TWI668364B - 渦輪葉片的修補方法 - Google Patents
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Abstract
在對渦輪轉動葉片施加用以去除殘留應力的熱處理之前，係執行附著物洗淨步驟(結垢洗淨步驟)，其係至少進行一次將渦輪轉動葉片浸漬於水槽並且使超音波在水槽內傳導而洗淨渦輪轉動葉片的超音波洗淨處理(步驟S22、S25)、與在超音波洗淨處理之後對內部冷卻流路內噴射加壓水的加壓水洗淨處理(步驟S23、S26)。
Description
本發明，係有關於具有使冷媒流通的內部冷卻流路的渦輪葉片的修補方法。
以往，作為該種渦輪葉片的修補方法，係已知有將在渦輪葉片外表面所施加的金屬覆膜所構成的結合塗層膜(bonding coat film)、或是該結合塗層膜的外側所施加的陶瓷覆膜所構成的絕熱上塗層膜等的鍍敷，以化學處理或機械處理暫時去除，並再次施加新的鍍敷的技術。例如，於專利文獻1中揭示有一種技術，其係：首先，將附著在鍍敷的外表面或形成於渦輪葉片的內部的冷卻媒體通路的內壁面的腐蝕性氧化物等的結垢藉由複數個化學處理作去除，並將渦輪葉片的殘留應力藉由熱處理作去除，並將鍍敷藉由化學處理作去除。去除鍍敷之前從渦輪葉片將殘留應力去除，係為了防止在去除鍍敷的化學處理當中渦輪葉片發生應力腐蝕斷裂。
[專利文獻1]國際公開WO2009/101690號公報
渦輪運作時附著在渦輪葉片的表面(鍍敷的表面)或是內部冷卻通路的內壁面的腐蝕性的結垢，係在上述之熱處理步驟當中有造成高溫腐蝕發生之虞。該高溫腐蝕，係可能導致渦輪再運作時使渦輪葉片發生損傷，故必須將附著在渦輪葉片的腐蝕性結垢於熱處理步驟之前確實去除。然而，視渦輪的運作條件，係有只要去除附著在渦輪葉片的水溶性結垢，則能夠充分避免前述損傷的發生的情形。在如此般之情形下，使用藉由複數且多種的化學處理及水洗處理將附著在渦輪葉片的結垢作去除的手法，係導致修補步驟整體的多步驟化或複雜化，故不佳。
本發明，係有鑑於前述情事所完成者，其係以於具有使冷媒流通的內部冷卻流路的渦輪葉片的修補步驟當中，在對渦輪葉片施加熱處理之前，將附著於該渦輪葉片的水溶性結垢以更為簡易的手法良好地去除為主要目的。
為解決上述課題並達成目的，本發明係一種具有使冷媒流通的內部冷卻流路的渦輪葉片的修補方法，
其特徵為：具有：結垢洗淨步驟，係至少進行一次將前述渦輪葉片浸漬於水槽並且使超音波在該水槽內傳導而洗淨該渦輪葉片的超音波洗淨處理、與在該超音波洗淨處理之後對前述內部冷卻流路內噴射加壓水的加壓水洗淨處理；以及殘留應力去除步驟，係在前述結垢洗淨步驟之後，以使前述渦輪葉片所殘留的應力受到去除的方式進行熱處理。
於本發明之渦輪葉片的修補方法中，在對渦輪葉片施加用以去除殘留應力的熱處理之前，係執行結垢洗淨步驟，其係至少進行一次將渦輪葉片浸漬於水槽並且使超音波在水槽內傳導而洗淨渦輪葉片的超音波洗淨處理、與在超音波洗淨處理之後對內部冷卻流路內噴射加壓水的加壓水洗淨處理。藉此，藉由超音波洗淨處理，能夠使附著在渦輪葉片的外周面或內部冷卻流路的內壁面的水溶性結垢良好地剝離。並且，藉由加壓水洗淨處理，能夠將內部冷卻流路內所殘留的水溶性結垢更為確實地去除。因此，依據本發明，係在具有使冷媒流通的內部冷卻流路的渦輪葉片的修補步驟當中，在對渦輪葉片施加熱處理之前，能夠將附著於該渦輪葉片的水溶性結垢以更為簡易的手法良好地去除。
於本發明之渦輪葉片的修補方法中，前述渦輪葉片，係具有由施加在外表面的第1覆膜層、以及施加在該第1覆膜層的外側的第2覆膜層所構成的保護層亦可，並具有在前述殘留應力去除步驟之前，將前述第2覆
膜層藉由噴砂處理作去除的第2覆膜層去除步驟亦可。藉此，附著於第2覆膜層的水溶性結垢，係在對渦輪葉片施加用以去除殘留應力的熱處理之前，藉由用以去除第2覆膜層的噴砂處理與該第2覆膜層一起良好地受到去除。另一方面，以該噴砂處理無法去除的附著在第2覆膜層以外的渦輪葉片的外周面或內部冷卻流路內的水溶性結垢，係在對渦輪葉片施加用以去除殘留應力的熱處理之前，藉由前述結垢洗淨步驟良好地受到去除。如此，本發明之渦輪葉片的修補方法，係適合使用於具有第2覆膜層的渦輪葉片。又，第2覆膜層去除步驟及結垢洗淨步驟，係只要在殘留應力去除步驟之前，則先進行任一者皆可。
於本發明之渦輪葉片的修補方法中，前述渦輪葉片，係轉動葉片亦可，前述內部冷卻流路，係在前述渦輪葉片的葉片頂部及葉片根部開口亦可，前述加壓水洗淨處理，係從前述葉片頂部的開口及前述葉片根部的開口之任一方對該內部冷卻流路內噴射加壓水亦可。因此，能夠將附著於內部冷卻流路內的水溶性結垢從葉片頂部至葉片根部毫無遺漏地良好地去除。
於本發明之渦輪葉片的修補方法中，前述加壓水洗淨處理，係在以使長度方向沿著垂直方向的方式支承前述渦輪葉片的狀態下，從前述葉片頂部的開口及前述葉片根部的開口的位於垂直方向上側的一方噴射加壓水亦可。因此，能夠將附著於內部冷卻流路內的水溶性結垢藉由加壓水的噴射從垂直方向上側朝向下側清洗脫落而更為
良好地去除。
於本發明之渦輪葉片的修補方法中，前述結垢洗淨步驟，係以相對於上一次的前述加壓水洗淨處理，前述渦輪葉片的垂直方向上下相反的方式將支承方向作切換，再進行下一次的前述加壓水洗淨處理亦可。因此，在進行複數次的加壓水洗淨處理的情形下，能夠將被供給至內部冷卻流路內的加壓水的流動方向作切換，故能夠將附著於內部冷卻流路內的水溶性結垢極為良好地去除。
於本發明之渦輪葉片的修補方法中，前述結垢洗淨步驟，係在以使前述葉片頂部成為垂直方向上側的方式支承前述渦輪葉片的狀態下進行第一次前述加壓水洗淨處理亦可。藉此，在一般而言與葉片根部側相比流路更為狹窄的葉片頂部側的內部冷卻流路內，能夠更為良好地抑制水溶性結垢堵塞。
依據本發明之渦輪葉片的修補方法，係在具有使冷媒流通的內部冷卻流路的渦輪葉片的修補步驟當中，在對渦輪葉片施加熱處理之前，能夠將附著於該渦輪葉片的水溶性結垢以更為簡易的手法良好地去除。
1‧‧‧渦輪葉片
2‧‧‧葉片部
2T‧‧‧葉片頂部
3‧‧‧平台
4‧‧‧柄部
5‧‧‧內部冷卻流路
10‧‧‧保護層去除系統
11‧‧‧噴砂裝置
12‧‧‧超音波洗淨裝置
13‧‧‧加壓水洗淨裝置
14‧‧‧熱處理裝置
15‧‧‧噴砂裝置
16‧‧‧洗淨裝置
17‧‧‧噴砂裝置
18‧‧‧熱處理裝置
[第1圖]第1圖，係表示作為本發明之實施形態之渦
輪葉片的修補方法的對象之氣體渦輪轉動葉片之一例的剖面圖。
[第2圖]第2圖，係表示用以執行作為本發明之實施形態之渦輪葉片的修補方法的保護層去除步驟的保護層去除系統的示意圖。
[第3圖]第3圖，係表示保護層去除步驟之一例的流程圖。
[第4圖]第4圖，係表示保護層去除步驟所包含的附著物洗淨步驟之一例的流程圖。
以下，根據圖式對本發明之渦輪葉片的修補方法之實施方式進行詳細說明。另外，本發明係不受該實施形態所限定。
第1圖，係表示作為本發明之實施形態之渦輪葉片的修補方法的對象之渦輪葉片1的剖面圖。渦輪葉片1，係使用於周知之氣體渦輪的前方段(例如第1~2段)的轉動葉片，並配置在未圖示的渦輪機殼體內。然而，本發明之渦輪葉片的修補方法的對象，係不限於渦輪葉片1。例如，本發明之渦輪葉片的修補方法的對象，係安裝於氣體渦輪的後方段之渦輪轉動葉片亦可，為氣體渦輪定子葉片亦可，另外，為使用於蒸氣渦輪的轉動葉片或定子葉片亦可。
渦輪葉片1，係如圖示般，包含：形成輪廓的
葉片部2、與葉片部2接合的平台3、以及從平台3朝向與葉片部2為相反側延伸的柄部4。在與柄部4的平台3為相反側(第1圖的下側)處，雖未圖示，然形成有安裝在氣體渦輪的轉子的碟片的葉片根部。
在渦輪葉片1的內部，係形成有從未圖示的葉片根部延伸至作為葉片部2的前端的葉片頂部2T的複數個內部冷卻流路5。如圖示般，複數個內部冷卻流路5係構成為其一部分在葉片部2的內部以蛇行的方式形成的蛇形流路(serpentine flow path)。另外，複數個內部冷卻流路5，係在葉片根部及葉片頂部2T分別開口，在內部冷卻流路5內，係從未圖示的轉子透過葉片根部的開口供給有冷卻空氣。被供給至內部冷卻流路5內的冷卻空氣，在通過柄部4、平台3、葉片部2的內部後，從形成在葉片頂部2T的開口或葉片部2的前緣、後緣等的複數個流出孔(皆未圖示)被排出至渦輪葉片1的外部。藉此，能夠有效地冷卻長時間暴露於高溫環境的前方段的渦輪葉片1。又，未圖示的葉片根部的開口，係於第1圖中向下開口者亦可，係朝向第1圖的左右任一方開口者亦可。
如此般構成之渦輪葉片1，係具有：保護層，係由覆膜於葉片部2的外周面的結合塗層(第1覆膜層)、以及覆膜在該結合塗層的外側的上塗層(第2覆膜層)所構成。結合塗層，係例如為MCrAlY合金(惟M係Co、Ni、或是該等元素的組合)所形成，並作為提高
葉片部2與上塗層的密著性的金屬鍵結層發揮功能。上塗層，係氧化鋯(ZrO2)系陶瓷製的覆膜，並作為具有絕熱性的絕熱鍍敷(TBC：Thermal Barrier Coating)膜發揮功能。藉此，能夠提升渦輪葉片1的耐熱性。
然而，在長時間暴露於高溫環境下的渦輪葉片1的保護層，係會產生劣化。因此，在使用渦輪葉片1一定期間後，係有從渦輪葉片1先去除保護層、然後再度施加新的覆膜的修補(再生)作業之必要。以下，針對渦輪葉片1的修補(再生)作業之用以去除保護層的一連串的步驟，遵照第2圖~第4圖作說明。
第2圖，係表示用以執行作為本發明之實施形態之渦輪葉片的修補方法的保護層去除步驟的保護層去除系統10的示意圖。保護層去除系統10，係由下述裝置所構成：噴砂裝置11，係為了去除上塗層而對渦輪葉片1施加噴砂處理；超音波洗淨裝置12，係對渦輪葉片1施加超音波洗淨處理；加壓水洗淨裝置13，係對渦輪葉片1施加加壓水洗淨；熱處理裝置14，係對渦輪葉片1施加用以去除殘留應力的熱處理；噴砂裝置15，係對渦輪葉片1施加用以去除氧化膜的噴砂處理；洗淨裝置16，係對渦輪葉片1施加用以去除結合塗層的酸洗處理等；噴砂裝置17，係進行用以使渦輪葉片1清淨化的噴砂處理；以及熱處理裝置18，係對渦輪葉片1施加用以進行加熱著色檢查的熱處理。然而噴砂裝置11、15、17，係兼用任一裝置亦可。
第3圖，係表示保護層去除步驟之一例的流程圖。於保護層去除步驟中，首先，藉由使用噴砂裝置11對渦輪葉片1施加噴砂處理，而執行將覆膜在外周面的上塗層去除的上塗層去除步驟(第2覆膜層去除步驟)(步驟S11)。於本實施方式中，係使用氧化鋁系的噴射材進行噴砂處理。藉此，能夠良好地去除為陶瓷製的覆膜之上塗層。又，使用於噴砂處理的噴射材，係不限於氧化鋁系。
在步驟S11的上塗層去除步驟中，係能夠將在氣體渦輪的運作當中附著於渦輪葉片1的上塗層的外表面的水溶性結垢與上塗層一起去除。然而，附著於複數個內部冷卻流路5的內壁面或平台3、柄部4的水溶性結垢，係無法以上塗層去除步驟去除。並且，若在該狀態下，對渦輪葉片1施加後述之用以去除殘留應力的熱處理(步驟S13)，則有在水溶性結垢的附著部位發生高溫腐蝕之虞。該高溫腐蝕，係可能導致氣體渦輪再運作時使渦輪葉片1發生損傷，故特別是就使用在前方段的暴露於高溫的本實施形態的渦輪葉片1而言，為了防止高溫腐蝕的發生係必須在熱處理前將附著在渦輪葉片1的水溶性結垢確實去除。因此，於本實施方式的保護層去除步驟中，接續上塗層去除步驟，係使用超音波洗淨裝置12及加壓水洗淨裝置13，以執行第4圖所示之附著物洗淨步驟(步驟S12)。針對附著物洗淨步驟係於後詳述，然藉由執行該步驟，係能夠將附著於渦輪葉片1的水溶性結垢良好地
作去除。
在附著物洗淨步驟的執行之後，係執行使用熱處理裝置14對渦輪葉片1施加用以去除殘留應力的熱處理的殘留應力去除步驟(步驟S13)。於殘留應力去除步驟中，係使用真空式的熱處理裝置14對渦輪葉片1施加熱處理，藉此從渦輪葉片1將殘留應力去除。藉此，能夠良好地抑制在後述之結合塗層去除步驟(步驟S15)的酸洗處理中渦輪葉片1發生應力腐蝕破裂。接著，執行將因殘留應力去除步驟的熱處理產生在渦輪葉片1的氧化膜藉由噴砂裝置15的噴砂處理作去除的氧化膜去除步驟(步驟S14)。藉此，能夠提升後述之結合塗層去除步驟(步驟S15)的酸洗處理的效果。
接著，使用洗淨裝置16對渦輪葉片1施加酸洗處理，並執行從葉片部2去除結合塗層的結合塗層去除步驟(第1覆膜層去除步驟)(步驟S15)。於結合塗層去除步驟中，藉由將渦輪葉片1浸漬於洗淨裝置16所包含的充滿強酸性洗淨液(例如鹽酸等)的液槽(未圖示)，從渦輪葉片1將結合塗層去除。又，酸洗處理之後，係以洗淨裝置16對渦輪葉片1施加水所致之洗淨處理或是鹼性洗淨液所致之中和處理等，從渦輪葉片1去除所附著的強酸性洗淨液後，轉移至下個步驟。
進而，使用噴砂裝置17對渦輪葉片1施加噴砂處理，而執行使渦輪葉片1清淨化的清淨化步驟(步驟S16)。清淨化步驟，係以去除步驟S15的結合塗層去除
步驟的酸洗處理導致的在渦輪葉片1的外表面產生的反應層、或是該酸洗處理未完全去除的結合塗層的殘渣為目的而進行。藉此，使渦輪葉片1的外表面清淨化，而能夠適切地進行後述之加熱著色檢查(Heat tint，回火顏色)。
在此，係有使用於前述清淨化步驟的噴砂粒的一部分混入渦輪葉片1的內部冷卻流路5內，並因殘留在該內部冷卻流路5內的強酸性洗淨液而貼附於內壁面之情事。因此，於本實施方式的保護層去除步驟中，在執行清淨化步驟(步驟S16)後，為了去除附著在內部冷卻流路5內的噴砂粒，係使用超音波洗淨裝置12及加壓水洗淨裝置13，再度執行第4圖所示之附著物洗淨步驟(步驟S17)。針對附著物洗淨步驟係於後詳述，然藉由執行該步驟，係能夠將附著於渦輪葉片1的內部冷卻流路5內的噴砂粒良好地去除。
在附著物洗淨步驟的執行之後，係使用熱處理裝置18，對渦輪葉片1施加用以檢查保護層(結合塗層)在渦輪葉片1是否有殘留的加熱著色處理(回火顏色)(步驟S18)，並判定保護層(結合塗層)的去除是否結束(步驟S19)。於步驟S19中，係藉由目視檢查加熱後的渦輪葉片1的外表面的著色狀態，藉此檢查保護層(結合塗層)的有無。並且，若於該檢查當中判定保護層(結合塗層)的去除尚未結束的情形下，係再度重複步驟S15之後的處理。又，若於該檢查當中判定保護層(結合塗層)的去除尚未結束的情形下，係取代再度重複步驟
S15之後的處理，而使用研磨機等研磨工具進行保護層(結合塗層)的去除處理亦可。另一方面，若判定保護層(結合塗層)的去除結束的情形下，係結束保護層去除步驟。之後，於渦輪葉片1，係視必要施加損傷的修補作業或是保護層的再鍍敷作業，當修補結束，係再度移植至氣體渦輪。
接著，遵照第4圖，係針對在步驟S12、S17所執行的附著物洗淨步驟作詳細說明。然而，於以下的說明當中，所謂「附著物」，在步驟S12所執行的附著物洗淨步驟當中，係表示於氣體渦輪的運作當中附著在渦輪葉片1的水溶性結垢，在步驟S17所執行的附著物洗淨步驟當中，係表示於步驟S16的清淨化步驟所使用的噴砂粒。
於附著物洗淨步驟中，首先，係以長度方向(第1圖中之上下方向)沿著垂直方向的方式支承渦輪葉片1(步驟S21)。此時，渦輪葉片1的葉片頂部2T係垂直方向上側。然而，所謂「以長度方向沿著垂直方向的方式」，係不僅指長度方向與垂直方向一致的情形，亦包含長度方向對於垂直方向有若干角度的情形，亦即渦輪葉片1以若干角度傾斜的情形。
接著，執行將如上述般受到支承的渦輪葉片1藉由超音波洗淨裝置12作洗淨的超音波洗淨處理(步驟S22)。於本實施形態中，超音波洗淨裝置12，係具有設置了發送器及振盪器的水槽(皆未圖示)。並且，超音波洗淨處理，係將渦輪葉片1浸漬於設置有該發送器及振盪
器的水槽內，並藉由發送器及振盪器在水槽內使超音波產生、傳導，而使附著於渦輪葉片1的表面的附著物剝離。藉此，能夠使複數個內部冷卻流路5的內壁面的附著物良好地剝離。另外，於本處理中，係能夠使渦輪葉片1的外表面的附著物亦剝離。特別是，在步驟S12的附著物洗淨步驟(結垢洗淨步驟)中，於能夠將附著在平台3或柄部4等未施加上塗層的渦輪葉片1的外表面的水溶性結垢剝離之處，本處理係能夠有效作用。並且，在超音波洗淨處理的執行後，被從水槽撈起的渦輪葉片1，係維持在步驟S21受到支承的姿勢被輸送至下個步驟。如此，藉由在以長度方向沿著垂直方向的方式支承渦輪葉片1的狀態下進行超音波洗淨處理，能夠使渦輪葉片1之對水槽的浸漬、或是從水槽撈起容易進行。
接著，執行使用加壓水洗淨裝置13對渦輪葉片1的複數個內部冷卻流路5內噴射加壓水而洗淨的加壓水洗淨處理(步驟S23)。於本實施形態中，係在將渦輪葉片1以長度方向沿著垂直方向並且葉片頂部2T為垂直方向上側的方式作支承的狀態下，將加壓水的噴射噴嘴插入至複數個內部冷卻流路5的、葉片頂部2T的各個開口，並對內部冷卻流路5內直接噴射加壓水。藉此，包含了藉由超音波洗淨處理未完全剝離的附著物，殘留在內部冷卻流路5內的附著物係從葉片頂部2T至葉片根部毫無遺漏地受到加壓水洗去(從內壁面剝落)，並透過葉片根部的開口被排出至渦輪葉片1(內部冷卻流路5)的外部。本
處理，係特別是適合從具有如本實施形態的渦輪葉片1的蛇形流路般複雜的內部冷卻流路5的葉片去除附著物。又，加壓水的噴射噴嘴，係並非必須插入至內部冷卻流路5的開口(從遠離的位置噴射亦可)。另外，於本處理中，不僅內部冷卻流路5，朝向渦輪葉片1的外周面噴射加壓水亦可。
於加壓水洗淨處理中，係如上述般，在以長度方向沿著垂直方向支承渦輪葉片1的狀態下，從位在垂直方向上側的葉片頂部2T的開口對內部冷卻流路5內噴射加壓水。藉此，能夠將內部冷卻流路5內的附著物從垂直方向上側朝向下側清洗脫落而更為良好地去除。另外，在內部冷卻流路5內殘留有較多附著物之第1次(步驟S22、S23)的超音波洗淨處理或加壓水洗淨處理，係在使葉片頂部2T為垂直方向上側的方式支承渦輪葉片1的狀態下執行。藉此，在超音波洗淨處理中將渦輪葉片1從水槽撈起時、或是在進行加壓水洗淨處理時，能夠良好抑制與葉片根部側相比流路較狹窄的葉片頂部2T側的內部冷卻流路5內附著物堵塞之情事。
進而，以使渦輪葉片1的垂直方向上下相反的方式切換支承方向後(步驟S24)，再度執行超音波洗淨處理及加壓水洗淨處理(步驟S25、S26)，最後，對渦輪葉片1施加水浴、烘乾(步驟S27)，而結束附著物洗淨步驟。如此，藉由將超音波洗淨處理及加壓水洗淨處理重複2次，係能夠從渦輪葉片1將附著物更為良好地去
除。並且，於本實施形態中，係在步驟S24以使渦輪葉片1的垂直方向上下相反的方式切換支承方向後再執行第2次的超音波洗淨處理及加壓水洗淨處理。亦即，於步驟S23的加壓水洗淨處理中，係從葉片頂部2T的開口對內部冷卻流路5內噴射加壓水，相對於此，於步驟S26的加壓水洗淨處理中，係從葉片根部的開口對內部冷卻流路5內噴射加壓水。因此，因能夠在第1次及第2次的加壓水洗淨處理的前後，將被供給至內部冷卻流路5內的加壓水的流動方向作切換，故能夠將內部冷卻流路5內的附著物極為良好地去除。
如此，在本實施方式的保護層去除步驟中，藉由在步驟S12執行附著物洗淨步驟(結垢洗淨步驟)，能夠在步驟S13的殘留應力去除步驟對渦輪葉片1施加熱處理之前，將附著在以內部冷卻流路5內為中心的未施加上塗層的部位的水溶性結垢，不致使用複雜且多樣的化學處理及水洗處理，以更為簡易的手法良好地去除。另外，如上述般，附著在施加有上塗層的部位的水溶性結垢，係在上塗層去除步驟與上塗層一起受到去除。因此，在用以去除殘留應力的熱處理中，能夠良好抑制在渦輪葉片1產生高溫腐蝕。
另外，在本實施形態的保護層去除步驟中，藉由於步驟S17執行附著物洗淨步驟(噴砂粒洗淨步驟)，在渦輪葉片1去除保護層的一連串步驟至結束為止的期間，能夠將步驟S16的清淨化步驟所使用的噴砂粒從
渦輪葉片1的內部冷卻流路5內良好地去除。因此，在保護層去除步驟之後執行的渦輪葉片1的修補作業、或是修補結束後的渦輪葉片1的移植作業中，能夠良好地抑制渦輪葉片1內噴砂粒殘留所導致的問題的產生。又，於本實施形態中，雖以使用於前方段的渦輪葉片1作為修補的對象，然而例如在以一般使用於後方段般的內部冷卻流路為單純的構成的葉片作為修補對象的情形下，因噴砂粒難以滯留在內部冷卻流路內，故省略步驟S17的附著物洗淨步驟的執行亦可。
如以上所說明般，本發明的實施形態之渦輪葉片的修補方法的保護層去除步驟中，在對渦輪葉片1施加用以去除殘留應力的熱處理(步驟S13)之前，係執行附著物洗淨步驟(結垢洗淨步驟)(步驟S12)，其係進行將渦輪葉片1浸漬於水槽並且使超音波在水槽內傳導而洗淨渦輪葉片1的超音波洗淨處理(步驟S22、S25)、與在超音波洗淨處理之後對內部冷卻流路5內噴射加壓水的加壓水洗淨處理(步驟S23、S26)。藉此，藉由超音波洗淨處理，能夠使附著在渦輪葉片1的外周面或內部冷卻流路5的內壁面的水溶性結垢良好地剝離。並且，藉由加壓水洗淨處理，能夠將內部冷卻流路5內所殘留的水溶性結垢更為確實地去除。因此，依據本發明，係在具有使冷媒流通的內部冷卻流路5的渦輪葉片1的修補步驟當中，在對渦輪葉片1施加熱處理之前，能夠將附著於該渦輪葉片1的水溶性結垢以更為簡易的手法良好地去除。然
而，在附著物洗淨步驟(步驟S17)中，省略步驟S24~S26的處理而僅進行1次超音波洗淨處理及加壓水洗淨處理亦可，進行3次以上超音波洗淨處理及加壓水洗淨處理亦可。又，加壓水洗淨處理，係在超音波洗淨處理的執行之後，從水槽將水排出後再於該水槽內進行亦可。
於實施形態之保護層去除步驟中，渦輪葉片1，係具有由施加在外表面的結合塗層(第1覆膜層)、以及施加在結合塗層的外側的上塗層(第2覆膜層)所構成的保護層，並具有在殘留應力去除步驟(步驟S13)之前，將上塗層藉由噴砂處理作去除的上塗層(第2覆膜層)去除步驟(步驟S11)。藉此，附著於上塗層的水溶性結垢，係在對渦輪葉片1施加用以去除殘留應力的熱處理(步驟S13)之前，藉由用以去除上塗層的噴砂處理(步驟S11)與該上塗層一起良好地受到去除。另一方面，以該噴砂處理無法去除的附著在上塗層以外的渦輪葉片1的外周面或內部冷卻流路5內的水溶性結垢，係在對渦輪葉片1施加用以去除殘留應力的熱處理(步驟S13)之前，藉由前述附著物洗淨步驟(步驟S12)良好地受到去除。如此，本發明之實施形態的渦輪葉片的修補方法，係適合使用於具有上塗層的渦輪葉片1。
又，上塗層去除步驟(步驟S11)及附著物洗淨步驟(步驟S12)，係只要在殘留應力去除步驟(步驟S13)之前，則先執行任一者皆可。如此，本發明之實施形態的渦輪葉片的修補方法，係適用於不具有上塗層的渦
輪葉片亦可。此時，雖然從保護層去除步驟省略了步驟S11的上塗層去除步驟，然而於步驟S12的附著物洗淨步驟中藉由超音波洗淨處理亦能夠洗淨渦輪葉片的外周面，因此若執行附著物洗淨步驟，則能夠良好地去除附著在包含葉片部及不具有上塗層的渦輪葉片的水溶性結垢。
於實施形態之保護層去除步驟中，渦輪葉片1，係轉動葉片，內部冷卻流路5，係在渦輪葉片1的葉片頂部2T及葉片根部開口，加壓水洗淨處理(步驟S23、S26)，係從葉片頂部2T的開口及葉片根部的開口之任一方對內部冷卻流路5內噴射加壓水。因此，能夠將附著於內部冷卻流路5內的水溶性結垢從葉片頂部2T至葉片根部毫無遺漏地良好地去除。然而，本發明之適用係不限於轉動葉片，在將本發明適用於定子葉片的情形下，係只要從能夠對內部冷卻流路供給加壓水的開口部供給加壓水即可。
於實施形態之保護層去除步驟中，加壓水洗淨處理(步驟S23、S26)，係在以使長度方向沿著垂直方向的方式支承渦輪葉片1的狀態下，從葉片頂部2T的開口及葉片根部的開口的位於垂直方向上側的一方噴射加壓水。因此，能夠將附著於內部冷卻流路5內的水溶性結垢藉由加壓水的噴射從垂直方向上側朝向下側清洗脫落而更為良好地去除。然而，於本實施形態中，係在以使長度方向沿著垂直方向的方式支承渦輪葉片1的狀態下進行超音波洗淨處理及加壓水洗淨處理，然而在以使長度方向沿
著水平方向的方式支承渦輪葉片1的狀態下進行超音波洗淨處理及加壓水洗淨處理之雙方或任一方亦可。
於實施形態之保護層去除步驟中，附著物洗淨步驟(結垢洗淨步驟)，係以相對於上一次的加壓水洗淨處理(步驟S23)，渦輪葉片1的垂直方向上下相反的方式將支承方向作切換(步驟S24)，再進行下一次的加壓水洗淨處理(步驟S26)。因此，在進行複數次的加壓水洗淨處理的情形下，能夠將被供給至內部冷卻流路5內的加壓水的流動方向作切換，故能夠將附著於內部冷卻流路5內的水溶性結垢極為良好地去除。但是，雖然於本實施形態中，係在第2次的超音波洗淨處理(步驟S25)之前切換渦輪葉片1的支承方向，然而步驟S24的處理，係至少在第1次的加壓水洗淨處理(步驟S23)與第2次的加壓水洗淨處理(步驟S26)之間進行即可。然而，在進行複數次超音波洗淨處理及加壓水洗淨處理的情形下，步驟S24的處理係維持省略亦可，在各加壓水洗淨處理之間每次進行亦可，僅進行任意次亦可。進而，進行一次加壓水洗淨處理之後，進行步驟S24的處理、亦即、進行渦輪葉片1的支承方向的切換後，再連續進行加壓水洗淨處理亦可。
於實施形態之保護層去除步驟中，附著物洗淨步驟(結垢洗淨步驟)，係在以使葉片頂部2T為垂直方向上側的方式支承渦輪葉片1的狀態下進行第一次加壓水洗淨處理(步驟S23)亦可。藉此，在一般而言與葉片
根部側相比流路更為狹窄的葉片頂部2T側的內部冷卻流路5內，能夠更為良好地抑制水溶性結垢堵塞。然而，在以使葉片根部側為垂直方向上側的方式支承渦輪葉片1的狀態下進行第一次加壓水洗淨處理(步驟S23)或是超音波洗淨處理(步驟S22)亦可。
Claims (5)
- 一種渦輪葉片的修補方法，係具有使冷媒流通的內部冷卻流路的渦輪葉片的修補方法，其特徵為：具有：結垢洗淨步驟，係至少進行一次將前述渦輪葉片浸漬於水槽並且使超音波在該水槽內傳導而洗淨該渦輪葉片的超音波洗淨處理、與在該超音波洗淨處理之後對前述內部冷卻流路內噴射加壓水的加壓水洗淨處理；以及殘留應力去除步驟，係在前述結垢洗淨步驟之後，以使前述渦輪葉片所殘留的應力受到去除的方式進行熱處理，前述渦輪葉片，係具有由施加在外表面的第1覆膜層、以及施加在該第1覆膜層的外側的第2覆膜層所構成的保護層，並具有在前述殘留應力去除步驟之前，將前述第2覆膜層藉由噴砂處理作去除的第2覆膜層去除步驟。
- 如申請專利範圍第1項所述之渦輪葉片的修補方法，其中，前述渦輪葉片，係轉動葉片，前述內部冷卻流路，係在前述渦輪葉片的葉片頂部及葉片根部開口，前述加壓水洗淨處理，係從前述葉片頂部的開口及前述葉片根部的開口之任一方對該內部冷卻流路內噴射加壓水。
- 如申請專利範圍第2項所述之渦輪葉片的修補方法，其中，前述加壓水洗淨處理，係在以使長度方向沿著垂直方向的方式支承前述渦輪葉片的狀態下，從前述葉片頂部的開口及前述葉片根部的開口的位於垂直方向上側的一方噴射加壓水。
- 如申請專利範圍第3項所述之渦輪葉片的修補方法，其中，前述結垢洗淨步驟，係以相對於上一次的前述加壓水洗淨處理，前述渦輪葉片的垂直方向上下相反的方式將支承方向作切換，再進行下一次的前述加壓水洗淨處理。
- 如申請專利範圍第3或4項所述之渦輪葉片的修補方法，其中，前述結垢洗淨步驟，係在以使前述葉片頂部成為垂直方向上側的方式支承前述渦輪葉片的狀態下進行第一次前述加壓水洗淨處理。
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