[发明专利]燃气涡轮机部件和用于制造燃气涡轮机部件的方法

说明书

本发明提供了一种制造陶瓷基体复合材料燃气涡轮机部件的方法和一种陶瓷基体复合材料燃气涡轮机部件。所述方法包括改性陶瓷基体复合材料燃气涡轮机部件的表面，以制造表面粗糙度小于6微米的经改性的表面。所述改性选自由如下组成的技术的组：将未增强的基体层片施用至表面、在表面上气相沉积硅、珩磨表面、将钎料膏施用至表面，以及它们的组合。所述部件包括表面粗糙度小于6微米的经改性的表面。经改性的表面选自施用至陶瓷基体复合材料燃气涡轮机部件的表面的未增强的基体层片、气相沉积至表面上的硅、经珩磨的表面、施用至表面的钎料膏，以及它们的组合。

技术领域

本发明涉及一种燃气涡轮机部件以及用于制造燃气涡轮机部件的方法。更具体地，本发明涉及一种陶瓷基体复合材料燃气涡轮机部件以及用于制造陶瓷基体复合材料燃气涡轮机部件的方法。

背景技术

某些陶瓷基体复合材料(CMC)包括具有由涂布纤维增强的陶瓷基体的组合物。所述组合物提供牢固、轻质和耐热性质，以及在多种不同的系统中的可能的应用。然而，例如在涡轮机部件的密封槽区域中的暴露纤维难以机械加工，由此难以获得密封所需的高精整表面。

当涡轮机部件在燃气涡轮机的热气体路径内时，密封槽区域可暴露于高操作温度。在高温下的在该区域中的暴露纤维是不希望的，并可导致降低的部件寿命。

相比于现有技术显示一个或多个改进的方法和制品是本领域希望的。

发明内容

本申请通过提供一种制造陶瓷基体复合材料燃气涡轮机部件的方法及陶瓷基体复合材料燃气涡轮机部件，以解决本领域中所存在的以上技术问题。

在一个实施例中，一种制造陶瓷基体复合材料燃气涡轮机部件的方法包括改性陶瓷基体复合材料燃气涡轮机部件的表面，以制造表面粗糙度小于6微米的经改性的表面。所述改性选自由如下技术组成的组：将未增强的基体层片施用至表面、在表面上气相沉积硅、珩磨表面、将钎料膏施用至表面，以及它们的组合。

其中，所述表面沿着所述陶瓷基体复合材料燃气涡轮机部件的热气体路径位于密封槽中；所述表面的改性减少了所述密封槽中的泄漏；该实施例的方法还包括在所述密封槽中设置密封件；所述经改性的表面抑制所述陶瓷基体复合材料燃气涡轮机部件的基体中的游离硅与所述密封件中的金属之间的反应；所述密封件包括陶瓷基体复合材料；所述密封件包括镍基合金；所述镍基合金具有如下以重量计的组成：约0.015％的硼，约0.05％至约0.15％的碳，约20％至约24％的铬，约3％的铁，约0.02％至约0.12％的镧，约1.25％的锰，约20％至约24％的镍，约0.2％至约0.5％的硅，约13％至约15％的钨，且余量为钴；或者所述镍基合金具有如下以重量计的组成：约19％至约21％之间的铬、约15％的钨、约9％至约11％之间的镍、约3％的铁、约1％至约2％之间的锰、约0.40％的硅、约0.030％的硫，且余量为钴；所述表面选自陶瓷基体复合材料燃气涡轮机部件中的减震器销的减震器腔体表面、陶瓷基体复合材料燃气涡轮机旋转机翼的楔形榫头附接面、陶瓷基体复合材料燃气涡轮机非旋转机翼的楔形榫头附接面；所述改性包括珩磨表面，且珩磨表面还包括使用研磨材料机械加工表面；所述改性包括珩磨表面，且珩磨表面还包括使用非研磨材料机械加工表面；使用非研磨材料机械加工表面还包括将材料沉积至表面上的裂缝中；所述裂缝由选自未增强的基体层片和纤维增强的层片的层片形成；该实施例的方法还包括将材料沉积至表面上的裂缝减小表面的摩擦系数；所述表面粗糙度小于3微米；或者所述表面粗糙度为1微米至2微米之间；所述方法为制造过程；或者所述方法为修复过程；所述经改性的表面基本上不含纤维；所述经改性的表面包括具有如下以重量计的组成的沉积材料：约0.015％的硼，约0.05％至约0.15％的碳，约20％至约24％的铬，约3％的铁，约0.02％至约0.12％的镧，约1.25％的锰，约20％至约24％的镍，约0.2％至约0.5％的硅，约13％至约15％的钨，且余量为钴；进一步地，本申请还涉及通过所述的方法制得的陶瓷基体复合材料燃气涡轮机部件，其具有经改性的表面。