[发明专利]用于为涡轮机叶片涂层的方法

说明书

本发明提出了一种用于为涡轮机叶片(1)涂层的方法(2)，该涡轮机叶片(1)包括翼型(4)和至少一个布置在该翼型(4)的端部的平台(2)，其中该平台或者每个平台(2)具有接触区(6)和至少一个与该接触区(6)邻接的、平面的凸出区(8a、8b)，并且使该翼型(4)终止于该接触区(6)，具有以下方法步骤：将涂层(24)的至少第一层(22)在翼型侧涂覆在平台(2)上，以及在将涂层(24)的该至少第一层(22)保留在接触区(6)的范围内的端面(10c)上的情况下，将该涂层(24)的该至少第一层(22)在凸出区(8a、8b)的范围内从平台(2)的至少一个端面(10a、10b)去除。

技术领域

本发明涉及一种用于为涡轮机叶片涂层的方法，该涡轮机叶片包括翼型和至少一个布置在翼型的端部的平台，其中该平台或者每个平台具有接触区和至少一个与接触区邻接的凸出区，并且使翼型终止于该接触区。

背景技术

逐步将能量产生转换为增加的可再生的能量载体带来很多技术挑战。由于尤其是在许多地方代表两种最重要的可再生能源载体的风能和太阳能的非常多变的可支配性，对于具有恒定供电功率的、稳定的网络运行存在均衡输入功率中的波动的必要性。在此背景下，燃气轮机由于相比于其他传统的能源载体较高的灵活性而起关键作用。

尤其在为具有强烈波动负载的网络提供功率补偿的情况下，其中在燃气轮机中经常发生负荷变化，对燃气轮机的结构产生特别的技术要求。燃气轮机的效率随着压缩压力的增大以及燃烧温度的增大而增大。为了高效的运行，为压缩级和涡轮级的转子叶片使用尽可能轻的材料也可以产生积极的效果。同样，为了改进压缩级和涡轮级的导向叶片和转子叶片的效率，可以在其形状上在流体技术方面进行优化。其中，对用于叶片安装的特殊成型的期望，以及同样在根据尽可能轻的材料的转子叶片的情况下，要面对在燃气轮机运行过程中对稳定性和对耐热性的要求。

由于经燃烧的、膨胀的热气体的高的力作用或者高的扭矩，使涡轮级的叶片安装遭受特别的热负荷和机械负荷。因此，为了优化机械稳定性，如果可能的话将涡轮级的各个叶片都分别制造为单晶构件。单晶材料通常不能提供的所需的耐热性于是通常通过附加涂层实现。其中，该涂层也能够按照需要以多层形式涂覆。

对此经常采用的方法是，以热阻挡层或者热屏蔽层(“therma barrier coating”，TBC)涂覆叶片的、出现最高的热负荷的区域，该热阻挡层或热屏蔽层通过黏合层(“bondcoating”)保持在叶片上。在此，该黏合层经常通过超级合金、例如具有镍和/或者钴作为基础金属的金属铬铝钇合金形成。其中，该黏合层大多以限定的厚度以多层形式喷涂在叶片的单晶材料上。由此，一方面会改进TBC在叶片上的附着，另一方面该黏合层自身同样也有助于提高的叶片耐热性。在较大规模的热负荷的范围内，黏合层也能够独自对于涡轮机叶片的材料表现出足够的热保护。

在涂层中，需要注意涡轮机叶片的特殊结构。该涡轮机叶片通常由有轮廓的翼型组成，该翼型在其两个纵向端上分别终止于平台。其中，该翼型在径向上布置在涡轮机的流动空间中，同一个涡轮级的各个叶片的平台形成内部环或者外部环，并且对应地尽可能齐平地相互连接。在以黏合层喷涂平台的各翼型侧面时，也经常会对平台的各端面轻微喷涂。因为两个相邻的平台应当尽可能按严格公差地相互连接，以便尽可能防止由两个平台之间的间隙造成的流动损失，所以不期望在平台的端面上的这种残余，因为由于残余的不均匀性可能导致这两个相邻的平台之间的间距过大。

出于该原因，从平台的端面去除黏合层的残余，这通常手动完成，例如通过磨削。这一方面是费事的，另一方面在平台端面上的磨削过程危害翼型侧的涂层。在此，该黏合层可能在平台的边缘处断裂或者撕裂。如果这出现在应当涂覆TBC的位置，则使得其附着恶化。在运行时，TBC可能会逐渐脱落。如果这出现在没有设置TBC的位置，则叶片材料由于裂缝本身已经遭受更高的热负荷。

发明内容

因此本发明的任务在于，提出一种用于为涡轮机叶片涂层的方法，该方法尽可能易于执行，并且在平台区域内实现尽可能好地防热和防腐蚀。