用于制造涡轮机的转子的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制造涡轮机的转子、即带有整体外护罩的整体叶片转子的方法，至少包括以下步骤：首先借助于生成制造方法制造包括整体转子叶片和整体外护罩的转子坯料；然后使转子坯料在流动引导段上经受分离表面处理，并且与此分开地，在非流动引导段上经受加工表面处理。

A method for making turbomachinery rotors

The method of whole blade rotor of the invention relates to a method for manufacturing the turbine rotor, with integral outer shroud, at least includes the following steps: firstly, with the help of generation manufacturing method includes a rotor rotor blade and the whole billet whole outer shroud; then the rotor blank is subjected to a separation of surface treatment in the flow guiding section, and leave. With this, in the non flow guide section subjected to surface treatment.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造涡轮机的转子的方法
本专利技术涉及一种用于制造涡轮机的转子的方法。
技术介绍
能被设计成压缩机或被设计成涡轮的涡轮机在一方面包括定子侧组件，并且在另一方面包括转子侧组件。转子侧组件包括承载所谓的移动叶片的转子。特别优选地，将整体叶片转子用于涡轮机，在这种情况下，移动叶片是转子基体的整体部分。此外，从现有技术已知的是，径向地在外侧包括外护罩的转子。从DE10261262A1已知带有外护罩的整体叶片转子，在这种情况下，叶片轮通过焊接以固定的方式连接至转子基体。为了焊接，采用激光束焊接或电子束焊接。外护罩通过能径向地在外侧通过焊接连接至移动叶片。通过焊接制造带有外护罩的整体叶片转子是昂贵的并且易错的。因此，转子基体、移动叶片和外护罩初始地不得不以单独的组件制造，并且随后通过焊接相互连接。在焊接期间，存在待相互焊接的组件被损坏的风险。因为这，可能需要更换被损坏的组件。
技术实现思路
因此，存在对用于制造涡轮机的转子的新型方法的需求，通过所述方法，能免除焊接方法。由此开始，本专利技术基于创造用于制造涡轮机的转子的新型方法的目的。该目的通过根据权利要求1所述的方法解决。根据本专利技术，初始地通过生成制造方法制造包括整体移动叶片和整体外护罩的转子坯料。之后，转子坯料在流动传导段上经受摩擦切割表面处理，并且与此分开地在非流动传导段上经受切屑加工表面处理。本专利技术提供一种用于制造带有外护罩的整体叶片转子的完全新型的过程链。因此，通过生成制造方法制造包括移动叶片和外护罩的转子坯料。不需要在转子基体、移动叶片与外护罩之间的焊接连接。之后，通过生成制造方法制造的转子坯料的表面处理进行，即通过表面处理的适当调整的方法、分别地在转子坯料的流动传导段的区域中和在转子坯料的非流动传导段的区域中进行。根据另一有利的改进，经由选择性激光熔化制造包括整体移动叶片和整体外护罩的转子坯料，其中，转子坯料在流动传导段上经受流动研磨，并且在非流动传导段上经受车削。这允许带有整体外护罩的整体叶片转子的特别有利的制造。优选地，将金属粉末用作用于选择性激光熔化的金属粉末，所述金属粉末按重量百分比计算具有以下成分：5.50-6.75的Al、3.50-4.50的V、小于或等于0.30的Fe、小于或等于0.08的C、小于或等于0.05的N、小于或等于0.20的O、小于或等于0.015的H和剩余部分的Ti。这样的金属粉末特别有利地适合经由选择性激光熔化的转子的制造。根据另一有利的改进，转子坯料在流动传导段上的摩擦切割表面处理之前和在非流动传导段上的切屑加工表面处理之前经受热处理和/或热等静压。通过这，能进一步改善用于制造转子的方法。通过热处理和/或热等静压，能在表面处理之前相对于其特性特定地影响通过生成制造方法制造的转子坯料。本专利技术的另外的优选改进从从属权利要求和以下的说明获得。通过附图更详细地说明本专利技术的示例性实施例，但不限于此。附图说明示出的是：图1是用于图示根据本专利技术用于制造涡轮机的转子的方法的方法步骤的方框图。具体实施方式本专利技术涉及一种用于制造涡轮机、尤其地压缩机或替代性地涡轮的转子的方法。在这里，方法用于制造带有整体外护罩的整体叶片转子，在这种情况下，转子的移动叶片因而是径向内转子基体的整体部分，并且其中，转子还包括径向在外侧的外护罩，所述外护罩径向在外侧地以固定的方式连接至移动叶片。就本专利技术而言，初始地经由生成制造方法制造包括整体移动叶片和整体外护罩的转子坯料。因此，移动叶片是转子基体的整体部分，同时，外护罩同样是转子坯料的整体部分。之后，转子坯料在流动传导段上经受摩擦切割表面处理，并且与此分开地在非流动传导段上经受切屑加工表面处理。根据本专利技术用于制造带有整体外护罩的整体叶片转子的方法设法在没有焊接连接的情况下完成。在下文中参考图1的方框图描述根据本专利技术的方法的另外的细节，其中，在图1中，以实线图示出的是根据本专利技术的方法的必要方法步骤，其中，以虚线图示出的方框不是根据本专利技术用于制造带有整体外护罩的整体叶片转子的方法的强制部分。在图1的步骤10中，提供待制造的转子的几何数据，其中，步骤10的几何数据是基于过程状况并且基于待制造的转子的材料选择的设计数据。基于在步骤10中提供的几何数据，经由生成制造方法的转子的制造在步骤11中进行，其中，转子坯料包括转子基体、整体移动叶片和整体外护罩。优选地，将选择性激光熔化用作步骤11中的生成制造方法，其中，选择性激光熔化的与方法相关的细节从根本上说为在此所提及的领域中的技术人员所知。优选地，将粉末用作用于步骤11中的选择性激光熔化的金属粉末，所述金属粉末按重量百分比具有以下成分：5.50-6.75的Al铝；3.50-4.50的V(钒)；小于或等于0.30的Fe(铁)；小于或等于0.08的C(碳)；小于或等于0.05的N(氮)；小于或等于0.20的O(氧)；小于或等于0.015的H(氢)；和剩余部分的Ti(钛)。带有整体移动叶片和整体外护罩的用于涡轮机的转子能特别有利地通过选择性激光熔化由这样的金属粉末制造。在步骤11中通过选择性激光熔化制造的转子坯料能在可选择的方法步骤12中经受热处理和/或热等静压。通过这，能在下游方法步骤13和14之前调节或影响转子坯料的成分特性。在必要方法步骤13和14中，转子坯料的在流动传导段上和在非流动传导段上的表面处理通过不同的表面处理方法相互独立地进行，其中，优选地，在步骤13中，转子坯料的流动传导段经受表面处理，并且随后在步骤14中，转子坯料的非流动传导段优选地经受表面处理。在转子坯料的流动传导段经受表面处理的步骤13中，采用优选地为流动研磨的摩擦切割表面处理。之后，转子坯料的在非流动传导段上优选地通过车削的切屑加工表面处理在方法步骤14中进行。通过根据本专利技术的方法，就几何自由度而言能够无限制地制造带有整体外护罩的整体叶片转子。转子坯料通过生成制造方法制造，优选地通过选择性激光熔化制造，即优选地由钛合金的金属粉末组成。通过选择性激光熔化制造的转子坯料然后在流动传导段上和在非流动传导段上经由适当调整的表面处理方法、即相互独立地经受表面处理。根据本专利技术的过程链允许空气动力和热动力学优化的带有整体外护罩的整体叶片转子的制造，其设法在没有焊接连接的情况下完成并且能在重量轻的结构中实现。附图标记列表10步骤11步骤12步骤13步骤14步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造涡轮机的转子、即带有整体外护罩的整体叶片转子的方法，至少通过以下步骤：初始地，经由生成制造方法制造包括所述整体移动叶片和所述整体外护罩的转子坯料；之后，使所述转子坯料在流动传导段上经受摩擦切割表面处理，并且与此分开地在非流动传导段上经受切屑加工表面处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.20 DE 102015006463.01.一种用于制造涡轮机的转子、即带有整体外护罩的整体叶片转子的方法，至少通过以下步骤：初始地，经由生成制造方法制造包括所述整体移动叶片和所述整体外护罩的转子坯料；之后，使所述转子坯料在流动传导段上经受摩擦切割表面处理，并且与此分开地在非流动传导段上经受切屑加工表面处理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括所述整体移动叶片和所述整体外护罩的所述转子坯料通过选择性激光熔化制造。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将金属粉末用作用于所述选择性激光熔化的金属粉末，其按重量百分比具有以下成分：5.50-6.75的Al；3.50-4.50的V；小于或...

【专利技术属性】
技术研发人员：R托恩，
申请(专利权)人：曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE