JPH106042A - チタンアルミナイド製タービンロータの摩擦圧接方法 - Google Patents
チタンアルミナイド製タービンロータの摩擦圧接方法Info
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- JPH106042A JPH106042A JP16428296A JP16428296A JPH106042A JP H106042 A JPH106042 A JP H106042A JP 16428296 A JP16428296 A JP 16428296A JP 16428296 A JP16428296 A JP 16428296A JP H106042 A JPH106042 A JP H106042A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/025—Fixing blade carrying members on shafts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
- B23K20/129—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding specially adapted for particular articles or work
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 チタンアルミナイドのタービンロータと鋼製
シャフトとを十分な接合強度で接合することができるチ
タンアルミナイド製タービンロータの摩擦圧接方法を提
供する。 【解決手段】 シャフト１の端面に耐熱合金を中間材２
として盛金する盛金工程（Ａ）と、約１４５ｃｍ／ｓ以
上，約２６０ｃｍ／ｓ以下の周速で、タービンロータ３
とシャフト１の端面を互いに突き合わせ、加圧して相対
回転運動をさせ、その接触面での摩擦熱により圧接する
摩擦圧接工程（Ｂ）と、接合部４の外周部を削除して摩
擦圧接時の直径の約８０％以下にする外周部削除工程
（Ｃ）からなる。
シャフトとを十分な接合強度で接合することができるチ
タンアルミナイド製タービンロータの摩擦圧接方法を提
供する。 【解決手段】 シャフト１の端面に耐熱合金を中間材２
として盛金する盛金工程（Ａ）と、約１４５ｃｍ／ｓ以
上，約２６０ｃｍ／ｓ以下の周速で、タービンロータ３
とシャフト１の端面を互いに突き合わせ、加圧して相対
回転運動をさせ、その接触面での摩擦熱により圧接する
摩擦圧接工程（Ｂ）と、接合部４の外周部を削除して摩
擦圧接時の直径の約８０％以下にする外周部削除工程
（Ｃ）からなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、過給機用タービン
ロータの製造方法に係わり、更に詳しくは、チタンアル
ミナイド製タービンロータの摩擦圧接方法に関する。
ロータの製造方法に係わり、更に詳しくは、チタンアル
ミナイド製タービンロータの摩擦圧接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一端にタービンロータを他端にコンプレ
ッサを構成する過給機（ターボチャージャ）には、ター
ビンロータとシャフトを接合したタービン軸が用いられ
る。従来かかるタービン軸には、Ｎｉ基超合金（例えば
インコネル７１３ｃ）のタービンロータと低合金鋼のシ
ャフトとを直接接合したものが通常用いられている。し
かし、かかるＮｉ基超合金製のタービンロータは、比重
が大きい（約７．９）ため慣性モーメントが大きく、そ
のためレスポンス（応答性）が低い問題点があった。
ッサを構成する過給機（ターボチャージャ）には、ター
ビンロータとシャフトを接合したタービン軸が用いられ
る。従来かかるタービン軸には、Ｎｉ基超合金（例えば
インコネル７１３ｃ）のタービンロータと低合金鋼のシ
ャフトとを直接接合したものが通常用いられている。し
かし、かかるＮｉ基超合金製のタービンロータは、比重
が大きい（約７．９）ため慣性モーメントが大きく、そ
のためレスポンス（応答性）が低い問題点があった。
【０００３】かかる問題点を解決するため、チタンアル
ミナイド金属間化合物基合金（以下、単にチタンアルミ
ナイド又はＴｉＡｌ合金という）を用いたタービンロー
タが要望されている。チタンアルミナイドは、高融点，
高硬度の材料であり、Ｎｉ基超合金に比べて比強度が高
く、比重が小さい（約３．８）等の優れた特徴を有して
いる。
ミナイド金属間化合物基合金（以下、単にチタンアルミ
ナイド又はＴｉＡｌ合金という）を用いたタービンロー
タが要望されている。チタンアルミナイドは、高融点，
高硬度の材料であり、Ｎｉ基超合金に比べて比強度が高
く、比重が小さい（約３．８）等の優れた特徴を有して
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】チタンアルミナイド
は、通常の金属材料と比べると延性、特に常温の延性が
低く、このため、通常用いられるアーク溶接又は電子ビ
ーム溶接では、亀裂が発生する。また、真空ろう付けに
よる接合は可能であるが、生産性が悪く、コスト高にな
る。
は、通常の金属材料と比べると延性、特に常温の延性が
低く、このため、通常用いられるアーク溶接又は電子ビ
ーム溶接では、亀裂が発生する。また、真空ろう付けに
よる接合は可能であるが、生産性が悪く、コスト高にな
る。
【０００５】そこで、生産性が高く、低コスト化が可能
である接合方法として、摩擦接合(friction welding)が
注目され、例えば、日本機械学会誌第５８巻第２号
（１９９４）「ＴｉＡｌ金属間化合物の摩擦圧接特
性」、I Mech E C484/019/94 "Development of totan
ium aluminide turbocharger rotor" 、特願昭６３−
３０８８９２号，「チタンアルミタービンホイールの接
合法」、等の研究報告や出願がなされている。しかし、
タービンロータとシャフトを直接接合する場合には、接
合部界面に硬く脆い拡散層が形成され、その部分から亀
裂が生ずる問題点があり、接合強度の大きさ、接合強度
の信頼性（バラツキ）に問題があった。
である接合方法として、摩擦接合(friction welding)が
注目され、例えば、日本機械学会誌第５８巻第２号
（１９９４）「ＴｉＡｌ金属間化合物の摩擦圧接特
性」、I Mech E C484/019/94 "Development of totan
ium aluminide turbocharger rotor" 、特願昭６３−
３０８８９２号，「チタンアルミタービンホイールの接
合法」、等の研究報告や出願がなされている。しかし、
タービンロータとシャフトを直接接合する場合には、接
合部界面に硬く脆い拡散層が形成され、その部分から亀
裂が生ずる問題点があり、接合強度の大きさ、接合強度
の信頼性（バラツキ）に問題があった。
【０００６】そこで、チタンアルミナイドのタービンロ
ータと鋼製シャフトを中間材を介して摩擦圧接する方法
として、接合面にろう材を介装させて摩擦圧接する方法
（特開平１−２４１３７５号、「チタン合金の摩擦圧接
法」）、接合性のよい中間材を介して接合する方法（特
開平２−７８７３４号、「過給機」）等が出願されてい
る。しかし、これらの方法によって接合自体は可能であ
るが、熱膨張率の差により表面に亀裂が生じ、結果とし
て十分な強度が得られない問題点があった。
ータと鋼製シャフトを中間材を介して摩擦圧接する方法
として、接合面にろう材を介装させて摩擦圧接する方法
（特開平１−２４１３７５号、「チタン合金の摩擦圧接
法」）、接合性のよい中間材を介して接合する方法（特
開平２−７８７３４号、「過給機」）等が出願されてい
る。しかし、これらの方法によって接合自体は可能であ
るが、熱膨張率の差により表面に亀裂が生じ、結果とし
て十分な強度が得られない問題点があった。
【０００７】本願発明の発明者等は、この問題点（熱膨
張差による亀裂）を解決するために、「チタンアルミナ
イドと低合金鋼または普通鋼の接合方法」（特願平７−
８１０１３号）及び「低合金鋼製シャフトまたは鋼製シ
ャフトとチタンアルミナイド製回転体との接合方法」
（特願平７−２３３６１７号）を創案し出願した（いず
れも、未公開）。これらの発明は、接合表面に凹部を設
け、或いは穴を開けた中間材を介在させて摩擦圧接する
ことにより、熱膨張差による亀裂を低減するものであ
る。しかし、これらの方法によっても、表面の亀裂を完
全になくすことはできず、従って接合部の接合強度が十
分でない問題点があった。
張差による亀裂）を解決するために、「チタンアルミナ
イドと低合金鋼または普通鋼の接合方法」（特願平７−
８１０１３号）及び「低合金鋼製シャフトまたは鋼製シ
ャフトとチタンアルミナイド製回転体との接合方法」
（特願平７−２３３６１７号）を創案し出願した（いず
れも、未公開）。これらの発明は、接合表面に凹部を設
け、或いは穴を開けた中間材を介在させて摩擦圧接する
ことにより、熱膨張差による亀裂を低減するものであ
る。しかし、これらの方法によっても、表面の亀裂を完
全になくすことはできず、従って接合部の接合強度が十
分でない問題点があった。
【０００８】本発明はかかる問題点を解決するために創
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、チタ
ンアルミナイドのタービンロータと鋼製シャフトとを十
分な接合強度で接合することができるチタンアルミナイ
ド製タービンロータの摩擦圧接方法を提供することにあ
る。
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、チタ
ンアルミナイドのタービンロータと鋼製シャフトとを十
分な接合強度で接合することができるチタンアルミナイ
ド製タービンロータの摩擦圧接方法を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、チタン
アルミナイド製タービンロータと鋼製シャフトとを摩擦
圧接する方法において、シャフトの端面に耐熱合金を中
間材として盛金し、約１４５ｃｍ／ｓ以上，約２６０ｃ
ｍ／ｓ以下の周速で、タービンロータとシャフトの端面
を互いに突き合わせ加圧して相対回転運動をさせ、その
接触面での摩擦熱により圧接し、次いで、接合部の外周
部を削除して摩擦圧接時の直径の約８０％以下にする、
ことを特徴とするチタンアルミナイド製タービンロータ
の摩擦圧接方法が提供される。
アルミナイド製タービンロータと鋼製シャフトとを摩擦
圧接する方法において、シャフトの端面に耐熱合金を中
間材として盛金し、約１４５ｃｍ／ｓ以上，約２６０ｃ
ｍ／ｓ以下の周速で、タービンロータとシャフトの端面
を互いに突き合わせ加圧して相対回転運動をさせ、その
接触面での摩擦熱により圧接し、次いで、接合部の外周
部を削除して摩擦圧接時の直径の約８０％以下にする、
ことを特徴とするチタンアルミナイド製タービンロータ
の摩擦圧接方法が提供される。
【００１０】本願発明者等は、上記問題点を解決するた
め、コスト上のメリットの大きい摩擦圧接方法におい
て、種々の試験結果から、必要強度の確保および品質の
安定化のため、一定の押付け圧力、押付け時間におけ
る、接合部の発熱量に大きく影響する回転速度の最適範
囲を見いだし、更に接合強度の確保とバラツキ低減のた
め、接合時の外径寸法と仕上加工寸法の割合を定めた。
め、コスト上のメリットの大きい摩擦圧接方法におい
て、種々の試験結果から、必要強度の確保および品質の
安定化のため、一定の押付け圧力、押付け時間におけ
る、接合部の発熱量に大きく影響する回転速度の最適範
囲を見いだし、更に接合強度の確保とバラツキ低減のた
め、接合時の外径寸法と仕上加工寸法の割合を定めた。
【００１１】すなわち、本発明の方法によれば、シャ
フトの端面に耐熱合金を中間材として盛金することによ
り、熱膨張差による亀裂を低減することができる。ま
た、この接合によっても、外周部の周速が大きいため、
この部分の発熱が大きく拡散層ができやすく、かつ冷却
時の熱膨張差により亀裂を完全になくすことは困難であ
る。そこで、本発明の方法では、約１４５ｃｍ／ｓ以
上，約２６０ｃｍ／ｓ以下の周速で、タービンロータと
シャフトの端面を互いに突き合わせ、加圧して相対回転
運動をさせ、その接触面での摩擦熱により圧接すること
により、少なくとも中央部分に亀裂がほとんどない接合
部分を形成する。次いで接合部の外周部を削除して摩
擦圧接時の直径の８０％以下にすることにより、亀裂の
ある欠陥部分を除去し、全体が十分な引張強度で接合さ
れたタービン軸を形成することができる。
フトの端面に耐熱合金を中間材として盛金することによ
り、熱膨張差による亀裂を低減することができる。ま
た、この接合によっても、外周部の周速が大きいため、
この部分の発熱が大きく拡散層ができやすく、かつ冷却
時の熱膨張差により亀裂を完全になくすことは困難であ
る。そこで、本発明の方法では、約１４５ｃｍ／ｓ以
上，約２６０ｃｍ／ｓ以下の周速で、タービンロータと
シャフトの端面を互いに突き合わせ、加圧して相対回転
運動をさせ、その接触面での摩擦熱により圧接すること
により、少なくとも中央部分に亀裂がほとんどない接合
部分を形成する。次いで接合部の外周部を削除して摩
擦圧接時の直径の８０％以下にすることにより、亀裂の
ある欠陥部分を除去し、全体が十分な引張強度で接合さ
れたタービン軸を形成することができる。
【００１２】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
中間材は、ニッケル基合金，オーステナイト系鉄基合
金，チタン基合金，コバルト基合金から選択される。ま
た、前記突合せ圧力は、加圧発熱時に約３０ｋｇｆ／ｍ
ｍ2 ，接合時に約４０ｋｇｆ／ｍｍ2 であることが好ま
しい。これらの金属は、耐熱性が高いため高温における
信頼性が高く、かつチタンアルミナイド及び鋼材（低合
金鋼又は普通鋼）との接合性がよいため、亀裂の少ない
接合を行うことができる。
中間材は、ニッケル基合金，オーステナイト系鉄基合
金，チタン基合金，コバルト基合金から選択される。ま
た、前記突合せ圧力は、加圧発熱時に約３０ｋｇｆ／ｍ
ｍ2 ，接合時に約４０ｋｇｆ／ｍｍ2 であることが好ま
しい。これらの金属は、耐熱性が高いため高温における
信頼性が高く、かつチタンアルミナイド及び鋼材（低合
金鋼又は普通鋼）との接合性がよいため、亀裂の少ない
接合を行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通
する部分には同一の符号を付して使用する。図１は、本
発明によるチタンアルミナイド製タービンロータの摩擦
圧接方法を模式的に示すフロー図である。この図に示す
ように、本発明の方法は、シャフト１の端面に耐熱合金
を中間材２として盛金する盛金工程（Ａ）と、タービン
ロータ３とシャフト１の端面を互いに突き合わせ、加圧
して相対回転運動をさせて、その接触面での摩擦熱によ
り圧接する摩擦圧接工程（Ｂ）と、接合部４の外周部を
削除する外周部削除工程（Ｃ）とからなる。
を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通
する部分には同一の符号を付して使用する。図１は、本
発明によるチタンアルミナイド製タービンロータの摩擦
圧接方法を模式的に示すフロー図である。この図に示す
ように、本発明の方法は、シャフト１の端面に耐熱合金
を中間材２として盛金する盛金工程（Ａ）と、タービン
ロータ３とシャフト１の端面を互いに突き合わせ、加圧
して相対回転運動をさせて、その接触面での摩擦熱によ
り圧接する摩擦圧接工程（Ｂ）と、接合部４の外周部を
削除する外周部削除工程（Ｃ）とからなる。
【００１４】シャフト１の材料は、低合金鋼又は普通鋼
である。また、盛金工程（Ａ）における中間材２は、ニ
ッケル基合金，オーステナイト系鉄基合金，チタン基合
金，コバルト基合金から選択する。これらの金属は、耐
熱性が高いため高温における信頼性が高く、かつチタン
アルミナイド及び鋼材（低合金鋼又は普通鋼）との接合
性がよいため、亀裂の少ない接合を行うことができる。
なお、特願平７−２３３６１７号で開示したように、こ
の中間材２の一部に穴を設けることにより、熱膨張差に
よる亀裂の発生を一層低減することができる。
である。また、盛金工程（Ａ）における中間材２は、ニ
ッケル基合金，オーステナイト系鉄基合金，チタン基合
金，コバルト基合金から選択する。これらの金属は、耐
熱性が高いため高温における信頼性が高く、かつチタン
アルミナイド及び鋼材（低合金鋼又は普通鋼）との接合
性がよいため、亀裂の少ない接合を行うことができる。
なお、特願平７−２３３６１７号で開示したように、こ
の中間材２の一部に穴を設けることにより、熱膨張差に
よる亀裂の発生を一層低減することができる。
【００１５】また、摩擦圧接工程（Ｂ）における突合せ
圧力は、加圧発熱時に約３０ｋｇｆ／ｍｍ2 ，接合時に
約４０ｋｇｆ／ｍｍ2 であるのがよい。この条件によ
り、中間材２を用いた摩擦圧接を効率よく行うことがで
きる。
圧力は、加圧発熱時に約３０ｋｇｆ／ｍｍ2 ，接合時に
約４０ｋｇｆ／ｍｍ2 であるのがよい。この条件によ
り、中間材２を用いた摩擦圧接を効率よく行うことがで
きる。
【００１６】図２は、本発明の方法で接合されたタービ
ン軸５の摩擦圧接工程後でかつ仕上加工前（外周部削除
工程前）の全体図である。この図に示すように、本発明
の方法によれば、接合部４の摩擦圧接時の直径Ｄを仕上
加工最大寸法ｄよりもあらかじめ十分に大きく設定して
おき、図１の外周部削除工程（Ｃ）で、接合部４の外周
部を切削加工等で削除して製品寸法（仕上加工寸法）に
仕上げる。
ン軸５の摩擦圧接工程後でかつ仕上加工前（外周部削除
工程前）の全体図である。この図に示すように、本発明
の方法によれば、接合部４の摩擦圧接時の直径Ｄを仕上
加工最大寸法ｄよりもあらかじめ十分に大きく設定して
おき、図１の外周部削除工程（Ｃ）で、接合部４の外周
部を切削加工等で削除して製品寸法（仕上加工寸法）に
仕上げる。
【００１７】図３は、摩擦圧接工程における周速と引張
強度比との関係図である。この周速は、摩擦圧接時の直
径Ｄを基準としている。また、図３における引張強度比
（縦軸）は、最終製品としてのタービン軸５に必要とさ
れる引張強度に対する実測された引張強度の倍率であ
る。この図から、摩擦圧接時の直径Ｄを基準として、約
１４５ｃｍ／ｓ以上，約２６０ｃｍ／ｓ以下の周速範囲
（矢印で示す）で摩擦圧接することにより、製品に必要
とされる以上の引張強度を得ることができることがわか
る。
強度比との関係図である。この周速は、摩擦圧接時の直
径Ｄを基準としている。また、図３における引張強度比
（縦軸）は、最終製品としてのタービン軸５に必要とさ
れる引張強度に対する実測された引張強度の倍率であ
る。この図から、摩擦圧接時の直径Ｄを基準として、約
１４５ｃｍ／ｓ以上，約２６０ｃｍ／ｓ以下の周速範囲
（矢印で示す）で摩擦圧接することにより、製品に必要
とされる以上の引張強度を得ることができることがわか
る。
【００１８】図４は、摩擦圧接工程後の圧接部の最外周
部の断面の顕微鏡写真の一例である。これらの断面顕微
鏡写真から、外周部は周速が大きく発熱量が多いため、
拡散層ができやすく、かつ冷却時の熱膨張差による亀裂
の発生を避けがたいが、中央部分には、欠陥のない良好
な反応層を上述した条件で形成することができることが
わかった。
部の断面の顕微鏡写真の一例である。これらの断面顕微
鏡写真から、外周部は周速が大きく発熱量が多いため、
拡散層ができやすく、かつ冷却時の熱膨張差による亀裂
の発生を避けがたいが、中央部分には、欠陥のない良好
な反応層を上述した条件で形成することができることが
わかった。
【００１９】図５は、完成したタービン軸５の加工径／
接合径の比（ｄ／Ｄ）と引張強度比との関係図である。
この図から明らかなように、接合部外径寸法の割合を、
ｄ／Ｄ＜０．８ の範囲とする、すなわち、接合部の外
周部を削除して摩擦圧接時の直径の約８０％以下にする
ことにより、外周部の欠陥部を除去し、タービン軸５の
全体を製品に必要とされる以上の引張強度にすることが
できることがわかった。
接合径の比（ｄ／Ｄ）と引張強度比との関係図である。
この図から明らかなように、接合部外径寸法の割合を、
ｄ／Ｄ＜０．８ の範囲とする、すなわち、接合部の外
周部を削除して摩擦圧接時の直径の約８０％以下にする
ことにより、外周部の欠陥部を除去し、タービン軸５の
全体を製品に必要とされる以上の引張強度にすることが
できることがわかった。
【００２０】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。
【００２１】
【発明の効果】上述したように、本発明の方法によれ
ば、シャフト１の端面に耐熱合金を中間材２として盛
金することにより、熱膨張差による亀裂を低減すること
ができ、更に、約１４５ｃｍ／ｓ以上，約２６０ｃｍ
／ｓ以下の周速で、タービンロータ３とシャフト１の端
面を互いに突き合わせて加圧して相対回転運動をさせ、
その接触面での摩擦熱により圧接することにより、少な
くとも中央部分に亀裂がほとんどない接合部４を形成で
き、次いで接合部４の外周部を削除して摩擦圧接時の
直径の約８０％以下にすることにより、亀裂のある欠陥
部分を除去し、全体が十分な接合強度で接合したタービ
ン軸５を形成することができる。
ば、シャフト１の端面に耐熱合金を中間材２として盛
金することにより、熱膨張差による亀裂を低減すること
ができ、更に、約１４５ｃｍ／ｓ以上，約２６０ｃｍ
／ｓ以下の周速で、タービンロータ３とシャフト１の端
面を互いに突き合わせて加圧して相対回転運動をさせ、
その接触面での摩擦熱により圧接することにより、少な
くとも中央部分に亀裂がほとんどない接合部４を形成で
き、次いで接合部４の外周部を削除して摩擦圧接時の
直径の約８０％以下にすることにより、亀裂のある欠陥
部分を除去し、全体が十分な接合強度で接合したタービ
ン軸５を形成することができる。
【００２２】従って、本発明のチタンアルミナイド製タ
ービンロータの摩擦圧接方法は、ＴｉＡｌ合金からなる
タービンロータと鋼製シャフトとを十分な接合強度で接
合することができる優れた効果を有する。
ービンロータの摩擦圧接方法は、ＴｉＡｌ合金からなる
タービンロータと鋼製シャフトとを十分な接合強度で接
合することができる優れた効果を有する。
【図１】本発明の方法を模式的に示すフロー図である。
【図２】本発明の方法で接合されたタービン軸の摩擦圧
接後で仕上加工前の全体図である。
接後で仕上加工前の全体図である。
【図３】摩擦圧接時の周速と引張強度比との関係図であ
る。
る。
【図４】摩擦圧接面の外周部断面の顕微鏡写真である。
【図５】完成したタービン軸の加工径／接合径の比と引
張強度比との関係図である。
張強度比との関係図である。
１ シャフト ２ 中間材 ３ チタンアルミナイド製タービンロータ ４ 接合部 ５ タービン軸
Claims (3)
- 【請求項１】 チタンアルミナイド製タービンロータと
鋼製シャフトとを摩擦圧接する方法において、 シャフトの端面に耐熱合金を中間材として盛金し、 約１４５ｃｍ／ｓ以上，約２６０ｃｍ／ｓ以下の周速
で、タービンロータとシャフトの端面を互いに突き合わ
せ加圧して相対回転運動をさせ、その接触面での摩擦熱
により圧接し、 次いで、接合部の外周部を削除して摩擦圧接時の直径の
約８０％以下にする、ことを特徴とするチタンアルミナ
イド製タービンロータの摩擦圧接方法。 - 【請求項２】 前記中間材は、ニッケル基合金，オース
テナイト系鉄基合金，チタン基合金，コバルト基合金か
ら選択される、ことを特徴とする請求項１に記載のチタ
ンアルミナイド製タービンロータの摩擦圧接方法。 - 【請求項３】 前記突合せ圧力は、加圧発熱時に約３０
ｋｇｆ／ｍｍ2 ，接合時に約４０ｋｇｆ／ｍｍ2 であ
る、ことを特徴とする請求項１に記載のチタンアルミナ
イド製タービンロータの摩擦圧接方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16428296A JPH106042A (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | チタンアルミナイド製タービンロータの摩擦圧接方法 |
| EP19970110311 EP0816007B1 (en) | 1996-06-25 | 1997-06-24 | Method of friction-welding a shaft to a titanium aluminide turbine rotor |
| DE1997618713 DE69718713T2 (de) | 1996-06-25 | 1997-06-24 | Verfahren zum Reibschweissverbinden von einer Welle mit einem Turbinenrotor aus Titanaluminid |
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