[發明專利]高溫部件以及高溫部件的制造方法

有效

• 申請號: 202080015536.4
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN113490788B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 谷川秀次;飯田耕一郎;伊藤竜太;德武太郎;脅田祥成
• 申請（專利權）人: 三菱動力株式會社
• 主分類號: F02C7/18
• 分類號: F02C7/18;F01D25/00;F02C7/00;F02K9/40;F02K9/64
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 劉建

一實施方式的高溫部件需要由冷卻介質進行冷卻，其中，所述高溫部件具備：多個第一冷卻通路，它們能夠供所述冷卻介質流通；集流部，其與所述多個第一冷卻通路的下游端連接；以及一個以上的出口通路，其用于將流入所述集流部的所述冷卻介質向所述集流部的外部排出，所述一個以上的出口通路的內壁面的粗糙度在所述出口通路的流路截面積最小的區域中為所述多個第一冷卻通路的內壁面的粗糙度以下。

技術領域

本發明涉及高溫部件以及高溫部件的制造方法。

背景技術

例如，在燃氣輪機、火箭發動機等在內部流動有高溫的工作氣體的機械中，構成該機械的部件包括需要由冷卻介質進行冷卻的高溫部件。作為這樣的高溫部件的冷卻結構，已知有通過在部件的內部使冷卻空氣流通于能夠供冷卻空氣流通的多個配送通道(冷卻通路)來進行高溫部件的冷卻的結構(例如參照專利文獻1)。

另外，近年來，對金屬進行層疊造型而獲得三維形狀物的層疊造型法被用作各種金屬產品的制造方法。例如，在基于粉末床(powder?bed)法的層疊造型法中，通過對以層狀鋪設的金屬粉末照射光束、電子束等能量束而反復熔融固化并進行層疊，由此形成三維形狀物。

在照射能量束的區域內，金屬粉末迅速地熔融，之后迅速地冷卻、凝固，由此形成金屬凝固層。通過反復進行這樣的過程而形成被立體地造型的層疊造型物。

并且，最近嘗試了應用不經過復雜的制造工序就能夠直接造型的層疊造型法來作為例如渦輪葉片那樣的復雜形狀的高溫部件的制造方法(例如專利文獻2等)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2015-48848號公報

專利文獻2：日本特開2017-20422號公報

發明內容

發明要解決的課題

由于如專利文獻2所記載的金屬層疊造型法那樣，通過使原料的金屬粉末熔融以及固化并進行層疊來形成層疊造型物，因此，一般而言，表面的粗糙度會變得較粗糙。具體而言，表面粗糙度例如以中心線平均粗糙度Ra計為10μm以上。另外，在層疊時鉛垂下方的區域成為空間部分那樣的懸伸部分中，表面的粗糙度處于變得更粗糙的傾向，表面粗糙度例如以中心線平均粗糙度Ra計為30μm以上。

在如專利文獻1所記載的渦輪部件那樣需要由冷卻介質進行冷卻的高溫部件中，從提升冷卻性能的觀點出發，希望在內部形成的冷卻通路的內壁面的表面粗糙度較粗糙。然而，若冷卻通路的內壁面的表面粗糙度較粗糙，則冷卻介質的壓力損失會變大。特別是在如渦輪部件中的冷卻通路那樣有時具有細微且復雜的形狀的情況下，內壁面的表面粗糙度對壓力損失帶來的影響較大，而在極端的情況下，還存在冷卻介質的流量降低變得顯著的可能性。

鑒于上述的情況，本發明的至少一實施方式的目的在于，提供能夠避免冷卻能力不足的高溫部件。

用于解決課題的方案

(1)本發明的至少一實施方式的高溫部件需要由冷卻介質進行冷卻，其中，

所述高溫部件具備：

多個第一冷卻通路，它們能夠供所述冷卻介質流通；

集流部，其與所述多個第一冷卻通路的下游端連接；以及

一個以上的出口通路，其用于將流入所述集流部的所述冷卻介質向所述集流部的外部排出，

所述一個以上的出口通路的內壁面的粗糙度在所述出口通路的流路截面積最小的區域中為所述多個第一冷卻通路的內壁面的粗糙度以下。