JPH0536174B2 - - Google Patents
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- JPH0536174B2 JPH0536174B2 JP60244381A JP24438185A JPH0536174B2 JP H0536174 B2 JPH0536174 B2 JP H0536174B2 JP 60244381 A JP60244381 A JP 60244381A JP 24438185 A JP24438185 A JP 24438185A JP H0536174 B2 JPH0536174 B2 JP H0536174B2
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- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 30
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 13
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 6
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 11
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
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- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はノズルダイアフラムの製造方法に係
り、特に蒸気タービンに用いる溶接形ノズルダイ
アフラムの溶接欠陥を防ぐようにしたノズルダイ
アフラムの製造方法に関する。
り、特に蒸気タービンに用いる溶接形ノズルダイ
アフラムの溶接欠陥を防ぐようにしたノズルダイ
アフラムの製造方法に関する。
一般に、蒸気タービンのノズルダイアフラム
は、ノズル板を通過して膨張する蒸気の流れ方向
と速度を適正に定め蒸気を羽根に効率良く流入さ
せる役目をもつている。
は、ノズル板を通過して膨張する蒸気の流れ方向
と速度を適正に定め蒸気を羽根に効率良く流入さ
せる役目をもつている。
第４図は溶接形ノズルダイアフラムを示したも
ので、半円環状の外側当板１ａと内側当板１ｂと
の間に複数のノズル板２が固着されたノズル板群
３と、このノズル板群３の外側に接合される半円
環状のダイアフラム外輪４とノズル板群３の内側
に接合される半円環状のダイアフラム内輪５とか
ら形成されている。
ので、半円環状の外側当板１ａと内側当板１ｂと
の間に複数のノズル板２が固着されたノズル板群
３と、このノズル板群３の外側に接合される半円
環状のダイアフラム外輪４とノズル板群３の内側
に接合される半円環状のダイアフラム内輪５とか
ら形成されている。
従来、このようなノズルダイアフラムを製造す
るには、第５図に示したように、外側当板１ａと
内側当板１ｂとの間にノズル板２を周方向に所定
の間隔でシール溶接（シール溶接部６）してノズ
ル板群３を形成し、次にダイアフラム外輪４とダ
イアフラム内輪５とを上記外側当板１ａおよび内
側当板１ｂにそれぞれ接合させ、この接合面７，
８の蒸気流入側および蒸気流出側をザブマージア
ーク溶接（サブマージアーク溶接部９）してい
た。また、サブマージアーク溶接の代りに、第６
図に示したように、電子ビーム溶接（電子ビーム
溶接部１０）を用いた製造方法もある。この電子
ビーム溶接の場合、溶接変形が少なく溶接速度が
速く能率的であり、異種金属を組み合せた場合で
も溶接割れを起こしにくい等の利点がある。
るには、第５図に示したように、外側当板１ａと
内側当板１ｂとの間にノズル板２を周方向に所定
の間隔でシール溶接（シール溶接部６）してノズ
ル板群３を形成し、次にダイアフラム外輪４とダ
イアフラム内輪５とを上記外側当板１ａおよび内
側当板１ｂにそれぞれ接合させ、この接合面７，
８の蒸気流入側および蒸気流出側をザブマージア
ーク溶接（サブマージアーク溶接部９）してい
た。また、サブマージアーク溶接の代りに、第６
図に示したように、電子ビーム溶接（電子ビーム
溶接部１０）を用いた製造方法もある。この電子
ビーム溶接の場合、溶接変形が少なく溶接速度が
速く能率的であり、異種金属を組み合せた場合で
も溶接割れを起こしにくい等の利点がある。
しかしながら、上記電子ビーム溶接を用いても
ノズル板群３とダイアフラム外輪４およびダイア
フラム内輪５との溶接部１０には、第７図に示し
たような各種溶接欠陥が発生していた。第７図に
おいて、ａは溶接部１０に発生する溶接割れの種
類を示し、１１は止端割れ、１２は縦割れ、１３
は水平割れを示している。また、ｂは溶接部１０
に形成されるボイド（空胴）を示し、１４はルー
トボロシテイ、１５はコールドシヤツトを示して
いる。また、ｃはその他の溶接欠陥を示し、１６
はブローホール、１７は溶接部１０が接合面７よ
り外れる目外れを示している。このような溶接欠
陥は、溶接時に外側当板１ａ外周面とダイアフラ
ム外輪４内周面および内側当板１ｂ内周面とダイ
アフラム内輪５外周面との間に隙間が生じ、この
隙間に溶融金属が熔け込むことにより発生し、こ
の溶接部の熔け込み深さが大きくなる程欠陥発生
率が高くなることが判明している。
ノズル板群３とダイアフラム外輪４およびダイア
フラム内輪５との溶接部１０には、第７図に示し
たような各種溶接欠陥が発生していた。第７図に
おいて、ａは溶接部１０に発生する溶接割れの種
類を示し、１１は止端割れ、１２は縦割れ、１３
は水平割れを示している。また、ｂは溶接部１０
に形成されるボイド（空胴）を示し、１４はルー
トボロシテイ、１５はコールドシヤツトを示して
いる。また、ｃはその他の溶接欠陥を示し、１６
はブローホール、１７は溶接部１０が接合面７よ
り外れる目外れを示している。このような溶接欠
陥は、溶接時に外側当板１ａ外周面とダイアフラ
ム外輪４内周面および内側当板１ｂ内周面とダイ
アフラム内輪５外周面との間に隙間が生じ、この
隙間に溶融金属が熔け込むことにより発生し、こ
の溶接部の熔け込み深さが大きくなる程欠陥発生
率が高くなることが判明している。
このため、従来は、第４図に示したように、ダ
イフフラム外輪４およびダイアフラム内輪５にそ
れぞれ凸部４ａ，５ａを形成すると共にこの凸部
４ａ，５ａと嵌合する凹部をそれぞれ外側当板１
ａおよび内側当板１ｂに形成し、この凹凸部を嵌
合させノズル板群３とダイフフラム外輪４および
ダイアフラム内輪５との接合状態がより密接した
状態で溶接を行なつていた。しかしながら、この
製造方法では当板、ダイアフラム内外輪等の構造
が複雑になり機械加工がしにくいという問題があ
つた。また、従来のノズル板群３、ダイフフラム
外輪４およびダイフフラム内輪５は組み立て分解
のためにラジアル線で分割された半円環状に形成
されているので、溶接時にラジアル線部分が広が
り変形しないように支持部材を用いなければなら
ず、製作手順が複雑になるという問題があつた。
イフフラム外輪４およびダイアフラム内輪５にそ
れぞれ凸部４ａ，５ａを形成すると共にこの凸部
４ａ，５ａと嵌合する凹部をそれぞれ外側当板１
ａおよび内側当板１ｂに形成し、この凹凸部を嵌
合させノズル板群３とダイフフラム外輪４および
ダイアフラム内輪５との接合状態がより密接した
状態で溶接を行なつていた。しかしながら、この
製造方法では当板、ダイアフラム内外輪等の構造
が複雑になり機械加工がしにくいという問題があ
つた。また、従来のノズル板群３、ダイフフラム
外輪４およびダイフフラム内輪５は組み立て分解
のためにラジアル線で分割された半円環状に形成
されているので、溶接時にラジアル線部分が広が
り変形しないように支持部材を用いなければなら
ず、製作手順が複雑になるという問題があつた。
そこで、本発明の目的は、上述した従来技術が
有する問題点を解消し、溶接形ノズルダイアフラ
ム製造時に溶接欠陥の発生を防ぐようにし、十分
な強度をもつ信頼性の高いノズルダイアフラムを
製造するようにしたノズルダイアフラムの製造方
法を提供するものである。
有する問題点を解消し、溶接形ノズルダイアフラ
ム製造時に溶接欠陥の発生を防ぐようにし、十分
な強度をもつ信頼性の高いノズルダイアフラムを
製造するようにしたノズルダイアフラムの製造方
法を提供するものである。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するため、本発明は、複数のノ
ズル板を円環状の外側当板と内側当板との間で挟
持して結合部を溶接する工程と、円環状のノズル
板群を円環状のダイアフラム外輪とダイアフラム
内輪との間に冷し嵌めする工程と、外側当板とダ
イアフラム外輪との間、および内側当板とダイア
フラム内輪との間に電子ビームを照射して一体に
結合する工程と、円環状のノズルダイアフラムを
ラジアル線に沿つて切断する工程とを備えること
を特徴とするもので、溶接欠陥の発生を防ぎ十分
な強度をもつ信頼性の高いノズルダイアフラムを
製造するようにしたものである。
ズル板を円環状の外側当板と内側当板との間で挟
持して結合部を溶接する工程と、円環状のノズル
板群を円環状のダイアフラム外輪とダイアフラム
内輪との間に冷し嵌めする工程と、外側当板とダ
イアフラム外輪との間、および内側当板とダイア
フラム内輪との間に電子ビームを照射して一体に
結合する工程と、円環状のノズルダイアフラムを
ラジアル線に沿つて切断する工程とを備えること
を特徴とするもので、溶接欠陥の発生を防ぎ十分
な強度をもつ信頼性の高いノズルダイアフラムを
製造するようにしたものである。
以下、本発明によるノズルダイアフラムの製造
方法の一実施例を第１図乃至第３図を参照して説
明する。なお、従来と同一部分には同一符号を用
いてその説明を省略する。
方法の一実施例を第１図乃至第３図を参照して説
明する。なお、従来と同一部分には同一符号を用
いてその説明を省略する。
第１図において、２１ａは外側当板、２１ｂは
内側当板を示し、これら当板２１ａ，２１ｂは円
環状に形成されている。この外側当板２１ａと内
側当板２１ｂとの間には複数のノズル板２が周方
向に所定の間隔で挟持され、当板２１ａ，２１ｂ
とノズル板２との結合部はシール溶接されノズル
板群２３を形成している。また、ダイアフラム外
輪２４およびダイアフラム内輪２５は上記ノズル
板群２３同様円環状に形成されており、第３図に
示したように上記外側当板２１ａの外径をD1、
内側当板２１ｂの内径をD2とすると、上記ダイ
アフラム外輪２４の内径はD3＝D1 -0.5+0と外側当
板２１ａの外径よりわずかに小さく形成されると
共に上記ダイアフラム内輪２５の外径はD4＝
D2 +0.5-0と内側当板２１ｂの内径よりわずかに大
きく形成されている。
内側当板を示し、これら当板２１ａ，２１ｂは円
環状に形成されている。この外側当板２１ａと内
側当板２１ｂとの間には複数のノズル板２が周方
向に所定の間隔で挟持され、当板２１ａ，２１ｂ
とノズル板２との結合部はシール溶接されノズル
板群２３を形成している。また、ダイアフラム外
輪２４およびダイアフラム内輪２５は上記ノズル
板群２３同様円環状に形成されており、第３図に
示したように上記外側当板２１ａの外径をD1、
内側当板２１ｂの内径をD2とすると、上記ダイ
アフラム外輪２４の内径はD3＝D1 -0.5+0と外側当
板２１ａの外径よりわずかに小さく形成されると
共に上記ダイアフラム内輪２５の外径はD4＝
D2 +0.5-0と内側当板２１ｂの内径よりわずかに大
きく形成されている。
上述のように形成されたノズル板群２３とダイ
アフラム外輪２４およびダイアフラム内輪２５と
を用いて溶接形ノズルダイアフラムを製造するに
は次のように行なう。
アフラム外輪２４およびダイアフラム内輪２５と
を用いて溶接形ノズルダイアフラムを製造するに
は次のように行なう。
まず、上述のように円環状のノズル板群２３を
形成する。次いで、所定の大きさに形成されたダ
イアフラム外輪２４およびダイアフラム内輪２５
をジグ、取めピン等で同心円状に配設する。上記
ノズル板群２３を冷却し、冷却収縮したノズル板
群２３を冷却し、冷却収縮したノズル板群２３を
上記ダイアフラム外輪２４とダイアフラム内輪２
５との間に圧入する。上記ダイアフラム外輪２４
およびダイアフラム内輪２５には上述したように
予めしめ代が形成されているので、上記冷し嵌め
されたノズル板群２３が常温になると外側当板２
１ａ外周面とダイアフラム外輪２４内周面および
内側当板２１ｂ内周面とダイアフラム内輪２５外
周面との間の隙間は全くなくなり、ノズル板群２
３とダイアフラム外輪２４およびダイアフラム内
輪２５は密接する。この密接した状態で、第２図
に示したように、ノズル板群２３とダイアフラム
外輪２４およびダイアフラム内輪２５との接合面
２７，２８の蒸気の流入側および流出側に電子ビ
ームを照射して一体に結合する。このように密接
した状態で電子ビーム溶接し、しかも照射される
電子ビームが細いので、溶接部１０はその熔け込
み深さが小さくなり溶接欠陥を最小限に押えるこ
とができる。
形成する。次いで、所定の大きさに形成されたダ
イアフラム外輪２４およびダイアフラム内輪２５
をジグ、取めピン等で同心円状に配設する。上記
ノズル板群２３を冷却し、冷却収縮したノズル板
群２３を冷却し、冷却収縮したノズル板群２３を
上記ダイアフラム外輪２４とダイアフラム内輪２
５との間に圧入する。上記ダイアフラム外輪２４
およびダイアフラム内輪２５には上述したように
予めしめ代が形成されているので、上記冷し嵌め
されたノズル板群２３が常温になると外側当板２
１ａ外周面とダイアフラム外輪２４内周面および
内側当板２１ｂ内周面とダイアフラム内輪２５外
周面との間の隙間は全くなくなり、ノズル板群２
３とダイアフラム外輪２４およびダイアフラム内
輪２５は密接する。この密接した状態で、第２図
に示したように、ノズル板群２３とダイアフラム
外輪２４およびダイアフラム内輪２５との接合面
２７，２８の蒸気の流入側および流出側に電子ビ
ームを照射して一体に結合する。このように密接
した状態で電子ビーム溶接し、しかも照射される
電子ビームが細いので、溶接部１０はその熔け込
み深さが小さくなり溶接欠陥を最小限に押えるこ
とができる。
さらに、上述のように形成された溶接形ノズル
ダイアフラムは、蒸気タービンに組み付けるため
に、第１図に示したように、ラジアル線２９に沿
つて上下に切断される。この切断には、ワイヤー
カツト、ノコ刃切断等が用いられその切断幅は３
mm以下と小さくすることができる。このため、切
断面に肉盛りすることなく半円環状のノズルダイ
アフラムを製造することができる。
ダイアフラムは、蒸気タービンに組み付けるため
に、第１図に示したように、ラジアル線２９に沿
つて上下に切断される。この切断には、ワイヤー
カツト、ノコ刃切断等が用いられその切断幅は３
mm以下と小さくすることができる。このため、切
断面に肉盛りすることなく半円環状のノズルダイ
アフラムを製造することができる。
以上の説明から明らかなように、本発明は前も
つて形成された円環状のノズル板群を円環状のダ
イアフラム外輪とダイアフラム内輪との間に冷し
嵌めし、ノズル板群とダイアフラム外輪およびダ
イアフラム内輪とが密接した状態で外側当板とダ
イアフラム外輪および内側当板とダイアフラム内
輪との間に電子ビームを照射して一体に結合し、
さらに組み立てた円環状ノズルダイアフラムをラ
ジアル線に沿つて切断して蒸気タービンに組み付
けるようにしたので、電子ビーム溶接による溶接
部の熔け込み深さが小さくなりまた溶接欠陥を最
小限に抑えることができる。また、円環状に形成
したノズル板群を円環状のダイアフラム内外輪間
に冷し嵌めしたので、ノズル板群とダイアフラム
内外輪との接合面は蒸気タービンの軸方向にみて
真円となり電子ビーム溶接時の芯出しを行なう必
要がなく、また溶接時に支持部材を用いる必要が
なく製作手順が簡単になる。
つて形成された円環状のノズル板群を円環状のダ
イアフラム外輪とダイアフラム内輪との間に冷し
嵌めし、ノズル板群とダイアフラム外輪およびダ
イアフラム内輪とが密接した状態で外側当板とダ
イアフラム外輪および内側当板とダイアフラム内
輪との間に電子ビームを照射して一体に結合し、
さらに組み立てた円環状ノズルダイアフラムをラ
ジアル線に沿つて切断して蒸気タービンに組み付
けるようにしたので、電子ビーム溶接による溶接
部の熔け込み深さが小さくなりまた溶接欠陥を最
小限に抑えることができる。また、円環状に形成
したノズル板群を円環状のダイアフラム内外輪間
に冷し嵌めしたので、ノズル板群とダイアフラム
内外輪との接合面は蒸気タービンの軸方向にみて
真円となり電子ビーム溶接時の芯出しを行なう必
要がなく、また溶接時に支持部材を用いる必要が
なく製作手順が簡単になる。
さらに、ノズル板群を冷し嵌めしてノズルダイ
アフラムを組み立てたので、蒸気タービン運転時
にノズルダイアフラムが加熱蒸気にさらされると
ノズル板群には半径方向外側に拡がろうとする力
が働き、この反力としてノズルダイアフラム外輪
にはノズル板群の径を小さくしようとする力が働
くのでノズル板群がノズルダイアフラムより脱落
することはなく、十分な強度をもつた信頼性の高
いノズルダイアフラムを製造することができる。
また、円環状のノズルダイアフラムを組み立てて
からノズルダイアフラムを小さな切断幅でラジア
ル線に沿つて切断したので、精度の良いノズルダ
イアフラムを製造することができる等種々の効果
を得ることができる。
アフラムを組み立てたので、蒸気タービン運転時
にノズルダイアフラムが加熱蒸気にさらされると
ノズル板群には半径方向外側に拡がろうとする力
が働き、この反力としてノズルダイアフラム外輪
にはノズル板群の径を小さくしようとする力が働
くのでノズル板群がノズルダイアフラムより脱落
することはなく、十分な強度をもつた信頼性の高
いノズルダイアフラムを製造することができる。
また、円環状のノズルダイアフラムを組み立てて
からノズルダイアフラムを小さな切断幅でラジア
ル線に沿つて切断したので、精度の良いノズルダ
イアフラムを製造することができる等種々の効果
を得ることができる。
第１図は本発明による製造方法で製造したノズ
ルダイアフラムの正面図、第２図は第１図に示し
たノズルダイアフラムの上半部を示す側断面図、
第３図は第１図に示したノズルダイアフラムの各
部寸法を示す側断面図、第４図は従来のノズルダ
イアフラムを示す斜視図、第５図および第６図は
従来のノズルダイアフラムの組み立て状態を示す
斜視図、第７図は溶接部に発生する各種溶接欠陥
を示す図である。 ２……ノズル板、６……シール溶接部、１０…
…電子ビーム溶接部、２１ａ……外側当板、２１
ｂ……内側当板、２３……ノズル板群、２４……
ダイアフラム外輪、２５……ダイアフラム内輪、
２７，２８……接合面、２９……ラジアル線。
ルダイアフラムの正面図、第２図は第１図に示し
たノズルダイアフラムの上半部を示す側断面図、
第３図は第１図に示したノズルダイアフラムの各
部寸法を示す側断面図、第４図は従来のノズルダ
イアフラムを示す斜視図、第５図および第６図は
従来のノズルダイアフラムの組み立て状態を示す
斜視図、第７図は溶接部に発生する各種溶接欠陥
を示す図である。 ２……ノズル板、６……シール溶接部、１０…
…電子ビーム溶接部、２１ａ……外側当板、２１
ｂ……内側当板、２３……ノズル板群、２４……
ダイアフラム外輪、２５……ダイアフラム内輪、
２７，２８……接合面、２９……ラジアル線。
Claims (1)
- １ 複数のノズル板を円環状の外側当板と内側当
板との間で挟持して結合部を溶接する工程と、円
環状のノズル板群を円環状のダイアフラム外輪と
ダイアフラム内輪との間に冷し嵌めする工程と、
外側当板とダイアフラム外輪との間、および内側
当板とダイアフラム内輪との間に電子ビームを照
射して一体に結合する工程と、円環状のノズルダ
イアフラムをラジアル線に沿つて切断する工程と
を備えることを特徴とするノズルダイアフラムの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60244381A JPS62102925A (ja) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | ノズルダイアフラムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60244381A JPS62102925A (ja) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | ノズルダイアフラムの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62102925A JPS62102925A (ja) | 1987-05-13 |
| JPH0536174B2 true JPH0536174B2 (ja) | 1993-05-28 |
Family
ID=17117837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60244381A Granted JPS62102925A (ja) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | ノズルダイアフラムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62102925A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63223303A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 圧縮性流体タ−ビン静翼環の製作法 |
-
1985
- 1985-10-31 JP JP60244381A patent/JPS62102925A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62102925A (ja) | 1987-05-13 |
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