特許 7531211 タービンロータの突起部の補修方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-01

(45)【発行日】2024-08-09

(54)【発明の名称】タービンロータの突起部の補修方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/342 20140101AFI20240802BHJP

   B23K 26/21 20140101ALI20240802BHJP

【ＦＩ】

B23K26/342

B23K26/21 N

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020132911

(22)【出願日】2020-08-05

(65)【公開番号】P2022029573

(43)【公開日】2022-02-18

【審査請求日】2023-05-26

(73)【特許権者】

【識別番号】390001801

【氏名又は名称】大阪富士工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141852

【弁理士】

【氏名又は名称】吉本 力

(72)【発明者】

【氏名】辰巳 佳宏

(72)【発明者】

【氏名】中嶋 康喜

(72)【発明者】

【氏名】小泉 保行

【審査官】岩見 勤

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１９００３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０８３８２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２９１２６０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－０６６０３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ２６／３４２

Ｂ２３Ｋ ２６／２１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タービンロータの突起部の先端面に対してレーザークラッディングを用いた表面処理を行うことにより、前記先端面に肉盛層を形成して前記突起部を補修する補修工程を含み、
前記レーザークラッディングでは、粉末材料からなる溶材を前記先端面に向けて噴射しつつ、前記先端面に向けてレーザービームを照射し、前記溶材を溶融させて前記先端面に固着させることにより肉盛層を形成し、
前記突起部は、回転体の外周面から突出するように周方向に円環状に形成されており、
前記補修工程では、レーザークラッディングを行いながら前記回転体を複数回転させることにより、前記突起部の前記先端面上にレーザービームの照射位置を複数回通過させ、既に形成されている肉盛層の上に肉盛層を繰り返し形成させて、前記周方向に延びる前記先端面に積層された肉盛層を形成することを特徴とするタービンロータの突起部の補修方法。

【請求項2】

前記補修工程では、前記先端面に対するレーザービームの照射位置を徐々に遠ざけることにより、肉盛層を複数層形成することを特徴とする請求項１に記載のタービンロータの突起部の補修方法。

【請求項3】

前記先端面に向けてレーザービームが照射されるように照射位置を調整する位置調整工程をさらに含み、
前記補修工程は、前記位置調整工程の後に行われることを特徴とする請求項１又は２に記載のタービンロータの突起部の補修方法。

【請求項4】

前記位置調整工程では、前記先端面に向けてレーザービームを照射しながら照射位置を調整することを特徴とする請求項３に記載のタービンロータの突起部の補修方法。

【請求項5】

前記先端面を平滑化する平滑化工程をさらに含み、
前記補修工程は、前記平滑化工程の後に行われることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載のタービンロータの突起部の補修方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タービンに用いられるタービンロータの突起部を補修する方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

タービンに用いられるタービンロータに備えられた突起部は、その先端面が使用とともに摩耗するため、定期的に補修を行う必要がある。突起部の補修は、納期短縮及びコスト削減の観点では、現場で行うことが好ましい。特にタービンロータが大型である場合などには、現場で補修を行うことにより、運搬コストを削減することができる。

【0003】

一方で、レーザービームを照射して溶材を溶融させることにより、溶接又は肉盛り等の加工を行う加工方法が従来から知られている。この種の従来の加工方法では、溶材だけでなく母材も溶融してしまうため、近年では、母材の溶融を防止することができる加工方法の一例として、レーザークラッディングが提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２０１７／１７０８９０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

タービンロータの突起部の補修を現場で行うためには、可搬サイズの簡単な設備で補修できることが重要となる。しかしながら、そのような簡単な設備で突起部を良好に補修することができるような技術は、従来提案されていない。

【0006】

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、簡単な設備で突起部を良好に補修することができるタービンロータの突起部の補修方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（１）本発明に係るタービンロータの突起部の補修方法は、タービンロータの突起部の先端面に対してレーザークラッディングを用いた表面処理を行うことにより、前記先端面に肉盛層を形成して前記突起部を補修する補修工程を含む。前記レーザークラッディングでは、粉末材料からなる溶材を前記先端面に向けて噴射しつつ、前記先端面に向けてレーザービームを照射し、前記溶材を溶融させて前記先端面に固着させることにより肉盛層を形成する。

【0008】

このような構成によれば、簡単な設備で表面処理が可能なレーザークラッディングを用いて、突起部の先端面に肉盛層を形成して突起部を補修することができる。これにより、突起部の補修を現場で行うことが可能となるため、突起部の補修についての納期短縮及びコスト削減を図ることができる。また、レーザークラッディングでは、母材としての突起部の溶融を防止することができるため、突起部を良好に補修することができる。

【0009】

（２）前記補修工程では、前記先端面に対して前記レーザークラッディングを用いた表面処理を複数回行うことにより、肉盛層を複数層形成してもよい。

【0010】

このような構成によれば、レーザークラッディングを用いた表面処理を複数回行うことにより、複数層からなる分厚い肉盛層を突起部の先端面に形成することができる。これにより、摩耗した突起部の先端面を所望の高さまで肉盛りして補修することが可能となる。

【0011】

（３）前記補修工程では、前記先端面に対するレーザービームの照射位置を徐々に遠ざけることにより、肉盛層を複数層形成してもよい。

【0012】

このような構成によれば、レーザービームの照射位置を突起部の先端面から徐々に遠ざけることにより、母材としての突起部を溶融させることなく、複数層からなる肉盛層を良好に形成することができる。したがって、突起部をさらに良好に補修することができる。

【0013】

（４）前記突起部は、回転体の外周面から突出するように周方向に形成されていてもよい。

【0014】

このような構成によれば、回転体の外周面に形成された周方向に延びる突起部を良好に補修することができる。

【0015】

（５）前記補修工程では、前記回転体を回転させながら、前記周方向に延びる前記先端面に肉盛層を形成してもよい。

【0016】

このような構成によれば、回転体を回転させながら、周方向に延びる突起部の先端面に肉盛層を容易に形成することができるため、突起部の補修についてのさらなる納期短縮及びコスト削減を実現することができる。

【0017】

（６）前記タービンロータの突起部の補修方法は、前記先端面に向けてレーザービームが照射されるように照射位置を調整する位置調整工程をさらに含んでいてもよい。この場合、前記補修工程は、前記位置調整工程の後に行われてもよい。

【0018】

このような構成によれば、突起部の先端面に対するレーザービームの照射位置を正確に調整した上で、当該先端面に肉盛層を形成して突起部を補修することができる。したがって、突起部をより良好に補修することができる。

【0019】

（７）前記位置調整工程では、前記先端面に向けてレーザービームを照射しながら照射位置を調整してもよい。

【0020】

このような構成によれば、突起部の先端面に照射されるレーザービームを目視しながら照射位置を調整することができるため、容易かつ正確に照射位置を調整することができる。

【0021】

（８）前記タービンロータの突起部の補修方法は、前記先端面を平滑化する平滑化工程をさらに含んでいてもよい。この場合、前記補修工程は、前記平滑化工程の後に行われてもよい。

【0022】

このような構成によれば、突起部の先端面を平滑化した上で、当該先端面に肉盛層を形成して突起部を補修することができる。したがって、突起部をより良好に補修することができる。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、簡単な設備で表面処理が可能なレーザークラッディングを用いて、母材としての突起部の溶融を防止しつつ突起部の先端面に肉盛層を形成することができるため、簡単な設備で突起部を良好に補修することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の一実施形態に係るタービンロータの突起部の補修方法を実施するための補修システムの構成例を示した正面図である。

【図2】図１の補修システムの側面図である。

【図3】レーザークラッディングの具体的方法について説明するための概略図である。

【図4】突起部の補修手順の一例を示したフローチャートである。

【図5A】平滑化工程について説明するための概略図である。

【図5B】位置調整工程について説明するための概略図である。

【図5C】補修工程について説明するための概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

１．タービンロータの突起部の補修システム
図１は、本発明の一実施形態に係るタービンロータの突起部の補修方法を実施するための補修システム１００の構成例を示した正面図である。図２は、図１の補修システム１００の側面図である。

【0026】

補修システム１００により補修される突起部２０１は、タービンに用いられるタービンロータ２００（以下、単に「ロータ２００」という。）に形成されている。この場合、ロータ２００に形成された突起部２０１の先端面に対して表面処理が行われることにより、当該突起部２０１の補修が行われる。

【0027】

ロータ２００は、上記突起部２０１の他に、例えば回転体２０２及び軸部２０３を備えている。回転体２０２は、例えば円筒状又は円柱状であり、その中心軸線Ｌに沿って延びるように軸部２０３が連結されている。突起部２０１は、回転体２０２の外周面から突出している。具体的には、回転体２０２の外周面に沿って周方向に延びるように突起部２０１が形成されている。

【0028】

この例では、突起部２０１が円環状に形成されている。突起部２０１の先端面における中心軸線Ｌに沿った幅は、例えば０．５～１．０ｍｍであり、より具体的には約０．８ｍｍである。回転体２０２の外径は、例えば７００～１５００ｍｍである。突起部２０１は、例えば複数設けられており、中心軸線Ｌが延びる方向に互いに間隔を隔てて平行に配置されている。ただし、突起部２０１の数は、複数に限らず、１つであってもよい。また、突起部２０１は、円環状に限らず、円弧状又は螺旋状などの他の態様で形成されていてもよい。

【0029】

補修システム１００には、ロータ２００を保持する保持機構１０１と、ロータ２００の突起部２０１に対して表面処理を行う処理機構１０２とが含まれる。これらの保持機構１０１及び処理機構１０２は、本実施形態のように分離して構成されていてもよいし、一体的に構成されていてもよい。保持機構１０１及び処理機構１０２は、それぞれ可搬式であり、ロータ２００が設置されている現場（工場内又は敷地内など）に搬入して、ロータ２００の突起部２０１に対する補修作業を行うことができる。

【0030】

保持機構１０１は、ロータ２００の軸部２０３の一端部を保持する第１保持部１１０と、ロータ２００の軸部２０３の他端部を保持する第２保持部１２０とを備えている。第１保持部１１０は、チャック部１１１、駆動部１１２及び土台部１１３を含む。チャック部１１１は、軸部２０３の端部を着脱可能であり、水平方向に延びる回転軸線を中心に回転可能な状態で駆動部１１２に保持されている。駆動部１１２は、例えばモータなどの駆動源を備えており、設定された速度でチャック部１１１を回転させることができる。駆動部１１２は、土台部１１３に固定された状態で、作業現場に設置される。第２保持部１２０は、支持部１２１及び土台部１２２を含む。支持部１２１は、土台部１２２に固定された状態で、作業現場に設置される。

【0031】

ロータ２００は、軸部２０３が水平方向に延びるように、保持機構１０１により保持される。このとき、軸部２０３の一端部は、第１保持部１１０のチャック部１１１に固定される。一方、軸部２０３の他端部は、第２保持部１２０の支持部１２１上に回転可能に支持される。保持機構１０１により保持された軸部２０３の中心軸線Ｌは、チャック部１１１の回転軸線上に位置している。この状態で第１保持部１１０の駆動部１１２を駆動させ、チャック部１１１を回転させることにより、中心軸線Ｌを中心にロータ２００を回転させることができる。

【0032】

処理機構１０２は、処理装置１３０及び高さ調整機構１４０を備えている。処理装置１３０は、ロータ２００の突起部２０１の先端面に対してレーザービームを照射することにより、レーザークラッディングを用いた表面処理を行う。レーザービームは、下方に向かって照射される。レーザークラッディングの具体的方法については後述する。

【0033】

高さ調整機構１４０は、アーム部１４１と土台部１４２とを備えている。処理機構１０２は、アーム部１４１に固定されている。アーム部１４１には、微調整機構１４３が設けられており、この微調整機構１４３を介して処理機構１０２がアーム部１４１により保持されている。アーム部１４１は、土台部１４２に対して上下方向に変位可能に取り付けられている。土台部１４２の底部にはローラなどの転動部材１４４が設けられており、当該転動部材１４４を転動させながら処理機構１０２を容易に移動させることができる。

【0034】

処理装置１３０の高さ調整は、高さ調整機構１４０を用いて行うことができる。具体的には、土台部１４２に対してアーム部１４１を変位させることにより、高さの粗調整を行うことができる。また、粗調整後に微調整機構１４３を用いて高さの微調整を行うことができる。微調整機構１４３には、高さの微調整を行う際に作業者が操作するためのレバー（図示せず）が備えられていてもよい。

【0035】

処理装置１３０の水平方向の位置決めは、転動部材１４４を転動させて土台部４２を水平移動させることにより行うことができる。ただし、転動部材１４４を用いた水平方向の粗調整とは別に、微調整を行うことができるようになっていてもよい。この場合、例えば、微調整機構１４３が高さの微調整だけでなく水平方向の微調整も行うことができるような構成となっていてもよい。また、微調整機構１４３は、鉛直方向に対するレーザービームの角度調整も行うことができるような構成であってもよい。

【0036】

ロータ２００の突起部２０１に対して処理装置１３０による表面処理を行う際には、ロータ２００を保持機構１０１により保持した状態で、突起部２０１に対する処理装置１３０の位置合わせが行われる。処理装置１３０の位置合わせは、上記のように処理装置１３０を高さ方向及び水平方向に移動させることにより行われる。ただし、このような構成に限らず、一定の位置に設置された処理装置１３０に対して、ロータ２００が移動されることにより位置合わせが行われるような構成であってもよい。また、突起部２０１に対する処理装置１３０の位置合わせは、作業者により手動で行われるような構成に限らず、センサなどを用いて制御部（図示せず）が自動で行うような構成であってもよい。

【0037】

処理装置１３０は、当該処理装置１３０から出力されるレーザービームが突起部２０１の先端面に照射されるように位置合わせされる。ロータ２００は中心軸線Ｌを中心に回転可能に保持されているため、ロータ２００を回転させると、ロータ２００の突起部２０１も中心軸線Ｌを中心に周方向に回転する。このとき、レーザービームの照射位置が、円環状の突起部２０１の先端面上を周方向に移動する。したがって、駆動部１１２の駆動によりロータ２００を回転させながら処理装置１３０からレーザービームを照射することにより、突起部２０１の先端面に対して周方向に連続的に表面処理を行うことができる。

【0038】

２．レーザークラッディングの具体的方法
図３は、レーザークラッディングの具体的方法について説明するための概略図である。レーザークラッディングでは、母材に対して溶材の粉末を噴射しながらレーザービームを照射することにより、溶材を直接加熱溶融させて母材上に固着させる。特に、本実施形態では、複数の方向からレーザービームを照射することにより溶材を溶融させる方式（マルチレーザー方式）を用いて、レーザークラッディングが行われる。ただし、複数の方向からレーザービームを照射するような構成に限らず、１方向からのみレーザービームを照射するような構成であってもよい。

【0039】

具体的には、処理装置１３０に備えられたノズル１３１から、母材としての突起部２０１の先端面２１１に向けて、粉末材料からなる溶材１３２がガスとともに噴射される。溶材１３２は、例えば突起部２０１の先端面２１１に対して直交方向に照射される。このとき、複数の方向から突起部２０１の先端面２１１に向けて、レーザービーム１３３が照射される。図３では、２つの方向からレーザービーム１３３が照射されているが、３つ以上の方向からレーザービーム１３３が照射されてもよい。

【0040】

各レーザービーム１３３は、溶材１３２の噴射経路に対して外側から、当該噴射経路に徐々に近付くように斜めに照射される。各レーザービーム１３３は、同一の照射位置１３４に集光するように連続的に照射される。照射位置１３４における各レーザービーム１３３のスポット径は、突起部２０１の先端面２１１における中心軸線Ｌに沿った幅よりも小さく、例えば約０．６ｍｍである。溶材１３２は、照射位置１３４に向かって連続的に噴射される。照射位置１３４は、例えば突起部２０１の先端面２１１上、又は先端面２１１の直上方に設定される。これにより、母材としての突起部２０１を溶融させることなく、溶材１３２を溶融させ、その後に自然冷却させることにより溶材１３２が突起部２０１の先端面２１１に固着される。

【0041】

ロータ２００を回転させながら上記処理を行うことにより、図３のように、突起部２０１の周方向に沿って肉盛層１３５を形成することができる。このとき、ロータ２００を一定速度で回転させれば、周方向に延びる突起部２０１の先端面２１１に、均一な厚みの肉盛層１３５を形成することができる。このように、突起部２０１の先端面２１１に肉盛層１３５を形成することにより、摩耗した突起部２０１を補修することが可能である。

【0042】

溶材１３２は、例えばＮｉ基金属間化合物合金を含む粉末材料からなる。Ｎｉ基金属間化合物合金は、Ｎｉ（ニッケル）と他の金属との金属間の化合物からなる合金である。他の金属としては、シリコン（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、バナジウム（Ｖ）などを例示することができる。

【0043】

具体的には、Ｎｉ、Ｓｉ及びＴｉを含むＮｉ基金属間化合物合金や、Ｎｉ、Ａｌ及びＶを含むＮｉ基金属間化合物合金などが用いられる。Ｎｉ、Ｓｉ及びＴｉを含むＮｉ基金属間化合物合金において、Ｎｉは７８．５ａｔ％以上８１．０ａｔ％以下、Ｓｉは７．５ａｔ％以上１２．５ａｔ％以下、Ｔｉは１．５ａｔ％以上７．５ａｔ％以下であることが好ましく、Ｎｉが７８．５ａｔ％以上８０．５ａｔ％以下、Ｓｉが１０．０ａｔ％以上１２．０ａｔ％以下、Ｔｉが４．５ａｔ％以上６．５ａｔ％以下であればより好ましい。Ｎｉ、Ａｌ及びＶを含むＮｉ基金属間化合物合金において、Ｎｉは６５．０ａｔ％以上８０．０ａｔ％以下、Ａｌは４．０ａｔ％以上１５．０ａｔ％以下、Ｖは４．０ａｔ％以上１５．０ａｔ％以下であることが好ましく、Ｎｉが６７．０ａｔ％以上７７．０ａｔ％以下、Ａｌが５．０ａｔ％以上１０．０ａｔ％以下、Ｖが７．０ａｔ％以上１４．０ａｔ％以下であればより好ましい。ただし、Ｎｉ基金属間化合物合金の組成は、上記に限られるものではない。

【0044】

３．タービンロータの突起部の補修手順
図４は、突起部２０１の補修手順の一例を示したフローチャートである。図５Ａは、平滑化工程について説明するための概略図である。図５Ｂは、位置調整工程について説明するための概略図である。図５Ｃは、補修工程について説明するための概略図である。

【0045】

作業者は、まず、突起部２０１の前加工として平滑化工程を行う（ステップＳ１０１）。平滑化工程では、突起部２０１の先端面２１１を平滑化するための表面加工が行われる。図５Ａ（ａ）に示すように、突起部２０１は、先端に向かうにつれて幅が狭くなるように先細りした断面台形状に形成されており、摩耗した先端面２１１は多数の凹凸を有している。作業者は、先端面２１１に対して機械加工を行うことにより、図５Ａ（ｂ）に示すように先端面２１１を平坦面に加工する。

【0046】

その後、作業者は、ロータ２００を保持機構１０１に回転可能に取り付ける（ステップＳ１０２）。これにより、ロータ２００の軸部２０３の一端部がチャック部１１１に固定され、軸部２０３の他端部が支持部１２１上に回転可能に支持された状態となる。この状態で、駆動部１１２を駆動させることにより、突起部２０１の振れ確認が行われる（ステップＳ１０３）。振れ確認では、ロータ２００の回転に伴う突起部２０１の振れ（振幅）が許容範囲内であるか否かが確認される。

【0047】

突起部２０１の振れが許容範囲であれば、作業者は、肉盛速度、供給ガス量及び溶材供給量などの各種設定作業を行う（ステップＳ１０４～Ｓ１０６）。各種設定作業は、補修システム１００に備えられた表示部及び操作部（いずれも図示せず）を用いて行われる。表示部及び操作部は、保持機構１０１又は処理機構１０２に設けられていてもよいし、別個に設けられていてもよい。

【0048】

肉盛速度の設定（ステップＳ１０４）では、駆動部１１２によるロータ２００の回転数が設定される。回転数は、一定の値（例えば１２００ｍｍ／ｍｉｎ）に設定される。供給ガス量の設定（ステップＳ１０５）では、溶材１３２とともに噴射されるガス（シールドガス）の流量が設定される。ガス流量は、圧力調整器などを用いて一定の値（例えば５．７Ｌ／ｍｉｎ）に設定される。溶材供給量の設定では（ステップＳ１０６）、噴射される粉末の溶材１３２の供給量が設定される。溶材１３２の供給量は、溶材供給装置（図示せず）を調整することにより一定の値（例えば５ｇ／ｍｉｎ）に設定される。

【0049】

上記のような各種設定作業を行った後、作業者は、レーザービーム１３３の照射位置１３４の位置調整を行う（ステップＳ１０７：位置調整工程）。この位置調整工程により、処理装置１３０から出力されるレーザービーム１３３が突起部２０１の先端面２１１に向けて照射されるように、レーザービーム１３３の照射位置１３４が調整される。

【0050】

具体的には、処理装置１３０による表面処理時（肉盛層形成時）よりも弱いレーザービーム１３３が出力される。そして、図５Ｂに示すように、処理装置１３０のノズル１３１から出力されるレーザービーム１３３が、突起部２０１の先端面２１１の中心に照射されるように、作業者が目視しながら照射位置１３４の位置調整を行う。すなわち、突起部２０１の先端面２１１に向けてレーザービーム１３３を照射しながら照射位置１３４が調整される。このとき、複数のレーザービーム１３３が同一の照射位置１３４に集光されるに調整される。

【0051】

その後、突起部２０１の先端面２１１に向けて、位置調整時よりも強いレーザービーム１３３を照射しながら溶材１３２を噴射することにより、先端面２１１に肉盛層１３５を形成する工程（ステップＳ１０８：補修工程）が行われる。補修工程では、図５Ｃに示すように、突起部２０１の先端面２１１に対してレーザークラッディングを用いた表面処理が複数回行われることにより、肉盛層１３５が複数層形成される。

【0052】

具体的には、レーザークラッディングを行いながらロータ２００を複数回転させることにより、突起部２０１の先端面２１１上にレーザービーム１３３の照射位置１３４を複数回通過させる。これにより、既に形成されている肉盛層１３５の上に肉盛層１３５が繰り返し形成され、積層された肉盛層１３５が形成される。積層された肉盛層１３５の厚みは、１～５ｍｍ程度であり、例えば約３ｍｍである。

【0053】

複数層の肉盛層１３５を突起部２０１の先端面２１１に形成する場合には、先端面２１１に対するレーザービーム１３３の照射位置１３４を、先端面２１１から徐々に遠ざけながら肉盛層１３５を形成することが好ましい。例えば、ロータ２００が１回転するごとに、１層の肉盛層１３５の厚み分だけ先端面２１１からレーザービーム１３３の照射位置１３４を遠ざければ、常に最適な照射位置１３４にレーザービーム１３３を照射して肉盛層１３５を形成することができる。ただし、ロータ２００が１回転するごとに断続的にレーザービーム１３３の照射位置１３４が先端面２１１から遠ざかるような構成に限らず、連続的にレーザービーム１３３の照射位置１３４が先端面２１１から遠ざかるような構成であってもよい。

【0054】

このようにして突起部２０１の先端面２１１に複数層の肉盛層１３５を形成した後、応力を除去するための熱処理が行われ（ステップＳ１０９：後熱処理）、突起部２０１の補修作業が完了する。

【0055】

４．作用効果
（１）本実施形態では、簡単な設備で表面処理が可能なレーザークラッディングを用いて、突起部２０１の先端面２１１に肉盛層１３５を形成して突起部２０１を補修することができる。これにより、突起部２０１の補修を現場で行うことが可能となるため、突起部２０１の補修についての納期短縮及びコスト削減を図ることができる。また、レーザークラッディングでは、母材としての突起部２０１の溶融を防止することができるため、突起部２０１を良好に補修することができる。

【0056】

（２）特に、本実施形態では、レーザークラッディングを用いた表面処理を複数回行うことにより、図５Ｃに示すように、複数層からなる分厚い肉盛層１３５を突起部２０１の先端面２１１に形成することができる。これにより、摩耗した突起部２０１の先端面２１１を所望の高さまで肉盛りして補修することが可能となる。

【0057】

（３）また、本実施形態では、複数層の肉盛層１３５を形成する際に、レーザービーム１３３の照射位置１３４を突起部２０１の先端面２１１から徐々に遠ざけることにより、母材としての突起部２０１を溶融させることなく、複数層からなる肉盛層１３５を良好に形成することができる。したがって、突起部２０１をさらに良好に補修することができる。

【0058】

（４）本実施形態では、ロータ２００における回転体２０２の外周面から突出するように突起部２０１が周方向に形成されており、回転体２０２を回転させながら、周方向に延びる突起部２０１の先端面２１１に肉盛層１３５を形成することができる。これにより、回転体２０２を回転させながら、周方向に延びる突起部２０１の先端面２１１に肉盛層１３５を容易に形成することができるため、突起部２０１の補修についてのさらなる納期短縮及びコスト削減を実現することができるとともに、回転体２０２の外周面に形成された周方向に延びる突起部２０１を良好に補修することができる。

【0059】

（５）また、本実施形態では、図５Ｂに示すように、突起部２０１の先端面２１１に対するレーザービーム１３３の照射位置１３４を正確に調整した上で、当該先端面２１１に肉盛層１３５を形成して突起部２０１を補修することができる。したがって、突起部２０１をより良好に補修することができる。このとき、突起部２０１の先端面２１１に向けてレーザービーム１３３を照射しながら照射位置１３４を調整することにより、突起部２０１の先端面２１１に照射されるレーザービーム１３３を目視しながら照射位置１３４を調整することができるため、容易かつ正確に照射位置１３４を調整することができる。

【0060】

（６）さらに、本実施形態では、図５Ａに示すように、突起部２０１の先端面２１１を平滑化した上で、当該先端面２１１に肉盛層１３５を形成して突起部２０１を補修することができる。したがって、突起部２０１をより良好に補修することができる。

【符号の説明】

【0061】

１００ 補修システム
１０１ 保持機構
１０２ 処理機構
１３０ 処理装置
１３１ ノズル
１３２ 溶材
１３３ レーザービーム
１３４ 照射位置
１３５ 肉盛層
１４０ 調整機構
２００ ロータ
２０１ 突起部
２０２ 回転体
２０３ 軸部
２１１ 先端面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】