溶接方法および構成要素
溶接によってへこみ（４）を塞ぐ際、結束不良や亀裂が生じる場合がある。へこみ（４）の外側およびその表面上に溶接材料が形成される好適な充填方法によって、上記の問題は回避される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接によって構成要素のへこみを塞ぐ方法、および構成要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶接によって構成要素を修理する際、へこみも塞がれる場合も多い。これらのへこみは、この構成要素が動作する際に生じた損傷を受けた領域に穴が掘られることによって形成されるものである。改修するには、この構成要素の幾何学形状を実現するために材料を加え、さらに構成要素に十分な強度を加える必要もある。溶接充填材によっては、加えた材料に結合不良や亀裂が繰り返し生じる場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１２０４７７６号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１３０６４５４号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第１３１９７２９号明細書
【特許文献４】国際公開第９９／６７４３５号パンフレット
【特許文献５】国際公開第００／４４９４９号パンフレット
【特許文献６】欧州特許出願公開第０４８６４８９号明細書
【特許文献７】欧州特許出願公開第０７８６０１７号明細書
【特許文献８】欧州特許出願公開第０４１２３９７号明細書
【特許文献９】欧州特許出願公開第１３０６４５４号明細書
【特許文献１０】米国特許第６，０２４，７９２号明細書
【特許文献１１】欧州特許出願公開第０８９２０９０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって本発明の目的は、上記の問題を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１、２または１４に記載される方法によって、および請求項１５に記載される構成要素によってこの問題は解決される。
【０００６】
従属クレームは、別の利点を実現するために、所望であれば互いに組み合わせることができる別の有利な手段を列記している。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】溶接の充填方法を示す図である。
【図２】溶接の充填方法を示す図である。
【図３】溶接の充填方法を示す図である。
【図４】溶接の充填方法を示す図である。
【図５】溶接の充填方法を示す図である。
【図６】溶接の充填方法を示す図である。
【図７】溶接の充填方法を示す図である。
【図８】溶接の充填方法を示す図である。
【図９】溶接の充填方法を示す図である。
【図１０】溶接シームの熱処理に関する手順を示す図である。
【図１１】溶接シームの熱処理に関する手順を示す図である。
【図１２】溶接シームの熱処理に関する手順を示す図である。
【図１３】ガスタービンを示す図である。
【図１４】タービン動翼または静翼を示す図である。
【図１５】燃焼室を示す図である。
【図１６】超合金のリストである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図面および記載は、本発明の例示の実施形態のみを表している。
【０００９】
図１は、面１３の領域にへこみ４がある構成要素１、１２０、１３０、１５５を示している。構成要素１は好ましくは、タービン動翼または静翼１２０、１３０であり、好ましくはニッケルベースのまたはコバルトベースの超合金でできている（図１５）。
【００１０】
へこみ４を、溶接材で充填しようとしている。へこみ４は、輪郭線１６（閉じた線）によって外側の面１３に対して範囲が限定されている。
【００１１】
へこみ４には側面２８があり、この側面は好ましくは斜めに伸びており、輪郭線１６に近接した面１３に対して垂直ではない（図５）。側面の角度（側面２８とへこみ４上の面１３の仮想延長部との角度）は、好ましくは３０°から４０°の間である。
【００１２】
へこみ４は好ましくは、ビルドアップ溶接によって塞がれる。溶接方法としてレーザ法を使用するのが好ましい。
【００１３】
溶接層Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ（図８、９）は、複数の溶接軌道１０’、１０’’、１０’’’で構成されており、これらは結合力のある領域となる。各溶接層Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩの溶接軌道１０’、１０’’、１０’’’は、蛇行した形に敷かれるのが好ましい（図２、３、４、６、７）。
【００１４】
溶接軌道１０’、１０’’、１０’’’…の主たる方向２５は、溶接軌道１０’、１０’’、１０’’’の最長の範囲１１を表しており、図２、３、４、６、７および１０で矢印によって示されている。
【００１５】
しかしながら溶接軌道１０’、１０’’、１０’’’…は、へこみ４の輪郭線１６を越えるため、一部が面１３に到達する（図２、５、６、７、８、９）。溶接軌道１０’、１０’’…は、構成要素１、１２０、１３０、１５５の面１３上と、へこみ４の中の両方に位置するのが好ましい。図８、９に、互いの上に載せられたこのような層Ｉ、ＩＩ，ＩＩＩの断面が示されている。
【００１６】
これにより隆起２２が形成されるが（図５）、この隆起は面１３の面を越えて出っ張っており、そのまま残されるか、あるいは後で摩滅される、または切削加工によって除去される。故意に面を超えさせたことにより、すなわち面１３の領域に溶接材料を足したことにより、最適な溶接結果が得られ、最終的な溶接された構成要素１、１２０、１３０、１５５には全く亀裂が形成されない。ただ好ましくは面１３より上にある溶接材料は除去されるべきである。
【００１７】
図３は、溶接の別の充填方法を示している。ここでは、先ずへこみ４の中にフレーム６が配置されるが、このフレーム６は輪郭線１６と似たものである。へこみ４が矩形である場合、このフレーム６（すなわち第１の溶接軌道）も同様に矩形である。この最初の外側の溶接軌道６は、輪郭線１６の中（図３、４）または面１３上（図６、７）に配置することができる。溶接軌道６（図６、７）は、輪郭線１６にわたって、すなわち面１３上とへこみ４の中に伸びるのが好ましい。
【００１８】
別の溶接軌道７を好ましくは、同様にへこみ４の外側の輪郭線に対応し、かつ最初の溶接軌道６内にあるように配置することができる（図４、７）。
【００１９】
よって蛇行して進む溶接軌道１０’、１０’’…は、境界線６、７の範囲内から選択される（図３、４、６、７）。ジグザグの曲線の最長部分１１の向き２５は、へこみ４の最短の幅に向けることができる（図３）。同様にジグザグの曲線の最長部分１１は、へこみ４の最長の向きに平行して伸びることもできる（図４、６、７）。さらに主たる方向２５の向きを層（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）（図示せず）内で変えることも可能である。
【００２０】
へこみは、必ずしも塞ぐ必要はない。各面に局所的に材料を加えることも同様に可能である（図２、３、４、６、７）。そのとき輪郭線１６は、被覆されるべき領域の境界を表す。
【００２１】
図８は、溶接後の上記の充填方法（図２）の断面を示す。へこみ４は好ましくは、溶接軌道（図２）の第１の層Ｉによって完全に被覆される、すなわち第１の溶接層Ｉは、輪郭線１６のところまで進みそれを超えるのが好ましい。
【００２２】
その後第２の溶接層ＩＩが塗布され、同様にその端部は面１３を超えて出っ張っている。
【００２３】
第２の溶接層ＩＩは好ましくは、第１の溶接層Ｉを完全に覆う。最後の層ＩＩＩが好ましくは完全に面１３より上になるまで、このように互いに重ねて層の形成を続ける。
【００２４】
図９は、具体的には図８に対する固有の実施形態における溶接のための別の充填方法を示している。ここでは、第１の溶接層Ｉが、複数の溶接軌道（１０’、１０’’、１０’’’）によって敷かれており、主たる方向２５は、この図面の面に対して平行である（配向２５は任意である）。主たる方向２５は、蛇行構成の場合（図２）溶接軌道１０’、１０”…の最長の範囲１１である。この溶接軌道によって第２の溶接層ＩＩが主たる方向２５に配置され、この方向は、溶接層Ｉの主たる方向２５に垂直であるのが好ましく、すなわち図面の面とは異なり、第３の溶接層ＩＩＩの溶接軌道１０’、１０”…の主たる方向は、今度は第１の溶接層Ｉと同様に伸びるのが好ましい。
【００２５】
図１０はまた、図１から図７の溶接軌道を表すラインが一定の幅を有することを示している。溶接軌道は、互いに重なるまたは単に隣接することが可能であり、これは図１から図７にも適用される。
【００２６】
溶接シーム２８を熱処理する前の手順が図１１、図１２の左側に示されている。
【００２７】
図１１の左側と図１２の左側は共に溶接シーム／溶接層２８を示しており、これは任意の所望の工程によって形成されるものだが、基体の面１３の外側の元の輪郭線を超えて出っ張っている。次の機械加工ステップとして、溶接シームの輪郭線が再形成される、すなわち溶接軌道／層は、平らにされ外側の面１３の高さに合わせられる、すなわち溶接材料が除去されて（−ｍ）元の空力的な輪郭が復元される。よって最後のステップは溶接シーム２８を熱処理（ＨＴ）することであり、このステップは、材料および構成要素に左右される従来式のものである。
【００２８】
図１３は、一例としてガスタービン１００の一部の長手方向の断面図を示す。その内部において、ガスタービン１００は、シャフト１０１を備え、回転軸１０２の周りを回転することができるように設置されたロータ１０３を有しており、このロータは、タービンロータとも呼ばれる。吸気筐体１０４、コンプレッサ１０５、トロイダル燃焼室１１０、特に同軸に配置された複数のバーナ１０７を備えた環状燃焼室、タービン１０８、および排気筐体１０９が、互いにロータ１０３に沿って続いている。環状燃焼室１１０は、例えば環状の高温ガス流路１１１と連通しており、ここでは例として４つの連続したタービン段部１１２によってタービン１０８が形成されている。
【００２９】
各タービン段部１１２は、例えば２つの動翼または静翼リングから形成される。作用媒体１１３の流れ方向で見ると、高温ガス流路１１１内で案内翼の列１１５の後に、動翼１２０から形成された列１２５が続いている。
【００３０】
案内翼１３０は、ステータ１４３の内部筐体１３８に固定されており、これにより列１２５の動翼１２０は、例えばタービンディスク１３３を利用してロータ１０３に適合される。発電機（図示せず）がロータ１０３に結合されている。
【００３１】
ガスタービン１００が作動している間、コンプレッサ１０５は、吸気筐体１０４を介して空気１３５を吸い込み、それを圧縮する。コンプレッサ１０５のタービン側端部で圧縮された空気は、バーナ１０７に送られ、ここで燃料と混合される。次いでこの混合物は燃焼室１１０で燃焼され、作用媒体１１３を形成する。作用媒体１１３はそこから、高温ガス流路１１１に沿って流れ、案内翼１３０および動翼１２０を通り過ぎる。作用媒体１１３は動翼１２０で膨張し、その運動量を移動させるため、動翼１２０がロータ１０３を駆動し、ロータ１０３がさらにそれに結合された発電機を駆動する。
【００３２】
ガスタービン１００が作動している間、高温の作用媒体１１３に曝される構成要素が、熱応力を受ける。作用媒体１１３の流れ方向で見ると、第１タービン段部１１２の案内翼１３０および動翼１２０が、環状燃焼室１１０に沿って並ぶ断熱要素と共に、最も高温の熱応力を受けることになる。そこで優勢な温度に耐えることができるように、それらを冷却剤を利用して冷却することができる。構成要素の基体は、さらに方向性を有する構造を有することができる、すなわちそれらは、１つの単結晶形態（ＳＸ構造）または縦配向の結晶粒（ＤＳ構造）だけしか有していない。
【００３３】
一例として鉄ベース、ニッケルベース、コバルトベースの超合金が、構成要素、具体的にはタービン動翼または静翼１２０、１３０および燃焼室１１０の構成要素の材料として使用される。このタイプの超合金は、例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４または特許文献５より既知である。
【００３４】
動翼または静翼１２０、１３０は、さらに耐食から保護するコーティングを有してよい（ＭＣｒＡｌＸ； Ｍは、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）から成る群から選択される少なくとも１つの元素で、Ｘは活性元素であり、イットリウム（Ｙ）および／またはシリコン、スカンジウム（Ｓｃ）および／または少なくとも１つの希土類元素、またはハフニウム（Ｈｆ）に相当する）。このタイプの合金は、特許文献６、特許文献７、特許文献８または特許文献９より既知である。
【００３５】
また例えばＺｒＯ２、Ｙ２０３−Ｚｒ０２で構成される、すなわち酸化イットリウムおよび／または酸化カルシウムおよび／または酸化マグネシウムによって不安定化された、部分的に安定化された、または完全に安定化された断熱コーティングをＭＣｒＡｌＸ上に施すことも可能である。例えば電子ビーム物理蒸着（ＥＢ−ＰＶＤ）などの好適なコーティング法によって、断熱コーティングに柱状結晶粒が形成される。
【００３６】
案内翼１３０は、タービン１８０の内部筐体１３８に面する案内翼付け根（図示せず）と、この案内翼付け根と反対側の端部のところにある案内翼ヘッドとを有する。案内翼ヘッドはロータ１３０と向かい合い、ステータ１４３の固定リング１４０に固定される。
【００３７】
図１４は、縦軸１２１に沿って延びる、ターボマシンの動翼１２０または案内翼１３０の斜視図である。
【００３８】
ターボマシンは、航空機または電気を生成する発電所のガスタービン、あるいは蒸気タービンまたはコンプレッサであってよい。
【００３９】
動翼または静翼１２０、１３０は、縦軸１２１に沿って連続して、固定領域４００、隣接する動翼または静翼プラットフォーム４０３および動翼または静翼の本体部分４０６ならびに動翼または静翼先端４１５を有する。案内翼１３０として、静翼１３０は、その静翼先端４１５に別のプラットフォーム（図示せず）を有することもできる。
【００４０】
動翼１２０、１３０をシャフトまたはディスク（図示せず）に固定するのに使用される動翼または静翼付け根１８３が固定領域４００に形成される。動翼または静翼付け根１８３は、例えばハンマーヘッド形状に設計される。のこぎり歯またはダブテール状の付け根などの他の構成も可能である。動翼または静翼１２０、１３０は、動翼または静翼本体４０６を通過して流れる媒体のために前縁４０９と後縁４１２とを有する。
【００４１】
従来型の動翼または静翼１２０、１３０の場合、一例として固体金属材料、とりわけ超合金が動翼または静翼１２０、１３０の全ての領域４００、４０３、４０６に使用される。このタイプの超合金は、例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４または特許文献５より既知である。動翼または静翼１２０、１３０は、この場合鋳造によって、また方向性凝固を利用して、鍛造によって、フライス加工によって、またはそれらの組み合わせによって製造することが可能である。
【００４２】
１つまたは複数の単結晶構造を備えた工作物が、作動する際に強い機械的、熱的および／または化学的応力に曝される機械のための構成部品として使用される。このタイプの単結晶工作物は、例えば溶融物からの方向性凝固によって製造される。これには、液体合金が凝固して単結晶構造すなわち単結晶工作物を形成する、または方向性凝固する鋳込み成型が必要になる。この場合、樹枝状結晶が熱流方向に沿って配向され、柱状結晶粒構造（すなわち、工作物の全長にわたって広がり、本明細書では慣習的に使用される用語にしたがって方向性凝固したと称される結晶粒）または単結晶構造（すなわち、工作物全体が１つの単結晶から構成される）を形成する。非方向性成長は不可避的に横と縦の結晶粒界を形成し、これにより方向性凝固構成要素または単結晶構成要素の好ましい特性が無効になるため、これらの工程において、球状（多結晶）凝固への移行を回避する必要がある。本書では一般的な用語で方向性凝固微細構造と称されているが、これは結晶粒界がないか、またはせいぜい小さい角度の結晶粒界しかない単結晶と、結晶粒界が縦方向に延びているが、横の結晶粒界はない柱状結晶構造の両方を意味するものと理解すべきである。この第２の形態の結晶構造は、方向性凝固微細構造（方向性凝固構造）としても記載される。このタイプの工程は、特許文献１０および特許文献１１より既知である。
【００４３】
動翼または静翼１２０、１３０は、さらに例えば（ＭＣｒＡｌＸ； Ｍは、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）から成る群から選択される少なくとも１つの元素で、Ｘは活性元素であり、イットリウム（Ｙ）および／またはシリコンおよび／または少なくとも１つの希土類元素またはハフニウム（Ｈｆ）に相当する）などの腐食または酸化から保護するコーティングを有することができる。このタイプの合金は、特許文献６、特許文献７、特許文献８または特許文献９により既知である。密度は理論密度の９５％が望ましい。
【００４４】
保護酸化アルミニウム層（ＴＧＯ＝熱成長酸化物層）がＭＣｒＡｌＸ層上に（中間層または最外層として）形成される。
【００４５】
この層は、好ましくは化合物Ｃｏ−３０Ｎｉ−２８Ｃｒ−８Ａｌ−０．６Ｙ−０．７ＳｉまたはＣｏ−２８Ｎｉ−２４Ｃｒ−１０Ａｌ−０．６Ｙを有する。これらのコバルトベースの保護コーティングに加えて、Ｎｉ−１０Ｃｒ−１２Ａｌ−０．６Ｙ−３ＲｅまたはＮｉ−１２Ｃｏ−２１Ｃｒ−１１Ａｌ−０．４Ｙ−２ＲｅまたはＮｉ−２５Ｃｏ−１７Ｃｒ−１０Ａｌ−０．４Ｙ−１．５Ｒｅなどのニッケルベースの保護層を使用するのも好ましい。
【００４６】
好ましくは最外層であり、例えばＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３−ＺｒＯ２で構成される、すなわち酸化イットリウムおよび／または酸化カルシウムおよび／または酸化マグネシウムによって不安定化された、部分的に安定化されたまたは完全に安定化された断熱コーティングをＭＣｒＡｌＸ上に施すことも可能である。断熱コーティングは、ＭＣｒＡｌＸ層の全体を覆う。例えば電子ビーム物理蒸着（ＥＢ−ＰＶＤ）などの好適なコーティング法によって、断熱コーティングに柱状結晶粒を生じさせる。大気プラズマ溶射（ＡＰＳ）、ＬＰＰＳ、ＶＰＳまたはＣＶＤなどの他のコーティング法も可能である。耐熱コーティングは、その耐熱衝撃性を改善するために、多孔質の結晶粒、あるいはマイクロクラックまたはマクロクラックを備える結晶粒を含むことができる。したがって耐熱コーティングは、ＭＣｒＡｌＸ層より多孔質であることが好ましい。
【００４７】
改修とは、使用後、構成要素１２０、１３０から保護層を除去する（例えばサンドブラストによって）必要がある可能性があることを意味している。したがって腐食および／または酸化層ならびに生成物が除去される。適切な場合構成要素１２０、１３０内の亀裂も補修される。この後、構成要素１２０、１３０が再コーティングされ、それが終わると構成要素１２０、１３０を再使用することが可能になる。
【００４８】
動翼または静翼１２０、１３０は、中空または中実の形態であってよい。動翼または静翼１２０、１３０を冷却すべき場合には、中空とし、フィルム冷却孔４１８（点線で示される）を備えることも可能である。
【００４９】
図１５に、ガスタービンの燃焼室１１０が示されている。燃焼室１１０は、例えば多数のバーナ１０７が、回転軸１０２の周囲に配置され共通の燃焼室空間１５４内に開いて火炎１５６を生成する環状燃焼室として既知のもののように構成される。このため燃焼室１１０全体が、回転軸１０２の周りに配置される環状構造をなしている。
【００５０】
比較的高い効率を実現するため、燃焼室１１０は、約１０００℃から１６００℃の比較的高い作動媒体Ｍの温度に合わせて設計される。材料にとって好ましくないこれらの動作パラメータの場合でも比較的長い耐用寿命を可能にするため、燃焼室壁１５３のその作動媒体Ｍに面する側に遮熱要素１５５から形成された内張りが施される。合金から形成される各遮熱要素１５５は、その作動媒体側に特に耐熱性保護層（ＭＣｒＡｌＸ層および／またはセラミックコーティング）を備えるか、あるいは高温に耐えることができる材料（中実なセラミックレンガ）から作製される。これらの保護層は、タービン動翼または静翼と同様のものであってよく、すなわち例えばＭＣｒＡｌＸなどである（Ｍは、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）から構成されるグループから選択される少なくとも１つの元素で、Ｘは活性元素であり、イットリウム（Ｙ）および／またはシリコンおよび／または少なくとも１つの希土類元素またはハフニウム（Ｈｆ）に相当する）。このタイプの合金は、特許文献６、特許文献７、特許文献８または特許文献９より既知である。
【００５１】
また例えばＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３−ＺｒＯ２から構成される、すなわち、酸化イットリウムおよび／または酸化カルシウムおよび／または酸化マグネシウムによって不安定化された、部分的に安定化されたまたは完全に安定化されたセラミック断熱コーティングをＭＣｒＡｌＸ上に施すことも可能である。例えば電子ビーム物理蒸着（ＥＢ−ＰＶＤ）のような好適なコーティング法によって、断熱コーティングに柱状結晶粒を生じさせる。例えば大気プラズマ溶射（ＡＰＳ）、ＬＰＰＳ、ＶＰＳ、または、ＣＶＤといった他のコーティング法も可能である。断熱コーティングは、その耐熱衝撃性を改善するために、多孔質の結晶粒、あるいはマイクロクラックまたはマクロクラックを備える結晶粒を含むことができる。
【００５２】
改修とは、使用後、遮熱要素１５５から保護層を除去する（例えばサンドブラストによって）必要がある可能性があることを意味している。したがって腐食および／または酸化層ならびに生成物が除去される。適切な場合、遮熱要素１５５内の亀裂も補修される。この後、遮熱要素１５５が再コーティングされ、それが終わった後遮熱要素１５５を再使用することが可能になる。
【００５３】
さらに、燃焼室１１０の内部は高温になるので、遮熱要素１５５および／またはその保持要素のために冷却システムを設けることも可能である。したがって遮熱要素１５５は例えば中空であり、燃焼室空間１５４内に開く冷却孔（図示せず）を備えることもできる。
【符号の説明】
【００５４】
１，１２０，１３０，１５５ 構成要素
４ へこみ
６ 第１の溶接軌道
７ 第２の溶接軌道
１０’，１０’’，１０’’’ 溶接軌道
１１ 曲線の最長部分
１３ へこみの外側の面
１６ 輪郭線
２２ 隆起
２５ 主たる方向
２８ 側面、溶接シーム
１００ ガスタービン
１０２ 回転軸
１０３ ロータ
１０４ 吸気筐体
１０５ コンプレッサ
１０７ バーナ
１０８ タービン
１０９ 排気筐体
１１０ 燃焼室
１１１ ガス流路
１１２ タービン段部
１１３ 作用媒体
１１５ 案内翼
１２０ 動翼
１２１ 縦軸
１２５ 動翼の列
１３０ 静翼
１３３ タービンディスク
１３８ 内部筐体
１４０ 固定リング
１４３ ステータ
１５３ 燃焼室壁
１８３ 付け根
４００ 固定領域
４０３ プラットフォーム
４０６ 翼本体
４０９ 前縁
４１２ 後縁
４１５ 翼先端
４１８ フィルム冷却孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接によって構成要素のへこみを塞ぐ方法、および構成要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶接によって構成要素を修理する際、へこみも塞がれる場合も多い。これらのへこみは、この構成要素が動作する際に生じた損傷を受けた領域に穴が掘られることによって形成されるものである。改修するには、この構成要素の幾何学形状を実現するために材料を加え、さらに構成要素に十分な強度を加える必要もある。溶接充填材によっては、加えた材料に結合不良や亀裂が繰り返し生じる場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１２０４７７６号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１３０６４５４号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第１３１９７２９号明細書
【特許文献４】国際公開第９９／６７４３５号パンフレット
【特許文献５】国際公開第００／４４９４９号パンフレット
【特許文献６】欧州特許出願公開第０４８６４８９号明細書
【特許文献７】欧州特許出願公開第０７８６０１７号明細書
【特許文献８】欧州特許出願公開第０４１２３９７号明細書
【特許文献９】欧州特許出願公開第１３０６４５４号明細書
【特許文献１０】米国特許第６，０２４，７９２号明細書
【特許文献１１】欧州特許出願公開第０８９２０９０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって本発明の目的は、上記の問題を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１、２または１４に記載される方法によって、および請求項１５に記載される構成要素によってこの問題は解決される。
【０００６】
従属クレームは、別の利点を実現するために、所望であれば互いに組み合わせることができる別の有利な手段を列記している。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】溶接の充填方法を示す図である。
【図２】溶接の充填方法を示す図である。
【図３】溶接の充填方法を示す図である。
【図４】溶接の充填方法を示す図である。
【図５】溶接の充填方法を示す図である。
【図６】溶接の充填方法を示す図である。
【図７】溶接の充填方法を示す図である。
【図８】溶接の充填方法を示す図である。
【図９】溶接の充填方法を示す図である。
【図１０】溶接シームの熱処理に関する手順を示す図である。
【図１１】溶接シームの熱処理に関する手順を示す図である。
【図１２】溶接シームの熱処理に関する手順を示す図である。
【図１３】ガスタービンを示す図である。
【図１４】タービン動翼または静翼を示す図である。
【図１５】燃焼室を示す図である。
【図１６】超合金のリストである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図面および記載は、本発明の例示の実施形態のみを表している。
【０００９】
図１は、面１３の領域にへこみ４がある構成要素１、１２０、１３０、１５５を示している。構成要素１は好ましくは、タービン動翼または静翼１２０、１３０であり、好ましくはニッケルベースのまたはコバルトベースの超合金でできている（図１５）。
【００１０】
へこみ４を、溶接材で充填しようとしている。へこみ４は、輪郭線１６（閉じた線）によって外側の面１３に対して範囲が限定されている。
【００１１】
へこみ４には側面２８があり、この側面は好ましくは斜めに伸びており、輪郭線１６に近接した面１３に対して垂直ではない（図５）。側面の角度（側面２８とへこみ４上の面１３の仮想延長部との角度）は、好ましくは３０°から４０°の間である。
【００１２】
へこみ４は好ましくは、ビルドアップ溶接によって塞がれる。溶接方法としてレーザ法を使用するのが好ましい。
【００１３】
溶接層Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ（図８、９）は、複数の溶接軌道１０’、１０’’、１０’’’で構成されており、これらは結合力のある領域となる。各溶接層Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩの溶接軌道１０’、１０’’、１０’’’は、蛇行した形に敷かれるのが好ましい（図２、３、４、６、７）。
【００１４】
溶接軌道１０’、１０’’、１０’’’…の主たる方向２５は、溶接軌道１０’、１０’’、１０’’’の最長の範囲１１を表しており、図２、３、４、６、７および１０で矢印によって示されている。
【００１５】
しかしながら溶接軌道１０’、１０’’、１０’’’…は、へこみ４の輪郭線１６を越えるため、一部が面１３に到達する（図２、５、６、７、８、９）。溶接軌道１０’、１０’’…は、構成要素１、１２０、１３０、１５５の面１３上と、へこみ４の中の両方に位置するのが好ましい。図８、９に、互いの上に載せられたこのような層Ｉ、ＩＩ，ＩＩＩの断面が示されている。
【００１６】
これにより隆起２２が形成されるが（図５）、この隆起は面１３の面を越えて出っ張っており、そのまま残されるか、あるいは後で摩滅される、または切削加工によって除去される。故意に面を超えさせたことにより、すなわち面１３の領域に溶接材料を足したことにより、最適な溶接結果が得られ、最終的な溶接された構成要素１、１２０、１３０、１５５には全く亀裂が形成されない。ただ好ましくは面１３より上にある溶接材料は除去されるべきである。
【００１７】
図３は、溶接の別の充填方法を示している。ここでは、先ずへこみ４の中にフレーム６が配置されるが、このフレーム６は輪郭線１６と似たものである。へこみ４が矩形である場合、このフレーム６（すなわち第１の溶接軌道）も同様に矩形である。この最初の外側の溶接軌道６は、輪郭線１６の中（図３、４）または面１３上（図６、７）に配置することができる。溶接軌道６（図６、７）は、輪郭線１６にわたって、すなわち面１３上とへこみ４の中に伸びるのが好ましい。
【００１８】
別の溶接軌道７を好ましくは、同様にへこみ４の外側の輪郭線に対応し、かつ最初の溶接軌道６内にあるように配置することができる（図４、７）。
【００１９】
よって蛇行して進む溶接軌道１０’、１０’’…は、境界線６、７の範囲内から選択される（図３、４、６、７）。ジグザグの曲線の最長部分１１の向き２５は、へこみ４の最短の幅に向けることができる（図３）。同様にジグザグの曲線の最長部分１１は、へこみ４の最長の向きに平行して伸びることもできる（図４、６、７）。さらに主たる方向２５の向きを層（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）（図示せず）内で変えることも可能である。
【００２０】
へこみは、必ずしも塞ぐ必要はない。各面に局所的に材料を加えることも同様に可能である（図２、３、４、６、７）。そのとき輪郭線１６は、被覆されるべき領域の境界を表す。
【００２１】
図８は、溶接後の上記の充填方法（図２）の断面を示す。へこみ４は好ましくは、溶接軌道（図２）の第１の層Ｉによって完全に被覆される、すなわち第１の溶接層Ｉは、輪郭線１６のところまで進みそれを超えるのが好ましい。
【００２２】
その後第２の溶接層ＩＩが塗布され、同様にその端部は面１３を超えて出っ張っている。
【００２３】
第２の溶接層ＩＩは好ましくは、第１の溶接層Ｉを完全に覆う。最後の層ＩＩＩが好ましくは完全に面１３より上になるまで、このように互いに重ねて層の形成を続ける。
【００２４】
図９は、具体的には図８に対する固有の実施形態における溶接のための別の充填方法を示している。ここでは、第１の溶接層Ｉが、複数の溶接軌道（１０’、１０’’、１０’’’）によって敷かれており、主たる方向２５は、この図面の面に対して平行である（配向２５は任意である）。主たる方向２５は、蛇行構成の場合（図２）溶接軌道１０’、１０”…の最長の範囲１１である。この溶接軌道によって第２の溶接層ＩＩが主たる方向２５に配置され、この方向は、溶接層Ｉの主たる方向２５に垂直であるのが好ましく、すなわち図面の面とは異なり、第３の溶接層ＩＩＩの溶接軌道１０’、１０”…の主たる方向は、今度は第１の溶接層Ｉと同様に伸びるのが好ましい。
【００２５】
図１０はまた、図１から図７の溶接軌道を表すラインが一定の幅を有することを示している。溶接軌道は、互いに重なるまたは単に隣接することが可能であり、これは図１から図７にも適用される。
【００２６】
溶接シーム２８を熱処理する前の手順が図１１、図１２の左側に示されている。
【００２７】
図１１の左側と図１２の左側は共に溶接シーム／溶接層２８を示しており、これは任意の所望の工程によって形成されるものだが、基体の面１３の外側の元の輪郭線を超えて出っ張っている。次の機械加工ステップとして、溶接シームの輪郭線が再形成される、すなわち溶接軌道／層は、平らにされ外側の面１３の高さに合わせられる、すなわち溶接材料が除去されて（−ｍ）元の空力的な輪郭が復元される。よって最後のステップは溶接シーム２８を熱処理（ＨＴ）することであり、このステップは、材料および構成要素に左右される従来式のものである。
【００２８】
図１３は、一例としてガスタービン１００の一部の長手方向の断面図を示す。その内部において、ガスタービン１００は、シャフト１０１を備え、回転軸１０２の周りを回転することができるように設置されたロータ１０３を有しており、このロータは、タービンロータとも呼ばれる。吸気筐体１０４、コンプレッサ１０５、トロイダル燃焼室１１０、特に同軸に配置された複数のバーナ１０７を備えた環状燃焼室、タービン１０８、および排気筐体１０９が、互いにロータ１０３に沿って続いている。環状燃焼室１１０は、例えば環状の高温ガス流路１１１と連通しており、ここでは例として４つの連続したタービン段部１１２によってタービン１０８が形成されている。
【００２９】
各タービン段部１１２は、例えば２つの動翼または静翼リングから形成される。作用媒体１１３の流れ方向で見ると、高温ガス流路１１１内で案内翼の列１１５の後に、動翼１２０から形成された列１２５が続いている。
【００３０】
案内翼１３０は、ステータ１４３の内部筐体１３８に固定されており、これにより列１２５の動翼１２０は、例えばタービンディスク１３３を利用してロータ１０３に適合される。発電機（図示せず）がロータ１０３に結合されている。
【００３１】
ガスタービン１００が作動している間、コンプレッサ１０５は、吸気筐体１０４を介して空気１３５を吸い込み、それを圧縮する。コンプレッサ１０５のタービン側端部で圧縮された空気は、バーナ１０７に送られ、ここで燃料と混合される。次いでこの混合物は燃焼室１１０で燃焼され、作用媒体１１３を形成する。作用媒体１１３はそこから、高温ガス流路１１１に沿って流れ、案内翼１３０および動翼１２０を通り過ぎる。作用媒体１１３は動翼１２０で膨張し、その運動量を移動させるため、動翼１２０がロータ１０３を駆動し、ロータ１０３がさらにそれに結合された発電機を駆動する。
【００３２】
ガスタービン１００が作動している間、高温の作用媒体１１３に曝される構成要素が、熱応力を受ける。作用媒体１１３の流れ方向で見ると、第１タービン段部１１２の案内翼１３０および動翼１２０が、環状燃焼室１１０に沿って並ぶ断熱要素と共に、最も高温の熱応力を受けることになる。そこで優勢な温度に耐えることができるように、それらを冷却剤を利用して冷却することができる。構成要素の基体は、さらに方向性を有する構造を有することができる、すなわちそれらは、１つの単結晶形態（ＳＸ構造）または縦配向の結晶粒（ＤＳ構造）だけしか有していない。
【００３３】
一例として鉄ベース、ニッケルベース、コバルトベースの超合金が、構成要素、具体的にはタービン動翼または静翼１２０、１３０および燃焼室１１０の構成要素の材料として使用される。このタイプの超合金は、例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４または特許文献５より既知である。
【００３４】
動翼または静翼１２０、１３０は、さらに耐食から保護するコーティングを有してよい（ＭＣｒＡｌＸ； Ｍは、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）から成る群から選択される少なくとも１つの元素で、Ｘは活性元素であり、イットリウム（Ｙ）および／またはシリコン、スカンジウム（Ｓｃ）および／または少なくとも１つの希土類元素、またはハフニウム（Ｈｆ）に相当する）。このタイプの合金は、特許文献６、特許文献７、特許文献８または特許文献９より既知である。
【００３５】
また例えばＺｒＯ２、Ｙ２０３−Ｚｒ０２で構成される、すなわち酸化イットリウムおよび／または酸化カルシウムおよび／または酸化マグネシウムによって不安定化された、部分的に安定化された、または完全に安定化された断熱コーティングをＭＣｒＡｌＸ上に施すことも可能である。例えば電子ビーム物理蒸着（ＥＢ−ＰＶＤ）などの好適なコーティング法によって、断熱コーティングに柱状結晶粒が形成される。
【００３６】
案内翼１３０は、タービン１８０の内部筐体１３８に面する案内翼付け根（図示せず）と、この案内翼付け根と反対側の端部のところにある案内翼ヘッドとを有する。案内翼ヘッドはロータ１３０と向かい合い、ステータ１４３の固定リング１４０に固定される。
【００３７】
図１４は、縦軸１２１に沿って延びる、ターボマシンの動翼１２０または案内翼１３０の斜視図である。
【００３８】
ターボマシンは、航空機または電気を生成する発電所のガスタービン、あるいは蒸気タービンまたはコンプレッサであってよい。
【００３９】
動翼または静翼１２０、１３０は、縦軸１２１に沿って連続して、固定領域４００、隣接する動翼または静翼プラットフォーム４０３および動翼または静翼の本体部分４０６ならびに動翼または静翼先端４１５を有する。案内翼１３０として、静翼１３０は、その静翼先端４１５に別のプラットフォーム（図示せず）を有することもできる。
【００４０】
動翼１２０、１３０をシャフトまたはディスク（図示せず）に固定するのに使用される動翼または静翼付け根１８３が固定領域４００に形成される。動翼または静翼付け根１８３は、例えばハンマーヘッド形状に設計される。のこぎり歯またはダブテール状の付け根などの他の構成も可能である。動翼または静翼１２０、１３０は、動翼または静翼本体４０６を通過して流れる媒体のために前縁４０９と後縁４１２とを有する。
【００４１】
従来型の動翼または静翼１２０、１３０の場合、一例として固体金属材料、とりわけ超合金が動翼または静翼１２０、１３０の全ての領域４００、４０３、４０６に使用される。このタイプの超合金は、例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４または特許文献５より既知である。動翼または静翼１２０、１３０は、この場合鋳造によって、また方向性凝固を利用して、鍛造によって、フライス加工によって、またはそれらの組み合わせによって製造することが可能である。
【００４２】
１つまたは複数の単結晶構造を備えた工作物が、作動する際に強い機械的、熱的および／または化学的応力に曝される機械のための構成部品として使用される。このタイプの単結晶工作物は、例えば溶融物からの方向性凝固によって製造される。これには、液体合金が凝固して単結晶構造すなわち単結晶工作物を形成する、または方向性凝固する鋳込み成型が必要になる。この場合、樹枝状結晶が熱流方向に沿って配向され、柱状結晶粒構造（すなわち、工作物の全長にわたって広がり、本明細書では慣習的に使用される用語にしたがって方向性凝固したと称される結晶粒）または単結晶構造（すなわち、工作物全体が１つの単結晶から構成される）を形成する。非方向性成長は不可避的に横と縦の結晶粒界を形成し、これにより方向性凝固構成要素または単結晶構成要素の好ましい特性が無効になるため、これらの工程において、球状（多結晶）凝固への移行を回避する必要がある。本書では一般的な用語で方向性凝固微細構造と称されているが、これは結晶粒界がないか、またはせいぜい小さい角度の結晶粒界しかない単結晶と、結晶粒界が縦方向に延びているが、横の結晶粒界はない柱状結晶構造の両方を意味するものと理解すべきである。この第２の形態の結晶構造は、方向性凝固微細構造（方向性凝固構造）としても記載される。このタイプの工程は、特許文献１０および特許文献１１より既知である。
【００４３】
動翼または静翼１２０、１３０は、さらに例えば（ＭＣｒＡｌＸ； Ｍは、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）から成る群から選択される少なくとも１つの元素で、Ｘは活性元素であり、イットリウム（Ｙ）および／またはシリコンおよび／または少なくとも１つの希土類元素またはハフニウム（Ｈｆ）に相当する）などの腐食または酸化から保護するコーティングを有することができる。このタイプの合金は、特許文献６、特許文献７、特許文献８または特許文献９により既知である。密度は理論密度の９５％が望ましい。
【００４４】
保護酸化アルミニウム層（ＴＧＯ＝熱成長酸化物層）がＭＣｒＡｌＸ層上に（中間層または最外層として）形成される。
【００４５】
この層は、好ましくは化合物Ｃｏ−３０Ｎｉ−２８Ｃｒ−８Ａｌ−０．６Ｙ−０．７ＳｉまたはＣｏ−２８Ｎｉ−２４Ｃｒ−１０Ａｌ−０．６Ｙを有する。これらのコバルトベースの保護コーティングに加えて、Ｎｉ−１０Ｃｒ−１２Ａｌ−０．６Ｙ−３ＲｅまたはＮｉ−１２Ｃｏ−２１Ｃｒ−１１Ａｌ−０．４Ｙ−２ＲｅまたはＮｉ−２５Ｃｏ−１７Ｃｒ−１０Ａｌ−０．４Ｙ−１．５Ｒｅなどのニッケルベースの保護層を使用するのも好ましい。
【００４６】
好ましくは最外層であり、例えばＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３−ＺｒＯ２で構成される、すなわち酸化イットリウムおよび／または酸化カルシウムおよび／または酸化マグネシウムによって不安定化された、部分的に安定化されたまたは完全に安定化された断熱コーティングをＭＣｒＡｌＸ上に施すことも可能である。断熱コーティングは、ＭＣｒＡｌＸ層の全体を覆う。例えば電子ビーム物理蒸着（ＥＢ−ＰＶＤ）などの好適なコーティング法によって、断熱コーティングに柱状結晶粒を生じさせる。大気プラズマ溶射（ＡＰＳ）、ＬＰＰＳ、ＶＰＳまたはＣＶＤなどの他のコーティング法も可能である。耐熱コーティングは、その耐熱衝撃性を改善するために、多孔質の結晶粒、あるいはマイクロクラックまたはマクロクラックを備える結晶粒を含むことができる。したがって耐熱コーティングは、ＭＣｒＡｌＸ層より多孔質であることが好ましい。
【００４７】
改修とは、使用後、構成要素１２０、１３０から保護層を除去する（例えばサンドブラストによって）必要がある可能性があることを意味している。したがって腐食および／または酸化層ならびに生成物が除去される。適切な場合構成要素１２０、１３０内の亀裂も補修される。この後、構成要素１２０、１３０が再コーティングされ、それが終わると構成要素１２０、１３０を再使用することが可能になる。
【００４８】
動翼または静翼１２０、１３０は、中空または中実の形態であってよい。動翼または静翼１２０、１３０を冷却すべき場合には、中空とし、フィルム冷却孔４１８（点線で示される）を備えることも可能である。
【００４９】
図１５に、ガスタービンの燃焼室１１０が示されている。燃焼室１１０は、例えば多数のバーナ１０７が、回転軸１０２の周囲に配置され共通の燃焼室空間１５４内に開いて火炎１５６を生成する環状燃焼室として既知のもののように構成される。このため燃焼室１１０全体が、回転軸１０２の周りに配置される環状構造をなしている。
【００５０】
比較的高い効率を実現するため、燃焼室１１０は、約１０００℃から１６００℃の比較的高い作動媒体Ｍの温度に合わせて設計される。材料にとって好ましくないこれらの動作パラメータの場合でも比較的長い耐用寿命を可能にするため、燃焼室壁１５３のその作動媒体Ｍに面する側に遮熱要素１５５から形成された内張りが施される。合金から形成される各遮熱要素１５５は、その作動媒体側に特に耐熱性保護層（ＭＣｒＡｌＸ層および／またはセラミックコーティング）を備えるか、あるいは高温に耐えることができる材料（中実なセラミックレンガ）から作製される。これらの保護層は、タービン動翼または静翼と同様のものであってよく、すなわち例えばＭＣｒＡｌＸなどである（Ｍは、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）から構成されるグループから選択される少なくとも１つの元素で、Ｘは活性元素であり、イットリウム（Ｙ）および／またはシリコンおよび／または少なくとも１つの希土類元素またはハフニウム（Ｈｆ）に相当する）。このタイプの合金は、特許文献６、特許文献７、特許文献８または特許文献９より既知である。
【００５１】
また例えばＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３−ＺｒＯ２から構成される、すなわち、酸化イットリウムおよび／または酸化カルシウムおよび／または酸化マグネシウムによって不安定化された、部分的に安定化されたまたは完全に安定化されたセラミック断熱コーティングをＭＣｒＡｌＸ上に施すことも可能である。例えば電子ビーム物理蒸着（ＥＢ−ＰＶＤ）のような好適なコーティング法によって、断熱コーティングに柱状結晶粒を生じさせる。例えば大気プラズマ溶射（ＡＰＳ）、ＬＰＰＳ、ＶＰＳ、または、ＣＶＤといった他のコーティング法も可能である。断熱コーティングは、その耐熱衝撃性を改善するために、多孔質の結晶粒、あるいはマイクロクラックまたはマクロクラックを備える結晶粒を含むことができる。
【００５２】
改修とは、使用後、遮熱要素１５５から保護層を除去する（例えばサンドブラストによって）必要がある可能性があることを意味している。したがって腐食および／または酸化層ならびに生成物が除去される。適切な場合、遮熱要素１５５内の亀裂も補修される。この後、遮熱要素１５５が再コーティングされ、それが終わった後遮熱要素１５５を再使用することが可能になる。
【００５３】
さらに、燃焼室１１０の内部は高温になるので、遮熱要素１５５および／またはその保持要素のために冷却システムを設けることも可能である。したがって遮熱要素１５５は例えば中空であり、燃焼室空間１５４内に開く冷却孔（図示せず）を備えることもできる。
【符号の説明】
【００５４】
１，１２０，１３０，１５５ 構成要素
４ へこみ
６ 第１の溶接軌道
７ 第２の溶接軌道
１０’，１０’’，１０’’’ 溶接軌道
１１ 曲線の最長部分
１３ へこみの外側の面
１６ 輪郭線
２２ 隆起
２５ 主たる方向
２８ 側面、溶接シーム
１００ ガスタービン
１０２ 回転軸
１０３ ロータ
１０４ 吸気筐体
１０５ コンプレッサ
１０７ バーナ
１０８ タービン
１０９ 排気筐体
１１０ 燃焼室
１１１ ガス流路
１１２ タービン段部
１１３ 作用媒体
１１５ 案内翼
１２０ 動翼
１２１ 縦軸
１２５ 動翼の列
１３０ 静翼
１３３ タービンディスク
１３８ 内部筐体
１４０ 固定リング
１４３ ステータ
１５３ 燃焼室壁
１８３ 付け根
４００ 固定領域
４０３ プラットフォーム
４０６ 翼本体
４０９ 前縁
４１２ 後縁
４１５ 翼先端
４１８ フィルム冷却孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接軌道（６、７、Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、１０’、１０’’、１０’’’…）によってへこみ（４）が塞がれる、構成要素（１、１２０、１３０、１５５）を溶接する方法において、
前記へこみ（４）が輪郭線（１６）を有しており、
この輪郭線（１６）が、前記へこみ（４）に対して前記構成要素（１、１２０、１３０、１５５）の外側の上面（１３）の範囲を限定する方法であって、
前記溶接軌道（６、７、Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、１０’、１０’’、１０’’’…）が、前記へこみ（４）の前記輪郭線（１６）の外側の前記面（１３）にも達するように敷かれることを特徴とする方法。
【請求項２】
溶接軌道（６、７、１０）によってへこみ（４）が塞がれる、構成要素（１、１２０、１３０、１５５）を溶接する方法において、
前記へこみ（４）が輪郭線（１６）を有しており、
この輪郭線（１６）が、前記構成要素（１、１２０、１３０、１５５）の前記外側の上面（１３）に対して前記へこみ（４）の範囲を限定する方法であって、
前記輪郭線（１６）に相当する形状の第１の溶接軌道（６）が最初に敷かれることを特徴とする方法。
【請求項３】
前記輪郭線（１６）の形状に相当するような形状の第１の溶接軌道（６）が敷かれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記輪郭線（１６）に相当する形状の前記第１の溶接軌道（６）の内側に、第２の溶接軌道（７）が形成されることを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記へこみ（４）が、前記第１または第２の輪郭線を基準とする溶接軌道（６、７）の内部で蛇行式（１０’、１０’’、１０’’’…）に塞がれることを特徴とする請求項２、３、または４に記載の方法。
【請求項６】
前記溶接軌道（６）が、前記へこみ（４）の前記輪郭線（１６）の外側の前記面（１３）に達するように敷かれることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項７】
レーザビルドアップ溶接が使用されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
溶接軌道の第１の層（Ｉ）が前記へこみ（４）を完全に覆うことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記へこみ（４）を塞ぐために、複数の溶接層（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）が使用されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
互いの上に載せられた前記個々の溶接層（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）の前記溶接軌道（１０’、１０’’、１０’’’…）の主たる方向（２５）が、０°〜９０°より大幅に大きな角度で伸びており、具体的には互いに対して垂直であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
溶接層（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）の前記溶接軌道（１０’、１０’’、１０’’’…）が、蛇行式に敷かれることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
別の溶接層（ＩＩ、ＩＩＩ…）が、その直前の層（Ｉ、ＩＩ…）を完全にまたは部分的に覆うことを特徴とする請求項１および８〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記へこみ（４）が側面（２８）を有しており、
この側面が、前記構成要素（１、１２０、１３０、１５５）の前記面（１３）に対して垂直に伸びていないことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
具体的には請求項１〜１３のうちの一項に記載されるように形成される溶接シームを熱処理する方法であって、
この方法では、前記溶接シーム（２８）は、熱処理の前に輪郭線が再形成されることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１つまたは複数に記載される方法で製造されることを特徴とする構成要素。
【請求項１】
溶接軌道（６、７、Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、１０’、１０’’、１０’’’…）によってへこみ（４）が塞がれる、構成要素（１、１２０、１３０、１５５）を溶接する方法において、
前記へこみ（４）が輪郭線（１６）を有しており、
この輪郭線（１６）が、前記へこみ（４）に対して前記構成要素（１、１２０、１３０、１５５）の外側の上面（１３）の範囲を限定する方法であって、
前記溶接軌道（６、７、Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、１０’、１０’’、１０’’’…）が、前記へこみ（４）の前記輪郭線（１６）の外側の前記面（１３）にも達するように敷かれることを特徴とする方法。
【請求項２】
溶接軌道（６、７、１０）によってへこみ（４）が塞がれる、構成要素（１、１２０、１３０、１５５）を溶接する方法において、
前記へこみ（４）が輪郭線（１６）を有しており、
この輪郭線（１６）が、前記構成要素（１、１２０、１３０、１５５）の前記外側の上面（１３）に対して前記へこみ（４）の範囲を限定する方法であって、
前記輪郭線（１６）に相当する形状の第１の溶接軌道（６）が最初に敷かれることを特徴とする方法。
【請求項３】
前記輪郭線（１６）の形状に相当するような形状の第１の溶接軌道（６）が敷かれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記輪郭線（１６）に相当する形状の前記第１の溶接軌道（６）の内側に、第２の溶接軌道（７）が形成されることを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記へこみ（４）が、前記第１または第２の輪郭線を基準とする溶接軌道（６、７）の内部で蛇行式（１０’、１０’’、１０’’’…）に塞がれることを特徴とする請求項２、３、または４に記載の方法。
【請求項６】
前記溶接軌道（６）が、前記へこみ（４）の前記輪郭線（１６）の外側の前記面（１３）に達するように敷かれることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項７】
レーザビルドアップ溶接が使用されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
溶接軌道の第１の層（Ｉ）が前記へこみ（４）を完全に覆うことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記へこみ（４）を塞ぐために、複数の溶接層（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）が使用されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
互いの上に載せられた前記個々の溶接層（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）の前記溶接軌道（１０’、１０’’、１０’’’…）の主たる方向（２５）が、０°〜９０°より大幅に大きな角度で伸びており、具体的には互いに対して垂直であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
溶接層（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）の前記溶接軌道（１０’、１０’’、１０’’’…）が、蛇行式に敷かれることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
別の溶接層（ＩＩ、ＩＩＩ…）が、その直前の層（Ｉ、ＩＩ…）を完全にまたは部分的に覆うことを特徴とする請求項１および８〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記へこみ（４）が側面（２８）を有しており、
この側面が、前記構成要素（１、１２０、１３０、１５５）の前記面（１３）に対して垂直に伸びていないことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
具体的には請求項１〜１３のうちの一項に記載されるように形成される溶接シームを熱処理する方法であって、
この方法では、前記溶接シーム（２８）は、熱処理の前に輪郭線が再形成されることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１つまたは複数に記載される方法で製造されることを特徴とする構成要素。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公表番号】特表２０１２−５２２６４４（Ｐ２０１２−５２２６４４Ａ）
【公表日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５０２６６４（Ｐ２０１２−５０２６６４）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０５４３２２
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１１２５５３
【国際公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【出願人】（５０８００８８６５）シーメンス アクティエンゲゼルシャフト (99)
【出願人】（５００２４２７８６）フラウンホファー ゲセルシャフト ツール フェールデルンク ダー アンゲヴァンテン フォルシュンク エー．ファオ． (47)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０５４３２２
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１１２５５３
【国際公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【出願人】（５０８００８８６５）シーメンス アクティエンゲゼルシャフト (99)
【出願人】（５００２４２７８６）フラウンホファー ゲセルシャフト ツール フェールデルンク ダー アンゲヴァンテン フォルシュンク エー．ファオ． (47)
【Ｆターム（参考）】
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