JPH1122407A - ガスタービン翼 - Google Patents
ガスタービン翼Info
- Publication number
- JPH1122407A JPH1122407A JP17409897A JP17409897A JPH1122407A JP H1122407 A JPH1122407 A JP H1122407A JP 17409897 A JP17409897 A JP 17409897A JP 17409897 A JP17409897 A JP 17409897A JP H1122407 A JPH1122407 A JP H1122407A
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- JP
- Japan
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- gas turbine
- turbine blade
- metal plate
- ceramic layer
- plate piece
- Prior art date
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- Pending
Links
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Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 セラミックス層のバラツキが少なく、高品質
のセラミックス層の形成が可能であるとともに、母材と
セラミックス層との熱膨張量の差により発生する熱応力
によるセラミックス層の破損の防止が可能なガスタービ
ン翼を実現する。 【解決手段】 金属プレート片３と、その面にコーティ
ングされたセラミックス層４とを備えた分割セグメント
２が複数個形成され、それぞれの分割セグメント２がガ
スタービン翼の接ガス面の母材１を覆うように配設さ
れ、その母材１に固定されたガスタービン翼とする。
のセラミックス層の形成が可能であるとともに、母材と
セラミックス層との熱膨張量の差により発生する熱応力
によるセラミックス層の破損の防止が可能なガスタービ
ン翼を実現する。 【解決手段】 金属プレート片３と、その面にコーティ
ングされたセラミックス層４とを備えた分割セグメント
２が複数個形成され、それぞれの分割セグメント２がガ
スタービン翼の接ガス面の母材１を覆うように配設さ
れ、その母材１に固定されたガスタービン翼とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性、耐酸化性
及び耐食性等が要求されるガスタービン翼に関する。
及び耐食性等が要求されるガスタービン翼に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のガスタービン翼においては、耐熱
性、耐酸化性及び耐食性を増してその寿命を延ばすため
に、表面にセラミックスのコーティングが施されるよう
になってきた。
性、耐酸化性及び耐食性を増してその寿命を延ばすため
に、表面にセラミックスのコーティングが施されるよう
になってきた。
【０００３】このガスタービン翼のコーティング用のセ
ラミックスは、各種組成のものが使用されているが、一
般には、高温強度に優れ、しかも靭性も比較的高く、耐
熱衝撃性にも優れているシリコンナイトライト（窒化珪
素：Ｓｉ3 Ｎ4 ）が使われている。
ラミックスは、各種組成のものが使用されているが、一
般には、高温強度に優れ、しかも靭性も比較的高く、耐
熱衝撃性にも優れているシリコンナイトライト（窒化珪
素：Ｓｉ3 Ｎ4 ）が使われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】セラミックス材は、入
口温度が高温化する傾向にあるガスタービンの翼材とし
て、非常に有望な材料である。
口温度が高温化する傾向にあるガスタービンの翼材とし
て、非常に有望な材料である。
【０００５】このセラミックス材は、金属材料と比較す
ると、次の長所がある。即ち、（１）高温強度が高く、
（２）耐摩耗性が優れている、（３）耐食性が優れてい
る、（４）軽量である、（５）熱膨張係数が小さいなど
である。しかしながら、セラミックス材には次のような
短所もある。
ると、次の長所がある。即ち、（１）高温強度が高く、
（２）耐摩耗性が優れている、（３）耐食性が優れてい
る、（４）軽量である、（５）熱膨張係数が小さいなど
である。しかしながら、セラミックス材には次のような
短所もある。
【０００６】（１）脆いために微細な欠陥があっても破
壊につながる、（２）硬いために機械加工が難しい、
（３）熱膨張係数が小さいために金属との接合が難し
い、（４）寸法や製造条件により強度が大きく影響され
る、（５）高価であるなどである。
壊につながる、（２）硬いために機械加工が難しい、
（３）熱膨張係数が小さいために金属との接合が難し
い、（４）寸法や製造条件により強度が大きく影響され
る、（５）高価であるなどである。
【０００７】従来のガスタービンにおいて、セラミック
ス材を用いた翼とした場合、上記のようなセラミックス
材の特性から品質にバラツキが生じて、強度の高い一定
の製品を作るのが困難であった。本発明は，上記の課題
を解決しようとするものである。
ス材を用いた翼とした場合、上記のようなセラミックス
材の特性から品質にバラツキが生じて、強度の高い一定
の製品を作るのが困難であった。本発明は，上記の課題
を解決しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のガスタービン翼
は、組成及び特性が翼母材に近似しかつ熱膨張係数が翼
母材よりも低い耐熱合金よりなる金属プレート片と、同
金属プレート片の表面にコーティングされて形成された
セラミックス層とをそれぞれ備えた複数個の分割セグメ
ントが、その接ガス面を覆うように配設されその面に固
定されたことを特徴としている。
は、組成及び特性が翼母材に近似しかつ熱膨張係数が翼
母材よりも低い耐熱合金よりなる金属プレート片と、同
金属プレート片の表面にコーティングされて形成された
セラミックス層とをそれぞれ備えた複数個の分割セグメ
ントが、その接ガス面を覆うように配設されその面に固
定されたことを特徴としている。
【０００９】上記において、金属プレート片の表面は小
面積のため、安定したセラミックス層を形成することが
でき、品質のバラツキは解消され、高品質のガスタービ
ン翼を形成することが可能となる。
面積のため、安定したセラミックス層を形成することが
でき、品質のバラツキは解消され、高品質のガスタービ
ン翼を形成することが可能となる。
【００１０】また、分割セグメントが小片のため、金属
プレート片とセラミックス層との熱膨張差は容易に吸収
され、セラミックス層での熱応力によるクラックの発生
が防止可能となる。
プレート片とセラミックス層との熱膨張差は容易に吸収
され、セラミックス層での熱応力によるクラックの発生
が防止可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態に係るガス
タービン翼について、図１により説明する。図１に示す
本実施形態に係るガスタービン翼は、図１（ａ）に示す
ようにガスタービン翼の翼部７とその上下のシュラウド
８，９の接ガス面全体を覆うように配設された複数個の
分割セグメント２を備えている。
タービン翼について、図１により説明する。図１に示す
本実施形態に係るガスタービン翼は、図１（ａ）に示す
ようにガスタービン翼の翼部７とその上下のシュラウド
８，９の接ガス面全体を覆うように配設された複数個の
分割セグメント２を備えている。
【００１２】上記分割セグメント２は、図１（ｂ）に示
すように、組成及び特性がガスタービン翼の母材１と近
似しかつ熱膨張係数が母材１よりも低い耐熱合金よりな
る金属プレート片３と、この金属プレート片３の表面に
コーティングされたセラミックス層４と、図１（ｃ）に
示すように上記金属プレート片３の裏面に溶接接合１０
されたボルト５を備え、このボルト５を母材１に設けら
れた穴１ａに貫通させ、ボルト５にナット６を螺合させ
ることにより母材１に固定される。
すように、組成及び特性がガスタービン翼の母材１と近
似しかつ熱膨張係数が母材１よりも低い耐熱合金よりな
る金属プレート片３と、この金属プレート片３の表面に
コーティングされたセラミックス層４と、図１（ｃ）に
示すように上記金属プレート片３の裏面に溶接接合１０
されたボルト５を備え、このボルト５を母材１に設けら
れた穴１ａに貫通させ、ボルト５にナット６を螺合させ
ることにより母材１に固定される。
【００１３】上記において、分割セグメント２を形成す
る金属プレート片３の表面は小面積のため、それぞれの
表面には安定したセラミックス層４を形成することが可
能となり、セラミックス層４の品質のバラツキが解消さ
れ、高品質のガスタービン翼を得ることが可能となっ
た。
る金属プレート片３の表面は小面積のため、それぞれの
表面には安定したセラミックス層４を形成することが可
能となり、セラミックス層４の品質のバラツキが解消さ
れ、高品質のガスタービン翼を得ることが可能となっ
た。
【００１４】また、それぞれの分割セグメント２は小片
のため、金属プレート片３とセラミックス層４との間に
熱膨張量の差が発生してもその差の絶対値が小さく、熱
応力によるセラミックス層４への衝撃的な作用は吸収さ
れ、セラミックス層４におけるクラックの発生を防止す
ることが可能となった。
のため、金属プレート片３とセラミックス層４との間に
熱膨張量の差が発生してもその差の絶対値が小さく、熱
応力によるセラミックス層４への衝撃的な作用は吸収さ
れ、セラミックス層４におけるクラックの発生を防止す
ることが可能となった。
【００１５】本発明の実施の他の形態に係るガスタービ
ン翼について、図２により説明する。図２に示す本実施
形態に係るガスタービン翼は、上記一実施形態における
金属プレート片３に溝１１が設けられ、また、ボルト５
に頭部１２が設けられ、ボルト５に設けられたおねじが
母材１の穴１ａの内面に設けられためねじと螺合するも
のである。
ン翼について、図２により説明する。図２に示す本実施
形態に係るガスタービン翼は、上記一実施形態における
金属プレート片３に溝１１が設けられ、また、ボルト５
に頭部１２が設けられ、ボルト５に設けられたおねじが
母材１の穴１ａの内面に設けられためねじと螺合するも
のである。
【００１６】本実施形態においては、頭部１２を金属プ
レート片３の溝１１に挿入した後、ボルト５を回転させ
ることにより、上記一実施形態と同様、分割セグメント
２を母材１に固定することができる。
レート片３の溝１１に挿入した後、ボルト５を回転させ
ることにより、上記一実施形態と同様、分割セグメント
２を母材１に固定することができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明のガスタービン翼は、金属プレー
ト片と、その面にコーティングされたセラミックス層と
を備えた分割セグメントが複数個形成され、それぞれの
分割セグメントがガスタービン翼の接ガス面を覆うよう
に配設されその面に固定されたものとしたことによっ
て、上記分割セグメントの表面が小面積のため、品質の
バラツキの少い高品質のセラミックス層の形成が可能に
なるとともに、金属プレート片とセラミックス層との熱
膨張量の差により発生する熱応力によるセラミックス層
の破損の防止が可能となり、ガスタービン翼の信頼性が
一段と向上するとともに、ガスタービンの高温化への対
応が可能となる。
ト片と、その面にコーティングされたセラミックス層と
を備えた分割セグメントが複数個形成され、それぞれの
分割セグメントがガスタービン翼の接ガス面を覆うよう
に配設されその面に固定されたものとしたことによっ
て、上記分割セグメントの表面が小面積のため、品質の
バラツキの少い高品質のセラミックス層の形成が可能に
なるとともに、金属プレート片とセラミックス層との熱
膨張量の差により発生する熱応力によるセラミックス層
の破損の防止が可能となり、ガスタービン翼の信頼性が
一段と向上するとともに、ガスタービンの高温化への対
応が可能となる。
【図１】本発明の実施の一形態に係るガスタービン翼の
説明図で、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は母材に分割セ
グメントを取付けた状態の断面図、（ｃ）はボルトの金
属プレート片への取付け状態を示す斜視図である。
説明図で、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は母材に分割セ
グメントを取付けた状態の断面図、（ｃ）はボルトの金
属プレート片への取付け状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の他の形態に係るガスタービン翼
の説明図で、（ａ）は母材に分割セグメントを取付けた
状態の断面図、（ｂ）はボルトの金属プレート片への取
付け状態を示す斜視図である。
の説明図で、（ａ）は母材に分割セグメントを取付けた
状態の断面図、（ｂ）はボルトの金属プレート片への取
付け状態を示す斜視図である。
１ 母材 １ａ 穴 ２ 分割セグメント ３ 金属プレート片 ４ セラミックス層 ５ ボルト ６ ナット ７ 翼部 ８，９ シュラウド １０ 溶接接合 １１ 溝 １２ 頭部
Claims (1)
- 【請求項１】 組成及び特性が翼母材に近似しかつ熱膨
張係数が翼母材よりも低い耐熱合金よりなる金属プレー
ト片と、同金属プレート片の表面にコーティングされて
形成されたセラミックス層とをそれぞれ備えた複数個の
分割セグメントが、その接ガス面を覆うように配設され
その面に固定されたことを特徴とするガスタービン翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17409897A JPH1122407A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | ガスタービン翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17409897A JPH1122407A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | ガスタービン翼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1122407A true JPH1122407A (ja) | 1999-01-26 |
Family
ID=15972622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17409897A Pending JPH1122407A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | ガスタービン翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1122407A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2003048528A1 (ja) * | 2001-11-30 | 2005-04-14 | 株式会社日立製作所 | 発電用ガスタービンの動翼の補修方法及び補修後のタービン動翼 |
-
1997
- 1997-06-30 JP JP17409897A patent/JPH1122407A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2003048528A1 (ja) * | 2001-11-30 | 2005-04-14 | 株式会社日立製作所 | 発電用ガスタービンの動翼の補修方法及び補修後のタービン動翼 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20031217 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20031224 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20040220 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040706 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |