CN110709584B - 前缘护罩构件、前缘护罩构件单元、复合材叶片、前缘护罩构件的制造方法及复合材叶片的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供作为水滴冲蚀的对策的运用适于被用于工业用的燃气轮机压缩机所用的复合材叶片主体的前缘护罩构件、前缘护罩构件单元、复合材叶片、前缘护罩构件的制造方法和复合材叶片的制造方法。前缘护罩构件(10c)，其特征在于，设于在含有强化纤维和树脂的复合材叶片主体(21c)中含有作为空气流的上游侧的部位的前缘(22c)在内的前缘区域(23c)的外侧。前缘护罩构件(10c)具有如下：含有强化纤维和树脂，粘接于前缘区域(23c)的外侧而设的复合材料护罩基材(11c)；形成于复合材料护罩基材(11c)的外侧的至少一部分的金属加强层(14c)。

Description

前缘护罩构件、前缘护罩构件单元、复合材叶片、前缘护罩构 件的制造方法及复合材叶片的制造方法

技术领域

本发明涉及前缘护罩构件、前缘护罩构件单元、复合材叶片、前缘护罩构件的制造方法及复合材叶片的制造方法。

背景技术

在动叶和静叶中使用复合材叶片主体，所述复合材叶片主体是层叠使强化纤维中含浸有树脂的复合材料层而形成的。例如，被用于飞机的引擎的风扇叶片的复合材叶片主体，考虑到鸟击和沙尘等的冲撞，提出在含前缘在内的前缘区域，粘接重厚的金属制的前缘护罩构件的结构(参照专利文献1)。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2016－138550号公报

另一方面，被用于工业用的燃气轮机压缩机的复合材叶片主体，为了降低进气温度而进行水滴喷雾，因此需要有水滴冲蚀的对策。在水滴冲蚀的对策中，适合的是具有高耐腐蚀性和疲劳强度的钛合金等的金属材料。但是，因为这样的钛合金等的金属材料是难加工材料，所以存在如下问题，即难以在工业用的燃气轮机压缩机所用的复合材叶片主体具有的薄壁的状态下加工为与复杂的曲面的前缘区域的形状相符的形状。因此，使用专利文献1的方法，制造作为水滴冲蚀的对策的运用适于被用于工业用的燃气轮机压缩机的复合材叶片主体的前缘护罩构件，在制造性和制造成本方面存在课题。

另外，被用于工业用的燃气轮机压缩机的复合材叶片主体受到的水滴冲撞的能量，与被用于飞机的引擎的风扇叶片的复合材叶片主体受到的鸟击和沙尘等的冲撞的能量相比较而言极小。因此，使用专利文献1的方法，制造作为水滴冲蚀的对策的运用适于被用于工业用的燃气轮机压缩机的复合材叶片主体的前缘护罩构件，在对撞的强度这一点上过度设计，因此存在如下问题，即有可能失去被用于工业用的燃气轮机压缩机的复合材叶片主体所具备的轻量性的优点。

发明内容

本发明鉴于上述而形成，其目的在于，提供一种作为水滴冲蚀的对策的运用也适于被用于工业用的燃气轮机压缩机的复合材叶片主体的前缘护罩构件、前缘护罩构件单元、复合材叶片、前缘护罩构件的制造方法及复合材叶片的制造方法。

为了解决上述课题，达成目的，一种前缘护罩构件，其特征在于，是设于在含有强化纤维和树脂的复合材叶片主体中包括作为空气流的上游侧的部位的前缘在内的前缘区域的外侧的前缘护罩构件，具有：含有强化纤维和树脂，粘接于所述前缘区域的外侧而设的复合材料护罩基材；形成于所述复合材料护罩基材的外侧的至少一部分的金属加强层。

根据该构成，能够以轻量且加工性良好的复合材料构成前缘护罩构件中与复合材叶片主体的前缘区域粘接而设的一侧的部分，以具有高耐腐蚀性和疲劳强度的金属构成前缘护罩构件中作为空气流的上游侧的部位的外侧的部分，因此能够得到作为水滴冲蚀的对策的运用也适于被用于工业用的燃气轮机压缩机的复合材叶片主体的前缘护罩构件。

在此构成中，优选所述复合材料护罩基材，在所述复合材叶片主体的叶片全长范围，其厚度相对于所述复合材叶片主体的前缘半径或所述复合材叶片主体的短径的1/2的比率为2％以上、30％以下，优选所述金属加强层的厚度为5μm以上、100μm以下。根据该构成，能够得到更轻量，并且与复合材叶片主体的前缘区域相吻合的前缘护罩构件。

在这些构成中，优选所述金属加强层的厚度为所述复合材料护罩基材的厚度以下。根据该构成，在复合材料护罩基材与金属加强层之间可取得刚性的均衡，因此能够得到能够降低一方因另一方引起变形的可能性的前缘护罩构件。

在这些构成中，优选所述复合材料护罩基材中，所述复合材料护罩基材中所含的强化纤维相对于所述复合材叶片主体的叶片长度方向，沿着30°以上、60°以下的方向排列。根据该构成，复合材料护罩基材中所含的强化纤维能够容易沿着复合材叶片主体的前缘区域发生变形，因此，能够得到与复合材叶片主体的前缘区域更吻合的前缘护罩构件。

在这些构成中，优选所述复合材料护罩基材是层叠碳纤维增强塑料或玻璃纤维增强塑料的薄膜预浸料而形成的。或者，在这些构成中，优选所述复合材料护罩基材中，所述复合材料护罩基材中所含的强化纤维是高弹性树脂纤维。根据这些构成，能够使复合材料护罩基材轻量，且容易沿着复合材叶片主体的前缘区域发生变形，因此能够得到与复合材叶片主体的前缘区域更吻合的轻量的前缘护罩构件。

在这些构成中，优选含有具有电绝缘性的电气绝缘层，所述电气绝缘层在所述复合材料护罩基材中与设有所述金属加强层的一面侧接触而设。此外，更优选所述电气绝缘层是绝缘玻璃纤维增强塑料层。根据这些构成，能够抑制金属加强层的电蚀。

在这些构成中，优选所述金属加强层，包含设于表面侧，由硬质金属或超硬质金属形成的硬质金属加强层。此外，更优选所述硬质金属加强层为硬质Cr镀层或Ni合金镀层。根据这些构成，不会给其与前缘区域的吻合性带来什么影响，却能够降低因水滴的冲撞对前缘区域造成的磨耗。

在这些构成中，优选所述金属加强层，包含与设有所述复合材料护罩基材的一面侧接触而设，由软质金属形成的辅助金属加强层。此外，优选所述辅助金属加强层是Cu镀层或纯Ni镀层。根据这些构成，因为辅助金属加强层为软质且延展性高，所以会缓和在复合材料护罩基材与金属加强层之间的界面发生的剪切应变，从而能够使复合材料护罩基材与金属加强层的密接强度提高。

在这些构成中，优选所述复合材料护罩基材的所述金属加强层侧的界面，算术平均粗糙度为1μm以上、10μm以下。根据该构成，通过复合材料护罩基材与金属加强层之间的界面的算术平均粗糙度，能够使复合材料护罩基材与金属加强层的密接强度提高。

或者，在这些构成中，优选在所述复合材料护罩基材的所述金属加强层侧的界面，形成有含有钯催化剂粒子的底漆层。根据该构成，通过底漆层能够使复合材料护罩基材与金属加强层的密接强度提高，并且能够使金属加强层平滑化，使复合材叶片的气动性能提高。

在这些构成中，优选所述复合材料护罩基材与所述金属加强层的边界部分的外侧的表面，由没有段差且光滑的面形成。根据该构成，能够抑制复合材叶片的气动面的效率降低。

为了解决上述课题，达成目的，一种前缘护罩构件单元，其特征在于，具有：上述任意一种前缘护罩构件；所述前缘护罩构件被设于外侧，具有所述复合材叶片主体的所述前缘区域的形状的凸模。根据该构成，能够通过凸模以恰当维持前缘护罩构件的形状的状态下进行搬送等的处理。

为了解决上述课题，达成目的，一种复合材叶片，其特征在于，具有：上述任意一种前缘护罩构件；所述前缘护罩构件被设于所述前缘区域的外侧的所述复合材叶片主体。根据该构成，能够以轻量且加工性良好的复合材料构成前缘护罩构件中与复合材叶片主体的前缘区域粘接而设的一侧的部分，以具有高耐腐蚀性和疲劳强度的金属构成前缘护罩构件中作为空气流的上游侧的部位的外侧的部分，因此能够得到被用于工业用的燃气轮机压缩机的复合材叶片主体实现恰当的水滴冲蚀的对策的复合材叶片。

在此构成中，优选所述复合材叶片主体与所述前缘护罩构件的边界部分的外侧的表面，由没有段差且光滑的面形成。根据该构成，能够抑制复合材叶片的气动面的效率降低。

为了解决上述课题，达成目的，一种前缘护罩构件的制造方法，其特征在于，是在复合材叶片主体中，设于包含作为空气流的上游侧的部位的前缘在内的前缘区域的外侧的前缘护罩构件的制造方法，具有：在具有所述复合材叶片主体的所述前缘区域的形状的凸模上，层叠含有强化纤维和树脂的预浸料并使之固化，从而形成前缘护罩构件中的复合材料护罩基材的复合材料护罩基材形成步骤；在由所述复合材料护罩基材形成步骤所形成的所述复合材料护罩基材的外侧的至少一部分上形成金属加强层，从而形成所述前缘护罩构件的金属加强层形成步骤。根据该构成，能够以轻量且加工性良好的复合材料构成前缘护罩构件中与复合材叶片主体的前缘区域粘接而设的一侧的部分，以具有高耐腐蚀性和疲劳强度金属构成前缘护罩构件中作为空气流的上游侧的部位的外侧的部分，因此，能够得到作为水滴冲蚀的对策的运用也适于被用于工业用的燃气轮机压缩机的复合材叶片主体的前缘护罩构件。

为了解决上述课题，达成目的，一种复合材叶片的制造方法，其特征在于，具有：上述的前缘护罩构件的制造方法中的所述复合材料护罩基材形成步骤和所述金属加强层形成步骤；使形成有所述金属加强层的所述前缘护罩构件嵌合在所述复合材叶片主体上并进行粘接的粘接步骤。根据该构成，能够以轻量且加工性良好的复合材料构成前缘护罩构件中与复合材叶片主体的前缘区域粘接而设的一侧的部分，以具有高耐腐蚀性和疲劳强度的金属构成前缘护罩构件中作为空气流的上游侧的部位的外侧的部分，因此，能够得到被用于工业用的燃气轮机压缩机的复合材叶片主体也实现恰当的水滴冲蚀的对策的复合材叶片。

附图说明

图1是实施方式的前缘护罩构件和复合材叶片的概略立体图。

图2是表示实施方式的前缘护罩构件和复合材叶片的详细构成的一例的剖视图。

图3是放大了图2的A的区域的放大图。

图4是表示图2的金属加强层的特性的图。

图5是表示实施方式的前缘护罩构件和复合材叶片的详细构成另一例的剖视图。

图6是表示实施方式的前缘护罩构件和复合材叶片的详细构成的再一例的剖视图。

图7是表示实施方式的前缘护罩构件和复合材叶片的制造方法的流程图。

图8是说明图7的复合材料护罩基材形成步骤的说明图。

图9是说明图7的金属加强层形成步骤的一阶段的说明图。

图10是说明图7的金属加强层形成步骤的下一个阶段的说明图。

图11是说明图7的粘接步骤的说明图。

具体实施方式

以下，基于附图详细地说明本发明的实施方式。还有，本发明不受此实施方式限定。另外，实施方式的构成要素中，包括从业者可以置换且容易置换的构成要素，或者实质上相同的构成要素。此外，以下所述的构成要素可以适宜组合。

[实施方式]

图1是实施方式的前缘护罩构件10和复合材叶片20的概略立体图。复合材叶片20，如图1所示，具有前缘护罩构件10、和前缘护罩构件10被设于包含前缘22在内的前缘区域23的外侧的复合材叶片主体21。在此，前缘区域23是指，在与前缘22交叉的方向上，跨着前缘22而覆盖与前缘22邻接的背侧和腹侧的面的一部分，距前缘22处于一定的距离内，在沿着前缘22的方向上，处于前缘22的至少一部分或全部的长度的范围内的区域。复合材叶片20被例示为用于工业用的燃气轮机压缩机。

复合材叶片主体21，例如，在连接复合材叶片主体21的背侧和腹侧的方向上，即叶片厚方向上，层叠复合材料层而形成。图1所示的L方向，是连接复合材叶片主体21的叶片顶侧与叶片根侧的方向，即叶片长度方向。图1所示的W方向，是连接复合材叶片主体21的前缘侧和后缘侧的方向，即叶片宽度方向。复合材叶片主体21中，背侧和腹侧由复杂的曲面形成，叶片顶侧的W方向和叶片根侧的W方向为扭转的关系。复合材叶片主体21，在作为背侧的曲面与腹侧的曲面的交线的2条曲线之中，空气流的上游侧的曲线为前缘22，空气流的下游侧的曲线为后缘。复合材叶片主体21，其叶片根侧的端部由复合材叶片支承构件26固定于旋转轴的周面，由此以规定的直径在规定的方向上可旋转地被支承。

前缘护罩构件10含有复合材料，如图1所示，粘接于前缘区域23的外侧的面，以覆盖前缘区域23的方式设置。前缘护罩构件10和复合材叶片主体21所含的复合材料中，具有强化纤维和被含浸于强化纤维的树脂。该复合材料例示的是一般用于飞机、汽车和船舶等的材料。强化纤维被例示为，使数百根至数千根左右的5μm以上、7μm以下的基本纤维成束的强化纤维。构成强化纤维的基本纤维，作为合适的纤维而例示的是玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维。构成强化纤维的基本纤维不限定于此，也可以是其他的玻璃纤维、塑料纤维或金属纤维。

含浸于强化纤维中的树脂，优选为热固性树脂，但也可以是热塑性树脂。热固性树脂可例示环氧树脂、聚脂树脂和乙烯基酯树脂。热塑性树脂可例示聚酰胺树脂、聚丙烯树脂、ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)树脂、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、和聚苯硫醚(PPS)等。但是，含浸于强化纤维的树脂不限定于此，也可以是其他的树脂。

强化纤维所含浸的树脂是热固性树脂时，热固性树脂能够为软化状态、固化状态和半固化状态。软化状态是使热固性树脂热固化之前的状态。软化状态是没有自支承性的状态，是在没有被支承体支承时不能保持形状的状态。软化状态是被加热，热固性树脂能够发生热固化反应的状态。固化状态是使热固性树脂热固化之后的状态。固化状态是具有自支承性的状态，即使在没有受到支承体支承时，也能够保持形状的状态。固化状态是即使被加热，热固树脂也不能发生热固化反应的状态。半固化状态是处于软化状态与固化状态之间的状态。半固化状态是使热固性树脂处于比固化状态要弱的程度的热固化的状态。半固化状态是具有自支承性的状态，是即使没有被支承体支承时，也能够保持形状的状态。半固化状态是被加热，热固性树脂能够发生热固化反应的状态。以下，将使碳纤维等的强化纤维中含浸未固化的热固性树脂的复合材的中间基材称为预浸料。

图2是表示实施方式中的前缘护罩构件10和复合材叶片20的详细构成的一例的剖视图。图3是将图2的A的区域放大后的放大图。图4是表示图2的金属加强层14a的特性的图。图5是表示实施方式中的前缘护罩构件10和复合材叶片20的详细构成的另一例的剖视图。图6是表示实施方式中的前缘护罩构件10和复合材叶片20的详细构成的又一例的剖视图。图2、图3、图5和图6均是沿着与前缘22的曲线正交的方向的面的剖视图。以下，使用图2、图3、图4、图5和图6说明前缘护罩构件10和复合材叶片20的详细构成例。

作为复合材叶片20的详细构成例的第一例的复合材叶片20a，如图2所示，具有作为前缘护罩构件10的详细构成例的第一例的前缘护罩构件10a，和作为复合材叶片主体21的详细构成例的第一例的复合材叶片主体21a。复合材叶片主体21a中，前缘护罩构件10a设于包含前缘22a在内的前缘区域23a的外侧。还有，前缘22a和前缘区域23a分别是前缘22和前缘区域23的详细构成例的第一例。前缘护罩构件10a，如图2所示，具有：含有复合材料，粘接在前缘区域23a的外侧而设的复合材料护罩基材11a；形成于复合材料护罩基材11a的外侧的至少一部分上的金属加强层14a。

复合材叶片20a，如图2所示，还具有设于前缘护罩构件10a与前缘区域23a之间，将前缘护罩构件10a粘接在前缘区域23a的粘接剂层16a。粘接剂层16a可以使用常温固化型的粘接剂，也可以使用加热固化型的粘接剂，但在前缘护罩构件10a的树脂以半固化状态粘接于前缘区域23a时，优选使用加热固化型的粘接剂。还有，在本实施方式中，复合材叶片20a具有粘接剂层16a，但本发明不限定为这一方式。例如，因为前缘护罩构件10a或前缘区域23a所包含的树脂用于前缘护罩构件10a向前缘区域23a的粘接，所以也可以为没有粘接剂层16a的方式。另外，与前缘护罩构件10a或前缘区域23a所包含的树脂为同样成分的粘接剂，被用于前缘护罩构件10a向前缘区域23a的粘接，因此，也可以是明确没有粘接剂层16a的方式。

复合材料护罩基材11a，例如，是在叶片厚度方向上层叠复合材料层，在与前缘22a相对的位置折弯而形成。复合材料护罩基材11a，如图2所示，在与前缘22a交叉的方向上，跨着前缘22a而设。复合材料护罩基材11a，详细地说，其设置方式为，在沿着与前缘22a的曲线正交的方向的截面中，使与复合材料护罩基材11a的前缘22a交叉的方向的端部12a的切线的方向的角度，相对于前缘22A所朝向的方向Ca为0°以上、15°以下。另外，复合材料护罩基材11a，在沿着前缘22a的方向上，在前缘22a的至少一部分或全部的长度的范围设置。

金属加强层14a，例如，通过金属镀覆等形成于复合材料护罩基材11a的外侧的至少一部分上。金属加强层14a，如图2所示，在与前缘22a交叉的方向上，以比复合材料护罩基材11a窄的宽度，跨着前缘22a而设。金属加强层14a，详细地说，如图2所示，其设置方式为，在沿着与前缘22a的曲线正交的方向的截面中，使与金属加强层14a的前缘22a交叉的方向的端部15a的切线Ta的方向的角度θa，相对于前缘22a所朝向的方向Ca为15°以上、60°以下。另外，金属加强层14a，在沿着前缘22a的方向上，以与复合材料护罩基材11a相同或短的长度设置。这种情况下，前缘护罩构件10a和复合材叶片20a，对于水滴冲蚀的对策而言，金属加强层14a被设在恰当的范围，因此，能够很好地维持轻量的状态，并恰当地得到水滴冲蚀的对策。

复合材料护罩基材11a，优选在复合材叶片主体21a的叶片全长范围，厚度相对于复合材叶片主体21a的前缘半径或复合材叶片主体21a的短径的1/2的比率为2％以上、30％以下。另外，金属加强层14a，优选厚度为5μm以上、100μm以下。这些情况下，前缘护罩构件10a和复合材叶片20a更轻量，并且，前缘护罩构件10a与复合材叶片主体21a的前缘区域23a吻合。

另外，金属加强层14a的厚度，优选为复合材料护罩基材11a的厚度以下。这种情况下，前缘护罩构件10a和复合材叶片20a，在复合材料护罩基材11a与金属加强层14a之间取得刚性的均衡，因此能够降低一方因另一方而引起变形的可能性。

另外，复合材料护罩基材11a中，优选复合材料护罩基材11a所包含的强化纤维相对于复合材叶片主体21a的叶片长度方向，沿着30°以上、60°以下的方向排列，更优选沿着45°的方向排列。在此，所谓沿着45°的方向排列，包括以45°为中心有±5°的误差的范围内。在此情况下，前缘护罩构件10a和复合材叶片20a，能够减少因为复合材料护罩基材11a所含的强化纤维相对于前缘22a的曲线正交而大幅折弯的位置，因此复合材料护罩基材11a中包含的强化纤维能够容易沿着前缘区域23a变形，因此，前缘护罩构件10a与复合材叶片主体21a的前缘区域23a更加吻合。特别是前缘护罩构件10a和复合材叶片20a，形成复合材叶片主体21a的背侧和腹侧的曲面如果越复杂，即叶片顶侧的叶片宽度方向与叶片根侧的叶片宽度方向之间的扭转如果越强烈，则通过使复合材料护罩基材11a所包含的强化纤维的角度处于上述范围所带来的前缘护罩构件10a与前缘22a吻合的效果越显著。

另外，优选复合材料护罩基材11a层叠碳纤维增强塑料(Carbon FiberReinforced Plastic，CFRP)或玻璃纤维增强塑料(Glass Fiber Reinforced Plastic，GFRP)的薄膜预浸料而形成。在此，碳纤维增强塑料或玻璃纤维增强塑料的薄膜预浸料，适合使用厚度为20μm以上、100μm以下的材料。在这种情况下，在前缘护罩构件10a和复合材叶片20a中，因为一片一片的薄膜预浸料轻量且能够容易变形，所以复合材料护罩基材11a能够轻量且容易沿着复合材叶片主体21a的前缘区域23a变形，因此与复合材叶片主体21a的前缘区域23a更吻合。

或者，复合材料护罩基材11a中，优选复合材料护罩基材11a所包含的强化纤维是被称为ケブラー(注册商标)的芳香族聚酰胺系树脂，以及被称为ベクトラン(注册商标)的由高强力聚丙烯酸酯纤维等所例示的高弹性树脂纤维。在这种情况下，前缘护罩构件10a和复合材叶片20a，因为高弹性树脂纤维轻量且能够容易变形，所以复合材料护罩基材11a能够轻量且容易沿着复合材叶片主体21a的前缘区域23a变形，因此，与复合材叶片主体21a的前缘区域23a更吻合。

另外，如图3所示，优选含有电气绝缘层17a，其与复合材料护罩基材11a中设有金属加强层14a的一面侧接触而设，具有电绝缘性。此外，更优选电气绝缘层17a是绝缘玻璃纤维增强塑料层。这种情况下，前缘护罩构件10a和复合材叶片20a，因为电气绝缘层17a在复合材料护罩基材11a与金属加强层14a之间进行电气绝缘，所以能够抑制金属加强层14a成为电极而导致的电蚀。

金属加强层14a由具有高耐腐蚀性和疲劳强度的金属构成。另外，金属加强层14a，其HV硬度(Vickers Hardness)和磨耗深度具有由图4的图中曲线30表示的特性。即，金属加强层14a，随着HV硬度变高，而具有磨耗深度变浅的倾向。还有，在图4的图中，横轴是HV硬度，纵轴是磨耗深度，磨耗深度的单位是[mm/yr]。在此，磨耗深度的单位[mm/yr]，是指每1年的磨耗深度[mm]。

金属加强层14a，在使用软质金属时，如图4的图所示，具有从曲线30上的点31附近起由左侧的区域表示的特性，即，HV硬度为30以上、300以下，磨耗深度为1mm/yr以上、10mm/yr以下。用于金属加强层14a的软质金属，例示的是由镀铜(Cu)处理而层状形成的铜(Cu)镀层，和由纯度高的纯镍(Ni)镀覆处理而层状形成的硬度较低的纯镍(Ni)镀层等。金属加强层14a在使用硬质金属时，具有曲线30上的点32的附近所示的特性，即，HV硬度为500以上、800以下，与软质金属相比，HV硬度高，磨耗深度为0.04mm/yr以上、0.2mm/yr以下。例示了由镍(Ni)合金镀覆处理而层状形成的镍(Ni)合金镀层。作为镍合金镀覆，能够适宜应用镍(Ni)－磷(P)镀覆、镍(Ni)－硼(B)镀覆、镍(Ni)－钨(W)镀覆等。镍合金镀覆，能够适用无电解镀，因此，通过适用无电解镀，对于开口部狭窄且有深度的形状的表面也能够以均等的膜厚形成层。金属加强层14a在使用超硬质金属时，具有曲线30上的点33的附近所示的特性，即HV硬度为800以上、1200以下，与硬质金属相比，HV硬度高，磨耗深度为0.01mm/yr以上、0.04mm/yr以下。用于金属加强层14a的超硬质金属，可列举由硬质铬(Cr)镀覆处理层状形成的硬质铬(Cr)镀层。

金属加强层14a，如图3所示，优选包含设于表面侧，由硬质金属或超硬质金属形成的硬质金属加强层19a。此外，硬质金属加强层19a，更优选为硬质Cr镀层或Ni合金镀层。在这样的情况下，前缘护罩构件10a和复合材叶片20a，因为设于前缘区域23a的硬质金属加强层19a的磨耗深度为0.2mm/yr以下而非常小，所以在用于工业用的燃气轮机压缩机时，能够降低针对复合材叶片主体21a为了降低进气温度而进行的水滴喷雾中的水滴的冲撞导致的前缘区域23a的磨耗。还有，在这样的情况下，前缘护罩构件10a和复合材叶片20a，因为在金属加强层14a的表面侧含有HV硬度高的硬质金属加强层19a，所以对作为复合材叶片20a侧的特性的对前缘区域23a的吻合性造成的影响少。

另外，金属加强层14a，如图3所示，优选含有与设有复合材料护罩基材11a的一面侧接触而设，由软质金属形成的辅助金属加强层18a。此外，辅助金属加强层18a，优选为Cu镀层或纯Ni镀层。在这样的情况下，前缘护罩构件10a和复合材叶片20a，因为辅助金属加强层18a是300以下的HV硬度低的软质金属，所以软质且延展性高，因此可缓和在复合材料护罩基材11a与金属加强层14a之间的界面发生的剪切应变，由此能够使复合材料护罩基材11a与金属加强层14a的密接强度提高。

还有，前缘护罩构件10a含有电气绝缘层17a，并且，金属加强层14a含有辅助金属加强层18a和硬质金属加强层19a时，如图3所示，从复合材料护罩基材11a朝向外侧，顺序层叠电气绝缘层17a、辅助金属加强层18a和硬质金属加强层19a。前缘护罩构件10a，通过按这样的顺序层叠各层，由此能够使上述电气绝缘层17a、辅助金属加强层18a和硬质金属加强层19a的各特性恰当地发挥。

另外，复合材料护罩基材11a的金属加强层14a侧的界面，优选算术平均粗糙度为1μm以上、10μm以下。具体来说，复合材料护罩基材11a的金属加强层14a侧的界面，优选通过实施砂磨等的喷丸处理，加工为上述范围内的算术平均粗糙度。在这样的情况下，前缘护罩构件10a和复合材叶片20a，通过复合材料护罩基材11a与金属加强层14a之间的界面的算术平均粗糙度，在该界面发生锚定效应，由此能够使复合材料护罩基材11a和金属加强层14a的密接强度提高。

前缘护罩构件10a和复合材叶片20a，因为具有以上这样的构成，所以，能够以轻量且加工性良好的复合材料构成前缘护罩构件10a中与复合材叶片主体21a的前缘区域23a粘接而设的部分，以具有高耐腐蚀性和疲劳强度的金属构成前缘护罩构件10a中作为空气流的上游侧的部位的外侧的部分，因此，作为水滴冲蚀的对策的应用也能够适于被用于工业用的燃气轮机压缩机所用的复合材叶片主体21a。

复合材叶片20b是复合材叶片20的详细构成例的第二例，如图5所示，复合材叶片20a变更为如下的构成：复合材料护罩基材11a与金属加强层14a的边界部分的外侧的表面由没有段差而光滑的面形成，并且变更为如下这样的构成：复合材叶片主体21a与前缘护罩构件10a的边界部分的外侧的表面由没有段差而光滑的面形成。复合材叶片20b，其他的构成与复合材叶片20a同样，因此省略其详细的说明。

还有，在复合材叶片20的详细构成例的第二例的复合材叶片20b的说明中，为了方便说明，在说明书中和附图中，对于各构成要素使用与复合材叶片20的详细构成例的第一例的复合材叶片20a的说明不同的符号。具体来说，就是关于与复合材叶片20a的前缘护罩构件10a、复合材料护罩基材11a、端部12a、金属加强层14a、端部15a、粘接剂层16a、复合材叶片主体21a、前缘22a、前缘区域23a、方向Ca、切线Ta和角度θa分别对应的构成，在复合材叶片20b中为前缘护罩构件10b、复合材料护罩基材11b、端部12b、金属加强层14b、端部15b、粘接剂层16b、复合材叶片主体21b、前缘22b、前缘区域23b、方向Cb、切线Tb和角度θb。

在复合材叶片主体21b的前缘区域23b，如图5所示，形成有前缘护罩构件10b的复合材料护罩基材11b被嵌合的形状的段差部24b。段差部24b中，沿着叶片厚度方向的方向上的深度与复合材料护罩基材11b的端部12b的厚度和粘接剂层16b的厚度的合计同等，沿着变深的部分的叶片长度方向和叶片宽度方向的面的面积与复合材料护罩基材11b的面积同等。由此，复合材叶片主体21b的前缘区域23b与前缘护罩构件10b的复合材料护罩基材11b的边界部分，即有端部12b的部分的外侧的表面由没有段差且光滑的面形成。还有，作为没有粘接剂层16b的形态时，段差部24b中，沿着叶片厚度方向的方向上的深度，形成为与复合材料护罩基材11b的端部12b的厚度同等。

复合材叶片主体21b的前缘区域23b层叠复合材料层而形成时，通过控制层叠的复合材料层的厚度和层叠片数等，能够准确地形成段差部24b的深度等的形状。

像这样，前缘护罩构件10b和复合材叶片20b，因为前缘区域23b与复合材料护罩基材11b的边界部分的外侧的表面由没有段差且光滑的面形成，所以能够抑制复合材叶片20b的气动面的效率降低。

另外，在前缘护罩构件10b的复合材料护罩基材11b上，如图5所示，形成有前缘护罩构件10b的金属加强层14b被嵌合的形状的段差部13b。段差部13b中，沿着叶片厚度方向的方向的深度与金属加强层14b的端部15b的厚度同等，沿着变深的部分的叶片长度方向和叶片宽度方向的面的面积与金属加强层14b的面积同等。另外，段差部13b在设有与上述的电气绝缘层17a同样的电气绝缘层时，更深地形成电气绝缘层的厚度的量。由此，复合材料护罩基材11b与金属加强层14b的边界部分的外侧的表面由没有段差且光滑的面形成。

前缘护罩构件10b的复合材料护罩基材11b层叠复合材料层而形成时，通过控制层叠的复合材料层的厚度和层叠片数等，能够准确地形成段差部13b的深度等的形状。

像这样，前缘护罩构件10b和复合材叶片20b，因为复合材料护罩基材11b与金属加强层14b的边界部分的外侧的表面由没有段差而光滑的面形成，所以能够控制复合材叶片20b的气动面的效率降低。

前缘护罩构件10b和复合材叶片20b，因为具有以上这样的构成，所以除了上述的作用效果以外，还起到与前缘护罩构件10a和复合材叶片20a同样的作用效果。

复合材叶片20c是复合材叶片20的详细构成例的第三例，如图6所示，在复合材叶片20b中，变更为如下构成：在复合材料护罩基材11b的金属加强层14b侧的界面形成含有钯催化剂粒子的底漆层18c。复合材叶片20c中，关于其他的构成，因为与复合材叶片20b同样，所以省略其详细说明。

还有，在复合材叶片20的详细构成例的第三例的复合材叶片20c的说明中，为了方便说明，在说明书中和附图中，对于各构成要素，使用与复合材叶片20的详细构成例的第二例的复合材叶片20b的说明不同的符号。具体来说，就是关于与复合材叶片20b的前缘护罩构件10b、复合材料护罩基材11b、端部12b、段差部13b、金属加强层14b、端部15b、粘接剂层16b、复合材叶片主体21b、前缘22b、前缘区域23b、段差部24b、方向Cb、切线Tb和角度θb分别对应的构成，在复合材叶片20c中，分别为前缘护罩构件10c、复合材料护罩基材11c、端部12c、段差部13c、金属加强层14c、端部15c、粘接剂层16c、复合材叶片主体21c、前缘22c、前缘区域23c、段差部24c、方向Cc、切线Tc和角度θc。

底漆层18c，如图6所示，在复合材料护罩基材11c的外侧的面之中形成有段差部13c的区域，以均匀的厚度形成。金属加强层14c，隔着底漆层18c，形成于复合材料护罩基材11c的外侧的面之中形成有段差部13c的区域。在此情况下，前缘护罩构件10c和复合材叶片20c，能够利用底漆层18c所含的钯催化剂粒子，使复合材料护罩基材11c和金属加强层14c的密接强度提高，并且能够使金属加强层14c平滑化而提高复合材叶片20c的气动性能。特别是前缘护罩构件10c和复合材叶片20c中，如果金属加强层14c由金属镀覆处理而形成时，则借助钯催化剂粒子，金属加强层14c容易以高密接强度且平滑地形成，因此优选。

底漆层18c中，除了钯催化剂粒子以外，优选还含有环氧树脂等的树脂。另外，底漆层18c中，更优选含有复合材料护罩基材11c中所包含的树脂的成分。这种情况下，前缘护罩构件10c和复合材叶片20c，借助底漆层18c中包含的树脂，能够使复合材料护罩基材11c和金属加强层14c的密接强度进一步提高。

段差部13c随着底漆层18c被形成，沿着叶片厚度方向的方向的深度与段差部13b不同。段差部13c中，沿着叶片厚度方向的方向的深度与金属加强层14c的端部15c的厚度和底漆层18c的厚度的合计同等。另外，如果段差部13c设有与上述的电气绝缘层17a同样的电气绝缘层时，则更深地形成电气绝缘层的厚度的量。

前缘护罩构件10c和复合材叶片20c，因为具有以上这样的构成，所以除了上述的作用效果以外，还起到与前缘护罩构件10b和复合材叶片20b同样的作用效果。

图7是表示实施方式的前缘护罩构件和复合材叶片的制造方法的流程图。图8是说明图7的复合材料护罩基材形成步骤S12的说明图。图9是说明图7的金属加强层形成步骤S13的一阶段的说明图。图10是说明图7的金属加强层形成步骤S13的下一阶段的说明图。图11是说明图7的粘接步骤S14的说明图。使用图7至图11，作为实施方式的前缘护罩构件10和复合材叶片20的制造方法的一例，说明上述3个例子之中具有最复杂的构成的前缘护罩构件10c和复合材叶片20c的制造方法。实施方式的前缘护罩构件10和复合材叶片20的制造方法，如图7所示，包括凸模准备步骤S11、复合材料护罩基材形成步骤S12、金属加强层形成步骤S13和粘接步骤S14。

凸模准备步骤S11是准备具有复合材叶片主体21c的前缘区域23c的形状的凸模40(参照图8)的步骤。凸模40能够通过使用复合材叶片主体21c的前缘区域23c的设计图，成形凸模40的材料而进行准备。另外，凸模40也能够使用一个一个形状有微妙差异的复合材叶片主体21c的前缘区域23c而制成凹模，使用该凹模成形凸模40的材料而进行准备。另外，凸模40也能够通过使用将复合材叶片主体21c的前缘区域23c切开分离的部件而加以准备。凸模40，如图8所示，形成有与形成于复合材叶片主体21c的前缘区域23c的段差部24c同样的形状的段差部41。

复合材料护罩基材形成步骤S12，是在由凸模准备步骤S11准备的凸模40中，层叠含有强化纤维和树脂的复合材料的预浸料并使之固化，从而形成前缘护罩构件10c的复合材料护罩基材11c的步骤。在复合材料护罩基材形成步骤S12中，首先，如图8所示，层叠可以正好嵌合在段差部41的第一厚度的预浸料42。在复合材料护罩基材形成步骤S12中，其次，如图8所示，在预浸料42之中，在后述的金属加强层形成步骤S13中没有形成金属加强层14c的区域，即围住金属加强层14c而在外侧露出的区域，层叠第二厚度的预浸料43。这里，在复合材料护罩基材形成步骤S12中，使第一厚度和第二厚度的合计与复合材料护罩基材11c的厚度同等，并且，使第二厚度与段差部13c的深度同等。由此，在复合材料护罩基材形成步骤S12中，在预浸料42与预浸料43之间形成具有与段差部13c的深度同等的深度的段差部44。

在此，在复合材料护罩基材形成步骤S12中，预浸料42和预浸料43优选使用复合材料护罩基材11c所优选使用复合材料。特别是在复合材料护罩基材形成步骤S12中，优选预浸料42和预浸料43中所含的强化纤维，相对于与复合材叶片主体21c的叶片长度方向对应的凸模40的方向，沿着30°以上、60°以下的方向排列，更优选沿着45°的方向排列，这样，能够容易沿着凸模40变形而吻合。另外，在复合材料护罩基材形成步骤S12中，凸模40的外侧的面的形状越复杂，该强化纤维容易沿着凸模40变形而吻合的效果越显著。

然后，在复合材料护罩基材形成步骤S12中，以恰当的温度加热层叠有预浸料42和预浸料43的凸模40，由此使预浸料42和预浸料43中所含的树脂固化，形成复合材料护罩基材11c。还有，在复合材料护罩基材形成步骤S12中，可以使预浸料42和预浸料43中包含的树脂，从软化状态固化至半固化状态或固化状态，也可以使之从半固化状态固化至固化状态。在此，在复合材料护罩基材形成步骤S12中使预浸料42和预浸料43中包含的树脂处于半固化状态时，优选固化状态的树脂相对于全部树脂的质量比例即固化度为20％以上、50％以下，这样，在后述的粘接步骤S14中，能够使复合材料护罩基材11c与复合材叶片主体21c的粘接强度提高。

另外，在复合材料护罩基材形成步骤S12中，使用凸模40，通过使预浸料42和预浸料43遵循凸模40的形状而形成复合材料护罩基材11c，因此能够减少复合材料护罩基材11c的形状的偏差。

经过复合材料护罩基材形成步骤S12，预浸料42和预浸料43成为复合材料护罩基材11c，预浸料42和预浸料43被对齐而层叠的端部成为端部12c，预浸料42与预浸料43之间的段差部44成为段差部13c。

另外，在复合材料护罩基材形成步骤S12中，优选在复合材料护罩基材11c的外侧的面之中形成有段差部13c的区域，形成与上述的电气绝缘层17a同样的电气绝缘层。在复合材料护罩基材形成步骤S12中，这种情况下，优选使复合材料护罩基材11c和电气绝缘层同时固化而形成。在此，在金属加强层形成步骤S13中，该电气绝缘层优选使用在前缘护罩构件10a和复合材叶片20a的说明中所述的材料。

金属加强层形成步骤S13，是在经由复合材料护罩基材形成步骤S12所形成的复合材料护罩基材11c的外侧的至少一部分上形成金属加强层14c的步骤。在金属加强层形成步骤S13中，首先，将复合材料护罩基材形成步骤S12中所形成的复合材料护罩基材11c从凸模40中取出。

在金属加强层形成步骤S13中，接着，如图9所示，在复合材料护罩基材11c的外侧的面之中形成有段差部13c的区域，通过涂布形成均匀厚度的底漆层18c。还有，在金属加强层形成步骤S13中，在形成与上述的电气绝缘层17a同样的电气绝缘层时，隔着电气绝缘层而在该区域形成底漆层18c。

在金属加强层形成步骤S13中，如图10所示，在形成的底漆层18c之上还形成金属加强层14c。在金属加强层形成步骤S13中，优选通过金属镀覆处理形成金属加强层14c，此时，形成有底漆层18c的区域成为金属镀覆施工面，利用底漆层18c中包含的钯催化剂粒子，金属加强层14c容易以高密接强度且平滑地形成。

在金属加强层形成步骤S13中，优选将与上述的辅助金属加强层18a同样的辅助金属加强层形成于复合材料护罩基材11c侧之后，将与上述的硬质金属加强层19a同样的硬质金属加强层形成于表面侧。具体来说，在金属加强层形成步骤S13中，优选在所形成的底漆层18c之上，首先，为了形成与上述的辅助金属加强层18a同样的辅助金属加强层而通过电解Cu镀覆处理或纯Ni镀覆处理形成Cu镀层或纯Ni镀层，接着，为了形成与上述的硬质金属加强层19a同样的硬质金属加强层而通过电解硬质Cr镀覆处理形成硬质Cr镀层，或者，通过无电解Ni合金镀覆处理形成Ni合金镀层。

在此，在金属加强层形成步骤S13中，不是将金属加强层14c直接形成于复合材叶片主体21c的前缘区域23c，而是形成于在后述的粘接步骤S14中将要粘接于复合材叶片主体21c的前缘区域23c的复合材料护罩基材11c上。因此，在金属加强层形成步骤S13中，通过金属镀覆处理而形成金属加强层14c时，不使用可以浸泡大尺寸的复合材叶片主体21c的大的金属镀槽，而是使用可以浸泡与复合材叶片主体21c相比而尺寸小的复合材料护罩基材11c的较小的金属镀槽便足够了。因此，金属加强层形成步骤S13，因为能够以较小的设备形成金属加强层14c，所以能够大幅改善形成金属加强层14c的成本，并且能够使金属加强层14c的品质提高。另外，金属加强层形成步骤S13，其中在进行电解镀覆处理时，可以将复合材料护罩基材11c预先形成得稍长等，以便容易确保电极安装的区域。

另外，在金属加强层形成步骤S13中，也能够通过蒸镀处理或溅射处理等的真空处理形成金属加强层14c。这种情况下，与上述的由金属镀覆处理形成金属加强层14c的情况同样，优选在形成与上述的辅助金属加强层18a同样的辅助金属加强层之后，形成与上述的硬质金属加强层19a同样的硬质金属加强层。另外，在这种情况下，也与通过上述的金属镀覆处理形成金属加强层14c的情况同样，因为使用比较小的真空腔就足够了，所以能够大幅改善形成金属加强层14c的成本，并且能够使金属加强层14c的品质提高。

另外，在金属加强层形成步骤S13中，也可以将U字状弯曲的复合材料护罩基材11c打开成I字状，之后再形成金属加强层14c。这样，在金属加强层形成步骤S13形成的金属加强层14c，能够降低由于复合材料护罩基材11c的弯曲部分的形状而引起在金属镀覆或金属蒸镀等的膜厚等方面出现偏离的可能性。

在金属加强层形成步骤S13中，如图10所示，从段差部13c的深度中减去底漆层18c的厚度和与上述的电气绝缘层17a同样的电气绝缘层的厚度，以此厚度形成金属加强层14c。因此，在金属加强层形成步骤S13中，能够以没有段差而光滑的面形成复合材料护罩基材11c与金属加强层14c的边界部分的外侧的表面。

经过金属加强层形成步骤S13，能够得到具有复合材料护罩基材11c和金属加强层14c的前缘护罩构件10c。

粘接步骤S14是使经过截至金属加强层形成步骤S13而得到的前缘护罩构件10c嵌合于复合材叶片主体21c并粘接的步骤。在粘接步骤S14中，首先，在形成于复合材叶片主体21c的前缘区域23c的段差部24c涂布粘接剂而形成粘接剂层16c。在粘接步骤S14中，接着，如图11所示，在形成有粘接剂层16c的复合材叶片主体21c上，覆盖使形成有金属加强层14c的一侧朝向外侧的前缘护罩构件10c。在粘接步骤S14中，进一步通过使粘接剂层16c固化，从而粘接前缘护罩构件10c和复合材叶片主体21c。由此，能够得到具有前缘护罩构件10c和复合材叶片主体21c的复合材叶片20c。还有，在粘接步骤S14中，也可以是在最终没有粘接剂层16c的形态下，粘接前缘护罩构件10c和复合材叶片主体21c，例如，也可以使前缘护罩构件10c或前缘区域23c所包含的树脂从半固化状态固化至固化状态而进行粘接，也可以使用与前缘护罩构件10c或前缘区域23c所包含的树脂同样的成分的粘接剂进行粘接。

还有，在代替前缘护罩构件10c和复合材叶片20c而想得到前缘护罩构件10b和复合材叶片20b时，在上述的实施方式的前缘护罩构件和复合材叶片的制造方法中，替换金属加强层形成步骤S13中形成底漆层18c的处理，变更为通过对于复合材料护罩基材11b的表面实施砂磨等的喷丸处理而使算术平均粗糙度成为1μm以上、10μm以下的处理即可。

另外，在替代前缘护罩构件10c和复合材叶片20c而想到得到前缘护罩构件10a和复合材叶片20a时，在上述的实施方式的前缘护罩构件和复合材叶片的制造方法中，除了在替代前缘护罩构件10c和复合材叶片20c而想到得到前缘护罩构件10b和复合材叶片20b时进行的变更以外，在凸模准备步骤S11中，替换形成有段差部41的凸模40，变更为准备没有形成段差部41的凸模，在复合材料护罩基材形成步骤S12中，变更为以不形成段差部44的方式层叠预浸料42、43等而形成没有段差部13c的复合材料护罩基材11a即可。

实施方式的前缘护罩构件和复合材叶片的制造方法，因为具有以上这样的构成，所以能够以轻量且加工性良好的复合材料构成在前缘护罩构件10a、10b、10c中与复合材叶片主体21a、21b、21c的前缘区域23a、23b、23c粘接而设的部分，以具有高耐腐蚀性和疲劳强度的金属构成在前缘护罩构件10a、10b、10c中作为空气流的上游侧的部位的外侧的部分，因此能够得到作为水滴冲蚀的对策的运用也适于被用于工业用的燃气轮机压缩机所用的复合材叶片主体21a、21b、21c的前缘护罩构件10a、10b、10c和复合材叶片20a、20b、20c。

另外，实施方式的前缘护罩构件和复合材叶片的制造方法，将复合材料护罩基材11a、11b、11c从凸模40中取出的阶段，并不限定于在金属加强层形成步骤S13中形成金属加强层14c之前的阶段，也可以是复合材料护罩基材形成步骤S12中形成复合材料护罩基材11a、11b、11c以后，至粘接步骤S14中覆盖在复合材叶片主体21a、21b、21c上之前的任意阶段。例如，在粘接步骤S14中截至覆盖在复合材叶片主体21a、21b、21c上之前，没有将复合材料护罩基材11a、11b、11c从凸模40中取出时，能够作为具有前缘护罩构件10a、10b、10c，和前缘护罩构件10a、10b、10c被设于外侧的凸模40的前缘护罩构件单元来处理。因为前缘护罩构件单元具有以上这样的构成，所以可以利用凸模40，以恰当维持前缘护罩构件10a、10b、10c的形状的状态进行搬送等的处理。

【符号说明】

10、10a、10b、10c 前缘护罩构件

11a、11b、11c 复合材料护罩基材

12a、12b、12c、15a、15b、15c 端部

13b、13c、24b、24c、41、44 段差部

14a、14b、14c 金属加强层

16a、16b、16c 粘接剂层

17a 电气绝缘层

18a 辅助金属加强层

18c 底漆层

19a 硬质金属加强层

20、20a、20b、20c 复合材叶片

21、21a、21b、21c 复合材叶片主体

22、22a、22b、22c 前缘

23、23a、23b、23c 前缘区域

26 复合材叶片支承构件

30 曲线

31、32、33 点

40 凸模

42、43 预浸料

Claims (20)

1.一种前缘护罩构件，其特征在于，是设于在含强化纤维和树脂的复合材叶片主体中前缘区域的外侧的前缘护罩构件，所述前缘区域是含有作为空气流的上游侧的部位的前缘在内的区域，所述前缘护罩构件具有：

复合材料护罩基材，其含有强化纤维和树脂，沿着所述前缘区域，粘接于所述前缘区域的外侧而设置；和

金属加强层，其形成于所述复合材料护罩基材的外侧的至少一部分上。

2.根据权利要求1所述的前缘护罩构件，其特征在于，所述复合材料护罩基材，在所述复合材叶片主体的叶片全长范围，厚度相对于所述复合材叶片主体的前缘半径或所述复合材叶片主体的短径的1/2的比率为2％以上、30％以下，

所述金属加强层的厚度为5μm以上、100μm以下。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的前缘护罩构件，其特征在于，所述金属加强层的厚度在所述复合材料护罩基材的厚度以下。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的前缘护罩构件，其特征在于，所述复合材料护罩基材中，所述复合材料护罩基材中所含的强化纤维相对于所述复合材叶片主体的叶片长度方向，沿着30°以上、60°以下的方向排列。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的前缘护罩构件，其特征在于，所述复合材料护罩基材是层叠碳纤维增强塑料或玻璃纤维增强塑料的薄膜预浸料而形成的。

6.根据权利要求1或权利要求2所述的前缘护罩构件，其特征在于，所述复合材料护罩基材中，所述复合材料护罩基材中所含的强化纤维是高弹性树脂纤维。

7.根据权利要求1或权利要求2所述的前缘护罩构件，其特征在于，含有具有电绝缘性的电气绝缘层，所述电气绝缘层与在所述复合材料护罩基材中设有所述金属加强层的一面侧接触而设置。

8.根据权利要求7所述的前缘护罩构件，其特征在于，所述电气绝缘层是绝缘玻璃纤维增强塑料层。

9.根据权利要求1或权利要求2所述的前缘护罩构件，其特征在于，所述金属加强层包括设于表面侧且由硬质金属或超硬质金属形成的硬质金属加强层。

10.根据权利要求9所述的前缘护罩构件，其特征在于，所述硬质金属加强层是硬质Cr镀层或Ni合金镀层。

11.根据权利要求1或权利要求2所述的前缘护罩构件，其特征在于，所述金属加强层包括辅助金属加强层，所述辅助金属加强层与设有所述复合材料护罩基材的一面侧接触而设置，由软质金属形成。

12.根据权利要求11所述的前缘护罩构件，其特征在于，所述辅助金属加强层是Cu镀层或纯Ni镀层。

13.根据权利要求1或权利要求2所述的前缘护罩构件，其特征在于，所述复合材料护罩基材的所述金属加强层侧的界面的算术平均粗糙度为1μm以上、10μm以下。

14.根据权利要求1或权利要求2所述的前缘护罩构件，其特征在于，所述复合材料护罩基材的所述金属加强层侧的界面形成有含有钯催化剂粒子的底漆层。

15.根据权利要求1或权利要求2所述的前缘护罩构件，其特征在于，所述复合材料护罩基材与所述金属加强层的边界部分的外侧的表面由没有段差且光滑的面形成。

16.一种前缘护罩构件单元，其特征在于，具有：

权利要求1至权利要求15中任一项所述的前缘护罩构件；

所述前缘护罩构件被设于外侧，具有所述复合材叶片主体的所述前缘区域的形状的凸模。

17.一种复合材叶片，其特征在于，具有：

权利要求1至权利要求15中任一项所述的前缘护罩构件；

所述前缘护罩构件设于所述前缘区域的外侧的所述复合材叶片主体。

18.根据权利要求17所述的复合材叶片，其特征在于，所述复合材叶片主体和所述前缘护罩构件的边界部分的外侧的表面由没有段差且光滑的面形成。

19.一种前缘护罩构件的制造方法，其特征在于，是设于在复合材叶片主体中前缘区域的外侧的前缘护罩构件的制造方法，所述前缘区域是含有作为空气流的上游侧的部位的前缘在内的区域，所述前缘护罩构件的制造方法具有：

在具有所述复合材叶片主体的所述前缘区域的形状的凸模上，层叠含有强化纤维和树脂的预浸料并使之固化，从而形成前缘护罩构件的复合材料护罩基材的复合材料护罩基材形成步骤；和

在由所述复合材料护罩基材形成步骤形成的所述复合材料护罩基材的外侧的至少一部分上形成金属加强层，从而形成所述前缘护罩构件的金属加强层形成步骤。

20.一种复合材叶片的制造方法，其特征在于，具有：

权利要求19所述的前缘护罩构件的制造方法中的所述复合材料护罩基材形成步骤和所述金属加强层形成步骤；以及

使形成有所述金属加强层的所述前缘护罩构件嵌合于所述复合材叶片主体而进行粘接的粘接步骤。

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