(57)【要約】【課題】焼付き傾向が少ないボルト、ナット等のねじ止め部材並びにこれら部材に保護膜を形成する方法を提供する。【解決手段】まず、ボルト（１）やナットのねじ山にアルミニウム含有高温ワニス(５)を施し、このボルト（１）を次いでキュアし、一定の焼込み温度で焼込む。このボルト（１）の取付け前に、そのねじ山（４）に付加的に潤滑剤を塗る。この処理により最終的にボルトの接合箇所の酸化及び焼付きが低減される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ山にアルミニウム含有高温ワニス（５）を設けた雄ねじを有するねじ止め部材。
【請求項２】
ねじ山にアルミニウム含有高温ワニス（５）を設けた雌ねじを有するねじ止め部材。
【請求項３】
アルミニウム含有高温ワニス（５）をねじ山の下方部分のみに施した請求項１又は２記載のねじ止め部材。
【請求項４】
ねじ山をアルミニウム含有高温ワニス（５）で被覆し、引続きこのアルミニウム含有高温ワニス（５）を硬化し、焼込むことを特徴とするねじ止め部材の被覆方法。
【請求項５】
ねじ山を室温でアルミニウム含有高温ワニス（５）により被覆することを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
アルミニウム含有高温ワニス（５）を２つの薄膜の形で施すことを特徴とする請求項４又は５記載の方法。
【請求項７】
アルミニウム含有高温ワニス（５）を焼込んだ後、ねじ山（４）に潤滑剤を塗布することを特徴とする請求項４又は５記載の方法。
【請求項８】
請求項１〜６の１つに記載のねじ止め部材を使用した蒸気タービン。
【請求項９】
蒸気又はガスタービン用の、請求項１〜６の１つに記載のケース用ねじ止め部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼付き傾向の増強に対して効果的に保護したねじ止め部材及びこの部材に保護膜を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービン構造を支配する部分的に５００℃を超える高温のため、機械装置の接合箇所に互いに高度に合金したボルト及びナットが使用される。これらのボルト接合箇所は、しばしば「焼付き」と云われる現象を起こす。「焼付き」とは、大きな荷重が加わる場合に粘着により欠陥を生じさせる一種の損傷のことである。互いに噛み合う部分のこの粘着は、しばしば著しい焼付きの結果によるものである。（焼付き）傾向は、特にボルトで締める部分がよく知られている。２つの面が荷重下に互いにぴったり押し合わされると、相互に作用するそれらの表面は局部的高圧と、作動により生じる熱で強い結合箇所を形成する。これらの結合がその界面で解けると、損傷は僅かに起るだけであり、それらの箇所は互いにスムーズに回転する。他方、素材の１方に局部的破損が生じると、結果として大きな損傷を招くことになる。これらの損傷もまた「焼付き」と呼ばれる。
【０００３】
この焼付きに対処するために、被覆していないボルトのねじ山を潤滑剤、例えばオイル、粘ちょう剤及び固体潤滑剤を調合した潤滑剤で処理する。この潤滑剤の使用により、ボルトとねじ溝の摩擦を低減できる。しかしそのオイル成分は温度の上昇時に蒸発し、滑動効果が低下する結果、新たな溶解時に再びボルト接合箇所に焼付きを来たすことになる。
【０００４】
潤滑剤を塗布していない高温用のボルト、フランジ及びプラグ接合箇所は、著しい酸化を受け、これが結局ボルト、フランジ及びプラグ接合箇所の焼付きの一因となる。オイルの使用もまた、オイルが乾燥及び燃焼し易く、従ってそれらの場合にも新たな溶解時に、ねじ山表面のその後の磨耗と共に乾燥する危険があり、ボルト接合箇所に対する通常の要求を満足に果たすことはできない。
【０００５】
特許文献１から、アルミニウムを含有する膜で被覆することでボルトを腐食及び錆に対し効果的に保護できることが公知である。アルミニウムを含むボルト上に、このような膜を形成する通常法は、５０％の希釈溶剤並びにアルミニウム粉末、シリコーン樹脂、（アルキド？）樹脂及び芳香族溶剤から成るアルミニウム含有製剤を含む溶液を入れたタンク内にボルトを入れるものである。ボルトをこの溶液に浸漬することにより、被覆がボルト上に形成される。このボルトを引続きタンクから取り出し、乾燥する。しかしアルミニウムを含有する被覆をボルト上に形成するこの慣例法は、次に記載する欠点を有する。即ちアルミニウム含有製剤を含む溶液が、乾燥プロセス中にボルトの表面上で滲み、これは乾燥後のボルト上の被覆厚さを不均一なものにする。
【０００６】
アルミニウム含有物質を含む溶液を製造する場合、一般にこの溶液１００容量部に対し５０容量部の希釈溶剤を添加する。この溶液に添加される又はこれに含まれる希釈溶剤は作業場の空気中に蒸発し、この蒸気を吸引した作業員を害することにもなりかねない。
【０００７】
この溶液に浸漬したボルトは、浸漬中及び被覆処理中に互いに粘着する傾向がある。従ってボルトの幾らかは十分にアルミニウム含有製剤で被覆されず、またそれらのボルトが互いに粘着又は付着するので、役立たなくなる恐れがある。
【０００８】
特許文献１にはボルト上に保護膜を製造する方法が記載されている。その際電解液を得るべく溶剤、水及びアルミニウム含有製剤を第１タンク内で混合する。第２タンク内に多数のボルトを入れる。この第２タンクを第１タンク内に入れ、それによりボルトを電解液に浸す。こうしてアルミニウムを含む膜が、電気分解にて全ボルト上に生ずる。この第２のタンクを電解中に振動させる。引続きそれらボルトに付着した溶剤残渣を除くため、ボルトを水で洗浄する。
【特許文献１】独国特許出願公開第４００５５０２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、焼付き傾向が少ないボルト、ナット等のねじ止め部材並びにこれら部材のねじ山に保護膜を形成する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このねじ止め部材に対する課題は、そのねじ山上にアルミニウム含有高温ワニスを設けることで解決される。
【００１１】
同様に、このねじ止め部材に対する課題は、アルミニウム含有高温ワニスを設けた雄、雌対のねじにより解決される。
【００１２】
アルミニウム含有高温ワニスの使用により、ボルトの焼付きが明らかに低減される利点が得られる。
【００１３】
有利な１実施形態によれば、ねじ山の下方部分をアルミニウム含有高温ワニスで被覆する。それにより使用時に特に荷重されるボルト又は又はナットのねじ山の部分に目標通りに保護膜を備えることができる。
【００１４】
上述の方法に対する課題は、アルミニウム含有高温ワニスを雄又は雌ねじ上に塗布し、引続きキュア及び焼込むことにより解決される。この解決法の利点は特に本方法が極めて容易に処理操作できる点にある。本方法は特別な安全策を必要とせず、従って検査、修理又は作動中にその場で適用できる。
【発明の効果】
【００１５】
従来技術に比べて、焼付き傾向をアルミニウム含有高温ワニスにより効果的に保護したねじ止め部材、並びにその保護膜の極めて簡単な製造方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
有利な１実施態様では、アルミニウム含有高温ワニスを室温で塗布する。従ってねじ山の被覆中の処理温度に対し特別な対策を講じる必要がなく、本方法の実用性が向上する。
【００１７】
もう１つの実施態様では、アルミニウム含有高温ワニスを２枚の薄膜の形で施す。こうしてボルトの焼付き傾向を、アルミニウム含有高温ワニスから成る第２の膜により低減する利点が生じる。
【００１８】
更にもう１つの実施態様では、アルミニウム含有高温ワニスの焼込み後のねじ山に潤滑剤を塗布する。こうしてねじ山の滑動効果は高められ、ボルトの焼付きの危険性は更に回避される。
【００１９】
被覆したこれらのねじ止め部材は、流動体機器装置に使用できる。特にこの被覆したボルトは蒸気タービンもしくはガスタービンに使用できる。
【００２０】
本発明を図面に基づき以下に詳述する。
【実施例１】
【００２１】
図１は、被覆したボルト１の縦断面を示す。ボルト１はヘッド２と縦軸３に沿ったねじ山４とを有する。ねじ山４はこの実施例ではヘッド２からボルトの先端６まで形成されている。このボルト１はその縦軸３に沿って上方部分７と下方部分８を有し、ボルト１の上方部分７と下方部分８との区分は可変である。ボルト１の例えば縦軸３のねじ山４に極く部分的に塗布するような他の実施形も用いることができる。上述のボルトは例えばクロム鋼を１２％含むものでできていてもよい。
【００２２】
このボルト１は、特に蒸気タービン又はガスタービン構造内に使用できる。
【００２３】
このボルト1は雄ねじのねじ山４の全表面にアルミニウム含有高温ワニス５を備える。アルミニウム含有高温ワニスをねじ山全体に施す必要はなく、多くの分野でねじ山の下方部分８にアルミニウム含有高温ワニス５を設ければ足りる。更にこのボルト１は高度に合金した材料からも形成できる。アルミニウム含有高温ワニス５を、対をなす雌ねじのねじ山上に施し得る。それにより焼付き傾向の少ない所望の利点が従前とおり得られる。
【００２４】
本方法は、操作が簡単である。アルミニウム含有高温ワニスを室温で２枚の薄膜の形で施す。このワニスは市販のアルミニウム含有高温ワニスであってもよい。２枚の薄膜の被着は、時間的に相前後して時間的にずらして行う。次いで２枚の薄膜を乾燥し、キュアさせる。この乾燥とキュアは大気雰囲気下に実施できる。引続きアルミニウム含有高温ワニスを焼込む。焼込み温度は１６０〜７５０℃である。ボルト１の使用前に、ねじ山４に付加的にオイルを塗る。市販の潤滑剤が使用可能である。ボルトの焼付き傾向はこの処理で明確に低減する。このボルトの低減した焼付き傾向によりコストを著しく節約できる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明によるアルミニウム含有高温ワニスで被覆したねじ止め部材は、流動体機器装置であるジェットエンジンや、特に蒸気又はガスタービン等に使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による被覆したボルトの縦断面図。（符号の説明）１  ボルト、２  ボルトのヘッド、３  縦軸、４  ねじ山、５  アルミニウム含有高温ワニス、６  ボルトの先端、７  ボルトの軸の上方部分、８  ボルトの軸の下方部分
【図１】
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