[發明專利]蒸汽渦輪動葉片及蒸汽渦輪

有效

• 申請號: 201810790082.2
• 申請日: 2015-11-05
• 公開（公告）號: CN109057873B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 田畑創一朗;榎本裕基;杼谷直人;今井俊爾;栗村隆之;岡矢尚俊;沖森友太;淺香晴彥
• 申請（專利權）人: 三菱動力株式會社
• 主分類號: F01D5/22
• 分類號: F01D5/22;F01D5/28;C22C19/07;C23C4/02;C23C4/06;C23C4/08;C23C4/129
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 高培培;車文

本發明提供一種蒸汽渦輪動葉片及蒸汽渦輪。用于構成蒸汽渦輪的動葉片列的一個蒸汽渦輪動葉片具備動葉片主體，該動葉片主體具有：葉片部；設置在葉片部的一端側的葉片根部；設置在葉片部的另一端側且具有第一相對面的第一連結部；及設置在葉片部的中間且具有第二相對面的第二連結部。第一相對面及第二相對面與在動葉片列中相鄰配置的其他動葉片主體的第一相對面及第二相對面分別相對配置。而且，蒸汽渦輪動葉片具備包覆層，該包覆層是通過高速火焰噴鍍而形成在第一相對面及第二相對面中的至少一方的表面上的由單一組成的Co基合金構成的包覆層，所述包覆層以該包覆層與表面之間的擴散層的厚度為10μm以下的狀態形成在表面上。

本申請為2017年2月20日提交的、申請號為201580044571.8的、發明名稱為“蒸汽渦輪動葉片、蒸汽渦輪動葉片的制造方法及蒸汽渦輪”的申請的分案申請。

技術領域

本公開涉及蒸汽渦輪動葉片及蒸汽渦輪。

背景技術

例如發電等所利用的軸流式的蒸汽渦輪具有多個靜葉片列及動葉片列，靜葉片列及動葉片列分別由多個渦輪靜葉片及渦輪動葉片構成。

作為渦輪動葉片，日本特開平4-5402號公報公開的整體護罩葉片在葉片的前端具有整體護罩。葉片在渦輪的運轉時因離心力而發生扭轉恢復變形，由此，相鄰的整體護罩相互接觸。

在這種渦輪動葉片中，尤其是作為由蒸汽渦輪長葉片的長大化引起的應力增加的對策，為了提高構造衰減，如日本特開平4-5402號公報那樣有時在葉片的中間部設置整體連桿頭。在日本特開平4-5402號公報公開的整體護罩葉片中，除了葉片前端部的整體護罩之外，在葉片中間部的葉片兩面側還設有呈三角形形狀地突出的整體連桿頭。當葉片因離心力而發生扭轉恢復變形時，相鄰的整體連桿頭彼此相互接觸，由此提高構造衰減。

在葉片前端部設置整體護罩進而在葉片的中間部設有整體連桿頭的渦輪動葉片在日本專利第4058906號公報、日本特開2011-137424號公報中也被公開。

在日本專利第4058906號公報公開的蒸汽渦輪的動葉片中，整體護罩(第一連結構件)的彼此相對的端面間的間隔設定得比整體連桿頭(第二連結構件)的彼此相對的端面間的間隔小。由此，可考慮提供具備如下的動葉片的蒸汽渦輪的情況：伴隨著轉子的轉速上升，首先，整體護罩彼此接觸，然后整體連桿頭彼此接觸，因此抑制在連結構件與葉片部的結合部處產生過大應力的情況，在渦輪的從起動至額定運轉的運轉范圍內，強度振動性地提高了可靠性。

在日本特開2011-137424號公報中，為了改善成為長葉片的動葉片的振動特性而設置的中間連結構件成為在動葉片間流動的蒸汽的流路阻力，會導致空力性能的下降。因此，在日本特開2011-137424號公報公開的渦輪動葉片列中，可考慮通過使中間連結構件的動葉片間的配置位置、中間連結構件的截面形狀適當化，能夠降低動葉片間的空氣力學性的損失。

另一方面，在蒸汽渦輪中，蒸汽在各渦輪級進行膨脹作功，蒸汽具有的能量降低，越成為后級，則蒸汽溫度越下降，蒸汽通路部成為濕潤區域。在該濕潤區域中旋轉的渦輪動葉片的尤其是周速大的葉片前端的前緣部由于蒸汽中的液滴的碰撞而有時會受到侵蝕(腐蝕)。因此，日本特開2004-270023號公報公開了對于受到由液體產生的侵蝕的設備進行處理的方法及侵蝕防止包覆膜合金。

在日本特開2004-270023號公報公開的對于受到由液體引起的侵蝕的設備進行處理的方法中，具有規定的組成的鈷系合金通過激光鍍敷而涂布于作為受到由液體產生的侵蝕的設備的蒸汽渦輪的葉片上。

日本特開2014-163371號公報公開了在由鈦合金構成的渦輪動葉片的連結構件(罩和突起)接觸面中，粘合劑使用NiCr，通過高速火焰噴鍍(HVOF噴鍍)而對碳化鉻(CrC)進行覆膜施工的情況。即，日本特開2014-163371號公報公開了對混合物進行高速火焰噴鍍的情況。

發明內容

發明要解決的課題