JP2013209912A5 - - Google Patents
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上記課題を解決するために、請求項１の発明は、蒸気タービン翼の前縁部表面にレーザビームを照射して前記蒸気タービン翼の前縁部を硬化処理する方法であって、前記蒸気タービン翼の前縁部表面にビームスポット面積が２００ｍｍ２以上のレーザビームを照射し、該レーザビームの熱エネルギーにより硬度４５０Ｈｖ以上、硬化深さ２ｍｍ以上の高硬度層を前記蒸気タービン翼の前縁部に形成することを特徴とする。
図６に示すプロット点ａは試験片の表面にレーザビームを表１の照射条件１で照射した場合を示し、図６に示すプロット点ｂは試験片の表面にレーザビームを表１の照射条件２で照射した場合を示している。また、図６に示すプロット点ｃは試験片の表面にレーザビームを表１の照射条件３で照射した場合を示している。
図６に示される試験片表層部の硬化深さとレーザビームのビームスポット面積との関係から、硬度４５０Ｈｖ以上、硬化深さ２．０ｍｍ以上の高硬度層を得るためには、蒸気タービン翼の前縁部表面に照射されるレーザビームのビームスポット面積を２００ｍｍ２以上にすれば良いことがわかる。
図６に示される試験片表層部の硬化深さとレーザビームのビームスポット面積との関係から、硬度４５０Ｈｖ以上、硬化深さ２．０ｍｍ以上の高硬度層を得るためには、蒸気タービン翼の前縁部表面に照射されるレーザビームのビームスポット面積を２００ｍｍ２以上にすれば良いことがわかる。
したがって、蒸気タービン翼１の前縁部表面にレーザビーム２を照射して蒸気タービン翼１の前縁部１７を硬化処理するに際して、蒸気タービン翼１の前縁部表面にビームスポット面積が２００ｍｍ２以上のレーザビーム２を照射することで、硬度４５０Ｈｖ以上、硬化深さ２．０ｍｍ以上の高硬度層を蒸気タービン翼の前縁部１７に形成することが可能となり、これにより、エロージョン摩耗に対する蒸気タービン翼の寿命を２０年以上に延ばすことができる。その結果、メンテナンスフリーとなる蒸気タービン翼を得ることができる。
Claims (6)
- 蒸気タービン翼の前縁部表面にレーザビームを照射して前記蒸気タービン翼の前縁部を硬化処理する方法であって、
前記蒸気タービン翼の前縁部表面にビームスポット面積が２００ｍｍ２以上のレーザビームを照射し、該レーザビームの熱エネルギーにより硬度４５０Ｈｖ以上、硬化深さ２ｍｍ以上の高硬度層を前記蒸気タービン翼の前縁部に形成することを特徴とする蒸気タービン翼の硬化処理方法。 - 前記レーザビームの照射箇所で発生する熱放射光を検出し、該熱放射光の強度を温度に換算した値が前記蒸気タービン翼の融点より低い温度となるように前記レーザビームの強度を調整しながら前記蒸気タービン翼の前縁部を硬化処理することを特徴とする請求項１に記載の蒸気タービン翼の硬化処理方法。
- 前記高硬度層の終端部の幅が前記蒸気タービン翼の根元部に近づくに従って小さくなるように前記蒸気タービン翼の前縁部表面にレーザビームを照射することを特徴とする請求項１または２に記載の蒸気タービン翼の硬化処理方法。
- 前記高硬度層の終端部の硬化深さが前記蒸気タービン翼の根元部に近づくに従って小さくなるように前記蒸気タービン翼の前縁部表面にレーザビームを照射することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の蒸気タービン翼の硬化処理方法。
- 前記蒸気タービン翼の材質がフェライト系ステンレス鋼またはマルテンサイト系ステンレス鋼であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の蒸気タービン翼の硬化処理方法。
- 請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法により形成された高硬度層を有することを特徴とする蒸気タービン翼。
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2012
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