[发明专利]喷镀皮膜形成方法

说明书

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。

技术领域

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

以往，作为节能对策之一，进行用于提高火力发电的热效率的技术开发。为了提高发电用燃气轮机的热效率，使气体入口温度上升的做法是有效的。

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)。

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。

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。

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

发明所要解决的课题

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。

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。

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。

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。

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。

而且，向多个孔各自分别插入一个掩蔽销的作业较为繁杂。

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。