[發明專利]翼型件和制造翼型件的方法

在審

• 申請號: 201810514329.8
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN108930555A
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: S.A.韋弗
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D5/14
• 分類號: F01D5/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 萬欣;李強

一種制造翼型件的方法包括：使主體部分的第二端部成像以獲得圖像數據；利用所述主體部分的第二端部的圖像數據鑄造尖端部分；以及將所述尖端部分的第一端部連接到所述主體部分的第二端部。所述尖端部分的一個或多個特征與所述主體部分的一個或多個特征對準。所述方法還包括利用所述圖像數據以增材方式制造所述尖端部分的芯并圍繞所述芯形成鑄造模具。在所述鑄造模具中鑄造所述尖端部分。所述尖端部分到所述主體部分的連接包括在所述尖端部分的第一端部上沉積粘結材料。還公開一種通過所述方法形成的翼型件。

技術領域

本發明的領域大體上涉及翼型件，且更具體地說，涉及包括主體部分和連接到主體部分的尖端部分的翼型件。

背景技術

至少一些已知的翼型件包括尖端部分和主體部分。在至少一些操作條件下，尖端部分和主體部分經受不同負載。在至少一些已知的翼型件中，尖端部分和主體部分進行單獨組裝，并且被配置成耐受不同負載和不同溫度。盡管尖端部分通常配置得比葉片部分堅固，但是在使用一段時間之后，尖端部分還是可能被熱燃燒氣體侵蝕、氧化和/或沖擊腐蝕等。因為翼型件的制造可能較為昂貴，如果可能，損壞的翼型件可能優選維修或翻新。在至少一些已知的翼型件中，翼型件的主體部分在開放式尖端或無尖端鑄造過程中形成，并且尖端部分在主體部分形成之后連接到主體部分。使用開放式尖端或無尖端渦輪葉片鑄造允許通過減小單晶方向固化過程中的芯偏移而改進鑄造良率。在制造高冷卻效率的薄壁渦輪葉片時，減小芯偏移極其重要。然而，在鑄造主體部分之后，需將葉片尖端粘結或構建在無尖端主體部分的頂部。

類似地，在翼型件的維修期間，損壞的尖端部分可被移除，例如通過研磨，以允許替換的尖端部分能夠焊接或以其它方式附接到主體部分上。然而，在翼型件的初始制造或翼型件的維修中，將尖端部分連接到主體部分需要精確地對準尖端部分和主體部分以及它們上的任何特征，例如延伸通過主體部分和尖端部分的一個或多個冷卻通道。對準這些部分需要精細操作，這些操作費力、繁瑣且制造方式并不友好。對于至少一些已知的翼型件，對準過程需要專用設備。例如，為了組裝至少一些已知的翼型件，尖端部分被定位于主體部分上且被夾持在適當位置。在許多情況下，通用的鑄造尖端可能存在冷卻通道要與陌生的葉片對準的問題。如果尖端部分和主體部分未對準，那么翼型件在它的使用壽命期間出現故障的風險會增加。

發明內容

本申請的一方面涉及一種制造包括尖端部分和主體部分的翼型件的方法，該方法包括：使主體部分的第二端部成像以獲得圖像數據，使用主體部分的第二端部的圖像數據來鑄造尖端部分，以及將尖端部分的第一端部連接到主體部分的第二端部，以使得尖端部分和主體部分形成翼型件。

本申請的另一方面提供了一種制造包括尖端部分和主體部分的翼型件的方法，該方法包括：使主體部分的第二端部成像以獲得圖像數據，以及利用圖像數據以增材方式制造尖端部分的芯。然后圍繞芯形成鑄造模具，并且在鑄造模具中鑄造尖端部分。在尖端部分的第一端部和主體部分的第二端部中的至少一個上沉積粘結材料。將尖端部分的第一端部相對于主體部分的第二端部定位，并且將尖端部分的第一端部連接到主體部分的第二端部以使得尖端部分和主體部分形成翼型件。

本申請的又一方面提供了一種旋轉機器的翼型件。該翼型件包括鑄造尖端部分和主體部分。鑄造尖端部分包括第一端部。鑄造尖端部分由鑄造材料形成且包括多個第一特征。主體部分被配置成連接到鑄造尖端部分。主體部分包括第二端部。主體部分的第二端部被配置成連接到鑄造尖端部分的第一端部。主體部分包括多個第二特征。鑄造尖端部分的多個第一特征對應于主體部分的多個第二特征，以使得多個第一特征和多個第二特征對準。鑄造尖端部分的多個第一特征是基于主體部分的圖像數據。

技術方案1.一種制造翼型件的方法，所述翼型件包括尖端部分和主體部分，所述方法包括：

使所述主體部分的第二端部成像以獲得圖像數據；

使用所述主體部分的第二端部的圖像數據來鑄造所述尖端部分；以及