DE2510286A1 - Schaufel-/scheibenverbindung fuer stroemungsmaschinen - Google Patents
Schaufel-/scheibenverbindung fuer stroemungsmaschinenInfo
- Publication number
- DE2510286A1 DE2510286A1 DE19752510286 DE2510286A DE2510286A1 DE 2510286 A1 DE2510286 A1 DE 2510286A1 DE 19752510286 DE19752510286 DE 19752510286 DE 2510286 A DE2510286 A DE 2510286A DE 2510286 A1 DE2510286 A1 DE 2510286A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- titanium
- blade
- steel
- connection
- ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/04—Flash butt welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/16—Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded
- B23K11/20—Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded of different metals
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/021—Blade-carrying members, e.g. rotors for flow machines or engines with only one axial stage
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
- F01D5/3061—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers by welding, brazing
Description
MOOK)HEN- UHB TüEBISEF-uITIOJT
KtMOHEN GMBE.
München5 den 5- März 1975
Schaufel-ZScheibenverbindung für Strömungsmas chinen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaufel-ZScheibenverbindung,
insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Verbindung, für Strömungsmaschinen, wobei
die Radscheibe überwiegend aus Stahl, die Schaufeln überwiegend aus Titan gefertigt sind.
Im Strömungsmaschinenbau wurden bereits Versuche durchgeführt, um überwiegend aus Stahl bzw. Stahllegierungen bestehende
Bauteile mit aus Titan bzw. Titanlegierungen bestehenden Bauteilen innig zu verbinden, und zwar durch Löten,
Elektronenstrahlschweißen, Diffusionsschweißen oder Reibschweißen.
In allen Fällen zeigte sich, daß eine haltbare Verbindung nicht möglich war, meist fielen die Bauteile unmittelbar
nach dem Schweißvorgang von selbst wieder auseinander.
T-4-55 - 2 -
609838/0171
Dies wird in erster Linie auf die Bildung spröder Phasen im Schweißnahtbereich zurückgeführt. Weiter dürften die
beiis Schweißen auftretenden Wärmedehnungsunterschiede
eine nicht unerhebliche Holle spielen.
Es wurde weiter festgestellt, daß mit Hilfe des Sprengschweißverfahrens
einwandfreie flächige Verbindungen zwischen relativ dünnen Stahl- und Titanplatten möglich sind,
z.B. beim Plattieren im chemischen Apparatebau. Offensichtlich treten hierbei die negativen Erscheinungen der
eingangs genannten Schweißverfahren wegen des anderen Schweißmechanismus und der extrem kurzen Schweißzeit nicht
auf.
Das Sprengschweißverfahren eignet sich jedoch nicht bei relativ dickwandigen Bauteilen, wie sie z.B. bei einer
Schaufel-ZScheibenverbindung für Strömungsmaschinen gegeben sind, da die Schweißkräfte nicht ausreichend beherrscht
und somit die Fertigungstoleranzen nicht genau eingehalten werden können und weiter die Form der Bauteile
den für das Sprengschweißen geeigneten Anordnungen entgegensteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung von Stahl bzw. eine Stahllegierung als Bauteilwerkstoff
55
5.3.1975 - 3 -
5.3.1975 - 3 -
609838/0171
einerseits und Titan bzw. einer Titanlegierung als Bauteilwerkstoff
andererseits, eine dauerhafte, geschweißte Schaufel-ZScheibenverbindung su erzielen.
Im Rahmen der gestellten Aufgabe soll diese Verbindung weiter auf relativ einfache Weise herstellbar sein und einer
gewichtlich leichten Ausführung eines besehaufelten Laufrads, insbesondere Verdichterlaufrads, weitestgehend entgegenkommen.
m
Zur Lösung der gestellten Aufgabe schlägt die Erfindung hauptsächlich vor, daß für die Verbindung zunächst ein
plattenförmiger innerer Stahlteil mit einem plattenförmigen äußeren Titanteil durch Sprengschweißung miteinander verbunden
werden, worauf dieses Verbundteil dann stahlseitig mit der Radscheibe und titanseitig mit den Schauf elnverschweißbar
ist.
Der besondere Vorteil der angegebenen Verbindungsart äußert sich in der vom übrigen Eertigungsprozeß gesonderten Herstellung
des Verbundteils durch Sprengschweißung. Hinsichtlich der Wahl der jeweiligen Wandstärke des Verbundteils
wäre lediglich darauf zu achten, daß mit Rücksicht auf die sich daran anschließenden Schmelζschweißvorgänge zur
5.3.1975
609838/0171
_ 4 „
Verbindung mit der Radscheibe einerseits und den Laufschaufeln
andererseits, eine nennenswerte thermische Beeinflussung der Sprengschweißung ausgeschaltet ist.
Die zunächst gesonderte Fertigung des Verbündteils zwingt
weiter nicht zur Einhaltung extrem genauer Fertigungstoleranzen, wie sie z.B. "bei direktemVerschweißen von
Laufschaufeln mit dem Laufrad erforderlich sind.
Etwaige durch die Sprengschweißung verursachte Ungenauigkeiten
des Verbundteils wären vor den übrigen Schweißvorgängen (Radscheibe, Schaufeln) zu beseitigen.
Bevorzugt im Interesse einer einfachen Herstellungsweise soll erfindungsgemäß weiter das Verbundteil aus einem äußeren
Titanring und einem darin einsetzbaren Stahlring herstellbar sein.
Im Rahmen der Erfindung ist es weiter vorgesehen, daß das Verbundteil aus mehreren ringsegmentförmigen Bauteilen zusammensetzbar
ist.
Eine derartige Ausführungsform kann vorteilhaft sein im Hinblick
auf relativ hohe Wellendrehzahlen und dabei besonders von den Schaufelfliehkräften verursachte Materialspannungen
im Bereich des äußeren Umfangs der Radscheibe.
5.5.1975 - 5 -
609838/0171
Die Erfindung ist in den Zeichnungen "beispielsweise erläutert; es zeigen
Fig. 1 ein die Herstellung eines beschaufelten Verdichterlaufrads in einer ersten Ausführungsform
erläuterndes Schnittbild und
Fig. 2 einen Abschnitt einer zweiten Verdichterlaufradführung in der Ansicht von vorn.
Für die Herstellung eines Verdichterlaufrads nach Fig. 1
(unten), werden zunächst ein äußerer Titanring 1 und ein darin eingesetzter Stahlring 2 entlang der Linie 3 durch
Sprengschweißung miteinander verbunden.
Dieses Verbundteil 4 wird dann gemäß Pfeilrichtung V auf
die aus Stahl gefertigte Laufradscheibe 5 aufgesetzt und
durch ein Schmelzschweißverfahren (Schweißnaht 6) mit der Laufradscheibe 5 verbunden.
Ebenfalls durch Schmelzschweißen (Schweißnaht 7) werden hierauf die aus Titan gefertigten Laufschaufeln 8 mit dem
zum Verbundteil 4- gehörigen äußeren Titanring 1 verschweißt.
Das Ausführungsbeispiel und Fig. 2 weicht von demjenigen
nach Fig. 1 lediglich dadurch ab, daß jeweils aus Ring-
5.3.1975 - 6 -
609838/0171
— ο —
Segmenten 9» 1o zusammengesetzte Verbundteile 11 zunächst
durch Sprengschweißen hergestellt und dann einzeln nacheinander stahlseitig mit der Eadscheibe 5 verschweißt werden.
Hierauf erfolgt dann das Verschweißen der jeweils aus Titan hergestellten Laufschaufeln 8 mit den jeweils äußeren Ringsegmenten
9 der Verbundteile 11.
Im übrigen gelten zu Fig. 2 die in Fig. 1 angegebenen Bezugszeichen.
Für die Durchführung der Erfindung ist es selbstverständlich, daß die Laufradscheiben 5 einschließlich des jeweils zugehörigen
inneren Stahlrings 2 (Fig. 1) bzw. der zugehörigen inneren Ringsegmente 1o aus einer Stahllegierung hergestellt
sein können.
Die Laufschaufeln 8 und der jeweils zugeordnete äußere Titanring
1 (Fig. 1), bzw. die den Laufschaufeln 8 zugeordneten äußeren Ringsegmente 9 (Fig. 2) können aus einer Titanlegierung
gefertigt sein.
T-455
5.3.1975
5.3.1975
609838/0171
Claims (3)
1.) Schaufel-ZScheibenverbindung, insbesondere Verfahren
sur Herstellung einer solchen Verbindung, für Strömungsmaschinen,
wobei die Eadscheibe überwiegend aus Stahl, die Schaufeln überwiegend aus Titan gefertigt sind,
dadurch gekennzeichnet, daß für die Verbindung zunächst ein plattenförmiger innerer Stahlteil mit einem
plattenförmigen äußeren Titanteil durch Sprengschweißung miteinander verbunden werden, worauf "dieses Verbundteil
dann stahlseitig mit der Eadscheibe und titanseitig mit den Schaufeln verschweißbar ist.
2. Schaufel-ZScheibenverbindung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verbundteil aus einem äußeren Titanring und einem darin einsetzbaren Stahlring herstellbar"
ist.
T-455 - 2 -
609838/0171
3. Schaufel-y/Scheibenverbindung nach den Ansprüchen 1 und
2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbundteil aus
mehreren ringsegmentformigen Bauteilen zusammensetzbar ist.
mehreren ringsegmentformigen Bauteilen zusammensetzbar ist.
4·. Schaufelrad, insbesondere Verdichterlaufrad für Gasturbinentriebwerke,
nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3.
T-455
5.3.1975
5.3.1975
609838/0171
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752510286 DE2510286C3 (de) | 1975-03-08 | Verfahren zur Herstellung einer Schaufel-Scheibenverbindung für Strömungsmaschinen | |
IT19461/76A IT1054299B (it) | 1975-03-08 | 1976-01-21 | Unione pala disco per macchine fluidodinamiche |
SE7601646A SE411241B (sv) | 1975-03-08 | 1976-02-13 | Anordning for forbindning av skovlar |
GB8776/76A GB1497360A (en) | 1975-03-08 | 1976-03-04 | Bladed rotors for fluid flow machines |
FR7606486A FR2303941A1 (fr) | 1975-03-08 | 1976-03-08 | Roues a aubes pour turbomachines et leur procede de fabrication |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752510286 DE2510286C3 (de) | 1975-03-08 | Verfahren zur Herstellung einer Schaufel-Scheibenverbindung für Strömungsmaschinen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2510286A1 true DE2510286A1 (de) | 1976-09-16 |
DE2510286B2 DE2510286B2 (de) | 1977-06-16 |
DE2510286C3 DE2510286C3 (de) | 1978-02-02 |
Family
ID=
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4273512A (en) * | 1978-07-11 | 1981-06-16 | Mtu Motoren-Und Turbinen-Union Munchen Gmbh | Compressor rotor wheel and method of making same |
US5797182A (en) * | 1995-11-11 | 1998-08-25 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Muenchen Gmbh | Method for producing rotors with blades |
WO2010043209A3 (de) * | 2008-10-18 | 2011-03-24 | Mtu Aero Engines Gmbh | Bauteil für eine gasturbine und verfahren zur herstellung des bauteils |
EP2476864A1 (de) * | 2011-01-13 | 2012-07-18 | MTU Aero Engines GmbH | Schaufel-Scheiben-Einheit für eine Strömungsmaschine sowie Verfahren zur Herstellung |
DE102016224321A1 (de) * | 2016-12-07 | 2018-06-07 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Hybridbauteil und Verfahren zur Herstellung eines Hybridbauteils |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4273512A (en) * | 1978-07-11 | 1981-06-16 | Mtu Motoren-Und Turbinen-Union Munchen Gmbh | Compressor rotor wheel and method of making same |
US5797182A (en) * | 1995-11-11 | 1998-08-25 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Muenchen Gmbh | Method for producing rotors with blades |
US5876183A (en) * | 1995-11-11 | 1999-03-02 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Muenchen Gmbh | Blade for rotors and method for producing rotors with such blades |
WO2010043209A3 (de) * | 2008-10-18 | 2011-03-24 | Mtu Aero Engines Gmbh | Bauteil für eine gasturbine und verfahren zur herstellung des bauteils |
US8882442B2 (en) | 2008-10-18 | 2014-11-11 | Mtu Aero Engines Gmbh | Component for a gas turbine and a method for the production of the component |
EP2476864A1 (de) * | 2011-01-13 | 2012-07-18 | MTU Aero Engines GmbH | Schaufel-Scheiben-Einheit für eine Strömungsmaschine sowie Verfahren zur Herstellung |
DE102016224321A1 (de) * | 2016-12-07 | 2018-06-07 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Hybridbauteil und Verfahren zur Herstellung eines Hybridbauteils |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE7601646L (sv) | 1976-09-09 |
DE2510286B2 (de) | 1977-06-16 |
FR2303941A1 (fr) | 1976-10-08 |
SE411241B (sv) | 1979-12-10 |
GB1497360A (en) | 1978-01-12 |
IT1054299B (it) | 1981-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1678410B1 (de) | Verfahren zum verbinden von schaufelblättern mit schaufelfüssen oder rotorscheiben bei der herstellung und/oder reparatur von gasturbinenschaufeln oder integral beschaufelten gasturbinenrotoren | |
DE2830358C2 (de) | Verdichterlaufrad, insbesondere Radialverdichterlaufrad für Strömungsmaschinen | |
DE60211228T2 (de) | Methode zum Reparieren einenTurbinenleitapparat | |
EP1771275B1 (de) | Verfahren zum reparieren eines bauteils | |
EP1216785B1 (de) | Verfahren zur schnellen Herstellung von hohlen Komponenten von Strömungsmaschinen für die Fertigungsentwicklung | |
DE10337866A1 (de) | Verfahren zur Herstellung und/oder Reparatur von Bauteilen für Gasturbinen | |
EP3251787A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines bauteils einer rotationsmaschine sowie bauteil hergestellt nach einem solchen verfahren | |
EP3081669B1 (de) | Verfahren zur herstellung von gedeckelten laufrädern | |
DE102009010109A1 (de) | Herstellung einer Turbinenblisk mit einer Oxikations- bzw. Korrosionsschutzschicht | |
DE1776015A1 (de) | Turbinenschaufel | |
DE2015024B2 (de) | Verfahren zur herstellung von regenerativ gekuehlten brenn kammern und oder schubduesen | |
DE19813958C1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines gebauten Leitkranzes einer Gasturbine, insbesondere eines Flugtriebwerkes, sowie ein nach dem Verfahren hergestellter Leitkranz | |
WO2007095902A1 (de) | Verfahren zur herstellung und reparatur eines integral beschaufelten rotors | |
DE3903588C2 (de) | ||
DE2510286A1 (de) | Schaufel-/scheibenverbindung fuer stroemungsmaschinen | |
DE3813860C2 (de) | ||
EP1342882B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines geschweissten Rotors einer Strömungsmaschine | |
DE2510286C3 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Schaufel-Scheibenverbindung für Strömungsmaschinen | |
WO2010099782A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines integral beschaufelten rotors | |
EP2044291B1 (de) | Verfahren zur reparatur eines leitschaufelsegments für ein strahltriebwerk | |
DE3726056A1 (de) | Verfahren zur herstellung von bauteilen mit unterschiedlichen wandstaerken | |
DE102018206705A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Scheibe einer Strömungsmaschine | |
EP3538315B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines hohlraums in einer schaufelplattform ; entsprechender schaufel | |
DE2013937A1 (de) | Schaufel Scheiben Verbindung | |
DE19544817A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Leitschaufelsegmentes für eine Gasturbine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
EGA | New person/name/address of the applicant | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |