涡轮叶片的设计方法、涡轮叶片的制造方法以及涡轮叶片.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108779680A(43)申请公布日2018.11.09(21)申请号201680083749.4(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司1(22)申请日2016.08.221021代理人雒运朴(30)优先权数据2016-0712502016.03.31JP(51)Int.Cl.F01D5/28(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日B22D27/04(2006.01)2018.09.18C21D9/00(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据C22F1/10(2006.01)PCT/JP2016/0743672016.08.22F01D25/00(2006.01)(87)PCT国际申请的公布数据WO2017/168777JA2017.10.05(71)申请人三菱重工业株式会社地址日本东京(72)发明人金子秀明山本贤二唐户孝典平田宪史藤田直也权利要求书2页说明书8页附图6页(54)发明名称涡轮叶片的设计方法、涡轮叶片的制造方法以及涡轮叶片(57)摘要在设计涡轮叶片的涡轮叶片的设计方法中，预先准备将加热温度区域、蠕变强度以及结晶粒度建立了关联的相关数据，该涡轮叶片的设计方法具备：温度分布获取工序(S11)，获取与被加热的涡轮叶片的温度分布相关的温度分布数据；蠕变强度获取工序(S12)，获取与被加热的涡轮叶片所要求的蠕变强度的分布相关的蠕变强度分布数据；结晶粒度设定工序(S13)，基于温度分布数据以及蠕变强度分布数据，根据相关数据，将涡轮叶片的成为扩散蠕变温度区域的高温部位处的结晶粒度设定为与成为基准的基准结晶粒度相比为粗粒，且将涡轮叶片的成为位错蠕变温度区域的低温部位处的结晶粒度设定为与基准结晶粒度相比为细粒。CN108779680ACN108779680A权利要求书1/2页1.一种涡轮叶片的设计方法，是对涡轮叶片进行设计的涡轮叶片的设计方法，该涡轮叶片使用通过加热产生包含扩散蠕变和位错蠕变在内的蠕变的金属材料而形成，其特征在于，将相比所述位错蠕变容易产生所述扩散蠕变的温度区域设为扩散蠕变温度区域，将相比所述扩散蠕变容易产生所述位错蠕变、且相比所述扩散蠕变温度区域为低温的温度区域设为位错蠕变温度区域，将从所述扩散蠕变温度区域以及所述位错蠕变温度区域中的一方的温度区域向所述扩散蠕变温度区域以及所述位错蠕变温度区域中的另一方的温度区域迁移的温度区域设为迁移温度区域，预先准备将包含所述扩散蠕变温度区域、所述位错蠕变温度区域以及所述迁移温度区域的温度区域即加热温度区域、所述涡轮叶片中产生的所述蠕变的蠕变强度、以及所述涡轮叶片的所述金属材料的结晶粒度建立了关联的相关数据，所述相关数据中，所述加热温度区域、所述蠕变强度以及所述结晶粒度以如下方式被建立关联：在将被加热的所述涡轮叶片的温度为所述迁移温度区域时的与规定的所述蠕变强度对应的所述结晶粒度设为基准结晶粒度的情况下，在被加热的所述涡轮叶片的温度为所述扩散蠕变温度区域时，与规定的所述蠕变强度对应的所述涡轮叶片的所述结晶粒度相比所述基准结晶粒度为粗粒，在被加热的所述涡轮叶片的温度为所述位错蠕变温度区域时，与规定的所述蠕变强度对应的所述涡轮叶片的所述结晶粒度相比所述基准结晶粒度为细粒，所述涡轮叶片的设计方法具备：温度分布获取工序，在该温度分布获取工序中，获取与被加热的所述涡轮叶片的温度分布相关的温度分布数据；蠕变强度获取工序，在该蠕变强度获取工序中，获取与被加热的所述涡轮叶片所要求的所述蠕变强度的分布相关的蠕变强度分布数据；以及结晶粒度设定工序，在该结晶粒度设定工序中，基于所述温度分布数据以及所述蠕变强度分布数据，根据所述相关数据，将所述涡轮叶片的成为所述扩散蠕变温度区域的高温部位处的所述结晶粒度设定为与所述基准结晶粒度相比为粗粒，将所述涡轮叶片的成为所述位错蠕变温度区域的低温部位处的所述结晶粒度设定为与所述基准结晶粒度相比为细粒。2.根据权利要求1所述的涡轮叶片的设计方法，其特征在于，所述涡轮叶片具有：设置在基端部侧的叶片根部；以及与所述叶片根部的前端部侧相连设置的叶片形状部，在所述结晶粒度设定工序中，在所述涡轮叶片的所述叶片形状部中将所述结晶粒度设定为随着从所述基端部侧朝向所述前端部侧而成为粗粒。3.根据权利要求1或2所述的涡轮叶片的设计方法，其特征在于，所述涡轮叶片还具有：在所述叶片形状部的所述基端部侧的内部设置的冷却室；以及在所述叶片形状部的内部与所述冷却室的所述前端部侧连通设置的多个冷却通路，在所述结晶粒度设定工序中，在所述涡轮叶片的所述冷却室中将所述结晶粒度设定为2CN108779680A权利要求书2/2页与所述基准结晶粒度相比为细粒。4.一种涡轮叶片的制造方法，是对通过