DE602004003757T2

DE602004003757T2 - Verfahren zur Aufbereitung und Verfahren zur Herstellung einer Turbinenschaufel

Info

Publication number: DE602004003757T2
Application number: DE602004003757T
Authority: DE
Inventors: Andreas 5300 Boegli; James George 5408 Ritchie; Slawomir 5452 Slowik; Heinrich 8103 Stuessi
Original assignee: Alstom Technology AG
Current assignee: General Electric Technology GmbH
Priority date: 2003-07-23
Filing date: 2004-07-14
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2024-07-15
Also published as: EP1508668B1; US20050042092A1; EP1508668A1; ATE348942T1; US7231713B2; DE602004003757D1; MY135527A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für das Rekonditionieren einer Turbinenlaufschaufel nach der Verwendung in einer Hochtemperaturumgebung oder als Teil bei der Herstellung einer neuen Schaufel und insbesondere die Rekonditionierung des Schaufeldeckbandes.
STAND DER TECHNIK
Schaufeldeckbänder für Gasturbinen, wie sie in US 2001/0006600 offengelegt werden, werden in der Regel dazu verwendet, Primärlecks zu reduzieren, indem eine Abdichtung zwischen der Laufschaufel und einem feststehenden Teil, beispielsweise einem Waben- oder einem Abriebsystem, das am Innengehäuse der Turbine befestigt ist, bereitgestellt wird. Zu einem typischen Deckbandelement gehört eine Deckbandplattform und eine oder mehrere Schneiden, die in Bezug zum Turbinenrotor radial von der Plattform weg und zu dem feststehenden Teil an dem Turbinengehäuse hin verlaufen. Diese Schneiden können an den Kanten der Plattform entlang sowie an einem mittleren Abschnitt der Plattform angeordnet sein. Ein Deckbandhohlraum wird von den Schneiden gemeinsam mit der Plattform und dem feststehenden Teil gegenüber dem Deckband definiert.
Ein Schaufeldeckband stellt eine zusätzliche Masse in äußerster radialer Entfernung von dem Schaufelfuß dar, die verstärkte Zentrifugalkräfte und eine dadurch entstehende Beanspruchung im Fußbereich der Schaufel verursacht.
Während des Betriebs der Turbinenschaufel kann das Deckband durch Kriechverformung oder Anheben des Deckrandes, hauptsächlich der Deckbandplattform, beschädigt werden. Solche Verformungen des Deckbandes können zu Fehlanpassungen zwischen benachbarten Schaufeldeckbän dern und zu Heißgaszufuhr in den Deckbandhohlraum führen, was ein Überhitzen des Deckbandes verursacht.
Auf diese Weise beschädigte Schaufeldeckbänder sind bisher als nicht reparierbar angesehen worden. Daher sind sie gewöhnlich durch eine Schaufel mit einer vollständigen neuen Konstruktion ersetzt worden, die die Lebensdauer der Schaufel erhöhen soll und zu der die Konstruktion von Kühlkanälen in dem Deckband in Verbindung mit einer Reduzierung des Gewichts des Deckbandes gehören kann, wie beispielsweise in US 2001/0006600 vorgeschlagen wird.
DE 199 25 781 legt ein Verfahren für das Rekonditionieren eines Turbinenteils offen, bei dem das Teil an einer Matrix mit einer vorgegebenen Form befestigt, in ein nicht komprimierbares Medium wie Wasser oder Öl getaucht und eine Druckwelle in das Medium eingebracht wird. Bei diesem Verfahren wird jedoch die Konstruktion der Schaufel und die Antriebskraft für die zunehmende Schädigung der Schaufel nicht geändert, und so kann sich die Lebensdauer der Schaufel nicht erhöhen.
Des Weiteren legt EP 0999009 ein Verfahren des Standes der Technik offen, bei dem verschleißfeste Materialien auf eine Verschleißfläche an einer mit Deckbändern versehenen Turbinenschaufel aufgebracht werden.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren für das Rekonditionieren einer Schaufel mit einem Deckband nach dem Betrieb in einer Gasturbine bereitzustellen, bei dem ein Abschnitt des Schaufeldeckbandes verformt worden ist, während ein zweiter Abschnitt seine Ausgangsform beibehalten hat. Das Verfahren soll die Lebensdauer der Schaufel erhöhen, indem es ein Überhitzen des Deckbandes aufgrund der Heißgaseinströmung in einen Deckbandhohlraum während des weiteren Betriebes der Schaufel verhindert.
Eine zweite Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren für das Herstellen einer Turbinenschaufel mit einem Deckband bereitzustellen, die für den Erstgebrauch in einer Gasturbine vorgesehen ist und eine erhöhte vorausgesagte Lebensdauer sowie ein verringertes Potenzial für Beschädigungen aufgrund der Heißgaseinströmung in den Deckbandhohlraum aufweist.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst das Aufbringen einer Heißgaseinströmsperre auf das Deckband einer Turbinenschaufel nach dem Betrieb in einer Gasturbine. Die Sperre verläuft an der Kante des Schaufeldeckbandes entlang und ist einem benachbarten Schaufeldeckband zugewandt. Die Sperre wird insbesondere an der Kante des Deckbandabschnittes aufgebracht, der nicht durch Kriechverformung beschädigt ist. Das Verfahren umfasst des Weiteren die Reduzierung der Masse des Schaufeldeckbandes, wobei die Massereduzierung zumindest das Hinzufügen von Masse aufgrund des Aufbringens der Sperre so ausgleicht, dass die sich ergebende Gesamtmasse des Schaufeldeckbandes höchstens gleich der eines nicht rekonditionierten Schaufeldeckbandes ist.
Ein zweites erfindungsgemäßes Verfahren umfasst das Aufbringen einer Heißgaseinströmsperre am Deckband einer Schaufel, die für einen ersten Betrieb in einer Gasturbine vorgesehen ist, und die Reduzierung der Masse des Deckbandes, damit zumindest das Hinzufügen von Masse aufgrund der Sperre ausgeglichen wird. Die Sperre wird auf die gleiche Weise an dem Deckband angeordnet wie bei dem oben beschriebenen ersten Verfahren.
Während des Betriebes der Schaufel wird häufig ein Abschnitt des Deckbandes in Umfangsrichtung durch ein Anheben der Deckbandplattform in radialer Richtung verformt. Ein zweiter Abschnitt in Umfangsrichtung bleibt intakt beziehungsweise wird nicht verformt. Der verformte Abschnitt einer Schaufeldeckbandplattform verläuft auf einer radialen Höhe von der radialen Höhe der benachbarten Deckbandplattform weg, so dass ein Spalt gebildet wird, in dem zwischen den beiden benachbarten Schaufeldeckbändern Heißgas aus der Turbine in den Deckbandhohlraum strömen kann. Die erste Maßnahme des Verfahrens stellt eine neue verbesserte Kante an dem nicht verformten Deckbandabschnitt bereit, die so zu dem verformten Abschnitt des benachbarten Deckbandes passt, dass der Spalt wieder verschlossen und eine Sperre gegen die Heißgaseinströmung geschaffen wird. Die Verhinderung einer Heißgaseinströmung kann auch eine weitere Kriechverformung einschränken.
Die Reduzierung der Masse des Deckbandes stellt die Ausgangsmasse des Deckbandes wieder her beziehungsweise reduziert dessen Masse im Vergleich zur Ausgangsmasse sogar. Infolgedessen werden die auf das Deckband einwirkenden Zentrifugalkräfte und damit verbundenen Beanspruchungen und Verformungen eingeschränkt.
Eine erste bevorzugte Version des ersten und des zweiten Verfahrens umfasst des Weiteren das Aufbringen einer Wärmesperrbeschichtung (thermal barrier coating TBC) auf der Oberfläche des Schaufeldeckbandes, die dem Heißgas in der Turbine ausgesetzt ist. Alle TBC- oder Hartauftragsysteme des Standes der Technik können verwendet werden. Die Reduzierung der Masse des Deckbandes muss bei diesen Verfahren in einer Menge erfolgen, die mindestens der Masse entspricht, die durch die Sperre und die TBC zum Deckband hinzugefügt wird, damit eine Masse wiederhergestellt wird, die höchstens gleich der Ausgangsmasse ist.
Die ersten beiden erfindungsgemäßen Maßnahmen, das Aufbringen der Sperre gemeinsam mit der Massereduzierung, verhindern eine Heißgaseinströmung, während Masse und Auswuchtung von Deckband und Schaufel erhalten bleiben beziehungsweise verbessert werden. Die Kombination dieser beiden Maßnahmen ermöglicht eine beträchtliche Erhöhung der Lebensdauer der Schaufel. Die dritte erfindungsgemäße Maßnahme, das Aufbringen einer Wärmesperrbeschichtung, verringert den Wärmefluss in den Deckbandhohlraum durch Konduktion und somit die Metalltemperatur des Deckbandes, was effektiv die Lebensdauer der Schaufel erhöht.
Das Verfahren vermeidet eine vollständige Umkonstruktion der Turbinenschaufel und ermöglicht das weitere Betreiben der Schaufel zu verringerten Kosten und mit geringerem Wartungsaufwand.
Bei einer ersten bevorzugten Version des ersten und des zweiten Verfahrens handelt es sich bei der aufgebrachten Sperre um ein vorgefertigtes, vorgeformtes Teil, das an der Kante der Deckbandplattform befestigt wird. Bei einer zweiten bevorzugten Version sowohl des ersten als auch des zweiten Verfahrens wird die Sperre mithilfe eines Materialaufbaus realisiert, der schichtweise erfolgt, bis eine vorgegebene Form und Größe der Sperre erreicht worden ist. Bei beiden Versionen ist die Sperre zwischen den Schneiden der Plattform angeordnet. Die Sperre wird durch Berechnen der Verformung konstruiert, die (bei einer bereits benutzten Schaufel) im nächsten Betriebszeitraum oder (bei einer neuen Turbinenschaufel) während des ersten Betriebszeitraumes erwartet wird. Die Form der Sperre wird so konstruiert, dass sie so zu der vorhergesagten Verformung der benachbarten Deckbandkante passt, dass sich zwischen den beiden Deckbändern kein Spalt bildet und verhindert wird, dass Heißgas austritt.
Bei einer besonderen Version ist die Sperre so geformt, dass sie über den gesamten Verlauf an der Deckbandkante entlang eine gleichmäßige radiale Höhe aufweist. Bei einer weiteren besonderen Version besitzt die Sperre eine gebogene oder gekrümmte Form, deren größte radiale Ausdehnung sich bei der Mitte der Deckbandkante befindet und dann in Richtung der Schneiden des Deckbandes allmählich abfällt.
Der schichtweise erfolgende Aufbau von Material für die Sperre wird mithilfe eines der folgenden Verfahren realisiert: Schweiß-, Laserbeschichtungs-, Diffusionsschweiß- oder Spritzverfahren.
Bei einer bevorzugten Version des ersten und des zweiten Verfahrens wird die Massereduzierung mithilfe einer Reduzierung der Dicke der vorderen (oder ersten) Schneiden in Bezug zur Strömungsrichtung des Heißgases durch die Turbine realisiert. Die Reduzierung der Dicke ist vorzugsweise auf die Schneide des verformten Abschnittes des Deckbandes beschränkt. Bei einer weiteren Version wird die Reduzierung der Dicke auch auf den nicht verformten Abschnitt des Deckbandes ausgeweitet.
Die Massereduzierung wird durch ein beliebiges geeignetes und allgemein bekanntes industrielles Bearbeitungsverfahren realisiert. Sie wird in jedem Fall an Stellen durchgeführt, wodurch die Auswuchtung der Schaufel mit dem Schaufeldeckband in Bezug zum Schaufelfuß beim Betrieb erhalten bleibt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen dargestellt.
1 zeigt eine Querschnittsansicht des Deckbandes einer Laufschaufel und eines feststehenden Teils,
2 zeigt typische Kriechverformungen bei Deckbändern, die nach einem Betriebszeitraum vorgefunden wurden,
3 zeigt eine Draufsicht auf die Schaufeldeckbänder nach dem Einführen der Sperre, die 4a und b zeigen Profilansichten verschiedener Sperrenformen in einer Ansicht, die IV-IV in 2 entspricht.
Gleiche Ziffern beziehen sich in allen Figuren auf die gleichen Teile.
BESTE ART DER DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Eine Gasturbinenlaufschaufel 1 umfasst ein Schaufelblatt 2 mit einer Schaufelspitze 3, einer vorderen Kante 4 und einer hinteren Kante 5 sowie einem Deckband 8, das eine an der Schaufelspitze 3 angeordnete Deckbandplattform 8' und Schneiden 9a, 9b umfasst, die an den Kanten der Deckbandplattform 8' entlang in Umfangsrichtung verlaufen. Die Schneiden 9a, 9b verlaufen von der Deckbandplattform 8' aus (in Bezug zum Turbinenrotor) radial nach außen und zur inneren Gehäusewand 11 der Turbine hin. Die Deckbandplattform 8', die Schneiden 9a, 9b und die Gehäusewand 11 definieren einen Deckbandhohlraum 10. Der Pfeil 12 zeigt die Strömungsrichtung des Heißgases durch die Turbine beim Betrieb an.
2 zeigt eine Seitenansicht von drei Schaufeln 1 in einer Schaufelreihe. Bei dem Deckband wird davon ausgegangen, dass es in Laufrichtung 13 einen ersten und einen zweiten Bereich R1 beziehungsweise R2 aufweist, die wie in 3 gezeigt durch eine Versteifungsstrebe getrennt sind.
Die Kante des ersten Bereichs R1 ist nach einem Betriebszeitraum der Schaufel kriechverformt und weist infolgedessen in radialer Richtung eine gebogene Form auf. Das Ausmaß der Verformung wird durch Δd angegeben. Die gestrichelte Linie (von der Verformung radial nach innen) zeigt die ursprüngliche Deckbandkante vor dem Betriebszeitraum an. Während R1 von der Kriechverformung betroffen ist, ist dies für den zweiten Bereich R2 nicht der Fall. Der Unterschied bei der Schädigung entsteht aufgrund des unterschiedlichen Ausmaßes der beiden Bereiche und eines Kragträgereffekts in Bezug zum Schaufelblatt, was zu einer unterschiedlichen mechanischen Beanspruchung aufgrund der Zentrifugalbelastung führt. Des Weiteren ist die thermische Beanspruchung am Plattformendpunkt am höchsten, wo ein gesteuerter Heißgasleckstrom in den Deckbandhohlraum eintreten und somit die Metalltemperatur erhöhen kann, was langfristig zu Kriechverformung führt.
Es besteht eine Fehlanpassung der Kante des verformten Bereichs R1 und der Kante des Bereichs R2 des benachbarten Deckbandes, aufgrund der sich ein Spalt entwickeln kann, durch den Heißgas in den Deckbandhohlraum eintreten kann. Der Pfeil 12' zeigt die Richtung der Heißgaseinströmung an. Die Heißgaseinströmung kann ein Überhitzen des Deckbandhohlraumes 10 und eine dadurch entstehende Verringerung der Lebensdauer der Schaufel verursachen.
2 zeigt das Einführen einer vorgefertigten Heißgaseinströmsperre 14, die an der Kante des zweiten (nicht verformten und intakten) Bereiches R2 angeordnet werden soll. Ihre Form und Größe entspricht der verformten Kante des benachbarten Deckbandes zumindest so, dass sich die beiden benachbarten Deckbandkanten überlappen und der Spalt zwischen ihnen geschlossen wird. Die Sperre ist vorzugsweise so konstruiert, dass sie eine solche Größe und Form aufweist, dass ein Überlappen während des gesamten nächsten Betriebszeitraums sichergestellt ist, in dem eine weitere Kriechverformung auftreten kann.
3 zeigt eine radial nach innen gerichtete Ansicht der Deckbänder 8 von zwei benachbarten Schaufeln in einer Schaufelreihe. Die Deckbänder 8 sind so angeordnet, dass sich ihre Endabschnitte in engem Kontakt miteinander befinden, so dass kein Heißgas in den Bereich des Deckbandhohlraumes strömen kann. Der Pfeil 13 zeigt die Laufrichtung der Schaufelreihe an. Die eingeführten Sperren 14 verlaufen zwischen den Schneiden 9a und 9b und an den Kanten des nicht verformten Abschnittes des Deckbandes entlang. Die Sperren 14 besitzen parallele Wände, die im Wesentlichen radial und ungefähr im rechten Winkel zu der Deckbandplattform 8' verlaufen. Bei einer Variante besitzen die Sperren 14 eine Seitenwand, die dem benachbarten Deckband zugewandt ist und radial verläuft, während die andere Seitenwand zum Deckbandhohlraum 10 und zur Deckbandplattform 8' hin allmählich abfällt.
Die 4a und 4b zeigen in einer Querschnittsansicht entlang IV-IV zwei weitere Varianten einer Heißgaseinströmsperre, die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden können. 4a zeigt eine Sperre, die durch ein schichtweise erfolgendes Aufbringen von Material aufgebaut wird. Bei steigender Anzahl der Schichten wurde die seitliche Ausdehnung der Schichten so verringert, dass eine abfallende Form mit der größten Höhe in der Mitte der Deckbandkante entstand. Das Material, beispielsweise Superlegierungen auf Nickel- oder Kobaltgrundlage, wird schichtweise durch Schweiß-, Laserbeschichtungs-, Diffusionsschweiß- oder Spritzverfahren wie Plasmaspritzen oder ein beliebiges anderes bekanntes geeignetes Verfahren aufgebracht. Diese Materialien sowie Materialien, die in der Regel für Wärmesperrbeschichtungen verwendet werden, sind gleichermaßen als Material für die aufgebaute Sperre sowie für die vorgefertigte Sperre geeignet. Die Sperre in 4a weist eine gekrümmte Form auf, damit sie genau zur Kriechverformung des Deckbandes der benachbarten Schaufel passt und für das Überlappen der Deckbandkanten sorgt, so dass kein Spalt entsteht. Die Höhe der Sperre ist vorzugsweise größer als die vorliegende Verformung, damit auch im Verlauf des nächsten Betriebszeitraums, in dem eine mögliche weitere Verformung erwartet wird, eine Überlappung sichergestellt werden kann.
4b zeigt eine weitere mögliche Form der aufgebauten Sperre beziehungsweise der vorgefertigten Sperre, die im Falle von Verformungen größeren Ausmaßes eine Überlappung sicherstellt. Die Sperre gemäß 4b kann zusätzlich als Versteifungsrippe fungieren, die das Ausmaß der Kriechverformung für eine gegebene thermische und mechanische Belastung reduziert.
Die vorgefertigte oder durch schichtweise erfolgenden Materialaufbau geformte Sperre kann nach einem Betriebszeitraum auf eine Schaufel mit kriechverformten Abschnitten aufgebracht werden, damit in einem weiteren Betriebszeitraum eine Heißgaseinströmung verhindert wird, in dem von einer weiteren Verformung ausgegangen werden muss. Eine solche Sperre kann gleichermaßen auf neue Schaufeln aufgebracht werden, die für einen ersten Betriebszeitraum vorgesehen sind.
Die 3 und 4a, 4b zeigen jeweils eine Wärmesperrbeschichtung 15, die auf die Oberfläche auf der Heißgasseite des Deckbandes aufgebracht worden ist. Diese Maßnahme ist optional und verlängert die Lebensdauer der Schaufel. Die Wärmesperrbeschichtung wird durch ein beliebiges geeignetes bekanntes Verfahren und unter Verwendung eines beliebigen bekannten Materials, das sich für den Zweck als Wärmesperre eignet, aufgebracht. Zu solchen Materialien zählen beispielsweise yttriumstabilisiertes Zircondioxid mit einer geeigneten Zusammensetzung und Keramikmaterialien wie Yttriumoxid, nicht stabilisiertes Zircondioxid, Zerdioxid (CeO₂), Scandiumoxid (Sc₂O₃) oder andere Oxide.
Form und Größe der Heißgaseinströmsperre werden mithilfe einer Berechnung der erwarteten Kriechverformung des ersten Bereiches während des nächsten Betriebszeitraumes der Turbinenschaufel (1) konstruiert. Die Höhe der Sperre wird dementsprechend so festgelegt, dass während des gesamten Betriebszeitraumes eine Überlappung der benachbarten Deckbandkanten sichergestellt ist.
Die erfindungsgemäße Reduzierung der Masse des Deckbandes soll einen Ausgleich für die aufgrund der Sperre und möglicherweise der Wärmesperrbeschichtung erhöhte Masse schaffen. Sie betrifft auf besonders geeignete Weise die Dicke der vorderen Schneide 9a, bei der es sich um die erste Schneide in der Richtung des Heißgasstroms 12 gemäß 1 handelt. Die Massereduzierung ist vorzugsweise auf den ersten Bereich R1 beschränkt, da sie aufgrund des Krageffektes unter Zentrifugalbelastung in diesem Bereich am effektivsten ist. Es ist durch eine Reduzierung der Dicke der Schneide 9a im zweiten Bereich R2 auch eine weitere Massereduzierung möglich.
Auf jeden Fall wird die Position jeder Massebeseitigung im Hinblick auf den Erhalt der Auswuchtung der Schaufel und des Deckbandes im Betrieb ausgewählt.
Die Masse kann auch durch eine Reduzierung der Dicke der Deckbandplattform reduziert werden. All diese Massereduzierungen können durch bekannte industrielle Verfahren wie manuelle oder CNC-Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, automatisches oder manuelles Schleifen, Elektroerodieren oder Wasserstrahlbearbeitung realisiert werden.
Die Massereduzierung schafft zumindest einen Ausgleich für die durch die Sperre und die Wärmesperrbeschichtung (falls eine solche Wärmesperrbeschichtung aufgebracht worden ist) hinzugefügte Masse. Die Masse wird vorteilhafterweise in einem größeren Ausmaß reduziert als die hinzugefügte Masse, so dass die Endmasse geringer ist als die Ausgangsmasse des Deckbandes und Zentrifugalkräfte sowie damit verbundene Beanspruchungen und Verformungen geringer sein können.

1: Laufschaufel einer Gasturbine
2: Schaufelblatt
3: Schaufelspitze
4: vordere Kante
5: hintere Kante
6
7
8: Deckband
8': Deckbandplattform
9a, 9b: Schneide
10: Deckbandhohlraum
11: Gehäusewand
12: Heißgasstrom in der Turbine
12': Heißgaseinströmung
13: Laufrichtung der Schaufelreihe
14: Heißgaseinströmsperre
15: Wärmesperrbeschichtung
R1: erster Bereich, durch Kriechverformung deformierter Bereich
R2: zweiter Bereich, intakter Bereich
Δd: Ausmaß der Kriechverformung

Claims

Verfahren für das Rekonditionieren einer Turbinenlaufschaufel (1) in einer Schaufelreihe nach dem Betrieb in einer Gasturbine, wobei die Turbinenschaufel (1) ein Schaufeldeckband (8) für das Abdichten zwischen der Spitze (3) der Schaufel (1) und einem radial. gegenüber der Spitze der Schaufel (1) positionierten feststehenden Teil (11) umfasst, wobei das Deckband (8) eine Deckbandplattform (8') aufweist, eine vordere und eine hintere Schneide (9a, 9b), die an den Kanten der Deckbandplattform (8') entlang in Umfangsrichtung und in Bezug zu der Turbine in radialer Richtung von der Deckbandplattform (8') weg verlaufen, wobei die Deckbandplattform (8'), die Schneiden (9a, 9b) und das feststehende Teil (11) einen Deckbandhohlraum (10) definieren, wobei das Deckband (8) zwei Enden aufweist, die jeweils einem Deckband (8) einer benachbarten Schaufel (1) in der Schaufelreihe zugewandt sind, und das Deckbandelement (8) einen ersten Bereich (R1) mit einer Kriechverformung nach dem Betrieb der Schaufel (1) und einen zweiten Bereich (R2) ohne Verformung nach dem Betrieb der Schaufel umfasst, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: ein Aufbringen einer Sperre (14) an der Kante des zweiten Bereichs (R2) des Deckbandes (8) ohne Verformung, wobei die Sperre (14) von der vorderen Schneide (9a) zur hinteren Schneide (9b) des Deckbandes verläuft und dem Deckband der benachbarten Schaufel zugewandt ist, und eine Reduzierung der Masse des Deckbandes (8) um eine Masse, die gleich der oder grösser als die Masse der aufgebrachten Sperre (14) ist.
Verfahren für das Herstellen einer Turbinenlaufschaufel (1) in einer Schaufelreihe, die für einen ersten Betrieb in einer Gasturbine vorgesehen ist, wobei die Turbinenschaufel (1) ein Schaufeldeckband (8) für das Abdichten zwischen der Spitze (3) der Schaufel (1) und einem radial gegenüber der Spitze der Schaufel (1) positionierten feststehenden Teil (11) umfasst, das eine Deckbandplattform (8') aufweist, eine vordere und eine hintere Schneide (9a, 9b), die an den Kanten der Deckbandplattform (8') entlang in Umfangsrichtung und in Bezug zu der Turbine in radialer Richtung von der Deckbandplattform (8') weg verlaufen, wobei die Deckbandplattform (8'), die Schneiden (9a, 9b) und das feststehende Teil (11) einen Deckbandhohlraum (10) definieren, wobei das Deckband (8) zwei Enden aufweist, die jeweils einem Deckband (8) einer benachbarten Schaufel (1) in der Schaufelreihe zugewandt sind, und einen ersten Bereich (R1) umfasst, der zu dem Deckband (8) einer benachbarten Schaufel (1) in der der Laufrichtung der Schaufelreihe entgegengesetzten Richtung ausgerichtet ist, und einen zweiten Bereich (R2), der zu dem Deckband (8) einer benachbarten Schaufel (1) in der Laufrichtung der Schaufelreihe ausgerichtet ist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: ein Aufbringen einer Sperre (14) an der Kante des zweiten Bereichs (R2) des Deckbandes (8), wobei die Sperre (14) von der vorderen Schneide (9a) zur hinteren Schneide (9b) des Deckbandes verläuft und dem Deckband der benachbarten Schaufel zugewandt ist, und eine Reduzierung der Masse des Deckbandes (8) um eine Masse, die gleich der oder grösser als die Masse der aufgebrachten Sperre (14) ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, das des Weiteren das Aufbringen einer Wärmesperrbeschichtung (15) auf Oberflächen des Deckbandes (8) umfasst, die dem Heißgas der Turbine direkt ausgesetzt sind, und eine Reduzierung der Masse des Deckbandes um eine Masse, die gleich der oder grösser als die Gesamtmasse der aufgebrachten Sperre und der Wärmesperrbeschichtung ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, das das Aufbringen einer vorgefertigten Sperre umfasst, die zwischen der vorderen und der hinteren Schneide (9a, 9b) und an der Kante des zweiten Bereichs (R2) des Deckbandes (8) entlang eingeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, das das Aufbringen einer Sperre (14) mithilfe eines schichtweise erfolgenden Materialaufbaus umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, das das Aufbringen der Sperre (14) mithilfe eines schichtweise erfolgenden Schweiß-, Laserbeschichtungs-, Diffusionsschweiß- oder Spritzverfahrens umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Sperre (14) vorgefertigt ist oder mithilfe eines schichtweise erfolgenden Aufbaus einer Superlegierung auf Nickel- oder Kobaltgrundlage geformt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das Folgendes umfasst: Konstruieren der Heißgaseinblassperre durch Berechnen der Kriechverformung des ersten Bereichs (R1) des Deckbandes (8), die im Verlauf des nächsten Betriebszeitraumes der Turbinenschaufel (1) erwartet wird, und Festlegen der Höhe der Sperre (14), so dass sie zumindest mit der Höhe der erwarteten Kriechverformung übereinstimmt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das eine Reduzierung der Masse des Deckbandes (8) mithilfe einer Reduzierung der Dicke der vorderen Schneide (9a) in zumindest dem ersten Bereich (R1) umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das eine Reduzierung der Masse des Deckbandes (8) mithilfe einer Reduzierung der Dicke der Deckbandplattform (8') umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das eine Reduzierung der Masse des Deckbandelements (8) mithilfe von CNC-Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, automatischem oder manuellem Schleifen, Elektroerodieren umfasst.