用于修复超合金部件的螺纹试件制造技术

本发明专利技术涉及用于修复超合金部件的螺纹试件。具体而言，本发明专利技术公开了一种用于修复部件(210)的试件(202,222)。试件(202,222)包括构造成与部件(210)的损坏区域(200)中的内螺纹开口(206)配合的外螺纹本体(204)。部件(210)和/或试件(202,222)可包括超合金。螺纹布置将拉伸应力转变成剪切应力，其允许修复表现出与超合金一样好或更好的材料特性。还公开了一种使用钎焊来使用试件(202,222)修复部件(210)的方法以及使用试件(202,222)的涡轮机(100)部件(210)。

【技术实现步骤摘要】
用于修复超合金部件的螺纹试件
本公开大体上涉及工业机器部件修复，且更具体地，涉及用于修复超合金部件的螺纹试件。
技术介绍
工业机器部件暴露于可随时间导致损坏的多种多样的极端应力和环境。例如，涡轮机中的热气路径(HGP)构件(例如涡轮叶片和喷嘴的)例如在涡轮叶片的前缘、后缘或圆角处暴露于极端应力和环境。常规地，损坏的工业部件(例如HGP构件)通过移除损坏的区域(优选经由加工)、然后利用称为试件的替换件替换损坏的区域来修复。移除的区域和试件具有设计成优化修复区域的强度的线性几何特征，例如设计成适应拉伸应力。试件的材料的物理性能与它们置于其中的HGP构件的材料大体上相似或更好。焊接材料也理论上具有与HGP构件相似或相同的材料性能。因此，焊接接头表现出与HGP构件和试件相似的性能。然而，涡轮机技术中的进步导致了使用更先进的材料，例如像高伽马prime(γ')超合金的超合金，其不能使用常规技术修复。
技术实现思路
本公开的第一方面提供了一种用于修复部件的试件，该试件包括：外螺纹本体，其构造成与部件的损坏区域中的内螺纹开口配合。本公开的第二方面提供了一种修复部件的方法，该方法包括：使部件的损坏区域通过在其中形成内螺纹开口而移除；和将外螺纹试件插入到内螺纹开口中；以及将外螺纹试件钎焊至内螺纹开口。本公开的第三方面提供了一种涡轮机部件，包括：超合金；超合金中的内螺纹开口；以及与内螺纹开口配合的外螺纹试件。技术方案1.一种用于修复部件的试件，所述试件包括：构造成与所述部件的损坏区域中的内螺纹开口配合的外螺纹本体。技术方案2.根据技术方案1所述的试件，其中，所述试件和所述部件包括超合金。技术方案3.根据技术方案1所述的试件，其中，所述试件还包括在所述外螺纹本体的至少一部分与所述内螺纹开口之间的钎焊材料。技术方案4.根据技术方案1所述的试件，其中，所述试件还包括沿着外螺纹本体和所述内螺纹开口之间的朝外的接合处的至少一部分延伸的钎焊材料。技术方案5.一种修复部件的方法，所述方法包括：使所述部件的损坏区域通过在其中形成内螺纹开口而移除；将外螺纹试件插入所述内螺纹开口中；和将外螺纹试件钎焊至所述内螺纹开口。技术方案6.根据技术方案5所述的方法，其中，所述钎焊包括在所述插入之前将所述钎焊材料应用到所述外螺纹试件和所述内螺纹开口中的至少一者。技术方案7.根据技术方案5所述的方法，其中，所述钎焊包括沿着在所述外螺纹试件和所述内螺纹开口之间的朝外的接合处应用所述钎焊材料。技术方案8.根据技术方案5所述的方法，其中，所述试件和所述部件包括超合金。技术方案9.根据技术方案5所述的方法，其中，所述方法还包括移除所述外螺纹试件从所述部件中的内螺纹开口向外延伸的部分。技术方案10.一种涡轮机部件，包括：超合金；所述超合金中的内螺纹开口；和与所述内螺纹开口配合的外螺纹试件。技术方案11.根据技术方案10所述的涡轮机部件，其中，所述试件包括所述超合金。技术方案12.根据技术方案10所述的涡轮机部分，其中，所述涡轮机部件还包括在所述外螺纹本体的至少一部分和所述内螺纹开口之间的钎焊材料。技术方案13.根据技术方案10所述的涡轮机部件，其中，所述涡轮机部件还包括沿着外螺纹本体和所述内螺纹开口之间的朝外的接合处延伸的钎焊材料。本公开的示范性方面设计为解决本文描述的问题和/或未论述的其他问题。附图说明从结合附图得到的本公开的各个方面的以下详细描述将更容易地理解本公开的这些和其他特征，附图描绘了本公开的各种实施例，其中：图1示出了涡轮机形式的示范性工业机器的截面图。图2示出了图1的涡轮机的放大截面区域。图3和图4分别示出了涡轮叶片和涡轮喷嘴形式的示范性工业部件的透视图。图5示出了根据各种实施例的用于部件的损坏区域的外螺纹试件的透视图。图6示出了根据各种实施例的部件的损坏区域中的内螺纹开口的截面图。图7示出了根据各种实施例的部件中的内螺纹开口中的外螺纹试件的透视图。图8示出了根据各种实施例的部件中的内螺纹开口中的外螺纹试件的另一透视图。要注意的是，本公开的附图不是按比例的。附图意在仅描绘本公开的典型方面，且因此不应认为是限制本公开的范围。在附图中，类似的编号表示附图之间类似的元件。部件清单涡轮机100压缩机102燃烧器104燃烧区域106燃料喷嘴组件108涡轮组件110转子112固定壳体122叶片132内平台134外末梢护罩136根部140燕尾部142转子轮144柄部146凹形压力侧PS外壁152相对的凸形吸力侧SS外壁154外侧末梢160喷嘴170凹形压力侧PS外侧壁178相对的凸形吸力侧SS外侧壁180损坏区域200本体204内螺纹开口206部件210机构212部分222朝外的接合处224marM247GTD444涡轮110,111静叶120,126,170叶片124,126,132外平台128,172内平台130,174平台148,172,174翼型件150,176侧壁156,158,178,180边缘156,158,182,184试件202,222。具体实施方式首先，为了清楚地描述本公开，当参考和描述燃气涡轮内的相关机器构件时，将变得需要选择某些术语。在这样做的时候，如果可能的话，共同的行业术语将以符合其公认含义的方式使用和采用。除非另外说明，否则该术语应给出与本申请的上下文和所附权利要求的范围一致的宽泛解释。本领域普通技术人员将理解，通常可使用若干不同或重复的用语来指特定构件。在本文中可描述为单个部件的内容可包括多个构件并在另一上下文中引用为由多个构件组成。备选地，本文中可描述为包括多个构件的内容可在其他地方称为单个部件。图1示出了示范性工业机器的示意图，其部件可根据本公开的教导来修复。在示例中，机器包括燃烧或燃气涡轮系统形式的涡轮机100。涡轮机100包括压缩机102和燃烧器104。燃烧器104包括燃烧区域106和燃料喷嘴组件108。涡轮机100还包括涡轮110和共同的压缩机/涡轮轴112(有时称为转子112)。在一个实施例中，燃烧涡轮系统是MS7001FB发动机，有时称之为7FB发动机，其为从南卡罗来纳州格林维尔的通用电气公司市售的。本公开不限于任何一个特定的工业机器，也不限于任何特定的燃烧涡轮系统，并且可结合多种多样的其他工业机器来应用。此外，本公开不限于任何特定的涡轮机，并且可应用于例如蒸汽涡轮、喷气发动机、压缩机、涡轮风扇等。在操作中，空气流过压缩机102并且压缩空气供应到燃烧器104。具体地，压缩空气供应到与燃烧器104集成的燃料喷嘴组件108。燃料喷嘴组件108与燃烧区域106流动连通。燃料喷嘴组件108也与燃料源(图1中未示出)流动连通，并将燃料和空气引导至燃烧区域106。燃烧器104使燃料点燃并燃烧。燃烧器104与涡轮组件110流体连通，由于涡轮组件，气体流热能转化为机械旋转能。涡轮组件110包括可旋转地联接到转子112并驱动转子112的涡轮111。压缩机102也可旋转地联接到转子112。在示范性实施例中，存在多个燃烧器106和燃料喷嘴组件108。图2示出了可与图1中的燃气涡轮系统一起使用的涡轮机100(图1)的示范性涡轮组件110的放大截面图。涡轮组件110的涡轮111包括成排的喷嘴或静叶120，其联接到涡轮机100的固定壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于修复部件(210)的试件(202,222)，所述试件(202,222)包括：构造成与所述部件(210)的损坏区域(200)中的内螺纹开口(206)配合的外螺纹本体(204)。

【技术特征摘要】
2016.11.08 US 15/3460421.一种用于修复部件(210)的试件(202,222)，所述试件(202,222)包括：构造成与所述部件(210)的损坏区域(200)中的内螺纹开口(206)配合的外螺纹本体(204)。2.根据权利要求1所述的试件(202,222)，其特征在于，所述试件(202,222)和所述部件(210)包括超合金。3.根据权利要求1所述的试件(202,222)，其特征在于，所述试件还包括在所述外螺纹本体(204)的至少一部分(222)与所述内螺纹开口(206)之间的钎焊材料。4.根据权利要求1所述的试件(202,222)，其特征在于，所述试件还包括沿着外螺纹本体(204)和所述内螺纹开口(206)之间的朝外的接合处(224)的至少一部分(222)延伸的钎焊材料。5.一种修复部件(210)的方法，所述方法包括：使所述部件(210)的损坏区域(200)通过在其中形成内螺纹开口(20...

【专利技术属性】
技术研发人员：CM埃米诺格卢，崔岩，CJ福德，BW范塔塞尔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US