涡轮叶片的制造方法及涡轮叶片技术

本发明专利技术的涡轮叶片的制造方法包括：叶片体分割体形成工序，通过三维层叠法形成构成涡轮叶片的叶片体的叶片体分割体；护罩分割体形成工序，通过三维层叠法按每个护罩分割体单独形成构成涡轮叶片的护罩的多个护罩分割体；护罩接合工序，接合护罩分割体彼此；及叶片体接合工序，接合叶片体分割体与护罩分割体。

Manufacturing method of turbine blade and turbine blade

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涡轮叶片的制造方法及涡轮叶片
本专利技术涉及一种涡轮叶片的制造方法及涡轮叶片。
技术介绍
使用于燃气涡轮机或蒸汽涡轮机等的涡轮机在车厢内沿燃烧气体或蒸汽的流动方向交替配设有多个固定叶片及转动叶片而构成。各固定叶片支承于安装在车厢内侧的护罩。各转动叶片支承于转子。这种涡轮机燃烧气体或蒸汽通过多个固定叶片及转动叶片，由此转子被驱动旋转(例如，参考专利文献1)。在先技术文献专利文献专利文献1：日本专利第3782637号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题上述涡轮机中所使用的涡轮叶片通过铸造来制造，但近年，研究通过三维层叠法来制造。固定叶片等涡轮叶片例如有时护罩成为相对于叶片体突出的形状。在通过三维层叠法形成这种涡轮叶片的情况下，当在叶片体上层叠内侧护罩或外侧护罩时，为了支承相对于叶片体突出的部分，需要较多的支承材料。因此，在层叠工序中需要时间及工夫，并且导致在溶解支承材料的后处理工序中也需要时间及工夫。本专利技术是鉴于上述而完成的，其目的在于提供一种能够有效地制造涡轮叶片的涡轮叶片制造方法及涡轮叶片。用于解决课题的方案本专利技术的至少一个实施方式所涉及的涡轮叶片的制造方法包括：叶片体分割体形成工序，通过三维层叠法形成构成涡轮叶片的叶片体的叶片体分割体；护罩分割体形成工序，通过三维层叠法按每个护罩分割体单独形成构成所述涡轮叶片的护罩的多个护罩分割体；护罩接合工序，接合所述护罩分割体彼此；及叶片体接合工序，接合所述叶片体分割体与所述护罩分割体。r>因此，通过三维层叠法按每个分割体单独形成构成叶片体的叶片体分割体及分割了护罩的多个护罩分割体，因此与通过三维层叠法统一形成叶片体及护罩的情况相比，能够大幅减少支承材料的使用量。因此，能够减少层叠工序所需的时间及工夫，并且还能够减少支承的后处理所需的时间及工夫。由此，能够更有效地制造涡轮叶片。并且，也可以是如下方式，即，在所述护罩分割体形成工序中，通过沿与在所述叶片体分割体形成工序中层叠所述叶片体分割体的方向不同的方向进行层叠而形成所述护罩分割体。因此，能够分别沿适当的方向层叠形成叶片体分割体及护罩分割体。并且，也可以是如下方式，即，在所述涡轮叶片中设定有所述叶片体的延伸方向及相对于所述叶片体的延伸方向具有角度的方向即所述护罩的延伸方向，在所述叶片体分割体形成工序中，通过沿所述叶片体的延伸方向进行层叠而形成所述叶片体分割体，在所述护罩分割体形成工序中，沿所述护罩的延伸方向进行层叠而形成所述护罩分割体。因此，关于叶片体分割体能够沿叶片体的延伸方向进行层叠，关于护罩分割体能够沿护罩的延伸方向进行层叠。由此，层叠面积较窄，因此能够在较窄的作业空间进行层叠。并且，也可以是如下方式，即，在所述护罩分割体形成工序中，包括当对所述多个护罩分割体中的至少一个护罩分割体在其内部形成流路的剖面形状为具有长边方向及短边方向的形状的冷却流路时，沿所述冷却流路的剖面形状的长边方向进行层叠而形成所述护罩分割体的工序。因此，通过沿冷却流路的剖面形状的长边方向进行层叠而形成护罩分割体，能够抑制使用支承材料，因此能够更有效地制造涡轮叶片。并且，也可以是如下方式，即，所述护罩分割体形成工序包括由连续的所述冷却流路构成的冷却流路单元以不跨过所述护罩分割体彼此之间的接合部的大小来形成所述护罩分割体的工序。因此，提高设计冷却流路时的自由度，由此能够有效地制造具有更适合的冷却流路的护罩。并且，也可以是如下方式，即，在所述护罩分割体形成工序中，以在所述叶片体与所述护罩的延伸方向的端面的距离变小的位置设置所述护罩分割体彼此之间的接合部的方式形成所述护罩分割体。因此，关于接合护罩分割体彼此之间的接合部，能够将距离抑制为较小。并且，也可以是如下方式，即，在所述叶片体分割体中设置有所述叶片体的圆角部，所述叶片体接合工序包括在避开了所述圆角部的位置中接合所述叶片体分割体与所述护罩分割体的工序。因此，能够维持质量并且有效地制造涡轮叶片。并且，也可以是如下方式，即，所述护罩接合工序及所述叶片体接合工序包括通过激光粉体堆焊法焊接所述分割体彼此的工序。由此，成为焊接部分的强度优异的结构。并且，激光粉体堆焊法成为低热输入焊接，因此能够抑制由焊接引起的变形。也可以是如下方式，即，在基于所述激光粉体堆焊法的焊接中，使用与构成所述叶片体的叶片体构成材料及构成所述护罩的护罩构成材料相同的材料的粉体来进行焊接。因此，叶片体及护罩和焊接部分由相同的材料形成，因此成为焊接部分中的强度优异的结构。并且，也可以是如下方式，即，所述护罩具有朝向所述叶片体侧的气体路径面，所述叶片体接合工序包括将接合坡口设置于所述气体路径面侧而焊接所述叶片体分割体与所述护罩分割体的工序。因此，能够避免焊接部分的熔透形成于护罩的气体路径面侧，因此能够抑制质量下降。并且，也可以是如下方式，即，所述叶片体分割体形成工序包括通过三维层叠法在所述叶片体分割体中形成定位部的工序，所述叶片体接合工序包括将所述叶片体分割体的所述定位部固定于第1夹具并且将所述护罩分割体固定于第2夹具的工序、对固定于所述第1夹具的所述叶片体分割体与固定于所述第2夹具的所述护罩分割体进行对位的工序、及接合已对位的所述叶片体分割体与所述护罩分割体的工序。因此，通过在叶片体中形成定位部，在叶片体中容易安装第1夹具。并且，通过使用第1夹具及第2夹具来固定接合叶片体与护罩，抑制进行接合时的错位，并且能够以高精度且有效地制造涡轮叶片。本专利技术的至少一个实施方式所涉及的涡轮叶片具备：叶片体，层叠有叶片体构成材料；及护罩，与所述叶片体接合，所述护罩接合有层叠了护罩构成材料的状态的多个护罩分割体彼此。因此，能够提供制造效率高且能够低成本化的涡轮叶片。本专利技术的至少一个实施方式所涉及的涡轮叶片具备：叶片体，层叠有叶片体构成材料；及护罩，与所述叶片体另行形成，并且与所述叶片体接合，所述叶片体与所述护罩关于三维层叠法的层叠方向不同。因此，能够分别沿适当的方向层叠形成叶片体分割体及护罩分割体。并且，也可以是如下方式，即，在所述涡轮叶片中设定有所述叶片体的延伸方向及相对于所述叶片体的延伸方向具有角度的方向即所述护罩的延伸方向，所述叶片体的层叠方向为沿所述叶片体的延伸方向的方向，所述护罩的层叠方向为沿所述护罩的延伸方向的方向。因此，关于叶片体分割体能够沿叶片体的延伸方向进行层叠，关于护罩分割体能够沿护罩的延伸方向进行层叠。并且，也可以是如下方式，即，所述护罩在内部具有剖面形状为具有长边方向及短边方向的形状的冷却流路，所述护罩的层叠方向为沿所述冷却流路的剖面形状的长边方向的方向。因此，能够沿冷却流路的剖面形状的长边方向进行层叠而形成护罩分割体。由此，能够抑制使用支承材料，因此能够更有效且以低成本来制造涡轮叶片。专利技术效果根据本专利技术的至少一个实施方式，能够有效地制造涡轮叶片。附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涡轮叶片的制造方法，其包括：/n叶片体分割体形成工序，通过三维层叠法形成构成涡轮叶片的叶片体的叶片体分割体；/n护罩分割体形成工序，通过三维层叠法按每个护罩分割体单独形成构成所述涡轮叶片的护罩的多个护罩分割体；/n护罩接合工序，接合所述护罩分割体彼此；及/n叶片体接合工序，接合所述叶片体分割体与所述护罩分割体。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170919 JP 2017-1793311.一种涡轮叶片的制造方法，其包括：
叶片体分割体形成工序，通过三维层叠法形成构成涡轮叶片的叶片体的叶片体分割体；
护罩分割体形成工序，通过三维层叠法按每个护罩分割体单独形成构成所述涡轮叶片的护罩的多个护罩分割体；
护罩接合工序，接合所述护罩分割体彼此；及
叶片体接合工序，接合所述叶片体分割体与所述护罩分割体。


2.根据权利要求1所述的涡轮叶片的制造方法，其中，
在所述护罩分割体形成工序中，通过沿与在所述叶片体分割体形成工序中层叠所述叶片体分割体的方向不同的方向进行层叠而形成所述护罩分割体。


3.根据权利要求1或2所述的涡轮叶片的制造方法，其中，
在所述涡轮叶片中设定有所述叶片体的延伸方向及相对于所述叶片体的延伸方向具有角度的方向即所述护罩的延伸方向，
在所述叶片体分割体形成工序中，通过沿所述叶片体的延伸方向进行层叠而形成所述叶片体分割体，
在所述护罩分割体形成工序中，通过沿所述护罩的延伸方向进行层叠而形成所述护罩分割体。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的涡轮叶片的制造方法，其中，
在所述护罩分割体形成工序中，包括当对所述多个护罩分割体中的至少一个护罩分割体在其内部形成流路的剖面形状为具有长边方向及短边方向的形状的冷却流路时，沿所述冷却流路的剖面形状的长边方向进行层叠而形成所述护罩分割体的工序。


5.根据权利要求4所述的涡轮叶片的制造方法，其中，
所述护罩分割体形成工序包括由连续的所述冷却流路构成的冷却流路单元以不跨过所述护罩分割体彼此之间的接合部的大小来形成所述护罩分割体的工序。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的涡轮叶片的制造方法，其中，
在所述护罩分割体形成工序中，以在所述叶片体与所述护罩的延伸方向的端面的距离变小的位置设置所述护罩分割体彼此之间的接合部的方式形成所述护罩分割体。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的涡轮叶片的制造方法，其中，
在所述叶片体分割体中设置有所述叶片体的圆角部，
所述叶片体接合工序包括在避开了所述圆角部的位置中接合所述叶片体分割体与所述护罩分割...

【专利技术属性】
技术研发人员：渥美秀胜，本山宣彦，谷川秀次，
申请(专利权)人：三菱日立电力系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP