JP3188095B2 - 耐熱部材の補修方法及び補修剤 - Google Patents
耐熱部材の補修方法及び補修剤Info
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- JP3188095B2 JP3188095B2 JP09159594A JP9159594A JP3188095B2 JP 3188095 B2 JP3188095 B2 JP 3188095B2 JP 09159594 A JP09159594 A JP 09159594A JP 9159594 A JP9159594 A JP 9159594A JP 3188095 B2 JP3188095 B2 JP 3188095B2
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- Japan
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- repair
- material component
- powder
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P6/00—Restoring or reconditioning objects
- B23P6/002—Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors
- B23P6/007—Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors using only additive methods, e.g. build-up welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P6/00—Restoring or reconditioning objects
- B23P6/04—Repairing fractures or cracked metal parts or products, e.g. castings
- B23P6/045—Repairing fractures or cracked metal parts or products, e.g. castings of turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors, etc.
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービン静翼等に
発生するクラックに対する液相拡散接合法を用いたガス
タービン静翼の補修方法及び補修剤に関する。
発生するクラックに対する液相拡散接合法を用いたガス
タービン静翼の補修方法及び補修剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービン及びガスタービンを用いた
複合サイクルの熱効率は、入口温度を高めることによっ
て著しく向上させることができる。
複合サイクルの熱効率は、入口温度を高めることによっ
て著しく向上させることができる。
【０００３】そのため、ガスタービンの静翼の冷却にも
種々の冷却技術が採用されており、静翼の構造も複雑に
なってきている。それに伴って強度上の強化が要求され
るとともに、高温特性（強度，耐酸化，耐腐食性など）
に優れた材料や補修技術が要求されるようになった。
種々の冷却技術が採用されており、静翼の構造も複雑に
なってきている。それに伴って強度上の強化が要求され
るとともに、高温特性（強度，耐酸化，耐腐食性など）
に優れた材料や補修技術が要求されるようになった。
【０００４】従来のガスタービンの静翼のクラック個所
や潰食個所などの補修は、母材と同質の溶加材を用い、
高温でも金属と反応しないアルゴン、ヘリウムなどの不
活性ガスによりガスシールドして溶接するタングステン
イナートガス（以下ＴＩＧとする）溶接によって行われ
ていた。
や潰食個所などの補修は、母材と同質の溶加材を用い、
高温でも金属と反応しないアルゴン、ヘリウムなどの不
活性ガスによりガスシールドして溶接するタングステン
イナートガス（以下ＴＩＧとする）溶接によって行われ
ていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のガスタービンの
静翼の補修に用いられているＴＩＧ溶接においては、溶
接時に大きな歪みが発生したり、溶接時に別の個所（溶
接熱影響部：ＨＡＺ，Heat Afected Zone ) に割れが生
ずることがあった。
静翼の補修に用いられているＴＩＧ溶接においては、溶
接時に大きな歪みが発生したり、溶接時に別の個所（溶
接熱影響部：ＨＡＺ，Heat Afected Zone ) に割れが生
ずることがあった。
【０００６】このため、一部でろう付による補修も検討
されているが、一般にろう材の強度は、母材の強度に比
べて５０％以下と低く、また、クラックが大きな場合に
はろう材が流れ、充分なろう付ができないことがあっ
た。本発明は、上記の課題を解消するためになされたも
のである。
されているが、一般にろう材の強度は、母材の強度に比
べて５０％以下と低く、また、クラックが大きな場合に
はろう材が流れ、充分なろう付ができないことがあっ
た。本発明は、上記の課題を解消するためになされたも
のである。
【０００７】
（１）本発明の耐熱部材の補修方法は、耐熱部材の母材
成分粉末と母材成分粉末にボロン（以下Ｂとする）を添
加した粉末とを混合しバインダーでペースト状とした
後、これを耐熱部材の補修個所に塗り込め、母材成分粉
末にＢを添加した粉末の液相線以上であって母材成分粉
末の液相線以下の温度で熱処理して液相拡散接合するこ
とを特徴としている。
成分粉末と母材成分粉末にボロン（以下Ｂとする）を添
加した粉末とを混合しバインダーでペースト状とした
後、これを耐熱部材の補修個所に塗り込め、母材成分粉
末にＢを添加した粉末の液相線以上であって母材成分粉
末の液相線以下の温度で熱処理して液相拡散接合するこ
とを特徴としている。
【０００８】（２）本発明の耐熱部材の補修剤は、耐熱
部材の母材成分粉末と、母材成分粉末にＢを添加した粉
末とが混合され、バインダーによりペースト状とされた
ものよりなることを特徴としている。
部材の母材成分粉末と、母材成分粉末にＢを添加した粉
末とが混合され、バインダーによりペースト状とされた
ものよりなることを特徴としている。
【０００９】
【作用】上記（１）において、母材成分粉末と母材成分
粉末にＢを添加した粉末を混合し、バインダーでペース
ト状とした後、耐熱部材の補修個所に充填し、所定の温
度で熱処理を行うと、Ｂを含有した粉末のみが溶融し、
母材成分粉末は溶融しないで液相拡散接合される。そし
て、Ｂは拡散し易いため、接合部の液相温度はすぐに上
昇した後凝固する。
粉末にＢを添加した粉末を混合し、バインダーでペース
ト状とした後、耐熱部材の補修個所に充填し、所定の温
度で熱処理を行うと、Ｂを含有した粉末のみが溶融し、
母材成分粉末は溶融しないで液相拡散接合される。そし
て、Ｂは拡散し易いため、接合部の液相温度はすぐに上
昇した後凝固する。
【００１０】本発明においては、液相拡散接合により補
修が行われ、耐熱部材は一様に加熱されるため、従来の
方法で用いるＴＩＧ溶接の場合にみられるように耐熱部
材の変形が発生せず、溶接時における新たな割れの発生
も抑制することができる。
修が行われ、耐熱部材は一様に加熱されるため、従来の
方法で用いるＴＩＧ溶接の場合にみられるように耐熱部
材の変形が発生せず、溶接時における新たな割れの発生
も抑制することができる。
【００１１】また、本発明の方法による接合部の成分
は、基本的に母材の成分とあまり変らず、母材に近い強
度とすることができ、補修後の耐熱部材の品質確保が可
能となる。
は、基本的に母材の成分とあまり変らず、母材に近い強
度とすることができ、補修後の耐熱部材の品質確保が可
能となる。
【００１２】上記発明（２）においては、耐熱部材の母
材成分粉末と、母材成分粉末にＢを添加した粉末を混合
し、これをバインダーによりペースト状として補修剤と
しているため、これを上記発明（１）に適用することに
より耐熱部材の良好な補修が可能となる。
材成分粉末と、母材成分粉末にＢを添加した粉末を混合
し、これをバインダーによりペースト状として補修剤と
しているため、これを上記発明（１）に適用することに
より耐熱部材の良好な補修が可能となる。
【００１３】
【実施例】本発明の一実施例に係る補修方法を図１
（ａ），（ｂ），（ｃ）により説明する。図１（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示す本実施例においては、まず、補修
を行うガスタービンの静翼の母材成分粉末１と、母材成
分粉末にＢを２〜３％添加した粉末２とを５０％＋５０
％から８０％＋２０％の範囲の割合で混合し、バインダ
ー（レジンなど）でペースト状にした補修剤を得る。
（ａ），（ｂ），（ｃ）により説明する。図１（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示す本実施例においては、まず、補修
を行うガスタービンの静翼の母材成分粉末１と、母材成
分粉末にＢを２〜３％添加した粉末２とを５０％＋５０
％から８０％＋２０％の範囲の割合で混合し、バインダ
ー（レジンなど）でペースト状にした補修剤を得る。
【００１４】次に、この補修剤を図１（ａ）に示すよう
に補修個所３に充填した後、Ｂを成分に加えた粉末２の
液相線よりやや高く、母材成分粉末１の液相線より低い
温度で熱処理し、液相拡散接合させる。
に補修個所３に充填した後、Ｂを成分に加えた粉末２の
液相線よりやや高く、母材成分粉末１の液相線より低い
温度で熱処理し、液相拡散接合させる。
【００１５】上記において、補修剤を補修個所に充填
し、所定の温度で熱処理を行うと、図１（ｂ）に示すよ
うに母材成分粉末１は溶融せず、Ｂ含有粉末２のみが溶
融する。そして、Ｂは拡散し易いため、補修個所３は液
相温度にすぐに上昇し、図１（ｃ）に示すように凝固状
態４となる。
し、所定の温度で熱処理を行うと、図１（ｂ）に示すよ
うに母材成分粉末１は溶融せず、Ｂ含有粉末２のみが溶
融する。そして、Ｂは拡散し易いため、補修個所３は液
相温度にすぐに上昇し、図１（ｃ）に示すように凝固状
態４となる。
【００１６】なお、母材成分粉末に添加するＢを２〜３
％としているのは、Ｂが２％未満の場合には融点降下の
効果を得ることがむずかしく、３％を超えると、融点降
下の効果が大きすぎて母材成分粉末１にもボロンが過分
に拡散し、溶融させてしまうおそれがあるためである。
％としているのは、Ｂが２％未満の場合には融点降下の
効果を得ることがむずかしく、３％を超えると、融点降
下の効果が大きすぎて母材成分粉末１にもボロンが過分
に拡散し、溶融させてしまうおそれがあるためである。
【００１７】また、母材成分粉末１と混合させるＢ含有
粉末２の割合を２０％〜５０％としているのは、２０％
未満の場合には母材成分粉末１の隙間を満たすことがで
きず、５０％以上の場合にはＢが母材成分粉末１まで溶
融させてしまい、強度を低下させるためである。
粉末２の割合を２０％〜５０％としているのは、２０％
未満の場合には母材成分粉末１の隙間を満たすことがで
きず、５０％以上の場合にはＢが母材成分粉末１まで溶
融させてしまい、強度を低下させるためである。
【００１８】本実施例においては、母材成分粉末とＢ含
有粉末との混合粉末を用い、液相拡散接合により補修を
行うため、翼全体を一様に加熱することができ、従来の
ＴＩＧ溶接で見られるような翼の変形は発生しない。
有粉末との混合粉末を用い、液相拡散接合により補修を
行うため、翼全体を一様に加熱することができ、従来の
ＴＩＧ溶接で見られるような翼の変形は発生しない。
【００１９】また、溶接においてそのおそれのある新た
な割れの発生も押えることができる。更に、接合部は、
基本的に母材の成分とあまり変らず、強度も母材の７０
〜８０％程度とかなり高い値となるため、ガスタービン
静翼の品質の確保に寄与する効果は大きい。
な割れの発生も押えることができる。更に、接合部は、
基本的に母材の成分とあまり変らず、強度も母材の７０
〜８０％程度とかなり高い値となるため、ガスタービン
静翼の品質の確保に寄与する効果は大きい。
【００２０】
【発明の効果】本発明の耐熱部材の補修方法及び補修剤
は、耐熱部材の母材成分粉末と母材成分粉末にＢを添加
した粉末を混合しこれをバインダーでペースト状として
補修剤を生成し、これを耐熱部材の補修個所に充填した
後、所定の温度で熱処理し、液相拡散接合させ凝固した
状態とすることによって、耐熱部材を一様に加熱するた
め、従来のＴＩＧ溶接による場合のように耐熱部材の変
形がみられず、溶接時における新たな割れが発生せず、
接合部の強度を母材のそれに近いものとすることができ
る補修方法及び補修剤を実現する。
は、耐熱部材の母材成分粉末と母材成分粉末にＢを添加
した粉末を混合しこれをバインダーでペースト状として
補修剤を生成し、これを耐熱部材の補修個所に充填した
後、所定の温度で熱処理し、液相拡散接合させ凝固した
状態とすることによって、耐熱部材を一様に加熱するた
め、従来のＴＩＧ溶接による場合のように耐熱部材の変
形がみられず、溶接時における新たな割れが発生せず、
接合部の強度を母材のそれに近いものとすることができ
る補修方法及び補修剤を実現する。
【図１】本発明の一実施例の説明図で、（ａ）は補修個
所への補修剤の充填時、（ｂ）はＢ含有粉末の溶融時、
（ｃ）は補修剤の凝固した状態の説明図である。
所への補修剤の充填時、（ｂ）はＢ含有粉末の溶融時、
（ｃ）は補修剤の凝固した状態の説明図である。
１ 母材成分粉末 ２ 母材成分粉末にＢを添加した粉末 ３ 補修個所 ４ 凝固した状態
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−42425（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−186290（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−123485（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−187504（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−32206（ＪＰ，Ａ) 特表 平４−504982（ＪＰ，Ａ) 特表 平６−501981（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02C 7/00 F01D B23K
Claims (2)
- 【請求項１】 耐熱部材の母材成分粉末と母材成分粉末
にボロンを添加した粉末とを混合しバインダーでペース
ト状とした後、これを耐熱部材の補修個所に塗り込め、
母材成分粉末にボロンを添加した粉末の液相線以上であ
って母材成分粉末の液相線以下の温度で熱処理して液相
拡散接合することを特徴とする耐熱部材の補修方法。 - 【請求項２】 耐熱部材の母材成分粉末と、母材成分粉
末にボロンを添加した粉末とが混合され、バインダーに
よりペースト状とされたものよりなることを特徴とする
耐熱部材の補修剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09159594A JP3188095B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 耐熱部材の補修方法及び補修剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09159594A JP3188095B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 耐熱部材の補修方法及び補修剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07293275A JPH07293275A (ja) | 1995-11-07 |
| JP3188095B2 true JP3188095B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=14030915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09159594A Expired - Lifetime JP3188095B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 耐熱部材の補修方法及び補修剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3188095B2 (ja) |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP09159594A patent/JP3188095B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07293275A (ja) | 1995-11-07 |
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| Date | Code | Title | Description |
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