[发明专利]改造工艺及改造的制品

说明书

技术领域

本发明针对改造工艺及改造的制品。更具体而言，本发明针对用于涡轮构件中的增大应力区域的改造工艺和改造的涡轮构件。

背景技术

涡轮构件如翼型件在操作期间经历极端应力。那些应力中的一些包括增大的压力和温度，其可集中于涡轮构件的特定区域。一个特定区域在翼型件的吸入侧前缘末梢护罩过渡部下，在该处，增大的应力可导致蠕变断裂或裂纹。

此类应力可导致过早移除、弃置和替换昂贵的翼型件。这减少了翼型件的预计操作寿命，提高了系统的维护成本和操作成本。

一个改造方法包括在增大应力的区域上的焊接累积，随后是加工。焊接累积减少了材料性质，且增大了对与叶片的焊接界面和在焊接金属中的附加区域施加应力的风险。此外，当前的改造工艺并未充分地提高翼型件的增大应力的区域的材料性质来提供可用的改造制品。

本领域将期望不存在一个或多个上述缺陷的移除增大应力的区域且提高材料性质的改造工艺以及改造制品。

发明内容

在示例性实施例中，一种改造工艺包括定位制品中的区域、通过加工来移除该区域以形成加工区、将改造材料插入加工区中、将改造材料装固到制品上、将改造材料加工成与制品的几何形状齐平、以及将涂层施加到制品的至少一部分上。

在另一个示例性实施例中，一种改造工艺包括定位翼型件的吸入侧前缘末梢护罩过渡部下的区域、通过加工来移除该区域以形成翼型件中的孔、将改造材料插入孔中，改造材料具有相比于原始基础材料改善的材料性质、将改造材料装固就位、加工改造材料和翼型件以形成过渡部的新轮廓、以及将涂层施加到翼型件的至少一部分上。

在另一个示例性实施例中，一种改造制品包括涡轮构件和改造材料，改造材料在之前由受到增大应力的原始基础材料占据的位置处装固到涡轮构件内。改造材料具有相比于原始基础材料改善的材料性质，改善的材料性质增大了涡轮构件的应力容限。

一种改造工艺，包括：

定位制品中的区域；

通过加工来移除所述区域以形成加工区；

将改造材料插入所述加工区中；

将所述改造材料装固到所述制品上；

将所述改造材料加工成与所述制品的几何形状齐平；以及

将涂层施加到所述制品的至少一部分上。

优选地，所述改造工艺包括在定位所述区域之前首先移除所述涂层。

优选地，所述改造材料为塞。

优选地，所述改造工艺还包括加工所述塞来具有匹配所移除材料的几何形状的几何形状。

优选地，所述改造工艺包括通过一种方法装固所述改造材料，所述方法选自硬钎焊、焊接、摩擦焊接、激光沉积、激光焊接和层靠层沉积构成的集合。

优选地，所述改造工艺包括从所述区域周围加工受损材料。

优选地，所述改造工艺包括通过利用定形管电化学加工(STEM)装置钻孔来恢复所述涡轮构件中的冷却孔。

优选地，所述定形管电化学加工装置还包括电火花加工(EDM)。

优选地，所述改造工艺还包括通过加工来移除多个所述区域以形成多个所述加工区。

优选地，所述区域为增大应力的区域。

优选地，所述制品为涡轮构件。

优选地，所述涡轮构件选自叶轮、护罩、喷嘴和热气体通路构件构成的集合。

一种改造工艺，包括：

定位翼型件的吸入侧前缘末梢护罩过渡部下方的区域；

通过加工来移除所述区域以形成所述翼型件中的孔；

将改造材料插入所述孔中，所述改造材料相比于原始基础材料具有改善的材料性质；

将所述改造材料装固就位；

加工所述改造材料和所述翼型件以形成所述过渡部的新轮廓；以及

将涂层施加到所述翼型件的至少一部分上。

优选地，所述区域为增大应力的区域。

优选地，形成所述过渡部的新轮廓包括增大所述过渡部的半径来增大所述翼型件的抗应力性。

优选地，所述改造材料为塞。

一种改造制品，包括：

涡轮构件；以及

在之前由受到增大应力的原始基础材料占据的位置处装固在所述涡轮构件内的改造材料；

其中所述改造材料具有相比于所述原始基础材料改善的材料性质，所述改善的材料性质增大了所述涡轮构件的应力容限。

优选地，所述改造材料为塞。

优选地，所述涡轮构件已重新确定轮廓。