[发明专利]具有焊缝的部件以及用于形成焊缝的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有焊缝的部件以及一种用于形成焊缝的方法。

背景技术

经常使用焊接方法用于再熔化裂纹或者施加材料。

在此，使用特定的功率用于熔化材料。

然而在此总是会在焊缝端部的区域内以及部件的基底中形成裂纹。

发明内容

因此，本发明的任务是避免裂纹的形成。

该任务通过按权利要求1所述的部件以及按权利要求10所述的用于形成焊缝的方法得到解决。

在从属权利要求中列出了有利的措施，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、2是按现有技术的焊缝，

图3、4、5是部件的焊缝，

图6、7是激光器功率P的分布，

图8是燃气涡轮机，

图9是涡轮机叶片的透视图，

图10是燃烧室的透视图，以及

图11是超合金的列表。

附图以及描述仅仅表示本发明的实施例。

具体实施方式

在图1中示出了按现有技术的具有焊缝10’的部件1、120、130、155(图8、9、10)的基底4的横截面。

该基底4具有焊缝10’，通过长度l和厚度d给出了该焊缝。长度l是焊缝10、10’的最长的延伸。

图2示出了沿着图1中的焊缝10’的长度l的横截面。

焊缝10’在该横截面中是矩形的。尤其在焊缝10的端部53上的区域内以及基底4的未焊接的区域内会经常形成裂纹。

图3示出了按本发明的焊缝10。

所述基底4尤其在用于燃气涡轮机100(图8)或者蒸汽涡轮机的部件1、120、130、155中具有按图11的超合金。

所述部件1、120、130的基底4具有定向凝固的结构，也就是单晶结构(SX)或者柱状晶粒(DS)。

所述焊缝10的厚度在焊缝10的端部53处逐渐变细。也就是在焊缝10的端部53上，焊缝10以斜坡44的形式延伸，该斜坡优选构造成弯曲的，其中焊缝10同样具有定向凝固的结构(DS、SX)，尤其没有错误定向。在此，焊缝10的定向凝固的结构(DS、SX)的定向优选与基底4的定向凝固的结构(DS、SX)的定向相同。

所述焊缝10优选具有与基底4相同的材料。在激光再熔化中就是这样的情况。如果添加用于焊缝10的材料，那么焊缝10的材料可以是不同的。

所述斜坡44沿长度l的方向具有长度ΔX，该长度明显小于焊缝10的总长度l：ΔX＜l，尤其ΔX/l≤33％，特别≤25％。优选ΔX＝3mm-7mm，尤其为5mm。这优选独立于焊缝10的长度l。

所述斜坡44能够一直延伸到表面59(图3、4)或者保持在表面59的下面(图5)，从而存在垂直延伸到表面59的深度d’(d’＜d)。

同样可以在焊缝10的开端56上形成斜坡44’(图4、5)。用于斜坡44的阐述相应地适用于斜坡44’。

焊缝10的在焊缝10端部53、56上的斜坡状的延伸44、44’通过以下方法实现，即焊接设备的功率P自焊缝10的端部53前面的距离ΔX开始降低或者在长度ΔX上降低，并且同样具有斜坡状的分布62(图6、7)。优选用于ΔX的值为5mm。

此外，在激光器功率降低期间-优选对于焊接设备来说-在基底4和焊接设备或者激光器之间发生相对运动。

也就是熔化前线继续保持前进运动，即使熔化深度连续地减少。这样能够维持所希望的凝固条件(SX、DS)直到焊缝10的端部53、56，伴随着焊缝10的无缺陷的端部53、56这样的结果。在产生斜坡44、44’时，移动速度(相对速度)优选保持恒定。

优选功率P在焊缝10的端部53降低到零(图7)。在此，距离ΔX相应于基底4和焊接设备相互间移动时间的特定的时间，该时间优选在4s和8s之间，更优选为6s。优选所述焊接设备或者激光器的功率线性减少(或者说在开端线性增加)。

如此调节激光器功率和移动速度，使得熔化的尺寸(深度)连续地降低，然而即使以降低的熔化率也要维持熔化前线。

焊接设备的功率P从0W开始升高，这优选相应地适用于焊缝10开端上的斜坡44’。

如此调节激光器功率以及其它的参数，从而在焊缝10中实现定向凝固的结构(SX、DS)，该结构优选具有与基底相同的结构(SX、DS)。

由此明显减少焊缝10的端部53、56上的裂纹的数量或者避免这种裂纹。