喷镀皮膜形成方法 |
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| 申请号 | CN201580052436.8 | 申请日 | 2015-12-03 | 公开(公告)号 | CN106715747B | 公开(公告)日 | 2019-07-26 |
| 申请人 | 三菱日立电力系统株式会社; | 发明人 | 鸟越泰治; 妻鹿雅彦; 冈岛芳史; 谷川秀次; 桑原正光; 冈矢尚俊; | ||||
| 摘要 | 喷 镀 皮膜形成方法具备：准备具有供多个孔的一端开口的表面的喷镀对象构件的工序；准备分别由金属构成的多个掩蔽销的工序；插入工序，在该插入工序中，以使多个掩蔽销各自的一部分从表面突出的方式向多个孔分别插入多个掩蔽销；粘接剂施加工序，在该粘接剂施加工序中，向多个孔以及多个掩蔽销中的至少一方施加粘接剂，该粘接剂用于将多个掩蔽销分别固定于多个孔；喷镀工序，在利用粘接剂将多个掩蔽销分别固定于多个孔的状态下，在该喷镀工序中通 过喷 镀而在喷镀对象构件的表面形成由陶瓷材料构成的陶瓷层；以及去除工序，在喷镀工序后，在该去除工序中将多个掩蔽销从多个孔中去除。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种喷镀皮膜形成方法，其特征在于， |
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| 说明书全文 | 喷镀皮膜形成方法技术领域[0001] 本公开涉及喷镀皮膜形成方法、轮机用高温部件、轮机、喷镀皮膜形成用掩蔽销以及掩蔽构件。 背景技术[0003] 为了实现气体入口温度的高温化，需要使构成燃气轮机的静叶、动叶、分割环或者燃烧器的尾筒等高温部件的基材由耐热构件构成。并且，需要在由耐热构件构成的基材上形成热障涂层(TBC：Thermal Barrier Coating)。 [0004] 热障涂层由依次层叠于基材上的金属结合层和陶瓷层构成。陶瓷层通过喷镀等形成在金属结合层上，作为其材料，ZrO2系的材料、尤其是以Y2O3进行部分稳定化或完全稳定化而成的ZrO2即YSZ(氧化钇稳定化氧化锆)在陶瓷材料之中具有比较低的热传导率和比较高的热膨胀率，因此经常被使用。 [0005] 另一方面，为了对轮机用的高温部件进行薄膜冷却，在高温部件的表面开设有多个冷却孔。为了在向基材喷镀陶瓷层时防止成为冷却孔的基材的孔的堵塞，将掩蔽销插入基材的孔。 [0006] 日本特开2003-306760号公报所公开的掩蔽销例如由被石墨、碳纤维强化塑料、或者聚乙烯树脂或氟树脂覆盖的金属芯材形成。该掩蔽销在形成陶瓷层时不与陶瓷层结合而全部或一部分消失。因此，无需将日本特开2003-306760号公报所公开的掩蔽销在形成陶瓷层之后从孔去除，即使有必要去除也能够容易拔出。发明内容 [0007] 发明所要解决的课题 [0008] 近年来，热效率更高的燃气轮机的开发不断推进，气体入口温度达到1700℃的燃气轮机的开发也不断推进。在该情况下，预想静叶、动叶的表面温度成为1300℃的高温。伴随这样的开发动向，处于要求热障涂层具有更高的耐热性以及隔热性的状况。 [0009] 为了提高热障涂层的隔热性，考虑使陶瓷层更厚。在加厚陶瓷层的情况下，在陶瓷层内延伸的冷却孔的部分变长，因此在喷镀陶瓷层时，需要加长掩蔽销从基材突出的突出长度。 [0010] 然而，若突出长度变长，则在如日本特开2003-306760号公报所公开的那样掩蔽销的全部或一部分由会消失的材料构成的情况下，有时在喷镀时掩蔽销发生损伤、或者其位置偏移而使基材的孔被陶瓷层覆盖。 [0011] 另一方面，若突出长度变长，则掩蔽销与陶瓷层之间的接触面积变大，因此在形成陶瓷层时掩蔽销的全部或一部分不消失的情况下，掩蔽销的去除变得困难。 [0012] 另外，冷却孔的开口部的形状除了圆筒形状以外，还具有朝向开口出口而截面积逐渐扩大的扩开形状。通过手工作业在陶瓷层上一个个地形成这样的扩开形状的开口部的做法较为繁杂。 [0013] 而且，向多个孔各自分别插入一个掩蔽销的作业较为繁杂。 [0014] 鉴于上述情况，本发明的至少一实施方式的目的在于，提供即使掩蔽销从喷镀对象构件突出的突出长度长也能够可靠地形成孔的喷镀皮膜形成方法、使用该方法制造的轮机用高温部件、具有该高温部件的轮机、用于该方法的掩蔽销以及掩蔽构件。 [0015] 另外，本发明的至少一实施方式的目的在于，提供即使在喷镀时掩蔽销的全部或一部分不消失也容易从喷镀对象构件去除掩蔽销的喷镀皮膜形成方法、使用该方法制造的轮机用高温部件、具有该高温部件的轮机、用于该方法的掩蔽销以及掩蔽构件。 [0016] 而且，本发明的至少一实施方式的目的在于，提供能够容易对孔的开口部赋予所期望的形状的掩蔽销。 [0017] 另外，本发明的至少一实施方式的目的在于，提供具有能够容易插入喷镀对象构件的多个孔的多个轴部的掩蔽构件。 [0018] 用于解决课题的方案 [0019] (1)本发明的至少一实施方式的喷镀皮膜形成方法具备： [0020] 准备具有供多个孔的一端开口的表面的喷镀对象构件的工序； [0021] 分别准备由金属构成的多个掩蔽销的工序； [0022] 插入工序，在该插入工序中，以使所述多个掩蔽销各自的一部分从所述表面突出的方式向所述多个孔分别插入所述多个掩蔽销； [0023] 粘接剂施加工序，在该粘接剂施加工序中，向所述多个孔以及所述多个掩蔽销中的至少一方施加粘接剂，该粘接剂用于将所述多个掩蔽销分别固定于所述多个孔； [0024] 喷镀工序，在利用所述粘接剂将所述多个掩蔽销分别固定于所述多个孔的状态下，在该喷镀工序中通过喷镀而在所述喷镀对象构件的表面形成由陶瓷材料构成的陶瓷层；以及 [0025] 去除工序，在所述喷镀工序后，在该去除工序中将所述多个掩蔽销从所述多个孔中去除。 [0026] 在上述结构(1)的喷镀皮膜形成方法中，由金属构成的掩蔽销通过粘接剂而固定于喷镀对象构件的孔。由金属构成的掩蔽销的耐热性高，因此即使掩蔽销从喷镀对象构件突出的突出长度长，掩蔽销也不会在喷镀陶瓷层时发生损伤或消失。因此，喷镀对象构件的孔不会被陶瓷层堵塞，能够在陶瓷层形成与掩蔽销的形状对应的孔。 [0027] (2)在若干实施方式中，在上述结构(1)的基础上， [0028] 喷镀皮膜形成方法还具备紫外线照射工序，在该紫外线照射工序中，向作为所述粘接剂的紫外线固化树脂照射紫外线，利用所述粘接剂将所述多个掩蔽销分别固定于所述多个孔， [0029] 在所述去除工序中，通过加热来使所述紫外线固化树脂分解。 [0030] 在上述结构(2)的喷镀皮膜形成方法中，由于利用紫外线固化树脂将掩蔽销固定于喷镀对象构件的孔，因此无需通过压入向孔固定掩蔽销。并且，用于固定掩蔽销的紫外线固化树脂能够通过加热而分解。因此，即使在喷镀陶瓷层时掩蔽销的全部或一部分不消失，若在去除工序中通过加热使紫外线固化树脂分解，则也能够容易从孔去除掩蔽销。 [0031] (3)在若干实施方式中，在上述结构(1)或(2)的基础上， [0032] 在所述粘接剂施加工序中，将作为所述粘接剂的紫外线固化树脂注入所述孔。 [0033] 在上述结构(3)中，通过在粘接剂施加工序中向孔注入作为粘接剂的紫外线固化树脂，能够防止在喷镀对象构件的表面附着粘接剂。 [0034] (4)在若干实施方式中，在上述结构(1)至(3)中任一项的基础上， [0035] 喷镀皮膜形成方法还具备脱模剂施加工序，在该脱模剂施加工序中，在所述多个掩蔽销的供所述陶瓷层覆盖的部分被所述陶瓷层覆盖之前向该部分施加脱模剂。 [0036] 在上述结构(4)中，通过预先向掩蔽销的供陶瓷层覆盖的部分施加脱模剂，从而使掩蔽销容易相对于陶瓷层滑动。因此，即使掩蔽销的突出长度长而使掩蔽销与陶瓷层的接触面积大，也能够几乎不对陶瓷层造成损伤地去除掩蔽销。 [0037] (5)在若干实施方式中，在上述结构(1)至(4)中任一项的基础上， [0038] 所述喷镀对象构件具有供所述孔的另一端开口的内表面， [0039] 在所述去除工序中，通过使所述多个掩蔽销从所述表面侧朝向所述内表面侧移动，由此将所述多个掩蔽销从所述多个孔中去除。 [0040] 在上述结构(5)中，通过使掩蔽销从表面侧朝向内表面侧移动，从而与使掩蔽销从内表面侧朝向表面侧移动的情况相比，能够在进一步抑制陶瓷层的损伤的同时去除掩蔽销。 [0041] (6)在若干实施方式中，在上述结构(5)的基础上， [0042] 在所述去除工序中，从所述表面侧朝向所述内表面侧推压所述多个掩蔽销。 [0043] 在上述结构(6)中，通过从表面侧朝向内表面侧推压掩蔽销，从而与在内表面侧对掩蔽销进行拉拽相比，能够容易去除掩蔽销。 [0044] (7)在若干实施方式中，在上述结构(1)至(6)中任一项的基础上， [0045] 所述喷镀对象构件具有供所述孔的另一端开口的内表面， [0046] 在所述插入工序之前还具备向所述内表面侧配置定位构件的工序， [0047] 在所述插入工序中，将所述多个掩蔽销从所述表面侧插入所述孔，直到所述多个掩蔽销与所述定位构件抵接。 [0048] 若掩蔽销的突出长度相对于应形成的陶瓷层的厚度过长，则在喷镀时成为掩蔽销的阴影的区域大，因此不优选。另一方面，若掩蔽销的突出长度相对于应形成的陶瓷层的厚度过短，则不仅掩蔽销的去除作业变得困难，而且无法在陶瓷层形成孔。因此，优选将掩蔽销从喷镀对象构件突出的突出长度调整为适当的长度。 [0049] 关于这点，在上述结构(7)中，通过将掩蔽销插入至与定位构件抵接为止，能够容易将掩蔽销的突出长度调整为适当的长度。 [0050] (8)在若干实施方式中，在上述结构(7)的基础上， [0051] 所述定位构件由耐热带构成。 [0052] 根据上述结构(8)，通过使用耐热带，能够简单且可靠地限制掩蔽销向孔插入的深度，由此，能够调整掩蔽销的突出长度。 [0053] (9)本发明的至少一实施方式的喷镀皮膜形成方法具备： [0054] 准备具有供多个孔的一端开口的表面的喷镀对象构件的工序； [0055] 分别准备由金属构成的多个掩蔽销的工序； [0056] 插入工序，在该插入工序中，以使所述多个掩蔽销各自的一部分从所述表面突出的方式向所述多个孔分别插入所述多个掩蔽销； [0057] 喷镀工序，在所述多个掩蔽销分别插入并固定于所述多个孔的状态下，在该喷镀工序中通过喷镀而在所述喷镀对象构件的表面形成由陶瓷材料构成的陶瓷层； [0058] 脱模剂施加工序，在所述喷镀工序之前，在该脱模剂施加工序中，向所述多个掩蔽销的供所述陶瓷层覆盖的部分施加脱模剂；以及 [0059] 去除工序，在所述喷镀工序后，在该去除工序中将所述多个掩蔽销从所述多个孔中去除。 [0060] 在上述结构(9)中，通过向供陶瓷层覆盖的掩蔽销的部分预先施加脱模剂，从而使掩蔽销容易相对于陶瓷层滑动。因此，即使掩蔽销的突出长度长而使掩蔽销与陶瓷层的接触面积大，也能够几乎不对陶瓷层造成损伤地去除掩蔽销。 [0061] (10)本发明的至少一实施方式的轮机用高温部件具备： [0062] 基材，其具有供多个孔的一端开口的表面； [0063] 粘结层，其由形成于所述基材的表面上的金属材料构成；以及 [0064] 陶瓷层，其由通过喷镀而形成于所述粘结层的表面上的陶瓷材料构成， [0065] 在所述粘结层以及所述陶瓷层形成与所述多个孔分别相连的多个贯通孔， [0066] 所述陶瓷层的厚度为0.3mm以上， [0068] 在上述结构(10)中，即使陶瓷层的厚度为0.3mm以上，陶瓷层也不包含因中途暂时停止喷镀而形成的缺陷。即，陶瓷层通过连续地喷镀而形成，不包含相界那样的不连续的部分。因此，在陶瓷层内不产生以缺陷为起点的剥离，陶瓷层具有较高的可靠性。其结果是，轮机用高温部件也具有较高的可靠性。 [0069] (11)在若干实施方式中，在上述结构(10)的基础上， [0070] 所述轮机用高温部件是燃烧器、动叶、静叶以及分割环中的任一者。 [0071] 在上述结构(11)中，作为轮机用高温部件的燃烧器、动叶、静叶以及分割环具有较高的可靠性。 [0072] (12)本发明的至少一实施方式的轮机具备上述结构(10)或(11)所述的至少一个轮机用高温部件。 [0073] 根据上述结构(12)，高温部件具有较高的可靠性，因此轮机也具有较高的可靠性。 [0074] (13)本发明的至少一实施方式的掩蔽销具备： [0075] 轴部，其能够插入孔，以便在通过喷镀而在喷镀对象构件的供所述孔的一端开口的表面形成陶瓷层时防止所述孔的堵塞；以及 [0076] 模部，其能够规定以与所述喷镀对象构件的孔相连的方式形成于所述陶瓷层的孔的形状。 [0077] 将形成于陶瓷层的孔的形状一个个地成形为所期望的形状的作业较为繁杂。关于这点，若使用上述结构(13)的掩蔽销，则能够容易且短时间地将许多孔的形状成形为所期望的形状。 [0078] (14)本发明的至少一个实施方式的掩蔽构件具备： [0079] 多个轴部，其能够分别插入多个孔，以便在通过喷镀而在供所述多个孔的一端开口的喷镀对象构件的表面形成陶瓷层时防止所述多个孔的堵塞；以及 [0080] 连结部，其将所述多个轴部彼此连结。 [0081] 若使用上述结构(13)的掩蔽构件，则能够向多个孔同时插入轴部，因此能够容易且短时间地插入轴部。另外，在去除轴部时，也能够从多个孔同时拔出轴部，因此能够容易且短时间地去除轴部。 [0082] 发明效果 [0083] 根据本发明的至少一实施方式，能够提供即使掩蔽销从喷镀对象构件突出的突出长度长也能够可靠地形成孔的喷镀皮膜形成方法、使用该方法制造的轮机用高温部件、具有该高温部件的轮机、用于该方法的掩蔽销以及掩蔽构件。 [0084] 另外，根据本发明的至少一实施方式，能够提供即使在喷镀时掩蔽销的全部或一部分不消失也容易从喷镀对象构件去除掩蔽销的喷镀皮膜形成方法、使用该方法制造的轮机用高温部件、具有该高温部件的轮机、用于该方法的掩蔽销以及掩蔽构件。 [0085] 而且，根据本发明的至少一实施方式，能够提供容易地对孔的开口部赋予所期望的形状的掩蔽销。 [0087] 图1是表示本发明的一实施方式的喷镀皮膜形成方法的简要步骤的流程图。 [0088] 图2是用于说明图1的喷镀皮膜形成方法的图。 [0089] 图3是表示作为粘接剂使用紫外线固化树脂的情况下的喷镀皮膜形成方法的简要步骤的一部分的流程图。 [0090] 图4是用于说明粘接剂施加工序以及紫外线照射工序的图。 [0091] 图5是表示使用脱模剂的情况下的喷镀皮膜形成方法的简要步骤的一部分的流程图。 [0092] 图6是表示若干实施方式的去除工序的简要步骤的流程图。 [0093] 图7是用于说明推入工序的图。 [0094] 图8是表示进行孔的修理的情况下的喷镀皮膜形成方法的简要步骤的一部分的流程图。 [0095] 图9是简要表示修孔工序后的、陶瓷层的孔的形状的俯视图。 [0096] 图10是简要表示陶瓷层的孔的截面形状的剖视图。 [0097] 图11是表示若干实施方式的喷镀皮膜形成方法的简要步骤的一部分的流程图。 [0098] 图12是用于说明定位构件配置工序的图。 [0099] 图13是简要表示本发明的一实施方式的喷镀皮膜形成方法的步骤的流程图。 [0100] 图14是简要表示具备使用上述的喷镀皮膜形成方法制造出的轮机用高温部件的燃气轮机的图。 [0101] 图15是简要表示作为图14的燃气轮机所使用的轮机用高温部件的动叶的立体图。 [0102] 图16是简要表示作为图14的燃气轮机所使用的轮机用高温部件的静叶的立体图。 [0103] 图17是简要表示作为图14的燃气轮机所使用的轮机用高温部件的分割环的立体图。 [0104] 图18是简要表示本发明的一实施方式的掩蔽销的侧视图。 [0105] 图19是简要表示本发明的一实施方式的掩蔽构件的侧视图。 具体实施方式[0106] 以下，参照附图来说明本发明的若干实施方式。但是，作为实施方式进行记载的或附图所示的结构部件的尺寸、材质、形状及其相对配置等并非意图将本发明的范围限定于此，仅是单纯的说明例。 [0107] 例如，表示“在某一方向上”、“沿着某一方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或者“同轴”等相对或绝对的配置的表述不仅表示严格地那样配置，而且也表示以公差、或者获得相同功能的程度的角度、距离进行相对位移后的状态。 [0108] 例如，“同一”、“相等”以及“均质”等表示事物相等的状态的表述不仅表示严格地相等的状态，而且也表示存在公差、或者获得相同功能的程度的差异的状态。 [0109] 例如，四边形、圆筒形等表示形状的表述不仅表示几何学上的严格意义上的四边形、圆筒形等形状，而且也表示在获得相同的效果的范围内包含凹凸部、倒角部等的形状。 [0110] 另一方面，“具备”、“具有”、“包括”、或“包含”一构成要素这样的表述不是将其他构成要素的存在排除在外的排他性的表述。 [0111] 图1是表示本发明的一实施方式的喷镀皮膜形成方法的简要的步骤的流程图。图2是用于说明图1的喷镀皮膜形成方法的图。 [0112] 如图1所示，喷镀皮膜形成方法具有喷镀对象准备工序S1、掩蔽销准备工序S3、插入工序S5、粘接剂施加工序S7、喷镀工序S9以及去除工序S11。 [0113] 在喷镀对象准备工序S1中，如图2所示准备喷镀对象构件1。图2利用剖面来简要示出喷镀对象构件1的一部分，喷镀对象构件1具有供多个孔3的一端开口的表面。孔3的直径例如是0.3mm以上且5.0mm以下。 [0114] 在掩蔽销准备工序S3中，如图2(a)所示，准备分别由金属构成的多个掩蔽销5。掩蔽销5具有比孔3的直径小的外径。 [0115] 在插入工序S5中，以使多个掩蔽销5各自的一部分从表面突出的方式向多个孔3分别插入多个掩蔽销5。 [0116] 在粘接剂施加工序S7中，将用于向多个孔3分别固定多个掩蔽销5的粘接剂施加于多个孔3以及多个掩蔽销5中的至少一方。作为施加粘接剂的方法，可以使用注射器、分配器、喷雾、浸泡或者涂敷等手段。 [0117] 作为粘接剂，例如使用具有能够在400℃左右的温度下使用的耐热性的粘接剂。粘接剂施加工序S7可以在插入工序S5之前进行，也可以在插入工序S5之后进行。 [0118] 图2(b)示出了利用粘接剂7将销5固定于孔3的状态。在喷镀工序S9中，如图2(c)所示，在利用粘接剂7将多个掩蔽销5分别固定于多个孔3的状态下，通过喷镀在喷镀对象构件的表面形成由陶瓷材料构成的陶瓷层9。 [0119] 去除工序S11在喷镀工序S9后进行，如图2(d)所示，将多个掩蔽销5从多个孔3去除。在去除工序S11后，喷镀对象构件1的孔3与形成于陶瓷层9的孔11彼此同轴相连而构成一个冷却孔13。 [0120] 在上述的实施方式中，利用粘接剂7将由金属构成的掩蔽销5固定于喷镀对象构件1的孔3。由金属构成的掩蔽销5的耐热性高，因此即使掩蔽销5从喷镀对象构件1突出的突出长度长，在喷镀陶瓷层9时也不会损伤或消失。因此，喷镀对象构件1的孔3不会被陶瓷层9堵塞，能够将与掩蔽销5的形状对应的孔11形成于陶瓷层9。 [0122] 在若干实施方式中，掩蔽销5从喷镀对象构件1突出的突出长度被设定为与陶瓷层9的厚度同等程度。 [0123] 在若干实施方式中，作为粘接剂使用紫外线固化树脂。图3示出了作为粘接剂7使用紫外线固化树脂的情况下的喷镀皮膜形成方法的简要步骤的一部分。如图3所示，在使用紫外线固化树脂作为粘接剂7的情况下，喷镀皮膜形成方法还具有紫外线照射工序S13。 [0124] 在紫外线照射工序S13中，向作为粘接剂的未固化的紫外线固化树脂照射紫外线，紫外线固化树脂固化，由此利用粘接剂将多个掩蔽销5分别固定于多个孔3。 [0125] 并且，在使用紫外线固化树脂作为粘接剂7的情况下，在去除工序S11中通过加热使紫外线固化树脂分解。 [0126] 作为紫外线固化树脂，例如可以使用Dymax公司的SpeedMASK等。 [0127] 在上述的实施方式中，由于利用紫外线固化树脂将掩蔽销5固定于喷镀对象构件1的孔3，因此无需通过压入来向孔3固定掩蔽销5。并且，用于固定掩蔽销5的紫外线固化树脂能够通过加热而分解。因此，即使在陶瓷层9的喷镀时掩蔽销5的全部或一部分不消失，若在去除工序S11中通过加热使紫外线固化树脂分解，则也能够容易从孔3去除掩蔽销5。 [0128] 图4是用于说明粘接剂施加工序S7以及紫外线照射工序S13的图。在若干实施方式中，如图4(a)所示，在粘接剂施加工序S7中，作为粘接剂的未固化的紫外线固化树脂7a例如通过注射器14而注入喷镀对象构件1的孔3。然后，在紫外线照射工序S13中，如图4(b)所示，例如使用紫外线灯15向紫外线固化树脂照射紫外线。需要说明的是，紫外线灯15也可以从喷镀对象构件1的内表面侧照射紫外线。 [0129] 在上述的实施方式中，在粘接剂施加工序S7中，向孔3注入作为粘接剂的紫外线固化树脂，由此能够防止粘接剂附着于喷镀对象构件1的表面。 [0130] 图5示出了使用脱模剂的情况下的喷镀皮膜形成方法的简要步骤的一部分。如图5所示，在使用脱模剂的情况下，喷镀皮膜形成方法还具有脱模剂施加工序S15。脱模剂施加工序S15在插入工序S5之前进行，向掩蔽销5施加脱模剂。脱模剂例如通过喷雾、浸泡或涂敷而施加于掩蔽销。 [0131] 在上述的实施方式中，通过向掩蔽销5的由陶瓷层9覆盖的部分预先施加脱模剂，掩蔽销5容易相对于陶瓷层9滑动。因此，即使掩蔽销5的突出长度长而使掩蔽销5与陶瓷层9接触的接触面积大，也能够几乎不会对陶瓷层9造成损伤地去除掩蔽销5。 [0132] 需要说明的是，也可以向掩蔽销5的整体施加脱模剂。 [0133] 在若干实施方式中，作为脱模剂，例如可以使用BN系耐热脱模剂、硅型耐热脱模剂以及石墨型耐热脱模剂中的任一方。尤其是，BN系耐热脱模剂是包含BN(氮化硼)的粉末的脱模剂，具有高耐热性，能够承受例如900℃～1000℃的温度。 [0134] 在若干实施方式中，喷镀对象构件1例如图2(a)所示具有供孔3的另一端开口的内表面，在去除工序S11中，通过使多个掩蔽销5从喷镀对象构件1的表面侧朝向内表面侧移动而从多个孔3去除该多个掩蔽销5。 [0135] 在上述的实施方式中，通过使掩蔽销5从喷镀对象构件1的表面侧朝向内表面侧移动，从而与使掩蔽销5从内表面侧朝向表面侧移动的情况相比，能够在更进一步抑制陶瓷层的损伤的同时去除掩蔽销5。 [0136] 图6示出了若干实施方式的去除工序S11的简要步骤。在若干实施方式中，去除工序S11具有推入工序S113。图7是用于说明推入工序S113的图。如图7所示，在推入工序S113中，例如使用棒状的推入构件17将多个掩蔽销5从喷镀对象构件1的表面侧朝向内表面侧推压而将多个掩蔽销5从多个孔3去除。例如作为推入构件17，可以使用线材。 [0137] 需要说明的是，在喷镀工序S9之后例如图2(c)所示那样利用陶瓷层9覆盖掩蔽销5的顶端的情况下，去除工序S11还具有磨削工序S111。在磨削工序S111中，对陶瓷层9的表面进行磨削，直到确认到掩蔽销5的顶端的位置。磨削例如通过磨床以使陶瓷层9的表面变得平坦的方式进行。 [0138] 在若干实施方式中，喷镀皮膜形成方法还具有修孔工序S17。在修孔工序中，例如使用锉刀等使陶瓷层9中的孔11的形状、即冷却孔13的开口形状成形为所期望的形状。 [0139] 在此，图9是简要表示修孔工序S17后的陶瓷层9的孔11的形状的一例的俯视图，图10是简要表示孔11的截面形状的剖视图。如图9以及图10那样成形为所期望的形状的冷却孔13也被称作成形薄膜冷却孔。 [0140] 图11示出了若干实施方式的喷镀皮膜形成方法的简要步骤的一部分。如图11所示，喷镀皮膜形成方法还具有定位构件配置工序S19。 [0141] 图12是用于说明定位构件配置工序S19的图。定位构件配置工序S19在插入工序S5之前进行。喷镀对象构件1具有供孔3的另一端开口的内表面，在定位构件配置工序S19中，在喷镀对象构件1的内表面侧配置定位构件19。 [0142] 然后，在接着定位构件配置工序S19的插入工序S5中，将多个掩蔽销5从喷镀对象构件1的表面侧插入孔3，直到与定位构件19抵接。 [0143] 定位构件19例如由耐热带构成，粘贴于喷镀对象构件1的内表面。根据耐热带，能够简单且可靠地限制掩蔽销5向孔3插入的深度，由此，能够调整掩蔽销5的突出长度。 [0144] 若掩蔽销5的突出长度相对于应形成的陶瓷层9的厚度过长，则在喷镀时成为掩蔽销5的阴影的区域增大，因此不优选。另一方面，若掩蔽销5的突出长度相对于应形成的陶瓷层9的厚度过短，则不仅掩蔽销5的去除作业变得困难，而且无法在陶瓷层9形成孔11。因此，优选将掩蔽销5从喷镀对象构件1突出的突出长度调整为适当的长度。 [0145] 关于这点，在上述的实施方式中，通过将掩蔽销5插入到与定位构件19抵接为止，能够容易将掩蔽销5从喷镀对象构件1的表面突出的突出长度调整为适当的长度。 [0146] 在若干实施方式中，作为定位构件19的耐热带在作为粘接剂的紫外线热固化树脂注入孔3之前被粘贴。在该情况下，耐热带防止未固化的紫外线固化树脂从孔3流出，能够通过适量的粘接剂7可靠地固定掩蔽销5。 [0147] 图13是简要表示本发明的一实施方式的喷镀皮膜形成方法的步骤的流程图。 [0148] 将掩蔽销固定于喷镀对象构件的固定手段不限定于粘接剂，也可以在喷镀工序S9的期间利用支承构件支承掩蔽销5。对此，图13的喷镀皮膜形成方法不具有粘接剂施加工序S7。 [0149] 另一方面，图13的喷镀皮膜形成方法在喷镀工序S9之前具有脱模剂施加工序S15，在该脱模剂施加工序S15中，向多个掩蔽销5的由陶瓷层9覆盖的部分施加脱模剂。脱模剂施加工序S15如上所述在插入工序S5之前进行，向掩蔽销5施加脱模剂。脱模剂例如通过喷雾、浸泡或涂敷而施加于掩蔽销。作为脱模剂，例如可以使用包含BN(氮化硼)的粉末的脱模剂。包含BN的粉末的脱模剂具有高耐热性。 [0150] 在上述的实施方式中，通过向掩蔽销5的由陶瓷层9覆盖的部分预先施加脱模剂，从而掩蔽销5容易相对于陶瓷层9滑动。因此，即使掩蔽销5从喷镀对象构件1的表面突出的突出长度长而使掩蔽销5与陶瓷层9的接触面积大，也能够几乎不对陶瓷层9造成损伤地去除掩蔽销5。 [0151] 以下，作为本发明的一实施方式，对使用上述的喷镀皮膜形成方法制造的轮机用高温部件进行说明。 [0152] 如图2(d)所示，轮机用高温部件具备基材1a、粘结层(金属结合层)1b以及陶瓷层9。粘结层1b以及陶瓷层9在基材1a上形成热障涂层。 [0153] 基材1a例如由Ni基合金等金属构成。作为Ni基合金的一例，具有由Ni-16Cr-8.5Co-1.75Mo-2.6W-1.75Ta-0.9Nb-3.4Ti-3.4Al(质量％)表示的组成。 [0154] 粘结层1b例如由MCrAlY合金构成，M表示选自由Ni、Co以及Fe构成的组中的一种或两种以上。作为MCrAlY合金的一例，具有由Co-32Ni-21Cr-8A1-0.5Y表示的组成。粘结层1b的厚度例如为10μm以上且500μm以下。粘结层1b可以通过例如高速火焰喷镀而形成于基材1a的表面上。需要说明的是，也可以在形成粘结层1b之前，为了提高粘结层1b相对于基材1a的紧贴性而对基材1a的表面实施喷砂处理。 [0155] 陶瓷层9形成于粘结层1b的表面。陶瓷层9由例如包含Y、Yb等添加剂的氧化锆系陶瓷构成。陶瓷层9的厚度T例如为0.1mm以上且3.0mm以下。陶瓷层9可以通过例如等离子喷镀而形成于粘结层1b上。 [0156] 并且，对于陶瓷层9，在该陶瓷层9的内部不包含因使喷镀中途暂时停止而形成的缺陷。 [0157] 在上述的轮机用高温部件中，即使陶瓷层9的厚度为0.3mm以上，陶瓷层9也不会包含因使喷镀中途暂时停止而形成的缺陷。即，陶瓷层9通过连续的喷镀而形成，不包含相界那样的不连续的部分。因此，在陶瓷层9内不产生以缺陷为起点的剥离，陶瓷层9具有较高的可靠性。作为其结果，轮机用高温部件也具有较高的可靠性。之所以能够像这样连续地喷镀陶瓷层9是因为：即使陶瓷层9的厚度T为0.3mm以上，也能够利用掩蔽销5在陶瓷层9内形成孔11。 [0158] 需要说明的是，在利用粘接剂7固定掩蔽销5的情况下，需要在去除工序S11中利用热量使粘接剂7分解，但在形成陶瓷层9之后进行扩散热处理的情况下，能够通过扩散热处理利用热量使粘接剂7分解。扩散热处理例如在700℃～1000℃的温度范围进行。 [0159] 图14简要示出了具备使用上述的喷镀皮膜形成方法制造的轮机用高温部件的燃气轮机20，作为燃气轮机20所使用的轮机用高温部件，图15、图16以及图17分别简要示出了动叶22、静叶24或分割环26。 [0160] 动叶22固定于燃气轮机20的转子，静叶24以及分割环26固定于燃气轮机20的机匣。动叶22以及静叶24配置于圆筒状的燃烧气体的流路。分割环26在转子的径向上配置于动叶22的外侧，形成燃烧气体的流路的周壁的一部分。 [0161] 燃烧器28的尾筒、动叶22、静叶24以及分割环26在表面具有通过上述的喷镀皮膜形成方法而形成的陶瓷层9，冷却孔13在陶瓷层9的表面开口。冷却孔13向燃烧气体的流路开口，由从冷却孔13流出的空气将燃烧器28、动叶22、静叶24以及分割环26薄膜冷却。 [0163] 图18是简要表示本发明的一实施方式的掩蔽销30的侧视图。如图18所示，掩蔽销30具有彼此一体的轴部32和模部34。 [0164] 轴部32具有比孔3的直径小的外径，在通过喷镀向喷镀对象构件1的供孔3的一端开口的表面形成陶瓷层9时，轴部32能够插入孔3。利用轴部32防止陶瓷层9堵塞孔3。 [0165] 另一方面，模部34能够规定以与喷镀对象构件1的孔3相连的方式形成于陶瓷层9的孔11的形状。例如在采用图18的掩蔽销30的情况下，能够将孔11的形状设为朝向陶瓷层9的表面逐渐扩开的扩开形状。 [0166] 在形成许多孔11的情况下，在修孔工序S17中使形成于陶瓷层9的许多孔11成形的做法较为繁杂，但根据上述的实施方式的掩蔽销30，能够容易且短时间地使许多孔11的形状成形为所期望的形状。 [0167] 在若干实施方式中，掩蔽销30具有与模部34一体的把持部36。在掩蔽销30具有把持部36的情况下，通过在去除工序S11中抓住把持部36进行拉拽，能够容易去除掩蔽销30。 [0168] 图19是简要表示本发明的一实施方式的掩蔽构件40的侧视图。掩蔽构件40由金属构成，具有彼此一体的轴部42和连结部44。 [0169] 轴部42具有比孔3的直径小的外径，在通过喷镀向喷镀对象构件1的供孔3的一端开口的表面形成陶瓷层9时，轴部42能够插入孔3。利用轴部42防止陶瓷层9堵塞孔3。 [0170] 连结部44将多个轴部42彼此连结，连结部44能够将多个轴部42支承为与喷镀对象构件1中的孔3的排列图案对应。连结部44例如配置于喷镀对象构件1的内表面侧，轴部42从内表面侧插入孔3。 [0171] 在插入工序S5中，将掩蔽销5一个个地插入多个孔3的做法较为繁杂。关于这点，若使用掩蔽构件40，则能够同时将轴部42插入多个孔3，因此能够容易且短时间地进行插入工序S5。另外，在去除工序S11时，也能够从多个孔3同时拔出轴部42，因此能够容易且短时间地进行去除工序S11。 [0172] 最后，本发明不限定于上述的实施方式，也包括对上述的实施方式施加变更而得到的实施方式、将这些实施方式组合而得到的实施方式。 [0173] 附图标记说明 [0174] 1 喷镀对象构件 [0175] 1a 基材 [0176] 1b 粘结层 [0177] 3 孔 [0178] 5 掩蔽销 [0179] 7 粘接剂 [0180] 7a 未固化的紫外线固化树脂 [0181] 9 陶瓷层 [0182] 11 孔 [0183] 13 冷却孔 [0184] 14 注射器 [0185] 15 紫外线灯 [0186] 17 推入构件 [0187] 19 定位构件 [0188] 20 燃气轮机 [0189] 22 动叶 [0190] 24 静叶 [0191] 26 分割环 [0192] 28 燃烧器 [0193] 32 轴部 [0194] 34 模部 [0195] 36 把持部 [0196] 40 掩蔽构件 [0197] 42 轴部 [0198] 44 连结部 [0199] S1 喷镀对象准备工序 [0200] S3 掩蔽销准备工序 [0201] S5 插入工序 [0202] S7 粘接剂施加工序 [0203] S9 喷镀工序 [0204] S11 去除工序 [0205] S13 紫外线照射工序 [0206] S15 脱模剂施加工序 [0207] S17 修孔工序 [0208] S19 定位构件配置工序 [0209] S111 磨削工序 [0210] S113 推入工序 |
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