高温部件、旋转机械及高温部件的制造方法与流程

1.本公开涉及高温部件、旋转机械及高温部件的制造方法。


背景技术：

2.例如，在燃气轮机等、高温的工作气体在内部流动的机械中，构成该机械的部件包括曝露于工作气体等而温度变得比较高的高温部件。
3.对于这样的高温部件，已知例如通过实施隔热涂层来抑制高温部件的温度上升的技术(例如参照专利文献1)
4.在先技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2012-92824号公报
7.例如，即使对于一个高温部件，也存在例如位于工作气体的流动方向的上游侧的部位的温度比位于下游侧的部位的温度高等、温度因部位而不同的情况。因此，期望对处于温度变得比较高的倾向的部位实施隔热涂层，但考虑隔热涂层的施工成本，则期望隔热涂层的施工范围窄。


技术实现要素：

8.鉴于上述情况，本公开的至少一实施方式的目的在于，提供能够在抑制制造成本的同时有效地降低热负荷的高温部件、以及具备该高温部件的旋转机械。
9.(1)本公开的至少一实施方式的高温部件具备：
10.第一面，其设置有可磨耗层；以及
11.第二面，其与所述第一面连续且与所述第一面交叉，设置有隔热涂层，
12.所述隔热涂层还在从所述第一面与所述第二面的第一连接位置至所述第一面的范围内形成于所述第一面的一部分，
13.所述可磨耗层在所述第一面上的形成有所述隔热涂层的区域中，形成于该隔热涂层的表面。
14.(2)本公开的至少一实施方式的旋转机械具备上述(1)的结构的高温部件。
15.(3)本公开的至少一实施方式的高温部件的制造方法包括如下工序：
16.在第一面上形成可磨耗层；以及
17.在与所述第一面连续且与所述第一面交叉的第二面上形成隔热涂层，
18.在形成所述隔热涂层的工序中，还在从所述第一面与所述第二面的第一连接位置至所述第一面的范围内，在所述第一面的一部分形成所述隔热涂层，
19.在形成所述可磨耗层的工序中，在所述第一面上的形成有所述隔热涂层的区域中，在该隔热涂层的表面形成所述可磨耗层。
20.发明效果
21.根据本公开的至少一实施方式，可以提供能够在抑制制造成本的同时有效地降低
热负荷的高温部件、以及具备该高温部件的旋转机械。
附图说明
22.图1是表示作为旋转机械的一例的燃气轮机的整体结构的概要图。
23.图2是表示涡轮机的气体流路的剖视图。
24.图3是从轴向上流侧观察构成一实施方式的分割环的分割体之一的图。
25.图4是图3的iv-iv向视剖视图。
26.图5是图4的a部分的放大图。
27.图6是从径向内侧观察一实施方式的分割体的图。
28.图7是图6的vii-vii向视剖视图。
29.图8是示出一实施方式的分割体的制造顺序的流程图。
30.附图标记说明：
31.1...高温部件；
32.10...燃气轮机；
33.11...压缩机；
34.13...涡轮机；
35.32...燃烧气体流路；
36.41...涡轮动叶(动叶)；
37.41t...叶端面；
38.50...分割环；
39.51...分割体；
40.53...主体部；
41.61...轴向冷却通路(冷却通路)；
42.71...粘结涂层；
43.73...隔热涂层(thermal barrier coating：tbc)；
44.75...可磨耗层；
45.77...槽部；
46.521...第一连接位置；
47.522...第二连接位置；
48.531...第一面；
49.532...第二面；
50.533...第三面。
具体实施方式
51.以下，参照附图对本发明的几个实施方式进行说明。其中，作为实施方式所记载的或附图中所示的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等并不旨在将本发明的范围限定于此，而只不过是说明例。
52.例如，“在某一方向上”、“沿着某一方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或者“同轴”等表示相对或绝对的配置的表述不仅表示严格意义上这样的配置，还表示具有公差、或
者可得到相同功能的程度的角度、距离而相对位移了的状态。
53.例如，“相同”、“相等”以及“均质”等表示事物相等的状态的表述不仅表示严格相等的状态，也表示存在公差、或者可得到相同功能的程度的差异的状态。
54.例如，四边形状、圆筒形状等表示形状的表述不仅表示几何学上严格意义的四边形状、圆筒形状等形状，也表示在可得到相同效果的范围内包含凹凸部、倒角部等的形状。
55.另一方面，“具备”、“含有”、“配备”、“包括”或者“具有”一个构成要素这样的表述不是将其他构成要素的存在排除在外的排他性表述。
56.图1是表示作为旋转机械的一例的燃气轮机的整体结构的概要图，图2是表示涡轮机的气体流路的剖视图。
57.在本实施方式中，如图1所示，燃气轮机10通过由转子14将压缩机11、燃烧器12以及涡轮机13配置在同轴上而构成，在转子14的一端部连结有发电机15。需要说明的是，在以下的说明中，将转子14的轴线延伸的方向设为轴向da，将以该转子14的轴线为中心的周向设为周向dc，将相对于转子14的轴线ax垂直的方向设为径向dr。
58.压缩机11使从空气取入口取入的空气ai通过多个静叶及动叶而被压缩，由此生成高温高压的压缩空气ac。燃烧器12对该压缩空气ac供给规定的燃料fl并进行燃烧，由此生成高温高压的燃烧气体fg。涡轮机13使由燃烧器12生成的高温高压的燃烧气体fg通过多个静叶及动叶，由此驱动转子14旋转，并驱动与该转子14连结的发电机15。
59.另外，如图2所示，在涡轮机13中，涡轮静叶(静叶)21构成为，翼形部23的轮毂侧固定于内侧护罩25且前端侧固定于外侧护罩27。涡轮动叶(动叶)41构成为，翼形部43的基端部固定于平台45。并且，外侧护罩27和配置于动叶41的前端部侧的分割环50经由隔热环54而支承于机室(涡轮机室)30，内侧护罩25支承于支承环31。因此，供燃烧气体fg通过的燃烧气体流路32作为由内侧护罩25、外侧护罩27、平台45和分割环50包围的空间而沿着轴向da形成。
60.需要说明的是，内侧护罩25、外侧护罩27及分割环50作为气体通路面形成构件发挥功能。气体通路面形成构件是指具有划分燃烧气体流路32并且与燃烧气体fg接触的气体通路面的构件。
61.燃烧器12、动叶41(例如平台45)、静叶21(例如内侧护罩25、外侧护罩27)及分割环50等是与燃烧气体fg接触的在高温环境下使用的高温部件1，需要由冷却介质进行冷却。在以下的说明中，作为高温部件1的冷却结构的例子，对多个分割体51沿着周向dc配设成环状而构成的燃气轮机10的分割环50的冷却结构进行说明。
62.图3是从轴向da上游侧观察构成一实施方式的分割环50的分割体51之一的图。
63.图4是图3的iv-iv向视剖视图。
64.图5是图4的a部分的放大图。
65.图6是从径向dr内侧观察一实施方式的分割体51的图。
66.图7是图6的vii-vii向视剖视图。
67.(关于分割体51)
68.一实施方式的分割环50由在周向dc上配设成环状的多个分割体51构成。如图3及图4所示，各分割体51具备在内部具有轴向冷却通路61的板状的主体部53、以及从主体部53向径向dr外侧突出设置的突出部55。在一实施方式的分割体51中，突出部55包括轴向da上
游侧的突出部55u以及轴向da下游侧的突出部55d。
69.另外，在一实施方式的分割体51中，将轴向da上游侧的突出部55u与轴向da下游侧的突出部55d连接的两个壁部56设置于周向dc的端部附近。
70.在一实施方式的分割体51中，形成有被轴向da上游侧的突出部55u、轴向da下游侧的突出部55d以及两个壁部56包围且向径向dr内侧方向凹陷的凹部即空间部57。
71.如图2所示，一实施方式的分割体51以径向dr内侧的内表面511面向燃烧气体fg流动的燃烧气体流路32的方式配置。在主体部53的径向dr内侧，隔开一定的间隙配置有以转子14为中心旋转的动叶41。为了抑制由来自高温的燃烧气体fg的热输入引起的温度上升，在主体部53形成有沿轴向da延伸的多个轴向冷却通路61。
72.轴向冷却通路61在周向dc上并列配设有多个。
73.如图4所示，一实施方式的分割体51在比轴向da上游侧的突出部55u靠轴向da上游侧的主体部53形成有沿周向延伸的歧管63。
74.多个轴向冷却通路61的轴向da上游侧的端部61u与歧管63连接。多个轴向冷却通路61的轴向da下游侧的端部61d在主体部53的轴向da下游侧的端面53d开口。
75.在一实施方式的分割体51形成有将空间部57与歧管63连通的多个空气通路65。
76.虽未图示，但在一实施方式的燃气轮机10中，对于一实施方式的各分割体51，构成为从主体部53的径向dr外侧向空间部57供给冷却空气ca。供给到空间部57的冷却空气ca经由空气通路65向歧管63供给。
77.供给到歧管63的冷却空气ca被分配到各轴向冷却通路61并在各轴向冷却通路61中流通，从轴向da下游侧的端部61d向燃烧气体fg中排出，在此过程中，对分割体51的主体部53进行对流冷却。
78.一实施方式的分割体51具有作为金属制的基材的主体部53的径向dr内侧的表面即第一面531、作为主体部53的轴向da上游侧的端面53u的第三面533、以及形成在第一面531与第三面533之间的作为倒角面的第二面532。
79.在一实施方式的分割体51中，将第一面531与第二面532的连接位置称为第一连接位置521，将第二面532与第三面533的连接位置称为第二连接位置522。
80.在一实施方式的分割体51中，在第一面531、第二面532、以及第二连接位置522附近的第三面533形成有粘结涂层71。粘结涂层17例如由mcraly合金(m表示ni、co、fe等金属元素或它们中的2种以上的组合)等构成。
81.(隔热涂层73)
82.在一实施方式的分割体51中，在第二面532的粘结涂层71上形成隔热涂层(thermal barrier coating：tbc)73。
83.隔热涂层73优选是由zro2系的材料、例如用y2o3部分稳定化或完全稳定化的zro2即ysz(氧化钇稳定化氧化锆)构成的陶瓷层。
84.在一实施方式的分割体51中，隔热涂层73还在从第一面531与第二面532的第一连接位置521至第一面531的范围内形成于第一面531的一部分区域r1。需要说明的是，在一实施方式的分割体51中，隔热涂层73不形成于从第一连接位置521至第一面531的范围内的第一面531的一部分区域r1以外的区域r2。
85.在一实施方式的分割体51中，隔热涂层73还在从第二面532与第三面533的第二连
接位置522至第三面533的范围内形成于第三面533的一部分区域r3。
86.隔热涂层73在第二面532上具有均匀的厚度。另外，隔热涂层73形成为，在从第一连接位置521至第一面531的范围内随着沿着轴向da远离第一连接位置521而厚度逐渐减小，在从第二连接位置522至第三面533的范围内随着沿着径向dr远离第二连接位置522而厚度逐渐减小。
87.(可磨耗层75)
88.在一实施方式的分割体51中，在第一面531的粘结涂层71上形成有可磨耗层75。
89.在一实施方式的分割体51中，第一面531在径向dr上与动叶41的叶端面41t对置。因此，即使将第一面531的可磨耗层75与动叶41的叶端面41t的间隙设定得比较窄而第一面531的可磨耗层75与动叶41的叶端面41t有可能接触，虽然可磨耗层75被切削而变薄，但分割体51及动叶41也都能够避免损伤。
90.可磨耗层75优选是由与隔热涂层73相同的材料即zro2系的材料、例如用y2o3部分稳定化或完全稳定化的zro2即ysz(氧化钇稳定化氧化锆)构成的陶瓷层。
91.在一实施方式的分割体51中，可磨耗层75在第一面531上的形成有隔热涂层73的区域r1中形成于该隔热涂层73的表面。
92.在第一面531上形成于隔热涂层73的表面的可磨耗层75形成为，随着接近第一连接位置521而厚度逐渐减小。
93.需要说明的是，优选的是，在第一面531上形成有隔热涂层73和可磨耗层75的区域(以下称为重叠形成区域or)中，隔热涂层73及可磨耗层75的厚度形成为沿着轴向da逐渐变化，以使得可磨耗层75的表面75a(径向dr内侧的面)与第一面531的距离与轴向da的位置无关地恒定。
94.在一实施方式的分割体51中，可磨耗层75可以仅设置于第一面531，而不设置于第二面532及第三面533。
95.在一实施方式的分割体51中，可磨耗层75为了提高被削性而形成有多个槽部77。槽部77例如优选沿着第一面531在相对于轴向da及周向dc倾斜的方向上延伸。
96.需要说明的是，在槽部77的底部77a，与可磨耗层75接触的粘结涂层71可以露出，也可以不露出。
97.在一实施方式的分割体51中，重叠形成区域or优选与动叶41的叶端面41t在轴向da上不重叠，但也可以一部分重叠。需要说明的是，重叠形成区域or优选至少位于比动叶41的叶端面41t的轴向da的中央位置cp靠轴向da的上游侧的位置。即，形成于第一面531的隔热涂层73的轴向da的下游端的位置优选位于比动叶41的叶端面41t的轴向da的中央位置cp靠轴向da的上游侧的位置。
98.在一实施方式的分割体51中，通过具有上述的结构，起到以下所述的作用效果。
99.即，一实施方式的分割体51具备设置有可磨耗层75的第一面531、以及与第一面531连续且与第一面531交叉并设置有隔热涂层73的第二面532。隔热涂层73还在从第一面531与第二面532的第一连接位置521至第一面531的范围内形成于第一面531的一部分。可磨耗层75在第一面531上的形成有隔热涂层73的区域r1中，形成于该隔热涂层73的表面。
100.分割体51的第二面532面向燃烧气体流路32，且朝向燃烧气体fg的流动的上游侧，因此与其他区域相比热负荷大，温度容易上升。
101.根据一实施方式的分割体51，能够通过隔热涂层73抑制来自第二面532的热输入。另外，在比第一面531的重叠形成区域or靠轴向da下游侧的区域(即上述的区域r2)不形成隔热涂层73，由此能够抑制隔热涂层73的施工成本。由此，能够提供能够在抑制制造成本的同时有效地降低热负荷的分割体51。
102.一实施方式的燃气轮机10具备上述的一实施方式的分割体51。
103.由此，能够在抑制燃气轮机10的高温部件1的制造成本的同时有效地降低热负荷，能够在抑制燃气轮机10的制造成本的同时提高燃气轮机10的可靠性。
104.在一实施方式的分割体51中，优选的是，隔热涂层73在从第一连接位置521至第一面531的范围内随着沿着轴向da远离第一连接位置521而厚度逐渐减小。
105.由此，与例如隔热涂层73的厚度在远离第一连接位置521的某个位置处急剧减小的情况相比，形成于隔热涂层73的表面的可磨耗层75不容易从隔热涂层73剥离。
106.在一实施方式的分割体51中，优选的是，在第一面531上形成于隔热涂层73的表面的可磨耗层75随着沿着轴向da接近第一连接位置521而厚度逐渐减小。
107.由此，与例如可磨耗层75的厚度在接近第一连接位置521的某个位置处急剧减小的情况相比，形成于隔热涂层73的表面的可磨耗层75不容易从隔热涂层73剥离。
108.在一实施方式的分割体51中，优选的是，第二面532是在沿与第一面531交叉的方向延伸的第三面533与第一面531之间形成的倒角面。
109.燃烧气体fg沿着第一面531的表面流动，第三面533位于燃烧气体fg的流动方向的上游侧，因此通过在第三面533与第一面531之间形成倒角面即第二面532，能够抑制从燃烧气体fg向分割体51的热输入。
110.在一实施方式的分割体51中，优选的是，隔热涂层73还在从第三面533与第二面532的第二连接位置522至第三面533的范围内形成于第三面533的一部分。
111.由此，能够抑制来自第三面533的热输入。
112.在一实施方式的分割体51中，优选的是，具备沿着第一面531向远离第二面532的方向延伸的多个轴向冷却通路61。
113.由此，能够抑制第一面531的温度上升。
114.一实施方式的高温部件1也可以是构成沿着燃气轮机10的周向dc形成为环状的燃气轮机10的分割环50的分割体51。
115.由此，能够提供能够在抑制制造成本的同时有效地降低热负荷的分割体51。
116.在一实施方式的分割体51中，优选的是，第二面532相对于第一面531位于轴向da的上游侧。优选的是，第一面531与动叶41的叶端面41t在径向dr上对置。优选的是，形成于第一面531的隔热涂层73的轴向da的下游端的位置、即重叠形成区域or的下游侧的端部的位置位于比叶端面41t的轴向da的中央位置cp靠轴向da的上游侧的位置。
117.由此，对于第二面532而言，由于相对于第一面531位于轴向da的上游侧，因此存在温度比第一面531高的倾向，但能够通过隔热涂层73抑制来自第二面532的热输入。
118.另外，第一面531与动叶41的叶端面41t在径向dr上对置。因此，即使将第一面531的可磨耗层75与动叶41的叶端面41t的间隙设定得比较窄而第一面531的可磨耗层75与动叶41的叶端面41t有可能接触，虽然可磨耗层75被切削而变薄，但分割体51及动叶41也都能够避免损伤。
119.进而，在第一面531上，在比重叠形成区域or靠轴向da下游侧的区域(区域r2)未形成隔热涂层73，因此能够抑制隔热涂层73的施工成本，并且能够降低隔热涂层73与动叶41的叶端面41t的接触风险，能够抑制隔热涂层73、动叶41的损伤。
120.(高温部件1的制造方法)
121.以下，对高温部件1的制造方法的一实施方式进行说明。
122.在以下的说明中，作为高温部件1的制造方法，举出上述的一实施方式的分割体51的制造方法为例进行说明。
123.图8是示出上述的一实施方式的分割体51的制造顺序的流程图。
124.一实施方式的分割体51的制造方法包括形成粘结涂层71的工序s1、形成隔热涂层73的工序s3、形成可磨耗层75的工序s5、形成槽部77的工序s7、以及去除树脂的工序s9。
125.(形成粘结涂层71的工序s1)
126.形成粘结涂层71的工序s1是在分割体51的主体部53的表面形成粘结涂层71的工序。
127.在形成粘结涂层71的工序s1中，在主体部53的表面、具体而言在第一面531、第二面532、以及第二连接位置522附近的第三面533上喷镀前述的mcraly合金等喷镀粉，由此形成粘结涂层71。
128.(形成隔热涂层73的工序s3)
129.形成隔热涂层73的工序s3是在与第一面531连续且与第一面531交叉的第二面532上形成隔热涂层73的工序。
130.在形成隔热涂层73的工序s3中，在第二面532的粘结涂层71上喷镀例如包含上述的zro2系的材料的喷镀粉，由此形成隔热涂层73。
131.需要说明的是，在形成隔热涂层73的工序s3中，例如在比第一连接位置521靠轴向da下游侧的第一面531上不实施遮掩，在第二面532上的粘结涂层71上喷镀喷镀粉时，允许向第一面531吹送喷镀粉而在第一面531上形成隔热涂层73。由此，在形成隔热涂层73的工序s3中，还在从第一面531与第二面532的第一连接位置521至第一面531的范围内，在第一面531的一部分(区域r1)形成隔热涂层73。
132.由此，如上所述，隔热涂层73形成为，在从第一连接位置521至第一面531的范围内随着沿着轴向da远离第一连接位置521而厚度逐渐减小。
133.同样地，在形成隔热涂层73的工序s3中，例如在比第二连接位置522靠径向dr外侧的第三面533上不实施遮掩，在第二面532的粘结涂层71上喷镀喷镀粉时，允许向第三面533吹送喷镀粉而在第三面533上形成隔热涂层73。由此，在形成隔热涂层73的工序s3中，还在从第二面532与第三面533的第二连接位置522至第三面533的范围内，在第三面533的一部分形成隔热涂层73。
134.由此，如上所述，隔热涂层73形成为，在从第二连接位置522至第三面533的范围内，随着沿着径向dr远离第二连接位置522而厚度逐渐减小。
135.(形成可磨耗层75的工序s5)
136.形成可磨耗层75的工序s5是在第一面531上形成可磨耗层75的工序。
137.在形成可磨耗层75的工序s5中，在第一面531上的粘结涂层71上喷镀例如含有上述的zro2系的材料的喷镀粉和例如聚酯等树脂粉末的混合物，由此形成可磨耗层75。
138.需要说明的是，在形成可磨耗层75的工序s5中，在第一面531均匀地(即在不存在槽部77的状态下)形成含有聚酯等树脂的可磨耗层75。
139.(形成槽部77的工序s7)
140.形成槽部77的工序s7是在实施形成可磨耗层75的工序s5后，在均匀地形成于第一面531的可磨耗层75上形成上述的槽部77的工序。
141.形成槽部77的工序s7通过对均匀地形成于第一面531的可磨耗层75实施例如水射流加工等切削加工来形成上述的槽部77。
142.(去除树脂的工序s9)
143.去除树脂的工序s9是从含有聚酯等树脂的可磨耗层75去除树脂的工序。
144.在去除树脂的工序s9中，进行对实施了形成槽部77的工序s7后的分割体51进行加热的热处理，由此去除可磨耗层75所包含的树脂。
145.如上所述，一实施方式的高温部件1的制造方法包括在第一面531上形成可磨耗层75的工序s5、以及在与第一面531连续且与第一面531交叉的第二面532上形成隔热涂层73的工序s3。在形成隔热涂层73的工序s3中，还在从第一面531与第二面532的第一连接位置521至第一面531的范围内，在第一面531的一部分(区域r1)形成隔热涂层73。在形成可磨耗层75的工序s5中，在第一面531的形成有隔热涂层73的区域r1中，在该隔热涂层73的表面形成可磨耗层75。
146.根据一实施方式的高温部件1的制造方法，能够提供在存在第二面532的温度比第一面531高的倾向的情况下能够通过隔热涂层73抑制来自第二面532的热输入的高温部件1。另外，在从第一连接位置521至第一面531的范围内，在除了第一面531的一部分(区域r1)之外，在第一面531不形成隔热涂层73，由此能够抑制隔热涂层73的施工成本。由此，能够提供能够在抑制制造成本的同时有效地降低热负荷的高温部件1。
147.在形成隔热涂层的工序s3中，优选以在从第一连接位置521至第一面531的范围内随着远离第一连接位置521而厚度逐渐减小的方式形成隔热涂层73。
148.由此，与例如以隔热涂层73的厚度在远离第一连接位置521的某个位置处急剧减小的方式形成隔热涂层73的情况相比，形成于隔热涂层73的表面的可磨耗层75不容易从隔热涂层73剥离。
149.本公开不限定于上述的实施方式，还包括对上述的实施方式施加变形而得到的方式、将这些方式适当组合而得到的方式。
150.例如，在一实施方式的分割体51中，也可以不形成作为倒角面的第二面532。在该情况下，第一面531与第三面533直接连接。而且，在该情况下，将在第三面533内也存在温度变得比较高的倾向的、第三面533的径向内侧的区域理解为与上述的第二面532相同的区域(以下称为假想第二区域)，也可以在该假想第二区域设置隔热涂层73。而且，优选的是，隔热涂层73还在从第一面531与该假想第二区域的连接位置至第一面531的范围内形成于第一面531的一部分。可磨耗层75优选在第一面531的形成有隔热涂层73的区域中形成于该隔热涂层73的表面。
151.上述各实施方式所记载的内容例如如以下那样进行掌握。
152.(1)本公开的至少一实施方式的高温部件1(分割体51)具备：第一面531，其设置有可磨耗层75；以及第二面532，其与第一面531连续且与第一面531交叉，设置有隔热涂层73。
隔热涂层73还在从第一面531与第二面532的第一连接位置521至第一面531的范围内形成于第一面531的一部分。可磨耗层75在第一面531的形成有隔热涂层73的区域r1中，形成于该隔热涂层73的表面。
153.根据上述(1)的结构，在存在第二面532的温度比第一面531高的倾向的情况下，能够通过隔热涂层73抑制来自第二面532的热输入。另外，如果在第一面531的相对于上述一部分(即区域r1)的剩余部分(即区域r2)不形成隔热涂层73，则能够抑制隔热涂层73的施工成本。由此，能够提供能够在抑制制造成本的同时有效地降低热负荷的高温部件1(分割体51)。
154.(2)在几个实施方式中，在上述(1)的结构的基础上，优选的是，隔热涂层73在从第一连接位置521至第一面531的范围内随着远离第一连接位置521而厚度逐渐减小。
155.根据上述(2)的结构，与例如隔热涂层73的厚度在远离第一连接位置521的某个位置处急剧减小的情况相比，形成于隔热涂层73的表面的可磨耗层75不容易从隔热涂层73剥离。
156.(3)在几个实施方式中，在上述(2)的结构的基础上，优选的是，在第一面531上形成于隔热涂层73的表面的可磨耗层75随着接近第一连接位置521而厚度逐渐减小。
157.根据上述(3)的结构，与例如可磨耗层75的厚度在接近第一连接位置521的某一位置处急剧减小的情况相比，形成于隔热涂层73的表面的可磨耗层75不容易从隔热涂层73剥离。
158.(4)在几个实施方式中，在上述(1)至(3)中任一结构的基础上，优选的是，第二面532是在沿与第一面531交叉的方向延伸的第三面533与第一面531之间形成的倒角面。
159.根据上述(4)的结构，例如如果工作气体(燃烧气体fg)沿着第一面531的表面流动、且第三面533位于工作气体(燃烧气体fg)的流动方向的上游侧，则通过在第三面533与第一面531之间形成倒角面即第二面532，能够抑制从工作气体(燃烧气体fg)向高温部件1(分割体51)的热输入。
160.(5)在几个实施方式中，在上述(4)的结构的基础上，优选的是，隔热涂层73还在从第三面533与第二面532的第二连接位置522至第三面533的范围内形成于第三面533的一部分(区域r3)。
161.根据上述(5)的结构，能够抑制来自第三面533的热输入。
162.(6)在几个实施方式中，在上述(1)至(5)中任一结构的基础上，优选的是，具备沿着第一面531向远离第二面532的方向延伸的多个冷却通路(轴向冷却通路61)。
163.根据上述(6)的结构，能够抑制第一面531的温度上升。
164.(7)在几个实施方式中，在上述(1)至(6)中任一结构的基础上，优选的是，高温部件1是构成沿着燃气轮机10的周向dc形成为环状的燃气轮机10的分割环50的分割体51。
165.根据上述(7)的结构，分割体51具备上述(1)至(6)中任一结构，能够提供能够在抑制制造成本的同时有效地降低热负荷的分割体51。
166.(8)在几个实施方式中，在上述(7)的结构的基础上，优选的是，第二面532相对于第一面531位于燃气轮机10的轴向da的上游侧。优选的是，第一面531与燃气轮机10的动叶41的叶端面41t在燃气轮机10的径向dr上对置。优选的是，形成于第一面531的隔热涂层73的轴向da的下游端的位置位于比上述叶端面41t的轴向da的中央位置cp靠轴向da的上游侧
的位置。
167.根据上述(8)的结构，对于第二面532而言，由于相对于第一面531位于燃气轮机10的轴向da的上游侧，因此存在温度比第一面531高的倾向，但能够通过隔热涂层73抑制来自第二面532的热输入。
168.根据上述(8)的结构，第一面531与燃气轮机10的动叶41的叶端面41t在燃气轮机10的径向dr上对置。因此，即使将第一面531的可磨耗层75与动叶41的叶端面41t的间隙设定得比较窄，第一面531的可磨耗层75与动叶41的叶端面41t有可能接触，虽然可磨耗层75被切削而变薄，但高温部件1(分割体51)及动叶41也都能够避免损伤。
169.另外，根据上述(8)的结构，如果在第一面531的相对于上述一部分(区域r1)的剩余部分(区域r2)不形成隔热涂层73，则能够抑制隔热涂层73的施工成本，并且能够降低隔热涂层73与动叶41的叶端面41t的接触风险，能够抑制隔热涂层73、动叶41的损伤。
170.(9)本公开的至少一实施方式的旋转机械(燃气轮机10)具备上述(1)至(8)中任一结构的高温部件1。
171.根据上述(9)的结构，能够在抑制旋转机械(燃气轮机10)的高温部件1的制造成本的同时有效地降低热负荷，能够在抑制旋转机械(燃气轮机10)的制造成本的同时提高旋转机械(燃气轮机10)的可靠性。
172.(10)本公开的至少一实施方式的高温部件1的制造方法包括：在第一面531上形成可磨耗层75的工序s5、以及在与第一面531连续且与第一面531交叉的第二面532上形成隔热涂层73的工序s3。在形成隔热涂层73的工序s3中，还在从第一面531与第二面532的第一连接位置521至第一面531的范围内，在第一面531的一部分(区域r1)形成隔热涂层73。在形成可磨耗层75的工序s5中，在第一面531上的形成有隔热涂层73的区域r1中，在该隔热涂层73的表面形成可磨耗层75。
173.根据上述(10)的方法，能够提供在存在第二面532的温度比第一面531高的倾向的情况下、能够通过隔热涂层73抑制来自第二面532的热输入的高温部件1。另外，如果在第一面531的相对于上述一部分(区域r1)的剩余部分(区域r2)不形成隔热涂层73，则能够抑制隔热涂层73的施工成本。由此，能够提供能够在抑制制造成本的同时有效地降低热负荷的高温部件1。
174.(11)在几个实施方式中，在上述(10)的方法的基础上，优选的是，在形成隔热涂层73的工序s3中，以在从第一连接位置521至第一面531的范围内随着远离第一连接位置521而厚度逐渐减小的方式形成隔热涂层73。
175.根据上述(11)的方法，与例如以隔热涂层73的厚度在远离第一连接位置521的某个位置处急剧减小的方式形成隔热涂层73的情况相比，形成于隔热涂层73的表面的可磨耗层75不容易从隔热涂层73剥离。

技术特征：
1.一种高温部件，其中，所述高温部件具备：第一面，其设置有可磨耗层；以及第二面，其与所述第一面连续且与所述第一面交叉，设置有隔热涂层，所述隔热涂层还在从所述第一面与所述第二面的第一连接位置至所述第一面的范围内形成于所述第一面的一部分，所述可磨耗层在所述第一面上的形成有所述隔热涂层的区域中，形成于该隔热涂层的表面。2.根据权利要求1所述的高温部件，其中，所述隔热涂层在从所述第一连接位置至所述第一面的范围内随着远离所述第一连接位置而厚度逐渐减小。3.根据权利要求2所述的高温部件，其中，在所述第一面上形成于所述隔热涂层的表面的所述可磨耗层随着接近所述第一连接位置而厚度逐渐减小。4.根据权利要求1至3中任一项所述的高温部件，其中，所述第二面是在沿与所述第一面交叉的方向延伸的第三面与所述第一面之间形成的倒角面。5.根据权利要求4所述的高温部件，其中，所述隔热涂层还在从所述第三面与所述第二面的第二连接位置至所述第三面的范围内形成于所述第三面的一部分。6.根据权利要求1至3中任一项所述的高温部件，其中，所述高温部件具备沿着所述第一面向远离所述第二面的方向延伸的多个冷却通路。7.根据权利要求1至3中任一项所述的高温部件，其中，所述高温部件是构成沿着燃气轮机的周向形成为环状的所述燃气轮机的分割环的分割体。8.根据权利要求7所述的高温部件，其中，所述第二面相对于所述第一面位于所述燃气轮机的轴向的上游侧，所述第一面与所述燃气轮机的动叶的叶端面在所述燃气轮机的径向上对置，形成于所述第一面的所述隔热涂层的所述轴向的下游端的位置位于比所述叶端面的所述轴向的中央位置靠所述轴向的上游侧的位置。9.一种旋转机械，其中，所述旋转机械具备权利要求1至3中任一项所述的高温部件。10.一种高温部件的制造方法，其中，所述高温部件的制造方法包括如下工序：在第-面上形成可磨耗层；以及在与所述第一面连续且与所述第一面交叉的第二面上形成隔热涂层，在形成所述隔热涂层的工序中，还在从所述第一面与所述第二面的第一连接位置至所述第一面的范围内，在所述第一面的一部分形成所述隔热涂层，在形成所述可磨耗层的工序中，在所述第一面上的形成有所述隔热涂层的区域中，在
该隔热涂层的表面形成所述可磨耗层。11.根据权利要求10所述的高温部件的制造方法，其中，在形成所述隔热涂层的工序中，以在从所述第一连接位置至所述第一面的范围内随着远离所述第一连接位置而厚度逐渐减小的方式形成所述隔热涂层。

技术总结
一种高温部件、旋转机械及高温部件的制造方法。一实施方式的高温部件具备：第一面，其设置有可磨耗层；以及第二面，其与第一面连续且与第一面交叉，设置有隔热涂层。隔热涂层还在从第一面与第二面的第一连接位置至第一面的范围内形成于第一面的一部分。可磨耗层在第一面上的形成有隔热涂层的区域中，形成于该隔热涂层的表面。由此，能够在抑制制造成本的同时有效地降低热负荷。有效地降低热负荷。有效地降低热负荷。


技术研发人员：中田谅大 堀内康广 渡边谦二 绀赖巧
受保护的技术使用者：三菱重工业株式会社
技术研发日：2023.03.10
技术公布日：2023/9/14