JPS597705A - 蒸気タ−ビン動翼 - Google Patents
蒸気タ−ビン動翼Info
- Publication number
- JPS597705A JPS597705A JP11536282A JP11536282A JPS597705A JP S597705 A JPS597705 A JP S597705A JP 11536282 A JP11536282 A JP 11536282A JP 11536282 A JP11536282 A JP 11536282A JP S597705 A JPS597705 A JP S597705A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor blade
- turbine rotor
- amorphous metal
- steam turbine
- corrosion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- F01D5/12—Blades
- F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
- F01D5/288—Protective coatings for blades
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- 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】
本発明は、蒸気タービンの動員に係り、湿り域段落にお
ける蒸気中の水滴によシ、タービン動翼が侵食されるの
全防止する蒸気タービン動翼に関する。
ける蒸気中の水滴によシ、タービン動翼が侵食されるの
全防止する蒸気タービン動翼に関する。
復水型蒸気タービンの排気室は、タービン運転中、常時
、大気圧以下の真空に保持され、最終段落の動翼入口、
及び出口の蒸気は水滴を含んだ湿シ域でらり、またこの
最終段より２〜３前段落でもすでに湿り域に入ることは
周知である。この湿ｐ域での蒸気中に含まれている水滴
は、回転中の動翼の入口端と衝突することとなり、動員
が侵食され、動翼入口端はノコギリ刃状の水滴コロ−ジ
ョン部が発生することとなる。この水滴による侵食を防
止する為に、最近の大型タービンでは、第１図乃至第３
図に示すように、ｃｏを主成分とした、一般にステライ
トと呼ばれる高硬度合金を侵食防止板２として動翼１に
溶接する方法がとられている。しかしこの方法では、動
翼母材１と侵食防止板２とが異材でろる為に溶接の際、
侵食防止板２に引張シの残留応力が生ずることとなりこ
れが応力腐食割れの原因となる。また、ステライトは動
翼材に比べ耐腐食性は良好であるが、蒸気中の水滴によ
る侵食は完全に防ぎきれず、侵食が大となった際には、
侵食防止板２の張替えが必要となる。応力腐食割れある
いは侵食全完全に防止するためには、第４図に示すよう
にガスタービン動翼等に適用が知られているセラミック
コーテイング４が考えられる。セラミックは、蒸気ター
ビンに現在用いられているステライトに比べ、耐腐食性
、耐摩耗性が著しく良好である。しかし、セラミックは
ステライトに比べ靭性は低く、また熱膨張率が小さいた
め、最近の大聖蒸気タービンでは最終段落の動ＸＩの大
きな曲げ応力おるいは振動により、また温度変化によｐ
ｌ セラミックコーティング４にＩＩ！が発生する可能
性があり、大型蒸気タービンには採用出来かい。
、大気圧以下の真空に保持され、最終段落の動翼入口、
及び出口の蒸気は水滴を含んだ湿シ域でらり、またこの
最終段より２〜３前段落でもすでに湿り域に入ることは
周知である。この湿ｐ域での蒸気中に含まれている水滴
は、回転中の動翼の入口端と衝突することとなり、動員
が侵食され、動翼入口端はノコギリ刃状の水滴コロ−ジ
ョン部が発生することとなる。この水滴による侵食を防
止する為に、最近の大型タービンでは、第１図乃至第３
図に示すように、ｃｏを主成分とした、一般にステライ
トと呼ばれる高硬度合金を侵食防止板２として動翼１に
溶接する方法がとられている。しかしこの方法では、動
翼母材１と侵食防止板２とが異材でろる為に溶接の際、
侵食防止板２に引張シの残留応力が生ずることとなりこ
れが応力腐食割れの原因となる。また、ステライトは動
翼材に比べ耐腐食性は良好であるが、蒸気中の水滴によ
る侵食は完全に防ぎきれず、侵食が大となった際には、
侵食防止板２の張替えが必要となる。応力腐食割れある
いは侵食全完全に防止するためには、第４図に示すよう
にガスタービン動翼等に適用が知られているセラミック
コーテイング４が考えられる。セラミックは、蒸気ター
ビンに現在用いられているステライトに比べ、耐腐食性
、耐摩耗性が著しく良好である。しかし、セラミックは
ステライトに比べ靭性は低く、また熱膨張率が小さいた
め、最近の大聖蒸気タービンでは最終段落の動ＸＩの大
きな曲げ応力おるいは振動により、また温度変化によｐ
ｌ セラミックコーティング４にＩＩ！が発生する可能
性があり、大型蒸気タービンには採用出来かい。
本発明の目的は、耐腐食性、耐摩耗性を有すると共に、
靭性に優れた侵食防止板を備えた蒸気タービン動員全提
供することにある。本発明の要旨とするところは、ター
ビン動翼を侵食防止の目的で、ステライトの侵食防止板
あるいはセラミックコーティングにかわるものとして、
非晶質金属を採用することである。Ｃｒｆ含むＦｓ基あ
るい杖Ｎｉ基非晶質金属は、結晶質のステンレス鋼、ス
テライト等に比べて結晶粒界がなくそのため［固な不働
態膜を形成するので、セラミックに対応する耐腐食性を
有し、また、硬度も大きく耐摩耗性に優れていることは
よく知られている。そのため、上記の非晶質金属を動翼
の耐侵食材として採用した場合、湿り域での蒸気中の水
滴による非晶質金属の侵食は従来のステライトに比べ著
しく小さくなる。また、上記の非晶質金属は、高硬度に
もかかわらず靭性に富む為、動翼の曲げ応力、振動によ
ｐき裂は生ずることはない。
靭性に優れた侵食防止板を備えた蒸気タービン動員全提
供することにある。本発明の要旨とするところは、ター
ビン動翼を侵食防止の目的で、ステライトの侵食防止板
あるいはセラミックコーティングにかわるものとして、
非晶質金属を採用することである。Ｃｒｆ含むＦｓ基あ
るい杖Ｎｉ基非晶質金属は、結晶質のステンレス鋼、ス
テライト等に比べて結晶粒界がなくそのため［固な不働
態膜を形成するので、セラミックに対応する耐腐食性を
有し、また、硬度も大きく耐摩耗性に優れていることは
よく知られている。そのため、上記の非晶質金属を動翼
の耐侵食材として採用した場合、湿り域での蒸気中の水
滴による非晶質金属の侵食は従来のステライトに比べ著
しく小さくなる。また、上記の非晶質金属は、高硬度に
もかかわらず靭性に富む為、動翼の曲げ応力、振動によ
ｐき裂は生ずることはない。
上記の非晶質金属の形成には、凝固時に毎秒１０６度以
上の冷却速度を必要とする為、通常片ロール法あるいは
両ロール法が利用され、その形状は、１００μｍ以下の
薄膜帯状であることはよく知られている。このような非
晶質金属を動翼の侵食防止材として利用する場合には、
ステライ）１−動翼に溶接により取付ける方法と同様に
薄膜帯状非晶質金属を動翼に溶接で取付ける方法が考え
られる。しかし、非晶質金属は、約３００Ｃ以上の温度
で結晶化が起シその非晶質金属の特有の耐腐食性、耐摩
耗性及び高靭性は失われる為、作成された非晶質金属を
動翼に溶接して侵食防止材とすることは出来ない。
上の冷却速度を必要とする為、通常片ロール法あるいは
両ロール法が利用され、その形状は、１００μｍ以下の
薄膜帯状であることはよく知られている。このような非
晶質金属を動翼の侵食防止材として利用する場合には、
ステライ）１−動翼に溶接により取付ける方法と同様に
薄膜帯状非晶質金属を動翼に溶接で取付ける方法が考え
られる。しかし、非晶質金属は、約３００Ｃ以上の温度
で結晶化が起シその非晶質金属の特有の耐腐食性、耐摩
耗性及び高靭性は失われる為、作成された非晶質金属を
動翼に溶接して侵食防止材とすることは出来ない。
そこで本発明は、上記の対策として、直接非晶質金属を
動翼表面上に形成させ、その形成された非晶質金属層を
侵良材止材として利用することを特徴とする。す彦わち
、上記の片ロール法おるいは両ロール法以外に非晶質作
成法として知られている溶射法により、形成される非晶
質金属と同一成分の粉末結晶質金属を溶解し、動翼表面
上に叩き付けることにより、動翼表面上に非晶質層を形
成させ、その形成された非晶質層を侵食防止材とする。
動翼表面上に形成させ、その形成された非晶質金属層を
侵良材止材として利用することを特徴とする。す彦わち
、上記の片ロール法おるいは両ロール法以外に非晶質作
成法として知られている溶射法により、形成される非晶
質金属と同一成分の粉末結晶質金属を溶解し、動翼表面
上に叩き付けることにより、動翼表面上に非晶質層を形
成させ、その形成された非晶質層を侵食防止材とする。
以下、本発明の一実施例を第５図によｐ説明する。
動翼ｌにＣｒ含有ｐｅ基非晶質金属コーティング５と同
一成分の結晶質合金を原材料として非晶質金属作製法と
して知られている溶射法によシ吹き付け、図５に示すよ
うに、動翼１上に非晶質金属コーティング５を形成させ
る。ここで動翼ｌは、非晶質金属全形成させるため液体
窒素上吹き付けることにより冷却しておく。
一成分の結晶質合金を原材料として非晶質金属作製法と
して知られている溶射法によシ吹き付け、図５に示すよ
うに、動翼１上に非晶質金属コーティング５を形成させ
る。ここで動翼ｌは、非晶質金属全形成させるため液体
窒素上吹き付けることにより冷却しておく。
上記の方法で、非晶質金属コーティング５を動翼１に形
成させると動翼１は、完全に非晶質金属コーティングで
覆われ、そのため前項で説明し九通り動翼ｌの耐侵食性
は向上する。また、非晶質金属を形成するために動翼を
冷却することにより、動翼１は熱的影響上受けず、その
ため動翼１の信頼性は向上する。
成させると動翼１は、完全に非晶質金属コーティングで
覆われ、そのため前項で説明し九通り動翼ｌの耐侵食性
は向上する。また、非晶質金属を形成するために動翼を
冷却することにより、動翼１は熱的影響上受けず、その
ため動翼１の信頼性は向上する。
本発明によれば、湿ｐ域の蒸気中の水滴による侵食及び
、応力腐食割れ等を、従来の００を主成分とした高硬度
合金（ステライト］の侵食防止板に比べ著しく減少でき
るので、動翼の信頼性、保守性の向上に効果がある。ま
た、侵食による動翼の形状変化に伴う性能低下を防止す
る。
、応力腐食割れ等を、従来の００を主成分とした高硬度
合金（ステライト］の侵食防止板に比べ著しく減少でき
るので、動翼の信頼性、保守性の向上に効果がある。ま
た、侵食による動翼の形状変化に伴う性能低下を防止す
る。
第１図は、従来例の高硬度合金侵食防止板を採用したタ
ービン動翼の正面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、
第３図は第２図Ｂ部の詳細図、第４図は動翼にセラ５ツ
タコーテイングし九タービン動真の断面図、第５図は本
発明の一実施例である動翼表面上に直接非晶質金属層を
形成させたタービン動翼の断面図である。 １・・・動翼、２・・・侵食防止板、３・・・溶接部、
４・・・セ第／届 褒ＺｌｊＪ ２７−
ービン動翼の正面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、
第３図は第２図Ｂ部の詳細図、第４図は動翼にセラ５ツ
タコーテイングし九タービン動真の断面図、第５図は本
発明の一実施例である動翼表面上に直接非晶質金属層を
形成させたタービン動翼の断面図である。 １・・・動翼、２・・・侵食防止板、３・・・溶接部、
４・・・セ第／届 褒ＺｌｊＪ ２７−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｌ 耐食性非晶質金属でタービン動翼表面全コーティン
グするようにした蒸気タービン動翼。 ２ 前記耐食性非晶質金属を溶射法によジタービン動翼
表面にコーティングするようにした特許請求の範囲第１
項記載の蒸気タービン動翼。 ３、前記耐食性非晶質金属である溶融金属をタービン動
翼表面で急冷凝固させることによりタービン動翼表面を
コーティングするようにした特許請求の範囲第１項記載
の蒸気タービン動翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11536282A JPS597705A (ja) | 1982-07-05 | 1982-07-05 | 蒸気タ−ビン動翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11536282A JPS597705A (ja) | 1982-07-05 | 1982-07-05 | 蒸気タ−ビン動翼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS597705A true JPS597705A (ja) | 1984-01-14 |
Family
ID=14660642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11536282A Pending JPS597705A (ja) | 1982-07-05 | 1982-07-05 | 蒸気タ−ビン動翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS597705A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8132414B2 (en) | 2005-10-31 | 2012-03-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Steam turbine and hydrophilic coating material used therefor |
| US12497974B2 (en) * | 2024-05-24 | 2025-12-16 | Rtx Corporation | Cost-effective solid-state deposition of functionally graded titanium hollow fan blade sheath for improved galvanic corrosion resistance |
-
1982
- 1982-07-05 JP JP11536282A patent/JPS597705A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8132414B2 (en) | 2005-10-31 | 2012-03-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Steam turbine and hydrophilic coating material used therefor |
| AU2009217388B2 (en) * | 2005-10-31 | 2012-08-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Steam turbine and hydrophilic coating material used therefor |
| US12497974B2 (en) * | 2024-05-24 | 2025-12-16 | Rtx Corporation | Cost-effective solid-state deposition of functionally graded titanium hollow fan blade sheath for improved galvanic corrosion resistance |
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