JPH10280907A - 蒸気タービン動翼 - Google Patents
蒸気タービン動翼Info
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- JPH10280907A JPH10280907A JP9087903A JP8790397A JPH10280907A JP H10280907 A JPH10280907 A JP H10280907A JP 9087903 A JP9087903 A JP 9087903A JP 8790397 A JP8790397 A JP 8790397A JP H10280907 A JPH10280907 A JP H10280907A
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- Japan
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- erosion
- welding
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- turbine rotor
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 蒸気タービン動翼の改良に関する。
【解決手段】 重量％で、Ｃｒ：２３〜２７％，Ｎｉ：
３〜６％，Ｓｉ：２〜４％，Ｍｎ：７〜１０％，Ｃ：１
〜１．４％，残部ＦｅよりなるＣｒＮｉＳｉＭｎＣを含
有する鉄基合金よりなる粉末溶接材料を、１７−４ＰＨ
析出硬化形ステンレス鋼（ＳＵＳ６３０）製蒸気タービ
ン動翼先端前縁部にプラズマトランスファアーク溶接に
より肉盛溶接してエロージョンシールドを形成してなる
蒸気タービン動翼。
３〜６％，Ｓｉ：２〜４％，Ｍｎ：７〜１０％，Ｃ：１
〜１．４％，残部ＦｅよりなるＣｒＮｉＳｉＭｎＣを含
有する鉄基合金よりなる粉末溶接材料を、１７−４ＰＨ
析出硬化形ステンレス鋼（ＳＵＳ６３０）製蒸気タービ
ン動翼先端前縁部にプラズマトランスファアーク溶接に
より肉盛溶接してエロージョンシールドを形成してなる
蒸気タービン動翼。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は蒸気タービン動翼の
改良に関する。
改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】低圧蒸気タービンの最終段付近の蒸気は
微小水滴を多量に含有しているため、１７−４ＰＨ析出
硬化形ステンレス（ＳＵＳ６３０）製の動翼は水滴の高
速衝突により、翼先端前縁部がエロージョンにより減肉
し、効率低下又は健全性をそこなう事態をまねく。従
来、このようなエロージョンを防止するためには一般的
に翼先端前縁部にステライト合金の薄板（エロージョン
シールド板）を銀ろう付等で翼母材に接合している。
微小水滴を多量に含有しているため、１７−４ＰＨ析出
硬化形ステンレス（ＳＵＳ６３０）製の動翼は水滴の高
速衝突により、翼先端前縁部がエロージョンにより減肉
し、効率低下又は健全性をそこなう事態をまねく。従
来、このようなエロージョンを防止するためには一般的
に翼先端前縁部にステライト合金の薄板（エロージョン
シールド板）を銀ろう付等で翼母材に接合している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のステライト製エ
ロージョンシールド板を動翼に銀ろう付けする方法で
は、ろう付け施工時に接合不良が発生しやすく、補修施
工がコスト増大を招く。また接合状態が不充分なものを
使用すると、使用中に剥離や飛散等のトラブルが生じ、
機器の健全性を損なう懸念がある。そこで従来のステラ
イト板の銀ろう付けする施工法に替わるエロージョンシ
ールドの形成法が必要とされる。
ロージョンシールド板を動翼に銀ろう付けする方法で
は、ろう付け施工時に接合不良が発生しやすく、補修施
工がコスト増大を招く。また接合状態が不充分なものを
使用すると、使用中に剥離や飛散等のトラブルが生じ、
機器の健全性を損なう懸念がある。そこで従来のステラ
イト板の銀ろう付けする施工法に替わるエロージョンシ
ールドの形成法が必要とされる。
【０００４】本発明は上記技術水準に鑑み、かつ上記要
望に答え、従来のステライト板の銀ろう付けする施工法
に替わるエロージョンシールドを形成した蒸気タービン
動翼を提供しようとするものである。
望に答え、従来のステライト板の銀ろう付けする施工法
に替わるエロージョンシールドを形成した蒸気タービン
動翼を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は重量
％で、Ｃｒ：２３〜２７％，Ｎｉ：３〜６％，Ｓｉ：２
〜４％，Ｍｎ：７〜１０％，Ｃ：１〜１．４％，残部Ｆ
ｅよりなるＣｒＮｉＳｉＭｎＣを含有する鉄基合金より
なる粉末溶接材料を、１７−４ＰＨ析出硬化形ステンレ
ス鋼（ＳＵＳ６３０）製蒸気タービン動翼先端前縁部に
プラズマトランスファアーク溶接により肉盛溶接してエ
ロージョンシールドを形成してなることを特徴とする蒸
気タービン動翼である。
％で、Ｃｒ：２３〜２７％，Ｎｉ：３〜６％，Ｓｉ：２
〜４％，Ｍｎ：７〜１０％，Ｃ：１〜１．４％，残部Ｆ
ｅよりなるＣｒＮｉＳｉＭｎＣを含有する鉄基合金より
なる粉末溶接材料を、１７−４ＰＨ析出硬化形ステンレ
ス鋼（ＳＵＳ６３０）製蒸気タービン動翼先端前縁部に
プラズマトランスファアーク溶接により肉盛溶接してエ
ロージョンシールドを形成してなることを特徴とする蒸
気タービン動翼である。
【０００６】
【発明の実施の形態】タービン動翼のエロージョンシー
ルドに要求される性質は、水滴又は水流の高速衝突に対
する耐エロージョン性であり、この性質を満たす材料を
タービン動翼先端に接合する方法として、本発明は従来
のシールド材料をろう付けする方法に替わり、シールド
材料そのものを動翼に溶接したものである。
ルドに要求される性質は、水滴又は水流の高速衝突に対
する耐エロージョン性であり、この性質を満たす材料を
タービン動翼先端に接合する方法として、本発明は従来
のシールド材料をろう付けする方法に替わり、シールド
材料そのものを動翼に溶接したものである。
【０００７】材料として、高速水流によるエロージョン
テストを実施した結果、耐食性を付与するＣｒ，靱性を
付与するＮｉ，硬度を付与するＳｉ，Ｍｎ，Ｃを含有す
る鉄基合金（重量％で、Ｃｒ：２３〜２７％，Ｎｉ：３
〜６％，Ｓｉ：２〜４％，Ｍｎ：７〜１０％，Ｃ：１〜
１．４％）の耐エロージョン性が極めて秀れていること
を見出した。これを満たす材料として商品化されている
ものに、従来耐かじり摩耗用肉盛材として使用されてい
るＮＯＲＥＭ Ｂ−１（重量％で、Ｃｒ：２４％，Ｎ
ｉ：４％，Ｓｉ：３％，Ｍｎ：９％，Ｃ：１％）があ
る。実験結果の一例として、ＮＯＲＥＭ Ｂ−１の高速
水流によるエロージョン試験結果を図２に示す。この結
果は７００気圧の水を直径０．３ｍｍのノズルから噴出
し、３０ｍｍの距離に試料を置いてエロージョンを発生
させる試験におけるエロージョン深さの経時変化を各材
料について示したものである。従来の動翼エロージョン
シールドに使用されているステライトと比較しても、エ
ロージョンによる減耗量が著しく少ないことが示されて
いる。
テストを実施した結果、耐食性を付与するＣｒ，靱性を
付与するＮｉ，硬度を付与するＳｉ，Ｍｎ，Ｃを含有す
る鉄基合金（重量％で、Ｃｒ：２３〜２７％，Ｎｉ：３
〜６％，Ｓｉ：２〜４％，Ｍｎ：７〜１０％，Ｃ：１〜
１．４％）の耐エロージョン性が極めて秀れていること
を見出した。これを満たす材料として商品化されている
ものに、従来耐かじり摩耗用肉盛材として使用されてい
るＮＯＲＥＭ Ｂ−１（重量％で、Ｃｒ：２４％，Ｎ
ｉ：４％，Ｓｉ：３％，Ｍｎ：９％，Ｃ：１％）があ
る。実験結果の一例として、ＮＯＲＥＭ Ｂ−１の高速
水流によるエロージョン試験結果を図２に示す。この結
果は７００気圧の水を直径０．３ｍｍのノズルから噴出
し、３０ｍｍの距離に試料を置いてエロージョンを発生
させる試験におけるエロージョン深さの経時変化を各材
料について示したものである。従来の動翼エロージョン
シールドに使用されているステライトと比較しても、エ
ロージョンによる減耗量が著しく少ないことが示されて
いる。
【０００８】同材料を溶接する溶接法としては、溶接入
熱の大きい溶接法では、肉厚の薄い動翼に溶接による変
形が生じるので、入熱の少ない溶接法として粉末溶接材
料（粒径４５〜１２０μｍ）のプラズマトランスファア
ーク溶接により、溶接電流１０〜３５Ａにて肉盛溶接す
るのが好ましい。
熱の大きい溶接法では、肉厚の薄い動翼に溶接による変
形が生じるので、入熱の少ない溶接法として粉末溶接材
料（粒径４５〜１２０μｍ）のプラズマトランスファア
ーク溶接により、溶接電流１０〜３５Ａにて肉盛溶接す
るのが好ましい。
【０００９】（作用）本発明で採用したＣｒＭｎＮｉＳ
ｉＣ含有鉄基合金は、従来のエロージョンシールド材と
して使用されるステライト板に比べ秀れたエロージョン
シールド材として作用する。また、この材料を粉末プラ
ズマトランスファアーク溶接により直接動翼材に溶接す
る方法は従来のろう付けによる接合不良を排除し、より
強固な接合を確保する。
ｉＣ含有鉄基合金は、従来のエロージョンシールド材と
して使用されるステライト板に比べ秀れたエロージョン
シールド材として作用する。また、この材料を粉末プラ
ズマトランスファアーク溶接により直接動翼材に溶接す
る方法は従来のろう付けによる接合不良を排除し、より
強固な接合を確保する。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を参照しなが
ら説明する。１７−４ＰＨ析出硬化ステンレス（ＳＵＳ
６３０）製のタービン動翼１の先端前縁部に、粒径：４
５〜７５μｍの粉末ＮＯＲＥＭ Ｂ−１材を溶接電流２
０Ａのプラズマトランスファアーク溶接により溶接して
エロージョンシールド２を形成させた。溶接後、ビード
表面は機械加工又は研削により所定の形状に仕上げる。
エロージョンシールド２の硬さはビッカーズ硬さでＨＶ
＝４００〜４３０であった。
ら説明する。１７−４ＰＨ析出硬化ステンレス（ＳＵＳ
６３０）製のタービン動翼１の先端前縁部に、粒径：４
５〜７５μｍの粉末ＮＯＲＥＭ Ｂ−１材を溶接電流２
０Ａのプラズマトランスファアーク溶接により溶接して
エロージョンシールド２を形成させた。溶接後、ビード
表面は機械加工又は研削により所定の形状に仕上げる。
エロージョンシールド２の硬さはビッカーズ硬さでＨＶ
＝４００〜４３０であった。
【００１１】
【発明の効果】重量％で、Ｃｒ：２３〜２７％，Ｎｉ：
３〜６％，Ｓｉ：２〜４％，Ｍｎ：７〜１０％，Ｃ：１
〜１．４％，Ｆｅ：残部よりなるＣｒＮｉＳｉＭｎＣを
含有する鉄基合金は高速水滴又は高速水流によるエロー
ジョンに対して、従来使用されているステライトに比し
て著しく優れた耐性を有するとともに、粉末溶接材料を
プラズマトランスファアーク溶接により動翼材に直接溶
接できるので、従来のステライト板ろう付けに比して、
ろう付け接合の不安定性を排除するとともに耐エロージ
ョン製の秀れたエロージョンシールドを提供できる。
３〜６％，Ｓｉ：２〜４％，Ｍｎ：７〜１０％，Ｃ：１
〜１．４％，Ｆｅ：残部よりなるＣｒＮｉＳｉＭｎＣを
含有する鉄基合金は高速水滴又は高速水流によるエロー
ジョンに対して、従来使用されているステライトに比し
て著しく優れた耐性を有するとともに、粉末溶接材料を
プラズマトランスファアーク溶接により動翼材に直接溶
接できるので、従来のステライト板ろう付けに比して、
ろう付け接合の不安定性を排除するとともに耐エロージ
ョン製の秀れたエロージョンシールドを提供できる。
【図１】本発明の一実施例の説明図。
【図２】本発明で用いるＣｒＮｉＳｉＭｎＣを含有する
鉄基合金（ＮＯＲＥＭ Ｂ−１）の耐エロージョン性を
示す図表。
鉄基合金（ＮＯＲＥＭ Ｂ−１）の耐エロージョン性を
示す図表。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃｒ：２３〜２７％，Ｎｉ：
３〜６％，Ｓｉ：２〜４％，Ｍｎ：７〜１０％，Ｃ：１
〜１．４％，残部ＦｅよりなるＣｒＮｉＳｉＭｎＣを含
有する鉄基合金よりなる粉末溶接材料を、１７−４ＰＨ
析出硬化形ステンレス鋼（ＳＵＳ６３０）製蒸気タービ
ン動翼先端前縁部にプラズマトランスファアーク溶接に
より肉盛溶接してエロージョンシールドを形成してなる
ことを特徴とする蒸気タービン動翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9087903A JPH10280907A (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 蒸気タービン動翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9087903A JPH10280907A (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 蒸気タービン動翼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10280907A true JPH10280907A (ja) | 1998-10-20 |
Family
ID=13927868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9087903A Withdrawn JPH10280907A (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 蒸気タービン動翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10280907A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002002830A1 (fr) * | 2000-07-04 | 2002-01-10 | Societe Industrielle De Metallurgie Avancee (S.I.M.A) | Compositions d'acier, procede pour son obtention et pieces fabriquees a partir de ces compositions |
| GB2365078A (en) * | 2000-07-27 | 2002-02-13 | Rolls Royce Plc | Hard leading edge of gas turbine blade or vane |
| JP2009185814A (ja) * | 2008-02-04 | 2009-08-20 | General Electric Co <Ge> | 侵食耐久性を有する蒸気タービンバケット |
| US7591057B2 (en) | 2005-04-12 | 2009-09-22 | General Electric Company | Method of repairing spline and seal teeth of a mated component |
| US7687151B2 (en) | 2005-04-12 | 2010-03-30 | General Electric Company | Overlay for repairing spline and seal teeth of a mated component |
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| CN102052384A (zh) * | 2010-10-27 | 2011-05-11 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 大型动力机械的轴及其轴颈表面的修复方法 |
| JP2011102561A (ja) * | 2009-11-11 | 2011-05-26 | Mitsubishi Electric Corp | 蒸気タービン及び耐エロージョン性機械部品、並びに蒸気タービンの表面層形成方法 |
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| JP2015183535A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 株式会社東芝 | 蒸気タービンおよび蒸気タービンのノズル皮膜形成方法 |
| KR20160114181A (ko) | 2014-04-07 | 2016-10-04 | 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 | 동익, 에로전 실드의 형성 방법 및 동익 제조 방법 |
| KR20160117598A (ko) | 2014-04-07 | 2016-10-10 | 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 | 파우더 공급 헤드의 관리 방법, 에로전 실드의 형성 방법 및 장치 |
| KR20160129079A (ko) | 2014-04-07 | 2016-11-08 | 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 | 덧땜 용접 장치, 에로전 실드의 형성 방법 및 동익 제조 방법 |
-
1997
- 1997-04-07 JP JP9087903A patent/JPH10280907A/ja not_active Withdrawn
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20160114181A (ko) | 2014-04-07 | 2016-10-04 | 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 | 동익, 에로전 실드의 형성 방법 및 동익 제조 방법 |
| KR20160117598A (ko) | 2014-04-07 | 2016-10-10 | 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 | 파우더 공급 헤드의 관리 방법, 에로전 실드의 형성 방법 및 장치 |
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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: 20040706 |