[发明专利]超级合金部件的修复

说明书

一种修复超级合金部件(22)的方法，其中部件包含多个运行引起的裂缝(18,20)的部分(24)被移除，然后超级合金材料的替换部分(26)以不包含硼或硅的结构性钎焊接合件(28)安装。这个替换部分可以有纹理化表面以加强与覆盖的热障涂层(42)的粘合。这个替换部分可以按预期的典型运行引起的裂缝图案的标准尺寸预先形成，并相应地移除开凿部分。替换部分和部件之间的界面可以被成形以成提供它们之间相互的机械联锁。

技术领域

本申请通常涉及金属连接领域，并尤其是在一些实施例中涉及用钎焊工艺超级合金燃气轮机部件的修复。

背景技术

燃气轮机热气体路径部分通常由超级合金材料来制造。本文使用的术语“超级合金”如其在本领域中通常使用的；即，一种高抗腐蚀和氧化的合金展示出卓越的机械强度以及对高温下蠕变的抗性。超级合金典型的包含高镍或钴含量。超级合金的示例包含以下商标和品牌名销售的合金，哈斯特洛伊合金，因科内尔镍铬铁耐热耐蚀合金(例如IN 738，IN792，IN 939)，雷内合金(例如Rene N5，Rene 80，Rene142)，海恩斯合金，Mar M，CM 247，CM247LC，C263，718，X-750，ECY 768，282，X45，PWA 1483和CMSX(例如CMSX-4)单晶体合金。

图1图示了已知燃气轮机发动机叶片10，其包括翼面12、平台14和底部16。叶片10可以从超级合金材料制造，并可以被任何多种已知的热障涂层系统覆盖。这样的叶片已知会发展出运行导致的热机械疲劳裂纹，诸如位于平台14上的裂纹18、20。运行导致的超级合金材料的其它形式的退化也是可能的，并且此类缺陷可能在叶片10的其它区域或者在发动机的其它热气流路径部件中形成。

已知由于它们对焊缝凝固裂纹和应变时效裂纹的敏感性，超级合金材料是最难以修复的材料。在其超级合金基础材料中发展成运行导致缺陷的诸如叶片10的现有技术燃气轮机超级合金部件通常不能被修复，导致大笔开支用于替换该元件。超级合金材料的裂纹能够通过钎焊过程维修，但是因为钎焊材料有限的强度并且由于钎焊过程通常要求使用不利的熔点抑制材料，例如硼或硅，此类维修存在应用限制。因此，改进修复超级合金材料的维修工艺是被期望的。

附图说明

该发明通过以下图来解释。多个图中图示的相似特征用相似的附图标记来指示。

图1图示了显示运行导致裂纹的现有技术燃气轮机叶片。

图2图示了为了消除运行导致裂纹具有其一部分平台被移除的燃气轮机叶片。

图3图示了替换部分连接用于代替平台的移除部分的图2的叶片。

图4是替换部分和图3的平台间接口的局部侧面剖面图。

图5是替换图示表面结构的表面的局部剖面图。

具体实施方式

图2图示了诸如通过加工，磨削，切割或其它已知工艺来移除平台14的一部分24之后的燃气轮机叶片22。有利地，移除的部分24包括之前呈现的运行导致的裂纹18、20的位置。