CN104812525A - 用于发动机构件的局部热处理和热学管理系统 - Google Patents

Abstract

一种热学管理方法包括：将第一工件和第二工件定位在具有内部腔的至少一个工具中；使流体传递到至少一个内部腔中以冷却第一和第二工件的部分；通过电阻加热来焊接至少一个工具中的第一工件和第二工件以形成接连的工件；控制接连的工件的冷却速率，以减慢穿过至少一个工具的电阻加热元件或焊接电极中的至少一个的冷却速率。局部化的热学管理工具包括安装块、具有第一工件接合表面的第一加热块、具有第二工件接合表面的第二加热块、安装在第一加热块和第二加热块中的至少一个内的电阻加热器、接合安装块和第一加热块的第一冷却夹具、接合安装块和第二加热块的第二冷却夹具、布置在第一和第二冷却夹具中的至少一个中的冷却流体管道、在每一个加热块和冷却夹具之间的隔离体。

Description

用于发动机构件的局部热处理和热学管理系统

技术领域

公开的实施例大体涉及涡轮发动机构件的热学管理和热处理。更具体地，当前实施例涉及用于发动机构件的局部化的热学管理和热处理的方法。

背景技术

在燃气涡轮发动机中，空气在压缩机中加压并且在燃烧器中与燃料混合以用于生成热的燃烧气体，热的燃烧气体向下游流动穿过涡轮级。这些涡轮级从燃烧气体提取能量。高压涡轮首先接收来自燃烧器的热的燃烧气体，并且包括定子喷嘴组件，该定子喷嘴组件引导燃烧气体向下游穿过一排从支撑转子盘径向向外延伸的高压涡轮转子叶片。在两级涡轮中，第二级定子喷嘴组件定位在第一级叶片的下游，之后是一排从第二支撑转子盘径向向外延伸的第二级转子叶片。这导致燃烧气体能转化成机械能。

第一和第二转子盘通过相应的用于在操作期间给压缩机供应动力的高压转子轴联接至压缩机。多级的低压涡轮可或不可跟随多级的高压涡轮，并且可通过第二轴联接至布置在压缩机的上游的风扇。

在燃烧气体向下游流动穿过涡轮级时，能量从中被提取并且燃烧气体的压力降低。燃烧气体可继续穿过若干个低级涡轮。这会旋转轴，轴继而旋转一个或多个压缩机。

压缩机、涡轮和旁通风扇可具有类似的构造。每一个可具有包括转子盘和一套从转子盘径向向外延伸的叶片的转子组件。压缩机、涡轮和旁通管道风扇共用这个基本的构造。然而，在叶片中转子盘的构造的材料以及转子盘和叶片的形状和大小在燃气涡轮的这些不同的区域中变化。叶片可与盘整合并且以冶金的方式结合至盘。这种类型的结构被称为叶盘(“叶片盘”)。备选地，叶片可诸如通过楔形榫连接而机械地附接至盘。对于盘的备选，可利用鼓轮。

在运转期间，变得必要的是定期地在局部区修理发动机构件，诸如叶片、壳体、框架和/或叶盘。例如，涡轮和压缩机叶片在一段使用时间之后可受到外物损伤，诸如由于在气流中夹带的撞击叶片的微粒。损伤的其它来源包括尖端磨损、氧化、热疲劳破裂、以及来自上面描述的来源的腐蚀。最后，叶片的部分可能需要替换。有时这要求尖端部分的替换。其它时候，叶片的大部分必须被替换。因为仅叶片的有限片段通常具有外物损伤，所以期望仅替换包含损伤的片段。

工件或发动机构件的部分的替换的一个问题是当工件或发动机构件的替换部分被焊接上时构件和盘或鼓轮的现有部分变成散热器。这可改变在远离焊接区的区中的现有构件和盘或鼓轮的冶金结构，这是非常不期望的。例如，当使用基于钛的金属时，它们也可在金属的表面上形成α壳体(alpha case)。例如，某些材料加热到超过大约315摄氏度(600华氏度)可导致在构件上形成不期望的累积的易碎层，例如α壳体。高级的发动机构件具有苛刻的尺寸，其可由于整个构件的热处理而被改变或损伤。该α壳体于是必须通过化学过程来移除，其将金属从零件移除。这可导致在零件中的公差的改变，并致使它们不适合于使用。

在替换零件被焊接上之后，替换零件还可能需要被热处理以消除应力。然而，期望的是热应用或暴露不会引起翼型件的先前未损伤部分的损伤或削弱。该局部处理比使整个零件经历热循环是更期望的。

已知局部热处理方法的一个问题在于过程控制方法一直是缺乏的。因此，构件可能过热或加热不足。局部热处理的使用已经被限制。

将会期望的是降低或排除这些和其它在原位局部化的焊接和后来的热处理中关联的问题。

进一步期望的是表面氧化或α壳体形成被限制，并且已修理的构件维持例如尺寸精度、微观结构和机械性能的必须遵守的要求。

发明内容

根据至少一个实施例，一种用于发动机构件的热学管理的方法，包括：将发动机构件定位在至少一个工具中；将第一工具区域定位在发动机构件上；将第二工具区域定位在发动机构件上；用至少一个加热块加热前述发动机构件的局部化的区；使冷却流体远离工件要热处理的区传递至第一和第二工具区域的冷却部分；限制热量与冷却流体一起穿过工件散失；管理工件的热处理的冷却时间。

根据备选的实施例，一种热学管理的方法，包括：将第一工件和第二工件定位在至少一个具有内部腔的工具中；使流体传递进入内部腔中的至少一个以冷却第一和第二工件的部分；通过电阻加热来焊接至少一个工具中的第一工件和第二工件以形成接连的工件；控制接连的工件的冷却的速率，以减慢穿过至少一个工具的电阻加热元件或焊接电极中的至少一个的冷却的速率。

根据另一进一步的实施例，局部化的热学管理工具包括：安装块；第一加热块，其具有第一工件接合表面；第二加热块，其具有第二工件接合表面；电阻加热器，其安装在第一加热块和第二加热块中的至少一个内；第一冷却夹具，其接合安装块和第一加热块；第二冷却夹具，其接合安装块和第二加热块；冷却流体管道，其布置在第一和第二冷却夹具中的至少一个中；隔离体，其在加热块中的每一个和冷却夹具之间。

根据进一步的实施例，一种热处理发动机构件的方法包括：将发动机隔室的第一部分焊接在前述发动机构件的前述第一部分的第二部分上；在热处理站将发动机构件定位在固定装置中；将第一部分和第二部分中的至少一个定位在感应线圈中；施加电流至线圈；以及热处理第一部分和第二部分中的至少一个。

一种热处理发动机构件的方法包括：将具有多个钛构件的盘连接至固定装置；将钛构件中的一个定位进入感应线圈环；提供交流电给感应线圈环；热处理定位在感应线圈环中的钛构件；以及监测热处理的温度。

附图说明

在下面的附图中示出本发明的实施例。

图1是示例涡轮发动机的侧剖视图。

图2是带有示例焊接线的发动机构件的一个实施例的侧视图。

图3是热学管理工具的下部透视图。

图4是图3的示例热学管理工具的分解透视图。

图5是图3的热学管理工具的上部透视图。

图6是图3的示例热学管理工具的透视图，移除了部分以描绘在工具中的腔。

图7是定位在示例性叶盘上的热学管理工具的透视图。

图8是热处理工具的备选实施例的透视图。

图9是图8的实施例的热处理工具的详细的透视图。

具体实施方式

现在将详细地引用提供的实施例，它的一个或多个的示例在附图中示出。每一个示例通过解释来提供，并且不是公开实施例的限制。事实上，对本领域的技术人员将变得明显的是，在当前实施例中可作出各种修改和变型而不背离本公开的范围和精神。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可与另一个实施例一起使用以更产出进一步的实施例。因此意图的是本发明涵盖这样的修改和变型，作为落在附加的权利要求和它们的等价物的范围内。

参考图1至9，局部热处理和热学管理系统的各种实施例在各种视图中显示。热学管理系统允许在固态电阻焊接之后控制冷却速率，以避免将整个工件放置在热循环中。热学管理系统减慢工件的冷却速率以在已修理的翼型件中提供最佳的微观结构和机械属性，同时阻止通过工件的其余部分的热量转移。局部化的热处理过程和装置提供用于在局部化的位置处的热处理。

如本文中所使用的，用语“轴向的”或“轴向地”意指沿着发动机的纵向轴线的维度。连同“轴向的”或“轴向地”使用的用语“向前”意指在朝着发动机入口或相比于另一个构件相对地接近于发动机入口的构件的方向移动。连同“轴向的”或“轴向地”使用的用语“向后”意指在朝着发动机喷嘴或相比于另一个构件相对地接近于发动机喷嘴的构件的方向移动。

如本文中所使用的，用语“径向的”或“径向地”意指在发动机的中心纵向轴线和外发动机周围之间延伸的维度。用语“近端的”或“近端地”它们自身或者连同“径向的”或“径向地”的使用意指在朝着中心纵向轴线或相比于另一个构件相对地接近于中心纵向轴线的构件的方向移动。用语“远端的”或“远端地”它们自身或者连同“径向的”或“径向地”的使用意指在朝着外发动机周围或相比于另一个构件相对地接近于外发动机周围的构件的方向移动。

开始参考图1，显示了具有发动机入口端12的燃气涡轮发动机10的示意侧剖视图，其中空气进入大体由压缩机14、燃烧器16和多级高压涡轮20限定的推进器。共同地，推进器在运转期间提供推力或能量。燃气涡轮10可用于航空、发电、工业、海运等。取决于用途，发动机入口端12可备选地包含多级压缩机而不是风扇。燃气涡轮10绕着发动机轴线26或轴24是轴对称的，使得各种发动机构件绕其旋转。在运转中空气进入穿过发动机10的空气入口端12并移动穿过至少一个压缩级，在该处气压增加并被引导至燃烧器16。压缩空气与燃料混合并燃烧，提供退出燃烧器16朝向高压涡轮20的热燃烧气体。在高压涡轮20处，能量从热燃烧气体提取，引起涡轮叶片的旋转，其继而引起轴24的旋转。轴24向发动机的前面传递以继续一个或多个的压缩机级14、涡轮风扇18或入口风扇叶片的旋转，这取决于涡轮设计。

轴对称的轴24从前端至后端延伸穿过涡轮发动机10。轴24通过沿着其长度的轴承来支撑。轴24可为中空的，以允许在其中低压涡轮轴28的旋转。轴24、28两者可绕着发动机的中心轴线26旋转。在运转期间，轴24、28与其它连接至轴的诸如涡轮20的转子组件和压缩机14的结构一起旋转以便形成动力或推力，这取决于例如动力、工业、航空的使用领域。

仍然参考图1，入口12包括具有多个叶片的涡轮风扇18。涡轮风扇18通过轴28连接至低压涡轮19并形成用于涡轮发动机10的推力。低压空气也可用来帮助冷却发动机的构件。

现在参考图2，示例性发动机构件或工件31的侧视图。示例性构件被描绘成叶片或翼型件。叶片显示具有前缘LE、后缘TE和作为在前缘和后缘之间延伸的压力侧或吸力侧的表面。压力和吸力侧的另一个在该视图中未显示。构件31显示带有沿着表面延伸的两条线。第一条斜线33以大于45度(45°)描绘，其指出叶片的后缘和尖端的磨损。因此该线33描绘了构件31的小的尖端部分，其可被移除并通过焊接来替换，并且其中可利用热学管理实施例。而且，一旦叶片尖端或叶片部分被替换，可利用热处理过程，其中应力在叶片焊接区被消除。第二水平线35在前和后缘之间延伸。该第二水平线还描绘了线，损伤的叶片可沿着该线被切除以用于用新的叶片部分片段替换。根据该实施例，径向外部一半通过焊接上替换部分而被替换。在损伤部分的切除和移除之后，新的部分通过常规的熔焊或固态电阻焊接(SSRW)被焊接到叶片的剩余部分上。如果利用SSRW，那么可利用热学管理工具30。在常规的熔焊或SSRW之后，叶片和焊缝可在后来的步骤中局部地热处理。

现在参考图3，描绘了SSRW热处理工具30的下部透视图。应指出的是，尽管使用了用语下部，但是工具30可布置在各种定向中，这取决于工件31如何安装和工具30连接到那个构件。工具30大体包括第一工件接收区域32和第二工件接收区域34。这些区域32、34会合以保持工件31的一部分。第二工具(未显示)固持工件的备选部分，工件31接连在该备选部分上。根据在附图中描绘的非限制性的示例，工件是可在叶盘中利用的叶片或翼型件或机械地附接的叶片，以用于盘或鼓轮。各种备选类型的工件可与热处理工具30一起利用。例如，叶盘、风机叶片、风机叶盘、涡轮叶片和静叶、壳体、框架、旋转的隔离件和密封件都可被利用。工件接收区域32、34在外形上可改变，以接收变化形状的零件以便适当地运作并将热施加至工件。工具30将保持一个工件31，并且邻近的工件通过第二工具保持，使得两个工具在焊接和热处理过程期间例如可通过固定装置被保持在邻近的位置。

工件可以是各种类型的发动机构件。为了解释的目的，在本实施例中显示了翼型件或叶片。然而，这不应被认为是对于工件的限制的形状。叶片可包括在翼型件的前和后缘之间延伸的压力侧或吸力侧。

在第二工件接收区域34中的第一工件接收区域32中的每一个包括延伸进入区域32、34中的电阻加热元件40。多个缝隙42还限定焊接电极的一部分并沿着工具30的上部电极表面被描绘，其被利用来提供一致的夹紧压力、电流、以及散热以用于如将在本文进一步描述的焊接。加热元件40提供补充的预热、后热或两者以控制在焊接过程之后的工件的冷却速率。这还以与加热整个工件相反的局部化的方式允许更加受控制地加热和冷却选择的位置。

邻近电阻加热元件40是一层隔离体50以用于工具30。隔离体50限制热量传递通过工具30，因此帮助局部化热处理。隔离体50还将36、38的焊接电极部分从夹具48分离，使得夹具48不是带电的并且不结合至块36、38。最后，隔离体将工具30的加热部分从工具的冷却部分分离。

延伸进入工件接收区域32、34中的每一个是一对流体冷却管60、62。管60、62与工具30的一部分在流体方面连通。例如，根据一个实施例，管60、62压配合于工具30的两个侧面。具体地，管60、62定位在插口73(图4)中。在该插口内，传递进入工具然后穿出该对管60传递回。相同的过程在管对62中发生。管60、62可用各种类型的包括但不限于防护惰性气体或诸如冷却水或其它热学管理流体的流体来填充。流体冷却管60、62在预选的温度下或在作为管理热学情况的进一步方法的温度范围内维持工具的冷却部分的温度。相似于隔离体50，冷却管60、62有助于阻止热量穿过工具30的传播并因此帮助局部化热处理。另外，冷却流体帮助降低冷却的速率。例如，通过增加或降低流体移动的速率，工件的冷却的速率还可被调整。工具30的该冷却部分与焊缝隔开并与工件31接触，以冷却工件的该部分并阻止热量穿过工件的剩余部分并超出，例如至盘。

现在参考图4，描绘了热处理工具30的分解透视图。在该分解视图中，工具30的构件可更简单地被说明。第一工件接收区域32包括第一加热块36，其沿着安装块46固持在靠着工件31的位置。加热块36、38是大体U型的并倒转以接收冷却夹具48。加热块36、38具有两个功能。第一在工件31的焊接期间零件充当电极。第二，加热块36、38还用来预热或后热焊接的工件以便控制工件的冷却速率。

每一个冷却夹具48将第一加热器36相对于安装块46固持在适当的位置。夹具48定位穿过第一和第二加热器36、38的通道49并且可与安装块46连接和对准。夹具结构48的每一个具有曲面70以近似工件31表面并与其符合。在当前实施例中，工件31作为翼型件显示。因此，夹具48的接合工件31的曲面70近似示例性翼型件的压力侧或吸力侧。然而，其它发动机构件或工件31可按照本公开来利用。曲面70可由耐热材料形成。

如在附图中所描绘的，缝隙42从第一和第二电极36、38的下表面延伸并继续沿着带轮廓的表面82向上地延伸至加热块36、38的顶部。缝隙42允许金属加热块36、38符合工件31的形状并且进一步允许发生的加热和冷却过程(膨胀和收缩)。表面82是带轮廓的以提供工件靠着其接合的工作表面。表面82可由硬化的或耐热材料形成。没有由缝隙42允许的轮廓，工件31的整个表面将不能与加热块36、38接触。缝隙42还固持提供工件31的两个部分SSRW接连所必需的焊接热的电引线。布置在延伸穿过该区的缝隙42内的引线在处理将要发生的区中提供局部化的加热。块36、38的缝隙42提供用于接连零件的焊接热。另外，缝隙区还用来减慢冷却，通过提供脉冲型电流给零件以便减慢冷却。

夹具48中的每一个包括多个对准孔口72，其与在安装块46中的孔口74对准。销钉、棒、紧固件或其它这样的结构可定位穿过这些孔口，以将夹具和安装块固持在一起并将第一和第二加热块36、38靠着工件扣留固持在一起。

第一和第二加热块36、38还提供腔78(图6)以用于电阻加热器40。加热元件41以虚线显示并且在腔内定位在加热器36、38的内部上。电阻加热器40大体从加热块36、38的外侧面向内地延伸穿过通道49并向上地延伸进入块36、38，来形成环加热元件41。环41提供热量以用于工件31的热学管理。加热器40可用来在焊接前预热或后热工件31。后热过程发生以便减慢冷却的速率，并且可以用连同焊接机器动力供应使用的植入的电阻加热器40来完成，焊接机器动力供应可在以高得多的电流制造的焊接完成之后立即施加控制的低电平的电流穿过焊接电极36。例如，在缝隙42处的焊接电极可在比一段时间内为焊接所必要的水平更低的电流水平下是脉冲的，以降低冷却的速率。这个可另外或分离于加热电极40来完成，以控制冷却的速率。因此，电阻丝40可接收电流以加热块，减慢来自不涉及电阻焊接机器的二级动力源的冷却过程。焊接工件31的冷却速率可高达2000华氏度每秒。对于一些合金，将会期望的是降低该速率至在大约2000华氏度和1500华氏度范围内(并且更具体地2000℉和约1700℉)小于大约50至70华氏度每秒。电阻加热器40向外延伸并穿过在夹具48的上部分中的通道76，并且可如在图6中所示转变方向以清洁邻近的叶盘或鼓轮的叶片。

隔离元件或隔离体50定位在夹具48之上在冷却夹具48和加热块36、38之间。隔离体50阻止加热器40、块36、38以不期望的方式加热夹具48。因此热量被限制于加热块36、38和工件31的局部区使得局部化的加热单独地影响工件。此外，加热块36、38的热量被限制传递到冷却工件31的邻近的部分的夹具48。

流体冷却管60、62被描绘为延伸穿过进入夹具48，穿过夹具结构48的插口73。流体冷却管提供用于工具30的热学管理的方法。诸如液体或气体形式的流体可利用来与夹具48连通。冷却阻止加热块36、38加热冷却夹具48。随着夹具保持更冷，来自加热块36、38的热量被防止在冶金结构方面改变邻近发生焊接的地方的工件31的多个部分。

现在参考图5，描绘了工具30的上部透视图。工具30从底部显示并处于组装的情况以描绘端部36、38和安装块46的接合。多个孔口47位于在允许力被施加至工件31的安装块46中(图3)，使得工件的各部分可被焊接在一起。正如本领域的技术人员将理解的，焊接通过力和热量的施加而发生。

现在参考图6，描绘了工具30的透视图。显示了工具，其中流体冷却管60和电阻加热器40被分解。移除冷却流体管并移除电阻加热器，显露在第二端38内的允许工具30的第二端部分的加热的腔78。虽然显示了一种腔形，但可利用备选的形状。这将部分地取决于加热块36、38的形状，其取决于工件的形状。

现在参考图7，在盘上适当位置显示了工具30的透视图。这可以是带有机械地附接的叶片的叶盘或盘39。加热块36、38、夹具48和安装块46定位在正在被焊接的工件或构件31附近。另外，在焊接过程期间，热量被限制穿过工件的未加热的部分而散失。冷却管60显示为延伸进入工具30以用于冷却夹具48中的一个。冷却管可位于与加热块38相反的位置。加热器40还显示为延伸进入加热块36。隔离体50被描绘在夹具48和加热块36之间。工具30防止热穿过盘散失，这可损伤盘的要求极度地紧密的公差的部分，如果加热至在焊接的区中发生的温度，公差将会是变化的。如还将要指出的，组件利用两个工具30。第一工具30接合发动机构件连接至盘的一部分。第二工具30径向地布置在第一工具外，并且将焊接至构件的替换构件固持在第一工具中。

在运转中，工件31被布置在第一加热块/电极36和第二加热块38中的至少一个中。根据本实施例，焊缝延伸大约整个工件，所以加热块/电极两者可被利用，使得整个焊接线可被热处理。加热块36、38定位为邻近安装块46和冷却夹具48。销钉、棒、紧固件或其它的结构可利用来穿过孔口72、74将夹具48连接至安装块46并将加热块36、38固持在适当位置。隔离体50定位在加热块36、38和夹具72之间。

接着，冷却管60、62连接至流体源，使得流体可流动进入夹具48。流体可以是液体或气体，并保持工件的部分不接触加热块36、38而变为散热器。这在工件39和盘39的未焊接部分中限制了冶金结构的改变。

当工具30被构造有工件时，电阻加热器40被激活。冷却流体服务两个功能。流体保持工件31未直接加热的区较冷。另外，冷却流体阻止工件的未加热的部分以及诸如叶盘或盘的其它件变为散热器。冷却速率减慢使得热处理不会不利地影响工件的那些构件。冷却速率可另外地通过在焊接过程完成以后加热电阻器40或通过使电流经过焊接电极42或两者来减慢，因此防止工件冷却过快。

现在参考图8，以透视图显示了热处理站130。在本实施例中，叶盘39显示为安装在固定装置132中。叶片或工件131从中央毂延伸并且如同先前的实施例一样可用盘形成或可机械地附接。

邻近于固定装置132，站130包括支架140。支架140向上延伸但是也可在各种方向延伸。在支架140的顶部，定位有感应热站142。站142包括向外延伸的感应线圈144。线圈144形成环146，其中定位有叶片131的尖端。

如关于图2所提到的，例如可在大部分中焊接叶片，或如在线33指出的尖端焊接。由于其它示例可被提供，因而后者的示例被描绘但是非限制性的。再次参考图8，叶片131的尖端大部分被移除。然而，最接近于感应线圈144，尖端显示为焊接到适当位置，以用于解释的目的。

一旦叶片尖端133布置在叶片131上，这些焊接线必须热处理。热处理提供叶片的应力消除。然而，局部化的热处理是期望的，以便阻止氧化或α壳体对仅仅整个零件的焊接修理区的累积。例如，采用基于钛的材料，热处理如先前所描述的可在材料上引起α壳体的累积并且其在使用之前必须移除。

热处理站130允许在与焊接尖端133的接合处对叶片的具体焊接区进行选择的热处理。如此，不需要全部的叶片131被热处理。相反，叶片的需要应力消除的部分即焊接修理区可热处理。热处理过程的副作用不影响叶片和盘的剩余部分。

现在参考图9，显示了线圈144的详细的透视图，其中尖端133经过感应线圈144。内部水冷却的线圈例如由诸如铜的导电金属形成。过程涉及流通交流电以在被线圈144包围的空间内形成强磁场。来自磁场的涡流在工件131内并且电流的方向与金属工件131的抵抗力相反。因此，仅工件131将变热，并且线圈离工件131越近，温度就可能更高。由于工件131的薄的材料厚度造型，感应热处理过程非常适合于应力消除。如所示的，邻近的尖端133、构件131进一步包括突片135，其提供额外的材料以用于在焊接过程中流入和流出。突片135在焊接期间可提供散热器，但是在局部热处理期间不提供。在这个过程中的温度大体小于先前描述的涉及热学管理过程的焊接过程的那些。

在图9中还显示的是用于闭环温度控制的高温计150。高温计150可以是探测布置在线圈144内的构件131的温度的红外线点高温计。如此，温度可被监测并且数据反馈给可编程控制器以确定适当的温升和温降、加热速率、加热温度和时间，以及冷却速率。这自动地控制已经在焊接的发动机构件中发生的应力消除。采用闭环系统，温度和时间被控制以用于适当的热处理。

结构和方法的前面的描述已经为了示出的目的而呈现。未意图是详尽的或限制本发明在公开的精确的步骤和/或形式，并且显然，许多修改和变型根据上面的教导是可能的。本文所描述的特征能以任意的组合而组合。本文描述的方法的步骤能以任意的物理上可能的顺序来执行。应理解的是尽管局部热处理过程和装置的某些形式已经示出和描述，但是不限于此，而是将仅由附加至本文的权利要求限制。

尽管若干创造性的实施例已经在本文中描述和示出，但是本领域的技术人员将容易地想象各种其它的方法和/或结构以用于执行功能和/或获得结果和/或本文描述的优点中的一个或多个，并且这样的变型和/或修改中的每一个被认为是在本文描述的实施例的发明的范围内。更一般地说，本领域的技术人员将容易地意识到，本文所描述的所有参数、尺寸、材料和构造有意是示例性的，并且实际的参数、尺寸、材料和/或构造将取决于具体的对其使用创造性教导的一个或多个应用。本领域的技术人员将认识到或能够发现只是使用例行的实验，许多等价于本文所描述的具体的创造性的实施例。因此，应理解的是，前述的实施例仅通过示例来呈现，并且在附加的权利要求和其等价物的范围内，创造性的实施例可不同于具体描述和权利要求而实践。本公开的创造性的实施例针对本文描述的每一个单独的特征、系统、物品、材料、工具箱和/或方法。另外，如果这样的特征、系统、物品、材料、工具箱和/或方法不是互相矛盾的，那么两个或更多这样的特征、系统、物品、材料、工具箱和/或方法的任意组合被包括在本公开的创造性的范围内。

示例用来公开包括最佳模型的实施例，并且还使本领域的任何技术人员能够实践装置和/或方法，包括制造和使用任意设备或系统以及执行任意并入的方法。这些示例未意图是详尽的或将本公开限制在公开的精确的步骤和/或形式，并且显然，许多修改和变型根据上面的教导是可能的。本文所描述的特征能以任意的组合而组合。本文描述的方法的步骤能以任意的物理上可能的顺序来执行。

如本文所限定和使用的所有定义应被理解为控制字典定义、在通过引用并入的文件中的定义和/或限定的用语的通常意义。如在说明书和权利要求中本文所使用的，词语“一”和“一个”除非明确相反地指出，否则应理解为意味着“至少一个”。如在说明书和权利要求中本文所使用的，短语“和/或”应理解为如此接连在一起的元件，即在一些情况中连接地呈现的和在其它情况中未连接地呈现的元件中的“任一个或两者”。

还应理解的是，除非明确相反地指出，否则在本文所要求保护的包括超过一个步骤或行动的任意方法中，方法的步骤或行动的顺序不是必要地限制于陈述的方法的步骤或行动的顺序。

在权利要求中，以及在上面的说明书中，所有诸如“包括”、“计入”、“承载”、“具有”、“包含”、“涉及”、“保持”、“由…组成”以及类似的过渡短语应被理解为可扩充的，即意味着包括但不限于。仅过渡短语“由…构成”、“本质上由…构成”将会是封闭的或半封闭的过渡短语，其分别如在美国专利局专利审查程序的手册、2111.03节中陈述。

Claims (21)

1. 一种用于发动机构件的热学管理方法，包括：

将发动机构件定位在至少一个工具中；

将第一工具区域定位在所述发动机构件上；

将第二工具区域定位在所述发动机构件上；

利用至少一个加热块加热所述发动机构件的局部化的区；

使冷却流体远离被热处理的所述工件的所述区传递到所述第一和第二工具区域的冷却部分；

限制热量与所述冷却流体一起穿过所述工件散失；

管理所述工件的所述热处理的冷却时间。

2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述限制通过使流体传递穿过所述工具来进行。

3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述流体为液体或惰性气体中的一个。

4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述限制热量进一步包括使冷却流体传递到冷却夹具中。

5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热为电阻加热。

6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括利用植入所述工具中的热电偶来监测温度。

7. 根据权利要求1所述的方法，所述加热块包括植入的电阻加热器。

8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括抵靠着耐热或硬化的材料中的至少一个来对构件进行工作。

9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管理包括通过所述加热器对所述发动机构件施加减少的加热。

10. 根据权利要求9所述的方法，进一步其特征在于，冷却速率小于5000华氏度/秒。

11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述冷却速率小于大约50-700华氏度/秒的范围。

12. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述施加为所述加热器或焊接电极中的至少一个。

13. 一种热学管理方法，包括:

将第一工件和第二工件定位在具有内部腔的至少一个工具中；

使流体传递到所述内部腔中的至少一个中，以冷却所述第一和第二工件的部分；

通过电阻加热来焊接所述至少一个工具中的所述第一工件和所述第二工件，以形成接连的工件；

控制所述接连工件的冷却速率，以减慢穿过所述至少一个工具的电阻加热元件或焊接电极中的至少一个的冷却速率。

14. 根据权利要求13所述的热学管理方法，其特征在于，所述控制包括传递防护气体和热学管理流体中的一个。

15. 根据权利要求13所述的热学管理方法，其特征在于，进一步包括使用耐热或硬化的材料来对所述工件施加载荷。

16. 根据权利要求13所述的热学管理方法，其特征在于，所述控制包括利用热电偶监测温度。

17. 根据权利要求13所述的热学管理方法，其特征在于，所述控制包括施加热量来控制所述冷却速率。

18. 根据权利要求13所述的热学管理方法，其特征在于，所述速率冷却小于大约50-700华氏度/秒。

19. 一种局部化的热学管理工具，包括：

安装块；

具有第一工件接合表面的第一加热块；

具有第二工件接合表面的第二加热块；

安装在所述第一加热块和所述第二加热块中的至少一个内的电阻加热器；

接合所述安装块和所述第一加热块的第一冷却夹具；

接合所述安装块和所述第二加热块的第二冷却夹具；

布置在所述第一和第二冷却夹具中的至少一个中的冷却流体管道；

在所述加热块中的每一个和所述冷却夹具之间的隔离体。

20. 根据权利要求19所述的局部化的热学管理工具，其特征在于，所述接合表面具有多个缝隙。

21. 根据权利要求20所述的局部化的热学管理工具，其特征在于，进一步包括在所述接合表面的区中的电引线。