JP2003027206A - エロージョン防止皮膜の作成方法 - Google Patents
エロージョン防止皮膜の作成方法Info
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Abstract
しない温度範囲の低温でステライト皮膜を形成すること
により、密着性等の品質確保を容易にするためのエロー
ジョン防止皮膜の作成方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 本発明によるエロージョン防止皮膜の作
成方法は、タービンロータの動翼の蒸気入口側の表面に
ステライト材を溶射する工程と焼鈍する工程とを備え、
前記動翼の前記蒸気入口側の表面にステライト皮膜を形
成するエロージョン防止皮膜の作成方法であって、前記
溶射工程は動翼母材の疲労限度が大幅に低下しない温度
範囲で行う工程であり、前記焼鈍工程は前記動翼を55
0〜650 0Cで約1時間焼鈍する工程である構成であ
る。
Description
動翼の蒸気入口側の表面あるいは蒸気タービンの主蒸気
加減弁の蒸気入口部の表面におけるエロージョンを防止
するための皮膜の作成方法に関し、特に、エロージョン
防止皮膜を低温で作成することにより、動翼部の疲労限
度を低下させることなく、また密着性等の品質確保を容
易にするための新規な改良に関する。
略的に示す構成図である。図6は、従来の蒸気タービン
の動翼の要部を拡大して示す構成図である。図7は、図
6におけるC−C断面を概略的に示す断面図である。図
5に示すように、タービンロータ2の回りには複数の動
翼1A〜1Gが植設されており、これら複数段の動翼1
A〜1Gに主蒸気加減弁3を通じて矢印で示す蒸気gを
あてることによってタービンロータ2を回転させ、この
回転動力を発電機や圧縮機等の運転に利用している。
印のように流れることにより動翼1を介してタービンロ
ータ2を回転させる。このように、主蒸気加減弁3を通
じて導入される高温・高圧の蒸気gは、高圧段側の動翼
1A〜1Dを経て低圧段側の動翼1E〜1Gへと流入す
る。このとき、低圧段側ではエロージョンが発生し易い
低温・低圧の蒸気g’となる。そこで従来は、主として
低圧段の動翼1E〜1Gの蒸気入口側の表面1aに、ス
テライト板1bを銀ろうで貼り付け、エロージョンを防
止する方法が一般に行なわれていた。
うに構成されていたため、次のような課題が存在してい
た。すなわち、銀ろう付けは高温下で行われるため、動
翼母材(ステンレス鋼)の疲労限度が大幅(1/2〜1
/3)に低下してしまうため設計上の制約が生じ、ま
た、動翼1A〜1Gのプロファイル形状が複雑なため、
低圧側の動翼1E〜1Gにおけるステライト板の密着性
等の品質確保が難しいなどといった課題があった。
めになされたもので、特に、動翼母材の疲労限度が大幅
に低下しない温度範囲の低温でステライト皮膜を形成す
ることにより、動翼母材の疲労限度を低下させることな
く、また密着性等の品質確保を容易にするためのエロー
ジョン防止皮膜の作成方法を提供することを目的とす
る。
止皮膜の作成方法は、タービンロータの動翼の蒸気入口
側の表面にステライト材を溶射する工程と焼鈍する工程
とを備え、前記動翼の前記蒸気入口側の表面にステライ
ト皮膜を形成するエロージョン防止皮膜の作成方法であ
って、前記溶射工程は動翼母材の疲労限度が大幅に低下
しない温度範囲で行う工程であり、前記焼鈍工程は前記
動翼を550〜6500Cで約1時間焼鈍する工程であ
る構成である。また、本発明の他の形態に係るエロージ
ョン防止皮膜の作成方法は、蒸気タービンの主蒸気加減
弁の蒸気入口部の表面にステライト材を溶射する工程と
焼鈍する工程とを備え、前記主蒸気加減弁の蒸気入口部
の表面にステライト皮膜を形成するエロージョン防止皮
膜の作成方法であって、前記溶射工程は弁座母材の疲労
限度が大幅に低下しない温度範囲で行う工程であり、前
記焼鈍工程は前記主蒸気加減弁の弁座を550〜650
0Cで約1時間焼鈍する工程である構成である。
ロージョン防止皮膜の作成方法の好適な実施の形態につ
いて詳細に説明する。なお、従来装置と同一または同等
部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
ョン防止皮膜の作成方法により工作される動翼1の要部
を概略的に示す構成図である。本発明のエロージョン防
止皮膜の作成方法では、図示するように、低圧段側の動
翼1E〜1Gの蒸気入口側の表面1aにステライト材を
溶射することによりエロージョン防止皮膜としてのステ
ライト皮膜を形成するものである。溶射は、例えばPT
A(Plasma Transferred Arc)等
の方法で行う。このような溶射によるステライト皮膜1
dの形成は、主としてエロージョンが発生し易い低圧
段、例えば図5に示す動翼1E、1F、1Gを対象とし
て行うものである。
作成方法によるステライト皮膜の作成工程を段階的に示
す概念図である。まず、図2(a)に示すように、対象
とする低圧段の動翼1E〜1Gの蒸気入口側の表面1a
に、所定深さの切欠部1cを形成する。次に図2(b)
に示すように、この切欠部1cに対して、溶射ノズル4
よりステライト材を吹き付けるが、動翼母材の疲労限度
が大幅に低下しない程度(従来のように1/2〜1/3
のように大幅に低下しない程度)の温度範囲で行うべ
く、この溶射には20A以下の低電流を使用するPTA
法を用いる。さらに動翼を550〜6500Cの温度で
約1時間程度焼鈍し、空冷した後にステライト材を吹き
付けた部分の表面を研磨して仕上げればステライト皮膜
1dが完成する。
皮膜の作成方法によれば、エロージョンが発生し易い低
圧段の動翼1E〜1Gの蒸気入口側の表面1aに、低電
流を使用してステライト材を溶射し、その後焼鈍してス
テライト皮膜1dを形成するため、従来のように銀ろう
付けによる高温下でステライト板1bが熱影響を受ける
ことがなく、動翼母材の硬度は通常の硬度が確保できて
疲労限度の低下が生じにくい。また、溶射による変形は
ほとんど起こらず、応力腐食割れの恐れもない。従来の
ようにステライト板1bを貼り付けていた場合に比べて
低コストとなるなどの有利な効果があり、良質で経済的
なエロージョン防止皮膜としてのステライト皮膜1dを
作成することができる。
説明の便宜上、動翼1A〜1Dを高圧段とし、動翼1E
〜1Gを低圧段として分けて説明したが、タービンロー
タ2の構成によって高圧段と低圧段の範囲は異なるもの
であり、ここでは複数段ある動翼1A〜1Gのうちの低
圧段のものにステライト皮膜を形成する場合について説
明したに過ぎない。従って、必要な場合には全ての動翼
1A〜1Gに本発明の作成方法によりステライト皮膜を
施しても良い。
を行う場合について説明したが、この溶射工程は、動翼
母材の疲労限度が大幅に低下しない程度(従来のように
1/2〜1/3のように大幅に低下しない程度)の温度
範囲で行う工程であって、動翼母材があまり熱影響を受
けない方法であれば、他の方法でも良い。
るエロージョン防止皮膜の作成方法は、蒸気タービンの
主蒸気加減弁3の蒸気入口部の表面3cにステライト皮
膜3dを作成するものである。図3は、本発明の実施の
形態2に係るエロージョン防止皮膜の作成方法によりス
テライト皮膜を形成する主蒸気加減弁の蒸気入口部の構
成を概略的に示す側面図である。図4は、図3に示す主
蒸気加減弁の蒸気入口部のB−B断面を概略的に示す断
面図である。
3(図5参照)の弁体3aが係合する弁座3bの蒸気入
口周りの表面3cに、実施の形態1の場合と同様にステ
ライト材を20Aの低電流で溶射した後、溶射部周りを
550〜6500Cの温度で約1時間程度焼鈍し、空冷
した後仕上げ研磨してステライト皮膜3dを完成させ
る。
の作成方法を用れば、弁座母材の疲労限度を大幅に低下
させることなく(従来のように1/2〜1/3のように
大幅に低下させることなく)、蒸気タービンの主蒸気加
減弁3の弁体3aが係合する弁座3bの蒸気入口周りの
表面3cにエロージョン防止効果の高いステライト皮膜
3dを低コストで作成することができる。
法によれば、溶射工程は動翼母材の疲労限度が大幅に低
下しない温度範囲で行う工程であり、前記焼鈍工程は前
記動翼を550〜6500Cで約1時間焼鈍する工程で
あるので、従来のように銀ろう付けによる高温下で熱影
響を受けることがなく、動翼母材の硬度は通常の硬度が
確保できて疲労限度の低下が生じにくく、溶射による変
形はほとんど起こらず、応力腐食割れの恐れのない低コ
ストエロージョン防止皮膜を作成することができる。ま
た、本発明の他の形態に係るエロージョン防止皮膜の作
成方法によれば、溶射工程は弁座母材の疲労限度が大幅
に低下しない温度範囲で行う工程であり、前記焼鈍工程
は前記主蒸気加減弁を550〜6500Cで約1時間焼
鈍する工程であるので、弁座母材の疲労限度を大幅に低
下させることなく、蒸気タービンの主蒸気加減弁の弁体
が係合する弁座の蒸気入口周りの表面にエロージョン防
止効果の高いステライト皮膜を低コストで作成すること
ができる。
り工作される動翼1の要部を概略的に示す構成図であ
る。
るステライト皮膜の作成工程を段階的に示す概念図であ
る。
皮膜の作成方法によりステライト皮膜を形成する主蒸気
加減弁の蒸気入口部の構成を概略的に示す側面図であ
る。
断面を概略的に示す断面図である。
図である。
す構成図である。
である。
Claims (2)
- 【請求項1】 タービンロータの動翼の蒸気入口側の表
面にステライト材を溶射する工程と焼鈍する工程とを備
え、前記動翼の前記蒸気入口側の表面にステライト皮膜
を形成するエロージョン防止皮膜の作成方法であって、 前記溶射工程は動翼母材の疲労限度が大幅に低下しない
温度範囲で行う工程であり、前記焼鈍工程は前記動翼を
550〜6500Cで約1時間焼鈍する工程であること
を特徴とするエロージョン防止皮膜の作成方法。 - 【請求項2】 蒸気タービンの主蒸気加減弁の蒸気入口
部の表面にステライト材を溶射する工程と焼鈍する工程
とを備え、前記主蒸気加減弁の蒸気入口部の表面にステ
ライト皮膜を形成するエロージョン防止皮膜の作成方法
であって、 前記溶射工程は弁座母材の疲労限度が大幅に低下しない
温度範囲で行う工程であり、前記焼鈍工程は前記主蒸気
加減弁を550〜6500Cで約1時間焼鈍する工程で
あることを特徴とするエロージョン防止皮膜の作成方
法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2001212109A JP4703901B2 (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | エロージョン防止皮膜の作成方法 |
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