[發(fā)明專利]單面板或多面板的制造

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610540287.6
• 申請(qǐng)日: 2016-07-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106640206B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P-D.格拉佐;A.施坦科夫斯基;S.普伊多卡斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安薩爾多能源英國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)有限公司
• 主分類號(hào): F01D5/00
• 分類號(hào): F01D5/00;F01D5/28;B23P6/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強(qiáng);安文森

一種結(jié)構(gòu)冷卻面板的制造方法，包括：將脫漿2D陶瓷切割成組織；通過(guò)至少一個(gè)刀片涂布方法在組織中滲入漿料；將組織層疊成多層面板，其中在每層之后浸漬漿料，其中組織具有組合纖維和/或預(yù)先構(gòu)成的冷卻孔；干燥；脫模；燒結(jié)多層面板，其中組合纖維的部分在燒結(jié)過(guò)程期間燒盡，留下形成冷卻結(jié)構(gòu)的陰架構(gòu)，且/或預(yù)先構(gòu)成的冷卻孔限定冷卻結(jié)構(gòu)；使用下者進(jìn)行修整：i)后加工，和/或ii)表面光滑化/再加工，和/或iii)涂層施加，和/或其它程序。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及模塊化工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)(IGT)構(gòu)件的先進(jìn)構(gòu)想，其基于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)水平的IGT構(gòu)件的每個(gè)領(lǐng)域的工業(yè)范圍中使用最適合材料的原理。其是指用于施加到構(gòu)件上以使最終構(gòu)件適于特定功能的隔離結(jié)構(gòu)或面板、冷卻結(jié)構(gòu)或面板的制造的方法。

此外，本發(fā)明涉及i)組合式面板結(jié)構(gòu)；ii)形成組合式面板結(jié)構(gòu)的各種面板的特殊處理；iii)涉及結(jié)構(gòu)冷卻面板的制造構(gòu)想；iv)由組合式面板結(jié)構(gòu)組裝的各種IGT構(gòu)件。

此外，本發(fā)明涉及模塊化結(jié)構(gòu)組件和CMC翼型件固定在具有上述結(jié)構(gòu)IGT構(gòu)件的金屬芯的金屬平臺(tái)上，尤其是指導(dǎo)葉或轉(zhuǎn)子葉片翼型件。

背景技術(shù)

最適合材料的選擇總體上與工作經(jīng)歷下的環(huán)境、熱、機(jī)械和熱機(jī)械負(fù)載條件相關(guān)。根據(jù)該設(shè)計(jì)構(gòu)想，整體的陶瓷和陶瓷基質(zhì)復(fù)合物(CMC)材料尤其有益于施加到高溫負(fù)載區(qū)域中，而金屬合金優(yōu)選主要用于機(jī)械或中等熱機(jī)械負(fù)載的區(qū)段。該原理是指使用整體陶瓷且尤其是CMC用于生成GT構(gòu)件或構(gòu)件模塊/渦輪和燃燒器GT區(qū)段中的特殊區(qū)域，如，平臺(tái)和翼型件、插入件，或更一般地作為襯套材料。

該途徑也是適于較高溫度應(yīng)用的涉及WO 2014/146829 A1的新重整/修理原理。實(shí)際上，整體陶瓷材料和陶瓷基質(zhì)復(fù)合物在經(jīng)歷高和很高的溫度(1000到1700°)和周期操作狀況時(shí)，不易于受熱退化作用。相比于使用必須由與熱障涂層(即，TBC系統(tǒng))組合的環(huán)境金屬涂層保護(hù)的金屬合金，允許了相當(dāng)長(zhǎng)的總體構(gòu)件壽命。

陶瓷系統(tǒng)(包括CMC)也可能需要由陶瓷制成的環(huán)境和熱障保護(hù)涂層，尤其是在高溫范圍中，但因此允許在金屬合金不可忍受的溫度水平下操作，或較大地延長(zhǎng)了構(gòu)件壽命。

基于該構(gòu)想，主要存在兩個(gè)因素驅(qū)使陸基IGT的渦輪葉片和燃燒器區(qū)段的整體和陶瓷復(fù)合物制成的本體的發(fā)展，且這至少部分對(duì)于航空GT也是有效的：

1.構(gòu)件耐溫且延長(zhǎng)壽命；

2.渦輪葉片的前級(jí)的冷卻需要可通過(guò)向葉片(旋轉(zhuǎn)和/或靜止)提供陶瓷殼作為針對(duì)操作期間的熱氣體的沖擊的保護(hù)隔層來(lái)較大減小。

模塊化IGT構(gòu)件設(shè)計(jì)中的現(xiàn)今標(biāo)準(zhǔn)整體陶瓷和CMC系統(tǒng)的典型缺陷：

i. 脆性性質(zhì)和低斷裂韌性(整體陶瓷)；

ii.很有限的疲勞性質(zhì)，尤其是整體陶瓷，而且CMC系統(tǒng)也是；

iii.有限抗蠕變性(CMC)；

iv.成本較高(CMC)。

市售的以及文獻(xiàn)中描述的CMC材料仍存在：

在考慮渦輪零件且尤其是在旋轉(zhuǎn)葉片(蠕變負(fù)載)的情況下，CMC的機(jī)械強(qiáng)度值大體上在設(shè)計(jì)要求的極限內(nèi)?？紤]不同構(gòu)件區(qū)段的簡(jiǎn)單功能分開(kāi)(即，機(jī)械和熱去耦)并不足夠，如，構(gòu)件分成不同的子構(gòu)件，其中某些區(qū)域主要需要承受機(jī)械負(fù)載，而其它構(gòu)件區(qū)段將必須對(duì)抗高熱負(fù)載(如若干專利和公開(kāi)文獻(xiàn)所述)。殼的一些特殊區(qū)域應(yīng)對(duì)很高的溫度，且針對(duì)來(lái)自很高氣體質(zhì)量流、氣體壓力和離心負(fù)載的不可忽略的機(jī)械負(fù)載。

強(qiáng)各向異性機(jī)械和物理CMC材料性質(zhì)。該現(xiàn)象基于CMC復(fù)合物內(nèi)的無(wú)機(jī)纖維的本來(lái)的2D/3D織造微觀結(jié)構(gòu)。尤其是在需要較厚材料強(qiáng)度的情況下，多層布置不可避免，這附加地提高了內(nèi)在的不均一，且導(dǎo)致獨(dú)立層疊層之間的局部缺陷或完全分層的風(fēng)險(xiǎn)。除此方面外，增大多孔性的總體風(fēng)險(xiǎn)隨用于形成最終的殼或線性區(qū)段的層數(shù)而提高。