[发明专利]涡轮发动机部件的制造方法

说明书

制造方法包括以下步骤：通过选择性熔融制造预制件，所述预制件具有组装表面，所述组装表面钎焊到待修复的所述部件上，并包含钎焊材料；以及接下来通过扩散钎焊将所述预制件组装到所述涡轮发动机部件上。用于制造所述预制件的所述钎焊材料的主转变峰(A1)的热幅度必须至少是该钎焊材料的次级转变峰(A2，A3)的相应热幅度的两倍。

本发明涉及一种修复涡轮发动机部件的方法，不排除制造它的方法。

一些涡轮发动机部件，例如，特别是涡轮叶片，受到侵蚀或磨损，导致在一定数量的循环之后必须修复的主要损坏。

损害特别是材料缺失的形式。修复是恢复磨损部件的原始(或非常接近)形状和尺寸。

为了实现此目的，现有技术中使用了几种技术，包括通过烧结超合金粉末和钎焊粉末(其熔点低于超合金粉末的熔点)来制备预制件，然后通过扩散钎焊将预制件粘合到要修复的部件上(在下文中，术语“金属”应包括合金)。

应该记得，钎焊是一种方法，其包括通过填充金属组装例如相同或不同材料的两个金属部件，所述填充金属的熔点远低于部件材料的熔点。包含在填充金属中的焊料以液态供给，并且部件被填充金属加热，但保持固态。

扩散钎焊(或瞬态液相结合)是两个金属部件的组装操作，与钎焊类似，但是通过扩散热处理逐渐吸收填充金属和待组装部件之间的组成差异。这种处理导致形成准化学均匀的结合，并且其特性接近于要组装的部件的特性。因此扩散钎焊可以被认为是已经添加了扩散处理的常规钎焊。

当组装两个部件时，所使用的填充金属具有接近待组装部件的化学组成，但由于焊料，其熔融温度较低。在扩散钎焊期间，焊料熔化并润湿待组装的表面，然后通过将填充金属中的合金元素扩散到部件的材料中而等温固化，其组成与由此形成的钎焊接缝的组成发送变化并均化。在扩散钎焊工艺的最后阶段，填充金属形成部件材料的一部分，与之不能区分。

如上所述，这种方法允许组装几个部件，同时为组装部件和它们的结合提供与原始部件相当的机械和冶金特性。此外，在这种方法中使用的温度与通常用于生产这些部件的超级合金相容，特别是在航空领域。

然而，使用基本扁平的预制件修复部件限制了该方法的应用。因此，在涡轮机叶片的情况下，待修复的区域可能具有三维轮廓，在整个区域(例如可变厚度)上待添加材料的量可能不恒定，例如，FR2978070建议如下：

-通过选择性地熔化包含与部件相同或相似的基材的粉末，逐层制备预制件(也称为DMLS-直接金属激光烧结)，所述预制件具有(至少)一个组装表面，所述组装表面钎焊到待修复涡轮发动机部件上，并为此目的而包含与基材混合的钎焊材料，在加热熔融时产生热通量，所述粉末含有的混合物具有钎焊材料的主转变峰以及钎焊材料的次级转变峰，在主转变峰时热通量的幅度最大，在次级转变峰时热通量的幅度较小；以及

-通过扩散钎焊将预制件组装到涡轮发动机部件上。

然而，待修复区域因此具有三维轮廓，并在整个区域上待添加材料的量可能不恒定的部件不能获得预期的质量。在直接制造(通过选择性熔融逐层制造预制件)时，已经发现熔融材料在冷却时容易严重破裂，从而改变了生产。

本发明的目的是避免这些情况。为此，已经想到控制材料的收缩。更具体地，已经想到焊料在加热(和/或冷却)期间只应该具有一个主转变峰。更具体地，提出用于制造预制件的钎焊材料的主转变峰的热通量的幅度至少是该钎焊材料的次级转变峰的热通量的相应幅度(20％以内)的两倍，如附图所示。

因此，在混合钎焊粉末和超合金粉末(包括在预制合金粉末的情况下，即预先混合)之后，该化合物不仅包括两个主转变峰(一个用于熔化焊料，另一个用于熔化超合金)，而且用于熔化焊料的次级转变峰的幅度将远小于主峰的幅度。

因此，根据本发明的方法可以应用于各种涡轮发动机部件的生产，特别是涡轮叶片的修复。