JPH01182505A - タービン動翼の製作方法 - Google Patents
タービン動翼の製作方法Info
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- JPH01182505A JPH01182505A JP308388A JP308388A JPH01182505A JP H01182505 A JPH01182505 A JP H01182505A JP 308388 A JP308388 A JP 308388A JP 308388 A JP308388 A JP 308388A JP H01182505 A JPH01182505 A JP H01182505A
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- titanium alloy
- turbine blade
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- die forging
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Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (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〕
本発明はチタン合金から成るタービン動翼の製作方法に
関する。
関する。
蒸気タービンの動翼には従来から１２％Ｃｒステンレス
鋼や１７−４ＰＨステンレス鋼が使用されていたが、最
近効率向上のため、低圧段には軽くて強く、かつ耐食性
に優れるチタン合金も使用されはじめてきた。
鋼や１７−４ＰＨステンレス鋼が使用されていたが、最
近効率向上のため、低圧段には軽くて強く、かつ耐食性
に優れるチタン合金も使用されはじめてきた。
さて、蒸気タービンの低圧段に使用される動翼は、ター
ビン運転中に蒸気中の水滴によって、蒸気入口部に二ロ
ージ璽ンが発生することがあった。臣％Ｃｒステンレス
鋼や１７−４ＰＨステンレス鋼の動翼においては、二ロ
ージ言ンを防止するために、ステライト合金を肉感溶接
したり、ステライト合金から成る防止板をろう付けした
シ、またステライト合金から成る防止片を電子ビーム溶
接したシしている。
ビン運転中に蒸気中の水滴によって、蒸気入口部に二ロ
ージ璽ンが発生することがあった。臣％Ｃｒステンレス
鋼や１７−４ＰＨステンレス鋼の動翼においては、二ロ
ージ言ンを防止するために、ステライト合金を肉感溶接
したり、ステライト合金から成る防止板をろう付けした
シ、またステライト合金から成る防止片を電子ビーム溶
接したシしている。
チタン合金から成るタービン動翼においても、臣％Ｃｒ
ステンレス鋼や１７−４ＰＨステンレス鋼から成るター
ビン動翼と同様に、蒸気入口部に二ロージッンの発生す
る恐れがある。そこでこの対策として、タービン動翼と
同じチタン合金であって溶接が可能であシ、かつ時効硬
化熱処理によって硬くした、準安定β型チタン合金（Ｔ
ｉ −１５Ｍｏ−５Ｚｎ ＋Ｔｉ −１５Ｍｏ−５Ｚｒ
−３ＡＩ３など）片を溶接によって接合することが考え
られている。
ステンレス鋼や１７−４ＰＨステンレス鋼から成るター
ビン動翼と同様に、蒸気入口部に二ロージッンの発生す
る恐れがある。そこでこの対策として、タービン動翼と
同じチタン合金であって溶接が可能であシ、かつ時効硬
化熱処理によって硬くした、準安定β型チタン合金（Ｔ
ｉ −１５Ｍｏ−５Ｚｎ ＋Ｔｉ −１５Ｍｏ−５Ｚｒ
−３ＡＩ３など）片を溶接によって接合することが考え
られている。
タービン動翼は高速で回転するので、動翼には高い遠心
力や振動力が作用する。
力や振動力が作用する。
溶接部は、溶接後の冷却速度が遅いと結晶組織が粗くな
シ、強度が低くなりやすく、溶接のままでは強度向上に
限界がある。
シ、強度が低くなりやすく、溶接のままでは強度向上に
限界がある。
本発明は、前記従来の課題を解決するために、チタン合
金から成るタービン動翼を型打鍛造して製作する方法に
おいて、型打鍛造もしくは最終の型打鍛造に先立ち、そ
の半製品に時効硬化型のチタン合金の組成を有する金属
片を溶接し、次いで型打鍛造して、タービン動翼の蒸気
入口側に時効硬化型チタン合金のクラッド層を形成する
ことを特徴とするタービン動翼の製作方法を提案するも
のである。すなわち、本発明においては、溶接後に動翼
本体の型打鍛造を兼ねて溶接部をも鍛造し、溶接部に塑
性変形を付与した後、再結晶化熱処理を施して、細粒で
緻密な再結晶組織を得ようとするものである。
金から成るタービン動翼を型打鍛造して製作する方法に
おいて、型打鍛造もしくは最終の型打鍛造に先立ち、そ
の半製品に時効硬化型のチタン合金の組成を有する金属
片を溶接し、次いで型打鍛造して、タービン動翼の蒸気
入口側に時効硬化型チタン合金のクラッド層を形成する
ことを特徴とするタービン動翼の製作方法を提案するも
のである。すなわち、本発明においては、溶接後に動翼
本体の型打鍛造を兼ねて溶接部をも鍛造し、溶接部に塑
性変形を付与した後、再結晶化熱処理を施して、細粒で
緻密な再結晶組織を得ようとするものである。
本発明においては、チタン合金から成るタービン動翼半
製品に時効硬化型のチタン合金片を溶接後、型打鍛造し
て溶接部に塑性変形を付与し、つづいて加熱して溶接部
を再結晶化させるとともに、合金片を時効硬化させるこ
とによって、耐エロージヨン性が高められ、かつ細粒で
緻密な溶接部が得られ、溶接部の強度が向上し、高速回
転に対する信頼性が高められる。
製品に時効硬化型のチタン合金片を溶接後、型打鍛造し
て溶接部に塑性変形を付与し、つづいて加熱して溶接部
を再結晶化させるとともに、合金片を時効硬化させるこ
とによって、耐エロージヨン性が高められ、かつ細粒で
緻密な溶接部が得られ、溶接部の強度が向上し、高速回
転に対する信頼性が高められる。
第１図ないし第６図により本発明の一実施例を説明する
。
。
チタン合金（Ｔｉ −６ＡＡ−４Ｖ ）から成るタービ
ン動翼を型打鍛造して製作する過程において、第１図に
示す半製品１の段階で、第２図に示すように蒸気入口部
に対応する部分２を開先成形加工する。次に、第３図に
示すように時効硬化型のチタン合金（Ｔｉ −１５Ｍｏ
−５Ｚｒ ）の組成を有する金属片３を取付ける。そ
して、第４図に示すように、半製品１と金属片３との接
合面に沿って電子ビーム４を照射することにより、溶接
部５が得られる。溶接は、レーザビームの照射やＴＩＧ
溶接、プラズマ溶接によることもできる。
ン動翼を型打鍛造して製作する過程において、第１図に
示す半製品１の段階で、第２図に示すように蒸気入口部
に対応する部分２を開先成形加工する。次に、第３図に
示すように時効硬化型のチタン合金（Ｔｉ −１５Ｍｏ
−５Ｚｒ ）の組成を有する金属片３を取付ける。そ
して、第４図に示すように、半製品１と金属片３との接
合面に沿って電子ビーム４を照射することにより、溶接
部５が得られる。溶接は、レーザビームの照射やＴＩＧ
溶接、プラズマ溶接によることもできる。
また、接合面をＵ開先やＸ開先として、溶加材を供給し
ながら溶接することもでき、この場合は、能率のよいＷ
ＩＧ溶接も適用できる。溶接は、鍛造時に割れの生じる
ことのないよう、完全溶造みとすることが重要である。
ながら溶接することもでき、この場合は、能率のよいＷ
ＩＧ溶接も適用できる。溶接は、鍛造時に割れの生じる
ことのないよう、完全溶造みとすることが重要である。
次に、金属片を溶接した半製品を加熱炉に装入して９５
０℃で全体加熱を実施し、次いで熱間で型打鍛造して、
金属片、溶接部とも一体で塑性変形させ、所定のタービ
ン動翼形状にすることによシ、第５図、第６図に示すよ
うに、蒸気入口側に時効硬化型チタン合金の強固なり２
ラド層３ａを形成することができる。
０℃で全体加熱を実施し、次いで熱間で型打鍛造して、
金属片、溶接部とも一体で塑性変形させ、所定のタービ
ン動翼形状にすることによシ、第５図、第６図に示すよ
うに、蒸気入口側に時効硬化型チタン合金の強固なり２
ラド層３ａを形成することができる。
こうして得られるタービン動翼は、さらに機械加工や研
磨を実施して所定の寸法、形状にする。また、熱処理を
施して動翼本体と溶接部の強度を確保し、時効硬化処理
を施して時効硬化型チタン合金の硬度を確保する。これ
らの熱処理は次のようにすればよい。
磨を実施して所定の寸法、形状にする。また、熱処理を
施して動翼本体と溶接部の強度を確保し、時効硬化処理
を施して時効硬化型チタン合金の硬度を確保する。これ
らの熱処理は次のようにすればよい。
９５０℃に加熱後急冷
８００℃に加熱後急冷
７００℃に加熱後急冷
４５０℃に加熱後急冷
上記の方法は、型打鍛造の途中の半製品に時効硬化型の
チタン合金の組成を有する金属片を溶接する方法につい
て述べたが、型打鍛造に入る前の半製品、すなわち棒状
の半製品に溶接した後、型打鍛造することによっても、
同様の効果が得られる。
チタン合金の組成を有する金属片を溶接する方法につい
て述べたが、型打鍛造に入る前の半製品、すなわち棒状
の半製品に溶接した後、型打鍛造することによっても、
同様の効果が得られる。
本発明によれば、チタン合金から成るタービン動翼の半
製品に時効硬化型のチタン合金の組成を有する金属片を
溶接し、次いで鍛造して、タービン動翼の蒸気入口側に
時効硬化型チタン合金のクラッド層を形成するため、溶
接時の変形、脆化組織が改善され、緻密な高品質の耐二
ロージ璽ン性に優れたタービン動翼が製作できる。
製品に時効硬化型のチタン合金の組成を有する金属片を
溶接し、次いで鍛造して、タービン動翼の蒸気入口側に
時効硬化型チタン合金のクラッド層を形成するため、溶
接時の変形、脆化組織が改善され、緻密な高品質の耐二
ロージ璽ン性に優れたタービン動翼が製作できる。
第１図ないし第６図は本発明の一実施例を示す図面であ
る。 １・・・チタン合金から成るタービン動翼の半製品、１
ａ・・・チタン合金から成るタービン動翼、２・・・蒸
気入口部に対応する部分、３・・・時効硬化型チタン合
金の組成を有する金属片、３ａ・・・クラッド層、４・
・・電子ビーム、５，５ａ・・・溶接部。 代理人 弁理士 板間 暁 外２名
る。 １・・・チタン合金から成るタービン動翼の半製品、１
ａ・・・チタン合金から成るタービン動翼、２・・・蒸
気入口部に対応する部分、３・・・時効硬化型チタン合
金の組成を有する金属片、３ａ・・・クラッド層、４・
・・電子ビーム、５，５ａ・・・溶接部。 代理人 弁理士 板間 暁 外２名
Claims (1)
- チタン合金から成るタービン動翼を型打鍛造して製作す
る方法において、型打鍛造もしくは最終の型打鍛造に先
立ち、その半製品に時効硬化型のチタン合金の組成を有
する金属片を溶接し、次いで型打鍛造して、タービン動
翼の蒸気入口側に時効硬化量チタン合金のクラッド層を
形成することを特徴とするタービン動翼の製作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP308388A JPH01182505A (ja) | 1988-01-12 | 1988-01-12 | タービン動翼の製作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP308388A JPH01182505A (ja) | 1988-01-12 | 1988-01-12 | タービン動翼の製作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01182505A true JPH01182505A (ja) | 1989-07-20 |
Family
ID=11547446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP308388A Pending JPH01182505A (ja) | 1988-01-12 | 1988-01-12 | タービン動翼の製作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01182505A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0463902A (ja) * | 1990-07-03 | 1992-02-28 | Toshiba Corp | チタン合金製タービン動翼の製造方法 |
| AU729748B2 (en) * | 1997-12-15 | 2001-02-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Turbine movable blade |
| EP1649970A1 (de) * | 2004-10-25 | 2006-04-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Herstellungsverfahren einer Schaufel aus Titan |
| WO2008097396A3 (en) * | 2006-11-02 | 2008-12-24 | Hydril Usa Mfg Llc | Imputing strength gradient in pressure vessels |
| US7721401B2 (en) | 2006-09-28 | 2010-05-25 | Hydril Usa Manufacturing Llc | Reinforcement of irregular pressure vessels |
-
1988
- 1988-01-12 JP JP308388A patent/JPH01182505A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0463902A (ja) * | 1990-07-03 | 1992-02-28 | Toshiba Corp | チタン合金製タービン動翼の製造方法 |
| AU729748B2 (en) * | 1997-12-15 | 2001-02-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Turbine movable blade |
| EP1649970A1 (de) * | 2004-10-25 | 2006-04-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Herstellungsverfahren einer Schaufel aus Titan |
| US7721401B2 (en) | 2006-09-28 | 2010-05-25 | Hydril Usa Manufacturing Llc | Reinforcement of irregular pressure vessels |
| US7849599B2 (en) | 2006-09-28 | 2010-12-14 | Hydril Usa Manufacturing Llc | Imputing strength gradient in pressure vessels |
| WO2008097396A3 (en) * | 2006-11-02 | 2008-12-24 | Hydril Usa Mfg Llc | Imputing strength gradient in pressure vessels |
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