JP2001038461A - 鋳造による部品接合方法 - Google Patents
鋳造による部品接合方法Info
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- JP2001038461A JP2001038461A JP11211491A JP21149199A JP2001038461A JP 2001038461 A JP2001038461 A JP 2001038461A JP 11211491 A JP11211491 A JP 11211491A JP 21149199 A JP21149199 A JP 21149199A JP 2001038461 A JP2001038461 A JP 2001038461A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鋳造される部品に他の部品を十分な強度で接
合する鋳造による部品接合方法を提供する。 【解決手段】 鋳造する部品の鋳型３の一部を固着する
部品で構成し、鋳込みとその後の熱処理により固着する
部品を鋳造する部品に接合する。
合する鋳造による部品接合方法を提供する。 【解決手段】 鋳造する部品の鋳型３の一部を固着する
部品で構成し、鋳込みとその後の熱処理により固着する
部品を鋳造する部品に接合する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋳造する部品に他
の部品を鋳造により接合する方法に関する。
の部品を鋳造により接合する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービンの翼の先端に耐摩耗材を接
合し、翼先端とシュラウドが接触しても翼を保護するよ
うにしている。ガスタービン翼は耐熱材であるニッケル
合金を鋳造して製作され、耐摩耗材として、研磨材砥粒
（例えば、SiC,Al2O3,BN等の粉末）をニッケルでメッキ
して翼先端に固着していた。また研磨材砥粒をニッケル
メッキとニッケルまたはコバルト基合金の粉末による溶
射で翼先端に固着していた。
合し、翼先端とシュラウドが接触しても翼を保護するよ
うにしている。ガスタービン翼は耐熱材であるニッケル
合金を鋳造して製作され、耐摩耗材として、研磨材砥粒
（例えば、SiC,Al2O3,BN等の粉末）をニッケルでメッキ
して翼先端に固着していた。また研磨材砥粒をニッケル
メッキとニッケルまたはコバルト基合金の粉末による溶
射で翼先端に固着していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】耐摩耗材として、研磨
材砥粒（例えば、SiC,Al2O3,BN等の粉末）をニッケルで
メッキして翼先端に固着する場合、ニッケルメッキは耐
酸化性が十分でなく、かつ高温強度が不足していた。ま
た、研磨材砥粒をニッケルメッキとニッケルまたはコバ
ルト基合金の粉末による溶射で翼先端に固着する方法は
コストが高く、密着性（接着強度）も十分ではなかっ
た。
材砥粒（例えば、SiC,Al2O3,BN等の粉末）をニッケルで
メッキして翼先端に固着する場合、ニッケルメッキは耐
酸化性が十分でなく、かつ高温強度が不足していた。ま
た、研磨材砥粒をニッケルメッキとニッケルまたはコバ
ルト基合金の粉末による溶射で翼先端に固着する方法は
コストが高く、密着性（接着強度）も十分ではなかっ
た。
【０００４】本発明は上述の問題に鑑みてなされたもの
で、鋳造される部品に他の部品を十分な強度で接合する
鋳造による部品接合方法を提供することを目的とする。
で、鋳造される部品に他の部品を十分な強度で接合する
鋳造による部品接合方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明では、鋳造する部品の鋳型の一部を
固着する部品で構成し、鋳込みとその後の熱処理により
固着する部品を鋳造する部品に接合する。
め、請求項１の発明では、鋳造する部品の鋳型の一部を
固着する部品で構成し、鋳込みとその後の熱処理により
固着する部品を鋳造する部品に接合する。
【０００６】鋳型の一部を固着する部品で構成している
ので、鋳型に鋳造する部品の溶湯が充填され、固着する
部品と接触し加熱して拡散接合する。鋳込み後鋳型から
鋳造した部品と拡散接合した固着する部品を取り出し、
焼きならし等の熱処理を行うが、この際も拡散接合が行
われ、鋳造した部品と固着する部品とが強固に結合され
る。
ので、鋳型に鋳造する部品の溶湯が充填され、固着する
部品と接触し加熱して拡散接合する。鋳込み後鋳型から
鋳造した部品と拡散接合した固着する部品を取り出し、
焼きならし等の熱処理を行うが、この際も拡散接合が行
われ、鋳造した部品と固着する部品とが強固に結合され
る。
【０００７】請求項２の発明では、前記鋳型をセラミッ
クコーティングを焼成して作成し、固着する部品を予め
耐酸化性のある金属でメッキしておく。
クコーティングを焼成して作成し、固着する部品を予め
耐酸化性のある金属でメッキしておく。
【０００８】タービン翼等のように精密な形状の鋳造を
行う場合、ロストワックス法が用いられる。ロストワッ
クス法にはセラミックシェルモード法があり、これはろ
うの模型にセラミックをスラリ状にしてコーティング
し、この上に砂を振りかけるサンディングをする。コー
ティングとサンディングを繰り返し所定の厚さにした後
乾燥しろうを溶かして排出した後、大気中で１０００℃
前後でセラミックを焼成する。この際固着する部品も同
時に加熱されるので予め耐酸化性のある金属でメッキし
ておき、酸化を防止する。
行う場合、ロストワックス法が用いられる。ロストワッ
クス法にはセラミックシェルモード法があり、これはろ
うの模型にセラミックをスラリ状にしてコーティング
し、この上に砂を振りかけるサンディングをする。コー
ティングとサンディングを繰り返し所定の厚さにした後
乾燥しろうを溶かして排出した後、大気中で１０００℃
前後でセラミックを焼成する。この際固着する部品も同
時に加熱されるので予め耐酸化性のある金属でメッキし
ておき、酸化を防止する。
【０００９】請求項３の発明では、前記鋳造する部品は
ニッケル合金等の耐熱合金で構成され、前記固着する部
品はコバルト合金、ニッケルクロム・クロムカーバイ
ト、ニッケル合金とアルミナのいずれかの粉末の焼結体
であり、前記耐酸化性のある金属は白金、ロジウム、パ
ラジウムのいずれかである。
ニッケル合金等の耐熱合金で構成され、前記固着する部
品はコバルト合金、ニッケルクロム・クロムカーバイ
ト、ニッケル合金とアルミナのいずれかの粉末の焼結体
であり、前記耐酸化性のある金属は白金、ロジウム、パ
ラジウムのいずれかである。
【００１０】タービン翼などの高温に晒される部材はニ
ッケル合金等の耐熱合金で構成される。コバルト合金、
ニッケルクロム・クロムカーバイト、ニッケル合金とア
ルミナの粉末は固く、これらのいずれかの焼結体は耐磨
耗材として優れている。また、白金、ロジウム、パラジ
ウムのいずれも耐酸化性に優れているので、これらの材
料を用いることにより、タービン翼などの耐熱の部品に
耐磨耗材の部品を強固に接合することができる。
ッケル合金等の耐熱合金で構成される。コバルト合金、
ニッケルクロム・クロムカーバイト、ニッケル合金とア
ルミナの粉末は固く、これらのいずれかの焼結体は耐磨
耗材として優れている。また、白金、ロジウム、パラジ
ウムのいずれも耐酸化性に優れているので、これらの材
料を用いることにより、タービン翼などの耐熱の部品に
耐磨耗材の部品を強固に接合することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態の鋳
造によりタービン翼先端に耐磨耗材を接合する方法を示
す図である。タービン翼は耐熱性に優れたニッケル合金
を鋳造して製作される。タービン翼の先端には耐磨耗材
を固着して先端がシュラウドに接触しても磨耗を防止す
る。耐磨耗材としてコバルト合金、ニッケルクロム・ク
ロムカーバイト、ニッケル合金とアルミナ、のいずれか
の粉末の焼結体を用いる。これらの粉末はいずれも固
く、この粉末の焼結体は粒が均一な結合体が得られ耐磨
耗性が優れている。このようにして生成された耐磨耗材
は白金、ロジウム、パラジウムのいずれかで０．５〜５
μｍの厚みにメッキされる。
図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態の鋳
造によりタービン翼先端に耐磨耗材を接合する方法を示
す図である。タービン翼は耐熱性に優れたニッケル合金
を鋳造して製作される。タービン翼の先端には耐磨耗材
を固着して先端がシュラウドに接触しても磨耗を防止す
る。耐磨耗材としてコバルト合金、ニッケルクロム・ク
ロムカーバイト、ニッケル合金とアルミナ、のいずれか
の粉末の焼結体を用いる。これらの粉末はいずれも固
く、この粉末の焼結体は粒が均一な結合体が得られ耐磨
耗性が優れている。このようにして生成された耐磨耗材
は白金、ロジウム、パラジウムのいずれかで０．５〜５
μｍの厚みにメッキされる。
【００１２】次に鋳造により先端に耐磨耗材を固着した
タービン翼を製造する方法を説明する。図１はタービン
翼１をろうで構成し、翼先端に耐磨耗材２を取り付けた
状態を示す。鋳型はロストワックス法で製作する。ろう
のタービン翼は雌の金型を製作し、これに半溶融状態の
ろうを圧入してろうのタービン翼を作る。このろうのタ
ービン翼１と耐磨耗材２をセラミックのスラリでコーテ
ィングする。セラミックは、けい砂、アルミナ、マグネ
シアなどにけい酸エステル、けい酸ナトリウムなどを加
えたものである。この表面に砂をふりかけるサンディン
グを行う。このコーティングとサンディングを交互に行
い、所定の厚み、例えば６〜７ｍｍにする。この際、中
子等を入れて湯道４を構成しておく。
タービン翼を製造する方法を説明する。図１はタービン
翼１をろうで構成し、翼先端に耐磨耗材２を取り付けた
状態を示す。鋳型はロストワックス法で製作する。ろう
のタービン翼は雌の金型を製作し、これに半溶融状態の
ろうを圧入してろうのタービン翼を作る。このろうのタ
ービン翼１と耐磨耗材２をセラミックのスラリでコーテ
ィングする。セラミックは、けい砂、アルミナ、マグネ
シアなどにけい酸エステル、けい酸ナトリウムなどを加
えたものである。この表面に砂をふりかけるサンディン
グを行う。このコーティングとサンディングを交互に行
い、所定の厚み、例えば６〜７ｍｍにする。この際、中
子等を入れて湯道４を構成しておく。
【００１３】このようにして構成した鋳型前段のものを
十分乾燥した後、急速加熱により５〜１０分で脱ろう
し、炉中で７００〜１１００℃に２０〜６０分焼成す
る。この際耐磨耗材２は酸化される雰囲気に晒される
が、メッキにより防止される。図１Ｂはこのようにして
形成した鋳型を示す。鋳型の中には耐磨耗材２が固定さ
れている。
十分乾燥した後、急速加熱により５〜１０分で脱ろう
し、炉中で７００〜１１００℃に２０〜６０分焼成す
る。この際耐磨耗材２は酸化される雰囲気に晒される
が、メッキにより防止される。図１Ｂはこのようにして
形成した鋳型を示す。鋳型の中には耐磨耗材２が固定さ
れている。
【００１４】次に鋳型にニッケル合金の溶湯を注いで鋳
込みする。鋳型内では耐磨耗材２に溶湯が接し加熱され
溶湯が凝固すると、この凝固体と耐磨耗材２との間で拡
散接合が起こり一体に固着する。図１Ｃは鋳込み状態を
示す。
込みする。鋳型内では耐磨耗材２に溶湯が接し加熱され
溶湯が凝固すると、この凝固体と耐磨耗材２との間で拡
散接合が起こり一体に固着する。図１Ｃは鋳込み状態を
示す。
【００１５】次に鋳型を取り除き、先端に耐磨耗材２を
固着したタービン翼１を取り出す。図１Ｄはこの状態を
示す。この後焼きならし等の熱処理が行われるが、この
際タービン翼１と耐磨耗材２との間でさらに拡散接合が
行われ、両者は十分に接合される。
固着したタービン翼１を取り出す。図１Ｄはこの状態を
示す。この後焼きならし等の熱処理が行われるが、この
際タービン翼１と耐磨耗材２との間でさらに拡散接合が
行われ、両者は十分に接合される。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
は、鋳造する部品に固着する部品を鋳型の一部とし、鋳
造とその後の熱処理により拡散接合で両部品を接合する
ので、十分強固な接合ができる。また鋳型をセラミック
焼成して製作するときは、固着する部品を耐酸化性の金
属でメッキすることにより、固着する部品の酸化を防止
し結合強度の低下を防止できる。
は、鋳造する部品に固着する部品を鋳型の一部とし、鋳
造とその後の熱処理により拡散接合で両部品を接合する
ので、十分強固な接合ができる。また鋳型をセラミック
焼成して製作するときは、固着する部品を耐酸化性の金
属でメッキすることにより、固着する部品の酸化を防止
し結合強度の低下を防止できる。
【図１】本発明の実施形態の鋳造によりタービン翼先端
に耐磨耗材を接合する方法を示す図である。
に耐磨耗材を接合する方法を示す図である。
１ タービン翼 ２ 耐磨耗材 ３ 鋳型 ４ 湯道
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２２Ｄ 21/00 Ｂ２２Ｄ 21/00 Ｃ 29/00 29/00 Ｇ
Claims (3)
- 【請求項１】 鋳造する部品の鋳型の一部を固着する部
品で構成し、鋳込みとその後の熱処理により固着する部
品を鋳造する部品に接合することを特徴とする鋳造によ
る部品接合方法。 - 【請求項２】 前記鋳型をセラミックコーティングを焼
成して作成し、固着する部品を予め耐酸化性のある金属
でメッキしておくことを特徴とする請求項１記載の鋳造
による部品接合方法。 - 【請求項３】 前記鋳造する部品はニッケル合金等の耐
熱合金で構成され、前記固着する部品はコバルト合金、
ニッケルクロム・クロムカーバイト、ニッケル合金とア
ルミナのいずれかの粉末の焼結体であり、前記耐酸化性
のある金属は白金、ロジウム、パラジウムのいずれかで
あることを特徴とする請求項２記載の鋳造による部品接
合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21149199A JP4320485B2 (ja) | 1999-07-27 | 1999-07-27 | 鋳造による部品接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21149199A JP4320485B2 (ja) | 1999-07-27 | 1999-07-27 | 鋳造による部品接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001038461A true JP2001038461A (ja) | 2001-02-13 |
| JP4320485B2 JP4320485B2 (ja) | 2009-08-26 |
Family
ID=16606841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21149199A Expired - Fee Related JP4320485B2 (ja) | 1999-07-27 | 1999-07-27 | 鋳造による部品接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4320485B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1481747A2 (de) * | 2003-05-27 | 2004-12-01 | Alstom Technology Ltd | Verfahren zur Herstellung eines wärmebelasteten Bauteils sowie wärmebelastetes Bauteil |
| KR101211798B1 (ko) | 2005-12-20 | 2012-12-12 | 두산인프라코어 주식회사 | 내마모 기계부품의 제조방법 |
| FR2982781A1 (fr) * | 2011-11-21 | 2013-05-24 | Snecma | Procede d'obtention par fonderie d'une piece heterogene |
| CN103464685A (zh) * | 2013-10-09 | 2013-12-25 | 唐森林 | 一种消失模双液热复合叶轮铸造工艺 |
| EP3027340A4 (en) * | 2013-07-31 | 2017-03-22 | United Technologies Corporation | Castings and manufacture methods |
| CN107520404A (zh) * | 2017-08-03 | 2017-12-29 | 上海魁殊自动化科技有限公司 | 一种用于消失模的预制金属件 |
| US9962763B2 (en) | 2012-06-11 | 2018-05-08 | Snecma | Casting method for obtaining a part including a tapering portion |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109277554B (zh) * | 2018-10-29 | 2020-05-12 | 哈尔滨工业大学 | 一种大型薄壁陶瓷与合金复合体构件的铸造成形方法 |
-
1999
- 1999-07-27 JP JP21149199A patent/JP4320485B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1481747A2 (de) * | 2003-05-27 | 2004-12-01 | Alstom Technology Ltd | Verfahren zur Herstellung eines wärmebelasteten Bauteils sowie wärmebelastetes Bauteil |
| EP1481747A3 (de) * | 2003-05-27 | 2007-05-02 | Alstom Technology Ltd | Verfahren zur Herstellung eines wärmebelasteten Bauteils sowie wärmebelastetes Bauteil |
| KR101211798B1 (ko) | 2005-12-20 | 2012-12-12 | 두산인프라코어 주식회사 | 내마모 기계부품의 제조방법 |
| FR2982781A1 (fr) * | 2011-11-21 | 2013-05-24 | Snecma | Procede d'obtention par fonderie d'une piece heterogene |
| US9962763B2 (en) | 2012-06-11 | 2018-05-08 | Snecma | Casting method for obtaining a part including a tapering portion |
| EP3027340A4 (en) * | 2013-07-31 | 2017-03-22 | United Technologies Corporation | Castings and manufacture methods |
| US9802248B2 (en) | 2013-07-31 | 2017-10-31 | United Technologies Corporation | Castings and manufacture methods |
| CN103464685A (zh) * | 2013-10-09 | 2013-12-25 | 唐森林 | 一种消失模双液热复合叶轮铸造工艺 |
| CN107520404A (zh) * | 2017-08-03 | 2017-12-29 | 上海魁殊自动化科技有限公司 | 一种用于消失模的预制金属件 |
| CN107520404B (zh) * | 2017-08-03 | 2019-06-14 | 日照市方进金属制品有限公司 | 一种用于消失模的预制金属件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4320485B2 (ja) | 2009-08-26 |
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