[發明專利]用于熱成形芯部的涂層

在審

• 申請號: 201980076818.2
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN113166949A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 讓-米歇爾·帕特里克·莫里斯·弗朗謝;吉爾·查爾斯·卡西米爾·克萊因
• 申請（專利權）人: 賽峰集團
• 主分類號: C23C24/08
• 分類號: C23C24/08;B21D53/78;B23P15/04;F01D5/14
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 梁倩;徐川

本發明涉及一種通過等靜壓實來對用于生產渦輪機部件(2)的芯部(1)進行涂覆的方法，該渦輪機部件例如為葉片的前緣罩，該涂覆方法包括以下步驟：?S1：通過包含第一耐火組分的第一溶液覆蓋芯部(1)，該第一耐火組分被配置成對抗物質擴散，第一組分包含金屬氧化物，?S2：通過包含第二組分的第二溶液覆蓋芯部(1)，該第二組分被設計成與第一組分粘合以形成均質層，第二組分包含礦物粘合劑；?S3：對經覆蓋的芯部(1)進行熱處理，以使溶液干燥并使涂層固化。

技術領域

本發明涉及用于制造包括腔的部件2的方法的一般技術領域，尤其涉及使用芯部1以進行成形生產操作的方法。

更具體地，本發明涉及用于通過等靜壓生產部件2(例如復合渦輪機風扇葉片)的方法的耐火合金芯部1。

背景技術

通常，這樣的葉片具有碳基復合材料主體和鈦或鈦合金前緣。

通過熱等靜壓操作，預先形成的兩個片材(壓力側和吸力側)圍繞耐火合金芯部1成形，該耐火合金芯部的幾何形狀對應于葉片的前緣的所需的內部幾何形狀。

成形后，移除作為可重復使用工具的芯部1，并且在前緣的外表面上對該前緣進行加工，以獲得部件2的最終幾何形狀。

在這樣的過程期間，在約800℃至1000℃的高溫下通過熱機械循環進行成形步驟，在該成形步驟期間，芯部1與葉片的元件接觸數小時，并因此與前緣的元件接觸數小時。

因此，芯部1必須具備三個主要特征：

-在前緣的熱機械制造范圍內，芯部1必須是不可變形的，以確保前緣的內部腔的形狀；這特別地使得能夠不對前緣的內部腔進行機加工，這簡化了制造過程；

-選擇構成芯部1的材料，以避免芯部1的材料與前緣的材料之間發生任何化學反應；這使得能夠避免或最大程度地減少前緣的內部腔的表面的化學除污，這簡化了該過程；

-必須避免芯部1的材料與前緣的材料之間發生任何粘附或粘合；這種條件對于芯部1的重復使用是必要的，因此限制了該過程的經濟可行性。

已知將鎳基或鈷基金屬合金用于芯部1，以便使芯部具有足夠的剛性而不會在高溫成形循環期間變形。

然而，與部件2的鈦合金(α+β型)進行高溫接觸的這些類型的合金相互反應并形成固溶體或金屬間化合物，這在最好的情況下會對鈦合金造成污染，在最壞的的情況下會導致鎳/鈷與鈦之間無法接合。

因此，必須對芯部1進行適當的處理，以避免污染和粘結。

補砂(Stop-Off)型產品是眾所周知的，并且用于熱鈦成形工藝中，其通常具有雙重目的，即保護鈦免受與鈦接觸的工具或空氣的污染，以及便于使部件2脫模。這些補砂型產品系統地由抗擴散耐火填料和有機粘合劑組成。

對于芯部1的成形應用而言，這種類型的產品(具有有機粘合劑)是完全禁止的。

實際上，在對經涂覆部件2進行加熱(通常介于200℃至400℃之間)期間使有機粘合劑降解的成形過程的情況下，降解產物會擴散在環境空氣中，這并不構成主要困難。

對于芯部1的成形，涂層被“封閉”在由吸力側片材和壓力側片材形成的緊密腔中。在高溫壓制循環期間，有機粘合劑會降解，并且降解殘留物會污染組件周邊處的片材之間的接觸區域，并阻止兩個片材之間的擴散焊接，而在這些區域中正是需要進行這種擴散焊接。

發明內容

本發明的一個目的在于允許將芯部1重復用于形成多個部件2的過程。

本發明的另一個目的在于限制在芯部與部件之間的物質擴散現象。

另一個目的在于限制芯部與部件之間的熱傳遞現象。

另一個目的在于限制部件與芯部之間的化學反應現象。