(57)【要約】      （修正有）【課題】修理の際に使用されるニッケル系超合金の組成は、高い歩留まりで満足できる状態にタービンブレードを修理し、経済的に溶接修理を実行することを可能にするように選択される修理方法を提供する。【解決手段】修理済みガスタービンブレードは、第１のニッケル系超合金から製造された単結晶エーロフォイル（２２）と、エーロフォイル（２２）の先端部に溶接された補修スクィーラチップ（４６）とを有する。補修スクィーラチップ（４６）は、第１のニッケル系超合金とは異なり、炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム及びハフニウムの総量が約０．１５重量％未満である第２のニッケル系超合金から製造される。修理方法は、エーロフォイルの先端部から損傷した材料を除去し、この先端部を補修スクィーラチップ（４６）で溶接する工程とを含む。【選択図】図３
2006233965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のニッケル系超合金から製造された単結晶エーロフォイル（２２）を有するタービンブレード（２０）と；
前記第１のニッケル系超合金とは異なり、炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム及びハフニウムの総量が約０．１５重量％未満である第２のニッケル系超合金から製造され、前記エーロフォイル（２２）の先端部に溶接された補修スクィーラチップ（４６）、とを具備する修理済みガスタービンブレード（２０）。
【請求項２】
前記第２のニッケル系超合金における炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム及びハフニウムの総量は、約０．１０重量％未満である請求項１記載の修理済みガスタービンブレード（２０）。
【請求項３】
前記第２のニッケル系超合金における炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム及びハフニウムの総量は、約０．０５重量％未満である請求項１記載の修理済みガスタービンブレード（２０）。
【請求項４】
前記第２のニッケル系超合金は、重量％で、約１２．０％のコバルト、約６．８％のクロム、約１．５％のモリブデン、約４．９％のタングステン、約２．８％のレニウム、約６．３５％のタンタル、約６．１５％のアルミニウム、残部ニッケル、炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム、ハフニウム及び不純物元素から成る公称組成を有する請求項１記載の修理済みガスタービンブレード（２０）。
【請求項５】
前記第２のニッケル系超合金は、重量％で、約１４．０％のクロム、約９．５％のコバルト、約４．０％のモリブデン、約４．０％のタングステン、約３．０％のアルミニウム、約５．０％のチタン、残部ニッケル、炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム、ハフニウム及び不純物元素から成る公称組成を有する請求項１記載の修理済みガスタービンブレード（２０）。
【請求項６】
前記第２のニッケル系超合金は、重量％で、約７．４〜約７．８％のクロム、約５．３〜約５．６％のタンタル、約２．９〜約３．３％のコバルト、約７．６〜約８．０％のアルミニウム、約３．７〜約４．０％のタングステン、約１．５〜約１．８％のレニウム、残部ニッケル、炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム、ハフニウム及び不純物元素から成る公称組成を有する請求項１記載の修理済みガスタービンブレード（２０）。
【請求項７】
前記第１のニッケル系超合金は、重量％で、約７．５％のコバルト、約７．０％のクロム、約１．５％のモリブデン、約５％のタングステン、約３％のレニウム、約６．５％のタンタル、約６．２％のアルミニウム、約０．１５％のハフニウム、約０．０５％の炭素、約０．００４％のホウ素、約０．０１％のイットリウム、残部ニッケル及び少量元素から成る公称組成、もしくは、重量％で、約１２．５％のコバルト、約４．２％のクロム、約１．４％のモリブデン、約５．７５％のタングステン、約５．４％のレニウム、約７．２％のタンタル、約５．７５％のアルミニウム、約０．１５％のハフニウム、約０．０５％の炭素、約０．００４％のホウ素、約０．０１％のイットリウム、残部ニッケル及び付随不純物から成る公称組成を有する請求項１記載の修理済みガスタービンブレード（２０）。
【請求項８】
ガスタービンブレード（２０）を修理する方法において、
エーロフォイル（２２）先端部を有する単結晶エーロフォイル（２２）を有し、前記エーロフォイル（２２）が第１のニッケル系超合金から製造され、使用状態であったタービンブレード（２０）を提供する工程と；
前記エーロフォイル（２２）の先端部から損傷した材料を除去する工程と；
前記第１のニッケル系超合金とは異なり、炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム及びハフニウムの総量が約０．１５重量％未満である第２のニッケル系超合金から製造された補修スクィーラチップ（４６）を前記エーロフォイル（２２）の先端部に溶接する工程とから成る方法。
【請求項９】
ガスタービンブレード（２０）を修理する方法において、
第１のニッケル系超合金から製造されたエーロフォイル（２２）先端部を有する単結晶のエーロフォイル（２２）を有するタービンブレードであって、前記エーロフォイル（２２）が使用されていたものであるタービンブレード（２０）を提供する工程と；
前記エーロフォイル（２２）の先端部から損傷した材料を除去する工程と；
前記第１のニッケル系超合金とは異なり、炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム及びハフニウムの総量が約０．１５重量％より多い候補ニッケル系超合金を識別する工程と；
炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム及びハフニウムの総量が約０．１５重量％未満であることを除いて、前記候補ニッケル系超合金の組成を有する第２のニッケル系超合金を調製する工程と；
前記第２のニッケル系超合金から製造された補修スクィーラチップ（４６）を前記エーロフォイル（２２）の先端部に溶接により装着する工程とを有する修理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンブレードのエーロフォイルの先端部の修理に関し、特に、補修スクィーラチップのためのニッケル系超合金の選択に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機のガスタービン（ジェット）エンジンにおいては、エンジンの前方部分に空気が引き込まれる。空気は、軸装着圧縮機により圧縮され、燃料と混合される。この混合物は燃焼され、高温の燃焼ガスは、同一の軸に装着されたタービンを通過する。燃焼ガスの流れは、タービンブレード及びベーンのエーロフォイル部分に衝突することによりタービンを回転し、その回転により、軸が回転され、圧縮機及びファンに動力が供給される。更に複雑な構造のガスタービンエンジンでは、圧縮機及び高圧タービンが１本の軸に装着され、ファン及び低圧タービンは、別の軸に装着される。高温の排気ガスは、エンジンの背面から流れ出して、エンジンを駆動し、航空機を前進させる。
【０００３】
使用中、ある期間が過ぎると、タービンブレードの先端部（「スクィーラチップ」と呼ばれる）は、通常、高温燃焼ガスの衝突を受けることにより浸食され、酸化され、腐食する。ガスタービンブレードの製造コストは高いため、可能であれば、損傷したガスタービンブレードを廃棄するより、修理するほうが好ましい。ガスタービンブレード先端部の修理は、損傷した材料を研削により除去し、その部分を、補修スクィーラチップを規定するための新たな材料と交換することにより実行される。交換は、エーロフォイルの先端部に補修スクィーラチップを溶接し、次に、通常は研削によって、補修スクィーラチップを所望の空気力学的形状に整形することにより実行されることが望ましい。
【０００４】
補修スクィーラチップは、ニッケル系超合金であるのが好ましい。多くの場合、補修スクィーラチップとして、エーロフォイルと同一のニッケル系超合金を使用することは不可能である。それは、大半のエーロフォイル材料は、容易に溶接できないからである。その代わりに、より容易に溶接できる別の超合金が選択される。しかし、単結晶エーロフォイルを修理すべき場合のようないくつかのケースにおいては、選択される補修スクィーラチップの材料を溶接によって装着することは依然として困難であり、そのため、修理に成功する歩留まりは、望まれるほどには高くない。
【０００５】
単結晶ニッケル系超合金から製造されたガスタービンブレード先端部に関して、補修スクィーラチップの機械性能を許容レベルに保ち且つ経済的である修理手順が必要であることに変わりはない。本発明は、この必要を満たすと共に、関連する利点を提供する。
【特許文献１】米国特許第２００３／０１４５９７７号公報
【特許文献２】米国特許第６，５９５，７４９Ｂ２号公報
【特許文献３】米国特許第６，５８８，１０３Ｂ２号公報
【特許文献４】米国特許第６，５５８，１１９Ｂ２号公報
【特許文献５】米国特許第６，３３１，３６１Ｂ１号公報
【特許文献６】米国特許第５，８２２，８５２号公報
【特許文献７】米国特許第５，７１２，０５０号公報
【特許文献８】米国特許第５，６２２，６３８号公報
【特許文献９】米国特許第５，５８４，６６３号公報
【特許文献１０】米国特許第５，３９５，５８４号公報
【特許文献１１】米国特許第４，５４０，３３９号公報
【特許文献１２】米国特許第４，３７１，４０４号公報
【特許文献１３】米国特許第４，１１６，７２３号公報
【発明の開示】
【０００６】
本発明は、修理済みスクィーラチップを有するガスタービンブレード、及び修理を実行する方法を提供する。修理の際に使用されるニッケル系超合金は、修理済みガスタービンブレードにおいて許容できる特性を提供する。修理の際に使用されるニッケル系超合金の組成は、高い歩留まりで満足できる状態にタービンブレードを修理し、経済的に溶接修理を実行することを可能にするように選択される。
【０００７】
修理済みガスタービンブレードは、第１のニッケル系超合金から製造された単結晶エーロフォイルと、エーロフォイルの先端部に溶接された補修スクィーラチップとを具備する。補修スクィーラチップは、第１のニッケル系超合金とは異なり、炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム及びハフニウムの総量が約０．１５重量％未満である第２のニッケル系超合金から製造される。第２のニッケル系超合金における炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム及びハフニウムの総量は、約０．１０重量％未満であるのが更に好ましく、約０．０５重量％未満であるのがいっそう好ましい。
【０００８】
１つの好ましい形態においては、第２のニッケル系超合金は、重量％で、約１２．０％のコバルト、約６．８％のクロム、約１．５％のモリブデン、約４．９％のタングステン、約２．８％のレニウム、約６．３５％のタンタル、約６．１５％のアルミニウム、残部ニッケル、炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム、ハフニウム及び不純物元素から成る公称組成を有する。別の好ましい形態においては、第２のニッケル系超合金は、重量％で、約１４．０％のクロム、約９．５％のコバルト、約４．０％のモリブデン、約４．０％のタングステン、約３．０％のアルミニウム、約５．０％のチタン、残部ニッケル、炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム、ハフニウム及び不純物元素から成る公称組成を有する。更に別の好ましい形態においては、第２のニッケル系超合金は、重量％で、約７．４〜約７．８％のクロム、約５．３〜約５．６％のタンタル、約２．９〜約３．３％のコバルト、約７．６〜約８．０％のアルミニウム、約３．７〜約４．０％のタングステン、約１．５〜約１．８％のレニウム、残部ニッケル、炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム、ハフニウム及び不純物元素から成る公称組成を有する。いずれの場合も、炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム及びハフニウムの総量は、約０．１５重量％未満であり、約０．１０重量％未満であるのが更に好ましく、約０．０５重量％未満であるのが最も好ましい。
【０００９】
第１のニッケル系超合金は、重量％で、約７．５％のコバルト、約７．０％のクロム、約１．５％のモリブデン、約５％のタングステン、約３％のレニウム、約６．５％のタンタル、約６．２％のアルミニウム、約０．１５％のハフニウム、約０．０５％の炭素、約０．００４％のホウ素、約０．０１％のイットリウム、残部ニッケル及び少量元素から成る公称組成、もしくは、重量％で、約１２．５％のコバルト、約４．２％のクロム、約１．４％のモリブデン、約５．７５％のタングステン、約５．４％のレニウム、約７．２％のタンタル、約５．７５％のアルミニウム、約０．１５％のハフニウム、約０．０５％の炭素、約０．００４％のホウ素、約０．０１％のイットリウム、残部ニッケル及び付随不純物から成る公称組成を有する。
【００１０】
ガスタービンブレードを修理する方法は、エーロフォイル先端部と第１のニッケル系超合金から製造された単結晶エーロフォイルとを有するタービンブレードであって、それまで使用されていたタービンブレードを提供する工程と、エーロフォイルの先端部から損傷した材料を除去する工程とを含む。第２のニッケル系超合金から製造された補修スクィーラチップがエーロフォイルの先端部に溶接される。第２のニッケル系超合金は、第１のニッケル系超合金とは異なり、炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム及びハフニウムの総量は、約０．１５重量％未満である。ここで説明される他の矛盾しない特徴は、この方法と関連して使用されてもよい。
【００１１】
本発明は、第２のニッケル系超合金の調製方法を更に提供する。ガスタービンブレードを修理する方法は、使用状態にあったタービンブレードを提供する工程を含む。タービンブレードは、エーロフォイル先端部を含む単結晶エーロフォイルを有し、エーロフォイルは、第１のニッケル系超合金から製造される。損傷した材料がエーロフォイルの先端部から除去される。方法は、第１のニッケル系超合金とは異なり、炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム及びハフニウムの総量が約０．１５重量％より多い候補ニッケル系超合金を識別することと、炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム及びハフニウムの総量が約０．１５重量％未満であることを除いて、候補ニッケル系超合金の組成を有する第２のニッケル系超合金を調製することとを更に含む。第２のニッケル系超合金の組成を有する補修スクィーラチップは、溶接により、エーロフォイル先端部に装着される。本明細書において説明される他の矛盾しない特徴は、この方法と関連して使用されてもよい。本発明の方法は、その他の点では好都合である合金組成を、第２のニッケル系超合金として有用であるように改良する。
【００１２】
第２のニッケル系超合金において、結晶粒界強化剤元素である炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム及びハフニウムの含有量を減らし、その結果、結晶粒界強化剤元素の含有量が減少しても、それらの元素により与えられる結晶粒界強化は、不必要であるので、補修スクィーラチップの特性に悪影響が及ぶことはない。スクィーラチップは、タービンブレードの端部に配置されるため、強度に制限はない。従って、第２のニッケル系超合金から結晶粒界強化剤元素を除去しても、スクィーラチップの性能は制限されない。しかし、酸化抵抗及び他の環境性能を考慮すると、第２のニッケル系超合金として、ニッケル系超合金組成を使用することが望ましい。結晶粒界強化剤元素は、溶接による合金の装着を更に困難にする傾向にある。第２のニッケル系超合金におけるそれらの元素の量を減少することにより、超合金の溶接は容易になり、その結果、溶接される補修スクィーラチップの生産歩留まりが向上する。
【００１３】
本発明のその他の特徴及び利点は、本発明の原理を例により示す添付の図面と関連させて、以下の好ましい実施形態の更に詳細な説明から明らかになるであろう。しかし、本発明の範囲は、この好ましい実施形態に限定されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、ガスタービンブレード２０を示す。ガスタービンブレード２０は、以前に使用されていたものであるのが好ましい。以前の使用においては、ガスタービンブレードは、正常な動作状況にあるガスタービンエンジンにおいて動作されていた。ガスタービンブレード２０は、エーロフォイル２２を有する。使用動作中、エーロフォイル２２には、高温の燃焼ガスの流れが衝突する。ガスタービンブレード２０は、下向きに延出するシャンク２４と、ガスタービンブレード２０をガスタービンエンジンのガスタービンディスク（図示せず）に装着するダブテール２６の形態をとる装着部とを更に有する。プラットフォーム２８は、エーロフォイル２２と、シャンク２４及びダブテール２６との間の箇所から横方向外側へ延出する。エーロフォイル２２を通って冷却空気が強制流通されるように、エーロフォイル２２は、中空であってもよい。その場合、冷却空気の流れは、エーロフォイル２２の先端部３２、前縁部３４、後縁部３６及び側面３８に見られる通気穴３０を経て、エーロフォイル２２から出る。
【００１５】
最新のガスタービンエンジンにおいては、エーロフォイル２２（及び望ましくはガスタービンブレード２０のその他の部分）は、単結晶である。すなわち、単結晶部分には、結晶粒界がほぼ存在せず、結晶方向は、全体を通して同一である。「単結晶」という用語は、実質的に物品全体、好ましくは、その体積の少なくとも９０％が、全体を通して同一の結晶方向を有する単一の結晶であるが、他の結晶方向を有するいくつかの小さな領域が偶発的に存在していてもよいことを意味する。ほぼ単結晶の物品であっても、通常、いくつかの低角結晶粒界の存在を含み、それらの結晶粒界は、「単結晶」という用語の範囲内で許容される。物品は、ランダム多結晶又は方向性凝固により生成されるような方向性多結晶のいずれにしても多結晶であってはならない。
【００１６】
エーロフォイル２２（及び望ましくはガスタービンブレード２０のその他の部分）は、第１のニッケル系超合金から製造される。ここで使用される用語「ニッケル系」は、超合金の組成が、他のどの元素より多くのニッケルを含むことを意味する。通常、ニッケル系超合金は、通常は１０体積％を超える量のガンマプライム相又は関連する相の析出により強化された組成を有する。使用できる第１のニッケル系超合金の例には、重量％で、７．５％のコバルト、７．０％のクロム、１．５％のモリブデン、５％のタングステン、３％のレニウム、６．５％のタンタル、６．２％のアルミニウム、０．１５％のハフニウム、０．０５％の炭素、０．００４％のホウ素、０．０１％のイットリウム、残部ニッケル及び少量元素から成る公称組成を有するＲＥＮＥ（登録商標）Ｎ５、並びに、重量％で、１２．５％のコバルト、４．２％のクロム、１．４％のモリブデン、５．７５％のタングステン、５．４％のレニウム、７．２％のタンタル、５．７５％のアルミニウム、０．１５％のハフニウム、０．０５％の炭素、０．００４％のホウ素、０．００１％のイットリウム、残部ニッケル及び付随不純物から成る公称組成を有する有するＲＥＮＥ（登録商標）Ｎ６がある。
【００１７】
図２は、エーロフォイル２２の先端部３２（タービンブレード２０の先端部でもある）の付近の領域を更に詳細に示す。エーロフォイル２２は、側面３８及び先端キャップ４０を含む。側面３８及び先端キャップ４０は、冷却空気が通気穴３０から出るときに通過する中空ボリューム４２を規定する。
【００１８】
スクィーラチップ４４は、エーロフォイル２２の先端部３２を規定する。ガスタービンブレード２０がガスタービンディスクに装着されたとき、スクィーラチップ４４は、ガスタービンディスクに対して半径方向外側へ延出する。ガスタービンディスクと共に、ガスタービンブレード２０が回転する間、ガスタービンブレード２０の周囲における高温燃焼ガスの漏れを防止するシールを形成するために、スクィーラチップ４４は、固定シュラウド（図示せず）のシール構造と接触し、シール構造と擦れ合う。シールは、ガスタービンブレードのエーロフォイル２２により規定される通りに、ガスタービンを通過するように強制的に高温燃焼ガスを流通させ、それにより、ガスタービンにエネルギーを与え、ガスタービンを回転させる。
【００１９】
新品のガスタービンブレード２０のスクィーラチップは、寸法マーカーＤにより示される長さで動作し始めるが、徐々に磨耗し、酸化され、腐食し、燃え尽きて、図２のスクィーラチップ４４について示されるような長さになる。このようにスクィーラチップ４４が短くなると、その結果、ガスタービンの周囲から高温燃焼ガスが漏れ出すため、ガスタービンの効率は低下する。従って、従来は、ガスタービンの改造中に、ガスタービンブレード２０のスクィーラチップを修理し、寸法Ｄにより示されるのとほぼ同じ長さまで戻るように伸長することになっていた。これにより、スクィーラチップの損傷によるガスタービンの効率低下は、回避される。
【００２０】
修理を実行するために、図３に示される通り、スクィーラチップの長さを所望の値Ｄまで戻すように、エーロフォイル２２の先端部３２に補修スクィーラチップ４６が溶接される。補修スクィーラチップ４６は、炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム及びハフニウムの総量が０．１５重量％未満である第２のニッケル系超合金から製造される。補修スクィーラチップ４６は、炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム及びハフニウムを合わせて０．１０重量％未満含むのが更に好ましく、０．０５重量％未満含むのが最も好ましい。第２のニッケル系超合金は、特に、溶接可能であるという点で、第１のニッケル系超合金の組成とは異なる組成を有するのが好ましい。
【００２１】
使用できる第２のニッケル系超合金のいくつかの例は、重量％で、１２．０％のコバルト、６．８％のクロム、１．５％のモリブデン、４．９％のタングステン、２．８％のレニウム、６．３５％のタンタル、６．１５％のアルミニウム、残部ニッケル、炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム、ハフニウム及び不純物元素から成る公称組成を有する改良Renea 142合金；重量％で、１４．０％のクロム、９．５％のコバルト、４．０％のモリブデン、４．０％のタングステン、３．０％のアルミニウム、５．０％のチタン、残部ニッケル、炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム、ハフニウム及び不純物元素から成る公称組成を有する改良Renea 80；並びに、重量％で、７．４〜７．８％のクロム、５．３〜５．６％のタンタル、２．９〜３．３％のコバルト、７．６〜８．０％のアルミニウム、３．７〜４．０％のタングステン、１．５〜１．８％のレニウム、残部ニッケル、炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム、ハフニウム及び不純物元素から成る公称組成を有する改良Renea 195を含む。いずれの場合も、炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム及びハフニウムの総量は、０．１５重量％未満であり、０．０１重量％未満であるのが更に好ましく、０．０５重量％未満であるのが最も好ましい。
【００２２】
改良前の形では、これらの第２のニッケル系超合金に結晶粒界強化剤として含まれる炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム及びハフニウムの総量は、それぞれ、上記の値よりかなり多く、また、ガンマ／ガンマプライム強化超合金における適切な物理特性を与えるための他の元素も含まれる。しかし、単結晶エーロフォイル２２に補修スクィーラチップ４６が溶接されるこの適用形態においては、スクィーラチップ４６の強度に制限がないため、第２のニッケル系超合金の結晶粒界強化の必要はない。
【００２３】
更に、結晶粒界強化剤が含まれていると、補修スクィーラチップ４６を溶接により装着する作業の妨げとなり、製造溶接作業中の良質な溶接製品の歩留まりが低下してしまう。結晶粒界強化元素を排除することにより、溶接部で形成されるスラグの量が減少するので、溶接によるスクィーラチップの装着が改善される。スラグは、偶発的に溶接部にたたみ込まれて、介在物や多孔質構造を形成することがあるため、スラグを減少することにより、そのような欠陥が形成される可能性は少なくなる。余分なスラグが形成されるときのそのような介在物を回避するには、溶接技術者の高度な技術が必要とされ、余分なスラグを減少することにより、溶接技術に課される条件が緩和されると共に、溶接時間も短縮される。外部のスラグでも、研削により除去しなければならないため、修理費用が高くなる。溶接部のたるみが減少するので、余分な溶接パスの必要がなくなる。また、結晶粒界強化剤を排除することにより、溶接部に更に熱を加えるために溶接手順を変更する必要もなくなる。溶接部の亀裂発生や、ハフニウムの偏析などの偏析の問題も減少する。
【００２４】
従って、結晶粒界強化剤である炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム及びハフニウムの総量は、先に示したレベルまで減少される。これらの結晶粒界強化剤を第２のニッケル系超合金から除去することは非常に困難であるため、結晶粒界強化剤が若干残留することはあるが、これらの元素の量は、できる限り少ないのが理想的である。
【００２５】
図４は、ガスタービンブレード２０を修理する方法の好ましい一実施形態を示すブロック図である。工程６０において、先に説明されたような、使用状態にあったタービンブレード２０が提供される。工程６２で、損傷した材料がエーロフォイルの先端部３２から除去される。除去する工程６２は、通常、損傷した材料を研削により取り除くことにより実行され、通常、元のスクィーラチップ４４の残留部分及びエーロフォイル２２の先端部３２の他の全ての損傷部分を含む。
【００２６】
工程６４において、先に説明されたように、結晶粒界強化剤元素である炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム及びハフニウムの含有量が少ない第２のニッケル系超合金が提供される。この工程は、全く新しいニッケル系超合金を調製することにより実行されてもよい。より典型的には、図４に示されるように、この工程は、まず、工程６６において、その他の点ではスクィーラチップの必要条件に適合する第２のニッケル系超合金の候補を識別し、次に、工程６８において、結晶粒界強化剤元素である炭素、ホウ素、ケイ素、ジルコニウム及びハフニウムの総量を許容レベルまで減らした改良組成を調製することにより実行される。
【００２７】
結晶粒界強化剤元素の含有量を減少させた第２のニッケル系超合金は、工程７０において、溶接により、エーロフォイルの先端部３２に装着される。溶接は、タングステンアーク溶接、レーザー溶接又はプラズマアーク溶接などの技法により実行されるのが好ましい。これらの技法においては、第２のニッケル系超合金は溶融され、エーロフォイルの先端部３２で徐々に凝固して、溶接物を形成する。規定サイズより大きい溶接物が形成された後、余分な材料は除去され、溶接物は、通常は研削により、要求される空気力学的形状に整形される。あるいは、第２のニッケル系超合金から成る中間加工品を準備し、エーロフォイルの先端部３２に溶接してもよいが、中間加工品をエーロフォイルの先端部３２に完全に接合することは難しく、また、最終的な補修スクィーラチップ４６において所望の微細構造を実現することも困難であるため、この代替方法は、先に挙げた方法ほど好ましくない。
【００２８】
例示を目的として、本発明の特定の一実施形態を詳細に説明したが、本発明の趣旨の範囲から逸脱せずに、様々な変形及び改善を実施できるであろう。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲により限定される以外、限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ガスタービンブレードの斜視図である。
【図２】使用後ではあるが、修理前の図１のガスタービンブレードの線２‐２に沿った詳細な断面図である。
【図３】使用及び修理後の図１のガスタービンブレードの線２‐２に沿った詳細な断面図である。
【図４】本発明の一実施形態を実施する方法の流れ図である。
【符号の説明】
【００３０】
２０…ガスタービンブレード、２２…エーロフォイル、４４…スクィーラチップ、４６…補修スクィーラチップ
【図１】
2006233965.tif 000003
【図２】
2006233965.tif 000004
【図３】
2006233965.tif 000005
【図４】
2006233965.tif 000006