JP5610790B2 - ブレード製造方法 - Google Patents
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Description
第1層とメンブレンとの間に拡散接合防止材料を第1の所定のパターンで塗布し、第1層とメンブレンとの間に拡散接合部が第1の所定のパターンと交差して形成されないようにする工程であって、第1パターンは、一つ又はそれ以上の第1ストリップ及び一つ又はそれ以上の第1ドットを形成するように塗布され、第1ストリップ及び第1ドットは拡散接合防止材料の空所であり、第1ストリップはスパン方向に配置されており、
第1ドットは第1ストリップとブレードチップ縁部との間に配置され、第1ドットは第1ストリップの長さ方向軸線から弦方向にずらされている、工程と、
第2層とメンブレンとの間に拡散接合防止材料を第2の所定のパターンで塗布し、第2層とメンブレンとの間に拡散接合部が第2の所定のパターンと交差して形成されないようにする工程であって、
第2パターンは、一つ又はそれ以上の第2ストリップ及び一つ又はそれ以上の第2ドットを形成するように塗布され、第2ストリップ及び第2ドットは拡散接合防止材料の空所であり、第2ストリップはスパン方向に配置されており、第2ドットは第2ストリップとブレードチップ縁部との間に配置され、第2ドットは第2ストリップの長さ方向軸線から弦方向にずらされている、工程とを含み、
第1及び第2の所定のパターンは、メンブレンの両側で第2ストリップが第1ストリップから離間され、第1ドットが第2ドットから離間されるように塗布される、製造方法が提供される。
(a)第1又は第2のドットと隣接した、隣接ストリップ間の間隔、
(b)第1又は第2のドットと隣接した、ストリップの幅、
(c)第1又は第2のドットと隣接した、ストリップの長さ方向軸線間の間隔、及び
(d)ブレードの伸び率
のうちの一つ又はそれ以上の関数であってもよい。
第1又は第2のドットの大きさは、ブレードチップ(ブレード先端部)からの第1又は第2のドットの距離に従って減少してもよい。
第1層は、ターボマシンブレードの圧力面又は吸引面を形成してもよく、第2層は、圧力面又は吸引面のうちの他方を形成してもよい。ブレードは、コンプレッサファンブレードであってもよい。
S2=pS1
ここで、pは伸び率(strain ratio)であり、超塑性膨張プロセス中にブレードに加わる伸びの計測値であり、即ち特定の寸法の増大を元の寸法の比として示す値である。伸び率は、局所的伸び率であってもよいし、ブレード全体の伸び率であってもよい。
D2=p・D1/2
ここで、pは、上文中に説明したのと同じ伸び率であり、D1は、隣接したストリップ10、12及び問題のストリップとの間の距離である。従って、ドットは、これらの三本の線によって形成された空間内に当てはめられる。従って、これらの線は、ドットの周囲と接する。かくして、上文中に説明した構成により、ドットがブレードチップに近ければ近い程、ドットを大きくできる。これは、ドットのところで形成される拡散接合部が、メンブレン2を圧力面又は吸引面の夫々に対して保持する上で十分にするのを補助する。
4、6 金属製加工物
10、12 ストリップ
14、15 ドット
16 吸引面層
18 圧力面層
20 ターボマシン用ブレード
32 吸引側内縁部
34 圧力側内縁部
Claims (15)
- 第1層(16)、第2層(18)、及び前記第1層と前記第2層との間に配置されたメンブレン(2)を超塑性成形し拡散接合することによって、ターボマシン用のブレード(20)を製造する方法において、
前記第1層と前記メンブレンとの間に拡散接合防止材料を第1の所定のパターンで塗布し、前記第1層と前記メンブレンとの間に拡散接合部が前記第1の所定のパターンで形成されないようにする工程であって、前記第1パターンは、一つ又はそれ以上の第1ストリップ(10)及び一つ又はそれ以上の第1ドット(14)を形成するように塗布され、前記第1ストリップ及び前記第1ドットは拡散接合防止材料の空所であり、前記第1ストリップはスパン方向に配置されており、前記第1ドットは前記第1ストリップとブレードチップ縁部との間に配置され、前記第1ドットは前記第1ストリップの長さ方向軸線から弦方向にずらされている、工程と、
前記第2層と前記メンブレンとの間に拡散接合防止材料を第2の所定のパターンで塗布し、前記第2層と前記メンブレンとの間に拡散接合部が前記第2の所定のパターンで形成されないようにする工程であって、前記第2パターンは、一つ又はそれ以上の第2ストリップ(12)及び一つ又はそれ以上の第2ドット(15)を形成するように塗布され、前記第2ストリップ及び前記第2ドットは拡散接合防止材料の空所であり、前記第2ストリップはスパン方向に配置されており、前記第2ドットは前記第2ストリップとブレードチップ縁部との間に配置され、前記第2ドットは前記第2ストリップの長さ方向軸線から弦方向にずらされている、工程とを含み、
前記第1及び第2の所定のパターンは、前記メンブレンの両側で第2ストリップが第1ストリップから離間され、第1ドットが第2ドットから離間されるように塗布される、製造方法。 - 請求項1に記載の製造方法において、
前記第2ドットが前記第1ストリップの前記長さ方向軸線と一直線上にあるように前記第1及び第2の所定のパターンを塗布する工程を含む、製造方法。 - 請求項1又は2に記載の製造方法において、
前記第1ドットが前記第2ストリップの前記長さ方向軸線と一直線上にあるように前記第1及び第2の所定のパターンを塗布する工程を含む、製造方法。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の製造方法において、
前記第1ストリップと隣接した第2ドットとの間の間隔が、前記第1ストリップと隣接した第2ストリップとの間の間隔の関数であるように、前記第1及び第2の所定のパターンを塗布する工程を含む、製造方法。 - 請求項4に記載の製造方法において、
前記第1ストリップと隣接した第2ドットとの間の間隔は、前記第1ストリップと隣接した第2ストリップとの間の間隔に前記ブレードの伸び率を乗じた値と等しい、製造方法。 - 請求項1乃至5のうちのいずれか一項に記載の製造方法において、
前記第1又は第2のドットの大きさは、
(a)前記第1又は第2のドットと隣接した、隣接ストリップ間の間隔、
(b)前記第1又は第2のドットと隣接した、前記ストリップの幅、
(c)前記第1又は第2のドットと隣接した、前記ストリップの長さ方向軸線間の間隔、及び
(d)前記ブレードの伸び率
のうちの一つ又はそれ以上の関数である、製造方法。 - 請求項6に記載の製造方法において、
前記第1又は第2のドットの大きさは、前記ブレードチップからの前記第1又は第2のドットの距離に従って減少する、製造方法。 - 請求項1乃至7のうちのいずれか一項に記載の製造方法において、
前記第1及び第2のストリップは、実質的に長円形である、製造方法。 - 請求項1乃至8のうちのいずれか一項に記載の製造方法において、
前記第1又は第2のドットは実質的に円形である、製造方法。 - 請求項1乃至9のうちのいずれか一項に記載の製造方法において、
前記第1及び第2の所定のパターンは、前記ブレード縁部に沿って拡散接合部を形成できるように配置される、製造方法。 - 請求項1乃至10のうちのいずれか一項に記載の製造方法において、
前記第1層は、ターボマシンブレードの圧力面又は吸引面を形成し、前記第2層は、前記圧力面又は前記吸引面のうちの他方を形成する、製造方法。 - 請求項1乃至11のうちのいずれか一項に記載の製造方法において、
前記ブレードは、コンプレッサファンブレードである、製造方法。 - 請求項1乃至12のうちのいずれか一項に記載の製造方法において、更に、
前記第1及び第2の層と、前記メンブレンとを加熱し且つプレスし、前記第1及び第2の層と前記メンブレンとを互いに拡散接合し、一体の構造を形成する工程を含む、製造方法。 - 請求項1乃至13のうちのいずれか一項に記載の製造方法において、更に、
前記第1及び第2の層と、前記メンブレンを、適当な形状のダイ間に配置する工程と、
前記第1及び第2の層、前記メンブレン、及び前記ダイを加熱する工程と、
前記第1及び第2の層間に加圧流体を供給し、前記第1及び第2の層のうちの少なくとも一方を超塑性成形する工程とを含む、製造方法。 - 第1層、第2層、及びこれらの層間のメンブレンを含む、ターボマシン用のブレードにおいて、
前記メンブレンは、一つ又はそれ以上の第1ストリップ及び一つ又はそれ以上の第1ドットに亘って前記第1層に接合され、前記第1ストリップはスパン方向に配置され、前記第1ドットは、前記第1ストリップと前記ブレードチップ縁部との間に配置され、前記第1ドットは、前記第1ストリップの長さ方向軸線から弦方向にずらされており、
前記メンブレンは、一つ又はそれ以上の第2ストリップ及び一つ又はそれ以上の第2ドットに亘って前記第2層に接合され、前記第2ストリップはスパン方向に配置され、前記第2ドットは、前記第2ストリップと前記ブレードチップ縁部との間に配置され、前記第2ドットは、前記第2ストリップの長さ方向軸線から弦方向にずらされており、
前記メンブレンの両側で、前記第2ストリップは前記第1ストリップから間隔が隔てられており、前記第1ドットは前記第2ドットから間隔が隔てられている、ブレード。
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