[发明专利]利用金属钎焊预烧结的预制件对涡轮翼型件进行部段替换

权利要求书

1.一种修复翼型件(12)的方法，包括：

提供翼型件(12)，所述翼型件(12)具有损坏部段(14)；

通过对所述翼型件(12)的一部段进行机加工或切割而移除所述损坏部段(14)；

提供替换部段(22)，所述替换部段(22)构造成与剩余的经机加工或经切割的翼型件的上表面(20)配合；

提供预烧结的预制件(24)，所述预烧结的预制件(24)构造成与所述翼型件的所述上表面(20)和所述替换部段的下表面(26)配合，其中，所述预烧结的预制件(24)包括超合金颗粒与钎焊材料的粉末混合物；

将所述预烧结的预制件(24)插入于所述翼型件的所述上表面(20)与所述替换部段(22)的所述下表面(26)之间，从而形成堆叠的翼型件，所述堆叠的翼型件包括邻接接触的三个配合部段；

对所述堆叠的翼型件进行电阻钎焊，使得仅所述预烧结的预制件(24)的所述钎焊材料熔融并且所述翼型件的所述上表面和所述替换部段的所述下表面保持低于所述翼型件的材料的晶界熔融温度，所述电阻钎焊将所述翼型件的所述上表面(20)接合至所述替换部段的所述下表面(26)；以及

在所述电阻钎焊之前对所述翼型件(12)和所述替换部段(22)进行预热处理，

其中，所述钎焊材料的钎焊温度高于晶界熔融温度，并且，

其中，所述翼型件(12)和所述替换部段(22)中的每一者均包括超合金材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电阻焊接包括：

将所述堆叠的翼型件放置到电阻焊接单元(28)中；

在选定的压力下压缩所述堆叠的翼型件；

使电流穿过所述电阻焊接单元(28)，使得仅加热区域(30)被加热，

其中，所述加热区域(30)包括预烧结的预制件(24)、所述翼型件的所述上表面(20)和所述替换部段的所述下表面(26)。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述翼型件(12)包括选自包括IN 6203、Rene 80和IN 939的组的超合金材料。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述替换部段(22)包括含有IN 6203的超合金材料。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述预烧结的预制件(24)的所述超合金颗粒是与所述翼型件(12)的材料相同的材料。

6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述预烧结的预制件(24)的所述超合金颗粒包括比所述翼型件(12)的γ′含量高的γ′含量。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述预烧结的预制件(24)的所述超合金颗粒是合金247，并且所述翼型件的所述超合金材料是IN 6203和Rene 80中的一者。

8.根据权利要求4所述的方法，其中，所述电阻钎焊将所述预烧结的预制件(24)加热至大约1250℃的温度。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预热处理包括双重溶液热处理。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述电阻钎焊之前对所述翼型件的所述上表面(20)和所述替换部段的所述下表面(26)进行镍电镀。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述电阻钎焊之后于比所述钎焊材料的所述熔融温度低的温度下对经接合的所述翼型件进行扩散热处理，以使所述钎焊材料中的元素扩散。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预烧结的预制件(24)由包含钎焊材料颗粒和超合金颗粒的粉末混合物形成，并且

其中，所述钎焊材料颗粒具有Ni-Cr-X的组分，其中，X选自由包括B、Si、Ti、Zr和Hf及它们的组合的组。

13.一种接合超合金部件的方法，包括：

提供具有第一表面(20)的第一超合金部件(12)和具有第二表面(26)的第二超合金部件(22)，所述第二表面(26)构造成与所述第一超合金部件(12)的所述第一表面(20)配合；

提供预烧结的预制件(24)，所述预烧结的预制件(24)具有构造成与所述第一超合金部件(12)的所述第一表面(20)配合的第三表面和构造成与所述第二超合金部件(22)的所述第二表面(26)配合的第四表面，其中，所述预烧结的预制件(24)包括超合金颗粒与钎焊材料的粉末混合物；

将所述预烧结的预制件(24)插入于所述第一超合金部件(12)的所述第一表面(20)与所述第二超合金部件(22)的所述第二表面(26)之间，从而形成堆叠结构，所述堆叠结构包括邻接接触的三个配合部段；

对所述堆叠结构进行电阻钎焊，使得仅所述预烧结的预制件(24)的钎焊材料熔融，从而将所述第一超合金部件(12)的所述第一表面(20)接合至所述第二超合金部件(22)的所述第二表面(26)；以及

在所述电阻钎焊之前对所述第一超合金部件(12)和所述第二超合金部件(22)进行预热处理，

其中，所述钎焊材料的钎焊温度高于所述第一超合金部件和所述第二超合金部件的晶界熔融温度，并且其中，所述第一表面和所述第二表面的温度低于所述晶界熔融温度。