[发明专利]超合金中空部件的建造和修复

权利要求书

1.一种方法，包括：

在部件的壁中在开口下方的所述部件的空腔内设置支撑元件；

在所述支撑元件上跨所述开口支撑包括金属粉末的填充材料；

将热施加到所述填充材料以跨所述开口熔融所述填充材料；

使熔融的填充材料凝固，以跨所述开口形成金属沉积物；以及

去除所述支撑元件和任何未消耗的填充材料。

2.如权利要求1所述的方法，还包括在超合金燃气涡轮机叶片的空腔内设置所述支撑元件，其中所述开口处于所述叶片的尖端处，并且其中所述金属沉积物形成叶片尖端帽。

3.如权利要求2所述的方法，还包括通过添加剂焊接围绕所述尖端帽的周界形成径向延伸的声响器脊。

4.如权利要求1所述的方法，还包括移除所述壁的磨损部分以形成所述开口，所述沉积物跨所述开口形成修复。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述壁由超合金材料制成，并且所述填充材料包括超合金和焊剂材料的组分。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述壁由超合金材料制成，所述金属粉末包括超合金材料的组分的第一子集，并且所述填充材料还包括焊剂粉末，所述焊剂粉末包含所述超合金材料的组分的第二子集。

7.如权利要求1所述的方法，还包括通过使激光束跨所述填充材料穿过来施加热量，以及控制所述激光束以熔融所述填充材料到对应于所述壁的厚度的深度。

8.如权利要求1所述的方法，还包括通过在所述填充材料上方光栅扫描所述激光束来施加热量，在所述激光束通过所述壁的边缘时增加光束强度以足以将所述沉积物熔融到所述壁，并在所述激光束通过所述空腔时，相对于通过所述壁的边缘的强度降低所述光束强度。

9.如权利要求1所述的方法，还包括在施加热量之前使用焊剂层覆盖所述填充材料；以及在所述沉积物凝固之后从所述沉积物除去熔渣层。

10.如权利要求1所述的方法，还包括通过至少部分地使用焊剂粉末填充所述空腔而形成所述支撑元件来跨所述开口支撑所述填充材料。

11.如权利要求1所述的方法，还包括通过至少部分地使用陶瓷粉末填充所述空腔而形成所述支撑元件来跨所述开口支撑所述填充材料。

12.如权利要求1所述的方法，还包括通过至少部分地使用易消失材料填充所述空腔而形成所述支撑元件来跨所述开口支撑所述填充材料，以及在所述沉积物凝固后去除所述易消失材料。

13.如权利要求1所述的方法，还包括：

在所述空腔内设置易消失材料，使得在所述易消失材料和所述开口之间存在凹陷；

使用支撑粉末填充所述凹陷，所述易消失材料和所述支撑粉末形成所述支撑元件；

在所述支撑粉末上跨所述开口支撑所述填充材料；以及

在所述沉积物凝固后去除所述易消失材料和所述支撑粉末。

14.如权利要求1所述的方法，还包括通过使能量束以一系列同心轨道的重叠组跨所述开口穿过来施加热量。

15.如权利要求1所述的方法，其中所述能量束是激光束，并且还包括使所述激光束以多组同心圆形轨道穿过，每组均包括至少3个同心圆形轨道，并且每组与相邻组重叠相应重叠组的圆形轨道中的最大的直径的至少1/3。

16.如权利要求1所述的方法，其中所述支撑元件被形成为具有小于所述金属粉末的筛目尺寸的一半的筛目尺寸的粉末。

17.一种方法，包括：

在部件的壁中在开口下方设置粉末支撑材料；

使用由所述粉末支撑材料支撑的填料粉末跨越所述开口，所述粉末支撑材料包括比所述填料粉末更小的筛目尺寸；

使能量束跨所述填料粉末穿过以跨所述开口熔融所述填料粉末并将它熔合到所述壁开口的边缘；以及

使熔融的填料粉末凝固以跨所述开口形成沉积物，其中所述沉积物被熔合到所述壁。

18.如权利要求17所述的方法，还包括以一系列同心轨道的重叠组使所述能量束穿过。