DE3831692A1

DE3831692A1 - Verfahren zum verbinden von deckplatte und/oder fussstueck einerseits mit dem schaufelblatt andererseits einer turbinenschaufel mittels eines loet- oder fuegeprozesses

Info

Publication number: DE3831692A1
Application number: DE19883831692
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl Ing Fried
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1988-09-17
Filing date: 1988-09-17
Publication date: 1989-03-02

Description

Technisches Gebiet

Turbinen für sehr hohe Ansprüche. Kritisches Bauteil ist die Schaufel, welche unter stark wechselnden mechanischen und thermischen Bedingungen eine möglichst hohe Lebensdauer zu gewährleisten hat.

Die Erfindung bezieht sich auf die Weiterentwicklung hochbeanspruchter Schaufeln für Turbinen, insbesondere für Gasturbinen, und Berücksichtigung optimaler Werkstoffauswahl für die verschiedenen Teile. Dabei sollen vorzugsweise auch oxyddispersionsgehärtete Legierungen für das Schaufelblatt berücksichtigt werden.

Insbesondere betrifft sie ein Verfahren zum Verbinden von Deckplatte und/oder Fußstück einerseits mit dem Schaufelblatt, andererseits einer Turbinenschaufel mittels eines Löt- oder Fügeprozesses.

Stand der Technik

Deckplatten und Deckbänder an Leit- und Laufschaufelkränzen von rotierenden thermischen Maschinen (Dampf- und Gasturbinen) dienen zur Verbesserung der Strömungsverhältnisse (Aerodynamik) sowie des thermischen Wirkungsgrades (Thermodynamik) der Maschine. Außerdem sollen sie das Schwingungsverhalten insbesondere von Rotoren durch Veränderung der Eigenfrequenzen und Erhöhung der Dämpfung verbessern. Im Maschinenbau sind zahlreiche Befestigungsarten von Deckplatten bzw. Deckbändern am Kopfende der Schaufel bekannt. Bei Dampfturbinen findet man oft an der Stirnseite des Kopfendes der Schaufeln angenietete Deckbänder. Deckplatten können auch aus dem vollen durch mechanische Bearbeitung oder durch Gießen hergestellt sein. Separate Fußstücke zwischen Schaufelblatt und Gehäuse bzw. Rotorkörper sind unter gewissen Umständen aus konstruktiven oder werkstofftechnischen Gründen wünschenswert oder erforderlich. Letzteres gilt insbesondere bei Anwendung von oxyddispersionsgehärteten Superlegierungen für das Schaufelblatt. Es kann dazu unter anderem folgende Literatur zitiert werden:

- Walter Traupel, Thermische Turbomaschinen. 2. Bd. Regelverhalten, Festigkeit und dynamische Probleme, Springer Verlag 1960
- H. Petermann, Konstruktion und Bauelemente von Strömungsmaschinen, Springer Verlag 1960
- Fritz Dietzel, Dampfturbinen, Georg Liebermann Verlag 1950
- Fritz Dietzel, Dampfturbinen, Berechnung, Konstruktion, Carl Hauser Verlag 1980
- C. Zitemann, Die Dampfturbinen, Springer Verlag 1955.

Als Schaufelwerkstoffe für hochbeanspruchte Gasturbinen sind in neuerer Zeit oxyddispersionsgehärtete Nickelbasis-Superlegierungen vorgeschlagen worden, da sie gegenüber gewöhnlichen Guß- und Knet-Superlegierungen höhere Betriebstemperaturen erlauben. Um bei hohen Temperaturen die besten Festigkeitswerte (hohe Zeitstandfestigkeit) zu erreichen, werden Bauteile aus diesen Legierungen mit in Schaufelachse gerichteten, längsgestreckten groben Kristalliten eingesetzt. Im Verlauf der Herstellung muß im allgemeinen das Werkstück (Halbzeug oder Fertigteil) einen Zonenglühprozeß durchmachen. Aus verschiedenen Gründen (Thermodynamik, Kristallisationsgesetze) sind die Querschnittsabmessungen derartiger Schaufelwerkstoffe im grobkörnigen Zustand begrenzt. Damit werden den Schaufelabmessungen ebenfalls Grenzen gesetzt. Da nun die Fläche einer Deckplatte oder eines Fußstücks in der Regel ein Mehrfaches der Querschnittsfläche des entsprechenden Schaufelblattes ausmacht, können Blatt und Deckplatte bzw. Fußstück von gewissen Abmessungen an nicht mehr monolithisch aus einem Stück gefertigt werden. Sollen oxyddispersionsgehärtete Superlegierungen erfolgreich und allgemein eingesetzt werden, ergibt sich daher die Forderung nach einer Aufteilung in Schaufelblatt einerseits und Deckplatte bzw. Fußstück andererseits.

Im allgemeinen Maschinenbau sind zahlreiche kraftschlüssige Verbindungen von Bauelementen bekannt. Im Gasturbinenbau ist eine steigende Tendenz zum Einsatz oxyddispersionsgehärteter Superlegierungen als Schaufelwerkstoffe feststellbar. Es besteht daher ein Bedürfnis für eine Weiterentwicklung betriebstüchtiger Konstruktionen auf diesem Gebiet.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verbinden von Deckplatte/Deckband und/oder Fußstück mit dem Schaufelblatt einer Turbinenschaufel anzugeben. Dem Maschinenbauer soll das höchstmögliche Maß an konstruktiver Freiheit und Auswahl der optimal zueinander passenden Werkstoffe eingeräumt werden. Dies gilt insbesondere für den Fall der Verwendung oxyddispersionsgehärteter Superlegierungen im Zustand längsgerichteter großer Stengelkristalle für das Schaufelblatt, da diese Werkstoffe nur in beschränkten Querschnittsabmessungen im Handel verfügbar sind. Das Verfahren soll möglichst werkstoffunabhängig auf alle in der Praxis vorkommenden Verhältnisse beim Bau thermischer Maschinen anwendbar sein.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im eingangs erwähnten Verfahren das Kopfende und/oder das Fußende des Schaufelblattes unter einem Winkel von 15° bis 75° zur Schaufellängsachse über das ganze Profil nach einer Regelfläche in Form eines sich verjüngenden Zapfens abgeschrägt wird, und daß die Deckplatte mit einer dem Kopfende und/oder das Fußstück mit einer dem Fußende des Schaufelblattes entsprechenden negativen, über das Profil verlaufenden Schrägung in Form einer sich verjüngenden Öffnung und/oder Vertiefung versehen werden, daß ferner Deckplatte und Fußstück mit Schaufelblatt radial zusammengesteckt, in eine Spannvorrichtung gebracht und einer in der Längsachse der Schaufel wirkenden Druckkraft unterworfen und das Ganze auf die Löt- oder Fügetemperatur der Bauteile erwärmt und wieder abgekühlt wird.

Weg zur Ausführung der Erfindung

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden, durch Figuren näher erläuterten Ausführungsbeispiele beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 den Axialschnitt bezüglich Turbine (Aufriß) einer Deckplatte einer Gasturbinenleitschaufel,

Fig. 2 den Grundriß einer Deckplatte,

Fig. 3 den Aufriß (Axialschnitt bezüglich Turbine) des Kopfendes des Schaufelblattes einer Gasturbinenschaufel,

Fig. 4 den Grundriß (Draufsicht in radialer Richtung bezüglich Turbine) des Kopfendes des Schaufelblattes,

Fig. 5 den Axialschnitt bezüglich Turbine (Aufriß) eines Fußstückes einer Gasturbinenleitschaufel,

Fig. 6 den Grundriß (Draufsicht in radialer Richtung bezüglich Turbine) eines Fußstückes,

Fig. 7 den Aufriß / teilweisen Axialschnitt bezüglich Turbine einer Gasturbinenschaufel mit vollem Schaufelblatt, angelöteter Deckplatte und angelötetem Fußstück,

Fig. 8 den Aufriß / teilweisen Axialschnitt bezüglich Turbine einer Gasturbinenschaufel mit hohlem Schaufelblatt, angelöteter Deckplatte und angelötetem Fußstück.

In Fig. 1 ist der Axialschnitt (Aufriß) bezüglich Längsachse der Turbine und Schaufellängsachse einer Deckplatte für eine Gasturbinenleitschaufel dargestellt. 5 ist die Deckplatte aus einer Nickelbasis-Superlegierung, wobei sowohl eine nichtdispersionsgehärtete Guß- wie eine entsprechende Knetlegierung verwendet werden kann. Die Deckplatte 5 ist mit einer sich in Schaufellängsachse in radialer Richtung der Turbine verjüngende Öffnung 6 versehen. Diese Öffnung 6 weist als Mantelfläche eine Regelfläche auf, welche sich an ihrem erweiterten Teil an das Tragflügelprofil des Kopfendes der Schaufel anschließt. Die Regelfläche entsteht durch Wanderung einer Geraden längs dieses Tragflügelprofils, wobei sie stets in einer Ebene liegen muß, welche auf der jeweiligen Tangentialebene an die Mantelfläche des Schaufelblattes senkrecht steht. Die gestrichelte Gerade 7 ist die Mantellinie der Regelfläche in der Deckplatte 5 im Profil, d. h. sie zeigt den wahren Schrägungswinkel α bezüglich der Schaufellängsachse. Der Winkel α beträgt vorzugsweise 15 bis 75° und ist in der Regel konstant. Er stimmt mit dem halben Öffnungswinkel eines kegelförmigen Werkzeugs (Fräser) oder dem Neigungswinkel der Achse eines zylindrischen Werkzeugs bie der Herstellung überein. Das gleiche gilt im Fall der Bearbeitung mittels eines Werkzeugs durch Erosion. Unter gewissen Umständen kann der Winkel α jedoch auch variabel ausgeführt werden, um die Steilheit der Flanken der Regelfläche den Erfordernissen des Schaufelprofils (Schaufeldicke, Profilhöhe, Krümmung des Profils etc.) anpassen zu können.

Fig. 2 zeigt die Deckplatte 5 im Grundriß (Draufsicht). Die ausgezogene Linie entspricht dem verjüngten Ende der Öffnung, die gestrichelte Linie dem erweiterten Ende, welches mit dem Schaufelprofil übereinstimmt.

Fig. 3 stellt den Aufriß bzw. Axialschnitt (bezüglich Längsachse der Turbine und Schaufellängsachse) des Kopfendes des Schaufelblattes dar. 1 ist das Schaufelblatt, 2 sein Kopfende, teils im Aufriß (Ansicht), teils im Schnitt. 8 ist ein sich in Schaufelachse in radialer Richtung verjüngender Zapfen, dessen Mantelfläche eine Regelfläche ist. Diese stimmt genau mit der Regelfläche der Öffnung 6 der Deckplatte 5 (siehe Fig. 1) überein. 9 ist die Mantellinie der Regelfläche im Profil, d. h. sie zeigt den wahren Schrägungswinkel α bezüglich Schaufelachse. Dieser Winkel α stimmt in jedem Punkt des Tragflügelprofils mit demjenigen der Öffnung 6 in der Deckplatte 5 (Fig. 1) überein. Für die Größe des Schrägungswinkels α und die Herstellung der Mantelfläche (Regelfläche) des Zapfens 8 gilt das unter Fig. 1 Gesagte.

In Fig. 5 ist der Axialschnitt (Aufriß) bezüglich Längsachse der Turbine und Schaufellängsachse eines Fußstücks für eine Gasturbinenleitschaufel dargestellt. 10 ist das Fußstück aus einer Nickelbasis-Superlegierung, wobei vorzugsweise eine nichtdispersionsgehärtete Gußlegierung verwendet wird. Das Fußstück 10 ist mit einer sich in Schaufellängsachse in radialer Richtung der Turbine verjüngenden Vertiefung 11 versehen. Diese Vertiefung 11 weist als Mantelfläche eine Regelfläche auf, welche sich an ihrem erweiterten Teil an das Tragflügelprofil des Fußendes der Schaufel anschließt. Die Regelfläche entsteht durch Wanderung einer Geraden in analoger Weise, wie dies unter Fig. 1 angegeben ist. Die gestrichelte Gerade 12 ist die Mantellinie der Regelfläche im Fußstück 10 im Profil, d. h. sie zeigt den wahren Schrägungswinkel b bezüglich der Schaufellängsachse. Der Winkel β beträgt vorzugsweise 15 bis 75°. Es gilt für ihn das unter Fig. 1 Gesagte.

Fig. 6 ist der entsprechende Grundriß (Draufsicht in radialer Richtung der Turbine) zu Fig. 5. Im Fußstück 10 ist die Mantelfläche der Vertiefung 11 in der Projektion zweier affiner Tragflügelprofile sichtbar. Die dünne Linie 12 stellt die Projektion einer Mantellinie (Erzeugende der Regelfläche) der Vertiefung 11 dar.

Fig. 7 zeigt den Aufriß / teilweisen Axialschnitt bezüglich Turbine einer Gasturbinenleitschaufel mit vollem Schaufelblatt, mit angelöteter Deckplatte und angelötetem Fußstück. 1 ist das Schaufelblatt einer Vollschaufel aus einer oxyddispersionsgehärteten Nickelbasis-Superlegierung im Gefügezustand grober, längsgerichteter Stengelkristalle. 2 ist das Kopfende, 3 das Fußende des Schaufelblattes 1. 5 ist die mit einer sich verjüngenden Öffnung in Form einer Regelfläche versehene Deckplatte aus einer nichtdispersionsgehärteten Nickelbasis- Superlegierung, vorzugsweise einer Knetlegierung. 10 ist das mit einer sich verjüngenden Vertiefung in Form einer Regelfläche versehene Fußstück aus einer nichtdispersionsgehärteten Nickelbasis-Superlegierung, vorzugsweise einer Gußlegierung. 13 ist eine 20 bis 200 µm dicke Lotschicht aus einem Hochtemperaturlot auf Kobalt- oder Nickelbasis (in der Figur übertrieben dick dargestellt!). Durch die Lotschicht 13 wird eine metallurgisch feste und kraftschlüssige Verbindung zwischen Schaufelblatt 1 einerseits und Deckplatte 5 bzw. Fußstück 10 andererseits gewährleistet. Der Übersichtlichkeit halber sind zusätzlich die Mantellinien 7 und 12 der Regelflächen (Winkel α und β) der Verbindungen im Profil (vgl. Fig. 1 und 3) als gestrichelte Linien eingezeichnet worden.

In Fig. 8 ist ein Aufriß / teilweiser Axialschnitt bezüglich Turbine einer Gasturbinenleitschaufel mit hohlem Schaufelblatt, mit angelöteter Deckplatte und angelötetem Fußstück dargestellt. 4 ist das Schaufelblatt einer Hohlschaufel aus einer oxyddispersionsgehärteten Nickelbasis-Superlegierung mit längsgerichteten groben Stengelkristallen. Die Dicke des Hohlprofils des Schaufelblatts 4 ist durch eine gestrichelte Linie auf der linken Seite der Figur angedeutet. Alle übrigen Bezugszeichen entsprechen genau denjenigen der Fig. 7.

Zur Verbindung Schaufelblatt 1 bzw. 4 / Fußstück 10 ist noch folgendes zu bemerken:
Zufolge der adiabaten Expansion des Gases wird der Gaskanal mit einer Erweiterung in Strömungsrichtung ausgeführt. Dies kommt durch die schräge Bezugsfläche des Fußstückes 10 auf der Gasseite zum Ausdruck. Um für die Füge- und Lotflächen zwischen Schaufelblatt 1 bzw. 4 und Fußstück 10 optimale Bedingungen zu schaffen, kann es vorteilhaft oder notwendig sein, die Geometrie der Regelfläche der zu verbindenden Teile asymmetrisch zu gestalten. Der Winkel β wird dann nicht mehr gegenüber der Schaufellängsachse eingestellt und gemessen, sondern gegenüber einer gedachten, zur Schaufellängsachse um einen Winkel von bis ca. 7° in Richtung der Fallinie der schiefen Begrenzungsfläche des Fußstückes 10 geneigten Achse definiert. Bei der Herstellung der Regelflächen kann dies auf einfache Weise durch Kippen der Werkzeugachse (Fräser) gegenüber der Schaufellängsachse berücksichtigt werden.

Ausführungsbeispiel 1 Siehe Fig. 1, 2, 3, 4, 7

Aus einer oxyddispersionsgehärteten Nickelbasis-Superlegierung wurde ein Schaufelblatt 1 für eine Gasturbinen-Leitschaufel durch mechanische Bearbeitung hergestellt. Der Werkstoff lag in Form von prismatischem Halbzeug mit einem rechteckigen Querschnitt von 120 mm Breite und 32 mm Dicke im zonengeglühten rekristallisierten grobkörnigen Zustand vor. Die längsgerichteten Stengelkristalle hatten durchschnittlich eine Länge von 14 mm, eine Breite von 4 mm und eine Dicke von 2 mm. Der mit dem Handelsnamen MA 6000 bezeichnete Werkstoff von INCO hatte die nachfolgende Zusammensetzung:

Cr = 15,0 Gew.-%
Al = 4,5 Gew.-%
Ti = 2,5 Gew.-%
Mo = 4,0 Gew.-%
Ta = 2,0 Gew.-%
Zr = 0,25 Gew.-%
B = 0,01 Gew.-%
C = 0,05 Gew.-%
Y₂O₃ = Rest

Das Schaufelblatt 1 mit Tragflügelprofil hatte folgende Abmessungen:

Totale Länge = 170 mm
Größte Breite = 96 mm
Größte Dicke = 23 mm
Profilhöhe = 28 mm

Das Kopfende 2 des Schaufelblattes 1 wurde auf seiner Mantelfläche durch mechanische Bearbeitung nach einer Regelfläche derart zugespitzt, daß ein in Schaufellängsachse sich verjüngender Zapfen 8 gebildet wurde. Zu diesem Zweck wurde ein kegelförmiger Fräser mit einem halben Öffnungswinkel von 20° (entsprechend Winkel a in Fig. 3) dem Tragflügelprofil des Kopfendes 2 des Schaufelblattes 1 entlanggeführt. Die Einhüllende der Kegelmantelflächen bildete somit die Regelfläche mit konstantem Winkel α zur Schaufellängsachse. Die axiale Abmessung (Höhe) des Zapfens 8 betrug 10 mm. Die Stirnseite des letzteren wies demzufolge eine Tragflügelform mit folgenden Abmessungen auf:

Breite = 64 mm
Größte Dicke = 15 mm
Profilhöhe = 17 mm

Aus einer nichtdispersionsgehärteten Nickelbasis-Guß-Superlegierung wurde eine Deckplatte 5 gegossen. Die Legierung mit dem Handelsnamen IN 738 von INCO hatte die nachfolgende Zusammensetzung:

Cr = 16,0 Gew.-%
Co = 8,5 Gew.-%
Mo = 1,75 Gew.-%
W = 2,6 Gew.-%
Ta = 1,75 Gew.-%
Nb = 0,9 Gew.-%
Al = 3,4 Gew.-%
Ti = 3,4 Gew.-%
Zr = 0,1 Gew.-%
B = 0,01 Gew.-%
C = 0,11 Gew.-%
Ni = Rest

Die Abmessungen der Deckplatte 5 nach der mechanischen Bearbeitung betrugen:

Länge (axial) = 72 mm
Breite (tangential) = 66 mm
Total Höhe (radial) = 10 mm

In die Deckplatte 5 wurde durch mechanische Bearbeitung eine in Schaufellängsachse sich verjüngende Öffnung 6 in Form einer Regelfläche herausgearbeitet. Der Winkel α gegenüber der Schaufellängsachse betrug 20° und entsprach genau demjenigen des Zapfens 8 am Schaufelblatt 1. Die Bearbeitung wurde mit Hilfe der Drahterosion vorgenommen. Die engere Seite der Öffnung 6 wies demgemäß genau die obengenannte Tragflügelform der Stirnseite des Zapfens 8 auf.

Das Schaufelblatt 1 und die Deckplatte 5 wurden nun mit einem speziellen Hochtemperaturlot auf Kobaltbasis hartgelötet. Zu diesem Zweck wurde die Mantelfläche des Zapfens 8 des Schaufelblattes mit Lot in Bandform beklebt. Das Lotband mit der Handelsbezeichnung "Amdry 78 Tape" (Firma Amdry - Plasmatex Plasma Spray Powders and Brazing Alloys, Wohlen, Switzerland) wies eine Dicke von 100 µm auf und hatte die nachfolgende Zusammensetzung:

Cr = 22,07 Gew.-%
Ni = 21,64 Gew.-%
Si = 2,10 Gew.-%
W = 14,59 Gew.-%
C = 0,056 Gew.-%
B = 2,09 Gew.-%
Co = Rest

Deckplatte 5 und Schaufelblatt 1 wurden nun radial bezüglich Turbine zusammengesteckt, in eine Spannvorrichtung gebracht und einer in der Schaufellängsachse wirkenden Druckkraft von ca. 60 000 N unterworfen. Dies entsprach einer Druckspannung senkrecht zur Berührungsfläche (Regelfläche) von ca. 20 MPa. Durch die Schräglage der Fügezone bezüglich Längsachse und Druckkraft wurde im Verlauf des Lötprozesses eine Relativverschiebung der zu verbindenden Bauteile erzwungen, was zu einer ausgezeichneten metallurgischen Bindung führte. Die Löttemperatur, welche im Ofen während ca. 1/2 h gehalten wurde, betrug ca. 1200°C.

Nach Ofenabkühlung wurde das fertige Werkstück einer Abreißprüfung in Schaufellängsrichtung unterworfen. Die Abreißkraft betrug beim Bruch über 100 000 N.

Ausführungsbeispiel 2 Siehe Fig. 5, 6, 7

Aus einer oxyddispersionsgehärteten Nickelbasis-Superlegierung wurde gemäß Beispiel 1 ein Schaufelblatt gleicher Abmessungen und gleicher Zusammensetzung (MA 6000) wie in Beispiel 1 hergestellt.

Das Fußende 3 des Schaufelblattes 1 wurde zunächst (in Längsrichtung der Turbine gesehen) unter einem Winkel von 60° zur Schaufellängsachse schräg abgeschnitten und auf seiner Mantelfläche durch mechanische Bearbeitung nach einer Regelfläche derart zugespitzt, daß ein in Schaufellängsachse sich verjüngender Zapfen (ähnlich Beispiel 1 für das Kopfende 2) gebildet wurde. Der Winkel β zur Schaufellängsachse betrug 25°. Die Bearbeitung wurde mit einem Walzenfräser vorgenommen, dessen Achse gegenüber der Schaufellängsachse um 25° gekippt war. Der Fräser wurde dem Tragflügelprofil des Fußendes 3 des Schaufelblattes 1 entlanggeführt, wobei die Einhüllende der Zylinderflächen des Werkzeugs die Regelfläche am Werkstück bildete. Die axiale Abmessung des derart hergestellten Zapfens betrug 12 mm. Die Projektion der Stirnseite des letzteren auf eine zur Schaufelachse senkrechte Ebene wies eine Tragflügelform mit folgenden Abmessungen auf:

Breite = 66 mm
Größte Dicke = 16 mm
Profilhöhe = 18 mm

Aus der Nickelbasis-Guß-Superlegierung IN 738 (Zusammensetzung gemäß Beispiel 1) wurde ein Fußstück 10 gemäß Fig. 5 und 6 gegossen. Zwecks Gewichtsersparnis und aus gießtechnischen Gründen (möglichst gleiche Abkühlungsgeschwindigkeiten an verschiedenen Stellen) wurde dieses Bauteil als Hohlkörper ausgeführt. Dieser wies auf der dem Gasstrom zugewandten Seite eine gegen die Turbinenlängsachse um 30° geneigte Begrenzungsfläche auf (60° gegenüber Schaufellängsachse). Alle Befestigungs-, Stoß- und Paßflächen wurden durch Fräsen auf Maß bearbeitet. In das Fußstück 10 wurde durch mechanische Bearbeitung eine in Schaufellängsachse sich verjüngende Vertiefung 11 in Form einer Regelfläche herausgearbeitet. Der Winkel β gegenüber der Schaufellängsachse betrug 25° und entsprach genau demjenigen des Zapfens am Fußende 3 des Schaufelblattes 1. Die Bearbeitung wurde teilweise mit Bohren und Fräsen (Schruppen), teilweise mittels Funkenerosion (Feinbearbeitung) durchgeführt. Die axiale Abmessung (in Richtung Schaufellängsachse) der Vertiefung 11 betrug 12 mm.

Die Abmessungen des Fußstücks 10 nach der mechanischen Bearbeitung betrugen:

Länge (axial) = 100 mm
Breite (tangential) = 85 mm
Totale Höhe (radial) = 110 mm

Die Lötung der Bauteile 1 und 10 erfolgte mit dem Lot "Amdry 788" gleicher Zusammensetzung wie in Beispiel 1, das jedoch hier in Pulverform vorlag. Das Pulver wurde mit einem organischen Lösungsmittel zu einer steifen Paste angerührt und auf die zu verbindenden Regelflächen aufgetragen. Im übrigen wurde der Lötprozeß analog Beispiel 1 durchgeführt. Der Abreißversuch bei Raumtemperatur ergab eine Bruchlast in Richtung Schaufellängsachse von nahezu 120 000 N.

Ausführungsbeispiel 3 Siehe Fig. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

Aus einer oxyddispersionsgehärteten Nickelbasis-Superlegierung wurde ein Schaufelblatt 1 für eine Gasturbinen-Leitschaufel durch mechanische Bearbeitung hergestellt. Der Werkstoff lag in Form von prismatischem Halbzeug mit einem rechteckigen Querschnitt von 125 mm Breite und 32 mm Dicke im zonengeglühten rekristallisierten grobkörnigen Zustand vor. Die längsgerichteten Stengelkristalle hatten durchschnittlich eine Länge von 17 mm, eine Breite von 5 mm und eine Dicke von 2,5 mm. Der Werkstoff hatte die nachfolgende Zusammensetzung:

Cr = 20,0 Gew.-%
Al = 6,0 Gew.-%
Mo = 2,0 Gew.-%
W = 3,5 Gew.-%
Zr = 0,19 Gew.-%
B = 0,01 Gew.-%
C = 0,01 Gew.-%
Y₂O₃ = 1,1 Gew.-%
Ni = Rest

Das Schaufelblatt 1 mit Tragflügelprofil hatte folgende Abmessungen:

Totale Länge = 190 mm
Größte Breite = 98 mm
Größte Dicke = 23 mm
Profilhöhe = 29 mm

Das Kopfende 2 des Schaufelblattes 1 wurde auf seiner Mantelfläche durch mechanische Bearbeitung nach einer Regelfläche derart zugespitzt, daß ein in Schaufellängsachse sich verjüngender Zapfen 8 gebildet wurde. Der Winkel α (siehe Fig. 3) betrug 30°. Die axiale Abmessung des Zapfens 8 betrug 12 mm. Die Stirnseite des letzteren wies eine Tragflügelform mit folgenden Abmessungen auf:

Breite = 65 mm
Größte Dicke = 15,5 mm
Profilhöhe = 17,5 mm

Das Fußende 3 des Schaufelblattes 1 wurde zunächst (in Längsrichtung der Turbine gesehen) unter einem Winkel von 62° zur Schaufellängsachse schräg abgeschnitten und auf seiner Mantelfläche durch mechanische Bearbeitung nach einer Regelfläche derart zugespitzt, daß ein in Schaufellängsachse sich verjüngender Zapfen gebildet wurde. Der Winkel β zur Schaufellängsachse war hierbei nicht konstant, sondern variierte über den ganzen Umfang des Tragflügelprofils. Er betrug am dickeren Teil des Schaufelprofils (Gaseintritt) 45° und nahm gegen den dünneren Teil (Austrittskante) kontinuierlich auf 15° ab. Diese Regelfläche wurde durch Programmsteuerung der Werkzeugmaschine mit einem zylindrischen Fräser hergestellt, indem die Lage seiner Rotationsachse bezüglich Schaufellängsachse in Funktion des Berührungspunktes am Tragflügelprofil dauernd verändert wurde. Die axiale Abmessung des Zapfens betrug 14 mm.

Aus einer nichtdispersionsgehärteten Nickelbasis-Knet-Superlegierung wurde aus Stangenmaterial (Halbzeug) durch Abschneiden einer Scheibe und mechanische Bearbeitung eine Deckplatte 5 mit den gleichen Abmessungen wie in Beispiel 1 hergestellt. Die Legierung mit dem Handelsnamen Nimonic 80A hatte die nachfolgende Zusammensetzung:

Cr = 19,5 Gew.-%
Al = 1,4 Gew.-%
Ti = 2,4 Gew.-%
Zr = 0,06 Gew.-%
Mn = 0,30 Gew.-%
Si = 0,30 Gew.-%
B = 0,003 Gew.-%
C = 0,06 Gew.-%
Ni = Rest

In die Deckplatte 5 wurde analog zu Beispiel 1 eine in Schaufellängsachse sich verjüngende Öffnung 6 in Form einer Regelfläche herausgearbeitet. Der Winkel α (siehe Fig. 1) betrug 30° und entsprach genau demjenigen des Zapfens 8 am Schaufelblatt 1.

Aus einer nichtdispersionsgehärteten Nickelbasis-Guß-Superlegierung wurde ein Fußstück 10 gemäß Fig. 5 und 6 gegossen. Die Legierung mit dem Handelsnamen IN 939 von INCO hatte die nachfolgende Zusammensetzung:

Cr = 22,4 Gew.-%
Co = 19,0 Gew.-%
Ta = 1,4 Gew.-%
Nb = 1,0 Gew.-%
Al = 1,9 Gew.-%
Ti = 3,7 Gew.-%
Zr = 0,1 Gew.-%
C = 0,15 Gew.-%
Ni = Rest

In das Fußstück 10 wurde durch mechanische Bearbeitung eine in Schaufellängsachse sich verjüngende Vertiefung 11 in Form einer Regelfläche mit variablem Winkel β herausgearbeitet. Dieser Winkel entsprach örtlich für gleiche Punkte am Umfang des Tragflügelprofils demjenigen des Zapfens am Fußende 3 des Schaufelblattes 1 (45° für die Stelle des Gaseintritts, 15° für die Stelle der Austrittskante). Das Schruppen wurde durch Fräsen, das Schlichten durch Funkenerosion der mit Programmsteuerung ausgerüsteten Werkzeugmaschine bewerkstelligt. Das Schaufelblatt 1 einerseits und die Deckplatte 5 und das Fußstück 10 andererseits wurden nun mit einem Hochtemperaturlot auf Nickelbasis hartgelötet. Zu diesem Zweck wurden die zu verbindenden Regelflächen der Bauteile 1, 5 und 10 mit je einer 80 µm dicken Schicht Lot durch Plasmaspritzen versehen. Das Lot mit der Handelsbezeichnung "Amdry 900" (Firma Amdry + Plasmatex Plasma Spray Powders and Brazing Alloys, Wohlen, Switzerland) lag ursprünglich in Pulverform vor und hatte die nachfolgende Zusammensetzung:

Cr = 14,4 Gew.-%
Co = 9,49 Gew.-%
Al = 3,15 Gew.-%
Mo = 4,13 Gew.-%
W = 3,92 Gew.-%
Ti = 4,70 Gew.-%
Zr = 0,036 Gew.-%
Si = 0,12 Gew.-%
Fe = 0,29 Gew.-%
C = 0,18 Gew.-%
B = 1,83 Gew.-%
Ni = Rest

Deckplatte 5, Schaufelblatt 1 und Fußstück 10 wurden radial bezüglich Turbine zusammengesteckt, in eine Spannvorrichtung gebracht und einer in der Schaufellängsachse wirkenden Druckkraft von ca. 50 000 N unterworfen. Dann wurde das Ganze in einen Ofen gebracht, auf die Löttemperatur von ca. 1220°C erhitzt und während 1 h auf dieser Temperatur gehalten.

Die Abreißversuche nach dem Erkalten des Werkstücks ergaben Bruchlasten, welche sich im Rahmen der vorangegangenen Beispiele hielten.

Ausführungsbeispiel 4 Siehe Fig. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8

Aus einer oxyddispersionsgehärteten Nickelbasis-Superlegierung wurde ein hohles Schaufelblatt 4 für eine Gasturbinen-Leitschaufel durch mechanische Bearbeitung hergestellt. Der Werkstoff lag in Form von prismatischem Halbzeug mit einem rechteckigen Querschnitt von 110 mm Breite und 32 mm Dicke im zonengeglühten rekristallisierten grobkörnigen Zustand vor. Die längsgerichteten Stengelkristalle hatten durchschnittlich eine Länge von 20 mm, eine Breite von 6 mm und eine Dicke von 3 mm. Der Werkstoff hatte die nachfolgende Zusammensetzung:

Cr = 17,0 Gew.-%
Al = 6,0 Gew.-%
Mo = 2,0 Gew.-%
W = 3,5 Gew.-%
Ta = 2,0 Gew.-%
Zr = 0,15 Gew.-%
B = 0,01 Gew.-%
C = 0,05 Gew.-%
Y₂O₃ = 1,1 Gew.-%
Ni = Rest

Das hohle Schaufelblatt 4 mit Tragflügelprofil hatte folgende Abmessungen:

Totale Länge = 185 mm
Größte Breite = 95 mm
Größte Dicke = 25 mm
Profilhöhe = 30 mm
Mittlere Wandstärke = 5 mm

Das Kopfende 2 des hohlen Schaufelblattes 4 wurde auf seiner Mantelfläche durch mechanische Bearbeitung nach einer Regelfläche derart zugespitzt, daß ein in Schaufellängsachse sich verjüngender Zapfen 8 gebildet wurde. Der Winkel α (siehe Fig. 3) variierte kontinuierlich über den ganzen Umfang des Tragflügelprofils. Am dickeren Teil (Gaseintritt) betrug er 40°, am dünneren Teil (Austrittskante) 20°. Diese Regelfläche wurde analog Beispiel 3 für das Fußende durch Programmsteuerung der Werkzeugmaschine erzeugt. Die axiale Abmessung des hohlen Zapfens 8 betrug 11 mm.

Das Fußende 3 des Schaufelblattes 4 wurde (in Längsrichtung der Turbine gesehen) unter einem Winkel von 58° zur Schaufellängsachse schräg abgeschnitten und auf seiner Mantelfläche durch mechanische Bearbeitung nach einer Regelfläche derart zugespitzt, daß ein in Schaufellängsachse sich verjüngender Zapfen gebildet wurde. Dabei wurde der Winkel β in Abweichung zu den Fig. 5, 6, 7 und 8 nicht bezüglich der Schaufellängsachse, sondern bezüglich einer Achse definiert, die in der die Turbinen- und die Schaufellängsachse enthaltenden Ebene (Zeichnungsebene) in Richtung der Fallinie der gasseitigen Begrenzungsfläche des Fußstückes 10 um 5° gekippt ist. Der neu definierte Winkel β betrug am ganzen Umfang 28°. Diese Regelfläche wurde durch entsprechendes Kippen der Rotationsachse des Werkzeugs (Fräser) und entsprechende Programmsteuerung der Werkzeugmaschine hergestellt. Der Schrägungswinkel der Erzeugenden der Regelfläche bezüglich der tatsächlichen Schaufellängsachse änderte somit stetig in Funktion der Stellung des Tragflügelprofils. Durch diese Maßnahme wurde mit Rücksicht auf das Hohlprofil des Schaufelblattes 4 eine bessere Geometrie der zu verbindenden Werkstückflächen erzielt. Die axiale Abmessung des hohlen Zapfens betrug 13 mm.

Aus einer nichtdispersionsgehärteten Nickelbasis-Knet-Superlegierung wurde aus einem Blech eine Deckplatte 5 herausgeschnitten. Die Legierung mit dem Handelsnamen Hastelloy X hatte die nachfolgende Zusammensetzung:

Cr = 22,0 Gew.-%
Co = 1,5 Gew.-%
Mo = 9,0 Gew.-%
W = 0,6 Gew.-%
Fe = 18,5 Gew.-%
Mn = 0,50 Gew.-%
Si = 0,50 Gew.-%
C = 0,10 Gew.-%
Ni = Rest

Die Abmessungen der Deckplatte 5 betrugen nach der mechanischen Bearbeitung:

Länge (axial) = 70 mm
Breite (tangential) = 64 mm
Totale Höhe (radial) = 11 mm

In die Deckplatte 5 wurde durch mechanische Bearbeitung eine in Schaufellängsachse sich verjüngende Öffnung 6 in Form einer Regelfläche herausgearbeitet. Der Winkel α (siehe Fig. 1) variierte kontinuierlich über den ganzen Umfang des Tragflügelprofils von 40° (Gaseintritt) bis 20° (Austrittskante) im selben Maß wie am Zapfen 8 des Schaufelblattes 4. Die Herstellung erfolgte durch Programmsteuerung der Werkzeugmaschine mit der gleichen Einstellung wie bei der Erzeugung der Regelfläche des Zapfens 8 (vgl. auch Beispiel 3, Fußende).

Aus der Nickelbasis-Guß-Superlegierung IN 939 (Zusammensetzung gemäß Beispiel 3) wurde ein Fußstück 10 gemäß Fig. 5 und 6 gegossen. Der Hohlkörper wies auf der dem Gasstrom zugewandten Seite eine gegen die Turbinenlängsachse um 32° geneigte Begrenzungsfläche auf (58° gegenüber Schaufellängsachse). In das Fußstück 10 wurde durch mechanische Bearbeitung eine in Schaufellängsachse sich verjüngende Vertiefung 11 in Form einer Regelfläche herausgearbeitet. In Abweichung zu den Fig. 5, 6, 7 und 8 wurde der Winkel β nicht bezüglich der Schaufellängsachse, sondern bezüglich einer von der Lage der letzteren um 5° gekippten Achse definiert (siehe oben unter Bearbeitung des Fußendes 3 des Schaufelblattes 4!) und betrug am ganzen Umfang des Tragflügelprofils 28°. Die axiale Abmessung der Vertiefung 11 betrug 13 mm. Im zentralen Teil der Vertiefung 11 wurde zur Ermöglichung der Innenkühlung der hohlen Schaufel eine durchgehende Öffnung herausgearbeitet, die in Form und Lage genau auf das innere Tragflügelprofil des hohlen Schaufelblattes 4 abgestimmt war.

Die Bauteile 4, 5 und 10 wurden nun mit dem Lot "Amdry 900" (Zusammensetzung siehe Beispiel 3!) hartgelötet. Zu diesem Zweck wurde die Lotschicht 13 als amorphe Folie von 20 µm Dicke zwischen die zu verbindenden Regelflächen gesteckt und das Ganze in eine Spannvorrichtung gegeben. Die in Schaufellängsrichtung aufgebrachte Druckkraft betrug ca. 40 000 N. Die Spannvorrichtung war mit einer quer zur Schaufellängsachse wirkenden Vibrationseinrichtung versehen, um an den zu verbindenden Fügeflächen lokale Verformungen zu erzeugen. Die Vibrationseinrichtung wurde während des ganzen Erwärmungsvorganges des Werkstücks bis dicht unter die Löttemperatur von ca. 1180°C in Betrieb gesetzt. Danach wurde sie abgestellt und das Ganze während 1/2 h auf Löttemperatur gehalten.

Die Abreißversuche ergaben Bruchlasten von ca. 60 000 bis 70 000 N. Der Bruch erfolgte teilweise außerhalb der Lötzone im hohlen Schaufelblatt 4.

Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Das beschriebene Verfahren zum Verbinden von Bauteilen einer Turbinenschaufel läßt sich auch als Fügeprozeß anstelle des Lötprozesses durchführen. Dabei kann entweder mit oder ohne Zusatzmaterial (Zwischenschicht) in der Fügezone gearbeitet werden. Die Verbindung erfolgt dann beispielsweise beim Diffusionsfügen in festem Zustand, d. h. unterhalb der Solidustemperatur. Es sind aber auch alle Übergänge bis zum reinen Löten denkbar: Verbindung der Bauteile im Zustand zwischen Solidus- und Liquidustemperatur, d. h. unter Verwendung einer flüssigen Phase des Zusatzwerkstoffes, ohne daß dieser schon gesamthaft schmilzt.

Die Schrägungswinkel α und β sollen 15 bis 75°C, vorzugsweise 20 bis 40° betragen.

Obwohl das Hauptanwendungsgebiet der vorgenannten Verbindungstechnik die oxyddispersionsgehärteten Nickelbasis-Superlegierungen als Schaufelblattwerkstoffe betrifft, lassen sich selbstverständlich auch andere oxyddispersionsgehärtete Legierungen, z. B. auf Kobalt- oder Eisenbasis, auf diese Weise mit entsprechenden nichtdispersionsgehärteten Werkstoffen verbinden. Dies gilt insbesondere im Dampfturbinenbau und bei hochbeanspruchten Turbokompressoren, wo oxyddispersionsgehärtete ferritische Eisenbasislegierungen mit hoher Dämpfungsfähigkeit als Schaufelblattwerkstoffe eingesetzt werden können. Für Deckplatte und Fußstück können dann korrosionsbeständige ferritische Stähle Verwendung finden. Das gleiche gilt auch für ferritisch-austenitische Zweiphasenstähle, wie sie neuerdings im Turbinenbau mit Erfolg eingesetzt werden.

Von den im Falle der Anwendung des Lötprozesses zur Verfügung stehenden Lotlegierungen sollen zusätzlich die Nickelbasislote mit den Handelsnamen "Amdry DF-5", "Amdry DF-6" und "Amdry 103" der obenerwähnten Firma genannt werden. Daneben gibt es zahlreiche andere ähnliche Hochtemperaturlote.

Das Verfahren läßt sich ohne Einschränkung auf Schaufeln anderer Geometrien, insbesondere auf Laufschaufeln für thermische Maschinen (vorab Gasturbinen) anwenden. Der Einfachheit halber wurden hier lediglich Leitschaufeln in Beispielen dargestellt.

Die Vorteile des Verfahrens sind:

- Selbstzentrierung der zu verbindenden Bauteile in der Schaufellängsachse
- Kleines bis gar kein Spiel zwischen den zu verbindenden Bauteilen
- Gute Benetzung im Falle des Lötprozesses
- Gute Entgasung der Löt- und Fügezonen
- Geringe bis gar keine Porosität in der Verbindungszone
- Einwirkung von Druck und gleichzeitig Relativverschiebung und Verformung der zu verbindenden Oberflächen.

Claims

1. Verfahren zum Verbinden von Deckplatte (5) und/oder Fußstück (10) einerseits mit dem Schaufelblatt (1; 4), andererseits einer Turbinenschaufel mittels eines Löt- oder Fügeprozesses, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfende (2) und/oder das Fußende (3) des Schaufelblattes (1; 4) unter einem Winkel (α; β) von 15° bis 75° zur Schaufellängsachse über das ganze Profil nach einer Regelfläche in Form eines sich verjüngenden Zapfens (8) abgeschrägt wird, und daß die Deckplatte (5) mit einer dem Kopfende (2) und/oder das Fußstück (10) mit einer dem Fußende (3) des Schaufelblattes (1; 4) entsprechenden negativen, über das Profil verlaufenden Schrägung in Form einer sich verjüngenden Öffnung (6) und/oder Vertiefung (11) versehen werden, daß ferner Deckplatte (5) und Fußstück (10) mit dem Schaufelblatt (1; 4) radial zusammengesteckt, in eine Spannvorrichtung gebracht und einer in der Längsachse der Schaufel wirkenden Druckkraft unterworfen und das Ganze auf die Löt- oder Fügetemperatur der Bauteile erwärmt und wieder abgekühlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrägungswinkel des Schaufelblattes 20 bis 40° beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Löten oder Fügen durch die in der Längsachse der Schaufel aufgebrachten Druckkraft die zu verbindenden Bauteile (1; 4; 5; 10) an ihren Berührungsflächen zu einer in Richtung dieser Flächen liegenden, lokale Verformung erzeugenden Relativbewegung gezwungen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Bauteile (1; 4; 5; 10) zumindest in der ersten Berührungsphase des Verfahrensablaufs einer quer zur Richtung der Druckkraft wirkenden, lokale Verformungen erzeugenden relativen Vibration unterworfen werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaufelblatt (4) als Hohlprofil ausgeführt wird und daß im mittleren Teil des Fußstückes (10) mindestens eine Öffnung zur Kühlluftzufuhr vor dem Verbinden angebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbinden in einem Lötprozeß mittels eines Hochtemperaturlotes besteht, indem vor dem radialen Zusammenstecken der zu verbindenden Bauteile (1; 4; 5; 10) eine Lotschicht (13) auf die Berührungsflächen aufgebracht wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Schaufelblatt (1; 4) eine oxyddispersionsgehärtete Nickelbasis-Superlegierung und für die Deckplatte (5) und für das Fußstück (10) eine Nickelbasis-Guß-Superlegierung oder eine Nickelbasis-Knet-Superlegierung verwendet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für das Schaufelblatt (1; 4) eine oxyddispersionsgehärtete Nickelbasis-Superlegierung der Zusammensetzung Cr = 15,0 Gew.-%
Al = 4,5 Gew.-%
Ti = 2,5 Gew.-%
Mo = 2,0 Gew.-%
W = 4,0 Gew.-%
Ta = 2,0 Gew.-%
Zr = 0,15 Gew.-%
B = 0,01 Gew.-%
C = 0,05 Gew.-%
Y₂O₃ = 1,1 Gew.-%
Ni = Restfür die Deckplatte (5) und das Fußstück (10) eine Nickelbasis- Guß-Superlegierung der ZusammensetzungCr = 1,60 Gew.-%
Co = 8,5 Gew.-%
Mo = 1,75 Gew.-%
W = 2,6 Gew.-%
Ta = 1,75 Gew.-%
Nb = 0,9 Gew.-%
Al = 3,4 Gew.-%
Ti = 3,4 Gew.-%
Zr = 0,1 Gew.-%
B = 0,01 Gew.-%
C = 0,11 Gew.-%
Ni = Restund für die Lotschicht (13) eine Legierung der ZusammensetzungCr = 22,07 Gew.-%
Ni = 21,64 Gew.-%
Si = 2,10 Gew.-%
W = 14,59 Gew.-%
C = 0,056 Gew.-%
B = 2,09 Gew.-%
Co = Restverwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für das Schaufelblatt (1; 4) eine oxyddispersionsgehärtete Nickelbasis-Superlegierung der Zusammensetzung Cr = 15,0 Gew.-%
Al = 4,5 Gew.-%
Ti = 2,5 Gew.-%
Mo = 2,0 Gew.-%
W = 4,0 Gew.-%
Ta = 2,0 Gew.-%
Zr = 0,25 Gew.-%
B = 0,01 Gew.-%
C = 0,05 Gew.-%
Y₂O₃ = 1,1 Gew.-%
Ni = Restfür die Deckplatte (5) eine Nickelbasis-Knet-Superlegierung der ZusammensetzungCr = 19,5 Gew.-%
Al = 1,4 Gew.-%
Ti = 2,4 Gew.-%
Zr = 0,06 Gew.-%
Mn = 0,30 Gew.-%
Si = 0,30 Gew.-%
B = 0,003 Gew.-%
C = 0,06 Gew.-%
Ni = Restfür das Fußstück (10) eine Nickelbasis-Guß-Superlegierung der ZusammensetzungCr = 22,4 Gew.-%
Co = 19,0 Gew.-%
Ta = 1,4 Gew.-%
Nb = 1,0 Gew.-%
Al = 1,9 Gew.-%
Ti = 3,7 Gew.-%
Zr = 0,1 Gew.-%
C = 0,15 Gew.-%
Ni = Restund für die Lotschicht (13) eine Legierung der ZusammensetzungCr = 14,04 Gew.-%
Co = 9,49 Gew.-%
Al = 3,15 Gew.-%
Mo = 4,13 Gew.-%
W = 3,92 Gew.-%
Ti = 4,70 Gew.-%
Zr = 0,036 Gew.-%
Si = 0,12 Gew.-%
Fe = 0,29 Gew.-%
C = 0,18 Gew.-%
B = 1,83 Gew.-%
Ni = Restverwendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Schaufelblatt (1; 4) eine oxyddispersionsgehärtete ferritische Eisenbasislegierung und für die Deckplatte (5) und für das Fußstück (10) eine korrosionsbeständige ferritische Eisenbasislegierung verwendet werden.