JPS5829196B2 - タ−ビン翼の防食片接合方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は蒸気タービン翼の水滴衝撃作用による腐食を防
ぐ防食片の接合方法に関する。

タービン翼の翼前縁の腐食が、翼前縁に衝突する蒸気中
の水滴によってひき起こされることは周知の問題で、該
翼部に防食片を各種の先行技術で取付けることが提案さ
れてきている。

その方法は日本特許第６０８０５５号及び同第６３９２
１２号でも示されている。

これらの方法では、翼、中間媒体金属及び防食片の３者
を電子ビーム溶接によって一体形成することを提案して
いる。

第１図は一体化されたタービン翼を示す。

通常知られているように、タービン翼部１には高い強度
と適度の延性を有する公称１２φのクロムを含むマルテ
ンサイト系ステンレス鋼であり、防食片２は翼部の熱膨
張係数より大きいコバルトをベースとしたクロム−タン
グステン合金のステライトであり、中間媒体金属３には
ニッケルをベースとしたクロム−鉄合金のインコネルが
用いられている。

これら３者を電子ビーム溶接等で一体化すると、翼材の
溶接熱影響部は著るしく硬化して延性が低下するため、
溶接後調質熱処理を行なう必要がある。

しかしながら３種類の異なった金属が一体となっている
溶接部には、それぞれの熱膨張係数の差によって熱処理
にともなう引張残留応力が発生し、応力腐食割れを誘発
させる原因となっている。

本発明の目的は上述の相反する矛盾すなわち、翼部の溶
接熱影響部の調質熱処理と熱処理残留応力の発生を解決
する接合方法を提供することにある。

本発明は中間媒体金属に用いられるインコネルの熱膨張
係数が翼材のそれに比較的近いことに着目し、翼材表面
に中間媒体金属を肉盛溶接等によって接合し、その状態
で調質熱処理を行なって翼材の熱影響部を消失させ、次
いで中間媒体金属と防食片とを電子ビームやレーザビー
ム等のエネルギー密度の高い（熱集中性の良い）溶接熱
源を用いて接合させるようにしたものである。

以下本発明に係る実施例を図を参照して説明する。

第２図は本発明の構成例を示す。図に卦いて粗加工され
た翼部１に通常のアーク溶接例えば溶加材を用いろＴＩ
Ｇ溶接で肉盛溶接される。

この溶加材は中間媒体金属となるもので、上述のインコ
ネル系が用いられる。

この溶接で翼材には熱影響部５が形成され、その部分の
最高硬さはビッカース硬さで５００以上にも達する（調
質材の硬さは平均２５０）。

次にこの異常硬化部を除去するため調質熱処理が行なわ
れる。

−例として、６２０℃で３時間加熱後徐冷すれと熱影響
部の硬さは約２７０となり、翼材のベースに近い値とな
る。

次いで仕上げ加工を行ない、防食片３と合わせて電子ビ
ームまたはレーザビーム６で溶接される。

この溶接ではエネルギ集中性の良い熱源を用いているた
め、翼材１では熱影響が及ばない。

上述の実施例では中間媒体金属を肉盛溶接によって形成
させたが、実用上の制約が若干多くなるが、拡散接合や
爆発圧接などによって中間媒体金属を翼材に直接接合さ
せることが可能であることは容易に理解できる。

さらに中間媒体金属と翼材との間に第３の金属を挿入あ
るいは予備肉盛をして、両者間の物性値の差をより緩利
させることも可能である。

本発明によれば、翼材の溶接熱影響部を完全に消失でき
、しかも熱処理にともなう残留応力が発生しないことか
ら、信頼性の高い接合部が得られるすぐれた効果が発揮
された。

【図面の簡単な説明】

第１図は防食片が接合されているタービン翼の構成を示
す見取図ａと翼部の断面図す釦よび、第２図は不発明の
翼部の製造工程を示す工程図である。 １・・・翼部、２・・・防食片、３・・・中間媒体金属
、４・・・溶接金属、５・・・翼材の熱影響部、６・・
・高エネルギー熱源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 作動蒸気中の水滴によって侵蝕されるタービン翼部
   に、中間媒体金属を介して前記翼部材の熱膨張係数より
   大きい耐侵蝕性材料を接合する方法において、前記中間
   媒体金属をタービン翼部に予め接合し調質熱処理を施こ
   した後、高エネルギー密度熱源による溶接法によって前
   記耐侵蝕性材料を前記中間媒体金属に接合することを特
   徴とするタービン翼の防食片接合方法。