DE60107046T2

DE60107046T2 - Reparaturmethode für turbinenschaufeln und turbinenschaufel

Info

Publication number: DE60107046T2
Application number: DE60107046T
Authority: DE
Inventors: Zachary Sinnott; D. Kevin SMITH; E. John JUNKIN; Kevin Updegrove; F. Michael FOSTER; Daniel Lovelace
Original assignee: Chromalloy Gas Turbine Corp; Siemens Westinghouse Power Corp
Current assignee: Chromalloy Gas Turbine Corp; Siemens Energy Inc
Priority date: 2000-01-07
Filing date: 2001-01-05
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2021-01-06
Also published as: EP1247003A1; EP1247003B1; JP3856208B2; CA2393282A1; WO2001051772A1; MXPA02005222A; ATE282139T1; US6332272B1; CA2393282C; JP2003530504A; AU2761601A; DE60107046D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet Turbinenschaufeln, und dort speziell das Gebiet der Reparatur des Spitzenbereichs von Turbinenschaufeln.
1 zeigt eine Turbinenschaufel 10, wie sie beim Stand der Technik in Strom erzeugenden Turbinen verwendet wird, etwa in der ersten Schaufelreihe einer Gas- bzw. Verbrennungsturbine. Die Turbinenschaufel 10 besitzt einen Schaufelfuß 12, ein Flügelprofil 14 und einen Spitzenbereich 16. Der Schaufelfuß 12 ist so gestaltet, dass er in eine Scheibe auf einer rotierenden Welle (nicht abgebildet) der Turbine eingesetzt und von dieser Scheibe festgehalten werden kann. Das Flügelprofil 14 ist so geformt, dass es Energie von den an ihm vorbeiströmenden Verbrennungsgasen aufnehmen und somit mechanische Rotationsenergie an die Turbinenwelle abgeben kann. Bei modernen Gasturbinen ist das Flügelprofil 14 so gestaltet, dass es einen oder mehrere unter der Profiloberfläche liegende Kühlkanäle enthält, die zum Durchströmen von Kühlluft dienen, was nötig ist, um die Unversehrtheit des Schaufelwerkstoffs in der Umgebung von heißen Verbrennungsgasen sicherzustellen. Solche Kühlkanäle können in einer geschmiedeten Schaufel durch Bohren hergestellt und in einer gegossenen Schaufel direkt geformt werden. Bei gegossenen Turbinenschaufeln werden die Kühlkanäle geformt, indem man beim Gießen der Schaufel einen Keramikkern in die Gussform einlegt. Um den Keramikkern während des Gießprozesses in seiner korrekten Position zu halten, ist es notwendig, dass ein Teil des Kerns bis zum Rand des Gussteils reicht, wodurch eine oder mehrere Öffnungen im Spitzenbereich 16 des Schaufel-Rohgussteils entstehen. Diese Öffnungen müssen anschließend im Verlauf der Fertigung der Schaufel verschlossen werden, um einen korrekten Strömungsverlauf der Kühlluft innerhalb der Turbinenschaufel 10 sicherzustellen. Wenn eine Öffnung genügend klein ist, kann sie mit einem an der Spitze 16 der Schaufel 10 gebildeten Schweißpropfen 18 verschlossen werden. Bei größeren Öffnungen kann es erforderlich sein, sie zum Verschließen mit einer Abdeckung (etwa mit einer oder mehrerer Platten 20) abzudecken. Das US-Patent 4,073,599 (erteilt am 14. Februar 1978 für Allen et al.) beschreibt eine solche Konstruktion eines Schaufelspitzen-Verschlusses.
Die Platten 20 werden mechanisch von der Struktur der Schaufelspitze 16 eingespannt und von einer oder mehreren Hartlöt-Verbindungen 21 in Position gehalten und verschlossen. Es ist einzusehen, dass das Zusammenbauen und Verlöten der Platten 20 ein schwieriger und teurer Vorgang sein kann. Darüber hinaus werden trotz der Bemühungen, den Kern während des Gießvorhangs in seiner korrekten Position zu halten, viele gegossene Schaufeln als unbrauchbar ausgesondert, und zwar wegen einer durch ungewollte Bewegung des Kerns verursachten Unterschreitung der Mindestwandstärke, die dazu führt, dass ein Ende eines Kühlkanals unmittelbar an einer Außenfläche eines Spitzen-Endes des Flügelprofils der Schaufel zu liegen kommt.
Die Turbinenschaufel 10 ist dafür konstruiert, innerhalb eines Gehäuses (nicht abgebildet) zu rotieren. Es ist wichtig, dass die Schaufelspitze 16 präzise in das Gehäuse passt, um das außen Herumströmen der Verbrennungsgase an der Schaufelspitze 16 möglichst weitgehend zu verhindern, da die diesen Nebenweg nehmenden Gase keine Energie auf das Flügelprofil 14 übertragen. Die Schaufelspitze 16 besitzt einen Anstreifer 22, das ist eine vorstehende Lippe, die rund um den Rand der Schaufelspitze 16 verläuft. Der Anstreifer 22 hat seinen Namen von dem Geräusch, das im Falle einer mechanischen Berührung zwischen der Schaufelspitze 16 und dem Gehäuse entsteht. Im Idealfall hat der Anstreifer 22 eine solche Größe, dass er ohne Reibung und mit einem sehr kleinen Abstand zum Gehäuse in dieses passt.
Es ist bekannt, dass an Turbinenschaufeln 10 ein oder mehrere Risse 24 nahe ihrer Spitze 16 entstehen können, und zwar wegen einer beim Betrieb der Turbine auftretenden und an der Schaufelspitze 16 wirksam werdenden Materialermüdung bei niedriger Lastspielzahl. Wenn ein Riss 24 eine kritische Länge überschreitet, muss die Turbinenschaufel 10 außer Betrieb genommen und/oder repariert werden, um einem Totalausfall der Schaufel und der Turbine vorzubeugen. Es ist einzusehen, dass ein Riss 24 so repariert werden kann, dass man neben dem Riss 24 Material entfernt und so eine Rissreparatur-Vertiefung schafft, die man anschließend mit Schweißgut auffüllt. Allerdings kann das Vorhandensein der zum Sichern der Platten 20 in ihrer Position benutzten Hartlöt-Verbindung 21 den Reparaturvorgang kompliziert machen, da die Güte der Schweißung verschlechtert wird, wenn man auf einem Hartlöt-Material schweißt.
Die Patentschrift US-A-4,214,355 beschreibt ein Reparaturverfahren für Turbinenschaufelspitzen, welches das Aufsetzen einer zweiteiligen Ersatz-Spitzenabdeckung auf eine vorhandene Turbinenschaufel beinhaltet. Die beiden Teile der Ersatzabdeckung werden getrennt voneinander hergestellt und nacheinander an der in Reparatur befindlichen Schaufel befestigt.
Die Patentschrift US-A-5,822,852 beschreibt ein Reparaturverfahren für Turbinenschaufelspitzen, wobei eine Ersatzspitze aus einer gerichtet erstarrten oder aus einer monokristallinen Superlegierung mittels Hartlötens oder Widerstandschweißens an einer vorhandenen Schaufel befestigt wird.
Im Hinblick auf die Einschränkungen der bisher bekannten Konstruktionen ist es wünschenswert, ein Verfahren zum Reparieren einer gerissenen hohlen Turbinenschaufel zu haben, welches die mit dem Vorhandensein von Hartlöt-Material in der Nähe der Risszone verbundenen Probleme überwindet.
Außerdem ist es wünschenswert, ein Verfahren zum Fertigen einer hohlen Turbinenschaufel zu haben, welches der Notwendigkeit einer Reparatur im Bereich einer Hartlöt-Verbindung vorbeugt. Darüber hinaus ist es wünschenswert, eine Turbinenschaufel zu haben, welche erhöhte Einsatzqualität bietet, um das Auftreten von Rissen nahe der Schaufelspitze zu vermeiden.
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Diese und andere Ziele der Erfindung werden bei einem Verfahren zum Reparieren einer Turbinenschaufel erreicht, wobei die Schaufel mehrere innere, bis zu ihrer Spitze reichende Kühlkanäle besitzt und wobei die Schaufel außerdem eine an der Spitze über ein Ende eines Kühlkanals hartgelötete Abdeckung sowie einen über die Abdeckung hinausragenden Anstreifer besitzt; dieses Verfahren umfasst folgende Schritte: Entfernen des Anstreifers, der Abdeckung sowie allen Hartlöt-Materials von der Schaufel, um eine Reparaturfläche auf der Spitze zu schaffen; Formen einer Ersatz-Abdeckung einer Größe, die ausreicht, die mehreren Enden der Kühlkanäle zu überdecken; Befestigen der Ersatz-Abdeckung auf der Reparaturfläche durch Schweißen, um die Enden der Kühlkanäle zu verschließen; Formen eines Ersatz-Anstreifers durch Schweißen.
KURZBESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Turbinenschaufel, an deren Spitze sich ein Riss gebildet hat.
2 zeigt eine Schnitt-Teilansicht der Turbinenschaufel von 1.
3 zeigt eine Schnitt-Teilansicht einer Turbinenschaufel und illustriert eine gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführte Reparatur.
4 zeigt eine schematische Darstellung der Schritte eines Verfahrens zum Reparieren einer Turbinenschaufel gemäß der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
2 zeigt eine Schnitt-Teilansicht der herkömmlichen Turbinenschaufel 10 von 1, wobei der Schnitt in der Ebene 2–2 der 1 liegt. Die Platte 20 und der Anstreifer 22 werden im Schnitt in der 2 gezeigt. Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Wandungen 28 der Turbinenschaufel 10 in einem Stück mit dem Anstreifer 22 gegossen. Ein Keramikkern (nicht abgebildet) befindet sich während des Gießvorgangs in der Gussform, um den Kühlkanal 26 und die inneren Stege 30 zu formen. Die Schlitze 32, in denen die Platte 20 gehalten wird, werden durch spanende Bearbeitung in die inneren Stege 30 eingearbeitet. Um die Platte 20 innerhalb der Schlitze 32 in der richtigen Position zu halten, wird Hartlöt-Material 34 benutzt. Die Schlitze 32 liefern eine Rückstellkraft gegen die während des Betriebs der Turbine, in der die Schaufel 10 eingebaut ist, auf die Platte 20 einwirkenden Kräfte. Wie oben beschrieben, kann ein Riss 24 (gezeigt in 1) bis zu solchen Bereichen der Schaufel 10 reichen, in denen sich das Hartlöt-Material 34 befindet.
3 zeigt eine Turbinenschaufel 40, die gemäß der vorliegenden Erfindung gefertigt oder repariert worden ist. Die Wandungen 42 der Schaufel 40 entsprechen den Wandungen 28 der Schaufel 10 von 2.
Die Wandungen 42 bilden einen Teil einer Begrenzung eines Kühlkanals 44, der beim Gießen der Schaufel 40 geformt wird. Diese Teile der Schaufel 40 können während der Fertigung einer neuen Schaufel geformt werden oder das Ergebnis einer Teilreparatur an der aus einer in Betrieb gewesenen Turbine ausgebauten Schaufel 10 sein. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Schaufel 10 der 2 so repariert werden, dass sie zu der Schaufel 40 der 3 wird, und zwar durch Durchführen einer schematisch in 4 gezeigten Schrittfolge. Der erste Schritt 41 besteht im Entfernen des Anstreifers 22, der Abdeckplatte 20 sowie allen Hartlöt-Materials 34 von der Schaufel 10. Durch das Entfernen dieser Komponenten entsteht auf der Spitze 16 der Schaufel 40 eine Reparaturfläche 46. Die Reparaturfläche 46 ist vorzugsweise eben und legt das Ende jedes der Kühlkanäle 44 frei. Falls die Schaufel 10 wegen einer Unterschreitung der Mindestwandstärke ausgesondert worden ist, kann es möglich sein, genügend viel Material zu entfernen, um den Teil der Schaufel 10 zu entfernen, in dem sich die Stelle mit unterschrittener Mindestwandstärke befindet. In Schritt 43 werden die Stege 30 der 2 entfernt, um die thermischen Eigenschaften an der Spitze zu verbessern und zu erreichen, dass die Stege 30 nicht die Möglichkeit behindern, eine gute Schweißung zu erzielen. Außerdem wird durch das Entfernen der Stege 30 die Größe der Öffnungen der Kühlkanäle 44 in der Reparaturfläche 46 erhöht. Durch Verbessern des Zugangs zum Kühlkanal 44 werden die Innenflächen 50 der Wandungen 42 besser für zerstörungsfreie Prüfung (NDE, non-destructive examination) zugänglich. Es ist einzusehen, dass die herkömmlichen Schaufelkonstruktionen einen Steg nutzen, um die Kernaugen-Öffnung an der Schaufelspitze möglichst klein zu halten, wodurch es leichter wird, die Kernaugen-Öffnungen zu verschließen, und zwar entweder durch das Aufsetzen einer Platte mittels Hartlötens oder Schweißens, um einen Schweißpropfen zu bilden, wenn die Kernaugen-Öffnungen klein genug ist. Derzeit wird in der Gießereibranche ein beträchtlicher Aufwand getrieben, um die Größe der Kernaugen-Öffnung möglichst klein zu halten. Allerdings macht es das an der Spitze der Schaufel befindliche Steg-Material schwieriger, die Schaufelspitze zu kühlen. Die vorliegende Erfindung eliminiert die mit dem Vorhandensein eines Steges zusammenhängenden Probleme sowohl bei noch unbenutzten als auch bei reparierten Schaufeln.
In Schritt 45 wird dann eine Ersatz-Abdeckung, in 3 als Platte 48 gezeigt, zum Überdecken des Kühlkanals 44 geformt. Vorteilhafterweise kann eine einzige Platte 48 zum Abdecken mehrerer oder sämtlicher in der Schaufel 40 ausgeformten Kühlkanäle 44 benutzt werden, da die Reparaturfläche 46 eine einzige, den gesamten Querschnitt der Schaufel 40 umfassende, ebene Fläche ist. Auf diese Weise entfällt die in 1 gezeigte Mehrplattenkonstruktion der in herkömmlicher Technik gebauten Schaufel 10. Die Platte 48 kann eine solche Größe haben, dass der Kanal 44 so abgedeckt wird, dass nur ein schmaler Zwischenraum zwischen den Rändern der Platte 48 und den Rändern der Flügelprofil-Wandungen 42 bleibt, um den nachfolgenden, unten beschriebenen Schweißvorgang zu erleichtern.
Der Werkstoff der Platte 48 wird so gewählt, dass das Anschweißen der Platte an die Flügelprofil-Wandungen 42 erleichtert wird. Bei einer Ausführungsform wird die Schaufel 40 aus einem nickelbasierten Superlegierungs-Gusswerkstoff wie etwa IN-738LC hergestellt und sowohl für die Platte 48 als auch das zum Befestigen der Platte auf der Reparaturfläche 46 benutzte Schweißgut 52 wird derselbe Werkstoff gewählt, aus dem die Schaufel 40 besteht.
Bei einer typischen Schaufel der ersten Reihe einer Gasturbine kann die Dicke der Platte 48 im Bereich von 0,060 bis 0,100 Zoll liegen. Die Platte 48 kann – wie in Schritt 47 der 4 gezeigt – durch mechanische Mittel oder durch eine Heftschweißung an ihrem Platz gehalten werden, bevor sie im Schritt 49 auf die Reparaturfläche 46 geschweißt wird. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das im Schritt 49 durchgeführte Schweißen ein Hochtemperatur-WIG-Schweißen. Die Patentanmelder haben festgestellt, dass für gegossene Schaufeln – aus herkömmlichem Material, aus gerichtet erstarrtem Material oder aus monokristallinem IN-738, Mar M247 oder CM 247LC bestehend – beim Vorwärmen und beim eigentlichen Schweißen eine Temperatur von 1.650 bis 1.950 Grad Fahrenheit akzeptable Ergebnisse liefert. Wenn im Schritt 47 eine Heftschweißung durchgeführt wird, so werden die Heftschweißung und die von deren Wärme beaufschlagte Zone während des Schweißens von Schritt 49 weggeschmolzen, um die mit dem Hochtemperatur-WIG-Schweißen verbundenen besseren Werkstoffeigenschaften zu erzielen.
Im Falle, dass in der ursprünglichen Schaufel 10, die repariert wird, um die Schaufel 40 herzustellen, ein oder mehrere Risse 24 (wie in 1 gezeigt) entstanden sind, kann das Reparaturverfahren den Schritt 51, in dem neben dem Riss 24 Material entfernt wird, um eine Rissreparatur-Vertiefung zu schaffen, und den Schritt 53, in dem die Rissreparatur-Vertiefung durch Auftragschweißen aufgefüllt wird, umfassen. Schritt 55 bedeutet, dass eine zerstörungsfreie Prüfung der Schaufel 40 vor oder nach dem Anschweißen der Ersatz-Abdeckung und/oder der Reparatur etwa vorhandener Risse durchgeführt werden kann. Es ist einzusehen, dass bei einer noch unbenutzten Schaufel die Schritte 41, 43, 51 und 53 nicht erforderlich sind und an ihre Stelle das Herstellen eines neuen Schaufelkörpers einschließlich Flügelprofil 42 (wie in 3 gezeigt) tritt.
Bei manchen Anwendungen kann es notwendig oder wünschenswert sein, den Schritt 57 auszuführen, in dem auf der oberen Fläche der Platte 48 eine Krümmung ausgeformt wird. Schritt 59 bedeutet, dass ein Ersatz-Anstreifer 54 durch Schweißen geformt wird, wobei Lagen von Schweißgut aufgebracht werden, um die prinzipielle Form der Anstreifer 54 zu erzeugen. Im Schritt 59 kann herkömmliches oder Laserschweißen durchgeführt werden. Schritt 61 bedeutet, dass die endgültige Form der Schaufelspitze 16 und der Anstreifer 54 durch einen Vorgang wie etwa spanende Fertigbearbeitung, Schleifen, Funkenerosion (EDM, Electrical discharge machining) oder ein anderes Formgebungsverfahren hergestellt werden kann.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Schritt 59 des Formens des Anstreifers unter Benutzung eines Schweißzusatzwerkstoffs durchgeführt werden, welcher sich von demjenigen Schweißzusatzwerkstoff unterscheidet, der im Schritt 49 beim Anschweißen der Ersatz-Abdeckung 48 auf die Reparaturfläche 46 benutzt wird. Der für den Schaufelfuß 12 und die Flügelprofile 14 einer Turbinenschaufel benutzte Werkstoff wird in erster Linie wegen seiner Eigenschaften bei hohen Temperaturen, hoher Belastung sowie seiner Dauerstandfestigkeit gewählt. Allerdings sind die Betriebsparameter an der Spitze 16 einer Turbinenschaufel 40 andere als die an den tiefer liegenden Teilen der Schaufel, und Ausfälle im Spitzenbereich 16 sind für gewöhnlich das Ergebnis von Materialermüdung bei niedriger Lastspielzahl, von Oxidation und von Korrosion. Deshalb kann es wünschenswert sein, als Werkstoff für die Platte 48 und/oder die Ersatz-Anstreifer 54 einen Werkstoff mit anderen Eigenschaften zu wählen als für die Flügelprofil-Wandungen 42.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind als erläuternde Beispiele zu verstehen, nicht als Abgrenzung. Demgemäß ist der Geltungsbereich der Erfindung des Patentanmelders der durch die folgenden Ansprüche festgelegte.

Claims

Ein Verfahren zum Reparieren einer Turbinenschaufel (40), wobei die Schaufel mehrere Kühlkanäle (44) besitzt, deren jeweilige, in der Schaufel geformte Enden bis zu einer Spitze der Schaufel reichen, wobei die Schaufel außerdem eine an ihrer Spitze über ein Ende eines Kühlkanals gelegte, durch Hartlöten befestigte Abdeckung (20) sowie einen über die Abdeckung hinausreichenden Anstreifer (22) besitzt; dieses Verfahren umfasst folgende Schritte: – Entfernen des Anstreifers (22), der Abdeckung (20) sowie allen Hartlöt-Materials (34) von der Schaufel, um eine Reparaturfläche (46) auf der Spitze (16) zu schaffen; – Formen einer Ersatz-Abdeckung (48) mit einer Größe, die ausreicht, um die mehreren Enden der Kühlkanäle (44) abzudecken; – Befestigen der Ersatz-Abdeckung auf der Reparaturfläche durch Schweißen, um die Enden der Kühlkanäle zu verschließen; und – Formen eines Ersatz-Anstreifers (54) durch Schweißen, wobei Lagen von Schweißgut aufgebracht werden, um die Form des Anstreifers zu erzeugen.
Das Verfahren von Anspruch 1, wobei die Schaufel einen Riss (24) an ihrer Spitze aufweist und wobei zusätzlich folgende Schritte durchgeführt werden: – Entfernen (51) von Material neben dem Riss, um eine Rissreparatur-Vertiefung zu schaffen, wobei dieses Entfernen nach dem Schritt des Entfernen des Anstreifers, der Abdeckung sowie allen Hartlöt-Materials erfolgt; und – Auffüllen (53) der Rissreparatur-Vertiefung durch Schweißen.
Das Verfahren von Anspruch 2, zusätzlich den Schritt (55) umfassend, in dem nach dem Schritt (53) des Auffüllens der Rissreparatur-Vertiefung und vor dem Schritt des Befestigens der Ersatz-Abdeckung eine zerstörungsfreie Prüfung der Spitze durchgeführt wird.
Das Verfahren von Anspruch 1, wobei mindestens einer der Kühlkanäle einen nahe der Abdeckung ausgeformten Steg besitzt, und wobei das Verfahren zusätzlich den Schritt (43) umfasst, den Stegteil vor dem Schritt des Befestigens der Ersatz-Abdeckung zu entfernen.
Das Verfahren von Anspruch 4, zusätzlich den Schritt umfassend, nach dem Schritt des Entfernens des Stegteils eine zerstörungsfreie Prüfung der Spitze durchzuführen.
Das Verfahren von Anspruch 1, wobei der Schritt des Entfernens des Anstreifers, der Abdeckung sowie allen Hartlöt-Materials das spanende Herstellen einer ebenen Fläche an der Schaufelspitze umfasst.
Das Verfahren von Anspruch 1, wobei die Schaufel (40) aus einem nickelbasierten Superlegierungs-Gusswerkstoff hergestellt wird und wobei der Schritt (49) des Befestigens der Ersatz-Abdeckung aus einem Anschweißen der Ersatz-Abdeckung auf die Reparaturfläche mittels Hochtemperatur-WIG-Schweißens besteht.
Das Verfahren von Anspruch 1, wobei die Schaufel (40) aus einem nickelbasierten Superlegierungs-Gusswerkstoff hergestellt wird und wobei der Schritt (45) des Formens einer Ersatz-Abdeckung (48) beinhaltet, dass die Ersatz-Abdeckung aus demselben Werkstoff wie die Schaufel geformt wird, und wobei der Schritt des Befestigens der Ersatz-Abdeckung in einem Anschweißen der Ersatz-Abdeckung auf die Reparaturfläche mittels Hochtemperatur-WIG-Schweißens unter Verwendung eines Zusatzmaterials besteht, welches dasselbe Material ist, aus dem die Schaufel und die Ersatz-Abdeckung besteht.
Das Verfahren von Anspruch 1, wobei der Schritt des Befestigens der Ersatz-Abdeckung zusätzlich Folgendes umfasst: – Festhalten (47) der Ersatz-Abdeckung in ihrer Sollposition mithilfe einer Heftschweißung; – Aufschweißen (49) der Ersatz-Abdeckung auf die Reparaturfläche mittels Hochtemperatur-WIG-Schweißens; – Wegschmelzen der durch die Wärme der Heftschweißung beaufschlagten Zone während des Hochtemperatur-WIG-Schweißens.
Das Verfahren von Anspruch 1, wobei der Schritt des Befestigens der Ersatz-Abdeckung unter Verwendung eines ersten Schweißzusatzmaterials und der Schritt des Formens eines Ersatz-Anstreifers (54) unter Verwendung eines zweiten Schweißzusatzmaterials durchgeführt wird.
Das Verfahren von Anspruch 1, wobei der Schritt des Formens eines Ersatz-Anstreifers das Formen des Anstreifers mittels Laserschweißens umfasst.
Das Verfahren von Anspruch 8, wobei das Hochtemperatur-WIG-Schweißen beim Vorwärmen und beim eigentlichen Schweißen bei einer Temperatur von 1.650 bis 1.950 Grad Fahrenheit durchgeführt wird.
Das Verfahren von Anspruch 9, wobei das Hochtemperatur-WIG-Schweißen beim Vorwärmen und beim eigentlichen Schweißen bei einer Temperatur von 1.650 bis 1.950 Grad Fahrenheit durchgeführt wird.
Ein Verfahren zum Fertigen einer Turbinenschaufel (40), folgende Schritte umfassend: – Formen eines Schaufelfußes und eines Flügelprofils aus einem gerichtet erstarrten Stengelkorn-Gusswerkstoff; – Formen einer Abdeckung aus einem herkömmlichen Gusswerkstoff; – Anschweißen der Abdeckung an einem Ende des Flügelprofils; und – Auftragen von Schweißgut durch Schweißen, um den Anstreifer zu formen.
Das Verfahren von Anspruch 14, wobei die Abdeckung aus einer Platte besteht.
Ein Verfahren zum Reparieren einer Turbinenschaufel (40), wobei die Schaufel ein Flügelprofil-Teil besitzt, in welchem mehrere Kühlkanäle (44) ausgeformt sind, wobei die Schaufel wegen einer durch ein nahe einer Außenfläche eines Spitzen-Endes des Flügelprofils liegendes Ende eines Kühlkanals verursachten Unterschreitung der Mindestwandstärke ausgesondert worden ist; dieses Verfahren umfasst Folgendes: – Entfernen eines Teils des Spitzen-Endes des Flügelprofils, um denjenigen Bereich zu entfernen, in dem die Mindestwandstärke unterschritten ist, und um eine Reparaturfläche zu schaffen; – Befestigen einer Abdeckung auf der Reparaturfläche mittels Schweißens; und – Auftragen von Schweißgut durch Schweißen, um den Anstreifer zu formen.
Das Verfahren von Anspruch 16, wobei die Abdeckung aus einer Platte besteht.
Das Verfahren von Anspruch 16, zusätzlich den Schritt (57) umfassend, vor dem Schritt des Formens des Anstreifers eine gekrümmte Fläche auf der Platte zu formen.
Das Verfahren von Anspruch 16, wobei der Schritt des Befestigens einer Abdeckung durch Anschweißen mittels Hochtemperatur-WIG-Schweißens durchgeführt wird.
Das Verfahren von Anspruch 19, wobei das Hochtemperatur-WIG-Schweißen beim Vorwärmen und beim eigentlichen Schweißen bei einer Temperatur von 1.650 bis 1.950 Grad Fahrenheit durchgeführt wird.
Eine Turbinenschaufel (40), Folgendes umfassend: – einen Schaufelfuß und ein Flügelprofil, bestehend aus einem gerichtet erstarrten Stengelkorn-Gusswerkstoff – eine Abdeckung (48), mittels Schweißens an einem Ende des Flügelprofils befestigt und aus einem herkömmlichen Gusswerkstoff bestehend; und – ein an dem Flügelprofil mittels Schweißen ausgeformter Anstreifer (54), wobei Lagen von Schweißgut aufgebracht werden, um die Form des Anstreifers zu erzeugen.