[發明專利]發動機零件的冷噴涂維修

在審

• 申請號: 202010696792.6
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN112323057A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: M·D·佩祖蒂;L·阿德爾什塔恩
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: C23C24/08
• 分類號: C23C24/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 萬宇;金飛

提供了一種用于向渦輪發動機零件添加材料的方法。該方法包括朝向零件的區域冷噴涂粉末以在零件的區域上形成沉積物，零件由母材形成，母材是超合金或鈦合金并限定母材性能值，并且沉積物限定了沉積物材料性能值等于母材性能的至少百分之五十。

技術領域

本主題大體上涉及一種用于發動機零件的維修工藝，例如一種用于燃氣渦輪發動機的結構零件的冷噴涂維修工藝。

背景技術

某些燃氣渦輪發動機零件必須能夠在運行期間承受相對較高的溫度和/或應力。例如，暴露于在壓縮機部分的下游端產生的熱量、在燃燒器部分內由燃燒過程產生的熱量、和渦輪部分內的熱量的零件可能需要具有在燃氣渦輪發動機的運行期間承受高溫和/或應力的能力。在某些發動機的例如壓縮機部分、燃燒器部分和渦輪部分內的結構殼在運行期間經受高溫和應變，并且因此大體上需要能夠承受這種高溫和應變。

因此，這種零件中的某些是通過例如具有高溫和應變能力的金屬合金、例如鎳或鈦合金的鍛造工藝形成的。盡管如此，隨著時間的流逝，這些零件可能會由于它們被安裝在其內的環境磨損或腐蝕。因此，這些零件必須維修或更換。

更換是昂貴的并且維修可能是困難的。傳統上，添加材料到高溫金屬合金零件是通過例如電弧焊、激光焊接、或熱噴涂(例如等離子體熱噴涂或高速氧氣燃料熱噴涂)來完成的。但是，這些方法中的每種改變被添加材料的所期望的冶金微結構。

因此，用于添加材料到高溫金屬合金零件而不顯著改變被添加材料的冶金微結構的改進的系統和方法將是有用的。

發明內容

本發明的方面和優點將在下面的描述中部分地被闡述，或者可以從描述中變得顯而易見，或者可以通過實踐本發明被學習。

在本公開的一個示例性方面，提供了一種用于向渦輪發動機零件添加材料的方法。方法包括朝向零件的區域冷噴涂粉末以在零件的區域上形成沉積物，零件由母材形成，母材是超合金或鈦合金并限定母材性能值，并且沉積物限定沉積物材料性能值等于母材性能的至少百分之五十。

在本公開的另一個示例性方面，提供了一種用于維修渦輪發動機零件的方法。方法包括朝向零件的區域冷噴涂粉末，其中，朝向零件的區域冷噴涂粉末包括：通過冷噴涂系統的冷噴涂噴嘴朝向零件的區域引導包括冷噴涂氣體和粉末的冷噴涂混合物，其中，冷噴涂系統限定了大于650攝氏度且小于1500攝氏度的在冷噴涂噴嘴的入口處的氣體溫度。

在本公開的一個示例性實施例中，提供了一種用于燃氣渦輪發動機的結構零件。結構零件包括由超合金或鈦合金形成并限定維修區域的基底，基底限定母材性能值；以及冷噴涂到基底的維修區域上的維修沉積物，維修沉積物限定沉積物材料性能值等于母材性能的至少百分之五十。

參考以下描述和所附權利要求，本發明的這些和其他特征、方面和優點將變得更好理解。結合在本說明書中并構成其一部分的附圖示出了本發明的實施例，并且與說明書一起用于解釋本發明的原理。

技術方案1. 一種用于向渦輪發動機零件添加材料的方法，所述方法包括：

朝向所述零件的區域冷噴涂粉末以在所述零件的區域上形成沉積物，所述零件由母材形成，所述母材是超合金或鈦合金并限定母材性能值，并且所述沉積物限定沉積物材料性能值等于所述母材性能值的至少百分之五十。

技術方案2. 根據技術方案1所述的方法，其中，所述沉積物材料性能值大于所述母材性能值的75％且小于所述母材性能值的200％。

技術方案3. 根據任何前述技術方案所述的方法，其中，所述沉積物材料性能值大于所述母材性能值的90％。