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熱障涂層剝離方法以及熱障涂層修補方法與流程

文檔序號:11146881閱讀:1175來源:國知局
熱障涂層剝離方法以及熱障涂層修補方法與制造工藝

本發明涉及一種熱障涂層剝離方法以及熱障涂層修補方法。



背景技術:

需要保護燃氣輪機的各種燃氣輪機構件免受燃氣輪機內的高溫氣體的影響。因此,在燃氣輪機構件中使用了各種技術。例如,對如動葉、靜葉這樣暴露在高溫的燃燒氣體中的構件,在構件主體的表面上實施有熱障涂層(Thermal Barrier Coating:TBC)。并且,為了保護這樣的構件免受高溫的燃燒氣體的影響,在構件的渦輪葉片的葉片主體上設置有用于吹出冷卻空氣的冷卻孔。

TBC隨著時間的經過而被高溫的燃燒氣體侵蝕,因此需要進行修補。修補通過先剝離產生了侵蝕等的TBC,然后再次施加TBC而進行。

以往,例如在靜葉的情況下,在葉片主體的表面上形成由合金構成的內涂層以及由陶瓷等熱障材料構成的外涂層作為TBC。而且,在剝離TBC的情況下,首先通過噴砂來剝離外涂層,接著通過酸洗來剝離由合金構成的內涂層(專利文獻1)。

在先技術文獻

專利文獻1:日本特開2008-240563號公報

然而,在葉片主體的表面上形成有冷卻孔,因此在以往的TBC的剝離工序中,在酸洗時溶劑進入葉片主體內部,配件因溶劑而劣化,因此需要拆下葉片主體內部的配件。并且,需要進行在酸洗中使用的溶劑的清洗、溶劑的后處理。這樣,以往的TBC的剝離工序需要多個處理工序。



技術實現要素:

本發明的目的在于提供一種與以往相比在短期間內剝離熱障涂層的剝離方法。

用于解決課題的方案

第一方式涉及一種熱障涂層剝離方法,其為在在構件主體上形成有冷卻孔且在所述構件主體的表面上形成有具有外涂層以及內涂層的熱障涂層的燃氣輪機構件的熱障涂層剝離方法,其中,所述熱障涂層剝離方法執行如下工序:局部外涂層剝離工序,通過機械加工處理來剝離至少所述冷卻孔周圍的所述外涂層;遮蔽工序,對在所述局部外涂層剝離工序中剝離了所述外涂層的部位實施遮蔽;主外涂層剝離工序,在所述遮蔽工序之后,通過噴砂處理來剝離所述外涂層;以及內涂層剝離工序,在所述主外涂層剝離工序之后,通過機械加工處理來剝離所述內涂層。

在該熱障涂層剝離方法中,酸洗的溶劑不會進入燃氣輪機構件內部,因此能夠省略與酸洗相關的工序,從而能夠在短期間內實現熱障涂層的剝離。

第二方式以第一方式的熱障涂層剝離方法為基礎,其中,所述局部外涂層剝離工序的機械加工處理為固定磨粒加工處理。

在該熱障涂層剝離方法中,磨粒固定于磨削工具的母材,因此能夠防止磨粒從冷卻孔進入燃氣輪機構件內部。

第三方式以第二方式的熱障涂層剝離方法為基礎,其中,所述固定磨粒加工處理為使用研磨機的處理,且在所述固定磨粒加工處理中與所述表面的曲率半徑相匹配地更換所述研磨機的磨削部。

在該熱障涂層剝離方法中,能夠使用研磨機的平面部來磨削渦輪構件的構件主體的表面,因此能夠防止過度磨削造成的構件主體的表面的損傷。

在第四方式中,在所述主外涂層剝離工序之后且所述內涂層剝離工序之前,執行去除所述遮蔽的遮蔽去除工序。

在該熱障涂層剝離方法中,在內涂層剝離工序中冷卻孔周圍的內涂層也剝離,因此能夠防止冷卻孔周圍的內涂層的殘存。

第五方式以第一方式的熱障涂層剝離方法為基礎,其中,進行回火顏色處理,從而剝離所述殘存的內涂層,在回火顏色處理中通過熱處理使在內涂層剝離工序中殘存的所述內涂層變色。

在該熱障涂層剝離方法中,剝離殘存的內涂層,因此能夠減少內涂層 的殘存。

第六方式以第一方式的熱障涂層剝離方法為基礎,其中,所述燃氣輪機構件為靜葉。

在該熱障涂層剝離方法中,通過剝離靜葉的熱障涂層,能夠保護易于暴露在高溫的燃燒氣體中的靜葉免受高溫的燃燒氣體的影響。

第七方式涉及一種熱障涂層修補方法,其為在所述構件主體的表面上形成有具有外涂層以及內涂層的熱障涂層的燃氣輪機構件的熱障涂層修補方法,其中,所述熱障涂層修補方法執行如下工序:第一至六方式中任一項所述的熱障涂層剝離方法;遮蔽銷插入工序,在實施所述熱障涂層剝離方法之后,將遮蔽銷插入所述冷卻孔;熱障涂層形成工序,在所述遮蔽銷插入工序之后,在所述構件主體的表面上形成熱障涂層;以及遮蔽銷去除工序,在所述熱障涂層形成工序之后,去除所述遮蔽銷。

在該熱障涂層修補方法中,向冷卻孔插入遮蔽銷而形成熱障涂層,因此即使實施熱障涂層也能夠容易地確保冷卻孔的開口。

第八方式以第七方式的熱障涂層修補方法為基礎,其中,在所述遮蔽銷去除工序中,通過熱處理使所述遮蔽銷灰化。

在該熱障涂層修補方法中,使遮蔽銷灰化,因此能夠簡單地去除遮蔽銷。

第九方式以第七方式的熱障涂層修補方法為基礎,其中,所述遮蔽銷為硅類的彈性體。

該熱障涂層修補方法能夠以不脫落的方式嵌入冷卻孔并且密封性高,另一方面,能夠簡單地進行灰化。

發明效果

在本發明的一個方式中,酸洗的溶劑不會進入燃氣輪機構件內部,因此能夠省略與酸洗相關的工序,能夠在短期間內實現熱障涂層的剝離。

附圖說明

圖1是本發明所涉及的實施方式的燃氣輪機的示意剖視圖。

圖2是本發明所涉及的實施方式的靜葉列的主要部分立體圖。

圖3是本發明所涉及的實施方式的靜葉的立體圖。

圖4是本發明所涉及的實施方式的嵌入件(insert)的側視圖。

圖5是圖3的V-V線剖視圖。

圖6是對參考例的修補工序與本發明所涉及的實施方式的修補工序進行比較的說明圖。

圖7是本發明所涉及的實施方式的靜葉的修補過程的立體圖(其一)。

圖8是本發明所涉及的實施方式的靜葉的修補過程的立體圖(其二)。

圖9是本發明所涉及的實施方式的熱障涂層的剝離工序的流程圖。

圖10是本發明所涉及的實施方式的靜葉的修補過程的主要部分剖視圖(其一)。

圖11是本發明所涉及的實施方式的靜葉的修補過程的主要部分剖視圖(其二)。

圖12是本發明所涉及的實施方式的靜葉的修補過程的主要部分剖視圖(其三)。

圖13是本發明所涉及的實施方式的靜葉的修補過程的主要部分剖視圖(四)。

圖14是本發明所涉及的實施方式的靜葉的修補過程的主要部分剖視圖(其五)。

圖15是使用了本發明所涉及的實施方式的研磨機的剝離作業的說明圖。

圖16是使用了本發明所涉及的實施方式的研磨機的不優選的剝離作業的說明圖。

附圖標記說明:

10 燃氣輪機

20 壓縮機

30 燃燒器

40 渦輪

41 渦輪轉子

42 轉子軸

43 靜葉列

431 第一靜葉環

44 靜葉

441 第一靜葉

44a 葉片部

44b 外側護圈

44c 內側護圈

44d 冷卻孔

44f 內涂層

44g 外涂層

44h 葉片主體

44s 表面

45 渦輪室

46 動葉列

47 動葉

48 嵌入件

48a 冷卻孔

48b 端部

48c 內部

49 分割環

50 遮蔽銷

50a 前端部

50b 底端部

50c 未插入部分

50d 底面

60 粘合劑

70 研磨機

71 磨削部

71a 平面部

71b 端部

具體實施方式

以下,參照圖1~圖16對本發明所涉及的實施方式進行說明。

首先,對渦輪葉片的靜葉的結構進行說明。

如圖1所示,本實施方式的燃氣輪機10具備:壓縮機20,其對空氣進行壓縮;燃燒器30,其利用燃料在由壓縮機20壓縮的空氣中燃燒而生成燃燒氣體G;以及渦輪40,其由燃燒氣體G驅動。

壓縮機20具有以軸線A為中心進行旋轉的壓縮機轉子、和覆蓋壓縮機轉子的壓縮機室。渦輪40具有:以軸線A為中心進行旋轉的渦輪轉子41、覆蓋渦輪轉子41的渦輪室45、以及多個靜葉列43。壓縮機轉子和渦輪轉子41形成燃氣輪機轉子,并與發電機GEN連接。

渦輪轉子41具有在軸線方向Da上延伸的轉子軸42、和安裝在該轉子軸42上的多個動葉列46。多個動葉列46在軸線方向Da上排列。各動葉列46均具備在轉子軸42的周向Dc上排列的多個動葉47。在多個動葉列46的軸線方向Da的上游設置有靜葉列43。各靜葉列43設置在渦輪室45的內側。各靜葉列43均具備在周向Dc上排列的多個靜葉44。并且,渦輪40具備對燃燒氣體G的流路上的動葉47的外周側的部分進行劃定的分割環49。需要說明的是,軸線方向Da是指軸線A延伸的方向,周向Dc是指軸線A的周向。

如圖2所示,靜葉列43在周向Dc上組裝有多個靜葉44,靜葉列43整體構成為環狀。各靜葉44具備渦輪室45側的外側護圈44b、渦輪轉子41側的內側護圈44c、以及橫跨外側護圈44b與內側護圈44c的葉片部44a。

圖3示出靜葉44的詳細結構。在葉片部44a上形成有多個冷卻孔44d。在靜葉44的內部,插入并固定有圖4所示的嵌入件48。在嵌入件48上形成有排出冷卻空氣C的多個冷卻孔48a。

冷卻空氣C首先從嵌入件48的端部48b導入至嵌入件48的內部48c。圖5示出圖3的V-V剖視圖。如圖5所示,導入至嵌入件48的內部48c的冷卻空氣C通過從冷卻孔48a被排出,從而從靜葉44內部進行冷卻(沖擊冷卻;impingement cooling)。同時,從冷卻孔48a排出的冷卻空氣C從在葉片部44a上形成的冷卻孔44d排出,從靜葉44外部進行冷卻。通過這樣的冷卻來保護靜葉44免受燃燒氣體的熱的影響。

如圖5所示,靜葉44具有金屬制的葉片主體44h,在葉片主體44h的表面44s上形成有包含外涂層44g以及內涂層44f的TBC44e(熱障涂層)。

通過在葉片主體44h的表面44s與外涂層44g之間形成內涂層44f,從而緩和葉片主體44h的表面44s與外涂層44g之間的熱膨脹系數差。通過熱膨脹系數差的緩和,能夠抑制外涂層44g的剝離。內涂層44f是金屬結合層,例如包含Co、Ni、Cr、A1Y的合金等。內涂層44f通過噴涂噴涂材料而形成。

外涂層44g層疊在內涂層44f的表面上。該外涂層44g通過將含有導熱系數低的陶瓷的噴涂材料噴涂在內涂層44f的表面上而形成。例如,外涂層44g通過將陶瓷粉末中混合有樹脂粉末的混合粉末噴涂在內涂層44f上而形成。

TBC44e隨著時間的經過而被燃燒氣體G侵蝕,因此需要進行TBC44e的修補。尤其是如圖1所示,由于燃燒氣體G的溫度高,因此在靜葉44中,最接近燃燒器30的第一靜葉環431的第一靜葉441最易受到侵蝕,因此需要進行TBC44e的修補。

以下,對上述的TBC44e的修補方法進行說明。

圖6中示出本發明的實施方式的修補工序和作為參考例的修補工序。

在參考例的修補工序中,卸下嵌入件48等靜葉44內部的配件后,通過噴砂處理來剝離外涂層44g,通過酸洗來剝離內涂層44f。接下來,對焊接部等的缺陷進行修補,再次在葉片主體44h的表面44s上依次形成新的內涂層44f以及外涂層44g,從而形成TBC44e。然后,進行擴散熱處理作為時效處理之后,安裝配件。

在參考例的修補工序中,在噴砂處理時噴砂材料從冷卻孔44d進入靜葉44內部,因此需要拆下靜葉44內部的配件。另外,在參考例的修補工序中,在酸洗時溶劑進入至靜葉44內部,因此需要拆下靜葉44內部的配件中的因溶劑而劣化的配件。并且,還需要清洗酸洗中使用的溶劑。這樣,參考例的修補工序需要多個處理工序,修補所需的期間變長。

在本實施方式的修補工序中,通過噴砂處理來剝離外涂層44g(外涂層噴砂剝離工序:S1),通過固定磨粒加工來剝離內涂層44f(內涂層剝 離工序:S2),由此剝離TBC44e。需要說明的是,此時,配件未被拆下。

在此,固定磨粒加工是指使用在工具母材上固定有磨粒的磨削工具的加工。若通過固定磨粒加工來剝離內涂層44f,則由于磨粒固定于工具母材,因此磨粒不會從冷卻孔進入燃氣輪機構件內部。

然后,與參考例的修補工序同樣地對焊接部等的缺陷進行修補(修補工序:S3),再次在葉片主體44h的表面44s上依次形成新的內涂層44f以及外涂層44g,從而形成TBC44e(涂覆工序:S4)。接下來,進行擴散熱處理作為時效處理(擴散熱處理工序:S5)。

在圖7~圖9中示出外涂層噴砂剝離工序S1的詳細內容。

在外涂層噴砂剝離工序S1中,作為前處理,如圖7那樣,例如通過研磨處理等固定磨粒加工,對冷卻孔44d的周圍約10mm的范圍剝離外涂層44g(局部外涂層剝離工序:S11)。需要說明的是,圖7的網紋部示出剝離了外涂層44g的部分。然后,如圖8所示,對冷卻孔44d進行遮蔽(遮蔽工序:S12)。冷卻孔44d的遮蔽通過在剝離了外涂層44g的位置的冷卻孔44d上粘貼由塑料或紙類構成的遮蔽帶M來進行。然后,對葉片主體44h的表面44s整體的外涂層44g進行噴砂處理,剝離外涂層44g(主外涂層剝離工序:S13)。在剝離了葉片主體44h的表面44s整體的外涂層44g之后,剝下遮蔽帶M(遮蔽去除工序:S14)。

因此,在局部外涂層剝離工序S11中,不通過噴砂處理而通過固定磨粒加工來剝離冷卻孔44d周圍的外涂層44g,因此能夠抑制噴砂材料、磨粒進入靜葉44內部。

另外,在主外涂層剝離工序S13中,遮蔽冷卻孔44d而進行噴砂處理,因此能夠抑制在剝離外涂層44g時噴砂材料進入靜葉44內部。

在剝下遮蔽帶M之后,在內涂層剝離工序S2中,例如通過研磨處理等固定磨粒加工來剝離包括冷卻孔44d周圍在內的葉片主體44h的表面44s整體的內涂層44f。

因此,在本實施方式的修補工序中,通過固定磨粒加工來剝離內涂層44f,不存在如參考例的修補工序那樣進行酸洗的情況,因此能夠省略與酸洗有關的工序,并且能夠抑制溶劑進入靜葉44內部的情況。另外,在剝下遮蔽帶M之后剝離內涂層44f,因此能夠剝離包含冷卻孔44d周圍的 內涂層44f在內的葉片主體44h的表面44s整體的內涂層44f。

如上所述,在本實施方式的TBC44e的剝離方法中,抑制了噴砂材料、磨粒以及酸洗的溶劑進入靜葉44內部的情況。因此,能夠省略與靜葉44內部的配件的拆下相關的工序,與參考例相比能夠在短時間內剝離TBC44e。

接下來,對涂覆工序S4以及擴散熱處理工序S5進行詳細說明。

在涂覆工序S4中,向多個冷卻孔44d分別插入遮蔽銷(masking pin)50(遮蔽銷插入工序:S41),再次在葉片主體44h的表面44s上依次形成內涂層44f以及外涂層44g(熱障涂層形成工序:S42)。最后,通過兼作遮蔽銷去除工序的擴散熱處理工序S5來對葉片主體44h實施熱處理,在進行時效處理的同時使遮蔽銷50灰化,從而去除遮蔽銷50。

圖10~圖14示出靜葉的修補過程的主要部分剖視圖,且示出與葉片主體44h的表面44s垂直的方向的剖視圖。

在遮蔽銷插入工序S41中使用的遮蔽銷50是呈錐形狀的由硅類的材料構成的彈性體。在本實施方式中,使用圖10所示那樣的圓錐形狀的遮蔽銷50。

在遮蔽銷插入工序S41中,相對于葉片主體44h的表面44s,自遮蔽銷50的直徑較小的前端部50a將遮蔽銷50插入冷卻孔44d。遮蔽銷50為彈性構件,具有圓錐形狀,因此在插入時通過將遮蔽銷50壓入冷卻孔44d,能夠容易地以不從冷卻孔44d脫落的方式嵌入遮蔽銷50。圖10示出以不脫落的方式將遮蔽銷50嵌入冷卻孔44d的狀態。

在遮蔽銷插入工序S41中,通過將遮蔽銷50自直徑小的前端部50a插入,從而提高遮蔽銷50對冷卻孔44d的密封性。因此,在熱障涂層形成工序S42中,能夠抑制TBC44e的成膜材料進入冷卻孔44d的情況。若抑制成膜材料向冷卻孔44d的進入,則容易確保熱障涂層形成工序S42后的冷卻孔44d。另外,若抑制成膜材料向冷卻孔44d的進入,則能夠抑制成膜材料向靜葉44內部的進入,能夠省略與靜葉44內部的配件的拆下相關的工序,與參考例相比能夠在短時間內對TBC44e進行修補。

并且,在本實施方式的外涂層噴砂剝離工序S1、內涂層剝離工序S2以及涂覆工序S4中,噴砂材料、酸洗的溶劑以及成膜材料均不會進入靜 葉44內部。因此,能夠省略與靜葉44內部的配件的拆下相關的工序,與參考例相比能夠在短時間內對TBC44e進行修補。

在遮蔽銷插入工序S41中,在將遮蔽銷50插入冷卻孔44d之前,在遮蔽銷50的側面上涂布粘合劑60。通過涂布粘合劑60,能夠將遮蔽銷50以不脫落的方式固定于冷卻孔44d,能夠進一步提高遮蔽銷50對冷卻孔44d的密封性。

在遮蔽銷50的底端部50b從葉片主體44h的表面44s突出(圖10)的情況下,如圖11所示,使用剪刀、小刀等切斷未插入部分50c。此時,使由于切斷而出現的遮蔽銷50的底面50d與葉片主體44h的表面44s共面。圖11示出使遮蔽銷50的底面50d與葉片主體44h的表面44s共面的狀態。

在遮蔽銷插入工序S41中,在切斷遮蔽銷50的未插入部分50c之后,對包含遮蔽銷50的底面50d在內的葉片主體44h的表面44s進行噴砂處理。與葉片主體44h的表面44s相比,遮蔽銷50的底面50d更容易因噴砂處理而被磨削,因此如圖12所示,由于噴砂處理而出現的遮蔽銷50的底面50d比葉片主體44h的表面44s低。

通過使遮蔽銷50的底面50d比葉片主體44h的表面44s低,在熱障涂層形成工序S42中,能夠防止冷卻孔44d周邊的成膜不均,從而能夠形成均勻的TBC44e。

與葉片主體44h的表面44s相比,遮蔽銷50的底面50d的表面更光滑,因此難以附著TBC44e。因此,難以在底面50d上形成TBC44e,因此能夠抑制TBC44e的成膜引起的冷卻孔44d的堵塞。

在此,在底面50d上形成有少量的TBC44e而形成薄膜的情況下,與葉片主體44h的表面44s的膜厚相比,在進行了噴砂處理的遮蔽銷50的底面50d上形成的膜的膜厚非常薄,形成剛性低的膜。通過在擴散熱處理工序S5中去除遮蔽銷50,從而該剛性低的膜與遮蔽銷50同時被去除。因此,在擴散熱處理工序S5中,在底面50d上形成的薄膜被去除,因此能夠維持冷卻孔44d的開口,能夠抑制成膜引起的冷卻孔44d的堵塞。

另外,將底面50d加工為比葉片主體44h的表面44s低,并且抑制遮蔽銷50的底面50d向表面的成膜,從而在熱障涂層形成工序S42之后, 能夠使遮蔽銷50的底面50d的成膜表面相對于葉片主體44h的表面44s的成膜表面凹陷。通過使遮蔽銷50的底面50d的成膜表面相對于葉片主體44h的表面44s的成膜表面凹陷,能夠確認遮蔽銷50的底面50d的痕跡。因此,在熱障涂層形成工序S42之后,即使TBC44e變厚,也能夠明確地確定與遮蔽銷50的底面50d對應的冷卻孔44d的位置、尺寸、形狀,因此容易確保冷卻孔44d。

在擴散熱處理工序S5中去除遮蔽銷50之后,在冷卻孔44d的內壁上附著有內涂層44f、外涂層44g的成膜材料,但內壁上附著的成膜材料的量少,因此在擴散熱處理工序S5之后,能夠容易地實施冷卻孔44d的確保。因此,僅通過去除內壁上附著的成膜材料即可實現冷卻孔44d的確保,不需要進行穿孔,因此能夠防止穿孔造成的冷卻孔44d的擴大。

圖13示出在切斷遮蔽銷50的底端部50b并進行噴砂處理之后,在熱障涂層形成工序S42中,再次在葉片主體44h的表面44s上依次形成內涂層44f以及外涂層44g之后的樣態。通過噴涂形成TBC44e時的葉片主體44h的表面44s的溫度約為200℃。由硅類的材料構成的彈性體例如是主鍵由硅氧烷鍵構成,在側鍵上具有甲基、苯基等有機取代基的線狀聚合體構成的硅橡膠。由硅類的材料構成的彈性體的耐熱溫度為200℃以上,因此遮蔽銷50在TBC44e的形成時不會灰化、不脫落而維持密封性。

在擴散熱處理工序S5中,通過熱處理使遮蔽銷50灰化。在使用由硅類的材料構成的彈性體的本實施方式的情況下,能夠通過850℃、11.5小時的熱處理條件來實現良好的灰化,但只要是300℃以上的熱處理條件便能夠灰化,只要是能夠灰化的條件,則可以使用任意的熱處理條件。圖14示出通過擴散熱處理工序S5進行熱處理,使遮蔽銷50灰化之后的樣態。通過熱處理而灰化后的遮蔽銷50雖然能夠維持形狀,但無法維持剛性,從而潰散成粉末。

當實施熱障涂層形成工序S42時,不僅葉片主體44h的表面44s,遮蔽銷50的底面50d的至少一部分也被TBC44e覆蓋。若遮蔽銷50的底面50d被TBC44e覆蓋,則遮蔽銷50的底面50d的至少一部分被遮擋,從而無法拔出遮蔽銷50。然而,通過對遮蔽銷50實施熱處理,從而遮蔽銷50灰化,因此能夠更簡單地去除遮蔽銷50。

需要說明的是,在外涂層噴砂剝離工序S1的局部外涂層剝離工序S11中,在通過研磨機70來剝離外涂層44g的情況下,如圖15所示,使用研磨機70的磨削部71中的平面部71a來磨削外涂層44g。如圖16所示,不使用研磨機70的磨削部71中的端部71b來磨削外涂層44g。通過不使用端部71b而使用平面部71a來磨削外涂層44g,能夠防止過度磨削造成的葉片主體44h的表面44s的損傷。另外,通過使用平面部71a來磨削外涂層44g,能夠進行均勻的外涂層44g的剝離。

在內涂層剝離工序S2中,在通過研磨機70對包含冷卻孔44d周圍在內的葉片主體44h的表面44s整體的內涂層44f進行剝離的情況下,也同樣地使用平面部71a來磨削內涂層44f。通過使用平面部71a來磨削內涂層44f,能夠防止過度磨削造成的葉片主體44h的表面44s的損傷、冷卻孔48a的形狀的變形。

葉片主體44h的表面44s具有凹凸形狀,因此與表面44s的凹凸形狀的曲率半徑相匹配地選擇磨削部71的平面部71a的尺寸。

具體而言,使用平面部71a的尺寸小的磨削部71對表面44s中的凹凸形狀的曲率半徑小的部分的外涂層44g、內涂層44f進行磨削。相反,使用平面部71a的尺寸大的磨削部71對表面44s中的凹凸形狀的曲率半徑大的部分的外涂層44g、內涂層44f高效地進行磨削。

在本實施方式的情況下,通過更換研磨機70的磨削部71來選擇與表面44s的凹凸形狀的曲率半徑相匹配的平面部71a的尺寸。

因此,通過與表面44s的凹凸形狀的曲率半徑相匹配地選擇磨削部71的平面部71a的尺寸,從而不會對具有凹凸形狀的葉片主體44h的表面44s進行過度磨削,能夠對外涂層44g、內涂層44f高效地進行剝離。

在進行固定磨粒加工的情況下,也可以一邊對加工時的粉塵吹氣一邊進行固定磨粒加工。通過一邊吹氣一邊進行固定磨粒加工,能夠防止粉塵從冷卻孔44d向葉片主體44h的內部侵入。

另外,在進行固定磨粒加工之后,若進行吹氣,則能夠防止葉片主體44h的表面的粉塵、冷卻孔44d內壁的粉塵的附著。通過防止葉片主體44h的表面的粉塵的附著,能夠良好地進行基于遮蔽帶M的遮蔽。另外,通過防止冷卻孔44d內壁的粉塵的附著,能夠良好地進行基于遮蔽銷50的 遮蔽。

另外,在內涂層剝離工序S2中,也可以在剝離內涂層44f之后,通過700℃、1小時的熱處理進行回火顏色(heat tint)處理(變色加熱處理),使殘存的內涂層變色,再次剝離內涂層44f。通過使殘存的內涂層變色并進行剝離,能夠剝離殘存的內涂層44f。

并且,也可以反復進行回火顏色處理以及內涂層44f的剝離處理。通過反復進行回火顏色處理以及內涂層44f的剝離處理,能夠盡可能地減少殘存的內涂層。

以上,參照附圖對本發明的實施方式進行了詳細說明,但具體的結構不限于上述實施方式,也包含在不脫離本發明的主旨的范圍內的設計變更等。

需要說明的是,在本實施方式中,設為靜葉44的熱障涂層剝離方法,但不限于此,只要是暴露在高溫的燃燒氣體中的燃氣輪機構件,則能夠應用于任意的燃氣輪機構件的熱障涂層剝離方法。例如,也能夠應用于需要冷卻孔、TBC的動葉47、分割環49的熱障涂層剝離方法。

另外,在本實施方式中,不拆下配件而進行熱障涂層的剝離,但在不需要省略與配件的拆下有關的工序時,也可以像參考例的修補工序那樣,拆下配件后再進行熱障涂層的剝離,然后再安裝拆下的配件。

另外,在本實施方式中,在局部外涂層剝離工序S11中通過研磨處理來剝離冷卻孔44d周圍的外涂層44g,但只要是固定磨粒加工,可以使用任意的處理。并且只要磨削材料不進入冷卻孔44d,可以使用任意的機械加工處理進行剝離。

同樣,在本實施方式中,在內涂層剝離工序S2中也通過研磨處理這樣的固定磨粒加工來剝離內涂層44f,但只要磨削材料不進入冷卻孔,可以使用任意的機械加工處理。

并且,在本實施方式中,在外涂層噴砂剝離工序S1中剝離冷卻孔44d周圍的外涂層44g,但也可以將冷卻孔44d周圍的內涂層44f一并剝離。在該情況下,在內涂層剝離工序S2中不剝下遮蔽帶M,能夠在保持遮蔽冷卻孔44d的狀態下剝離內涂層44f。因此,在內涂層剝離工序S2中磨削材料、噴砂材料不會進入冷卻孔44d,因此也可以使用磨削材料、噴砂 材料有可能進入冷卻孔44d的剝離處理。

另外,在本實施方式中使用具有圓錐形狀的遮蔽銷50,但只要是能夠通過按入冷卻孔44d使遮蔽銷50以不從冷卻孔44d脫落的方式嵌入的形狀,則可以為任意形狀。例如若冷卻孔為圓形,則只要遮蔽銷的至少一部分為具有圓臺形的部分的形狀,則能夠通過按壓使遮蔽銷50以不從冷卻孔44d脫落的方式嵌入。

另外,在本實施方式中通過熱處理去除遮蔽銷,但只要能夠在形成熱障涂層后去除,也可以在形成熱障涂層后拔下遮蔽銷而去除等、不進行熱處理而在熱涂覆后去除。

也可以在擴散熱處理工序S5之外設置遮蔽銷去除工序。在該情況下,例如可以在熱障涂層形成工序S42之后且擴散熱處理工序S5之前,設置通過熱處理去除遮蔽銷的工序來作為遮蔽銷去除工序。但是,若像本實施方式那樣以兼作遮蔽銷去除工序的方式實施擴散熱處理工序S5,則與分開設置擴散熱處理工序和遮蔽銷去除工序的情況相比,能夠在短期間內施加熱障涂層。

工業實用性

根據本發明的一個方式,能夠在短期間內實現熱障涂層的剝離。

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