CN102029451A - 移除钎焊板材的方法 - Google Patents
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Abstract
通过局部加热在空腔内连接着板材(4)和构件(1,120,130)的钎焊位置(10),可以比现有的机械移除方法简单很多地将板材(4)从所述空腔(13)移除。
Description
技术领域
本发明涉及一种从构件上移除钎焊板材的方法。
背景技术
钎焊是一种将零件连接到构件上的连接技术。
在此涉及用于涡轮叶片的板材,该板材钎焊于底座和头部(如有)。
在涡轮叶片进行整修时,即在其使用后,需要将板材移除。而将板材放到处理机器上进行机械移除,则是非常费时的。
发明内容
本发明即是为了解决上述问题。
而该问题将通过如权利要求1所述方法得以解决。
从属权利要求则列出了优选的处理措施,它们可以相互组合以达到更好的效果。
在所述方法中,局部加热钎焊位置。
附图说明
图1、2、3示出带有钎焊位置的构件,
图4示出用于移除钎焊构件的装置,
图5示出涡轮叶片。
具体实施方式
所有的附图和说明仅是描述本发明的实施例。
如图1所示的是构件1,尤其是涡轮叶片120、130,其具有由壁22所界定的空腔13。
在空腔13的上方,在构件1、120、130的壁22上或者壁22的端面29上钎焊有零件4,尤其是板材4。
所述钎焊优选的是采用连续的焊缝11,以便于所述板材4在所述焊缝11的区域内相对于所述空腔13气密地封闭。
焊缝11不是点状的,并且优选的是,其长度是宽度的至少5倍。
焊缝11不是点状的,并且优选的是,其长度是宽度的至少5倍。
图2是图1的俯视图,其中的虚线示意性的描述了所述空腔13的轮廓线,该轮廓线可以任意延伸。
这优选是导向叶片130的平台403的底面29的俯视图。
如图2所示,所述板材4装在所述壁22的上端面29上。
在虚线和板材4的外部曲线之间设有焊料10、10’,优选完全环绕地作为焊缝11。
同样也可能的是,所述板材4在钎焊前被固定于几个位置(如图3中的X所示),尤其通过熔焊,以使得在钎焊时所述板材4保持稳定。
优选的是所述板材4的钎焊采用下面的方式来进行。即首先所述板材4在位置X处被点焊;然后优选围绕所述板材4的外棱边设置焊膏;接着放入炉中加热,这样通过毛细效应,焊料进入板材4和构件1、120、130之间的间隙中。
在图4中概要的图示了,如何局部地,即通过热源加热钎焊位置10。
局部意味着,不用加热整个构件1、120、130,从而构件120、130只是局部地在钎焊位置10、10’或者局部地在焊缝11处加热。
优选的是采用等离子、感应源或者激光作为热源19。
焊料从上方不可以直接接触到。
可以用手动的力作用或者通过吸出已软化的焊料来支持所述板材4的去除,尤其是存在钎焊位置(X)的时候。
渐渐的焊料10、11被加热,零件4和构件1、120、130之间的连接将越来越多的被解除,直到完全消除。
图5所示的是流体机械的工作叶片120或者导向叶片130立体图。该流体机械沿着纵轴线121延伸。
所述流体机械可以是飞机或者用于发电的发电厂的燃气轮机、蒸汽轮机或者压缩机。
叶片120、130沿着纵轴线121依次具有固定部位400、与之邻接的叶片平台403以及叶片板406和叶片尖415。
作为导向叶片130,上述叶片130在其叶片尖415上具有另外的平台。(未示出)
在固定部位400中形成叶片底座183,其用于将工作叶片120、130固定在轴或者盘上。(未示出)
该叶片底座183例如可以设计为锤头式。其它诸如杉树形底座或者燕尾形底座底的结构也都是可能的。
对于从叶片板406旁流过的介质,叶片120、130具有迎流棱边409和出流棱边412。
对于传统的叶片120、130,在叶片120、130所有的部位400、403、406中例如使用实心的金属材料,尤其是超合金。
这种超合金例如可以从EP 1204776B1、EP 1306454、EP 1319729A1、WO 99/67435或者WO 00/44949中得知。
在此,叶片120、130可以是通过铸造工艺,也借助于定向凝固,通过锻造工艺,通过铣削工艺或其组合,加工制造出来的。
具有单晶结构的工件作为机器的构件被生产出来,其在工作时会承受很高的机械、热和/或化学负荷。
这种单晶工件的制造例如通过熔融物的定向凝固来实现。其涉及到浇铸方法,其中,液态金属合金凝固为单晶结构,即单晶工件,或定向凝固。
枝状晶体沿着热流方向取向,并或者形成柱状晶粒结构(柱晶,即在工件的整个长度上延伸的晶粒,根据惯用语言习惯,称之为定向凝固),或者形成单晶体结构,即,整个工件由一个唯一的晶体形成。在这个方法中,需要避免过渡到球状(多晶)凝固,因为由于非定向的生长必然形成横向与纵向的晶界,这会失去定向凝固或单晶工件的优良性能。
通常所说的定向凝固的组织,那么既是指没有晶界或者最多具有小角度晶界的单晶体,也是指柱晶结构,它可能具有沿纵向延伸的晶界,但没有横向的晶界。对于后者的晶体结构,人们也称为定向凝固的组织(directionally solidified structures)。
这种方法可以由US-PS 6,024,792和EP 0892090A1得知。
同样,叶片120、130可以具有抗腐蚀和氧化的涂层。例如(MCrAlX;M指铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)这组元素的其中至少一种元素;X指一种活性元素,包括钇(Y)和/或硅和/或至少一种稀土元素或铪(Hf))。这种合金可以从EP 0486489B1、EP 0786017B1、EP 0412397B1或EP 1306454A1中得知。
优选的是,密度为理论密度的95%。
在MCrAlX层上(作为中间层或者外层)形成氧化铝保护层。(TGO=thermal grown oxide layer(热生长氧化层))。
优选的是,层成分具有Co-30Ni-28Cr-8Al-0、6Y-0、7Si或Co-28Ni-24Cr-10Al-0、6Y。除这些钴基的保护层外,优选还有使用镍基的保护层,例如Ni-10Cr-12Al-0、6Y-3Re或Ni-12Co-21Cr-11Al-0、4Y-2Re或Ni-25Co-17Cr-10Al-0、4Y-1、5Re。
在MCrAlX上还可以设有绝热层,其优选为最外层并且由例如ZrO2、Y2O3-ZrO2组成。即其不是部分或完全地通过氧化钇和/或氧化钙和/或氧化镁稳定的。
所述绝热层覆盖了整个MCrAlX层。
通过合适的涂层工艺,例如电子束物理气相沉积(EB-PVD)可以在绝热层内生成柱状晶粒。
其他的涂层工艺也是可能的,例如大气等离子喷涂(APS)、LPPS、VPS或CVD。绝热层可具有多孔的含微观或宏观裂纹的晶体,以拥有更好的热冲击稳定性。优选的是,绝热层比MCrAlX层更多孔。
整修(Refurbishment)意味着,构件120、130在被使用后,在必要时需要清除保护层(例如通过喷砂)。然后,去除腐蚀层和/或氧化层或氧化产物。在必要时还需要修复构件120、130中的裂纹。之后给构件120、130的重新涂层,以及重新使用构件120、130。
叶片120、130可以做成是空心的或实心的。当叶片120、130必须冷却时,它们可以是空心的,并且必要时设有薄膜冷却孔418(虚线所示)。
Claims (10)
1.用于从构件(1,120,130)、尤其是涡轮叶片(120,130)上移除钎焊零件(4)的方法,其中,局部加热至少一个在零件(4)和构件(1,120,130)之间的钎焊位置(10,10’)或焊缝(11)。
2.按照权利要求1所述的方法,其中,在加热焊料(10,10’,11)时在零件(4)上施加力。
3.按照权利要求1或2所述的方法,其中,使用等离子体源加热焊料(10,10’,11)。
4.按照权利要求1或2所述的方法,其中,使用感应源加热焊料(10,10’,11)。
5.按照权利要求1、2、3或4所述的方法,其中,所述零件(4)为板材。
6.按照权利要求1、2、3、4或5所述的方法,其中,所述零件(4)在多个位置固定在、尤其是钎焊在构件(1,120,130)上。
7.按照权利要求1、2、3、4、5或6所述的方法,其中设有至少一个焊缝(11),尤其是只有一个焊缝(11)。
8.按照权利要求1、2、3、4、5或6所述的方法,其中仅设有钎焊位置(10)。
9.按照权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的方法,其中所述钎焊位置(10,10’)或者焊缝(11)被依次局部加热,从而零件(4)和构件(1,120,130)之间的连接越来越多地被解除。
10.按照前述权利要求中一项或者多项所述的方法,其中所述构件(1,120,130)是实心的构件,尤其是实心的中空构件。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110427 |