[發(fā)明專利]用于硬釬焊的發(fā)動機(jī)構(gòu)件的方法及設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711405255.6
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108213628A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: G.T.加雷;W.N.杜利
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B23K1/00
• 分類號: B23K1/00;B23K3/00;B23K37/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 吳俊;譚祐祥

用于硬釬焊的發(fā)動機(jī)構(gòu)件的方法及設(shè)備包括機(jī)加工發(fā)動機(jī)構(gòu)件，如，使用鑄造工藝，以形成構(gòu)件中的孔口。硬釬焊材料設(shè)在孔口中以閉合孔口并且密封發(fā)動機(jī)構(gòu)件的內(nèi)部。成形的冷卻孔機(jī)加工在硬釬焊材料中以在發(fā)動機(jī)操作期間冷卻硬釬焊材料。

技術(shù)領(lǐng)域

渦輪發(fā)動機(jī)，并且特別是燃?xì)饣蛉紵郎u輪發(fā)動機(jī)，是從穿過發(fā)動機(jī)到許多旋轉(zhuǎn)渦輪葉片上的燃燒氣體流抽取能量的旋轉(zhuǎn)機(jī)器。

背景技術(shù)

用于飛行器的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)設(shè)計成在高溫下操作，以最大化發(fā)動機(jī)效率，所以某些發(fā)動機(jī)構(gòu)件如高壓渦輪和低壓渦輪的冷卻可為有益的。典型地，冷卻通過將較冷的空氣從高壓和/或低壓壓縮機(jī)導(dǎo)送至需要冷卻的發(fā)動機(jī)構(gòu)件來實(shí)現(xiàn)。高壓渦輪中的溫度為大約1000℃到2000℃，并且來自壓縮機(jī)的冷卻空氣為大約500℃到700℃。盡管壓縮機(jī)空氣為高溫，但其相對于渦輪空氣較冷，并且可用于冷卻渦輪。

當(dāng)代渦輪葉片大體上包括用于將冷卻空氣發(fā)送穿過葉片來冷卻葉片的不同部分的一個或更多個內(nèi)部冷卻回路，并且可包括用于冷卻葉片的不同部分如葉片的前緣、后緣和末端的專用冷卻回路。

發(fā)明內(nèi)容

在一方面，本公開的方面涉及一種硬釬焊用于渦輪發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)構(gòu)件的方法，其包括(1)以填充材料填充發(fā)動機(jī)構(gòu)件中的孔口，以及(2)在填充材料中形成成形冷卻通路，其中成形冷卻通路在截面上小于孔。

在另一方面，本公開的方面涉及一種硬釬焊包括鑄造過程的殘余鑄造孔的翼型件鑄造芯的方法，其包括(1)以具有低于鑄造芯的熔點(diǎn)的硬釬焊材料填充鑄造孔，以及(2)將成形冷卻通路形成到硬釬焊材料中。成形冷卻通路包括入口和出口，具有在穿過成形冷卻通路的流動方向上沿成形冷卻通路的至少一部分的可變截面區(qū)域。

在又一方面，本公開的方面涉及一種包括將內(nèi)部與外部分開的壁的渦輪發(fā)動機(jī)的鑄造構(gòu)件。冷卻回路位于鑄造構(gòu)件內(nèi)，并且包括至少部分地延伸穿過內(nèi)部的冷卻通路。鑄造孔形成在形成鑄造構(gòu)件的鑄造過程的殘余壁中。一定量的填充材料設(shè)在鑄造孔中，具有低于壁的熔點(diǎn)。成形冷卻通路形成在填充材料中，具有沿成形冷卻通路的至少一部分的可變截面區(qū)域。

技術(shù)方案1. 一種將孔轉(zhuǎn)變成渦輪發(fā)動機(jī)的構(gòu)件中的冷卻通路的方法，所述方法包括：

以填充材料填充所述孔；以及

在所述填充材料中形成成形冷卻通路，其中所述成形冷卻通路在截面上小于所述孔。

技術(shù)方案2. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括自適應(yīng)地機(jī)加工所述填充材料，其中自適應(yīng)地機(jī)加工所述填充材料包括識別所述填充材料或使所述填充材料成形，以及基于此類識別和成形來形成所述填充材料中的所述成形冷卻通路。

技術(shù)方案3. 根據(jù)技術(shù)方案2所述的方法，其特征在于，自適應(yīng)地機(jī)加工所述填充材料還包括識別所述填充材料的三維形狀。

技術(shù)方案4. 根據(jù)技術(shù)方案3所述的方法，其特征在于，識別所述填充材料的所述形狀還包括感測從所述孔延伸的所述填充材料的高度。

技術(shù)方案5. 根據(jù)技術(shù)方案3所述的方法，其特征在于，識別所述填充材料的所述形狀包括視覺系統(tǒng)。

技術(shù)方案6. 根據(jù)技術(shù)方案2所述的方法，其特征在于，自適應(yīng)地機(jī)加工所述填充材料還包括將所述填充材料的一部分定形到從所述孔位于其中的表面延伸的預(yù)定高度。

技術(shù)方案7. 根據(jù)技術(shù)方案6所述的方法，其特征在于，將所述填充材料機(jī)加工到預(yù)定高度包括在所述填充材料上機(jī)加工平表面。

技術(shù)方案8. 根據(jù)技術(shù)方案2所述的方法，其特征在于，自適應(yīng)地機(jī)加工所述填充材料還包括通過相對于所述填充材料的標(biāo)稱高度適應(yīng)可變填充材料高度來將機(jī)加工參數(shù)優(yōu)化成適應(yīng)變化的填充材料高度。