CN102029449B - 用于聚焦能量钎焊的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于聚焦能量钎焊的方法和系统，具体而言，提供了产生能量束(74)的方法和系统。能量束(74)可从聚焦的能量源(64)产生。另外，可将能量束(74)引向预烧结的预制件。预烧结的预制件可由钎焊材料制成，并可密封可能定位于涡轮机构件中的孔。

Description

用于聚焦能量钎焊的方法和系统

技术领域

本文公开的主题涉及使用聚焦的能量来帮助孔的闭合。

背景技术

燃气涡轮机的构件，例如轮叶、喷嘴(导叶)以及其它热气道构件典型地由镍、钴或铁基超级合金形成，其具有对于涡轮机运行温度和条件的期望机械特性。因为燃气涡轮机的效率依赖于其运行温度，所以对于能够承受日益升高的温度的构件，尤其是涡轮机轮叶和喷嘴存在需求。随着超级合金构件的最大的局部金属温度接近超级合金的熔点，强制空气冷却变得必须。出于此原因，燃气涡轮机轮叶的翼型件和喷嘴常需要复杂的冷却方案，其中空气被迫穿过翼型件内的内部冷却通道并随后通过翼型件表面处的冷却孔而排出。

通过铸造工艺形成的轮叶和喷嘴需要型芯来限定内部冷却通道。在铸造工艺期间，通过利用石英棒或相似的装置将型芯支撑在模具中防止型芯的移位。棒在铸件中产生开口(通孔)，这些孔必须被牢固地封闭或堵塞，以防止冷却空气通过这些孔的损失，并且确保穿过预期的铸件冷却孔的合适的气流量。因此，可能需要用于确保这些孔的闭合的改进的方法和系统。

发明内容

以下概述了与最初要求保护的发明范围相称的某些实施例。这些实施例并不意图限制要求保护的发明的范围，相反这些实施例仅仅意图提供本发明的可能形式的简短概要。实际上，本发明可包含可与下述实施例相似或不同的各种形式。

在第一实施例中，一种系统包括聚焦的能量源和控制器，聚焦的能量源配置成产生能量束，而控制器配置成控制聚焦的能量源的至少一个性能特征，以调整能量束，用于预烧结的预制件的聚焦钎焊。

在第二实施例中，系统包括涡轮机构件和预烧结的预制件(PSP)钎焊材料，涡轮机构件包括超级合金，钎焊材料沉淀在涡轮机构件的一部分上。

在第三实施例中，方法包括由聚焦的能量源产生能量束，并将能量束引向钎焊材料的预烧结的预制件，以密封涡轮机构件中的孔。

附图说明

当参照附图阅读以下详细说明时，将更好地理解本发明的这些以及其它特征、方面和优势，其中在所有附图中相似的标号表示相似的部件，其中：

图1是可采用涡轮机轮叶平台的燃气涡轮发动机的一个实施例的示意性的流程图；

图2是穿过纵轴线剖切的图1的燃气涡轮发动机的截面图；

图3是图2中所示的转子叶轮的一个实施例的透视图；

图4是图3的转子叶轮的轮叶末梢的顶视图；

图5是图3的转子叶轮的轮叶的透视图；

图6是用于将聚焦的能量引向图3的转子叶轮的轮叶上的一种系统的第一实施例的示意图；

图7是用于将聚焦的能量引向图3的转子叶轮的轮叶上的一种系统的第二实施例的示意图；

图8是图7中所示的转子叶轮的轮叶末梢的预烧结的预制件的第一实施例的侧视图；

图9是与图7的用于将聚焦的能量引向转子叶轮的轮叶上的系统一起使用的预烧结的预制件的第二实施例的侧视图；

图10是与图7的用于将聚焦的能量引向转子叶轮的轮叶上的系统一起使用的预烧结的预制件的第三实施例的侧视图；

图11是与图7的用于将聚焦的能量引向转子叶轮的轮叶上的系统一起使用的预烧结的预制件的第四实施例的侧视图；且

图12是与图7的用于将聚焦的能量引向转子叶轮的轮叶上的系统一起使用的预烧结的预制件的第五实施例的侧视图。

部件清单

10系统

12燃气涡轮发动机

16进气部分

18压缩机

20燃烧器部分

22涡轮

24排气部分

26轴

28燃烧器外壳

30燃烧器

31三个单独的涡轮机转子

32转子组件

34转子叶轮

36涡轮机轮叶

38平台

40燕尾榫

42开口

44柄部

45翼型件

46交界面

48轮叶末梢

50空腔

52印出孔

54上轮缘

56轮叶末梢的中间部分

58叶片的底部部分

60平台孔

62系统

64聚焦的能量源

66控制器

68传感器

70填充材料

72真空室

74能量束

76电子束焊接机

78电子束枪

80一个或多个束偏转器

82固定器/平台

84焦点

88最高部分

90侧面

92最底部分

94最高部分

96侧面

98最底部分

100第一侧面

102侧面

104最底部分

106第一侧面

108侧面

110最底部分

具体实施方式

以下将描述本发明的一个或多个特定实施例。为了致力于提供这些实施例的简明描述，在说明书中可能不完全描述实际实施方式的所有特征。应该懂得，在任何此类实际实施方式的开发中，如同在任何工程或设计项目中一样，必须做出许多实施方式特定的决策，以实现研究者的特定目的，例如服从系统相关及业务相关的约束，这些约束可能根据实施而变化。此外，应该懂得此类研究工作可能是复杂且耗时的，但对于受益于本发明公开的普通技术人员而言，仍将是其承担设计、制造和加工的日常事务。

当介绍本发明的各种实施例的元件时，用词“一”、“一个”、“该”和“所述”都意图表示有一个或多个元件。词语“包括”、“包含”和“具有”都意图为包含性的，并意味着除了列出的元件之外，还可以有其它元件。

本发明公开致力于一种用于在轮叶和喷嘴的铸造期间使轮叶和喷嘴中所产生的孔闭合的系统和方法。该系统和方法可包括轮叶和/或喷嘴的局部加热。此局部加热可通过聚焦的能量源冲击例如由钎焊材料制成的预烧结的预制件(PSP)来实现，预制件已经被加工成完全覆盖轮叶和/或喷嘴的铸造孔。局部加热可包括电子束钎焊技术，该技术容许有控制地提升待钎焊的材料的温度，以及控制用于对预烧结预制件以及叶片和/或喷嘴进行钎焊的能量束的运动。在一个实施例中，可利用控制器来控制钎焊过程。

图1是包括燃气涡轮发动机12的一种示范性系统10的方框图，燃气涡轮发动机可采用设计成与涡轮转子轮叶(即叶片)交接或与之邻近的平台。在某些实施例中，系统10可包括飞机、船舶、机车、发电系统或它们的组合。所示的燃气涡轮发动机12包括进气部分16、压缩机18、燃烧器部分20、涡轮22和排气部分24。涡轮22通过轴26而传动地联接在压缩机18上。

如箭头所示，空气可通过进气部分16而进入燃气涡轮发动机12，并流入压缩机18，压缩机18在空气进入燃烧器部分20之前压缩空气。所示的燃烧器部分20包括燃烧器外壳28，该燃烧器外壳28围绕轴26而同心或环向地设置于压缩机18和涡轮22之间。来自压缩机18的压缩空气进入燃烧器30，在此处压缩空气可在燃烧器30内与燃料混合并燃烧以驱动涡轮22。

热的燃烧气体从燃烧器部分20流过涡轮22，通过轴26而驱动压缩机18。例如，燃烧气体可将动力应用于涡轮22内的涡轮机转子轮叶上，以使轴26旋转。在流过涡轮22之后，热的燃烧气体可通过排气部分24而离开燃气涡轮发动机12。

图2是沿着纵轴线所取的图1的燃气涡轮发动机12的一个实施例的侧视图。如图所示，燃气涡轮机22包括三个单独的涡轮机转子31。各个转子31包括联接在转子叶轮34上的转子组件32，转子叶轮可旋转地连接在轴26上(图1)。转子组件32可包括轮叶，轮叶从转子叶轮34径向向外延伸，并可部分地设置在热燃烧气体的路径内。如以下进一步论述的那样，转子组件32可包括涡轮机轮叶和涡轮机轮叶平台。虽然燃气涡轮机22显示为具有三个转子31的三级涡轮，但是本文所述的涡轮机轮叶平台可被用于任何合适类型的具有任意数量的级和轴的涡轮机中。例如，平台可包括在单级燃气涡轮机、双涡轮机系统或蒸汽涡轮机中，双涡轮系统包括低压涡轮机和高压涡轮机。

如上所述参看图1，空气可进入进气部分16，并由压缩机18进行压缩。然后可将来自压缩机18的压缩空气引入燃烧器部分20中，在此处可使压缩空气与燃料气体相混合。压缩空气和燃料气体的混合物通常在燃烧器部分20内燃烧，以产生高温高压燃烧气体，该气体可用于在涡轮22内产生扭矩。具体而言，燃烧气体可将动力应用到转子组件32上，以使叶轮34旋转，从而使转子组件32承受各种机械负载和/或应力。例如，燃烧气体可在转子组件32内的涡轮机轮叶上施加原动力。

图3是图2中所示的其中一个转子叶轮31的一部分的透视图。出于图示的目的，仅图示了转子叶轮31的一部分。然而，叶轮31通常可包括其中转子组件32沿着叶轮的周边而径向向外延伸的圆形结构。转子组件32包括涡轮机轮叶36和涡轮机轮叶平台38，其总体可被称为转子组件32。在某些实施例中，可将大约60至92个转子组件32安装在叶轮34和对应的旋转轴线周围并环向间隔开。

转子组件32的轮叶36和平台38可由金属、金属合金、CMC或其它合适的材料构造。轮叶36可由高温材料铸成，其突出的示例包括镍基超级合金，例如RenéN4、RenéN5，René108、 和IN-738，以及钴基超级合金，例如FSX-414。RenéN4、RenéN5、René108、是伽玛相增强的镍基超级合金，而FSX-414的名义成分按重量计算为大约29.5％的铬、10.5％的镍、7％的钨、高达2％的铁、0.25％的碳和0.012％的硼、剩余的钴以及附带杂质。IN-738的名义成分按重量计算据报告为大约16％的铬、8.5％的钴、1.75％的钼、2.6％的钨、1.75％的钽、0.9％的铌、3.4％的铝、3.4％的钛、0.10％的锆、0.01％的硼、0.17％的碳、剩余的镍以及杂质。这些合金值得注意的是，它们在进行钎焊时容易开裂，尽管本发明也适用于其它耐高温合金。

各轮叶36包括燕尾榫40，该燕尾榫40可插入到转子叶轮34的对应开口42中。开口42可在围绕转子叶轮34的角度位置上环向间隔开。轮叶36还包括从燕尾榫40径向向外延伸的柄部44。在某些实施例中，轮叶36可包括用于支撑平台38的轮廓、搁架或其它支撑结构。例如，该轮廓可定位在柄部44或从柄部44径向向外延伸的翼型件45上。翼型件45可设置在热燃烧气体的路径内。在运行中，热燃烧气体可在翼型件45上施加原动力以驱动涡轮22(图1)。

平台38通常可设置在轮叶36的柄部44之间，并且可径向地定位在转子叶轮34中的开口42之间。轮叶36从叶轮34径向向外延伸，并围绕叶轮34而环向地间隔开，以便在轮叶36之间产生空间。平台38可定位在轮叶36之间的这些环向空间中。换句话说，平台38不仅仅是轮叶36的整体扩展部分，而是平台38填充了该空间或该空间的一部分，使在径向位置延伸的轮叶36与叶轮34分开。此外，平台38可大体上设置在轮叶36之间，使得各个平台38的大部分定位在相同的两个相邻轮叶36之间。例如，至少大约60％，70％，80％，90％或100％和它们之间的所有子范围可定位在相同的两个相邻轮叶36之间。平台38可在柄部44、翼型件45、燕尾榫40或它们的组合之间延伸。在某些实施例中，平台38可安装在柄部44上，并受到定位于柄部44上的轮廓的支撑。在其它实施例中，平台38可由轮叶36的侧面来支撑。平台38还可包括从柄部的侧面延伸出来的整体的裙部或盖板。

交界面46在平台38之间的位置还可减少平台38上的应力。如以上指出，交界面46定位在轮叶36的角位置上，而非轮叶36之间当中的中间角位置处。平台38通常设计成当共同连接在交界面46上时产生用于轮叶36的开口。具体而言，平台38的各个侧面可包括用于涡轮机轮叶36的一部分的开口。当两个平台38彼此相邻定位时，平台38可形成与涡轮机轮叶36的剖面相对应的开口。换句话说，各个平台38不单独地包括用于包围涡轮机轮叶36的整个周边的开口。相反，各个平台38具有用于涡轮机轮叶36的部分开口，当与相邻平台38的部分开口交接时，形成了可包围涡轮机轮叶36的开口。通过这种方式，位于平台38之间的交界面46设置成邻近涡轮机轮叶36或在其附近。交界面46在涡轮机轮叶36上的位置可减少或消除燃烧气体和/或冷却流体在轮叶36的柄部44之间的泄漏。在某些实施例中，平台38可设置成彼此相靠。然而，在其它实施例中，平台38可包括用于将一个平台38连接到另一平台上的连接机构，例如连接器、舌片、密封件等等。

在某些实施例中，轮叶36可具有整体的冷却通道，以防止热腐蚀和高温氧化。这些内部冷却通道可在铸造工艺期间通过型芯形成，从而限定通道。例如，棒或其它合适的装置可防止型芯在铸造期间的移位。然而，这些杆的去除可在轮叶36中留下型芯印出的孔。一旦叶片构件36安装在燃气涡轮发动机12中，为了防止冷却空气通过孔的损失，可能需要在铸造操作之后可靠地关闭这些印出孔。图4中显示了这些印出孔的一个示例。

图4显示了轮叶36的最上面部分，轮叶末梢48的顶视图。轮叶末梢48可包括空腔50，其中可散布多个印出孔52。空腔50可设于上轮缘54下方大约0.1至0.75英寸的距离处。另外，印出孔可沿着轮叶末梢48的中心部分56散布。各个印出孔52可具有大约0.060至0.125英寸的直径和大约0.050至0.100英寸的深度。如上所指出，印出孔52可直接联接在轮叶36中的冷却通道上。因此，在轮叶36被用于燃气涡轮发动机12之前覆盖(封闭/密封)这些孔会是有利的。在一个实施例中，可将具有第一熔点的第一预烧结的预制件(PSP)材料(例如钎焊材料)设置在其中一个孔52中，同时可将具有第二熔点的第二预烧结的预制件(PSP)材料(例如钎焊材料)设置在第二孔52中。如所理解的，第一熔点和第二熔点不同于(例如更低温度)基本材料(例如轮叶36)的熔点。然后聚焦的能量束可在第一温度下焊接第一预烧结的预制件材料，之后聚焦的能量束可在第二温度下焊接第二预烧结的预制件材料。通过这种方式，可独立地焊接第一和第二预制件材料。另外，在轮叶36中可能存在其它孔，并且在使用轮叶36之前也可用填充材料覆盖并进行钎焊。

图5显示了轮叶36的底部部分58，其可包括平台孔60。这些平台孔60还可能是来自叶片的铸造工艺的残余物，或者可能是钻孔，以建立冷却方案。平台孔60的直径可为大约0.050至0.125英寸。类似于印出孔52，这些平台孔60可在铸造操作之后且在使用轮叶36之前被封闭，从而防止冷却空气通过平台孔60的损失。图6中显示了可用于关闭平台孔60和/或印出孔52的系统和过程。

图6显示了用于封闭轮叶36中的铸造后残留孔的系统。系统62可包括聚焦的能量源64、控制器66、传感器68和填充材料70。聚焦的能量源64可以是例如电子束源，如电子束焊接机，其产生高速电子束。这些电子可被传送到例如真空室72中，以防止电子束的散射。束中的电子可能撞击填充材料70，并可通过在撞击时将电子的动能转换成热量而熔化填充材料70。此过程可被称为电子束钎焊。

在另一实施例中，聚焦的能量源64可以是例如激光源，如激光束焊接机，其产生激光束。此激光束还可被发送到例如真空室72中，并且可撞击填充材料70以熔化填充材料70。此工艺可被称为激光束钎焊。

聚焦的能量源的操作可通过控制器66进行控制。例如，控制器66可控制用于对填充材料70进行钎焊的能量束74的强度(例如功率)。控制器还可控制能量束74穿过填充材料70的位置和/或运动。例如，控制器66可促使聚焦的能量源64以圆形(图8)或其它样式使能量束74移动穿过填充材料70的表面，从而容许对填充材料70的均匀加热。

在一个实施例中，传感器68可联接在控制器66上，用于检测例如环境温度、能量束74的热量、能量束74的运动和/或其它与钎焊工艺相关的参数等特征。传感器68可将检测的参数传送给控制器66，用于由控制器66使用，从而调整聚焦的能量源64的操作。例如，传感器68可检测填充材料70经受钎焊处理的区域附近的空气温度。此温度读数可传送给控制器66，在此处可对其分析以确定传感器68读出的温度是否与所需的温度读数相对应。此所需的温度读数例如可最初储存在控制器66的存储器中，呈例如查询表的形式或其它格式。如果由传感器68读出的温度不同于所需的温度读数，则控制器66可将一个或多个控制信号传送至聚焦的能量源64，用于调整能量束74的强度。通过这种方式，控制器66可用作用于钎焊工艺的控制机构。

填充材料70可以是预烧结的预制件(PSP)，即颗粒混合物，其已经在低于其熔点的温度下烧结在一起而形成烧结块和略微多孔的块。合适的粉末材料包括由具有与轮叶36和/或轮叶末梢48的合金相似成分的贱金属合金、优选为高强度超级合金所形成的颗粒，以及第二种不同的合金粉末的颗粒，其也可具有与轮叶36和/或轮叶末梢48的合金相似的成分，但还包含熔点抑制剂，例如硼或硅，以促进填充材料70的烧结。这可有助于在低于轮叶末梢48的熔点的温度下使填充材料70与例如轮叶末梢48结合。

用于填充材料70的贱金属合金的属性可包括与进行钎焊的合金的化学和冶金的相容性、疲劳强度、低开裂倾向性、抗氧化性和可加工性。特别合适的贱金属合金还具有在进行钎焊的合金的熔化温度的大约25℃内的熔点，并且其成分范围按重量计算包括大约2.5％至11％的钴、7％至9％的铬、3.5％至11％的钨、4.5％至8％的铝、2.5％至6％的钽、0.02％至1.2％的钛、0.1％至1.8％的铪、0.1％至0.8％的钼、0.01％至0.17％的碳、高达0.08％的锆、高达0.60％的硅、高达2.0％的铼、剩余的镍以及附带杂质。用于贱金属合金的成分按重量计算被认为包括大约9％至11％的钴、8％至8.8％的铬、9.5％至10.5％的钨、5.3％至5.7％的铝、2.8％至2.3％的钽、0.9％至1.2％的钛、1.2％至1.6％的铪、0.5％至0.8％的钼、0.13％至0.17％的碳、0.03％至0.08％的锆、剩余的镍以及附带杂质。

用于填充材料70的第二合金的成分可具有比贱金属合金的熔化温度更低的熔化温度，并且优选地低于进行钎焊的材料(例如轮叶末梢48)的晶粒生长或开始熔化的温度大约25℃至大约50℃。用于第二合金的合适的成分示例按重量计算包括大约9％至10％的钴、11％至16％的铬、3％至4％的铝、2.25％至2.75％的钽、1.5％至3.0％的硼、高达5％的硅、高达1.0％的钇、剩余的镍以及附带杂质。用于第二合金颗粒20的特殊成分将依赖于进行钎焊的贱金属合金和轮叶36和/或轮叶末梢48的成分。

图7显示了通过电子束钎焊而用于使轮叶36中的铸造后残留孔闭合的系统的一个具体实施例。该系统包括上面参照图6所述操作的控制器66和传感器68。另外，该系统包括电子束焊接机76、电子束枪78、一个或多个束偏转器80和固定器82(或平台)，轮叶36坐落在固定器上。电子束焊接机76可以是一种电子束发生装置，其能够接收高电压，并将其转换成电子的能量束74。电子束焊接机76例如可调整从电子束枪78发出的能量束74的强度和/或运动。这些调整可由控制器66决定，并且被电子束焊接机76所接收。备选地，在一个实施例中，能量束74的运动可通过控制一个或多个束偏转器80来实现。

束偏转器80例如可包括束偏转线圈和/或其它类型的磁透镜。束偏转器80可产生靠近能量束的磁场。能量束74可被吸引至磁场，或者可从磁场中排斥出来。也就是说，通过磁场可改变能量束74的路径。此外，通过改变所产生的磁场强度，可调整能量束74的运动量(即能量束74的路径)。因此，可利用束偏转器80使能量束74移位，并因此调整束74撞击轮叶36的位置。通过这种方式，根据需要可使束74按照一种或多种模式移动，从而容许热量更均匀地从束74传递至填充材料70。在一个实施例中，通过来自电子束焊接机76的控制信号可调整束偏转器80所产生的磁场强度。在另一实施例中，控制器66可通过传送给束偏转器80的控制信号而直接调整束偏转器80所产生的磁场强度。

电子束焊接机76可用于局部地将轮叶36的某一区域和填充材料70(例如PSP)加热至钎焊温度。也就是说，真空72中的能量束74可用作预制件PSP钎焊的热源。这种将PSP填充材料70的局部加热至钎焊温度可提供超越传统钎焊工艺的优势，例如将整个轮叶36加热至钎焊温度的炉内钎焊，因为当整个轮叶36暴露于炉内的高温时，炉内钎焊可能对轮叶36带来不合适的材料变化。

在操作过程中，可清洗轮叶36，并且可将加工后的PSP填充材料70放置到各个印出孔52中。轮叶36可放置在固定器82上，并且可排空包围叶片的区域，以形成真空。一旦获得真空，可利用能量束74加热填充材料70和轮叶36。此外，为了保证均匀的加热，可使用合适的束振动模式，例如圆形或图8的模式，以实现暴露于束74下的填充材料70和轮叶36的局部部分的温度的逐渐上升。在一个实施例中，填充材料70和轮叶36的局部部分的最终钎焊温度可在大约2000至2275华氏度之间。在达到这种钎焊温度之后，束74可与填充材料70和轮叶36接触大约1至5分钟，从而获得钎焊流。在完成该步骤之后，可减少束74的功率，以使暴露于能量束74的材料实现逐步冷却。在一个实施例中，填充材料70和轮叶36的温升在大约200至500华氏度每分钟之间。因而，在达到钎焊温度之前，能量束74可与填充材料70和轮叶36接触大约5至10分钟。这种温度渐增可有助于控制和产生均匀的钎焊。

另外，为了有助于逐渐升高填充材料70和轮叶36的温度，能量束74可以是散焦的。如图8中所示，能量束74的焦点84可位于填充材料70的表面和轮叶末梢48上方。通过这种方式，赋予填充材料70和轮叶末梢48的能量可能小于全强度(在焦点84处获得)，以容许大约200至500华氏度每分钟的温升率。例如，能量束74的焦点84可大约在填充材料70的表面之上或之下0.5和2英寸之间。在另一实施例中，能量束74的焦点84可定位在填充材料70的表面之上或之下大约1英寸位置。另外，通过束偏转器80可调整此焦点84，使得受到束74影响的填充材料70和/或轮叶末梢48的区域可大约在0.05和0.25英寸直径之间。因此，能量束74的偏转角可大约在5至45度之间，并可通过调整束偏转器80所产生的磁场强度而改变。

因此，可利用聚焦的能量束74对涡轮机构件，例如轮叶36或轮叶末梢48的一部分进行钎焊。能量束74可被聚焦，使得至少小于例如轮叶末梢48的表面积的1％，2％，3％，4％的区域暴露于能量束76下。另外，小于例如轮叶末梢48的表面积的百分之零点几的区域可暴露于能量束76下。通过这种方式，可实现聚焦的钎焊。

另外，待被PSP填充材料70填充的印出孔52可具有各种尺寸和结构。图9-12显示了可对PSP填充材料70进行机械加工以产生填充材料70的各种方式，填充材料将占据各种尺寸和形状的印出孔52。

图9显示了大致锥形形状的PSP填充材料70。填充材料70的最高部分88的直径可大约为0.075至0.125英寸，且侧面90从最高部分88以大约5至30度之间的角度逐渐变小。侧面90可连接在填充材料70的最底部分92上。填充材料70的最底部分92的直径可大约为0.050至0.075英寸。因而，图9的填充材料70可近似于锥形的圆柱形状。

图10显示了具有大致T形横截面的PSP填充材料70。填充材料70的最高部分94的直径可大约在0.075至0.125英寸之间，且侧面96从大约0.075至0.125英寸之间的直径缩小至大约0.050至0.075英寸之间的直径(在大约0.025至0.075英寸之间的深度)。侧面96可连接到填充材料70的最深部分98上，其直径可在大约0.050至0.075英寸之间。因而，图9的填充材料70可近似于T形横截面。

图11显示了PSP填充材料70，其是具有钉头形状的大致锥形的圆柱体。填充材料70可具有直径大约在0.075至0.125英寸之间的最高部分，且第一侧面100从最高部分以大约5至30度之间的角度逐渐缩小至大约0.010至0.050英寸之间的深度。侧面100可收缩至大约0.060至0.080英寸之间的直径，并且可联接在侧面102上，其也可按照大约5至30度之间的角度逐渐缩小至填充材料70的最深部分104处，最深部分的直径可大约在0.050至0.075英寸之间。因而，图9的填充材料70可近似于具有钉头形状的锥形圆柱体。

图12显示了大致改进的T形的PSP填充材料70。填充材料70可具有大约在0.075至0.125英寸之间的直径，且第一侧面106从大约0.075至0.125英寸之间的直径缩小至大约0.060至0.080英寸之间的直径(在大约0.010至0.050英寸之间的深度)。在收缩点上联接到侧面106上的是侧面108，其可按照大约5至30度之间的角度逐渐缩小至填充材料70的最深部分110处，最深部分的直径可大约为0.050至0.075英寸。因而，图9的填充材料70可近似于改进的T形。

可懂得图9-12中所示的机械加工的填充材料70的预制件仅仅是填充材料可采用的形式的示例。因此可以设想，可对填充材料70进行机械加工，以覆盖和填充任何形状的印出孔52。

本文使用示例来公开本发明，包括其最佳模式，并且还可使本领域中的技术人员实践本发明，包括制造和利用任何装置或系统，并执行任何所结合的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域中的技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例具有并非不同于权利要求语言的结构元件，或者如果其包括与权利要求语言无实质差异的等效的结构元件，那么这些其它示例都属于权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种系统(10)，包括：

聚焦的能量源(64)，其配置成产生能量束(74)；和

控制器，其配置成通过改变所述聚焦的能量源(64)的至少一个性能特征来调整用于预烧结的预制件的聚焦钎焊的所述能量束(74)，从而控制所述预烧结的预制件的钎焊。

2.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述聚焦的能量源(64)包括电子束焊接机(76)，所述电子束焊接机(76)配置成将所述能量束(74)作为电子能量束产生。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统包括束偏转器，其中所述控制器配置成控制所述束偏转器以调整所述能量束(74)的路径。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述聚焦的能量源(64)的至少一个性能特征包括所述能量束(74)的能量强度。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括传感器(68)，所述传感器(68)配置成检测与通过所述聚焦的能量源(64)执行的钎焊工艺相关的参数。

6.一种系统，包括：

涡轮机构件，其包括超级合金；和

预烧结的预制件钎焊材料，其设置在所述涡轮机构件的一部分上、并通过聚焦的能量源进行钎焊焊接到所述涡轮机构件，其中没有焊接到所述预烧结的预制件钎焊材料的所述涡轮机构件的部分不会由于所述钎焊而发生材料上的变化。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述涡轮机构件包括涡轮机轮叶(36)或涡轮机喷嘴。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述预烧结的预制件钎焊材料设置在所述涡轮机构件的孔中。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，包括：

所述聚焦的能量源(64)，其配置成产生能量束(74)，以用于所述涡轮机构件和第一钎焊材料及第二钎焊材料的聚焦钎焊；和

控制器，其配置成调整所述能量束(74)的至少一个特征，其中所述至少一个特征包括所述能量束(74)的焦点或所述能量束(74)的强度。

10.一种方法，包括：

从聚焦的能量源(64)产生能量束(74)；和

将所述能量束(74)引向预烧结的钎焊材料的预制件，以便密封涡轮机构件中的孔。