JPH07286730A - ガスタービン燃焼器用保炎器 - Google Patents
ガスタービン燃焼器用保炎器Info
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- JPH07286730A JPH07286730A JP7836294A JP7836294A JPH07286730A JP H07286730 A JPH07286730 A JP H07286730A JP 7836294 A JP7836294 A JP 7836294A JP 7836294 A JP7836294 A JP 7836294A JP H07286730 A JPH07286730 A JP H07286730A
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- JP
- Japan
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- flame stabilizer
- gas turbine
- swirler
- flame
- turbine combustor
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- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】低ＮＯｘガスタービン燃焼装置で溶接が可能で
かつ、耐熱疲労特性に優れたＮｉ基合金製保炎器を備え
たガスタービン燃焼装置を提供する。 【構成】重量％で、Ｃ；０.０５〜０.２０，Ｃｏ；１５
〜２５，Ｃｒ；１５〜２５，Ａｌ；１〜３，Ｔｉ；１〜
３，Ｎｂ；１〜３，Ｗ；５〜１０及び５５％以上のＮｉ
よりなり、Ａｌ＋Ｔｉ量とＷ量を有する保炎器で、かつ
スワラーに接続する側にスワラーと同質のリングを熱間
等方圧により固着させた保炎器からなる。
かつ、耐熱疲労特性に優れたＮｉ基合金製保炎器を備え
たガスタービン燃焼装置を提供する。 【構成】重量％で、Ｃ；０.０５〜０.２０，Ｃｏ；１５
〜２５，Ｃｒ；１５〜２５，Ａｌ；１〜３，Ｔｉ；１〜
３，Ｎｂ；１〜３，Ｗ；５〜１０及び５５％以上のＮｉ
よりなり、Ａｌ＋Ｔｉ量とＷ量を有する保炎器で、かつ
スワラーに接続する側にスワラーと同質のリングを熱間
等方圧により固着させた保炎器からなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低ＮＯｘガスタービン
用燃焼装置の保炎器用材料に関する。
用燃焼装置の保炎器用材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ガスタービン（図２参照）の燃焼
装置は低ＮＯｘ化の観点から２段燃焼構造図３及び図４
参照）となり、燃料と空気を混合して同一のノズルから
噴射する予混合燃焼法が用いられつつある。保炎器は火
炎により過熱される構造であるため耐熱性に優れた材料
を適用する必要があった。例えば、重量で１９％Ｆｅ−
２２％Ｃｒ−９Ｍｏ−残Ｎｉなどの耐熱鋼が保炎器の候
補材料として考えられた。しかし、１９％Ｆｅ−２２％
Ｃｒ−９Ｍｏ−残Ｎｉ製の保炎器は実機を模擬した燃焼
試験（燃料組成（ｗｔ％），ＣＨ4：８９〜９１，Ｃ2Ｈ
6：５.５〜７.５,Ｃ3Ｈ8：２〜２.５ ）の結果、数時間
の運転でクラックが発生してしまい、実機への適用は困
難であることが分かった。そこで、保炎器の代替材の開
発が必要となった。特に、損傷部位は保炎器のみであり
スワラーは健全であるため、保炎器のみを交換できる構
造が要求された。すなわち、スワラーへの取付け溶接が
可能で且つ耐熱疲労特性の優れた保炎器の開発が要求さ
れた。
装置は低ＮＯｘ化の観点から２段燃焼構造図３及び図４
参照）となり、燃料と空気を混合して同一のノズルから
噴射する予混合燃焼法が用いられつつある。保炎器は火
炎により過熱される構造であるため耐熱性に優れた材料
を適用する必要があった。例えば、重量で１９％Ｆｅ−
２２％Ｃｒ−９Ｍｏ−残Ｎｉなどの耐熱鋼が保炎器の候
補材料として考えられた。しかし、１９％Ｆｅ−２２％
Ｃｒ−９Ｍｏ−残Ｎｉ製の保炎器は実機を模擬した燃焼
試験（燃料組成（ｗｔ％），ＣＨ4：８９〜９１，Ｃ2Ｈ
6：５.５〜７.５,Ｃ3Ｈ8：２〜２.５ ）の結果、数時間
の運転でクラックが発生してしまい、実機への適用は困
難であることが分かった。そこで、保炎器の代替材の開
発が必要となった。特に、損傷部位は保炎器のみであり
スワラーは健全であるため、保炎器のみを交換できる構
造が要求された。すなわち、スワラーへの取付け溶接が
可能で且つ耐熱疲労特性の優れた保炎器の開発が要求さ
れた。
【０００３】一方、これまでの知見によれば、Ｎｉ基耐
熱鋼よりも、ガスタービンの動翼等に使用されている実
績から、例えば、Ａｌ＋Ｔｉ：７〜１０を含むγ′相析
出型強化（Ｎｉ3(Ａｌ，Ｔｉ））Ｎｉ基超合金が高温強
度及び耐熱衝撃性に優れているため保炎器の候補材とし
て有望であった。しかし、Ａｌ＋Ｔｉ：７〜１０を含む
Ｎｉ基超合金は精密鋳造される合金であり、溶接性は全
く考慮されてない。従って、溶融溶接した場合、溶接熱
影響部に多数のミクロ割れが発生する問題がある。
熱鋼よりも、ガスタービンの動翼等に使用されている実
績から、例えば、Ａｌ＋Ｔｉ：７〜１０を含むγ′相析
出型強化（Ｎｉ3(Ａｌ，Ｔｉ））Ｎｉ基超合金が高温強
度及び耐熱衝撃性に優れているため保炎器の候補材とし
て有望であった。しかし、Ａｌ＋Ｔｉ：７〜１０を含む
Ｎｉ基超合金は精密鋳造される合金であり、溶接性は全
く考慮されてない。従って、溶融溶接した場合、溶接熱
影響部に多数のミクロ割れが発生する問題がある。
【０００４】溶接性を改善したγ′相析出型強化合金と
して、特開昭60−100641号公報や米国特許第4039330 号
を改良した米国特許第104810467 号があげられる。
して、特開昭60−100641号公報や米国特許第4039330 号
を改良した米国特許第104810467 号があげられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術は高温
強度を犠牲にして溶接性を改善したものであり、耐用温
度の上昇及び寿命延長の観点から高温強度、特に、長時
間強度について考慮されてない。
強度を犠牲にして溶接性を改善したものであり、耐用温
度の上昇及び寿命延長の観点から高温強度、特に、長時
間強度について考慮されてない。
【０００６】本発明の目的は溶接性及び高温強度の両方
をバランスさせたγ′相析出型強化合金を備えた保炎器
を提供することにある。
をバランスさせたγ′相析出型強化合金を備えた保炎器
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は溶接性の改善を
図るために、Ａｌ，Ｔｉ等の添加量を低めに調整するこ
とによってＮｉ基超合金の基本的な強化因子であるγ′
相の析出量を低めに抑え溶接性を改善し、かつ高温強
度、特に長時間強度を改善するためにＷ添加量を調整し
強度に悪影響を及ぼす有害相の析出を防止したものであ
る。そして、精密鋳造した保炎器をスワラーに溶融溶接
が可能にさせるため、保炎器にスワラーと同質の中間リ
ングを固着させることを特徴とする。
図るために、Ａｌ，Ｔｉ等の添加量を低めに調整するこ
とによってＮｉ基超合金の基本的な強化因子であるγ′
相の析出量を低めに抑え溶接性を改善し、かつ高温強
度、特に長時間強度を改善するためにＷ添加量を調整し
強度に悪影響を及ぼす有害相の析出を防止したものであ
る。そして、精密鋳造した保炎器をスワラーに溶融溶接
が可能にさせるため、保炎器にスワラーと同質の中間リ
ングを固着させることを特徴とする。
【０００８】
【作用】以下、保炎器を構成する元素の組成限定の理由
を説明する。
を説明する。
【０００９】Ａｌ，ＴｉはＮｉ基超合金の基本的な強化
因子であるγ′相、すなわち、Ｎｉ3(Ａｌ，Ｔｉ）を析
出させて高温強度に寄与するが、過剰に添加すると溶接
性を低下させる。添加量としては、Ａｌ：１〜３％，Ｔ
ｉ：１.５〜３％ の範囲が適正である。特にＡｌ＋Ｔ
ｉ：３〜５％の範囲が好ましい。
因子であるγ′相、すなわち、Ｎｉ3(Ａｌ，Ｔｉ）を析
出させて高温強度に寄与するが、過剰に添加すると溶接
性を低下させる。添加量としては、Ａｌ：１〜３％，Ｔ
ｉ：１.５〜３％ の範囲が適正である。特にＡｌ＋Ｔ
ｉ：３〜５％の範囲が好ましい。
【００１０】Ｗはマトリックスに固溶して強化し、特に
長時間強度の改善に効果が大きい。しかし、過剰に添加
するとレーベス相等の有害相の析出を助長し、かえって
強度を低下させる。添加量は、Ｗが５％を越え１０％以
下の範囲が適正であり、特にＷ：６〜７％が好ましい。
長時間強度の改善に効果が大きい。しかし、過剰に添加
するとレーベス相等の有害相の析出を助長し、かえって
強度を低下させる。添加量は、Ｗが５％を越え１０％以
下の範囲が適正であり、特にＷ：６〜７％が好ましい。
【００１１】ＣはＣｒ，Ｔｉ，Ｗ等とマトリックス及び
粒界に炭化物を形成し高温強度を向上させるが過剰に添
加すると炭化物の粗大化を助長して高温長時間の強度及
び延性を低下させる。
粒界に炭化物を形成し高温強度を向上させるが過剰に添
加すると炭化物の粗大化を助長して高温長時間の強度及
び延性を低下させる。
【００１２】Ｓｉ，Ｍｎは従来脱酸を得るために添加さ
れるが、保炎器は真空鋳造によって製造するのでこれら
の元素の添加は本質的には不用であるが、強度等を向上
させるための観点から添加することも出来る。しかし、
過剰の添加は高温使用中の延性を低下させるため両元素
共に０.５％ 以下に抑えることが好ましい。
れるが、保炎器は真空鋳造によって製造するのでこれら
の元素の添加は本質的には不用であるが、強度等を向上
させるための観点から添加することも出来る。しかし、
過剰の添加は高温使用中の延性を低下させるため両元素
共に０.５％ 以下に抑えることが好ましい。
【００１３】Ｃｒは耐酸化性及び耐食性を得るために２
２〜２５％の範囲が適正であり、ＦｅはＮｉ基合金の溶
製に際し、Ｃｒ，Ｗ，Ｔｉ，Ｂなどの合金元素を添加す
る場合、フェロ合金を用いるため含有される。その量
は、過剰になるとσ相等の析出や炭化物の粗大化を引起
こし、高温強度を低下させる。
２〜２５％の範囲が適正であり、ＦｅはＮｉ基合金の溶
製に際し、Ｃｒ，Ｗ，Ｔｉ，Ｂなどの合金元素を添加す
る場合、フェロ合金を用いるため含有される。その量
は、過剰になるとσ相等の析出や炭化物の粗大化を引起
こし、高温強度を低下させる。
【００１４】Ｂ，Ｚｒは粒界を強化させ高温強度を改善
するが、過剰に添加すると延性を低下させ長時間強度を
低下させるのみならず溶接性を低下させるためその上限
を０.０１５％ とした。
するが、過剰に添加すると延性を低下させ長時間強度を
低下させるのみならず溶接性を低下させるためその上限
を０.０１５％ とした。
【００１５】以下、実施例により本開発材が保炎器とし
て要求される構造及び本発明合金の優位性を従来材と対
比させながら説明する。
て要求される構造及び本発明合金の優位性を従来材と対
比させながら説明する。
【００１６】
【実施例】図３はガスタービンに用いられている燃焼装
置の保炎器周辺の断面を示す。燃焼装置は主燃焼室Ｒ
１，副燃焼室Ｒ２，燃焼ノズル３ａ，３ｂ，３ｃ及び予
混合室４から構成されている。そして燃焼室Ｒ１の下流
にガスタービン翼が配置されている。即ち、図４に示さ
れているように、予混合器４の内部には空気と燃料の混
合を促進させるためのスワラー５が設けられており、
又、予混合器の下流側には保炎器（うず流発生装置）６
が設けられている。
置の保炎器周辺の断面を示す。燃焼装置は主燃焼室Ｒ
１，副燃焼室Ｒ２，燃焼ノズル３ａ，３ｂ，３ｃ及び予
混合室４から構成されている。そして燃焼室Ｒ１の下流
にガスタービン翼が配置されている。即ち、図４に示さ
れているように、予混合器４の内部には空気と燃料の混
合を促進させるためのスワラー５が設けられており、
又、予混合器の下流側には保炎器（うず流発生装置）６
が設けられている。
【００１７】混合気は矢印ＡＦで示すように上流側から
保炎器６に向かって流れ、この保炎器の急拡大部６ａか
らうず流となり下流になびく。即ち、この急拡大部がう
ず流開始点で保炎の働きをする。保炎器の外側のスプリ
ング９には冷却溝が設けられており、この溝を通じて空
気ＣＡが流れ保炎器の冷却が行われ燃焼室への空気が供
給される。
保炎器６に向かって流れ、この保炎器の急拡大部６ａか
らうず流となり下流になびく。即ち、この急拡大部がう
ず流開始点で保炎の働きをする。保炎器の外側のスプリ
ング９には冷却溝が設けられており、この溝を通じて空
気ＣＡが流れ保炎器の冷却が行われ燃焼室への空気が供
給される。
【００１８】保炎器はこのようにスワラーの下流に設け
られているが、うず流８に火炎が移り保炎器のメタル温
度が上昇するため、材質は耐熱性に優れ、万一、保炎器
が損傷した場合でも、簡単に交換出来る構造であること
が要求される。
られているが、うず流８に火炎が移り保炎器のメタル温
度が上昇するため、材質は耐熱性に優れ、万一、保炎器
が損傷した場合でも、簡単に交換出来る構造であること
が要求される。
【００１９】まず、保炎器の候補材として、溶接性が良
好でかつ耐熱性の観点から、重量で１９％Ｆｅ−２２％
Ｃｒ−９Ｍｏ−Ｎｉ基耐熱鋼がある。鍛造後機械加工し
た１９％Ｆｅ−２２％Ｃｒ−９Ｍｏ−Ｎｉ基耐熱鋼性の
保炎器は溶接性が良好であるためＴＩＧあるいはＥＢＷ
法のいずれの溶接によっても簡単にスワラーに取付ける
ことが出来た。しかし、燃焼試験（燃料組成(ｗｔ
％），ＣＨ4：８９〜９１，Ｃ2Ｈ6：５.５〜７.５，Ｃ3
Ｈ8：２〜２.５ ）の結果、数時間の運転でクラックが
発生してしまうため、実機への適用は耐熱疲労性の点で
問題があった。そこで、高温強度の優れたγ′相析出型
強化Ｎｉ基合金の探索のため、Ａｌ＋Ｔｉ量及びＷ量を
変化させたＮｉ基合金を高周波溶解炉で造塊した。その
後、１１７０℃×４ｈ加熱後水冷し、８５０℃×５ｈ加
熱の時効処理し溶接実験及びクリープ実験用の試験片を
それぞれ作製した。
好でかつ耐熱性の観点から、重量で１９％Ｆｅ−２２％
Ｃｒ−９Ｍｏ−Ｎｉ基耐熱鋼がある。鍛造後機械加工し
た１９％Ｆｅ−２２％Ｃｒ−９Ｍｏ−Ｎｉ基耐熱鋼性の
保炎器は溶接性が良好であるためＴＩＧあるいはＥＢＷ
法のいずれの溶接によっても簡単にスワラーに取付ける
ことが出来た。しかし、燃焼試験（燃料組成(ｗｔ
％），ＣＨ4：８９〜９１，Ｃ2Ｈ6：５.５〜７.５，Ｃ3
Ｈ8：２〜２.５ ）の結果、数時間の運転でクラックが
発生してしまうため、実機への適用は耐熱疲労性の点で
問題があった。そこで、高温強度の優れたγ′相析出型
強化Ｎｉ基合金の探索のため、Ａｌ＋Ｔｉ量及びＷ量を
変化させたＮｉ基合金を高周波溶解炉で造塊した。その
後、１１７０℃×４ｈ加熱後水冷し、８５０℃×５ｈ加
熱の時効処理し溶接実験及びクリープ実験用の試験片を
それぞれ作製した。
【００２０】図５は予熱を行わずに、溶接電流８０Ａ，
溶接時間５０秒で１パスＴＩＧ溶接した場合のＡｌ＋Ｔ
ｉ量と溶接割れ長さの関係を示す。Ａｌ＋Ｔｉ量が５％
を越えると割れ易く、割れを抑えるにはＡｌ＋Ｔｉを５
％以下に抑えることが好ましいことがわかった。
溶接時間５０秒で１パスＴＩＧ溶接した場合のＡｌ＋Ｔ
ｉ量と溶接割れ長さの関係を示す。Ａｌ＋Ｔｉ量が５％
を越えると割れ易く、割れを抑えるにはＡｌ＋Ｔｉを５
％以下に抑えることが好ましいことがわかった。
【００２１】図６は同じく９００℃，１２kgｆ／mm2 に
おけるクリープ破断時間についてＡｌ＋Ｔｉ量とＷ量の
関係の特性線図を示す。Ａｌ＋Ｔｉが２.５％ 以上、Ｗ
が５％以上では図に示すように破断時間が大きくなり、
クリープ特性が向上することがわかる。しかし、図５で
示したように、溶接割れ性を考慮するとＡｌ＋Ｔｉは５
％以下が好ましい。なお、Ｗを加えることにより高温強
度が高められるが、溶接性は低下しない。これらのこと
から、Ａｌ＋Ｔｉ及びＷ量を調整することにより溶接が
可能でかつ、クリープ特性の優れたＮｉ基超合金が得ら
れることが分かった。詳細は特願平3−277452 号明細書
に開示されている。
おけるクリープ破断時間についてＡｌ＋Ｔｉ量とＷ量の
関係の特性線図を示す。Ａｌ＋Ｔｉが２.５％ 以上、Ｗ
が５％以上では図に示すように破断時間が大きくなり、
クリープ特性が向上することがわかる。しかし、図５で
示したように、溶接割れ性を考慮するとＡｌ＋Ｔｉは５
％以下が好ましい。なお、Ｗを加えることにより高温強
度が高められるが、溶接性は低下しない。これらのこと
から、Ａｌ＋Ｔｉ及びＷ量を調整することにより溶接が
可能でかつ、クリープ特性の優れたＮｉ基超合金が得ら
れることが分かった。詳細は特願平3−277452 号明細書
に開示されている。
【００２２】そこで、図６から、Ａｌ＋Ｔｉ，Ｗ量の範
囲で最も好ましいと考えられたＡｌ＋Ｔｉ：３〜５％，
Ｗ：６〜８.５％ の範囲を目標とした組成の保炎器をロ
ストワックス法によって精密鋳造し燃焼試験を実施し性
能を確認することとした。他の成分は次の範囲とした。
すなわち、重量％で、Ｃ；０.０９〜０.１４，Ｓｉ；＜
０.３，Ｃｒ；２２〜２４，Ｂ；０.００５〜０.０１
３，Ｆｅ＜０.５，Ｎｂ；０.８〜１.０，Ｃｏ；２０〜
２２，Ｃｕ＜０.１ ，Ｔａ；１.１〜１.３であり残りは
Ｎｉである。
囲で最も好ましいと考えられたＡｌ＋Ｔｉ：３〜５％，
Ｗ：６〜８.５％ の範囲を目標とした組成の保炎器をロ
ストワックス法によって精密鋳造し燃焼試験を実施し性
能を確認することとした。他の成分は次の範囲とした。
すなわち、重量％で、Ｃ；０.０９〜０.１４，Ｓｉ；＜
０.３，Ｃｒ；２２〜２４，Ｂ；０.００５〜０.０１
３，Ｆｅ＜０.５，Ｎｂ；０.８〜１.０，Ｃｏ；２０〜
２２，Ｃｕ＜０.１ ，Ｔａ；１.１〜１.３であり残りは
Ｎｉである。
【００２３】しかし、精密鋳造した保炎器は、スワラー
に直接ＴＩＧあるいはＥＢＷ法の溶融溶接した場合、拘
束が大きいため溶接熱影響部に多少ミクロ割れが発生し
問題があった。この対策として、予めスワラーと同質の
リング（以下、中間リングと呼ぶ）をスワラーへの取付
け側の保炎器の取付けておく方法を見出した。
に直接ＴＩＧあるいはＥＢＷ法の溶融溶接した場合、拘
束が大きいため溶接熱影響部に多少ミクロ割れが発生し
問題があった。この対策として、予めスワラーと同質の
リング（以下、中間リングと呼ぶ）をスワラーへの取付
け側の保炎器の取付けておく方法を見出した。
【００２４】図１は保炎器の構成の概略を示す。Ｎｉ基
精密鋳造リング（外径３５０mm，内径３１０mm，最大肉
厚６mm）は、上と同様、ロストワックス法によって作製
した。このＮｉ基精密鋳造リングに中間リング（熱間ロ
ール曲げ後ＴＩＧ溶接）を固着し保炎器とした。中間リ
ングをＮｉ基精密鋳造リングへ固着する方法は接合部強
度の確保，量産性などの観点から熱間等方加圧（ＨＩ
Ｐ）処理による拡散接合方法がベストである。図７は保
炎器の製造工程を示す。Ｎｉ基精密鋳造リングと中間リ
ングをＨＩＰ処理によって接合する前処理として、図中
に示すようにHIP接合しようとする両リングを合わせ、
その表裏をＥＢ溶接し空隙部を形成させる。この空隙部
がＨＩＰ処理過程で接合される（部分真空方式によるＨ
ＩＰ接合法ともいわれている）。同時に精密鋳造リング
などに内在する鋳造欠陥（引き巣あるいはボイド等）が
消失される利点もある。空隙部はＥＢ溶接中に形成させ
るため、ＨＩＰ処理雰囲気圧との差圧が大きくなり空隙
面がクリープ変形しやすくなり接合性を向上させること
ができる。形成させる空隙の大きさはＨＩＰ処理条件と
の関連で更に検討の余地がある。今回の空隙の大きさ
は、Ｎｉ基精密鋳造リングの熱影響部にミクロ割れが発
生しないようＥＢ溶接を低入熱条件(例えば１.２ｋＪ／
cm）で行ったが、結果的にリング厚み（７.５mm ）の４
０〜５５％であった。ＨＩＰ処理条件は、温度：１２０
０℃，保持時間：３ｈ，圧力：１２００kgｆ／cm2 とし
た。
精密鋳造リング（外径３５０mm，内径３１０mm，最大肉
厚６mm）は、上と同様、ロストワックス法によって作製
した。このＮｉ基精密鋳造リングに中間リング（熱間ロ
ール曲げ後ＴＩＧ溶接）を固着し保炎器とした。中間リ
ングをＮｉ基精密鋳造リングへ固着する方法は接合部強
度の確保，量産性などの観点から熱間等方加圧（ＨＩ
Ｐ）処理による拡散接合方法がベストである。図７は保
炎器の製造工程を示す。Ｎｉ基精密鋳造リングと中間リ
ングをＨＩＰ処理によって接合する前処理として、図中
に示すようにHIP接合しようとする両リングを合わせ、
その表裏をＥＢ溶接し空隙部を形成させる。この空隙部
がＨＩＰ処理過程で接合される（部分真空方式によるＨ
ＩＰ接合法ともいわれている）。同時に精密鋳造リング
などに内在する鋳造欠陥（引き巣あるいはボイド等）が
消失される利点もある。空隙部はＥＢ溶接中に形成させ
るため、ＨＩＰ処理雰囲気圧との差圧が大きくなり空隙
面がクリープ変形しやすくなり接合性を向上させること
ができる。形成させる空隙の大きさはＨＩＰ処理条件と
の関連で更に検討の余地がある。今回の空隙の大きさ
は、Ｎｉ基精密鋳造リングの熱影響部にミクロ割れが発
生しないようＥＢ溶接を低入熱条件(例えば１.２ｋＪ／
cm）で行ったが、結果的にリング厚み（７.５mm ）の４
０〜５５％であった。ＨＩＰ処理条件は、温度：１２０
０℃，保持時間：３ｈ，圧力：１２００kgｆ／cm2 とし
た。
【００２５】次にＨＩＰ処理した保炎器を溶体化，時効
処理（１１７０℃×４ｈ，８５０℃×８ｈ）を行い所定
の大きさに機械加工することによって保炎器が完成され
る。最後にこの保炎器をスワラーに取付ける必要がある
が、ＴＩＧあるいはＥＢ溶接法などの溶融溶接によって
も欠陥のない接合が可能となった。
処理（１１７０℃×４ｈ，８５０℃×８ｈ）を行い所定
の大きさに機械加工することによって保炎器が完成され
る。最後にこの保炎器をスワラーに取付ける必要がある
が、ＴＩＧあるいはＥＢ溶接法などの溶融溶接によって
も欠陥のない接合が可能となった。
【００２６】このようにして製造した中間リング付きの
γ′相析出型強化（Ｎｉ3（Ａｌ，Ｔｉ））Ｎｉ基超合
金製保炎器は前述した燃焼試験でも熱疲労クラックの発
生は認められなかった。これにより、中間リング付きＮ
ｉ基超合金製保炎器が実機へ適用できる見通しが得られ
た。
γ′相析出型強化（Ｎｉ3（Ａｌ，Ｔｉ））Ｎｉ基超合
金製保炎器は前述した燃焼試験でも熱疲労クラックの発
生は認められなかった。これにより、中間リング付きＮ
ｉ基超合金製保炎器が実機へ適用できる見通しが得られ
た。
【００２７】
【発明の効果】本発明のＮｉ基合金の保炎器及びその製
造法によれば、溶接割れを生じることなくスワラーに溶
融溶接が可能となり、Ｎｉ基合金の性能が発揮される。
造法によれば、溶接割れを生じることなくスワラーに溶
融溶接が可能となり、Ｎｉ基合金の性能が発揮される。
【図１】中間リングを設けた保炎器の断面図。
【図２】ガスタービンの断面図。
【図３】燃焼器の断面図。
【図４】燃焼器のスワラーと保炎器の断面図。
【図５】Ａｌ＋Ｔｉ量と溶接割れの関係の特性図。
【図６】Ｗ量とＡｌ＋Ｔｉ量の関係と９００℃で１２kg
ｆ／mm2 のクリープ破断時間を示す線図。
ｆ／mm2 のクリープ破断時間を示す線図。
【図７】中間リングを設けた保炎器の製造工程の説明
図。
図。
１０…Ｎｉ基精密鋳造リング、１１…中間リング。
フロントページの続き (72)発明者 飯塚 信之 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 中原 信一 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 中崎 隆光 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 横場 範夫 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内
Claims (1)
- 【請求項１】予混合火炎を形成するスワラーと保炎器か
らなるガスタービン燃焼装置において、重量％で、Ｃ；
０.０５〜０.２０，Ｃｏ；１５〜２５，Ｃｒ；１５〜２
５，Ａｌ；１〜３，Ｔｉ；１〜３，Ｎｂ；１〜３，Ｗ；
５〜１０及び５５％以上のＮｉよりなり、（Ａｌ＋Ｔ
ｉ）量及びＷ量が、特性線図においてＡ（Ａｌ＋Ｔｉ：
２.５％，Ｗ：１０％)，Ｂ（Ａｌ＋Ｔｉ：３％，Ｗ：１
０％)，Ｃ(Ａｌ＋Ｔｉ：５％，Ｗ：７.５％），Ｄ（Ａ
ｌ；ｔｉ：５％，Ｗ：５％），Ｅ(Ａｌ＋Ｔｉ：３.５
％，Ｗ５％)及びＦ（Ａｌ＋Ｔｉ：２.５％，Ｗ：７.５
％）の各点を順次結ぶ線以内にあるＮｉ基超合金からな
る保炎器で、前記スワラーに接続する側に前記スワラー
と同質のリングを熱間等方圧により固着させたことを特
徴とするガスタービン燃焼器用保炎器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7836294A JPH07286730A (ja) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | ガスタービン燃焼器用保炎器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7836294A JPH07286730A (ja) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | ガスタービン燃焼器用保炎器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07286730A true JPH07286730A (ja) | 1995-10-31 |
Family
ID=13659896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7836294A Pending JPH07286730A (ja) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | ガスタービン燃焼器用保炎器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07286730A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2298489A1 (en) * | 2009-09-15 | 2011-03-23 | General Electric Company | Superalloy composition and method of forming a turbine engine component |
| JP2012117808A (ja) * | 2010-12-01 | 2012-06-21 | General Electric Co <Ge> | ガス専用インサートを備えた燃料ノズル |
| JP2022049136A (ja) * | 2020-09-16 | 2022-03-29 | 三菱重工業株式会社 | 燃料ノズルおよびガスタービン燃焼器 |
-
1994
- 1994-04-18 JP JP7836294A patent/JPH07286730A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2298489A1 (en) * | 2009-09-15 | 2011-03-23 | General Electric Company | Superalloy composition and method of forming a turbine engine component |
| JP2012117808A (ja) * | 2010-12-01 | 2012-06-21 | General Electric Co <Ge> | ガス専用インサートを備えた燃料ノズル |
| JP2022049136A (ja) * | 2020-09-16 | 2022-03-29 | 三菱重工業株式会社 | 燃料ノズルおよびガスタービン燃焼器 |
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