JPS645088B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS645088B2 JPS645088B2 JP736681A JP736681A JPS645088B2 JP S645088 B2 JPS645088 B2 JP S645088B2 JP 736681 A JP736681 A JP 736681A JP 736681 A JP736681 A JP 736681A JP S645088 B2 JPS645088 B2 JP S645088B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- sleeve
- annealing
- welded portion
- rotor sleeve
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/28—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for plain shafts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はクロムを10〜14％含有するクロム綱製
タービンロータに係り、特にタービンロータのジ
ヤーナル部に装着されるロータスリーブを溶接で
接合するに好適な焼鈍方法に関する。一般にター
ビンロータは高温において機械特性のよい10〜14
％クロム綱で造られているが、10〜14％クロム綱
は、軸受特性、特に摩擦特性が悪いために、軸受
が焼付き、ジヤーナル部が損傷する可能性があ
る。このため、第１図に示すごとく低合金綱製ス
リーブ４をロータジヤーナル部２に焼ばめ構造と
する必要があり、また、カツプリング５もロータ
１に焼ばめ構造とする必要があつた。しかし、カ
ツプリング５をロータ１に焼ばめすると、フレツ
チングによりカツプリング焼ばめ部にき裂７が発
生する恐れがありロータ、信頼性を著じるしく損
ねることになる。このことから低合金綱製スリー
ブ４を分割構造とし溶接することによりカツプリ
ングとシヤフトの１体構造化が可能となり信頼性
の高い12％クロム綱製ロータ１の信頼性を向上さ
せることが可能となるが、低合金綱製のスリーブ
４を溶接で接合するために、溶接部の硬度が高
く、また残留応力が発生することから、軸受部に
固定後、運転中に破損する恐れがあり、溶接部を
焼鈍する必要があつた。しかし、ロータ上で組立
溶接を実施する必要があることから、焼鈍により
スリーブ内面およびロータ加熱部が酸化され易
く、接合後のスリーブ焼ばめ固定が困難となる可
能性があつた。また、ロータが焼鈍により局部的
に、加熱されることから10〜14％クロム材の焼戻
し温度約500℃以上に加熱されてしまい、材料強
度が局部的に低下する危険性があつた。これらの
ことから溶接構造の低合金鋼製スリーブを10〜14
％クロム鋼製ロータに適用することは、極めて困
難な問題であつた。本発明の目的は、10〜14％ク
ロム鋼製ロータの低合金鋼製スリーブの溶接後の
焼鈍を良好に行ない、信頼性の高い10〜14％クロ
ム製ロータを実現しうるロータスリーブの焼鈍方
法を提供することにある。本発明の特徴とすると
ころは、低合金鋼製の分割型ロータスリーブを互
いに溶着して、クロムを10〜14％含有するクロム
鋼製タービンロータのジヤーナル部外周に装着す
るに際し、前記タービンロータのジヤーナル部を
冷却すると共に、ロータスリーブの溶接部を約
590℃〜720℃の範囲で加熱して、この溶接部の残
留応力の緩和並びにロータへの熱歪の発生を防止
するようにしたロータスリーブの焼鈍方法にあ
る。次に本発明の一実施例を図を用いて説明す
る。第２図は、溶接構造による低合金鋼製スリー
ブのクロム鋼製ロータへの組立溶接図を示す。ま
ず、周方向に分割した低合金鋼製のスリーブ１０
を10〜14％クロム鋼製のタービンロータ１のジヤ
ーナル２とカツプリング９との間のロータ部分１
ａで組立てる。スリーブ１０は分割型構造となつ
ているためカツプリング９は、ロータ１と一体構
造に製作しておく。また、分割したスリーブ１０
は、溶接部１１により相互に装着されてリング状
の一体構造となり、その後ジヤーナル部２の外周
に固定される。しかし、スリーブ１０の材質は軸
受特性の良い低合金鋼を用いているため溶接によ
り溶接部１１およびスリーブ母材１０の熱影響部
の硬度が高く、また、残留応力もスリーブ母材の
降伏点近傍の応力が発生していることから、溶接
によるだけではジヤーナル２への固定は、信頼性
の点で問題となる可能性がある。そこで、溶接後
の焼鈍が必要となるが、空気中での焼鈍では、酸
化皮膜が発生し、特にスリーブ１０内面の酸化が
問題となり易く、さらにスリーブ１０が10〜14％
クロムロータ１と密着しているためロータ材の焼
戻し温度よりも上昇した場合、タービンロータ１
の材料強度が低下する可能性もある。第３図は、
本発明のロータスリーブを焼鈍する一実施例を示
したものである。スリーブ１０の溶接部１１を焼
鈍するためには、前述した酸化防止を図るため、
シールドボツクス１３をスリーブ１０の外周を覆
うように取付ける。しかし、ロータシヤフト材は
10〜14％クロム鋼であるため溶接性がスリーブ材
よりも悪く、溶接部をそのままにしておくことは
信頼性の点で問題である。このことから予めシヤ
フトに突起部１２を設けておき、シールドボツク
ス１３をシール溶接１４によりロータ１に仮止め
して気密性を保ち、真空ポンプ１６により、加熱
部を真空にする。その後、溶接されたロータスリ
ーブ１０の外周全面に加熱源１７を設置し、制御
器１８により前記ロータスリーブ１０の溶接部１
１の焼鈍を行うために加熱制御を行なう。真空中
の加熱は、空気による熱輻射が皆無であり、さら
に、空気により酸化することも防止できることに
なる。第４図は、スリーブ１０の材質に低合金鋼
の１％Cr―１％Mo鋼を用いた場合の残留応力値
を示したものである。焼鈍を実施しない場合は、
40Kg/cm2程度の残留応力が発生しており本材料の
降伏点近くの応力があり運転中に、変形する恐れ
があり、信頼性の点で問題となる。さらに、焼鈍
温度が上昇するにつれて、残留応力が低下する
が、残留応力が実用上問題の無い10Kg/cm2以下と
なるのは焼鈍温度が595℃以上となる場合である。
第５図は、スリーブ材質１％Cr―１％Mo鋼を用
いた場合の加熱温度による引張強さを比較したも
のを示した。400℃では、55Kg/mm2程度の値を示す
が720℃近傍で急激に強度が低下し強度上の問題
が生じてくる。このことから低合金鋼製スリーブ
の最適な焼鈍温度範囲は、約590〜720℃の範囲が
最も適切な範囲となることが分かる。また、スリ
ーブは、ロータ材10〜14％クロム鋼に近接位置し
ているため、上記の焼鈍温度にスリーブ１０を加
熱すると、ロータ材も590〜720℃に温度が上昇す
る恐れを生じる。このためロータ材の強度低下の
上昇温度限界500℃を超え強度が著しく低下する
ことから、焼鈍中に温度上昇を防止する必要があ
る。そこで本発明では、溶接を完了したスリーブ
１０とロータ１の間にNi系或はCr系の酸化防止
を行う粉末の酸化防止剤２０を、アルミ箔１９で
覆つて介在させ、これによつて真空中の断熱効果
を得て焼鈍中のロータ温度の上昇を防止させるよ
うにしたものである。ロータスリーブ１０の焼鈍
後は、シールドボツクス１３をロータ１に仮付け
しているシール溶接部１４を予め設定した仕上げ
線１５まで機械加工により削除するため、ロータ
１の信頼性の点では全く問題無い。また、スリー
ブ１０の内面及びロータ１の外面共に酸化が防止
されるので、ロータジヤーナル部への信頼性の高
いスリーブの焼ばめ固定が容易に行なえることに
なる。以上のことから、本発明によれば、低合金
鋼製ロータスリーブの溶接後の焼鈍を良好な行な
えるようにして、信頼性の高い10〜14％クロム鋼
製のロータを実現可能にしたロータスリーブの焼
鈍方法を提供できるという効果を奏する。
タービンロータに係り、特にタービンロータのジ
ヤーナル部に装着されるロータスリーブを溶接で
接合するに好適な焼鈍方法に関する。一般にター
ビンロータは高温において機械特性のよい10〜14
％クロム綱で造られているが、10〜14％クロム綱
は、軸受特性、特に摩擦特性が悪いために、軸受
が焼付き、ジヤーナル部が損傷する可能性があ
る。このため、第１図に示すごとく低合金綱製ス
リーブ４をロータジヤーナル部２に焼ばめ構造と
する必要があり、また、カツプリング５もロータ
１に焼ばめ構造とする必要があつた。しかし、カ
ツプリング５をロータ１に焼ばめすると、フレツ
チングによりカツプリング焼ばめ部にき裂７が発
生する恐れがありロータ、信頼性を著じるしく損
ねることになる。このことから低合金綱製スリー
ブ４を分割構造とし溶接することによりカツプリ
ングとシヤフトの１体構造化が可能となり信頼性
の高い12％クロム綱製ロータ１の信頼性を向上さ
せることが可能となるが、低合金綱製のスリーブ
４を溶接で接合するために、溶接部の硬度が高
く、また残留応力が発生することから、軸受部に
固定後、運転中に破損する恐れがあり、溶接部を
焼鈍する必要があつた。しかし、ロータ上で組立
溶接を実施する必要があることから、焼鈍により
スリーブ内面およびロータ加熱部が酸化され易
く、接合後のスリーブ焼ばめ固定が困難となる可
能性があつた。また、ロータが焼鈍により局部的
に、加熱されることから10〜14％クロム材の焼戻
し温度約500℃以上に加熱されてしまい、材料強
度が局部的に低下する危険性があつた。これらの
ことから溶接構造の低合金鋼製スリーブを10〜14
％クロム鋼製ロータに適用することは、極めて困
難な問題であつた。本発明の目的は、10〜14％ク
ロム鋼製ロータの低合金鋼製スリーブの溶接後の
焼鈍を良好に行ない、信頼性の高い10〜14％クロ
ム製ロータを実現しうるロータスリーブの焼鈍方
法を提供することにある。本発明の特徴とすると
ころは、低合金鋼製の分割型ロータスリーブを互
いに溶着して、クロムを10〜14％含有するクロム
鋼製タービンロータのジヤーナル部外周に装着す
るに際し、前記タービンロータのジヤーナル部を
冷却すると共に、ロータスリーブの溶接部を約
590℃〜720℃の範囲で加熱して、この溶接部の残
留応力の緩和並びにロータへの熱歪の発生を防止
するようにしたロータスリーブの焼鈍方法にあ
る。次に本発明の一実施例を図を用いて説明す
る。第２図は、溶接構造による低合金鋼製スリー
ブのクロム鋼製ロータへの組立溶接図を示す。ま
ず、周方向に分割した低合金鋼製のスリーブ１０
を10〜14％クロム鋼製のタービンロータ１のジヤ
ーナル２とカツプリング９との間のロータ部分１
ａで組立てる。スリーブ１０は分割型構造となつ
ているためカツプリング９は、ロータ１と一体構
造に製作しておく。また、分割したスリーブ１０
は、溶接部１１により相互に装着されてリング状
の一体構造となり、その後ジヤーナル部２の外周
に固定される。しかし、スリーブ１０の材質は軸
受特性の良い低合金鋼を用いているため溶接によ
り溶接部１１およびスリーブ母材１０の熱影響部
の硬度が高く、また、残留応力もスリーブ母材の
降伏点近傍の応力が発生していることから、溶接
によるだけではジヤーナル２への固定は、信頼性
の点で問題となる可能性がある。そこで、溶接後
の焼鈍が必要となるが、空気中での焼鈍では、酸
化皮膜が発生し、特にスリーブ１０内面の酸化が
問題となり易く、さらにスリーブ１０が10〜14％
クロムロータ１と密着しているためロータ材の焼
戻し温度よりも上昇した場合、タービンロータ１
の材料強度が低下する可能性もある。第３図は、
本発明のロータスリーブを焼鈍する一実施例を示
したものである。スリーブ１０の溶接部１１を焼
鈍するためには、前述した酸化防止を図るため、
シールドボツクス１３をスリーブ１０の外周を覆
うように取付ける。しかし、ロータシヤフト材は
10〜14％クロム鋼であるため溶接性がスリーブ材
よりも悪く、溶接部をそのままにしておくことは
信頼性の点で問題である。このことから予めシヤ
フトに突起部１２を設けておき、シールドボツク
ス１３をシール溶接１４によりロータ１に仮止め
して気密性を保ち、真空ポンプ１６により、加熱
部を真空にする。その後、溶接されたロータスリ
ーブ１０の外周全面に加熱源１７を設置し、制御
器１８により前記ロータスリーブ１０の溶接部１
１の焼鈍を行うために加熱制御を行なう。真空中
の加熱は、空気による熱輻射が皆無であり、さら
に、空気により酸化することも防止できることに
なる。第４図は、スリーブ１０の材質に低合金鋼
の１％Cr―１％Mo鋼を用いた場合の残留応力値
を示したものである。焼鈍を実施しない場合は、
40Kg/cm2程度の残留応力が発生しており本材料の
降伏点近くの応力があり運転中に、変形する恐れ
があり、信頼性の点で問題となる。さらに、焼鈍
温度が上昇するにつれて、残留応力が低下する
が、残留応力が実用上問題の無い10Kg/cm2以下と
なるのは焼鈍温度が595℃以上となる場合である。
第５図は、スリーブ材質１％Cr―１％Mo鋼を用
いた場合の加熱温度による引張強さを比較したも
のを示した。400℃では、55Kg/mm2程度の値を示す
が720℃近傍で急激に強度が低下し強度上の問題
が生じてくる。このことから低合金鋼製スリーブ
の最適な焼鈍温度範囲は、約590〜720℃の範囲が
最も適切な範囲となることが分かる。また、スリ
ーブは、ロータ材10〜14％クロム鋼に近接位置し
ているため、上記の焼鈍温度にスリーブ１０を加
熱すると、ロータ材も590〜720℃に温度が上昇す
る恐れを生じる。このためロータ材の強度低下の
上昇温度限界500℃を超え強度が著しく低下する
ことから、焼鈍中に温度上昇を防止する必要があ
る。そこで本発明では、溶接を完了したスリーブ
１０とロータ１の間にNi系或はCr系の酸化防止
を行う粉末の酸化防止剤２０を、アルミ箔１９で
覆つて介在させ、これによつて真空中の断熱効果
を得て焼鈍中のロータ温度の上昇を防止させるよ
うにしたものである。ロータスリーブ１０の焼鈍
後は、シールドボツクス１３をロータ１に仮付け
しているシール溶接部１４を予め設定した仕上げ
線１５まで機械加工により削除するため、ロータ
１の信頼性の点では全く問題無い。また、スリー
ブ１０の内面及びロータ１の外面共に酸化が防止
されるので、ロータジヤーナル部への信頼性の高
いスリーブの焼ばめ固定が容易に行なえることに
なる。以上のことから、本発明によれば、低合金
鋼製ロータスリーブの溶接後の焼鈍を良好な行な
えるようにして、信頼性の高い10〜14％クロム鋼
製のロータを実現可能にしたロータスリーブの焼
鈍方法を提供できるという効果を奏する。
第１図は従来のクロム鋼製タービンロータを示
す部分断面図、第２図は本発明の対象である10〜
14％クロム鋼製タービンロータの部分断面図、第
３図は本発明の一実施例であるタービンロータに
装着されるスリーブの焼鈍を行う装置を示す断面
図、第４図はスリーブ材料である低合金鋼におけ
る残留応力値と焼鈍温度との関係図、第５図は同
じく低合金鋼における引張強さと加熱温度との関
係図である。 １…10〜14％クロム鋼製タービンロータ、２…
ジヤーナル、９…カツプリング、１０…ロータス
リーブ、１１…溶接部、１３…シールドボツク
ス、１６…真空ポンプ、１７…加熱源、２０…酸
化防止剤。
す部分断面図、第２図は本発明の対象である10〜
14％クロム鋼製タービンロータの部分断面図、第
３図は本発明の一実施例であるタービンロータに
装着されるスリーブの焼鈍を行う装置を示す断面
図、第４図はスリーブ材料である低合金鋼におけ
る残留応力値と焼鈍温度との関係図、第５図は同
じく低合金鋼における引張強さと加熱温度との関
係図である。 １…10〜14％クロム鋼製タービンロータ、２…
ジヤーナル、９…カツプリング、１０…ロータス
リーブ、１１…溶接部、１３…シールドボツク
ス、１６…真空ポンプ、１７…加熱源、２０…酸
化防止剤。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 低合金鋼製の分割型ロータスリーブを相互に
溶接してクロムを10〜14％含有するクロム鋼製タ
ービンロータのジヤーナル部外周に装着したロー
タスリーブの焼鈍方法において、前記タービンロ
ータのジヤーナル部を冷却すると共に、前記ロー
タスリーブの溶接部を約590℃〜720℃の範囲で加
熱することにより、該溶接部の残留応力の緩和並
びに加熱に伴う該タービンロータの熱歪の発生防
止を可能にしたことを特徴とするロータスリーブ
の焼鈍方法。 ２ 前記ロータスリーブ溶接部の焼鈍の際に、該
溶接部の周囲を真空状態にして前記溶接部を加熱
するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のロータスリーブの焼鈍方法。 ３ 前記ロータスリーブ溶接部の焼鈍の際に、前
記ロータスリーブとタービンロータとの間に酸化
防止剤を充填させて前記溶接部を加熱するように
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
第２項記載のロータスリーブの焼鈍方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP736681A JPS57120619A (en) | 1981-01-20 | 1981-01-20 | Method for annealing of rotary sleeve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP736681A JPS57120619A (en) | 1981-01-20 | 1981-01-20 | Method for annealing of rotary sleeve |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57120619A JPS57120619A (en) | 1982-07-27 |
| JPS645088B2 true JPS645088B2 (ja) | 1989-01-27 |
Family
ID=11663964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP736681A Granted JPS57120619A (en) | 1981-01-20 | 1981-01-20 | Method for annealing of rotary sleeve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57120619A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8557063B2 (en) * | 2006-01-05 | 2013-10-15 | General Electric Company | Method for heat treating serviced turbine part |
| FR2999967B1 (fr) * | 2012-12-20 | 2015-09-04 | Alstom Hydro France | Procede de fixation de deux pieces metalliques entre elles |
-
1981
- 1981-01-20 JP JP736681A patent/JPS57120619A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57120619A (en) | 1982-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12053811B2 (en) | Tube and a method of manufacturing a tube | |
| US4887917A (en) | Wheel mount and method of connecting the parts of a wheel mount | |
| EP2375082A2 (en) | Motor-driven centrifugal compressor | |
| US6421423B1 (en) | Two-step brazed X-ray target assembly | |
| CN101021164B (zh) | 焊接涡轮发动机转子的方法和装置 | |
| JP3293712B2 (ja) | タービンロータ軸の電子ビーム接合方法 | |
| JPS645088B2 (ja) | ||
| CN102762749B (zh) | 炉内运送用辊 | |
| US2440933A (en) | Turbine rotor | |
| JP4304190B2 (ja) | タービンホイールとロータシャフトの接合方法 | |
| CA1056317A (en) | Pressure vessel construction and method | |
| US4177398A (en) | Shroud for mounting rotor end winding in electric machine | |
| WO1999015305A1 (en) | A roll assembly for use at high temperature and method of making same | |
| US4838069A (en) | Apparatus for fabricating integrally bladed rotors | |
| US4641320A (en) | Shroud for furnace electrode | |
| JPS58387A (ja) | 複合ロ−ルの製造方法 | |
| JPH0331914B2 (ja) | ||
| US5547450A (en) | Hearth roller with suppressed heat crown | |
| US7021908B2 (en) | Thermal protection shield for a rotating shaft | |
| CN111926325A (zh) | 一种航空发动机轴承机匣与衬套配合间隙的修复调整方法 | |
| JP3132983B2 (ja) | 原子炉容器用キャビティシール及びその製作方法 | |
| JPS6350021Y2 (ja) | ||
| JP2517618B2 (ja) | 電縫管成形スクイズロ―ル | |
| JPS58204432A (ja) | 真空バルブ | |
| CN119401754A (zh) | 转子的修补方法 |