热障涂层剥离方法以及热障涂层修补方法技术

本发明专利技术提供一种热障涂层剥离方法以及热障涂层修补方法。在构件主体上形成有冷却孔且在构件主体的表面上形成有具有外涂层以及内涂层的热障涂层的燃气轮机构件的热障涂层剥离方法中，执行如下工序：局部外涂层剥离工序(S11)，通过机械加工处理来剥离至少冷却孔周围的外涂层；遮蔽工序(S12)，对在局部外涂层剥离工序中剥离了外涂层的部位实施遮蔽；主外涂层剥离工序(S13)，在遮蔽工序之后，通过喷砂处理来剥离外涂层；以及内涂层剥离工序(S2)，在主外涂层剥离工序之后，通过机械加工处理来剥离内涂层。

Thermal barrier coating peeling method and thermal barrier coating repairing method

The invention provides a thermal barrier coating peeling method and a thermal barrier coating patching method. A cooling hole and on the surface of the main component is formed with outer coating and thermal barrier coating for internal coating of gas turbine component of the thermal barrier coating stripping method is formed in the body of the member, perform the following steps: local coating stripping process (S11), by mechanical processing to the outer coating stripping at least cooling holes around screening process; (S12), the local external coating in the stripping process stripped of coating parts of the implementation overhead; and coating stripping process (S13), in the shelter process after stripping the outer coating by blasting; and internal coating stripping process (S2), after the main coating stripping process, to by mechanical processing in coating stripping.

【技术实现步骤摘要】
热障涂层剥离方法以及热障涂层修补方法
本专利技术涉及一种热障涂层剥离方法以及热障涂层修补方法。
技术介绍
需要保护燃气轮机的各种燃气轮机构件免受燃气轮机内的高温气体的影响。因此，在燃气轮机构件中使用了各种技术。例如，对如动叶、静叶这样暴露在高温的燃烧气体中的构件，在构件主体的表面上实施有热障涂层(ThermalBarrierCoating：TBC)。并且，为了保护这样的构件免受高温的燃烧气体的影响，在构件的涡轮叶片的叶片主体上设置有用于吹出冷却空气的冷却孔。TBC随着时间的经过而被高温的燃烧气体侵蚀，因此需要进行修补。修补通过先剥离产生了侵蚀等的TBC，然后再次施加TBC而进行。以往，例如在静叶的情况下，在叶片主体的表面上形成由合金构成的内涂层以及由陶瓷等热障材料构成的外涂层作为TBC。而且，在剥离TBC的情况下，首先通过喷砂来剥离外涂层，接着通过酸洗来剥离由合金构成的内涂层(专利文献1)。在先技术文献专利文献1：日本特开2008-240563号公报然而，在叶片主体的表面上形成有冷却孔，因此在以往的TBC的剥离工序中，在酸洗时溶剂进入叶片主体内部，配件因溶剂而劣化，因此需要拆下叶片主体内部的配件。并且，需要进行在酸洗中使用的溶剂的清洗、溶剂的后处理。这样，以往的TBC的剥离工序需要多个处理工序。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种与以往相比在短期间内剥离热障涂层的剥离方法。用于解决课题的方案第一方式涉及一种热障涂层剥离方法，其为在在构件主体上形成有冷却孔且在所述构件主体的表面上形成有具有外涂层以及内涂层的热障涂层的燃气轮机构件的热障涂层剥离方法，其中，所述热障涂层剥离方法执行如下工序：局部外涂层剥离工序，通过机械加工处理来剥离至少所述冷却孔周围的所述外涂层；遮蔽工序，对在所述局部外涂层剥离工序中剥离了所述外涂层的部位实施遮蔽；主外涂层剥离工序，在所述遮蔽工序之后，通过喷砂处理来剥离所述外涂层；以及内涂层剥离工序，在所述主外涂层剥离工序之后，通过机械加工处理来剥离所述内涂层。在该热障涂层剥离方法中，酸洗的溶剂不会进入燃气轮机构件内部，因此能够省略与酸洗相关的工序，从而能够在短期间内实现热障涂层的剥离。第二方式以第一方式的热障涂层剥离方法为基础，其中，所述局部外涂层剥离工序的机械加工处理为固定磨粒加工处理。在该热障涂层剥离方法中，磨粒固定于磨削工具的母材，因此能够防止磨粒从冷却孔进入燃气轮机构件内部。第三方式以第二方式的热障涂层剥离方法为基础，其中，所述固定磨粒加工处理为使用研磨机的处理，且在所述固定磨粒加工处理中与所述表面的曲率半径相匹配地更换所述研磨机的磨削部。在该热障涂层剥离方法中，能够使用研磨机的平面部来磨削涡轮构件的构件主体的表面，因此能够防止过度磨削造成的构件主体的表面的损伤。在第四方式中，在所述主外涂层剥离工序之后且所述内涂层剥离工序之前，执行去除所述遮蔽的遮蔽去除工序。在该热障涂层剥离方法中，在内涂层剥离工序中冷却孔周围的内涂层也剥离，因此能够防止冷却孔周围的内涂层的残存。第五方式以第一方式的热障涂层剥离方法为基础，其中，进行回火颜色处理，从而剥离所述残存的内涂层，在回火颜色处理中通过热处理使在内涂层剥离工序中残存的所述内涂层变色。在该热障涂层剥离方法中，剥离残存的内涂层，因此能够减少内涂层的残存。第六方式以第一方式的热障涂层剥离方法为基础，其中，所述燃气轮机构件为静叶。在该热障涂层剥离方法中，通过剥离静叶的热障涂层，能够保护易于暴露在高温的燃烧气体中的静叶免受高温的燃烧气体的影响。第七方式涉及一种热障涂层修补方法，其为在所述构件主体的表面上形成有具有外涂层以及内涂层的热障涂层的燃气轮机构件的热障涂层修补方法，其中，所述热障涂层修补方法执行如下工序：第一至六方式中任一项所述的热障涂层剥离方法；遮蔽销插入工序，在实施所述热障涂层剥离方法之后，将遮蔽销插入所述冷却孔；热障涂层形成工序，在所述遮蔽销插入工序之后，在所述构件主体的表面上形成热障涂层；以及遮蔽销去除工序，在所述热障涂层形成工序之后，去除所述遮蔽销。在该热障涂层修补方法中，向冷却孔插入遮蔽销而形成热障涂层，因此即使实施热障涂层也能够容易地确保冷却孔的开口。第八方式以第七方式的热障涂层修补方法为基础，其中，在所述遮蔽销去除工序中，通过热处理使所述遮蔽销灰化。在该热障涂层修补方法中，使遮蔽销灰化，因此能够简单地去除遮蔽销。第九方式以第七方式的热障涂层修补方法为基础，其中，所述遮蔽销为硅类的弹性体。该热障涂层修补方法能够以不脱落的方式嵌入冷却孔并且密封性高，另一方面，能够简单地进行灰化。专利技术效果在本专利技术的一个方式中，酸洗的溶剂不会进入燃气轮机构件内部，因此能够省略与酸洗相关的工序，能够在短期间内实现热障涂层的剥离。附图说明图1是本专利技术所涉及的实施方式的燃气轮机的示意剖视图。图2是本专利技术所涉及的实施方式的静叶列的主要部分立体图。图3是本专利技术所涉及的实施方式的静叶的立体图。图4是本专利技术所涉及的实施方式的嵌入件(insert)的侧视图。图5是图3的V-V线剖视图。图6是对参考例的修补工序与本专利技术所涉及的实施方式的修补工序进行比较的说明图。图7是本专利技术所涉及的实施方式的静叶的修补过程的立体图(其一)。图8是本专利技术所涉及的实施方式的静叶的修补过程的立体图(其二)。图9是本专利技术所涉及的实施方式的热障涂层的剥离工序的流程图。图10是本专利技术所涉及的实施方式的静叶的修补过程的主要部分剖视图(其一)。图11是本专利技术所涉及的实施方式的静叶的修补过程的主要部分剖视图(其二)。图12是本专利技术所涉及的实施方式的静叶的修补过程的主要部分剖视图(其三)。图13是本专利技术所涉及的实施方式的静叶的修补过程的主要部分剖视图(四)。图14是本专利技术所涉及的实施方式的静叶的修补过程的主要部分剖视图(其五)。图15是使用了本专利技术所涉及的实施方式的研磨机的剥离作业的说明图。图16是使用了本专利技术所涉及的实施方式的研磨机的不优选的剥离作业的说明图。附图标记说明：10燃气轮机20压缩机30燃烧器40涡轮41涡轮转子42转子轴43静叶列431第一静叶环44静叶441第一静叶44a叶片部44b外侧护圈44c内侧护圈44d冷却孔44f内涂层44g外涂层44h叶片主体44s表面45涡轮室46动叶列47动叶48嵌入件48a冷却孔48b端部48c内部49分割环50遮蔽销50a前端部50b底端部50c未插入部分50d底面60粘合剂70研磨机71磨削部71a平面部71b端部具体实施方式以下，参照图1～图16对本专利技术所涉及的实施方式进行说明。首先，对涡轮叶片的静叶的结构进行说明。如图1所示，本实施方式的燃气轮机10具备：压缩机20，其对空气进行压缩；燃烧器30，其利用燃料在由压缩机20压缩的空气中燃烧而生成燃烧气体G；以及涡轮40，其由燃烧气体G驱动。压缩机20具有以轴线A为中心进行旋转的压缩机转子、和覆盖压缩机转子的压缩机室。涡轮40具有：以轴线A为中心进行旋转的涡轮转子41、覆盖涡轮转子41的涡轮室45、以及多个静叶列43。压缩机转子和涡轮转子41形成燃气轮机转子，并与发电机GEN连接。涡轮转子41具有在轴线方向Da上延伸的转子轴42、和安装在该转子轴42上的多个动叶列46。多个动叶列46在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热障涂层剥离方法，其为在构件主体上形成有冷却孔且在所述构件主体的表面上形成有具有外涂层以及内涂层的热障涂层的燃气轮机构件的热障涂层剥离方法，其中，所述热障涂层剥离方法执行如下工序：局部外涂层剥离工序，通过机械加工处理来剥离至少所述冷却孔周围的所述外涂层；遮蔽工序，对在所述局部外涂层剥离工序中剥离了所述外涂层的部位实施遮蔽；主外涂层剥离工序，在所述遮蔽工序之后，通过喷砂处理来剥离所述外涂层；以及内涂层剥离工序，在所述主外涂层剥离工序之后，通过机械加工处理来剥离所述内涂层。

【技术特征摘要】
1.一种热障涂层剥离方法，其为在构件主体上形成有冷却孔且在所述构件主体的表面上形成有具有外涂层以及内涂层的热障涂层的燃气轮机构件的热障涂层剥离方法，其中，所述热障涂层剥离方法执行如下工序：局部外涂层剥离工序，通过机械加工处理来剥离至少所述冷却孔周围的所述外涂层；遮蔽工序，对在所述局部外涂层剥离工序中剥离了所述外涂层的部位实施遮蔽；主外涂层剥离工序，在所述遮蔽工序之后，通过喷砂处理来剥离所述外涂层；以及内涂层剥离工序，在所述主外涂层剥离工序之后，通过机械加工处理来剥离所述内涂层。2.根据权利要求1所述的热障涂层剥离方法，其中，所述局部外涂层剥离工序的机械加工处理为固定磨粒加工处理。3.根据权利要求2所述的热障涂层剥离方法，其中，所述固定磨粒加工处理为使用研磨机的处理，且在所述固定磨粒加工处理中与所述表面的曲率半径相匹配地更换所述研磨机的磨削部。4.根据权利要求1所述的热障涂层剥离方法，其中，在所述主外涂层剥离工序之后且所述内涂层剥离工序之前，执行去除所述遮蔽的遮蔽去除工...

【专利技术属性】
技术研发人员：井上义之，纳忧树，上田修，赤城弘一，濑尾直纪，郑志刚，河内洋介，松山义和，李文德，雍全兵，
申请(专利权)人：三菱日立电力系统株式会社，三菱重工东方燃气轮机广州有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP