JP2000271742A - テンパービード工法 - Google Patents

テンパービード工法

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JP2000271742A
JP2000271742A JP11080078A JP8007899A JP2000271742A JP 2000271742 A JP2000271742 A JP 2000271742A JP 11080078 A JP11080078 A JP 11080078A JP 8007899 A JP8007899 A JP 8007899A JP 2000271742 A JP2000271742 A JP 2000271742A
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welding
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bead method
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隆 平野
Yasuyo Taguchi
耕世 田口
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Toshiba Corp
IHI Corp
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Toshiba Corp
Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 予熱を行うことなく母材中の硬化域の焼き戻
しを容易かつ確実に行うことができる新規なテンパービ
ード工法の提供。 【解決手段】 初層上に残層を複数回重ねて溶接し、各
残層の溶接熱によって初層で生じた母材１側の硬化域を
焼き戻して消滅するようにしたテンパービード工法にお
いて、上記各残層を形成する溶接ワイヤー３の供給量を
溶接速度の変化に応じて変化させて上記硬化域を徐々に
焼き戻す。これによって残層のビード高さを低く抑える
ことができるため、予熱を行うことなく母材１中の硬化
域の焼き戻しを容易かつ確実に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉圧力容器等
の鉄鋼構造物の補修に採用されるテンパービード工法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、極めて高い安全性が要求される
原子炉圧力容器は、定期的に非破壊検査等が実施され、
母材表面に極僅かな割れや欠損等が発見された場合に
は、直ちにその箇所の補修が行われるようになってい
る。
【０００３】この割れや欠損等の補修方法としては、そ
の母材表層部をグラインダー等によって削り取って割れ
や欠損部位を機械的に除去した後、その表面にＴＩＧ溶
接機等を用いて新たな金属を肉盛り溶接して面一に加工
する方法が一般的であるが、既設の原子炉圧力容器等の
場合はその修理期間や修理後の熱処理等に制限があるた
め、いわゆるテンパービード工法と称される溶接補修工
法の適用が検討されている。
【０００４】このテンパービード工法は、例えば、図２
に示すように母材表面に所定の溶接ワイヤーを用いて初
層を溶接した後、再度その初層上に複数（４〜６層）の
残層を重ねて溶接するようにしたものであり、除去部位
に対して肉盛り補修を行うと同時に、初層で生じた母材
熱影響部（硬化域）をその初層上に重ねて溶接される残
層からの溶接熱（約６００〜９００℃の温度範囲）によ
って焼き戻すことで母材中に発生した硬化域を除去して
補修部位を強化するようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このテンパ
ービード工法は、焼き戻し効果を高めるために残層の入
熱を初層よりも高くする必要があるが、そのためには溶
接電流を上げると同時に溶接速度を下げる必要がある。
【０００６】しかしながら、溶接速度を下げると残層の
ビード高さが高くなって焼き戻し域幅が狭く（浅く）な
ってしまい、その結果、図３に示すように硬化域の一部
が焼き戻しされずに母材中に残存してしまうといった問
題がある。
【０００７】そのため、この母材を常時ある一定の温度
に予熱して焼き戻し域幅を広く（深く）することも考え
られるが、上述したように既存の原子炉圧力容器等の場
合、その補修部位によっては予熱を施すことが不可能な
場合が多く、硬化域を確実に除去することは困難であっ
た。
【０００８】そこで、本発明はこのような課題を有効に
解決するために案出されたものであり、その目的は、予
熱を行うことなく母材中の硬化域の焼き戻しを容易かつ
確実に行うことができる新規なテンパービード工法を提
供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、初層上に複数回の残層を重ねて溶接し、そ
の残層の溶接熱によって初層で生じた母材側の硬化域を
焼き戻して消滅するようにしたテンパービード工法にお
いて、上記各残層を形成する溶接ワイヤーの供給量を溶
接速度の変化に対応して変化させて上記硬化域を徐々に
焼き戻すようにしたものである。
【００１０】これによって、入熱を増やすために各残層
の溶接速度を遅くしても溶接ビードの高さが必要以上に
高くならないため、焼き戻し域幅を広く維持することが
できる。その結果、予熱を行うことなく残層の溶接熱の
みによって効果的に硬化域の焼き戻しが行われる。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明を実施する好適一形
態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１２】図１は本発明方法に係るテンパービード工
法の実施の一形態を示したものであり、図中１は、例え
ば原子炉圧力容器の外殻を構成する低合金高張力鋼等か
らなる母材、２はＴＩＧ溶接機のタングステン電極、３
は送りローラ４によって自動供給される溶接ワイヤー、
５は母材１と電極２間に溶接電流を供給すると共に、送
りローラ４の送り速度を制御する制御部である。
【００１３】本発明に係るテンパービード工法は、先
ず、図１（１）に示すように、母材１表面の補修端部か
ら一定の速度で電極２及び溶接ワイヤ３を移動させて補
修部表面に一定のビード高さの初層を形成する。する
と、この溶接熱の影響によって母材１内に硬化域が発生
し、この硬化域はそのボンドを中心としてその周囲の母
材１内に一定の幅及び深さで広がるように形成される。
次に、図１（２）に示すように、この初層上に同じＴＩ
Ｇ溶接機を用いて第２層を形成した後、さらに（３），
（４）に示すように第３層，第４層と順次残層を重ねて
形成する。これによって、残層の溶接熱（約６００〜９
００℃の温度範囲）が硬化域に達して焼き戻しが行わ
れ、その硬化域が遠方からボイド側に順次段階的に消滅
することになる。
【００１４】このとき、上述したように硬化域の焼き戻
し効果を得るために制御部５によって溶接電流を高くす
ると共に溶接速度を初層時よりも遅くして母材１への溶
接熱の入熱を初層よりも高くする必要がある。
【００１５】ところが、この場合、溶接ワイヤー３の供
給量を変化させずに初層と同じ供給量であると、溶接速
度が遅くなった分、ビード高さが初層以上に高くなって
溶接熱による焼き戻し域幅が狭く（浅く）なってしま
い、その結果、前述したように硬化域の一部が焼き戻し
されずにそのまま母材中に残存するといった結果を招
く。
【００１６】そのため、本発明方法は、第２層以降の残
層を溶接するに際して溶接速度を遅くするのに伴って送
りローラ４による送り速度を遅くすることで溶接ワイヤ
ー３の供給量を減少させて、ビード高さが高くなるのを
未然に抑制するようにしたものである。これによって、
第２層以降からの入熱が十分に確保されて焼き戻し域幅
が広くなるため、焼き戻し域幅を広くするための予熱を
行うことなく、第２層以降の残層の溶接熱のみによって
硬化域全体を効果的に焼き戻して除去消滅させることが
可能となる。
【００１７】そして、以上の技術思想に基づき、通常の
インコネルを用いて自動ＴＩＧ溶接でφ１．２ｍｍスト
ランドワイヤを用い、初層の溶接速度を１０ｃｍ／ｍｉ
ｎ，第２層以降の残層の溶接速度を８ｃｍ／ｍｉｎとす
ると共に、ワイヤー供給量を初層５０ｃｍ／ｍｉｎ，残
層４０ｃｍ／ｍｉｎとして、それぞれ溶接速度に応じて
ワイヤー供給量を低下させて実際に母材表面に溶接を行
った結果、残層のビード高さが初層よりも低くなって残
層からの入熱が多くなり、安定した焼き戻し効果を得る
ことができた。また、この時の溶着面積（溶接ワイヤー
の断面積(mm 2) ×（ワイヤー供給量(cm/min)／溶接速
度(cm/min)))は３．３〜５．５の範囲であれば、予熱を
実施することなく確実にテンパービード工法が成立する
こともわかった。
【００１８】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、溶接速度
に応じて溶接ワイヤーの供給量を変化させるようにした
ことから、残層のビード高さが高くなるのを抑制するこ
とができる。この結果、残層の入熱による焼き戻し域幅
が狭くならないため、母材に対する予熱を実施すること
なく硬化域に対して優れた焼き戻し効果を発揮すること
ができる。従って、既存の原子炉圧力容器等といった、
予熱は困難な構造物であっても、容易かつ確実にテンパ
ービード工法による溶接補修作業を実施することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るテンパービード工法の実施の一形
態を示す工程図である。
【図２】従来のテンパービード工法の原理を示す概念図
である。
【図３】従来のテンパービード工法による失敗例を示す
概念図である。
【符号の説明】
１ 母材 ２ 電極 ３ 溶接ワイヤー ４ 送りローラ ５ 制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田口 耕世 神奈川県横浜市磯子区新杉田８番地 株式 会社東芝横浜事業所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 初層上に残層を複数回重ねて溶接し、各
    残層の溶接熱によって初層で生じた母材側の硬化域を焼
    き戻して消滅するようにしたテンパービード工法におい
    て、上記各残層を形成する溶接ワイヤーの供給量を溶接
    速度の変化に応じて変化させて上記硬化域を徐々に焼き
    戻すようにしたことを特徴とするテンパービード工法。
  2. 【請求項２】 溶着面積（溶接ワイヤの断面積(mm 2 )
    ×（ワイヤ供給量(cm/min)／溶接速度(cm/min)))を３．
    ３〜５．５の範囲に設定したことを特徴とする請求項１
    に記載のテンパービード工法。
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