JPH0463902A - チタン合金製タービン動翼の製造方法 - Google Patents
チタン合金製タービン動翼の製造方法Info
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- JPH0463902A JPH0463902A JP17457790A JP17457790A JPH0463902A JP H0463902 A JPH0463902 A JP H0463902A JP 17457790 A JP17457790 A JP 17457790A JP 17457790 A JP17457790 A JP 17457790A JP H0463902 A JPH0463902 A JP H0463902A
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、チタン合金製タービン翼の製造方法に関わり
、特にエロージョンシールド板とチタン合金翼の接合及
び加工方法に関する。
、特にエロージョンシールド板とチタン合金翼の接合及
び加工方法に関する。
（従来の技術）
近年、蒸気タービン発電機は大容量化の傾向にあり、こ
れに伴い蒸気タービンの低圧最終段動翼においても長翼
化が進められている。従来、低圧最終段動翼には１機械
的強度に優れた１２％クロム鋼が用いられている。しか
しながら、更に翼長を増大し環状面積を増加することは
、従来の１２％クロム鋼では許容強度が限界に達するそ
こで、最近では長翼化を進める上で用いられる材料とし
て、１２％クロム鋼に対し、比重が小さく且つ同等の機
械的強度を持つチタン合金鋼が採用されている。
れに伴い蒸気タービンの低圧最終段動翼においても長翼
化が進められている。従来、低圧最終段動翼には１機械
的強度に優れた１２％クロム鋼が用いられている。しか
しながら、更に翼長を増大し環状面積を増加することは
、従来の１２％クロム鋼では許容強度が限界に達するそ
こで、最近では長翼化を進める上で用いられる材料とし
て、１２％クロム鋼に対し、比重が小さく且つ同等の機
械的強度を持つチタン合金鋼が採用されている。
現在、チタン合金鋼としては、合金重量％がＴｉ−６％
ｉ−４％Ｖ等のものが動翼の材料として使用されている
。
ｉ−４％Ｖ等のものが動翼の材料として使用されている
。
低圧最終段動翼では、特に周速の大きい翼先端付近にお
いて蒸気中の水滴によりエロージョンを生じ易いために
、耐二ローション性のあるシールド板が取付けられてい
る。シールド材としては一般にステライト（カボット社
の登録商標）が用いられているが、ステライトは切削に
よる加工ができないため鍛造及び研磨によって翼形の一
部を成す形状に成形される。このステライトを溶接によ
って翼に接合するものである。
いて蒸気中の水滴によりエロージョンを生じ易いために
、耐二ローション性のあるシールド板が取付けられてい
る。シールド材としては一般にステライト（カボット社
の登録商標）が用いられているが、ステライトは切削に
よる加工ができないため鍛造及び研磨によって翼形の一
部を成す形状に成形される。このステライトを溶接によ
って翼に接合するものである。
（発明が解決しようとする課題）
第３図に従来翼のエロージョンシールド取付部の翼断面
を示す、従来の１２％クロム鋼製翼では。
を示す、従来の１２％クロム鋼製翼では。
上述したように、エロージョンシールド２と翼１゜各々
を溶接開先を残し最終形状に仕上げておき。
を溶接開先を残し最終形状に仕上げておき。
溶接により接合する。接合後ビード落とし程度の仕上げ
を行う。しかし、エロージョンシールド２と翼１では材
料が異なるため各々の材料に適した加工方法で製作され
、このため加工寸法精度も異なる。かかる従来翼におけ
る問題点は次のような点ニする。エロージョンシールド
２、翼１が別々に完成形状に仕上げられた後接合される
ため、それぞれの加工段階に生じる変形が開先合せの精
度を悪くする。また、溶接による変形が生じるがこれを
設計形状に戻すことは難しい。
を行う。しかし、エロージョンシールド２と翼１では材
料が異なるため各々の材料に適した加工方法で製作され
、このため加工寸法精度も異なる。かかる従来翼におけ
る問題点は次のような点ニする。エロージョンシールド
２、翼１が別々に完成形状に仕上げられた後接合される
ため、それぞれの加工段階に生じる変形が開先合せの精
度を悪くする。また、溶接による変形が生じるがこれを
設計形状に戻すことは難しい。
一方、チタン合金翼に用いる材料として、Ｔｉ−６％Ａ
Ｑ−４％Ｖ合金等が採用されているが、このチタン合金
材においても二ローション特性が不十分なために従来の
低圧最終段翼と同様に翼先端部分に耐二ローション性に
優れた材料を肉盛り若しくは溶接により接合する必要が
ある。チタン合金翼に接合するシールド材としては同じ
チタン系材料の中からβ形チタン合金が用いられる。し
かし、従来と同様、翼とエロージョンシールドを別々に
完成形状に製作して接合すると従来翼と同様な問題を生
じる。
Ｑ−４％Ｖ合金等が採用されているが、このチタン合金
材においても二ローション特性が不十分なために従来の
低圧最終段翼と同様に翼先端部分に耐二ローション性に
優れた材料を肉盛り若しくは溶接により接合する必要が
ある。チタン合金翼に接合するシールド材としては同じ
チタン系材料の中からβ形チタン合金が用いられる。し
かし、従来と同様、翼とエロージョンシールドを別々に
完成形状に製作して接合すると従来翼と同様な問題を生
じる。
本発明の目的は、翼とエロージョンシールドを接合する
際における変形を防止すると共に、従来方法で製作され
た翼に対して精度の良い翼を提供することにある。
際における変形を防止すると共に、従来方法で製作され
た翼に対して精度の良い翼を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
本発明は、上記目的を達成するためのものであって、β
形チタン合金製エロージョンシールド板を、翼が設計翼
形形状に対し加工代を有する段階で接合し、その接合後
に設計翼形形状に加工することを特徴とするチタン合金
製タービン動翼の製造方法である。
形チタン合金製エロージョンシールド板を、翼が設計翼
形形状に対し加工代を有する段階で接合し、その接合後
に設計翼形形状に加工することを特徴とするチタン合金
製タービン動翼の製造方法である。
（作 用）
チタン合金翼母材を設計形状に対し加工代を有する状態
まで加工し、この状態でエロージョンシールド取付部の
加工を行う、そして、当部形状に合わせて製作されたβ
形チタン合金製エロージョンシールドを前記加工した翼
と接合する。接合面の開先は熱処理前のβ形チタン合金
が切削加工可能なためチタン合金翼母材と同等の精度で
加工できる。これにより形成されたエロージョンシール
ドと翼は設計形状に対して十分な加工代を有し、また、
高精度で接合されている。このような状態で接合された
翼及びエロージョンシールドに対して設計翼形の最終加
工を行うものである。従って、従来の製造方法で製作さ
れた翼に対して十分に精度の良い翼が製作できるもので
ある。エロージョンシールドの硬度を得るため加工後熱
処理がなされる。このように翼が設計翼形に対し精度良
く製作されることにより、この翼を有するタービンは従
来方法で製作された翼を有するタービンよりもタービン
効率を向上させることが可能となる。
まで加工し、この状態でエロージョンシールド取付部の
加工を行う、そして、当部形状に合わせて製作されたβ
形チタン合金製エロージョンシールドを前記加工した翼
と接合する。接合面の開先は熱処理前のβ形チタン合金
が切削加工可能なためチタン合金翼母材と同等の精度で
加工できる。これにより形成されたエロージョンシール
ドと翼は設計形状に対して十分な加工代を有し、また、
高精度で接合されている。このような状態で接合された
翼及びエロージョンシールドに対して設計翼形の最終加
工を行うものである。従って、従来の製造方法で製作さ
れた翼に対して十分に精度の良い翼が製作できるもので
ある。エロージョンシールドの硬度を得るため加工後熱
処理がなされる。このように翼が設計翼形に対し精度良
く製作されることにより、この翼を有するタービンは従
来方法で製作された翼を有するタービンよりもタービン
効率を向上させることが可能となる。
（実施例）
以下に本発明の実施例について説明する。
第１図に代表的なタービンの低圧最終段動翼の形状を示
す。本発明では、Ｔｉ−６％Ａ４−Ａ合金材の翼母材を
設計形状に対し、工ないし２閣以上の加工代を有する状
態まで加工しておき、この状態においてエロージョンシ
ールド取付部の加工を実施する。そして、この取付部形
状に合わせてβ形チタン合金材で製作されたエロージョ
ンシールド２を電子ビーム溶接によって翼１に接合する
。
す。本発明では、Ｔｉ−６％Ａ４−Ａ合金材の翼母材を
設計形状に対し、工ないし２閣以上の加工代を有する状
態まで加工しておき、この状態においてエロージョンシ
ールド取付部の加工を実施する。そして、この取付部形
状に合わせてβ形チタン合金材で製作されたエロージョ
ンシールド２を電子ビーム溶接によって翼１に接合する
。
接合面の溶接開先は熱処理前のβ形チタン合金が切削加
工可能であることがら翼母材と同等の精度で加工するこ
とができる。第２図は前記の翼１とエロージョンシール
ド２とを接合したときの翼断面図である。図中の破線形
状が設計翼形形状であるが、この形状に対し当接台段階
での翼１とエロージョンシールド２は十分な加工代を持
った形状であり、尚且つ高精度で接合された状態となっ
ている。このように、翼１とエロージョンシールド２と
が精度良く一体形成された翼を設計翼形形状に最終加工
していくものである。加工完成後エロージョンシールド
２の硬度を得るため熱処理を行う、このようにして製作
された翼は従来の方法で製作された翼に対し十分に精度
の良い翼となる。
工可能であることがら翼母材と同等の精度で加工するこ
とができる。第２図は前記の翼１とエロージョンシール
ド２とを接合したときの翼断面図である。図中の破線形
状が設計翼形形状であるが、この形状に対し当接台段階
での翼１とエロージョンシールド２は十分な加工代を持
った形状であり、尚且つ高精度で接合された状態となっ
ている。このように、翼１とエロージョンシールド２と
が精度良く一体形成された翼を設計翼形形状に最終加工
していくものである。加工完成後エロージョンシールド
２の硬度を得るため熱処理を行う、このようにして製作
された翼は従来の方法で製作された翼に対し十分に精度
の良い翼となる。
更に、本発明による製造方法によって製作された翼を有
するタービンにおいては、従来方法で製作された翼を有
するタービンに対してタービン効率を向上させることが
可能である。
するタービンにおいては、従来方法で製作された翼を有
するタービンに対してタービン効率を向上させることが
可能である。
本発明によれば、従来の低圧最終段動翼の製造における
問題点を解消できるとともに１本発明による製造法で製
作された翼を有するタービンにおいては、従来の製造法
で製作された翼を有するタービンに対しタービン効率を
向上させることが可能となる。
問題点を解消できるとともに１本発明による製造法で製
作された翼を有するタービンにおいては、従来の製造法
で製作された翼を有するタービンに対しタービン効率を
向上させることが可能となる。
第１図は代表的なタービン長翼の形状を示す図、第２図
は本発明による製造方法で溶接接合時の二〇−ジョンシ
ールド取付部の翼断面図、第３図は従来方法による溶接
接合時のエロージョンシールド取付部の翼断面図である
。 １・・・翼、 ２・・・エロージョンシール
ド、代理人 弁理士 則 近 憲 佑 第 図
は本発明による製造方法で溶接接合時の二〇−ジョンシ
ールド取付部の翼断面図、第３図は従来方法による溶接
接合時のエロージョンシールド取付部の翼断面図である
。 １・・・翼、 ２・・・エロージョンシール
ド、代理人 弁理士 則 近 憲 佑 第 図
Claims (1)
- β形チタン合金製エロージョンシールド板を、翼が設計
翼形形状に対し加工代を有する段階で接合し、その接合
後に設計翼形形状に加工することを特徴とするチタン合
金製タービン動翼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2174577A JP3057606B2 (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | チタン合金製タービン動翼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2174577A JP3057606B2 (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | チタン合金製タービン動翼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0463902A true JPH0463902A (ja) | 1992-02-28 |
| JP3057606B2 JP3057606B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=15980991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2174577A Expired - Fee Related JP3057606B2 (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | チタン合金製タービン動翼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3057606B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0780187A1 (fr) | 1995-12-22 | 1997-06-25 | Gec Alsthom Electromecanique Sa | Procédé pour fabriquer une aube en titane alphabeta comprenant un insert de titane beta métastable, et aube réalisée par un tel procédé |
| KR100509544B1 (ko) * | 2001-04-17 | 2005-08-23 | 유나이티드 테크놀로지스 코포레이션 | 블레이드 일체형 로터 에어포일의 제조 및 수리 방법 |
| EP1649970A1 (de) * | 2004-10-25 | 2006-04-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Herstellungsverfahren einer Schaufel aus Titan |
| JP2014173582A (ja) * | 2013-03-13 | 2014-09-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気タービン翼製造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS508124A (ja) * | 1973-05-24 | 1975-01-28 | ||
| JPS6221404U (ja) * | 1985-07-24 | 1987-02-09 | ||
| JPS6397802A (ja) * | 1986-10-13 | 1988-04-28 | Hitachi Ltd | Ｔｉ合金製タ−ビン動翼 |
| JPH01182505A (ja) * | 1988-01-12 | 1989-07-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | タービン動翼の製作方法 |
-
1990
- 1990-07-03 JP JP2174577A patent/JP3057606B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS508124A (ja) * | 1973-05-24 | 1975-01-28 | ||
| JPS6221404U (ja) * | 1985-07-24 | 1987-02-09 | ||
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| JPH01182505A (ja) * | 1988-01-12 | 1989-07-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | タービン動翼の製作方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0780187A1 (fr) | 1995-12-22 | 1997-06-25 | Gec Alsthom Electromecanique Sa | Procédé pour fabriquer une aube en titane alphabeta comprenant un insert de titane beta métastable, et aube réalisée par un tel procédé |
| KR100509544B1 (ko) * | 2001-04-17 | 2005-08-23 | 유나이티드 테크놀로지스 코포레이션 | 블레이드 일체형 로터 에어포일의 제조 및 수리 방법 |
| EP1649970A1 (de) * | 2004-10-25 | 2006-04-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Herstellungsverfahren einer Schaufel aus Titan |
| JP2014173582A (ja) * | 2013-03-13 | 2014-09-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気タービン翼製造方法 |
| US10107113B2 (en) | 2013-03-13 | 2018-10-23 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Steam turbine vane manufacturing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3057606B2 (ja) | 2000-07-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |