用于修复翼型件后缘以在其中包括喷出槽的方法技术

提供了用于修复翼型件的后缘的方法。该方法能够包括：移除翼型件的后缘的一部分以形成中间部件；和随后使用增材制造将替换部分施布于中间部件上以形成经修复翼型件。该替换部分限定至少一个后缘喷出槽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于修复翼型件后缘以在其中包括喷出槽的方法
本专利技术总体涉及用于修复发动机的翼型件的方法，更具体地，涉及重建翼型件的后缘以包括初始翼型件的构造和几何形状中不存在的喷出槽(ejectionslot)的方法。
技术介绍
为了提高燃气涡轮发动机的效率和性能以便提供增大的推力重量比、较低排放和改进的燃料消耗率，发动机涡轮面临在较高温度下操作的任务。在燃气涡轮发动机的热气体部段内操作的部件经受氧化和热-机械疲劳，从而造成修复问题。通常，使用新的部件来替换受损部件，从而增加停机时间和成本。包括某些定子叶片(例如，涡轮喷嘴)和转子轮叶(例如，涡轮机轮叶)在内的位于燃气涡轮发动机内的多个部件跨过部件的某些区域受到薄膜冷却。即使如此，部件的区域可能随着时间过去受到损坏，在从泄出槽(bleedslot)冷却压力侧的翼型件设计中尤其如此。该等泄出槽能够在使用期间随着时间过去形成于部件上。然而，在操作中，替换部件被用于发动机中之后将经历同样的结果。因此，将需要额外的修复和替换。因此，期望提供使得能够改进循环时间并且降低成本而不牺牲部件性能或耐久性的用于涡轮部件的改进的修复方法。
技术实现思路
本专利技术的目标和优点将在下文的描述中部分地阐述，或者可以是通过描述显而易见的，或者可以通过实施本专利技术而习得。总体提供用于修复翼型件的后缘的方法。在一个实施例中，该方法包括：移除翼型件的后缘的一部分以形成中间部件；和随后使用增材制造(additivemanufacturing)将替换部分施布于中间部件上以形成经修复翼型件。总体而言，替换部分限定至少一个后缘喷出槽。下文将更详细地讨论本专利技术的其它特征以及方面。附图说明通过结合附图参照以下描述，本专利技术可以得以最佳理解，在附图中：图1是示例性涡轮机轮叶的侧视图，该涡轮机轮叶具有限定了多个后缘泄出槽的翼型件；图2是图1的翼型件的横截面图，其中示出了后缘泄出槽；图3是图1的翼型件的后缘的特写视图，其中示出了后缘泄出槽；图4的图3的翼型件的后缘的特写横截面图；图5是通过从翼型件移除后缘的一部分由图1的示例性涡轮机轮叶形成的中间部件的侧视图；图6A是图5的中间部件的翼型件的横截面图；图6B是通过从翼型件移除后缘的一部分由图1的示例性涡轮机轮叶形成的另一个示例性中间部件的翼型件的横截面图；图7是经修复部件的侧视图，该经修复部件具有由图5的示例性中间部件形成的翼型件的后缘上的替换部分；图8是图7的翼型件的横截面图，其中示出了被限定于替换部分中的后缘喷出槽；图9是图7的翼型件的后缘的特写视图，其中示出了被限定于替换部分中的后缘喷出槽；图10是图9的翼型件的后缘的特写横截面图；图11是其中示出了修复翼型件后缘的示例性方法的视图。在本说明书和附图中重复使用附图标记旨在代表本专利技术的相同或类似的特征或者元件。具体实施方式现在将参照本专利技术的实施例，下文对其中的一个或多个例子进行了阐述。每个例子都以对专利技术进行解释的方式给出，并不对本专利技术构成限制。实际上，对于本领域技术人员而言显而易见的是，能够在不偏离本专利技术的范围或者精神的前提下对本专利技术进行多种改型和变型。例如，作为一个实施例示出或者进行描述的特征能够用于另一个实施例，从而产生又一个实施例。因此，期望的是，本专利技术覆盖落入所附权利要求书及其等同形式的范围内的该等改型和变型。本领域普通技术人员还应当理解，本说明书仅仅是对示例性实施例的描述，并且不旨在对本专利技术的更广泛的方面构成限制，所述更广泛的方面体现为示例性构造。总体提供用于修复翼型件的后缘、特别是用于暴露于发动机内的热气体路径中的发动机(例如，燃气涡轮发动机)的翼型件的后缘的方法。在一个实施例中，移除翼型件的后缘的一部分以形成中间部件，并且随后使用增材制造以在中间部件上形成替换部分来修复。替换部分包括初始受损几何形状(先前移除)中不存在的至少一个后缘喷出槽。一个后缘喷出槽(或多个后缘喷出槽)流体连接到经修复部件的冷却供给，例如与位于翼型件内部中的冷却供给流体连通。这样一来，能够修复部件以包括初始翼型件中不存在的一个后缘喷出槽(或多个后缘喷出槽)，以便起到改进翼型件性能的校正动作的作用。这种方法对于已在使用期间(例如，由于长时间暴露于热负荷)损坏的破损后缘而言特别有用。参照附图，图1示出了燃气涡轮发动机的示例性部件5(被图示为燃气涡轮机轮叶)。涡轮机轮叶5包括翼型件6、侧向延伸平台7、呈燕尾榫形式以将燃气涡轮机轮叶5附接到涡轮盘的附接件8。翼型件6包括前缘13、与平台7相对定位的尖端14、和后缘15。在一些部件中，多个冷却通道11延伸通过翼型件6的内部，终止于翼型件6的表面中的开口9。例如，冷却流体12图示为通过冷却通道11并且离开被限定于后缘上的开口9之外。在特定实施例中，开口9可以是相对于后缘15在翼型件的压力侧22(与吸力侧相对)上略微向内地定位的后缘泄出槽20。如图2至图4中更具体地示出的，在该例子中，后缘泄出槽20中的每一个都包括由延伸超过压力侧壁28的槽端部21的吸力侧壁26的内表面25限定的扩散部段24。被限定在吸力侧壁26和压力侧壁28之间的冷却通道30流体连接到翼型件6的内部通路11。在一个实施例中，后缘15的至少一部分在翼型件6的长时间使用(例如燃烧、在使用期间随着时间过去而降级、磨损和/或具有凹痕、丢失其表面上的一部分材料等)之后受损或破损。可能由于图1的涡轮机轮叶5的翼型件6定位在发动机的涡轮部段内并且经受来自发动机燃烧器的热燃烧气体而造成该等损坏。图1的涡轮机轮叶5的翼型件6能够由可成型为期望形状并且可在该段将被安装于其中的燃气涡轮机的区域的期望操作温度处承受必需的操作负载的材料制成。该等材料的例子包括金属合金，其中包括但不限于钛基、铝基、钴基、镍基、和钢基合金。在一个特定实施例中，图1的翼型件6由诸如镍基高温合金、钴基高温合金、或铁基高温合金之类的高温合金金属材料制成。在典型实施例中，高温合金部件具有精细γ-(M)(面心立方)和β-(M)Al(体心立方)的2相结构。β-(M)Al相是铝(Al)容器。靠近表面的铝可能由于向扩散涂覆衬底表面上形成α-Al2O3热生长氧化物的TCB界面扩散而在服务期间耗尽。参照图6A和图5，示出了基于图1的轮叶5的中间部件50，其中移除了后缘15的一部分以限定腔52。腔52至少与轮叶5上的任何受损区域一样大。在某些实施例中，腔52的容积可以略大于任何受损区域。这样一来，能够保证可移除所有的任何受损材料以形成中间部件50。例如，能够移除其它材料以便形成具有已知尺寸(特别是具有限定了腔52的已知尺寸)的中间部件50。例如，中间部件50能够具有图7的修复部件70能够随后从其重建的预定高度。可以基于诸如任何受损部分的程度和/或内部冷却通路11的结构之类的考虑因素来确定该预定高度。在特定实施例中，能够通过围绕后缘15机械加工部件5来实现将后缘15的一部分移除，以获得图5的中间部件50。随后，能够为随后施布修复部分72而准备限定了腔52的表面54，如图7中所示。即，腔的表面54可能经过喷砂处理、水压爆破以及进一步的清洁以从腔表面24移除碎屑和氧化物。在一个特定实施例中，如图6A中所示，从翼型件6移除的后缘15的部分包括吸力侧壁26和压力侧壁28二者，并且朝向前缘13延伸至少足本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种修复翼型件的后缘的方法，所述方法包括：移除所述翼型件的后缘的一部分，以形成中间部件；和使用增材制造将替换部分施布于所述中间部件上以形成经修复翼型件，其中所述替换部分限定至少一个后缘喷出槽。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.24 US 15/191,9341.一种修复翼型件的后缘的方法，所述方法包括：移除所述翼型件的后缘的一部分，以形成中间部件；和使用增材制造将替换部分施布于所述中间部件上以形成经修复翼型件，其中所述替换部分限定至少一个后缘喷出槽。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，被移除的所述翼型件的后缘的部分限定至少一个后缘泄出槽。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，被移除的所述翼型件的后缘的部分限定多个后缘泄出槽。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述后缘喷出槽中的每一个都流体连接到被限定于所述翼型件内的内部通路。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述后缘喷出槽中的每一个都与位于所述翼型件内部的冷却供给流体连通。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，移除所述翼型件的后缘的一部分包括从所述翼型件移除整个后缘以形成所述中间部件。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用增材制造将替换部分施布于所述中间部件上包括通过增材制造将所述替换部分直接形成在所述中间部件上。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用增材制造将替换部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·S·邦克，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US