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JPH0778273B2 - Wing member surface treatment method - Google Patents

Wing member surface treatment method

Info

Publication number
JPH0778273B2
JPH0778273B2 JP62297671A JP29767187A JPH0778273B2 JP H0778273 B2 JPH0778273 B2 JP H0778273B2 JP 62297671 A JP62297671 A JP 62297671A JP 29767187 A JP29767187 A JP 29767187A JP H0778273 B2 JPH0778273 B2 JP H0778273B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thermal
coating
sprayed
thermal spray
argon gas
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 - Lifetime
Application number
JP62297671A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH01139749A (en
Inventor
良夫 原田
隆 岡
純一 竹内
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.)
Tocalo Co Ltd
Original Assignee
Tocalo Co Ltd
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 Tocalo Co Ltd filed Critical Tocalo Co Ltd
Priority to JP62297671A priority Critical patent/JPH0778273B2/en
Publication of JPH01139749A publication Critical patent/JPH01139749A/en
Publication of JPH0778273B2 publication Critical patent/JPH0778273B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、翼部材の表面処理方法に関し、特に火力,原
子力および地熱各発電用スチームタービン翼、各種送風
機翼、各種撹拌用プロペラおよびスクリュー、各種ポン
プスリーブなどの翼部材の耐エロージョン性を改善する
のに有効な方法についての提案である。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a surface treatment method for a blade member, and more particularly to a steam turbine blade for thermal, nuclear and geothermal power generation, various blower blades, various stirring propellers and screws, This is a proposal for an effective method for improving the erosion resistance of blade members such as various pump sleeves.

(従来の技術) 一般に、翼類とりわけスチームタービンは、火力発電プ
ラント,原子力発電プラントをはじめ地熱発電プラント
などで用いられているが、つぎのような性質を具備する
ことが要求されている。すなわち; 動翼については、運転中の遠心力やスチーム推力によ
る曲げ応力、および振動応力をうけることから、クリー
プ破断強さなどの高温強度に優れていることが必要であ
り、またこの動翼が比較的低い温度環境下で使用される
場合には、常温降伏強さと靭性とに優れていると共に疲
労強度や切欠き感受性、耐エロージョン性などにも優
れ、しかも鍛造および溶接加工が可能なことが要求され
る。
(Prior Art) Generally, blades, especially steam turbines are used in geothermal power plants including thermal power plants, nuclear power plants, and the like, but are required to have the following properties. That is, the rotor blade must be excellent in high-temperature strength such as creep rupture strength because it is subjected to bending stress and vibration stress due to centrifugal force and steam thrust during operation. When used in a relatively low temperature environment, it has excellent room temperature yield strength and toughness, fatigue strength, notch sensitivity, erosion resistance, etc., and is capable of forging and welding. Required.

一方、静翼については、遠心力は受けないものの、高い
曲げ応力を受ける。このため良好な高温強度や溶接性が
必要となる。
On the other hand, the stationary blade is not subjected to centrifugal force but is subjected to high bending stress. Therefore, good high temperature strength and weldability are required.

従来、かかる動翼および静翼については、上述のごとき
要請に対してその使用温度に応じ、第1表に示すような
材料(この他、最近ではTi合金(Ti(残)−6A1−4V)
も使用されている)が使われている。
Conventionally, for such moving blades and stationary blades, materials such as those shown in Table 1 (in addition to these, Ti alloys (Ti (residual) -6A1-4V) have been used recently) according to the operating temperature in response to the above requests.
Is also used) is used.

しかし、これらの材料で製造された動翼および静翼は、
長期間の使用により次の問題点が生じることが判った。
However, rotor blades and vanes made of these materials are
It has been found that the following problems occur due to long-term use.

(1)スチーム中に含まれている各種成分(例えばSi
O2,Al2O3,Fe2O3など)がタービンの動翼・静翼に衝突
するので、その翼部材の一部が,いわゆるエロージョン
を起こし、動・静翼としての性能が低下し、ひいてはタ
ービン効率の低下を招く。
(1) Various components contained in steam (eg Si
Since such O 2, Al 2 O 3, Fe 2 O 3) collides with the blades, stationary blades of the turbine, part of the wing member, causes a so-called erosion, the performance of the animal and stationary blades decreases As a result, turbine efficiency is reduced.

(2)高温,高圧のスチームを製造するボイラにおいて
は、スチーム中に酸化生成したスケールが混入するの
で、このスチームがタービン部に供給されると、該スチ
ーム中の酸化スケール粒子によってタービン動・静翼が
エロージョンを受ける。
(2) In a boiler that manufactures high-temperature, high-pressure steam, the scale produced by oxidation is mixed in the steam. Therefore, when this steam is supplied to the turbine unit, the oxide scale particles in the steam cause turbine movement and static electricity. Tsubasa receives erosion.

(3)スチームはタービン中を通過するに従って、その
温度ならびに圧力が低下するが、そのために該スチーム
の一部は水滴化して回転する動翼と衝突し、その結果、
翼部材表面はエロージョンによる損傷を引き起こす。一
般に、この損傷現象をドレンアタックと呼んでおり、こ
れもスチームタービンにおける重要な解決課題の1つで
ある。
(3) As the steam passes through the turbine, its temperature and pressure drop, but as a result, part of the steam drops into water droplets and collides with the rotating rotor blades, resulting in
The wing member surface causes damage due to erosion. This damage phenomenon is generally called a drain attack, which is also one of the important problems to be solved in the steam turbine.

スチームタービン翼が抱えている上述のような問題点に
対し、従来いくつかの解決方法が提案されている。例え
ば、特公昭61−6242号公報に開示されているように、ス
チーム中の固形水質成分やボイラチューブ材料の酸化粒
子によるエロージョンを防止するために、翼表面,特に
静翼に表面をボロンの拡散浸透によって硬質化する方法
がある。
Several solutions have been proposed in the past for the above-mentioned problems of steam turbine blades. For example, as disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 61-6242, in order to prevent erosion due to solid water quality components in steam and oxide particles of boiler tube material, diffusion of boron on the blade surface, especially on the stationary blade There is a method of hardening by penetration.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、前述のような従来技術については、なお
つぎのような問題点が残っていた。すなわち、前者の
“ボロン拡散浸透法”は、翼部材をボロン含有の高温溶
融塩中に長時間浸漬したり、またボロンを含む粉末中や
ガス中で長時間高温状態に維持することによりボロンを
翼部材中へ拡散浸透させるため、表面は硬化するものの
翼部材自身の機械的性質が劣化する欠点があった。しか
も、このようにして拡散浸透させたボロン層は、硬質で
はあるが非常に脆い欠点があり、十分な対策とはなって
いなかった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the following problems still remain in the above-described conventional techniques. That is, in the former "boron diffusion infiltration method", the wing member is immersed in a high-temperature molten salt containing boron for a long time, or is maintained in a powder containing boron or in a gas at a high temperature for a long time so that the boron is not dissolved. Since the surface of the blade member is hardened due to diffusion and penetration into the blade member, the mechanical properties of the blade member itself are deteriorated. In addition, the boron layer diffused and permeated in this manner has a drawback of being hard but very brittle, and has not been a sufficient countermeasure.

また、ドレンアタックを防止する方法として、古くから
行われている当該個所への硬質合金板(例えばハステロ
イ合金板)をライニングする方法は、液体力学的にドレ
ンアタックが発生する位置がほぼ限定されているため、
該当部に翼部材よりも硬質のステライト合金板を銀ロウ
を介して取付ける方法である。ところが、この方法は銀
ロウによるステライト合金板の取付作業に熟練を要する
ため、未だに手作業に頼っており、しかも熟練者が作業
してもなお合格率が低いのが実情であり、コストアップ
と信頼性に乏しいという欠点があった。しかも、かかる
銀ロウは低融点金属(Cd)を含んでいるものがあって、
人体に有害である、さらに、アタービン動翼として運転
中に銀ロウ部そのものの微小欠陥を因とする疲労亀裂が
多く発生し、ステライト合金板が翼部材表面から剥離飛
散してタービンプラントに重大な損傷を誘発させること
があった。
In addition, as a method for preventing drain attack, a method of lining a hard alloy plate (for example, Hastelloy alloy plate) to the relevant part, which has been performed for a long time, is a liquid mechanically limited position where the drain attack occurs. Because
This is a method in which a stellite alloy plate, which is harder than the blade member, is attached to the corresponding portion via silver solder. However, this method requires skill to attach the stellite alloy plate with silver brazing, so that it still depends on the manual work, and even if a skilled person works, the passing rate is still low, and the cost is increased. It had the drawback of poor reliability. Moreover, some of these silver waxes contain low melting point metal (Cd),
In addition to being harmful to the human body, many fatigue cracks due to minute defects in the silver braze itself occur during operation as an turbine blade, causing the stellite alloy plate to peel off from the surface of the blade members and cause serious damage to the turbine plant. May cause damage.

本発明の目的は、翼部材自体の劣化やライニングしたス
テライト合金板の劣化といった弊害のない耐エロージョ
ン性に優れた翼部材を製作するのに有効な表面処理方法
を提案するところにある。
An object of the present invention is to propose a surface treatment method effective for producing a wing member excellent in erosion resistance, which is free from adverse effects such as deterioration of the wing member itself and deterioration of the lined stellite alloy plate.

(問題点を解決するための手段) 前述の如き要請に対し本発明は、耐エロージョン性に優
れたスチームタービン翼を製造するに当たり、主として
ドレンアタックを防止するために、酸化物系の溶射材料
ではなく、硬質合金と炭化物サーメット材料との非酸化
物系の硬質炭化物系複合溶射材料を無酸素雰囲気下で溶
射肉盛りするという表面処理方法を採用することとし
た。
(Means for Solving the Problems) In response to the above-mentioned demand, the present invention mainly uses an oxide-based thermal spray material in order to prevent a drain attack when manufacturing a steam turbine blade having excellent erosion resistance. Instead, it was decided to adopt a surface treatment method in which a non-oxide type hard carbide composite thermal spray material of a hard alloy and a carbide cermet material is subjected to thermal spray deposition in an oxygen-free atmosphere.

すなわち本発明は、まず、翼部材を無酸素雰囲気下にお
いてプラズマアークを使って予熱し、引き続き同じ雰囲
気下で、Co系合金と炭化物サーメットとの炭化物系複合
溶射材料を溶射し、次いで、得られたその炭化物系と複
合溶射皮膜を、溶射材料の供給を止めた状態としたプラ
ズマアークを使って加熱溶融して緻密化させ、そして場
合によっては、さらに、上記加熱溶融後に同溶射材料を
再溶射する方法である。
That is, the present invention, first, the blade member is preheated using a plasma arc in an oxygen-free atmosphere, and subsequently, in the same atmosphere, a carbide-based composite thermal spray material of a Co-based alloy and a carbide cermet is sprayed, and then obtained. The carbide system and the composite thermal spray coating are heated and melted by using a plasma arc with the supply of the thermal spray material stopped, and in some cases, the thermal spray material is re-sprayed after the heating and melting. Is the way to do it.

そして、この方法により、いわゆるタービン翼表面に、
酸化物を全く含まず無気孔で密着性に富む地熱質炭化物
系溶射皮膜を形成してなる翼部材を製造することができ
る。
And by this method, on the so-called turbine blade surface,
It is possible to manufacture a blade member formed by forming a geothermal carbide-based thermal spray coating that does not contain any oxides and has no pores and is highly adhesive.

(作用) 以下に、本発明にかかる翼部材の表面処理方法について
具体的に説明する。
(Operation) The surface treatment method of the blade member according to the present invention will be specifically described below.

一般的に溶射法は、大気雰囲気中で溶射するので、溶射
材料は加熱溶融に伴って酸化物となる。このようにして
得られた酸化物を含む溶射皮膜は、一般に塑性変形しに
くくかつ脆い酸化物粒子を介して結合した堆積層である
から、上記粒子間には気孔発生の主因である微少な空間
が生成する。その結果、このような溶射層は、その後加
熱したとしても上記酸化物粒子の存在が障害となって金
属粒子どうしの相互融合が阻害されるからポーラスな皮
膜しかできない。しかも、金属粒子を取り囲む酸化物
は、被処理材(翼部材)に対しても冶金的結合作用の障
害となるので、溶射材料成分が被処理材表面に十分拡散
浸透することなく、単なる機械的結合に止まる。要する
に、かかる理由で、従来の皮膜はこれが剥離しやすいの
である。
Generally, in the thermal spraying method, thermal spraying is carried out in the atmosphere, so that the thermal spraying material becomes an oxide with heating and melting. The thermal sprayed coating containing the oxide thus obtained is generally a deposited layer that is hard to plastically deform and is bonded via brittle oxide particles, and therefore, the minute spaces that are the main cause of the generation of pores between the particles. Is generated. As a result, even if the thermal sprayed layer is heated thereafter, the existence of the oxide particles interferes with the mutual fusion of the metal particles, and thus only a porous film can be formed. Moreover, the oxide surrounding the metal particles hinders the metallurgical bonding action with respect to the material to be treated (blade member), so that the thermal spray material components do not sufficiently diffuse and permeate the surface of the material to be treated, and are merely mechanical. Stop joining. In short, for this reason, the conventional film is easily peeled off.

一方、このような状況の下で溶射層を単に厚く形成して
も、層が厚くなる分だけその表・裏面での冷却速度の違
いに起因した内部応力が発生し、却って容易に剥離しや
すくするので、通常大気溶射では0.5mm以下、厚くても
1.0mmを上廻る皮膜形成は行わない。
On the other hand, even if the thermal sprayed layer is simply thickened under such a condition, internal stress is generated due to the difference in cooling rate between the front and back sides as the layer becomes thicker, and it is rather easy to peel off. Therefore, it is usually 0.5mm or less in atmospheric spraying, even if it is thick
No film is formed that exceeds 1.0 mm.

そこで本発明では、溶射材料としてCo系合金と炭化物サ
ーメットとの非酸化物材料,すなわち炭化物系複合材料
を用い、しかも溶射環境からは酸素を除いた低圧のアル
ゴンガス雰囲気中で被処理材を予熱して溶射を行うこと
とした。その結果、得られる皮膜,すなわち緻密質炭化
物系溶射皮膜には酸化物を全く含まず、粒子は相互に融
合しやすくなるため無気孔な溶射層を形成し、さらに被
処理材を予め予熱した場合には内部応力が熱的に解放さ
れるので、膜を厚くしても前述の如き問題は発生しな
い。
Therefore, in the present invention, a non-oxide material of a Co-based alloy and a carbide cermet, that is, a carbide-based composite material is used as the thermal spraying material, and the material to be treated is preheated in a low-pressure argon gas atmosphere with oxygen removed from the thermal spraying environment. And decided to perform thermal spraying. As a result, the resulting coating, that is, the dense carbide sprayed coating, contains no oxides at all, and particles easily fuse with each other to form a non-porous sprayed layer, and when the material to be treated is preheated in advance. Since the internal stress is thermally released, the above problem does not occur even if the film is thickened.

とくに本発明の場合、溶射の出発材料から処理雰囲気を
含めて、酸化物の注入,生成の機会が全くないので冶金
的に強固に結合した皮膜が形成される。
In particular, in the case of the present invention, since there is no opportunity for injection and formation of oxides including the processing atmosphere from the starting material for thermal spraying, a metallurgically strongly bonded coating is formed.

第1図は、本発明にかかるタービン翼部材の表面処理方
法を実施する際に用いる装置について示す。この図にお
いて、図示の符号1は溶射雰囲気を画成するためのチャ
ンバーである。このチャンバー1には、排気用バルブ
2、吸気用バルブ3が配設してあり、またチャンバー1
内のガスを吸引する真空ポンプ4が、雰囲気ガス中の粉
塵類を除去するためのマルチサイクロン5およびフィル
ター6を介して接続してある。さらにこのチャンバー1
には、内圧保持用のアルゴンガス供給管7、翼部材であ
る被処理材冷却用のアルゴンガス冷却管8、および溶射
ロボットモータ冷却のために用いるアルゴンガス冷却管
9が取付けられている。
FIG. 1 shows an apparatus used for carrying out a method for surface treatment of a turbine blade member according to the present invention. In this figure, reference numeral 1 in the drawing is a chamber for defining a thermal spray atmosphere. An exhaust valve 2 and an intake valve 3 are provided in the chamber 1, and the chamber 1
A vacuum pump 4 for sucking the internal gas is connected via a multi-cyclone 5 and a filter 6 for removing dust in the atmospheric gas. Furthermore, this chamber 1
An argon gas supply pipe 7 for holding the internal pressure, an argon gas cooling pipe 8 for cooling the material to be processed, which is a blade member, and an argon gas cooling pipe 9 used for cooling the spray robot motor are attached to the.

上記チャンバー1内には、プラットフォーム10が設置し
てあり、そのプラットフォーム10上には、溶射ロボット
11と回転台12が設置してあり、その回転台12上には被処
理材13が設置される。そして、該被処理材13に対して
は、温度計測用の熱電対14が、また溶射ロボット11の先
端部には溶射ガン15がそれぞれ取付けてあり、いずれも
チャンバー1の外から制御できるように構成してある。
前記溶射ガン15には、雰囲気調整も考慮してプラズマ発
生ガスとしてアルゴン,ヘリウム,水素,窒素などのガ
ス類を用いる。そして、この溶射ガン15と被処理材13と
はチャンバー外に接続され、両者は必要に応じて極性が
変えられるようになっている。
A platform 10 is installed in the chamber 1, and a thermal spray robot is mounted on the platform 10.
11 and a turntable 12 are installed, and a material 13 to be treated is placed on the turntable 12. A thermocouple 14 for temperature measurement is attached to the material 13 to be processed, and a spray gun 15 is attached to the tip of the spray robot 11, so that both can be controlled from outside the chamber 1. Configured.
Gases such as argon, helium, hydrogen and nitrogen are used for the spray gun 15 as a plasma generating gas in consideration of atmosphere adjustment. The spray gun 15 and the material to be processed 13 are connected to the outside of the chamber, and the polarities of the two can be changed as necessary.

次に、上記装置を使って硬質材料を溶射被覆する方法に
ついて具体的に説明する。
Next, a method for spray coating a hard material using the above apparatus will be specifically described.

(1)チャンバー1に取付けられている吸・排気用バル
ブ2,3およびアルゴンガス供給管7を閉とした後、真空
ポンプ4を作動させてチャンバー1内の空気を系外に排
出し、内圧を1×10-2〜10-3mbr(ミリバール)とす
る。
(1) After closing the intake / exhaust valves 2 and 3 and the argon gas supply pipe 7 attached to the chamber 1, the vacuum pump 4 is operated to discharge the air in the chamber 1 to the outside of the system, Is 1 × 10 -2 to 10 -3 mbr (mbar).

(2)次に、アルゴンガス供給管7を開とし、チャンバ
ー1内に内圧:60mbr程度の希薄なアルゴンガス雰囲気を
構成する。
(2) Next, the argon gas supply pipe 7 is opened, and a dilute argon gas atmosphere having an internal pressure of about 60 mbr is formed in the chamber 1.

(3)その後、再び真空ポンプ4を作動させてチャンバ
ー1内のアルゴンガス圧力を20mbrとした後、溶射ガン1
5を作動させてプラズマアークを発生させると共にその
アークの先端を翼部材である被処理材の表面近傍へもっ
て行き、該被処理材を予熱する。
(3) After that, the vacuum pump 4 is operated again to bring the argon gas pressure in the chamber 1 to 20 mbr, and then the spray gun 1
5 is operated to generate a plasma arc, and the tip of the arc is moved to the vicinity of the surface of the material to be processed, which is a blade member, to preheat the material to be processed.

(4)この被処理材の予熱は、外部電源の接続を、溶射
ガン15の方を陰極とし被処理材13の方を陽極として、プ
ラズマアークを被処理材13の表面を数回掃走させること
により行う。この処理によって被処理材13の表面は清浄
化されるとともに加熱、昇温され、被処理材13の予熱が
果たされる。予熱の温度は、Ni系,Co系、Fe系各合金材
料の場合、通常500〜900℃が適温であるが、材質の機械
的性質に悪影響を与えない限り任意に選択できる。
(4) The preheating of the material to be processed is performed by sweeping the plasma arc on the surface of the material to be processed several times by connecting the external power source to the spray gun 15 as the cathode and the material to be processed 13 as the anode. By doing. By this treatment, the surface of the material 13 to be treated is cleaned, heated and heated, and the material 13 to be treated is preheated. The preheating temperature is usually 500 to 900 ° C. for Ni-based, Co-based, and Fe-based alloy materials, but can be arbitrarily selected as long as the mechanical properties of the materials are not adversely affected.

(5)なお、前記工程(3)と(4)の処理時、冷却用
のアルゴンガス供給管7は開とし、熱電対によって指示
される温度を監視しながら被処理材13が過熱されないよ
うに制御する。もっとも、たとえ過熱されても雰囲気中
には酸素が含まれていないため該被処理材13が酸化され
るおそれはないが、過熱による基質の冶金的変化を少な
くする意味で上記温度制御は必要である。
(5) During the processes of the above steps (3) and (4), the argon gas supply pipe 7 for cooling is opened so that the material 13 to be processed is not overheated while monitoring the temperature indicated by the thermocouple. Control. However, even if overheated, the atmosphere does not contain oxygen, so that the material 13 to be treated is not likely to be oxidized, but the above temperature control is necessary in order to reduce metallurgical changes in the substrate due to overheating. is there.

(6)被処理材13の表面を清浄にするとともに予熱を完
了したら、再びアルゴンガス供給管7を開としてチャン
バー1内の圧力を200mbrとする。
(6) When the surface of the material to be treated 13 is cleaned and preheating is completed, the argon gas supply pipe 7 is opened again and the pressure in the chamber 1 is set to 200 mbr.

(7)その後、溶射ガン15の極性を陰極から陽極へ、ま
た被処理材13の方を陽極から陰極へそれぞれ切換え、硬
質溶射材料を被処理材13の表面へ所定の厚さに溶射す
る。
(7) After that, the polarity of the spray gun 15 is switched from the cathode to the anode and the material 13 to be processed is switched from the anode to the cathode, and the hard spray material is sprayed onto the surface of the material 13 to a predetermined thickness.

このようにして被覆形成した溶射皮膜は、雰囲気中に酸
素がないため酸化物をほとんど含まず、無気孔で緻密な
状態を呈し、大気中のプラズマ溶射皮膜特有の微小金属
粒子が堆積したような組織とは異なるものである。その
うえ、該溶射皮膜は酸化物を含まないために被処理材13
の基地との結合も緊密であり、被処理材13の予熱温度お
よび硬質溶射材料の化学組成の選択によって両者を冶金
的に結合させることもできる。
The thermal sprayed coating thus formed contains almost no oxides because there is no oxygen in the atmosphere, exhibits a dense state with no pores, and seems to have deposited fine metal particles peculiar to the plasma thermal sprayed coating in the atmosphere. It is different from the organization. Moreover, since the thermal spray coating does not contain oxides, the material to be treated 13
The bond with the base is also tight, and the two can be metallurgically bonded by selecting the preheating temperature of the material to be treated 13 and the chemical composition of the hard spray material.

本発明はさらに、上記(7)の処理後、引き続き次のよ
うな処理を行って、溶射皮膜の被処理材13への冶金的結
合を一層確実なものにすると同時に緻密化を図る。
According to the present invention, after the treatment of the above (7), the following treatment is continuously performed to further secure the metallurgical bonding of the thermal spray coating to the material 13 to be treated and to achieve the densification.

すなわち、 (8)(7)の処理後、溶射材料の供給を中止してプラ
ズマアークだけを発生させ、これを再び溶射加工面へ近
づけて生成した溶射皮膜を加熱溶融させる。
That is, after the treatments of (8) and (7), the supply of the thermal spray material is stopped and only the plasma arc is generated, and the plasma arc is brought close to the thermal spraying surface again to heat and melt the generated thermal spray coating.

(9)溶射皮膜を厚くするには、(7)の処理によって
溶射厚さを大としてもよいが、(7)と(8)の処理を
繰返すことによっても可能である。
(9) To increase the thickness of the sprayed coating, the sprayed thickness may be increased by the treatment of (7), but it is also possible to repeat the treatments of (7) and (8).

(10)なお、本発明の別の工程例として、上記(8)の
処理後に再び(7)の溶射処理を繰返して溶射皮膜を被
成させる。
(10) As another example of the process of the present invention, after the treatment of (8), the thermal spray treatment of (7) is repeated again to form a thermal spray coating.

(11)(7),(7)+(8)または(7)+(8)+
(10)の処理が終了すれば、真空ポンプ4と供給アルゴ
ンガス量を調整してチャンバー1内のガス圧力を10mbr
程度とした後、再びアルゴンガスをチャンバー1内に導
入して、100mbr圧力とし、このままの状態で30〜60分間
放置する。
(11) (7), (7) + (8) or (7) + (8) +
When the treatment of (10) is completed, the gas pressure in the chamber 1 is adjusted to 10 mbr by adjusting the vacuum pump 4 and the amount of argon gas supplied.
After adjusting the pressure to about 100 ° C., argon gas is introduced again into the chamber 1 to adjust the pressure to 100 mbr, and this state is left for 30 to 60 minutes.

この処理中は常に真空ポンプ4を動かし、新しいアルゴ
ンガスを外部から供給しているため、被処理材13の温度
は次第に低下してくる。
During this process, the vacuum pump 4 is constantly operated and a new argon gas is supplied from the outside, so the temperature of the material 13 to be processed gradually decreases.

(12)30〜60分間放置後、アルゴンガス供給量を大と
し、大気圧程度にするとともに真空ポンプ4の運転を中
止する。次いで、吸気用バルブ3および排気用バルブ2
を開として、大気とチャンバー1内の圧力差がなくなっ
たことを確認してから該チャンバー1の蓋を開き、被処
理材13を外に取り出す。
(12) After being left for 30 to 60 minutes, the argon gas supply amount is increased to about atmospheric pressure and the operation of the vacuum pump 4 is stopped. Next, the intake valve 3 and the exhaust valve 2
Is opened to confirm that there is no pressure difference between the atmosphere and the chamber 1, and then the lid of the chamber 1 is opened to take out the material 13 to be treated.

このようにして各工程を経て翼部材表面に形成された緻
密質炭化物系溶射皮膜は、粒子間および基地(翼部材)
との結合力が非常に大きいため、1〜2mmの厚膜でも剥
離することはなく、硬質の溶射材料を適宜選択してター
ビン翼表面へ被覆形成させることができる。
The dense carbide-based sprayed coating formed on the blade member surface through the respective steps in this manner is used between the particles and the matrix (blade member).
Since it has a very strong binding force with, even if it is a thick film of 1 to 2 mm, it does not peel off, and a hard spray material can be appropriately selected to form a coating on the turbine blade surface.

なお、上記溶射層をその後加熱して溶融させる処理を施
す場合、被処理用翼部材をマイナスに印加しておくと、
表面がより清浄化されるので、溶射時の必須工程である
ブラスト処理を程凝るまでもなく溶射作業の続行が可能
である。また、この溶射層の加熱溶融に際しては、被処
理材に熱電対を取付け、冷却用アルゴンガスを冷却管8
を通じて供給することによってその温度を制御すれば、
被処理材の材質に熱的な悪影響を与えることはない。
When the thermal sprayed layer is subsequently heated and melted, if the blade member to be processed is applied with a negative force,
Since the surface is further cleaned, it is possible to continue the thermal spraying work without elaborating the blast treatment which is an essential step during thermal spraying. Further, at the time of heating and melting the sprayed layer, a thermocouple is attached to the material to be treated, and the argon gas for cooling is supplied to the cooling pipe 8.
If you control its temperature by feeding through
There is no thermal adverse effect on the material of the material to be treated.

さらに本発明の表面処理方法によれば、炭化物を溶射し
ても酸化物に変化することがないので、その高い硬度を
そのまま維持することができる。ただ炭化物と金属を混
合したサーメットを溶射材料として使う場合、工程
(8)の溶射皮膜のプラズマアーク加熱の際、金属のみ
が溶融する温度にとどめることが必要である。
Further, according to the surface treatment method of the present invention, even if the carbide is sprayed, it does not change into an oxide, so that the high hardness can be maintained as it is. However, when using a cermet in which carbide and metal are mixed as a thermal spray material, it is necessary to keep the temperature at which only the metal melts during the plasma arc heating of the thermal spray coating in step (8).

なお、溶射皮膜形成後の被処理材の熱処理は、従来から
行われているような方法、すなわち、チャンバーから成
膜製品を取り出し、真空熱処理炉で実施することも可能
である。
The heat treatment of the material to be treated after the formation of the sprayed coating can be carried out by a conventional method, that is, by taking out the film-formed product from the chamber and performing it in a vacuum heat treatment furnace.

以上説明したような方法によって表面処理されたスチー
ムタービン翼は、その表面に従来の溶射層とは全く異な
った緻密で高密着性の皮膜を形勢しているので、長期間
にわたって優れた対エロージョン性を発揮し、現用の銀
ロウを用いたステライト合金板を取付けたタービン翼の
欠点を完全に解消できる。
The steam turbine blade surface-treated by the method described above has a dense and highly adherent coating that is completely different from the conventional sprayed layer on the surface of the steam turbine blade, so it has excellent erosion resistance over a long period of time. It is possible to completely eliminate the drawbacks of the turbine blade mounted with the stellite alloy plate using the current silver solder.

(実施例) 例−1 被処理材としてスチームタービン翼材料のJISG 4319、S
US 403FB材を選び、これを加熱炉中で1100〜1200℃に加
熱した後、炉外に取り出して鍛造し、冷却後巾50×長さ
100×厚さ20mmの寸法に加工した。
(Example) Example-1 JIS G 4319, S of a steam turbine blade material as a material to be treated
Select US 403FB material, heat it to 1100-1200 ℃ in a heating furnace, take it out of the furnace and forge it, and after cooling, width 50 x length
It was processed into dimensions of 100 x 20 mm thick.

一方、溶射材料として、第2表に示す化学成分(A〜
G)のものを用いた。すなわち、符号A,B,CはCo系合
金、Dは、本発明製造方法の実施によって得られた炭化
物系複合溶射材料である。
On the other hand, as the thermal spray material, the chemical components (A to
The one used in G) was used. That is, symbols A, B, and C are Co-based alloys, and D is a carbide-based composite thermal spray material obtained by carrying out the production method of the present invention.

溶射皮膜形成のための処理は、第1図に示した装置を用
いて厚さ1.0mmとなるように行った。その結果を第3表
の試験No.1−1〜1−4として示した。
The treatment for forming the sprayed coating was performed using the apparatus shown in FIG. 1 so that the thickness would be 1.0 mm. The results are shown as Test Nos. 1-1 to 1-4 in Table 3.

また、比較例のために従来の、大気中のプラズマ溶射
法、無処理材およびスチームタービン翼用として市販さ
れているステライト合金板(1.0mm厚)を市販の銀ロウ
で被処理材の表面に貼り付けたものについて示した。そ
の結果を第3表中の試験No.1−5〜1−10として示す。
For comparison, a conventional stellite alloy plate (1.0 mm thick), which is commercially available for plasma spraying in the atmosphere, untreated material and steam turbine blades, is applied to the surface of the treated material with commercially available silver solder. The attached one is shown. The results are shown as Test Nos. 1-5 to 1-10 in Table 3.

溶射皮膜の耐エロージョン性については、周波数:18.7K
Hzのフェライト振動子を備えた磁歪振動式キャビテーシ
ョンエロージョン試験装置を用い、その先端に溶射肉盛
り済みの被処理材から採取した磁歪用の試験片を取付
け、これを20℃の水道水中に浸漬して1時間振動させた
後、これを取り出し、試験前後における試験片の外観観
察および重量減少比を調査した値である。磁歪振動時キ
ャビテーションエロージョン試験装置および同試験片の
形状を第2図および第3図に示す。
Regarding the erosion resistance of the thermal spray coating, frequency: 18.7K
Using a magnetostrictive vibration type cavitation erosion tester equipped with a ferrite oscillator of Hz, a magnetostrictive test piece taken from the material to be treated with thermal spraying was attached to the tip, and this was immersed in tap water at 20 ° C. After being vibrated for 1 hour, it was taken out and the appearance of the test piece before and after the test and the weight reduction ratio were investigated. The cavitation erosion test device during magnetostriction vibration and the shapes of the test pieces are shown in FIGS. 2 and 3.

第3図に示す装置は、水槽系と振動子系からなり、水槽
28中の水道水25は、タンク24からポンプ27を作動させる
ことによって循環させることができ、水槽中には常に清
浄な水道水が供給されるようになっている。一方、振動
子21にはフォーン22が設けられており、その先端には試
験片23が取付けられている。該試験片23の表面には皮膜
29が形成されており、この部分が水道水中に浸漬されて
いる。超音波発生装置26をONにすると振動子21が振動
し、フォーン22を通じてその振動が試験片23に伝わり、
上下動を繰返す。この振動が非常に早いため、試験片23
の皮膜29形成面にはキャビテーション現象が発生するの
で、この作用を利用して皮膜の耐エロージョン性を評価
する。
The device shown in FIG. 3 consists of a water tank system and a vibrator system.
The tap water 25 in 28 can be circulated by operating the pump 27 from the tank 24, and clean tap water is always supplied to the water tank. On the other hand, the vibrator 21 is provided with a phone 22, and a test piece 23 is attached to the tip thereof. A film is formed on the surface of the test piece 23.
29 is formed, and this part is immersed in tap water. When the ultrasonic generator 26 is turned on, the vibrator 21 vibrates, and the vibration is transmitted to the test piece 23 through the phone 22,
Repeats vertical movement. This vibration is so fast that the test piece 23
Since a cavitation phenomenon occurs on the surface on which the film 29 is formed, this effect is used to evaluate the erosion resistance of the film.

第3表にその試験結果を示す。この第3表から判るよう
に、無処理材(No.1−9)では、試験片の中央部にキャ
ビテーションエロージョンによって漬食孔が発生した。
これに対し現行のステライト合金板を貼付けたもの(N
o.1−10)は、漬食孔は小さく、耐エロージョンは認め
られるものの、従来技術の項で述べたような工作上の問
題点が多く見られた。
Table 3 shows the test results. As can be seen from Table 3, in the untreated material (No. 1-9), a pit was formed in the center of the test piece due to cavitation erosion.
On the other hand, the one with the current Stellite alloy plate attached (N
In o.1-10), although the pitting pit was small and erosion resistance was recognized, many problems in working as described in the section of the prior art were observed.

また、大気中のプラズマ溶射皮膜(No.1−5〜1−10)
では、その硬さは本発明の皮膜とほぼ同等の値を示すに
も拘わらず、すべての試験片において大きな漬食孔の発
生と重量減少が認められて耐エロージョン性に極めて乏
しいことが判明した。この原因は、大気中のプラズマ溶
射法では硬質の材料を溶射しても、その皮膜は酸化物を
含む多孔質なものとなるため、粒子間結合力が弱く、超
音波振動により発生したキャビテーション現象により脱
落したものと考えられる。
Also, plasma spray coating in the atmosphere (No.1-5 to 1-10)
In spite of the fact that the hardness shows almost the same value as that of the coating film of the present invention, it was found that all the test pieces were found to have large pitting pits and a decrease in weight, and the erosion resistance was extremely poor. . The cause of this is that even if a hard material is sprayed by the plasma spraying method in the atmosphere, the coating becomes porous containing oxides, so the interparticle bonding force is weak and the cavitation phenomenon caused by ultrasonic vibration is generated. It is thought that it was dropped by.

これに対し、本発明の表面処理方法で得られた皮膜(N
o.1−4)については、漬食の発生がなく、漬食が発生
したとしても、その程度は軽微であった。したがって、
試験前後の重量差が少なく、耐エロージョン性に優れて
いることが判明した。
On the other hand, the film obtained by the surface treatment method of the present invention (N
Regarding o.1-4), there was no pickling, and even if pickling occurred, the degree was slight. Therefore,
It was found that the weight difference before and after the test was small and the erosion resistance was excellent.

とくに、重量減少比については、本発明の皮膜(No1−
4)が、Co系合金単独を溶射した例に比べても、格段に
優れていることが判る。すなわち、本発明にかかる炭化
物系複合溶射皮膜は、緻密質で酸化物を全く含まないた
めに、粒子の結合力が強く、しかも溶射環境もコントロ
ールされるために炭化物から酸化物へ変化するようなこ
とがなく、素材の高硬度をそのまま維持していれう結果
が現れているものと思われる。
Especially, regarding the weight reduction ratio, the film of the present invention (No1-
It can be seen that 4) is remarkably superior to the case where the Co alloy alone is sprayed. That is, since the carbide-based composite thermal spray coating according to the present invention is dense and does not contain any oxides, it has a strong particle bonding force, and the thermal spray environment is controlled, so that the carbides change to oxides. It seems that the result is that the high hardness of the material can be maintained as it is.

例−2 実施例−1と同じ、巾50×長さ100×厚さ20mmの寸法の
試験片を製作し、アルミナ粉末を用いてブラスト処理し
た後、次の要領で溶射肉盛りを行った(No.2−1〜2−
4)。
Example-2 A test piece having dimensions of width 50 × length 100 × thickness 20 mm, which is the same as in Example-1, was manufactured, blasted using alumina powder, and then sprayed by thermal spraying in the following manner ( No.2-1 ~ 2-
4).

(1)溶射法により膜厚を1.1mmに形成させたもの(上
述した工程(7)で止めることによって膜厚を形成させ
たもの) (2)(1)の皮膜をプラズマアークによって溶融させ
たもの((7)および(8)の工程を経たもの) (3)(2)の皮膜の上に再び溶射皮膜を形成させたも
の(同上(8)の工程後再び(7)の工程を経たもの) 以上の溶射肉盛りにより、従来の大気中のプラズマ溶射
法では不可能な厚膜が得られ、特に(3)の操作により
形成された皮膜は1.4mmに達した。
(1) A film having a film thickness of 1.1 mm formed by a thermal spraying method (a film having a film thickness formed by stopping the step (7) described above) (2) The film of (1) was melted by a plasma arc (Through steps (7) and (8)) (3) Those in which a thermal sprayed coating was formed again on the coating of (2) (Same as above (8) and then passed through (7)) By the above thermal spray deposition, a thick film that cannot be obtained by the conventional plasma spraying method in the atmosphere was obtained, and particularly the film formed by the operation of (3) reached 1.4 mm.

比較例(No.2−1〜2−3および2−5〜2−11)とし
て、大気中のプラズマ溶射法により、皮膜厚さ0.5mmと
0.7mmの試験片を作り、850℃×15分加熱c′20℃の水中
投入の繰返しの熱衝撃試験を実施し、皮膜の剥離面積が
全体の10%に達した時の回数でもって耐熱衝撃性を評価
した。
As comparative examples (Nos. 2-1 to 2-3 and 2-5 to 2-11), a film thickness of 0.5 mm was obtained by a plasma spraying method in the atmosphere.
A 0.7 mm test piece was made and a thermal shock test was conducted by repeatedly heating it at 850 ° C for 15 minutes and putting it in water at c'20 ° C. The thermal shock resistance was determined by the number of times when the peeled area of the coating reached 10% of the total. The sex was evaluated.

第4表はその結果を示したもので、本発明の方法で形成
された皮膜(No.2−4)は(1)溶射のみ、(2)その
皮膜を溶融したもの、(3)溶融後の皮膜上に再び溶射
を加えたもの、のいずれも10回以上の熱衝撃試験に耐
え、剥離するものはなかった。
Table 4 shows the results. The coating (No. 2-4) formed by the method of the present invention was (1) only the thermal spraying, (2) the coating was melted, (3) after the melting. All of the coatings on which the thermal spraying was applied again were subjected to the thermal shock test of 10 times or more, and none were peeled off.

すなわち、大気中でプラズマ溶射した皮膜(No.2−5〜
2−11)は、1〜3回の熱衝撃回数で皮膜が剥離した。
この原因は、この種の溶射法では厚膜に属する0.5〜0.7
mmに達する溶射を行ったため、内部応力が大きくなり、
母材との結合力が小さくなったためであり、在来の溶射
法では肉盛り的な皮膜形成ができないことを示してい
る。
That is, plasma sprayed coating in air (No. 2-5
In 2-11), the film peeled off after the number of thermal shocks of 1 to 3 times.
The reason for this is that in this type of thermal spraying method, it belongs to thick film 0.5-0.7
Since the thermal spraying up to mm, the internal stress increases,
This is because the bonding force with the base material has become small, which indicates that a conventional thermal spraying method cannot form a build-up coating.

なお、本発明方法で得られた皮膜が良い結果を示すの
は、実施例−1でも述べたように、雰囲気中に酸素を含
まないために試験片の予熱を行っても酸化スケールのよ
うな溶射皮膜の密着性を妨害するような異物が生成せ
ず、緻密で密着性に優れた皮膜が形成されたためであ
る。また、試験片を予熱しているため、この上に形成さ
れた皮膜の応力は直に熱的に解放される結果、内部応力
の小さい皮膜となるため密着性に富んだ厚膜形成が可能
となったものと思われる。
The film obtained by the method of the present invention shows good results because, as described in Example-1, even if the test piece is preheated because it does not contain oxygen in the atmosphere, it does not appear to have oxide scale. This is because foreign matter that would interfere with the adhesiveness of the thermal spray coating was not formed, and a dense and excellent adhesiveness coating was formed. In addition, since the test piece is preheated, the stress of the film formed on it is directly thermally released, resulting in a film with a small internal stress, making it possible to form a thick film with good adhesion. It seems that it has become.

例−3 実施例1,2の結果から明らかなように、本発明の方法に
よって得られる溶射肉盛層は、耐キャビテーションエロ
ージョン性および耐熱衝撃性に優れていることが判明し
た。そこで、本発明の方法をスチームタービン動翼へ適
用することとした。
Example-3 As is clear from the results of Examples 1 and 2, it was revealed that the thermal spraying overlay obtained by the method of the present invention is excellent in cavitation erosion resistance and thermal shock resistance. Therefore, it was decided to apply the method of the present invention to a steam turbine rotor blade.

第4図(e)は、スチームタービン動翼の外観を示した
もので、A部はタービン動翼として運転中、流動するス
チームの水滴(ドレン)に曝露される部分であり、B部
はタービンディスクにはめ込まれる部分の図である。
FIG. 4 (e) shows the appearance of the steam turbine blade, where part A is the part exposed to flowing water droplets (drain) of steam during operation as a turbine blade, and part B is the turbine. It is a figure of the part fitted in a disc.

なお、溶射肉盛は、上記A部に対し以下の(a),
(b),(c)に示すような態様で施工する。
In addition, the thermal sprayed overlay has the following (a),
Construction is performed in the manner as shown in (b) and (c).

(a)は、スチームに曝露される部分を全面にわたって
溶射肉盛したもの、(第4図a) (b)は、動翼の先端部と背面,腹面部のそれぞれ略1/
2の面積を溶射肉盛したもの、(第4図b) (c)は、動翼の翼尾部とその周辺に溶射肉盛を施した
もの、(第4図c) 第4図(d)は、従来から行われている市販のステライ
ト合金板を銀ロウによって貼付けたものの例である。
(A) is the surface exposed to steam over the entire surface by thermal spraying (Fig. 4a), (b) is the tip and back of the rotor blade, and approximately 1 / th of the ventral surface, respectively.
Figure 2 (b) and (c) are thermal spray overlays on the area of 2 (Fig. 4b) and (c) are thermal spray overlays on and around the tail of the rotor blades (Figure 4c) Figure 4 (d). Is an example of a conventional commercially available stellite alloy plate attached with silver solder.

12%Cr鋼を用いたスチームタービン動翼(A部の長さ28
5mm,巾26mm)を製造し、その動翼に第2表にA〜Gおよ
びCr3C2(80%)−Ni(16%)−Cr(4%)の溶射材
を、1.2mm厚さの皮膜を、第4図の(a),(b),
(c)のように形成させた。また、市販ステライト合金
板1.2mm厚を銀ロウ付けにて貼付けたものを用い、両者
を約1カ年同条件で実機タービン翼として運転させて比
較した。運転時の水蒸気温度は平均132℃、回転数は毎
分3600回転とした。
Steam turbine blade using 12% Cr steel (length A of 28
5 mm, width 26 mm), and the blades were made of Ag, Cr and C 3 C 2 (80%)-Ni (16%)-Cr (4%) sprayed on Table 2 with a thickness of 1.2 mm. The film of (a), (b),
It was formed as in (c). In addition, a commercially available stellite alloy plate 1.2 mm thick was pasted with silver brazing, and both were operated as actual turbine blades under the same conditions for about 1 year for comparison. The steam temperature during operation was 132 ° C. on average, and the rotation speed was 3600 rpm.

1年後、使用したタービン動翼を点検したところ、本発
明の方法で製造された動翼には全く異常は認められなか
った。これに対し、在来工法のステライト合金板を貼付
けたものは、微小ではあるがエロージョンの発生が認め
られるとともに銀ロウ部に疲労亀裂と思われる欠陥の発
生が多く認められた。
One year later, when the used turbine rotor blades were inspected, no abnormality was found in the rotor blades manufactured by the method of the present invention. On the other hand, in the case where the conventional method of adhering the stellite alloy plate was observed, the occurrence of erosion, although minute, was recognized, and many defects such as fatigue cracks were recognized in the silver brazing part.

例−4 この例は、6Al−4V−残Tiを素材とする実施例3と同寸
法の動翼を製造し、又同じ溶射材料により第4図の
(a),(b),(c)のように本発明の溶射加工を行
った。但し、溶射皮膜の厚さは0.5mmである。
Example-4 In this example, a rotor blade made of 6Al-4V-residual Ti and having the same dimensions as in Example 3 was manufactured, and the same thermal spray material was used to produce (a), (b) and (c) in FIG. As described above, the thermal spraying processing of the present invention was performed. However, the thickness of the sprayed coating is 0.5 mm.

このタービン動翼を実施例3と同じ条件で運転中のスチ
ームタービンに取付け、約一年間連続運転させたが、全
く異常は認められなかった。
This turbine rotor blade was attached to a steam turbine operating under the same conditions as in Example 3 and continuously operated for about one year, but no abnormality was recognized.

このように、本発明方法は、化学成分の異なる溶射材料
は勿論のこと、翼材質においても鉄鋼系材料に限定され
ず、高温の大気中では酸化物皮膜が形成され易く、従来
方法では溶射加工が困難で、高い密着性の皮膜が得られ
ないTi合金に対しても、十分適用できることが確認され
た。
As described above, the method of the present invention is not limited to the iron-and-steel materials in the blade material as well as the thermal spraying materials having different chemical components, and an oxide film is easily formed in the high temperature atmosphere, and the conventional method is the thermal spraying processing. It was confirmed that the method can be sufficiently applied to a Ti alloy that is difficult to obtain and a film having high adhesion cannot be obtained.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明の方法により製造したスチ
ームタービン翼は、その製造工程において大気中の酸素
の作用を防止できるので、形成される皮膜は酸化物を含
まず、翼材との密着力にも優れているために、卓越した
耐エロージョン性を有することが明らかとなった。しか
も、翼材の予熱温度を。高くすることができるので、高
温状態で形成された皮膜中の残留応力が熱的に解放され
た状態となっているため、大気溶射法では不可能な厚
膜、優れた溶射肉盛りとも称し得る耐エロージョン皮膜
をつくることが可能であり、広範な用途に適用できる。
(Effects of the Invention) As described above, the steam turbine blade manufactured by the method of the present invention can prevent the action of oxygen in the atmosphere in the manufacturing process, so that the film formed does not contain oxides, It has been revealed that it has excellent erosion resistance because of its excellent adhesion to the material. Moreover, the preheating temperature of the wing material. Since it can be increased, the residual stress in the film formed at high temperature is in a thermally released state, so it can be called a thick film that is not possible by the atmospheric spraying method, or an excellent thermal spray buildup. It is possible to form an erosion resistant film and it can be applied to a wide range of applications.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明方法の実施に用いる装置の略線図、 第2図は、キャビテーションエロージョン試験装置の略
線図、 第3図は、キャビテーションエロージョン試験片の側面
図、 第4図はスチームタービン動翼を示し、(a)〜(d)
は断面図、(e)は部分斜視図である。 1……チャンバー、2……排気用バルブ、3……吸気用
バルブ、4……真空ポンプ、5……マルチサイクロン、
6……フィルター、7……アルゴンガス供給管、8……
被処理材冷却用アルゴンガス供給管、9……ロボットの
モータ冷却用アルゴンガス供給管、10……プラットフォ
ーム、11……溶射ロボット、12……回転台、13……被処
理材、14……温度計測用熱電対、15……溶射ガン、16…
…直流電源、17……切換スイッチ。
FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus used for carrying out the method of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of a cavitation erosion test apparatus, FIG. 3 is a side view of a cavitation erosion test piece, and FIG. 4 is steam. The turbine rotor blade is shown, (a)-(d)
Is a sectional view and (e) is a partial perspective view. 1 ... Chamber, 2 ... Exhaust valve, 3 ... Intake valve, 4 ... Vacuum pump, 5 ... Multi cyclone,
6 ... Filter, 7 ... Argon gas supply pipe, 8 ...
Argon gas supply pipe for cooling the material to be treated, 9 …… Argon gas supply pipe for cooling the motor of the robot, 10 …… Platform, 11 …… Spraying robot, 12 …… Rotating table, 13 …… Treatment material, 14 …… Thermocouple for temperature measurement, 15 ... Thermal spray gun, 16 ...
… DC power supply, 17… Changeover switch.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−142220(JP,A) 特開 昭61−210171(JP,A) 特開 昭55−58360(JP,A) 特開 昭61−159566(JP,A) 特開 昭61−288060(JP,A) 特開 昭52−54628(JP,A) 特公 昭56−32394(JP,B2) 特公 昭56−5301(JP,B2) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) Reference JP-A-54-142220 (JP, A) JP-A-61-210171 (JP, A) JP-A-55-58360 (JP, A) JP-A-61- 159566 (JP, A) JP 61-288060 (JP, A) JP 52-54628 (JP, A) JP 56-32394 (JP, B2) JP 56-3001 (JP, B2)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】予熱した被処理材表面に対し、Co系合金と
炭化物サーメットとの炭化物系複合溶射材料を、実質的
に酸素を含まない低圧アルゴンガス雰囲気中で溶射し、
引き続き上記複合溶射材料の供給を止めてブラズマアー
クだけを発生させることにより溶射皮膜を加熱溶融させ
て緻密化させることを特徴とする翼部材の表面処理方
法。
1. A pre-heated surface of a material to be treated is sprayed with a carbide-based composite thermal spray material of a Co-based alloy and a carbide cermet in a low-pressure argon gas atmosphere containing substantially no oxygen,
A method for surface treatment of a blade member, characterized in that the supply of the composite thermal spray material is subsequently stopped and only a plasma arc is generated to heat and melt the thermal spray coating for densification.
【請求項2】予熱した被処理材表面に対し、Co系合金と
炭化物サーメットとの炭化物系複合溶射材料を、実質的
に酸素を含まない低圧アルゴンガス雰囲気中で溶射し、
引き続き上記複合溶射材料の供給を止めてブラズマアー
クだけを発生させることにより溶射皮膜を加熱溶融させ
て緻密化させ、その後、かかる緻密質溶射皮膜の上にさ
らに上記複合溶射材料をアルゴンガス雰囲気下で再溶射
して多層状溶射皮膜とすることを特徴とする翼部材の表
面処理方法。
2. A preheated material surface to be treated is sprayed with a carbide-based composite thermal spray material of a Co-based alloy and a carbide cermet in a low-pressure argon gas atmosphere containing substantially no oxygen,
Subsequently, the supply of the composite spray material is stopped and only the plasma arc is generated to heat and melt the spray coating to densify it, and then the composite spray material is further applied onto the dense spray coating under an argon gas atmosphere. A surface treatment method for a blade member, comprising re-spraying to form a multilayer sprayed coating.
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