[发明专利]具有受调节的温度分布的焊接方法以及用于此的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种部件的焊接方法以及一种用于此的装置。

背景技术

经常使用焊接方法将部件相互连接或者再熔化裂纹或者说施加材料。

如此，也借助于焊接方法、尤其激光方法修复燃气涡轮机的部件、例如涡轮机叶片，其中所述部件甚至可以具有定向凝固的结构(DS，SX)。在此，熔化基底的材料或者基底和接合的焊接物的材料。然而这总会导致焊缝中的裂纹。

发明内容

因此，本发明的任务是克服上面所述的问题。

该任务通过按权利要求1所述的方法以及按权利要求12所述的装置得到解决，在所述方法中根据温度调节功率。

在从属权利要求中列出了其它有利的措施，所述措施能够任意地相互组合，从而实现其它优点。

附图说明

附图示出：

图1是按本发明的装置，

图2是温度和功率的分布，

图3是燃气涡轮机，

图4是涡轮机叶片的透视图，

图5是燃烧室的透视图，以及

图6是超合金的列表。

附图以及描述仅仅示出了本发明的实施例。

具体实施方式

图1示出了部件4，该部件尤其是燃气涡轮机100(图3)的部件120、130、155(图4、5)。

优选所述部件4、120、130、155具有按图6的超合金。

所述部件4、120、130、155布置在装置30的容纳部31中，其中该装置30具有焊接仪器33以及温度测量仪器35。该装置30优选具有激光器33或者电子束枪，借助于该电子束枪局部地在区域41中照射所述部件4、120、130、155，从而焊接该部件。

所述部件4和/或所述焊接仪器33彼此相对移动，从而产生焊缝43。焊接仪器33照射部件4、120、130、155的区域41并且在那里产生熔斑。被照射的区域41在部件4、120、130、155上移动，从而沿着移动方向一再产生或者说移动熔斑，该熔斑在移动结束时产生焊缝43(虚线示出)。

有待焊接也就是被照射的区域41的温度T由温度测量仪器35进行测量并且通过相应的机构38例如电子连接、计算机、控制装置传输给焊接仪器33。

图2示出了焊接过程中的温度分布。

描绘了被照射的区域41的温度T[K]以及焊接仪器33的功率P[W]。

有待焊接的区域41的温度T一开始从零开始升高，其中焊接仪器33的功率P提高了。在此，所述部件或者所述焊接仪器优选已经直接在功率P提高时彼此相对移动。优选在移动一开始调节所述温度T，尤其恒定地提高该温度。

优选在达到恒定的温度尤其最大温度T_max之后，优选还如此调节焊接仪器33的功率P，从而在移动时间Δt期间优选出现恒定的温度。在移动时间Δt期间形成了焊缝43。

在移动结束时，当施加焊缝43或者再熔化所述部件4的材料时，尤其通过下调功率P使温度T下降。尤其调节温度T使其变低，尤其恒定地变低，从而避免裂纹。

在此，优选将激光器功率P降低到0瓦。在降低功率P期间优选使部件和激光器继续相对移动，优选直到P＝0W。

在图2中用实线示出了部件4的被照射的斑41的温度T并且用虚线示出了为此调节的激光器功率P。

将温度T恒定地保持在确定的温度、尤其提高到T_max，并且在特定的时间Δt之后再降低温度。保持温度T_max特定的持续时间Δt，而部件4和/或焊接仪器33进行移动。如此调节所述激光器功率P，从而在持续时间Δt期间达到恒定的温度T，使得激光器33的功率P一开始剧烈提高、然后再下降，然而在时间Δt期间也优选再下降。温度T是恒定的，然而功率P是改变的，优选功率略微下降，尤其至少直至移动时间Δt的一半。

在移动一开始，焊接仪器33的功率P优选是在受调节的温度分布T(t)期间最高的，从而降低焊缝43内部或者说凝固的焊接物内部以及部件4的冷的以及固体的基底内部的热应力，使得部件4、120、130、155和焊缝43在焊接之后不再具有裂纹。

借助于温度测量仪器35、尤其高温计来控制激光器33的功率。

尤其涉及没有焊接填料的焊接方法，然而也可以用焊接填料进行工作。

所述装置30可以具有工艺室(没有示出)，从而可以在工艺室中调节真空或者惰性气体气氛。

图3示例性地示出了燃气涡轮机100的部分纵剖图。