JP2924908B2 - 合金とその使用方法 - Google Patents

合金とその使用方法

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    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
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    • B23K35/3033—Ni as the principal constituent
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はタービン部品（component）の修復および製
造において使用するための合金に関するものである。
さらに特定的にいえば、本発明の合金はガスタービン
エンジン部品の修理と製造に適するものであり、その部
品は使用中にその種のエンジンの燃焼装置からの排気ガ
スとの直接接触に曝されるものである。
ガスタービンエンジンについてはより高い作業温度で
操作する必要性がおこつているので、温度上昇に耐える
金属の新合金を開発する必要性が生じている。
本発明は、それ自体で、あるいは他の合金との組合せ
で、材料がニツケルベース超合金である部品の修復また
は製造において使用に適する合金を提供することを探求
するものである。
本発明によると、ニツケルベース超合金部品の修復お
よび／または製造において使用に適する合金は、重量％
で、 から成る。
本発明の修復及び／又は製造用の前記の合金におい
て、合金を形成する元素成分を選択した理由は次のとお
りである。Al、Ta及びTiを添加する意義は、析出強化を
実現するためである。CoとＷは固溶体強化を目的とす
る。Crを存在させるのは、腐食抵抗性を付与するにあっ
た。Hfについては共晶ガンマ・プライム形成のため、及
びMCカーバイトの構造的精錬のために添加すべきもとし
た。そして融点抑制のためＢを添加した。Feついては、
むしろ不純物であるが、コスト軽減の面からその存在量
を検討した。
上記の各元素成分添加の意義を効果的に実現するた
め、各成分元素の存在量の範囲を前記表に示したように
決定した。Co、Cr、Tiの範囲は、修復すべき部品の成分
と完全に調和するよう決定した。Al、Hf、Ta及びＷの範
囲は、最終的に修復が完了したのちに部品の有効性に問
題がおこらないように、好ましくない相の形成を妨げな
がら、本来の成分の有する好ましさを発揮するように選
択された。Ｂの範囲は、ろう付け温度において、合金の
流動性を適当に保ち、しかも腐食を最小限にとどめると
いう観点から選定された。Feについては、合金の性質を
損わない範囲で、製造コストを低下させる観点から限定
された 本発明は実施例により、そして、付属図面を参照しな
がらここに説明される。
第１図はガスタービンエンジン羽根（ブレード）の図
解的な図である。
第１図において、ガスタービンエンジン羽根10は超合
金、例えばMar M002（これはこの種の合金の１つの商品
名である）からつくられている。羽根10は冷却通路12と
14をもち、この冷却通路はエアロフオイル部分11の長さ
部分内で延びており、羽根10の頂部においてプレナム室
16につながっている。
製造を簡単にするために、プレナム室16は羽根10の肩
（shroud）18の中に一つの穴を鋳込み次いでキヤツプ20
をその上にろう付けすることによつて形成され、エンジ
ン中の羽根の運転中に冷却空気が大気へ排出することに
対してシールする。
キャップ20は羽根10と同じ材料によって製造される。
しかし、キャップをろう付けする材料は本発明の、重量
％で次のとおりのものである。
キヤツプ20をろう付けする目的の、本発明の合金は、
箔の形態（図示せず）で生産される。しかし希望する場
合には、粉末層としてキヤツプへ適用することができ
る。
本発明の実施例においては、ろう付けはキヤツプ20と
箔とを完備した羽根10を真空中で1190℃の温度へ加熱
し、その温度に３時間保持することによつて達成され
る。温度を次に1000℃へ下げさせ、その後、アセンプリ
を不活性ガス流れによつて迅速に急冷する。
第２図は第１図の羽根の部分図である。
第２図において、羽根10にはシールフイン（seal fi
n）22、24が設けられ、これはよく知られた形態であり
従つて詳述はしない。フイン22が数字26によつて指示さ
れる位置において、本発明の合金を使つて、機械加工跡
を取除いたものとして描写されているということだけを
述べておく。さらに、シールフイン24の先端は数字28に
よつて示される位置において本発明の合金を使うことに
よつて修復された磨耗損傷部をもつている。
両方の場合において、本発明の合金は粉末にされ、次
にその一定量を既知の種類のアクリル系または水をベー
スとする結合剤によつて結合させた。その後、得られた
ペーストを羽根10の損傷部の中に適用し（builtup）、
得られたアセンブリを真空中に置き、ソリツドな形に焼
結ろう付けした。この方法は本発明の合金を溶融するほ
どに高くない温度で実施した。技術としてはよく知られ
ている。
本発明の合金についてのもう一つの用途は、英国特許
2,107,628号に開示され、ニクロブレイズ30（NICROBRAZ
30）の商品名で販売されている高融点ろう付け材料の
代替物としてであり、ここでも粉末の形である。
焼結ろう付および箔によるろう付けの両者に関して前
述のとおりに修復された部品について実施した機械的試
験は、部分自体の強度特性が本発明の合金と合致してい
ることを示した。
【図面の簡単な説明】
第１図はガスタービンエンジン羽根の線図であり、 第２図は第１図の羽根の部分図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−30073（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−259706（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22C 19/00 - 19/05

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】重量％で から成るニツケルベース超合金部品の修復および／また
    は製造において使用するのに適する合金。
  2. 【請求項２】超合金部品の製造において請求項１記載の
    合金を使用する方法であつて、その合金から薄い箔を形
    成し、箔を二つの部品の間に置き、全体を加熱し次に冷
    却して両部品を一緒にろう付けさせる諸段階から成る方
    法。
  3. 【請求項３】上記全体を真空中で1190℃に加熱し、同真
    空中で1000℃へ冷却し、次いで、不活性ガスの流れによ
    つて第一の前記冷却に比較してより速やかに急冷する、
    請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】超合金部品の修理を行なうために請求項１
    記載の合金を用いる方法であつて、 合金を粉末にし、その粉末をアクリル系または水をベー
    スとする結合剤で結合し、得られたペーストを部品の損
    傷区域へ適用し、次いで、ペーストを部品へ焼結ろう付
    けすべく全体を真空中で加熱し、全体をまず上記の真空
    中で、そして最終的に不活性ガスの流れにさらすことに
    よつて冷却し、その後、焼結ろう付け合金を部品の指示
    されたプロフアイルに機械加工する、諸段階から成る方
    法。
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