CH213483A - Laufrad für Brennkraft- oder Dampfturbinen und Verfahren zur Herstellung desselben. - Google Patents

Description

  Laufrad für     Brennkraft-    oder Dampfturbinen und Verfahren zur     Herstellung     desselben.    Die Wahl des Baustoffes für die Lauf  räder von Brennkraft- oder Dampfturbinen,  insbesondere für die     Beschaufelung    dersel  ben, bereitete bis jetzt dadurch Schwierig  keiten, -dass     hierbei    nicht nur auf dessen       Warmfestigkeit,    sondern auch     auf    dessen  Verschleissfestigkeit gegenüber mechanischen       und    chemischen Einflüssen geachtet werden  musste.

   Da     isich    aber die dahingehenden  Forderungen in vielem widersprechen, so  war man häufig     .gezwungen,    eine mittlere  Linie     einzuschlagen,    was gleichbedeutend  mit einer Vergeudung an Baustoffen, in vie  len Fällen auch an Betriebsstoffen ist.  



  Die Erfindung gestattet es, die angege  bene     zweispältige    Lösung dadurch zu ver  meiden,     dass.    mindestens der aus der Scheibe  herausragende Teil jeder Schaufel mit einem       aufgesinterten    Belag aus     verschleiss-    und  temperaturfesten     Meüallkarbiden    versehen  ist, während der Träger des Belages     aus       einem metallischen Werkstoff hoher Warm  festigkeit besteht. Als Werkstoff hoher  Warmfestigkeit ist dabei jeder Werkstoff zu  verstehen, der bei 600   C Temperatur  mindestens eine     Dauerstandsfestigkeit    von  6     kg/mm@    besitzt.

   Der Baustoff des Belag  trägere braucht somit lediglich mit Rück  sieht auf die beim Arbeiten der Turbine  auftretenden     Kräfte        bestimmt    zu werden, so  dass das     Laufraid    mit seiner     Beschaufelung     besonders günstig bemessen werden kann;  ,dem fallweise wenig verschleissfesten Träger  verleiht dann der beispielsweise aus einem       Eisen-Molybdän-Karbid    bestehende Belag  eine besondere     Widerstandsfähigkeit    gegen  Abnützungserscheinungen irgend welcher  Art.  



  Die Herstellung des, Laufrades mit der       Beschaufe@lung    geschieht am einfachsten da  durch,     dass    auf den mit einem der beabsich  tigten Schichtdicke des Belages entsprechen-      den     Untermass    fertigbearbeiteten Belegträger  der     Belag    in nass     aufbereitetem    Zustand auf  gebracht,     beispielsweise    durch Spritzen, und  endlich durch die Einwirkung von Hitze auf  dem     Träger        aufgesintert    wird.

   Derart kön  nen     kostspielige    Nacharbeiten auf dem  schwer     bearbeitbaren    Belag weitgehend ein  geschränkt, in vielen Fällen vollkommen       vermieden    werden. Wendet     man    beim     Sin-          terungsprozess    eine Temperatur an, die höher  ist als die für den gewählten Belegstoff not  wendige     Sintertemperatur,    so kann man die  Einwirkungszeit wesentlich verkürzen.

   Es  gelingt dann sogar,     Belegstoffe    zu verwen  den, die bei höheren Temperaturen als bei  der Schmelztemperatur des Trägerbaustoffes       sintern,    also beispielsweise gewisse Wolf  ra.mkarbide von höchster Oberflächenhärte.  



  Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs  gegenstandes ist auf der Zeichnung darge  stellt, an Hand welcher auch das Verfahren  zur Herstellung des Laufrades erläutert wird.  Es zeigt:       Fig.    1 einen Hauptschnitt durch das  Laufrad einer     Abgasturbine,          Fig.    2 einen     vergrösserten    Querschnitt  einer Schaufel desselben nach der Linie       II-11    der     Fig.    1.  



  Nach     Fig.    1 sind nicht nur die aus der       Laufradscheibe    3 herausragenden Teile der  Schaufeln 4, sondern auch der Scheiben  kranz mit einem bis zum Durchmesser D  reichenden,     übertrieben        stark    dargestellten  Belag 2 aus     gesintertem        Eisen-Molybdän-          Karbid    versehen, wogegen der restliche, der  Nabe zu gelegene Teil der     Laufradscheibe    3  ohne Belag verbleibt;

   dies kann beim Auf  spritzendes zu     sinternden    Stoffes durch Ab  decken     bezw.    beim     Aufsintern    durch Ein  packen mühelos erreicht     werden.    Nach       Fig.    2 weist der Belag 2 der Schaufel 4 nur  eine geringe Dicke von beispielsweise  0,5 mm auf.  



  Es muss ausdrücklich hervorgehoben  werden, dass es auch möglich ist, nur ein  zelne, besonders hoch beanspruchte Teile der  Schaufeln, beispielsweise die Eintrittskanten  und den Bauch derselben mit     einem    schützen-    den Belag zu versehen, oder diesen an jenen       Stellen    besonders stark auszuführen. Fall  weise wird hierbei an die     Stelle    des     Auf-          spritzens    des noch nicht gesinterten, nass  aufbereiteten Belegstoffes     da-s    Aufstreichen  desselben treten.  



  Die Erfindungsmassnahmen sind mit Vor  teil     bei        Brennkraftturbinen    aller Art an  wendbar, wie beispielsweise bei Gas- oder  Abgasturbinen, besonders aber dann, wenn  als Betriebsstoff derselben ein     staubförmi-          ger,    nicht     rückstandsfreier        Brennstoff    Ver  wendung findet.

   Die Erfindung ist aber  hierauf nicht beschränkt, da die jüngsten  Bestrebungen des     Dampfturbinenbaues    mit  ihrer weiteren     Hinaufsetzung    des, Druckes  und der     Überhitzungstemperatur    Schaufel  beanspruchungen ergeben, die ganz ähnlich  jenen sind, die bei     Brennkraftturbinen    auf  treten und deren Auswirkung durch die     Er-          findungsmassnahmen    sicher bekämpft wer  den können.

   In allen Fällen kann hierbei  noch vor dem Aufbringen des     Belegstoffes     die Oberfläche des Trägers besonders vorbe  reitet,     beispielsweise        aufgerauht    oder mit  Riefen oder Rillen versehen .sein, um eine  besonders feste Verbindung mit dem Beleg  stoff zu erzielen;     selbstverständlich    wird  man aber immer trachten, solche Belegstoffe  zu verwenden, welche beim Niedersintern  mit dem Baustoff des Trägers in feste Ver  bindung treten.  



  Auf den Vorteil der     beschriebenen    Aus  führung, dass in das Laufrad wegen des ge  genüber     metallischen    Stoffen geringeren       Wärmeleitvermögens    des Belegstoffes nur  eine geringere Wärmemenge übertreten kann,  als wenn es zur Gänze aus Metall bestünde,  somit die Schwierigkeiten der Lagerung des  selben beträchtlich verringert erscheinen, sei  hier nur kurz hingewiesen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRVOHE: I. Laufrad für Brennkraft- oder Dampf turbinen, dadurch gekennzeichnet, dass min destens der aus der Scheibe herausragende Teil jeder Schaufel (4) mit einem aufgesin= terten Belag (2) aus verschleiss- und tempe raturfesten Metallkarbiden versehen ist, wäh rend der Träger des Belages aus einem Werkstoff hoher Warmfestigkeit besteht.

   II. Verfahren zur Herstellung des Lauf rades nach Patentanspruch I, dadurch ge= kennzeichnet, @dass auf den mit einem der be absichtigten Schichtstärke des Belages (2) entsprechenden Untermass fertig bearbeiteten Belagträger der Belag in nass aufbereitetem Zustand aufgebracht und dann durch die Einwirkung von Hitze auf dem Träger auf gesintert wird. UNTERANSPRUCH: Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass beim Auf sintern eine Temperatur angewendet wird, die höher ist als die für den gewählten Belagstoff not.

   wendige Sintertemperatur, um die Einwir kungszeit verkürzen zu können.