JP2012180549A - 遮熱コーティングの部分補修方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】遮熱コーティングの部分補修方法は、耐熱合金基材1上に金属結合層2と、ジルコニアを主とするセラミックス層3とが順に形成された部材の前記セラミックス層3の損傷部に、ジルコニアを主とする溶射材を溶射して補修皮膜9を形成する補修皮膜形成工程と、補修皮膜9の周辺のレーザビームの通路となり得る前記セラミックス層3の表面を、レーザ反射能を有する反射材で被覆した後、補修皮膜9の表面にレーザビームを所定条件で照射し、補修皮膜9に縦割れ11を形成する縦割れ形成工程と、を備える。
【選択図】図6
Description
金属結合層は、耐酸化性に優れたMCrAlY合金(M:Co及びNiのうち少なくとも1種の元素を表す)を主として含有し、基板上に溶射施工される。金属結合層は、基材への耐食機能、及び、基材とセラミックス層とを結合する結合剤としての機能を備える。
(第1実施形態)
図1に、本実施形態における被補修部材の部分断面図を示す。被補修部材10は、母材1上に、金属結合層2とセラミックス層3とからなるTBCが積層された構成とされ、セラミックス層3の一部が損傷している。本実施形態では、半径20mm以下程度の損傷部4を主な補修対象とする。
金属結合層2は、母材1上に低圧プラズマ溶射法などにより形成されている。金属結合層2は、MCrAlY合金(Mは、Ni、Coのうち少なくとも1種の元素を示す)などとされ、一般的に、0.05mm以上0.2mm以下の厚さとされる。
まず、損傷部4の周辺の溶射施工の通路となり得るセラミックス層3の表面をマスキング材で被覆する。図2に、本実施形態で想定される溶射フレーム5の通路を示す。同図は、被補修部材10を上面(セラミックス層側)からみた平面図である。図3に、マスキング材6で被覆した被補修部材10を上面から平面視した図を示す。
本実施形態は、補修皮膜形成工程の前に、表面研磨工程を備えることを特徴とする。
まず、損傷部4の周囲をブラスト用のマスキング材で被覆する。ブラストのみを対象としたマスキングなので、溶射用のマスキングと比べて被覆領域は小さい。次に、第1実施形態と同様に損傷部4の表面(底面)を必要に応じて適宜ブラスト処理する。
本実施形態は、表面研磨工程の前に、溶射皮膜形成工程を備えることを特徴とする。
まず、第2実施形態と同様に損傷部4の表面をブラスト処理する。次に、損傷部及び該損傷部の周辺に位置する溶射施工の通路となり得るセラミックス層の表面に、所定膜厚の溶射皮膜を形成する。溶射条件は、補修皮膜形成工程と同様とすると良い。所定膜厚は、表面研磨工程で表面粗度を所定値以下とする際に減少する膜厚相当とすることが好ましい。例えば、所定膜厚は50μm程度とされる。
次に、第2実施形態と同様に表面研磨工程、補修皮膜形成工程、縦割れ形成工程を実施する。
2 金属結合層
3 セラミックス層(健全部)
4 損傷部
5 溶射フレーム
6 マスキング材
7 レーザビーム
8 反射材
9 補修皮膜
10 被補修部材
11 縦割れ
Claims (4)
- 耐熱合金基材上に金属結合層と、ジルコニアを主とするセラミックス層とが順に形成された部材の前記セラミックス層の損傷部に、ジルコニアを主とする溶射材を溶射して補修皮膜を形成する補修皮膜形成工程と、
前記補修皮膜の周辺のレーザビームの通路となり得る前記セラミックス層の表面を、レーザ反射能を有する反射材で被覆した後、前記補修皮膜の表面にレーザビームを所定条件で照射し、前記補修皮膜に縦割れを形成する縦割れ形成工程と、
を備える遮熱コーティングの部分補修方法。 - 前記補修皮膜形成工程の前に、少なくとも前記損傷部の周辺の溶射施工の通路となり得る前記セラミックス層の表面を研磨して表面粗度を所定値以下とする表面研磨工程を備え、
前記表面研磨工程の後、前記損傷部の周辺のセラミックス層表面をマスキング材で覆うことなく前記補修皮膜を形成する請求項1に記載の遮熱コーティングの部分補修方法。 - 前記補修皮膜形成工程の前に、前記損傷部の表面をブラスト処理し、前記損傷部の表面粗度を所定値以上とする請求項1または請求項2に記載の遮熱コーティングの部分補修方法。
- 前記表面研磨工程の前に、前記損傷部の周辺に位置する溶射施工の通路となり得る前記セラミックス層の表面に、所定膜厚の溶射皮膜を形成する溶射皮膜形成工程を更に備える請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の遮熱コーティングの部分補修方法。
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