(57)【要約】【課題】時間をかけないで簡単に部分組立品からろう付けされた金属板を分離するための方法を提供する。【解決手段】金属板（４）を空洞内部において部分組立品（１，１２０，１３０）に接合するろう付け個所（１０）を局部的に加熱することによって、空洞（１３）からの金属板（４）の分離が、従来の機械式の分離に比べて極めて簡単化される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部分組立品（１，１２０，１３０）、特にタービン翼（１２０，１３０）からろう付けされた部材（４）を分離するための方法であって、部材（４）と部分組立品（１，１２０，１３０）との間の少なくとも１つのろう付け個所（１０，１０’）又はろう付け継ぎ目（１１）が局部的に加熱される方法。
【請求項２】
ろう（１０，１０’，１１）の加熱中に部材（４）に力が加えられる請求項１記載の方法。
【請求項３】
ろう（１０，１０’，１１）の加熱のためにプラズマ源が使用される請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
ろう（１０，１０’，１１）の加熱のために誘導加熱源が使用される請求項１乃至３の１つに記載の方法。
【請求項５】
部材（４）が金属板である請求項１乃至４の１つに記載の方法。
【請求項６】
部材（４）が部分組立品（１，１２０，１３０）に複数個所で固定されている、特に溶接されている請求項１乃至５の１つに記載の方法。
【請求項７】
少なくとも１つのろう付け継ぎ目（１１）、特に１つのみのろう付け継ぎ目（１１）が存在する請求項１乃至６の１つに記載の方法。
【請求項８】
複数のろう付け個所（１０）のみが存在する請求項１乃至６の１つに記載の方法。
【請求項９】
前記ろう付け個所（１０，１０’）又は前記ろう付け継ぎ目（１１）が相次いで局部的に加熱されることにより、部材（４）と部分組立品（１，１２０，１３０）との間の接合が次第に解除される請求項１乃至８の１つに記載の方法。
【請求項１０】
部分組立品（１，１２０，１３０）が肉厚の部分組立品、特に肉厚の中空部分組立品である請求項１乃至９の少なくとも１つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部分組立品からろう付けされた金属板を分離するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ろう付けは、部分組立品に部材を取り付けるための接合技術である。脚部と同様に（存在する限り）頭部もろう付けされるタービン翼のための金属板がこうしたケースである。
【０００３】
タービン翼の再加工時（修復時）に、すなわちタービン翼の使用後に、これらの金属板は分離されなければならない。これは、工作機械での金属板の機械的な分離によって時間をかけて行なわれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、上記の問題を解決することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、請求項１による方法によって解決される。即ち、「部分組立品（１，１２０，１３０）、特にタービン翼（１２０，１３０）からろう付けされた部材（４）を分離するための方法であって、部材（４）と部分組立品（１，１２０，１３０）との間の少なくとも１つのろう付け個所（１０，１０’）又はろう付け継ぎ目（１１）が局部的に加熱される方法。」によって解決される。
【０００６】
従属請求項には、他の利点を得るために互いに組合せ可能な他の有利な措置が記載されている。即ち、「ろう（１０，１０’，１１）の加熱中に部材（４）に力が加えられる。また、ろう（１０，１０’，１１）の加熱のためにプラズマ源あるいは誘導加熱源が使用される。さらに、部材（４）は金属板である。また、部材（４）が部分組立品（１，１２０，１３０）に複数個所で固定されている。さらに、少なくとも１つのろう付け継ぎ目（１１）、特に１つのみのろう付け継ぎ目（１１）が存在する。」ことが好ましい。さらに、「複数のろう付け個所（１０）のみが存在する。また、前記ろう付け個所（１０，１０’）又は前記ろう付け継ぎ目（１１）が相次いで局部的に加熱されることにより、部材（４）と部分組立品（１，１２０，１３０）との間の接合が次第に解除される。さらにまた、部分組立品（１，１２０，１３０）が肉厚の部分組立品、特に肉厚の中空部分組立品である。」ことが好ましい。
【０００７】
本発明による方法においては、ろう付け個所が局部的に加熱される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ろう付け個所を有する部分組立品の断面図である。
【図２】図１の部分組立品の平面図である。
【図３】図１の部分組立品のろう付け個所を示す平面図である。
【図４】ろう付けされた部分組立品の分離装置を示す概略図である。
【図５】タービン翼の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図及びその説明は、本発明の実施例を示すにすぎない。
【００１０】
図１には部分組立品１、特に、空洞１３を有するタービン翼１２０，１３０が示されていて、この空洞１３は壁２２によって囲まれている。
【００１１】
空洞１３の上方において、部材４、特に金属板４が、壁２２に、即ち部分組立品１，１２０，１３０の壁２２の端面２９に、ろう付けされている。ろう付けは、好ましくは１つの連続したろう付け継ぎ目１１であり、それによって金属板４が、そのろう付け継ぎ目１１の領域において、空洞１３に対して気密に閉鎖されている。ろう付け継ぎ目１１は、点状ではなく、幅の少なくとも５倍の長さを有することが好ましい。
【００１２】
図２は図１を上から見た平面図であり、この図には空洞１３の任意の形状とすることができる輪郭線が破線で示されている。これは、特に静翼１３０のプラットホーム４０３の下面２９を見た平面図である。図２は金属板４が壁２２の上端面２９の上に載っていることを示す。破線の輪郭線と金属板４の外側輪郭線との間に、ろう１０，１０’が、完全に一周するろう付け継ぎ目１１として存在することが好ましい。
【００１３】
同様に、ろう付け時に金属板４が安定するように、金属板４をろう付け前に幾つかの個所（図３におけるＸを参照）で固定するとよく、特に溶接するとよい。金属板４のろう付けは、金属板４がまず複数個所Ｘにおいて点溶接され、それから金属板４の外側縁の周りにろうペーストが塗られ、それから炉内で加熱され、そして、ろうが毛細管作用によって金属板４と部分組立品１，１２０，１３０との間の間隙中に引き込まれることによって行われるとよい。
【００１４】
図４には、どのようにして局部的に、即ち加熱源１９によってろう付け個所１０が加熱されるかが示されている。局部的とは、部分組立品１，１２０，１３０の全体が加熱されず、従って部分組立品１２０，１３０が局部的にろう付け個所１０，１０’においてだけ、又は局部的にろう付け継ぎ目１１においてだけ加熱されることを意味する。
【００１５】
加熱源１９として、プラズマ、誘導加熱源、又はレーザが使用されるとよい。ろうに、上から直接的に接近することはできない。
【００１６】
金属板４の分離は、手動で力を加えることによって、又は特に溶接個所（Ｘ）が存在する場合には、軟らかくなったろうの吸引によって支援可能である。
【００１７】
次第にろう１０，１１が加熱されるにつれて、部材と部分組立品１，１２０，１３０との間の接合がますます緩められ、ついには完全に除去されるに到る。
【００１８】
図５は、長軸１２１に沿って延びる流体機械の動翼１２０又は静翼１３０を斜視図で示す。
【００１９】
この流体機械は、航空機又は電力発生のための発電所のガスタービン、蒸気タービン又は圧縮機であってよい。
【００２０】
翼１２０，１３０は、長軸１２１に沿って順次、取付部４００と、これに接する翼プラットホーム４０３と、翼板４０６と、翼先端部４１５とを有する。静翼１３０としては、翼１３０がその翼先端４１５のところに更に別のプラットホームを有することがある（図示せず）。
【００２１】
取付部４００には、動翼１２０をシャフト又はディスク（図示せず）に取り付けるために用いられる翼脚部１８３が形成されている。翼脚部１８３は、例えばハンマーヘッドとして構成されている。これ以外に、クリスマスツリー形又はダブテール形の脚部の構成も可能である。翼１２０，１３０は、翼板４０６のそばを通り抜ける媒体のために前縁４０９及び後縁４１２を有する。
【００２２】
従来の翼１２０，１３０の場合には、翼１２０，１３０の全ての領域４００，４０３，４０６において、例えば肉厚の金属素材、特に超合金が使用される。このような超合金は、例えば欧州特許第１２０４７７６号明細書、欧州特許１３０６４５４号明細書、欧州特許出願公開第１３１９７２９号明細書、国際特許出願公開第９９／６７４３５号明細書又は国際特許出願公開第００／４４９４９号明細書から公知である。この場合に、翼１２０，１３０は、鋳造法によって（方向性凝固を利用する場合もある）、鍛造法によって、フライス加工法によって、又はこれらの組み合わせによって製作することができる。
【００２３】
１つ又は複数の単結晶構造を有する工作物が、運転時に高い機械的、熱的及び／又は化学的な負荷に曝される機械の部分組立品として使用される。この種の単結晶の工作物の製造は、例えば溶融物からの方向性凝固によって行なわれる。これは、液状の金属合金が単結晶の構造になるように、即ち単結晶の工作物となるように、あるいは方向性を持つように凝固される鋳造法である。その際に、樹枝状結晶が、熱流に沿って整列させられ、柱状結晶粒子構造（柱状、即ち工作物の全長にわたって延びる粒子、ここでは一般的な用語法に従って方向性凝固と呼ぶ）を形成するか、又は単結晶構造を形成し、即ち、工作物全体が単一の結晶からなる。これらの方法においては、球状（多結晶）凝固への移行を避けなければならない。なぜならば、方向性のない成長によって、必然的に横方向及び縦方向の粒界が形成され、これが方向性凝固された又は単結晶の部分組立品の良好な特性を台無しにするからである。一般に方向性凝固構造という場合には、これは、粒界を持たないか、又はせいぜい小傾角粒界を持つ単結晶を意味していると同様に、縦方向に延びる粒界は持つが横方向の粒界は持たない柱状構造も意味している。このような後者の結晶構造の場合にも、方向性凝固構造（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙ  ｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）という用語が用いられる。このような方法は米国特許第６０２４７９２号明細書及び欧州特許出願公開第０８９２０９０号明細書から公知である。
【００２４】
同様に翼１２０，１３０が、腐食又は酸化を防ぐコーティングを有するとよい（例えばＭＣｒＡｌＸ；Ｍは鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）の群に属する少なくとも１つの元素、Ｘは活性元素であってイットリウム（Ｙ）及び／又はケイ素及び／又は希土類元素の少なくとも１つ元素もしくはハフニウム（Ｈｆ）を表す）。このような合金は欧州特許第０４８６４８９号明細書、欧州特許第０７８６０１７号明細書、欧州特許第０４１２３９７号明細書又は欧州特許第１３０６４５４号明細書から公知である。密度は理論密度の９５％にあるとよい。（中間層又は最も外側の層としての）ＭＣｒＡｌＸ層の上には、保護用の酸化アルミニウム層（ＴＧＯ＝ｔｈｅｒｍａｌ  ｇｒｏｗｎ  ｏｘｉｄｅ  ｌａｙｅｒ、熱成長酸化膜）が形成される。
【００２５】
その層組成は、Ｃｏ−３０Ｎｉ−２８Ｃｒ−８Ａｌ−０．６Ｙ−０．７Ｓｉ又はＣｏ−２８Ｎｉ−２４Ｃｒ−１０Ａｌ−０．６Ｙであるとよい。これらのコバルトを基礎とする保護コーティングのほかに、Ｎｉ−１０Ｃｒ−１２Ａｌ−０．６Ｙ−３Ｒｅ又はＮｉ−１２Ｃｏ−２１Ｃｒ−１１Ａｌ−０．４Ｙ−２Ｒｅ又はＮｉ−２５Ｃｏ−１７Ｃｒ−１０Ａｌ−０．４Ｙ−１．５Ｒｅのようなニッケルを基礎とする保護被膜も使用される。
【００２６】
ＭＣｒＡｌＸ層の上にはなおも断熱層が存在するとよい。これは、最も外側の層であることが好ましく、例えばＺｒＯ2，Ｙ2Ｏ3−ＺｒＯ2からなり、即ち、酸化イットリウム及び／又は酸化カルシウム及び／又は酸化マグネシウムによって部分的にせよ全面的にせよ安定化されていない。この断熱層はＭＣｒＡｌＸ層全体を覆っている。例えば電子ビーム蒸着法（ＥＢ−ＰＶＤ）のような適切なコーティング法によって柱状粒子が断熱層内に生成される。これ以外のコーティング法、例えば大気プラズマ溶射法（ＡＰＳ）、減圧プラズマ溶射法（ＬＰＰＳ）、真空プラズマ溶射法（ＶＰＳ）又は化学気相蒸着法（ＣＶＤ）も考えられ得る。断熱層は、熱衝撃安定性を高めるために、多孔性粒子、ミクロ割れ粒子又はマクロ割れ粒子を有するとよい。従って、断熱層はＭＣｒＡＬＸ層よりも多孔性であることが好ましい。
【００２７】
再加工（修復）は、部分組立品１２０，１３０から使用後に場合によっては保護層が（例えばサンドブラスト法によって）取り除かれなければならないことを意味する。その後で腐食及び／又は酸化層もしくは腐食及び／又は酸化生成物の除去が行なわれる。場合によっては、なおも部分組立品１２０、３０における割れが修復される。その後で部分組立品１２０，１３０の再コーティングが行なわれ、そして部分組立品１２０，１３０の再使用が行なわれる。
【００２８】
翼１２０，１３０は中空または中実に構成することができる。翼１２０，１３０が冷却されなければならない場合に、翼１２０，１３０は中空であり、場合によっては、なおもフィルム冷却孔４１８（破線で図示）を有する。
【符号の説明】
【００２９】
１          部分組立品
４          部材（金属板）
１０        ろう
１０’      ろう
１１        ろう付け継ぎ目
１３        空洞
１９        加熱源
２２        壁
２９        端面
１２０      部分組立品（タービン動翼）
１２１      長軸
１３０      部分組立品（タービン静翼）
１８３      翼脚部
４００      取付部
４０３      翼プラットホーム
４０６      翼板
４０９      前縁
４１２      後縁
４１５      翼先端部
４１８      フィルム冷却孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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