JP3046026B1 - 蒸気タ―ビン仕切り及びその製造方法 - Google Patents
蒸気タ―ビン仕切り及びその製造方法Info
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- JP3046026B1 JP3046026B1 JP11169922A JP16992299A JP3046026B1 JP 3046026 B1 JP3046026 B1 JP 3046026B1 JP 11169922 A JP11169922 A JP 11169922A JP 16992299 A JP16992299 A JP 16992299A JP 3046026 B1 JP3046026 B1 JP 3046026B1
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Abstract
【要約】
【課題】 内リングおよび外リングをスペーサリングと
ノズル片に一体接合した蒸気タービン仕切り及びその製
造方法を提供すること。 【解決手段】 内スペーサリング３ａと外スペーサリン
グ３ｂに複数個形成されたノズル片６の断面形状と同一
形状の貫通孔にノズル片６を挿入して内スペーサリング
３ａの内側と外スペーサリング３ｂの外側に向けてノズ
ル片６の一部を突出させる。ノズル片６を介して接続さ
れた内スペーサリング３ａと外スペーサリング３ｂをそ
れぞれ内側被鋳ぐるみ材、外側被鋳ぐるみ材とし、内側
被鋳ぐるみ材および外側被鋳ぐるみ材のそれぞれの表面
の一部に自溶性合金を配置した後、内側および外側の被
鋳ぐるみ材を、それぞれ内リング１６の形状の鋳ぐるみ
材と外リング１７の形状の鋳ぐるみ材で鋳ぐるむことに
よって蒸気タービン仕切り１８を製造する。
ノズル片に一体接合した蒸気タービン仕切り及びその製
造方法を提供すること。 【解決手段】 内スペーサリング３ａと外スペーサリン
グ３ｂに複数個形成されたノズル片６の断面形状と同一
形状の貫通孔にノズル片６を挿入して内スペーサリング
３ａの内側と外スペーサリング３ｂの外側に向けてノズ
ル片６の一部を突出させる。ノズル片６を介して接続さ
れた内スペーサリング３ａと外スペーサリング３ｂをそ
れぞれ内側被鋳ぐるみ材、外側被鋳ぐるみ材とし、内側
被鋳ぐるみ材および外側被鋳ぐるみ材のそれぞれの表面
の一部に自溶性合金を配置した後、内側および外側の被
鋳ぐるみ材を、それぞれ内リング１６の形状の鋳ぐるみ
材と外リング１７の形状の鋳ぐるみ材で鋳ぐるむことに
よって蒸気タービン仕切り１８を製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は蒸気タービン仕切り
及びその製造方法に関するものであり、特に本発明は鋳
込み形式に属する蒸気タービン仕切りの製造に関するも
のである。
及びその製造方法に関するものであり、特に本発明は鋳
込み形式に属する蒸気タービン仕切りの製造に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】蒸気
タービン仕切りの製造法としては、溶接により構成部品
を組み立てる溶接形式と、構成部品の一部を溶融状態の
他の構成部品にて鋳ぐるむことにより一体化を図る鋳込
形式とに大別されるとともに、それぞれの形式において
も、種々の異なる製造方法が開発されており、その蒸気
タービン仕切りが組み込まれ、使用される条件、環境に
応て最適な製造方法が採用されている。
タービン仕切りの製造法としては、溶接により構成部品
を組み立てる溶接形式と、構成部品の一部を溶融状態の
他の構成部品にて鋳ぐるむことにより一体化を図る鋳込
形式とに大別されるとともに、それぞれの形式において
も、種々の異なる製造方法が開発されており、その蒸気
タービン仕切りが組み込まれ、使用される条件、環境に
応て最適な製造方法が採用されている。
【０００３】ところで、ノズル片の蒸気流路部の表面形
状は、蒸気タービンの性能に大きな影響を与えるので、
その表面形状は平滑なものが好ましい。
状は、蒸気タービンの性能に大きな影響を与えるので、
その表面形状は平滑なものが好ましい。
【０００４】例えば、溶接形式で蒸気タービン仕切りを
製造する場合、特開平２−１６３０４号公報には、図８
に示すように、ノズル片３１の外端側を、（ノズル片の
断面形状に合わせて穿設された孔を有する）外スペーサ
リング３２に嵌合し、外スペーサリング３２に外リング
３３を当接し、ノズル片３１の内端側を、（ノズル板の
断面形状に合わせて穿設された孔を有する）内スペーサ
リング３４に嵌合し、内スペーサリング３４に内リング
３５を当接し、ノズル片３１の外端部３６および外リン
グ３３の内周側に形成された開先部３７、３８を溶接す
ることによりノズル片３１と外スペーサリング３２と外
リング３３を接合し、同様に、ノズル片３１の内端部３
９および内リング３５の外周側に形成された開先部４
０、４１を溶接することによりノズル片３１と内スペー
サリング３４と内リング３５を接合する構造のものが開
示されている。
製造する場合、特開平２−１６３０４号公報には、図８
に示すように、ノズル片３１の外端側を、（ノズル片の
断面形状に合わせて穿設された孔を有する）外スペーサ
リング３２に嵌合し、外スペーサリング３２に外リング
３３を当接し、ノズル片３１の内端側を、（ノズル板の
断面形状に合わせて穿設された孔を有する）内スペーサ
リング３４に嵌合し、内スペーサリング３４に内リング
３５を当接し、ノズル片３１の外端部３６および外リン
グ３３の内周側に形成された開先部３７、３８を溶接す
ることによりノズル片３１と外スペーサリング３２と外
リング３３を接合し、同様に、ノズル片３１の内端部３
９および内リング３５の外周側に形成された開先部４
０、４１を溶接することによりノズル片３１と内スペー
サリング３４と内リング３５を接合する構造のものが開
示されている。
【０００５】ところが、ノズル片３１と外スペーサリン
グ３２と内スペーサリング３４へ伝達される溶接時の熱
影響によってノズル片３１や外スペーサリング３２や内
スペーサリング３４等に変形が生じることがある。この
ような変形は、タービンの蒸気流路における流体の抵抗
となり、蒸気タービンの性能を低下させる。
グ３２と内スペーサリング３４へ伝達される溶接時の熱
影響によってノズル片３１や外スペーサリング３２や内
スペーサリング３４等に変形が生じることがある。この
ような変形は、タービンの蒸気流路における流体の抵抗
となり、蒸気タービンの性能を低下させる。
【０００６】また、鋳込形式で蒸気タービン仕切りを製
造する場合、ノズル片を鋳型の中に配し、内リングおよ
び外リングの形状に形成された鋳型の空間に溶解した金
属溶湯を流し込んでノズル片とスペーサリングを鋳ぐる
み固定する方法が一般的である。例えば、特開昭５４−
３８４１４号公報には、図９に示すように、ノズル片５
１をスペーサリング５２、５３にシール溶接し、溶接に
より一体に組み立てられたノズル片５１とスペーサリン
グ５２、５３を鋳造砂型（図示せず）の中に配し、内リ
ング５４と外リング５５の形状に作られた砂型の空間に
溶解した鋳鋼または鋳鉄を流し込んでノズル片５１とス
ペーサリング５２、５３で鋳ぐるんで固定する方法であ
る。さらに、ノズル片５１およびスペーサリング５２、
５３と内リング５４または外リング５５との付着力を高
めるために、ノズル片５１の端部には複数の開端溝孔状
のアンカーホール５６が形成され、スペーサリング５
２、５３の内リング５４側と外リング５５側には、複数
のアリ溝（台形状切欠き溝）５７が形成されている。さ
らに、スペーサリング５２、５３と内リング５４または
外リング５５との間の隙間は、高圧蒸気側から低圧蒸気
側に蒸気を漏洩させ、蒸気流路部を流れる蒸気量を減少
させることにより蒸気タービンの性能を低下させるの
で、この蒸気の漏洩を防ぐために、内・外リングの両側
面または一方の側面には、スペーサリングと内・外リン
グとの隙間を埋めるためにシール溶接５８を施さねばな
らない。
造する場合、ノズル片を鋳型の中に配し、内リングおよ
び外リングの形状に形成された鋳型の空間に溶解した金
属溶湯を流し込んでノズル片とスペーサリングを鋳ぐる
み固定する方法が一般的である。例えば、特開昭５４−
３８４１４号公報には、図９に示すように、ノズル片５
１をスペーサリング５２、５３にシール溶接し、溶接に
より一体に組み立てられたノズル片５１とスペーサリン
グ５２、５３を鋳造砂型（図示せず）の中に配し、内リ
ング５４と外リング５５の形状に作られた砂型の空間に
溶解した鋳鋼または鋳鉄を流し込んでノズル片５１とス
ペーサリング５２、５３で鋳ぐるんで固定する方法であ
る。さらに、ノズル片５１およびスペーサリング５２、
５３と内リング５４または外リング５５との付着力を高
めるために、ノズル片５１の端部には複数の開端溝孔状
のアンカーホール５６が形成され、スペーサリング５
２、５３の内リング５４側と外リング５５側には、複数
のアリ溝（台形状切欠き溝）５７が形成されている。さ
らに、スペーサリング５２、５３と内リング５４または
外リング５５との間の隙間は、高圧蒸気側から低圧蒸気
側に蒸気を漏洩させ、蒸気流路部を流れる蒸気量を減少
させることにより蒸気タービンの性能を低下させるの
で、この蒸気の漏洩を防ぐために、内・外リングの両側
面または一方の側面には、スペーサリングと内・外リン
グとの隙間を埋めるためにシール溶接５８を施さねばな
らない。
【０００７】ところが、アンカーホール５６やアリ溝５
７の設置は、その加工に多額の費用を要する。また、シ
ール溶接は、内・外リングが鋳鉄の場合、鋳鉄の溶接そ
のものが容易でなく、また、内・外リングが鋳鋼の場合
には、スペーサリングが溶接により歪みを発生し、蒸気
流路部形状を変形させ、蒸気タービン性能を低下させ
る。
７の設置は、その加工に多額の費用を要する。また、シ
ール溶接は、内・外リングが鋳鉄の場合、鋳鉄の溶接そ
のものが容易でなく、また、内・外リングが鋳鋼の場合
には、スペーサリングが溶接により歪みを発生し、蒸気
流路部形状を変形させ、蒸気タービン性能を低下させ
る。
【０００８】さらに、特開昭５４−３８４１４号公報に
記載されたように、固体金属Ａをそれと同材質または異
材質の溶融金属Ｂで鋳ぐるむ場合、両金属の接合面を通
して溶融金属側から固体金属側に熱が伝達されるため、
溶融金属Ｂの接合面は温度低下により固体層が形成され
やすくなる。この場合、溶融金属Ｂの熱容量が固体金属
Ａの熱容量に比べて十分に大きい場合、固体層が形成さ
れることなく、あるいは、固体層が形成されても、瞬時
に溶融して固体金属Ａを溶融金属Ｂで鋳ぐるむことは可
能である。しかし、固体金属Ａが一定以上の容積を有す
る場合、両金属の接合面を通して溶融金属Ｂから固体金
属Ａ側に向けて相当量の熱が移動するので、両金属の接
合面の温度は低下し、溶融金属Ｂと個体金属Ａが融合一
体化して鋳ぐるみが完了するまでに、図１０（ａ）に示
すように、溶融金属Ｂの接合面には固体層Ｓ0 が形成さ
れることがある。この固体層Ｓ0 の形成に伴って収縮が
生じるので、両金属の接合面６１をミクロ的に見た場
合、図１０（ｂ）に示すように、微小な凹凸が形成され
るので、両金属を完全に密着接合することは困難にな
る。このように、固体金属を溶融金属で良好に鋳ぐるむ
ことは容易でない。さらに、鋳ぐるみ端部における良好
な金属接合を確保するのは一層困難である。というの
は、図１１に示すように、直接外気にさらされることの
ない溶融金属Ｂの内側部分６２では、大量の熱を保有す
る溶融金属Ｂから固体金属Ａ側に連続的に熱が供給され
るので良好な接合が可能であるが、外気に触れることの
ない端部６３付近の溶融金属Ｂの温度は低下しやすいの
で（図１１において、色の濃い部分は溶湯の温度が低い
ことを示す）、固体層が形成されやすくなるからであ
る。
記載されたように、固体金属Ａをそれと同材質または異
材質の溶融金属Ｂで鋳ぐるむ場合、両金属の接合面を通
して溶融金属側から固体金属側に熱が伝達されるため、
溶融金属Ｂの接合面は温度低下により固体層が形成され
やすくなる。この場合、溶融金属Ｂの熱容量が固体金属
Ａの熱容量に比べて十分に大きい場合、固体層が形成さ
れることなく、あるいは、固体層が形成されても、瞬時
に溶融して固体金属Ａを溶融金属Ｂで鋳ぐるむことは可
能である。しかし、固体金属Ａが一定以上の容積を有す
る場合、両金属の接合面を通して溶融金属Ｂから固体金
属Ａ側に向けて相当量の熱が移動するので、両金属の接
合面の温度は低下し、溶融金属Ｂと個体金属Ａが融合一
体化して鋳ぐるみが完了するまでに、図１０（ａ）に示
すように、溶融金属Ｂの接合面には固体層Ｓ0 が形成さ
れることがある。この固体層Ｓ0 の形成に伴って収縮が
生じるので、両金属の接合面６１をミクロ的に見た場
合、図１０（ｂ）に示すように、微小な凹凸が形成され
るので、両金属を完全に密着接合することは困難にな
る。このように、固体金属を溶融金属で良好に鋳ぐるむ
ことは容易でない。さらに、鋳ぐるみ端部における良好
な金属接合を確保するのは一層困難である。というの
は、図１１に示すように、直接外気にさらされることの
ない溶融金属Ｂの内側部分６２では、大量の熱を保有す
る溶融金属Ｂから固体金属Ａ側に連続的に熱が供給され
るので良好な接合が可能であるが、外気に触れることの
ない端部６３付近の溶融金属Ｂの温度は低下しやすいの
で（図１１において、色の濃い部分は溶湯の温度が低い
ことを示す）、固体層が形成されやすくなるからであ
る。
【０００９】本発明は従来の技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、内リ
ングおよび外リングをスペーサリングとノズル片に一体
接合した蒸気タービン仕切り及びその製造方法を提供す
ることにある。また、本発明は、蒸気流路部に流体の抵
抗となる部分がなく、また、高圧蒸気側から低圧蒸気側
への蒸気漏洩による蒸気流路部の蒸気流量の減少がな
く、蒸気タービンの性能を低下させることのない蒸気タ
ービン仕切り及びその製造方法を提供することにある。
さらに、本発明は、低コストの蒸気タービン仕切り及び
その製造方法を提供することにある。
題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、内リ
ングおよび外リングをスペーサリングとノズル片に一体
接合した蒸気タービン仕切り及びその製造方法を提供す
ることにある。また、本発明は、蒸気流路部に流体の抵
抗となる部分がなく、また、高圧蒸気側から低圧蒸気側
への蒸気漏洩による蒸気流路部の蒸気流量の減少がな
く、蒸気タービンの性能を低下させることのない蒸気タ
ービン仕切り及びその製造方法を提供することにある。
さらに、本発明は、低コストの蒸気タービン仕切り及び
その製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、被鋳ぐるみ材であるノズル片およびスペー
サリングの表面の一部にろう材または自溶性合金を配置
した後、被鋳ぐるみ材を、内リングまたは外リングとな
る鋳ぐるみ材で鋳ぐるむことにより、鋳ぐるみ材の熱で
溶融したろう材または自溶性合金が、被鋳ぐるみ材と鋳
ぐるみ材の間の接合部に隈無く浸透し、良好な金属接合
を達成することができる。
に本発明は、被鋳ぐるみ材であるノズル片およびスペー
サリングの表面の一部にろう材または自溶性合金を配置
した後、被鋳ぐるみ材を、内リングまたは外リングとな
る鋳ぐるみ材で鋳ぐるむことにより、鋳ぐるみ材の熱で
溶融したろう材または自溶性合金が、被鋳ぐるみ材と鋳
ぐるみ材の間の接合部に隈無く浸透し、良好な金属接合
を達成することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】すなわち、本発明の要旨は、内ス
ペーサリングと外スペーサリングに複数個形成されたノ
ズル片断面形状と同一形状の貫通孔に該ノズル片を挿入
して内スペーサリングの内側と外スペーサリングの外側
に向けてノズル片の一部を突出させ、ノズル片を介して
接続された内スペーサリングと外スペーサリングをそれ
ぞれ内側被鋳ぐるみ材、外側被鋳ぐるみ材とし、内側被
鋳ぐるみ材と外側被鋳ぐるみ材をそれぞれ内リング形状
の鋳ぐるみ材と外リング形状の鋳ぐるみ材で鋳ぐるむこ
とによって蒸気タービン仕切りを製造する方法におい
て、内側被鋳ぐるみ材および外側被鋳ぐるみ材のそれぞ
れの表面の一部にろう材または自溶性合金を肉盛り溶接
した後、内側被鋳ぐるみ材および外側被鋳ぐるみ材を鋳
ぐるみ材で鋳ぐるむことを特徴とする蒸気タービン仕切
りの製造方法にある。
ペーサリングと外スペーサリングに複数個形成されたノ
ズル片断面形状と同一形状の貫通孔に該ノズル片を挿入
して内スペーサリングの内側と外スペーサリングの外側
に向けてノズル片の一部を突出させ、ノズル片を介して
接続された内スペーサリングと外スペーサリングをそれ
ぞれ内側被鋳ぐるみ材、外側被鋳ぐるみ材とし、内側被
鋳ぐるみ材と外側被鋳ぐるみ材をそれぞれ内リング形状
の鋳ぐるみ材と外リング形状の鋳ぐるみ材で鋳ぐるむこ
とによって蒸気タービン仕切りを製造する方法におい
て、内側被鋳ぐるみ材および外側被鋳ぐるみ材のそれぞ
れの表面の一部にろう材または自溶性合金を肉盛り溶接
した後、内側被鋳ぐるみ材および外側被鋳ぐるみ材を鋳
ぐるみ材で鋳ぐるむことを特徴とする蒸気タービン仕切
りの製造方法にある。
【００１２】本発明によれば、ろう材または自溶性合金
が配置された内側被鋳ぐるみ材および外側被鋳ぐるみ材
の部分において、鋳ぐるみ材の熱で溶融した、ろう材ま
たは自溶性合金が被鋳ぐるみ材と鋳ぐるみ材を接合し、
さらに、鋳ぐるみ材の熱で溶融した、ろう材または自溶
性合金が、ろう材または自溶性合金が配置されていなか
った被鋳ぐるみ材と鋳ぐるみ材の間の接合部に隈無く浸
透し、かくして、溶融ろう材または溶融自溶性合金によ
り、鋳ぐるみ材（内リングおよび外リング）と被鋳ぐる
み材（内スペーサリングおよび外スペーサリング）を良
好に金属接合し、内リングおよび外リング内にノズル片
の一部を埋設した状態で内リングと外リングとスペーサ
リングを一体接合することができる。
が配置された内側被鋳ぐるみ材および外側被鋳ぐるみ材
の部分において、鋳ぐるみ材の熱で溶融した、ろう材ま
たは自溶性合金が被鋳ぐるみ材と鋳ぐるみ材を接合し、
さらに、鋳ぐるみ材の熱で溶融した、ろう材または自溶
性合金が、ろう材または自溶性合金が配置されていなか
った被鋳ぐるみ材と鋳ぐるみ材の間の接合部に隈無く浸
透し、かくして、溶融ろう材または溶融自溶性合金によ
り、鋳ぐるみ材（内リングおよび外リング）と被鋳ぐる
み材（内スペーサリングおよび外スペーサリング）を良
好に金属接合し、内リングおよび外リング内にノズル片
の一部を埋設した状態で内リングと外リングとスペーサ
リングを一体接合することができる。
【００１３】ろう材または自溶性合金を被鋳ぐるみ材の
表面の一部に配置する方法としては、現場的に簡単に行
える方法として、例えば、ろう材または自溶性合金その
ものを被鋳ぐるみ材の表面に部分的に肉盛り溶接する方
法を採用することができる。また、箔状、棒状または線
状のろう材または自溶性合金をスポット溶接等の溶接手
段で被鋳ぐるみ材の表面の一部に固定する方法はより簡
単な仮固定手段であり、さらに好ましい。さらに、箔
状、棒状または線状のろう材または自溶性合金を、ねじ
止めまたはコーキング等の機械的固定手段により固定す
る方法も現場的で簡単な方法であり、好ましい。ろう材
または自溶性合金を被鋳ぐるみ材の表面の一部に配置す
る方法は、上記方法に限定されるものではなく、被鋳ぐ
るみ材を鋳ぐるみ材で鋳ぐるむまでに、ろう材または自
溶性合金を仮固定できる手段であれば、他の固定手段を
採用することも、もちろんできる。
表面の一部に配置する方法としては、現場的に簡単に行
える方法として、例えば、ろう材または自溶性合金その
ものを被鋳ぐるみ材の表面に部分的に肉盛り溶接する方
法を採用することができる。また、箔状、棒状または線
状のろう材または自溶性合金をスポット溶接等の溶接手
段で被鋳ぐるみ材の表面の一部に固定する方法はより簡
単な仮固定手段であり、さらに好ましい。さらに、箔
状、棒状または線状のろう材または自溶性合金を、ねじ
止めまたはコーキング等の機械的固定手段により固定す
る方法も現場的で簡単な方法であり、好ましい。ろう材
または自溶性合金を被鋳ぐるみ材の表面の一部に配置す
る方法は、上記方法に限定されるものではなく、被鋳ぐ
るみ材を鋳ぐるみ材で鋳ぐるむまでに、ろう材または自
溶性合金を仮固定できる手段であれば、他の固定手段を
採用することも、もちろんできる。
【００１４】自溶性合金は、フラックス、すなわち、融
剤としての機能を果たすものであり、例えば、Ｎｉ−Ｓ
ｉ−Ｂ系自溶性合金を使用するのが好ましい。Ｎｉを主
成分として含有することで高強度を確保でき、Ｂは融点
低下元素として若干量必要であって、２．０重量％以上
含有することが好ましいが、多量に含有すると不要なホ
ウ化物の析出量が多くなり、機械的特性を劣化させるの
で、４重量％以下に抑えるのが好ましい。
剤としての機能を果たすものであり、例えば、Ｎｉ−Ｓ
ｉ−Ｂ系自溶性合金を使用するのが好ましい。Ｎｉを主
成分として含有することで高強度を確保でき、Ｂは融点
低下元素として若干量必要であって、２．０重量％以上
含有することが好ましいが、多量に含有すると不要なホ
ウ化物の析出量が多くなり、機械的特性を劣化させるの
で、４重量％以下に抑えるのが好ましい。
【００１５】上記したような本発明の方法を適用するこ
とによって、良好な金属接合の蒸気タービン仕切りを得
ることができる。すなわち、内スペーサリングと外スペ
ーサリングに複数個形成されたノズル片断面形状と同一
形状の貫通孔に該ノズル片を挿入して内スペーサリング
の内側と外スペーサリングの外側に向けてノズル片の一
部を突出させ、ノズル片を介して接続された内スペーサ
リングと外スペーサリングをそれぞれ内側被鋳ぐるみ
材、外側被鋳ぐるみ材とし、内側被鋳ぐるみ材および外
側被鋳ぐるみ材のそれぞれの表面の一部にろう材または
自溶性合金を肉盛り溶接した後、内側被鋳ぐるみ材と外
側被鋳ぐるみ材をそれぞれ内リング形状の鋳ぐるみ材と
外リング形状の鋳ぐるみ材で鋳ぐるむことによってその
表面の一部に肉盛り溶接したろう材または自溶性合金を
溶融し、溶融したろう材または自溶性合金が内側被鋳ぐ
るみ材および外側被鋳ぐるみ材と鋳ぐるみ材の間の接合
部に浸透し、浸透した溶融ろう材または溶融自溶性合金
により、鋳ぐるみ材（内リングおよび外リング）と被鋳
ぐるみ材（内スペーサリングおよび外スペーサリング）
を良好に金属接合し、内リングおよび外リング内にノズ
ル片の一部を埋設した状態で内リングと外リングとスペ
ーサリングを一体接合した蒸気タービン仕切りを得るこ
とができる。
とによって、良好な金属接合の蒸気タービン仕切りを得
ることができる。すなわち、内スペーサリングと外スペ
ーサリングに複数個形成されたノズル片断面形状と同一
形状の貫通孔に該ノズル片を挿入して内スペーサリング
の内側と外スペーサリングの外側に向けてノズル片の一
部を突出させ、ノズル片を介して接続された内スペーサ
リングと外スペーサリングをそれぞれ内側被鋳ぐるみ
材、外側被鋳ぐるみ材とし、内側被鋳ぐるみ材および外
側被鋳ぐるみ材のそれぞれの表面の一部にろう材または
自溶性合金を肉盛り溶接した後、内側被鋳ぐるみ材と外
側被鋳ぐるみ材をそれぞれ内リング形状の鋳ぐるみ材と
外リング形状の鋳ぐるみ材で鋳ぐるむことによってその
表面の一部に肉盛り溶接したろう材または自溶性合金を
溶融し、溶融したろう材または自溶性合金が内側被鋳ぐ
るみ材および外側被鋳ぐるみ材と鋳ぐるみ材の間の接合
部に浸透し、浸透した溶融ろう材または溶融自溶性合金
により、鋳ぐるみ材（内リングおよび外リング）と被鋳
ぐるみ材（内スペーサリングおよび外スペーサリング）
を良好に金属接合し、内リングおよび外リング内にノズ
ル片の一部を埋設した状態で内リングと外リングとスペ
ーサリングを一体接合した蒸気タービン仕切りを得るこ
とができる。
【００１６】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面を参照しなが
ら、蒸気タービン仕切りの製造工程に従って順次説明す
る。 （１）スペーサリングおよびノズル片の形成 図１は、本発明の蒸気タービン仕切りの製造方法の一例
を示す工程図である。図１において、矩形板素材（一般
構造用圧延鋼材、ＳＳ４００相当品）１ａ、１ｂを円形
に曲げて、それぞれ両端部２ａ、２ｂを溶接し（図１
（ａ）（ｂ））、円形の内スペーサリング３ａと外スペ
ーサリング３ｂを形成した。内スペーサリング３ａと外
スペーサリング３ｂには、後記するノズル片の断面形状
と同一形状の貫通孔４が複数個穿設されている（図１
（ｃ）、（ｄ））。
ら、蒸気タービン仕切りの製造工程に従って順次説明す
る。 （１）スペーサリングおよびノズル片の形成 図１は、本発明の蒸気タービン仕切りの製造方法の一例
を示す工程図である。図１において、矩形板素材（一般
構造用圧延鋼材、ＳＳ４００相当品）１ａ、１ｂを円形
に曲げて、それぞれ両端部２ａ、２ｂを溶接し（図１
（ａ）（ｂ））、円形の内スペーサリング３ａと外スペ
ーサリング３ｂを形成した。内スペーサリング３ａと外
スペーサリング３ｂには、後記するノズル片の断面形状
と同一形状の貫通孔４が複数個穿設されている（図１
（ｃ）、（ｄ））。
【００１７】また、角棒素材（耐熱鋼棒、ＳＵＳ３０４
相当品）５を削り出してノズル片６を得た（図１
（ｅ））。 （２）被鋳ぐるみ材の表面への自溶性合金の仮固定 そして、ノズル片６を内スペーサリング３ａと外スペー
サリング３ｂの貫通孔４に挿入し、図１（ｆ）に示すよ
うに、内スペーサリング３ａの内側と外スペーサリング
３ｂの外側に向けてノズル片６の一部を突出させ、スポ
ット溶接Ｗにて仮固定した。
相当品）５を削り出してノズル片６を得た（図１
（ｅ））。 （２）被鋳ぐるみ材の表面への自溶性合金の仮固定 そして、ノズル片６を内スペーサリング３ａと外スペー
サリング３ｂの貫通孔４に挿入し、図１（ｆ）に示すよ
うに、内スペーサリング３ａの内側と外スペーサリング
３ｂの外側に向けてノズル片６の一部を突出させ、スポ
ット溶接Ｗにて仮固定した。
【００１８】次に、内スペーサリング３ａの曲面に沿っ
て曲げられた、以下の表１の組成（重量％）を有する丸
棒状のＮｉ−Ｓｉ−Ｂ系自溶性合金７ａと７ｂを、図２
（ａ）に拡大して示すように、内スペーサリング３ａの
内側面の高圧蒸気側側面８および低圧蒸気側側面９の近
傍に、それぞれリング状に１本、スポット溶接Ｗにて仮
固定し、同様に、外スペーサリング３ｂの曲面に沿って
曲げられた、同上組成の丸棒状のＮｉ−Ｓｉ−Ｂ系自溶
性合金７ｃ、７ｄを、図２（ｂ）に拡大して示すよう
に、外スペーサリング３ｂの外側面の高圧蒸気側側面８
および低圧蒸気側側面９の近傍に、それぞれリング状に
１本、スポット溶接Ｗにて仮固定した（図１（ｇ））。
て曲げられた、以下の表１の組成（重量％）を有する丸
棒状のＮｉ−Ｓｉ−Ｂ系自溶性合金７ａと７ｂを、図２
（ａ）に拡大して示すように、内スペーサリング３ａの
内側面の高圧蒸気側側面８および低圧蒸気側側面９の近
傍に、それぞれリング状に１本、スポット溶接Ｗにて仮
固定し、同様に、外スペーサリング３ｂの曲面に沿って
曲げられた、同上組成の丸棒状のＮｉ−Ｓｉ−Ｂ系自溶
性合金７ｃ、７ｄを、図２（ｂ）に拡大して示すよう
に、外スペーサリング３ｂの外側面の高圧蒸気側側面８
および低圧蒸気側側面９の近傍に、それぞれリング状に
１本、スポット溶接Ｗにて仮固定した（図１（ｇ））。
【００１９】
【表１】
【００２０】Ｎｉ−Ｓｉ−Ｂ系自溶性合金７ａ〜７ｄは
必ずしも連続したリングである必要はなく、複数個の円
弧状に分割された丸棒状の自溶性合金を内または外スペ
ーサリング上に仮固定する構成のものでもよい。また、
Ｎｉ−Ｓｉ−Ｂ系自溶性合金７ａ〜７ｄは、内または外
スペーサリングを削り込んだ表面上に仮固定することも
可能である。 （３）鋳造 次に、図３（ａ）に示すように、蒸気タービン仕切りの
蒸気流路部に相当する空間に砂込め１０をしたものを鋳
造砂型に配置して、一般構造用鋳鋼（ＳＣ４５０鋳鋼品
相当の化学成分のもの）の溶湯を、注湯口１１から湯道
１２を経て、内リング形状のキャビティ１３、外リング
形状のキャビティ１４および押し湯１５の部分に注湯し
た。 （４）鋳ぐるみ品 そして、湯道１２および押し湯１５の部分を除去して、
図４に示すように、ノズル片６を介して接続された内ス
ペーサリング３ａと外スペーサリング３ｂをそれぞれ内
側被鋳ぐるみ材、外側被鋳ぐるみ材とし、内側被鋳ぐる
み材と外側被鋳ぐるみ材をそれぞれ内リング形状の鋳ぐ
るみ材と外リング形状の鋳ぐるみ材で鋳ぐるみ、内リン
グ１６および外リング１７内にノズル片６の一部を埋設
した状態で内リング１６、外リング１７およびスペーサ
リング３ａ、３ｂを一体に接合した、蒸気タービン仕切
り１８を得ることができた。 （５）接合状況の確認（写真観察） さらに、被鋳ぐるみ材と鋳ぐるみ材の接合状況を確認す
るために、同上工程により蒸気タービン仕切りを製造
し、一枚のノズル片を含む内リングおよび外リングを部
分的に切断し、内・外リングとノズル片および内・外ス
ペーサリングとの接合状況を観察した。その写真を図５
（ａ）に示し、そのスケッチを図５（ｂ）に示す。図５
（ｂ）において、１９は内リング、２０は外リング、２
１はノズル片、２２は内スペーサリング、２３は外スペ
ーサリングである。図５に示すように、内スペーサリン
グ２２と内リング１９ならびに外スペーサリング２３と
外リング２０は良好に金属接合されており、内リング１
９と外リング２０内に埋設されたノズル片２１の一部と
内・外リングとの間には間隙はなく、本発明の方法で製
造された蒸気タービン仕切りは構成部材が密に接合一体
化されたものであることを確認できた。その結果、図７
に示すように、高圧蒸気側流路部２９から低圧蒸気側側
面９あるいは低圧蒸気側流路部３０への蒸気の漏洩を防
止し、さらに、高圧蒸気側側面８から低圧蒸気側側面９
あるいは低圧蒸気側流路部３０への蒸気の漏洩を防止す
ることが可能になる。
必ずしも連続したリングである必要はなく、複数個の円
弧状に分割された丸棒状の自溶性合金を内または外スペ
ーサリング上に仮固定する構成のものでもよい。また、
Ｎｉ−Ｓｉ−Ｂ系自溶性合金７ａ〜７ｄは、内または外
スペーサリングを削り込んだ表面上に仮固定することも
可能である。 （３）鋳造 次に、図３（ａ）に示すように、蒸気タービン仕切りの
蒸気流路部に相当する空間に砂込め１０をしたものを鋳
造砂型に配置して、一般構造用鋳鋼（ＳＣ４５０鋳鋼品
相当の化学成分のもの）の溶湯を、注湯口１１から湯道
１２を経て、内リング形状のキャビティ１３、外リング
形状のキャビティ１４および押し湯１５の部分に注湯し
た。 （４）鋳ぐるみ品 そして、湯道１２および押し湯１５の部分を除去して、
図４に示すように、ノズル片６を介して接続された内ス
ペーサリング３ａと外スペーサリング３ｂをそれぞれ内
側被鋳ぐるみ材、外側被鋳ぐるみ材とし、内側被鋳ぐる
み材と外側被鋳ぐるみ材をそれぞれ内リング形状の鋳ぐ
るみ材と外リング形状の鋳ぐるみ材で鋳ぐるみ、内リン
グ１６および外リング１７内にノズル片６の一部を埋設
した状態で内リング１６、外リング１７およびスペーサ
リング３ａ、３ｂを一体に接合した、蒸気タービン仕切
り１８を得ることができた。 （５）接合状況の確認（写真観察） さらに、被鋳ぐるみ材と鋳ぐるみ材の接合状況を確認す
るために、同上工程により蒸気タービン仕切りを製造
し、一枚のノズル片を含む内リングおよび外リングを部
分的に切断し、内・外リングとノズル片および内・外ス
ペーサリングとの接合状況を観察した。その写真を図５
（ａ）に示し、そのスケッチを図５（ｂ）に示す。図５
（ｂ）において、１９は内リング、２０は外リング、２
１はノズル片、２２は内スペーサリング、２３は外スペ
ーサリングである。図５に示すように、内スペーサリン
グ２２と内リング１９ならびに外スペーサリング２３と
外リング２０は良好に金属接合されており、内リング１
９と外リング２０内に埋設されたノズル片２１の一部と
内・外リングとの間には間隙はなく、本発明の方法で製
造された蒸気タービン仕切りは構成部材が密に接合一体
化されたものであることを確認できた。その結果、図７
に示すように、高圧蒸気側流路部２９から低圧蒸気側側
面９あるいは低圧蒸気側流路部３０への蒸気の漏洩を防
止し、さらに、高圧蒸気側側面８から低圧蒸気側側面９
あるいは低圧蒸気側流路部３０への蒸気の漏洩を防止す
ることが可能になる。
【００２１】以上のように本発明によれば、蒸気流路部
に流体の抵抗となる部分のない蒸気タービン仕切りを、
被鋳ぐるみ材の表面の一部にろう材または自溶性合金を
配置した後に鋳ぐるみ材で鋳ぐるむことにより製造する
ことが可能であるという、低コストの蒸気タービン仕切
り及びその製造方法を提供できる。
に流体の抵抗となる部分のない蒸気タービン仕切りを、
被鋳ぐるみ材の表面の一部にろう材または自溶性合金を
配置した後に鋳ぐるみ材で鋳ぐるむことにより製造する
ことが可能であるという、低コストの蒸気タービン仕切
り及びその製造方法を提供できる。
【００２２】また、比較のために、同上工程において、
Ｎｉ−Ｓｉ−Ｂ系自溶性合金を内または外スペーサリン
グ上に配置せずに蒸気タービン仕切りを製造し、一枚の
ノズル片を含む内リングおよび外リングを部分的に切断
し、内・外リングとノズル片および内・外スペーサリン
グとの接合状況を観察した。その写真を図６（ａ）に示
し、そのスケッチを図６（ｂ）に示す。図６（ｂ）にお
いて、２４は内リング、２５は外リング、２６はノズル
片、２７は内スペーサリング、２８は外スペーサリング
である。図６に示すように、内スペーサリング２７と内
リング２４、外スペーサリング２８と外リング２５、お
よびノズル片２６と内リング２４または外リング２５と
の間には、それぞれ間隙が形成されており、良好に金属
接合されなかったことが分かった。
Ｎｉ−Ｓｉ−Ｂ系自溶性合金を内または外スペーサリン
グ上に配置せずに蒸気タービン仕切りを製造し、一枚の
ノズル片を含む内リングおよび外リングを部分的に切断
し、内・外リングとノズル片および内・外スペーサリン
グとの接合状況を観察した。その写真を図６（ａ）に示
し、そのスケッチを図６（ｂ）に示す。図６（ｂ）にお
いて、２４は内リング、２５は外リング、２６はノズル
片、２７は内スペーサリング、２８は外スペーサリング
である。図６に示すように、内スペーサリング２７と内
リング２４、外スペーサリング２８と外リング２５、お
よびノズル片２６と内リング２４または外リング２５と
の間には、それぞれ間隙が形成されており、良好に金属
接合されなかったことが分かった。
【００２３】
【発明の効果】本発明は上記のとおり構成されているの
で、以下のような効果を奏する。 （１）内リングおよび外リングをスペーサリングとノズ
ル片に一体接合した蒸気タービン仕切り及びその製造方
法を提供することができる。 （２）蒸気流路部に流体の抵抗となる部分がなく、ま
た、高圧蒸気側から低圧蒸気側への蒸気漏洩による蒸気
流路部の蒸気流量の減少がなく、蒸気タービンの性能を
低下させることのない蒸気タービン仕切り及びその製造
方法を提供することができる。 （３）低コストの蒸気タービン仕切り及びその製造方法
を提供することができる。 （４）高圧蒸気側流路部から低圧蒸気側側面あるいは低
圧蒸気側流路部への蒸気の漏洩を防止し、さらに、高圧
蒸気側側面から低圧蒸気側側面あるいは低圧蒸気側流路
部への蒸気の漏洩を防止しうる蒸気タービン仕切り及び
その製造方法を提供することができる。
で、以下のような効果を奏する。 （１）内リングおよび外リングをスペーサリングとノズ
ル片に一体接合した蒸気タービン仕切り及びその製造方
法を提供することができる。 （２）蒸気流路部に流体の抵抗となる部分がなく、ま
た、高圧蒸気側から低圧蒸気側への蒸気漏洩による蒸気
流路部の蒸気流量の減少がなく、蒸気タービンの性能を
低下させることのない蒸気タービン仕切り及びその製造
方法を提供することができる。 （３）低コストの蒸気タービン仕切り及びその製造方法
を提供することができる。 （４）高圧蒸気側流路部から低圧蒸気側側面あるいは低
圧蒸気側流路部への蒸気の漏洩を防止し、さらに、高圧
蒸気側側面から低圧蒸気側側面あるいは低圧蒸気側流路
部への蒸気の漏洩を防止しうる蒸気タービン仕切り及び
その製造方法を提供することができる。
【図１】本発明の蒸気タービン仕切りの製造方法の一例
を示す概略フロー図である。
を示す概略フロー図である。
【図２】図１の一部を拡大して示す図であり、図２
（ａ）は、内リングの一部を内側から見た正面図、図２
（ｂ）は、外リングの一部を外側から見た正面図であ
る。
（ａ）は、内リングの一部を内側から見た正面図、図２
（ｂ）は、外リングの一部を外側から見た正面図であ
る。
【図３】本発明の蒸気タービン仕切りの鋳造方法を示す
図であり、図３（ａ）は蒸気流路部に相当する部位に砂
込した状態を示す斜視図、図３（ｂ）は鋳造砂型の断面
図である。
図であり、図３（ａ）は蒸気流路部に相当する部位に砂
込した状態を示す斜視図、図３（ｂ）は鋳造砂型の断面
図である。
【図４】本発明の蒸気タービン仕切りの斜視図であり、
端面を示すために２分割されている。
端面を示すために２分割されている。
【図５】図５（ａ）は本発明の方法によって製造した蒸
気タービン仕切りの一部の断面写真であり、図５（ｂ）
は図５（ａ）の写真をスケッチした図である。
気タービン仕切りの一部の断面写真であり、図５（ｂ）
は図５（ａ）の写真をスケッチした図である。
【図６】図６（ａ）は被鋳ぐるみ材の表面の一部にろう
材または自溶性合金を配置せずに被鋳ぐるみ材を鋳ぐる
み材で鋳ぐるむことによって製造した蒸気タービン仕切
りの一部の断面写真であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の
写真をスケッチした図である。
材または自溶性合金を配置せずに被鋳ぐるみ材を鋳ぐる
み材で鋳ぐるむことによって製造した蒸気タービン仕切
りの一部の断面写真であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の
写真をスケッチした図である。
【図７】本発明の蒸気タービン仕切りの一部を模式的に
示す図である。
示す図である。
【図８】従来の蒸気タービン仕切りの一部を示す断面図
である。
である。
【図９】従来の別の蒸気タービン仕切りの一部を示す断
面図である。
面図である。
【図１０】図１０（ａ）は従来の方法により固体金属を
溶融金属で鋳ぐるむ状態を拡大して示す図であり、１０
（ｂ）は固体金属と固体金属との接合部を拡大して示す
図である。
溶融金属で鋳ぐるむ状態を拡大して示す図であり、１０
（ｂ）は固体金属と固体金属との接合部を拡大して示す
図である。
【図１１】従来の鋳ぐるみ方法による鋳ぐるみ端部を拡
大して示す図である。
大して示す図である。
３ａ、２２、２７…内スペーサリング ３ｂ、２３、２８…外スペーサリング ４…貫通孔 ６、２１、２６…ノズル片 ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ…Ｎｉ−Ｓｉ−Ｂ系自溶性合金 ８…高圧蒸気側側面 ９…低圧蒸気側側面 １１…注湯口 １２…湯道 １３、１４…キャビティ １５…押し湯 １８…蒸気タービン仕切り １６、１９、２４…内リング １７、２０、２５…外リング ２９…高圧蒸気側流路部 ３０…低圧蒸気側流路部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−38414（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−183771（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−36053（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−196347（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01D 9/00
Claims (5)
- 【請求項１】 内スペーサリングと外スペーサリングに
複数個形成されたノズル片断面形状と同一形状の貫通孔
に該ノズル片を挿入して内スペーサリングの内側と外ス
ペーサリングの外側に向けてノズル片の一部を突出さ
せ、ノズル片を介して接続された内スペーサリングと外
スペーサリングをそれぞれ内側被鋳ぐるみ材、外側被鋳
ぐるみ材とし、内側被鋳ぐるみ材と外側被鋳ぐるみ材を
それぞれ内リング形状の鋳ぐるみ材と外リング形状の鋳
ぐるみ材で鋳ぐるむことによって蒸気タービン仕切りを
製造する方法において、内側被鋳ぐるみ材および外側被
鋳ぐるみ材のそれぞれの表面の一部にろう材または自溶
性合金を肉盛り溶接した後、内側被鋳ぐるみ材および外
側被鋳ぐるみ材を鋳ぐるみ材で鋳ぐるむことを特徴とす
る蒸気タービン仕切りの製造方法。 - 【請求項２】 肉盛り溶接に代えて、箔状、棒状または
線状のろう材または自溶性合金を機械的固定手段で固定
することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービン仕切
りの製造方法。 - 【請求項３】 肉盛り溶接に代えて、箔状、棒状または
線状のろう材または自溶性合金を溶接により固定するこ
とを特徴とする請求項１記載の蒸気タービン仕切りの製
造方法。 - 【請求項４】 自溶性合金が、Ｎｉ−Ｓｉ−Ｂ系合金で
あることを特徴とする請求項１、２または３記載の蒸気
タービン仕切りの製造方法。 - 【請求項５】 内スペーサリングと外スペーサリングに
複数個形成されたノズル片断面形状と同一形状の貫通孔
に該ノズル片を挿入して内スペーサリングの内側と外ス
ペーサリングの外側に向けてノズル片の一部を突出さ
せ、内スペーサリングの内側に内リングを有し、外スペ
ーサリングの外側に外リングを有する蒸気タービン仕切
りにおいて、ノズル片を介して接続された内スペーサリ
ングと外スペーサリングをそれぞれ内側被鋳ぐるみ材、
外側被鋳ぐるみ材とし、内側被鋳ぐるみ材および外側被
鋳ぐるみ材のそれぞれの表面の一部にろう材または自溶
性合金を肉盛り溶接した後、内側被鋳ぐるみ材と外側被
鋳ぐるみ材をそれぞれ内リング形状の鋳ぐるみ材と外リ
ング形状の鋳ぐるみ材で鋳ぐるむことによってろう材ま
たは自溶性合金を溶融し、溶融したろう材または自溶性
合金が内側被鋳ぐるみ材および外側被鋳ぐるみ材と鋳ぐ
るみ材の間の接合部に浸透し、浸透した溶融ろう材また
は溶融自溶性合金により内側被鋳ぐるみ材および外側被
鋳ぐるみ材と鋳ぐるみ材を接合することにより得た蒸気
タービン仕切り。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11169922A JP3046026B1 (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | 蒸気タ―ビン仕切り及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11169922A JP3046026B1 (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | 蒸気タ―ビン仕切り及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3046026B1 true JP3046026B1 (ja) | 2000-05-29 |
| JP2001003706A JP2001003706A (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=15895446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11169922A Expired - Fee Related JP3046026B1 (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | 蒸気タ―ビン仕切り及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3046026B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230272725A1 (en) * | 2020-08-13 | 2023-08-31 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Stator vane segment and steam turbine provided with same |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101282860B1 (ko) * | 2011-12-26 | 2013-07-05 | 한국항공우주연구원 | 삽입형노즐 블록 및 삽입형노즐 블록 제조방법 |
| KR102469948B1 (ko) * | 2022-06-29 | 2022-11-23 | 터보파워텍(주) | 터빈용 다이어프램 제조방법 및 터빈용 다이어프램 제조용 지그장치 |
-
1999
- 1999-06-16 JP JP11169922A patent/JP3046026B1/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230272725A1 (en) * | 2020-08-13 | 2023-08-31 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Stator vane segment and steam turbine provided with same |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001003706A (ja) | 2001-01-09 |
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|---|---|---|---|
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