JPH08284604A - Repairing method of gas turbine blade - Google Patents
Repairing method of gas turbine bladeInfo
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- B23P6/007—Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors using only additive methods, e.g. build-up welding
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はガスタービン翼の補修方
法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for repairing a gas turbine blade.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、難溶接性超合金からなるガスター
ビン動翼が、タービン運転後硫化腐食等にて前縁部を減
肉された場合には、通常廃却し、新翼と取り替えている
のが実情である。そして、ガスタービン動翼に用いられ
ている難溶接性の超合金は材料費が高いばかりでなく動
翼への加工費も高く、それらを補修することなくそのま
ま廃却することは、非常なコスト高を招く一要素となっ
ていた。2. Description of the Related Art Conventionally, when the leading edge portion of a gas turbine rotor blade made of a difficult-to-weld superalloy is thinned by sulfidation corrosion after turbine operation, it is usually discarded and replaced with a new blade. The reality is that And the difficult-weldability superalloy used for gas turbine blades is not only high in material cost but also high in processing cost to the blade, and it is very costly to dispose of them without repairing them. It was one of the factors leading to higher prices.
【０００３】このため、コストを低く抑さえるべく、減
肉したガスタービン動翼を廃却処分にすることなく補修
して再利用する技術が、例えば、特開平３ー２６４７０
５号公報あるいは特開平４ー３２５４６号公報にそれぞ
れ提案されている。Therefore, in order to keep costs low, a technique for repairing and reusing a thinned gas turbine rotor blade without discarding it is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-26470.
No. 5 or JP-A-4-32546 is proposed.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のガスタービン翼の補修技術には、基本的に減圧
プラズマ溶射を利用するものであることから、チャンバ
ー等の密閉空間に封入され減圧された状態で処理される
ため、作業性が悪くしかも処理に時間がかかることから
所望するようなコスト低減は図れないという問題点があ
った。However, since the above-mentioned conventional gas turbine blade repair technique basically utilizes low-pressure plasma spraying, it is enclosed in a closed space such as a chamber to reduce the pressure. Since the processing is performed in the state, the workability is poor and the processing takes time, so that there is a problem that desired cost reduction cannot be achieved.
【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、減圧状態でプラズマ処理
する代わりに大気状態で処理でき、もって作業性の向上
が図れ、低コストでほぼ同レベルの補修が行えるガスタ
ービン翼の補修方法を提供する点にある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to perform processing in an atmospheric state instead of performing plasma processing in a depressurized state, thereby improving workability and reducing the cost substantially. The point is to provide a method for repairing a gas turbine blade capable of performing level repair.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】係る目的を達成するため
に、請求項１記載の発明では、難溶接性超合金からなる
ガスタービン翼の減肉部分に高速フレーム溶射にて金属
粉末を肉盛溶射した後、拡散熱処理を施しプロファイル
仕上げを加えて補修することを特徴とする。In order to achieve the object, in the invention according to claim 1, a metal powder is overlaid on a thinned portion of a gas turbine blade made of a difficult-to-weld superalloy by high-speed flame spraying. After spraying, it is characterized by performing diffusion heat treatment and adding profile finish to repair.
【０００７】請求項２記載の発明では、前記高速フレー
ム溶射を行う前に、アルカリ系溶剤で母材表面を洗浄し
た後、水洗・乾燥処理を行うことを特徴とする。According to the second aspect of the invention, before the high-speed flame spraying, the surface of the base material is washed with an alkaline solvent, followed by washing and drying.
【０００８】請求項３記載の発明では、前記水洗・乾燥
処理を行った後、ブラスト処理することを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, a blasting treatment is performed after the washing / drying treatment.
【０００９】請求項４記載の発明では、前記ブラスト処
理を行った後、高速フレーム溶射を行う前に、ガスター
ビン翼を予熱処理することを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, the gas turbine blade is preheated after the blast treatment and before the high-speed flame spraying.
【００１０】請求項５記載の発明では、前記予熱処理
は、補修対象となるガスタービン翼をターンテーブル上
にセットし、回転させながら高速フレームのみをガスタ
ービン翼に吹き付けて行うことを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, the preheat treatment is performed by setting a gas turbine blade to be repaired on a turntable, and rotating and blowing only a high speed frame onto the gas turbine blade. .
【００１１】請求項６記載の発明では、前記予熱処理に
よってガスタービン翼の表面温度を５０〜２００℃に至
らせることを特徴とする。The invention according to claim 6 is characterized in that the surface temperature of the gas turbine blade is raised to 50 to 200 ° C. by the preheat treatment.
【００１２】[0012]
【作用】本発明によれば、高速フレーム溶射を利用する
ものであり、高速フレーム溶射は、補修対象物に高速の
炎を吹き付けながら、該炎中に金属粉末の溶射材を混入
させ、溶射材を半溶融状態のまま酸化する前に補修対象
物に吹き付けて溶着させるものであり、したがって、減
圧状態でなく大気圧で処理できるため、作業性の向上が
図れ、低コストで減圧プラズマ溶射とほぼ同レベルの補
修が行える。According to the present invention, high-speed flame spraying is utilized. In high-velocity flame spraying, while spraying a high-speed flame onto the object to be repaired, the flame-sprayed material of metal powder is mixed into the flame to spray the sprayed material. Is sprayed and welded to the object to be repaired before being oxidized in a semi-molten state.Therefore, it can be processed at atmospheric pressure instead of in a depressurized state, improving workability and achieving low-cost plasma spraying at a low cost. Can perform the same level of repair.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、図面を参照して、本発明のガスタービ
ン翼の補修方法について説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method of repairing a gas turbine blade according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１４】図１はガスタービン翼の補修方法の手順を
説明するフロー図、図２はガスタービン翼の補修箇所を
説明する斜視図である。本発明方法によってガスタービ
ン翼を補修するには、まずガスタービンの動翼１につい
て硫化腐食等にて腐食減肉された箇所２並びにその周辺
をアルカリ系の溶剤を使用して、母材表面の油分を除去
する。なお、前記ガスタービンの動翼１は難溶接性超合
金によって作られている。FIG. 1 is a flow chart for explaining the procedure of a method for repairing a gas turbine blade, and FIG. 2 is a perspective view for explaining repair points for the gas turbine blade. In order to repair a gas turbine blade by the method of the present invention, first, a portion 2 of the blade 1 of the gas turbine that has been corroded by sulfide corrosion or the like and its periphery are treated with an alkaline solvent to remove the surface of the base metal. Remove oil. The blade 1 of the gas turbine is made of a super-weldable superalloy.
【００１５】次いで、ガスタービンの動翼１の腐食減肉
された箇所２並びにその周辺を、アルカリ系溶剤が残ら
ないように純水等のきれいな水で洗浄し、湯洗やエアー
ブローで乾燥する。Next, the corrosion-reduced portion 2 of the rotor blade 1 of the gas turbine and its surroundings are washed with clean water such as pure water so that the alkaline solvent does not remain, and then dried with hot water or air blow. .
【００１６】次いで、上記ガスタービンの動翼１の腐食
減肉された箇所２並びにその周辺をブラスト処理する。
処理条件は、例えば、圧力３〜８Ｋｇ／ｃｍ2、処理対
象物からの離間距離は１０〜３０ｃｍ、ブラストメッシ
ュサイズは＃３０〜＃２４０等であってこのような条件
化で腐食減肉された箇所２等の表面を粗面化する。Next, the corrosion-thinned portion 2 of the rotor blade 1 of the gas turbine and its periphery are blasted.
The processing conditions are, for example, a pressure of 3 to 8 kg / cm2, a distance from the object to be processed of 10 to 30 cm, a blast mesh size of # 30 to # 240, etc. The surface of 2 etc. is roughened.
【００１７】次いで、ブラスト処理したガスタービンの
動翼１を高速フレーム溶射装置のターンテーブル上にセ
ットし、１０〜２００ｒｐｍで回転させながら、高速フ
レームのみを動翼１に吹き付けて、その表面温度を５０
〜２００℃程度にまで高める。高速フレーム用のガスと
しては、プロパン、ケロシン、酸素、プロピレン、水素
等の混合ガスが用いられる。Next, the blasted rotor blade 1 of the gas turbine is set on the turntable of the high-speed flame spraying apparatus, and while rotating at 10 to 200 rpm, only the high-speed frame is sprayed onto the rotor blade 1, and the surface temperature of the rotor blade is reduced. Fifty
Up to about 200 ° C. A mixed gas of propane, kerosene, oxygen, propylene, hydrogen and the like is used as the gas for the high speed flame.
【００１８】予熱後、高速フレーム中に溶射材３を投入
し、ガスタービンの動翼１のブラスト処理した箇所に高
速フレーム溶射にて吹き付ける。具体的には、高速フレ
ームを発するノズル中に溶射材からなる金属粉末（２０
〜５０μｍ）を供給し、この金属粉末を半溶融の状態で
酸化する前に約マッハ３〜５の速度で母材に溶着させ
る。このとき、溶射厚さは０．０１〜０．０５ｍｍ程度
とし、溶射材は母材に合わせて決める（例えば、母材が
Ｎｉベースの場合にはＮｉＣｒＡｅＹ等が用いられる。
一般的には、ＭＣｒＡｅＹの溶射材が用いられる、ここ
で、ＭはＮｉ、Ｃｒ、Ｆｅあるいはそれらの合金。）。After preheating, the thermal spray material 3 is put into the high-speed frame and sprayed by high-speed flame spraying on the blasted portion of the moving blade 1 of the gas turbine. Specifically, the metal powder (20
˜50 μm) and the metal powder is welded to the base material at a rate of about Mach 3-5 before being oxidized in a semi-molten state. At this time, the sprayed thickness is about 0.01 to 0.05 mm, and the sprayed material is determined according to the base material (for example, NiCrAeY or the like is used when the base material is Ni-based).
Generally, a thermal spray material of MCrAeY is used, where M is Ni, Cr, Fe or an alloy thereof. ).
【００１９】溶射材の吹き付けによるコーティング後、
真空中かつ１０００〜１１００℃の条件化で０．５〜６
時間程度保持する。溶射材の母材への拡散を図るためで
ある。また、その後、母材あるいは溶射材に合わせて時
効処理する。After coating by spraying a thermal spray material,
0.5 to 6 in vacuum and under conditions of 1000 to 1100 ° C
Hold for about an hour. This is to diffuse the thermal spray material into the base material. After that, aging treatment is performed according to the base material or the thermal spray material.
【００２０】その後、コーティング表面を研磨し、所望
の形状となるようにプロファイル仕上げを行う。After that, the coating surface is polished and profile finish is performed so as to obtain a desired shape.
【００２１】しかして、上記構成のガスタービン翼の補
修方法によれば、高速フレーム溶射を利用するものであ
り、高速フレーム溶射は、補修対象物に高速の炎を吹き
付けながら、炎中に金属粉末等の溶射材を混入させ、溶
射材を半溶融状態のまま酸化する前に補修対象物に吹き
付けて溶着させるものであり、したがって、減圧状態で
はなく大気圧で処理できるため、作業性の向上が図れ、
低コストでほぼ同レベルの補修が行える。According to the method of repairing a gas turbine blade having the above structure, however, high-speed flame spraying is used. In high-speed flame spraying, a high-speed flame is sprayed on the object to be repaired, while the metal powder is in the flame. Is sprayed onto the object to be repaired before it is oxidized in a semi-molten state, and therefore it can be processed at atmospheric pressure instead of under reduced pressure, improving workability. Plan
Repair can be done at the same level at low cost.
【００２２】なお、本発明のガスタービン翼の補修方法
は、前記実施例に限られることなく、溶射前の処理であ
る母材洗浄やブラスト処理等の具体的構成は、実施にあ
たり適宜変更可能である。The method for repairing the gas turbine blade of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and the concrete constitutions such as the base material cleaning and the blasting which are the treatments before the thermal spraying can be appropriately changed upon the implementation. is there.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、高速フレーム溶射を利用するものであり、高
速フレーム溶射は、補修対象物に高速の炎を吹き付けな
がら、炎中に金属粉末等の溶射材を混入させ、溶射材を
半溶融状態のまま酸化する前に補修対象物に吹き付けて
溶着させるものであり、したがって、減圧状態ではなく
大気圧で処理できるため、作業性の向上が図れ、低コス
トで従来行われていた減圧プラズマ溶射とほぼ同レベル
の補修が行える。As described above, according to the first aspect of the present invention, the high-speed flame spraying is used, and the high-speed flame spraying is performed while the high-speed flame is sprayed on the object to be repaired, while the metal is in the flame. It mixes a thermal spray material such as powder and sprays it onto the object to be repaired before it is oxidized in the semi-molten state, so that it can be processed at atmospheric pressure rather than under reduced pressure, improving workability. Therefore, it is possible to perform repairs at a low cost and at the same level as the conventional low pressure plasma spraying.
【００２４】請求項２記載の発明によれば、高速フレー
ム溶射を行う前に、アルカリ系溶剤で母材表面を洗浄し
た後、水洗・乾燥処理を行うから、ガスタービンの補修
箇所の油分を十分取り除くことができ、したがって、そ
の後の溶射材の母材への付着力を高めることができる。According to the second aspect of the present invention, before the high-speed flame spraying, the surface of the base material is washed with an alkaline solvent, followed by washing with water and drying, so that the oil content at the repaired portion of the gas turbine is sufficient. It can be removed and thus the subsequent adhesion of the thermal spray material to the base material can be increased.
【００２５】請求項３記載の発明によれば、水洗・乾燥
処理を行った後、さらにブラスト処理するから、溶射材
の母材への付着力をより一層高めることができる。According to the third aspect of the present invention, since the blasting treatment is further performed after the water washing / drying treatment, the adhesion of the thermal spray material to the base material can be further enhanced.
【００２６】請求項４記載の発明によれば、ブラスト処
理を行った後、高速フレーム溶射を行う前に、ガスター
ビン翼を予熱処理するから、溶射材を半溶融状態のまま
補修対象物に吹き付ける際に、溶射材の温度の変動が少
なくしかも溶射材の母材内への拡散が容易になり、溶射
材と母材との結合力を高めることができる。According to the invention of claim 4, the gas turbine blade is preheated after the blast treatment and before the high-speed flame spraying. Therefore, the sprayed material is sprayed on the object to be repaired in a semi-molten state. At this time, the temperature fluctuation of the thermal spray material is small and the thermal spray material can be easily diffused into the base material, so that the bonding force between the thermal spray material and the base material can be enhanced.
【００２７】請求項５記載の発明では、予熱処理を、補
修対象となるガスタービン翼をターンテーブル上にセッ
トし、回転させながら高速フレームのみをガスタービン
翼に吹き付けて行うから、その後の溶射材の吹き付けを
予熱処理の後に連続的に行うことができ、作業性を高め
ることができる。In the fifth aspect of the invention, the preheat treatment is performed by setting the gas turbine blade to be repaired on the turntable and spraying only the high-speed frame onto the gas turbine blade while rotating it. Can be continuously sprayed after the preheat treatment, and the workability can be improved.
【００２８】請求項６記載の発明では、予熱処理によっ
てガスタービン翼の表面温度を５０〜２００℃に至らせ
るようにしており、経済的な面と溶射材の母材への付着
力を高める面の両面において好適である。ちなみに、表
面温度が５０℃に満たないときには、溶射材と母材との
拡散が速やかに行われなくなり、また溶射材が母材に付
着したときに該母材によって急速に冷却されることとな
り、溶射材の特性が急変する。また、逆に表面温度が２
００℃を越えるときには、溶射材の母材への拡散が速や
かに行われるが、過剰予熱となり経済的に負担となる。In the invention according to claim 6, the surface temperature of the gas turbine blade is made to reach 50 to 200 ° C. by the preheat treatment, which is economical and enhances the adhesion of the thermal spray material to the base material. It is suitable for both sides. By the way, when the surface temperature is less than 50 ° C., diffusion of the thermal spray material and the base material is not rapidly performed, and when the thermal spray material adheres to the base material, the base material is rapidly cooled. The characteristics of the thermal spray material change suddenly. On the contrary, the surface temperature is 2
When the temperature exceeds 00 ° C., the thermal spray material diffuses quickly into the base material, but excessive preheating causes an economical burden.
【図１】本発明にかかるガスタービン翼の補修方法を示
すフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart showing a method for repairing a gas turbine blade according to the present invention.
【図２】同ガスタービン翼の補修箇所を示す斜視図であ
る。FIG. 2 is a perspective view showing a repaired portion of the gas turbine blade.
【図３】同補修箇所の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the repaired portion.
１ ガスタービンの動翼 ２ 減肉された箇所 ３ 溶射材 1 Gas turbine rotor blade 2 Thinned part 3 Thermal spray material
Claims (6)
の減肉部分に高速フレーム溶射にて金属粉末を肉盛溶射
した後、拡散熱処理を施しプロファイル仕上げを加えて
補修することを特徴とするガスタービン翼の補修方法。1. A gas turbine blade made of a hard-to-weld superalloy is subjected to overlay thermal spraying of metal powder by high-velocity flame spraying, followed by diffusion heat treatment and profile finishing for repair. Gas turbine blade repair method.
法において、 前記高速フレーム溶射を行う前に、アルカリ系溶剤で母
材表面を洗浄した後、水洗・乾燥処理を行うことを特徴
とするガスタービン翼の補修方法。2. The method for repairing a gas turbine blade according to claim 1, wherein the surface of the base material is washed with an alkaline solvent before performing the high-speed flame spraying, and then washed and dried. Gas turbine blade repair method.
法において、 前記水洗・乾燥処理を行った後、ブラスト処理すること
を特徴とするガスタービン翼の補修方法。3. The method for repairing a gas turbine blade according to claim 2, wherein after the water washing / drying treatment is performed, a blast treatment is performed.
法において、 前記ブラスト処理を行った後、高速フレーム溶射を行う
前に、ガスタービン翼を予熱処理することを特徴とする
ガスタービン翼の補修方法。4. The method of repairing a gas turbine blade according to claim 3, wherein the gas turbine blade is preheated after the blast treatment and before the high speed flame spraying. Repair method.
法において、 前記予熱処理は、補修対象となるガスタービン翼をター
ンテーブル上にセットし、回転させながら高速フレーム
のみをガスタービン翼に吹き付けて行うことを特徴とす
るガスタービン翼の補修方法。5. The method for repairing a gas turbine blade according to claim 4, wherein in the preheat treatment, the gas turbine blade to be repaired is set on a turntable, and only the high speed frame is sprayed onto the gas turbine blade while rotating. A method of repairing a gas turbine blade, which is characterized in that
の補修方法において、 前記予熱処理によってガスタービン翼の表面温度を５０
〜２００℃に至らせることを特徴とするガスタービン翼
の補修方法。6. The method of repairing a gas turbine blade according to claim 4 or 5, wherein the preheat treatment reduces the surface temperature of the gas turbine blade to 50
A method for repairing a gas turbine blade, which comprises bringing the temperature up to 200 ° C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8987995A JPH08284604A (en) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | Repairing method of gas turbine blade |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8987995A JPH08284604A (en) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | Repairing method of gas turbine blade |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08284604A true JPH08284604A (en) | 1996-10-29 |
Family
ID=13983063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8987995A Withdrawn JPH08284604A (en) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | Repairing method of gas turbine blade |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08284604A (en) |
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-
1995
- 1995-04-14 JP JP8987995A patent/JPH08284604A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020702 |