JP2017082788A - ガスタービンエンジン部品及び得られる部品の遮熱コーティングを補修する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】タービンエンジン部品は、基材302の表面303の第1の部分上の遮熱コーティング502と、基材302の表面303の第2の部分520上の補修された遮熱コーティング308と、外側ボンドコート306上のセラミックコート308とを含む。遮熱コーティング502は、内側結合層502と、第1のセラミック層504とを含み、内側結合層502が、基材302と第1のセラミック層504との間に位置する。補修された遮熱コーティング308は、一般に、基材302の表面303上の内側ボンドコート304と、内側ボンドコート304上の外側ボンドコート306とを含む。内側ボンドコート304がコバルト含有材料から形成され、外側ボンドコート306は、コバルトを実質的に含んでいない。
【選択図】図10B
Description
[実施態様1]
補修された遮熱コーティングを有するタービンエンジン部品であって、
表面を画成する基材と、
上記基材の表面の第1の部分上の遮熱コーティングと、
を備え、上記遮熱コーティングが、内側結合層と、第1のセラミック層とを含み、上記内側結合層が、上記基材と上記第1のセラミック層との間に位置し、
上記タービンエンジン部品が更に、
上記基材の表面の第2の部分上の補修された遮熱コーティングと
を備え、
上記補修された遮熱コーティングが、
上記基材の表面上の内側ボンドコートであってコバルト含有材料を含む内側ボンドコートと、
上記内側ボンドコート上の外側ボンドコートであってコバルトを実質的に含んでいない外側ボンドコートと、
上記外側ボンドコート上のセラミックコートと
を含む、タービンエンジン部品。
[実施態様2]
上記補修された遮熱コーティングが更に、
上記基材の表面と上記内側ボンドコートとの間に位置する内側結合層を含む、実施態様1に記載のタービンエンジン部品。
[実施態様3]
上記内側ボンドコートが、約5%以下の気孔率を有し、上記外側ボンドコートが約5%超の気孔率を有する、、実施態様1に記載のタービンエンジン部品。
[実施態様4]
上記内側ボンドコートが、上記外側ボンドコートの硫黄拡散速度よりも少なくとも10倍遅い硫黄拡散速度を有する、実施態様1に記載のタービンエンジン部品。
[実施態様5]
上記内側ボンドコートがCoNiCrAlYを含み、上記外側ボンドコートがNiCrAlYを含む、実施態様1に記載のタービンエンジン部品。
[実施態様6]
上記内側ボンドコートが、約200μm〜約350μmの平均厚さを有し、上記外側ボンドコートが、約100μm〜約400μmの平均厚さを有する、実施態様1に記載のタービンエンジン部品。
[実施態様7]
上記外側ボンドコートと上記セラミックコートとの間に位置する中間ボンドコートを更に備え、上記中間ボンドコートが、上記内側ボンドコートの気孔率よりも高い気孔率を有し、更に上記中間ボンドコートが、上記外側ボンドコートの気孔率よりも低い気孔率を有する、実施態様1に記載のタービンエンジン部品。
[実施態様8]
補修された遮熱コーティングを有するタービンエンジン部品であって、
表面を画成する基材と、
上記基材の表面上の内側結合層と、
上記内側結合層上の内側ボンドコートであってコバルト含有材料を含む内側ボンドコートと、
上記内側ボンドコート上の外側ボンドコートであってコバルトを実質的に含んでいない外側ボンドコートと、
上記外側ボンドコート上のセラミックコートと
を備える、タービンエンジン部品。
[実施態様9]
上記内側ボンドコートが、約5%以下の気孔率を有し、上記外側ボンドコートが約5%超の気孔率を有する、実施態様8に記載のタービンエンジン部品。
[実施態様10]
上記外側ボンドコートの硫黄拡散速度よりも少なくとも10倍遅い硫黄拡散速度を有する、実施態様8に記載のタービンエンジン部品。
[実施態様11]
上記内側ボンドコートがCoNiCrAlYを含み、上記外側ボンドコートがNiCrAlYを含む、実施態様8に記載のタービンエンジン部品。
[実施態様12]
上記内側ボンドコートが、約200μm〜約350μmの平均厚さを有し、上記外側ボンドコートが、約100μm〜約400μmの平均厚さを有する、実施態様8に記載のタービンエンジン部品。
[実施態様13]
上記外側ボンドコートと上記セラミックコートとの間に位置する中間ボンドコートを更に備え、上記中間ボンドコートが、上記内側ボンドコートの気孔率よりも高い気孔率を有し、更に上記中間ボンドコートが、上記外側ボンドコートの気孔率よりも低い気孔率を有する、実施態様8に記載のタービンエンジン部品。
[実施態様14]
タービンエンジン部品上の遮熱コーティングを補修する方法であって、
基材の表面の区域からセラミックコーティングを除去するステップと、
上記基材の表面の区域の上にコバルト含有材料を含む内側ボンドコートを形成するステップと、
上記内側ボンドコートの上にコバルトを実質的に含んでいない外側ボンドコートを形成するステップと、
上記外側ボンドコート上にセラミックコートを形成するステップと
を含む、方法。
[実施態様15]
上記内側ボンドコートを形成するステップが、上記基材の区域上に複数の第1の粒子を高速酸素燃料コーティング溶射して上記内側ボンドコートを形成するステップを含み、上記複数の第1の粒子が、コバルト含有材料を含み且つ約45μm未満の平均粒径を有する、実施態様14に記載の方法。
[実施態様16]
上記複数の第1の粒子が、CoNiCrAlYを含む、実施態様15に記載の方法。
[実施態様17]
上記外側ボンドコートが、約50μm〜約150μmの平均直径を有する複数の第2の粒子を高速酸素燃料コーティング溶射することにより形成され、該複数の第2の粒子がNiCrAlYを含む、実施態様15に記載の方法。
[実施態様18]
上記外側ボンドコートを形成するステップの前に、上記内側ボンドコート上に中間ボンドコートを形成するステップを更に含み、上記中間ボンドコートが実質的にコバルトが含まれておらず、上記中間ボンドコートが、上記内側ボンドコートの気孔率よりも高い気孔率を有し、更に上記中間ボンドコートが、上記外側ボンドコートの気孔率よりも低い気孔率を有する、実施態様14に記載の方法。
[実施態様19]
上記基材の表面から何れかのセラミックコーティング除去することが、上記基材の表面から全ての材料を除去して基材の表面を露出させることを含む、実施態様14に記載の方法。
[実施態様20]
上記基材の表面から何れかのセラミックコーティング除去することが、上記基材の表面の区域から全てのセラミックコーティング材料を除去して、基材の表面上に既存のボンドコートの一部を残すようにすることを含む、実施態様14に記載の方法。
12 長手方向中心線
14 ファンセクション
16 コアタービンエンジン
18 外側ケーシング
20 環状入口
22 低圧圧縮機
24 高圧圧縮機
26 燃焼セクション
28 高圧タービン
30 低圧タービン
32 ジェット排気ノズルセクション
34 高圧シャフト又はスプール
36 低圧シャフト又はスプール
38 可変ピッチファン
40 ファンブレード
42 ディスク
44 作動部材
46 出力ギアボックス
48 回転可能な前方ナセル
50 外側ナセル
52 ガイドベーン
54 下流側セクション
56 バイパス空気流通路
58 空気
60 入口
62 空気の第1の部分
64 空気の第2の部分
66 燃焼ガス
68 高圧タービンステータベーン
70 高圧タービンロータブレード
72 低圧タービンステータベーン
74 低圧タービンロータブレード
76 ファンノズル排気セクション
78 高温ガス経路
100 燃焼器組立体
102 内側ライナ
104 後端
106 前端
108 外側ライナ
110 後端
112 前端
114 燃焼室
116 内側環状ドーム
118 外側環状ドーム
122 スロット
124 燃料空気ミキサ
126 外側カウル
128 前端
130 内側カウル
132 前端
134 取付延伸部
138 取付延伸部
142 熱シールド
300 部品
301 第2の表面
302 基材
303 第1の表面
304 内側ボンドコート
305 表面
306 外側ボンドコート
307 粗面
308 セラミックコート
309 外面
310 TBC系
312 中間ボンドコート
313 表面
500 損傷を受けたTBC
502 内側結合層
503 接合面
504 セラミック層
506 露出面
510 損傷を受けた部分
512 損傷を受けていない部分
520 補修区域
Claims (10)
- 補修された遮熱コーティング(520)を有するタービンエンジン部品(300)であって、
表面(303)を画成する基材(302)と、
基材(302)の表面(303)の第1の部分(512)上の遮熱コーティング(502)と
を備え、遮熱コーティング(502)が、内側結合層(502)と、第1のセラミック層(504)とを含み、内側結合層(502)が、基材(302)と第1のセラミック層(504)との間に位置し、
タービンエンジン部品(300)が更に、
基材(302)の表面(303)の第2の部分(520)上の補修された遮熱コーティング(308)と
を備え、
補修された遮熱コーティング(308)が、
基材(302)の表面(303)上の内側ボンドコートであってコバルト含有材料を含む内側ボンドコート(304)と、
内側ボンドコート(304)上の外側ボンドコートであってコバルトを実質的に含んでいない外側ボンドコート(306)と、
外側ボンドコート(306)上のセラミックコート(308)と
を含む、タービンエンジン部品(300)。 - 補修された遮熱コーティング(308)が更に、
基材(302)の表面(303)と内側ボンドコート(304)との間に位置する内側結合層(502)を含む、請求項1に記載のタービンエンジン部品(300)。 - 内側ボンドコート(304)が、5%以下の気孔率を有し、外側ボンドコート(306)が5%超の気孔率を有し、内側ボンドコート(304)が、外側ボンドコート(306)の硫黄拡散速度よりも少なくとも10倍遅い硫黄拡散速度を有する、請求項1又は請求項2に記載のタービンエンジン部品(300)。
- 内側ボンドコート(304)がCoNiCrAlYを含み、外側ボンドコート(306)がNiCrAlYを含み、内側ボンドコート(304)が、200μm〜350μmの平均厚さを有し、外側ボンドコート(306)が、100μm〜400μmの平均厚さを有する、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のタービンエンジン部品(300)。
- 外側ボンドコート(306)とセラミックコート(308)との間に位置する中間ボンドコート(312)を更に備え、中間ボンドコート(312)が、内側ボンドコート(304)の気孔率よりも高い気孔率を有し、更に中間ボンドコート(312)が、外側ボンドコート(306)の気孔率よりも低い気孔率を有する、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のタービンエンジン部品(300)。
- 補修された遮熱コーティング(520)を有するタービンエンジン部品(300)であって、
表面(303)を画成する基材(302)と、
基材(302)の表面(303)上の内側結合層(502)と、
内側結合層(502)上の内側ボンドコートであってコバルト含有材料を含む内側ボンドコート(304)と、
内側ボンドコート(304)上の外側ボンドコートであってコバルトを実質的に含んでいない外側ボンドコート(306)と、
外側ボンドコート(306)上のセラミックコート(308)と
を備える、タービンエンジン部品(300)。 - 内側ボンドコート(304)が、5%以下の気孔率を有し、外側ボンドコート(306)が5%超の気孔率を有し、内側ボンドコート(304)が、外側ボンドコート(306)の硫黄拡散速度よりも少なくとも10倍遅い硫黄拡散速度を有する、請求項6に記載のタービンエンジン部品(300)。
- 内側ボンドコート(304)がCoNiCrAlYを含み、外側ボンドコート(306)がNiCrAlYを含み、内側ボンドコート(304)が、200μm〜350μmの平均厚さを有し、外側ボンドコート(306)が、100μm〜400μmの平均厚さを有する、請求項6に記載のタービンエンジン部品(300)。
- 外側ボンドコート(306)とセラミックコート(308)との間に位置する中間ボンドコート(312)を更に備え、中間ボンドコート(312)が、内側ボンドコート(304)の気孔率よりも高い気孔率を有し、更に中間ボンドコート(312)が、外側ボンドコート(306)の気孔率よりも低い気孔率を有する、請求項6に記載のタービンエンジン部品(300)。
- タービンエンジン部品(300)上の遮熱コーティング(500)を補修する方法であって、
基材(302)の表面(303)の区域からセラミックコーティング(504)を除去するステップと、
基材(302)の表面(303)の区域の上にコバルト含有材料を含む内側ボンドコート(304)を形成するステップと、
内側ボンドコート(304)の上にコバルトを実質的に含んでいない外側ボンドコート(306)を形成するステップと、
外側ボンドコート(306)上にセラミックコート(308)を形成するステップと
を含む、方法。
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