[发明专利]具有凹槽尖端和致密的氧化物弥散强化层的涡轮机叶片

说明书

一种用于涡轮发动机的叶片（10），该叶片（10）包括内部冷却系统（56），该内部冷却系统由定位在大致长型的翼面（12）内的至少一个腔（58）形成。凹槽尖端（36）和至少一个致密的氧化物弥散强化层（38）从叶片（10）的径向外尖端帽（70）径向地延伸，该尖端帽（70）具有尖端帽上表面（50）。

技术领域

本发明涉及用于燃气涡轮机的涡轮机叶片（blade，或为动叶片），且更具体地，涉及凹槽尖端（squealer tip）和致密的氧化物弥散强化层。

背景技术

在工业燃气涡轮发动机中，产生了热压缩气体。热气流通过涡轮机并膨胀，以产生用于驱动发电机的机械功，以用于发电。涡轮机一般包括多级定子轮叶（stator vane）和转子叶片（rotor blade），以将来自热气流的能量转换成驱动发动机的转子轴的机械能。涡轮机入口温度受涡轮机部件的材料性能和冷却能力的限制。

燃烧系统从压缩机接收空气，并通过混入燃料并燃烧混合物而将空气提高到高能级，此后燃烧器的产物膨胀通过涡轮机。

燃气涡轮机正变得更大、更高效且更稳健。正生产大型叶片和静叶片（vane），尤其是在发动机系统的热区段中。结果，涡轮机叶片必须由能够承受这样的高温的材料制成。

涡轮机叶片由联接到转子盘的根部部分和形成叶片的长型部分形成，该长型部分从在涡轮机叶片的相对端处联接到根部部分的平台向外延伸。叶片通常由与根部区段相对的尖端、前缘和后缘组成。在操作期间，能够在涡轮机叶片的尖端上发生流体尖端流泄漏，这降低了涡轮机的工作效率。

发明内容

在本发明的一个方面中，一种用于涡轮发动机的叶片包括：大致长型的翼面、凹槽尖端以及至少一个致密的氧化物弥散强化层，所述大致长型的翼面包括：连接压力侧和吸力侧的前缘、后缘；径向外尖端帽，其具有在翼面的尖端端部处的尖端帽上表面；根部，其联接到长型的翼面且大致与尖端端部相对，该根部支撑叶片并且用于将叶片联接到盘；以及内部冷却系统，其由定位在大致长型的翼面内的至少一个腔形成；所述凹槽叶顶从尖端帽上表面径向地延伸并且包括至少第一尖端帽肋和第二尖端帽肋；所述至少一个致密的氧化物弥散强化层沉积在尖端帽上表面上并且从尖端帽上表面径向向外地延伸。

在本发明的另一个方面中，一种用于涡轮发动机的叶片包括：大致长型的翼面、凹槽尖端，所述大致长型的翼面包括：连接压力侧和吸力侧前缘、后缘；径向外尖端帽，其具有在翼面的尖端端部处的尖端帽上表面；根部，其联接到长型的翼面且大致与尖端端部相对，该根部支撑叶片并且用于将叶片联接到盘；以及内部冷却系统，其由定位在大致长型的翼面内的至少一个腔形成；所述凹槽叶顶从尖端帽上表面径向地延伸并且包括至少第一尖端帽肋和第二尖端帽肋，其中，凹槽尖端是沉积在尖端帽上表面上并且从尖端帽上表面径向向外地延伸的至少一个致密的氧化物弥散强化层。

参考以下附图、描述和权利要求书，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得被更好地理解。

附图说明

借助于诸图更详细地示出了本发明。附图示出了优选配置，并且不限制本发明的范围。

图1是具有一排涡轮机叶片的燃气涡轮发动机的轴向横截面视图，本发明的实施例可以被包含到所述一排涡轮机叶片中；

图2是叶片和凹槽尖端的现有技术配置的局部横截面视图；

图3是根据本发明的示例性实施例的具有凹槽尖端和至少一个致密的氧化物弥散强化（ODS）层的涡轮机叶片的局部横截面视图；

图4是根据本发明的示例性实施例的具有凹槽尖端和至少一个致密的氧化物弥散强化（ODS）层的涡轮机叶片的局部横截面视图；

图5是根据本发明的示例性实施例的具有凹槽尖端和至少一个致密的氧化物弥散强化（ODS）层的涡轮机叶片的局部横截面视图；