[发明专利]以增材制造进行涡轮构件修理

说明书

多个实施例包括用于修理涡轮构件(12)的方法。在一些情况下，该方法包括：从涡轮转子组件(14)中移除涡轮构件(12)；识别涡轮构件(12)中的至少一个缺陷(16)；以及对填充材料(90)进行直接金属激光熔融(DMLM)或直接金属激光沉积(DMLD)，以填充涡轮构件(12)中的至少一个缺陷(16)，从而形成经修理的涡轮构件(100)。

技术领域

本文公开的主题涉及涡轮机。更特别地，本文公开的主题涉及修理涡轮机中的构件。

背景技术

涡轮机，例如，蒸汽涡轮机诸如蒸汽涡轮，设计成具有跨越几年和甚至几十年的可使用的使用期限。在它们的使用期限的过程期间，这些机器和它们的构件需要修理和/或维护。例如，在蒸汽涡轮中，通常检查和修理转子，以解决旋转中的任何不平衡，或者诸如涡轮叶片的构件上的磨损和撕裂。当叶片装配到转子槽口中时，由于这些叶片的短节距，修理叶片可尤其有挑战性。也就是说，当试图修理/更换蒸汽涡轮中的叶片时，在相邻叶片之间以及在叶片和周围构件之间的距离小会使得难以准确地将那些叶片装配到它们的期望位置上。

发明内容

多个实施例包括用于修理涡轮构件的方法。在一些情况下，该方法包括：从涡轮转子组件中移除涡轮构件；识别涡轮构件中的至少一个缺陷；以及对填充材料进行直接金属激光熔融(DMLM)或直接金属激光沉积(DMLD)过程，以填充涡轮构件中的至少一个缺陷，从而形成经修理的涡轮构件。

本公开的第二方面包括一种系统，该系统具有：用于接收对从涡轮组件中移除的涡轮构件进行的扫描的增材制造系统；以及与增材制造系统联接的控制系统，控制系统构造成基于扫描来识别涡轮构件中的至少一个缺陷，以及响应于识别涡轮构件中的至少一个缺陷，指示增材制造系统将填充材料增材制造在涡轮构件中的至少一个缺陷中，以形成经修理的涡轮构件。

本公开的第三方面包括一种方法，该方法包括：从涡轮转子组件中移除涡轮构件；在光学上扫描涡轮构件，以识别涡轮构件中的至少一个缺陷；以及对填充材料进行直接金属激光熔融(DMLM)或直接金属激光沉积(DMLD)，以填充涡轮构件中的至少一个缺陷，从而形成经修理的涡轮构件，其中，在DMLM或DMLD之后，经修理的涡轮构件不需要热处理来使至少一个缺陷中的填充材料凝结。

技术方案1. 一种方法，其包括：

从涡轮转子组件中移除涡轮构件；

识别所述涡轮构件中的至少一个缺陷；以及

对填充材料进行直接金属激光熔融(DMLM)或直接金属激光沉积(DMLD)，以填充所述涡轮构件中的所述至少一个缺陷，从而形成经修理的涡轮构件。

技术方案2. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，在所述DMLM或所述DMLD之后，所述经修理的涡轮构件不需要热处理来使所述至少一个缺陷中的所述填充材料凝结。

技术方案3. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括在所述DMLM或所述DMLD之后，将所述经修理的涡轮构件安装在所述涡轮转子组件中。

技术方案4. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述涡轮构件包括涡轮叶片。

技术方案5. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述填充材料包括不锈钢、马氏体时效钢、高CrMoV钢、镍基合金或马氏体钢。

技术方案6. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述填充材料包括不锈钢304(SS304)、不锈钢314(SS314)或不锈钢316(SS316)。

技术方案7. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，识别所述涡轮构件中的至少一个缺陷包括在光学上扫描所述涡轮构件，以在光学上检测所述至少一个缺陷。

技术方案8. 一种系统，其包括：