JPH11114662A - 鋳造材の接合方法及びタービンブレード製造方法 - Google Patents
鋳造材の接合方法及びタービンブレード製造方法Info
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- JPH11114662A JPH11114662A JP27748897A JP27748897A JPH11114662A JP H11114662 A JPH11114662 A JP H11114662A JP 27748897 A JP27748897 A JP 27748897A JP 27748897 A JP27748897 A JP 27748897A JP H11114662 A JPH11114662 A JP H11114662A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鋳造材同士を適切なインサート材をはさんで
拡散接合する方法を提供する。 【解決手段】 耐熱性鋳造材同士の間にこの鋳造材より
硬度が低くほぼ同様の高温強度を有する鍛造材または粉
末冶金材をインサート材として用い拡散接合を行なう。
拡散接合する方法を提供する。 【解決手段】 耐熱性鋳造材同士の間にこの鋳造材より
硬度が低くほぼ同様の高温強度を有する鍛造材または粉
末冶金材をインサート材として用い拡散接合を行なう。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２つの鋳造材を接
合する場合に用いる鋳造材の接合方法及びそれを用いた
タービンブレード製造方法に関する。
合する場合に用いる鋳造材の接合方法及びそれを用いた
タービンブレード製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービンや航空機用ジェットエンジ
ンなどの動翼には、冷却の目的で動翼内に冷却通路があ
るが、現在この中空動翼は精密鋳造で製作されている。
ンなどの動翼には、冷却の目的で動翼内に冷却通路があ
るが、現在この中空動翼は精密鋳造で製作されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、精密鋳造時の
制約から、効率的な冷却通路を持った動翼が作れない。
また肉厚をより薄くすることができない。そこで、より
合理的な冷却翼を作るため、翼を厚み方向で２分割して
鋳造し、冷却路に相当する箇所に溝を堀り、組立接合す
る方法が検討されている。その一つとして鋳造材より融
点の低いロー材を鋳造材の接合面にはさみロー材の融点
付近まで加熱する接合方法があるが、耐熱性が劣るばか
りでなく、ロー材が冷却溝を埋めると言うような不具合
も発生する。他の方法として拡散接合があるが、鋳造材
同士では、一般に十分な拡散接合ができない。
制約から、効率的な冷却通路を持った動翼が作れない。
また肉厚をより薄くすることができない。そこで、より
合理的な冷却翼を作るため、翼を厚み方向で２分割して
鋳造し、冷却路に相当する箇所に溝を堀り、組立接合す
る方法が検討されている。その一つとして鋳造材より融
点の低いロー材を鋳造材の接合面にはさみロー材の融点
付近まで加熱する接合方法があるが、耐熱性が劣るばか
りでなく、ロー材が冷却溝を埋めると言うような不具合
も発生する。他の方法として拡散接合があるが、鋳造材
同士では、一般に十分な拡散接合ができない。
【０００４】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、鋳造材同士を適切なインサートをはさんで拡散接
合する方法およびタービンブレード製造方法を提供する
ことを目的とする。
ので、鋳造材同士を適切なインサートをはさんで拡散接
合する方法およびタービンブレード製造方法を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明では、耐熱性鋳造材同士の間にこの
鋳造材より硬度が低くほぼ同様の高温強度を有する鍛造
材または粉末冶金材をインサート材として用い拡散接合
を行なう。
め、請求項１の発明では、耐熱性鋳造材同士の間にこの
鋳造材より硬度が低くほぼ同様の高温強度を有する鍛造
材または粉末冶金材をインサート材として用い拡散接合
を行なう。
【０００６】接合する鋳造材より柔らかいが高温の強度
はほぼ同じ程度の鍛造材または粉末冶金材をインサート
材として用い拡散溶接するとインサート材が鋳造材に拡
散して一体的に結合する。またインサート材は高温強度
が鋳造材とほぼ同じであるので接合部は母材（鋳造材）
と同じ高温強度を有する。
はほぼ同じ程度の鍛造材または粉末冶金材をインサート
材として用い拡散溶接するとインサート材が鋳造材に拡
散して一体的に結合する。またインサート材は高温強度
が鋳造材とほぼ同じであるので接合部は母材（鋳造材）
と同じ高温強度を有する。
【０００７】請求項２の発明は、タービンブレードを背
側と腹側に分割した分割型タービンブレードを鋳造し、
各分割型タービンブレードの接合面に冷却路となる溝を
形成し、その接合面にインサート材を鋏み、分割型ター
ビンブレードとインサート材を拡散接合させることによ
り、タービンブレードを製造する。
側と腹側に分割した分割型タービンブレードを鋳造し、
各分割型タービンブレードの接合面に冷却路となる溝を
形成し、その接合面にインサート材を鋏み、分割型ター
ビンブレードとインサート材を拡散接合させることによ
り、タービンブレードを製造する。
【０００８】タービンブレードを背側と腹側に分割して
鋳造することにより、翼内部の冷却溝も容易に形成する
ことができる。この２つ割りした接合面にインサート材
を鋏み、拡散接合することにより鋳造材を一体化するこ
とができる。
鋳造することにより、翼内部の冷却溝も容易に形成する
ことができる。この２つ割りした接合面にインサート材
を鋏み、拡散接合することにより鋳造材を一体化するこ
とができる。
【０００９】請求項３の発明は、前記分割型タービンブ
レードは鋳造材ＩＮ１００からなり、前記インサート材
は鍛造材ＩＮＣＯ７１８からなり、接合条件は圧力４５
〜５５ＭＰａ、温度９００〜１０００℃、時間１〜２時
間である。
レードは鋳造材ＩＮ１００からなり、前記インサート材
は鍛造材ＩＮＣＯ７１８からなり、接合条件は圧力４５
〜５５ＭＰａ、温度９００〜１０００℃、時間１〜２時
間である。
【００１０】高温強度を有する鋳造材ＩＮ１００からな
る分割タービンブレード同士の間にほぼ同じ高温強度を
有する鍛造材ＩＮＣＯ７１８からなるインサート材をは
さみ上記の施工条件で拡散接合することにより、母材の
鋳造材と同じ高温強度を有する継ぎ手を得ることができ
る。
る分割タービンブレード同士の間にほぼ同じ高温強度を
有する鍛造材ＩＮＣＯ７１８からなるインサート材をは
さみ上記の施工条件で拡散接合することにより、母材の
鋳造材と同じ高温強度を有する継ぎ手を得ることができ
る。
【００１１】請求項４の発明は、前記分割型タービンブ
レードは鋳造材ＭａｒＭ２４７からなり、前記インサー
ト材は粉末冶金材ＲＥＮＥ９５からなり、接合条件は圧
力０．８〜１．２ＭＰａ、温度１０３０〜１１３０℃、
時間１〜２時間である。
レードは鋳造材ＭａｒＭ２４７からなり、前記インサー
ト材は粉末冶金材ＲＥＮＥ９５からなり、接合条件は圧
力０．８〜１．２ＭＰａ、温度１０３０〜１１３０℃、
時間１〜２時間である。
【００１２】高温強度を有する鋳造材ＭａｒＭ２４７か
らなる分割タービンブレード同士の間にほぼ同じ高温強
度を有する粉末冶金材ＲＥＮＥ９５からなるインサート
材をはさみ上記の施工条件で拡散接合することにより、
母材の鋳造材と同じ高温強度を有する継ぎ手を得ること
ができる。
らなる分割タービンブレード同士の間にほぼ同じ高温強
度を有する粉末冶金材ＲＥＮＥ９５からなるインサート
材をはさみ上記の施工条件で拡散接合することにより、
母材の鋳造材と同じ高温強度を有する継ぎ手を得ること
ができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。図１は本発明のインサート材
を用いた拡散接合を示す原理図である。鋳造材としては
Ｎｉ基耐熱合金などが用いられ、インサート材としては
鋳造材よりも硬度が低く、ほぼ同じ程度の高温強度を有
する鍛造材または粉末冶金材を用いる。
図面を参照して説明する。図１は本発明のインサート材
を用いた拡散接合を示す原理図である。鋳造材としては
Ｎｉ基耐熱合金などが用いられ、インサート材としては
鋳造材よりも硬度が低く、ほぼ同じ程度の高温強度を有
する鍛造材または粉末冶金材を用いる。
【００１４】図２は実施形態のタービンブレードを示
す。タービンブレードは精密鋳造により背側と腹側の２
つ割りで鋳造され、内部には冷却空気の流通路が設けら
れている。この２つ割りのタービンブレードの接合面に
インサート材をはさみ加圧しながら加熱することにより
拡散接合をする。鋳造材としてはＮｉ基耐熱合金のＩＮ
１００とＭａｒＭ２４７を用いる。インサート材には、
ＩＮ１００同士の接合にはＩＮ１００とほぼ同程度の高
温強度を有するが硬度は低い鍛造材ＩＮＣＯ７１８を用
い、ＭａｒＭ２４７同士の接合にはＭａｒＭ２４７とほ
ぼ同程度の高温強度を有するが硬度は低い粉末冶金材Ｒ
ＥＮＥ９５を用いる。なお、インサート材の形状は、接
合面に相応した形状に加工してある。このような鋳造材
とインサート材との組み合わせは拡散接合に適している
ばかりでなく、一般的な両者の熱処理条件から、接合後
の熱処理が可能で、この熱処理により接合強度は母材強
度とほぼ同じとなる。
す。タービンブレードは精密鋳造により背側と腹側の２
つ割りで鋳造され、内部には冷却空気の流通路が設けら
れている。この２つ割りのタービンブレードの接合面に
インサート材をはさみ加圧しながら加熱することにより
拡散接合をする。鋳造材としてはＮｉ基耐熱合金のＩＮ
１００とＭａｒＭ２４７を用いる。インサート材には、
ＩＮ１００同士の接合にはＩＮ１００とほぼ同程度の高
温強度を有するが硬度は低い鍛造材ＩＮＣＯ７１８を用
い、ＭａｒＭ２４７同士の接合にはＭａｒＭ２４７とほ
ぼ同程度の高温強度を有するが硬度は低い粉末冶金材Ｒ
ＥＮＥ９５を用いる。なお、インサート材の形状は、接
合面に相応した形状に加工してある。このような鋳造材
とインサート材との組み合わせは拡散接合に適している
ばかりでなく、一般的な両者の熱処理条件から、接合後
の熱処理が可能で、この熱処理により接合強度は母材強
度とほぼ同じとなる。
【００１５】各拡散接合の施工条件を示す。 鋳造材 インサート材 圧力（ＭＰａ） 温度（℃） 時間（Ｈｒ） ＩＮ１００ INCO７１８ 45 〜55 900 〜1000 １〜２ MarM２４７ RENE９５ 0.8〜1.2 1030 〜1130 １〜２ なおインサート材の厚みは特に制限はないが、母材（鋳
造材）の特性を生かす場合は、素材の許す限り薄い方が
よく、例えば０．１ｍｍ程度でよい。このような施工条
件で拡散接合することにより、母材（鋳造材）とほぼ同
じ高温強度が得られる。
造材）の特性を生かす場合は、素材の許す限り薄い方が
よく、例えば０．１ｍｍ程度でよい。このような施工条
件で拡散接合することにより、母材（鋳造材）とほぼ同
じ高温強度が得られる。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は耐熱性鋳造材同士の間にこの鋳造材より硬度が低くほ
ぼ同様の高温強度を有する鍛造材または粉末冶金材をイ
ンサート材として用い拡散接合を行なうことにより、母
材の鋳造材とほぼ同じ高温強度を有する接合部が得られ
る。特に鋳造材ＩＮ１００とインサート材の鍛造材ＩＮ
ＣＯ７１８の組み合わせ、鋳造材ＭａｒＭ２４７とイン
サート材の粉末冶金材ＲＥＮＥ９５の組み合わせでは、
接合部で母材とほぼ同じ高温強度が得られ、かつ接合後
の熱処理が可能である。
は耐熱性鋳造材同士の間にこの鋳造材より硬度が低くほ
ぼ同様の高温強度を有する鍛造材または粉末冶金材をイ
ンサート材として用い拡散接合を行なうことにより、母
材の鋳造材とほぼ同じ高温強度を有する接合部が得られ
る。特に鋳造材ＩＮ１００とインサート材の鍛造材ＩＮ
ＣＯ７１８の組み合わせ、鋳造材ＭａｒＭ２４７とイン
サート材の粉末冶金材ＲＥＮＥ９５の組み合わせでは、
接合部で母材とほぼ同じ高温強度が得られ、かつ接合後
の熱処理が可能である。
【図１】インサート材を用いた拡散接合の原理図であ
る。
る。
【図２】本実施形態のタービンブレード拡散接合を示す
図である。
図である。
Claims (4)
- 【請求項１】 耐熱性鋳造材同士の間にこの鋳造材より
硬度が低くほぼ同様の高温強度を有する鍛造材または粉
末冶金材をインサート材として用い拡散接合を行なうこ
とを特徴とする鋳造材の接合方法。 - 【請求項２】 タービンブレードを背側と腹側に分割し
た分割型タービンブレードを鋳造し、各分割型タービン
ブレードの接合面に冷却路となる溝を形成し、その接合
面にインサート材を鋏み、分割型タービンブレードとイ
ンサート材を拡散接合させることにより、タービンブレ
ードを製造することを特徴とするタービンブレード製造
方法。 - 【請求項３】 前記分割型タービンブレードは鋳造材Ｉ
Ｎ１００からなり、前記インサート材は鍛造材ＩＮＣＯ
７１８からなり、接合条件は圧力４５〜５５ＭＰａ、温
度９００〜１０００℃、時間１〜２時間である、請求項
２記載のタービンブレード製造方法。 - 【請求項４】 前記分割型タービンブレードは鋳造材Ｍ
ａｒＭ２４７からなり、前記インサート材は粉末冶金材
ＲＥＮＥ９５からなり、接合条件は圧力０．８〜１．２
ＭＰａ、温度１０３０〜１１３０℃、時間１〜２時間で
ある、請求項２記載のタービンブレード製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27748897A JPH11114662A (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 鋳造材の接合方法及びタービンブレード製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27748897A JPH11114662A (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 鋳造材の接合方法及びタービンブレード製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11114662A true JPH11114662A (ja) | 1999-04-27 |
Family
ID=17584303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27748897A Pending JPH11114662A (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 鋳造材の接合方法及びタービンブレード製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11114662A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101377132A (zh) * | 2007-08-30 | 2009-03-04 | 通用电气公司 | 具有内部冷却通道的多部件铸造涡轮机构件及其形成方法 |
| JP2015036546A (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-23 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | タービンシステム用エアフォイル |
| JP2015508450A (ja) * | 2011-12-23 | 2015-03-19 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 高い炭素含有量を有するスチールから作製される部品と、低い炭素含有量を有するスチール又はニッケル合金から作製される部品とを、拡散溶接によって結合するためのプロセス：対応するアセンブリ |
| JP2015175255A (ja) * | 2014-03-13 | 2015-10-05 | 竹田 眞司 | 圧縮回転羽がそれぞれ逆回転して燃焼排出回転羽がそれぞれ逆回転して、圧縮を強くして燃焼を強めるジェットエンジンとガスタ−ビンエンジン、 |
| US9573228B2 (en) | 2011-11-03 | 2017-02-21 | Siemens Energy, Inc. | Ni—Ti—CR near ternary eutectic alloy for gas turbine component repair |
| WO2017046851A1 (ja) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | タービン動翼の製造方法 |
| WO2020022464A1 (ja) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | 株式会社Ihi | 金属部材の接合方法及び金属部材接合体 |
| CN113414485A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-09-21 | 西安远航真空钎焊技术有限公司 | 一种多腔道燃料喷嘴管的瞬时液相过度连接方法 |
-
1997
- 1997-10-09 JP JP27748897A patent/JPH11114662A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP2031185A2 (en) * | 2007-08-30 | 2009-03-04 | General Electric Company | Multi-part cast turbine engine component having an internal cooling channel and method of forming a multi-part cast turbine engine component |
| EP2031185A3 (en) * | 2007-08-30 | 2012-06-27 | General Electric Company | Multi-part cast turbine engine component having an internal cooling channel and method of forming a multi-part cast turbine engine component |
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| CN107849672A (zh) * | 2015-09-14 | 2018-03-27 | 三菱日立电力系统株式会社 | 涡轮动叶片的制造方法 |
| WO2017046851A1 (ja) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | タービン動翼の製造方法 |
| RU2689307C1 (ru) * | 2015-09-14 | 2019-05-27 | Мицубиси Хитачи Пауэр Системс, Лтд. | Способ изготовления лопатки ротора турбины |
| RU2689307C9 (ru) * | 2015-09-14 | 2019-10-17 | Мицубиси Хитачи Пауэр Системс, Лтд. | Способ изготовления лопатки ротора турбины |
| WO2020022464A1 (ja) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | 株式会社Ihi | 金属部材の接合方法及び金属部材接合体 |
| TWI719556B (zh) * | 2018-07-26 | 2021-02-21 | 日商Ｉｈｉ股份有限公司 | 金屬構件的接合方法及金屬構件接合體 |
| CN112437708A (zh) * | 2018-07-26 | 2021-03-02 | 株式会社Ihi | 金属部件的接合方法及金属部件接合体 |
| KR20210028723A (ko) * | 2018-07-26 | 2021-03-12 | 가부시키가이샤 아이에이치아이 | 금속 부재의 접합 방법 및 금속 부재 접합체 |
| JPWO2020022464A1 (ja) * | 2018-07-26 | 2021-11-18 | 株式会社Ihi | 金属部材の接合方法及び金属部材接合体 |
| CN113414485A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-09-21 | 西安远航真空钎焊技术有限公司 | 一种多腔道燃料喷嘴管的瞬时液相过度连接方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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|
| A02 | Decision of refusal |
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