Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7602718B2 - Method for manufacturing steam turbine blades - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7602718B2 - Method for manufacturing steam turbine blades - Google Patents

Method for manufacturing steam turbine blades Download PDF

Info

Publication number
JP7602718B2
JP7602718B2 JP2020147531A JP2020147531A JP7602718B2 JP 7602718 B2 JP7602718 B2 JP 7602718B2 JP 2020147531 A JP2020147531 A JP 2020147531A JP 2020147531 A JP2020147531 A JP 2020147531A JP 7602718 B2 JP7602718 B2 JP 7602718B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat treatment
laser
steam turbine
turbine blade
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020147531A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022042215A (en
Inventor
司雄 千綿
悠也 中島
陽介 阿部
文亨 都甲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP2020147531A priority Critical patent/JP7602718B2/en
Publication of JP2022042215A publication Critical patent/JP2022042215A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7602718B2 publication Critical patent/JP7602718B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Description

本発明は、蒸気タービン翼の製造方法及び蒸気タービン翼に関する。本発明は、特には、耐エロージョン性と耐応力腐食割れ性を両立する、析出硬化系ステンレスを母材とする蒸気タービン翼の製造方法及び蒸気タービン翼に関する。 The present invention relates to a manufacturing method for a steam turbine blade and a steam turbine blade. In particular, the present invention relates to a manufacturing method for a steam turbine blade using precipitation hardening stainless steel as a base material, which has both erosion resistance and stress corrosion cracking resistance, and a steam turbine blade.

一般に蒸気タービンでは、液滴化した蒸気が、高速で回転する蒸気タービン翼に衝突することで、蒸気タービン翼の前縁部(入口側)にエロージョン摩耗が発生し、蒸気タービン翼の寿命が大きく低下する。また、地熱発電に使用される蒸気タービン翼等は、蒸気成分に硫黄や塩素等の腐食性元素が多く含まれるため、応力腐食割れ(Stress Corrosion Cracking、以下SCCと記載)が発生し、同様に寿命が大きく低下する。 In general, in steam turbines, condensed steam collides with the steam turbine blades rotating at high speed, causing erosion wear at the leading edge (inlet side) of the steam turbine blades, significantly shortening the lifespan of the steam turbine blades. In addition, steam turbine blades used in geothermal power generation contain a large amount of corrosive elements such as sulfur and chlorine in the steam, which causes stress corrosion cracking (hereinafter referred to as SCC), which also significantly shortens the lifespan.

このような寿命の低下を抑制する方策として、蒸気タービン翼の前縁部に火炎焼入れによる表面処理(硬化処理)を施してエロージョン摩耗の発生を抑制する方法が知られている(例えば、特許文献1を参照)。しかしながら、焼入れ部の温度管理が難しいという問題があった。これに起因して、(1)温度管理が不十分な場合には焼き入れ部の硬度が目標値を満足しないこと、(2)焼き入れ部の硬度や金属組織が不均一となることにより安定した品質の実現が難しいこと、(3)焼入れ深さが浅いため(≦2mm)、エロージョン寿命が短いこと、そのため蒸気タービン翼の交換作業を少なくとも10年毎に行わなければならない等の問題点があった。 As a measure to prevent such a decrease in life span, a method is known in which the leading edge of a steam turbine blade is subjected to a surface treatment (hardening treatment) by flame quenching to prevent the occurrence of erosive wear (see, for example, Patent Document 1). However, there is a problem in that it is difficult to control the temperature of the quenched part. This causes problems such as (1) if temperature control is insufficient, the hardness of the quenched part does not meet the target value, (2) the hardness and metal structure of the quenched part become non-uniform, making it difficult to achieve stable quality, and (3) the erosion life span is short because the quenching depth is shallow (≦2 mm), and therefore the steam turbine blade must be replaced at least every 10 years.

特許文献1の問題点を改善した方法として、レーザ焼入れを施す方法が提案されている(例えば、特許文献2を参照)。この方法では精緻な入熱制御による安定品質の実現、高硬度層の形成、焼入れ深さの高深度化が可能とされている。 As a method to improve the problems of Patent Document 1, a method of laser hardening has been proposed (see Patent Document 2, for example). This method is said to achieve stable quality through precise heat input control, form a high-hardness layer, and achieve a deep hardening depth.

高深度化及び高耐食性を両立させるために、蒸気タービン翼の前縁部表面に1050℃から1100℃でレーザビームを照射することと、その後の熱処理を温度240℃~260℃、保持時間を10時間~100時間とすることにより、高強度と高耐食性の両立を可能とすることが知られている(例えば、特許文献3を参照)。 To achieve both deep penetration and high corrosion resistance, it is known that irradiating the leading edge surface of a steam turbine blade with a laser beam at 1050°C to 1100°C, followed by heat treatment at a temperature of 240°C to 260°C for a holding time of 10 to 100 hours, makes it possible to achieve both high strength and high corrosion resistance (see, for example, Patent Document 3).

特開平8-225828号公報Japanese Patent Application Publication No. 8-225828 特開2013-209912号公報JP 2013-209912 A 特開2017-222912号公報JP 2017-222912 A

特許文献3に開示された方法は、所定のステンレス母材に対し、高強度と高耐食性を付与する観点からは非常に有用である。しかし、この手法では析出硬化系ステンレスには適応できず、析出硬化系ステンレス母材を用いた蒸気タービン翼においては、高強度・高耐食性の両立が出来ないという問題点がある。 The method disclosed in Patent Document 3 is extremely useful from the viewpoint of imparting high strength and high corrosion resistance to a specified stainless steel base material. However, this method cannot be applied to precipitation hardening stainless steel, and there is a problem in that steam turbine blades using precipitation hardening stainless steel base material cannot achieve both high strength and high corrosion resistance.

本発明者らは、鋭意検討の結果、析出硬化系ステンレスに高強度・高耐食性を付与することが可能な熱処理方法に想到し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、一実施形態によれば、蒸気タービン翼形状に加工した析出硬化系ステンレス母材の前縁部に、表面温度1150℃~1300℃で、400mm以上の照射面積で、レーザ光を照射する熱処理工程と、前記熱処理工程の後、前記前縁部の表面温度400℃~600℃で、1~10時間の保持時間で後熱処理を行う後熱処理工程とを含む、蒸気タービン翼の製造方法に関する。 As a result of intensive research, the inventors have come up with a heat treatment method capable of imparting high strength and high corrosion resistance to precipitation hardened stainless steel, and have completed the present invention. That is, according to one embodiment, the present invention relates to a method for manufacturing a steam turbine blade, comprising: a heat treatment step of irradiating a leading edge portion of a precipitation hardened stainless steel base material processed into a steam turbine blade shape with laser light at a surface temperature of 1150°C to 1300°C and with an irradiation area of 400 mm2 or more, and a post-heat treatment step of performing, after the heat treatment step, a post-heat treatment at a surface temperature of the leading edge portion of 400°C to 600°C for a holding time of 1 to 10 hours.

前記蒸気タービン翼の製造方法において、前記熱処理工程が、レーザ照射部からの熱放射光に基づき、レーザ照射部の前記前縁部表面温度を検知する工程と、前記レーザ照射部の前記前縁部表面温度が、1150℃~1300℃となるようにレーザ出力をフィードバック制御する工程とを含むことが好ましい。 In the manufacturing method of the steam turbine blade, it is preferable that the heat treatment process includes a process of detecting the surface temperature of the leading edge of the laser irradiated part based on the thermal radiation from the laser irradiated part, and a process of feedback controlling the laser output so that the surface temperature of the leading edge of the laser irradiated part is 1150°C to 1300°C.

前記蒸気タービン翼の製造方法において、前記後熱処理工程が、前記母材全体を加熱することにより、またはレーザ照射部を局所的に加熱することにより行われることが好ましい。 In the method for manufacturing the steam turbine blade, it is preferable that the post-heat treatment step is performed by heating the entire base material or by locally heating the laser irradiated area.

前記蒸気タービン翼の製造方法において、前記後熱処理工程後に、前記前縁部表面に、硬度430Hv以上、焼入れ深さ2mm以上の高硬度層が形成されていることが好ましい。 In the manufacturing method of the steam turbine blade, it is preferable that after the post-heat treatment process, a high-hardness layer having a hardness of 430 Hv or more and a hardening depth of 2 mm or more is formed on the leading edge surface.

前記蒸気タービン翼の製造方法において、前記後熱処理工程後に、前記前縁部表面における、δフェライトの析出量が5%以下であることが好ましい。 In the manufacturing method of the steam turbine blade, it is preferable that the amount of δ-ferrite precipitated on the leading edge surface is 5% or less after the post-heat treatment process.

本発明は、別の実施形態によれば、上述のいずれかに記載の製造方法により製造された蒸気タービン翼に関する。 According to another embodiment, the present invention relates to a steam turbine blade manufactured by any of the manufacturing methods described above.

本発明は、また別の実施形態によれば、蒸気タービン翼であって、析出硬化系ステンレス母材の前縁部に、硬度430Hv以上、焼入れ深さ2mm以上の高硬度層が形成され、当該高硬度層表面におけるδフェライトの析出量が5%以下である、蒸気タービン翼に関する。 In another embodiment, the present invention relates to a steam turbine blade in which a high-hardness layer having a hardness of 430 Hv or more and a hardening depth of 2 mm or more is formed at the leading edge of a precipitation-hardened stainless steel base material, and the amount of precipitation of δ-ferrite on the surface of the high-hardness layer is 5% or less.

本発明に係る製造方法によれば、析出硬化系ステンレス母材の蒸気タービン翼の前縁部に、耐エロージョンの焼入れ層を形成することが可能となる。これにより、蒸気タービン翼におけるエロージョンやSCCの発生を抑制することが可能となる。 The manufacturing method of the present invention makes it possible to form an erosion-resistant hardened layer on the leading edge of a steam turbine blade made of precipitation-hardened stainless steel base material. This makes it possible to suppress the occurrence of erosion and SCC in the steam turbine blade.

図1は、本発明に係る蒸気タービン翼のレーザ照射による熱処理工程を模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic diagram of a heat treatment process by laser irradiation of a steam turbine blade according to the present invention. 図2は、蒸気タービン翼の腐食が生じやすい部位を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing locations of a steam turbine blade where corrosion is likely to occur. 図3は、必要焼入れ深さを達成するレーザスポットサイズと、前縁部の厚さとの関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between laser spot size to achieve a required hardening depth and leading edge thickness. 図4は、実施例の蒸気タービン翼表面の走査型電子顕微鏡写真である。FIG. 4 is a scanning electron microscope photograph of the surface of a steam turbine blade according to the embodiment. 図5は、比較例の蒸気タービン翼表面の走査型電子顕微鏡写真である。FIG. 5 is a scanning electron microscope photograph of the surface of a steam turbine blade of a comparative example.

以下に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施の形態によって限定されるものではない。また、図面は、本発明を説明するための例示的な概略図であって、図面中の各部材の寸法や相対的な位置関係は、本発明を限定するものではない。 Below, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiment described below. Also, the drawings are illustrative schematic diagrams for explaining the present invention, and the dimensions and relative positional relationships of each component in the drawings do not limit the present invention.

本発明は、一実施形態によれば、蒸気タービン翼の製造方法であって、以下の工程を含む。
(1)蒸気タービン翼形状に加工した析出硬化系ステンレス母材の前縁部に、表面温度1150℃~1300℃で、400mm以上の照射面積で、レーザ光を照射する熱処理工程
(2)前記熱処理工程の後、前記前縁部の表面温度400℃~600℃で、1~10時間の保持時間で後熱処理を行う後熱処理工程
According to one embodiment, the present invention provides a method for manufacturing a steam turbine blade, comprising the following steps.
(1) A heat treatment process in which a laser beam is irradiated to a leading edge of a precipitation hardened stainless steel base material processed into a steam turbine blade shape at a surface temperature of 1150°C to 1300°C with an irradiation area of 400 mm2 or more. (2) A post-heat treatment process in which, after the heat treatment process, a post-heat treatment is performed at a surface temperature of 400°C to 600°C on the leading edge with a holding time of 1 to 10 hours.

第1の工程は、レーザ照射による熱処理工程である。図1は、第1の工程を実施するために用いるタービン翼硬化処理装置2の一例を示す概念図である。以下、図1を例示して、レーザ照射工程を説明する。硬化処理装置2は、レーザ発生器21、レーザ照射ヘッド22、照射ヘッド位置検出器23、レーザ光走査機構24、制御装置25、および放射光検出器26を備えている。なお、図1においては、母材の一方の表面のみにレーザ照射する装置を用いており、他方の面にはレーザ照射を行っていない。しかし、レーザ照射による熱処理工程は当該装置を用いるものには限定されず、同様の工程を実施しうる任意の装置を用いて実施することができる。 The first step is a heat treatment step by laser irradiation. Figure 1 is a conceptual diagram showing an example of a turbine blade hardening treatment device 2 used to carry out the first step. The laser irradiation step will be described below with reference to Figure 1. The hardening treatment device 2 includes a laser generator 21, a laser irradiation head 22, an irradiation head position detector 23, a laser light scanning mechanism 24, a control device 25, and a radiation light detector 26. Note that in Figure 1, a device that irradiates only one surface of the base material with a laser is used, and the other surface is not irradiated with a laser. However, the heat treatment step by laser irradiation is not limited to the device used, and can be carried out using any device that can carry out a similar process.

レーザ照射による熱処理工程は、蒸気タービン翼形状に加工した析出硬化系ステンレス母材に対して実施することができる。析出硬化系ステンレス母材であればその種類は問わず、例えば、マルテンサイト系析出硬化型ステンレス鋼、セミオーステナイト系析出硬化型ステンレス鋼、オーステナイト系析出硬化型ステンレス鋼などに対して熱処理を行うことができ、耐エロージョン性や耐SCC性を付与することができる。当該所定の析出硬化系ステンレス鋼材を、所定の翼形状に成形し、本実施形態における母材とすることができる。母材のレーザ照射部は、レーザ照射前に、必要に応じて、研磨紙で磨くなどの物理的表面処理や、母材強度等の特性に影響を与えないその他の表面処理を行ってもよい。レーザ吸収率のばらつきを抑制するためである。 The heat treatment process using laser irradiation can be performed on the precipitation hardened stainless steel base material processed into the shape of a steam turbine blade. Any type of precipitation hardened stainless steel base material can be heat treated, for example, martensitic precipitation hardened stainless steel, semi-austenitic precipitation hardened stainless steel, austenitic precipitation hardened stainless steel, etc., and erosion resistance and SCC resistance can be imparted. The specified precipitation hardened stainless steel material can be formed into a specified blade shape to form the base material in this embodiment. Before the laser irradiation, the laser irradiated part of the base material may be subjected to physical surface treatment such as polishing with abrasive paper, or other surface treatment that does not affect the properties such as the strength of the base material, as necessary. This is to suppress the variation in the laser absorption rate.

レーザ照射部は、蒸気タービン翼として用いる場合に腐食が発生しやすい部位であり、例えば、周速が大きくなる翼先端近傍の部位や、厚さが薄い周縁部位などであってよく、典型的には翼前縁部表面である。図2は、典型的な蒸気タービン翼を模式的に示す図である。図2において、蒸気タービン翼1の、点線で示す翼前縁部10が、腐食が発生しやすい部位である。典型的には、この部位にレーザスポットSを照射し、レーザ照射による熱処理(硬化)を行うことができる。 The laser irradiated portion is a portion where corrosion is likely to occur when used as a steam turbine blade, and may be, for example, a portion near the blade tip where the peripheral speed is high, or a peripheral portion where the thickness is thin, and is typically the surface of the blade leading edge. Figure 2 is a schematic diagram of a typical steam turbine blade. In Figure 2, the blade leading edge 10 of the steam turbine blade 1, indicated by a dotted line, is a portion where corrosion is likely to occur. Typically, this portion is irradiated with a laser spot S, and heat treatment (hardening) by laser irradiation can be performed.

レーザ照射には、レーザ発生器21及びレーザ照射ヘッド22を用いることができる。レーザ発生器21(レーザ光源)としては、半導体レーザを用いることが好ましい。レーザ照射ヘッド22はレーザ発生器21で発生したレーザ光Lを集束する集束レンズ(図示せず)を有し、この集束レンズを通過したレーザ光Lが、蒸気タービン翼1の翼前縁部10表面に照射される。レーザ照射条件は、照射面積(レーザスポット面積)を400mm以上とする。照射面積を大きくすることにより焼入れ体積が大きくなり、焼入れ深さを大きくすることが可能となる。照射面積が400mm未満では焼入れ深さが十分ではなく、必要焼入れ深さである2mmを下回ってしまう。本明細書において、焼入れ深さとは、レーザ照射部の断面のビッカース硬さを測定し、430Hv以上の硬度をもつ部位の深さをいうものとする。焼入れ深さは、硬化深さという場合もある。本明細書においては、ビッカース硬度を例示して説明しているが、例えば、ロックウェル、ブリネル、ヌープ硬度などの他の硬度試験を用いて、測定し、ビッカース硬度の値に換算して、硬度を特定することができる。照射面積を400mm以上の範囲で、蒸気タービン翼の前縁部の厚さに応じて照射面積を変化させることで、必要焼入れ深さを達成することができる。レーザスポット形状は特には限定されないが、正方形や、長方形、円形や楕円形とすることができる。また、レーザスポット形状が長方形の場合は、レーザ光の走査方向の辺の長さよりも幅方向の辺の長さが大きい長方形とすることもできるし、その逆であってもよい。楕円形の場合であっても同じである。 A laser generator 21 and a laser irradiation head 22 can be used for the laser irradiation. As the laser generator 21 (laser light source), a semiconductor laser is preferably used. The laser irradiation head 22 has a focusing lens (not shown) that focuses the laser light L generated by the laser generator 21, and the laser light L that passes through this focusing lens is irradiated onto the surface of the blade leading edge portion 10 of the steam turbine blade 1. The laser irradiation condition is that the irradiation area (laser spot area) is 400 mm2 or more. By increasing the irradiation area, the hardening volume increases, and it becomes possible to increase the hardening depth. If the irradiation area is less than 400 mm2 , the hardening depth is insufficient and falls below the required hardening depth of 2 mm. In this specification, the hardening depth refers to the depth of a portion having a hardness of 430 Hv or more when the Vickers hardness of the cross section of the laser irradiated portion is measured. The hardening depth is also sometimes called the hardening depth. In this specification, the Vickers hardness is exemplified, but the hardness can be specified by measuring using other hardness tests such as Rockwell, Brinell, and Knoop hardness, and converting the hardness into a Vickers hardness value. The required hardening depth can be achieved by changing the irradiation area according to the thickness of the leading edge of the steam turbine blade within a range of 400 mm2 or more. The shape of the laser spot is not particularly limited, but can be a square, rectangular, circular, or elliptical shape. In addition, when the laser spot shape is rectangular, the length of the side in the width direction can be longer than the length of the side in the scanning direction of the laser light, or vice versa. The same applies to the case of an ellipse.

レーザ照射ヘッド22は、レーザ照射部の母材表面で反射したレーザ光Lが、レーザ装置に入射するのを防ぐことが可能な態様で配置される。具体的には、レーザ光Lが母材表面に対し、例えば45°の角度で照射されるように配置することが好ましいが、特定の照射角度には限定されない。 The laser irradiation head 22 is positioned in such a manner that it is possible to prevent the laser light L reflected by the base material surface of the laser irradiation section from entering the laser device. Specifically, it is preferable to position the laser light L so that it is irradiated at an angle of, for example, 45° to the base material surface, but this is not limited to a specific irradiation angle.

レーザ照射による熱処理工程においては、1150℃~1300℃の範囲の温度でレーザ光を照射する。ここで、1150℃~1300℃の範囲の温度とは、レーザ照射部の表面温度をいうものとする。この温度は、固溶化温度ともいう。固溶化温度が、1150℃未満では、焼入れ深さが大きく低下し、必要焼入れ深さである2mmを下回ってしまう。また、固溶化温度が1300℃より高いと、δフェライトの形成や、結晶粒界の粗大化により耐SCC性が大きく低下してしまう。図1に示す硬化処理装置2では、制御装置25および放射光検出器26から構成される温度制御系により、レーザ照射部の表面温度を一定の値に制御することができる。このため、レーザ照射による熱処理工程では、レーザ照射部は母材表面が溶融しない温度で精密に熱処理を行うことができる。 In the heat treatment process by laser irradiation, the laser light is irradiated at a temperature in the range of 1150°C to 1300°C. Here, the temperature in the range of 1150°C to 1300°C refers to the surface temperature of the laser irradiated part. This temperature is also called the solution temperature. If the solution temperature is less than 1150°C, the hardening depth is significantly reduced and falls below the required hardening depth of 2 mm. Also, if the solution temperature is higher than 1300°C, the SCC resistance is significantly reduced due to the formation of δ-ferrite and the coarsening of the grain boundaries. In the hardening treatment device 2 shown in Figure 1, the surface temperature of the laser irradiated part can be controlled to a constant value by a temperature control system consisting of the control device 25 and the radiation detector 26. Therefore, in the heat treatment process by laser irradiation, the laser irradiated part can be precisely heat-treated at a temperature at which the surface of the base material does not melt.

照射部の表面温度の制御は、フィードバック制御により実施することができ、例えば、レーザ照射部からの熱放射光に基づき、レーザ照射部温度を検知する工程と、レーザ照射部温度を指標として、前縁部表面の温度が、1150℃~1300℃の温度範囲にある値となるように、レーザ出力をフィードバック制御する工程とを含む。 The surface temperature of the irradiated portion can be controlled by feedback control, and includes, for example, a process of detecting the temperature of the laser irradiated portion based on the thermal radiation from the laser irradiated portion, and a process of feedback controlling the laser output using the laser irradiated portion temperature as an index so that the temperature of the leading edge surface is within the temperature range of 1150°C to 1300°C.

レーザ照射による熱処理工程では、レーザ光をX方向及びY方向に走査することにより、タービン翼の前縁部に該当するレーザ照射部全体に対して、上記照射面積、温度条件で硬化処理を行うことができる。レーザ光の走査速度は、例えば、1~5mm/secとすることができるが、特定の値には限定されない。レーザ光の走査は、レーザ光走査機構24により実施することができる。レーザ光走査機構24はレーザ照射ヘッド22を駆動してレーザ光Lを二次元方向に走査するものである。レーザ光走査機構24は、例えばレーザ照射ヘッド22をX方向(図1中左右方向)に駆動するX方向駆動機構部と、レーザ照射ヘッド22をY方向(図1中紙面に対して垂直な方向)に駆動するY方向駆動機構部(いずれも図示せず)とから構成することができる。照射ヘッド位置検出器23はレーザ照射ヘッド22の位置を検出するものであって、レーザ光走査機構24に付設されていてもよい。母材は通常、三次元形状に加工されているため、予めタッチセンサ等で母材の三次元形状を記憶させるその後レーザ照射ヘッド22を照射ヘッド位置検出器23で位置決めして、レーザ光走査機構24により、走査することができる。 In the heat treatment process by laser irradiation, the laser light is scanned in the X and Y directions, so that the hardening treatment can be performed on the entire laser irradiation portion corresponding to the leading edge of the turbine blade under the above irradiation area and temperature conditions. The scanning speed of the laser light can be, for example, 1 to 5 mm/sec, but is not limited to a specific value. The laser light scanning can be performed by the laser light scanning mechanism 24. The laser light scanning mechanism 24 drives the laser irradiation head 22 to scan the laser light L in two-dimensional directions. The laser light scanning mechanism 24 can be composed of, for example, an X-direction driving mechanism that drives the laser irradiation head 22 in the X direction (left and right direction in FIG. 1) and a Y-direction driving mechanism that drives the laser irradiation head 22 in the Y direction (direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1) (neither is shown). The irradiation head position detector 23 detects the position of the laser irradiation head 22 and may be attached to the laser light scanning mechanism 24. Since the base material is usually processed into a three-dimensional shape, the three-dimensional shape of the base material is stored in advance using a touch sensor or the like. The laser irradiation head 22 is then positioned using the irradiation head position detector 23, and scanning is performed using the laser light scanning mechanism 24.

図1に示す装置を用いたレーザ照射による熱処理工程におけるフィードバック制御の一例について、より具体的に説明する。母材の前縁部10にレーザ光Lがレーザ照射ヘッド22から照射される。次にレーザ光Lがレーザ光走査機構24により二次元方向に走査されると、制御装置25は照射ヘッド位置検出器23の出力を取り込み、レーザ照射ヘッド22がレーザ光Lの照射完了位置に到達したか否かを判定する。ここで、レーザ照射ヘッド22がレーザ照射完了位置に到達している場合は、レーザ発生器21の出力を零まで下げた後、レーザ照射による熱処理工程を終了する。 An example of feedback control in a heat treatment process by laser irradiation using the device shown in Figure 1 will be described in more detail. Laser light L is irradiated from the laser irradiation head 22 to the front edge portion 10 of the base material. Next, when the laser light L is scanned in two dimensions by the laser light scanning mechanism 24, the control device 25 takes in the output of the irradiation head position detector 23 and determines whether the laser irradiation head 22 has reached the irradiation completion position of the laser light L. Here, if the laser irradiation head 22 has reached the laser irradiation completion position, the output of the laser generator 21 is reduced to zero, and the heat treatment process by laser irradiation is terminated.

レーザ照射ヘッド22がレーザ照射完了位置に到達していない場合には、制御装置25は熱放射光検出器26の出力を取り込み、出力である熱放射光Mの強度に基づいて温度を換算し、1300℃以下であるか否かを判定する。換算した温度が、1300℃を上回っている場合には、制御装置25は1300℃以下の温度に対応する熱放射光Mの強度となるようにレーザ発生器21のレーザ出力を制御する。具体的には、熱放射光Mの検出強度と上限温度に対応する強度との偏差を変数とする函数に従ってレーザ発生器21のレーザ出力を制御する。その後、照射ヘッド位置検出器23の出力を取り込むステップに戻る。 If the laser irradiation head 22 has not reached the laser irradiation completion position, the control device 25 takes in the output of the thermal radiation detector 26, converts the temperature based on the intensity of the thermal radiation light M, which is the output, and determines whether it is 1300°C or less. If the converted temperature is above 1300°C, the control device 25 controls the laser output of the laser generator 21 so that the intensity of the thermal radiation light M corresponds to a temperature of 1300°C or less. Specifically, the control device 25 controls the laser output of the laser generator 21 according to a function whose variable is the deviation between the detected intensity of the thermal radiation light M and the intensity corresponding to the upper limit temperature. Then, the process returns to the step of taking in the output of the irradiation head position detector 23.

一方、熱放射光検出器26により検出された熱放射光Mの強度が上限温度1300℃に対応する強度以下の場合には、制御装置25は熱放射光検出器26により検出された熱放射光Mの強度が、下限温度である1150℃に対応する下限強度以上であるか否かを判定する。ここで、強度が下限強度以上の場合は、照射ヘッド位置検出器23の出力を取り込むステップに戻る。また、熱放射光検出器26により検出された熱放射光Mの強度が下限強度を下回っている場合には、制御装置25は、下限温度である1150℃に対応する下限強度以上となるようにレーザ発生器21の出力を制御する。具体的には、制御装置25はレーザ発生器21の出力が現在の出力に例えば40Wを加算した出力となるようにレーザ発生器21の出力を制御する。その後、照射ヘッド位置検出器23の出力を取り込むステップに戻る。 On the other hand, if the intensity of the thermal radiation light M detected by the thermal radiation light detector 26 is equal to or lower than the intensity corresponding to the upper limit temperature of 1300°C, the control device 25 judges whether the intensity of the thermal radiation light M detected by the thermal radiation light detector 26 is equal to or higher than the lower limit intensity corresponding to the lower limit temperature of 1150°C. If the intensity is equal to or higher than the lower limit intensity, the process returns to the step of acquiring the output of the irradiation head position detector 23. If the intensity of the thermal radiation light M detected by the thermal radiation light detector 26 is lower than the lower limit intensity, the control device 25 controls the output of the laser generator 21 so that the output is equal to or higher than the lower limit intensity corresponding to the lower limit temperature of 1150°C. Specifically, the control device 25 controls the output of the laser generator 21 so that the output of the laser generator 21 is equal to, for example, 40 W added to the current output. Then, the process returns to the step of acquiring the output of the irradiation head position detector 23.

このようにして、フィードバック制御は、レーザ光の照射開始から完了までの間、繰り返し行われる。これにより、精確に温度制御されたレーザ照射による熱処理工程を実施することができる。 In this way, feedback control is repeated from the start to the end of laser light irradiation. This allows a heat treatment process to be carried out using laser irradiation with precise temperature control.

レーザ照射による熱処理工程が完了した時点で、処理部は、マルテンサイト組織を有しており、Cr炭化物等の微量の介在物が析出している。 When the heat treatment process using laser irradiation is completed, the processed part has a martensite structure with minute amounts of inclusions such as Cr carbides precipitated.

レーザ照射による熱処理工程後、好ましくは、母材温度が常温程度まで下がった後に、後熱処理工程を実施する。このとき、母材の除熱のために、気体の吹付等の除熱工程を実施してもよい。母材の温度が常温程度まで下がった後、例えば、1時間から1日後に後熱処理工程を実施することが好ましい。後熱処理工程での焼き割れを防止するためである。 After the heat treatment process by laser irradiation, preferably after the temperature of the base material has dropped to about room temperature, a post-heat treatment process is carried out. At this time, a heat removal process such as gas spraying may be carried out to remove heat from the base material. It is preferable to carry out the post-heat treatment process, for example, one hour to one day after the temperature of the base material has dropped to about room temperature. This is to prevent quench cracks during the post-heat treatment process.

後熱処理工程は、前記前縁部表面が400℃~600℃となる温度で、1~10時間の保持時間で後熱処理を行う工程である。後熱処理工程における処理温度は、析出強化温度ともいうことができる。析出強化温度にて後熱処理を行う工程によって、母材中に主成分がCu等の析出物を形成させ、前縁部の硬度を向上させることができる。また、後熱処理工程によりCrの拡散を促進し、レーザ照射工程において生じ得る金属組織の鋭敏化を低減させることができる。後熱処理工程は、好ましくは、母材全体を加熱することにより実施する。これは、後熱処理工程が最長で10時間程度かかるため、局所的に加熱した場合では生産性が悪いからである。しかし、生産性の面で時間が問題ない場合は、局所的に加熱してもよい。 The post-heat treatment process is a process in which post-heat treatment is performed at a temperature at which the front edge surface is 400°C to 600°C, with a holding time of 1 to 10 hours. The treatment temperature in the post-heat treatment process can also be called the precipitation strengthening temperature. By performing post-heat treatment at the precipitation strengthening temperature, precipitates whose main component is Cu or the like are formed in the base material, and the hardness of the front edge can be improved. In addition, the post-heat treatment process can promote the diffusion of Cr and reduce the sensitization of the metal structure that may occur in the laser irradiation process. The post-heat treatment process is preferably performed by heating the entire base material. This is because the post-heat treatment process takes up to about 10 hours, and localized heating leads to poor productivity. However, if time is not an issue in terms of productivity, localized heating may be used.

母材全体の加熱は、例えば、母材を大気中で加熱炉に投入し、400℃~600℃の範囲内の温度で、1~10時間保持する。析出強化温度が400℃より低いと析出物量が不十分となり、600℃より高いと析出物が粗大化し、十分な硬度が得られない。なお、析出強化温度は、炉内温度ではなく母材表面温度をいい、例えば、母材表面に貼り付けた熱電対等により測定した値をいうものとする。また、保持時間が、1時間より低いと析出物の形成量が不十分となる。保持時間の上限は10時間以内とすることが好ましい。長時間加熱すると、析出物が粗大化し、硬度が低下するためである。なお、保持時間は温度に依存して決定することが好ましく、例えば、400℃~500℃の保持温度の場合は、保持時間を7~10時間とすることができ、500℃~600℃の保持温度の場合は、保持時間を1~7時間とすることができる。 For example, the base material is heated in an atmosphere by placing it in a heating furnace and holding it at a temperature in the range of 400°C to 600°C for 1 to 10 hours. If the precipitation strengthening temperature is lower than 400°C, the amount of precipitates is insufficient, and if it is higher than 600°C, the precipitates become coarse and sufficient hardness cannot be obtained. The precipitation strengthening temperature refers to the surface temperature of the base material, not the temperature inside the furnace, and is, for example, a value measured by a thermocouple or the like attached to the surface of the base material. If the holding time is shorter than 1 hour, the amount of precipitates formed is insufficient. The upper limit of the holding time is preferably within 10 hours. This is because if heated for a long period of time, the precipitates become coarse and the hardness decreases. The holding time is preferably determined depending on the temperature. For example, if the holding temperature is 400°C to 500°C, the holding time can be 7 to 10 hours, and if the holding temperature is 500°C to 600°C, the holding time can be 1 to 7 hours.

より好ましくは、母材を常温の炉中に投入し、例えば、50~150℃/hの昇温速度で昇温し、温度400℃~500℃の範囲内の一定温度で、上記所定時間保持した後、炉内で徐冷し、常温に戻ってから取り出すことができる。 More preferably, the base material is placed in a furnace at room temperature, heated at a rate of, for example, 50 to 150°C/h, and held at a constant temperature within the range of 400°C to 500°C for the specified time mentioned above, then slowly cooled in the furnace and removed after returning to room temperature.

局所的な加熱は、例えば、先のレーザ照射による熱処理工程を行った前縁部に、再度、析出強化温度にてレーザ照射することにより実施することができる。この場合の母材表面温度の調節は、先の熱処理工程と同様にフィードバック制御することができる。 Localized heating can be achieved, for example, by irradiating the leading edge, which has previously been heat-treated with laser irradiation, with a laser again at the precipitation strengthening temperature. In this case, the base material surface temperature can be adjusted by feedback control, as in the previous heat treatment process.

上記工程を経て得られた蒸気タービン翼は、硬度430Hv以上、焼入れ深さ2mm以上、好ましくは6mm以上の高硬度層が形成されている。この時点での組織の状態は、マルテンサイト組織に微細な析出物(主成分Cu等)を形成している。そして、レーザ照射部におけるδフェライト形成量が5%以下となっている。ここでいうδフェライト形成量とは、レーザ照射部表面の複数の画像を取得し、観察面積あたりのδフェライト組織の面積により算出することができる。 The steam turbine blade obtained through the above process has a high-hardness layer with a hardness of 430 Hv or more and a hardening depth of 2 mm or more, preferably 6 mm or more. The state of the structure at this point is that fine precipitates (main component Cu, etc.) are formed in the martensite structure. The amount of δ-ferrite formed in the laser irradiated area is 5% or less. The amount of δ-ferrite formed here can be calculated by taking multiple images of the surface of the laser irradiated area and calculating the area of δ-ferrite structure per observation area.

また、上記工程を経て得られた蒸気タービン翼の破断寿命は、3000時間以上である。ここでいう破断寿命とは、Nガスを用いてバブリングさせた、Cl:30000ppm、温度:80℃の水溶液中に、600MPaの応力を負荷したサンプルを浸漬して引張試験を行い、破断が生じるまでの寿命で定義される。 The rupture life of the steam turbine blade obtained through the above process is 3000 hours or more. The rupture life is defined as the life until rupture occurs when a tensile test is performed by immersing a sample with a stress of 600 MPa in an aqueous solution containing 30,000 ppm Cl- and at a temperature of 80°C, in which N2 gas is bubbled.

本実施形態に係る蒸気タービン翼の製造方法によれば、析出硬化系ステンレス母材を用いる任意の蒸気タービン翼の製造に適用することができ、特には、火力発電用の蒸気タービン翼の製造に好適である。そして、得られた蒸気タービン翼は、耐エロージョン性と耐SCC性を両立するものとなっている。 The manufacturing method of the steam turbine blade according to this embodiment can be applied to the manufacture of any steam turbine blade using a precipitation hardening stainless steel base material, and is particularly suitable for the manufacture of steam turbine blades for thermal power generation. The obtained steam turbine blade has both erosion resistance and SCC resistance.

以下、本発明を、実施例を参照してより詳細に説明する。しかしながら、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 The present invention will now be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

以下の実施例及び比較例においては、オーステナイト系析出硬化型ステンレスを母材として、蒸気タービン翼形状に加工して用いた。レーザ吸収率のばらつきを抑制するために、蒸気タービン翼の形状に加工した母材の前縁部表面をあらかじめ♯60~♯120程度の粗さの研磨紙で磨いた。レーザ照射による熱処理工程には、半導体レーザ(laserline社製)を用いた。 In the following examples and comparative examples, austenitic precipitation hardened stainless steel was used as the base material, processed into the shape of a steam turbine blade. In order to suppress variation in laser absorption rate, the leading edge surface of the base material processed into the shape of a steam turbine blade was polished in advance with abrasive paper with a roughness of approximately #60 to #120. A semiconductor laser (manufactured by Laserline) was used for the heat treatment process using laser irradiation.

(1)レーザスポットサイズと母材厚さ
前縁部の厚さが異なる蒸気タービン翼母材に、異なるレーザスポットサイズで熱処理工程を行った。このときの熱処理温度は、前縁部表面温度が1250℃となるように制御し、レーザ走査速度は1mm/sとした。図3は、必要焼入れ深さである2mm以上を達成するレーザスポットサイズと、前縁部の厚さとの関係を示すグラフである。焼入れ深さの測定は、レーザ照射部の断面のビッカース硬さを測定することにより行い、430Hv以上の硬度をもつ部位の深さを焼入れ深さとした。図3から、前縁部の厚さと必要焼入れ深さを達成するレーザスポットサイズは比例関係にあり、グラフ中に数値は記載していないが、レーザスポットサイズを400mm以上とすることで、一般的な蒸気タービン翼については、必要焼入れ深さが得られることが確認された。
(1) Laser spot size and base material thickness A heat treatment process was performed with different laser spot sizes on steam turbine blade base materials with different thicknesses of the leading edge. The heat treatment temperature at this time was controlled so that the leading edge surface temperature was 1250°C, and the laser scanning speed was 1 mm/s. Figure 3 is a graph showing the relationship between the laser spot size that achieves the required hardening depth of 2 mm or more and the thickness of the leading edge. The hardening depth was measured by measuring the Vickers hardness of the cross section of the laser irradiated part, and the depth of the part with a hardness of 430 Hv or more was taken as the hardening depth. From Figure 3 , the thickness of the leading edge and the laser spot size that achieves the required hardening depth are in a proportional relationship, and although the numerical values are not shown in the graph, it was confirmed that the required hardening depth can be obtained for a general steam turbine blade by setting the laser spot size to 400 mm2 or more.

(2)熱処理工程温度とδフェライト形成、耐食性
熱処理工程温度を変えて、実施例及び比較例の蒸気タービン翼を製造した。実施例の蒸気タービン翼は、レーザスポットサイズを1600mm、表面温度を1150℃としてレーザ照射による熱処理工程を行った後、炉中で、425℃で8時間加熱する後熱処理工程を行うことにより得た。比較例の蒸気タービン翼は、レーザ照射による熱処理工程における表面温度を1300℃超とした以外は同様にして得た。後熱処理工程後の実施例及び比較例の、レーザ照射を行った個所の蒸気タービン翼表面の走査型電子顕微鏡写真を測定した。
(2) Heat treatment temperature, δ-ferrite formation, and corrosion resistance Steam turbine blades of the examples and comparative examples were manufactured by changing the heat treatment temperature. The steam turbine blade of the examples was obtained by performing a heat treatment process by laser irradiation with a laser spot size of 1600 mm2 and a surface temperature of 1150°C, followed by a post-heat treatment process of heating in a furnace at 425°C for 8 hours. The steam turbine blade of the comparative example was obtained in the same manner, except that the surface temperature in the heat treatment process by laser irradiation was set to over 1300°C. Scanning electron microscope photographs of the steam turbine blade surfaces at the locations where laser irradiation was performed in the examples and comparative examples after the post-heat treatment process were measured.

実施例の蒸気タービン翼表面の写真を図4に、比較例の蒸気タービン翼表面の写真を図5に示す。図4の試料におけるδフェライト形成は認められず、他の視野においても同様にδフェライト形成がないか、あっても形成量は5%以下であった。図5においては、δフェライト組織3の形成が視認でき、その形成量は5%よりも多かった。 Figure 4 shows a photograph of the surface of the steam turbine blade of the example, and Figure 5 shows a photograph of the surface of the steam turbine blade of the comparative example. No δ-ferrite formation was observed in the sample of Figure 4, and similarly in other fields of view, there was no δ-ferrite formation, or even if there was, the amount of formation was 5% or less. In Figure 5, the formation of δ-ferrite structure 3 was visible, and the amount of formation was more than 5%.

これらの実施例及び比較例の蒸気タービンについて、耐食性試験を行った。試験条件は、Nガスを用いてバブリングさせた、Cl:30000ppm、温度:80℃の水溶液中に、600MPaの応力を負荷したサンプルを浸漬して引張試験を行い、破断が生じるまでの寿命を測定した。その結果、実施例の蒸気タービンの破断寿命は3000時間以上であり、比較例の蒸気タービンの破断寿命は、900時間であった。 A corrosion resistance test was conducted on the steam turbines of the examples and the comparative example. The test conditions were as follows: a sample was immersed in an aqueous solution with Cl- : 30,000 ppm and temperature: 80°C, bubbled with N2 gas, to which a stress of 600 MPa was applied, and a tensile test was conducted to measure the life until fracture. As a result, the fracture life of the steam turbine of the example was 3,000 hours or more, and the fracture life of the steam turbine of the comparative example was 900 hours.

(3)固溶化温度、析出強化温度と硬度
板状のオーステナイト系析出硬化型ステンレス母材に対して、温度を変えてレーザ照射による熱処理工程、及び後熱処理工程を行い、レーザ照射部表面のビッカース硬さを測定した。レーザ照射時のレーザスポットサイズはいずれも1600mmとし、後熱処理工程は8時間にわたって行った。結果を表1に示す。
(3) Solution temperature, precipitation hardening temperature and hardness A plate-shaped austenitic precipitation hardening stainless steel base material was subjected to a heat treatment process by laser irradiation and a post-heat treatment process at different temperatures, and the Vickers hardness of the surface of the laser irradiated area was measured. The laser spot size during laser irradiation was 1600 mm2 in both cases, and the post-heat treatment process was carried out for 8 hours. The results are shown in Table 1.

表1より、特定の固溶化温度範囲でレーザ照射による熱処理工程、及び析出強化温度範囲による後熱処理工程を行うことにより、表面の硬さが430Hv以上となることが確認された。また、表1にデータは示していないが、1150~1300℃の範囲内でレーザ照射による熱処理工程を行い、次いで、400~500℃の範囲内で後熱処理工程を行った試料は、2mm以上の焼入れ深さ、特には、7~9mm程度の焼入れ深さを達成していた。なお、表1を参照すると、1100℃の加熱でも表面の硬さを430Hv以上とすることができた試料もあったが、焼入れ深さが2mmに達していなかった。 From Table 1, it was confirmed that the surface hardness was 430 Hv or more by performing a heat treatment process by laser irradiation in a specific solution temperature range and a post-heat treatment process in a precipitation strengthening temperature range. In addition, although no data is shown in Table 1, samples that were subjected to a heat treatment process by laser irradiation in the range of 1150 to 1300°C and then a post-heat treatment process in the range of 400 to 500°C achieved a hardening depth of 2 mm or more, particularly a hardening depth of about 7 to 9 mm. Note that, referring to Table 1, there were samples that were able to achieve a surface hardness of 430 Hv or more even when heated at 1100°C, but the hardening depth did not reach 2 mm.

本発明の方法により製造された蒸気タービン翼は、発電用に好ましく用いられる。例えば、火力発電用蒸気タービン翼として好適に用いられ、特には、高い応力がかかるタービン翼に好適に用いられる。 The steam turbine blades manufactured by the method of the present invention are preferably used for power generation. For example, they are preferably used as steam turbine blades for thermal power generation, and are particularly preferably used as turbine blades that are subject to high stress.

1 析出硬化系ステンレス母材、10 前縁部
2 硬化処理装置、21 レーザ発生器、22 レーザ照射ヘッド
23 照射ヘッド位置検出器、24 レーザ光走査機構
25 制御装置、26 放射光検出器
Reference Signs List 1 Precipitation hardening stainless steel base material, 10 Front edge portion 2 Hardening treatment device, 21 Laser generator, 22 Laser irradiation head 23 Irradiation head position detector, 24 Laser beam scanning mechanism 25 Control device, 26 Radiation light detector

Claims (4)

蒸気タービン翼形状に加工した析出硬化ステンレス母材の、蒸気タービン翼前縁部に該当する部位に、表面温度1150℃~1300℃で、400mm以上の照射面積で、レーザ光を照射する熱処理工程と、
前記熱処理工程の後、前記前縁部の表面温度400℃~600℃で、1~10時間の保持時間で後熱処理を行う後熱処理工程と
を含み、
前記熱処理工程が、
レーザ照射部からの熱放射光に基づき、レーザ照射部の前記前縁部表面温度を検知する工程と、
前記レーザ照射部の前記前縁部表面温度が、1150℃~1300℃となるようにレーザ出力をフィードバック制御する工程と
を含み、
前記後熱処理工程後に、前記前縁部表面に、硬度430Hv以上、焼入れ深さ2mm以上の高硬度層が形成されている、蒸気タービン翼の製造方法。
a heat treatment step of irradiating a portion of the precipitation hardened stainless steel base material processed into a steam turbine blade shape , which corresponds to a leading edge portion of the steam turbine blade, with a laser beam at a surface temperature of 1150°C to 1300°C and over an irradiation area of 400 mm2 or more ;
and a post-heat treatment step of performing a post-heat treatment at a surface temperature of the leading edge portion of 400° C. to 600° C. for a holding time of 1 to 10 hours after the heat treatment step ,
The heat treatment step comprises:
detecting a surface temperature of the front edge portion of the laser irradiation portion based on thermal radiation light from the laser irradiation portion;
feedback-controlling the laser output so that the surface temperature of the front edge of the laser irradiation portion is 1150° C. to 1300° C.;
Including,
a high-hardness layer having a hardness of 430 Hv or more and a hardening depth of 2 mm or more is formed on the leading edge surface after the post-heat treatment step .
前記後熱処理工程が、前記母材全体を加熱することにより、またはレーザ照射部を局所的に加熱することにより行われる、請求項に記載の蒸気タービン翼の製造方法。 2. The method for manufacturing a steam turbine blade according to claim 1 , wherein the post-heat treatment step is performed by heating the entire base material or by locally heating a laser irradiated portion. 前記後熱処理工程後に、前記蒸気タービン翼前縁部表面における、観察面積当たりのδフェライト組織の面積により算出されるδフェライトの析出量が5%以下である、請求項1または2に記載の蒸気タービン翼の製造方法。 3. The method for manufacturing a steam turbine blade according to claim 1 , wherein after the post-heat treatment step, an amount of precipitation of δ-ferrite calculated from an area of δ-ferrite structure per observation area on the surface of the leading edge of the steam turbine blade is 5% or less. 析出硬化ステンレス母材の前縁部に、硬度430Hv以上、焼入れ深さ2mm以上の高硬度層が形成された蒸気タービン翼であって、当該高硬度層表面における観察面積当たりのδフェライト組織の面積により算出されるδフェライトの析出量が5%以下である、蒸気タービン翼。 A steam turbine blade in which a high-hardness layer having a hardness of 430 Hv or more and a hardening depth of 2 mm or more is formed at the leading edge of a precipitation- hardened stainless steel base material, and the amount of precipitation of δ-ferrite calculated from the area of δ-ferrite structure per observation area on the surface of the high-hardness layer is 5% or less.
JP2020147531A 2020-09-02 2020-09-02 Method for manufacturing steam turbine blades Active JP7602718B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020147531A JP7602718B2 (en) 2020-09-02 2020-09-02 Method for manufacturing steam turbine blades

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020147531A JP7602718B2 (en) 2020-09-02 2020-09-02 Method for manufacturing steam turbine blades

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022042215A JP2022042215A (en) 2022-03-14
JP7602718B2 true JP7602718B2 (en) 2024-12-19

Family

ID=80629317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020147531A Active JP7602718B2 (en) 2020-09-02 2020-09-02 Method for manufacturing steam turbine blades

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7602718B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1740350A (en) 2005-09-16 2006-03-01 浙江工业大学 The laser reinforcing process of the intake side of turbine vane
JP2012077355A (en) 2010-10-01 2012-04-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method for manufacturing structural member
JP2012102638A (en) 2010-11-09 2012-05-31 Hitachi Ltd Precipitation hardening martensite based stainless steel and steam turbine member using the same
JP2016166543A (en) 2015-03-09 2016-09-15 富士電機株式会社 Curing processing method and curing processing apparatus for member to be processed

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1740350A (en) 2005-09-16 2006-03-01 浙江工业大学 The laser reinforcing process of the intake side of turbine vane
JP2012077355A (en) 2010-10-01 2012-04-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method for manufacturing structural member
JP2012102638A (en) 2010-11-09 2012-05-31 Hitachi Ltd Precipitation hardening martensite based stainless steel and steam turbine member using the same
JP2016166543A (en) 2015-03-09 2016-09-15 富士電機株式会社 Curing processing method and curing processing apparatus for member to be processed

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022042215A (en) 2022-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Telasang et al. Microstructure and mechanical properties of laser clad and post-cladding tempered AISI H13 tool steel
Karmakar et al. Effect of tempering on laser remelted AISI H13 tool steel
Bohlen et al. Additive manufacturing of tool steel by laser metal deposition
CA2707966C (en) Turbine rotor blade
Shanmugarajan et al. Optimisation of laser welding parameters for welding of P92 material using Taguchi based grey relational analysis
Avilés et al. Influence of laser polishing on the high cycle fatigue strength of medium carbon AISI 1045 steel
Hutasoit et al. Fatigue life of laser clad hardfacing alloys on AISI 4130 steel under rotary bending fatigue test
Jiménez et al. Effect of laser shock processing on fatigue life of 2205 duplex stainless steel notched specimens
Yu et al. Effect of laser shock peening without coating on fretting wear behavior of GH4169 superalloy at high-temperature
Chichenev et al. Selection of laser processing parameters for hot stamping tools based on mathematical planning of the experiment
Muthukumaran et al. Metallurgical characterization of laser hardened, mechanically textured 2.5 Ni-Cr-Mo low alloy steel and optimization using RSM
Rezayat et al. Nanosecond multi-passes laser surface texturing on AISI 301LN TRIP steel
JP7602718B2 (en) Method for manufacturing steam turbine blades
JP6651119B2 (en) Steam turbine blade manufacturing method
Borhani et al. A comparative study on corrosion and mechanical properties of laser-cladded X2CrNiMoN22-5-3 duplex stainless steel on 42CrMo4 steel substrate
Martinovs et al. Laser hardening process optimization using FEM
Cabeza et al. A study of laser melt injection of TiN particles to repair maraging tool steels
Anishetty et al. Structure-property processparameters correlation of laser surface melted inconel 718 superalloy
JP5867242B2 (en) Steam turbine blade manufacturing method and steam turbine blade manufacturing apparatus
JP6819923B2 (en) Manufacturing method of steam turbine blades
JP6772650B2 (en) Manufacturing method of steam turbine blades
Ulewicz et al. Impact of Laser Machining on the Structure and Properties of Tool Steels
Lesyk et al. Laser transformation hardening effect on hardening zone features and surface hardness of tool steel AISI D2
Yüşen et al. Characterization of laser surface burns generated with different fiber laser parameters: the role of air and nitrogen environments
Grum et al. Residual stress state after the laser surface remelting process

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230810

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240522

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240702

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240827

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20241108

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20241121

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7602718

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150