(57)【要約】【課題】金属部材の狭いくぼみの内壁を金属基層の堆積によって修理し、また金属部材の狭いくぼみの内壁上に磨耗からの保護を設けることが可能な方法を提供する。【解決手段】金属部材２の狭いくぼみ１の内壁３、４又は５上に金属基層を堆積するための方法において、線電極８がくぼみ１内に導入され、かつ案内部７を用いて内壁３、４又は５の方向に曲げられ、線電極８を局部的に溶解するアークを発生させるため金属部材２と線電極８とに電圧が加えられ、線電極８の溶解した材料が金属部材２の内壁３、４又は５上に金属基層９として堆積され、線電極８は堆積処理中続けて導入される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属部材の狭いくぼみの内壁上に金属基層を堆積するための方法において、線電極が前記くぼみ内に導入され、かつ案内部を用いて前記内壁の方向に曲げられ、前記線電極を局部的に溶解するアークを発生させるため前記金属部材と前記線電極とに電圧が加えられ、前記線電極の溶解した材料が前記金属部材の内壁上に堆積され、前記線電極は前記金属基層の堆積中続けて導入され、前記くぼみの幅（ｂ）は前記内壁（３）上に造られる前記金属基層（９）の幅（Ｓ）より大きいことを特徴とする金属基層の堆積方法。
【請求項２】
前記アーク内において少なくとも前記線電極は保護ガスで囲まれることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記金属部材と同じか性質の類似した金属からなる線電極が使用されることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
熱的、化学的及び機械的の少なくともいずれかに対し高い負荷に耐え得る金属からなる線電極が使用されることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
【請求項５】
線電極として中実の線または細管状の線が用いられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
前記金属基層の堆積中、前記線電極が前記内壁から離れるように、また前記内壁へ向かうように行きつ戻りつ往復移動されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
前記線電極の前記内壁に関する位置を点検し、場合によっては修正するため、アークの発生中に生じる電流経過及び電圧経過の少なくともいずれかを前記線電極の往復移動と関連させることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記金属基層が割れ目、溝又は穴の内壁上に堆積されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
前記金属基層がガスタービンのハウジング部材の溝上に堆積されることを特徴とする請求項８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属部材の狭いくぼみの壁面上に金属基層を堆積するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属部材は例えば溝の形の狭いくぼみを有することがしばしばある。そのような溝の内壁が磨耗によって損傷を与えられると、場所的に限定された修理はほとんど不可能である。特に、溶接材料を修理領域へ適用するために標準溶接法は使用することができない。というのは、溝の狭いすき間における制約された場所環境は標準溶接法の使用を許さないからである。それ故目下のところ、修理すべき溝の全範囲が溶接され、次いで溝が再び新たに空けられなければならない。これは労力を要しかつ高くつくことである。
【０００３】
狭いくぼみの内壁の損傷をはじめから防止するため、磨耗からの保護手段をこの領域に設けることがさらに望ましい。このことは例えば、熱的、化学的及び機械的の少なくともいずれかに対する高い負荷に耐え得る金属を内壁上に設けるという手法で行うことができる。ただ、従来知られた溶接法は前段記載の理由からこの手法に対しても適していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
それ故本発明の課題は、冒頭に述べたような方法であって、金属部材の狭いくぼみの内壁を金属基層の堆積によって修理し得る方法を提供することにある。さらに本発明の課題は、金属部材の狭いくぼみの内壁上に磨耗からの保護を設けることが可能な方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
これらの課題は、本発明によれば、線電極がくぼみ内へ導入され、かつ案内部を用いて内壁の方向へ曲げられ、線電極を局部的に溶解するアークを発生させるため金属部材と線電極とに電圧が加えられ、線電極の溶解した材料が金属部材の内壁上に堆積され、線電極は金属基層の堆積中続けて導入される。
【０００６】
すなわち、本発明の根本思想は、線電極を先ずくぼみ内へ導入し、金属基層を堆積すべき内壁の方向へ案内部を用いて線電極を曲げることにある。次いで、アークを発生させるため適切な電圧が金属部材と線電極に加えられる。アークは局部的に線電極を溶解し、線電極の溶解した材料が金属部材の内壁上に堆積される。線電極の溶解した範囲を補充するため、線電極は金属基層の堆積中くぼみ内へ持続して導入される。
【０００７】
本発明による方法の利点は、狭いくぼみの内壁上にも金属基層を堆積することができることである。その際十分かつ再現性のある側面溶込みが保証される。さらに、全く異なる位置において、すなわち例えば垂直と水平の側面に、金属基層の堆積が可能である。
【０００８】
第１の実施形態によれば、少なくとも線電極はアーク内において保護ガスで囲まれる。このやり方で、内壁も線電極もアークの領域において望ましくなく酸化されることがないように保障される。
【０００９】
金属部材と同じ金属または金属部材と性質の類似した金属からなる線電極を使用することが同様に可能である。このことは、金属部材の狭いくぼみの内壁が修理されなければならない場合に特に有利である。この場合には、修理すべき金属部材と同じ材料からなる線電極、又はその部材の金属と性質の類似する材料からなる線電極を使用することができる。そのいずれの場合も、内壁上に新たに堆積された金属基層がその特性において部材の金属のそれと類似することが保障される。
【００１０】
それに代えて、熱的、化学的および機械的の少なくともいずれかに対し高い負荷に耐え得る金属からなる線電極を使用することができる。この方法によって、狭いくぼみの内壁上に磨耗からの保護を簡単に設けることができる。その場合線電極の金属は部材の金属と異なるが、部材は全体として熱的、化学的および機械的の少なくともいずれかに対し負荷に対するより高い安定性を備える。
【００１１】
本発明の別の実施形態に従えば、線電極として中実の線または細管状の線が用いられる。
【００１２】
本発明の別の実施形態においては、金属基層の堆積中、壁から離れるように、また壁に向かうように、線電極の行きつ戻りつの往復移動が行われる。
【００１３】
内壁に関する線電極の位置を点検し、場合によっては修正するため、アークの発生中に生じる電流経過及び電圧経過の少なくともいずれかを線電極の往復移動と関連させることができる。それによってアークを内壁に関する線電極の位置に対するいわばセンサとして用いることができる。そうして、往復移動の定義された位置において、例えば線電極が特に内壁近くにあるとき、電流経過及び電圧経過の少なくともいずれかが意味のある変化をする。したがって、目標/実際比較を行い、場合によっては線電極の内壁に対する距離の修正を行うことができる。
【００１４】
また、金属基層を割れ目、溝または穴の壁面上に堆積することも可能である。
【００１５】
本発明によれば、金属基層はガスタービンのハウジング部材の溝上に堆積することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明を一実施例に基き図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図には、本発明に従う方法を実施する間の部材における狭いくぼみの概略を示す。
【００１８】
図において、狭いくぼみ１が金属部材２に示されている。その狭いくぼみ１としては例えばガスタービンのハウジング部材における溝を対象とすることができる。
【００１９】
くぼみ１は２つの側面内壁３、４及び底面内壁５によって画成される。そのくぼみ１は幅ｂ及び深さｈを有し、その割合は、内壁３、４、５のいずれかに金属基層を堆積するため通常の溶接技術の使用が不可能なようなものである。
【００２０】
くぼみ１内には案内部７を備える溶接ヘッド６が配置されており、溶接ヘッド６を通してくぼみ１内へ挿入される線電極８を側面内壁３の方向へ曲げ得るようになっている。適切な溶接ヘッドは例えば独国特許第3220242 C2号明細書に記載されている。線電極はここでは熱的、化学的及び機械的の少なくともいずれかに対し高い負荷に耐え得る材料からなっている。
【００２１】
本発明による方法を用いて磨耗からの保護を側面内壁上に設けるため、線電極８の端部が側面内壁３に対し適切な距離に配置されるまで、線電極８は溶接ヘッド６及び案内部７を通してくぼみ１内へ導入される。それから金属部材２と線電極８に、側面内壁３と線電極８との間にアークが生じるような電圧が加えられる。アークは図には示されていないが、線電極８によって支持され、その結果線電極はある範囲にわたって局部的に溶解する。この線電極８の溶解した材料は、側面内壁３上に金属基層９として堆積される。
【００２２】
堆積処理中、図に矢印で示されているように、溶接ヘッド６は側面内壁３から離れるように、また側面内壁３に向かうように、行きつ戻りつの往復移動を行うことができる。この往復移動によって、幅Ｓを持った金属基層９が側面内壁３上に揺れ動くキャタピラ状に堆積される。それに代えて、金属基層９は互いに重なり合った複数の層に、又は揺れ動かないキャタピラとして側面内壁３上に堆積されることも可能である。堆積中、ある範囲にわたって局部的に溶解した線電極８は続けて導入される。
【００２３】
堆積プロセスにおいて側面内壁３に関する線電極８の位置を点検し、場合によっては修正するため、アークの発生中に生じる電流経過及び電圧経過の少なくともいずれかを線電極８の往復移動と関連させることができる。そうして線電極８と側面内壁３との間の距離に応じて異なる電流又は電圧の推移が現れ、それらの推移から実際/目標比較によって側面内壁３に関係する線電極８の位置を逆推理することができる。この場合所定の道からのずれが確認された場合には、線電極８ないし溶接ヘッド６の位置を調整することができる。
【００２４】
くぼみ１内の金属構成要素の酸化は、構成要素が保護ガスによって満たされることによって阻止することができる。
【００２５】
代案として、部材２の金属と性質の類似した又は同一の金属からなる線電極８を用いることも可能である。これは特に、側面内壁３の損傷部を修理しようとする場合に有利である。
【００２６】
本発明による方法の利点は、狭いくぼみ１の内壁３上に金属基層９を堆積することができる点である。この方法で、磨耗からの保護を有するめっきが内壁３の修理と同様に簡単に可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の方法を実施する金属部材の概略図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  くぼみ
２  金属部材
３  側面内壁
４  側面内壁
５  底部内壁
６  溶接ヘッド
７  案内部
８  線電極
９  金属基層
ｂ  幅
ｈ  深さ
Ｓ  幅
【図１】
2008307603.tif 000003