JP2005194560A - Thermal shielding film forming method, and combustor tail pipe - Google Patents

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稔 大原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To form a thermal shielding film on the whole face of the surface in a member without clogging a cooling hole 22. <P>SOLUTION: In the thermal shielding film forming method, by which the thermal shielding film is formed on the surface of a member with a cooling hole 22 formed by a thermal spraying, a masking pin 4 is inserted into the cooling hole 22 via a disk cover 2 arranged on the side of the bottom face, and then, the thermal shielding film is formed by the thermal spraying, the insertion of the masking pin 4 is performed in a state where there is no influence by the material of the masking pin 4 to an air flow groove 21 at the bottom part of the cooling hole 22, and the thermal shielding film is formed by thermal spraying., thereby forming the thermal shielding film on the whole face of the surface without clogging the cooling hole 22. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、遮熱皮膜施工方法及び燃焼器尾筒に関するものであり、冷却穴を閉塞することなく遮熱が必要とされる面の全面に対して遮熱皮膜を施すことができると共に、遮熱皮膜作業が容易にできるように工夫したものである。   The present invention relates to a thermal barrier coating method and a combustor tail tube, and can apply a thermal barrier coating to the entire surface that needs to be shielded without blocking a cooling hole. It is devised so that the thermal coating work can be done easily.

図１１はガスタービンのうち燃焼器１００を配置した部分を示す。燃焼器１００は、燃料ノズル１０１と燃焼器内筒１０２と燃焼器尾筒１０３とで構成されている。燃料ノズル１０１には、燃料Ｆと、圧縮機１０４から吐出された圧縮空気ＰＡが供給され、燃料Ｆと圧縮空気ＰＡとを混合した予混合気体が、燃料ノズル１０１から燃焼器内筒１０２内に噴出され、この予混合気体が燃焼して高温・高圧の燃焼ガスＣＧが発生する。燃焼ガスＣＧは、燃焼器尾筒１０３にてガイドされ静翼１０５により流速・流れ方向が制御されてから、動翼１０６に作用して動翼１０６を回転させる。また、圧縮空気ＰＡの一部は、バイパス弁１０７を通って空気量が調整されて燃焼器尾筒１０３内に供給される。なお、１０８は車室である。   FIG. 11 shows a portion of the gas turbine where the combustor 100 is arranged. The combustor 100 includes a fuel nozzle 101, a combustor inner cylinder 102, and a combustor tail cylinder 103. The fuel nozzle 101 is supplied with the fuel F and the compressed air PA discharged from the compressor 104, and a premixed gas obtained by mixing the fuel F and the compressed air PA is supplied from the fuel nozzle 101 into the combustor inner cylinder 102. The premixed gas is burned and high temperature and high pressure combustion gas CG is generated. The combustion gas CG is guided by the combustor tail cylinder 103 and the flow velocity and flow direction are controlled by the stationary blade 105, and then acts on the moving blade 106 to rotate the moving blade 106. Further, a part of the compressed air PA is supplied to the combustor tail cylinder 103 after the amount of air is adjusted through the bypass valve 107. Reference numeral 108 denotes a passenger compartment.

燃焼器尾筒１０３は、燃焼ガスＣＧを翼に導く筒体であり、その入口側（燃焼器内筒１０２側）は円形であるが、出口側（静翼１０５側）では矩形になっている。この燃焼器尾筒１０３を冷却するため、燃焼器尾筒１０３には空冷構造が採用されている。ここで、燃焼器尾筒１０３に採用している空冷構造を、燃焼器尾筒１０３の一部を切り取って表した図１２、図１２中のＡ方向矢視の断面図である図１３、図１２中のＢ方向矢視の断面図である図１４を参照して説明する。   The combustor tail cylinder 103 is a cylinder that guides the combustion gas CG to the blades, and the inlet side (combustor inner cylinder 102 side) is circular, but the outlet side (stator blade 105 side) is rectangular. . In order to cool the combustor tail cylinder 103, an air cooling structure is adopted for the combustor tail cylinder 103. Here, FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the direction of arrow A in FIG. 12, showing the air-cooling structure employed in the combustor tail cylinder 103 by cutting out a part of the combustor tail cylinder 103. 12 will be described with reference to FIG. 14 which is a cross-sectional view taken along the arrow B in FIG.

図１２〜図１４に示すように、燃焼器尾筒１０３を形成する壁面は、空気流溝５１が形成された外側板５２と、内側板５３とを接合した二重壁構造体になっている。つまり、燃焼器尾筒１０３の外周側壁面が外側板５２となり、内周側壁面が内側板５３となり、燃焼器尾筒１０３の壁面内部には、燃焼ガスＣＧの流れ方向に伸びる複数本の空気流溝５１が形成されている。更に、外側板５２には、空気流溝５１に連通する空気吸込穴５４が形成され、内側板５３には空気流溝５１に連通する空気吐出穴５５が形成されている。穴５４，５５の直径は、空気流溝５１の溝幅よりも大きくなっている。しかも、空気吸込穴５４と空気吐出穴５５の位置がずれつつ、空気吸込穴５４と空気吐出穴５５は千鳥状または基盤の目状に分散して多数形成されている。   As shown in FIGS. 12 to 14, the wall surface forming the combustor tail cylinder 103 is a double wall structure in which an outer plate 52 in which an air flow groove 51 is formed and an inner plate 53 are joined. . That is, the outer peripheral side wall surface of the combustor tail tube 103 becomes the outer side plate 52, the inner peripheral side wall surface becomes the inner side plate 53, and a plurality of air extending in the flow direction of the combustion gas CG is formed inside the wall surface of the combustor tail tube 103. A flow groove 51 is formed. Further, the outer plate 52 is formed with an air suction hole 54 communicating with the air flow groove 51, and the inner plate 53 is formed with an air discharge hole 55 communicating with the air flow groove 51. The diameters of the holes 54 and 55 are larger than the groove width of the air flow groove 51. In addition, while the positions of the air suction holes 54 and the air discharge holes 55 are shifted, a large number of the air suction holes 54 and the air discharge holes 55 are formed in a staggered or base-like pattern.

このため圧縮機１０４（図１１参照）から吐出した圧縮空気ＰＡが冷却空気となり、この冷却空気が、空気吸込穴５４から空気流溝５１内に入って空気流溝５１内を流通して燃焼器尾筒１０３の壁面を空気冷却する。この冷却空気は、空気吐出穴５５から排出されて、燃焼器尾筒１０３の内部空間内に排出される。   Therefore, the compressed air PA discharged from the compressor 104 (see FIG. 11) becomes cooling air, and this cooling air enters the air flow groove 51 from the air suction hole 54 and flows through the air flow groove 51 to combustor. The wall surface of the tail cylinder 103 is air-cooled. The cooling air is discharged from the air discharge hole 55 and discharged into the internal space of the combustor tail cylinder 103.

このように、燃焼器尾筒１０３の内周面には、多数（例えば約６００〜８００個）の空気吐出穴（冷却穴）５５が形成されている。このような燃焼器尾筒１０３の内周面には、遮熱皮膜（ＴＢＣ：thermal barrier coating ）が施される。この遮熱皮膜（ＴＢＣ）を施す際には、空気吐出穴５５が皮膜により閉塞されることを防止するため、空気吐出穴５５をマスキングする必要がある。   Thus, a large number (for example, about 600 to 800) of air discharge holes (cooling holes) 55 are formed on the inner peripheral surface of the combustor tail cylinder 103. A thermal barrier coating (TBC) is applied to the inner peripheral surface of the combustor tail cylinder 103. When applying this thermal barrier coating (TBC), it is necessary to mask the air discharge holes 55 in order to prevent the air discharge holes 55 from being blocked by the coating.

燃焼器尾筒１０３の内周面に遮熱皮膜を施す手順は次の通りである。
（ｉ）まず、尾筒内周面の空気吐出穴（冷却穴）５５をマスキング材によりマスキングする。なお、現状のマスキング手法は後述する。
（ii) 次に、尾筒内周面をブラスト処理して尾筒内周面を粗面化する。
（iii)粗面化した尾筒内周面に、下地金属層（アンダーコート）を溶射により形成する。
（iv）下地金属層の上に、ジルコニアを主成分とするセラミックス材料を溶射して遮熱層トップコート）を形成する。
（ｖ）マスキング材を取り外す。 The procedure for applying a thermal barrier coating to the inner peripheral surface of the combustor tail cylinder 103 is as follows.
(I) First, the air discharge hole (cooling hole) 55 on the inner peripheral surface of the transition piece is masked with a masking material. The current masking method will be described later.
(Ii) Next, the inner peripheral surface of the transition piece is blasted to roughen the inner peripheral surface of the transition piece.
(Iii) A base metal layer (undercoat) is formed on the roughened inner surface of the tail cylinder by thermal spraying.
(Iv) A thermal barrier layer topcoat) is formed on the underlying metal layer by thermal spraying a ceramic material mainly composed of zirconia.
(V) Remove the masking material.

従来のマスキング手法の一例では、燃焼器尾筒１０３の内周面を表す図１５に示すように、冷却穴５５が並んでいる帯状の領域にマスキングテープ６０を貼り、溶射により遮熱皮膜を形成していた。そして皮膜形成後にマスキングテープ６０を剥がしていた。したがって、図１６に示すように、マスキングテープ６０を剥がした跡の帯状の領域６１には遮熱皮膜が形成されない。加えて、マスキングテープはブラスト用とコーティング用の２種類の貼りつけ、剥がしを行うため、これに時間を要する。   In an example of a conventional masking technique, as shown in FIG. 15 showing the inner peripheral surface of the combustor tail cylinder 103, a masking tape 60 is applied to a belt-like region where the cooling holes 55 are arranged, and a thermal barrier film is formed by thermal spraying. Was. And the masking tape 60 was peeled off after film formation. Therefore, as shown in FIG. 16, the heat shield film is not formed on the band-like region 61 of the trace after the masking tape 60 is peeled off. In addition, since the masking tape is applied and peeled off in two types for blasting and coating, it takes time.

上述したように、図１５，図１６に示す従来技術では、マスキングテープ６０を用いてマスキングをしているため、帯状の広い領域６１には遮熱皮膜が形成されていなかった。ガスタービンを長期に亘り使用すると、燃焼器尾筒１０３のうち遮熱皮膜が形成されていない領域６１は、下地金属層（耐酸化層）が無いための酸化減肉及びメタル温度上昇による亀裂の発生や、亀裂の成長による損傷が発生しており問題となっていた。   As described above, in the prior art shown in FIGS. 15 and 16, since the masking tape 60 is used for masking, the heat shield film is not formed in the wide band-like region 61. When the gas turbine is used for a long period of time, the region 61 where the thermal barrier coating is not formed in the combustor tail cylinder 103 is caused by oxidation thinning due to the absence of the base metal layer (oxidation resistant layer) and cracks due to the metal temperature rise. Damage due to generation and crack growth has been a problem.

なお、冷却穴５５に、現有のマスキング材である黒鉛棒やポリエチレン被覆銅線によるマスキングピンを挿入してマスキングすることが考えられる。しかし、現有のマスキング材である黒鉛棒やポリエチレン被覆銅線による詰物（マスキングピン）を冷却穴５５に挿入しても、冷却穴５５が未貫通穴であり、その穴深さが１ｍｍ程度と浅いため、処理の途中で現有の詰物が外れたり、逆に、穴に焼きついてしまい、皮膜形成後にマスキングピンを取り外すことができなかった。また燃焼器尾筒では、ＴＢＣ施工後の熱処理を行わないため、マスキングピンを熱処理により焼消させることはできなかった。   It is conceivable to mask the cooling hole 55 by inserting a masking pin using a graphite rod or polyethylene-coated copper wire, which is an existing masking material. However, even if a filler (masking pin) made of graphite rod or polyethylene-coated copper wire, which is an existing masking material, is inserted into the cooling hole 55, the cooling hole 55 is a non-through hole, and the hole depth is as shallow as about 1 mm. For this reason, the existing filling was removed during the treatment, or conversely, it was burned into the hole, and the masking pin could not be removed after the film formation. Moreover, in the combustor transition piece, since the heat treatment after the TBC construction is not performed, the masking pin could not be quenched by the heat treatment.

ガスタービンの分野で遮熱皮膜に関する従来技術としては、例えば、特許文献１及び特許文献２等が知られている。   For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 are known as conventional techniques related to a thermal barrier coating in the field of gas turbines.

特開平８−４９５６４５号公報JP-A-8-495645 特開２０００−３１０４６４号公報JP 2000-310464 A

本発明は、上記従来技術に鑑み、表面に冷却穴が形成された部材の表面（例えば燃焼器尾筒の内周面）に、溶射により遮熱皮膜を形成する際に、冷却穴を閉塞することなく表面全面に遮熱皮膜を形成することができる遮熱皮膜施工方法及び燃焼器尾筒を提供することを目的とする。   In view of the above prior art, the present invention closes a cooling hole when a thermal barrier coating is formed by thermal spraying on the surface of a member having a cooling hole formed on the surface (for example, the inner peripheral surface of a combustor tail cylinder). It is an object of the present invention to provide a thermal barrier coating method and a combustor tail tube that can form a thermal barrier coating on the entire surface without any problems.

上記課題を解決する請求項１の本発明の遮熱皮膜施工方法の構成は、表面に冷却穴が形成された部材の表面に対して、溶射により遮熱皮膜を形成する遮熱皮膜施工方法であって、前記冷却穴に、底面側に配される蓋を介してマスキングピンを挿入してから、溶射による遮熱皮膜形成をすることを特徴とする。   The structure of the thermal barrier coating construction method of the present invention according to claim 1 for solving the above problem is a thermal barrier coating construction method for forming a thermal barrier coating by thermal spraying on the surface of a member having a cooling hole formed on the surface. Then, a masking pin is inserted into the cooling hole through a lid disposed on the bottom surface side, and then a thermal barrier film is formed by thermal spraying.

また、上記課題を解決する請求項２の本発明の遮熱皮膜施工方法の構成は、表面に冷却穴が形成された部材の表面に対して、溶射により遮熱皮膜を形成する遮熱皮膜施工方法であって、前記冷却穴に、離型剤を介在させてからマスキングピンを挿入して溶射による遮熱皮膜形成をすることを特徴とする。   Moreover, the structure of the thermal barrier coating construction method of the present invention according to claim 2 for solving the above-mentioned problem is the thermal barrier coating construction in which a thermal barrier coating is formed by thermal spraying on the surface of a member having a cooling hole formed on the surface. The method is characterized in that a thermal barrier coating is formed by thermal spraying by inserting a masking pin after interposing a release agent in the cooling hole.

また、上記課題を解決する請求項３の本発明の遮熱皮膜施工方法の構成は、表面に冷却穴が形成された部材の表面に対して、溶射により遮熱皮膜を形成する遮熱皮膜施工方法であって、前記冷却穴にマスキングピンを挿入してから溶射による遮熱皮膜を形成し、前記冷却穴の周縁の遮熱皮膜に面取りを施すことを特徴とする。   Moreover, the structure of the thermal barrier coating construction method of the present invention according to claim 3 for solving the above-mentioned problem is the thermal barrier coating construction in which a thermal barrier coating is formed by thermal spraying on the surface of a member having a cooling hole formed on the surface. The method is characterized in that after a masking pin is inserted into the cooling hole, a thermal barrier coating is formed by thermal spraying, and the thermal barrier coating on the periphery of the cooling hole is chamfered.

そして、請求項４では、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の遮熱皮膜施工方法において、前記マスキングピンは、前記冷却穴に液状シリコンゴム弾性体を注入し、注入した液状シリコンゴム弾性体を乾燥・硬化させて形成したことを特徴とする。   And in Claim 4, in the thermal-shielding film construction method as described in any one of Claim 1 thru | or 3, the said masking pin inject | poured liquid silicon rubber elastic body into the said cooling hole, and injected the liquid A silicon rubber elastic body is formed by drying and curing.

また、請求項５では、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の遮熱皮膜施工方法において、前記マスキングピンは、前記部材の表面から突出することのないものであることを特徴とする。 Moreover, in Claim 5, in the thermal-shielding-film construction method as described in any one of Claim 1 thru | or 4, the said masking pin does not protrude from the surface of the said member. And

また、請求項６では、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の遮熱皮膜施工方法において、前記マスキングピンは、前記部材の表面から突出するものであることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the thermal barrier coating method according to any one of the first to fourth aspects, the masking pin protrudes from the surface of the member.

また、請求項７では、請求項６に記載の遮熱皮膜施工方法において、前記マスキングピンは、遮熱皮膜の膜厚の１倍から３倍の厚さを前記部材の表面から突出させたことを特徴とする。   Further, in claim 7, in the thermal barrier coating method according to claim 6, the masking pin protrudes from the surface of the member 1 to 3 times the thickness of the thermal barrier coating. It is characterized by.

また、請求項８では、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の遮熱皮膜施工方法において、前記冷却穴は、部材に多数設けられると共に底面同士が部材内部に形成された流路により連通していることを特徴とする。   Moreover, in Claim 8, in the thermal-shielding-film construction method as described in any one of Claims 1 thru | or 7, the said cooling hole is provided with many in a member, and the flow by which the bottoms were formed in the member inside. It is characterized by being connected by a road.

上記課題を解決する請求項９の本発明の遮熱皮膜施工方法の構成は、表面に冷却穴が形成された部材の表面に対して、溶射により遮熱皮膜を形成する遮熱皮膜施工方法であって、前記冷却穴に離型剤を塗布する離型剤塗布工程と、液状シリコンゴム弾性体に蓋を付着させた状態で前記冷却穴の底面に前記蓋を配して液状シリコンゴム弾性体を注入する注入工程と、注入した液状シリコンゴム弾性体を乾燥・硬化させて遮熱皮膜の膜厚の１倍から３倍の厚さを前記部材の表面から突出させるマスキング工程と、前記部材の表面をブラスト処理して粗面化するブラスト工程と、粗面化した部材の表面に溶射による遮熱皮膜を形成する遮熱皮膜形成工程と、前記冷却穴の周囲の遮熱皮膜の面取りを行う面取り工程とを有することを特徴とする。   The configuration of the thermal barrier coating method of the present invention according to claim 9 that solves the above problem is a thermal barrier coating method for forming a thermal barrier coating by thermal spraying on the surface of a member having a cooling hole formed on the surface. A release agent applying step for applying a release agent to the cooling hole; and a liquid silicon rubber elastic body in which the lid is disposed on the bottom surface of the cooling hole in a state where the lid is attached to the liquid silicon rubber elastic body. An injecting step of injecting the liquid, a masking step of drying and curing the injected liquid silicone rubber elastic body to project a thickness of 1 to 3 times the film thickness of the thermal barrier coating from the surface of the member, A blasting process for blasting the surface to roughen, a thermal barrier coating forming process for forming a thermal barrier coating by thermal spraying on the surface of the roughened member, and chamfering the thermal barrier coating around the cooling hole And a chamfering process.

そして、請求項１０では、請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の遮熱皮膜施工方法において、前記部材はガスタービンの燃焼器尾筒であり、前記冷却穴は前記燃焼器尾筒の内壁面に形成されていることを特徴とする。   And in Claim 10, in the thermal-shielding film construction method as described in any one of Claim 1 thru | or 9, the said member is a combustor tail tube of a gas turbine, The said cooling hole is the said combustor tail. It is formed on the inner wall surface of the cylinder.

上記課題を解決する請求項１１の本発明の燃焼器尾筒は、請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の遮熱皮膜施工方法により、内壁面に遮熱皮膜が形成されていることを特徴とする。   The combustor transition piece of the present invention according to claim 11 that solves the above-described problem has a thermal barrier coating formed on the inner wall surface by the thermal barrier coating method according to any one of claims 1 to 10. It is characterized by being.

本発明では、表面に冷却穴が形成された部材の表面に対して、溶射により遮熱皮膜を形成する遮熱皮膜施工方法であって、冷却穴に、底面側に配される蓋を介してマスキングピンを挿入してから、溶射による遮熱皮膜形成をすることで、冷却穴の底部に対してマスキングピンの材料の影響がない状態でマスキングピンの挿入を行って溶射による遮熱皮膜形成が行える。   The present invention is a thermal barrier coating construction method for forming a thermal barrier coating by thermal spraying on the surface of a member having a cooling hole formed on the surface, through a lid disposed on the bottom surface side in the cooling hole. By inserting a masking pin and then forming a thermal barrier coating by thermal spraying, the masking pin is inserted into the bottom of the cooling hole without being affected by the material of the masking pin, thereby forming a thermal barrier coating by thermal spraying. Yes.

また、本発明では、表面に冷却穴が形成された部材の表面に対して、溶射により遮熱皮膜を形成する遮熱皮膜施工方法であって、冷却穴に、離型剤を介在させてからマスキングピンを挿入して溶射による遮熱皮膜形成をすることで、遮熱皮膜を形成した後のマスキングピンの抜きはずしが容易となる。   Further, the present invention is a thermal barrier coating construction method for forming a thermal barrier coating by thermal spraying on the surface of a member having a cooling hole formed on the surface, and a mold release agent is interposed in the cooling hole. By inserting a masking pin and forming a thermal barrier coating by thermal spraying, it becomes easy to remove the masking pin after the thermal barrier coating is formed.

また、本発明では、表面に冷却穴が形成された部材の表面に対して、溶射により遮熱皮膜を形成する遮熱皮膜施工方法であって、冷却穴にマスキングピンを挿入してから溶射による遮熱皮膜を形成し、冷却穴の周縁の遮熱皮膜に面取りを施すことで、マスキングピンの抜きはずしの際の遮熱皮膜の破損をなくすことができる。   The present invention also relates to a thermal barrier coating method for forming a thermal barrier coating by thermal spraying on the surface of a member having a cooling hole formed on the surface, wherein the masking pin is inserted into the cooling hole and then sprayed. By forming a thermal barrier coating and chamfering the thermal barrier coating on the periphery of the cooling hole, it is possible to eliminate damage to the thermal barrier coating when the masking pin is removed.

また、本発明では、表面に冷却穴が形成された部材の表面に対して、溶射により遮熱皮膜を形成する遮熱皮膜施工方法であって、冷却穴に離型剤を塗布する離型剤塗布工程と、液状シリコンゴム弾性体に蓋を付着させた状態で冷却穴の底面に蓋を配して液状シリコンゴム弾性体を注入する注入工程と、注入した液状シリコンゴム弾性体を乾燥・硬化させて遮熱皮膜の膜厚の１倍から３倍の厚さを前記部材の表面から突出させるマスキング工程と、部材の表面をブラスト処理して粗面化するブラスト工程と、粗面化した部材の表面に溶射による遮熱皮膜を形成する遮熱皮膜形成工程と、冷却穴の周囲の遮熱皮膜の面取りを行う面取り工程とを有するので、冷却穴の底部に対してマスキングピンの材料の影響がない状態でマスキングピンの挿入を行って溶射による遮熱皮膜形成が行えると共に、遮熱皮膜を形成した後のマスキングピンの抜きはずしが容易となり、マスキングピンの抜きはずしの際の遮熱皮膜の破損をなくすことができる。   Further, in the present invention, a thermal barrier coating method for forming a thermal barrier coating by thermal spraying on the surface of a member having a cooling hole formed on the surface, the release agent applying a release agent to the cooling hole An application process, an injection process in which a liquid silicon rubber elastic body is injected by placing a cover on the bottom of the cooling hole with the lid attached to the liquid silicon rubber elastic body, and the injected liquid silicon rubber elastic body is dried and cured A masking step for projecting a thickness of 1 to 3 times the film thickness of the thermal barrier coating from the surface of the member, a blasting step for roughening the surface of the member by blasting, and a roughened member Because it has a thermal barrier coating formation process that forms a thermal barrier coating by thermal spraying on the surface of the surface and a chamfering process that chamfers the thermal barrier coating around the cooling hole, the influence of the material of the masking pin on the bottom of the cooling hole Insert the masking pin in the absence of Together can be performed a thermal barrier coating formed by thermal spraying I, remove vent masking pins after forming a thermal barrier coating is facilitated, it is possible to eliminate the damage of the thermal barrier coating during the off vent masking pins.

以下に本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。本発明の実施の形態では、ガスタービンの燃焼器尾筒の内周面に、溶射により遮熱皮膜を形成する際に、燃焼器尾筒の内周面に形成されている冷却穴にマスキングピンを挿入する。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the embodiment of the present invention, when the thermal barrier coating is formed on the inner peripheral surface of the combustor tail tube of the gas turbine by thermal spraying, the masking pin is formed in the cooling hole formed on the inner peripheral surface of the combustor tail tube. Insert.

このマスキングピンは、次の（１）〜（４）の材料特性を有するゴム弾性体により形成した。
（１）溶射による熱に耐える耐熱性。
（２）冷却穴に挿入した後にブラスト処理をしてブラストによる振動が作用しても、冷却穴から脱落しない弾性。
（３）遮熱皮膜が形成された後に、冷却穴から容易に取り外すことができ、冷却穴に焼きつくことがない離型性。
（４）遮熱皮膜材をはじいて遮熱皮膜材が積層されることがない濡れ性（悪い濡れ性）。 This masking pin was formed of a rubber elastic body having the following material characteristics (1) to (4).
(1) Heat resistance to withstand the heat generated by thermal spraying.
(2) Elasticity that does not drop out of the cooling hole even if vibration is caused by blasting after insertion into the cooling hole.
(3) Releasability that can be easily removed from the cooling hole after the thermal barrier film is formed and does not burn into the cooling hole.
(4) Wettability (poor wettability) in which the thermal barrier coating material is not laminated by repelling the thermal barrier coating material.

上記（１）〜（４）の特性を有する材料を、実験による検証をして探すところ、液状シリコンゴム弾性体（シリコンガスケット）を乾燥・硬化させて形成したマスキングピンが最適であることを突き止めた。具体的には、液状シリコンゴム弾性体（シリコンガスケット）としては、 Three Bond 社製の型番 1207Ｆの液状シリコンゴム弾性体（その組成は、主にＳｉ及びＯ、耐熱温度は２５０℃）が最適であることがわかった。   Searching for materials having the above characteristics (1) to (4) through experimental verification, it was found that a masking pin formed by drying and curing a liquid silicone rubber elastic body (silicon gasket) is optimal. It was. Specifically, as the liquid silicon rubber elastic body (silicon gasket), the liquid silicon rubber elastic body of model number 1207F manufactured by Three Bond Co. (its composition is mainly Si and O, and the heat resistant temperature is 250 ° C.) is optimal. I found out.

液状マスキングは、種類によっては母材との密着性が高過ぎ、離型性の劣るものがある。このため、ボロン系の離型剤を予めスプレーするようになっている。なお、液状シリコンゴム弾性体としては、上述した Three Bond 社製のものに限らず、その組成が主にＳｉ及びＯとなっているものであれば、上述した（１）〜（４）の材料特性を有するので、このような液状シリコンゴム弾性体をマスキングピンの材料として選定することができる。   Depending on the type of liquid masking, the liquid masking is too high in adhesion to the base material and inferior in releasability. For this reason, a boron release agent is sprayed in advance. The liquid silicon rubber elastic body is not limited to the above-mentioned one manufactured by Three Bond Co., but the material described in (1) to (4) as long as its composition is mainly Si and O. Since it has characteristics, such a liquid silicone rubber elastic body can be selected as a material for the masking pin.

またマスキング材料選定のために行った実験とは、燃焼器尾筒と同じ組成でなる試験片に、燃焼器尾筒に形成する空冷構造（空気流溝，空気吸込穴，空気吐出穴（冷却穴）と同様な穴を形成し、冷却穴に各種の材料を挿入して実験を行った。   In addition, the experiment conducted to select the masking material is the air cooling structure (air flow groove, air suction hole, air discharge hole (cooling hole) formed in the combustor tail tube on the test piece having the same composition as the combustor tail tube. ) Was formed, and various materials were inserted into the cooling holes for experiments.

実験では、冷却穴に材料を挿入した試験片を大気中で１０分間に亘り２００℃に加熱した後に、材料を取り出して上記特性（１）〜（４）を判断するものと、冷却穴に材料を挿入した試験片をアルゴンガス雰囲気中で１分間に亘り４００℃に加熱した後に、材料を取り出して上記特性（１）〜（４）を判断するものとを行った。   In the experiment, a test piece in which a material was inserted into a cooling hole was heated to 200 ° C. in the atmosphere for 10 minutes, and then the material was taken out to determine the above characteristics (1) to (4). The test piece into which was inserted was heated to 400 ° C. for 1 minute in an argon gas atmosphere, and then the material was taken out and the above characteristics (1) to (4) were judged.

これは、燃焼器尾筒に溶射をする場合には、燃焼器尾筒の母材メタルが常時２００℃程度の温度になることと、溶射材料の温度（溶融粉末温度）が瞬間的に４００℃程度に達することを考慮したものである。   When spraying the combustor tail tube, the base metal of the combustor tail tube is always at a temperature of about 200 ° C., and the temperature of the spray material (molten powder temperature) is instantaneously 400 ° C. It is considered that the degree is reached.

また本実施の形態で用いるマスキングピンの寸法は、燃焼器尾筒の冷却穴に挿入して乾燥・硬化した際は、コーティング厚さと同程度もしくはコーティング厚さよりも若干突出している（１倍から３倍程度）。   The dimensions of the masking pins used in this embodiment are approximately the same as the coating thickness or slightly protruded from the coating thickness when inserted into the cooling hole of the combustor tail cylinder and dried / cured (from 1 to 3 times). About twice).

なお液状シリコンゴム弾性体では、冷却穴に注入する時には液状であるが、その後に乾燥するとともに体積収縮して硬化し、硬化したものが冷却穴に挿入されたマスキングピンとなるが、硬化後の寸法が、コーティング厚さと同程度もしくはコーティング厚さよりも若干突出（１倍から３倍程度）した状態となるように注入量を調整する。   The liquid silicone rubber elastic body is liquid when injected into the cooling hole, but after drying and volume shrinking and curing, the cured product becomes a masking pin inserted into the cooling hole. However, the injection amount is adjusted so as to be in a state that is approximately the same as the coating thickness or slightly protrudes (about 1 to 3 times) from the coating thickness.

そして、液状シリコンゴム弾性体の注入に先立って、冷却穴の底面側に蓋としての円盤蓋を配し、空気流溝側への液状シリコンゴム弾性体の流入が阻止されている。空気流溝側への液状シリコンゴム弾性体の流入が阻止されることで、所定の高い圧力で液状シリコンゴム弾性体を冷却穴に注入しても液状シリコンゴム弾性体が空気流溝側に入り込むことがなくなる。   Prior to the injection of the liquid silicone rubber elastic body, a disk lid as a lid is disposed on the bottom surface side of the cooling hole to prevent the liquid silicon rubber elastic body from flowing into the air flow groove side. By preventing the liquid silicon rubber elastic body from flowing into the air flow groove side, the liquid silicon rubber elastic body enters the air flow groove side even if the liquid silicon rubber elastic body is injected into the cooling hole with a predetermined high pressure. Nothing will happen.

また、空気流溝側への液状シリコンゴム弾性体の流入が阻止されることで、硬化後にマスキングピンを冷却穴から抜きはずした際にマスキングピンの一部（空気流溝側に入り込んで硬化した部分等）が破損脱落して冷却穴内（空気流溝内）にマスキングピンの一部が残留することがなくなる。   In addition, the liquid silicone rubber elastic body is prevented from flowing into the air flow groove side, so when the masking pin is removed from the cooling hole after curing, part of the masking pin (entered into the air flow groove side and hardened) The portion of the masking pin does not remain in the cooling hole (in the air flow groove).

また、燃焼器尾筒は冷却穴が設けられた板金を曲げて形成されているので、隅部の数個の冷却穴は変形して底面側に円盤蓋を配することができない。このため、隅部の数個の冷却穴のマスキングとしては、マスキング用のテープを円形にしたパッチテープを貼付するようになっている。   Further, since the combustor tail tube is formed by bending a sheet metal provided with cooling holes, several cooling holes at the corners are deformed and a disk lid cannot be disposed on the bottom surface side. For this reason, as a masking for several cooling holes in the corner, a patch tape having a circular masking tape is applied.

次に、ガスタービンの燃焼器尾筒の壁面の内周面（内周側の表面）に、遮熱皮膜を施工する方法の一例を図１乃至図９に基づいて説明する。図１乃至図３には施工方法の工程説明、図４、図５には盛り上がりの計測状況、図６、図７にはパッチテープの貼付状況、図８にはペーパー研磨の状況、図９には面取りの状況を示してある。この例では、液状シリコンゴム弾性体を乾燥・硬化させて形成したマスキングピンを用いる。   Next, an example of a method for applying a thermal barrier coating on the inner peripheral surface (the inner peripheral surface) of the wall surface of the combustor tail cylinder of the gas turbine will be described with reference to FIGS. FIGS. 1 to 3 show the process of the construction method, FIGS. 4 and 5 show the measurement status of the swell, FIGS. 6 and 7 show the patch tape application status, FIG. 8 shows the paper polishing status, and FIG. Shows the situation of chamfering. In this example, a masking pin formed by drying and curing a liquid silicone rubber elastic body is used.

図１(a)に示すように、シリンジ１に Three Bond 社製の型番 1207 Ｆ等の２００〜２５０℃の耐熱を有する液状シリコンゴム弾性体をプランジャーから吸引して充填したものを準備し、使用する蓋としての円盤蓋２の数量を計量秤で数えて規定数（穴数）準備する。円盤蓋２はSUS製で冷却穴径の、例えば、０．８倍の径にされている。円盤蓋２の数量を規定数（穴数）準備することで、作業後に注入忘れを確認することができる。また、所定枚数のパッチテープを準備する。   As shown in FIG. 1 (a), a syringe 1 filled with a liquid silicone rubber elastic body having a heat resistance of 200 to 250 ° C. such as Model Bond 1207 F manufactured by Three Bond Co. Prepare the specified number (number of holes) by counting the number of disk lids 2 as lids to be used with a weighing scale. The disc lid 2 is made of SUS and has a diameter of, for example, 0.8 times the diameter of the cooling hole. By preparing a prescribed number (number of holes) of the disk lid 2, it is possible to confirm that the injection has been forgotten after the operation. A predetermined number of patch tapes are prepared.

図１(b）に示すように、液状シリコンゴム弾性体が充填されたシリンジ１のノズル３の先端の液状シリコンゴム弾性体に円盤蓋２を付着させる。ノズル３の先端は、円盤蓋２を付着させるためにストレート形状とされている。   As shown in FIG. 1B, the disc lid 2 is attached to the liquid silicone rubber elastic body at the tip of the nozzle 3 of the syringe 1 filled with the liquid silicon rubber elastic body. The tip of the nozzle 3 has a straight shape for attaching the disc lid 2.

図１(c)に示すように、ガスタービンの燃焼器尾筒を形成する壁面２０には、その壁面内部に空気流溝２１が形成され、その内周面２０inには空気流溝２１に連通する冷却穴（空気吐出穴）２２が形成され、その外周面２０out には空気流溝２１に連通する空気吸込穴（図示省略）が形成されている。冷却穴２２及び空気吸込穴の穴径（直径）は、空気流溝２１の溝幅よりも大きくなっている。   As shown in FIG. 1 (c), an air flow groove 21 is formed in the wall surface 20 forming the combustor tail of the gas turbine, and the inner peripheral surface 20in communicates with the air flow groove 21. A cooling hole (air discharge hole) 22 is formed, and an air suction hole (not shown) communicating with the air flow groove 21 is formed on the outer peripheral surface 20out thereof. The diameters (diameters) of the cooling hole 22 and the air suction hole are larger than the groove width of the air flow groove 21.

壁面の内周面２０inに遮熱皮膜を施すには、まず、図１(c)に示す壁面の内周面２０inの全面、特に、冷却穴２２、及び、空気流溝２１のうち冷却穴２２に臨む部分に、離型剤を付ける。即ち、図１(c)に示すように、スプレー手段１４を用いてボロン系の離型剤１５を吹き付ける（離型剤塗布工程）。   In order to apply a thermal barrier coating to the inner peripheral surface 20in of the wall surface, first, the entire surface of the inner peripheral surface 20in of the wall surface, particularly the cooling hole 22 and the cooling hole 22 in the air flow groove 21 shown in FIG. Attach the mold release agent to the part facing. That is, as shown in FIG. 1 (c), a boron release agent 15 is sprayed using the spray means 14 (release agent application step).

次に、図２(a)に示すように、シリンジ１のノズル３の先端の液状シリコンゴム弾性体に付着させた円盤蓋２を冷却穴２２の底面側（空気流溝２１の上側）に位置させ、シリンジ１により冷却穴２２に液状シリコンゴム弾性体３２を所定の圧力で注入する（注入工程）。この液状シリコンゴム弾性体３２は、具体的には、 Three Bond 社製の型番 1207 Ｆ等の２００〜２５０℃の耐熱を有する液状シリコンゴム弾性体である。   Next, as shown in FIG. 2 (a), the disc lid 2 attached to the liquid silicone rubber elastic body at the tip of the nozzle 3 of the syringe 1 is positioned on the bottom side of the cooling hole 22 (above the air flow groove 21). The liquid silicone rubber elastic body 32 is injected into the cooling hole 22 with a predetermined pressure by the syringe 1 (injection step). The liquid silicon rubber elastic body 32 is specifically a liquid silicon rubber elastic body having a heat resistance of 200 to 250 ° C., such as model number 1207 F manufactured by Three Bond.

図２(a)に示すように、円盤蓋２を冷却穴２２の底面側に位置させて液状シリコンゴム弾性体３２を規定の時間注入し、内周面２０inと同程度となった時点でシリンジ１を数回転（２乃至３回転）させてノズル３の先端から液状シリコンゴム弾性体３２を切り離す。内周面２０inと同程度となった時点でシリンジ１を数回転させてノズル３の先端から液状シリコンゴム弾性体３２を切り離すことで、図２(d)に示すように、注入した液状シリコンゴム弾性体３２の表面が内周面２０inに対して盛り上がった状態になる。この状態で、例えば、５時間程度の自然乾燥で乾燥・硬化させて盛り上がった状態のマスキングピン４とする（マスキング工程）。   As shown in FIG. 2 (a), the disc lid 2 is positioned on the bottom side of the cooling hole 22, and the liquid silicone rubber elastic body 32 is injected for a specified time, and when it reaches the same level as the inner peripheral surface 20in, the syringe 1 is rotated several times (2 to 3 rotations), and the liquid silicone rubber elastic body 32 is separated from the tip of the nozzle 3. When the syringe 1 is rotated several times and the liquid silicone rubber elastic body 32 is separated from the tip of the nozzle 3 when the inner surface 20in becomes approximately the same as the inner peripheral surface 20in, as shown in FIG. The surface of the elastic body 32 is raised with respect to the inner peripheral surface 20in. In this state, for example, the masking pin 4 is swelled by being dried and cured by natural drying for about 5 hours (masking step).

図４、図５に基づいて、内周面２０inと同程度となった時点でシリンジ１を数回転させてノズル３の先端から液状シリコンゴム弾性体３２を切り離して乾燥・硬化させた際の液状シリコンゴム弾性体３２の盛り上がり高さの測定を行った結果を説明する。   4 and 5, the liquid silicone rubber elastic body 32 is separated from the tip of the nozzle 3 by rotating the syringe 1 several times at the same time as the inner peripheral surface 20 in, and dried and cured. The result of measuring the raised height of the silicon rubber elastic body 32 will be described.

図４に示すように、隙間Ｓが０.７ｍｍから１．３ｍｍまでのゲージ３４を作成し、盛り上がり高さを計測した。この時、冷却穴２２の径を３ｍｍ、円盤蓋２の径を２．４ｍｍとし、液状シリコンゴム弾性体３２を９８psi、１．９秒で注入した。盛り上がり高さＨの測定結果を図５に示してある。   As shown in FIG. 4, a gauge 34 having a gap S of 0.7 mm to 1.3 mm was created, and the raised height was measured. At this time, the diameter of the cooling hole 22 was 3 mm, the diameter of the disc lid 2 was 2.4 mm, and the liquid silicone rubber elastic body 32 was injected at 98 psi for 1.9 seconds. The measurement result of the raised height H is shown in FIG.

図５から判るように、盛り上がり高さＨのばらつきは、０.７ｍｍから１．１ｍｍ程度となり、例えば、遮熱皮膜材の厚さが０．４ｍｍに設定されている場合、コーティング後の盛り上がり高さ０.３ｍｍから０．７ｍｍ程度となる。このため、盛り上がり高さＨは遮熱皮膜材の厚さの１倍から３倍の範囲に収まり、十分に管理されていることが確認された。   As can be seen from FIG. 5, the variation in the bulge height H is about 0.7 mm to 1.1 mm. For example, when the thickness of the thermal barrier coating material is set to 0.4 mm, the bulge height after coating is The length is about 0.3 mm to 0.7 mm. For this reason, it was confirmed that the raised height H was within the range of 1 to 3 times the thickness of the thermal barrier coating material, and was sufficiently controlled.

図２(b）及び図２(c)に示すように、冷却穴２２の底面側に円盤蓋２を配することで、空気流溝２１が塞がれた状態になり、冷却穴２２に液状シリコンゴム弾性体３２を高圧力で注入しても空気流溝２１内に液状シリコンゴム弾性体３２が流入することがない。このため、一定圧力で一定量の供給が可能になり、短時間での注入が可能になる。このとき、市販されているディスペンサーの使用も効率的である。   As shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c), by disposing the disc lid 2 on the bottom surface side of the cooling hole 22, the air flow groove 21 is blocked, and the cooling hole 22 is liquid. Even if the silicon rubber elastic body 32 is injected at a high pressure, the liquid silicon rubber elastic body 32 does not flow into the air flow groove 21. For this reason, a constant amount can be supplied at a constant pressure, and injection can be performed in a short time. At this time, use of a commercially available dispenser is also efficient.

一方、燃焼器尾筒は、多数の冷却穴や冷却通路が形成された板材を曲げ加工して形成されているため、図６(a) (b）に示すように、出口部（矩形に形成されている）の角部に存在する冷却穴２２は変形した状態になり、円盤蓋２を所望の状態に配することができない。このため、変形した冷却穴２２にはマスキング用のテープを円形にしたパッチテープが貼付される。   On the other hand, the combustor tail tube is formed by bending a plate material on which a large number of cooling holes and cooling passages are formed. Therefore, as shown in FIGS. The cooling holes 22 existing at the corners of the metal plate 2 are deformed, and the disk lid 2 cannot be arranged in a desired state. For this reason, a patch tape in which the masking tape is circular is attached to the deformed cooling hole 22.

図７に示すように、パッチテープ５はマスキング用のテープを円形にしたものであり、冷却穴２２の径よりも若干大きな径に形成されている。冷却穴２２の部位にパッチテープ５を貼付する場合、冷却穴２２の中心とパッチテープ５の中心を合致させることは困難である。このため、冷却穴２２よりも大きな穴６が設けられた枠シール７を冷却穴２２の周囲に貼付し、穴６の内部で冷却穴２２に対してパッチテープ５を位置決めして貼付する。その後枠シール７を除去することで、中心が略一致したパッチテープ５が冷却穴２２に貼付された状態となる。   As shown in FIG. 7, the patch tape 5 is a masking tape made into a circle, and is formed to have a diameter slightly larger than the diameter of the cooling hole 22. When the patch tape 5 is applied to the cooling hole 22, it is difficult to match the center of the cooling hole 22 with the center of the patch tape 5. For this reason, the frame seal 7 provided with the hole 6 larger than the cooling hole 22 is attached around the cooling hole 22, and the patch tape 5 is positioned and attached to the cooling hole 22 inside the hole 6. Thereafter, the frame seal 7 is removed, so that the patch tape 5 whose centers substantially coincide with each other is stuck to the cooling hole 22.

液状シリコンゴム弾性体３２が乾燥・硬化することにより、マスキングピン４が挿入された状態となったら、図３(a)に示すように、内周面２０inに対してアルミナ（Ａｌ2Ｏ3 ）を吹き付けるブラスト処理をして粗面化する。このとき、マスキングピン４は弾性があるため、ブラスト処理によるアンカー効果が働かずその衝撃が作用しても、冷却穴２２から脱落することはない。 When the masking pin 4 is inserted by drying and curing the liquid silicone rubber elastic body 32, as shown in FIG. 3A, alumina (Al 2 O 3 ) is used with respect to the inner peripheral surface 20in. The surface is roughened by blasting. At this time, since the masking pin 4 has elasticity, the anchor effect due to the blasting process does not work, and the impact does not fall off the cooling hole 22.

ブラスト処理が終わったら、図３(b)に示すように、内周面２０inにＭＣｒＡｌＹを溶射して下地金属層（アンダーコート）４１を形成する。このとき、マスキングピン４は、濡れ性が悪いので、マスキングピン４の上に溶射された溶射金属は、はじかれてしまい、マスキングピン４の上にＭＣｒＡｌＹを溶射金属が堆積することは殆どない。また、少々堆積するケースがあったとしても、エアブローとペーパー研磨で全て除去可能である。   When the blasting is finished, as shown in FIG. 3B, MCrAlY is sprayed on the inner peripheral surface 20in to form a base metal layer (undercoat) 41. At this time, since the masking pin 4 has poor wettability, the sprayed metal sprayed on the masking pin 4 is repelled, and the sprayed metal hardly deposits MCrAlY on the masking pin 4. Moreover, even if there is a case where it accumulates a little, all can be removed by air blow and paper polishing.

下地金属４１の形成が終わったら、図３(c)に示すように、下地金属４１に、ジルコニアを主成分とするセラミックス材料を溶射して遮熱層（トップコート）４２を形成する（遮熱皮膜形成工程）。このとき、マスキングピン４は濡れ性が悪いので、マスキングピン４の上に溶射された溶射金属ははじかれてしまい、マスキングピン４の上にセラミックス材料溶射金属が堆積することは殆どない。   After the formation of the base metal 41, as shown in FIG. 3 (c), a thermal barrier layer (top coat) 42 is formed on the base metal 41 by spraying a ceramic material mainly composed of zirconia (heat shield). Film formation process). At this time, since the masking pin 4 has poor wettability, the sprayed metal sprayed on the masking pin 4 is repelled, and the ceramic material sprayed metal is hardly deposited on the masking pin 4.

遮熱層（トップコート）４２の形成が終わったら、マスキングピン４に多少堆積する遮熱材をペーパー研磨（バフ研磨）により除去する。図８に示すように、回転ペーパー１１を用いてマスキングピン４の上面を研磨し、少々堆積する遮熱材を除去する。   When the formation of the heat shield layer (top coat) 42 is finished, the heat shield material that is somewhat deposited on the masking pins 4 is removed by paper polishing (buff polishing). As shown in FIG. 8, the rotating paper 11 is used to polish the upper surface of the masking pin 4 to remove the heat shielding material that is slightly deposited.

回転ペーパー１１を用いてマスキングピン４の上面を研磨した後、図３(d)に示すように、円錐形状（冷却穴２２の径に応じて先端の角度が９０度乃至１２０度程度が好ましい）のダイヤモンド電着砥石１２を用いて冷却穴２２の周囲の遮熱皮膜材を面取りして図３(e)に示した状態とする（面取り工程）。図９に示すように、ダイヤモンド電着砥石１２は回転工具１６のスピンドル１７に取り付けられ、所定の回転速度で回転される。   After polishing the upper surface of the masking pin 4 using the rotating paper 11, as shown in FIG. 3 (d), a conical shape (the angle of the tip is preferably about 90 to 120 degrees depending on the diameter of the cooling hole 22). The diamond electrodeposition grindstone 12 is used to chamfer the thermal barrier coating material around the cooling hole 22 to obtain the state shown in FIG. 3E (chamfering step). As shown in FIG. 9, the diamond electrodeposition grindstone 12 is attached to a spindle 17 of a rotary tool 16 and is rotated at a predetermined rotational speed.

冷却穴２２の周囲の遮熱皮膜材の面取りにより、マスキングピン４を取り外す際に周囲の遮熱皮膜材が欠損することがなくなると共に、実機運転中に遮熱皮膜材が剥離することがなくなる。マスキングピン４を抜き外す前に面取りを行うことにより、遮熱皮膜材の削り屑等が冷却穴２２の内部の空気流溝２１に残留することがなくなる。なお、ダイヤモンド電着砥石１２に代えてゴム砥石等を用いることも可能である。   The chamfering of the thermal barrier coating material around the cooling hole 22 prevents the peripheral thermal barrier coating material from being lost when the masking pin 4 is removed, and prevents the thermal barrier coating material from being peeled off during actual operation. By chamfering before removing the masking pin 4, shavings or the like of the thermal barrier coating material will not remain in the air flow groove 21 inside the cooling hole 22. A rubber grindstone or the like can be used instead of the diamond electrodeposition grindstone 12.

冷却穴２２の周囲の遮熱皮膜材の面取りが終わったら、カエリが付いたピン（釣り針状でストレート形状に近いもの）若しくはグランドパッキン取り外し用のパッキンツールにより、円盤蓋２がついたままのマスキングピン４を引っ掛けて冷却穴２２から取り外す（図３(f)参照）。   After chamfering the thermal barrier coating around the cooling hole 22, masking with the disc cover 2 attached using a pin with a burr (fish hook-like and straight) or a gland packing removal tool The pin 4 is hooked and removed from the cooling hole 22 (see FIG. 3 (f)).

冷却穴２２内には予め離型剤１５が塗布されているので、マスキングピン４が冷却穴２２に焼きつくことがなく、冷却穴２２や空気流溝２１内にマスキングピン４の材料が残ることがなく、マスキングピン４の全体をきれいに取り外すことができる。特に、パッキンツールは螺旋状の針を有しており、ワインのコルク栓を抜く時と同じ要領で、針を回転させつつマスキングピン４に差し込み、引っ張ることでマスキングピン４を簡単に取り外すことができる。   Since the release agent 15 is applied in the cooling hole 22 in advance, the masking pin 4 does not burn into the cooling hole 22, and the material of the masking pin 4 remains in the cooling hole 22 or the air flow groove 21. The entire masking pin 4 can be removed cleanly. In particular, the packing tool has a spiral needle, and can be easily removed by inserting and pulling the masking pin 4 while rotating the needle in the same manner as when removing a cork stopper of wine. it can.

マスキングピン４を取り外した後、マスキングピン４の単面の形状や円盤蓋２の有無をチェックする。冷却穴２２の内部の残留物を吸引除去すると共に、パーツフィーダー等を用いて取り外したマスキングピン４の数を数える。マスキングピン４の数と冷却穴２２の数が一致した場合に作業が終了となる。   After removing the masking pin 4, the shape of the single surface of the masking pin 4 and the presence or absence of the disc lid 2 are checked. The residue inside the cooling hole 22 is removed by suction, and the number of masking pins 4 removed using a parts feeder or the like is counted. When the number of masking pins 4 and the number of cooling holes 22 match, the operation is completed.

このようにして、燃焼器尾筒を形成する壁面の内周面２０inに、遮熱皮膜（下地金属層４１及び遮熱層４２）を施すことができ、しかも、必要部分のすべての面に遮熱皮膜を施すことができる。したがって、燃焼器尾筒は遮熱皮膜により熱保護され、温度上昇による亀裂や損傷が発生することがなくなり、信頼性の高い燃焼器尾筒を製作することができる。   In this way, the thermal barrier coating (the base metal layer 41 and the thermal barrier layer 42) can be applied to the inner peripheral surface 20in of the wall surface forming the combustor tail tube, and all the necessary portions are shielded. A thermal film can be applied. Therefore, the combustor tail tube is thermally protected by the thermal barrier coating, so that cracks and damage due to temperature rise do not occur, and a highly reliable combustor tail tube can be manufactured.

次に、ガスタービンの燃焼器尾筒を形成する壁面の内周面（内周側の表面）に、遮熱皮膜を施工する方法の他の例を説明する。図１０には本発明の他の実施の形態に係る施工方法の工程説明を示してある。なお、図１乃至図３に示した部材と同一部材には同一符号を付してある。   Next, another example of a method for applying a thermal barrier coating on the inner peripheral surface (the inner peripheral surface) of the wall surface forming the combustor tail tube of the gas turbine will be described. FIG. 10 shows a process description of a construction method according to another embodiment of the present invention. The same members as those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals.

本実施の形態で用いるマスキングピンの寸法は、燃焼器尾筒の冷却穴に挿入した際は、コーティング厚さ程度突出しているが、コーティング後には１割程度収縮し、結果的には、燃焼器尾筒の表面（内周面）から突出しない寸法（逆に少し引っ込んだ状態）としている。   The dimension of the masking pin used in the present embodiment protrudes about the coating thickness when inserted into the cooling hole of the combustor tail tube, but shrinks by about 10% after coating, and as a result, the combustor The dimensions do not protrude from the surface (inner peripheral surface) of the transition piece (reversely retracted).

なお液状シリコンゴム弾性体では、冷却穴に注入する時には液状であるが、その後に乾燥するとともに体積収縮して硬化し、硬化したものが冷却穴に挿入されたマスキングピンとなるが、硬化後の寸法が、燃焼器尾筒の表面（内周面）から突出しない寸法となるように注入量を調整する。   The liquid silicone rubber elastic body is liquid when injected into the cooling hole, but after drying and volume shrinking and curing, the cured product becomes a masking pin inserted into the cooling hole. However, the injection amount is adjusted so that it does not protrude from the surface (inner peripheral surface) of the combustor transition.

図１０(a)に示すように、ガスタービンの燃焼器尾筒を形成する壁面２０には、その壁面内部に空気流溝２１が形成され、その内周面２０inには空気流溝２１に連通する冷却穴（空気吐出穴）２２が形成され、その外周面２０out には空気流溝２１に連通する空気吸込穴（図示省略）が形成されている。冷却穴２２及び空気吸込穴の穴径（直径）は、空気流溝２１の溝幅よりも大きくなっている。壁面の内周面２０inに遮熱皮膜を施すには、まず、図１０(a)に示す壁面２０の内周面２０inの全面、特に、冷却穴２２、及び、空気流溝２１のうち冷却穴２２に臨む部分に、離型剤を吹き付ける。即ち、スプレー手段１４を用いてボロン系の離型剤１５を吹き付ける（離型剤塗布工程）。   As shown in FIG. 10 (a), an air flow groove 21 is formed in the wall surface 20 forming the combustor tail of the gas turbine, and the inner peripheral surface 20in communicates with the air flow groove 21. A cooling hole (air discharge hole) 22 is formed, and an air suction hole (not shown) communicating with the air flow groove 21 is formed on the outer peripheral surface 20out thereof. The diameters (diameters) of the cooling hole 22 and the air suction hole are larger than the groove width of the air flow groove 21. In order to apply a thermal barrier coating to the inner peripheral surface 20in of the wall surface, first, the entire inner peripheral surface 20in of the wall surface 20 shown in FIG. 10 (a), in particular, the cooling hole 22 and the cooling hole in the air flow groove 21. A parting agent is sprayed on the part facing 22. That is, the boron release agent 15 is sprayed using the spray means 14 (release agent application step).

次に、シリンジ１のノズル３の先端の液状ゴム弾性体に付着させた円盤蓋２を冷却穴２２の底面側（空気流溝２１の上側）に位置させ、シリンジ１により冷却穴２２に液状シリコンゴム弾性体３２を所定の圧力で注入する（注入工程：図２(a)参照）。この液状シリコンゴム弾性体３２は、具体的には、 Three Bond 社製の型番 1207 Ｆ等の２００〜２５０℃の耐熱を有する液状シリコンゴム弾性体である。   Next, the disc lid 2 attached to the liquid rubber elastic body at the tip of the nozzle 3 of the syringe 1 is positioned on the bottom side of the cooling hole 22 (above the air flow groove 21), and liquid silicon is placed in the cooling hole 22 by the syringe 1. The rubber elastic body 32 is injected at a predetermined pressure (injection step: see FIG. 2 (a)). The liquid silicon rubber elastic body 32 is specifically a liquid silicon rubber elastic body having a heat resistance of 200 to 250 ° C., such as model number 1207 F manufactured by Three Bond.

この場合、注入した液状シリコンゴム弾性体３２の表面が、内周面２０inに対して盛り上がった状態になるまで注入する（図１０(b)）。この注入量については、後述する。なお、注射器３１の代わりにヘラ等を用いて注入することができる。いずれにしろ、注入するだけでよいので、作業は容易である。   In this case, the injection is performed until the surface of the injected liquid silicon rubber elastic body 32 is raised with respect to the inner peripheral surface 20in (FIG. 10B). This injection amount will be described later. In addition, it can inject | pour using a spatula etc. instead of the syringe 31. FIG. In any case, the operation is easy because it is only necessary to inject.

注入した液状シリコンゴム弾性体３２は、放置すると乾燥して硬化するが、乾燥・硬化するのに併せて体積収縮する。このように体積収縮して乾燥・硬化することにより、冷却穴２２及び空気流溝２１に挿入されたマスキングピン２４となる（図１０(c)）。この場合、マスキングピン２４が内周面２０inから突出しないように、液状シリコンゴム弾性体３２を注入する量を調整している。つまり、部材である冷却穴２２の表面から突出することのないマスキングピン２４としている。但し、材料等の条件によって収縮し難い場合もあるので、そのときはマスキングピン２４の表面を手で押圧して平らにしている。   The injected liquid silicone rubber elastic body 32 dries and hardens when left standing, but shrinks in volume as it dries and hardens. By thus shrinking the volume and drying / curing, the masking pin 24 inserted into the cooling hole 22 and the air flow groove 21 is formed (FIG. 10C). In this case, the amount of the liquid silicone rubber elastic body 32 injected is adjusted so that the masking pin 24 does not protrude from the inner peripheral surface 20in. That is, the masking pin 24 does not protrude from the surface of the cooling hole 22 as a member. However, since it may be difficult to shrink depending on conditions such as materials, the surface of the masking pin 24 is flattened by hand pressing at that time.

冷却穴２２の底面に円盤２を配することで、空気流溝２１が塞がれた状態になり、冷却穴２２に液状シリコンゴム弾性体を高圧力で注入しても空気流溝２１に液状シリコンゴム弾性体が流入することがない。このため、一定圧力で一定量の供給が可能となり、短時間での注入が可能になる。このとき、市販されているディスペンサーの使用も効率的である。   By disposing the disk 2 on the bottom surface of the cooling hole 22, the air flow groove 21 is closed, and even if a liquid silicon rubber elastic body is injected into the cooling hole 22 with high pressure, the air flow groove 21 is liquid. Silicon rubber elastic body does not flow in. For this reason, a constant amount can be supplied at a constant pressure, and injection can be performed in a short time. At this time, use of a commercially available dispenser is also efficient.

液状シリコンゴム弾性体３２が乾燥・硬化することにより、マスキングピン２４が挿入された状態となったら、図１０(d)に示すように、内周面２０inに対してアルミナ（Ａｌ2Ｏ3 ）を吹き付けるブラスト処理をして粗面化する。このとき、マスキングピン２４は弾性があるため、ブラスト処理によるアンカー効果が働かずその衝撃が作用しても、冷却穴２２から脱落することはない。 When the masking pin 24 is inserted by drying and curing the liquid silicone rubber elastic body 32, as shown in FIG. 10 (d), alumina (Al 2 O 3 ) with respect to the inner peripheral surface 20in. The surface is roughened by blasting. At this time, since the masking pin 24 has elasticity, the anchor effect due to the blasting process does not work, and the impact does not fall off the cooling hole 22.

ブラスト処理が終わったら、図１０(e)に示すように、内周面２０inにＭＣｒＡｌＹを溶射して下地金属層（アンダーコート）４１を形成する。このとき、マスキングピン２４は濡れ性が悪いので、マスキングピン２４の上に溶射された溶射金属ははじかれてしまい、マスキングピンＭＰ２の上にＭＣｒＡｌＹを溶射金属が堆積することは殆どない。また、少々堆積するケースがあったとしても、エアブローとペーパー研磨で全て除去可能である。   When the blasting process is finished, as shown in FIG. 10 (e), MCrAlY is sprayed on the inner peripheral surface 20in to form a base metal layer (undercoat) 41. At this time, since the masking pin 24 has poor wettability, the sprayed metal sprayed on the masking pin 24 is repelled, and the sprayed metal hardly deposits MCrAlY on the masking pin MP2. Moreover, even if there is a case where it accumulates a little, all can be removed by air blow and paper polishing.

下地金属４１の形成が終わったら、図１０(f)に示すように、下地金属４１に、ジルコニアを主成分とするセラミックス材料を溶射して遮熱層（トップコート）４２を形成する。このとき、マスキングピン２４は濡れ性が悪いので、マスキングピン２４の上に溶射された溶射金属ははじかれてしまい、マスキングピン２４の上にセラミックス材料溶射金属が堆積することは殆どない。また、少々堆積するケースがあったとしても、エアブローとペーパー研磨で全て除去可能である。   When the formation of the base metal 41 is finished, as shown in FIG. 10 (f), a thermal barrier layer (top coat) 42 is formed on the base metal 41 by spraying a ceramic material mainly composed of zirconia. At this time, since the masking pin 24 has poor wettability, the sprayed metal sprayed on the masking pin 24 is repelled, and the ceramic material sprayed metal is hardly deposited on the masking pin 24. Moreover, even if there is a case where it accumulates a little, all can be removed by air blow and paper polishing.

マスキングピン２４は内周面２０inから突出していないので、ＭＣｒＡｌＹやセラミックス材料を溶射したときに突出部材による影ができることはなく、必要な部分全面に溶射することができる。つまり、内周面２０inからの突出部材による溶射の影により内周面２０inの周囲にセラミックス材料が溶射されない部分が生じることがなくなる。影により溶射されない部分が生じると、金属母材表面が露出して長期の使用により微小亀裂等が発生することが考えられるが、溶射の影により内周面２０inの周囲にセラミックス材料が溶射されない部分が生じることがないので、耐熱性及び耐久性がよりすぐれたものとなる。   Since the masking pin 24 does not protrude from the inner peripheral surface 20in, when the MCrAlY or ceramic material is sprayed, the masking pin 24 is not shadowed by the protruding member, and can be sprayed over the entire necessary portion. That is, a portion in which the ceramic material is not sprayed around the inner peripheral surface 20in does not occur due to the shadow of the thermal spraying by the protruding member from the inner peripheral surface 20in. If a portion that is not sprayed due to the shadow is generated, the surface of the metal base material is exposed and micro cracks may occur due to long-term use. However, a portion where the ceramic material is not sprayed around the inner peripheral surface 20in due to the shadow of the spraying Therefore, heat resistance and durability are superior.

遮熱層（トップコート）４２を形成した後、図１０(g)に示すように、円錐形状（冷却穴２２の径に応じて先端の角度が９０度乃至１２０度程度が好ましい）のダイヤモンド電着砥石１２を用いて冷却穴２２の周囲の遮熱皮膜材を面取りする（面取り工程）。   After the formation of the thermal barrier layer (top coat) 42, as shown in FIG. 10 (g), the diamond electrode having a conical shape (the tip angle is preferably about 90 to 120 degrees depending on the diameter of the cooling hole 22). The thermal barrier coating material around the cooling hole 22 is chamfered using the grinding stone 12 (chamfering step).

前述した実施の形態と同様に、冷却穴２２の周囲の遮熱皮膜材の面取りにより、マスキングピン２４を取り外す際に周囲の遮熱皮膜材が欠損することがなくなると共に、実機運転中に遮熱皮膜材が剥離することがなくなる。マスキングピン２４を抜き外す前に面取りを行うことにより、遮熱皮膜材の削り屑等が冷却穴２２の内部の空気流溝２１に残留することがなくなる。なお、ダイヤモンド電着砥石１２に代えてゴム砥石等を用いることも可能である。   Similar to the above-described embodiment, the chamfering of the thermal barrier coating material around the cooling hole 22 eliminates the loss of the peripheral thermal barrier coating material when the masking pin 24 is removed, and the thermal shield during operation of the actual machine. The coating material will not peel off. By chamfering before removing the masking pin 24, shavings or the like of the thermal barrier coating material will not remain in the air flow groove 21 inside the cooling hole 22. A rubber grindstone or the like can be used instead of the diamond electrodeposition grindstone 12.

冷却穴２２の周囲の遮熱皮膜材の面取りが終わったら、カエリが付いたピン（釣り針状でストレート形状に近いもの）若しくはグランドパッキン取り外し用のパッキンツールにより、円盤蓋２がついたままのマスキングピン２４を引っ掛けて冷却穴２２から取り外す（図１０(h)参照）。   After chamfering the thermal barrier coating around the cooling hole 22, masking with the disc cover 2 attached using a pin with a burr (fish hook-like and straight) or a gland packing removal tool The pin 24 is hooked and removed from the cooling hole 22 (see FIG. 10 (h)).

冷却穴２２内には予め離型剤１５が塗布されているので、マスキングピン２４が冷却穴２２に焼きつくことがなく、冷却穴２２や空気流溝２１内にマスキングピン２４の材料が残ることがなく、マスキングピン２４の全体をきれいに取り外すことができる。特に、パッキンツールは螺旋状の針を有しており、ワインのコルク栓を抜く時と同じ要領で、針を回転させつつマスキングピン２４に差し込み、引っ張ることでマスキングピン２４を簡単に取り外すことができる。   Since the mold release agent 15 is applied in the cooling hole 22 in advance, the masking pin 24 does not burn into the cooling hole 22 and the material of the masking pin 24 remains in the cooling hole 22 or the air flow groove 21. The entire masking pin 24 can be removed cleanly. In particular, the packing tool has a spiral needle, and can be easily removed by inserting and pulling the masking pin 24 while rotating the needle in the same manner as when removing the cork stopper of wine. it can.

マスキングピン２４を取り外した後、マスキングピン２４の単面の形状や円盤蓋２の有無をチェックする。冷却穴２２の内部の残留物を吸引除去すると共に、パーツフィーダー等を用いて取り外したマスキングピン２４の数を数える。マスキングピン２４の数と冷却穴２２の数が一致した場合に作業が終了となる。   After removing the masking pin 24, the shape of the single surface of the masking pin 24 and the presence or absence of the disc cover 2 are checked. The residue inside the cooling hole 22 is removed by suction, and the number of masking pins 24 removed using a parts feeder or the like is counted. When the number of masking pins 24 and the number of cooling holes 22 match, the operation is finished.

このようにして、燃焼器尾筒を形成する壁面の内周面２０inに、遮熱皮膜（下地金属層４１及び遮熱層４２）を施すことができ、しかも、必要部分のすべての面に遮熱皮膜を施すことができる。したがって、燃焼器尾筒は遮熱皮膜により熱保護され、温度上昇による亀裂や損傷が発生することがなくなり、信頼性の高い燃焼器尾筒を製作することができる。   In this way, the thermal barrier coating (the base metal layer 41 and the thermal barrier layer 42) can be applied to the inner peripheral surface 20in of the wall surface forming the combustor tail tube, and all the necessary portions are shielded. A thermal film can be applied. Therefore, the combustor tail tube is thermally protected by the thermal barrier coating, so that cracks and damage due to temperature rise do not occur, and a highly reliable combustor tail tube can be manufactured.

なお、上述した実施の形態では、燃焼器尾筒の壁面に形成した未貫通の冷却穴をマスキングするものであったが、最近では燃焼器尾筒の壁面の外周面から内周面にまで貫通した冷却用の小穴を形成することがある。この貫通した小穴の径は、冷却穴の径に比べて小さいものであり、且つ穴深さは４〜５ｍｍと深く、コーティング後の手入れが困難であった。この貫通した小穴に、本発明の実施の形態で用いていた、円盤蓋２を有するマスキングピン４及びマスキングピン２４を適用することもできる。   In the above-described embodiment, the non-penetrated cooling holes formed in the wall surface of the combustor tail cylinder are masked. Recently, however, the holes penetrate from the outer peripheral surface to the inner peripheral surface of the combustor tail cylinder. Small holes for cooling may be formed. The diameter of the penetrating small hole was smaller than the diameter of the cooling hole, and the hole depth was as deep as 4 to 5 mm, making it difficult to care after coating. The masking pin 4 and the masking pin 24 having the disc cover 2 used in the embodiment of the present invention can also be applied to the small hole that penetrates.

また、ガスタービンの翼にも、冷却用の貫通穴が形成されており、翼の表面に遮熱皮膜を施す際に貫通穴が塞がれないようにマスキングするためにも、本発明の実施の形態で用いた円盤蓋２を有するマスキングピン４及びマスキングピン２４を適用することもできる。その他、いわゆるＡＰＳ法，ＨＶＯＦ法による溶射皮膜を有する全ての部品に適用可能である。   In addition, through holes for cooling are also formed in the blades of the gas turbine, and in order to perform masking so that the through holes are not blocked when a thermal barrier coating is applied to the surface of the blades, the present invention is implemented. The masking pin 4 and the masking pin 24 having the disc lid 2 used in the form of can also be applied. In addition, the present invention can be applied to all parts having a thermal spray coating by the so-called APS method and HVOF method.

上記の説明により、本発明については様々な修飾や変形をすることが可能であることは明らかである。よって、本発明は、具体的な記述にとらわれることなく、付記した請求の範囲内で実施されるものと解されたい。   From the above description, it is apparent that various modifications and variations can be made to the present invention. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to the specific description but is implemented within the scope of the appended claims.

本発明では、表面に冷却穴が形成された部材の表面に対して、溶射により遮熱皮膜を形成する遮熱皮膜施工方法であって、冷却穴に、底面側に配される蓋を介してマスキングピンを挿入してから、溶射による遮熱皮膜形成をすることで、冷却穴の底部に対してマスキングピンの材料の影響がない状態でマスキングピンの挿入を行って溶射による遮熱皮膜形成が行える。   The present invention is a thermal barrier coating construction method for forming a thermal barrier coating by thermal spraying on the surface of a member having a cooling hole formed on the surface, through a lid disposed on the bottom surface side in the cooling hole. By inserting a masking pin and then forming a thermal barrier coating by thermal spraying, the masking pin is inserted into the bottom of the cooling hole without being affected by the material of the masking pin, thereby forming a thermal barrier coating by thermal spraying. Yes.

また、本発明では、表面に冷却穴が形成された部材の表面に対して、溶射により遮熱皮膜を形成する遮熱皮膜施工方法であって、冷却穴に、離型剤を介在させてからマスキングピンを挿入して溶射による遮熱皮膜形成をすることで、遮熱皮膜を形成した後のマスキングピンの抜きはずしが容易となる。   Further, the present invention is a thermal barrier coating construction method for forming a thermal barrier coating by thermal spraying on the surface of a member having a cooling hole formed on the surface, and a mold release agent is interposed in the cooling hole. By inserting a masking pin and forming a thermal barrier coating by thermal spraying, it becomes easy to remove the masking pin after the thermal barrier coating is formed.

また、本発明では、表面に冷却穴が形成された部材の表面に対して、溶射により遮熱皮膜を形成する遮熱皮膜施工方法であって、冷却穴にマスキングピンを挿入してから溶射による遮熱皮膜を形成し、冷却穴の周縁の遮熱皮膜に面取りを施すことで、マスキングピンの抜きはずしの際の遮熱皮膜の破損をなくすことができる。   The present invention also relates to a thermal barrier coating method for forming a thermal barrier coating by thermal spraying on the surface of a member having a cooling hole formed on the surface, wherein the masking pin is inserted into the cooling hole and then sprayed. By forming a thermal barrier coating and chamfering the thermal barrier coating on the periphery of the cooling hole, it is possible to eliminate damage to the thermal barrier coating when the masking pin is removed.

また、本発明では、表面に冷却穴が形成された部材の表面に対して、溶射により遮熱皮膜を形成する遮熱皮膜施工方法であって、冷却穴に離型剤を塗布する離型剤塗布工程と、液状シリコンゴム弾性体に蓋を付着させた状態で冷却穴の底面に蓋を配して液状シリコンゴム弾性体を注入する注入工程と、注入した液状シリコンゴム弾性体を乾燥・硬化させて遮熱皮膜の膜厚の１倍から３倍の厚さを前記部材の表面から突出させるマスキング工程と、部材の表面をブラスト処理して粗面化するブラスト工程と、粗面化した部材の表面に溶射による遮熱皮膜を形成する遮熱皮膜形成工程と、冷却穴の周囲の遮熱皮膜の面取りを行う面取り工程とを有するので、冷却穴の底部に対してマスキングピンの材料の影響がない状態でマスキングピンの挿入を行って溶射による遮熱皮膜形成が行えると共に、遮熱皮膜を形成した後のマスキングピンの抜きはずしが容易となり、マスキングピンの抜きはずしの際の遮熱皮膜の破損をなくすことができる。   Further, in the present invention, a thermal barrier coating method for forming a thermal barrier coating by thermal spraying on the surface of a member having a cooling hole formed on the surface, the release agent applying a release agent to the cooling hole An application process, an injection process in which a liquid silicon rubber elastic body is injected by placing a cover on the bottom of the cooling hole with the lid attached to the liquid silicon rubber elastic body, and the injected liquid silicon rubber elastic body is dried and cured A masking step for projecting a thickness of 1 to 3 times the film thickness of the thermal barrier coating from the surface of the member, a blasting step for roughening the surface of the member by blasting, and a roughened member Because it has a thermal barrier coating formation process that forms a thermal barrier coating by thermal spraying on the surface of the surface and a chamfering process that chamfers the thermal barrier coating around the cooling hole, the influence of the material of the masking pin on the bottom of the cooling hole Insert the masking pin in the absence of Together can be performed a thermal barrier coating formed by thermal spraying I, remove vent masking pins after forming a thermal barrier coating is facilitated, it is possible to eliminate the damage of the thermal barrier coating during the off vent masking pins.

本発明の実施の形態にかかる遮熱皮膜施工方法を示す工程説明図である。It is process explanatory drawing which shows the thermal barrier film construction method concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる遮熱皮膜施工方法を示す工程説明図である。It is process explanatory drawing which shows the thermal barrier film construction method concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる遮熱皮膜施工方法を示す工程説明図である。It is process explanatory drawing which shows the thermal barrier film construction method concerning embodiment of this invention. 盛り上がりの計測状況説明図である。It is a measurement state explanatory drawing of a rise. 計測結果を表す表図である。It is a table | surface figure showing a measurement result. パッチテープの貼付状況説明図である。It is a sticking status explanatory drawing of a patch tape. パッチテープの貼付状況説明図である。It is a sticking status explanatory drawing of a patch tape. ペーパー研磨の状況説明図である。It is state explanatory drawing of paper grinding | polishing. 面取りの状況説明図である。It is a situation explanatory view of chamfering. 本発明の他の実施の形態にかかる遮熱皮膜施工方法を示す工程説明図である。It is process explanatory drawing which shows the heat-shielding film construction method concerning other embodiment of this invention. ガスタービンのうち燃焼器を配置した部分を示す構成図である。It is a block diagram which shows the part which has arrange | positioned the combustor among gas turbines. 燃焼器尾筒を形成する壁面の一部を切り取って示す破断斜視図である。It is a fracture | rupture perspective view which cuts off and shows a part of wall surface which forms a combustor tail tube. 図１２中のＡ矢視方向の断面図である。It is sectional drawing of the A arrow direction in FIG. 図１２中のＢ矢視方向の断面図である。It is sectional drawing of the B arrow direction in FIG. マスキングテープによりマスキングした燃焼器尾筒の内周面を示す平面図である。It is a top view which shows the internal peripheral surface of the combustor tail cylinder masked with the masking tape. マスキングテープを取り外した燃焼器尾筒の内周面を示す平面図である。It is a top view which shows the internal peripheral surface of the combustor tail cylinder which removed the masking tape.

符号の説明Explanation of symbols

１ シリンジ
２ 円盤蓋
３ ノズル
４ マスキングピン
５ パッチテープ
６ 穴
７ 枠シール
１１ 回転ペーパ
１２ ダイヤモンド電着砥石
１４ スプレー手段
１５ 離型剤
１６ 回転工具
１７ スピンドル
２０ 壁面
２１ 空気流溝
２２ 冷却穴
２４ マスキングピン
３２ 液状シリコンゴム弾性体
４１ 下地金属
４２ 遮熱層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Syringe 2 Disc cover 3 Nozzle 4 Masking pin 5 Patch tape 6 Hole 7 Frame seal 11 Rotating paper 12 Diamond electrodeposition grindstone 14 Spray means 15 Mold release agent 16 Rotating tool 17 Spindle 20 Wall surface 21 Air flow groove 22 Cooling hole 24 Masking pin 32 Liquid silicon rubber elastic body 41 Base metal 42 Heat shield layer

Claims (11)

表面に冷却穴が形成された部材の表面に対して、溶射により遮熱皮膜を形成する遮熱皮膜施工方法であって、前記冷却穴に、底面側に配される蓋を介してマスキングピンを挿入してから、溶射による遮熱皮膜形成をすることを特徴とする遮熱皮膜施工方法。   A thermal barrier coating method for forming a thermal barrier coating by thermal spraying on the surface of a member having a cooling hole formed on the surface, wherein a masking pin is inserted into the cooling hole via a lid disposed on the bottom side. A thermal barrier coating method characterized by forming a thermal barrier coating by thermal spraying after insertion. 表面に冷却穴が形成された部材の表面に対して、溶射により遮熱皮膜を形成する遮熱皮膜施工方法であって、前記冷却穴に、離型剤を介在させてからマスキングピンを挿入して溶射による遮熱皮膜形成をすることを特徴とする遮熱皮膜施工方法。   A thermal barrier coating method for forming a thermal barrier coating by thermal spraying on the surface of a member having a cooling hole formed on the surface, wherein a masking pin is inserted after a release agent is interposed in the cooling hole. A thermal barrier coating method characterized by forming a thermal barrier coating by thermal spraying. 表面に冷却穴が形成された部材の表面に対して、溶射により遮熱皮膜を形成する遮熱皮膜施工方法であって、前記冷却穴にマスキングピンを挿入してから溶射による遮熱皮膜を形成し、前記冷却穴の周縁の遮熱皮膜に面取りを施すことを特徴とする遮熱皮膜施工方法。   A thermal barrier coating method for forming a thermal barrier coating by thermal spraying on the surface of a member having a cooling hole formed on the surface, and forming a thermal barrier coating by thermal spraying after inserting a masking pin into the cooling hole. And chamfering the thermal barrier coating around the periphery of the cooling hole. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の遮熱皮膜施工方法において、
前記マスキングピンは、前記冷却穴に液状シリコンゴム弾性体を注入し、注入した液状シリコンゴム弾性体を乾燥・硬化させて形成したことを特徴とする遮熱皮膜施工方法。 In the thermal barrier coating construction method according to any one of claims 1 to 3,
The masking pin is formed by injecting a liquid silicon rubber elastic body into the cooling hole and drying and curing the injected liquid silicon rubber elastic body. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の遮熱皮膜施工方法において、
前記マスキングピンは、前記部材の表面から突出することのないものであることを特徴とする遮熱皮膜施工方法。 In the thermal barrier coating construction method according to any one of claims 1 to 4,
The method for applying a thermal barrier coating, wherein the masking pin does not protrude from the surface of the member. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の遮熱皮膜施工方法において、
前記マスキングピンは、前記部材の表面から突出するものであることを特徴とする遮熱皮膜施工方法。 In the thermal barrier coating construction method according to any one of claims 1 to 4,
The said masking pin protrudes from the surface of the said member, The thermal-insulation film construction method characterized by the above-mentioned. 請求項６に記載の遮熱皮膜施工方法において、
前記マスキングピンは、遮熱皮膜の膜厚の１倍から３倍の厚さを前記部材の表面から突出させたことを特徴とする遮熱皮膜施工方法。 In the thermal barrier coating construction method according to claim 6,
The said masking pin made the thickness of 1 to 3 times the film thickness of a thermal barrier film protrude from the surface of the said member, The thermal barrier film construction method characterized by the above-mentioned. 請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の遮熱皮膜施工方法において、
前記冷却穴は、部材に多数設けられると共に底面同士が部材内部に形成された流路により連通していることを特徴とする遮熱皮膜施工方法。 In the thermal barrier coating construction method according to any one of claims 1 to 7,
A number of the cooling holes are provided in the member, and the bottom surfaces communicate with each other through a flow path formed inside the member. 表面に冷却穴が形成された部材の表面に対して、溶射により遮熱皮膜を形成する遮熱皮膜施工方法であって、前記冷却穴に離型剤を塗布する離型剤塗布工程と、液状シリコンゴム弾性体に円盤蓋を付着させた状態で前記冷却穴の底面に前記円盤蓋を配して液状シリコンゴム弾性体を注入する注入工程と、注入した液状シリコンゴム弾性体を乾燥・硬化させて遮熱皮膜の膜厚の１倍から３倍の厚さを前記部材の表面から突出させるマスキング工程と、前記部材の表面をブラスト処理して粗面化するブラスト工程と、粗面化した部材の表面に溶射による遮熱皮膜を形成する遮熱皮膜形成工程と、前記冷却穴の周囲の遮熱皮膜の面取りを行う面取り工程とを有することを特徴とする遮熱皮膜施工方法。   A thermal barrier coating method for forming a thermal barrier coating by thermal spraying on the surface of a member having a cooling hole formed on the surface, wherein a release agent application step for applying a release agent to the cooling hole, and a liquid An injection process of injecting the liquid silicon rubber elastic body by placing the disk cover on the bottom surface of the cooling hole with the disk cover attached to the silicon rubber elastic body, and drying and curing the injected liquid silicon rubber elastic body A masking process for projecting a thickness of 1 to 3 times the film thickness of the thermal barrier film from the surface of the member, a blasting process for roughening the surface of the member by blasting, and a roughened member A thermal barrier coating method comprising: a thermal barrier coating forming step for forming a thermal barrier coating by thermal spraying on the surface of the metal; and a chamfering step for chamfering the thermal barrier coating around the cooling hole. 請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の遮熱皮膜施工方法において、
前記部材はガスタービンの燃焼器尾筒であり、前記冷却穴は前記燃焼器尾筒の内壁面に形成されていることを特徴とする遮熱皮膜施工方法。 In the thermal barrier coating construction method according to any one of claims 1 to 9,
The member is a combustor tail tube of a gas turbine, and the cooling hole is formed on an inner wall surface of the combustor tail tube. 請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の遮熱皮膜施工方法により、内壁面に遮熱皮膜が形成されていることを特徴とする燃焼器尾筒。   A combustor tail tube, wherein a thermal barrier coating is formed on an inner wall surface by the thermal barrier coating construction method according to any one of claims 1 to 10.
JP2004000855A 2004-01-06 2004-01-06 Thermal shielding film forming method, and combustor tail pipe Withdrawn JP2005194560A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013029077A (en) * 2011-07-28 2013-02-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method of manufacturing hollow structural member and combustor having hollow structural member
US11148169B2 (en) 2014-12-03 2021-10-19 Mitsubishi Power, Ltd. Method of forming sprayed coating, high-temperature component for turbine, turbine, masking pin for forming sprayed coating, and masking member
CN114990468A (en) * 2022-06-08 2022-09-02 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 Preparation method of gas turbine combustor transition section thermal barrier coating for protecting gas film divergence hole

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