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Title:
POTENTIAL-FREE WIRE HEATING DURING WELDING AND DEVICE THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/109409
Kind Code:
A3
Abstract:
In conventional hot-wire welding, the deposition rate and temperature cannot be arbitrarily adjusted.  Through the potential-free heating of the welding wire (10), the deposition rate and temperature can be further increased.

Inventors:
ARJAKINE NIKOLAI (DE)
WILKENHOENER ROLF (DE)
Application Number:
PCT/EP2009/050310
Publication Date:
November 05, 2009
Filing Date:
January 13, 2009
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
ARJAKINE NIKOLAI (DE)
WILKENHOENER ROLF (DE)
International Classes:
B23K9/12; B23K26/00; F01D5/00
Foreign References:
DE2501928A11976-07-22
DE2545075A11977-04-14
EP1454703A12004-09-08
KR20040034774A2004-04-29
US6118098A2000-09-12
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:

Patentansprüche

1. Verfahren zum Schweißen eines Bauteils (4, 120, 130, 155), bei dem ein erwärmter Schweißdraht (10) dem Bauteil (4, 120, 130, 155) zugeführt wird,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Schweißdraht (10) durch eine Wechselstromquelle (16) oder induktiv potentialfrei erwärmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

keine elektrische Verbindung zwischen Schweißdraht (10) und zu schweißendem Bauteil (4, 120, 130, 155) besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass

das Verfahren beim Plasmadrahtschweißen, Laserdrahtschweißen oder Wolframinertgasschweißen verwendet wird.

4. Schweißvorrichtung (1), die ein Schweißgerat (2) und ein Drahtforderer (19) eines Schweißdrahtes (10) aufweist,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Schweißdraht (10) potentialfrei erwärmt werden kann.

5. Schweißvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass

keine elektrische Verbindung zwischen dem Schweißdraht (10) und dem Bauteil (4, 120, 130, 155) besteht.

6. Schweißvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass

ein Heizer (16) zur potentialfreien Erwärmung des Schweißdrahtes (10) vorhanden ist.

7. Schweißvorrichtung (1) nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass

zur potentialfreien Erwärmung des Schweißdrahtes (10) als Heizer eine Wechselstromquelle (16) vorhanden ist.

8. Schweißvorrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass

zur potentialfreien Erwärmung des Schweißdrahtes (10) als Heizer eine Induktionsquelle (16) vorhanden ist.

9. Schweißvorrichtung nach Anspruch 4, 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass

ein Warmegenerator (7) zur Erwärmung des Bauteils (4, 120, 130, 155) vorhanden ist.

Description:

Potentialfreie Drahterwarmung beim Schweißen und Vorrichtung dafür

Die Erfindung betrifft eine Schweißdrahterwarmung beim

Schweißen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und die ent ¬ sprechende Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.

Bei der Herstellung für Heißkomponenten von Gasturbinen kom- men oft nur die Superlegierungen auf Ni-Basis in Betracht.

Für die Gasturbinenteile, die am meisten durch das aggressive Heißgasmedium beansprucht werden, wie zum Beispiel Leit- und Laufschaufeln der ersten Stufen, Fuhrungsπngsegmente und die Teile der Ringbrennkammer, werden Ni-Basis Superlegierungen mit hohem Anteil an y' -Phase eingesetzt. Der hohe y' -Anteil sichert hohe Festigkeit im Hochtemperaturbereich, da eine Teilchenhartung mit sehr hohen Volumenanteilen der kohärenten y' -Phase Ni3 (Al-Ti, Ta, Nb) ermöglicht wird. Trotz der sehr guten Werkstoffeigenschaften der Ni-Basis Superlegierungen weisen die Heißgaskomponenten nach einer gewissen Anzahl an Betriebsstunden oft einige Schaden auf, die wahrend des Refurbishments repariert werden müssen. Diese Schaden sind durch sehr hohe thermische und mechanische Beanspruchung her ¬ vorrufen. Darüber hinaus ist die umgebene Gasatmosphare sehr korrosiv. Alle Ni-Basis Superlegierungen mit höherem y' -Anteil gelten allgemein als nur bedingt schweißbar, da sie zum einen sehr empfindlich für Heißπssbildung in der Warmeem- flusszone wahrend des Schweißens sind, und zum anderen das Phänomen des Post-Weld Heat Treatment Crackings kennen, das durch lokale Ausscheidungsvorgange der y' -Phase verursacht wird.

Der Nachteil bei der konventionellen Heißdrahterwarmung besteht in der geringen Abschmelzleistung und warmebedmgt mog- liehen Einsteilbarkeit der Temperatur des Schweißdrahts und damit der maximal möglichen Temperatur des Schweißdrahts.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung aufzuzeigen, die das oben genannte Problem über ¬ winden .

Die Aufgabe wird gelost durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und einer Vorrichtung gemäß Anspruch 6.

In den Unteranspruchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die beliebig in vorteilhafter Art und Weise mit- einander kombiniert werden können.

Reparaturen von Gasturbinenschaufeln besitzen großen wirtschaftlichen Nutzen, da die Bauteile sehr teuer sind. Für die Reparatur der betriebsbeanspruchten Heißgaskomponenten wird vorzugsweise als Standardverfahren das manuelle WIG-Schweißen angewendet. Mit dem WIG-Schweißen hergestellte Verbindungsoder Auftragschweißungen haben eine relativ hohe Qualität. Außerdem ist dieses Verfahren einfach in der Handhabung. Die Anwendung von aussichtreichen Strahlverfahren sowie Laser- und Elektronenstrahlverfahren sind bis jetzt wegen eingeschränkter Flexibilität vor allem auf zweidimensionale Konturen begrenzt. Reparaturschweißungen müssen aber oft auch in Bereichen mit komplizierter Geometrie durchgeführt werden, was den Einsatz von Laser- und Elektronenstrahlverfahren ein- geschrankt. Das manuelle WIG-Schweißen wird als flexibles

Verfahren häufig bei der Schweißreparatur von betriebsbeanspruchten Heißgaskomponenten einer Gasturbine eingesetzt. Es bietet gegenüber anderen Verfahren den wesentlichen Vorteil einer ausgezeichneten Nahtqualitat, auch beim Schweißen in Zwangslagen. Die Nachteile liegen in der geringen Abschmelzleistung und in der damit verbundenen langen Schweißzeit sowie in der Abhängigkeit von der Handfertigkeit des Schweißers. Ein weiterer wesentlicher Nachteil des WIG-Schweißens ist allgemein die Neigung zur Heißrissbildung der Ni- und Co- Basis Legierungen verstärkt durch den hohen Warmeeintrag beim WIG-Schweißen.

Das Schweißen mit vorgewärmten Zusatzwerkstoffen, insbesondere mit vorgewärmten Drahten, ist Stand der Technik. Motiva ¬ tion ist aber hier ausschließlich eine erhöhte Wirtschaftlichkeit des Verfahrens durch die Erhöhung der Abschmelzge- schwindigkeit des Zusatzwerkstoffs und dadurch auch der

Schweißgeschwindigkeit. Motivation für die vorliegende Erfin ¬ dung ist die Verringerung der Rissbildung der Ni-Superlegie- rungen durch eine Verringerung des Warmeintrags in das Substrat. Vorteilhafterweise können bestehende Drahtvorwarmungen auch für die Drahtstarken, die für das WIG-Schweißen von Ni- Superlegierungen meistens verwendet werden (≤2 mm Durchmesser, insbesondere ≤l mm), eingesetzt werden. Die genauen Parameter einer geeigneten Drahtvorwarmung für das WIG- Schweißen von Ni-Superlegierungen sind individuell festge- legt. Der Einsatz der vorgeschlagenen Schweißtechnologie ermöglicht die Reduzierung des Warmeemtrages wahrend des WIG- Schweißens von Ni- und Co-Basis Superlegierungen und damit Verringerung der Heißrissanfalligkeit und/oder Produktivi- tatserhohung des WIG-Schweißverfahrens .

Die Erfindungsmeldung istaber nicht auf das WIG-Schweißen begrenzt, sondern anwendbar für alle Schweißverfahren, die mit drahtformigem Zusatzwerkstoff arbeiten (also zum Beispiel Plasmadrahtschweißen, Laserdrahtschweißen) .

Es zeigen

Figur 1 eine Vorrichtung beim konventionellen Heiß ¬ drahtschweißen, Figur 2 eine Vorrichtung zum potentialfreien Schwei- ßen,

Figur 3 eine Gasturbine,

Figur 4 perspektivisch eine Turbinenschaufel, Figur 5 perspektivisch eine Brennkammer, Figur 6 eine Liste von Superlegierungen.

Die Figuren und die Beschreibung stellen nur Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung dar.

Figur 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung 1' für die konven ¬ tionelle Heißschweißdrahtzugabe beim Schweißen.

Die Vorrichtung 1 weist für ein zu schweißendes Bauteil 4 einen Warmegenerator 7 für das Bauteil 4 und einen Drahtfor- derer 22, der den Schweißdraht 10 an die zu schweißende Stelle des Bauteils 4 zufuhrt, ein Schweißgerat 5 und ein Heizer 19' auf. Ebenfalls vorhanden ist eine Spannungsquelle 13, die den Schweißdraht 10 vorwärmt, wobei diese 13 mit dem Substrat 4 elektrisch verbunden ist.

Eine Erhöhung der Temperatur des Schweißdrahts 10 fuhrt somit zwangsläufig zur unerwünschten Erhöhung der Temperatur des Bauteils 4.

Die Erwärmung des Schweißdrahts 10 und die Erwärmung des Bauteils 4, 120, 130, 155 sind also warmetechnisch nicht voneinander entkoppelt. Dadurch ist die maximale Temperatur des Schweißdrahts 10 begrenzt.

In Figur 2 hingegen ist eine erfmdungsgemaße Vorrichtung 1 mit einer potentialfreien Drahterwarmung gezeigt, bei der keine elektrische Verbindung mehr zwischen dem Heizer 19 des Schweißdrahtes 10 und dem Bauteil 4, 120, 130, 155 (Fig. 4, 5) besteht.

Der Heizer 19 ist vorzugsweise eine Wechselstromquelle. Ebenso vorzugsweise kann der Schweißdraht 10 auch induktiv erwärmt werden.

So kann der Schweißdraht 10 auf viel höhere Temperaturen von 400 0 C bis 1050 0 C erwärmt werden.

Ebenso lasst sich die Schmelzviskositat des Schweißdrahtes 10 beeinflussen. Der Schweißdraht 10 hat einen Durchmesser bis 2mm.

Außerdem wird der Warmeemtrag in das Bauteil 4, 120, 130, 155 reduziert und dadurch die Heißπssanfalligkeit verringert .

Das Schweißverfahren lauft ansonsten nach dem Stand der Tech ¬ nik ab, wie z.B. beim Plasmadrahtschweißen, Laserdrahtschweißen oder WIG-Schweißen . Ebenso kann das Bauteil 4, 120, 130, 155 erwärmt werden durch einen Warmegenerator 7.

Bauteile 4, 120, 130, 155 sind vorzugsweise aus ReneδO, Inconel 738 LC, Inconel 939, PWA1483SX, Siemet DS, IN6203DS, Alloy 247 oder einer Legierung gemäß Figur 5.

Die Figur 3 zeigt beispielhaft eine Gasturbine 100 in einem Langsteilschnitt . Die Gasturbine 100 weist im Inneren einen um eine Rotationsachse 102 drehgelagerten Rotor 103 mit einer Welle 101 auf, der auch als Turbmenlaufer bezeichnet wird. Entlang des Rotors 103 folgen aufeinander ein Ansauggehause 104, ein Verdichter 105, eine beispielsweise torusartige Brennkammer 110, insbesondere Ringbrennkammer, mit mehreren koaxial angeordneten Brennern 107, eine Turbine 108 und das Abgasgehause 109.

Die Ringbrennkammer 110 kommuniziert mit einem beispielsweise ringförmigen Heißgaskanal 111. Dort bilden beispielsweise vier hintereinander geschaltete Turbinenstufen 112 die Turbine 108.

Jede Turbinenstufe 112 ist beispielsweise aus zwei Schaufel ¬ ringen gebildet. In Stromungsrichtung eines Arbeitsmediums 113 gesehen folgt im Heißgaskanal 111 einer Leitschaufelreihe 115 eine aus Laufschaufeln 120 gebildete Reihe 125.

Die Leitschaufeln 130 sind dabei an einem Innengehause 138 eines Stators 143 befestigt, wohingegen die Laufschaufeln 120 einer Reihe 125 beispielsweise mittels einer Turbinenscheibe 133 am Rotor 103 angebracht sind.

An dem Rotor 103 angekoppelt ist ein Generator oder eine Arbeitsmaschine (nicht dargestellt) .

Wahrend des Betriebes der Gasturbine 100 wird vom Verdichter 105 durch das Ansauggehause 104 Luft 135 angesaugt und ver ¬ dichtet. Die am turbmenseitigen Ende des Verdichters 105 bereitgestellte verdichtete Luft wird zu den Brennern 107 ge- fuhrt und dort mit einem Brennmittel vermischt. Das Gemisch wird dann unter Bildung des Arbeitsmediums 113 in der Brenn ¬ kammer 110 verbrannt. Von dort aus strömt das Arbeitsmedium 113 entlang des Heißgaskanals 111 vorbei an den Leitschaufeln 130 und den Laufschaufeln 120. An den Laufschaufeln 120 ent- spannt sich das Arbeitsmedium 113 impulsubertragend, so dass die Laufschaufeln 120 den Rotor 103 antreiben und dieser die an ihn angekoppelte Arbeitsmaschine.

Die dem heißen Arbeitsmedium 113 ausgesetzten Bauteile unter- liegen wahrend des Betriebes der Gasturbine 100 thermischen Belastungen. Die Leitschaufeln 130 und Laufschaufeln 120 der in Stromungsrichtung des Arbeitsmediums 113 gesehen ersten Turbinenstufe 112 werden neben den die Ringbrennkammer 110 auskleidenden Hitzeschildelementen am meisten thermisch be- lastet.

Um den dort herrschenden Temperaturen standzuhalten, können diese mittels eines Kuhlmittels gekühlt werden. Ebenso können Substrate der Bauteile eine gerichtete Struktur aufweisen, d.h. sie sind einkristallin (SX-Struktur) oder weisen nur langsgeπchtete Korner auf (DS-Struktur) .

Als Material für die Bauteile, insbesondere für die Turbinenschaufel 120, 130 und Bauteile der Brennkammer 110 werden beispielsweise eisen-, nickel- oder kobaltbasierte Superle- gierungen verwendet. Solche Superlegierungen sind beispielsweise aus der EP 1 204 776 Bl, EP 1 306 454, EP 1 319 729 Al, WO 99/67435 oder WO 00/44949 bekannt.

Ebenso können die Schaufeln 120, 130 Beschichtungen gegen Korrosion (MCrAlX; M ist zumindest ein Element der Gruppe

Eisen (Fe) , Kobalt (Co) , Nickel (Ni) , X ist ein Aktivelement und steht für Yttrium (Y) und/oder Silizium, Scandium (Sc) und/oder zumindest ein Element der Seltenen Erden bzw. Haf-

nium) . Solche Legierungen sind bekannt aus der EP 0 486 489 Bl, EP 0 786 017 Bl, EP 0 412 397 Bl oder EP 1 306 454 Al.

Auf der MCrAlX kann noch eine Warmedammschicht vorhanden sein, und besteht beispielsweise aus Zrü2, ϊ2θ3-Zrθ2, d.h. sie ist nicht, teilweise oder vollständig stabilisiert durch Ytt ¬ riumoxid und/oder Kalziumoxid und/oder Magnesiumoxid. Durch geeignete Beschichtungsverfahren wie z.B. Elektronen- strahlverdampfen (EB-PVD) werden stangelformige Korner in der Warmedammschicht erzeugt.

Die Leitschaufel 130 weist einen dem Innengehause 138 der Turbine 108 zugewandten Leitschaufelfuß (hier nicht dargestellt) und einen dem Leitschaufelfuß gegenüberliegenden Leitschaufelkopf auf. Der Leitschaufelkopf ist dem Rotor 103 zugewandt und an einem Befestigungsring 140 des Stators 143 festgelegt .

Die Figur 4 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Laufschaufel 120 oder Leitschaufel 130 einer Stromungsmaschine, die sich entlang einer Langsachse 121 erstreckt.

Die Stromungsmaschine kann eine Gasturbine eines Flugzeugs oder eines Kraftwerks zur Elektπzitatserzeugung, eine Dampfturbine oder ein Kompressor sein.

Die Schaufel 120, 130 weist entlang der Langsachse 121 aufeinander folgend einen Befestigungsbereich 400, eine daran angrenzende Schaufelplattform 403 sowie ein Schaufelblatt 406 und eine Schaufelspitze 415 auf.

Als Leitschaufel 130 kann die Schaufel 130 an ihrer Schaufelspitze 415 eine weitere Plattform aufweisen (nicht dargestellt) .

Im Befestigungsbereich 400 ist ein Schaufelfuß 183 gebildet, der zur Befestigung der Laufschaufeln 120, 130 an einer Welle oder einer Scheibe dient (nicht dargestellt) .

Der Schaufelfuß 183 ist beispielsweise als Hammerkopf ausge ¬ staltet. Andere Ausgestaltungen als Tannenbaum- oder Schwal ¬ benschwanzfuß sind möglich.

Die Schaufel 120, 130 weist für ein Medium, das an dem Schau- felblatt 406 vorbeistromt, eine Anstromkante 409 und eine Ab- stromkante 412 auf.

Bei herkömmlichen Schaufeln 120, 130 werden in allen Bereichen 400, 403, 406 der Schaufel 120, 130 beispielsweise mas- sive metallische Werkstoffe, insbesondere Superlegierungen verwendet .

Solche Superlegierungen sind beispielsweise aus der EP 1 204 776 Bl, EP 1 306 454, EP 1 319 729 Al, WO 99/67435 oder WO 00/44949 bekannt. Die Schaufel 120, 130 kann hierbei durch ein Gussverfahren, auch mittels gerichteter Erstarrung, durch ein Schmiedeverfahren, durch ein Frasverfahren oder Kombinationen daraus gefertigt sein.

Werkstucke mit einkπstalliner Struktur oder Strukturen werden als Bauteile für Maschinen eingesetzt, die im Betrieb hohen mechanischen, thermischen und/oder chemischen Belastungen ausgesetzt sind. Die Fertigung von derartigen einkristallmen Werkstucken er- folgt z.B. durch gerichtetes Erstarren aus der Schmelze. Es handelt sich dabei um Gießverfahren, bei denen die flussige metallische Legierung zur einkristallmen Struktur, d.h. zum einkristallmen Werkstuck, oder gerichtet erstarrt. Dabei werden dendritische Kristalle entlang dem Warmefluss ausgerichtet und bilden entweder eine stangelkristallme

Kornstruktur (kolumnar, d.h. Korner, die über die ganze Lange des Werkstuckes verlaufen und hier, dem allgemeinen Sprachgebrauch nach, als gerichtet erstarrt bezeichnet werden) oder eine einkristalline Struktur, d.h. das ganze Werkstuck be- steht aus einem einzigen Kristall. In diesen Verfahren muss man den übergang zur globulitischen (polykπstallmen) Erstarrung meiden, da sich durch ungeπchtetes Wachstum notwendigerweise transversale und longitudinale Korngrenzen ausbil-

den, welche die guten Eigenschaften des gerichtet erstarrten oder einkristallinen Bauteiles zunichte machen. Ist allgemein von gerichtet erstarrten Gefugen die Rede, so sind damit sowohl Einkristalle gemeint, die keine Korngrenzen oder höchstens Kleinwinkelkorngrenzen aufweisen, als auch Stangelkπstallstrukturen, die wohl in longitudmaler Rich ¬ tung verlaufende Korngrenzen, aber keine transversalen Korngrenzen aufweisen. Bei diesen zweitgenannten kristallinen Strukturen spricht man auch von gerichtet erstarrten Gefugen (directionally solidified structures) .

Solche Verfahren sind aus der US-PS 6,024,792 und der EP 0 892 090 Al bekannt.

Ebenso können die Schaufeln 120, 130 Beschichtungen gegen Korrosion oder Oxidation aufweisen, z. B. (MCrAlX; M ist zumindest ein Element der Gruppe Eisen (Fe) , Kobalt (Co) , Nickel (Ni) , X ist ein Aktivelement und steht für Yttrium (Y) und/oder Silizium und/oder zumindest ein Element der Seltenen Erden, bzw. Hafnium (Hf)) . Solche Legierungen sind bekannt aus der EP 0 486 489 Bl, EP 0 786 017 Bl, EP 0 412 397 Bl oder EP 1 306 454 Al.

Die Dichte liegt vorzugsweise bei 95% der theoretischen Dichte.

Auf der MCrAlX-Schicht (als Zwischenschicht oder als äußerste Schicht) bildet sich eine schutzende Aluminiumoxidschicht (TGO = thermal grown oxide layer) .

Vorzugsweise weist die Schichtzusammensetzung Co-30Ni-28Cr- 8A1-0, 6Y-0, 7Si oder Co-28Ni-24Cr-10Al-0, 6Y auf. Neben diesen kobaltbasierten Schutzbeschichtungen werden auch vorzugsweise nickelbasierte Schutzschichten verwendet wie Ni-10Cr-12Al- 0,6Y-3Re oder Ni-12Co-21Cr-llAl-0, 4Y-2Re oder Ni-25Co-17Cr- 10A1-0, 4Y-1, 5Re.

Auf der MCrAlX kann noch eine Warmedammschicht vorhanden sein, die vorzugsweise die äußerste Schicht ist, und besteht beispielsweise aus ZrO 2 , Y 2 O 3 -ZrO 2 , d.h. sie ist nicht, teil-

weise oder vollständig stabilisiert durch Yttriumoxid und/oder Kalziumoxid und/oder Magnesiumoxid. Die Warmedammschicht bedeckt die gesamte MCrAlX-Schicht . Durch geeignete Beschichtungsverfahren wie z.B. Elektronen- strahlverdampfen (EB-PVD) werden stangelformige Korner in der Warmedammschicht erzeugt.

Andere Beschichtungsverfahren sind denkbar, z.B. atmosphärisches Plasmaspritzen (APS) , LPPS, VPS oder CVD. Die Warmedammschicht kann poröse, mikro- oder makroπssbehaftete Kor- ner zur besseren Thermoschockbestandigkeit aufweisen. Die Warmedammschicht ist also vorzugsweise poröser als die MCrAlX-Schicht.

Wiederaufarbeitung (Refurbishment) bedeutet, dass Bauteile 120, 130 nach ihrem Einsatz gegebenenfalls von Schutzschichten befreit werden müssen (z.B. durch Sandstrahlen) . Danach erfolgt eine Entfernung der Korrosions- und/oder Oxidations- schichten bzw. -produkte. Gegebenenfalls werden auch noch Risse im Bauteil 120, 130 repariert. Danach erfolgt eine Wie- derbeschichtung des Bauteils 120, 130 und ein erneuter Einsatz des Bauteils 120, 130.

Die Schaufel 120, 130 kann hohl oder massiv ausgeführt sein. Wenn die Schaufel 120, 130 gekühlt werden soll, ist sie hohl und weist ggf. noch Filmkuhllocher 418 (gestrichelt angedeutet) auf.

Die Figur 5 zeigt eine Brennkammer 110 der Gasturbine 100. Die Brennkammer 110 ist beispielsweise als so genannte Ringbrennkammer ausgestaltet, bei der eine Vielzahl von in Um- fangsπchtung um eine Rotationsachse 102 herum angeordneten Brennern 107 in einen gemeinsamen Brennkammerraum 154 munden, die Flammen 156 erzeugen. Dazu ist die Brennkammer 110 in ihrer Gesamtheit als ringförmige Struktur ausgestaltet, die um die Rotationsachse 102 herum positioniert ist.

Zur Erzielung eines vergleichsweise hohen Wirkungsgrades ist die Brennkammer 110 für eine vergleichsweise hohe Temperatur des Arbeitsmediums M von etwa 1000 0 C bis 1600 0 C ausgelegt. Um auch bei diesen, für die Materialien ungunstigen Betπebs- parametern eine vergleichsweise lange Betriebsdauer zu ermöglichen, ist die Brennkammerwand 153 auf ihrer dem Arbeitsme- dium M zugewandten Seite mit einer aus Hitzeschildelementen 155 gebildeten Innenauskleidung versehen.

Aufgrund der hohen Temperaturen im Inneren der Brennkammer

110 kann zudem für die Hitzeschildelemente 155 bzw. für deren Halteelemente ein Kuhlsystem vorgesehen sein. Die Hitzeschildelemente 155 sind dann beispielsweise hohl und weisen ggf. noch in den Brennkammerraum 154 mundende Kuhllocher (nicht dargestellt) auf.

Jedes Hitzeschildelement 155 aus einer Legierung ist arbeits- mediumsseitig mit einer besonders hitzebestandigen Schutzschicht (MCrAlX-Schicht und/oder keramische Beschichtung) ausgestattet oder ist aus hochtemperaturbestandigem Material (massive keramische Steine) gefertigt.

Diese Schutzschichten können ähnlich der Turbinenschaufeln sein, also bedeutet beispielsweise MCrAlX: M ist zumindest ein Element der Gruppe Eisen (Fe), Kobalt (Co), Nickel (Ni), X ist ein Aktivelement und steht für Yttrium (Y) und/oder

Silizium und/oder zumindest ein Element der Seltenen Erden, bzw. Hafnium (Hf) . Solche Legierungen sind bekannt aus der EP 0 486 489 Bl, EP 0 786 017 Bl, EP 0 412 397 Bl oder EP 1 306 454 Al, die bzgl. der chemischen Zusammensetzung der Legie- rung Teil dieser Offenbarung sein sollen.

Auf der MCrAlX kann noch eine beispielsweise keramische War- medammschicht vorhanden sein und besteht beispielsweise aus ZrO 2 , Y 2 O 3 -ZrO 2 , d.h. sie ist nicht, teilweise oder vollstan- dig stabilisiert durch Yttriumoxid und/oder Kalziumoxid und/oder Magnesiumoxid.

Durch geeignete Beschichtungsverfahren wie z.B. Elektronen- strahlverdampfen (EB-PVD) werden stangelformige Korner in der Warmedammschicht erzeugt.

Andere Beschichtungsverfahren sind denkbar, z.B. atmosphaπ- sches Plasmaspritzen (APS), LPPS, VPS oder CVD. Die Warmedammschicht kann poröse, mikro- oder makroπssbehaftete Kor ¬ ner zur besseren Thermoschockbestandigkeit aufweisen.

Wiederaufarbeitung (Refurbishment) bedeutet, dass Turbmen- schaufeln 120, 130, Hitzeschildelemente 155 nach ihrem Ein ¬ satz gegebenenfalls von Schutzschichten befreit werden müssen (z.B. durch Sandstrahlen) . Danach erfolgt eine Entfernung der Korrosions- und/oder Oxidationsschichten bzw. -produkte. Gegebenenfalls werden auch noch Risse in der Turbinenschaufel 120, 130 oder dem Hitzeschildelement 155 repariert. Danach erfolgt eine Wiederbeschichtung der Turbmenschaufein 120, 130, Hitzeschildelemente 155 und ein erneuter Einsatz der Turbmenschaufein 120, 130 oder der Hitzeschildelemente 155.