制作构件的方法和构件技术

本发明专利技术公开了制作构件的方法和构件。该方法包括将预烧结的预制件射束钎焊到构件上，从而形成射束-钎焊部分。该构件包括由预烧结的预制件形成的射束-钎焊部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及成品构件和制作成品构件的方法。更具体地说，本专利技术涉及射束-钎焊构件和制作射束-钎焊构件的方法。
技术介绍
通常，涡轮叶片可联接在中心轮毂上，中心轮毂连接在从动轴上，其中叶片相对于轮毂和轴的轴线径向设置。叶片可包括翼型件，其传递使轴旋转的旋转能量。某些燃气涡轮叶片在相关联的翼型件的外端处具有护罩。叶片护罩彼此紧密地嵌套。许多涡轮叶片护罩具有呈凹口形式的机械互锁特征，其容许各个叶片在其护罩处与相邻的叶片物理地互锁在一起。 有各种机理可能造成机械锁紧特征的磨损。例如，在涡轮的操作期间，相邻的叶片可能存在相对彼此和相对于轮毂的振动。前述互锁特征可有利于减轻翼型件振动，使得又减轻在操作期间叶片中所引起的应力。互锁特征的紧密公差可能增加互锁特征附近的磨损，因为相邻的凹口彼此摩擦。此外，在起动操作期间，因为护罩、翼型件和轮毂(以及与热气体接触的所有其它构件)的温度在各个独立构件中且相对于其它相邻的构件而变化，并且涡轮被加速至操作速度，所以叶片和护罩可能扭曲，使得凹口有时彼此接触，并达到互锁条件。同样，在停止操作期间，构件温度上的变化可能与起动以及涡轮减速时相关联的变化是基本相反的，使得叶片和护罩可能扭曲，因而凹口不会彼此接触，并达到非互锁条件。许多护罩材料并不具有表面耐磨性特性，以抵抗接触和摩擦的长期累积效应。在本领域中将需要一种没有上述一个或多个缺点的构件和制作该构件的方法。
技术实现思路
在一个示例性实施例中，一种制作构件的方法包括将预烧结的预制件或软带通过射束钎焊到构件上，从而形成射束-钎焊部分。在另一示例性实施例中，一种制造构件的方法包括制备构件的至少一部分用于接纳烧结的预制件，形成预烧结的预制件，将烧结的预制件定位在构件上，并将烧结的预制件通过射束钎焊到构件的至少一部分上。在另一示例性实施例中，一种构件包括非钎焊部分和由预烧结的预制件形成的射束-钎焊部分。附图说明图I是示例性燃烧涡轮的一部分的透视图。图2是图I中所示的区域2的顶视图。图3是根据本公开用于制作电子射束-钎焊构件的示例性方法的流程图。图4是根据本公开的电子射束-钎焊构件的放大的顶视图。具体实施例方式本公开提供了一种示例性射束-钎焊构件和制作射束-钎焊构件的示例性方法。本公开的实施例减轻了接触和摩擦的长期累积效应，防止了由于构件的扭曲和振动而引起的维护性停机和修理，包括增加耐磨性和/或硬度，降低对磨损的敏感度，及它们的组合。射束-钎焊构件是由预烧结的预制件(PSP)形成的任何合适的构件。合适的构件包括燃气涡轮构件(例如，护罩表面、叶片或轮叶表面、互锁特征、或硬质焊敷层表面)或任何其它合适的金属或金属复合构件。图I是燃烧涡轮100的部段的透视图，其包括适合进行电子射束-钎焊和/或激光射束-钎焊的构件或构件部分。例如，涡轮100具有联接在轮毂104上的多个涡轮叶片102。轮毂104联接在涡轮轴(未显示)上。叶片102包括相对应的翼型件106和固定地联接在翼型件106上的相对应的涡轮叶片护罩108。护罩108具有两个相对应地相对的互锁特征110。突出物112有利于叶片102的联接，从而减少或消除了周向运动和振动。在图2中显示了图I被虚线封闭且标为2的部分。图2是可与燃烧涡轮100 —起使用的没有硬质焊敷层的护罩108的顶视图。护罩108图示为在各个末端上具有互锁特征110。互锁特征110具有配合面114。构件包括由例如，超级合金材料形成的衬底。在一个实施例中，衬底具有按重量计算大约14%的铬、大约9. 5%的钴、大约3. 8%的钨、大约I. 5%的钥、大约4. 9%的钛、大约3. 0%的铝、大约0. I %的碳、大约0. 01%的硼、大约2. 8%的钽和平衡镍的成分。在一个实施例中，衬底具有按重量计算大约9. 75%的铬、大约7. 5%的钴、大约3. 5%的钛、大约4. 2 %的铝、大约6.0%的钨、大约I. 5 %的钥、大约4. 8 %的钽、大约0. 08 %的碳、大约0. 009%的锆、大约0. 009%的硼和平衡镍的成分。在一个实施例中，衬底具有按重量计算大约7. 5%的钴、大约7. 0%的铬、大约6. 5%的钽、大约6. 2%的铝、大约5. 0%的钨、大约3. 0%的铼、大约I. 5%的钥、大约0. 15%的铪、大约0. 05%的碳、大约0. 004%的硼、大约0.01%的钇和平衡镍的成分。在一个实施例中，衬底具有按重量计算大约9. 75 %的铬、大约7.5%的钴、大约4. 2%的铝、大约3. 5%的钛、大约I. 5%的钥、大约6. 0%的钨、大约4. 8%的钽、大约0. 5%的铌、大约0. 15%的铪、大约0. 05%的碳、大约0. 004%的硼和平衡镍的成分。在一个实施例中，衬底具有按重量计算大约8. 35%的铬、大约9. 50%的钴、大约5. 50%的铝、大约0. 75%的钛、大约9. 50%的钨、大约0. 50%的钥、大约3. 05%的钽、0. 09%的碳、大约I. 50%的铪和平衡镍的成分。在一个实施例中，衬底具有按重量计算大约0. 06%的碳、大约9. 80%的铬、大约7. 50%的钴、大约I. 50%的钥、大约4. 20%的铝、大约3. 50%的钛、大约4. 80 %的钽、大约6. 00 %的钨、大约0. 50 %的铌、大约0.15%的铪和剩余62 %的镍的成分。在一个实施例中，衬底包括能够在高温下，例如在燃气涡轮中的热气道的温度下抵抗蠕变的超级合金。例如，在一个实施例中，衬底的第一部分保持高于第一温度/较高温度，例如大约1000° F、大约1250° F、大约1500° F、大约2000° F或大约3000° F的蠕变强度，并且衬底的第二部分耐受高于第二温度/较低温度，例如在800° F至1250° F之间、大约800° F、大约1000° F、大约1250° F、大约1500° F或大约2000° F的热。在一个实施例中，通过例如感应加热器(未显示)提供了附加加热。图3是用于制造射束-钎焊构件的示例性方法200的示意图。方法步骤202包括制备构件的一部分(例如互锁特征110的图2中所示的表面114)。制备步骤202包括任何合适的子步骤，包括但不限于除去任何松弛的表面污染物，除去敷设的涂料，除去冶金杂质(例如氧化的表面层)，除去表面不规则性或它们的组合。在一个实施例中，制备步骤202包括利用温和的洗涤剂，温和的研磨剂和轻微机械加工。在另一实施例中，步骤202包括补充的制备子步骤，包括但不局限于除去次表面材料变形，通过机械加工减轻表面不规则性，或它们的组合。方法步骤208包括将预制件402 (例如烧结的预制件或第一和第二预烧结的预制件)定位在待进行射束-钎焊的构件或构件部分(例如互锁特征110)上。在一个实施例中，待射束-钎焊的构件部分被加热至预定的温度，例如在大约2100° F至大约2225° F之间。如图4中所示，在一个实施例中，构件是具有联接的硬质焊敷层预制件402的护罩108。预制件402通过至少一个离散型点焊404而在互锁特征110的配合面114上保持就位。在一个实施例中，使用两个点焊404来促进将预制件402附着到表面114上。 在一个实施例中，预烧结的预制件(PSP)具有按重量计算大约27. 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.08 US 13/0426251.ー种制作构件的方法，包括 将预烧结的预制件或软带射束钎焊到所述构件上，从而形成射束-钎焊部分。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述射束钎焊通过散焦的电子射束执行。3.根据权利要求I所述的方法，其特征在干，所述构件包括由选自由以下成分组成的组的成分形成的衬底 按重量计算大约14%的铬、大约9. 5%的钴、大约3. 8%的钨、大约I. 5%的钥、大约4.9%的钛、大约3. O %的铝、大约O. I %的碳、大约O. 01%的硼、大约2. 8%的钽和平衡镍； 按重量计算大约9. 75%的铬、大约7. 5%的钴、大约3. 5%的钛、大约4. 2 %的铝、大约6. O %的钨、大约I. 5%的钥、大约4. 8%的钽、大约O. 08%的碳、大约O. 009%的锆、大约O. 009%的硼和平衡镍； 按重量计算大约7. 5%的钴、大约7. O %的铬、大约6. 5%的钽、大约6. 2%的铝、大约5.0%的钨、大约3.0%的铼、大约I. 5%的钥、大约0.15%的铪、大约O. 05%的碳、大约0，004%的硼、大约O. 01 %的钇和平衡镍； 按重量计算大约9. 75%的铬、大约7. 5%的钴、大约4. 2%的铝、大约3. 5%的钛、大约I. 5 %的钥、大约6. O %的钨、大约4. 8 %的钽、大约O. 5 %的铌、大约O. 15 %的铪、大约0.05%的碳、大约O. 004%的硼和平衡镍； 按重量计算大约8. 35%的铬、大约9. 50%的钴、大约5. 50%的铝、大约O. 75%的钛、大约9. 50 %的钨、大约O. 50 %的钥、大约3. 05 %的钽，O. 09 %的碳、大约I. 50 %的铪和平衡镍；以及 按重量计算大约O. 06%的碳、大约9. 80%的铬、大约7. 50%的钴、大约I. 50%的钥、大约4. 20%的铝、大约3. 50%的钛、大约4. 80%的钽、大约6. 00%的钨、大约O. 50%的铌、大约O. 15%的铪和剩余62%的镍。4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述射束钎焊具有预烧结的预制件，还包括在形成所述射束-钎焊部分之前制备所述构件的一部分，其中所述制备包括除去表面污染物、涂敷的涂料、冶金杂质、表面不规则性、次表面材料变形和它们组合中的ー种或多种。5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述射束钎焊具有预烧结的预制件，还包括由预烧结的预制件混合物形成所述预烧结的预制件。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预烧结的预制件混合物包括选自由以下成分组成的组的混合物 第一成分，其按重量计算具有大约27. 00%至大约30. 00%的Mo、大约16. 50%至大约、18.50%的CR、直至大约I. 50%的Fe、直至大约I. 50%的Ni、直至大约O. 15%的O、直至大约O. 08%的C、直至大约O. 03%的P、直至大约O. 03%的S及平衡Co ； 第二成分，其按重量计算具有大约O. 70%至大约I. 00%的C、大约26. 00%至大约、30. 00%的CR、大约I. 00%的SI、大约4. 00%至大约6. 00%的Ni、大约3. 00%的Fe、大约、1.25%的V、大约O. 10%的B、大约18. 00%至大约21. 00%的W和平衡Co ； 第三成分，其按重量计算具有大约22. 00%至大约24. 74%的Cr、大约9. 00%至大约、11.00%的Ni、大约6. 50%至大约7. 60%的W、大约3. 00%至大约4. 00%的Ta、大约2. 60%至大约3. 16%的B、大约O. 55%至大约O. 65%的C、大约O. 30%至大约O. 60%的Zr、大约O. 15%至大约O. 30%的Ti、直至大约I. 30%的Fe、直至大约O. 40%的Si、直至大约O. 10%的Mn、直至大约O. 02%的S和平衡Co ； 第四成分，其按重量计算具有大约17. 00%的Ni、大约19. 00%的Cr、大约4. 00%的W、大约O. 40%的C、大约O. 80%的B、大约8. 00%的Si和平衡Co ； 以及它们的组合。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述射束钎焊具有预烧结的预制件，其中所述预烧结的预制件混合物包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·C·科蒂林加姆，G·墨菲，崔岩，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：