JPS60100641A - ガスタービン用溶接構造Ｎｉ基ノズルとその製造方法 - 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、８５０Ｃ〜９００Ｃにおける高温引張強さ、
耐熱疲労性、耐食性に優れ、かつ溶接性も良好なガスタ
ービン用溶接構造ノズルに関するものでおる。

〔発明の背景〕

ガスタービンは９００〜１３００Ｃの高温で腐食性ガス
にさらされる。このような高温腐食環境に耐え得る耐熱
合金としてはＮｉ基合金あるいはＣＯ基合金が考えられ
る。特にガスタービンに用いられる溶接構造ノズルは、
第１図に示すように複数の翼部１と両端に設けたサイド
ウオール２゜３から構成されている。

第２図は第１図のＡ−Ａ線の断面図であって、翼部１の
内周にはコア４が内張され、その一端部５が封じられて
おシ、コア４の側部には多数の細孔６が穿設されて二重
構造になっている。さらに翼部１は第３図に示すように
一端側にノズル溝７が設けられ、コア４の細孔６と連通
されている。

翼部１の根元周辺部８にはコア４がすみ肉溶接されてい
ると共に、翼部１の先端周辺部９にはメクラ板１０がす
み肉溶接されて溶接構造ノズルが一体に形成される。

このように構成されてなるガスタービン用ノズルは、各
部材を溶接して一体に形成されている。

ノズル翼部に適用する合金は耐熱疲労性、高温引張特性
および高温耐食性が優れていることが要求されるととも
に、溶接性が良好でおることが要求される。

このようなガスタービン用ノズルは、第２図に示すよう
にノズル溝７すなわちトレイリングエツジ１１の反対側
のリーディングエツジ１２側がら燃焼ガス１３を供給し
、ノズル翼部１の上部に設けた冷却空気室１４に空気供
給口１５がら空気１６を供給し、リーディング１７を通
ってコア４内に導入され、コアの細孔６およびノズル溝
７を経てトレイリングチフジ１１側に噴出される。

この冷却空気１４は、翼部１内部を冷却すると共に、ノ
ズル表面温竺を＝８５０　Ｃ以下に冷却している。ノズ
ル表面温度を８５０Ｃ以下に冷却するには多量の空気を
流す必要がある。しかし、多量の空気を流したのでは燃
焼ガス温度を下げ、ガスタービンの効率を下げるので好
ましくない。

ランド用ガスタービンでは使用中における内外の温度差
によシ、また起動−停止の繰返しによる温度変動により
、熱応力が発生し、熱疲労割れを起すおそれがある。従
来のガスタービン用ノズルでは主にトレイリングエツジ
部１１に割れが発生している。

第４図は燃焼温度が９５０Ｃである２ＭＷガスタービン
におけるノズル羽根のリーディングエツジ部の起動−停
止に伴う温度変化と発生応力との関係を示す線図でおる
。ノズルの温度は３００〜８５０Ｃの範囲で変動し、そ
の温度変化を有限要素法解析によってめた。ノズルに発
生する熱応力は温度勾配によるノズル各部の自然膨張、
圧縮の差から有限要素により弾性解析してめた。

図から明らかなように、最大応力は７００〜７５０Ｃの
範囲で発生し、６０にグｆ　／ＮＩＬ　”を超えている
。

ノズル用構造部材としては、ノズルのｍ性変形を抑えて
、熱疲労割れを防止するために７００Ｃ以上の温度で、
少なくとも０．２チ耐力が６５Ｋｆｆ／ｗ”以上である
ことが要求される。

一般に、ランド用ガスタービンは電力のビークロード時
に電力を供給するために使用される。そのため、起動−
停止を繰シ返して運転されるのが通例である。最も厳し
い条件では１日２回の起動−停止を繰シ返す。したがっ
てガスタービンの定期点検を１年に１回とすれば、約７
３０回の熱サイクルを受けることになる。ノズルに用い
る構造部材としては安全性を考慮して最低１０００回以
上の熱サイクルに耐えることが要求される。

従来、この種のガスタービン用溶接構造ノズルに用いる
構造材料としては、ＣＯ基合金あるいはＮｉ基合金、特
にＣＯ基合金が広く用いられている。

ＣＯ基合金ではガスタービンの長期運転によシ加熱脆化
を起こし、熱疲労割れが短期に発生し、ガスタービンの
信頼を著しく低下させている。

ＣＯ基合金製ノズル羽根では、主にトレイリングエッジ
部１１で熱疲労割れが発生している。

従来、この種のガスタービン用ノズルにＣｏ基合金が一
般に用いられてきたのは、比較的延性が高く耐熱疲労性
に優れているためである。従来、材料の耐熱疲労性は延
性が大きいほど良好であると考えられていた。しかしな
がら、Ｃｏ基合金は、７００Ｃ以上の温度において０．
２％耐力が最大３５に７　ｆ　／ｌｃｓ”であり、ガス
タービン用ノズルの熱疲労割れを防止する材料として不
適当である。

一方、γ′析出強化型のＮｉ基合金は、高温での０．２
＄ｉ＝ｌ力が大きいので、ガスタービン用ノズルに適用
された例もある。

しかしながら、従来のＮｉ基合金では、Ｓをほとんど含
有しない高品質燃料を使用するジェットエンジンあるい
はＬＮＧを燃料とする発電用ガスタービンの構造部材と
して用いられていた。

ランド用ガスタービンではＳ含有量の高い軽油。

重油が燃料として使用される一方、海岸附近に設置され
るため、ＳおよびＮａの侵食環境下にさらされる。

従来のＮｉ基合金では耐高温腐食性に劣るため、ランド
用ガスタービン構造部材として不適当である。

また、ガスタービン用ノズルは溶接構造であり、溶接性
に優れていることが要求される。

従来のγ′析出型Ｎｉ基合金では十分な強度があシ、高
Ｃｒ化すると共にＹを添加すれば耐食性も改善されるが
、溶接性が劣るのでノズル用構造部材としては不適当で
ある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、γ′析出型Ｎｉ基合金を改良し、高温
引張強さ、耐熱疲労性、耐食性に優れ、かつ溶接性にも
優れたガスタービン用溶接構造ノズルを提供するにある
。

〔発明の概要〕

本発明はγ′析出強化型Ｎｉ基合金において、（：’ｒ
、ｙ、Ｓｃその他希土類元素を添加して高温引張強さ耐
熱疲労性および耐高温腐食性を向上させると共に、Ａｔ
およびＴｉをＡｔ＋Ｔｉ量で５．７％以下添加して溶接
性を改善し、溶接により形成したガスタービン用溶接構
造ノズルである。

さらに詳しくは、重量比でＣ：０．２％以下、Ｓ　ｉ　
二　１％　以下、　Ｃｒ　二　２　０〜３　０　％　％
　Ｃｏ　；１０〜２０％、ＷおよびＭＯのうち少なくと
も１種であって２〜８％、Ａｔ：１〜４チ、Ｔｉ１１〜
４％、Ｚ　ｒ　：　０．１〜０．５％さらに、Ｙ、Ｓｃ
その他の希土類元素のうち少なくとも１つを０．１〜０
．５％含有し、残部ＮｉからなるＮｉ基合金からなり、
特にＡｔおよびＴｉをＡ７＋Ｔｉの合計量で５．７チ以
下含有せしめたことを特徴とするガスタービン用溶接構
造ノズルである。

ガスタービン用溶接構造ノズルを構成するＮｉ基合金を
上記のように成分限定した理由を次に示す。

Ｃ：０．２％以下 Ｃは高温引張強さを向上させるに必要な元素であシ、２
チを越えれば溶接性も劣化させるので２チ以下とした。

５ｉｌｌチ以下 Ｓｉは脱酸剤として必要であると共に、溶鋼の流動性を
改良し鋳造性を良好にする元素であるが、１％を越える
と非金属介在物が増し、鋼の清浄度を害するので１チ以
下とした。

Ｃｒ：２０〜３０％ Ｃｒは耐高温腐食性を改善する元素でおって、２０％未
満では耐高温腐食性を改善する効果が小さく、高温腐食
特に粒界腐食を起して、応力集中の起点となりき裂を生
ずる。また３０％を越えると耐高温腐食に寄与するが、
かえって高温強度を低下させるのでＣｒ量を２０〜３０
チの範囲に限定した。

Ｃｏ：１０〜２０％ Ｃｏはマトリックス中に固溶し、高温強化を向上させる
と共に、耐食性に寄与する元素であるが、１０チ未満で
はその効果が小さい、一方、２０％を越えると、高温で
の坏相析出を助長し、かえって高温強度を劣化させるの
で、１０〜２０チの範囲に限定した。

Ｗ＋Ｍｏ：２〜８チ ＷとＭＯは高温強度を向上させる元素である。

ＷおよびＭＯのうち少なくとも１種であって、２〜８チ
で添加することが好ましい。２チ未満ではその効果が小
さく１．また８チを越えると耐酸化性と溶接性を悪くす
るので、３〜８−の範囲に限定した。特に４〜６チが好
ましい。

Ａ７：１〜４％、Ｔｉ１ｌ〜４チであって、Ａｔ＋Ｔｉ
の合計量で５．７％以下である。

ＡｔおよびＴｉはｒ′析出すなわちＮ　ｉ量（Ｔ　ｓ　
ｒＡ４）を析出させて高温強度に寄与する重要元素であ
ると共に、溶接性を改善する元素でもある。

本発明では十分な耐熱疲労性を得るため７０００以上で
の０．２％耐力をできるだけ大きくしたことが１つのポ
イントである。第５図はＡｔ＋Ｔ　ｉ量と７５０Ｃの０
．２％耐力との関係を示す線図であって０．２％耐力６
５縁ｆ　／　ｌ１１ｍ　”以上を得るには、Ａｔ＋Ｔ　
ｉの合計量で３．５％以上を添加する必要である一方、
Ａｔ＋Ｔｉの合計量が５．７チを越えると、溶接割れを
起して好ましくない。さらに、Ａｔ＋Ｔ　ｉの量を増加
すれば最大溶接割れ長さが貞ｔ−，Ｖ＋負くなるので、
Ａ／！、＋Ｔｉの含量を５．７チ以下とした。

Ｚｒ：０．１〜０．５％ ＺｒはＡｔおよびＴｉと同様に溶接性を改善すると共に
、炭化物を析出して結晶粒を微細化する元素であるが０
．１チ未満ではその効果が小さく、また０、　５％を超
えるとかえって耐食性を劣化させるので０．１〜０．５
％の範囲に限定した。

ｙ、ｓｃその他の希土類元素のうち少なくとも１つを０
．１〜０．５％ Ｙ、ＳＣその他の希土類元素は耐高温腐食性と溶接性に
寄与する重要元素である。ｙ、ｓｃその他の希土類元素
のうち少なくとも１つを０．１％以上添加する必要が４
．ｐ、０．５％を越えるとその効果は飽和し、かえって
溶接割れを生ずるので０．１〜０、５％の範囲に限定し
た。両特性を総合すると特に０．１５〜０．３チが好ま
しい。

第６図は２０９ｐｐｍのＮａを含む燃焼ガス中で９００
ＣＸ５００ｈｒ保持した場合の腐食減量とＹ添加量との
関係を示す線図であって、Ｙを添加すれば耐高温腐食を
改善するが０．５チを越えるとその効果が飽和すること
がわかる。

第７図はＹ量と溶接割れ長さくｍ）との関係を示す線図
であって、Ｙを添加すれば溶接性を改善するが、Ｙの添
加量が多すぎるとかえって溶接割れを生ずることがわか
る。

残部Ｎｉ Ｎｉは本発明に係るガスタービン用溶接構造ノズルの基
地となる元素であシ、特に高温強度および耐熱疲労性を
得るために必要なγ′相（Ｎｉｓμ。

Ｔｉ））を構成する元素である。

以上のような化学組成の範囲からなるＮｉ基合金はさら
に電子空孔間隙数（ＮｖＯ値）が次式で２４７以下にな
るように成分調整することが好ましい。

Ｎｖ＝（０，６６Ｎｉ＋１．７１ＣＯ＋２．６６Ｆｅ＋
３．６６Ｍｎ＋４．６６（ＭＯ＋Ｗ）＋６．６６Ｓｉ＋
４．６６（Ｃｒ−（にのＮｖ値はＮｉ基合金中にσ相を
析出し易さの目安となる。使用温度が８００〜１０００
ｔ：’の範囲では、Ｎｖ値が２．５以上であれば、片状
の脆いσ相が容易に析出するため熱疲労き裂が早期に発
生する。σ相の析出を抑制するにはＮｖ値を２．５よシ
小さくすることが必須の条件である。

本発明のガスタービン用溶接構造ノズルは、以上のよう
なＮｉ基合金から各構造部品を精密鋳造あるいは機械加
工で作製した後、各構造部品を溶接して一体に形成する
ものである。溶接施工は必須の条件である。

この溶接する際には、被溶接機を１０００〜１２００Ｃ
で溶体化処理した後に溶接し、次いで時効してマトリッ
クス中にγ′相を分散析出させることが好ましい。

熱処理条件は溶接性との関係において重要である。熱疲
労強度を高めるためには微細なＣＯＯ１ｉｎｇγ′相を
多量析出させる必要がある。しかしながらγ′相が小さ
いと溶接が困難となるため溶接はＣｏｏｌ　ｉｎｇγ′
相を析出させる以前にする必要がある。まず、１１００
ｔ：’〜１２００Ｃで溶体化処理をする。この時点では
Ｃｏｏｌ　ｉｎｇ　ｒ’相は析出せず粗大なｎｏｒｍａ
ｌγ′相だけが析出しているので溶接が容易である。こ
こで溶接してノズルの溶接部を形成する。その後γ′相
を調整し、Ｃｏｏｌ　ｉｎｇγｌ相を析出させるため時
効処理を施す。この時効処理によｐ高温引張強度、クリ
ープ強度が増し熱疲労強度を上げることができる。時効
処理はγ′相の急激な成長を抑え、γ′相を均質に分散
させるため何段階かに分けて行うことが好ましい。例え
ば１回目を９５０〜１０５０　Ｃで、２回目を８５０〜
９００Ｃで、最後に７００〜７５０Ｃで時効処理を施す
方法である。この方法では第１段階でγ′相の形状と配
列の規則化を図ム第２段階でγ′相の形状を球状化し、
最後にｎ　ｏ　ｒｍａ　ｌγ′相の間に微細なＣｏｏｌ
ｉｎｇγ′相を析出させる。さらに、ノズルを溶接する
際には、被溶接母材を５３８〜６５０Ｃに予熱し、溶接
電流×溶接時間−４１２０００Ａ′（８）以下で、且つ
、重量比でＣｒ：２５〜３０チ。

Ｗ＋ＭＯ：８〜１０％、Ｎｂ＋Ｔａ　：３〜５％。

Ｆｅ：１〜５％＋　Ｓ　ｉ　：０．２〜１ｉＭｎ　：０
．２〜１チ残部Ｎｉからなる溶加材を用いてＴＩＧ法（
Ｉｎｅｒｔ　Ｑａｓ　５ｈｉｅｌｄｅｄ　Ｔｕｇｓｔｅ
ｒｉ　Ａ）’ｅ　Ｗｅｌｄｉｎｇ）で行うことが好まし
い。

溶接部の強度、耐食性がノズル母材に比べて著しく劣る
のは問題がある。そこで上記のように溶加材の成分を限
定した。以下、その限定理由を述べる。

Ｃｒ：２５〜３０％ Ｃｒは溶接材料の耐酸化性、耐食性を向上させるため２
５％以上必要である。しかしながらＣｒ量が多過ぎると
溶接部の強度が低下し、又、使用中の高温脆化をもたら
す原因ともなるので３０％以下に抑える必要がおる。

ＭＯ＋Ｗ：８〜１０％ Ｗ＋ＭＯは溶接部の高温強度を高めるために必要元素で
、８％以上添加されるが、１０％以上になると高温延性
及び耐酸化性を悪くするので８〜１０％とした。

Ｎｂ＋Ｔａ８３〜５％ ＮｂとＴａも高温強度を高めるために必要な元素である
。Ｎｂ＋Ｔａの添加により高温での組織変化が抑えられ
クリープ強度が上昇する。しかしこれらの元素は５チを
越えると介在物の形成を多くし溶接割れを加速する。又
、耐酸化性を著しく悪くする。従ってＮｂ＋Ｔａの成分
範囲を３〜５チとした。

Ｆｅ：１〜５％ ＦｅはＷ、Ｎｂなどを添加する際に、添加の歩留まシを
高めるのに必要であシ、溶接性を高めるためにも有効で
１チ以上必要である。しかし５％以上となると高温強度
が下がり耐酸化性も劣るようになるので５％以下に抑え
た。

Ｓ　ｉ　、　Ｍｎ　：　０．２〜１　％８ｉ及びＭｎは
溶接性向上のための必要元素である。十分な効果を得る
には０．２チ以上必要であるが、１％を越えると逆に溶
接性を低下させるので１チ以下とした。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。

実施例１ 第１表には溶製した供試材の化学成分（重量％）を示す
。屋１〜Ａ６，４９〜Ａｌｌは比較のための合金でＩ）
　Ｆ）　、＆　７　、　Ａ　８は本発明による合金であ
る。

第１表Ａ１〜＆３はＣｒ炭化物析出強化型のＣＯ基合金
、４４〜煮１１はγ′析出強化型のＮｉ基合金である。

Ａ１−Ａ３はＡｒ雰囲気溶解した後、Ａｒ雰囲気鋳造し
て、遥４〜Ａ１１は１０−！ｔｏｒｒ真空溶解した後、
真空鋳造して、各各６０圏φＸ　１０ｒｒｒｍ　ｔ　、
　８０ｍｍＸ３５’Ｏ簡×８閣ｔの供試材素材とした。

６０ｍφＸ１０ｍｔの供試素材から長手中間部の肉厚が
１０口で画先端部の肉厚が１咽である試験片を機械加工
で作製し、熱疲労試験に供した。熱疲労試験は流動床熱
疲労試験装置を用いた。流動床試験装置は高温炉と低温
炉よシな９、試験片を高温炉と低温炉との間で交互に往
復させることによシ熱疲労試験を行った。

高低温炉中には試肢片への熱伝達を高めるためＡｌ２Ｏ
５砂を流動させている。試験の加熱冷却サイクルは実機
の起動一定常運転−停止に伴う熱サイクルを模擬した８
５０ｔｌ：’Ｘ３０分保持した後３００Ｃに冷却する操
作を１サイクルとした。この温度条件で上記の試験片の
応力、−ひすみ状態は実機とほぼ同等である。この流動
床試験装置は実機条件に近い条件で試験のできることが
大きな特徴として一般に知られている。

第８図に熱疲労き裂発生繰返し数と、７５−ＯＣにおけ
る０、２％耐力との関係を示す線図である。

ＣＯ基合金Ａ１〜Ａ３は０．２％耐力が２５〜３５Ｋｆ
ｆ／＝”と低く５００サイクル前後でき裂が発生する。

一方、γ′析出強化型Ｎｉ基合金Ａ７〜Ａｌｌでは本発
明合金Ａ７．Ａ８も含め０．２チ耐力が７０Ｋｇｆ／ｗ
”と高くき裂発生繰返し数も１５００回以上となってい
る。また発生回数の要求値１０００回を満たすには０．
２％耐力が５０Ｋｆｆ／間２以上である必要がある。

第９図は腐食減量とＣｒ量との関係を示す線図である。

試験片としては、３０１１１ＩφＸＩＯ■ｔのものを用
いた。腐食試験はガスタービンオイル（軽油１０チ、増
粘剤１０％、残灯油）の燃焼ガスに塩水をアトマイズ状
に混合したガス中に試験片を保持し９００ＣＸ５０Ｑｈ
ｒ保持での腐食減量を見たものである。このガスではＳ
が０．０１　％で、Ｎａが２００９１１ｍであった。図
から明らかなように、Ｃｒ量が高くなるに従い腐食減量
は低下しておシ、特にＱｒ量が高く、Ｙを添加した本発
明合金Ａ７．Ａ８では耐食性が良好であり、ＣＯ基合金
と同等の耐高温腐食性を有していることがわかった。Ｃ
Ｏ基合金Ａｉ、　１　、　Ａ　２と同等の耐高温耐食性
を得るには最低２２チ以上のＣｒ添加量が必要であるこ
とが判明した。

次に第１表に示した各供試材を用いて溶接試験を行った
。

まず、厚さ８■ｔ１幅８０鰭、長さ３６０ｍの供試素材
から厚さ６ｒｔａａ、幅６０醐、長さ３５０ｒｔｍの平
板を機械加工し、試料Ａ４−煮７について溶接試験をし
た。溶接はＴ　Ｉ　Ｇ　（Ｉｎｅｒｔ　Ｇａｓ　８ｈ　
−１ｅｌｄ　Ｔｕｎｇｓｔｅｎ　Ａｒｃ　Ｗｅｌｄｉｎ
ｇ）法によった。溶接条件は溶接電流４０Ａ、溶接時間
５０秒で、シールドガスとしてＡｒ　（１ａｔ／ｍｉｘ
　）、重量比でＣｒ：２５〜３０％、Ｗ＋ＭＯ：　８〜
１（１゜Ｎｂ十Ｔａ：３〜５％ｙ　Ｆ　ｅ：　１〜５　
％　＋　Ｓ　ｔ　＋。

０、２〜０．１％、Ｍｎ　：　０．２〜１％および残部
Ｎｉからなるフィラーワイヤーを選んだ。又Ｘ溶接時に
被溶接母材を５３８〜６５０Ｃで予熱し、溶接を行った
。

第１０図は各試料のＡｔ十Ｔｉの合計量と最大溶接割れ
長さの関係を示したものでおる。Ａｔ十Ｔｉ量の高いＡ
４．Ａ５はいずれも溶接割れが発生Ｉ７たが、Ａｚ＋Ｔ
ｉ量の低いＡ６．Ａ７は溶接割れが出なかった。ノズル
材としての溶接性の面からＡｔ＋Ｔｉの含有量は５．７
％までと制限される。

先に述べた如く、ランド用ガスタービンノズルとしては
耐熱疲労性、耐高温腐食性、溶接性の３条件の良好なこ
とが必須条件である。その観点からみると３条件をすべ
て満足しているのは本発明材Ａ７．Ａ８だけである。Ａ
６は耐熱疲労性、溶接性で優れているが耐高温腐食性に
劣るため使用燃料に制約を受ける。

以上の如く、本発明のガスタービン周溶接構造Ｎｉ基ノ
ズルは、耐熱疲労性が高く、かつ良好な耐高温腐食性、
溶接性も有している。

実施例２ 第１図に示した各ノズルセグメントをロストワックス法
にて真空鋳造した。ノズルに用いたＮｉ基合金の成分は
Ｃｏｏ、１４％、Ｃｒ　：　２５％。

Ｃｏ　：１９．１％、Ｗ：２．０６％、Ａｔ：２．０１
％。

Ｔ　ｉ：３．５５％、ｚｒ　：０．５０％、Ｙ：０．１
５％および残部Ｎ１である。

このノズルを１１５０Ｃｘ、ａｈガス冷却の溶体化処理
を施し、ノズルセグメント本体と５ＵＳ３０４のコアと
の端部ですみ肉溶接すると共にノズルセグメント本体と
メクラ板の端部ですみ肉溶接した。

すなわち、第２図に示すようにメクラ板は、ノズルセグ
メント本体すなわち翼部１の先端周（いわゆるアウター
シュラウド部）に、また、コア４は、ノズルセグメント
本体すなわち翼部１の根元側（いわゆるインナーシュラ
ウド部）に溶接した。

溶接に用いた溶接棒は１，６φで、組成はＣ；０．１％
、Ｃｒ：２０．５％、　Ｍｎ　：　０．５％、　Ｓ　ｉ
　：０．５％、Ｆｅ　：４．５％、Ｍｏ　：９％、Ｎｂ
：１．５チ、Ｔａ：２．０％および残部ＮｉからなるＮ
ｉ基合金からなシ、溶接は６００ｃに予熱してＴｉｇに
より行った。

この様にして得られた本発明に係るガスタービン用溶接
構造ノズルは溶接割れはなく、高温における熱疲労性、
耐食性、耐クリープ性に優れていた。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明に係るガスター
ビン用溶接構造ノズルによれば、高温引張シ強さ、耐熱
疲労性、耐高温腐食性に優れていると共に、溶接性が良
好であるため、Ｓ、Ｎａを含有する燃料ガスを用いるガ
スタービン、特にランド用ガスタービンにおいても脆化
割れを生ずることがなく、ガスタービンの寿命を著しく
向上させることができるという顕著な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はガスタービン用ノズルの斜視図、第２図は第１
図Ａ−Ａｉｉ９’ｒ面図、第３図は第２図Ｂ−Ｂ断面図
、第４図はガスタービン用ノズルの起動。 停止に伴う温度一応力線図、第５図はＡｔ＋Ｔｉ量と７
５００の０．２　％耐力との関係を示す線図、第６商は
Ｙ量とＮａを含む燃料ガスにおける腐食減量との関係を
示す線図、第７図はＹ量と溶接割れ長さとの関係を示す
線図、第８図は熱疲労き裂発生の繰返し数と７５０Ｃの
０．２チ耐力との関係を示す線図、第９図はＣｒ量と腐
食減量との関係を示す線図、第１０図はＡ７＋Ｔ　ｉ量
と溶接割れ長さとの関係を示す線図である。 １・・・翼部、２，３・・・サイドウオール、４・・・
コア、ＪＯ・・・メクラ板。 代理人　弁理士　鵜沼辰之 窮１０ 第２図 溝３０ 茅　４．　目 ′＼ ３θ０４ρθ　５θθ　ｌρθ　％θ　８ρタ　りθθ
＠戻　（°Ｃ） ・茅　ｆ　目 Ｊ４．Ｓ　≦　７ａ　ｑ ＡＩ　士＜１＋−６Ｔｔ　（ｗｔ　７．　）タイプ　乙
　図 γ量（γ・） 茅７　目 γＸ　（’Ａ） 第δ　目 ７５θ°Ｃ１；八はラ　σ、ｚ％断寸力（障子１贋刊２
ジ茅　ヲ　目 Ｃ＞−里　ＣＷｔ’ｌ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、重量比でＣ：０．２チ以下、８ｉ　：１％以下、Ｃ
   ｒ　：２０〜３０％、Ｃｏ　：　１０〜２０％、Ｗおよ
   びＭＯのうち少なくとも１種であって２〜８％、Ａ７：
   １〜４％、Ｔｌ：１〜４チ、Ｚｒ：０．１〜０、５％、
   さらにＹ、ＳＣその他の希土類元素のうち少なくとも１
   つを０．１〜０，５チ含有し、残部Ｎｉからなることを
   特徴とする高温耐食性および溶接性に優れたガスタービ
   ン周溶接構造Ｎｉ基ノズル。 ２、特許請求の範囲第１項において、ＡｔおよびＴｉを
   Ａｔ＋Ｔｉの合計量で５．７％以下含有せしめたことを
   特徴とする高温耐食性および溶接性に優れ念ガスタービ
   ン用溶接構造Ｎｉ基ノズル。 ３、特許請求の範囲第１項において、合金の電子空孔間
   隙数（ＮｖＯ値）が下記の式で２，４７以下になること
   を特徴とする高温耐食性および溶接性に優れたガスター
   ビン周溶接構造Ｎｉ基ノズル。 Ｎｖ＝（０，６６Ｎｉ＋１．７１Ｃｏ＋２．６６Ｆｅ＋
   ３．６６Ｍｎ＋４．６６（ＭＯ＋Ｗ）＋０．６６Ｓｉ＋
   ４．６６〔Ｃｒ−（Ｃ３ −（Ｎｂ＋Ｔｉ＋ｚｒ）ｘ−）））ｘｉ／１００（ａｔ
   ％）４．１０００〜１２０（ｌで溶体化処理を施した後
   に溶接し、次いで時効してマトリックス中にγ′相を分
   散析出させたことを特徴とする特許請求の範囲第１項お
   よび第３項のガスタービン周溶接構造Ｎｉ基ノズル。 ５、溶接構造ノズルは５３８〜６５０Ｃの範囲で予熱し
   、溶接電流×溶接時間が２００ＯＡ−ＩＥ以下であり、
   かつフィラー材として重量比でＯｒ　：２５〜３（１，
   Ｗ＋ＭＯ８８〜１０％、Ｎｂ十Ｔａ　：３〜５ｆ）、Ｆ
   ｅ　：　１〜５％、　Ｓ　ｉ　：　０．２〜４％。 Ｍｎ：０．２〜１％および残部Ｎｉからなる合金を用い
   て溶接されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のガスタービン用溶接構造ノズル。