A. Neidel, S. Wallich, and T. Ullrich

Werkstofftechnische Schadensuntersuchung einer gerissenen Turbinenleitschaufel Stufe 1 einer Kraftwerksgasturbine

Metallurgical Failure Analysis of Cracked First Stage Vane of Heavy-Duty Industrial Gas Turbine Engine for Power Generation

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Eine Turbinenleitschaufel der ersten Stufe einer Großgasturbine mit einer nach außen gerichteten, um etwa 0,6 mm herausragenden Auswölbung und einem in der Beschichtung sichtbaren Riss wurde vom Kunden zwecks ausführlicher, nicht zerstörungsfreier Schadensuntersuchung bereitgestellt. Es handelte sich um ein Versuchsbauteil aus einer Prüffeldmaschine. Die saugseitige Wand des Gussteils wurde herausgeschnitten, wobei ein klaffender Riss auf der Innenseite des hinteren Hohlraums freigelegt wurde, der auch bei einer boroskopischen Untersuchung zu erkennen war. Der Kühleinsatz des hinteren Hohlraums war sauber und wies keine verstopften Kühlbohrungen auf. Das Kühlmuster auf der Innenwand des hinteren Hohlraums war unauffällig. Im gerissenen Bereich auf der saugseitigen Oberfläche der entsprechenden Schaufel konnten keinerlei Anhaltspunkte für einen Fremdkörpereinschlag gefunden werden. In der noch immer aufrechterhaltenen Hypothese zur wahrscheinlichsten Grundursache der Rissbildung wird von einer Kombination einer geringen Wanddicke, nicht optimalen Prozessparametern für die Vorwärmung vor der Aufbringung der Haftvermittlerschicht und möglicherweise starken thermisch-mechanischen Belastungen beim Turbinenbetrieb ausgegangen. Allem Anschein nach handelt es sich nicht um ein verbreitetes Phänomen, sondern eher um einen Einzelfall.

Bibliographie
A. Neidel, S. Wallich, and T. Ullrich (2019). Metallurgical Failure Analysis of Cracked First Stage Vane of Heavy-Duty Industrial Gas Turbine Engine for Power Generation. Practical Metallography: Vol. 56, No. 6, pp. 404-414.
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ISSN 0032-678X