[发明专利]涡轮叶片的制造方法

说明书

本发明的涡轮叶片的制造方法包含：在使用Ni基合金材料形成的涡轮叶片的母材的表面，使用比母材的耐氧化性高的金属材料来形成底涂层；进行将形成有底涂层的母材加热而使底涂层的一部分扩散至母材侧的扩散处理；以及进行了扩散处理后，在底涂层的表面使用比母材以及底涂层的热传导率低的材料形成顶涂层。

技术领域

本发明涉及一种涡轮叶片的制造方法。

背景技术

燃气轮机具有压缩机、燃烧器和涡轮。压缩机将空气吸入并进行压缩，使其成为高温高压的压缩空气。燃烧器对该压缩空气供给燃料并使其燃烧。涡轮在机室内交替配置有多个静叶以及动叶。涡轮通过由压缩空气的燃烧产生的高温高压的燃烧气体使动叶旋转。通过该旋转，热能转换为旋转能。

由于静叶和动叶这样的涡轮叶片暴露于高温下，因此，使用耐热性高的金属材料形成。此外，在涡轮叶片形成有用于从高温保护的热障涂层(Thermal Barrier Coating：TBC)。作为热障涂层，例如在涡轮叶片的母材的表面形成底涂层，在底涂层的表面形成顶涂层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-343205号公报

发明内容

发明要解决的问题

底涂层防止母材的氧化，并且使顶涂层的密合性提高，例如使用合金材料等形成。顶涂层使母材的隔热性提高，例如使用陶瓷材料等形成。以往，为了确保底涂层与母材之间的密合性，在形成底涂层以及顶涂层后，进行用于使底涂层在母材的表面扩散的加热处理。然而，通过该加热处理，有时在热障涂层的一部分例如在顶涂层会产生斑点、裂纹等。

本发明是鉴于上述事实而完成的，其目的在于，提供一种能确保热障涂层与母材的密合性并且能抑制在热障涂层产生斑点、裂纹等的涡轮叶片的制造方法。

技术方案

本发明的涡轮叶片的制造方法包含：在使用Ni基合金材料形成的涡轮叶片的母材的表面，使用比所述母材的耐氧化性高的金属材料形成底涂层；进行对形成有所述底涂层的所述母材进行加热而使所述底涂层的一部分扩散至所述母材侧的扩散处理；以及在进行了所述扩散处理后，在所述底涂层的表面使用比所述母材以及所述底涂层的热传导率低的材料形成顶涂层。

根据本发明，在形成顶涂层前进行扩散处理，因此，能抑制在顶涂层产生斑点、裂纹等。由此，能确保热障涂层与母材的密合性并且能抑制在热障涂层产生斑点、裂纹等。

此外，还可以是，在所述扩散处理，以比为了防止因加热导致的所述顶涂层的品质降低而设定的设定温度高的加热温度对所述母材进行加热。

根据本发明，由于在形成顶涂层前进行扩散处理，因此，即使以比设定温度高的加热温度加热母材，也不会在顶涂层产生斑点、裂纹等。由此，能可靠地进行扩散处理。需要说明的是，作为因加热导致的顶涂层的品质降低，例如可以例举出在顶涂层产生斑点、裂纹等。

此外，还可以是，还包含：将所述母材加热来进行稳定化处理；以及将进行了所述稳定化处理的所述母材加热来进行时效处理，所述扩散处理包含对形成有所述底涂层的所述母材进行所述稳定化处理以及所述时效处理中的至少一方。

根据本发明，能兼顾地进行将对形成有底涂层的母材进行稳定化处理以及时效处理中的至少一方的加热处理和底涂层的扩散处理。由此，能谋求制造工序的缩短化。

此外，还可以是，还包含对配置有钎料的所述母材进行加热来进行钎焊处理，所述扩散处理包含对形成有所述底涂层的所述母材将所述钎焊处理以及所述稳定化处理作为一个加热处理来进行。

根据本发明，作为针对母材的加热处理，将钎焊处理以及稳定化处理作为一个加热处理来进行，由此能以较短的时间进行加热处理。