JPS62192223A - 型鍛造方法 - Google Patents
型鍛造方法Info
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- JPS62192223A JPS62192223A JP3224986A JP3224986A JPS62192223A JP S62192223 A JPS62192223 A JP S62192223A JP 3224986 A JP3224986 A JP 3224986A JP 3224986 A JP3224986 A JP 3224986A JP S62192223 A JPS62192223 A JP S62192223A
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Landscapes
- Forging (AREA)
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。
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〕
本発明は蒸気タービンのブレード（パケット）等断面形
状が比較的扁平であり、該断面が長手方向に対してねじ
れを有する物品（以下ブレード等と記す）の型鍛造方法
に関する。
状が比較的扁平であり、該断面が長手方向に対してねじ
れを有する物品（以下ブレード等と記す）の型鍛造方法
に関する。
蒸気タービン、ガスタービン等の動翼（ブレード、パケ
ット）や静翼（ノズル、ベーン）は、いわゆる翼断面と
称する比較的扁平な断面形状であり、該断面形状が長手
方向に対してプロペラ状にねじれたプロフィル部とその
両端のほぼ扁平状の根本部および先端部からなるものが
多い。そしてプロフィル部のねじれ角は、最大８０°程
度である。
ット）や静翼（ノズル、ベーン）は、いわゆる翼断面と
称する比較的扁平な断面形状であり、該断面形状が長手
方向に対してプロペラ状にねじれたプロフィル部とその
両端のほぼ扁平状の根本部および先端部からなるものが
多い。そしてプロフィル部のねじれ角は、最大８０°程
度である。
これらのブレード等は型鍛造されることが多く、従来の
型鍛造方法は、長手方向中央部の断面形状の扁平面をほ
ぼ水平とする、または両端部の断面形状の扁平面が、そ
れぞれ水平に対し、正逆関係で等しい傾斜となるように
角度を設定した上下型により、型鍛造されていた。
型鍛造方法は、長手方向中央部の断面形状の扁平面をほ
ぼ水平とする、または両端部の断面形状の扁平面が、そ
れぞれ水平に対し、正逆関係で等しい傾斜となるように
角度を設定した上下型により、型鍛造されていた。
蒸気タービンにおいても高効率化のため、容量の増加、
したがって、これに用いるブレード等にも大型化が要求
されている。
したがって、これに用いるブレード等にも大型化が要求
されている。
現在蒸気タービンのブｌノード材として、１３％Ｃｒ系
のステンレス鋼が主に使用され、これに加えて１．７−
４ＰＩ１等の析出硬化型ステンレス鋼、Ｔ ｉ−６Ａ
］−４ｖ等の１ｉ基合金の使用が検討または一部で使用
されている。これらの材料は従来材に対し、高耐食、高
強度比（引張り強さ／比重）であることを改良点とする
ものである。このうち、Ｔｉ合金は析出硬化型ステンレ
ス鋼に比し、耐食性および特に強度比が大幅に高く、こ
の特性がブレードの大型化に伴う遠心力増加に対応でき
るものとして大きく期待されている。しかし、析出硬化
型ステンレス鋼は、鍛造時の変形抵抗が従来材に比し、
高く、Ｔｊ基合金はこれよりさらに高い。
のステンレス鋼が主に使用され、これに加えて１．７−
４ＰＩ１等の析出硬化型ステンレス鋼、Ｔ ｉ−６Ａ
］−４ｖ等の１ｉ基合金の使用が検討または一部で使用
されている。これらの材料は従来材に対し、高耐食、高
強度比（引張り強さ／比重）であることを改良点とする
ものである。このうち、Ｔｉ合金は析出硬化型ステンレ
ス鋼に比し、耐食性および特に強度比が大幅に高く、こ
の特性がブレードの大型化に伴う遠心力増加に対応でき
るものとして大きく期待されている。しかし、析出硬化
型ステンレス鋼は、鍛造時の変形抵抗が従来材に比し、
高く、Ｔｊ基合金はこれよりさらに高い。
以ヒのように、ブレード等はそれ自身の大型化が要求さ
れる一方、材質的にも、より変形抵抗が大きい材質へと
変化しつつある。このため、これらを鍛造する鍛造機は
大容量のものが必要となっている。
れる一方、材質的にも、より変形抵抗が大きい材質へと
変化しつつある。このため、これらを鍛造する鍛造機は
大容量のものが必要となっている。
また、前記従来の鍛造法において、ブレード等は全長で
最大８０°程度のねじれを有するから、その両端部はそ
の扁平面が水平面に対し、約４０°と大きく傾斜する状
態で鍛造されていた。そして被加工材は、その扁平面に
ほぼ垂直の方向に加工反力を生じ、この反力は大きい水
平分力を有し、型の下部コーナー等に応力集中を発生し
て型を破壊させ易くし、また、長手方向両端部でば扁平
面の傾斜角が大きいから、大きい水平方向成分（分力）
を上下型に及ぼし、この水平分力は、長手方向両端でそ
の方向が逆方向である。偶力を上下それぞれの型に与え
る。
最大８０°程度のねじれを有するから、その両端部はそ
の扁平面が水平面に対し、約４０°と大きく傾斜する状
態で鍛造されていた。そして被加工材は、その扁平面に
ほぼ垂直の方向に加工反力を生じ、この反力は大きい水
平分力を有し、型の下部コーナー等に応力集中を発生し
て型を破壊させ易くし、また、長手方向両端部でば扁平
面の傾斜角が大きいから、大きい水平方向成分（分力）
を上下型に及ぼし、この水平分力は、長手方向両端でそ
の方向が逆方向である。偶力を上下それぞれの型に与え
る。
このため、」二下型はその相互間でこの回転力を相殺す
るごとくガイドされるか、または上型を金敷に固定し、
上型をクロスヘッドに固定する場合、クロスヘッドはそ
の案内面であるフレームに大きな水平力を及ぼし、鍛造
機に無理な衝撃を与えるので保全上も大きな問題を有し
ていた。
るごとくガイドされるか、または上型を金敷に固定し、
上型をクロスヘッドに固定する場合、クロスヘッドはそ
の案内面であるフレームに大きな水平力を及ぼし、鍛造
機に無理な衝撃を与えるので保全上も大きな問題を有し
ていた。
また、上記のように従来の型鍛造法では、上型に加えた
加圧力に対し、これに直角方向の反力を生ずるため、加
工力が被成形材に効率的に伝達されず、したがってより
大容量の鍛造機を必要としていた。
加圧力に対し、これに直角方向の反力を生ずるため、加
工力が被成形材に効率的に伝達されず、したがってより
大容量の鍛造機を必要としていた。
本発明は、比較的小容量の鍛造機で大型かつ高変形抵抗
のブレード等の型鍛造を可能とする鍛造方法を提供する
ものである。
のブレード等の型鍛造を可能とする鍛造方法を提供する
ものである。
本発明は、目的の物品をその長手方向に複数区画に区分
し、各区画をその区画内の平均的扁平面にほぼ直角の方
向から加圧して型鍛造することを特徴とする型鍛造方法
である。
し、各区画をその区画内の平均的扁平面にほぼ直角の方
向から加圧して型鍛造することを特徴とする型鍛造方法
である。
本発明はブレード等を長手方向に複数の区画に区分し、
この各区画について、型鍛造するものであり、この区画
の鍛造に必要な加圧力は、はぼその区画の加圧方向（扁
平面に垂直の方向）からの投影面積に比例するから、こ
の投影面積を適当な大きさにして必要な加圧力を低下さ
せること、または使用鍛造機の能力に応じて投影面積を
決定することができ、小容量の鍛造機により、大型のブ
レード等の型鍛造を可能とする。また、本発明でブレー
ド等の各区画は、その区画内の扁平面にほぼ直角の方向
から加圧されるが、このときその区画内での全ねじれ角
は、ブレード等の全長のねじれ角に比し、１７２程度以
下等大幅に低下可能であり、また被鍛造部の長さ、つま
り区画の長さが小さいことにより、偶力を構成する力お
よび腕の長さを小さくするので偶力の効果（力×距離）
は、さらに低下可能である。このため、型、鍛造機には
無理無用の力が作用せず、また鍛造機の能力を十分利用
することができる。
この各区画について、型鍛造するものであり、この区画
の鍛造に必要な加圧力は、はぼその区画の加圧方向（扁
平面に垂直の方向）からの投影面積に比例するから、こ
の投影面積を適当な大きさにして必要な加圧力を低下さ
せること、または使用鍛造機の能力に応じて投影面積を
決定することができ、小容量の鍛造機により、大型のブ
レード等の型鍛造を可能とする。また、本発明でブレー
ド等の各区画は、その区画内の扁平面にほぼ直角の方向
から加圧されるが、このときその区画内での全ねじれ角
は、ブレード等の全長のねじれ角に比し、１７２程度以
下等大幅に低下可能であり、また被鍛造部の長さ、つま
り区画の長さが小さいことにより、偶力を構成する力お
よび腕の長さを小さくするので偶力の効果（力×距離）
は、さらに低下可能である。このため、型、鍛造機には
無理無用の力が作用せず、また鍛造機の能力を十分利用
することができる。
次に実施例を述べる。第１図に示すブレードは、本発明
を適用したＴｊ、−６ＡＩ−４Ｖ合金製蒸気タービンブ
レードの鍛造完了状態のものであり、この状態で全長的
１３００ｍｎ、総ねじれ魚釣８０°のものを示すもので
ある。本実施例は、区画を第１区画および第２区画の２
区画とし、その境界Ｓは、全長をほぼ等分する位置とし
、根本側を第１一区画とし、先端側を第２区画として鍛
造したものである。
を適用したＴｊ、−６ＡＩ−４Ｖ合金製蒸気タービンブ
レードの鍛造完了状態のものであり、この状態で全長的
１３００ｍｎ、総ねじれ魚釣８０°のものを示すもので
ある。本実施例は、区画を第１区画および第２区画の２
区画とし、その境界Ｓは、全長をほぼ等分する位置とし
、根本側を第１一区画とし、先端側を第２区画として鍛
造したものである。
第１の鍛造型対は、第１区画の両端部の扁平面が水平面
に対し、正逆の等角度となるごとく型彫りした上下型と
し、予め荒地取りされ、適当な温度に加熱された前記Ｔ
ｉ合金を装入し、型鍛造した。
に対し、正逆の等角度となるごとく型彫りした上下型と
し、予め荒地取りされ、適当な温度に加熱された前記Ｔ
ｉ合金を装入し、型鍛造した。
次に第２の鍛造型対は、境界Ｓおよび先端部の扁平面が
水平面に対し、正逆でほぼ等しい傾斜角となるごとく、
第２の区画および第１の区画の該第２の区画側の適当幅
の部分について型彫され、また上記以外の第１の区画の
部分に対し適当なりリアランスを保って対峙する型彫面
を有する上下型とした。この型を使用して前記により第
１区画の部分を加工された材料を再加熱して型鍛造した
。
水平面に対し、正逆でほぼ等しい傾斜角となるごとく、
第２の区画および第１の区画の該第２の区画側の適当幅
の部分について型彫され、また上記以外の第１の区画の
部分に対し適当なりリアランスを保って対峙する型彫面
を有する上下型とした。この型を使用して前記により第
１区画の部分を加工された材料を再加熱して型鍛造した
。
第２図は、この実施例の処理スケジュールを示すもので
、縦軸は温度、横軸は時間を表す。
、縦軸は温度、横軸は時間を表す。
ａ、ｂおよびＣは、それぞれ第１回鍛造の加熱、均熱お
よび第１区画の鍛造、ａ′、ｂ′およびＣ′はそれぞれ
第２回鍛造の加熱、均熱および第２区画の鍛造、ならび
にｄは鍛造後の冷却の各過程である。なおこの実施例は
第１の区画および第２の区画をそれぞれ１回の加熱によ
る鍛造で完了しているが、鍛造機の能力によっては、第
１区画を２ヒ一ト以上とすること、または第１の区画お
よび第２の区画を１ヒートで鍛造加工してもよい。
よび第１区画の鍛造、ａ′、ｂ′およびＣ′はそれぞれ
第２回鍛造の加熱、均熱および第２区画の鍛造、ならび
にｄは鍛造後の冷却の各過程である。なおこの実施例は
第１の区画および第２の区画をそれぞれ１回の加熱によ
る鍛造で完了しているが、鍛造機の能力によっては、第
１区画を２ヒ一ト以上とすること、または第１の区画お
よび第２の区画を１ヒートで鍛造加工してもよい。
この鍛造は、すべて順調であり、また鍛造後の試験、検
査により、製品は異常がないことが確認された。
査により、製品は異常がないことが確認された。
前記実施例で第２の鍛造型は、第１の区画に対し、適当
なりリアランスを保って対峙しており、既に鍛造された
部分の過度な変形を防止している。
なりリアランスを保って対峙しており、既に鍛造された
部分の過度な変形を防止している。
また、第１および第２の区画の境界近傍は、前後２回の
鍛造作用を受け、第１および第２の区画間の断面の喰い
違いの発生を防止している。
鍛造作用を受け、第１および第２の区画間の断面の喰い
違いの発生を防止している。
なお本発明において、第１図の型鍛造に続いて、被加工
材を再加熱する場合、第１回の鍛造で低い加工変形を与
えられた部分が再加熱による結晶成長で粗粒を生ずるこ
とのないよう再加熱温度を選定する必要がある。
材を再加熱する場合、第１回の鍛造で低い加工変形を与
えられた部分が再加熱による結晶成長で粗粒を生ずるこ
とのないよう再加熱温度を選定する必要がある。
上記実施例から、本発明により熱間変形抵抗が大きいＴ
ｉ合金製大型ブレード等の製造が小容量の鍛造機で可能
となったことがわかる。
ｉ合金製大型ブレード等の製造が小容量の鍛造機で可能
となったことがわかる。
本発明は、上記実施例のＴｉ合金の他、インコネル７１
８合金、ワスパロイ、インコロ４９０フ合金等高温強度
が高い種々の超耐熱合金または耐熱鋼に適用可能であり
、かつ有効である。
８合金、ワスパロイ、インコロ４９０フ合金等高温強度
が高い種々の超耐熱合金または耐熱鋼に適用可能であり
、かつ有効である。
以上述べたように、本発明は寸法的に大型化する一方、
より高い変形抵抗を示す材料、特にＴｉ合金に適用し、
従来の鍛造方法では、非常に大容量の鍛造機が必要とさ
れるブレード等の鍛造を、比較的小容量の鍛造機で行う
ことを可能とするもので、特に水平分力の発生を効果的
に抑制し、鍛造機および型の寿命を延長するものであり
、産業上の効果が大きいものである。
より高い変形抵抗を示す材料、特にＴｉ合金に適用し、
従来の鍛造方法では、非常に大容量の鍛造機が必要とさ
れるブレード等の鍛造を、比較的小容量の鍛造機で行う
ことを可能とするもので、特に水平分力の発生を効果的
に抑制し、鍛造機および型の寿命を延長するものであり
、産業上の効果が大きいものである。
第１図は１本発明を実施したブレードの斜視図、第２図
は、該実施例の処理スケジュールを示すも第１図 第２図 手続補正書（自発） 昭和 （１・１０・却６ 。 １、事件の表示 昭和６１年 特許願 第３２２４９号 ２、発 明 の 名 称 型鍛造方法３、補正をする
者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の陶工丁目１番２号
名 称 （５０８） 日立金属株式会社（
２） 同書第９頁第４行の「インコロイ９ｏ７」を「
インコロイ９ｏ１」に訂正する。
は、該実施例の処理スケジュールを示すも第１図 第２図 手続補正書（自発） 昭和 （１・１０・却６ 。 １、事件の表示 昭和６１年 特許願 第３２２４９号 ２、発 明 の 名 称 型鍛造方法３、補正をする
者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の陶工丁目１番２号
名 称 （５０８） 日立金属株式会社（
２） 同書第９頁第４行の「インコロイ９ｏ７」を「
インコロイ９ｏ１」に訂正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 比較的扁平状の断面形状であり、長手方向に対して
ねじれを有する物品の型鍛造方法において、目的の物品
をその長手方向に複数の区画に区分し、該各区面をその
区画内の平均的扁平面にほぼ直角の方向から加圧して型
鍛造することを特徴とする型鍛造方法。 ２ 第１回の型鍛造に続く後続の再加熱は、結晶粒が成
長しない温度とすることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の型鍛造方法。 ３ 断面積が大きい区画から順に型鍛造することを特徴
とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の型鍛造
方法。 ４ 物品は、Ｔｉ合金でなる動翼であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項ないし第３項記載の型鍛造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3224986A JPS62192223A (ja) | 1986-02-17 | 1986-02-17 | 型鍛造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3224986A JPS62192223A (ja) | 1986-02-17 | 1986-02-17 | 型鍛造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62192223A true JPS62192223A (ja) | 1987-08-22 |
| JPH0334414B2 JPH0334414B2 (ja) | 1991-05-22 |
Family
ID=12353734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3224986A Granted JPS62192223A (ja) | 1986-02-17 | 1986-02-17 | 型鍛造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62192223A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62267043A (ja) * | 1986-05-15 | 1987-11-19 | Hitachi Ltd | タ−ビン翼の鍛造方法 |
| WO2012043374A1 (ja) | 2010-09-27 | 2012-04-05 | 日立金属株式会社 | ブレード素材の製造方法及びブレード素材の製造装置 |
| JP2013128952A (ja) * | 2011-12-21 | 2013-07-04 | Hitachi Ltd | 自由鍛造方法及び鍛造装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4942783A (ja) * | 1972-05-30 | 1974-04-22 | ||
| JPS5121085U (ja) * | 1974-07-31 | 1976-02-16 |
-
1986
- 1986-02-17 JP JP3224986A patent/JPS62192223A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4942783A (ja) * | 1972-05-30 | 1974-04-22 | ||
| JPS5121085U (ja) * | 1974-07-31 | 1976-02-16 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62267043A (ja) * | 1986-05-15 | 1987-11-19 | Hitachi Ltd | タ−ビン翼の鍛造方法 |
| WO2012043374A1 (ja) | 2010-09-27 | 2012-04-05 | 日立金属株式会社 | ブレード素材の製造方法及びブレード素材の製造装置 |
| CN103140309A (zh) * | 2010-09-27 | 2013-06-05 | 日立金属株式会社 | 叶片材料的制造方法及叶片材料的制造装置 |
| CN103140309B (zh) * | 2010-09-27 | 2015-09-23 | 日立金属株式会社 | 叶片材料的制造方法及叶片材料的制造装置 |
| US9221095B2 (en) | 2010-09-27 | 2015-12-29 | Hitachi Metals, Ltd. | Manufacturing method for a blade material |
| JP2013128952A (ja) * | 2011-12-21 | 2013-07-04 | Hitachi Ltd | 自由鍛造方法及び鍛造装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0334414B2 (ja) | 1991-05-22 |
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