[0001]【産業上の利用分野】本発明は蒸気タービン動翼とその製造方法に係わり、特に水滴による浸食を防止するタービン動翼の表面処理方法に関する。turbine,低圧最終段の動翼も長翼化の傾向にある。動翼材としてはこれまで12クロム鋼が使用されてきたが強度的には限界であり、長翼化を図るには12クロム鋼に代わり軽量で高強度のチタン合金が適用されつつある。length.【0003】従来の12クロム鋼製動翼の浸食防止法としては、翼先端前縁部にCo基合金(ステライト)溶接するか、動翼先端部表面をガス炎で加熱し、水冷して硬度を上げるフレームハードニングを適用することにより行われていた。raise.【0004】蒸気タービンの動翼が長くなると翼先端部の周速が速くなり、水滴による浸食に対しては益々厳しい条件で使用されるようになる。前述したように長翼になると動翼が12クロム鋼では強度の面で信頼性に欠けるため、チタン合金が使用されつつある。[0005]【発明が解決しようとする課題】しかしながら、動翼をチタン合金としても強度の面では解決されるが、翼先端前縁部の浸食の問題は残る。チタン合金製動翼の浸食防止法として、Co基合金を溶接する場合、溶接部には脆い金属間化合物が形成され、接合強度が著しく低下するため遠心力により飛散することが考えられる。property,またはβ型チタン合金を肉盛溶接することが考えられるが、翼長が長くなると浸食に対しては厳しい条件となるため上記のβ型チタン合金の溶接よりもさらに優れた浸食防止材料の開発が望まれている。desired.【0006】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、種々検討した結果、チタン合金製動翼の浸食防止法として、動翼に硬質皮膜を形成するのが最適であることがわかった。この硬質皮膜の形成方法が問題であり、拡散浸透法やCVD法等では皮膜を形成するためには高温にする必要がある。従って、動翼材の材質変化や変形が生じるとともに、皮膜厚さも10μm以下と薄いため浸食を防止するほど耐久性を要していない。皮膜を形成できる方法としてPVD法があるが、この方法で処理した場合には皮膜と動翼基材との密着性が弱く、割れや剥離の生ずる恐れがある。本発明の目的は、水滴による浸食を防止することのできるタービン動翼の表面処理方法を提供することにある。[0008]【課題を解決するための手段】本発明の蒸気タービン動翼の表面処理装置は、チタン合金からなる蒸気タービン低圧最終段翼の翼先端前縁部を機械加工により所定の形状に仕上げた後、高エネルギー密度源により機材表面を溶融させ、セラミックス粉末を基材中に分散肉盛り溶接させたことを特徴とする。substrate.【0009】また、チタン合金からなる蒸気タービン低圧最終段翼の翼先端前縁部にセラミックス分散β型チタン合金を溶接または銀ろうで翼先端前縁部に接合したことを特徴とする。[0010]【作用】本発明のタービン動翼は、その翼先端前縁部の耐浸食性を向上させることを目的として各種表面処理技術の室温における摩耗特性、水滴による浸食試験を実施しなされたものである。NbC等の炭化物系セラミックス粉末を送給することにより優れた耐水滴浸食性を示すとともに耐摩耗性が得られることが見出された。alloy,添加したセラミックスが基材と融合して析出形態を変えたために効果的に特性が得られたものである。本発明に関わる耐浸食合金は以下のように製造される。高エネルギー密度源のプラズマアークを用い、肉盛溶接を行うTi−6Al−4V合金の外表面を溶融し、溶融した部位に炭化物系のセラミックスを単独で添加する。不活性ガスで送給する。変化はセラミックス粒子の粒径変化にともなうものである。ここで、このセラミックス分散肉盛溶接材を作製する上で、炭化物系セラミックスの選定、粒径等の限定理由を以下に示す。セラミックス材料として炭化物系を選定したのはチタン合金基材に対して、Nb,V,Crはβ安定化元素として作用し、熱間加工性に悪影響を与えず、熱処理による強化が可能となる。各炭化物のCが基材のTiと高硬度のTiCを形成し、肉盛溶接層内に粒状炭化物として均一に分散する。これは、プラズマアーク等の高密度エネルギー源で粉末を完全に溶融することのできる粒径であり、これより大きいと未溶融粒子として残存し、基材との融合されないために肉盛溶接層にTiCの形成量が少なく浸食に対する特性が不十分となる。粒径が小さいと粉末作製のコストが高くなり好ましくない。これは、肉盛溶接層内に均一にセラミックスを溶融、再析出させるに適した条件であるとともにチタン合金基材への熱影響を最小限に抑えることができる条件でもある。各炭化物セラミックスの添加量としては、50wt%以下が好ましい。これは、セラミックス添加量と硬さの関係を調べた時に最大硬さが得られるとともに、ミクロ組織的にセラミックスが完全溶融できる添加量である。melted.【0014】次に、第1表は、本発明に対する実施例の硬さおよびキャビテーションエロージョン試験機による浸食特性を示したものである。肉盛溶接し、硬度測定とエロージョン試験を実施した。比較例1はCo基合金のステライトで硬さはいずれも同等またはそれ以上であり、エロージョン減量も比較例1よりも少なく優れた耐浸食性を有していることがわかる。1]【0016】第2表は、これら添加したセラミックス粒子を肉盛溶接した場合の形態変化を示したもので肉盛層内にTiCが析出していることがわかる。変化し、TiCが微細析出するとともに、Crはチタン合金のβ相形成元素として作用するものである。よると、蒸気タービン長翼として仕様されるチタン合金動翼の翼先端前縁部の水滴による浸食を防止する方法として優れており、蒸気タービン部材の信頼性向上とともに電力の安定供給に対して優れた硬化を有している。ジェットエンジンのダストエロージョンを受けるファンブレード等の部材にも適用することができる。チタン合金からなる蒸気タービン低圧最終段翼の翼先端前縁部を機械加工により所定の形状に仕上げた後、高エネルギー密度源により基材表面を溶融させ、セラミックス粉末を基材中に分散肉盛り溶接させたことを特徴とする蒸気タービン動翼の表面処理方法。チタン合金からなる蒸気タービン低圧最終段翼の翼先端前縁部にセラミックス分散β型チタン合金を溶接または銀ろうで翼先端前縁部に接合したことを特徴とする蒸気タービン動翼の表面処理方法。NbC,VC等の炭化物を適用したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の蒸気タービン動翼の表面処理方法。200μmとしたことを特徴とする請求項1乃至請求項3に記載の蒸気タービン動翼の表面処理方法。precipitation。