JP2003071560A - Brazing device for stellite of turbine blade - Google Patents
Brazing device for stellite of turbine bladeInfo
- Publication number
- JP2003071560A JP2003071560A JP2001260886A JP2001260886A JP2003071560A JP 2003071560 A JP2003071560 A JP 2003071560A JP 2001260886 A JP2001260886 A JP 2001260886A JP 2001260886 A JP2001260886 A JP 2001260886A JP 2003071560 A JP2003071560 A JP 2003071560A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brazing
- stellite
- turbine blade
- temperature
- heating coil
- 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.)
- Withdrawn
Links
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、鑞付装置に係わ
り、特に、タービンが設置されている現場で、タービン
翼にステライトを鑞付するための装置、及び、タービン
翼にステライトを鑞付する方法に係わる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brazing device, and more particularly to a device for brazing stellite to a turbine blade at a site where a turbine is installed and a brazing device. Involved in the method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】水滴を含む湿り蒸気中で作動するタービ
ン翼は、一般に、キャビテーションエロージョンを受け
る。このキャビテーションエロージョンによってタービ
ン翼が摩耗するのを防止するために、タービンシャフト
から半径方向外方に延びるタービン翼の、幅方向におけ
る肉厚側の側縁に沿ってステライトが鑞付されている。
タービンを長年使用すると、タービン翼に鑞付されたス
テライトにも摩耗を生じるため、それをタービンが設置
されている現場で交換する必要がある。Turbine blades that operate in moist steam containing water droplets generally undergo cavitation erosion. In order to prevent abrasion of the turbine blade due to this cavitation erosion, stellite is brazed along the side edge on the thick side in the width direction of the turbine blade that extends radially outward from the turbine shaft.
Long-term use of turbines also causes wear on the stellite brazed to the turbine blades, which must be replaced at the site where the turbine is installed.
【０００３】特開平７−２８６５０１号公報には、ター
ビンブレードエロージョンシールド鑞付装置が記載され
ている。この装置は、タービンブレードのエロージョン
シールド（ステライト）を、タービン翼に鑞付するため
の装置であって、鑞付すべきタービン翼を保持し、所定
の方向に向けることができる３次元駆動装置と、鑞付を
行うための高周波加熱コイルと、加熱部の温度を測定す
るための視覚カメラと、鑞付部の加熱量を制御するため
の制御装置を有する。一方、タービンが既に設置されて
いる現場でステライトを交換する作業は、小型のガスバ
ーナを使用して作業者が手作業で鑞付を行っている。Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-286501 discloses a turbine blade erosion shield brazing device. This device is a device for brazing an erosion shield (stellite) of a turbine blade to a turbine blade, which holds a turbine blade to be brazed and can be oriented in a predetermined direction, It has a high-frequency heating coil for brazing, a visual camera for measuring the temperature of the heating part, and a control device for controlling the heating amount of the brazing part. On the other hand, when replacing the stellite at the site where the turbine is already installed, the worker manually brazes using a small gas burner.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
７−２８６５０１号公報に記載された鑞付装置は、ター
ビン翼がタービンに取付けられる前に、工場でステライ
トを鑞付するための装置であり、この装置を、既にター
ビンに取付けられたタービン翼に使用することはできな
い。また、この鑞付装置を改造したとしても、装置が大
型であり、現場での狭隘部における鑞付に使用すること
ができない。さらに、この鑞付装置は温度制御装置を備
えているものの、この制御は単に測定した温度が鑞付施
工温度に適合しているか否かを監視するものに過ぎな
い。このため、加熱されるステライト及びタービン翼に
発生する著しい温度むらを抑制することはできず、熱応
力、熱変形によりタービン翼に曲りが発生するという問
題がある。特に、タービンに取付けられたタービン翼に
曲りが発生すると、その曲りを後から修正することが難
しいため、現場における鑞付においては、熱による曲り
を最少限におさえる必要がある。However, the brazing device described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-286501 is a device for brazing stellite in a factory before the turbine blade is attached to the turbine. This device cannot be used on turbine blades already attached to the turbine. Even if the brazing device is modified, the device is large and cannot be used for brazing in a narrow space on site. Further, although this brazing device is equipped with a temperature control device, this control merely monitors whether or not the measured temperature conforms to the brazing work temperature. Therefore, it is not possible to suppress the remarkable temperature unevenness generated in the heated stellite and the turbine blade, and there is a problem that the turbine blade is bent due to thermal stress and thermal deformation. In particular, when the turbine blade attached to the turbine is bent, it is difficult to correct the bending later. Therefore, it is necessary to minimize the bending due to heat in brazing in the field.
【０００５】また、現場における手作業による鑞付で
は、作業者がタービン翼の両面を交互に加熱する等、作
業者の熟練技術によりタービン翼の熱変形を少なくして
いる。しかしながら、この鑞付作業には高度の熟練を要
することに加えて、このような熟練作業者による鑞付に
おいても仕上がりにばらつきが生じてしまうという問題
がある。特に、現場においては、ばらつきによる鑞付不
良を検査することが難しいという問題もある。Further, in the case of brazing by hand at the work site, the operator heats up both sides of the turbine blade alternately, and the thermal deformation of the turbine blade is reduced by the skill of the operator. However, this brazing work requires a high degree of skill, and in addition, there is a problem that the finish will vary even when brazing by such a skilled worker. In particular, there is also a problem that it is difficult to inspect a brazing defect due to variations in the field.
【０００６】これらの課題を解決するために、本発明
は、タービン翼やステライトに熱変形を生じさせること
なく、タービンが設置された現場においてもステライト
を鑞付する装置及び方法を提供することを目的としてい
る。In order to solve these problems, the present invention provides an apparatus and method for brazing stellite even in the field where the turbine is installed without causing thermal deformation of turbine blades and stellite. Has an aim.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、高周波加熱によりタービン翼にステ
ライトを鑞付するための鑞付装置であって、タービン翼
及びステライトを加熱するための加熱コイルと、この加
熱コイルに電流を流すための整合トランスと、この整合
トランスに接続され、整合トランスを介して加熱コイル
に電力を供給するための高周波電源装置と、加熱コイル
を冷却するための冷却手段と、タービン翼の温度を測定
するための温度測定手段と、この温度測定手段の出力に
基づいて、鑞付すべき部分が鑞付温度に加熱されるまで
の昇温時間が所定の時間になるように、高周波電源装置
を制御するための制御手段と、を有することを特徴とし
ている。In order to solve the above problems, the present invention is a brazing device for brazing stellite to a turbine blade by high frequency heating, for heating the turbine blade and stellite. Heating coil, a matching transformer for passing a current through the heating coil, a high frequency power supply device for supplying power to the heating coil through the matching transformer, and a cooling coil for cooling the heating coil. Cooling means, temperature measuring means for measuring the temperature of the turbine blade, based on the output of this temperature measuring means, the temperature rise time until the portion to be brazed is heated to the brazing temperature is a predetermined time Therefore, a control means for controlling the high frequency power supply device is provided.
【０００８】この構成では、まず、タービン翼に鑞及び
ステライトをセットする。次いで、高周波電源装置を作
動させることによって、整合トランスを介して加熱コイ
ルに電流を流し、タービン翼及びステライトを加熱す
る。制御手段は、温度測定手段によって測定されたター
ビン翼の温度に基づいて、タービン翼の温度が所定の昇
温時間をかけて所定の鑞付温度に到達するように、高周
波電源装置の出力を制御する。In this structure, first, the brazing and stellite are set on the turbine blade. Then, by operating the high frequency power supply device, an electric current is passed through the heating coil through the matching transformer to heat the turbine blade and the stellite. The control means controls the output of the high-frequency power supply device based on the temperature of the turbine blade measured by the temperature measuring means so that the temperature of the turbine blade reaches a predetermined brazing temperature over a predetermined heating time. To do.
【０００９】この構成によれば、鑞付作業中のタービン
翼各部の温度差を低く抑えることができるので、熱応
力、熱変形を少なくすることができる。また、熟練作業
者によることなく、タービンが設置されている現場にお
いても信頼性の高い鑞付作業を行うことが可能になる。According to this structure, the temperature difference between the respective portions of the turbine blade during the brazing work can be suppressed to a low level, so that thermal stress and thermal deformation can be reduced. Further, it becomes possible to perform highly reliable brazing work even at the site where the turbine is installed, without the need for skilled workers.
【００１０】また、制御手段は、鑞付する部分を鑞付温
度に保持する保持時間、及び／又は、鑞付する部分の温
度が所定の温度に低下するまでの降温時間をさらに制御
するのが良い。この構成では、さらに熱応力、熱変形を
減少させることができる。Further, the control means further controls the holding time for holding the brazing portion at the brazing temperature and / or the cooling time until the temperature of the brazing portion falls to a predetermined temperature. good. With this configuration, thermal stress and thermal deformation can be further reduced.
【００１１】さらに、加熱コイルを着脱可能な連結要素
から構成し、この連結要素の連結数を変えることによっ
て長さを変えることができるようにするのが良い。この
構成によれば、１組の加熱コイルによって、種々の長さ
のタービン翼、ステライトに対応することができる。Further, it is preferable that the heating coil is composed of a detachable connecting element, and the length can be changed by changing the number of connecting the connecting elements. With this configuration, one set of heating coils can accommodate turbine blades and stellite of various lengths.
【００１２】加熱コイルに加え、パネルヒーターを併用
して加熱を行っても良い。また、温度測定手段は、光フ
ァイバ接触温度計であるのが良い。これらの構成によれ
ば、鑞付作業をする部分のさらに精密な温度制御が可能
になる。In addition to the heating coil, a panel heater may be used in combination for heating. Also, the temperature measuring means may be an optical fiber contact thermometer. According to these configurations, more precise temperature control of the portion to be brazed can be performed.
【００１３】また、本発明は、高周波加熱によりタービ
ン翼にステライトを鑞付するための鑞付装置であって、
タービン翼及びステライトを加熱するための加熱コイル
と、この加熱コイルに電流を流すための整合トランス
と、この整合トランスに接続され、整合トランスを介し
て加熱コイルに電力を供給するための高周波電源装置
と、加熱コイルを冷却するための冷却手段と、高周波電
源装置が加熱コイルに供給する電力を、予め設定された
プログラムに基づいて制御するための制御手段と、を有
することを特徴としている。この構成では、温度測定手
段を省略することができる。Further, the present invention is a brazing device for brazing stellite to a turbine blade by high frequency heating,
A heating coil for heating the turbine blade and the stellite, a matching transformer for supplying an electric current to the heating coil, and a high frequency power supply device connected to the matching transformer and supplying power to the heating coil via the matching transformer. And a cooling means for cooling the heating coil, and a control means for controlling the electric power supplied to the heating coil by the high frequency power supply device based on a preset program. In this configuration, the temperature measuring means can be omitted.
【００１４】本発明は又、タービン翼に鑞及びステライ
トをセットするステップと、加熱コイルに高周波電流を
流すことによってタービン翼及びステライトを加熱する
ステップと、タービン翼の温度を測定する温度測定手段
による温度測定値に基づいて、タービン翼の温度が予め
設定された温度曲線に従うように加熱コイルに流す高周
波電流を制御するステップと、を有することを特徴とす
るステライトを鑞付したタービン翼の製造方法である。The present invention also includes the steps of setting brazing and stellite on the turbine blade, heating the turbine blade and stellite by passing a high frequency current through a heating coil, and temperature measuring means for measuring the temperature of the turbine blade. A step of controlling a high-frequency current flowing through the heating coil so that the temperature of the turbine blade follows a preset temperature curve, based on the measured temperature value, and a method for manufacturing a turbine blade brazed with stellite, Is.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して、本発
明の実施形態を説明する。図１は、本実施形態の概略構
成図である。本発明の実施形態による鑞付装置１は、高
周波電源装置２と、この高周波電源装置２の出力を伝送
するための電源ケーブル４と、この電源ケーブル４に接
続されており、電圧及び周波数を変換するための整合ト
ランス６と、整合トランス６に接続されており、タービ
ン翼Ｂ及びステライトＳを加熱するための加熱コイル８
と、を有する。また、鑞付装置１は、冷却手段１０を有
し、この冷却手段１０から供給される冷却空気が管路１
２、高周波電源装置２、管路１４、整合トランス６を介
して加熱コイル８に導かれるように構成されている。さ
らに、鑞付装置１は、温度測定手段である温度測定用の
プローブ１６及び温度センサ１８と、高周波電源装置２
に内蔵された制御手段２２と、を有する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of this embodiment. The brazing device 1 according to the embodiment of the present invention is connected to the high frequency power supply device 2, a power supply cable 4 for transmitting the output of the high frequency power supply device 2, and the power supply cable 4, and converts the voltage and the frequency. Matching transformer 6 for heating, and a heating coil 8 connected to the matching transformer 6 for heating the turbine blade B and the stellite S
And. Further, the brazing device 1 has a cooling means 10, and the cooling air supplied from the cooling means 10 is supplied to the pipeline 1
2, it is configured to be guided to the heating coil 8 via the high frequency power supply device 2, the conduit 14, and the matching transformer 6. Further, the brazing device 1 includes a temperature measuring probe 16 and a temperature sensor 18, which are temperature measuring means, and a high frequency power supply device 2.
And a control means 22 incorporated in the.
【００１６】本実施形態では、高周波電源装置２とし
て、最大出力２０［ｋＷ］、周波数５〜４０［ｋＨｚ］
のインバータ電源装置を使用している。また、整合トラ
ンス６として、容量２５０［ｋＶＡ］の高周波整合トラ
ンスを使用している。さらに、鑞付するための加熱手段
として、加熱コイル８に加えてパネルヒータ（図示せ
ず）等を併用しても良い。In the present embodiment, the high frequency power supply device 2 has a maximum output of 20 [kW] and a frequency of 5 to 40 [kHz].
I am using an inverter power supply. As the matching transformer 6, a high frequency matching transformer having a capacity of 250 [kVA] is used. Further, as a heating means for brazing, a panel heater (not shown) or the like may be used in addition to the heating coil 8.
【００１７】図２は、加熱コイル８の分解拡大図であ
る。図２に示すように、加熱コイル８は複数の連結要素
２４をつなぎ合わせることによって構成されている。各
連結要素２４は、銅製のパイプによって構成され、この
パイプの外側には溶射によりＡｌ2Ｏ3の層が形成されて
いる。また、各連結要素２４には、一端に雄ねじ２６が
設けられ、他端に雌ねじ２８が設けられており、各連結
要素２４の雄ねじ２６と雌ねじ２８を螺合させることに
よって連結要素２４を各々連結する。雌ねじ２８の終端
部にはＯリング３０が取付けられ、雄ねじ２６を雌ねじ
２８に最後まで螺合させると、雄ねじ２６の端部とＯリ
ングが当接し、連結要素２４の連結部の気密性が確保さ
れる。また、連結要素２４には、直線状の短尺の連結要
素２４ａと、直線状の長尺の連結要素２４ｂと、両端に
雄ねじ２６が設けられたＵ字形の連結要素２４ｃの３種
類があり、これらの連結要素を適宜組合せることによっ
て所望の長さの細長いＵ字形の加熱コイル８を構成する
ことができる。FIG. 2 is an exploded enlarged view of the heating coil 8. As shown in FIG. 2, the heating coil 8 is formed by connecting a plurality of connecting elements 24 together. Each connecting element 24 is formed of a copper pipe, and an Al 2 O 3 layer is formed on the outside of the pipe by thermal spraying. Further, each connecting element 24 is provided with a male screw 26 at one end and a female screw 28 at the other end, and the connecting elements 24 are respectively connected by screwing the male screw 26 and the female screw 28 of each connecting element 24. To do. An O-ring 30 is attached to the end of the female screw 28, and when the male screw 26 is screwed into the female screw 28 to the end, the end of the male screw 26 and the O-ring abut each other, and the airtightness of the connecting portion of the connecting element 24 is secured. To be done. There are three types of connecting elements 24: a linear short connecting element 24a, a linear long connecting element 24b, and a U-shaped connecting element 24c having male threads 26 at both ends. The elongated U-shaped heating coil 8 having a desired length can be formed by appropriately combining the connecting elements of the above.
【００１８】冷却手段１０は、管路１２、高周波電源装
置２、管路１４、整合トランス６を介して加熱コイル８
の中に冷却空気を流すように構成されている。冷却手段
１０を水冷とし、加熱コイル８の中に冷却水を流すよう
に構成しても良い。The cooling means 10 includes a heating coil 8 via a conduit 12, a high frequency power supply device 2, a conduit 14, and a matching transformer 6.
It is configured to allow cooling air to flow therein. The cooling means 10 may be water-cooled and the cooling water may flow in the heating coil 8.
【００１９】温度測定用のプローブ１６は、ステライト
Ｓを鑞付しているタービン翼Ｂに取付けられ、そのター
ビン翼Ｂの温度に対応した信号を出力する。温度センサ
１８はプローブ１６の出力信号を受け、プローブ１６の
出力信号をタービン翼Ｂの温度に変換するように構成さ
れている。好ましくは、プローブ１６及び温度センサ１
８によって構成される温度測定手段は、応答特性の良い
温度測定手段、例えば、光ファイバー接触温度計である
のが良い。また、プローブ１６を複数設け、複数点の温
度を同時に測定しても良い。The temperature measuring probe 16 is attached to the turbine blade B to which the stellite S is brazed, and outputs a signal corresponding to the temperature of the turbine blade B. The temperature sensor 18 is configured to receive the output signal of the probe 16 and convert the output signal of the probe 16 into the temperature of the turbine blade B. Preferably, the probe 16 and the temperature sensor 1
The temperature measuring means constituted by 8 may be a temperature measuring means having a good response characteristic, for example, an optical fiber contact thermometer. Further, a plurality of probes 16 may be provided and temperatures at a plurality of points may be measured simultaneously.
【００２０】温度センサ１８によって求められた温度は
ケーブル２０を介して高周波電源装置２に内蔵された制
御手段２２に送られる。制御手段２２は、温度センサ１
８によって測定された温度に基づいて、加熱コイル８に
供給する電力を調整するように構成されている。制御手
段２２の機能は、例えば、マイクロプロセッサ、メモ
リ、制御用プログラム、外部記憶装置等によって実現す
ることができる。The temperature obtained by the temperature sensor 18 is sent to the control means 22 incorporated in the high frequency power supply device 2 via the cable 20. The control means 22 uses the temperature sensor 1
It is configured to adjust the electric power supplied to the heating coil 8 based on the temperature measured by 8. The function of the control unit 22 can be realized by, for example, a microprocessor, a memory, a control program, an external storage device, or the like.
【００２１】次に、図３及び図４を参照して、本発明の
実施形態によるステライト鑞付装置の作用を説明する。
まず、タービン翼Ｂに取付けられ摩耗したステライトＳ
を、ガスバーナで６５０乃至７００゜Ｃに加熱し、鑞を
溶かすことによって剥ぎ取る。この際、溶解して融け落
ちた鑞が他のタービン翼Ｂに付着することがないよう
に、各タービン翼Ｂを、薄い金属板等で覆って養生して
おく。さらに、タービン翼Ｂの鑞付部分に残った鑞をガ
スバーナで加熱して除去する。好ましくは、グラインダ
ー等を使用して、タービン翼Ｂの鑞付部分を仕上げる。
次いで、ステライトＳがタービン翼Ｂの鑞付部分の形状
に適合し、それらの間に所定量以上の隙間ができないよ
うに、ステライトＳを加工、調整する。Next, the operation of the stellite brazing apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
First, the worn stellite S attached to the turbine blade B
Is heated to 650 to 700 ° C. with a gas burner and peeled off by melting the braze. At this time, each of the turbine blades B is covered with a thin metal plate or the like for curing so that the melted and melted braze does not adhere to the other turbine blades B. Further, the braze remaining on the brazed portion of the turbine blade B is heated and removed by a gas burner. Preferably, the brazed portion of the turbine blade B is finished using a grinder or the like.
Next, the stellite S is processed and adjusted so that the stellite S conforms to the shape of the brazed portion of the turbine blade B and no gap of a predetermined amount or more is formed between them.
【００２２】次に、鑞付作業をすべきタービン翼Ｂが概
ね水平方向に向くように、タービン翼Ｂの向きを調整す
る。さらに、図３に示すように、タービン翼Ｂの鑞付部
に箔状の銀鑞Ｆを付着させ、その上に新しいステライト
Ｓをセットする。この際、図示するように、銀鑞Ｆの幅
をステライトＳよりも広くしておき、銀鑞Ｆが鑞付部分
から僅かに突出するようにしておく。好ましくは、銀鑞
Ｆには、厚さ０．１〜０．２ｍｍの箔状のＢＡｇ１、或
いは、更に融点の低い鑞を使用するのが良い。ステライ
トＳをセットした後、クランプ等（図示せず）を使用し
て、ステライトＳをタービン翼Ｂに押付ける。Next, the orientation of the turbine blade B is adjusted so that the turbine blade B to be brazed is oriented substantially horizontally. Further, as shown in FIG. 3, foil-shaped silver brazing F is attached to the brazing portion of the turbine blade B, and new stellite S is set on it. At this time, as shown in the figure, the width of the silver brazing F is made wider than that of the stellite S so that the silver brazing F slightly projects from the brazing portion. It is preferable to use foil-like BAg1 having a thickness of 0.1 to 0.2 mm or a brazing filler having a lower melting point for the silver brazing F. After setting the stellite S, the stellite S is pressed against the turbine blade B using a clamp or the like (not shown).
【００２３】次いで、複数の連結要素２４を適宜連結す
ることによって、鑞付すべきステライトＳの長さに適合
した長さの、細長いＵ字形の加熱コイル８を組立てる。
本実施形態の鑞付装置１では、長さ３００〜１０００ｍ
ｍ程度のステライトＳを鑞付することができる。次に、
Ｕ字形の加熱コイル８の２つの脚部がタービン翼Ｂの両
側に位置するように、組立てた加熱コイル８を配置す
る。好ましくは、加熱コイル８とタービン翼Ｂとの間の
距離を適正に保持することができるように、それらの間
にスペーサコマ（図示せず）を挟む。しかしながら、加
熱コイル８の表面には、Ａｌ2Ｏ3が溶射されているの
で、万一、加熱コイル８とタービン翼Ｂが接触した場合
にも深刻なトラブルを避けることができる。Next, by appropriately connecting the plurality of connecting elements 24, the elongated U-shaped heating coil 8 having a length adapted to the length of the stellite S to be brazed is assembled.
In the brazing device 1 of the present embodiment, the length is 300 to 1000 m.
Stellite S of about m can be brazed. next,
The assembled heating coil 8 is arranged so that the two legs of the U-shaped heating coil 8 are located on both sides of the turbine blade B. Preferably, a spacer piece (not shown) is sandwiched between the heating coil 8 and the turbine blade B so that the distance between them can be properly maintained. However, since Al 2 O 3 is sprayed on the surface of the heating coil 8, serious trouble can be avoided even if the heating coil 8 and the turbine blade B contact each other.
【００２４】次に、高周波電源装置２を作動させ、整合
トランス６を介して加熱コイル８に高周波電流を流す。
加熱コイル８に高周波電流が流れると、磁界が発生す
る。この磁界により、タービン翼Ｂ及びステライトＳの
中に誘導電流が流れ、この電流によりタービン翼Ｂ及び
ステライトＳが加熱される。一方、冷却手段１０は、加
熱コイル８の内部に冷却空気を流し、加熱コイル８が過
熱するのを防止する。Next, the high frequency power supply device 2 is activated to pass a high frequency current to the heating coil 8 via the matching transformer 6.
When a high frequency current flows through the heating coil 8, a magnetic field is generated. Due to this magnetic field, an induced current flows in the turbine blade B and the stellite S, and this current heats the turbine blade B and the stellite S. On the other hand, the cooling means 10 causes cooling air to flow inside the heating coil 8 to prevent the heating coil 8 from overheating.
【００２５】タービン翼Ｂに取付けられたプローブ１６
及び温度センサ１８は、タービン翼Ｂの温度を測定し、
その値を制御手段２２に伝達する。制御手段２２は、タ
ービン翼Ｂの温度が所定の曲線に従って変化するよう
に、高周波電源装置２が供給する電力を制御する。Probe 16 attached to turbine blade B
And the temperature sensor 18 measures the temperature of the turbine blade B,
The value is transmitted to the control means 22. The control means 22 controls the electric power supplied from the high frequency power supply device 2 so that the temperature of the turbine blade B changes according to a predetermined curve.
【００２６】図４に、温度曲線の一例を示す。制御手段
２２は、図４の温度曲線に従って、タービン翼Ｂの温度
が変化するように、高周波電源装置２を制御する。即
ち、制御手段２２は、温度センサ１８から時々刻々フィ
ードバックされるタービン翼Ｂの温度に基づいて、ター
ビン翼Ｂの温度が温度曲線に沿って変化するように、高
周波電源装置２の出力を増減する。好ましくは、ＰＩＤ
制御を使用してタービン翼Ｂの温度を制御する。FIG. 4 shows an example of the temperature curve. The control means 22 controls the high frequency power supply device 2 so that the temperature of the turbine blade B changes according to the temperature curve of FIG. That is, the control means 22 increases / decreases the output of the high frequency power supply device 2 so that the temperature of the turbine blade B changes along the temperature curve based on the temperature of the turbine blade B that is fed back from the temperature sensor 18 every moment. . Preferably PID
The control is used to control the temperature of the turbine blade B.
【００２７】変形例として、タービン翼Ｂの温度をフィ
ードバックによって制御するのではなく、オープンルー
プで制御しても良い。即ち、加熱開始から加熱終了まで
の間に加熱コイルに供給すべき電力を、制御手段２２の
メモリ内に時間の関数として予めプログラムしておき、
このプログラムに従って加熱コイルに電力を供給しても
良い。この場合には、プローブ１６及び温度センサ１８
を省略することができる。As a modification, the temperature of the turbine blade B may be controlled not by feedback but by open loop. That is, the electric power to be supplied to the heating coil from the start of heating to the end of heating is programmed in advance in the memory of the control means 22 as a function of time,
Power may be supplied to the heating coil according to this program. In this case, the probe 16 and the temperature sensor 18
Can be omitted.
【００２８】図４に示すように、タービン翼Ｂの温度
を、加熱開始から直線的に上昇させ、約１０秒後に１０
０゜Ｃに到達させる。次いで、１００゜Ｃの温度が約２
０秒間保持される。所定時間、温度を一定に保持するこ
とにより、加熱コイル８によってタービン翼Ｂに加えら
れた熱がタービン翼Ｂ内で伝導し、タービン翼Ｂの中に
広がるので、タービン翼Ｂの各部の温度差は小さくな
る。続いてタービン翼Ｂの温度は、直線的に上昇し、約
１０秒後に４００゜Ｃに到達する。この温度は約１０秒
間保持され、その後、約１０秒で鑞付温度である７００
゜Ｃまで上昇する。As shown in FIG. 4, the temperature of the turbine blade B is linearly increased from the start of heating, and after 10 seconds, 10
Reach 0 ° C. Then, the temperature of 100 ° C is about 2
Hold for 0 seconds. By keeping the temperature constant for a predetermined time, the heat applied to the turbine blade B by the heating coil 8 is conducted in the turbine blade B and spreads in the turbine blade B, so that the temperature difference between the respective portions of the turbine blade B is increased. Becomes smaller. Subsequently, the temperature of the turbine blade B rises linearly and reaches 400 ° C after about 10 seconds. This temperature is maintained for about 10 seconds, and then, for about 10 seconds, the brazing temperature is 700.
Rise to ° C.
【００２９】この鑞付温度は約１分間維持される。これ
により、タービン翼ＢとステライトＳとの間にセットさ
れた銀鑞Ｆは十分に溶解し、鑞付部の中を鑞で十分にぬ
れさせることができる。その後、タービン翼Ｂの温度
を、約１０秒間で約６００゜Ｃまで下降させる。さら
に、約６００゜Ｃの温度を約１０秒間保持した後、約１
０秒間で約１００゜Ｃまで低下させる。その後、約３０
秒間この温度を維持し、加熱を終了する。加熱時と同様
に、所定時間、温度を一定に保持することにより、ター
ビン翼Ｂからの熱の放散により、タービン翼Ｂの各部に
大きな温度差が生じるのを防止する。以上の温度曲線
は、タービン翼Ｂの寸法、形状、高周波電源装置２の出
力、使用する鑞の鑞付温度等に応じて適宜変更すること
ができる。This brazing temperature is maintained for about 1 minute. Thereby, the silver brazing F set between the turbine blade B and the stellite S is sufficiently melted, and the brazing portion can be sufficiently wetted with the brazing. Then, the temperature of the turbine blade B is lowered to about 600 ° C. in about 10 seconds. Furthermore, after holding the temperature of about 600 ° C for about 10 seconds, about 1
Decrease to about 100 ° C in 0 seconds. Then about 30
This temperature is maintained for 2 seconds and heating is terminated. As in the case of heating, by keeping the temperature constant for a predetermined time, it is possible to prevent a large temperature difference from occurring in each part of the turbine blade B due to heat dissipation from the turbine blade B. The above temperature curve can be appropriately changed according to the size and shape of the turbine blade B, the output of the high frequency power supply device 2, the brazing temperature of the brazing used, and the like.
【００３０】加熱が終了したならば、タービン翼Ｂにセ
ットされた加熱コイル８、及び、プローブ１６を取り外
し、鑞付作業を終了する。同様の作業を繰り返し、全て
のタービン翼ＢについてステライトＳを交換、鑞付す
る。鑞付作業の終了後、超音波探傷検査法等を使用し
て、空洞欠陥、溶着不良、ブローホール等の欠陥の有無
を検査する。When the heating is completed, the heating coil 8 set on the turbine blade B and the probe 16 are removed, and the brazing work is completed. The same work is repeated, and the stellite S is replaced and brazed for all the turbine blades B. After completion of the brazing work, ultrasonic flaw detection method or the like is used to inspect for defects such as cavity defects, defective welding, and blow holes.
【００３１】本実施形態によれば、タービンが設置され
た現地において、ステライトＳの鑞付作業を行うことが
できる。さらに、作業者に高度の熟練を要求することな
く、鑞付部分の信頼性、及び、耐久性を向上させること
ができ、また、鑞付作業に要する時間を短縮することが
できる。According to the present embodiment, the brazing work of the stellite S can be performed at the site where the turbine is installed. Furthermore, the reliability and durability of the brazing portion can be improved without requiring the operator to have a high degree of skill, and the time required for the brazing operation can be shortened.
【００３２】また、鑞付作業における高周波加熱を、所
定の温度曲線に沿って行っているので、加熱時のタービ
ン翼Ｂ各部の温度差を低く抑えることができる。これに
より、タービン翼Ｂに発生する熱応力を低く抑えること
ができ、熱応力によって発生する熱変形、及び、冷却後
に残る永久歪みを少なくすることができると共に、ター
ビン翼Ｂの変形によるタービン性能の低下を防止するこ
とができる。さらに、鑞付部分の温度が一様に維持され
るので、局部的な鑞の溶解による鑞の湯流れを防止する
ことができる。Further, since the high frequency heating in the brazing work is performed along a predetermined temperature curve, the temperature difference between the respective parts of the turbine blade B during heating can be suppressed to a low level. As a result, the thermal stress generated in the turbine blade B can be suppressed low, the thermal deformation generated by the thermal stress and the permanent strain remaining after cooling can be reduced, and the turbine performance due to the deformation of the turbine blade B can be reduced. The decrease can be prevented. Further, since the temperature of the brazed portion is maintained uniform, it is possible to prevent the flow of brazing metal due to the local melting of the brazing metal.
【００３３】さらに、加熱コイルを、複数の連結要素に
よる組立て式にしたことによって、種々の長さのタービ
ン翼Ｂ、ステライトＳに対応することができる。また、
温度測定手段として、光ファイバー接触温度計を使用し
ているので、温度測定の時定数が小さく、より精密な温
度制御を行うことができる。さらに、加熱コイルの冷却
手段として空冷式を採用しているので、鑞付装置を、タ
ービンが設置された現地に容易に設置することができ
る。Furthermore, by making the heating coil an assembly type with a plurality of connecting elements, it is possible to cope with turbine blades B and stellite S of various lengths. Also,
Since the optical fiber contact thermometer is used as the temperature measuring means, the time constant of temperature measurement is small, and more precise temperature control can be performed. Further, since the air-cooling type is adopted as the cooling means for the heating coil, the brazing device can be easily installed at the site where the turbine is installed.
【００３４】以上、本発明の好ましい実施形態を説明し
たが、本発明の範囲又は精神から逸脱することなく、特
許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内におい
て、開示した実施形態に種々の変更をすることができ
る。特に、本発明の鑞付装置は、現場におけるステライ
トの交換作業に使用するものに限られず、タービンに取
付けられたタービン翼、又は、単体のタービン翼に、新
規にステライトを鑞付するための装置であっても良い。
また、本発明の鑞付装置を、単一のタービンの複数のタ
ービン翼に対して、同時に鑞付作業を行えるように構成
しても良い。Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, various modifications may be made to the disclosed embodiments within the scope of the technical matters described in the claims without departing from the scope or spirit of the present invention. Can be changed. In particular, the brazing device of the present invention is not limited to the one used for the replacement work of stellite in the field, but is a device for newly brazing stellite to a turbine blade attached to a turbine or a single turbine blade. May be
Further, the brazing apparatus of the present invention may be configured so that a plurality of turbine blades of a single turbine can be brazed simultaneously.
【００３５】[0035]
【発明の効果】本発明によれば、タービン翼やステライ
トに熱変形を生じさせることなく、タービンが設置され
た現場においてもステライトを鑞付することができる。According to the present invention, the stellite can be brazed even at the site where the turbine is installed without causing thermal deformation of the turbine blades and stellite.
【図１】本発明の実施形態によるステライト鑞付装置の
概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a stellite brazing apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施形態によるステライト鑞付装置の
加熱コイルの分解拡大図である。FIG. 2 is an exploded enlarged view of a heating coil of a stellite brazing device according to an embodiment of the present invention.
【図３】ステライトがセットされたタービン翼の横断面
図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a turbine blade on which stellite is set.
【図４】加熱コイルによる加熱パターンを示す温度曲線
である。FIG. 4 is a temperature curve showing a heating pattern by a heating coil.
１ ステライト鑞付装置 ２ 高周波電源装置 ６ 整合トランス ８ 加熱コイル １０ 冷却手段 １６ プローブ １８ 温度センサ ２２ 制御手段 1 Stellite brazing equipment 2 high frequency power supply 6 Matching transformer 8 heating coils 10 Cooling means 16 probes 18 Temperature sensor 22 Control means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 薗田 良一 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内 Ｆターム(参考） 3G002 EA05 EA06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Ryoichi Sonoda 1-1 Satinoura Town, Nagasaki City, Nagasaki Prefecture Mitsubishi Heavy Industries Nagasaki Shipyard Co., Ltd. F term (reference) 3G002 EA05 EA06
Claims (7)
トを鑞付するための鑞付装置であって、 前記タービン翼及び前記ステライトを加熱するための加
熱コイルと、 この加熱コイルに電流を流すための整合トランスと、 この整合トランスに接続され、前記整合トランスを介し
て前記加熱コイルに電力を供給するための高周波電源装
置と、 前記加熱コイルを冷却するための冷却手段と、 タービン翼の温度を測定するための温度測定手段と、 この温度測定手段の出力に基づいて、鑞付すべき部分が
鑞付温度に加熱されるまでの昇温時間が所定の時間にな
るように、前記高周波電源装置を制御するための制御手
段と、を有することを特徴とするステライト鑞付装置。1. A brazing device for brazing stellite to a turbine blade by high-frequency heating, comprising: a heating coil for heating the turbine blade and the stellite; and a matching for supplying an electric current to the heating coil. A transformer, a high-frequency power supply device connected to the matching transformer, for supplying electric power to the heating coil via the matching transformer, a cooling unit for cooling the heating coil, and a turbine blade temperature measurement. For controlling the high frequency power supply device so that the temperature rise time until the portion to be brazed is heated to the brazing temperature becomes a predetermined time based on the output of the temperature measuring means And a control means for controlling the stellite brazing device.
度に保持する保持時間、及び／又は、鑞付する部分の温
度が所定の温度に低下するまでの降温時間をさらに制御
することを特徴とする請求項１記載のステライト鑞付装
置。2. The control means further controls a holding time for holding the brazing portion at the brazing temperature, and / or a cooling time until the temperature of the brazing portion falls to a predetermined temperature. The stellite brazing device according to claim 1.
ら構成され、この連結要素の連結数を変えることによっ
て長さを変えることができることを特徴とする請求項１
又は請求項２に記載のステライト鑞付装置。3. The heating coil comprises a detachable connecting element, the length of which can be changed by changing the number of connected connecting elements.
Alternatively, the stellite brazing device according to claim 2.
を併用して加熱を行うことを特徴とする請求項１乃至請
求項３の何れか１項に記載のステライト鑞付装置。4. The stellite brazing device according to claim 1, wherein heating is performed by using a panel heater in addition to the heating coil.
度計であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何
れか１項に記載のステライト鑞付装置。5. The stellite brazing device according to claim 1, wherein the temperature measuring means is an optical fiber contact thermometer.
トを鑞付するための鑞付装置であって、 前記タービン翼及び前記ステライトを加熱するための加
熱コイルと、 この加熱コイルに電流を流すための整合トランスと、 この整合トランスに接続され、前記整合トランスを介し
て前記加熱コイルに電力を供給するための高周波電源装
置と、 前記加熱コイルを冷却するための冷却手段と、 前記高周波電源装置が前記加熱コイルに供給する電力
を、予め設定されたプログラムに基づいて制御するため
の制御手段と、を有することを特徴とするステライト鑞
付装置。6. A brazing device for brazing stellite to a turbine blade by high-frequency heating, comprising: a heating coil for heating the turbine blade and the stellite; and a matching coil for supplying an electric current to the heating coil. A transformer, a high frequency power supply device connected to the matching transformer for supplying electric power to the heating coil via the matching transformer, a cooling unit for cooling the heating coil, and the high frequency power supply device for heating the heating coil. A stellite brazing device, comprising: a control unit for controlling the electric power supplied to the coil based on a preset program.
するステップと、 加熱コイルに高周波電流を流すことによって前記タービ
ン翼及び前記ステライトを加熱するステップと、 前記タービン翼の温度を測定する温度測定手段による温
度測定値に基づいて、タービン翼の温度が予め設定され
た温度曲線に従うように前記加熱コイルに流す高周波電
流を制御するステップと、を有することを特徴とするス
テライトを鑞付したタービン翼の製造方法。7. A step of setting brazing and stellite on the turbine blade, a step of heating the turbine blade and the stellite by applying a high frequency current to a heating coil, and a temperature measuring means for measuring the temperature of the turbine blade. A step of controlling a high-frequency current flowing through the heating coil so that the temperature of the turbine blade follows a preset temperature curve based on the measured temperature value. Method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001260886A JP2003071560A (en) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | Brazing device for stellite of turbine blade |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001260886A JP2003071560A (en) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | Brazing device for stellite of turbine blade |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003071560A true JP2003071560A (en) | 2003-03-11 |
Family
ID=19088013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001260886A Withdrawn JP2003071560A (en) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | Brazing device for stellite of turbine blade |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003071560A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008036708A (en) * | 2006-08-01 | 2008-02-21 | United Technol Corp <Utc> | Brazing repair |
| FR2906172A1 (en) * | 2006-09-22 | 2008-03-28 | Snecma Services Sa | Blade`s defect e.g. crack, repairing method for e.g. low pressure distributor part, of aircraft`s turbomachine, involves heating damaging zone by generating induced current using inductor for passing powder to liquid state |
| JP2013535336A (en) * | 2010-07-29 | 2013-09-12 | ターボメカ | Method for induction heating brazing of parts having complex shapes and single or multiple brazing stations for carrying out the same |
| CN104002008A (en) * | 2014-05-08 | 2014-08-27 | 珠海格力电器股份有限公司 | Induction soldering device |
| CN109352123A (en) * | 2018-12-04 | 2019-02-19 | 无锡透平叶片有限公司 | A kind of adaptive presser feet for turbine blade soldering |
| US11819951B2 (en) | 2018-06-20 | 2023-11-21 | Aptiv Technologies AG | Resistance soldering system |
-
2001
- 2001-08-30 JP JP2001260886A patent/JP2003071560A/en not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008036708A (en) * | 2006-08-01 | 2008-02-21 | United Technol Corp <Utc> | Brazing repair |
| FR2906172A1 (en) * | 2006-09-22 | 2008-03-28 | Snecma Services Sa | Blade`s defect e.g. crack, repairing method for e.g. low pressure distributor part, of aircraft`s turbomachine, involves heating damaging zone by generating induced current using inductor for passing powder to liquid state |
| JP2013535336A (en) * | 2010-07-29 | 2013-09-12 | ターボメカ | Method for induction heating brazing of parts having complex shapes and single or multiple brazing stations for carrying out the same |
| KR101902589B1 (en) * | 2010-07-29 | 2018-09-28 | 사프란 헬리콥터 엔진스 | Method for the induction brazing of parts having complex shapes, and single or multiple brazing station for inplemening same |
| CN104002008A (en) * | 2014-05-08 | 2014-08-27 | 珠海格力电器股份有限公司 | Induction soldering device |
| US11819951B2 (en) | 2018-06-20 | 2023-11-21 | Aptiv Technologies AG | Resistance soldering system |
| CN109352123A (en) * | 2018-12-04 | 2019-02-19 | 无锡透平叶片有限公司 | A kind of adaptive presser feet for turbine blade soldering |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101902589B1 (en) | Method for the induction brazing of parts having complex shapes, and single or multiple brazing station for inplemening same | |
| EP0096772B1 (en) | Flexible brazing wand | |
| EP0605852B1 (en) | High frequency bolt heater | |
| JP2006088163A (en) | Laser apparatus | |
| EP1978112B1 (en) | Systems and methods for providing localized heat treatment of gas turbine components | |
| US20140117007A1 (en) | Local Heat Treatment and Thermal Management System for Engine Components | |
| JP2006136938A (en) | Non-consumable electrode welding torch and welding head with the head | |
| JP2003071560A (en) | Brazing device for stellite of turbine blade | |
| US4841117A (en) | Method for lengthening the blading aerofoil of turbo machinery blades | |
| US20090127254A1 (en) | Induction coil, method and device for inductive heating of metallic components | |
| JP3850929B2 (en) | Gas turbine blade repair method, repair device therefor, and gas turbine blade | |
| EP2912289A2 (en) | Local heat treatment and thermal management system for engine components | |
| JP2000050586A (en) | Brazing device | |
| US20100307643A1 (en) | method for reducing stress in a conduit brace assembly | |
| JP4345033B1 (en) | High frequency brazing apparatus and high frequency brazing method | |
| EP1524754A1 (en) | Method of repairing water-cooled stator windings in generators | |
| JP5818106B2 (en) | X-ray inspection heating device and planar heater | |
| JP2005188481A (en) | Method of re-covering stellite strip in surface of turbine blade | |
| JP2002190374A (en) | Temperature-sensing method and mechanism for high- frequency induction heating apparatus | |
| US9024227B2 (en) | Heat pipe waterless resistance welding electrode | |
| JP4959844B2 (en) | X-ray inspection heating device | |
| JP3294792B2 (en) | Rotor brazing device | |
| CN208395228U (en) | For local heat treatmet device after shaft element laser repairing | |
| JP2014229720A (en) | Gas laser oscillator, and laser processing device | |
| CN217008061U (en) | Heating temperature control system for low-temperature welding material of radiator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081104 |