[发明专利]用于在冷却孔中制作悬置凸片的添加制造方法

说明书

一种形成经过构件的冷却孔(100)的排放端处的悬置结构的方法。该方法包括使用添加制造过程来将材料熔合到面上以构建冷却孔(100)的排放端的边缘而形成悬置凸片(109)的步骤。

技术领域

本发明涉及涡轮构件中的孔形成，且更具体地涉及使用添加制造工艺在膜孔的排放端的上游部分上形成悬置凸片(overhanging tab)。

背景技术

涡轮发动机中的翼型件常常包括用于沿翼型件的外表面排放冷却空气膜来影响膜冷却的冷却孔。这些可称为膜冷却孔或膜孔。

大体上，冷却孔从入口端到出口端延伸穿过飞行器构件中的壁。在一些冷却孔中，出口端构造为大体上圆锥形的扩散器，且定位在具有前缘和后缘的飞行器构件的表面中。有时期望的是，替代为圆锥形的，冷却孔的扩散器区段构造成使得上游侧悬置出口。在此方面，穿过冷却孔的流在其靠近冷却孔的出口侧时转向而更接近相切于由膜冷却保护的局部热气体表面。冷却孔的出口端中的流转向，使得流与冷却孔的出口端排放至其的表面更平行。

为了引起流中的此转向，悬置凸片定位在冷却孔的出口端的前缘处。悬置凸片构造成使得它们朝冷却孔出口的后缘延伸。此悬置凸片可能是非常薄的，且因此难以使用常规手段制作。

用于形成膜冷却孔的常规方法包括铸造和机加工。由常规方法生产膜孔中的一个问题在于它们在薄度方面有限。在此方面，一些常规方法不能形成薄的悬置凸片，这是由于由这些方法形成的边缘具有最小半径，且最小半径大于悬置凸缘所期望的。尽管一些常规方法能够形成具有期望薄边缘的悬置凸片，但它们不能产生具有期望的恒定厚度和足够尺寸的此类悬置凸片。

发明内容

该需求通过使用添加制造过程在膜孔的排放端的上游部分上形成薄凸片的方法来解决。

根据本文所述的技术的一个方面，提供了一种用于在经过构件的冷却孔的排放端处形成悬置结构的方法。该方法包括使用添加制造过程来将材料熔合到面上以构建冷却孔的排放端的边缘来形成悬置凸片的步骤。

根据本文所述的技术的另一个方面，提供了一种用于形成在具有带有内表面和外表面的构件壁的涡轮构件上的冷却孔的薄上游边缘的方法，其中冷却孔经过构件壁，且流体地连接内表面和外表面。该方法包括除去冷却孔的排放端的一部分，以便形成定位在外表面与冷却孔之间的第一表面；以及使用添加制造过程来构成朝第一表面上的冷却孔的排放端的后缘远离第一表面延伸的结构。

本发明的第一技术方案提供了一种形成经过构件的冷却孔的排放端处的悬置结构的方法，所述方法包括：使用添加制造过程来将材料熔合到面上来构成所述冷却孔的排放端的边缘，以形成悬置凸片。

本发明的第二技术方案是在第一技术方案中，还包括将粉末沉积在位于所述冷却孔的所述排放端处的凹口中；以及以对应于结构中的层的图案熔合所述粉末。

本发明的第三技术方案是在第二技术方案中，还包括在循环中重复沉积和熔合的步骤来以逐层方式构建所述悬置结构。

本发明的第四技术方案是在第三技术方案中，重复沉积和熔合的循环导致包括熔合和未熔合的粉末两者的所述构件壁，所述方法还包括除去所述未熔合的粉末。

本发明的第五技术方案是在第二技术方案中，多个单独的后续层直接地熔合在所述面上。

本发明的第六技术方案是在第五技术方案中，还包括将相邻的后续层直接地熔合到所述面上。

本发明的第七技术方案是在第二技术方案中，还包括在所述冷却孔中形成塞，以及将粉末沉积在所述塞上。

本发明的第八技术方案是在第七技术方案中，所述方法还包括熔合所述粉末，使得未熔合的粉末留在所述塞的至少一部分上。

本发明的第九技术方案是在第八技术方案中，还包括通过熔合后续层来形成所述悬置凸片，使得各个后续层的未熔合的粉末重叠前一层的未熔合粉末。