等のショベル系建設機械の旋回フレーム（上部旋回体の架台となるフレーム）には、上部旋回体を下部走行体に対して旋回させるための旋回モータ装置が取付けられるが、該旋回モータ装置を旋回フレームに取付けるためのボルトには、旋回時、特に旋回始動時や停止時に大きな負荷が加わり、このためボルトゆるみ等が発生した場合には、旋回フレームの旋回モータ装置取付座に穿設されたボルト穴が図１に示す如く長円形状に大きく変形してしまうことがある。このように大きく変形したボルト穴をリワークする場合には、前述したようなリワーク、つまり、既設の穴を溶接により穴埋めし、該穴埋め部分に新規の穴を穴加工やタップ加工により再度形成するリワークが行なわれるが、この場合に、従来のように穴全体を溶金で充填して穴埋めすると、前述したように、溶金が収縮することで母材が穴埋め部分の中心部側に引っ張られ、これにより穴埋め部分の周辺部の母材が変形してしまう惧れがあるという問題がある。
一方、大きく変形したボルト穴をリワークする場合に、前述した塑性流動接合によりボルト穴の内周部に肉盛りしようとすると、大きく変形したボルト穴では該ボルト穴の内周面から摩擦棒までの距離が部位によって大きく異なるため、溶接材と摩擦棒との間に発生する摩擦熱がボルト穴の内周面に均一に届かず、このため均一な接合が行なわれずに強度不足になってしまう惧れがあり、而して、大きく変形した穴のリワークに塑性流動接合を用いることは難しいという問題があり、ここに本発明の解決すべき課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、母材に形成された既設の穴を溶接により穴埋めし、該穴埋め部分に新規の穴を形成するリワークを行なうにあたり、前記既設の穴の内部に、新規の穴よりも小径円柱状のセラミック製の中子を新規の穴の軸芯部に位置するように設置し、該中子が設置された状態で既設の穴を溶接による溶金で穴埋めし、該穴埋め後に中子を取外して新規の穴を形成することを特徴とするリワークにおける穴埋め溶接方法である。
請求項２の発明は、請求項１において、母材に形成された既設の穴は、ショベル系建設機械に設けられる旋回モータ装置取付用のボルト穴であることを特徴とするリワークにおける穴埋め溶接方法である。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明とすることにより、溶接歪による母材の変形を低減することができる。
請求項２の発明とすることにより、ショベル系建設機械に設けられる旋回モータ装置取付用のボルト穴のリワークを、溶接歪による母材の変形を低減させた状態で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】（Ａ）は旋回モータ装置取付座の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はボルト穴のリワークの手順を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１において、１はリワークする既設のボルト穴（本発明の既設の穴に相当する）、２は該ボルト穴１が穿設された母材である。
ここで、本実施の形態において、母材２は、油圧ショベル等のショベル系建設機械の旋回フレームに設けられる鋼製の旋回モータ装置取付座であり、また、既設のボルト穴１は、該旋回モータ装置取付座（母材２）に穿設された旋回モータ装置取付用のボルト穴であって、該ボルト穴１は、ボルトがゆるんだ状態で旋回時（特に旋回始動時や停止時）の負荷を受けたことで、図１に示す如く、平面視において長円形状に大きく変形している。
【０００９】
そして、前記変形した既設のボルト穴１をリワークするにあたり、該既設のボルト穴１を溶接により穴埋めし、該穴埋め部分に新規のボルト穴を形成するが、該リワークの手順について、図２に基づいて説明する。
【００１０】
まず、既設のボルト穴１の下側開口にセラミック製の裏当て材３を当てがうと共に、既設のボルト穴１の穴内部に中子４を設置する。（図２（Ａ）参照）。該中子４は、セラミック製のものであって、新規のボルト穴６（図２（Ｃ）に点線で示す）よりも小径に設定された円柱形状に形成されており、その下部が裏当て材３に支持された状態で、新規のボルト穴６の軸芯部に位置するように配置される。
【００１１】
次いで、前記中子４が既設のボルト穴１の穴内部に設置されている状態で、溶接による溶金５でボルト穴１を穴埋めする（図２（Ｂ）参照）。
【００１２】
前記溶金５による穴埋め後、冷却してから裏当て材３および中子４を溶接物５（溶金５の冷却後を溶接物５とする）から取外す（図２（Ｃ）参照）。この場合に、溶金５はセラミック製の中子４には溶け込まず、また、冷却過程における溶金５の収縮により中子４は溶接物５から剥がれやすくなっており、而して、中子４を容易に溶接物５から取り外すことができるようになっている。そして、裏当て材３および中子４を取外した後に、溶接物５に新規のボルト穴６を穴加工やタップ加工により形成する。この様にして、既設のボルト穴１をリワークして新規のボルト穴６が形成されるようになっている。
【００１３】
ここで、前記冷却過程において溶金５が収縮する場合に、該溶金５の中央部に中子４が設置されていることによって、溶金５は、図２（Ｂ）に白矢印で示すように母材２側に向けて収縮する。しかも、中子４を設置しない場合と比して、溶金５の量は中子４の分だけ減少するため熱量も収縮量も小さくなり、これにより、溶金５の収縮時に母材２に作用する引っ張り応力（図２（Ｂ）に黒矢印で示す）も小さくなって、溶接歪による母材２の変形を低減することができるようになっている。
【００１４】
叙述の如く構成された本形態において、母材２に形成された既設の穴１を溶接により穴埋めし、該穴埋め部分に新規の穴６を形成するリワークを行なうにあたり、既設の穴１の穴内部に、新規の穴６よりも小径円柱状のセラミック製の中子４を新規の穴６の軸芯部に位置するように設置し、該中子４が設置された状態で既設の穴１を溶接による溶金５で穴埋めする。そして、該穴埋め後に中子４を取外してから穴埋め部分に新規の穴６を形成することになる。
【００１５】
而して、既設の穴１を溶接により穴埋めする場合に、溶金５の中央部に中子４が設置されていることになり、これにより溶金５が母材２側に向けて収縮すると共に、中子４を設置しない場合と比して、溶金５の量は中子４の分だけ減少するため熱量も収縮量も小さくなり、この結果、溶金５の収縮時に母材２に作用する引っ張り応力を小さくすることができて、溶接歪による母材２の変形を確実に低減できることになる。
【００１６】
しかも、前記中子４はセラミック製であるから、溶金５が溶け込まないと共に、冷却して収縮した溶接物５から剥がれやすく、而して、中子４を容易に溶接物５から取り外すことができるうえ、新規の穴６の加工量も低減することができるため、リワーク作業を効率よく行うことができる。
【００１７】
そして、前記リワークにおける穴埋め溶接方法は、本実施の形態では、ショベル系建設機械に設けられる旋回モータ装置取付用のボルト穴１に実施されている。而して、ショベル系建設機械に設けられる旋回モータ装置取付用のボルト穴１のリワークを、溶接歪による母材２の変形を低減させた状態で行うことができることになるが、旋回モータ装置取付用のボルト穴１は、上部旋回体の旋回時（特に旋回始動時や停止時）の大きな負荷を受けるためボルトゆるみ時には大きく変形してしまう場合があり、この様に大きく変形したボルト穴１であっても確実に溶接歪を低減させた状態でリワークできることになる。
尚、本発明は、ショベル系建設機械に設けられる旋回モータ装置取付用のボルト穴だけでなく、種々の既設の穴のリワークに実施できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は、既設の穴を溶接により穴埋めし、該穴埋め部分に新規の穴を形成するリワークを行なう場合に利用することができる。
【符号の説明】
【００１９】
１    既設のボルト穴
２    母材
３    裏当て材
４    中子
５    溶金（溶接物）
６    新規のボルト穴
【図１】
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【図２】
2015139814.tif 000004