[發(fā)明專利]用于渦輪葉片的冠形底部的構(gòu)造策略以及渦輪葉片

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580055004.2
• 申請(qǐng)日: 2015-10-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106794550A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安德烈斯·加塞爾;斯特法尼·林嫩布林克;弗蘭克·門(mén)采爾;諾貝特·皮爾沙;尼古拉·阿里亞金;喬治·博斯坦約格洛;貝恩德·布爾鮑姆;安德烈·梅爾霍恩;米夏埃爾·奧特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門(mén)子公司;弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進(jìn)協(xié)會(huì)
• 主分類(lèi)號(hào): B23K26/34
• 分類(lèi)號(hào): B23K26/34;F01D5/14
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 丁永凡,張春水

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在堆焊渦輪葉片的冠形底部時(shí)的構(gòu)造策略和這樣制成的在冠形底部上具有薄邊棱邊(Anstreifkante)的渦輪葉片。

背景技術(shù)

尤其，渦輪葉片的尖端經(jīng)受較強(qiáng)的磨損并且為了再次使用而被維修，其中必須再次涂覆材料，以便再次恢復(fù)初始的幾何形狀，即所謂的薄邊棱邊，所述薄邊棱邊是沿著葉片葉身的外部輪廓的環(huán)繞的壁。

堆焊法，如激光堆焊法是現(xiàn)有技術(shù)。

所恢復(fù)的渦輪葉片在冠形底部的區(qū)域中必須是無(wú)缺陷和無(wú)孔隙的，應(yīng)當(dāng)具有小的粗粒，焊接材料應(yīng)當(dāng)有余量地涂覆于葉片葉身，并且此外應(yīng)當(dāng)?shù)统杀镜剡M(jìn)行制造。

在此，除了激光器參數(shù)如預(yù)熱、激光功率、粉末質(zhì)量流和進(jìn)給速度外，焊頭的相應(yīng)的方法策略也起重要作用。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是，提出一種構(gòu)造策略，借助于所述構(gòu)造策略能夠滿足上述要求。

所述目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法和根據(jù)權(quán)利要求9所述的渦輪葉片來(lái)實(shí)現(xiàn)。

在從屬權(quán)利要求中列舉了其它有利的措施，所述措施能夠任意地彼此組合，以便實(shí)現(xiàn)其他優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

附圖示出：

圖1示出渦輪葉片的涂覆有材料的面的俯視圖，

圖2示出貫穿葉片尖端的期望幾何形狀的橫截面，

圖3示出構(gòu)造策略的方法步驟，

圖4示出渦輪葉片，以及

圖5示出超合金的列表。

描述和附圖僅是本發(fā)明的實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

在圖1中示出渦輪葉片120、130的或者通常作為構(gòu)件1的渦輪葉片的面4的、尤其葉片尖端415(圖4)的俯視圖。

面4、415優(yōu)選是平坦的。

在橫截面中可見(jiàn)葉片葉身406的長(zhǎng)形的、彎曲的形狀或典型的幾何形狀(圖4)。材料應(yīng)當(dāng)涂覆到面4、415上，以便在橫截面中實(shí)現(xiàn)如圖2中的期望幾何形狀，所述面尤其是已經(jīng)使用的渦輪葉片120、130的相應(yīng)重新修復(fù)的面。

渦輪葉片120、130的葉片葉身具有外部輪廓7。

優(yōu)選的是，在第一步驟中，在涂覆用于焊接層的第一焊道(Schweiβbahnen)之前，沿著輪廓7鋪設(shè)外部環(huán)繞的焊道10。

如果環(huán)繞的壁13被堆焊，那么在輪廓7和8之間施加用于焊接層的第一焊道之前，優(yōu)選同樣沿著待產(chǎn)生的內(nèi)部輪廓8鋪設(shè)內(nèi)部的環(huán)繞的第一焊道11。

在圖2中示出貫穿冠形底部4的期望幾何形狀的橫截面，所述冠形底部具有環(huán)繞的壁13、尤其渦輪葉片的薄邊棱邊和空腔6。

材料已經(jīng)被施加到面4、415上，使得沿著輪廓7形成壁13，使得產(chǎn)生具有內(nèi)部輪廓8的向上敞開(kāi)的空腔6。

優(yōu)選地，能夠必要的是，在焊接環(huán)繞的壁13之前，也在第一步驟中在多個(gè)焊接層中完全地涂覆或者產(chǎn)生面4、415。因此優(yōu)選首先不實(shí)現(xiàn)內(nèi)部的環(huán)繞的焊道11。

壁13的寬度為至少兩個(gè)焊道寬度。

在面4、415的中心構(gòu)成具有內(nèi)部的面5的向上敞開(kāi)的空腔6。

圖3示出用于大面積地構(gòu)造材料、尤其構(gòu)造用于環(huán)繞的壁13的材料的第一步驟。焊道26(26’、26”、……29(29’、29”、……)平行于縱向線20鋪設(shè)。

縱向線20優(yōu)選朝向面4、415的縱向方向定向。尤其，縱向線20能夠伸展穿過(guò)面4、415的端部40并且表示在那里在面4、415上幾乎最長(zhǎng)的、直線的伸展。

焊縫(Schweiβraupen)26、29優(yōu)選在端部處、尤其在面4、415的26’處開(kāi)始并且直線地伸展。如果焊道離開(kāi)外部輪廓7，那么涂覆過(guò)程移到以特定的距離移動(dòng)的下一個(gè)焊道中。

在產(chǎn)生空腔6的區(qū)域中不涂覆材料，使得縱向線20或者相對(duì)于縱向線的平行線僅表示在基底120和(未示出的)焊頭之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的伸展。

在第一焊接層中，應(yīng)當(dāng)用材料覆層的面4、415完全地借助于平行伸展的焊道26、29產(chǎn)生。所述焊道優(yōu)選從一側(cè)起，在此即從26’起，朝向另一側(cè)，在此即朝向29’連續(xù)地鋪設(shè)。

在第二步驟中產(chǎn)生焊道的焊接層，所述焊道平行于橫向線23(33’、33”、……)鋪設(shè)。橫向線23橫向于縱向線20伸展，尤其以70°至110°的角度、更尤其以80°至110°的角度相對(duì)于縱向線20伸展。優(yōu)選地，橫向線23垂直于縱向線20伸展。

第二焊接層覆蓋第一焊接層。在此，線33’、33”、……僅表示在葉片尖端和焊頭之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，意即，當(dāng)產(chǎn)生內(nèi)部的面5時(shí)，通過(guò)停止將材料供給到所述區(qū)域中的方式在那里不涂覆材料。