(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
修復対象翼の先端を正規翼の形状に修復する際に使用する翼修復用治具であって、
溶接用不活性ガスの吹出口が設けられた第１の翼保持用部材と、
突合溶接用窓部が設けられた第２の翼保持用部材とからなり、
これら第１の翼保持用部材と第２の翼保持用部材とによって、修復対象翼の先端に位置合わせされた正規翼の先端形状の補修部材と前記修復対象翼の先端とを、補修部材及び修復対象翼の突合部が前記加熱用窓部に位置するように挟持すると共に、前記吹出口から突合部に向けて溶接用不活性ガスを吹き出すことを特徴とする翼修復用治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、翼修復用治具に係わり、特にジェットエンジンの動翼及び静翼の修復技術に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
上記動翼や静翼（以下、単に翼という。）は、耐摩耗性に優れた素材からなるが、先端部が摩擦（rubbing）により摩耗し、該摩耗によってエンジンの性能が経時的に低下する。このため定期的に翼の先端部を規定形状に修復することが行われている。従来、この翼の修復では、摩耗した先端部に肉盛溶接の手法によって肉盛し、この肉盛部を手作業によって規定の翼形状に形状整形する。例えば、このような翼は素材としてチタン合金から構成されているが、当該翼の素材と同様の溶接棒つまりチタン合金からなる溶接棒を翼の先端部に所定肉厚で肉盛した後に、所定寸法の翼形状に形状整形を行う。
【０００３】
しかしながら、上記形状整形は手作業によるものであり、極めて作業性が悪い。上記チタン合金等の翼の素材は、耐摩耗性に優れているため形状整形が容易ではなく、形状整形に多大な時間と労力を必要とする。
【０００４】
本発明は、上述した問題点に鑑みて成されたものであり、翼修復の作業性を向上させることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、翼修復用治具に係わる手段として、修復対象翼の先端を正規翼の形状に修復する際に使用する翼修復用治具において、溶接用不活性ガスの吹出口が設けられた第１の翼保持用部材と、突合溶接用窓部が設けられた第２の翼保持用部材とからなり、これら第１の翼保持用部材と第２の翼保持用部材とによって、修復対象翼の先端に位置合わせされた正規翼の先端形状の補修部材と前記修復対象翼の先端とを、補修部材及び修復対象翼の突合部が前記加熱用窓部に位置するように挟持すると共に、前記吹出口から突合部に向けて溶接用不活性ガスを吹き出すという手段を採用する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係わる翼修復用治具の一実施形態について説明する。
【０００９】
図１は、本実施形態における翼修復用治具の構成及び当該翼修復用治具に対する修復対象翼及び補修部材の配置状態を示す斜視図である。この図において、符号１は第１保持金具（第１の翼保持用部材）、２は第２保持金具（第２の翼保持用部材）、３は修復対象翼、４は補修部材、５Ａ〜５Ｄはボルト及び６Ａ〜６Ｄはナットである。これら構成要素のうち、第１保持金具１、第２保持金具２、ボルト５Ａ〜５Ｄ及びナット６Ａ〜６Ｄは、本実施形態における翼修復用治具を構成するものである。
【００１０】
第１保持金具１は、方形状の板材１ａと、該板材１ａに貫通状態で固定されたパイプ１ｂと、板材１ａの表面中央部に一列に配置されると共に上記パイプ１ｂに連通する複数の吹出口１ｃとから構成されている。第２保持金具２は、上記板材１ａと同形状の板材２ａと、該板材２ａの中央部に開口する突合溶接用窓部２ｂとから構成されている。修復対象翼３は、本来形状の正規翼に対して先端部が摩耗したものであり、例えばチタン合金（チタン−ニッケル合金）製である。
【００１１】
補修部材４は、上記正規翼の先端形状と同形状に形成されると共に、その肉厚Ｄは上記修復対象翼３の摩耗量とほぼ同等に設定されている。この補修部材４の素材は、上記修復対象翼３と同様にチタン合金である。ボルト５Ａ〜５Ｄ及びナット６Ａ〜６Ｄは、図示するように、上記修復対象翼３と補修部材４とを挟んだ状態で第１保持金具１と第２保持金具２とを互いに固定するためのものである。
【００１２】
次に、上記構成の翼修復用治具を用いた修復対象翼３の修復方法について、図２及び図３をも参照して詳しく説明する。
【００１３】
〔位置合工程〕
まず、修復対象翼３と補修部材４とを第１保持金具１の表面上で所定位置に位置合わせする。すなわち、図１に示すように、一列に配置され吹出口１ｃの配列位置と補修部材４の端面４ａとが同位置となるように補修部材４を第１保持金具１上に配置する。そして、修復対象翼３の先端面３ａが上記端面４ａと当接するように、すなわち修復対象翼３の先端面３ａが吹出口１ｃの配列位置と同位置となるように修復対象翼３を第１保持金具１上に配置する。
【００１４】
以上によって、修復対象翼３の先端面３ａと補修部材４の端面４ａとが一列に配置され吹出口１ｃの配列位置に沿うように位置合わせされる。この位置合わせが終了すると、図２に示すように、ボルト５Ａ〜５Ｄ及びナット６Ａ〜６Ｄによって第１保持金具１と第２保持金具２とが互いに固定され、第１保持金具１と第２保持金具２とによって修復対象翼３及び補修部材４が第１保持金具１と第２保持金具２との間に挟持状態に保持固定される。
【００１５】
〔溶接工程〕
続いて、当接状態にある上記先端面３ａと端面４ａと、つまり修復対象翼３と補修部材４との突合部を溶接（突合溶接）する。なお、この突合溶接に先立って、外部のアルゴンガス源（図示略）からパイプ１ｂにアルゴンガスが供給され、各吹出口１ｃから上記突合部にアルゴンガスが吹き付けられる。この結果、当該突合部近傍は、突合部に沿って位置する各吹出口１ｃから吹き出されるアルゴンガスによって効果的に不活性ガス雰囲気とされる。そして、この不活性ガス雰囲気下において、突合溶接用窓部２に露出する突合部を溶接トーチによって加熱して突合溶接する。
【００１６】
〔整形工程〕
図３は、上記突合溶接の結果、先端に補修部材４が溶接接合された修復対象翼３を示している。この図において、符号Ｘは溶接部であり、上記突合部近傍に相当する部分である。このように溶接部Ｘは、修復対象翼３及び補修部材４に対して多少盛り上がった状態となるので、当該溶接部Ｘを正規翼の形状となるように整形する。
【００１７】
この溶接部Ｘは、修復対象翼３と補修部材４との突合部近傍の限られた領域であり、従来の肉盛溶接による補修に比較して整形範囲が狭い。また、従来では肉盛溶接部分を全体的に正規翼の先端形状に整形する必要があったが、本実施形態では、補修部材４は予め正規翼の先端形状に整形されているので、整形が容易である。したがって、本実施形態によれば、上述のように整形工程が容易になる分作業時間が短縮されて、翼修復の作業性を向上させることが可能である。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係わる翼修復用治具によれば、以下のような効果を奏する。
【００２１】
請求項１記載の発明によれば、第１の翼保持用部材と第２の翼保持用部材とによって突合状態の修復対象翼の先端と補修部材とを挟持すると共に、吹出口から突合部に向けて溶接用不活性ガスを吹き出し、かつ、第２の翼保持用部材の突合溶接用窓部から突合部を溶接するので、修復対象翼と補修部材との突合溶接を効率良く行うことができると共に、突合部近傍を確実に不活性ガス雰囲気として安定した溶接品質を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態において、翼修復用治具の構成及び当該翼修復用治具に対する修復対象翼及び補修部材の配置状態を示す斜視図である。
【図２】  本発明の一実施形態において、翼修復用治具によって修復対象翼と補修部材とを固定した状態を示す斜視図である。
【図３】  本発明の一実施形態において、突合溶接された翼の状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１……第１保持金具（第１の翼保持用部材）
２……第２保持金具（第２の翼保持用部材）
３……修復対象翼
４……補修部材
５Ａ〜５Ｄ……ボルト
６Ａ〜６Ｄ……ナット
Ｘ……溶接部
【図１】
0004622051.tif 000002
【図２】
0004622051.tif 000003
【図３】
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