DE60130703T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Maskieren von mehreren Turbinenteilen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Maskieren von mehreren Turbinenteilen Download PDF

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Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf das Beschichten bzw. Überziehen von Gasturbinentriebwerks-Schaufeln und spezieller auf ein Verfahren zum Maskieren von Schaufeln während des Beschichtens, um das Abscheiden der Beschichtung auf ausgewählten Oberflächen solcher Schaufel zu verhindern.
  • Um Schutz gegen hohe Temperaturen und korrosive Wirkungen von heißen Gasen in Gasturbinentriebwerken zu bieten, wurden Turbinenschaufeln einer Beschichtung mit Aluminid unterworfen. Ein Aluminid-Überzug auf den Strömungspfad-Oberflächen, der Plattform, den Engelschaufel- und entsprechenden Kanten bietet Oxidations- und Korrosions-Beständigkeit und fördert die Einsatzlebensdauer der Schaufelkomponente. Es ist jedoch bevorzugt, das dasBeschichten des Schwalbenschwanz-Abschnittes unterhalb der Plattform von Turbinen-Schaufelkomponenten zu vermeiden, weil ein Überziehen die Ermüdungslebensdauer des Schwalbenschwanz-Abschnittes beeinträchtigen kann. Weiter ist das Beschichten des Schwalbenschwanz-Abschnittes nicht erforderlich, weil dieser Abschnitt sich während des Betriebes nicht im heißen Gasströmungspfad befindet, wie dies beim Schaufelabschnitt der Fall ist. Es ist daher erforderlich, gewisse Abschnitte der Komponente zu maskieren, um dasBeschichten solcher Abschnitte zu verhindern, während das dasBeschichten der anderen Abschnitte gestattet wird.
  • Zwei Verfahren zum dasBeschichten von Turbinenschaufeln sind ein Koabscheidungs-Verfahren und ein Dampfphasen-Aluminid-Verfahren. Diese sind Diffusions-Beschichtungsverfahren, die Aluminiumfluorid(AlF3)-Gas zum Aufbringen einer oxidations/korrosionsbeständigen aluminiumreichen Schicht auf der Komponenten-Oberfläche benutzen. Das Koabscheidungs-Verfahren schließt aufeinander folgende Stufen des Entfettens, Umwickelns und Abdichtens von Löchern, Wachsens, Beladens der Box, Aufschlämmens, Abdichtens, Verpackens, Laufenlassens, Entlastens und Wegblasens, Wasserreinigens und Alterns ein. Dieses Verfahren nutzt ein aktiviertes Al-reiches Pulver, das dicht um den Schaufelabschnitt gepackt ist, um das Beschichten zu erleichtern, während Bereiche unterhalb der Plattform mit einem inerten Pulver eingepackt sind, das calciniertes Aluminiumoxid und Konzentrationen von Ni+2 und Cr+3 ähnlich dem Ausgangsmetall enthält, um ein mögliches Beschichten ebenso wie irgendeine Legierungs-Verarmung und einen intergranularen Angriff zu vermeiden. Das Verfahren ergibt einen Aluminid-Überzug, der spröde ist, aber Korrosion verhindert. Dieses Verfahren ist arbeitsintensiv und hängt von der Bedienungsperson ab und neigt zum Verstopfen von Kühllöchern und zum Zurücklassen zu großer Mengen von Fremdmaterial auf den Schaufeln. Es erfordert auch eine abschließende Wärmebehandlung, ohne die der Überzug zu spröde ist.
  • Das Dampfphasen-Aluminid-Verfahren ergibt einen duktilen Aluminidüberzug, der eine mimale Endwärmebehandlung erfordert. Das Dampfphasen-Aluminid-Verfahren erfordert keine Wegblas- und Wasserreinigungs-Operationen, was Arbeits- und Materialkosten vermindert. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist es jedoch, dass der Überzug von den Schwalbenschwanz-Abschnitten durch Schleifen entfernt werden muss und ein solches Schleifen entfernt auch den nützlichen Plattformkanten- und EngelschaufelkantenÜberzug. Es besteht daher ein Bedarf an einer wirksamen Maskierungstechnik, die das sichere Maskieren mehrerer Turbinen-Schaufelkomponenten während Dampfphasen-Diffusionsüberzugs-Verfahren erleichtert.
  • Kurz gesagt ist die Erfindung auf ein Verfahren zum gleichzeitigen Dampfphasen-Beschichten von Schaufel-Strö mungspfadoberflächen und oberen Plattform-Oberflächen mehrerer Turbinenschaufeln gerichtet, während Schwalbenschwanz-Abschnitte der Turbinenschaufeln maskiert werden. Das Verfahren schließt das Einführen von Schwalbenschwanz-Abschnitten mehrerer Turbinenschaufeln in einen Schwalbenschwanzabschnitt-Behälter ein, der eine Kammer mit einer Öffnung am Oberteil des Behälters zum Einführen der mehreren Turbinenschaufel-Schwalbenschwanzabschnitte in die Kammer und einen Rand um die Öffnung herum aufweist, wobei der Rand eine Größe zum Abstützen der Plattformen der Turbinenschaufeln aufweist, dass sich der Schwalbenschwanz-Abschnitt jeder Turbinenschaufel in die Kammer erstreckt und sich die Plattform jeder Turbinenschaufel auf dem Rand abstützt, wobei sich die oberen Plattform-Oberflächen und die Schaufel-Strömungspfadoberflächen außerhalb des Behälters erstrecken. Das Verfahren schließt weiter das Einführen eines Abstandshalters benachbart jeder Plattform der Turbinenschaufeln ein, um zu verhindern, dass benachbarte Plattformen einander berühren, das Anordnen des Schwalbenschwanzabschnitt-Behälters mit Schwalbenschwanzabschnitten und Abstandshaltern darin in einer Vorrichtung zum Beschichten und das Einführen von Dampf zum Beschichten in die Vorrichtung zum Beschichten ein, um eine Beschichtung auf den Schaufel-Strömungspfadoberflächen und den oberen Plattform-Oberflächen außerhalb des Schwalbenschwanz-Behälters zu bilden, während die Beschichtung der Schwalbenschwanzabschnitte innerhalb der Kammer vermieden wird.
  • Die Erindung ist auch auf eine Schwalbenschwanzabschnitt-Behältervorrichtung zur Anwendung beim Dampfphasen-Diffusionsbeschichten von Schaufel-Strömungspfadoberflächen und oberen Plattform-Oberflächen mehrerer Turbinenschaufeln gerichtet, während das Beschichten der Schwalbenschwanz-Oberflächen vermieden wird. Die Vorrichtung schließt einen Schwalbenschwanzabschnitt-Behälter zur Aufnahme der Schwalbenschwanzabschnitte mehrerer Turbinenschaufeln, die in seit licher Beziehung angeordnet sind, ein. Der Behälter hat eine Kammer mit einer Öffnung am Oberteil des Behälters zum Einführen der mehreren Turbinenschaufel-Schwalbenschwanzabschnitte in die Kammer und einen Rand um die Öffnung herum, wobei der Rand eine derartige Größe aufweist, dass sich die Plattformen der Turbinenschaufelschaufeln in seitlicher Beziehung darauf abstützen. Die Vorrichtung schließt weiter mehrere Abstandshalter zum Anordnen benachbart jeder Plattform der Turbinenschaufeln ein, um zu verhindern, dass Paare benachbarter Plattformen einander berühren.
  • In einem anderen Aspekt ist die Erfindung auf eine Turbinenschaufel-Beschichtungsbaueinheit zum Dampfphasen-Diffusionsbeschichten von Schaufel-Strömungspfadoberflächen und oberen Plattform-Oberflächen von Turbinenschaufeln gerichtet, während das Beschichten von Schwalbenschwanzabschnitten davon vermieden wird. Die Baueinheit schließt mehrere Turbinenschaufeln ein, die jeweils eine Strömungspfad-Oberfläche, eine Plattform mit einer oberen Plattform-Oberfläche und einen Schwalbenschwanzabschnitt aufweisen. Es gibt einen Schwalbenschwanzabschnitt-Behälter zur Aufnahme der Schwalbenschwanzabschnitte der mehreren Turbinenschaufeln, die in seitlicher Beziehung angeordnet sind, wobei der Schwalbenschwanzabschnitts-Behälter einer Kammer mit einer Öffnung mit einem Umfang am Oberteil des Behälters zum Einführen mehrerer Turbinenschaufel-Schwalbenschwanzabschnitte in die Kammer aufweist. Es gibt einen Rand um die Öffnung herum, wobei der Rand eine Größe zum Abstützen der Plattformen der Turbinenschaufeln aufweist, wobei sich der Schwalbenschwanzabschnitt jeder Turbinenschaufel in die Kammer erstreckt und sich die Plattform jeder Turbinenschaufel auf dem Rand abstützt, sodass sich die oberen Plattform-Oberflächen und die Schaufel-Strömungspfadoberflächen außerhalb des Behälters erstrecken. Es gibt mehrere Abstandshalter, wobei sich ein Abstandshalter benachbart jeder Plattform der Turbinenschaufeln befindet, um zu verhindern, dass die benachbarten Plattformen einander berühren.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der
  • 1 und 2 perspektivische Ansichten von Schaufeln sind;
  • 3 eine perspektivische Ansicht eines Schwalbenschwanz-Behälters nach der Erfindung ist;
  • 4 eine Seitenansicht eines Abstandshalters gemäß der Erfindung ist;
  • 5 eine linke Seitenansicht des Abstandshalters von 4 ist;
  • 6 eine rechte Seitenansicht des Abstandshalters von 4 ist;
  • 7 eine Seitenansicht des Abstandshalters von 4 ist, wobei ein Abstandshalter-Sperrüberzug auf einen Teil davon aufgebracht ist, und
  • 8 eine perspektivische Ansicht einer Baueinheit zum Beschichten einer Turbinenschaufel gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
  • Gemäß dem Verfahren der Erfindung werden mehrere Turbinenschaufeln, wie Schaufel 10 in 1, innerhalb eines speziellen Behälters angeordnet, der das Beschichten der Schaufel-Strömungspfadoberflächen 12, oberen Plattform-Oberflächen 14 und Plattformkanten 20 der Schaufel erleichtert, während er zumindest das Beschichten von Schwalben schwanz-Oberflächen der Turbinenschaufel minimiert oder verhindert. Die Erfindung ist auch anwendbar auf Turbinenschaufeln mit einer abgestuften Plattform-Konfiguration, wie Turbinenschaufel 30, die in 2 gezeigt ist, und sie erleichtert das Beschichten der Schaufel-Strömungspfadoberflächen, oberen Plattform-Oberflächen, Plattform-Kantenoberflächen 34 und Plattform-Schaufelflügel-Ausdehnungskanten 36. Sie ist auch anwendbar auf andere Schaufeln, einschließlich, z. B., Stator-Schaufelbaueinheiten, wo es erwünscht sein mag, die Schaufel-Strömungspfadoberflächen ebenso wie innere und äußere Bereiche der Baueinheit zu beschichten.
  • Dieses Verfahren benutzt einen Schaufel-Schwalbenschwanzabschnitt-Behälter 60 (3), der mehrere, vorzugsweise zehn oder mehr, Turbinenschaufeln während des Beschichtenssichert. Der Behälter 60 bildet eine Sperre, die ein internes Volumen 64 von einem externen Volumen 66 trennt. Der Behälter ist vorzugsweise rechteckig und hat eine obere Oberfläche 62, eine vordere Oberfläche 68, ein Paar von Seitenoberflächen 70 und eine rückwärtige Oberfläche 72 und eine Bodenoberfläche 74, die gemeinsam eine Kammer definieren, die allgemein mit 76 bezeichnet ist. Eine Öffnung am Oberteil des Behälters hat eine Größe und Gestalt zur Aufnahme einer Reihe von Turbinenschaufeln. Ein Rand 80 erstreckt sich um die Öffnung herum zum Abstützen von Schaufeln, wenn sie in dem Behälter angeordnet sind. In einer alternativen Ausführungsform ist die Bodenoberfläche 74 weggelassen und der (nicht gezeigte) Boden der Vorrichtung zum Beschichten arbeitet mit den Seiten-, vorderen und rückwärtigen Oberflächen des Behälters zur Bildung der Kammer zusammen.
  • Der Schwalbenschwanz-Behälter ist aus einem Material konstruiert, das in der Lage ist, erhöhten Dampfphasen-Aluminierungstemperaturen in der Größenordnung von 980°C–1150°C (1800°F–2100°F) zu widerstehen. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Schwalbenschwanz-Behälter aus gereinigtem Graphit gebildet. Graphit ist das bevorzugte Material der Konstruktion, weil Graphit gegenüber Aluminidüberzug im Wesentlichen inert ist und keinen Aluminidüberzug akzeptiert, wenn es der Aluminid-Dampfphasenabscheidung ausgesetzt ist.
  • Oberflächen des Schwalbenschwanz-Behälters 60 sind behandelt, um die Carbonisierung der Schaufel-Plattformen, die auf dem Rand 80 des Behälters aufsitzen und damit in Kontakt stehen, zu vermeiden. Im Besonderen sind die Graphitoberflächen des Behälters, die mit der Schaufel in Kontakt stehen, behandelt, um die Diffusion oder eine andere Übertragung von Kohlenstoff vom Behälter zur Schaufel zu vermeiden. In dem bevorzugten Verfahren erfolgt dies durch Aufbringen einer Sperrschicht auf Rand 80 und gegebenenfalls um einen Wandabschnitt, der sich aufwärts vom Rand 80 erstreckt. Eine bevorzugte Sperrschicht ist eine Spritz-Überzugsschicht aus Aluminiumoxid, die auf diese Oberflächen aufgebracht ist.
  • Eine andere bevorzugte Sperrschicht zwischen den Kanten des Behälters und den Plattformkanten der Schaufel ist ein Streifen von Material, der auf den Behälterrand 80 aufgebracht ist, der in Kontakt steht mit der Turbinenschaufel-Plattform und/oder den Plattform-Flügelerstreckungs("Engelflügel")-Kanten. In einer Ausführungsform ist dies ein Kitt- oder Bandstreifen, der metallisches und/oder Metalloxid-Pulver enthält. Der Streifen selbst wirkt als eine physikalische Sperre, während das metallische oder Metalloxid-Komponentenpulver einer Getterfunktion dient, um Überzugsdampf anzuziehen. Die Streifensperren-Funktion wird, z. B., durch M-1- oder M-7-Kittstreifen, erhältlich von Chromallay of Israel unter der Handelsbezeichnung "T-Block", ausgeübt. Ein Vorteil dieses Streifens ist es, dass er etwas weich ist und das Aufsetzen der Turbinenschaufel-Plattformkanten und/oder Engelflügelkanten darin durch Ausüben eines leichten Druckes er leichtert. Diese Sperre wird nach jeder Beschichtungsoperation verworfen, um die Freigabe von gegettertem Aluminid während der nachfolgenden Beschichtungsoperationen zu vermeiden. Die derzeit am meisten bevorzugte Ausführungsform benutzt sowohl die aufgebrachte Aluminiumoxid-Sperrschicht als auch einen Deckstreifen.
  • Beim Zusammenbauen mehrerer Turbinenschaufeln in dem Behälter werden Abstandshalter 90, die in den 4–7 gezeigt sind, zwischen jeder Turbinenschaufel angeordnet und liegen an der Seite jeder Schaufel oder unmittelbar unterhalb jeder Schaufelplattform an, wie in 8 gezeigt. Da es erwünscht ist, dass die Kanten der Plattform während des nachfolgenden Dampfphasen-Aluminid-Überzugsverfahrens dem Aluminiddampf gegenüber freigelegt sind, liegen die Abstandshalter an jeder benachbarten Plattform derart an, dass das Freilegen der Plattformkanten gegenüber dem Dampf erleichtert ist, wo diese an die oberen Plattform-Oberflächen grenzen, während sie verhindern, dass Dampf unterhalb der Plattformkanten nach unten gelangt. Die Abstandshalter sind geformt, um in Rechnung zu stellen, dass die Engelsflügel das Exponieren der Engelsflügel-Seitenkanten gegenüber dem Dampf in gleicher Weise erleichtern, während sie verhindern, dass Dampf unterhalb der Engelsflügelkanten nach unten gelangt. So hat, z. B., Abstandshalter 90 eine vergrößerte Ausdehnung 94, die eine derartige Größe und Form aufweist, dass sie an der seitlichen Kante des Engelflügels 36, der in 2 gezeigt ist, anliegt. Abstandshalter 90 hat auch eine Ausdehnung 96, die eine derartige Größe und Gestalt hat, um an der Ausdehnung der Plattformkante 34 anzuliegen. Die Abstandshalter liegen etwas lose an den Plattform- und Engelsflügel-Kanten an, um eine Menge des Dampfes dazwischen zum Überziehen der Plattformkanten und der Engelsflügelkanten abzumessen, während sie ein solches abgemessenes Dampfvolumen genügend gering halten, um das Wandern namhaften Dampfes unter solche Kanten zu verhin dern. Die Abschnitte der Abstandshalter, die an den Plattform- und Engelsflügel-Kanten der Schaufeln, gezeigt bei 92 in 4, anliegen, werden vorzugsweise mit einer Aluminiumoxid-Spritzüberzugsschicht überzogen, wie bei 92 in 7 gezeigt, um die Übertragung von Kohlenstoff zur Schaufel zu verhindern, ähnlich der Weise, in der gewisse Oberflächen des Behälters behandelt sind, wie oben beschrieben. Die Abstandshalterelemente sind vorzugsweise aus einem Material, wie gereinigtem Graphit, hergestellt, das inert ist für den Überzugsdampf und nicht davon beschichtet wird. Graphit ist auch bevorzugt, weil es sich beim Erhitzen auf die Überzugstemperaturen zusammenzieht, was mit der Expansion der Schaufeln beim Erhitzen zusammenarbeitet, um das erwünschte relative Aneinanderliegen aufrechtzuerhalten.
  • Dampf des Dampfphasen-Aluminidverfahrens während des Beschichtens neigt zum Eintreten in Kühllöcher 18, 38 in der Schaufel-Strömungspfadoberfläche und zum Wandern durch die Turbinenschaufel nach unten. Eine Menge dieses durch die (nicht gezeigten) inneren Durchgänge des Inneren der Schaufel nach unten wandernden Dampfes verlässt die Turbinenschaufel an der Basis der Schaufel durch Öffnungen 20, 40 am Boden des Schwalbenschwanzes, welche Öffnungen als Kühlgas-Einlässe für die Schaufel während des Betriebes dienen. Lässt man diesen Dampf austreten, dann wird er nachteiligerweise die Schwalbenschwanzabschnitte der Schaufeln beschichten, die gemäß der Erfindung zu maskieren sind. Um diesen Dampf daran zu hindern, an der Basis des Schwalbenschwanzes aus der Turbinenschaufel auszutreten, benutzt diese Erfindung eine Dichtung an der Basis als eine Sperre für diesen potenziellen Ausgang des Dampfes. Diese Dichtung ist vorzugsweise ein Streifen Band oder Kitt einer ähnlichen Zusammensetzung wie Band oder Kitt, die oben für die Anordnung zwischen den Kanten des Behälters und der Plattformkanten beschrieben sind. Diese Sperre wird vor der Anordnung jeder Turbinenschaufel in dem Be hälter auf jede Schwalbenschwanzbasis aufgebracht. Um das Abdichten dieses Ausganges zu unterstützen, ist es bevorzugt, dass die Tiefe des Behälters eine solche Größe hat, dass der Boden des Schwalbenschwanzes mit dem Boden des Behälters zusammenarbeitet, um den Streifen an Ort und Stelle zu halten.
  • Aufeinander folgende Turbinenschaufeln, die durch Abstandshalterelemente getrennt sind, sind in dem Behälter angeordnet, um den Behälter zu füllen, wie in 8 gezeigt, und um eine vollständige Abdichtung zwischen der Atmosphäre oberhalb der Plattformen und unterhalb der Plattformen zu bilden. Es ist bevorzugt, dass die Abstandshalter auch zwischen den beiden äußersten Turbinenschaufeln und den Enden des Behälters angeordnet sind.
  • Nachdem die Turbinenschaufeln in dem Behälter zusammengebaut worden sind, werden die Schaufeln einem konventionellen Dampfphasen-Aluminierungsverfahren ausgesetzt. Die Komponenten werden dann aus dem Behälter entfernt und abgebürstet oder mit Wasser gereinigt, um restliches Maskierungsmedium zu entfernen.
  • Dieses Verfahren ergibt Schaufelkomponenten, die einen Aluminidüberzug auf den Schaufel-Strömungspfadoberflächen, oberen Plattformoberflächen, den Plattformkanten und Engelflügelkanten aufweisen, wo Oxidations- und Korrosions-Beständigkeit erforderlich sind, und die vorteilhafterweise keinen Überzug auf Schwalbenschwanzabschnitten aufweisen. Mit dieser neuen Maskierungstechnik ist es möglich, Komponenten mit dem Dampfphasen-Aluminidverfahren zu beschichten, die früher nur mit einem gemeinsamen Abscheidungsverfahren überzogen werden konnten. Weiter werden die Nachteile des gemeinsamen Abscheidungsverfahrens, wie verstopfte Löcher, externe und interne Fremdmaterialien, Überzugssprödigkeit, Arbeitsintensität und lange Herstellungszeiten vermieden. Das Verfahren der Erfindung ist auch besser als die früheren Dampfpha sen-Aluminierungsverfahren, die ein Wegschleifen des Aluminidüberzuges von gewissen Oberflächen einschlossen, weil die Spannungen, die ein solches Schleifen in die Komponente einführt, vermieden werden. Das Verfahren ge-stattet auch das Überziehen mehrerer Turbinenschaufeln gleichzeitig mit einem einzigen Schwalbenschwanz-Behälter. Das neue Verfahren erzeugt daher wirksamer ein besseres Produkt als die früheren Verfahren.
  • Beim Einführen von Elementen der vorliegenden Erfindung oder deren bevorzugter Ausführungsform(en) sollen die Artikel "ein", "eine", "der/die/das" und "der/die/das Genannte" bedeuten, dass es ein oder mehrere der Elemente gibt. Die Begriffe "umfassend", "einschließend" und "aufweisend" sollen einschließend sein und bedeuten, dass es zusätzliche Elemente zu den aufgeführten Elementen geben mag.

Claims (10)

  1. Verfahren zum gleichzeitigen Dampfphasen-Beschichten von Schaufel-Strömungspfadoberflächen (12) und oberen Plattform-Oberflächen (14) mehrerer Turbinenschaufeln (10), während Schwalbenschwanz-Abschnitte (16) der Turbinenschaufeln maskiert sind, wobei das Verfahren umfasst: Einführen von Schwalbenschwanz-Abschnitten (16) mehrerer Turbinenschaufeln (10) in einen Schwalbenschwanzabschnitt-Behälter (60), der eine Kammer mit einer Öffnung (76) an einem Oberteil des Behälters zum Einführen der mehreren Turbinenschaufel-Schwalbenschwanzabschnitte (16) in die Kammer und einen Rand (80) um die Öffnung herum aufweist, wobei der Rand (80) eine derartige Grösse zum Abstützen der Plattformen der Turbinenschaufeln (10) aufweist, dass sich der Schwalbenschwanz-Abschnitt (16) jeder Turbinenschaufel (10) in die genannte Kammer erstreckt und sich die Plattform (14) jeder Turbinenschaufel auf dem Rand (80) abstützt, wobei sich die oberen Plattform-Oberflächen (14) und die Schaufel-Strömungspfadoberflächen (12) außerhalb des Behälters (60) erstrecken; Einführen eines Abstandshalters (90) benachbart jeder Plattform (14) benachbarter Paare von Schaufeln der mehreren Turbinenschaufeln, um zu verhindern, dass die Plattformen (14) einander berühren; Anordnen des Schwalbenschwanzabschnitt-Behälters (60) mit Schwalbenschwanzabschnitten (16) und Abstandshaltern (90) darin in einer Vorrichtung zum Beschichten und Einführen von Dampf zum Beschichten in die Vorrichtung zum Beschichten, um eine Beschichtung auf den Schaufel-Strömungspfadoberflächen (12) und oberen Plattform-Oberflächen (14) außerhalb des Schwalbenschwanz-Behälters (60) zu bilden, während die Beschichtung der Schwalbenschwanz-Abschnitte (16) innerhalb der Kammer vermieden wird.
  2. Schwalbenschwanzabschnitt-Behältervorrichtung (60) zur Anwendung beim Dampfphasen-Diffusionsbeschichtens von Schaufel-Strömungspfadoberflächen (12) und oberen Plattform-Oberflächen (14) mehrerer Turbinenschaufeln (10), während das Beschichten der Schwalbenschwanz-Oberflächen (16) davon vermieden wird, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Schwalbenschwanzabschnitt-Behälter (60) zur Aufnahme der Schwalbenschwanz-Abschnitte mehrerer Turbinenschaufeln, die in seitlicher Beziehung angeordnet sind, wobei der Schwalbenschwanzabschnitt-Behälter (60) eine Kammer mit einer Öffnung (76) an einem Oberteil des Behälters (60) zum Einführen der mehreren Turbinenschaufel-Schwalbenschwanzabschnitte (16) in die Kammer und einen Rand (80) um die Öffnung herum aufweist, wobei der Rand (80) eine derartige Größe aufweist, dass sich die Plattformen (14) der Turbinenflügeschaufeln (10) in seitlicher Beziehung darauf abstützen und mehrere Abstandshalter (90), wobei jeder der mehreren Abstandshalter zwischen Plattformen (14) benachbarter Paare von Schaufeln der mehreren Turbinenschaufeln angeordnet ist, um zu verhindern, dass die Plattformen (14) einander berühren.
  3. Turbinenschaufel-Beschichtungsbaueinheit zum Dampfphasen-Diffusionsbeschichten von Schaufel-Strömungspfadoberflächen (12) und oberen Plattform-Oberflächen (14) von Turbinenschaufeln, während das Beschichten von Schwalbenschwanz-Abschnitten (16) davon vermieden wird, wobei die Baueinheit umfasst: mehrere Turbinenschaufeln (10), die jeweils eine Schaufel-Strömungspfadoberfläche (12), eine Plattform mit einer oberen Plattform-Oberfläche (14) und vertikalen Plattformkanten (20) und einem Schwalbenschwanz-Abschnitt (16) aufweisen; einen Schwalbenschwanzabschnitt-Behälter (60) zur Aufnahme der Schwalbenschwanz-Abschnitte (16) mehrerer Turbinenschaufeln, die in seitlicher Beziehung angeordnet sind, wobei der Schwalbenschwanzabschnitt-Behälter (60) eine Kammer mit einer Öffnung (76) am Oberteil des Behälters (60) zum Einführen mehrerer Turbinenschaufel-Schwalbenschwanzabschnitte (16) in die Kammer und einem Rand (80) um die Öffnung herum aufweist, wobei der Rand (80) eine Grösse zum Abstützen der Plattformen der Turbinenschaufeln aufweist, wobei die Turbinenschaufeln (10) in seitlicher Beziehung auf dem Schwalbenschwanzabschnitt-Behälter (60) angeordnet sind, wobei sich der Schwalbenschwanz-Abschnitt (16) jeder Turbinenschaufel in die Kammer erstreckt und sich die Plattform (14) jeder Turbinenschaufel (10) auf dem Rand (80) abstützt, so dass sich die oberen Plattform-Oberflächen (14) und die Schaufel-Strömungspfadoberflächen (12) außerhalb des Behälters erstrecken und mehrere Abstandshalter (90), wobei jeder der mehreren Abstandshalter zwischen Plattformen (14) benachbarter Paare von Schaufeln der mehreren Turbinenschaufeln angeordnet ist, um zu verhindern, dass die Plattformen (14) einander berühren.
  4. Turbinenschaufel-Beschichtungsbaueinheit nach Anspruch 3, worin der Schwalbenschwanzabschnitt-Behälter (60) und die Abstandshalter (90) aus Graphit konstruiert sind und eine Sperrbeschichtung umfassen, um Diffusion von Kohlenstoff aus dem Behälter (60) und den Abstandshaltern in den Turbinenschaufeln zu hindern.
  5. Turbinenschaufel-Beschichtungsbaueinheit nach Anspruch 4, worin die Behälter-Sperrbeschichtung Aluminiumoxid umfasst.
  6. Turbinenschaufel-Beschichtungsbaueinheit nach Anspruch 4, worin der Schwalbenschwanzabschnitt-Behälter (60) aus Graphit konstruiert ist und die Baueinheit einen Sperrstreifen umfasst, der auf dem Rand zwischen dem Rand (80) und der Plattform (14) jeder Turbinenschaufel aufliegt, um Diffusion von Kohlenstoff aus dem Behälter (60) in die Turbinenschaufel zu verhindern.
  7. Turbinenschaufel-Beschichtungsbaueinheit nach Anspruch 3, worin die Abstandshalter (90) in einer losen Weise an den vertikalen Plattformkanten anliegen, um zu gestatten, dass während des Beschichtens Dampf mit den Plattformkanten (20) in Kontakt kommt.
  8. Turbinenschaufel-Beschichtungsbaueinheit nach Anspruch 3, worin jede Turbinenschaufel-Plattform eine Stufe darauf aufweist, die in einer Plattformansatz-Erstreckung (36) endet, und jeder Abstandshalter (90) eine Abstandshalter-Erstreckung (94) umfasst, die an jeder Plattformansatz-Erstreckung (36) anliegt.
  9. Turbinenschaufel-Beschichtungsbaueinheit nach Anspruch 3, umfassend einen Schwalbenschwanz-Abdichtungsstreifen, der auf den Schwalbenschwanz-Abschnitt jedes der genannten Turbinenschaufeln aufgebracht ist, um die Kühlgaseinlässe (22) darin abzudichten.
  10. Turbinenschaufel-Beschichtungsbaueinheit nach Anspruch 3, umfassend: eine Aluminiumoxid aufweisenden Behälter-Sperrbeschichtung, die auf den Rand (80) aufgebracht ist, um Diffusion von Kohlenstoff von dem Rand (80) in die Turbinenschaufeln zu hindern; einen Sperrstreifen, der auf dem Rand (80) zwischen dem Rand (80) und der Plattform (14) jeder Turbinenschaufel aufliegt, um Diffusion von Kohlenstoff aus dem Behälter (60) in die Turbinenschaufel zu hindern, wobei der Sperrstreifen eine Getterkomponente innerhalb einer Matrix aufweist, die weich ist, um das Aufsetzen der Plattformen auf dem Rand zu erleichtern und eine Abstandshalter-Sperrbeschichtung mit Aluminiumoxid, die auf mindestens einen Abschnitt jedes Abstandshalters auf gebracht ist, um Diffusion von Kohlenstoff aus den Abstanshaltern in die Turbinenschaufeln zu hindern.
DE60130703T 2000-04-07 2001-04-06 Verfahren und Vorrichtung zum Maskieren von mehreren Turbinenteilen Expired - Lifetime DE60130703T2 (de)

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