JP2001074245A - ガスタービン燃焼器ライナの再生方法および再生燃焼器ライナ - Google Patents
ガスタービン燃焼器ライナの再生方法および再生燃焼器ライナInfo
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- JP2001074245A JP2001074245A JP25314199A JP25314199A JP2001074245A JP 2001074245 A JP2001074245 A JP 2001074245A JP 25314199 A JP25314199 A JP 25314199A JP 25314199 A JP25314199 A JP 25314199A JP 2001074245 A JP2001074245 A JP 2001074245A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ろう付け接合部を有する燃焼器ライナを対象と
して、燃焼器ライナを分解することなく材質劣化を回復
して新品と同等以上の材料特性を有し、コスト低減を図
ったガスタービン燃焼器ライナの再生方法および再生燃
焼器ライナを得る。 【解決手段】ろう付けによる接合部を備えた耐熱超合金
からなる筒状の燃焼器ライナを対象とし、この燃焼器ラ
イナの使用により生じた劣化および損傷を回復させる燃
焼器ライナの再生方法において、燃焼器ライナに回復熱
処理３を施すことを特徴とする。
して、燃焼器ライナを分解することなく材質劣化を回復
して新品と同等以上の材料特性を有し、コスト低減を図
ったガスタービン燃焼器ライナの再生方法および再生燃
焼器ライナを得る。 【解決手段】ろう付けによる接合部を備えた耐熱超合金
からなる筒状の燃焼器ライナを対象とし、この燃焼器ラ
イナの使用により生じた劣化および損傷を回復させる燃
焼器ライナの再生方法において、燃焼器ライナに回復熱
処理３を施すことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービン運転
中に高温下に曝されることにより材質劣化、き裂、腐食
・酸化、摩耗または異物衝突による損傷等を受けたガス
タービン燃焼器ライナを再生させるガスタービン燃焼器
ライナの再生方法および再生燃焼器ライナに関するもの
である。
中に高温下に曝されることにより材質劣化、き裂、腐食
・酸化、摩耗または異物衝突による損傷等を受けたガス
タービン燃焼器ライナを再生させるガスタービン燃焼器
ライナの再生方法および再生燃焼器ライナに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービン発電プラントでは、ガスタ
ービンと同軸に設けられた圧縮機により外部から空気を
吸入・圧縮し、圧縮空気を燃焼器に案内する。燃焼器に
導入した圧縮空気の中に燃料である油を噴射して過熱
し、高温・高圧の燃焼ガスを発生させる。この高温・高
圧の燃焼ガスを、燃焼器ライナ、トランジションピース
および静翼を経て動翼に案内した後、動翼を回転駆動さ
せて燃焼ガスを膨張させ、熱エネルギーを回転の機械エ
ネルギーに変え、同軸に設けられた発電機で発電する。
ービンと同軸に設けられた圧縮機により外部から空気を
吸入・圧縮し、圧縮空気を燃焼器に案内する。燃焼器に
導入した圧縮空気の中に燃料である油を噴射して過熱
し、高温・高圧の燃焼ガスを発生させる。この高温・高
圧の燃焼ガスを、燃焼器ライナ、トランジションピース
および静翼を経て動翼に案内した後、動翼を回転駆動さ
せて燃焼ガスを膨張させ、熱エネルギーを回転の機械エ
ネルギーに変え、同軸に設けられた発電機で発電する。
【０００３】燃焼器ライナ、トランジションピース、静
翼および動翼などのガスタービン高温部品には、耐熱超
合金が適用される。耐熱超合金として、一般に、Ｍｏ、
ＷおよびＦｅ等の元素をマトリックスに固溶させて高温
強度を向上させた固溶強化型合金が使用される。例え
ば、燃焼器ライナにはＮｉ基超合金またはＣｏ基超合金
が用いられる。
翼および動翼などのガスタービン高温部品には、耐熱超
合金が適用される。耐熱超合金として、一般に、Ｍｏ、
ＷおよびＦｅ等の元素をマトリックスに固溶させて高温
強度を向上させた固溶強化型合金が使用される。例え
ば、燃焼器ライナにはＮｉ基超合金またはＣｏ基超合金
が用いられる。
【０００４】ガスタービン燃焼器ライナは、約１ｍｍ〜
２ｍｍ程度の圧延材を円筒状とした円筒部材を溶接にて
接合し、部分的にろう付けを施した円筒状構造を有す
る。この燃焼器ライナの円筒内面には燃焼ガスの熱を遮
蔽するセラミックコーティングが施されている。
２ｍｍ程度の圧延材を円筒状とした円筒部材を溶接にて
接合し、部分的にろう付けを施した円筒状構造を有す
る。この燃焼器ライナの円筒内面には燃焼ガスの熱を遮
蔽するセラミックコーティングが施されている。
【０００５】ガスタービンの運転により、ガスタービン
高温部品には種々の損傷がみられるが、特に、燃焼器ラ
イナでは、運転中の燃焼振動による溶接部でのき裂が生
じるとともに、腐食や酸化および材質劣化が生じる。こ
のため、燃焼器ライナの保守管理は、約１年毎に定期的
に検査して、き裂および摩耗等の溶接補修を行って再使
用している。なお、き裂発生部は局部的ではあるが材質
劣化が生じており、再使用後は材質劣化に起因してき裂
が発生し易くなっている。材質劣化が広範囲で生じてい
る場合には、上述した補修に加えて材質劣化部のみを機
械的に切断し、新製交換または再生処理を施した後、再
接合および再コーティングして燃焼器ライナを再使用す
る。
高温部品には種々の損傷がみられるが、特に、燃焼器ラ
イナでは、運転中の燃焼振動による溶接部でのき裂が生
じるとともに、腐食や酸化および材質劣化が生じる。こ
のため、燃焼器ライナの保守管理は、約１年毎に定期的
に検査して、き裂および摩耗等の溶接補修を行って再使
用している。なお、き裂発生部は局部的ではあるが材質
劣化が生じており、再使用後は材質劣化に起因してき裂
が発生し易くなっている。材質劣化が広範囲で生じてい
る場合には、上述した補修に加えて材質劣化部のみを機
械的に切断し、新製交換または再生処理を施した後、再
接合および再コーティングして燃焼器ライナを再使用す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、燃焼器
ライナに熱処理を施す際、材質劣化は回復するものの、
部分的にろう付けされたろう材が溶融してしまうという
問題を有していた。このため、ろう材の溶融を防止する
ために、あらかじめ材質劣化部のみを機械的に切断し、
新製交換または再生処理を施した後再接合および再コー
ティングするため、再生に要するコストが過大となって
いた。
ライナに熱処理を施す際、材質劣化は回復するものの、
部分的にろう付けされたろう材が溶融してしまうという
問題を有していた。このため、ろう材の溶融を防止する
ために、あらかじめ材質劣化部のみを機械的に切断し、
新製交換または再生処理を施した後再接合および再コー
ティングするため、再生に要するコストが過大となって
いた。
【０００７】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、ろう付け接合部を有する燃焼器
ライナを対象として、燃焼器ライナを分解することなく
材質劣化を回復させて新品と同等以上の材料特性を有
し、コスト低減を図ったガスタービン燃焼器ライナの再
生方法および再生燃焼器ライナを提供することを目的と
する。
になされたものであり、ろう付け接合部を有する燃焼器
ライナを対象として、燃焼器ライナを分解することなく
材質劣化を回復させて新品と同等以上の材料特性を有
し、コスト低減を図ったガスタービン燃焼器ライナの再
生方法および再生燃焼器ライナを提供することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ろう付けによる接合部を備えた耐熱超合金からなる筒状
の燃焼器ライナを対象とし、この燃焼器ライナの使用に
より生じた劣化および損傷を回復させる燃焼器ライナの
再生方法において、前記燃焼器ライナに回復熱処理を施
すことを特徴とする。
ろう付けによる接合部を備えた耐熱超合金からなる筒状
の燃焼器ライナを対象とし、この燃焼器ライナの使用に
より生じた劣化および損傷を回復させる燃焼器ライナの
再生方法において、前記燃焼器ライナに回復熱処理を施
すことを特徴とする。
【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載のガ
スタービン燃焼器ライナの再生方法において、回復熱処
理の温度は、燃焼器ライナの形状を維持する温度とし、
接合部のろう材の溶融温度よりも低い温度で、かつ、燃
焼器ライナの使用により生じた材質劣化相が固溶する温
度以上とすることを特徴とする。
スタービン燃焼器ライナの再生方法において、回復熱処
理の温度は、燃焼器ライナの形状を維持する温度とし、
接合部のろう材の溶融温度よりも低い温度で、かつ、燃
焼器ライナの使用により生じた材質劣化相が固溶する温
度以上とすることを特徴とする。
【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１記載のガ
スタービン燃焼器ライナの再生方法において、燃焼器ラ
イナの使用により生じた材質劣化相の固溶温度が、接合
部のろう材の溶融温度よりも高い燃焼器ライナに回復熱
処理を施す際、回復熱処理の温度を材質劣化相の固溶温
度以上とし、この回復熱処理と同時にろう付けを施すこ
とを特徴とする。
スタービン燃焼器ライナの再生方法において、燃焼器ラ
イナの使用により生じた材質劣化相の固溶温度が、接合
部のろう材の溶融温度よりも高い燃焼器ライナに回復熱
処理を施す際、回復熱処理の温度を材質劣化相の固溶温
度以上とし、この回復熱処理と同時にろう付けを施すこ
とを特徴とする。
【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１から３ま
でのいずれかに記載のガスタービン燃焼器ライナの再生
方法において、回復熱処理を施す前に燃焼器ライナの表
面およびその直下に生じるき裂、腐食、酸化、エロージ
ョンまたは異物衝突などの損傷を補修する損傷補修を行
うことを特徴とする。
でのいずれかに記載のガスタービン燃焼器ライナの再生
方法において、回復熱処理を施す前に燃焼器ライナの表
面およびその直下に生じるき裂、腐食、酸化、エロージ
ョンまたは異物衝突などの損傷を補修する損傷補修を行
うことを特徴とする。
【００１２】請求項５記載の発明は、請求項４記載のガ
スタービン燃焼器ライナの再生方法において、損傷補修
では、溶接補修、変形修正、ろう付けおよび溶射などの
方法を用いて燃焼器ライナの損傷または欠陥を無くし、
燃焼器ライナの設計条件を満たす状態に修復することを
特徴とする。
スタービン燃焼器ライナの再生方法において、損傷補修
では、溶接補修、変形修正、ろう付けおよび溶射などの
方法を用いて燃焼器ライナの損傷または欠陥を無くし、
燃焼器ライナの設計条件を満たす状態に修復することを
特徴とする。
【００１３】請求項６記載の発明は、請求項４記載のガ
スタービン燃焼器ライナの再生方法において、回復熱処
理の処理雰囲気を不活性ガスまたは真空とすることを特
徴とする。
スタービン燃焼器ライナの再生方法において、回復熱処
理の処理雰囲気を不活性ガスまたは真空とすることを特
徴とする。
【００１４】請求項７記載の発明は、ろう付けによる接
合部を備えた耐熱超合金からなる燃焼器ライナを対象と
し、接合部のろう材の溶融温度よりも低い温度で、か
つ、燃焼器ライナの使用により生じた材質劣化相が固溶
する温度以上で回復熱処理された再生燃焼器ライナを提
供する。
合部を備えた耐熱超合金からなる燃焼器ライナを対象と
し、接合部のろう材の溶融温度よりも低い温度で、か
つ、燃焼器ライナの使用により生じた材質劣化相が固溶
する温度以上で回復熱処理された再生燃焼器ライナを提
供する。
【００１５】請求項８記載の発明は、ろう付けによる接
合部を備えた耐熱超合金からなる燃焼器ライナを対象と
し、接合部のろう材の溶融温度よりも高い温度で、か
つ、燃焼器ライナの使用により生じた材質劣化相の固溶
温度以上で回復熱処理され、かつ前記接合部のろう材よ
りも高い溶融温度であるろう材によりろう付け処理され
た再生燃焼器ライナを提供する。
合部を備えた耐熱超合金からなる燃焼器ライナを対象と
し、接合部のろう材の溶融温度よりも高い温度で、か
つ、燃焼器ライナの使用により生じた材質劣化相の固溶
温度以上で回復熱処理され、かつ前記接合部のろう材よ
りも高い溶融温度であるろう材によりろう付け処理され
た再生燃焼器ライナを提供する。
【００１６】請求項９記載の発明は、請求項７または８
記載の再生燃焼器ライナにおいて、耐熱超合金は、Ｎｉ
基合金、Ｃｏ基合金またはＦｅ−Ｎｉ基合金のうちのい
ずれかであることを特徴とする。
記載の再生燃焼器ライナにおいて、耐熱超合金は、Ｎｉ
基合金、Ｃｏ基合金またはＦｅ−Ｎｉ基合金のうちのい
ずれかであることを特徴とする。
【００１７】請求項１０記載の発明は、請求項８記載の
再生燃焼器ライナにおいて、接合部のろう材は、重量比
でＣｒ：６〜２０％、Ｂ：４％以下、Ｓｉ：３〜１１
％、Ｆｅ：５％以下、Ｃ：１％以下、Ｐ：０．０２％以
下、Ｃｏ：１％以下、Ｐｂ：０．５％以下、不可避的不
純物および残部がＮｉ基からなることを特徴とする。
再生燃焼器ライナにおいて、接合部のろう材は、重量比
でＣｒ：６〜２０％、Ｂ：４％以下、Ｓｉ：３〜１１
％、Ｆｅ：５％以下、Ｃ：１％以下、Ｐ：０．０２％以
下、Ｃｏ：１％以下、Ｐｂ：０．５％以下、不可避的不
純物および残部がＮｉ基からなることを特徴とする。
【００１８】高温下で使用される固溶強化型のガスター
ビン燃焼器ライナは、炭化物（主にＣｒ２３Ｃ６）の析
出や成長および凝集粗大化が進むとともに、他の析出相
（σ相：ＦｅＣｒ、μ相：Ｃｏ７Ｍｏ６）の析出が生
じ、材質劣化が生じる。材質劣化に伴い本来の材料特性
が損なわれ、起動および停止時における熱・歪みによる
熱疲労損傷、または高・低サイクル疲労による損傷を受
けている。このような劣化および損傷を受けた部材を回
復させるため、材質劣化相が消失する材質劣化相の固溶
温度以上で熱処理する必要がある。
ビン燃焼器ライナは、炭化物（主にＣｒ２３Ｃ６）の析
出や成長および凝集粗大化が進むとともに、他の析出相
（σ相：ＦｅＣｒ、μ相：Ｃｏ７Ｍｏ６）の析出が生
じ、材質劣化が生じる。材質劣化に伴い本来の材料特性
が損なわれ、起動および停止時における熱・歪みによる
熱疲労損傷、または高・低サイクル疲労による損傷を受
けている。このような劣化および損傷を受けた部材を回
復させるため、材質劣化相が消失する材質劣化相の固溶
温度以上で熱処理する必要がある。
【００１９】しかしながら、一般に材質劣化相のマトリ
ックス中への固溶温度がろう材の溶融開始温度とほぼ同
等か、固溶温度が低い合金の場合には、材質劣化相の固
溶温度以上で熱処理することで分解せずに回復が可能で
あるが、材質劣化相の固溶温度がろう材の溶融開始温度
より高い場合には、ろう材の溶融が生じる。
ックス中への固溶温度がろう材の溶融開始温度とほぼ同
等か、固溶温度が低い合金の場合には、材質劣化相の固
溶温度以上で熱処理することで分解せずに回復が可能で
あるが、材質劣化相の固溶温度がろう材の溶融開始温度
より高い場合には、ろう材の溶融が生じる。
【００２０】そこで、材質劣化相の固溶温度がろう材の
溶融開始温度より高い場合の燃焼器ライナにおいては、
材質劣化相の固溶温度以上で熱処理することにより不可
避的に生じるろう材の溶融をこの熱処理と同時にろう付
けすることを可能としたものである。なお、ここで行う
熱処理は、Ａｒガスにて急冷できる真空熱処理装置を用
い、この容器中に部品をセットした後、一旦容器内を排
気し、真空度を維持しつつ昇温し、所定の温度で材質劣
化相のマトリックスへの完全固溶を図るものである。
溶融開始温度より高い場合の燃焼器ライナにおいては、
材質劣化相の固溶温度以上で熱処理することにより不可
避的に生じるろう材の溶融をこの熱処理と同時にろう付
けすることを可能としたものである。なお、ここで行う
熱処理は、Ａｒガスにて急冷できる真空熱処理装置を用
い、この容器中に部品をセットした後、一旦容器内を排
気し、真空度を維持しつつ昇温し、所定の温度で材質劣
化相のマトリックスへの完全固溶を図るものである。
【００２１】熱処理温度は、前述した理由により析出物
が固溶する温度以上である。しかし、過度に熱処理温度
を上げることは、温度が高くなるにつれて部材の強度が
低下して自重により変形を生じることから、回復熱処理
時に設計上問題を生じるような変形を生じない強度を有
する温度以下にする必要がある。
が固溶する温度以上である。しかし、過度に熱処理温度
を上げることは、温度が高くなるにつれて部材の強度が
低下して自重により変形を生じることから、回復熱処理
時に設計上問題を生じるような変形を生じない強度を有
する温度以下にする必要がある。
【００２２】また、回復処理前に部品表面およびその直
下におけるき裂、腐食または酸化、摩耗、異物衝突等に
よる表面損傷または欠陥等、表面に露出した欠陥がある
場合には、溶接補修等の前処理が必要である。
下におけるき裂、腐食または酸化、摩耗、異物衝突等に
よる表面損傷または欠陥等、表面に露出した欠陥がある
場合には、溶接補修等の前処理が必要である。
【００２３】以下に、燃焼器ライナの再生処理方法の手
順を説明する。
順を説明する。
【００２４】まず、再生処理する部品に用いらる合金の
材質劣化相の固溶温度を、その温度前後の温度に保持し
急冷した試験材の組織観察により求める。この組織観察
結果により回復熱処理の温度条件を設定する。
材質劣化相の固溶温度を、その温度前後の温度に保持し
急冷した試験材の組織観察により求める。この組織観察
結果により回復熱処理の温度条件を設定する。
【００２５】一方、管理寿命に達した部品あるいはそれ
以前の部品は、目視検査、寸法検査等の非破壊検査を行
い、検査結果に基づき部品表面およびその直下における
き裂、腐食・酸化または摩耗、異物衝突等による損傷が
ある場合には、損傷部の補修を行った後に回復熱処理を
行う。
以前の部品は、目視検査、寸法検査等の非破壊検査を行
い、検査結果に基づき部品表面およびその直下における
き裂、腐食・酸化または摩耗、異物衝突等による損傷が
ある場合には、損傷部の補修を行った後に回復熱処理を
行う。
【００２６】次に、真空中で回復熱処理を施すが、熱処
理炉に部品を装填するにあたり、高温にて処理するた
め、部品が自重により変形しないように配列する。な
お、部品の装填は炉の均熱帯に配列することが望まし
い。炉に部品を装填した時点では雰囲気が大気であり、
真空雰囲気で処理するため、まず、容器の真空引きを行
い所定の温度まで昇温する。温度が所定に達した後、保
持し、部品に用いられている材料の通常の冷却速度にて
Ａｒガスを吹き付けて熱処理を施す。
理炉に部品を装填するにあたり、高温にて処理するた
め、部品が自重により変形しないように配列する。な
お、部品の装填は炉の均熱帯に配列することが望まし
い。炉に部品を装填した時点では雰囲気が大気であり、
真空雰囲気で処理するため、まず、容器の真空引きを行
い所定の温度まで昇温する。温度が所定に達した後、保
持し、部品に用いられている材料の通常の冷却速度にて
Ａｒガスを吹き付けて熱処理を施す。
【００２７】最後に、回復熱処理を施した後、目視検
査、寸法検査等の非破壊検査を行う。
査、寸法検査等の非破壊検査を行う。
【００２８】このような再生処理方法の手順により、ガ
スタービン燃焼器ライナに生じた損傷および欠陥を回復
することができる。
スタービン燃焼器ライナに生じた損傷および欠陥を回復
することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図１〜図１５および表１〜表２を用いて説明する。
て、図１〜図１５および表１〜表２を用いて説明する。
【００３０】まず、ガスタービンの燃焼器ライナに適用
されるＮｉ基超合金およびＣｏ基超合金を試験材とし
て、この試験材を人工劣化させた後、この人工劣化材に
回復熱処理を施し、燃焼器ライナを回復する際の再生処
理において適用する温度条件を調査した。
されるＮｉ基超合金およびＣｏ基超合金を試験材とし
て、この試験材を人工劣化させた後、この人工劣化材に
回復熱処理を施し、燃焼器ライナを回復する際の再生処
理において適用する温度条件を調査した。
【００３１】Ｎｉ基超合金およびＣｏ基超合金として、
表１に示すＨａｓｔｅｌｌｏｙＸ材およびＨＳ１８８材
を適用した。
表１に示すＨａｓｔｅｌｌｏｙＸ材およびＨＳ１８８材
を適用した。
【００３２】
【表１】
【００３３】表１に示すように、ＨａｓｔｅｌｌｏｙＸ
材の組成は、重量％で、Ｃ：０．０７％、Ｃｒ：２２
％、Ｃｏ：１．５％、Ｆｅ：１．９％、Ｗ：０．７％、
Ｍｏ：９％、Ｂ：０．００５％および残部がＮｉ基であ
る。
材の組成は、重量％で、Ｃ：０．０７％、Ｃｒ：２２
％、Ｃｏ：１．５％、Ｆｅ：１．９％、Ｗ：０．７％、
Ｍｏ：９％、Ｂ：０．００５％および残部がＮｉ基であ
る。
【００３４】また、ＨＳ１８８材の組成は、重量％で、
Ｃ：０．１％、Ｃｒ：２２％、Ｆｅ：１．５％、Ｗ：１
４％、Ｂ：０．０１％、Ｌａ：０．０５％および残部が
Ｃｏ基である。
Ｃ：０．１％、Ｃｒ：２２％、Ｆｅ：１．５％、Ｗ：１
４％、Ｂ：０．０１％、Ｌａ：０．０５％および残部が
Ｃｏ基である。
【００３５】このような化学組成を有するＨａｓｔｅｌ
ｌｏｙＸ材を所定形状とし、Ｎｏ．１からＮｏ．８まで
の試験材とした。また同様に、ＨＳ１８８材を所定形状
とし、Ｎｏ．９からＮｏ．１６までの試験材とした。そ
の後、Ｎｏ．１からＮｏ．１６までの試験材を８５０℃
の温度で１２０００時間加熱して人口的に劣化させた。
ＨａｓｅｌｌｏｙＸの人工劣化材は炭化物（Ｃｒ２３Ｃ
６）の他にもμ相（Ｃｏ７Ｍｏ６）が析出していた。ま
た、ＨＳ１８８の人工劣化材は炭化物の他にもＬａｖｅ
ｓ相（Ｃｏ２Ｗ）が析出していた。
ｌｏｙＸ材を所定形状とし、Ｎｏ．１からＮｏ．８まで
の試験材とした。また同様に、ＨＳ１８８材を所定形状
とし、Ｎｏ．９からＮｏ．１６までの試験材とした。そ
の後、Ｎｏ．１からＮｏ．１６までの試験材を８５０℃
の温度で１２０００時間加熱して人口的に劣化させた。
ＨａｓｅｌｌｏｙＸの人工劣化材は炭化物（Ｃｒ２３Ｃ
６）の他にもμ相（Ｃｏ７Ｍｏ６）が析出していた。ま
た、ＨＳ１８８の人工劣化材は炭化物の他にもＬａｖｅ
ｓ相（Ｃｏ２Ｗ）が析出していた。
【００３６】次に、人工劣化させたＮｏ．１からＮｏ．
１６までの試験材に、１０６０℃〜１２００℃の温度範
囲内において、２０℃間隔で変化させた温度にて回復熱
処理を施した。回復熱処理の保持時間は３０分とした。
回復熱処理後、各試験材の断面組織観察を行い、材質劣
化相の固溶の有無およびろう材の溶融の有無を調べた。
この試験結果を表２に示す。
１６までの試験材に、１０６０℃〜１２００℃の温度範
囲内において、２０℃間隔で変化させた温度にて回復熱
処理を施した。回復熱処理の保持時間は３０分とした。
回復熱処理後、各試験材の断面組織観察を行い、材質劣
化相の固溶の有無およびろう材の溶融の有無を調べた。
この試験結果を表２に示す。
【００３７】
【表２】
【００３８】表２に示すように、ＨａｓｔｅｌｌｏｙＸ
材を１０６０℃および１０８０℃の温度で回復熱処理し
たＮｏ．１およびＮｏ．２の試験材は、材質劣化相が固
溶していなかったが、１１００℃以上の温度で回復熱処
理したＮｏ．３からＮｏ．８までの試験材は、全て材質
劣化相の固溶が生じており組織の回復が認められた。一
方、ＨＳ１８８の人工劣化材を１１６０℃以上の温度で
回復熱処理したＮｏ．１４からＮｏ．１６までの試験材
では、材質劣化相の固溶が生じており組織の回復が認め
られ、１１４０℃以上の温度で回復熱処理したＮｏ．１
３からＮｏ．１６までの試験材は、ろう材の溶融が認め
られた。
材を１０６０℃および１０８０℃の温度で回復熱処理し
たＮｏ．１およびＮｏ．２の試験材は、材質劣化相が固
溶していなかったが、１１００℃以上の温度で回復熱処
理したＮｏ．３からＮｏ．８までの試験材は、全て材質
劣化相の固溶が生じており組織の回復が認められた。一
方、ＨＳ１８８の人工劣化材を１１６０℃以上の温度で
回復熱処理したＮｏ．１４からＮｏ．１６までの試験材
では、材質劣化相の固溶が生じており組織の回復が認め
られ、１１４０℃以上の温度で回復熱処理したＮｏ．１
３からＮｏ．１６までの試験材は、ろう材の溶融が認め
られた。
【００３９】次に、各回復熱処理材について室温にて引
張り試験を行い、引張強さ（ｋｇｆ／ｍｍ２）および伸
び（％）を測定した。その結果を図２に示す。
張り試験を行い、引張強さ（ｋｇｆ／ｍｍ２）および伸
び（％）を測定した。その結果を図２に示す。
【００４０】ＨａｓｔｅｌｌｏｙＸおよびＨＳ１８８の
試験材では、材質劣化が生じている回復熱処理前の室温
での引張強さは、新材と比較して強度が上昇しており、
逆に延性が顕著に低下したが、図２に示すように、Ｈａ
ｓｔｅｌｌｏｙＸ材では１１００℃以上、ＨＳ１８８材
では１１６０℃以上で回復熱処理を施すことで、強度お
よび延性の回復が認められた。
試験材では、材質劣化が生じている回復熱処理前の室温
での引張強さは、新材と比較して強度が上昇しており、
逆に延性が顕著に低下したが、図２に示すように、Ｈａ
ｓｔｅｌｌｏｙＸ材では１１００℃以上、ＨＳ１８８材
では１１６０℃以上で回復熱処理を施すことで、強度お
よび延性の回復が認められた。
【００４１】このような試験結果から、再生処理するＮ
ｉ基超合金およびＣｏ基超合金の材質劣化相の固溶温度
を、その温度前後の温度に保持し急冷した試験材の組織
観察により求めることができ、この組織観察結果により
再生処理を施す際、回復熱処理の温度条件を設定するこ
とができる。なお、本試験により適用した成分組成を有
するＨａｓｔｅｌｌｏｙＸ材は、１１００℃から１１４
０℃までの温度範囲で、また、ＨＳ１８８材は１１６０
℃から１２００℃までの範囲で回復熱処理するこが望ま
しい。
ｉ基超合金およびＣｏ基超合金の材質劣化相の固溶温度
を、その温度前後の温度に保持し急冷した試験材の組織
観察により求めることができ、この組織観察結果により
再生処理を施す際、回復熱処理の温度条件を設定するこ
とができる。なお、本試験により適用した成分組成を有
するＨａｓｔｅｌｌｏｙＸ材は、１１００℃から１１４
０℃までの温度範囲で、また、ＨＳ１８８材は１１６０
℃から１２００℃までの範囲で回復熱処理するこが望ま
しい。
【００４２】次に、実際に実プラントにおけるガスター
ビンの運用により設計寿命に達して廃却となった燃焼器
ライナに回復熱処理を施し、以下に示す実施例１から実
施例３までの試験を行った。
ビンの運用により設計寿命に達して廃却となった燃焼器
ライナに回復熱処理を施し、以下に示す実施例１から実
施例３までの試験を行った。
【００４３】実施例１（図１、図３〜図７） 本実施例においては、実プラントで設計寿命に達して廃
却となったＨａｓｔｅｌｌｏｙＸ合金からなるガスター
ビン燃焼器ライナに再生処理を施した。なお、廃却とな
った燃焼器ライナの表面を鏡面に研磨してスンプ法にて
組織観察したところ、炭化物の析出が生じており、材質
劣化が認められた。
却となったＨａｓｔｅｌｌｏｙＸ合金からなるガスター
ビン燃焼器ライナに再生処理を施した。なお、廃却とな
った燃焼器ライナの表面を鏡面に研磨してスンプ法にて
組織観察したところ、炭化物の析出が生じており、材質
劣化が認められた。
【００４４】このＨａｓｔｅｌｌｏｙＸ合金からなるガ
スタービンの燃焼器ライナに再生処理を施した。
スタービンの燃焼器ライナに再生処理を施した。
【００４５】再生処理の手順は、図１に示すように、ま
ず、燃焼器ライナに回復熱処理を施す前に回復前検査１
を行う。この回復前検査１により部品表面およびその直
下におけるき裂、腐食・酸化あるいは摩耗、異物衝突等
による表面損傷あるいは欠陥等、表面に露出した欠陥が
ある場合には、溶接補修などによる燃焼器ライナの損傷
補修２を行う。その後、燃焼器ライナに回復熱処理３を
施す。そして、最後に回復後検査４を行う。
ず、燃焼器ライナに回復熱処理を施す前に回復前検査１
を行う。この回復前検査１により部品表面およびその直
下におけるき裂、腐食・酸化あるいは摩耗、異物衝突等
による表面損傷あるいは欠陥等、表面に露出した欠陥が
ある場合には、溶接補修などによる燃焼器ライナの損傷
補修２を行う。その後、燃焼器ライナに回復熱処理３を
施す。そして、最後に回復後検査４を行う。
【００４６】回復熱処理３時における温度、即ち、回復
熱処理温度は上述した試験結果における、Ｈａｓｔｅｌ
ｌｏｙＸの試験材Ｎｏ．３、Ｎｏ．４およびＮｏ．５で
適用した１１００℃、１１２０℃および１１４０℃とし
た。この温度にて回復熱処理３を施して回復熱処理品を
得る。なお、試験材Ｎｏ．５の回復熱処理温度では、ろ
う材が溶融するため回復熱処理３と同時にろう付け接合
部にろう材を装填し、ろう付けも兼ねて行う。なお、ろ
う付けには、重量％で、Ｃｒ：６〜２０％、Ｂ：４％以
下、Ｓｉ：３〜１１％、Ｆｅ：５％以下、Ｃ：１％以
下、Ｐ：０．０２％以下、Ｃｏ：１％以下、Ｐｂ：０．
５％以下、不可避的不純物および残部がＮｉ基からなる
ろう材を適用した。
熱処理温度は上述した試験結果における、Ｈａｓｔｅｌ
ｌｏｙＸの試験材Ｎｏ．３、Ｎｏ．４およびＮｏ．５で
適用した１１００℃、１１２０℃および１１４０℃とし
た。この温度にて回復熱処理３を施して回復熱処理品を
得る。なお、試験材Ｎｏ．５の回復熱処理温度では、ろ
う材が溶融するため回復熱処理３と同時にろう付け接合
部にろう材を装填し、ろう付けも兼ねて行う。なお、ろ
う付けには、重量％で、Ｃｒ：６〜２０％、Ｂ：４％以
下、Ｓｉ：３〜１１％、Ｆｅ：５％以下、Ｃ：１％以
下、Ｐ：０．０２％以下、Ｃｏ：１％以下、Ｐｂ：０．
５％以下、不可避的不純物および残部がＮｉ基からなる
ろう材を適用した。
【００４７】このような再生処理を施して得られた燃焼
器ライナの組織およびろう付け接合部を図３および図４
に示す。
器ライナの組織およびろう付け接合部を図３および図４
に示す。
【００４８】図３は、回復処理後の燃焼器ライナの組織
を模式的に示す図である。なお、３種類の回復熱処理
品、新品および廃却品を比較して示す。
を模式的に示す図である。なお、３種類の回復熱処理
品、新品および廃却品を比較して示す。
【００４９】図３に示すように、新品５は、結晶粒内６
に未固溶の炭化物７が析出していた。一方、実プラント
の運用により廃却となった廃却品８は、結晶粒内６に未
固溶の炭化物７のほかにも炭化物９が認められ、また結
晶粒界１０にも炭化物１１の析出が多量に認められてい
た。これに対し、１１００℃、１１２０℃および１１４
０℃の温度にて回復熱処理３を施した回復熱処理品１２
ａ，１２ｂ，１２ｃは、未固溶の炭化物７のみが認めら
れ、ほぼ新品５と同様の組織に回復していた。
に未固溶の炭化物７が析出していた。一方、実プラント
の運用により廃却となった廃却品８は、結晶粒内６に未
固溶の炭化物７のほかにも炭化物９が認められ、また結
晶粒界１０にも炭化物１１の析出が多量に認められてい
た。これに対し、１１００℃、１１２０℃および１１４
０℃の温度にて回復熱処理３を施した回復熱処理品１２
ａ，１２ｂ，１２ｃは、未固溶の炭化物７のみが認めら
れ、ほぼ新品５と同様の組織に回復していた。
【００５０】図４は、燃焼器ライナのろう付け接合部を
示す拡大図である。なお、このろう付け接合部について
も、３種類の回復熱処理品、新品および廃却品を比較し
て示す。
示す拡大図である。なお、このろう付け接合部について
も、３種類の回復熱処理品、新品および廃却品を比較し
て示す。
【００５１】図４に示すように、新品５は、円筒状の燃
焼器ライナ本体１３の内側にスロットリング１４が設け
られており、この燃焼器ライナ本体１３およびスロット
リング１４の隙間には、ろう付けされたろう材１５が設
置されている。さらに、燃焼器ライナ本体１３およびス
ロットリング１４の内面には、燃焼ガスの熱を遮蔽する
遮熱コーティング１６が施されている。一方、廃却品８
は、ろう材１５が部分的に溶けていた。これに対し、１
１００℃、１１２０℃および１１４０℃の温度で回復熱
処理した回復熱処理品１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、全て
ろう材１５が一旦溶融していたものの、ほぼ新品５と同
様の接合状態を呈していた。
焼器ライナ本体１３の内側にスロットリング１４が設け
られており、この燃焼器ライナ本体１３およびスロット
リング１４の隙間には、ろう付けされたろう材１５が設
置されている。さらに、燃焼器ライナ本体１３およびス
ロットリング１４の内面には、燃焼ガスの熱を遮蔽する
遮熱コーティング１６が施されている。一方、廃却品８
は、ろう材１５が部分的に溶けていた。これに対し、１
１００℃、１１２０℃および１１４０℃の温度で回復熱
処理した回復熱処理品１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、全て
ろう材１５が一旦溶融していたものの、ほぼ新品５と同
様の接合状態を呈していた。
【００５２】さらに、各回復熱処理品１２ａ，１２ｂ，
１２ｃについて室温にて引張試験を行い、引張強さ（ｋ
ｇｆ／ｍｍ２）および伸び（％）を測定した。その結果
を図５に示す。
１２ｃについて室温にて引張試験を行い、引張強さ（ｋ
ｇｆ／ｍｍ２）および伸び（％）を測定した。その結果
を図５に示す。
【００５３】図５に示すように、廃却品８は引張強度の
上昇と顕著な伸びの低下が生じていたのに対し、回復熱
処理品１２ａ，１２ｂ，１２ｃでは組織と同様に強度と
延性の完全回復が図られていた。なお、回復熱処理３を
行う際には、内面に施したセラミックスコーティング層
を除去せずに行った。コーティング層の構成元素と母材
の構成元素とが相互拡散し、強度に寄与しない拡散層が
生じていたが、図６に示すように、回復熱処理温度が１
１４０℃と高い回復熱処理品１２ｃでも拡散層の厚さは
１０μｍ程度であり、問題となる厚さとはならなかっ
た。
上昇と顕著な伸びの低下が生じていたのに対し、回復熱
処理品１２ａ，１２ｂ，１２ｃでは組織と同様に強度と
延性の完全回復が図られていた。なお、回復熱処理３を
行う際には、内面に施したセラミックスコーティング層
を除去せずに行った。コーティング層の構成元素と母材
の構成元素とが相互拡散し、強度に寄与しない拡散層が
生じていたが、図６に示すように、回復熱処理温度が１
１４０℃と高い回復熱処理品１２ｃでも拡散層の厚さは
１０μｍ程度であり、問題となる厚さとはならなかっ
た。
【００５４】さらに、回復熱処理３により得られた燃焼
器ライナの全長および直径を計測した。この計測結果を
図７に示す。図７に示すように、各回復処理品１２ａ，
１２ｂ，１２ｃともほとんど変形がみられず、燃焼器ラ
イナの全長についての上限の許容値１７ａと下限の許容
値１７ｂとの範囲内であり、また、燃焼器ライナの直径
についての上限の許容値１８ａと下限の許容値１８ｂと
の範囲内となっており、燃焼器ライナの設計基準を満足
していた。
器ライナの全長および直径を計測した。この計測結果を
図７に示す。図７に示すように、各回復処理品１２ａ，
１２ｂ，１２ｃともほとんど変形がみられず、燃焼器ラ
イナの全長についての上限の許容値１７ａと下限の許容
値１７ｂとの範囲内であり、また、燃焼器ライナの直径
についての上限の許容値１８ａと下限の許容値１８ｂと
の範囲内となっており、燃焼器ライナの設計基準を満足
していた。
【００５５】実施例２（図１、図８〜図１１） 本実施例においては、ＨａｓｔｅｌｌｏｙＸ材とＨＳ１
８８材とを溶接接合した燃焼器ライナに再生処理を施し
た。なお、実施例１と同一箇所には、同一符号を用い
る。
８８材とを溶接接合した燃焼器ライナに再生処理を施し
た。なお、実施例１と同一箇所には、同一符号を用い
る。
【００５６】実施例１と同様に燃焼器ライナ内面のセラ
ミックスコーティング層を除去せず、図１の再生処理フ
ローチャートに従い再生処理を施した。回復熱処理温度
は、前述したＮｉ基超合金およびＣｏ基超合金の試験で
適用した試験材Ｎｏ．１４、Ｎｏ．１５およびＮｏ．１
６の回復熱処理温度とした。具体的には、１１６０℃、
１１８０℃および１２００℃とした。なお、ろう材はＮ
ｉ基超合金およびＣｏ基超合金の試験結果を示す表２か
らも明らかなように、ろう材が溶融するため回復熱処理
と同時にろう付け接合部にろう材を装填し、ろう付けも
兼ねて行った。なお、ろう付けには、重量％で、Ｃｒ：
６〜２０％、Ｂ：４％以下、Ｓｉ：３〜１１％、Ｆｅ：
５％以下、Ｃ：１％以下、Ｐ：０．０２％以下、Ｃｏ：
１％以下、Ｐｂ：０．５％以下、不可避的不純物および
残部がＮｉ基からなるろう材を適用した。
ミックスコーティング層を除去せず、図１の再生処理フ
ローチャートに従い再生処理を施した。回復熱処理温度
は、前述したＮｉ基超合金およびＣｏ基超合金の試験で
適用した試験材Ｎｏ．１４、Ｎｏ．１５およびＮｏ．１
６の回復熱処理温度とした。具体的には、１１６０℃、
１１８０℃および１２００℃とした。なお、ろう材はＮ
ｉ基超合金およびＣｏ基超合金の試験結果を示す表２か
らも明らかなように、ろう材が溶融するため回復熱処理
と同時にろう付け接合部にろう材を装填し、ろう付けも
兼ねて行った。なお、ろう付けには、重量％で、Ｃｒ：
６〜２０％、Ｂ：４％以下、Ｓｉ：３〜１１％、Ｆｅ：
５％以下、Ｃ：１％以下、Ｐ：０．０２％以下、Ｃｏ：
１％以下、Ｐｂ：０．５％以下、不可避的不純物および
残部がＮｉ基からなるろう材を適用した。
【００５７】図８は、回復熱処理後の燃焼器ライナの組
織を模式的に示す図である。なお、新品１９、廃却品２
０および３種類の回復熱処理品２１ａ，２１ｂ，２１ｃ
を比較して示す。
織を模式的に示す図である。なお、新品１９、廃却品２
０および３種類の回復熱処理品２１ａ，２１ｂ，２１ｃ
を比較して示す。
【００５８】図８に示すように、廃却品２０のＨＳ１８
８材の部位では粒内６に若干の炭化物９の析出が認めら
れるものの、ＨａｓｔｅｌｌｏｙＸ材の部位では結晶粒
界１０および粒内６に炭化物９の析出が多量に認められ
ていた。これに対し、回復熱処理品２１ａ，２１ｂ，２
１ｃは両材料の部位とも未固溶の炭化物７のみが認めら
れ、ほぼ新品１９の組織に回復していた。
８材の部位では粒内６に若干の炭化物９の析出が認めら
れるものの、ＨａｓｔｅｌｌｏｙＸ材の部位では結晶粒
界１０および粒内６に炭化物９の析出が多量に認められ
ていた。これに対し、回復熱処理品２１ａ，２１ｂ，２
１ｃは両材料の部位とも未固溶の炭化物７のみが認めら
れ、ほぼ新品１９の組織に回復していた。
【００５９】図９は、ろう付け接合部の拡大図を示す。
図９に示すように、各温度において回復熱処理を施した
回復熱処理品２１ａ，２１ｂ，２１ｃともろう材１５が
一旦溶融していたものの、ほぼ新品１９と同様の接合状
態を呈していた。
図９に示すように、各温度において回復熱処理を施した
回復熱処理品２１ａ，２１ｂ，２１ｃともろう材１５が
一旦溶融していたものの、ほぼ新品１９と同様の接合状
態を呈していた。
【００６０】図１０は、再生処理後の引張試験による引
張強さ（ｋｇｆ／ｍｍ２）および伸び（％）を示す図で
ある。
張強さ（ｋｇｆ／ｍｍ２）および伸び（％）を示す図で
ある。
【００６１】図１０に示すように、廃却品２０はＨａｓ
ｔｅｌｌｏｙＸ材およびＨＳ１８８材の部位とも引張強
度の上昇と顕著な伸びの低下が生じていたのに対し、回
復熱処理品２１ａ，２１ｂ，２１ｃは組織と同様に強度
および延性の完全回復が図られていた。
ｔｅｌｌｏｙＸ材およびＨＳ１８８材の部位とも引張強
度の上昇と顕著な伸びの低下が生じていたのに対し、回
復熱処理品２１ａ，２１ｂ，２１ｃは組織と同様に強度
および延性の完全回復が図られていた。
【００６２】さらに、回復熱処理３により得られた燃焼
器ライナの全長および直径を計測した。この計測結果を
図１１に示す。図１１に示すように、各回復処理品２１
ａ，２１ｂ，２１ｃともほとんど変形がみられず、燃焼
器ライナの全長についての上限の許容値２２ａと下限の
許容値２２ｂとの範囲内であり、また、燃焼器ライナの
直径についての上限の許容値２３ａと下限の許容値２３
ｂとの範囲内となっており、燃焼器ライナの設計基準を
満足していた。
器ライナの全長および直径を計測した。この計測結果を
図１１に示す。図１１に示すように、各回復処理品２１
ａ，２１ｂ，２１ｃともほとんど変形がみられず、燃焼
器ライナの全長についての上限の許容値２２ａと下限の
許容値２２ｂとの範囲内であり、また、燃焼器ライナの
直径についての上限の許容値２３ａと下限の許容値２３
ｂとの範囲内となっており、燃焼器ライナの設計基準を
満足していた。
【００６３】実施例３（図１、図１２〜図１５） 本実施例においては、ＨａｓｔｅｌｌｏｙＸ材よりも燃
焼温度が高いＨＳ１８８材の燃焼器ライナに再生処理を
施した。実施例１および実施例２と同様に内面のコーテ
ィングを除去せず、図１の再生処理フローチャートに従
い、再生処理を施した。
焼温度が高いＨＳ１８８材の燃焼器ライナに再生処理を
施した。実施例１および実施例２と同様に内面のコーテ
ィングを除去せず、図１の再生処理フローチャートに従
い、再生処理を施した。
【００６４】図１２は、回復処理後の燃焼器ライナの組
織を模式的に示す図である。なお、新品２２、廃却品２
３および３種類の回復熱処理品２４ａ，２４ｂ，２４ｃ
を比較して示す。
織を模式的に示す図である。なお、新品２２、廃却品２
３および３種類の回復熱処理品２４ａ，２４ｂ，２４ｃ
を比較して示す。
【００６５】図１２に示すように、廃却品２３では結晶
粒界１０および粒内６に炭化物９，１１の析出が多量に
認められていた。これに対し、回復熱処理品２４ａ，２
４ｂ，２４ｃは未固溶の炭化物７のみが認められ、ほぼ
新品２２の組織に回復していた。
粒界１０および粒内６に炭化物９，１１の析出が多量に
認められていた。これに対し、回復熱処理品２４ａ，２
４ｂ，２４ｃは未固溶の炭化物７のみが認められ、ほぼ
新品２２の組織に回復していた。
【００６６】図１３は、ろう付け接合部のろう材の断面
組織を示す図である。図１３に示すように、各温度の回
復熱処理品２４ａ，２４ｂ，２４ｃともろう材が一旦溶
融していたものの、ほぼ新品２２と同様の接合状態を呈
していた。
組織を示す図である。図１３に示すように、各温度の回
復熱処理品２４ａ，２４ｂ，２４ｃともろう材が一旦溶
融していたものの、ほぼ新品２２と同様の接合状態を呈
していた。
【００６７】図１４は、再生処理後の引張試験による引
張強さ（ｋｇｆ／ｍｍ２）および伸び（％）を示す図で
ある。
張強さ（ｋｇｆ／ｍｍ２）および伸び（％）を示す図で
ある。
【００６８】図１４に示すように、廃却品２３はＨａｓ
ｔｅｌｌｏｙＸ材およびＨＳ１８８材の部位とも引張強
度の上昇と顕著な伸びの低下が生じていたのに対し、回
復熱処理品２４ａ，２４ｂ，２４ｃは組織と同様に強度
と延性の完全回復が図られていた。
ｔｅｌｌｏｙＸ材およびＨＳ１８８材の部位とも引張強
度の上昇と顕著な伸びの低下が生じていたのに対し、回
復熱処理品２４ａ，２４ｂ，２４ｃは組織と同様に強度
と延性の完全回復が図られていた。
【００６９】また、回復熱処理３により得られた燃焼器
ライナの全長および直径を計測した。この計測結果を図
１５に示す。図１５に示すように、各回復処理品２４
ａ，２４ｂ，２４ｃともほとんど変形がみられず、燃焼
器ライナの全長についての上限の許容値１７ａと下限の
許容値１７ｂとの範囲内であり、また、燃焼器ライナの
直径についての上限の許容値１８ａと下限の許容値１８
ｂとの範囲内となっており、燃焼器ライナの設計基準を
満足していた。
ライナの全長および直径を計測した。この計測結果を図
１５に示す。図１５に示すように、各回復処理品２４
ａ，２４ｂ，２４ｃともほとんど変形がみられず、燃焼
器ライナの全長についての上限の許容値１７ａと下限の
許容値１７ｂとの範囲内であり、また、燃焼器ライナの
直径についての上限の許容値１８ａと下限の許容値１８
ｂとの範囲内となっており、燃焼器ライナの設計基準を
満足していた。
【００７０】本実施形態によれば、接合部のろう材の溶
融温度よりも低い温度で、かつ、燃焼器ライナの使用に
より生じた材質劣化相が固溶する温度以上で回復熱処理
を施すことにより、燃焼器ライナを分解することなく材
質劣化を回復させて新品と同等以上の材料特性を有し、
燃焼器ライナのコスト低減を図れる。また、コスト低減
を図れるだけでなく、再生方法の工程数を減らすこと
で、燃焼器ライナの再生処理を容易にすることができ
る。また、燃焼器ライナの材質劣化相の固溶温度が、接
合部のろう材の溶融温度よりも高い燃焼器ライナに回復
熱処理を施す際には、回復熱処理の温度を材質劣化相の
固溶温度以上とし、この回復熱処理と同時にろう付けを
施すことで燃焼器ライナを再生することができる。この
ように燃焼器ライナを再生して再生燃焼器を再使用する
ことで、燃焼器ライナの寿命向上を図れる。
融温度よりも低い温度で、かつ、燃焼器ライナの使用に
より生じた材質劣化相が固溶する温度以上で回復熱処理
を施すことにより、燃焼器ライナを分解することなく材
質劣化を回復させて新品と同等以上の材料特性を有し、
燃焼器ライナのコスト低減を図れる。また、コスト低減
を図れるだけでなく、再生方法の工程数を減らすこと
で、燃焼器ライナの再生処理を容易にすることができ
る。また、燃焼器ライナの材質劣化相の固溶温度が、接
合部のろう材の溶融温度よりも高い燃焼器ライナに回復
熱処理を施す際には、回復熱処理の温度を材質劣化相の
固溶温度以上とし、この回復熱処理と同時にろう付けを
施すことで燃焼器ライナを再生することができる。この
ように燃焼器ライナを再生して再生燃焼器を再使用する
ことで、燃焼器ライナの寿命向上を図れる。
【００７１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明におけるガ
スタービン燃焼器ライナの再生方法によれば、分解せず
に再生できることから大幅にコスト低減を図れるだけで
なく、再使用により寿命向上を図れる再生燃焼器ライナ
を得られる。
スタービン燃焼器ライナの再生方法によれば、分解せず
に再生できることから大幅にコスト低減を図れるだけで
なく、再使用により寿命向上を図れる再生燃焼器ライナ
を得られる。
【図１】本発明の実施形態における、再生処理の手順を
示す図。
示す図。
【図２】本発明の実施形態における、Ｈａｓｔｅｌｌｏ
ｙＸ材およびＨＳ１８８材に回復熱処理を施した後の引
張試験結果の引張強さ（ｋｇｆ／ｍｍ２）および伸び
（％）を示す図。
ｙＸ材およびＨＳ１８８材に回復熱処理を施した後の引
張試験結果の引張強さ（ｋｇｆ／ｍｍ２）および伸び
（％）を示す図。
【図３】本発明の実施例１における、Ｈａｓｔｅｌｌｏ
ｙＸ合金からなる燃焼器ライナの回復熱処理後の組織を
示す模式図。
ｙＸ合金からなる燃焼器ライナの回復熱処理後の組織を
示す模式図。
【図４】本発明の実施例１を対象とした、燃焼器ライナ
の回復熱処理後のろう付け接合部を示す拡大図。
の回復熱処理後のろう付け接合部を示す拡大図。
【図５】本発明の実施例１を対象とした、燃焼器ライナ
の回復熱処理後における引張試験結果の引張強さ（ｋｇ
ｆ／ｍｍ２）および伸び（％）を示す図。
の回復熱処理後における引張試験結果の引張強さ（ｋｇ
ｆ／ｍｍ２）および伸び（％）を示す図。
【図６】本発明の実施例１を対象とした、燃焼器ライナ
に回復熱処理を施した後の拡散層厚さ（μｍ）の計測結
果を示す図。
に回復熱処理を施した後の拡散層厚さ（μｍ）の計測結
果を示す図。
【図７】本発明の実施例１を対象とした、燃焼器ライナ
に回復熱処理を施した後の変形計測結果を示す図。
に回復熱処理を施した後の変形計測結果を示す図。
【図８】本発明の実施例２を対象とした、Ｈａｓｔｅｌ
ｌｏｙＸ材とＨＳ１８８材とを溶接接合した燃焼器ライ
ナの回復熱処理後の組織を示す模式図。
ｌｏｙＸ材とＨＳ１８８材とを溶接接合した燃焼器ライ
ナの回復熱処理後の組織を示す模式図。
【図９】本発明の実施例２を対象とした、燃焼器ライナ
の回復熱処理後のろう付け接合部を示す拡大図。
の回復熱処理後のろう付け接合部を示す拡大図。
【図１０】本発明の実施例２を対象とした、燃焼器ライ
ナの回復熱処理後における引張試験結果の引張強さ（ｋ
ｇｆ／ｍｍ２）および伸び（％）を示す図。
ナの回復熱処理後における引張試験結果の引張強さ（ｋ
ｇｆ／ｍｍ２）および伸び（％）を示す図。
【図１１】本発明の実施例２を対象とした、燃焼器ライ
ナの回復熱処理後の変形計測結果を示す図。
ナの回復熱処理後の変形計測結果を示す図。
【図１２】本発明の実施例３を対象とした、ＨＳ１８８
材からなる燃焼器ライナの回復熱処理後の組織を示す模
式図。
材からなる燃焼器ライナの回復熱処理後の組織を示す模
式図。
【図１３】本発明の実施例３を対象とした、燃焼器ライ
ナの回復熱処理後のろう付け接合部を示す拡大図。
ナの回復熱処理後のろう付け接合部を示す拡大図。
【図１４】本発明の実施例３を対象とした、燃焼器ライ
ナの回復熱処理後における引張試験結果の引張強さ（ｋ
ｇｆ／ｍｍ２）および伸び（％）を示す図。
ナの回復熱処理後における引張試験結果の引張強さ（ｋ
ｇｆ／ｍｍ２）および伸び（％）を示す図。
【図１５】本発明の実施例３を対象とした、燃焼器ライ
ナの回復熱処理後における変形計測結果を示す図。
ナの回復熱処理後における変形計測結果を示す図。
１ 回復前検査 ２ 損傷補修 ３ 回復熱処理 ４ 回復後検査 ５ 新品 ６ 結晶粒内 ７ 未固溶の炭化物 ８ 廃却品 ９ 粒内の炭化物 １０ 結晶粒界 １１ 粒界の炭化物 １２ａ，１２ｂ，１２ｃ 回復熱処理品 １３ 燃焼器ライナ本体 １４ スロットリング １５ ろう材 １６ 遮熱コーティング １７ａ 燃焼器ライナの全長についての上限の許容値 １７ｂ 燃焼器ライナの全長についての下限の許容値 １８ａ 燃焼器ライナの直径についての上限の許容値 １８ｂ 燃焼器ライナの直径についての下限の許容値 １９ 新品 ２０ 廃却品 ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ 回復熱処理品 ２２ 新品 ２３ 廃却品 ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ 回復熱処理品
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤山 一成 神奈川県横浜市鶴見区末広町二丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 前泊 淳一郎 神奈川県横浜市鶴見区末広町二丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 近藤 卓久 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内
Claims (10)
- 【請求項１】 ろう付けによる接合部を備えた耐熱超合
金からなる筒状の燃焼器ライナを対象とし、この燃焼器
ライナの使用により生じた劣化および損傷を回復させる
燃焼器ライナの再生方法において、前記燃焼器ライナに
回復熱処理を施すことを特徴とするガスタービン燃焼器
ライナの再生方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のガスタービン燃焼器ライ
ナの再生方法において、回復熱処理の温度は、燃焼器ラ
イナの形状を維持する温度とし、接合部のろう材の溶融
温度よりも低い温度で、かつ、燃焼器ライナの使用によ
り生じた材質劣化相が固溶する温度以上とすることを特
徴とするガスタービン燃焼器ライナの再生方法。 - 【請求項３】 請求項１記載のガスタービン燃焼器ライ
ナの再生方法において、燃焼器ライナの使用により生じ
た材質劣化相の固溶温度が、接合部のろう材の溶融温度
よりも高い燃焼器ライナに回復熱処理を施す際、回復熱
処理の温度を材質劣化相の固溶温度以上とし、この回復
熱処理と同時にろう付けを施すことを特徴とするガスタ
ービン燃焼器ライナの再生方法。 - 【請求項４】 請求項１から３までのいずれかに記載の
ガスタービン燃焼器ライナの再生方法において、回復熱
処理を施す前に燃焼器ライナの表面およびその直下に生
じるき裂、腐食、酸化、エロージョンまたは異物衝突な
どの損傷を補修する損傷補修を行うことを特徴とするガ
スタービン燃焼器ライナの再生方法。 - 【請求項５】 請求項４記載のガスタービン燃焼器ライ
ナの再生方法において、損傷補修では、溶接補修、変形
修正、ろう付けおよび溶射などの方法を用いて燃焼器ラ
イナの損傷または欠陥を無くし、燃焼器ライナの設計条
件を満たす状態に修復することを特徴とするガスタービ
ン燃焼器ライナの再生方法。 - 【請求項６】 請求項４記載のガスタービン燃焼器ライ
ナの再生方法において、回復熱処理の処理雰囲気を不活
性ガスまたは真空とすることを特徴とするガスタービン
燃焼器ライナの再生方法。 - 【請求項７】 ろう付けによる接合部を備えた耐熱超合
金からなる燃焼器ライナを対象とし、接合部のろう材の
溶融温度よりも低い温度で、かつ、燃焼器ライナの使用
により生じた材質劣化相が固溶する温度以上で回復熱処
理された再生燃焼器ライナ。 - 【請求項８】 ろう付けによる接合部を備えた耐熱超合
金からなる燃焼器ライナを対象とし、接合部のろう材の
溶融温度よりも高い温度で、かつ、燃焼器ライナの使用
により生じた材質劣化相の固溶温度以上で回復熱処理さ
れ、かつ前記接合部のろう材よりも高い溶融温度である
ろう材によりろう付け処理された再生燃焼器ライナ。 - 【請求項９】 請求項７または８記載の再生燃焼器ライ
ナにおいて、耐熱超合金は、Ｎｉ基合金、Ｃｏ基合金ま
たはＦｅ−Ｎｉ基合金のうちのいずれかであることを特
徴とする再生燃焼器ライナ。 - 【請求項１０】 請求項８記載の再生燃焼器ライナにお
いて、接合部のろう材は、重量比でＣｒ：６〜２０％、
Ｂ：４％以下、Ｓｉ：３〜１１％、Ｆｅ：５％以下、
Ｃ：１％以下、Ｐ：０．０２％以下、Ｃｏ：１％以下、
Ｐｂ：０．５％以下、不可避的不純物および残部がＮｉ
基からなることを特徴とする再生燃焼器ライナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25314199A JP3887513B2 (ja) | 1999-09-07 | 1999-09-07 | ガスタービン燃焼器ライナの回復熱処理方法および再生燃焼器ライナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25314199A JP3887513B2 (ja) | 1999-09-07 | 1999-09-07 | ガスタービン燃焼器ライナの回復熱処理方法および再生燃焼器ライナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001074245A true JP2001074245A (ja) | 2001-03-23 |
| JP3887513B2 JP3887513B2 (ja) | 2007-02-28 |
Family
ID=17247093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25314199A Expired - Lifetime JP3887513B2 (ja) | 1999-09-07 | 1999-09-07 | ガスタービン燃焼器ライナの回復熱処理方法および再生燃焼器ライナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3887513B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004183661A (ja) * | 2002-12-04 | 2004-07-02 | General Electric Co <Ge> | 燃焼器ライナの一部分を取り換える方法 |
| JP2004183660A (ja) * | 2002-12-04 | 2004-07-02 | General Electric Co <Ge> | 燃焼器ライナを取り換える方法 |
| US7546684B2 (en) | 2004-07-27 | 2009-06-16 | General Electric Company | Method for repair and replacement of combustor liner panel |
-
1999
- 1999-09-07 JP JP25314199A patent/JP3887513B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004183661A (ja) * | 2002-12-04 | 2004-07-02 | General Electric Co <Ge> | 燃焼器ライナの一部分を取り換える方法 |
| JP2004183660A (ja) * | 2002-12-04 | 2004-07-02 | General Electric Co <Ge> | 燃焼器ライナを取り換える方法 |
| JP4512353B2 (ja) * | 2002-12-04 | 2010-07-28 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 燃焼器ライナを取り換える方法 |
| US7546684B2 (en) | 2004-07-27 | 2009-06-16 | General Electric Company | Method for repair and replacement of combustor liner panel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3887513B2 (ja) | 2007-02-28 |
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