JP6124621B2 - タービン動翼 - Google Patents
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
(1)材料の相違により、翼振動の減衰特性が鋼製の動翼の減衰特性より低い。
(2)チタン合金製の動翼の接触面に施工するセラミックス硬質被膜には、以下の疲労強度低下が生じる。
上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、チタン合金から
なる翼部と,前記翼部に一体に形成されたチタン合金からなる連結部材とを有する動翼と、前記動翼と隣接する他の動翼とが、遠心力によるねじり戻り力により互いのチタン合金からなる連結部材を介して接触連結するタービン動翼において、前記チタン合金からなる連結部材の前縁部の接触面と前記チタン合金からなる連結部材の後縁部の接触面のうち、少なくともいずれか一方の接触面に硬質セラミックス被膜を施工し、前記硬質セラミックス被膜の材質はクロムカーバイド(CrC)及びNiCrを含み、前記硬質セラミックス被膜のうち前記クロムカーバイドが占める配合比が70%以下、NiCrが占める配合比が30%以上であることを特徴とする。
図5は本フレッティング試験における、応力振幅と接触面圧との関係を説明する特性図であり、横軸は接触面圧を、縦軸は応力振幅をそれぞれ示している。図5において、特性線は、接触面圧の増加とともに応力振幅も増加するいわゆる右肩上がりの特性を備えている。この右肩上がりの特性線は、接触面圧の小さい領域で一定の傾きを有するP部と、このP部に交点Rで接続され、P部の傾きより小さな傾きを有するQ部とを備えている。
図6に示すように、各態様の特性線の交点Rの縦軸(応力振幅)の値は、B材>A材>母材のみとなっている。したがって、Ti−6Al−4Vの母材のみの場合と比較すると、CrCの溶射により、疲労限度応力が増加することが確認できた。また、CrCの配合比を変えた2種類の溶射被膜を比較すると、CrCの配合比が小さいB材の方が、A材よりもフレッティング疲労強度が増加するという結果が得られた。このことから、Ti−6Al−4Vの母材のフレッティング疲労強度を向上させるためには、CrCの含有率を低下させることが効果的であるということが確認できた。
2 カバー
3 翼根元
4 タイボス
5a カバーの前縁側の接触面
5b カバーの後縁側の接触面
6a タイボスの前縁側の接触面
6b タイボスの後縁側の接触面
7 カバーの厚み
10 試験体
11 変位計
100 動翼
Claims (5)
- チタン合金からなる翼部と,前記翼部に一体に形成されたチタン合金からなる連結部材とを有する動翼と、
前記動翼と隣接する他の動翼とが、遠心力によるねじり戻り力により互いのチタン合金からなる連結部材を介して接触連結するタービン動翼において、
前記チタン合金からなる連結部材の前縁部の接触面と前記チタン合金からなる連結部材の後縁部の接触面のうち、少なくともいずれか一方の接触面に硬質セラミックス被膜を施工し、前記硬質セラミックス被膜の材質はクロムカーバイド(CrC)及びNiCrを含み、前記硬質セラミックス被膜のうち前記クロムカーバイドが占める配合比が70%以下、NiCrが占める配合比が30%以上である
ことを特徴とするタービン動翼。 - 請求項1に記載のタービン動翼において、
前記チタン合金からなる連結部材は、前記翼部の先端に前記翼部と一体に形成されたカバーである
ことを特徴とするタービン動翼。 - 請求項1に記載のタービン動翼において、
前記チタン合金からなる連結部材は、前記翼部の半径方向の略中央部に前記翼部と一体に形成されたタイボスである
ことを特徴とするタービン動翼。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載のタービン動翼において、
前記翼部が50インチ以上の長さを有する
ことを特徴とするタービン動翼。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のタービン動翼において、
低圧蒸気タービンの最終段に用いられる
ことを特徴とするタービン動翼。
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