具有裂纹隔离设计槽特征的涡轮机部件热障涂层制造技术

在燃气发动机部件的热障涂层（TBC）内形成设计槽特征（EGF）。EGF有利地与TBC内的可能应力区域对齐或者以方便的二维或者多边形平面图案随机对齐在TBC表面上和到TBC层中。EGF使在TBC层内的热应力诱发的或者异物损伤（FOD）诱发的裂纹扩散局部化，否则该裂纹扩散可能会引起过度的TBC散裂和随后对涡轮部件下方基板的热暴露损伤。在扩散在其到达EGF时，裂纹的扩散会被阻止，使得其不穿过槽到TBC层的另外未损坏的区域。在某些实施例中，EGF与设计槽特征（EGF）结合，设计槽特征（EGF）形成在部件基板中或者在基板与TBC之间涂覆的中间层内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权声明和相关申请的交叉引用本申请要求在下列美国专利申请下的优先权，其全部内容通过引用并入本文：于2014年2月25日提交的、分配的序列号为14/188,941的“TURBINE ABRADABLE LAYER WITH PROGRESSIVE WEAR ZONE HAVING A FRANGIBLE OR PIXELATED NIB SURFACE”；以及于2014年2月25日提交的、分配的序列号为14/188,958的“TURBINE ABRADABLE LAYER WITH PROGRESSIVE WEAR ZONE MULTI LEVEL RIDGE ARRAYS”。案卷编号为2013P20413WO、分配的序列号（未知）、专利技术名称为“TURBINE ABRADABLE LAYER WITH AIRFLOW DIRECTING PIXELATED SURFACE FEATURE PATTERNS”的同时提交的国际专利申请视为是相关申请并且通过引用并入本文。为了审查现在提交的申请，将下列美国专利申请视为是相关申请，其全部内容通过引用并入本文：于2014年2月25日提交的、分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有暴露于燃烧气体的隔热外表面的燃气涡轮部件，其包括：金属基板，所述金属基板具有基板表面；锚固层，所述锚固层建立于所述基板表面上；形成于所述锚固层并且从所述锚固层突出的设计表面特征（ESF）的平面图案；热喷涂的或者气相沉积的或者溶液/悬浮液等离子喷涂的外热障涂层（OTBC），所述热障涂层（OTBC）具有涂敷在所述锚固层之上并且联接至所述锚固层的内表面和暴露于燃烧气体的OTBC外表面；以及形成于所述OTBC外表面中并且使先前涂敷的OTBC层穿透所述OTBC外表面的设计槽特征（EGF），所述设计槽特征（EGF）具有槽深度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.25 US 14/188941;2014.02.25 US 14/1889581.一种具有暴露于燃烧气体的隔热外表面的燃气涡轮部件，其包括：金属基板，所述金属基板具有基板表面；锚固层，所述锚固层建立于所述基板表面上；形成于所述锚固层并且从所述锚固层突出的设计表面特征（ESF）的平面图案；热喷涂的或者气相沉积的或者溶液/悬浮液等离子喷涂的外热障涂层（OTBC），所述热障涂层（OTBC）具有涂敷在所述锚固层之上并且联接至所述锚固层的内表面和暴露于燃烧气体的OTBC外表面；以及形成于所述OTBC外表面中并且使先前涂敷的OTBC层穿透所述OTBC外表面的设计槽特征（EGF），所述设计槽特征（EGF）具有槽深度。2.根据权利要求1所述的部件，其进一步包括：至少一个EGF穿入所述锚固层中。3.根据权利要求1所述的部件，其进一步包括：所述EGF具有穿过所述OTBC外表面的多个槽深度。4.根据权利要求1所述的部件，其进一步包括：所述EGF具有跨所述OTBC外表面的至少一部分的重复三维平面图案。5.根据权利要求1所述的部件，其进一步包括：所述EGF形成跨所述OTBC外表面的多边形图案。6.根据权利要求5所述的部件，所述EGF在所述OTBC中限制热或者机械应力集中区域。7.根据权利要求1所述的部件，其进一步包括：所述ESF，其具有在所述OTBC层和任何其它TBC层的总厚度的大约2%至75%之间的突出高度，其包含在所述锚固层内。8.根据权利要求7所述的部件，其进一步包括：所述EGF穿入所述ESF中。9.根据权利要求1所述的部件，其进一步包括EGF穿透在所述OTBC中的热或者机械应力集中区域。10.根据权利要求1所述的部件，其进一步包括：在所述部件的外表面上的冷却孔，以便暴露于燃烧气体；以及至少一个所述EGF，其限制所述冷却孔周向的至少一部分并且具有与所述锚固层接触的槽深度。11.根据权利要求10所述的部件，其进一步包括完全限制所述冷却孔的至少一个EGF。12.根据权利要求1所述的部件，其进一步包括涂敷在所述OTBC外表面之上和到所述EGF中的热喷涂的钙镁铝硅（CMAS）阻滞层。13.根据权利要求1所述的部件，其进一步包括：所述EGF具有相对于所述OTBC外表面倾斜的槽轴线。14.根据权利要求1所述的部件，所述锚固层进一步包括与所述OTBC层部分接触的热喷涂的或者气相沉积的或者溶液/悬浮液等离子喷涂的下热障涂层（LTBC）层部分，所述EGF穿入到所述LTBC层中。15.一种燃气涡轮发动机，所述燃气涡轮发动机包括权利要求1所述的部件，所述OTBC层部分外表面与所述发动机的燃烧路径连通以暴露于燃烧气体。16.根据权利要求1所述的部件，所述ESF和所述EGF分别跨所述部件限定出单独的、三维的、独立对齐的平面图案。17. 根据权利要求1所述的部件，所述锚固层进一步包括：联接至所述基板的粘结涂层（BC）层，所述ESF形成在所述基板或者所述BC层中；以及涂敷于所述BC层之上的粗糙粘结涂层层。18.一种用于控制在燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：R苏布拉马尼安，N希奇曼，D措伊斯，JE小施珀，C施利希，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE