JPS62180051A - チタン合金製タ−ビン翼のエロ−ジヨン防止法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規蒸気タービン！ＰＩＩ′Ｒに係り、特にエ
ロージョン防止に好適な１゛ｊ合金製動翼に関する。

〔従来の技術〕

近年、蒸気タービンの大容量化に伴ない、低圧最終段の
動翼も長翼化の傾向にある。ａ翼材質には、従来低圧最
終段のリリＪ翼に１２％クロム鋼が用いられているが翼
長の増大に伴ない翼の回転による遠心力も増大するため
、強度的に１２％クロム鋼ではｔａ用できない可能性が
ある。特に動翼の長さが４０インチ（］０１６ｍｎ）以
上で毎分３６００回転になると従来の１２％クロム鋼で
は使用できなくなる。従って、４０インチ以上の長翼に
用いられている材料は比重が小さく、材力値が１２％ク
ロム鋼にほぼ等しいチタン合金鋼が用いられている。

現在、チタン合金として、特開昭６０−３９７４４号公
報等で知られているように合金の重量％がＴｉ−５％Ａ
Ｑ−２，５％Ｓｎや、Ｔ　ｉ　−６％ＡＱ−４％Ｖのも
のが動翼に用いられている。

低圧最終段タービン動翼が蒸気中の水滴により二ロージ
ョンを生じるためシールド板にステライトと呼ばれるコ
バルト・タングステン合金鋼が用いられているがステラ
イトの比重が８〜８．５　とチタン合金鋼の約２倍の比
重のため改善が望まれている。

［発明が解決しようとする問題点〕 チタン合金翼材としてＴｉ−５％ＡＱ−２，５８ｎ合金
や、Ｔ　ｊ　−６％Ａ　Ｑ、　−４％Ｖ合金が用いられ
ようとしているが、まだ、エロージョン特性が不十分で
、翼先端部分に耐重ローション性の優れた材料が必要と
されている。

従来の１２％クロム合金翼では最終仕上を機械加工して
いる。

本発明の目的は耐エロージヨン性を向上したチタン合金
製タービン翼にある。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の観点から、最終機械加工後の動翼表面を４００〜
′５５０℃の高温に加熱し、硬度の高い酸化被膜を生成
させることにより、達成される。

酸化皮膜は動翼シールド板に形成すればよいが、ｉｌｌ
：の全表面に形成してもよい６ 〔作用〕 蒸気タービンの動翼は蒸気中の水滴や飛来した微細スケ
ール粉等による衝撃作用によりエロージョン損傷を受け
る。

二ローション損傷は硬度と関係があり、硬度の大きい方
が釘型ローション性が向上１する。

本発明は最終機械加工された翼表面を再加熱し酸化被膜
を生成させることにより釘型ローション性を向上しよう
とするものである。

〔実施例〕

第１表は試料の化学組成を示す。試料ＡはＴｉ−６’Ｘ
、　Ａ　Ｑ　−４％Ｖ、試料ＢはＴｉ−１５％Ｍ。

−５％Ｚｒ−３％Ａ　Ｑとそれぞれ呼称される合金であ
る。

第１図は代表的なタービン＃Ｘの形状を示す（縮尺１／
１０）。動翼の上半分を試料Ａで試作し、エロージョン
シールド板として試料Ｂを純Ｔｉの溶接棒でＴＩＧ溶接
した。

その後、機械加工を施した供試材に大気中にて酸化膜生
成処理（４５０，５００および５５０℃でそれぞれ４ｈ
加熱後空冷処理）を実施した。

第２図は試料Ａの、第３図は試料Ｂの硬さと酸化被膜処
理の関係を示す。両試料とも酸化被膜生成前に比較し、
生成後の硬さは著しく上昇した。

〔発明の効果〕

本発明によれば発電効率向上のために動翼が長翼化し、
チタン合金の動翼を製造した場合エロージョンをうける
部分の防止に効果的な方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は代表的なタービン動翼の形状を示す正面図、第
２図は第１図Ａ−Ａ断面図、第３図、第４図は硬さと酸
化膜生成処理時間の関係を示す線図である。 １・・・プロフィル部、２・・・エロージョンシールド
板、３・・・溶接部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、チタン合金より成るタービン翼の表面に４００〜５
   ５０℃の範囲内で酸化被膜を生成させエロージョンを防
   止することを特徴としたチタン合金製タービン翼のエロ
   ージョン防止法。