JPS59189085A - タ−ビンダイヤフラムの製作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、多数のノズル翼、内側仕切板及び外側仕切板
、内輪及び外輪を溶接によシ一体に結合して４成される
タービンダイヤフラムの製作方法に関する。

〔従来技術〕

本発明′ｆ：説明するに先立ち、タービンダイヤスラム
の構造を第１図及び第２図により、また従来のタービン
ダイヤスラムの製作方法を、本発明の製作方法を示した
８３図ないし第５図を参照して説明する。諏１図及び第
２図において、タービンダイヤ７；Ｆムは、１３Ｃｒｍ
からなる多数のノズル翼４と、Ｃｒ、ＭＯ鋼からなる内
輪１及び外輪２と、同じ（Ｃｒ−Ｍｏ鋼からなる円板状
の内側仕切板３Ａ及び外側仕切板３Ｂとを備え、各ノズ
ル＾４と内、外仕切板３Ａ、３Ｂとをｉ６後金属７を播
接することにより一体に結会し、内側仕切板３Ａと内輪
１及び外側仕切板３Ｂと外輪２をそれぞれ電子ビーム溶
接によシ一体に結合してｋＪ／：されている。

次に前記タービンダイヤフラムの従来の製作方法につい
て説明する。まず、第３図に示すように内側仕切板３八
及び外側仕切板３Ｂの＠ＶＪ面にノズルｉＡ４の端部を
挿入するための孔部５を多数開設すると共に、内側仕切
板３Ａの内輪接合面及び外側仕切板３Ｂの外輪接合面に
それぞれ孔部５と連なる円周溝６を形成する。次に第４
図に示すように各ノズル入４の端部を内、外仕切板３Ａ
、３Ｂの各孔部５にそれぞれ挿入した後、第５図に示す
ように内、外仕切板３Ａ、３Ｂの按合面偶から谷孔部５
及び円周＠６に、溶接金属７を浴接してノズル真４と内
、外仕切板３Ａ、３Ｂとを固着させる。その後、前記溶
接金属７の外面を加工して、円価」仕切板３Ａの接合面
と内輪１の嵌合面及び外側仕切板３Ｂのう妥合面と外輪
２の接合面をそれぞれ突き合わせ、第２図で示したよう
に前記の両接合面に電子ビーム溶接を施すことにより電
子ビーム浴接部８を形成して、内側仕切板３Ａと内輪１
及び外側仕切板３Ｂと外輪２をそれぞれ固着させそして
、前記の製作方法において、ノズル尻４と内、外仕切板
３”Ａ、３Ｂとの固着を行なう溶→ｄ金属７の＠凄は、
純度９９．９％以上のアルゴンガスなどの筒純度の不活
性ガス芥囲気のもとて’１’ＩＧ溶接ま／ヒはＭＩＧ溶
接によシ行なっている。その理由は、Ｔ工Ｇ浴接または
ＭＩＧ溶接によシ醪接金属７内の酸素含有量が１００１
）ｐｍ以下となって、内側仕切板３Ａと内輪１及び外側
仕切板３Ｂと外輪２の各電子ビーム浴接部８にブローホ
ールあるいはボイドの工うな浴接欠陥が発生せず、健全
な扉接部が得られるからである。

一万、内、外仕切板３Ａ、３Ｂは板厚が１２〜３０１Ｂ
程度めるため、ノズル翼４と両仕切板３Ａ。

３ＢとのＴＩＧ溶接またはＭＩＧ浴寮は長地浴接になる
。このＴＩＧ浴接またはｒ＼ＩｒＩＧ溶接による溶接中
では、浴接金属７内の酸素含有量が前述した通、！７１
００　ｐｐｍ以下になるが、多ノ＝溶接をすると空気巻
き込みによる空気中の酸素または窒素によシ、溶接金属
７中に０．５に径程度のピンホールが発生する問題があ
る。そして、このピンホールを８仕する浴接金属７を電
子ビーム浴接すると、ピンホール内のガスが膨張して、
第６図に示したように電子ビーム溶接金属の吹き上けに
よる表面陥没９が発生したシ、第７図に示したように凝
固現象の乱れによる高温割れ１０、ろるいは第８図に示
したようにブローホール１１が発生し易くなる。前記溶
接金ＰＡ７におけるピンホール内のガス膨張は、次のよ
うな理由による。即ち、敵子ビーム溶接は通常１０−４
Ｔｏｒｒ　ｓ度の高真空下で行われるのに対し、Ｔ工Ｇ
溶接またはＭＩＧ溶接は大気圧（７６０ＴＯｒｒ）の下
で行なわれる。そして気体の体ｍＶとその圧力Ｐは、ボ
イル、シャルルの法則によってＰＶ＝一定となる。従っ
て、大気圧下のＴＩＧ溶埃中またはＭＩＧ溶接溶接法接
金属７に発生したピンホール中のガスは、例えば１Ｏ−
４ＴｏｒｒＯ高真空中ではその体積が大気圧中での体積
の７．６Ｘ１０’倍となシ、電子ビーム溶接により急激
に膨張する。

以上説明した如く、従来のタービンダイヤフラムの製作
方法においては、ノズル）・２と内、外仕切板とを溶接
する際に溶接金利中にピンホールが発生し易く、同側仕
切板と内輪及び外側仕切板と外輪の接合面ｆ：電子π−
ム溶接によシ浴接したとき、・亀子ビーム浴接部８に陥
没、割れ、ブローホールといった溶接欠陥が発生する問
題があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、電子ビーム溶接の際に、浴接欠陥を発
生させることのないタービンダイヤフラムの製作方法を
提供することにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するために、本発明のタービンダイヤフ
ラムの製作方法は、ノズル翼と内、外仕切板とをＴｌＯ
２接またはΔ１ＩＧｉ接によシ溶接する除、脱酸性元素
を含む浴接金属を介して溶接して、溶接金属中に溶接欠
陥の原因となるピンホールの発生を防いだことを特徴と
する。

実施例 以下、本発明の一実施例を第２図ないし第５図によシ説
明する。本発明による製作方法において、第３図に示し
たように内側仕切板３Ａ及び外側仕切板３Ｂにノズル翼
の端部で挿入する孔部５及び円周溝６を設ける工程並び
に第４図に示したようにノズル翼４０両端部を内、外仕
切板の各孔部５に挿入する工程までは、従来技術と同様
である。

そして第４図の如き工程まで行ったら、内側仕切板３Ａ
の内輪接合面及び外側仕切板３Ｂの外輪接合面側から各
孔部５及び円周欝６に、不γ６性ガスメ囲気中において
酸素及び屋素との親和力の強い’Ｊ−”　＊　Ｚｒｔ　
Ｃｅ＊　Ｃａのうち、１つの元素なたは２つ以上の元素
を叡太で０．１％含む溶接金属１７を、ＴＩＧ浴接また
はＭＩＧ溶接によって多ノ曽浴接して両仕切板３Ａ、、
３Ｂとノズル翼４とを固層させる。その後、前記溶接金
属１７の外面を加工して、Ｐ’ＨＩＩ！ｌ什切板３Ａの
接合面と内＠１の接合面、外側仕切板３Ｂの接合面と外
輪２の接合面をそれぞれ欠き合わせ、第２図で示したよ
うに前記の両接合面に′電子ビーム溶接を施して成子ビ
ー”　ｆ６　ｆａ部８を形成して、内側仕切板３Ａと内
輪１、外側仕切板３Ｂと外輪２をそれぞれ固着される。

しかるに本発明の製作方法において、ノズル翼４と内、
外仕切板−３Ａ、３．Ｂ、とを固着するたユヘＴＩＧ溶
接またはＭＩＧ浴接による浴接金属１７の多層浴接を行
なった際、空気巻き込みによシ前記溶接金属１７中に侵
入した壁気中の酸素または窒素は、該溶接金属１７に含
有する離業及び蟹素との親和力の強い元素（’Ｉ　１ｓ
　Ｚｒｓ　ＣＯｘ　Ｃａ）と結合し、比重の軽い酸化＠
ま１ζは仝化物となって４接金属１７の狭面にスシグと
なって浮上する。

従って、溶接金属１７中にはピンホールが発生すること
はなくなシ、内側仕切板３Ａと内輪１、外側仕切板３Ｂ
と外輪２をそれぞれ電子ビーム浴接した際に、浴接金属
の陥没、割れ、ブローホールといった溶接欠陥の発生が
なくなる。そして、電子ビーム俗接部の溶接欠陥がなく
なることによシ、補修溶接が不要となると共に、補修浴
接に伴なう余分な浴接変形をなくすことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ノズル翼と同、
外仕切板とをＴＩＧ溶接址たはＭＩＧ浴接する際に、そ
の浴接金属中にピンホールが発生するのを防止できるの
で、内側仕切板と内輪及び外側仕切板と外輪における電
子ビーム溶接部に溶接欠陥が発生することはなくなる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の対象となるタービンダイヤフシムの檜
造を示す平面区、８２図は第１図のＡ　−Ａ矢視断面図
、第３図ないし第５図は本発明製作力法の過程を示す祝
明図で、第５図は第４図のＢ−Ｂ矢視断面図を示す、第
６図ないし泥８図は従来の製作方法において電子ビーム
浴接部に発生する溶接欠陥を示す断面図である。 １・・・内輪、２・・・外輪、３Ａ・・・内側仕切板、
３Ｂ・・・外側仕切板、４・・・ノズル翼、５・・・孔
部、６・・・円周舒３ｇＪ 別　　　　　　Ｊｌ １翫 弔７ｍ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、円板状をなす内側仕切板及び外側仕切板の各側面に
   ノズル翼を挿入する孔部を多数開設すると共に、内側仕
   切板の内輪接合面及び外側仕切板の外ｒｉｍ　’ｊｊ２
   合面に前記孔部と連なる円周溝をそれぞれ形成し、各ノ
   ズル翼の両端部を両仕切板の孔部にそれぞ扛挿入した後
   、内側仕切板の内輪接合面及び外側仕切板の外輪接合面
   側から各孔部及び円周溝に、不活性ガス裟囲気中におい
   て成葉及び望紫との親オロカの強い’ｌ’ｉ、７．ｒ、
   　Ｃｅ、　Ｃａのうち、１つの元素または２つ以上の元
   素を含む溶接金属を、ＴＩＧ雛接または１ＶｆＩＧ溶接
   によって訂接して両仕切板とノズル翼とを固着し、次い
   で内側仕切板の接合面と内輪の接合面及び外側仕切板の
   接合面と外輪の接合面をそれぞれ突き合わせ、その両余
   合面ＶＣ電子ビーム溶接を施すことによシ両仕９［と内
   輪及び外輪とを固着させることを特徴とするタービンダ
   イヤ７ンムの製作方法。