(57)【要約】【課題】単結晶及び一方向凝固の母材に積層部を形成するに際し、積層方法を規定することで健全な積層が可能となる溶接方法を提供する。【解決手段】係る積層方法は、単結晶又は一方向凝固結晶の母材１１に加熱源によって加熱されてなる溶融積層部１２を積層形成する溶接方法において、所定間隙１３を有して２本の第１積層部１２−１，第２積層部１２−２を形成し、前記間隙１３に第３積層部１２−３を形成するようにしたものであり、第１積層部１２−１と第２積層部１２−２との間隙１３に第３積層部１２−３を積層させているので、単結晶を健全に形成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単結晶又は一方向凝固結晶の母材に溶融積層部を形成する溶接方法において、
所定間隙を有して積層部を複数形成し、
前記間隙に積層部を形成することを特徴とする溶接方法。
【請求項２】
単結晶又は一方向凝固結晶の母材に溶融積層部を形成する溶接方法において、
所定間隙を有して積層部を複数形成し、
前記間隙に積層部を形成して第１層積層体を形成し、
該第１層積層体に所定間隙を有して積層部を複数形成し、
前記間隙に積層部を形成して第２層積層体を形成することを特徴とする溶接方法。
【請求項３】
請求項２において、
第３層積層体以降を第２層積層体と同様に繰り返し、複数層の積層体を形成することを特徴とする溶接方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一つにおいて、
前記間隙に積層部を形成するに際し、
積層部を形成した間隙の両隣の間隙以外の間隙に積層部を形成することを特徴とする溶接方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一つにおいて、
前記積層部が線状積層部であることを特徴とする溶接方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一つにおいて、
前記母材が一方向凝固結晶構造である場合に、
前記母材の結晶成長方向と直交する方向に線状積層部を形成することを特徴とする溶接方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一つの溶接方法を用い、
前記母材が鋳造物であり、
該鋳造物の欠陥部分を削除して凹部を形成し、
該凹部に積層体を形成することを特徴とする鋳造品の補修方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記凹部の対向面がテーパ状であることを特徴とする鋳造品の補修方法。
【請求項９】
請求項１乃至６のいずれか一つの溶接方法を用い、
前記母材に接合材を接合するに際し、
前記母材と接合材とに開先加工を施し、
該開先部に積層体を形成することを特徴とする接合材の接合方法。
【請求項１０】
請求項９において、
該開先加工部の対向面がテーパ状であることを特徴とする接合材の接合方法。
【請求項１１】
請求項１乃至６のいずれか一つにおいて、
前記溶接の前処理工程が、
前記母材の固相線温度よりも３０〜５０℃低い温度で溶体化処理を行う第１の熱処理工程と、
前記第１の熱処理温度よりも高い温度で熱処理を行い、析出物或いはミクロ偏析を解消させる第２の熱処理工程とを有することを特徴とする溶接方法。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記第２の熱処理工程が固相線温度と同等の温度、固相線温度よりも高い温度又は液晶線温度のいずれかであることを特徴とする溶接方法。
【請求項１３】
母材に溶接部を形成する溶接方法において、
溶接の前処理工程が、
前記母材の固相線温度よりも３０〜５０℃低い温度で溶体化処理を行う第１の熱処理工程と、
前記溶体化処理温度よりも高い温度で熱処理を行い、析出物或いはミクロ偏析を解消させる第２の熱処理工程とを有することを特徴とする溶接方法。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記第２の熱処理工程が固相線温度と同等の温度、固相線温度よりも高い温度又は液晶線温度のいずれかであることを特徴とする溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方向凝固結晶や単結晶からなる方向凝固結晶をもつ母材に積層体を形成する溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速で回転するタービンやジェットエンジンなどの翼には大きな遠心力が作用するため遠心力作用方向に向いた結晶方位をもつ一方向凝固翼や、翼全体を単結晶で形成した単結晶翼が使われる。これらの方向凝固結晶翼には使用によって割れや欠損が生ずる。また、製造時にも鋳造欠陥が生ずる。
【０００３】
それらの翼に生じた欠陥は、従来、ろう付けや溶接によって補修が行なわれて来た。普通鋳造製のタービン翼などであれば従来の補修方法によっても問題はないが、一方向凝固結晶翼や単結晶翼という方向凝固結晶翼に対し従来のろう付けや溶接による補修方法を行なうと、その補修部分の結晶は方向凝固結晶とならないため、その補修部分の強度が低下するという問題が生ずる。
【０００４】
そこで、この問題を解決するため、切除面が基材の優先結晶成長方向を向くように損傷部位を削除し、その後、溶加材を添加するとともに比較的低い出力密度で照射面でのビーム直径が比較的大きくなるように、かつ比較的長時間にわたってレーザービームを照射して深さの幅に対する比が小さい溶融池を生成して補修を行うことが提案されている（特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１１０５９６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この方法は、補修部位を広範囲にわたって削除する必要があり、また、溶解に時間がかかるため、非効率的である。また、溶融池の幅方向端部における結晶成長方向は他の部位に比べて大幅に異なることになる、という問題がある。
【０００７】
また、単結晶を母材の上に積層する方法として、図２１に示すように、例えばハーフオーバラップ法により積層部を積層する方法があるが、加熱分布及び溶化材添加量が不均一となり、組織制御に適した温度分布管理が出来ず、別の結晶（異結晶）が発生するという問題がある。
【０００８】
本発明は、前記問題に鑑み、単結晶及び一方向凝固結晶の母材に積層部を形成するに際し、積層方法を規定することで健全な積層が可能となる溶接方法を提供することを課題とする。なお、溶接には肉盛溶接等を含む。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、単結晶又は一方向凝固結晶の母材に溶融積層部を形成する溶接方法において、所定間隙を有して積層部を複数形成し、
前記間隙に積層部を形成することを特徴とする溶接方法にある。
【００１０】
第２の発明は、単結晶又は一方向凝固結晶の母材に溶融積層部を形成する溶接方法において、所定間隙を有して積層部を複数形成し、前記間隙に積層部を形成して第１層積層体を形成し、該第１層積層体に所定間隙を有して積層部を複数形成し、前記間隙に積層部を形成して第２層積層体を形成することを特徴とする溶接方法にある。
【００１１】
第３の発明は、第２の発明において、第３層積層体以降を第２層積層体と同様に繰り返し、複数層の積層体を形成することを特徴とする溶接方法にある。
【００１２】
第４の発明は、第１乃至３のいずれか一つの発明において、前記間隙に積層部を形成するに際し、積層部を形成した間隙の両隣の間隙以外の間隙に積層部を形成することを特徴とする溶接方法にある。
【００１３】
第５の発明は、第１乃至４のいずれか一つの発明において、前記積層部が線状積層部であることを特徴とする溶接方法にある。
【００１４】
第６の発明は、第１乃至５のいずれか一つの発明において、前記母材が一方向凝固結晶構造である場合に、前記母材の結晶成長方向と直交する方向に線状積層部を形成することを特徴とする溶接方法にある。
【００１５】
第７の発明は、第１乃至６のいずれか一つの溶接方法を用い、前記母材が鋳造物であり、該鋳造物の欠陥部分を削除して凹部を形成し、該凹部に積層体を形成することを特徴とする鋳造品の補修方法にある。
【００１６】
第８の発明は、第７の発明において、前記凹部の対向面がテーパ状であることを特徴とする鋳造品の補修方法にある。
【００１７】
第９の発明は、第１乃至６のいずれか一つの溶接方法を用い、前記母材に接合材を接合するに際し、前記母材と接合材とに開先加工を施し、該開先部に積層体を形成することを特徴とする接合材の接合方法にある。
【００１８】
第１０の発明は、第９の発明において、該開先加工部の対向面がテーパ状であることを特徴とする接合材の接合方法にある。
【００１９】
第１１の発明は、第１乃至６のいずれか一つの発明において、前記溶接の前処理工程が、前記母材の固相線温度よりも３０〜５０℃低い温度で溶体化処理を行う第１の熱処理工程と、前記第１の熱処理温度よりも高い温度で熱処理を行い、析出物或いはミクロ偏析を解消させる第２の熱処理工程とを有することを特徴とする溶接方法にある。
【００２０】
第１２の発明は、第１１の発明において、前記第２の熱処理工程が固相線温度と同等の温度、固相線温度よりも高い温度又は液晶線温度のいずれかであることを特徴とする溶接方法にある。
【００２１】
第１３の発明は、母材に溶接部を形成する溶接方法において、溶接の前処理工程が、前記母材の固相線温度よりも３０〜５０℃低い温度で溶体化処理を行う第１の熱処理工程と、前記溶体化処理温度よりも高い温度で熱処理を行い、析出物或いはミクロ偏析を解消させる第２の熱処理工程とを有することを特徴とする溶接方法にある。
【００２２】
第１４の発明は、第１３の発明において、前記第２の熱処理工程が固相線温度と同等の温度、固相線温度よりも高い温度又は液晶線温度のいずれかであることを特徴とする溶接方法にある。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、単結晶及び一方向凝固の母材に積層部を形成するに際し、積層方法を規定することで健全な積層が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００２５】
図１は本実施例の積層方法の工程図であり、図中上段側は平面工程図、下段側はそれに対応する側面工程図である。
本発明による実施例１に係る積層方法は、単結晶又は一方向凝固結晶の母材１１に加熱源によって加熱されてなる溶融積層部１２を積層形成する溶接方法において、所定間隙１３を有して複数（本実施例では２本）の第１積層部１２−１，第２積層部１２−２を形成し、前記間隙１３に第３積層部１２−３を形成するようにしたものである。
第１積層部１２−１と第２積層部１２−２との間隙１３に第３積層部１２−３を積層させているので、単結晶を健全に形成することができる。
【００２６】
すなわち、第１積層部１２−１に対して間隙１３をもって第２積層部１２−２を形成するので、第１積層部１２−１の熱影響を受けることなく、第２積層部１２−２を形成することができる。そして、この間隙１３を形成する第１積層部１２−１と第２積層部１２−２とが左右対称な温度条件を確保するので、間隙１３に形成される第３積層部１２−３の結晶成長に異結晶が積層することがなくなる。
【００２７】
加熱源としては、例えばレーザビーム、電子ビーム、プラズマ加熱等で局所的に加熱できるような公知の加熱源を用いればいずれであってもよい。図１の実施例ではレーザビーム１４を用いて溶接部を形成している。
また、溶化材については、金属、高分子材料、セラミックス等であり、その供給方法としては、特に限定されるものではなく、例えばワイヤ供給、パウダ供給、パウダ敷設等いずれのものでもよい。
【００２８】
図１の実施例では溶化材の供給を粉末状の溶化材１５Ａで供給する方法を示しており、図２の実施例では置き粉末（または置きワイヤ）の溶化材１５Ｂについて示している。
【００２９】
本実施例では、例えば２ｍｍの円形のＹＡＧレーザビーム（走査速度：５ｍｍ／秒）１４とし、このレーザビーム１４により初期温度２０℃の条件で、単位面積当りの入熱量５００Ｗ／ｍｍ2 で加熱し、溶化材（粒径：５０μｍ）１５を２ｇ／分で供給しつつ積層体（幅２ｍｍ）を母材１１の表面に形成した。
【００３０】
また、図３に示すように、第１積層部１２−１と第２積層部１２−２との距離Ｌは、間隙１３に形成する第３積層部１２−３の断面積が第１積層部１２−１の断面積と同じとなるようにすればよい。
これにより、第１乃至第３積層部で形成する積層体１６の表面が略平坦面となるので、好ましい。なお、この積層体１６には後述するように、さらに積層体を何層も積層させて柱状積層部を形成することもできる。
【実施例２】
【００３１】
図４は本実施例の積層方法にかかる側面図である。なお、実施例１の構成部材と同一の部材については同一の符号を付してその説明は省略する。
本発明による実施例２に係る積層方法は、単結晶又は一方向凝固結晶の母材１１に加熱源によって加熱されてなる溶融積層部１２を積層形成する溶接方法において、所定間隙１３を有して複数（本実施例では５本）の第１積層部１２−１、第２積層部１２−２、第３積層部１２−３、第４積層部１２−４、第５積層部１２−５を形成し、これらの間隙１３−１，１３−２，１３−３，１３−４に第６積層部１２−６乃至第９積層部１２−９を形成するようにしたものである。これにより、第１積層体１６−１を形成している。次いで、第１積層体１６−１の上に、第１０積層部１２−１０、第１１積層部１２−１１、第１２積層部１２−１２、第１３積層部１２−１３、第１４積層部１２−１４形成し、前記間隙これらの間隙１３−５乃至１３−８に第１５積層部１２−１５乃至第１８積層部１２−１８を形成するようにしたものである。これにより、第２積層体１６−２を形成している。これにより、この間隙を形成する間隙両側の積層部が左右対称な温度条件を確保するので、間隙に形成される積層部の結晶成長に異結晶が積層することなく、良好な第１積層体１６−１を形成することができ、該第１積層体１６−１の上に同様にして積層部を形成することで、良好な第２積層体１６−２を形成することができる。
図２０にこの積層体の一部分の顕微鏡写真を示す。図２０では、第６積層体１２−６、第２積層体及び第７積層体１２−７の上に第１１積層体１２−１１が形成されている様子を示す。この図面に示すように、本実施例によれば、異結晶のない良好な積層体を形成できることが実証された。
【００３２】
図５は実施例２における変形例を示す。
図５に示すように、第２積層体１６−１を形成する際に、第１１積層部１２−１１と第１２積層部１２−１２との間に、第１６積層部１２−１６を形成するのではなく、第１６積層部１２−１６を第１２積層部１２−１２と第１３積層部１２−１３の間に積層させるようにしている。この結果、第１５積層部１２−１５を形成する際に熱影響を受けた第１１積層部の隣り側に位置する第１２積層部１２−１２と第１３積層部１２−１３の間隙１３−６に第１６積層部１２−１６を形成することとなり、熱影響がなく組織制御することができ、異結晶の発生がない良好な肉盛りが可能となる。
【実施例３】
【００３３】
図６は本実施例の積層方法にかかる側面図である。なお、実施例１の構成部材と同一の部材については同一の符号を付してその説明は省略する。
本発明による実施例３に係る積層方法は、母材１１に欠陥部２１が発生している場合に、該欠陥部２１を除去し、さらに該除去部に積層部を形成して欠陥を補修するようにしたものである。
【００３４】
図６に示すように、先ず、母材１１の欠陥部２１を含む部分を除去し、凹部２２を形成する。この際、該凹部２２の開先加工部の対向面をテーパ状とし第１テーパ部２３−１、第２テーパ部２３−２としている。
次いで、実施例１と同様な方法により、所定間隙１３を有して複数（本実施例では３本）の第１積層部１２−１、第２積層部１２−２、第３積層部１２−３を形成し、これらの間隙１３−１，１３−２及び第１積層部１２−１と第１テーパ部２３−１との第３間隙１１３−３、第３積層部１２−３と第２テーパ部２３−２との第３間隙１３−４に第４積層部１２−４乃至第７積層部１２−７を形成するようにしたものである。これにより、欠陥部２１を含む部分を削除して形成した凹部２２内に積層体１６を形成し、補修を完了している。
このテーパ部の角度は特に限定されるものではないが、例えば６０°±２０°とすればよい。このテーパ部により形成される間隙１３−３、１３−４が第１積層部の斜面と同様な角度となるので、熱影響が緩和され、異結晶の発生がない補修をすることが可能となる。
【００３５】
これにより、熱影響がなく組織制御することができ、異結晶の発生がない良好な欠陥部２１の削除に伴う補修が可能となる。
【００３６】
なお、上述した凹部２２の形成及びテーパ部２３−１，２３−２の形成に際しては、積層部が左右対称になるよう積層されるに設定する。よって、常に奇数の積層部が形成されることが好ましい。これは、複数の積層部となると左右の熱バランスが崩れることとなるからである。
【実施例４】
【００３７】
図７は本実施例の積層方法にかかる側面図である。なお、実施例１の構成部材と同一の部材については同一の符号を付してその説明は省略する。
本発明による実施例４に係る積層方法は、母材１１に他の接合材３１を接合するようにしたものである。
【００３８】
図７に示すように、先ず、母材１１に接合する接合材３１に開先加工を施し、凹部３２を形成する。この際、該凹部３２の開先加工部の対向面をテーパ状とし第１テーパ部３３−１、第２テーパ部３３−２としている。
次に、凹部底面部分を加熱して溶融接合３５を行う。この溶融接合については、後述する。
【００３９】
次いで、第１テーパ部３３−１と第２テーパ部３３との間に、第１積層部１２−１を形成し、第１間隙１３−１及び第２間隙１３−２を形成する。次いで、第１間隙１３−１に第２積層部１２−２及び第２間隙１３−２に第３積層部１２−３を形成し、第１積層部１２−１乃至第３積層部１２−３から第１積層体１６−１を形成するようにしたものである。これにより、接合部の凹部を底面から埋めていき、凹部３２内に第４積層体１６−１を順次形成して接合材３１との接合を完了するようにしている。
【００４０】
これにより、熱影響がなく組織制御することができ、異結晶の発生がない良好な接合が可能となる。
【００４１】
図８の接合は実施例４の変形例を示すものであり、母材の厚みが薄い場合、母材と同じ組織及び結晶方位を有するあて金３６をあてて接合する場合である。
【００４２】
先ず、母材１１と接合材３１とをつき合わせ、開先加工を施し、第１テーパ部３１−１及び第２テーパ部３１−２を形成する。
次に、あて金３６を裏面側にあてて、凹部３２を形成する。
【００４３】
その後、上述したのと同様に凹部３２内に積層部を形成し、複数の積層体を形成し、凹部３２を埋め、両者の接合を完了するようにしている。
【実施例５】
【００４４】
図９は本実施例の積層方法にかかる三面図である。なお、実施例１の構成部材と同一の部材については同一の符号を付してその説明は省略する。
本発明による実施例５に係る積層方法は、母材１１を複数の結晶方位の異なるものから構成されてなる母材に溶接を施す場合に割れが発生しないように接合材３１を接合するようにしたものである。例えば母材に強度特性に応じて高温での高強度化を図るために、母材の結晶方向が異ならせるようにさせる場合がある。
【００４５】
本実施例では、図９に示すように、母材として五種類の結晶方位の異なる母材１１−１〜１１−５とした場合、該母材の結晶成長方向に直交する方向に間隙１３をもって第１積層部１２−１及び第２積層部１２−２を形成する。
次いで、間隙に第３積層部１２−３を積層させ、積層体１６を形成させている。
この際、母材表面に形成された積層部の結晶方位が、下側の母材の結晶成長方向の方位同じように結晶成長がなされる。この結果、母材同士の結晶粒界に沿って積層体を形成したような場合に生ずる割れが発生することがなくなる。なお、図９においては、母材とその上に積層される積層部１２−２の結晶方位が同じことを同じ模様を付すことでその概念を示している。
【実施例６】
【００４６】
図１０は本実施例にかかる工程概略図である。
本実施例では、溶接施工前において、母材の融点以下の条件で母材を熱処理することにより、単結晶又は一方向性凝固結晶の組織を保持したまま析出物或いはミクロ偏析を解消又は緩和させるようにしたものである。
【００４７】
ここで、通常の溶接における溶体化処理とは、例えば金属の固体と液体の共存領域に移行する温度である固相線温度よりも数１０℃低い温度（特には３０〜５０℃程度低い温度とするのが好ましい。）で数時間の熱処理を施し、一般に強度向上を図ることを目的とした熱処理のことをいう。
【００４８】
一方、本発明における熱処理はこの溶体化処理の温度領域とは異なる高い温度領域で熱処理することをいう。具体的には、１）固相線温度と同程度の熱処理を行う場合、２）固相線温度と同等以上の温度で熱処理を行う場合、３）完全液体に移行する液晶線温度以上で熱処理を行う場合をいう。
【００４９】
よって、本発明では、母材に肉盛り溶接等の溶接を行うに際し、母材に対して２段階の熱処理を施すようにしている。すなわち、一般の溶体化処理による熱処理と、該溶体化処理よりも高温側で行う高温熱処理により溶接前の熱処理を施すようにしている。
【００５０】
具体的には、図１０に示すように、母材１１に対し、先ず、第１加熱炉６１において第１の熱処理工程６２として、通常の溶体化処理を施し、次に、第２加熱炉６３において第２の熱処理工程６４として、上述した１）〜３）のいずれかの高温熱処理を施すようにしている。
その後、溶接工程６５において例えばレーザビーム１４により肉盛り溶接を行い、母材１１の表面に溶接部１２を形成する。なお、図１０中、１８は粉末状の溶化材１５Ａを供給する供給管を図示する。
【００５１】
この熱処理により、析出物或いはミクロ偏析を解消又は緩和させ、その後の溶接におけるミクロ偏析に起因するような別の結晶の成長をなくすことができる。
【００５２】
本実施例では、例えばニッケル合金（ＣＭ２４７ＬＣ（商品名：キャノンマスケゴン社製）、固相線温度：１２８０℃、液晶線温度：１３７０℃）を用いて一方向凝固母材を鋳造し、その後、第１熱処理工程６２において、１２６０℃で３時間の溶体化処理を施した。その後、第２熱処理工程６４において、表面単位面積あたりの入熱量を１．５×１０6Ｊ／ｍ2におさえて析出物及びミクロ偏析をなくした。
【００５３】
図２２は母材１１に対し、第１熱処理及び第２熱処理を施し、その後、積層部１２を複数層形成させて肉盛り部を形成した場合の顕微鏡図である。図２２に示すように、第１熱処理である溶体化理と高温の第２熱処理を施すことにより、溶接における別の結晶の発生がなくなる。
【００５４】
これに対し、図２３に示すように、第１熱処理しかしない場合には、母材１１中にミクロ偏析が生じ、別の結晶の発生が見られた。
【００５５】
本実施例では、溶接部１２を１本の線状体としたが、上述した実施例１乃至７における複数本の溶接においても、この前処理を適用することで、ミクロ偏析を解消し、別の結晶の発生を防止することができる。
【００５６】
また、図１１に示すように、置きワイヤ状の溶化材１５Ｂを用いるようにしてもよい。
【００５７】
また、図１２に示すように、積層部を線状体とすることなく、スポット形状の積層部１２ａとするようにしてもよい。
また、穴埋め作業も同様に行うことができる。
【００５８】
また、本前処理は、等軸晶材に適用することもできる。
【実施例７】
【００５９】
図１３は本実施例にかかる工程概略図である。なお、実施例６の構成部材と同一の部材については同一の符号を付してその説明は省略する。
図１０乃至図１２の実施例においては、加熱炉により母材の全体を第２熱処理により行っているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば加熱炉６１による第１熱処理工程６１を行った後、第２熱処理工程６４をレーザビーム１４により行い、局所的に熱処理するようにして、析出物或いは偏析除去（緩和）領域６６を形成するようにしてもよい。
【００６０】
また、図１４に示すように、置きワイヤ状の溶化材１５Ｂを用いるようにしてもよい。
【００６１】
また、図１５に示すように、積層部を線状体とすることなく、スポット形状の積層部１２ａとするようにしてもよい。この際にはレーザビームでの第２熱処理工程６４もスポット処理で足りることとなる。
【実施例８】
【００６２】
図１６は本実施例にかかる工程概略図である。なお、実施例６の構成部材と同一の部材については同一の符号を付してその説明は省略する。
本実施例では、母材に欠陥部がある場合、この欠陥部７１を除去してその除去部に補修を施す場合において、補修を行う前に熱処理を施すものである。
図１６に示すように、母材１１の欠陥部７１を除去し、凹部７２を形成する。その後、加熱炉７３により熱処理工程７４を施して、ミクロ偏析を解消させている。
その後、通常の溶接処理により、積層部１２を形成し、補修工程７５を行っている。
図１７は、欠陥部の補修に際し、熱処理工程を実施例７と同様にレーザビーム１４を用いた場合である。
【実施例９】
【００６３】
図１８は本実施例の工程図である。なお、実施例６の構成部材と同一の部材については同一の符号を付してその説明は省略する。
本発明による実施例９に係る前処理方法は、母材１１に他の接合材３１を接合する場合に適用するものである。
【００６４】
図１８に示すように、先ず、母材１１に接合する接合材３１に開先加工を施し、テーパ状の凹部８１を形成する。この際、該凹部８１の所定厚さ、第２熱処理を施し、第１析出物或いは偏析除去領域６６−１を形成する。その後、裏返しにし、裏面側から母材１１と接合材３１との接合付近に対して第２熱処理を施し、第２析出物或いは偏析除去領域６６−２を形成する。
その後、再度裏返し、凹部８１に積層部８２を施した。
【００６５】
これにより、母材と接合材とを溶接するに際し、ミクロ偏析を解消し、異なる結晶の発生を防止した補修が可能となる。
【００６６】
図１９の接合は、実施例９の変形例を示すものであり、母材の厚みが薄い場合、母材と同じ組織及び結晶方位を有するあて金３６をあてて接合する場合である。
【００６７】
先ず、母材１１と接合材３１とをつき合わせ、開先加工を施し、凹部８１を形成する。
次に、あて金３６を裏面側にあてる。
次に、該凹部８１及びあて金３６に、第２熱処理を施し、析出物或いは偏析除去領域６６を形成する。その後、凹部８１に積層部８２を施し、その後、あて金３６を除去した。
【００６８】
これにより、母材と接合材とを溶接するに際し、ミクロ偏析を解消し、異なる結晶の発生を防止した補修が可能となる。
【００６９】
その後、上述したのと同様に凹部３２内に積層部を形成し、複数の積層体を形成し、凹部３２を埋め、両者の接合を完了するようにしている。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
以上のように、本発明にかかる溶接方法は、単結晶及び一方向凝固の母材に積層部を形成するに際し、積層方法を規定することで健全な積層が可能となり、タービンの動翼、静翼等の肉盛り溶接、補修、接合等に用いて適している。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】実施例１にかかる積層方法の概略図である。
【図２】実施例１にかかる他の積層方法の概略図である。
【図３】実施例１にかかる積層部の正面図である。
【図４】実施例２にかかる積層方法の概略図である。
【図５】実施例２にかかる他の積層方法の概略図である。
【図６】実施例３にかかる積層方法の概略図である。
【図７】実施例４にかかる積層方法の概略図である。
【図８】実施例４にかかる積層方法の概略図である。
【図９】実施例５にかかる積層方法の概略図である。
【図１０】実施例６にかかる処理方法の概略図である。
【図１１】実施例６にかかる他の処理方法の概略図である。
【図１２】実施例６にかかる他の処理方法の概略図である。
【図１３】実施例７にかかる処理方法の概略図である。
【図１４】実施例７にかかる他の処理方法の概略図である。
【図１５】実施例７にかかる他の処理方法の概略図である。
【図１６】実施例８にかかる処理方法の概略図である。
【図１７】実施例８にかかる他の処理方法の概略図である。
【図１８】実施例９にかかる処理方法の概略図である。
【図１９】実施例９にかかる他の処理方法の概略図である。
【図２０】実施例２にかかる積層体の顕微鏡写真図である。
【図２１】従来のハーフオーバラップ法にかかる積層体の顕微鏡写真図である。
【図２２】実施例６にかかる積層体の顕微鏡写真図である。
【図２３】従来のミクロ偏析がある積層体の顕微鏡写真図である。
【符号の説明】
【００７２】
１１  母材
１２−１〜１２−１６  積層部
１３−１〜１３−８  間隙
１４  レーザビーム
１５Ａ、１５Ｂ  溶化材
１６  積層体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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