[發明專利]在孔周圍的改變的表面

無效

• 申請號: 201380059956.2
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN104797783A
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: 托馬斯·希勒;斯特凡·蘭彭舍夫
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F01D5/18
• 分類號: F01D5/18;F01D5/28;F01D5/00;F23R3/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;高少蔚

技術領域

本發明涉及一種層系統中的在孔周圍的表面的改變。

背景技術

層系統尤其用于在高溫下使用的構件。這尤其是具有金屬基底、金屬連接層和陶瓷隔熱層的渦輪機葉片。

附加地，通過下述方式尤其冷卻燃氣輪機構件：冷卻介質從冷卻孔中離開，以便在內部冷卻構件，但是也以便在外部將構件相對于過熱的氣體進行保護。

這種孔通常在基底的完全覆層之后引入，其中開口在其內面上此外能夠是裂紋生長的出發點或薄弱位置。

發明內容

因此，本發明的目的是，解決上述問題。

所述目的通過根據權利要求1所述的在孔周圍的一個或多個凹陷部來實現。

在從屬權利要求中列舉其他有利的措施，所述措施能夠任意地彼此組合，以便實現其他的優點。

附圖說明

附圖示出：

圖1、2示出根據現有技術的冷卻孔，

圖3-5示出本發明的實施例，

圖6示出渦輪機葉片

圖7示出燃燒室，

圖8示出超合金的表格。

附圖和說明書僅描述本發明的實施例。

具體實施方式

圖1示出層10(圖2)的具有孔13的表面42的俯視圖，所述孔在此尤其構成為薄膜冷卻孔。

在表面42上存在在孔13周圍的輪廓45。薄膜冷卻孔13能夠具有帶有對稱的或不對稱的橫截面的徑向孔16。根據在燃燒室塊155(圖9)或渦輪機葉片120、130(圖8)上的位置或應用，薄膜冷卻孔13構成為具有擴散部19。

擴散部19為孔13的下部分16的擴寬部(圖2)。

圖2示出貫穿層系統25的橫截面。層系統25具有基底4?；?優選是金屬的并且更尤其具有鎳基的或鈷基的超合金。

在此，優選地，使用根據圖8的合金。

在基底4上直接地或在金屬連接層7上施加有外部的陶瓷層10，所述外部的陶瓷層具有最外的表面42。

連續地穿過層系統25、即穿過層7、10和基底4存在孔13，所述孔也能夠在表面42上具有擴散部19。

圖3示出擴散部19或孔13的俯視圖。借助48示出在陶瓷層和基底或增附層之間的分界面中的部位，從所述部位起，裂紋能夠沿著分界面開始。

因此，得到彎曲的凹陷部51，所述凹陷部沿溢流方向60在孔13之前起始并且其端部54、57相對置、尤其大致居中地在孔13的或擴散部19的高度上終止。

擴散部19不由凹陷部51環繞。

凹陷部51彎曲地、優選鉗狀地或O形地構成。沿溢流方向60觀察，凹陷部51的端部54、57也表示凹陷部51的沿溢流方向60觀察的端部。

凹陷部51在此圓形地、橢圓形地或彎曲地構成并且不能夠接觸孔13或擴散部19(圖3)或者接觸孔13或擴散部19并且過渡到所述孔13中，如在圖5中示出的那樣，即凹陷部51僅通過孔13中斷或具有到孔13的開口的小的間距60’、60”。小的在此表示≤凹陷部51的長度的10％。

圖4示出貫穿圖2的或也貫穿圖5的橫截面，其中借助48可見在陶瓷層和基底4或增附層7之間的分界面的在孔13處開始的區域，以及示出沿流動方向觀察位于區域48下游的凹陷部51。

因此，凹陷部51在孔13之上伸展。

如果從冷卻空氣孔13開始出現TBC10的剝落，那么TBC僅直至凹陷部51中斷并且沿流動方向觀察裂紋不伸出凹陷部51。

與此相應地，凹陷部51大部分在最外層10的厚度上設置。

圖6在立體圖中示出流體機械的沿著縱軸線121延伸的轉子葉片120或導向葉片130。

所述流體機械可以是飛機的或用于發電的發電廠的燃氣輪機，也可以是蒸汽輪機或壓縮機。

葉片120、130沿著縱軸線121相繼具有：固定區域400、鄰接于固定區域的葉片平臺403以及葉身406和葉片梢部415。

作為導向葉片130，葉片130可以在其葉片梢部415處具有另一平臺(沒有示出)。

在固定區域400中形成有用于將轉子葉片120、130固定在軸或盤上(沒有示出)的葉片根部183。

葉片根部183例如構成為錘頭形。作為樅樹形根部或燕尾形根部的其它設計方案是可行的。

葉片120、130對于流過葉身406的介質具有迎流棱邊409和出流棱邊412。

在傳統的葉片120、130中，在葉片120、130的所有區域400、403、406中使用例如實心的金屬材料、尤其是超合金。