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EP2549839A2 - Plasmaspritzdüse mit innenliegender Injektion - Google Patents

Plasmaspritzdüse mit innenliegender Injektion Download PDF

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Publication number
EP2549839A2
EP2549839A2 EP20120007145 EP12007145A EP2549839A2 EP 2549839 A2 EP2549839 A2 EP 2549839A2 EP 20120007145 EP20120007145 EP 20120007145 EP 12007145 A EP12007145 A EP 12007145A EP 2549839 A2 EP2549839 A2 EP 2549839A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spray nozzle
plasma spray
divergent
nozzle according
inner channel
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.)
Withdrawn
Application number
EP20120007145
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2549839A3 (de
Inventor
Mario Felkel
Heiko Dr. Gruner
Francis-Jurjen Dr. Ladru
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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 Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to EP20120007145 priority Critical patent/EP2549839A3/de
Publication of EP2549839A2 publication Critical patent/EP2549839A2/de
Publication of EP2549839A3 publication Critical patent/EP2549839A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/134—Plasma spraying
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/26—Plasma torches
    • H05H1/32—Plasma torches using an arc
    • H05H1/42—Plasma torches using an arc with provisions for introducing materials into the plasma, e.g. powder or liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/16—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed
    • B05B7/22—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed electrically, magnetically or electromagnetically, e.g. by arc
    • B05B7/222—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed electrically, magnetically or electromagnetically, e.g. by arc using an arc
    • B05B7/226—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed electrically, magnetically or electromagnetically, e.g. by arc using an arc the material being originally a particulate material
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/26—Plasma torches
    • H05H1/32—Plasma torches using an arc
    • H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H05H1/3484—Convergent-divergent nozzles

Definitions

  • the invention relates to a plasma spray nozzle in which the powder is injected.
  • the object is achieved by a plasma spraying nozzle according to claim 1.
  • FIG. 1 a plasma spray nozzle 1 is shown in longitudinal section.
  • the plasma spraying nozzle 1 has inside an elongated inner channel 4 with a longitudinal axis 22, in which 4 generates a plasma and in the 4 by at least one hole 7 powder is injected.
  • the inner channel 4 is formed longer than the divergent region (16), in particular 60%, in particular 75% of the total length.
  • the outer diameter of the end 28 of the nozzle 1 facing the divergent portion 16 is preferably greater than the outer diameter at the end 19 of the divergent portion 16. This means that the mass per axial length at the end 28 is greater.
  • Injection of powder takes place on the inside, ie before the divergent region 16. This can be done through a hole 7 (FIG. Fig. 3 ) or through a plurality of holes 7 ', 7 ", 7'" ( Fig. 2 ).
  • the distance from the hole 7, 7 ', 7' ', 7' '' to the end 19 of the nozzle 1 is preferably at least 60%, in particular at least 70%, in particular 80% of the total length L of the nozzle first
  • paragraph 25 ( Fig. 1, 4th ), which directs the arc of the plasma to the elongated inner channel 4.
  • Paragraph 25 represents a discontinuous or non-continuous transition 25 to the divergent region 16.
  • the transition 25 from the internal channel 4 of constant cross-section to the divergent region 16 there is an edge.
  • the shoulder 25 preferably runs perpendicular to the longitudinal axis 22 of the inner channel 4. Likewise, no paragraph 25 can be present ( Fig. 5 ).
  • outside cooling fins 10 are present ( Fig. 4 ). These outer diameter 10 can project beyond the outer diameter at the end 19 of the divergent region 16.
  • a sealing ring 13 is preferably arranged ( Fig. 4 ).
  • FIG. 2 shows a further embodiment.
  • the supply of powder into the channel 4 of the plasma spray nozzle 1 is not carried out by, but in particular by two, in particular by three holes 7, 7 ', 7'', which are preferably evenly distributed around the circumference of the inner channel 4.
  • the injection of the powder can be precisely controlled and the track distance, i. the distance between crossings over the component to be coated can be at least doubled, whereby the spray spot is kept constant in the same position, so that the coating time is considerably reduced.
  • the nozzle 1 is solid except for the inner channel 4 and the holes 7, 7 ', 7' ', 7' '' for the powder injection.
  • the at least one hole 7 has at the end, ie near the outlet into the inner channel 4, a taper 8 in order to inject specifically into the plasma jet.
  • FIG. 7 shows a perspective view of a blade 120 or guide vane 130 of a turbomachine, which extends along a longitudinal axis 121.
  • the turbomachine may be a gas turbine of an aircraft or a power plant for power generation, a steam turbine or a compressor.
  • the blade 120, 130 has along the longitudinal axis 121 consecutively a fastening region 400, a blade platform 403 adjacent thereto and an airfoil 406 and a blade tip 415.
  • the blade 130 may have at its blade tip 415 another platform (not shown).
  • a blade root 183 is formed, which serves for attachment of the blades 120, 130 to a shaft or a disc (not shown).
  • the blade root 183 is designed, for example, as a hammer head. Other designs as Christmas tree or Schwalbenschwanzfuß are possible.
  • the blade 120, 130 has a leading edge 409 and a trailing edge 412 for a medium flowing past the airfoil 406.
  • blades 120, 130 for example, solid metallic materials, in particular superalloys, are used in all regions 400, 403, 406 of the blade 120, 130.
  • Such superalloys are for example from EP 1 204 776 B1 .
  • EP 1 306 454 .
  • EP 1 319 729 AI .
  • the blade 120, 130 can be made by a casting process, also by directional solidification, by a forging process, by a milling process or combinations thereof.
  • Workpieces with a monocrystalline structure or structures are used as components for machines which are exposed to high mechanical, thermal and / or chemical stresses during operation.
  • the blades 120, 130 may have coatings against corrosion or oxidation, e.g. M is at least one element of the group iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), X is an active element and stands for yttrium (Y) and / or silicon and / or at least one element of the rare ones Earth, or hafnium (Hf)).
  • M is at least one element of the group iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni)
  • X is an active element and stands for yttrium (Y) and / or silicon and / or at least one element of the rare ones Earth, or hafnium (Hf)).
  • Such alloys are known from the EP 0 486 489 B1 .
  • EP 0 412 397 B1 or EP 1 306 454 A1 The density is preferably 95% of the theoretical density.
  • the layer composition comprises Co-30Ni-28Cr-8Al-0.6Y-0.7Si or Co-28Ni-24Cr-10Al-0.6Y.
  • nickel-based protective layers such as Ni-10Cr-12Al-0.6Y-3Re or Ni-12Co-21Cr-11Al-0.4Y-2Re or Ni-25Co-17Cr-10Al-0.4Y-1 are also preferably used , 5RE.
  • thermal barrier coating which is preferably the outermost layer, and consists for example of ZrO 2 , Y 2 O 3 -ZrO 2 , ie it is not, partially or completely stabilized by yttria and / or calcium oxide and / or magnesium oxide.
  • the thermal barrier coating covers the entire MCrAlX layer.
  • suitable coating processes such as electron beam evaporation (EB-PVD)
  • stalk-shaped grains are produced in the thermal barrier coating.
  • Other coating methods are conceivable, for example atmospheric plasma spraying (APS), LPPS, VPS or CVD.
  • the thermal barrier coating may have porous, micro- or macro-cracked grains for better thermal shock resistance.
  • the thermal barrier coating is therefore preferably more porous than the MCrAlX layer.
  • Refurbishment means that components 120, 130 may need to be deprotected after use (e.g., by sandblasting). This is followed by removal of the corrosion and / or oxidation layers or products. Optionally, even cracks in the component 120, 130 are repaired. This is followed by a re-coating of the component 120, 130 and a renewed use of the component 120, 130.
  • the blade 120, 130 may be hollow or solid. If the blade 120, 130 is to be cooled, it is hollow and may still film cooling holes 418 (indicated by dashed lines) on.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

Bisherige Plasmaspritzdüsen sind durch den hohen Verschleiß nicht geeignet für die Beschichtung von Bauteilen, bei denen lange Beschichtungszeiten notwendig sind. Durch die dreifache Injektion von Pulver in den Kanal (4) durch die Plasmaspritzdüse (1) können die Beschichtungszeiten erheblich verhindert werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Plasmaspritzdüse, bei der das Pulver injiziert wird.
  • Um den Wirkungsgrad einer Turbine zu erhöhen ist es nötig, höhere Temperaturen am Turbineneintritt zu ermöglichen. Dies wird erreicht, indem eine metallische und keramische Beschichtung auf die Turbinenschaufel aufgetragen wird, wobei diese eine Dicke bis zu 800 Mikrometer aufweist.
  • Der derzeitige Prozess hat sich als sehr ineffizient erwiesen, weil die Beschichtung mehr als 70 Minuten dauert. Bei solch langen Beschichtungszeiten hat man jedoch den Effekt, dass der Spritzfleck bedingt durch den Verschleiß der Düse variiert und so das Spritzergebnis sich über die Zeit verändert. Dies ist nicht gewünscht.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, oben genanntes Problem zu lösen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Plasmaspritzdüse gemäß Anspruch 1.
  • In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die beliebig miteinander variiert werden können, um weitere Vorteile zu erzielen.
  • Es zeigen
    • Figur 1, 4, 5
    Plasmaspritzdüsen im Längsschnitt und
    Figur 2, 3, 6
    Plasmaspritzdüsen im Querschnitt,
    Figur 7
    eine Turbinenschaufel.
  • Die Beschreibung und die Figuren stellen nur Ausführungsbeispiele der Erfindung dar.
  • In Figur 1 ist eine Plasmaspritzdüse 1 im Längsschnitt gezeigt.
    Die Plasmaspritzdüse 1 weist im Inneren einen länglichen Innenkanal 4 mit einer Längsachse 22 auf, in dem 4 ein Plasma erzeugt und in den 4 durch zumindest ein Loch 7 Pulver injiziert wird.
    Der Innenkanal 4 ist länger ausgebildet als der divergente Bereich (16), insbesondere 60%, ganz insbesondere 75% der Gesamtlänge aufweist.
  • Am Ende 19 der Plasmaspritzdüse 1 befindet sich ein divergenter Anteil 16, so dass der innere Querschnitt des Innenkanals 4 sich zum Austritt oder Ende 19 hin vergrößert.
  • Der Außendurchmesser des Endes 28 der Düse 1, das dem divergenten Anteil 16 gegenüber liegt, ist vorzugsweise größer als der Außendurchmesser am Ende 19 des divergenten Bereichs 16. Dies bedeutet, dass die Masse pro axialer Längen am Ende 28 größer ist.
  • Die Injektion von Pulver erfolgt innenliegend, d.h. vor dem divergenten Bereich 16. Dies kann durch ein Loch 7 (Fig. 3) oder durch mehrere Löcher 7', 7'', 7''' erfolgen (Fig. 2).
  • Der Abstand vom Loch 7, 7', 7'', 7''' zum Ende 19 der Düse 1 beträgt vorzugsweise mindestens 60%, insbesondere mindestens 70%, ganz insbesondere 80% der Gesamtlänge L der Düse 1.
  • Am Anfang des divergenten Anteils 16 ist vorzugsweise ein Absatz 25 (Fig. 1, 4) vorhanden, der den Lichtbogen des Plasmas zum länglichen Innenkanal 4 gelenkt wird.
    Der Absatz 25 stellt einen nicht stetigen oder nicht kontinuierlichen Übergang 25 zum divergenten Bereich 16 dar. Vorzugsweise ist am Übergang 25 vom Innenkanal 4 mit konstantem Querschnitt zum divergenten Bereich 16 eine Kante vorhanden.
  • Der Absatz 25 verläuft vorzugsweise senkrecht zur Längsachse 22 des Innenkanals 4.
    Ebenso kann kein Absatz 25 vorhanden sein (Fig. 5).
  • Entlang der Strömungsrichtung durch die Plasmaspritzdüse 1, also parallel zur Längsachse 22 der Düse 1 oder des Kanals 4, sind außen vorzugsweise Kühlrippen 10 vorhanden (Fig. 4). Diese 10 können im Außendurchmesser den Außendurchmesser am Ende 19 des divergenten Bereichs 16 überragen.
  • Zwischen den Kühlrippen 10 ist vorzugsweise ein Dichtungsring 13 angeordnet (Fig. 4).
  • Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel.
    Die Zufuhr von Pulver in den Kanal 4 der Plasmaspritzdüse 1 erfolgt nicht durch ein, sondern insbesondere durch zwei, insbesondere durch drei Löcher 7, 7', 7'', die vorzugsweise gleichmäßig um den Umfang des Innenkanals 4 verteilt sind.
  • Durch diese Anordnung der dreifachen Injektion lässt sich die Injektion des Pulvers strahlgenau steuern und der Bahnabstand, d.h. der Abstand zwischen Überfahrten über das zu beschichtende Bauteil kann mindestens verdoppelt werden, wobei der Spritzfleck konstant in der gleichen Position gehalten wird, so dass die Beschichtungszeit erheblich reduziert wird. Die Düse 1 ist bis auf den Innenkanal 4 und den Löchern 7, 7', 7'', 7''' für die Pulverinjektion massiv ausgebildet.
  • Das zumindest eine Loch 7 weist am Ende, also nahe dem Austritt in den Innenkanal 4 eine Verjüngung 8 auf, um gezielt in den Plasmastrahl zu injizieren.
  • Die Figur 7 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Laufschaufel 120 oder Leitschaufel 130 einer Strömungsmaschine, die sich entlang einer Längsachse 121 erstreckt.
  • Die Strömungsmaschine kann eine Gasturbine eines Flugzeugs oder eines Kraftwerks zur Elektrizitätserzeugung, eine Dampfturbine oder ein Kompressor sein.
  • Die Schaufel 120, 130 weist entlang der Längsachse 121 aufeinander folgend einen Befestigungsbereich 400, eine daran angrenzende Schaufelplattform 403 sowie ein Schaufelblatt 406 und eine Schaufelspitze 415 auf.
    Als Leitschaufel 130 kann die Schaufel 130 an ihrer Schaufelspitze 415 eine weitere Plattform aufweisen (nicht dargestellt).
  • Im Befestigungsbereich 400 ist ein Schaufelfuß 183 gebildet, der zur Befestigung der Laufschaufeln 120, 130 an einer Welle oder einer Scheibe dient (nicht dargestellt).
    Der Schaufelfuß 183 ist beispielsweise als Hammerkopf ausgestaltet. Andere Ausgestaltungen als Tannenbaum- oder Schwalbenschwanzfuß sind möglich.
    Die Schaufel 120, 130 weist für ein Medium, das an dem Schaufelblatt 406 vorbeiströmt, eine Anströmkante 409 und eine Abströmkante 412 auf.
  • Bei herkömmlichen Schaufeln 120, 130 werden in allen Bereichen 400, 403, 406 der Schaufel 120, 130 beispielsweise massive metallische Werkstoffe, insbesondere Superlegierungen verwendet.
    Solche Superlegierungen sind beispielsweise aus der EP 1 204 776 B1 , EP 1 306 454 , EP 1 319 729 AI , WO 99/67435 oder WO 00/44949 bekannt.
    Die Schaufel 120, 130 kann hierbei durch ein Gussverfahren, auch mittels gerichteter Erstarrung, durch ein Schmiedeverfahren, durch ein Fräsverfahren oder Kombinationen daraus gefertigt sein.
  • Werkstücke mit einkristalliner Struktur oder Strukturen werden als Bauteile für Maschinen eingesetzt, die im Betrieb hohen mechanischen, thermischen und/oder chemischen Belastungen ausgesetzt sind.
  • Die Fertigung von derartigen einkristallinen Werkstücken erfolgt z.B. durch gerichtetes Erstarren aus der Schmelze. Es handelt sich dabei um Gießverfahren, bei denen die flüssige metallische Legierung zur einkristallinen Struktur, d.h. zum einkristallinen Werkstück, oder gerichtet erstarrt.
    Dabei werden dendritische Kristalle entlang dem Wärmefluss ausgerichtet und bilden entweder eine stängelkristalline Kornstruktur (kolumnar, d.h. Körner, die über die ganze Länge des Werkstückes verlaufen und hier, dem allgemeinen Sprachgebrauch nach, als gerichtet erstarrt bezeichnet werden) oder eine einkristalline Struktur, d.h. das ganze Werkstück besteht aus einem einzigen Kristall. In diesen Verfahren muss man den Übergang zur globulitischen (polykristallinen) Erstarrung meiden, da sich durch ungerichtetes Wachstum notwendigerweise transversale und longitudinale Korngrenzen ausbilden, welche die guten Eigenschaften des gerichtet erstarrten oder einkristallinen Bauteiles zunichte machen.
    Ist allgemein von gerichtet erstarrten Gefügen die Rede, so sind damit sowohl Einkristalle gemeint, die keine Korngrenzen oder höchstens Kleinwinkelkorngrenzen aufweisen, als auch Stängelkristallstrukturen, die wohl in longitudinaler Richtung verlaufende Korngrenzen, aber keine transversalen Korngrenzen aufweisen. Bei diesen zweitgenannten kristallinen Strukturen spricht man auch von gerichtet erstarrten Gefügen (directionally solidified structures).
    Solche Verfahren sind aus der US-PS 6,024,792 und der EP 0 892 090 A1 bekannt.
  • Ebenso können die Schaufeln 120, 130 Beschichtungen gegen Korrosion oder Oxidation aufweisen, z. B. (MCrAlX; M ist zumindest ein Element der Gruppe Eisen (Fe), Kobalt (Co), Nickel (Ni), X ist ein Aktivelement und steht für Yttrium (Y) und/oder Silizium und/oder zumindest ein Element der Seltenen Erden, bzw. Hafnium (Hf)). Solche Legierungen sind bekannt aus der EP 0 486 489 B1 , EP 0 786 017 B1 , EP 0 412 397 B1 oder EP 1 306 454 A1 .
    Die Dichte liegt vorzugsweise bei 95% der theoretischen Dichte.
  • Auf der MCrAlX-Schicht (als Zwischenschicht oder als äußerste Schicht) bildet sich eine schützende Aluminiumoxidschicht (TGO = thermal grown oxide layer).
  • Vorzugsweise weist die Schichtzusammensetzung Co-30Ni-28Cr-8Al-0,6Y-0,7Si oder Co-28Ni-24Cr-10Al-0,6Y auf. Neben diesen kobaltbasierten Schutzbeschichtungen werden auch vorzugsweise nickelbasierte Schutzschichten verwendet wie Ni-10Cr-12Al-0,6Y-3Re oder Ni-12Co-21Cr-11Al-0,4Y-2Re oder Ni-25Co-17Cr-10Al-0,4Y-1,5Re.
  • Auf der MCrAlX kann noch eine Wärmedämmschicht vorhanden sein, die vorzugsweise die äußerste Schicht ist, und besteht beispielsweise aus ZrO2, Y2O3-ZrO2, d.h. sie ist nicht, teilweise oder vollständig stabilisiert durch Yttriumoxid und/oder Kalziumoxid und/oder Magnesiumoxid.
    Die Wärmedämmschicht bedeckt die gesamte MCrAlX-Schicht. Durch geeignete Beschichtungsverfahren wie z.B. Elektronenstrahlverdampfen (EB-PVD) werden stängelförmige Körner in der Wärmedämmschicht erzeugt.
    Andere Beschichtungsverfahren sind denkbar, z.B. atmosphärisches Plasmaspritzen (APS), LPPS, VPS oder CVD. Die Wärmedämmschicht kann poröse, mikro- oder makrorissbehaftete Körner zur besseren Thermoschockbeständigkeit aufweisen. Die Wärmedämmschicht ist also vorzugsweise poröser als die MCrAlX-Schicht.
  • Wiederaufarbeitung (Refurbishment) bedeutet, dass Bauteile 120, 130 nach ihrem Einsatz gegebenenfalls von Schutzschichten befreit werden müssen (z.B. durch Sandstrahlen). Danach erfolgt eine Entfernung der Korrosions- und/oder Oxidationsschichten bzw. -produkte. Gegebenenfalls werden auch noch Risse im Bauteil 120, 130 repariert. Danach erfolgt eine Wiederbeschichtung des Bauteils 120, 130 und ein erneuter Einsatz des Bauteils 120, 130.
  • Die Schaufel 120, 130 kann hohl oder massiv ausgeführt sein.
    Wenn die Schaufel 120, 130 gekühlt werden soll, ist sie hohl und weist ggf. noch Filmkühllöcher 418 (gestrichelt angedeutet) auf.

Claims (12)

  1. Plasmaspritzdüse (1),
    die in ihrem Innenkanal (4) an einem Ende (19) einen divergenten Anteil (16) aufweist,
    die zumindest ein Loch (7, 7', 7'', 7''') zur Pulverinjektion aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das zumindest eine Loch (7, 7', 7'', 7''') zur Pulverinjektion nicht im divergenten Bereich (16) angeordnet ist und
    dass die Plasmaspritzdüse (1) im Innenkanal (4) einen divergenten Anteil (16) und einen Anteil (15) mit konstantem Querschnitt aufweist,
    insbesondere daraus besteht.
  2. Plasmaspritzdüse nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das zumindest eine Loch (7, 7', 7'', 7''') nahe dem divergenten Bereich (16) gegenüberliegenden Ende (28) angeordnet ist.
  3. Plasmaspritzdüse nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Plasmaspritzdüse (1) zumindest zwei, insbesondere drei Löcher (7', 7'', 7''') zur Pulverinjektion aufweist.
  4. Plasmaspritzdüse nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    sie (1) äußere Kühlrippen (10) aufweist,
    insbesondere zwischen dem divergenten Anteil (16) und dem zumindest einem Loch (7, 7', 7'', 7''').
  5. Plasmaspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    sie (1) einen äußeren Dichtungsring (13),
    insbesondere zwischen den Kühlrippen(10),
    aufweist.
  6. Plasmaspritzdüse nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    sie (1) einen Absatz (25) am Beginn des divergenten Anteils (16) aufweist.
  7. Plasmaspritzdüse nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Außendurchmesser der Düse (1) am Ende (19) des divergenten Bereichs (16) kleiner ist als der Außendurchmesser am anderen Endes (28) der Düse (1).
  8. Plasmaspritzdüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der axiale Abstand des zumindest einen Lochs (7, 7', 7'', 7''') zum Ende (19) des divergenten Bereichs (16) mindestens 60%,
    insbesondere 70%,
    ganz insbesonder 80% der Gesamtlänge (L) der Düse (1) beträgt.
  9. Plasmaspritzdüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Loch (7, 7', 7'', 7''') an seinem Ende beim Eintritt in den Innenkanal (4) eine Verjüngung (8) aufweist.
  10. Plasmaspritzdüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Innenkanal (4) radialsymmetrisch ausgebildet ist.
  11. Plasmaspritzdüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Innenkanal (4) länger ausgebildet ist als der divergente Bereich (16), insbesondere 60%, ganz insbesondere 75% der Gesamtlänge aufweist.
  12. Plasmaspritzdüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der divergente Bereich (16) radialsymmetrisch ausgebildet ist.
EP20120007145 2009-11-04 2009-11-04 Plasmaspritzdüse mit innenliegender Injektion Withdrawn EP2549839A3 (de)

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