Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschweißen von dünnenTurbinenschaufeln
von Luft-oder Gasturbinen mit ihrem Laufrad.The invention relates to a method for welding thin turbine blades
of air or gas turbines with their impeller.
Da die Wandstärke des Rotationskörpers von solchen Turbinen, auf welchen
die Turbinenschaufeln aufgeschweißt werden sollen, ein Vielfaches der Wandstärke
dieser Turbinenschaufeln beträgt, ist es bis heute weder nach demAutogen- nach nach
dem Lichtbogen- oder nachdem Arcatom- noch nach dem Widerstandsschweißverfahren
gelungen, so dünne Blechquerschnitte mit dem obenerwähnten dicken Material einwandfrei
zu verschweißen, obwohl in dieser Richtung schon sehr viele Versuche mit den verschiedenen
in der Schweißtechnik bis jetzt bekannten Verfahren angestellt wurden. Die Ursache
dieses Nichtgelingens liegt darin, daß beim Schweißversuch das dünne Blech weitaus
früher schmilzt und verbrennt, als das dickeBlech schweißbereit ist.Since the wall thickness of the body of revolution of such turbines, on which
the turbine blades are to be welded on, a multiple of the wall thickness
of these turbine blades, it is neither according to the automobile according to the present day
the arc or after Arcatom or after the resistance welding process
succeeded, so thin sheet metal cross-sections with the above-mentioned thick material flawlessly
to weld, although a lot of attempts have been made with the various in this direction
in welding technology up to now known processes were employed. The cause
This failure is due to the fact that the thin sheet metal by far when trying to weld
melts and burns earlier than the thick sheet metal is ready for welding.
Eine Verbindung der Turbinenschaufeln mit dem Laufrad durchVerschraubung
kommt deshalb nicht in Frage, weil auf jedes Laufrad eine große Anzahl Schaufeln
mit verschiedenartigen Formen angebracht werden müßte, so daß, hervorgerufen durch
die zum Prägen oder Umbördeln der Schaufelbänder benötigten zusätzlichen Werkzeuge
und die große Anzahl von Schrauben zum Befestigen der Schaufeln, ein verhältnismäßig
hoher Materialaufwand notwendig ist. Durch das Herstellen der vielen Gewindelöcher
und die damit erforderliche lange Arbeitszeit werden außerdem die Herstellungskosten
verhältnismäßig hoch. Weiter ist zu beachten, daß durch die vielen Gewindelöcher
im Laufrad der OOuerschnitt des Laufrades eine Schwächung erhält; außerdem gewährleistet
eine Verschraubung nicht die erforderlichen Schwingungs- bzw. Zugfestigkeitseigenschaften.The turbine blades are connected to the impeller by screwing
is out of the question because there are a large number of blades on each impeller
would have to be attached with various forms, so that, caused by
the additional tools required for embossing or flanging the blade bands
and the large number of screws for securing the blades, a relative one
high material expenditure is necessary. By making the many threaded holes
and the long working time required thereby also becomes the manufacturing cost
relatively high. It should also be noted that due to the many threaded holes
in the impeller the cross section of the impeller is weakened; also guaranteed
a screw connection does not have the required vibration or tensile strength properties.
Um eine homogene Bindung mit dem Schaufelquerschnitt an der Verbindungsstelle
zu erreichen, wird es daher notwendig, die Verbindung durch Verschweißung herzustellen.
Man hat dieserhalb schon versucht, diese Schaufelbleche konisch herzustellen, so
daß dieselben an der Schweißstelle eine Stärke von etwa :2 mm und an denFlügelenden
eine solche von etwa 0,4 mm erhalten. Diese Herstellungsweise ist ' wirtschaftlich
jedoch untragbar; außerdem werden die Schaufelgewichte viel zu groß.A homogeneous bond with the blade cross-section at the connection point
To achieve, it is therefore necessary to make the connection by welding.
For this reason, attempts have already been made to produce these blade plates conically, see above
that they have a thickness of about: 2 mm at the welding point and at the wing ends
obtained a thickness of about 0.4 mm. This production method is' economical
but unsustainable; in addition, the bucket weights are much too big.
Damit dennoch erreicht wird, daß dünne Turbinenschaufeln mit einer
Blechstärke von etwa 0,4 mm mit dem Laufrad der Turbinen, mit einer Wandstärke von
etwa 8 mm an aufwärts verschweißt werden können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
daß vor dem Verschweißen dieser Teile die aufzuschweißenden Turbinenschaufeln durch
stirnseitigeSchmelzschweißung, insbesondere vermittels des Gleichstrom-Kohlelichtbogens,
Verstärkungen erhalten, und dann erst die verstärkten Schaufelenden mit dem Turbinenlaufrad
im elektrischen Metallichtbogen verschweißt werden. Infolge der Verstärkung der
Schaufelenden durch stirnseitige Schmelzverschweißung vor dem Aufschweißen der Turbinenschaufeln
auf die Turbinenräder wird gegenüber der bis jetzt bekannten Methode eine bedeutend
größere Sicherheit gewährleistet, d. h., daß zwischen Schaufelenden und dem Verstärkungsmaterial
eine absolut homogene Verbindung erzielt wird.So that it is achieved that thin turbine blades with a
Sheet metal thickness of about 0.4 mm with the impeller of the turbines, with a wall thickness of
about 8 mm can be welded upwards, it is proposed according to the invention,
that the turbine blades to be welded through before welding these parts
end-face fusion welding, in particular by means of the direct current carbon arc,
Reinforcements received, and only then the reinforced blade ends with the turbine impeller
be welded in an electric metal arc. As a result of the reinforcement of the
Blade ends by front-end fusion welding before the turbine blades are welded on
on the turbine wheels becomes significant compared to the method known up to now
greater security guaranteed, d. that is, that between the blade ends and the reinforcement material
an absolutely homogeneous connection is achieved.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele dargestellt.Some exemplary embodiments are shown in the drawing.
Abh. i zeigt die Verstärkung eines Schaufelbleches i von etwa o,4
mm Stärke durch Verschweißung einer Stirnseite mit demBlechstreifen2 von etwa 2
- 1,5 mm Querschnitt bei a vermittels des Gleichstrom-Kohlelichtbogens und Abb.
i a die Verschweißung des verstärkten Schaufelbleches i mit dem Turbinenrad 3 bei
b, hergestellt mit dem Metallichtbogen; Abb. 2 und 2 a zeigen denselben Vorgang
nur mit dem Unterschied, daß als Verstärkung der Draht 2' und in Abb. 3 und 3 a
das Profilmateriale" vorgesehen ist. In Abb.4 ist die mit dem Metallichtbogen auf
dem Turbinenlaufrad 6 aufgeschweißte Turbinenschaufe14, die vorher schon durch Verschweißung
mit dem Blechstreifen 5 vermittels des Gleichstrom-Kohlelichtbogens eine Verstärkung
erhalten hat, dargestellt.Dep. I shows the reinforcement of a blade i of about 0.4
mm thickness by welding one end face to the sheet metal strip 2 of about 2
- 1.5 mm cross-section at a by means of the direct current carbon arc and Fig.
i a the welding of the reinforced blade plate i to the turbine wheel 3
b, made with the metal arc; Fig. 2 and 2a show the same process
only with the difference that as reinforcement the wire 2 'and in Fig. 3 and 3a
the profile material "is provided. In Fig.4 is the one with the metal arc on
the turbine rotor 6 welded to the turbine blade 14, which was previously welded
with the sheet metal strip 5 by means of the direct current carbon arc a reinforcement
has received, shown.