[发明专利]钎焊组合物、钎焊方法和钎焊制品

说明书

技术领域

本发明涉及钎焊组合物、钎焊方法和钎焊制品。更具体地，本发明涉及钎焊糊膏以及用该钎焊糊膏形成钎焊制品的方法。

背景技术

燃气涡轮包括部件，例如叶片（动叶）、喷嘴（静叶）、燃烧器、护罩和其它热气路径部件，其涂覆有热阻挡涂层以保护部件免受在燃气涡轮内发现的极端温度、化学环境和物理条件。粘结涂层可以施加在部件和热阻挡涂层之间，所述粘结涂层提高热阻挡涂层对部件的粘结强度并提供额外的保护。这种粘结涂层通常在燃气涡轮部件的制造方法中应用。

然而，许多燃气涡轮部件在其寿命周期期间的某一点被改造。例如，一些部件被改造以在投入使用之前调整形状和/或几何形状。在已经投入使用以替换材料和/或改变部件的几何形状之后，可以改造其它部件。在许多情况下，部件的这种改造包括接合或添加材料，其通常在除去粘结涂层和/或热阻挡涂层之后，且接着再涂覆。

粘结涂层和/或热阻挡涂层的除去和再涂覆，例如通过用酸剥离，延长了部件的改造周期的持续时间。另外，剥离和再涂覆提高了改造的成本，通常占改造成本的超过30%至40%。因此，在避免剥离和再涂覆方面将存在相当大的成本和时间节省潜力。

发明内容

在例示性实施方案中，钎焊组合物包括浓度为50重量%至70重量%的MCrAlY合金和浓度为30重量%至50重量%的镍基合金，其中M选自镍、钴、铁、其合金，及其组合。

在另一个例示性实施方案中，钎焊方法包括形成钎焊糊膏，将钎焊糊膏钎焊到部件的一部分，和使钎焊糊膏成形以形成钎焊制品。所述钎焊糊膏包括浓度为50重量%至70重量%的MCrAlY合金和浓度为30重量%至50重量%的镍基合金，其中M选自镍、钴、铁、其合金，以及其组合。

在另一个例示性实施方案中，钎焊制品包括包含沉积在其上的返回工作的(service returned)涂层的部件和钎焊到所述部件上的钎焊组合物，所述钎焊组合物包括浓度为50重量%至70重量%的MCrAlY合金和浓度为30重量%至50重量%的镍基合金，其中M选自镍、钴、铁、其合金，及其组合。

在另一个例示性实施方案中，将钎焊制品覆盖在动叶上而不剥离并再涂覆现有的粘结涂层。

本发明还涉及以下实施方案：

1. 一种钎焊组合物，包括：

浓度为50重量%至70重量%的MCrAlY合金，其中M选自镍、钴、铁、其合金及其组合；和

浓度为30重量%至50重量%的镍基合金。

2. 实施方案1的钎焊组合物，其中所述MCrAlY合金和所述镍基合金形成钎焊糊膏。

3. 实施方案1的钎焊组合物，其中所述MCrAlY合金以重量计具有约30%至约35%镍、约20%至约25%铬、约8%至约12%铝、约0.1%至约0.5%钇，以及余量的钴和附带的杂质的组成。

4. 实施方案3的钎焊组合物，其中所述MCrAlY合金以重量计具有32%镍、21%铬、10%铝、0.5%钇，以及余量的钴和附带的杂质的组成。

5. 实施方案1的钎焊组合物，其中所述镍基合金以重量计具有约68%至约74%镍、约17%至约21%铬，以及约8%至约12%硅的组成。

6. 实施方案5的钎焊组合物，其中所述镍基合金具有71重量%镍、19重量%铬和10重量%硅的组成。

7. 实施方案1的钎焊组合物，其中所述钎焊组合物包括约2175℉至约2250℉的钎焊温度。

8. 一种钎焊方法，包括：

形成钎焊糊膏，包括：

浓度为50重量%至70重量%的MCrAlY合金，其中M选自镍、钴、铁、其合金及其组合；和

浓度为30重量%至50重量%的镍基合金；

将钎焊糊膏钎焊到部件的一部分；和

使钎焊糊膏成形以形成钎焊制品。

9. 实施方案8的钎焊方法，其中所述钎焊和所述成形形成修复方法。

10. 实施方案8的钎焊方法，其中所述钎焊和所述成形形成制造方法。

11. 实施方案8的钎焊方法，其中所述部件是燃气涡轮机部件。

12. 实施方案8的钎焊方法，其中所述钎焊在约2175℉至约2250℉的温度下进行。

13. 实施方案8的钎焊方法，其中在所述钎焊期间在所述部件上存在涂层。

14. 实施方案13的钎焊方法，其中所述涂层选自粘结涂层、热阻挡涂层及其组合。