纤维强化硬焊构件和方法技术

本发明专利技术涉及纤维强化硬焊构件和方法。更具体而言，一种提供纤维强化硬焊的方法包括：提供基材；在该基材上配置至少第一纤维强化层，其中，该至少第一纤维强化层包括纤维材料；在该至少第一纤维强化层上配置至少第一硬焊层，其中，硬焊层的熔化温度低于纤维材料的熔化温度；和加热该至少第一纤维强化层和该至少第一硬焊层，以将该纤维强化硬焊结合到该基材。

【技术实现步骤摘要】

在本文中公开的主题涉及硬焊构件和方法，且更具体而言，涉及具有纤维强化层 的硬焊构件和方法。
技术介绍
多种工业构件可经历硬焊操作以添加新材料、修改现存材料、修改构件的形状、将 多个构件连结到一起，或以其他方式改变原始构件。硬焊操作一般可包括将填料金属在放 置于基础基材（即，原始构件）上的同时加热到高于其熔化温度（即，高于其液相线温度）， 且随后冷却材料，以将填料金属和基础基材连结在一起。 各种涡轮构件例如可在用于涡轮中之前或之后在最初制造或修改期间经历一个 或更多个硬焊周期。一些特别的涡轮构件还可具有非常高的强度、韧性和/或其他物理性 能，以有助于持续的操作。工业和航空燃气涡轮发动机的涡轮构件，例如动叶（叶片），喷嘴 (导叶）和其他热气体路径构件和燃烧构件，可由具有合适的机械和环境性能的镍、钴或铁 基超级合金形成。 甚至在一些实施例中，由于涡轮机的效率可至少部分地取决于其操作温度，故可 能需要诸如涡轮动叶和喷嘴的构件能够耐受越来越高的温度。由于超级合金构件的最大局 部温度接近超级合金的熔化温度，故强制空气冷可能是必须的。因此，燃气涡轮动叶和喷嘴 的翼型件可包括复杂的冷却方案，其中，空气，通常是放气，被强迫通过位于翼型件内的内 部冷却通路，且然后通过翼型件表面处的冷却孔排出，以将热量从构件转移。冷却孔也可构 造为以便冷却空气用于膜冷却构件的周围表面。 经历硬焊周期的构件，包括涡轮构件，从而可整形、连结或以其他方式修改成合适 的构造。然而，硬焊区域可仍然需要满足原始基材所具有的相同机械和环境性能。虽然硬 焊可包括多种材料组合，但硬焊接头一般可设计为用于剪切载荷应用。然而，为硬焊修改的 潜在选择物的一些构件，包括涡轮构件，可经受额外的或备选的力，诸如高的拉伸应力。 因而，备选的在本领域中将是受欢迎的。
技术实现思路
在一个实施例中，公开了一种提供纤维强化硬焊（fiberreinforcedbraze)的方 法。该方法包括：提供基材；在该基材上配置至少第一纤维强化层，其中，该至少第一纤维 强化层包括纤维材料；在该至少第一纤维强化层上配置至少第一硬焊层，其中，硬焊层的熔 化温度低于纤维材料的熔化温度；和加热该至少第一纤维强化层和该至少第一硬焊层，以 将纤维强化硬焊结合到该基材。 在另一实施例中，公开了提供纤维强化硬焊的另一方法。该方法包括：提供基材； 在该基材上配置至少第一硬焊层；在该至少第一硬焊层上配置至少第一纤维强化层，其中， 该至少第一纤维强化层包括纤维材料，且其中，该硬焊层的熔化温度低于纤维材料的熔化 温度；和加热该至少第一硬焊层和该至少第一纤维强化层，以将该纤维强化硬焊结合到该 基材。 在又一实施例中，公开了一种纤维强化硬焊构件。该纤维强化硬焊构件一般包括 基材和结合于该基材的纤维强化硬焊。纤维强化硬焊本身包括一个或更多个硬焊层和一个 或更多个纤维强化层，纤维强化层各自包括纤维材料，其中，该一个或更多个硬焊层中的各 个的熔化温度低于纤维材料的熔化温度。 技术方案1 : 一种提供纤维强化硬焊的方法，所述方法包括： 提供基材； 在所述基材上配置至少第一纤维强化层，其中，所述至少第一纤维强化层包括纤 维材料； 在所述至少第一纤维强化层上配置至少第一硬焊层，其中，所述硬焊层的熔化温 度低于所述纤维材料的熔化温度；和， 加热所述至少第一纤维强化层和所述至少第一硬焊层，以将所述纤维强化硬焊结 合到所述基材。 技术方案2 :根据技术方案1所述的方法，其特征在于，还包括在加热之前在所述 至少第一硬焊层上配置至少一个额外的纤维强化层。 技术方案3 :根据技术方案2所述的方法，其特征在于，还包括在加热之前在所述 至少一个额外的纤维强化层上配置至少一个额外的硬焊层。 技术方案4 :根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述硬焊层中的至少一个 包括预烧结预型件。 技术方案5 :根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述预烧结预型件包括一 个或更多个冷却通道。 技术方案6 :根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述纤维材料包括碳纤维。 技术方案7 :根据技术方案1所述的方法，其特征在于，还包括在加热之前在所述 纤维强化层或硬焊层中的至少一个附近配置额外的基材。 技术方案8 :根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述纤维材料包括中空管。 技术方案9 :一种提供纤维强化硬焊的方法，所述方法包括： 提供基材； 在所述基材上配置至少第一硬焊层； 在所述至少第一硬焊层上配置至少第一纤维强化层，其中，所述至少第一纤维强 化层包括纤维材料，且其中，所述硬焊层的熔化温度低于所述纤维材料的熔化温度；且， 加热所述至少第一硬焊层和所述至少第一纤维强化层，以将所述纤维强化硬焊结 合到所述基材。 技术方案10 :根据技术方案9所述的方法，其特征在于，还包括在加热之前在所述 至少第一纤维强化层上配置至少一个额外的硬焊层。 技术方案11 :根据技术方案10所述的方法，其特征在于，还包括在加热之前在所 述至少一个额外的硬焊层上配置至少一个额外的纤维强化层。 技术方案12 :根据技术方案9所述的方法，其特征在于，所述硬焊层中的至少一个 包括预烧结预型件。 技术方案13 :根据技术方案12所述的方法，其特征在于，所述预烧结预型件包括 一个或更多个冷却通道。 技术方案14 :根据技术方案9所述的方法，其特征在于，所述纤维材料包括碳纤 维。 技术方案15 :根据技术方案9所述的方法，其特征在于，还包括在加热之前在所述 纤维强化层或硬焊层中的至少一个附近配置额外的基材。 技术方案16 :根据技术方案9所述的方法，其特征在于，所述纤维材料包括中空 管。 技术方案17 :-种纤维强化硬焊构件，其包括： 基材；和， 纤维强化硬焊，其结合到所述基材，所述纤维强化硬焊包括： 一个或更多个硬焊层；和， -个或更多个纤维强化层，其各自包括纤维材料，其中，所述一个或更多个硬焊层 中的各个的熔化温度小于所述纤维材料的熔化温度。 技术方案18 :根据技术方案17所述的纤维强化硬焊构件，其特征在于，还包括结 合到所述纤维强化硬焊的额外的基材。 技术方案19 :根据技术方案17所述的纤维强化硬焊构件，其特征在于，所述一个 或更多个硬焊层中的至少一个包括预烧结预型件。 技术方案20 :根据技术方案17所述的纤维强化硬焊构件，其特征在于，所述纤维 材料包括碳纤维。 由于以下结合附图的详细描述，将更完整地理解由在本文中论述的实施例提供的 这些和额外的特征。【附图说明】 在附图中示出的实施例实质上是例示性和示范性的，且不意图限制由权利要求限 定的专利技术。当结合以下附图阅读时，可理解例示实施例的以下详细描述，其中类似的结构用 类似的参考标号指示，在附图中：图1为根据在本文中示出或描述的一个或更多个实施例的纤维强化硬焊构件的 剖面图； 图2为根据在本文中示出或描述的一个或更多个实施例的纤维强化硬焊构件的 另一剖面图；图3为根据在本文中示出或描述的一个或更多个实施例的纤维强化硬焊构件的 又一剖面图；图4为根据在本文中示出或描述的一个或更多个实施例的包含冷却通道的纤维 强化硬焊构件的再一剖面图；图5为根据在本文中示出或描述的一个或更多个实施例的纤维强化硬焊构件的 透视图；且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提供纤维强化硬焊的方法，所述方法包括：提供基材；在所述基材上配置至少第一纤维强化层，其中，所述至少第一纤维强化层包括纤维材料；在所述至少第一纤维强化层上配置至少第一硬焊层，其中，所述硬焊层的熔化温度低于所述纤维材料的熔化温度；和，加热所述至少第一纤维强化层和所述至少第一硬焊层，以将所述纤维强化硬焊结合到所述基材。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：崔岩，S·C·科蒂林加姆，J·R·帕罗利尼，林德超，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US