[发明专利]燃烧器结构部件的制造方法、燃烧器结构部件、燃气轮机用燃烧器及燃气轮机

说明书

技术领域

本发明涉及适用于燃气轮机的燃烧器(燃烧筒及内筒等)的燃烧器结构部件的制造方法。

背景技术

燃气轮机燃烧器在1500℃的高温环境下使用。根据其使用条件的不同，该燃气轮机燃烧器需要冷却结构。例如专利文献1公开所示，作为燃烧器尾筒的结构部件，使用被称为MT翼片的具有中空流路的板状部件，在中空的流路中流动有作为冷却介质的空气或蒸气等，从而将燃气轮机燃烧器冷却。

如专利文献2公开所示，具有中空的流路的板状部件由作为母材的平坦的板状部件和具有多个翼片的板状部件构成，并将多个翼片与平板状的板状部件接合而形成。作为接合方法，列举有钎焊接合(扩散接合)。钎焊接合是将比被接合材料(母材)的熔点低的金属(钎料)作为粘结剂，以钎料的熔点温度将母材加热，通过钎料和母材的相互扩散作用而进行接合的技术。若钎焊时的加热温度高，则会发生母材的结晶粒的粗大化或氧化，母材的强度降低。因此，在降低加热温度的目的下，多使用添加了熔点降低元素(B、Si、P等)的钎料。

【专利文献1】日本专利第3831638号公报(权利要求9，段落[0011])

【专利文献2】日本特开2002-161755号公报(段落[0007])

发明内容

以往，上述燃气轮机燃烧器的结构部件在对两个板状部件进行了钎焊接合后，在常温下使用冲压机进行成形而制造。在钎焊接合时，钎料中含有的熔点降低元素从钎料与板状部件的接触面扩散。然而，当该扩散不充分时，在上述接触面附近，熔点降低元素偏向板状部件，因此局部性地产生脆性。对由此种板状部件构成的板状接合体进行冲压成形时，在板状接合体的内部产生裂纹，由于该裂纹的原因，而会产生板状接合体的接合面发生剥离这一问题。因此，板状接合体成形后的燃烧器结构部件需要通过非破坏检查(超声波探伤试验等)来确认内部品质。当确认到燃烧器结构部件存在裂纹时，该燃烧器结构部件通过焊接进行修补或被报废。

若利用热锻冲压装置对具有中空流路的板状接合体进行成形，则能够避免在板状接合体的内部产生的裂纹。然而，由于在高温下进行加热，而钎料及板状部件熔融，无法维持中空的流路的位置精度，并且板状部件发生粗粒化，板状部件的强度降低。热冲压成形是利用加热炉等对非铁金属/不锈钢/合金钢/碳钢等被成形原料整体进行加热，使用模具进行压缩成形。相对于此，冷间冲压成形是在常温下使用模具对被成形原料进行压缩成形。

本发明鉴于此种情况而作出，提供一种不会产生裂纹地维持中空的流路的位置精度来制造燃烧器结构部件的方法，该燃烧器结构部件由将两个板状部件钎焊接合而成的具有中空的流路的板状接合体成形而成。

为了解决上述课题，本发明的燃烧器结构部件的制造方法采用以下的方法。

本发明涉及一种燃烧器结构部件的制造方法，包括：板状接合体形成工序，将由耐热合金构成的第一板状部件、和由耐热合金构成且在表面具有多个翼片的第二板状部件以该翼片朝向第一板状部件的状态，经由包含熔点降低元素的钎料而进行钎焊接合，从而得到板状接合体；冲压成形工序，对该板状接合体进行冲压成形而得到所希望的形状的燃烧器结构部件；变形部位确定工序，根据所述燃烧器结构部件的形状来确定在所述冲压成形工序时产生的变形为规定值以上的变形部位；局部加热工序，对与由该变形部位确定工序确定的所述变形部位相对应的所述板状接合体的对应部位进行局部加热；及作为所述冲压成形工序的将加热后的所述对应部位的温度维持在期望温度而对所述板状接合体进行冷间冲压成形的工序。

燃烧器结构部件由于形状的不同，而在成形板状接合体时产生的变形部位不同。通过确定燃烧器结构部件的变形部位，能够在成形前对上述确定的变形部位与板状接合体对应的部位进行局部加热。并且，通过对板状接合体进行局部加热而能够提高延展性，并提高冲压成形性。即，即使是在钎焊下熔点降低元素(例如B、Si、P等)不均匀地扩散的板状接合体，也能够不发生裂纹地进行冲压成形。而且，通过不对板状接合体的整体而仅对变形发生部位进行加热，能够抑制板状接合体整体发生粗粒化，并能够维持中空的流路的位置精度。

在上述发明中，所述局部加热工序中的加热温度优选为650℃以上且1000℃以下，更优选为800℃以上且1000℃以下。