DE19544817A1 - Verfahren zur Herstellung eines Leitschaufelsegmentes für eine Gasturbine - Google Patents

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Gasturbinen­ technik. Sie betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Leitschaufelsegmentes für eine Gasturbine.

Stand der Technik

Derartige Herstellungsverfahren für Leitschaufelsegmente sind bekannt. Dabei umfaßt ein solches Leitschaufelsegment mindestens zwei Leitschaufeln, und wird beispielsweise im Feingußverfahren hergestellt. Ein wesentlicher Grund für die Herstellung von Leitschaufelsegmenten ist ihre höhere mechanische Steifigkeit bei der Verwendung in einer Gasturbine. Leitschaufelsegmente sind sowohl bezüglich statischer und als auch dynamischer Beanspruchungen höher belastbar als Einzelschaufeln.

Besondere Bedeutung hat ein Herstellungsverfahren für Leit­ schaufelsegmente erlangt, bei dem zwei ausgeformte Wachsmo­ delle einzelner Leitschaufeln aneinandergefügt werden, und anschließend zusammen keramisch eingeformt werden. Mit einer solchen keramischen Gußform werden dann aus einer metallischen Legierung Leitschaufelsegmente abgegossen, die aus zwei Leitschaufeln mit einem gemeinsamen Deckband und einer gemeinsamen Fußplatte bestehen.

Diese Art von Herstellungsverfahren kann allerdings bei un­ gleichmäßiger Abkühlung eines Leitschaufelsegmentes zu Gefü­ geveränderungen der Legierung führen, wie beispielsweise Lun­ ker, Warmrisse oder Porosität. Ebenfalls kann die Maßhaltig­ keit der Profile untereinander beim Abkühlen durch sogenannte Schwindung negativ beeinflußt werden. Hinzukommt, daß im Fall des Ausschusses von nur einem der beiden Schaufelprofile eines Leitschaufelsegmentes, das gesamte Leitschaufelsegment unbrauchbar ist.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungs­ verfahren für ein Leitschaufelsegment der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß das Verfahren ver­ einfacht wird und dabei die Produktion an Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit entscheidend gewinnt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des ersten Anspruchs gelöst.

Der Kern der Erfindung besteht also darin, die Vorteile der vergleichsweise unproblematischen Standardherstellung einzel­ ner Leitschaufeln mit den guten mechanischen Eigenschaften eines Leitschaufelsegmentes durch Verschweißen von je zwei Leitschaufeln zu kombinieren.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines Leitschaufelsegmentes dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht zweier Leitschaufeln;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Leitschaufel­ segmentes.

Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentli­ chen Elemente gezeigt. Nicht dargestellt ist beispielsweise die Anordnung eines Laufschaufelsegmentes in einem Schaufel­ träger.

Weg zur Ausführung der Erfindung

In Fig. 1 ist mit 1 eine Leitschaufel bezeichnet, die ein Schaufelprofil 1a mit einer Schaufeldeckplatte 2 und einer Schaufelfußplatte 3 umfaßt. Eine derartige Leitschaufel 1 wird in einem Feingußverfahren mittels einer keramischen Gußform hergestellt.

Zwei benachbarte Leitschaufeln 1 werden anschließend an ihren Stoßflächen 2a, b und 3a, b einer Feinbearbeitung unterzogen und dann miteinander verschweißt. Um eine mög­ lichst flächenhaft homogene Verbindung der Stoßflächen 2a, b und 3a, b zu erhalten, werden die Schaufeln mittels Elektro­ nenstrahlschweißen miteinander verbunden. Jeweils zwei Leit­ schaufeln 1 werden durch dieses Verfahren paarweise zu einem Leitschaufelsegment aneinandergekoppelt, um die im Vergleich zu einer alleinstehenden Leitschaufel 1 hochwertigeren mecha­ nischen Eigenschaften eines Leitschaufelsegmentes auszunut­ zen.

Ein aus zwei Leitschaufeln hergestelltes Leitschaufelsegment ist in Fig. 2 mit 5 bezeichnet. Eine Schweißnaht 4 stellt die Verbindung zwischen den zuvor einzeln gefertigten Leitschaufeln 1 dar. Durch diese Kopplungsart von zwei Leitschaufeln 1 zu einem Leitschaufelsegment 5 werden Gefügeveränderungen bei gleichzeitiger Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Leitschaufeln 1 vermieden.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das gezeigte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So sind ebenfalls Leitschaufelsegmente denkbar im Sinne der Erfindung, welche mehr als zwei Leitschaufeln 1 umfassen.

Bezugszeichenliste

1 Leitschaufel
1a Schaufelprofil
2 Deckplatte
2a, b Stoßflächen
3 Fußplatte
3a, b Stoßflächen
4 Schweißnaht
5 Leitschaufelsegment

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung eines Leitschaufelsegmentes (5) für eine Gasturbine, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei einzeln in einer Gußform abgegossene Leitschaufeln (1) an ihren benachbarten Stoßflächen (2a, b, 3a, b) einer Feinbearbeitung unterzogen werden, und daß anschließend diese benachbarten Stoßflächen (2a, b, 3a, b) miteinander nahtlos verschweißt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei benachbarte Leitschaufeln (1) durch ein Elektronenstrahlschweißverfahren miteinander verbunden werden.