一种用于涡轮机的旋转构件(10)包括具有外表面(14)的本体(12)、形成在外表面(14)中的至少一个凹槽(16)，以及至少部分地插入到凹槽(16)中并且上覆凹槽(16)的材料条(18,118)。材料条(18,118)热连结于本体(12)，上覆凹槽(16)来形成通路(20)。具有与凹槽(16)相对的完成的外表面(24)的材料条(18,118)在凹槽(16)形成之前与本体(12)的对应外表面(14)大致重合。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术大体上涉及用于涡轮机的构件以及用于提供用于涡轮机的构件的冷却的方法，并且更具体而言，涉及用于涡轮机的旋转构件以及用于提供用于涡轮机的旋转构件的冷却的方法。
技术介绍
旋转构件如涡轮叶片经常用于在升高温度环境中需要高强度的应用中，如用于涡轮机。合乎需要的是向这些构件提供冷却。作为响应，非传统加工方法如放电加工(\EDM\)和异形管电化学加工(STEM)用于形成穿过涡轮叶片的根部和芯部部分的沿径向延伸的冷却通道。令人遗憾的是，由于这些加工方法具有通道的尺寸、形状和位置关于复杂翼型件形状和涡轮叶片的壁厚的限制，故难以或不可能实现用于冷却通道的先进设计。作为备选，美国专利第3,856,433,4,134,709和4,311,433('433专利)号公开了在叶片的翼型件区段的表面中形成纵向凹槽，以及施加上覆共形表皮(包括整个翼型件区段表面之上的穿孔表皮('433专利))。然而，上覆共形表皮导致了翼型件表面的外周截面的增大，以使为了使用该构造，上覆表皮的厚度必须在涡轮叶片的设计中考虑。即，沿外周翼型件区段表面的材料的添加很可能导致涡轮机的效率的降低。因此，等同于由上覆表皮占据的体积的量的叶片材料的量必须从外周翼型件区段表面除去，以便保持原始设计的外周翼型件区段表面。沿外周翼型件区段表面除去该量的材料可为成问题的，因为叶片经受的操作温度继续上升以企图提高效率。所得的\较薄\叶片可具有不足以满足此类日益严格的操作要求的结构强度。
技术实现思路
本专利技术针对具有外表面的本体、形成在外表面中的至少一个凹槽，以及至少部分地插入到凹槽中并且上覆凹槽的材料条。材料条热连结于本体，上覆凹槽来形成通路。具有与凹槽相对的完成的外表面的材料条在凹槽形成之前与本体的对应外表面大致重合。本专利技术还针对一种用于提供用于涡轮机的旋转构件的冷却的方法。该方法包括提供包括具有外表面的本体的旋转构件、在外表面中形成至少一个凹槽、制备至少一个预先烧结的材料条、将预先烧结的材料条放置成至少部分地插入到凹槽中并且上覆凹槽，以及将条热连结于本体，上覆凹槽。该方法还包括与凹槽相对地从材料条的外表面除去材料，使得材料条的外表面在凹槽形成之前与本体的对应外表面大致重合。技术方案1.一种用于涡轮机的旋转构件，其包括：本体，其具有外表面；至少一个凹槽，其形成在所述外表面中；以及材料条，其至少部分地插入到所述凹槽中并且上覆所述凹槽；其中所述材料条热连结于所述本体，上覆所述凹槽以形成通路，所述材料条具有在所述凹槽形成之前与所述本体的对应外表面大致重合的、与所述凹槽相对的完成的外表面。技术方案2.根据技术方案1所述的构件，其特征在于，所述本体包括金属。技术方案3.根据技术方案1所述的构件，其特征在于，所述材料条为预先烧结的预成形硬钎焊件。技术方案4.根据技术方案3所述的构件，其特征在于，所述预先烧结的预成形硬钎焊材料条的基础合金颗粒具有按重量的如下成分：大约5.4%到大约5.7%之间的Al、大约0.06%到大约0.09%之间的C、大约8.0%到大约8.5%之间的Cr、大约9.0%到大约9.5%之间的Co、高达大约0.1%的Mn(存在或不存在)、高达大约0.25%的Si(存在或不存在)、大约9.3%到大约9.7%之间的W、以及余量的Ni；大约6.6%-7.0%的Cr,大约11.45%-12.05%的Co,大约5.94%-6.30%的Al,大约0.02%的Ti,大约4.70%-5.10%的W,大约1.3%-1.7%的Mo,大约2.6%-3.0%的Re,大约6.20%-6.50%的Ta,大约1.3%-1.7%的Hf,大约0.10%-0.14%的C,大约0.0035%的Mn,大约0.03%的Zr,大约0.01%-0.02%的B,大约0.2%的Fe,大约0.06%的Si,大约0.1%的K,大约0.004%的S,大约0.1%的Nb，以及余量的Ni；大约7.6%的Cr,大约3.1%的Co,大约7.8%的Al,大约5.5%的Ta,大约0.1%的Mo,大约3.9%的W,大约1.7%的Re,大约0.15%的Hf,大约0.02%的C,大约0.015%的B，以及余量的Ni；或大约0.13%-0.19%之间的C,最大大约0.4%的Si,大约0.70%-1.00%之间的Mn,最大大约0.025%的P,大约0.020%-0.040%之间的S,大约0.60%-1.00%之间的Cr,0.80%--1.10%之间的Ni,0.020%-0.050%之间的Al。技术方案5.根据技术方案3所述的构件，其特征在于，硬钎焊材料具有按重量的如下成分：大约13%到大约15%之间的Cr,大约9%到大约11%之间的Co,大约3.2%到大约3.8%之间的Al,大约2.2%到大约2.8%之间的Ta,大约2.5%到大约3.0%之间的B,高达大约0.10的Y(存在或不存在)、以及余量的Ni；大约71%的Ni、大约19%的Cr和大约10%的Si；大约14%到大约16%之间的Co,大约19%到大约21%之间的Cr,大约4.6%到大约5.4%之间的Al,最大大约0.02%的B,最大大约0.05%的C,大约7.5%到大约8.1%之间的Si,最大大约0.05%的Fe，以及余量的Ni；或大约15.3%的Cr、大约10.3%的Co、大约3.5%的Ta、大约3.5%的Al、大约2.3%的B，以及余量的Ni。技术方案6.根据技术方案1所述的构件，其特征在于，所述凹槽具有关于所述本体的所述外表面的大致一致的深度。技术方案7.根据技术方案1所述的构件，其特征在于，所述凹槽具有关于所述本体的所述外表面的一个以上的深度。技术方案8.根据技术方案1所述的构件，其特征在于，所述凹槽具有一个以上的宽度。技术方案9.根据技术方案1所述的构件，其特征在于，所述凹槽具有大致一致的截面。技术方案10.根据技术方案1所述的构件，其特征在于，所述凹槽具有一个以上的截面。技术方案11.根据技术方案1所述的构件，其特征在于，所述凹槽为大致直的。技术方案12.根据技术方案1所述的构件，其特征在于，所述凹槽为至少部分锯齿形的。技术方案13.根据技术方案1所述的构件，其特征在于，所述凹槽为至少部分曲线的。技术方案14.根据技术方案1所述的构件，其特征在于，所述凹槽具有大约0.01英寸到大约0.13英寸之间的深度。技术方案15.根据技术方案1所述的构件，其特征在于，所述凹槽具有大约0.01英寸到大约0.25英寸之间的宽度。技术方案16.根据技术方案1所述的构件，其特征在于，所述预先烧结的预形件具有大约0.005英寸到大约0.25英寸之间的厚度。技术方案17.根据技术方案1所述的构件，其特征在于，凹槽的至少一部分限定U形、V形、矩形、多边形、曲线截面中的至少一个。技术方案18.一种用于提供用于涡轮机的旋转构件的冷却的方法，包括：提供包括具有外表面的本体的旋转构件；在所述外表面中形成至少一个凹槽；制备至少一个预先烧结的材料条；将所述预先烧结的材料条放置成至少部分地插入到所述凹槽中并且上覆所述凹槽；将所述条热连结于所述本体，上覆所述凹槽；以及与所述凹槽相对地从所述材料条的外表面除去材料，使得所述材料条的外表面在所述凹槽形成之前与所述本体的对应外表面大致重合。技术方案19.根据技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于涡轮机的旋转构件(10)，其包括：本体(12)，其具有外表面(22)；至少一个凹槽(16)，其形成在所述外表面(22)中；以及材料条(18,118)，其至少部分地插入到所述凹槽(16)中并且上覆所述凹槽(16)；其中所述材料条(18,118)热连结于所述本体(12)，上覆所述凹槽(16)以形成通路(20)，所述材料条(18,118)具有在所述凹槽(16)形成之前与所述本体(12)的对应外表面(22)大致重合的、与所述凹槽(16)相对的完成的外表面(24)。
【技术特征摘要】
2015.08.13 US 14/8252281.一种用于涡轮机的旋转构件(10)，其包括：本体(12)，其具有外表面(22)；至少一个凹槽(16)，其形成在所述外表面(22)中；以及材料条(18,118)，其至少部分地插入到所述凹槽(16)中并且上覆所述凹槽(16)；其中所述材料条(18,118)热连结于所述本体(12)，上覆所述凹槽(16)以形成通路(20)，所述材料条(18,118)具有在所述凹槽(16)形成之前与所述本体(12)的对应外表面(22)大致重合的、与所述凹槽(16)相对的完成的外表面(24)。2.根据权利要求1所述的构件(10)，其特征在于，所述本体(12)包括金属。3.根据权利要求1所述的构件(10)，其特征在于，所述材料条(18,118)为预先烧结的预成形硬钎焊件。4.根据权利要求3所述的构件(10)，其特征在于，所述预先烧结的预成形硬钎焊材料条(18,118)的基础合金颗粒具有按重量的如下成分：大约5.4%到大约5.7%之间的Al、大约0.06%到大约0.09%之间的C、大约8.0%到大约8.5%之间的Cr、大约9.0%到大约9.5%之间的Co、高达大约0.1%的Mn(存在或不存在)、高达大约0.25%的Si(存在或不存在)、大约9.3%到大约9.7%之间的W、以及余量的Ni；大约6.6%-7.0%的Cr,大约11.45%-12.05%的Co,大约5.94%-6.30%的Al,大约0.02%的Ti,大约4.70%-5.10%的W,大约1.3%-1.7%的Mo,大约2.6%-3.0%的Re,大约6.20%-6.50%的Ta,大约1.3%-1.7%的Hf,大约0.10%-0.14%的C,大约0.0035%的Mn,大约0.03%的Zr,大约0.01%-0.02%的B,大约0.2%的Fe,大约0.06%的Si,大约0.1%的K,大约0.004%的S,大约0.1%的Nb，以及余量的Ni；大约7.6%的Cr,大约3.1%的C...
【专利技术属性】
技术研发人员：SC科蒂林加姆，BL托利森，崔岩，DE施克，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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