CN105422266B - 涡轮增压器轴和叶轮组件 - Google Patents

涡轮增压器轴和叶轮组件 Download PDF

Info

Publication number
CN105422266B
CN105422266B CN201510584265.5A CN201510584265A CN105422266B CN 105422266 B CN105422266 B CN 105422266B CN 201510584265 A CN201510584265 A CN 201510584265A CN 105422266 B CN105422266 B CN 105422266B
Authority
CN
China
Prior art keywords
turbine wheel
weld
shaft
turbocharger
pilot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510584265.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105422266A (zh
Inventor
B.措林格尔
M.巴博恩
D.霍尔拉维尔
A.明库勒斯库
N.瓦泽耶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Garrett Power Technology (Shanghai) Co.,Ltd.
Original Assignee
Honeywell International Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honeywell International Inc filed Critical Honeywell International Inc
Publication of CN105422266A publication Critical patent/CN105422266A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105422266B publication Critical patent/CN105422266B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/06—Rotors for more than one axial stage, e.g. of drum or multiple disc type; Details thereof, e.g. shafts, shaft connections
    • F01D5/063—Welded rotors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B23K26/032—Observing, e.g. monitoring, the workpiece using optical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B23K26/034—Observing the temperature of the workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/067—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
    • B23K26/0673—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing into independently operating sub-beams, e.g. beam multiplexing to provide laser beams for several stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B23K26/24—Seam welding
    • B23K26/28—Seam welding of curved planar seams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/025—Fixing blade carrying members on shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/10—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
    • F02C6/12—Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/001—Turbines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04—Steel or steel alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/18—Dissimilar materials
    • B23K2103/26—Alloys of Nickel and Cobalt and Chromium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2200/00—Mathematical features
    • F05D2200/20—Special functions
    • F05D2200/25—Hyperbolic trigonometric, e.g. sinh, cosh, tanh
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/40—Application in turbochargers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
    • F05D2230/23—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together
    • F05D2230/232—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together by welding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
    • F05D2230/23—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together
    • F05D2230/232—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together by welding
    • F05D2230/234—Laser welding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
    • F05D2300/16—Other metals not provided for in groups F05D2300/11 - F05D2300/15

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

本发明涉及涡轮增压器轴和叶轮组件。涡轮增压器的单元可包括：包括涡轮机叶轮材料和涡轮机叶轮轴线的涡轮机叶轮部分；包括轴材料和轴轴线的轴部分；包括在第一方位角跨度上的第一平均轴向位置和形成为涡轮机叶轮材料的比例比轴材料的比例更大的第一焊缝组成的第一焊缝；和包括在第二方位角跨度上的第二平均轴向位置和形成为涡轮机叶轮材料的比例与轴材料的比例更大的第二焊缝组成的第二焊缝，其中，第一方位角跨度和第二方位角跨度的和是约360度，其中第一平均轴向位置与第二平均轴向位置不同，并且其中第一焊缝组成不同于第二焊缝组成。

Description

涡轮增压器轴和叶轮组件
技术领域
本文公开的主题总体涉及内燃发动机的涡轮机械，并且更具体地涉及涡轮增压器。
背景技术
涡轮增压器经常被用于增加内燃发动机的输出。涡轮增压器可包括涡轮机叶轮，所述叶轮被焊接到轴上以形成轴和叶轮组件（SWA）。SWA可由一个或多个轴承可旋转地支撑从而以高转速旋转。本文描述的技巧、技术等的各种示例涉及涡轮增压器轴和叶轮组件。
附图说明
结合在附图中示出的示例参考下面的详细描述，可获得对本文描述的各种方法、设备、组件、系统、布置等以及其等同方式的更完整的理解，在附图中：
图1是涡轮增压器和内燃发动机以及控制器的示例的简图；
图2是涡轮增压器的示例的简图和该涡轮增压器的一部分的横截面图；
图3是轴和涡轮机叶轮组件（SWA）的示例的简图；
图4是组件的示例的简图；
图5是焊接情形的示例的简图；
图6是单元的焊缝的一系列简图；
图7是单元的横截面视图的简图；
图8是方法的示例的简图；以及
图9是传感器和传感器信息的示例的表和简图；
图10是部件的示例的简图；以及
图11是部件的示例的简图。
具体实施方式
涡轮增压器经常被用于增加内燃发动机的输出。参照图1，作为示例，系统100可包括内燃发动机110和涡轮增压器120。如在图1中所示，系统100可以是车辆101的一部分，其中系统100被设置在发动机舱中并被连接到废气导管103，废气导管103引导废气到废气出口109，废气出口109例如定位在乘客舱105后面。在图1的示例中，可提供处理单元107以处理废气（例如，通过分子的催化转换等减少排放物）。
如在图1中所示，内燃发动机110包括发动机缸体118，其容纳一个或多个燃烧室，该燃烧室在使用中驱动轴112（例如，通过活塞）；以及进气端口114，其提供了空气到发动机缸体118的流动路径；和排气端口116，其给来自发动机缸体118的废气提供了流动路径。
涡轮增压器120可用于从废气中提取能量并提供能量给进气空气，该空气可与燃料混合来形成燃烧气体。如在图1中所示，涡轮增压器120包括空气入口134、轴122、用于压缩机叶轮125的压缩机壳体组件124、用于涡轮机叶轮127的涡轮机壳体组件126、另一壳体组件128和废气出口136。壳体128可被称为中间壳体组件，因为其被设置在压缩机壳体组件124和涡轮机壳体组件126之间。轴122可以是包括各种不同部件的轴组件。轴122可由设置在壳体组件128内（例如，在由一个或多个孔壁限定的圆孔内）的轴承系统（例如，轴颈轴承、滚子轴承等）可旋转地支撑，使得，涡轮机叶轮127的旋转引起压缩机叶轮125的旋转（例如，由于通过轴122可旋转地联接）。作为示例，中间壳体旋转组件（CHRA）可包括压缩机叶轮125，涡轮机叶轮127，轴122，壳体组件128和各种其它的部件（例如，设置在压缩机叶轮125和壳体组件128之间的轴向位置处的压缩机侧板）。
在图1的示例中，可变几何形状组件129被示出为部分地被设置在壳体组件128和壳体组件126之间。这种可变几何形状组件可包括定子叶片或其它部件来改变通道的几何形状，该通道通向涡轮机壳体组件126内的涡轮机叶轮空间。作为示例，可变几何形状压缩机组件可被提供。
在图1的示例中，废气门阀（或简称为废气门）135被定位成紧邻涡轮机壳体组件126的废气入口。废气门阀135可被控制以允许来自排气端口116的至少一些废气绕过涡轮机叶轮127。各种不同的废气门、废气门部件等可被应用到传统的固定喷嘴涡轮机、固定定子叶片喷嘴涡轮机、可变喷嘴涡轮机、双涡旋涡轮增压器等。作为示例，废气门可以是内废气门（例如，至少部分地位于涡轮机壳体内）。作为示例，废气门可以是外废气门（例如，操作地联接到与涡轮机壳体流体连通的导管）。
在图1的示例中，废气再循环（EGR）导管115也被示出，其可被任选地设置有一个或多个阀117，例如，以允许废气流到在压缩机叶轮125上游的位置。
图1还示出了示例布置150用于使废气流到废气涡轮机壳体组件152和另一示例布置170用于使废气流到废气涡轮机壳体组件172。在布置150中，气缸盖154包括在其内的通道156，用于将来自气缸的废气引导向涡轮机壳体组件152，而在布置170中，歧管176用于实现涡轮机壳体组件172的安装，例如，没有任何单独的、中间长度的废气管道系统。在示例布置150和170中，涡轮机壳体组件152和172可被构造成与废气门、可变几何形状组件等一起使用。
在图1中，控制器190的示例被示出为包括一个或多个处理器192、存储器194和一个或多个接口196。这种控制器可包括电路系统，例如发动机控制单元（ECU）的电路系统。如本文所描述，可联合控制器任选地实施各种方法或技艺，例如，通过控制逻辑。控制逻辑可依赖于一个或多个发动机操作条件（例如，涡轮增压器rpm、发动机rpm、温度、载荷、润滑剂、冷却等）。例如，传感器可通过一个或多个接口196传输信息到控制器190。控制逻辑可依赖于这些信息，并且进而控制器190可输出控制信号以控制发动机操作。控制器190可被构造成控制润滑剂流、温度、可变几何形状组件（例如，可变几何形状压缩机或涡轮机）、废气门（例如，通过致动器）、电动马达、或与发动机相关联的一个或多个其它部件、一个或多个涡轮增压器、等。作为示例，涡轮增压器120可包括一个或多个致动器和/或一个或多个传感器198，传感器198可例如被联接到控制器190的一个或多个接口196。作为示例，废气门135可由控制器控制，该控制器包括响应于电信号、压力信号等的致动器。作为示例，用于废气门的致动器可以是机械致动器，例如，其可无需电能而操作（例如，考虑被构造成响应于通过导管供应的压力信号的机械致动器）。
图2示出了涡轮增压器200的示例，涡轮增压器200包括压缩机壳体224、涡轮机壳体226和中间壳体228。在涡轮增压器200的一部分的横截面视图中，轴和涡轮机叶轮组件（SWA）220被示出为包括轴222和涡轮机叶轮227，它们已经被焊接以形成一个单元（例如，SWA单元）。在图2的示例中，中间壳体228包括通孔，该通孔接收轴承组件230，轴承组件230可旋转地支撑SWA220。在图2的示例中，轴承组件230包括外座圈、内座圈和设置在外座圈和内座圈之间的滚子（例如，球）；注意到，涡轮增压器可包括一个或多个其它类型的轴承/轴承组件（例如，考虑轴颈轴承等）。在图2的示例中，中间壳体228包括润滑剂通道，该通道可将润滑剂引导到轴承组件230，例如，以润滑滚子，并且将润滑剂引导到中间壳体228内的表面，例如，以形成润滑剂膜（例如，挤压膜等）。
在图2的示例中，SWA220包括环形凹部，该凹部中安置有密封元件，例如，活塞环（例如， 或者多个活塞环）。这些特征可与中间壳体228的圆孔表面对准并且用于阻止废气从涡轮机壳体226流到中间壳体228的腔以及润滑剂从中间壳体228的所述腔流到涡轮机壳体226。
如提及的，轴可通过焊接被连接到涡轮机叶轮。作为示例，连接过程可用来最小化初始失衡（例如，扭曲）和平衡迁移（例如，非对称残余应力）。
作为示例，系统可包括一个或多个单元，所述单元可发射激光束，其中所述束中的每一个带有的能量足以形成轴和涡轮机叶轮之间的焊缝。作为示例，考虑可发射两个或更多个激光束的系统，这些束可相对于圆柱形工件被对称地定向，使得可例如以同步的方式完成点焊固定或焊接。在这个示例中，该系统可用于最小化由一个或多个焊接点的后拉引起的扭曲。
由于压缩机叶轮、轴和涡轮机叶轮的操作环境不同，所以这些部件的构成材料和构造方式也可不同。例如，废气温度对于柴油发动机来说可超过500摄氏度且对于汽油发动机来说可超过1000摄氏度，由此要求高温材料用于涡轮机叶轮构造。另外，虽然轴可由在车床等上被旋转的耐中等温度的金属或金属合金制造，但涡轮机叶轮可用耐高温陶瓷、金属或金属合金铸造（例如，考虑奥氏体镍-铬基超级合金，其市场品牌是INCONEL®，特种金属公司，亨廷顿，西弗吉尼亚）。
INCONEL®合金主要是镍，其次是铬。例如，INCONEL®625是约60％的镍，约20％的铬，约8％的钼，约5％的铁且剩下是其它金属。INCONEL®合金的焊接会出现许多问题，例如开裂和在热影响区中合金元素的显微结构隔离。
作为示例，涡轮增压器SWA可包括由第一材料制成的轴部和由第二不同材料制成的涡轮机叶轮部。在这个示例中，焊接涉及用两个不同的材料形成焊缝。作为示例，在焊接前在连接处包括填料材料的情况下，可存在另一种材料。
基于束的焊接引起焊池的形成，之后焊池凝固。各种的因素可影响焊缝特征。作为示例，与不相似的合金的连接处（例如，连接处界面）相关的因素可影响开裂。作为另一示例，与束相关的因素（例如，连续的相对于脉冲的）可影响开裂。
基于束的焊接可产生等离子体团，其包括离子化的金属蒸气。等离子体团的动态可例如存在于反冲压力可被施加在焊池上（例如，其可用来使焊池平坦或以其它方式成形）的情况下。作为示例，等离子体团强度的增加也可用来增加飞溅喷射。
作为示例，系统可包括装备以测量等离子体团的一个或多个特征（例如，大小、高度、化学组成等）。作为示例，系统可包括装备以将一个或多个等离子特征与一个或多个焊接参数相关，例如，以至少部分地基于等离子体团分析来控制焊接。
作为示例，系统可采用钥匙孔焊接。钥匙孔焊接可采用具有足够能量的束以穿入材料，例如，以形成填满离子化金属蒸气的腔。钥匙孔焊接系统可实施激光单元，该激光单元能产生具有超过约100,000W/mm2 (例如，约105 W/mm2)的功率密度的束。这种水平的功率密度可熔化且部分地汽化工件材料（例如，或者多个材料）。所产生的蒸气的压力可移走熔融的材料，从而形成腔（例如，钥匙孔）。在腔内，激光辐射的吸收率可因该腔内的多重反射而增加。例如，在束打到该腔的壁上时，束能量的一部分可被该材料吸收。钥匙孔焊接可适合于形成带有大于约5mm深度的焊缝。
如提及的，焊接可形成等离子体或等离子体团。例如，在穿透激光焊接中，腔（例如，钥匙孔）内的温度可升高到足以离子化金属蒸气的水平。当等离子体可能形成在焊缝部位处和附近时，等离子体可吸收束的能量的一部分。在这样的示例中，等离子体可作为能量转移过程中的媒介。作为示例，腔内的蒸发压力可引起等离子体膨胀到该腔外部的区域。在这种示例中，该等离子体可至少部分地散焦和分散束，这可导致更大的焦点直径以及焦点位置和能量密度的变化。作为示例，延伸的等离子团或云会引起穿透深度减少。在有等离子体团存在的情况下形成的焊缝可在横截面中具有钉头形状，这至少部分是由于等离子体团中的能量吸收。如果等离子体的形成是广泛的，那么焊接过程甚至可能被中断。等离子体可通过发射蓝光来表征。等离子体可包括金属原子、离子、电子和周围气氛的组分的混合物。在一些情况下，等离子体可点燃，例如，在氩气被用作焊接气体时。
如提及的，系统可包括气体处理装备，该装备能对在焊缝部位处的局部气氛进行产生、维持等。这种气氛可影响焊接并且可被任选地用于微调焊接过程。例如，可针对等离子体形成、期望的焊缝机械性能、掩蔽和/或保护效果等控制气氛。作为示例，气体处理装备可包括一个或多个喷嘴，该喷嘴可针对一个或多个部位对气体进行传输、瞄准等。作为示例，气体可包括氦气、氩气、氮气、二氧化碳、氧气等中的一个或多个。作为示例，气体可以是或包括空气。
作为示例，可采用惰性气体。例如，氦气和氩气是惰性气体，它们可能不与焊接材料发生反应。相比而言，其它焊接气体或焊接气体组分，例如氮气、氧气和二氧化碳，可能是反应性的。反应性气体可影响焊缝特征。例如，反应性气体可通过腔（例如，钥匙孔）内熔融流的不稳定性在束焊接过程中影响小孔的形成。熔融流的不稳定性可以气泡形式捕获蒸气和/或焊接气体，这些气泡导致凝固之后形成小孔。作为示例，细微尺寸的多孔性可在纯氮气被用作焊接气体时出现，因为氮气可溶解在材料中。由于氮气的可溶性往往在材料凝固时减少，所以气态氮可导致小孔的形成。因为空气包括氮气，所以空气可导致基于氮气的小孔。
作为示例，系统可包括执行团分析的装备。作为示例，团可相对于时间（例如，沿着时间线）被描述。例如，在初始时刻，激光束可被指向材料，使得发生表面吸收和材料激发，接着发生温度升高和热/非热过程以及表面熔化。接着，可形成等离子体，接着出现激光/光子反射、等离子体吸收和“自我调节”机制的运行。在束“撞击”之后的约一微秒，会发生等离子体-周围环境的相互作用并形成冲击波。等离子体此后可能减速并且被约束，并且此后浓缩（例如，在约一毫秒时）。
作为示例，系统可包括使用一个或多个技术执行团分析的装备，这些技术例如是影相术、ICCD快速摄影术、光学发射光谱、和熔坑分析（例如使用白光干涉量度法等）中的一个或多个。作为示例，影相术和/或快速摄影术可提供关于冲击波前和等离子体团的流体动力学膨胀的信息。作为示例，光学发射光谱（OES）可提供关于团膨胀过程中等离子体的电子数量密度的信息。
图3示出了SWA300的示例，SWA300包括涡轮机叶轮330和轴360。涡轮机叶轮330包括鼻部332、叶片334、毂边缘336和毂端340。轴360包括压缩机叶轮端362和涡轮机叶轮端370。如所示，涡轮机叶轮330的毂端340可形成与轴360的涡轮机叶轮端370的连接部。
图3还示出了毂端392和涡轮机叶轮端394的示例以及毂端396和涡轮机叶轮端398的示例（也见，例如图10和图11）。如所示，轴可包括诸如凹陷的焊池库（例如，接收焊池舌部的尖端）、一个或多个密封元件凹槽等的特征。例如，涡轮机叶轮端394可包括至少一个环形凹槽393并且涡轮机叶轮端394和398每一个都可分别包括凹部395和399，凹部395和399的轴向深度和外直径可限定库（例如，室），该库可在部件392和304或者部件396和398的焊接之后接收一个或多个焊池的溢流等。
毂端340和涡轮机叶轮端370可用各种尺寸限定，这些尺寸示出在放大的横截面视图中。例如，毂端340包括从涡轮机叶轮轴线zTW测量的径向尺寸r1和r2和从毂端340的表面测量的轴向尺寸z1。涡轮机叶轮端370被示出为包括从轴线zS测量的径向尺寸r5、r6和r7以及从涡轮机叶轮端370的表面测量的轴向尺寸z5。
作为示例，系统可包括夹头，所述夹头可相对于轴360定位涡轮机叶轮330。例如，图4示出了组件400的示例。组件400包括涡轮机叶轮夹头430和轴夹头460的示例。如所示，夹头430和460可同轴地定位涡轮机叶轮330和轴360，并且因此可被称为对中夹头。
作为示例，在重力的影响下和/或通过所施加的力，涡轮机叶轮330的毂端340可接触轴360的涡轮机叶轮端370。在图4的示例中，视线缺口存在于涡轮机叶轮330的毂端340和轴360的涡轮机叶轮端370所形成的连接部。作为示例，夹头430和460中的一个或多个是可旋转的，从而例如涡轮机叶轮330和轴360可被同步旋转。在这样的示例中，视线缺口可允许涡轮机叶轮330和轴360相对于一个或多个束旋转，所述一个或多个束可传输能量，该能量适合于形成焊缝以将涡轮机叶轮330和轴360焊接从而形成SWA（例如，SWA单元）。
在图4的示例中，夹紧可固定涡轮机叶轮330的轴线zTW相对于轴360的轴线zS的对准（例如，以基本上同轴地对准zTW和zS）。作为示例，涡轮机叶轮330可接触轴360。图4示出了近似放大视图，其中图示了间隙和接触。作为示例，夹头430可以在单点发生接触的方式对中涡轮机叶轮330（见，例如右下的图示）。
作为示例，在通过夹头430夹紧涡轮机叶轮330和/或通过夹头460夹紧轴360之后，在涡轮机叶轮330和轴360之间的接触就可被固定。作为示例，方法可包括调节涡轮机叶轮330和/或轴360的方位角位置以实现特定类型的接触。例如，如果“隆起”遇到了“隆起”，涡轮机叶轮330和/或轴360的旋转可发生以重新定位，使得隆起遇到高台。在这样的示例中，由涡轮机叶轮330和轴360限定的缝宽度可被确定和/或调节（见例如
Figure 181606DEST_PATH_IMAGE001
）。如所指示的，缝宽度可局部地取决于涡轮机叶轮330的毂端340的表面特征和/或轴360的涡轮机叶轮端370的表面特征。
如提及的，焊接过程可包括将一个或多个束指向连接部处或紧邻连接部。图5示出了图4的视图，其中激光束510-1和510-2被指向由涡轮机叶轮330的毂端340和轴370的涡轮机叶轮端370形成的连接部。在这样的示例中，束510-1和510-2是在视线缺口内，此时涡轮机叶轮330和轴360可被同步地旋转，从而每个束都可覆盖连接部的360度范围的至少一部分。
作为示例，施加力的方式可用于减小连接部处（例如，连接部界面、缝等）的一个或多个间隙。作为示例，施力器组件可被控制以施加力，任选地以响应于对连接部的分析（例如，关于一个或多个接触点、间隙等）的方式。在这样的示例中，可减小一个或多个间隙（例如，缝宽度减小等），例如，以减少束穿透深度等，否则这可建立在连接部腔内部的损坏（例如，通过进入一个或多个缺口）。作为示例，在涡轮机叶轮330被诸如夹头430的夹头夹紧时，由施力器施加的力可被转移到该夹头。例如，该夹头在夹紧到涡轮机叶轮时可与涡轮机叶轮一起轴向行进。
作为示例，施力器可在最小力和最大力方面被控制。作为示例，可至少部分地基于一个或多个期望焊缝特征（例如，对于SWA单元）选择并任选地调节力。作为示例，方法可包括在一个或多个焊接过程（例如，这可采用多个束）期间调节力。作为示例，最大力可至少部分地基于限制焊接后的跑出水平。在这样的示例中，跑出在焊接期间可由来自两个部件的材料的熔融混合开始在第一角度区内变弱而引起，这种变弱使得一个部件朝着另一个部件轴向移动，不过，有一定量的倾斜（例如，带倾斜的收缩）。虽然跑出可能不影响冶金（例如，焊缝质量），但是它影响SWA几何形状。
作为示例，方法可包括施加约100N或更少的力，例如，约30N或更少的力。作为示例，方法可包括在约20
Figure 895485DEST_PATH_IMAGE002
10N的范围内施加力。作为示例，方法可包括例如在焊接过程中监测收缩、跑出等并且调节力。作为示例，方法可包括感测一个或多个部件的倾斜并且调节焊接的一个或多个参数。作为示例，倾斜感测技术可与一个或多个倾斜极限一起被应用。例如，出于质量控制目的，考虑不能相对于一个或多个轴线超过约几百微米的倾斜极限。作为示例，倾斜角度可以是最小的，因为被夹紧的涡轮机叶轮的轴线和被夹紧的轴的轴线可基本上被同轴地对准。
作为示例，方法可包括施加力到涡轮机叶轮，其中，例如，该力小于约100N。在这样的示例中，该力可被限制为等于或小于约30N的力。
作为示例，系统可包括位置调节机件，其可调节与激光相关的部件在径向和/或轴向方向上相对于组件（例如，或者其一部分）的位置。以这种方式，焦点、束斑点等可相对于一个或多个工件，例如涡轮机叶轮和轴，被调节。例如，束斑点可被定位成中心位于连接部（例如，缝）的稍微靠上位置，使得能量可被更多地指向涡轮机叶轮的毂端。以这种方式，焊池可被形成，该焊池包括的涡轮机叶轮的材料比轴的材料多。以这种方式，涡轮机叶轮可以是包括镍的合金，由此焊池被形成为包括比该合金和轴的材料的50/50混合更大的镍浓度。
作为示例，系统可包括盘激光模块，该盘激光模块可供应分配子系统。作为示例，该盘激光模块可包括以约1030nm运行的二极管泵浦薄盘激光器。例如，考虑泵浦单元，该单元包括以约941nm发射能量的二极管，其中这个能量可被引导到盘激光模块的Yb:YAG盘。
薄盘激光器可包括带有约200
Figure 675222DEST_PATH_IMAGE003
或更少的厚度的活性介质。例如，Yb:YAG活性介质是晶状的并且可在一侧通过准端面泵浦构造的二极管激光堆刺激而另一侧被冷却。光学器件可包括抛物面镜和向后反射镜，其中未被吸收的功率可被多次成像，例如，以优化效率。作为示例，单个盘可产生最多约3.5千瓦的功率，该盘在约1030nm的波长上在近红外（NIR）中运行。作为示例，多个盘可被级串以实现更高的功率水平。控制器可用于实现对不同激光器参数的选择，例如，运行模式、功率水平、和束质量。Yb:YAG盘激光器可产生比Nd:YAG激光器更小的束大小（例如斑点大小），这进而可允许高能量密度。
作为示例，一个或多个传感器可感测信息，该信息可适合于检测一个或多个激光束的功率变化（例如，间接检测技术）。作为示例，直接技术可被实施以检测一个或多个激光束的功率变化。例如，考虑感测与保护性窗筒和/或功率盒相关的信息的传感器，激光束穿过该筒，功率盒可被实施为例如作为保护性窗的替代。
至于一个或多个传感器，作为示例考虑温度传感器、背反射传感器、等离子体传感器和摄像机（例如，CMOS摄像机等）的一个或多个。作为示例，诸如温度传感器、背反射传感器或等离子体传感器的传感器可以约几十千赫量级的采样率工作。作为示例，摄像机传感器可以约一千赫兹量级的采样率工作。
关于用于直接感测激光功率的功率传感器，焊接头可包括保护性窗筒，该筒可提供温度信息，可从该信息确定激光束的功率。作为示例，用于直接感测激光功率的功率传感器可包括实施量热法的激光功率部件。例如，吸收体可被激光束的至少一部分辐射规定的时间长度，其中该吸收体的热容量和温度升高是已知的。给定所述信息，可计算激光功率。
作为示例，激光束的特征可例如是，束功率、未聚焦的束的束直径和束位置、焦点中的束直径和束位置和该束的极化中的一个或多个。
再次参照图5，其示出了示例情形501，其包括朝着涡轮机叶轮330的毂端340和轴360的涡轮机叶轮轴端370所形成的连接部引导的激光束510-1和激光束510-2。情形501指示了涡轮机叶轮330和轴360的旋转方向和各个焊缝区域的形成。如针对束510-1所示，可形成焊池和一个或多个等离子体。作为示例，束的穿透深度可被控制，例如，以至少部分地控制焊缝深度。例如，钥匙孔深度可被控制以形成在毂端340和涡轮机叶轮轴端370之间的焊缝。
作为示例，在情形501中，控制器可控制位置控制、旋转控制、气体控制、温度控制、能量控制、焦点控制、束斑点大小控制、等离子体控制等的一个或多个。
图6示出了示例绘图610、620和630。绘图610示出了由涡轮机叶轮330的轴端340和轴360的涡轮机叶轮端370形成的缝（例如，连接部）。示出了激光束A和激光束B的斑点，其中这些斑点的轴向位置不同。如所示，每个斑点的轴向位置都是相比涡轮机叶轮端370中心略微更朝向轴端340。例如，当涡轮机叶轮330包括的镍比轴360多的情况下，形成的焊池可包括比涡轮机叶轮材料和轴材料的50/50混合更大的镍浓度。
在涡轮机叶轮330和轴360同步旋转时，可如绘图620所示地形成第一焊缝和第二焊缝。在放大的视图中，绘图630图示了第一焊缝（例如，是激光束A的）和第二焊缝（例如，是激光束B的）的轴向错开
Figure 149060DEST_PATH_IMAGE004
。
在图5的多束焊接情形501中，激光束的相互对准以及与工件中的缝的对准可被控制。这种控制可与更小的激光斑点大小更加密切相关。例如，在两个或多个激光的每一个的激光斑点大小小于约100微米时，可控制对准以将激光束相互对准，并且例如也与工件中的一个或多个对准。作为示例，在工件位置方面定位可在约10微米内，并且激光束定位可以是约10微米或更少的量级，注意到“精确”对准是不可能的。
再参照图6的绘图630，第一焊缝（例如，激光束A的）和第二焊缝（例如，激光束B的）的轴向错开
Figure 25749DEST_PATH_IMAGE004
可以是约10微米或更少的量级。可通过焊接涡轮机叶轮和轴形成单元，其中该单元可包括两个焊缝，其中每个焊缝都由单独的激光束形成。
作为示例，单元可由涡轮机叶轮和轴形成，其中与形成单元的焊接过程相关的跑出是小于约200微米。作为示例，在焊接过程中可施加约20
Figure 392752DEST_PATH_IMAGE005
10N的力以有利于连接部准备，而不会过度地影响围绕工件的自然收缩，使得跑出结果小于约200微米。
作为示例，单元在焊接后可表现出低水平的失衡，例如，这部分是由于与激光焊接相关的跑出是小于约200微米。
作为示例，诸如涡轮机叶轮330的涡轮机叶轮可包括凸台孔，该凸台孔在其表面上的公差是约
Figure 659785DEST_PATH_IMAGE006
0.25mm。作为示例，这种涡轮机叶轮可包括在该孔上的斜度以及在该孔的基部处的大半径，这会影响涡轮机叶轮的低循环疲劳（LCF）寿命。
作为示例，诸如轴360的轴可包括约
Figure 186581DEST_PATH_IMAGE006
0.025mm的栓直径公差。作为示例，栓与孔的半径上的间隙可以是约0.47mm。在这样的示例中，这种布置在由工具（例如，夹头）对中时允许圆角半径和无接触。
作为示例，轴可具有约
Figure 668509DEST_PATH_IMAGE006
0.025mm的轴向公差。如提及的，束斑点大小可影响对准。例如，约R0.065mm的斑点大小（例如，激光束的或电子束的）可意味着在最坏情况下对准在束直径的约40％内；不过，对于约R0.040mm或更少的更小斑点大小，不对准可能更高（例如，约60％到约100）。束中的能量往往被聚焦到其中心，因此方法可包括（例如通过不对准无意识地）相比一个材料将更高百分比的能量放在另一个材料中（例如，约80％到约100％），这可影响焊池的冶金性能。
作为示例，束斑点（例如，与束轴线正交的横截面）可包括诸如高斯形状的形状。这种束可包括由直径或由半径（例如R）限定的斑点大小。束可沿着束轴线包括束腰，其可以是最小的斑点大小。作为示例，在束接触部件时，斑点大小可在发生接触的位置被定义。例如，束可包括束腰，该束腰可与该束接触物体（例如，或多个物体）的位置错开。作为示例，对于束在自由空间中的传播，斑点大小半径可被定义为w(z)，其中下面的方程可限定斑点大小沿着束轴线的变化： w(z) = w0(1+(z/zR)2)0.5。在这个示例中，zR可以是瑞利范围（例如，
Figure 458611DEST_PATH_IMAGE007
）。作为示例，焦点深度可被定义为b = 2zR。作为示例，当在腰中心（例如，最小斑点大小在w0）和接触表面（例如，在焊接开始之后）之间存在错开时，这种错开可在所述焦点深度之内。作为示例，在焊接期间，束可穿透到初始接触表面的超过腰中心的深度。
作为示例，焊接过程可包括在焊接之前将两个或更多束对准到缝。在这个示例中，与缝的有意的轴向错开可被实施，使得与轴相比能量被更多地引导向涡轮机叶轮（例如，在约50％到约80％的范围内）。作为示例，焊接过程可在多个束内进行，这些束在一个或多个极限内被轴向对准，例如，以维持每个焊缝部分的焊池组成在一个或多个极限内。这种方法可用来维持多个焊池的冶金性能在一个或多个性能范围内。作为示例，对于采用多个束的过程，多个束的轴向错开极限可以是，例如，小于约0.1毫米。
作为示例，轴可包括先导栓并且涡轮机叶轮可包括先导孔。作为示例，轴可不包括先导栓并且涡轮机叶轮可不包括先导孔。
作为示例，涡轮增压器的单元可包括：包括涡轮机叶轮材料和涡轮机叶轮轴线的涡轮机叶轮部分；包括轴材料和轴轴线的轴部分；包括在第一方位角跨度上的第一平均轴向位置和形成为涡轮机叶轮材料的比例比轴材料的比例更大的第一焊缝组成的第一焊缝；和包括在第二方位角跨度上的第二平均轴向位置和形成为涡轮机叶轮材料的比例与轴材料的比例更大的第二焊缝组成的第二焊缝，其中例如，第一方位角跨度和第二方位角跨度的和是约360度，其中例如第一平均轴向位置与第二平均轴向位置不同，并且其中例如第一焊缝组成不同于第二焊缝组成。
图7示出了使用两个激光束形成的单元的近似横截面视图。如指出的，右边的焊缝不同于左边的焊缝。每个焊缝可用一个或多个特征表征，例如包括尺寸、组成、表面特征、多孔性等。
如所示，焊缝可由一个或多个尺寸限定。例如，焊缝在横截面视图中可具有钉形状，该形状包括钉长度尺寸（
Figure 212940DEST_PATH_IMAGE008
）、钉头部尺寸（
Figure 28580DEST_PATH_IMAGE009
）和钉杆尺寸（
Figure 348703DEST_PATH_IMAGE010
）。作为示例，钉头部尺寸可以是约1mm或更小并且钉杆尺寸可以是约0.4mm或更小。
图8示出了可在一个焊接过程（例如，或者多个焊接过程）之前、期间和/或之后发生的方法800的示例。如所示，方法800包括获得框810以获得信息、分析框820以分析所述信息的至少一部分、和评估框830以至少部分地基于所述分析评估一个或多个过程。
图8还示出了正被焊接的部件的简图，其中所述部件可以是涡轮机叶轮330的毂端340和轴360的涡轮机叶轮端370。如所示，激光束510-1可形成熔化，在这些部件的表面上可看见焊池；注意到，这些部件可正沿着箭头所示的方向被移动，同时激光束510-1可相对地静止不动（例如，通过束斑点的瞄准）。在激光束510-1的前面有由这两个部件限定的缝（例如，连接部），而在激光束510-1的后面形成了焊道。如提及的，激光束的束斑点可被瞄准到缝或者略微偏离缝（例如，与一个部件相比中心更多地朝着另一个部件）。如通过横截面视图所指示的（见带有轴向尺寸
Figure 778548DEST_PATH_IMAGE011
的平面和带有方位角尺寸
Figure 98802DEST_PATH_IMAGE012
的平面），焊道是焊缝的从该表面向下延伸的表面部分。例如，关于焊道的形状、大小等的信息可被分析以评价焊接过程。
作为示例，获得框810可包括通过基于激光的传感器获得信息。例如，考虑对缝、焊道等作三角测量的基于激光的传感器。作为示例，信息分析可输出关于粗糙度、凹度、半径百分比等的信息。作为示例，分析可输出关于一个或多个轮廓的信息。例如，考虑关于缝轮廓、焊道轮廓、焊池轮廓等的信息。作为示例，可至少部分地基于来自一个或多个分析的信息对一个或多个与过程相关的参数进行调节、选择等。
作为示例，可至少部分地基于图像分析调节一个或多个束。例如，可基于图像分析（例如，基于连接部间隙、接触、对准等的一个或多个）调节束能量、束焦距、束斑点大小等。
作为示例，方法可包括缝追踪。作为示例，方法可包括缺口检测。作为示例，方法可包括通过找到一个部件（轴或者涡轮机叶轮）上的一个点来检测缝位置，这个点可以是接触另一个部件（例如涡轮机叶轮或轴）的点。作为示例，“设置”可被接受或拒绝。作为示例，被拒绝的“设置”可被调节以重新定位一个或多个部件。例如，调节可包括在保持一个部件静止不动的同时旋转另一个部件。作为另一示例，调节可包括在不同程度上旋转两个部件（例如，一个顺时针而另一个逆时针）。
作为示例，方法可包括在使轴接触涡轮机叶轮之前就定位轴平面。在这个示例中，定位可包括例如利用接触探针、非接触探针或者接触探针和非接触探针进行探测。作为示例，非接触探针可以是基于激光的。作为示例，方法可包括将探测的位置（例如，通过探测确定的）与参考位置（例如，参考表面的位置等）进行比较。作为示例，探测可以是定位方法的一部分，该定位方法将部件相对于彼此进行定位以为了通过一个或多个激光束进行焊接，这些激光束可具有相对小的斑点大小。作为示例，探测可用于实现少于约20微米的位置精度。
图9示出了表910，该表列出了传感器和传感器信息的示例，图9还示出了正由激光510-1为焊接部件340到部件370而形成的焊缝的简图。表910列出了等离子体或金属团传感器、温度传感器、背反射传感器和可见光传感器。表910还列出了可由所述传感器的一个或多个感测到的能量的波长的示例。例如，等离子体或金属团传感器可包括电路系统以感测UV能量（例如，小于约600nm）、温度传感器可包括电路系统以感测NIR能量（例如，从约1100nm到约1800nm）、背反射传感器可包括电路系统以感测与激光相关的能量（例如，考虑Yb:YAG激光等），并且可见能量传感器可包括电路系统以感测可见光能量（例如，约390nm到约700nm）。如在表910中示出的，来自等离子体或金属团传感器的信息可涉及激光功率、激光束的焦点位置、气体保护、缝位置、焊接缺口变宽等；来自温度传感器的信息可涉及热耗散或传导中的变化，例如，由于一个或多个焊缝缺陷（例如，考虑多孔性、穿透不足等）；来自背反射传感器的信息可涉及一个或多个钥匙孔特征（例如，焊接穿透深度、飞溅等）；以及来自可见光传感器的信息可涉及大小、形状、表面、缝等（例如，考虑焊缝之后和之前的区域的特征）。
作为示例，系统可包括一个或多个传感器，这些传感器可在焊接之前、焊接期间和/或焊接之后感测信息。作为示例，系统可通过一个或多个传感器感测信息并且在焊缝的质量和/或一个或多个部件（例如，物理特征、位置等）方面分析所感测的信息的至少一部分。作为示例，系统可通过确定从参考信息的一个或多个偏离来分析信息。例如，系统可包括可与感测信号进行比较的参考信号。作为示例，系统可实时地分析感测的信息，以例如确定是否已经出现了焊缝缺陷。作为示例，系统可获得信号并且相对于参考信号分析该信号的至少一部分以确定是否出现了焊缝缺陷。
作为示例，轴和叶轮组件可包括诸如图3的涡轮机叶轮330和轴360的特征的特征和/或其它的特征。作为示例，轴和叶轮组件可包括部件，该部件包括库特征。例如，库特征可用于捕获在焊接过程期间产生的熔融材料（例如，考虑捕获焊缝“舌部”）。例如，焊缝可穿透径向深度，其中该焊缝的一端可被认为是带有尖端的“舌部”，该尖端可延伸到库内。作为示例，穿透深度可以是约一毫米到几毫米，其中舌部的熔融材料可溢流到库内。
图10示出了轴和叶轮组件（SWA）1000的一部分的示例，该组件包括轴1020和涡轮机叶轮1070。轴1020包括涡轮机叶轮端1022、环形凹槽1025-1和1025-2、肩部1027和1029以及库1045。库1045具有环形形状，该形状具有内边缘和外边缘，其中库1045在其内边缘通向腔。库1045包括轴向深度
Figure 436242DEST_PATH_IMAGE013
。可基于库1045的内边缘的半径或直径、其外边缘的半径或直径和其轴向长度确定库1045的容积。
图10示出了库轮廓1001和1003的另外的示例。示例轮廓1001包括半泪滴形状，例如，其中轮廓1001的最大深度与该库的内边缘相比更接近该库的外边缘。如所示，该轮廓可以是平滑的，例如，弯曲的。作为示例，库可包括梨形轮廓（例如，x = a*(1 + sin t)；y =b*cos t(1 + sin t)，t在0度到180度内），例如，半梨形轮廓。作为示例，库可包括梨子形轮廓（例如，b2*y2 = x3*(a – x)），例如，半梨子形轮廓。关于泪滴轮廓，考虑参数方程，x =cos t；y = sin t * sinm (0.5*t)，其中m可以在约0到约7的范围内。作为示例，库可包括哑铃曲线的一部分的轮廓（例如，a4*y2 = x4*(a2 – x2)）。如在图10中所示，库轮廓1003包括直线和由两条直线的相交形成的角。库轮廓1003包括在最大深度处的水平地板部分，该最大深度通过一条斜直线延伸到内边缘。作为示例，库轮廓可包括直线和曲线。
图11示出了轴和叶轮组件（SWA）1100的一部分的示例，该组件包括轴1120和涡轮机叶轮1170。轴1120包括涡轮机叶轮端1122、侧壁1125（例如，设置在半径处）、肩部1127和1129以及库1145。库1145具有环形形状，该形状具有内边缘和外边缘，其中库1145在其内边缘通向腔。库1145包括轴向深度
Figure 79713DEST_PATH_IMAGE014
。可基于库1145的内边缘的半径或直径、其外边缘的半径或直径和其轴向长度确定库1045的容积。
图11示出了库轮廓1101和1103的另外的示例。示例轮廓1101包括半泪滴形状，例如，其中轮廓1101的最大深度与该库的内边缘相比更接近该库的外边缘。如所示，该轮廓可以是平滑的，例如，弯曲的。作为示例，库可包括梨形轮廓（例如，x = a*(1 + sin t)；y =b*cos t(1 + sin t)，t在0度到180度内），例如，半梨形轮廓。作为示例，库可包括梨子形轮廓（例如，b2*y2 = x3*(a – x)），例如，半梨子形轮廓。关于泪滴轮廓，考虑参数方程，x =cos t；y = sin t * sinm (0.5*t)，其中m可以在约0到约7的范围内。作为示例，库可包括哑铃曲线的一部分的轮廓（例如，a4*y2 = x4*(a2 – x2)）。如在图11中所示，库轮廓1103包括直线和由两条直线的相交形成的角。库轮廓1103包括在最大深度处的水平地板部分，该最大深度通过一条斜直线延伸到内边缘。作为示例，库轮廓可包括直线和曲线。
作为示例，材料可包括钼。作为示例，在加热这种材料之后，钼就形成氧化物，例如，三氧化钼（MoO3）。三氧化钼可具有约795摄氏度(例如，约1463华氏度)的熔点。作为示例，诸如AISI 4140的合金可具有约1416摄氏度（例如，约2580华氏度)的熔点。在焊接过程期间，一些量的钼氧化物可形成，这些氧化物具有的熔点低于大块材料的熔点。在这个示例中，在冷却之后，钼氧化物的一个或多个区域可比周围材料保持在熔融（例如，液体）状态更长时间。
作为示例，合金AISI 4140可包括：
元素 含量（百分比）
铁，Fe 96.785 - 97.77
铬，Cr 0.80 - 1.10
锰，Mn 0.75 - 1.0
碳，C 0.380 - 0.430
硅，Si 0.15 - 0.30
钼，Mo 0.15 - 0.25
硫，S 0.040
磷，P 0.035
在这个示例中，在焊接过程中形成的钼氧化物的量可能是极小的。作为示例，在通过一个或多个激光束焊接部件时，对于这些部件中的一个或全部两个可采用低钼合金。作为示例，低钼合金可以是具有按重量少于1％的钼含量的合金。作为示例，低钼合金可以是具有按重量少于约0.5％的钼含量的合金。作为示例，低钼合金可包括按重量大于约0.1％且小于约0.5％的钼含量。
在合金中出于多种原因可在大于约2％的水平上包括钼，例如，关于耐点蚀（例如，响应于氯化物、pH等）。作为示例，在钼含量是约2-3％时，合金可表现出在约10ppm或更少的氯化物浓度下在一定范围pH值上的耐点蚀性能（例如，考虑约65-80摄氏度的温度；也150-180华氏度）。作为示例，钼可赋予更加均匀的硬度和强度。
下表示出了合金的一些示例和它们各自的钼水平，
钼含量 合金
0 类型 301, 302, 303, 304, 304L, 304LN, 305, 308, 309, 310, 321, 347
~ 0.08 到~ 0.15 AISI 4118
~ 0.13 到~ 0.20 AISI 4120
~ 0.15 到~ 0.25 AISI 4140
~ 0.20 到~ 0.30 AISI 4121
~ 0.25 到~ 0.35 AISI 4161
0.8 到1.2 X22CrMoV12-1
2 类型 316, 316L, 329
3 类型 317, 317L
3.5 Alloy 825
4 Alloy 904L, 类型 317LM, 317LMN
6 AL-6XN, 25-6Mo, 254SMO, Alloy G, Alloy 3-G
9 Alloy 625
SAE标准将钼钢总体分类为4XXX。碳和合金钢等级可包括，例如，41XX，其是铬-钼（铬钼）钢。作为示例，41XX材料可包括Cr0.50、0.80或0.95；以及Mo0.12、0.20、0.25或0.30。作为示例，镍-铬-钼钢可包括少于约0.5的Mo含量。作为示例，镍-钼钢可包括少于约0.5的Mo含量。作为示例，钼钢可包括少于约0.5的Mo含量（例如，40XX和44XX）。
作为示例，低钼合金可表现出更少的热开裂。热开裂是可因应力和一个或多个应变不能容忍的微观结构而发生的情况。在焊接过程中应力因热应力而出现，尤其是在凝固过程中。应变不能容忍的微观结构可在接近合金的熔化和凝固点的高温下临时出现。作为示例，焊池的形状（例如，泪滴形焊池）可对热开裂有影响。可出于多种原因在合金内以更高水平包括钼，例如，关于抗点蚀。
作为示例，方法可包括将Ni基超级合金涡轮机叶轮连接到低合金钢轴以形成作为一个单元的轴和叶轮组件（SWA），其中连接包括用一个或多个激光束焊接。例如，考虑适合于操作地联接到内燃发动机（例如，柴油、汽油、弹性燃料、双燃料等）的废气涡轮增压器的SWA。作为示例，该轴可以是低合金钢轴，该轴带有小于约0.5％的钼含量，并且，例如，大于约0.01％。在这个示例中，通过焊接连接可导致具有低扭曲和低残余应力的焊缝，该焊缝相对来说没有裂纹或缺陷。
至于使用一个或多个激光束（例如纤维或盘）形成一个或多个焊缝，斑点大小可小于约0.1毫米。当使用这种斑点大小以及低合金钢轴材料（例如AISI4140）（例如，具有低钼含量，其少于约0.5％）时，可减少（例如，基本上避免）热开裂风险。例如，可形成基本上没有有害的热开裂的焊缝。
如提及的，钼可形成金属氧化物（例如，MoO3），其可具有相对地的熔点并且在焊池凝固过程中保持为液体更长时间。在这样的示例中，焊池的可包括这样的金属氧化物的枝晶间区域中的液体可在凝固期间允许微裂纹的形成。当焊接使用低于约0.1毫米的斑点大小时，可减少能量输入，这进而可减少扭曲和残余应力。作为示例，作为生产过程的一部分，激光焊接可比电子束焊接更快，因为电子束焊接涉及抽真空（例如，要被焊接的部件的连接部处于真空中）。作为示例，可例如通过多个单元或通过分束使用多个激光束。作为示例，一个或多个激光束可允许点焊和/或全焊（例如，任选为同时地）。作为示例，同时使用两个或多个束焊接或点焊导致了具有低初始失衡和对称的残余应力的焊缝。
作为示例，生产通过一个或多个激光束焊接的叶轮的生产过程可具有低初始失衡，这可改善平衡装备的生产力，并且它们可具有低残余应力，这可阻止在维护时间之后的平衡值的降级。作为示例，可形成焊缝以生产单元，该单元可被用在产品涡轮增压器中，该产品涡轮增压器要受到焊缝应力释放过程的影响。
作为示例，方法可包括使用激光束焊接，该激光束包括约0.1mm或任选地更小（例如，至约0.05mm）的斑点大小。作为示例，焊池大小可与斑点大小相关。作为示例，更大的斑点大小可导致更大的焊池和更宽的受热影响区（HAZ），从而扭曲和残余应力更大，这可为满足规定而要求二次应力释放操作。作为示例，例如可通过测量焊池的大小和HAZ的大小来近似用于焊接的斑点大小。
作为示例，焊缝可包括钉形状，其中钉形的头部部分具有约1mm或更小的尺寸，并且其中钉形杆部具有约0.4mm或更小的更小尺寸。
作为示例，涡轮增压器的单元可包括：包括涡轮机叶轮材料和涡轮机叶轮轴线的涡轮机叶轮部分；包括轴材料和轴轴线的轴部分；包括在第一方位角跨度上的第一平均轴向位置和形成为涡轮机叶轮材料的比例比轴材料的比例更大的第一焊缝组成的第一焊缝；和包括在第二方位角跨度上的第二平均轴向位置和形成为涡轮机叶轮材料的比例与轴材料的比例更大的第二焊缝组成的第二焊缝，其中，第一方位角跨度和第二方位角跨度的和是约360度，其中第一平均轴向位置与第二平均轴向位置不同，并且其中第一焊缝组成不同于第二焊缝组成。在这个示例中，第一焊缝可包括约0.4mm或更小的杆部的第一轴向宽度，并且第二焊缝可包括约0.4mm或更小的杆部的第二轴向宽度。作为示例，单元可包括小于约200微米的跑出。
作为示例，涡轮机叶轮材料可包括镍。作为示例，SWA单元的涡轮机叶轮部分可包括孔，该孔可例如是先导孔。作为示例，SWA单元的轴可包括栓，该栓可例如是先导栓。作为示例，在先导栓和先导孔之间存在径向间隙。作为示例，SWA单元可包括没有先导栓的轴和没有先导孔的涡轮机叶轮。
作为示例，涡轮增压器可包括压缩机壳体；中间壳体；涡轮机壳体；和单元。该单元包括：包括涡轮机叶轮材料和涡轮机叶轮轴线的涡轮机叶轮部分；包括轴材料和轴轴线的轴部分；包括在第一方位角跨度上的第一平均轴向位置和形成为涡轮机叶轮材料的比例比轴材料的比例更大的第一焊缝组成的第一焊缝；和包括在第二方位角跨度上的第二平均轴向位置和形成为涡轮机叶轮材料的比例与轴材料的比例更大的第二焊缝组成的第二焊缝，其中，第一方位角跨度和第二方位角跨度的和是约360度，其中第一平均轴向位置与第二平均轴向位置不同，并且其中第一焊缝组成不同于第二焊缝组成。
作为示例，用于涡轮增压器的单元可包括：包括涡轮机叶轮材料和涡轮机叶轮轴线的涡轮机叶轮部分；包括轴材料和轴轴线的轴部分，其中轴材料包括的钼含量按重量小于0.5％；和包括钉形横截面的焊缝，其中钉形的头部包括约1mm或更小的轴向尺寸，并且其中钉形的杆部包括约0.4mm或更小的轴向尺寸。在这个示例中，焊缝可包括焊缝组成，该焊缝组成被形成为涡轮机叶轮材料的比例比轴材料的更大。
作为示例，轴材料可以是AISI 41XX材料。作为示例，轴材料可以是AISI 4140材料。
作为示例，焊缝的钉形可包括尖端部分（例如，舌部尖端）并且杆部可包括库，该库可接受该尖端部分。
作为示例，涡轮机叶轮材料可包括镍。作为示例，涡轮机叶轮材料可以是超级合金。作为示例，涡轮机叶轮材料可以是奥氏体镍-铬基超级合金。
作为示例，SWA单元的涡轮机叶轮部分可包括孔，该孔可例如是先导孔。作为示例，SWA单元的轴可包括栓，该栓可例如是先导栓。作为示例，在先导栓和先导孔之间存在径向间隙。作为示例，SWA单元可包括没有先导栓的轴和没有先导孔的涡轮机叶轮。
作为示例，用于涡轮增压器的单元可包括：包括涡轮机叶轮材料和涡轮机叶轮轴线的涡轮机叶轮部分；包括轴材料和轴轴线的轴部分，其中轴材料包括的钼含量按重量少于0.5％；包括在第一方位角跨度上的第一平均轴向位置的第一焊缝；和包括在第二方位角跨度上的第二平均轴向位置的第二焊缝，其中，第一方位角跨度和第二方位角跨度的和是约360度，并且其中第一平均轴向位置与第二平均轴向位置不同。在这个示例中，第一焊缝可包括钉形横截面，其中钉形的头部包括约1mm或更小的轴向尺寸，并且其中钉形的杆部包括约0.4mm或更小的轴向尺寸。作为示例，第二焊缝可包括钉形横截面，其中钉形的头部包括约1mm或更小的轴向尺寸，并且其中钉形的杆部包括约0.4mm或更小的轴向尺寸。作为示例，第一焊缝和第二焊缝可包括各自的钉形横截面，其中每个相应的钉形的头部包括约1mm或更小的轴向尺寸，并且其中每个相应的钉形的杆部包括约0.4mm或更小的轴向尺寸。
作为示例，第一焊缝和第二焊缝可包括焊缝组成，该焊缝组成被形成为涡轮机叶轮材料的比例比轴材料的更大。在这个示例中，轴材料可以是AISI 41XX材料，例如，AISI4140材料。作为示例，涡轮机叶轮材料可包括镍。作为示例，涡轮机叶轮材料可以是超级合金。作为示例，涡轮机叶轮材料可以是奥氏体镍-铬基超级合金。
作为示例，涡轮增压器可包括压缩机壳体；中间壳体；涡轮机壳体；和单元。该单元包括：包括涡轮机叶轮材料和涡轮机叶轮轴线的涡轮机叶轮部分；包括轴材料和轴轴线的轴部分，其中轴材料包括的钼含量按重量少于0.5％；包括在第一方位角跨度上的第一平均轴向位置的第一焊缝；和包括在第二方位角跨度上的第二平均轴向位置的第二焊缝，其中，第一方位角跨度和第二方位角跨度的和是约360度，并且其中第一平均轴向位置与第二平均轴向位置不同。
尽管已经在附图中图示了并在前面的具体描述部分中描述了方法、设备、系统、布置等的一些示例，但是应该理解的是，所公开的示例性实施例不是限定性的，而是能够进行数种重新布置、改进和替换。

Claims (16)

1.一种用于涡轮增压器的单元，该单元包括：
涡轮机叶轮部分，其包括涡轮机叶轮材料和涡轮机叶轮轴线；
轴部分，其包括轴材料和轴轴线；
第一焊缝，其包括在第一方位角跨度上的第一平均轴向位置和被形成为所述涡轮机叶轮材料的比例比所述轴材料的比例更大的第一焊缝组成；以及
第二焊缝，其包括在第二方位角跨度上的第二平均轴向位置和被形成为所述涡轮机叶轮材料的比例比所述轴材料的比例更大的第二焊缝组成；
其中所述第一平均轴向位置不同于所述第二平均轴向位置；
其中所述第一焊缝组成不同于所述第二焊缝组成；以及
其中所述第一焊缝和所述第二焊缝将所述涡轮机叶轮部分和所述轴部分对准，而不要求先导栓与先导孔之间的接触；其中所述第一焊缝和所述第二焊缝中的每一个都形成所述涡轮机叶轮部分和所述轴部分之间的360度焊接连接部的至少一部分。
2.如权利要求1所述的单元，其中所述第一焊缝包括0.4mm或更小的杆部的第一轴向宽度，并且其中所述第二焊缝包括0.4mm或更小的杆部的第二轴向宽度。
3.如权利要求1所述的单元，包括小于200微米的跑出。
4.如权利要求1所述的单元，其中所述涡轮机叶轮材料包括镍。
5.如权利要求1所述的单元，其中所述涡轮机叶轮部分包括孔。
6.如权利要求1所述的单元，其中所述轴部分包括栓。
7.如权利要求1所述的单元，其中所述轴部分包括先导栓并且所述涡轮机叶轮部分包括先导孔，其中在所述先导栓和所述先导孔之间存在径向间隙。
8.如权利要求1所述的单元，其中所述轴部分不包括先导栓并且所述涡轮机叶轮部分不包括先导孔。
9.一种涡轮增压器，其包括：
压缩机壳体；
中间壳体；
涡轮机壳体；以及
单元，该单元包括
涡轮机叶轮部分，其包括涡轮机叶轮材料和涡轮机叶轮轴线；
轴部分，其包括轴材料和轴轴线；
第一焊缝，其包括在第一方位角跨度上的第一平均轴向位置和被形成为所述涡轮机叶轮材料的比例比所述轴材料的比例更大的第一焊缝组成；以及
第二焊缝，其包括在第二方位角跨度上的第二平均轴向位置和被形成为所述涡轮机叶轮材料的比例比所述轴材料的比例更大的第二焊缝组成；
其中所述第一平均轴向位置不同于所述第二平均轴向位置；
其中所述第一焊缝组成不同于所述第二焊缝组成；以及
其中所述第一焊缝和所述第二焊缝将所述涡轮机叶轮部分和所述轴部分对准，而不要求先导栓与先导孔之间的接触；其中所述第一焊缝和所述第二焊缝中的每一个都形成所述涡轮机叶轮部分和所述轴部分之间的360度焊接连接部的至少一部分。
10.如权利要求9所述的涡轮增压器，其中所述第一焊缝包括0.4mm或更小的杆部的第一轴向宽度，并且其中所述第二焊缝包括0.4mm或更小的杆部的第二轴向宽度。
11.如权利要求9所述的涡轮增压器，其中所述单元包括小于200微米的跑出。
12.如权利要求9所述的涡轮增压器，其中所述涡轮机叶轮材料包括镍。
13.如权利要求9所述的涡轮增压器，其中所述涡轮机叶轮部分包括孔。
14.如权利要求9所述的涡轮增压器，其中所述轴部分包括栓。
15.如权利要求9所述的涡轮增压器，其中所述轴部分包括先导栓并且所述涡轮机叶轮部分包括先导孔，其中在所述先导栓和所述先导孔之间存在径向间隙。
16.如权利要求9所述的涡轮增压器，其中所述轴部分不包括先导栓并且所述涡轮机叶轮部分不包括先导孔。
CN201510584265.5A 2014-09-16 2015-09-15 涡轮增压器轴和叶轮组件 Active CN105422266B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/488112 2014-09-16
US14/488,112 US10041351B2 (en) 2014-09-16 2014-09-16 Turbocharger shaft and wheel assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105422266A CN105422266A (zh) 2016-03-23
CN105422266B true CN105422266B (zh) 2020-03-10

Family

ID=54147057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510584265.5A Active CN105422266B (zh) 2014-09-16 2015-09-15 涡轮增压器轴和叶轮组件

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10041351B2 (zh)
EP (1) EP2998057B1 (zh)
KR (1) KR102383592B1 (zh)
CN (1) CN105422266B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015092843A1 (ja) * 2013-12-16 2015-06-25 三菱重工業株式会社 ノズルベーンとレバーの接合構造、接合方法及び可変容量型ターボチャージャ
US10024166B2 (en) * 2014-09-16 2018-07-17 Honeywell International Inc. Turbocharger shaft and wheel assembly
US10041351B2 (en) * 2014-09-16 2018-08-07 Honeywell International Inc. Turbocharger shaft and wheel assembly
US10451085B2 (en) * 2016-10-05 2019-10-22 Borgwarner Inc. Assembly methods for the connection of a turbine wheel to a shaft
AU2021208965A1 (en) * 2020-01-14 2022-07-14 Bae Systems Plc Friction stir welding process
US11255255B2 (en) 2020-04-10 2022-02-22 Borgwarner Inc. Turbocharger including a wastegate assembly

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007059262A1 (de) * 2007-12-10 2009-06-18 Robert Bosch Gmbh Laserumfangsschweißverfahren sowie Verbundteil
DE102008046945A1 (de) * 2008-09-12 2010-03-18 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Ladeeinrichtung
CN102308062A (zh) * 2008-12-18 2012-01-04 尼尔森焊钉焊接有限公司 涡轮叶轮和涡轮轴的连接方法
WO2012036147A1 (ja) * 2010-09-16 2012-03-22 株式会社Ihi Ｎｉ基超合金に対する鉄鋼材料の溶接方法及び溶接継手
JP2012061496A (ja) * 2010-09-16 2012-03-29 Ihi Corp 異種金属溶接方法及び異種金属接合体

Family Cites Families (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH563833A5 (zh) 1974-10-28 1975-07-15 Bbc Brown Boveri & Cie
US4747722A (en) 1984-12-19 1988-05-31 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Metal-ceramic fitting assembly
JPS61152902A (ja) 1984-12-26 1986-07-11 Honda Motor Co Ltd 軸付きセラミツク製タ−ビン翼車の製造方法
US4794231A (en) * 1987-12-24 1988-12-27 United Technologies Corporation Method of and arrangement for laser welding
US5248078A (en) 1992-03-27 1993-09-28 United Technologies Corporation Inertia bonding of long shafts
JP3293712B2 (ja) 1994-04-19 2002-06-17 エヌ・ディ・ケー加工センター株式会社 タービンロータ軸の電子ビーム接合方法
JP2711076B2 (ja) 1994-09-21 1998-02-10 株式会社神戸製鋼所 溶接ロボットの運転制御方法
US5651903A (en) 1995-10-12 1997-07-29 Trw Inc. Method and apparatus for evaluating laser welding
US6291086B1 (en) 1997-04-04 2001-09-18 Xuan Nguyen-Dinh Friction welding interlayer and method for joining gamma titanium aluminide to steel, and turbocharger components thereof
JP4300663B2 (ja) 1999-12-24 2009-07-22 株式会社デンソー 燃焼圧センサ構造体
JP2001254627A (ja) * 2000-03-13 2001-09-21 Ishikawajima Hanyou Kikai Kk 過給機のタービンロータ軸の加工方法
JP2002235547A (ja) 2001-02-09 2002-08-23 Shozo Shimizu ターボチャージャ用タービン軸の接合方法
GB2392477A (en) 2002-08-24 2004-03-03 Alstom Turbocharger
EP1459835B1 (de) 2003-03-15 2013-04-24 TRUMPF Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG Laserbearbeitungsverfahren mit einem Laserbearbeitungskopf zum Laserschneiden und zum Laserschweissen
US7455211B2 (en) 2003-12-29 2008-11-25 The Boeing Company Multi-pass friction stir welding
US7287960B2 (en) 2004-07-28 2007-10-30 B{dot over (o)}rgWarner, Inc. Titanium aluminide wheel and steel shaft connection thereto
US20060067824A1 (en) * 2004-09-30 2006-03-30 O'hara Stephen J Turbocharger with titanium component
US20060231531A1 (en) 2005-04-13 2006-10-19 General Electric Company Weld prep joint for electron beam or laser welding
DE102005023230B4 (de) 2005-05-04 2010-10-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Verschweißen eines Tellerrads mit einem Ausgleichsgehäuse eines Getriebes
DE102005027260B4 (de) 2005-06-13 2007-03-29 Daimlerchrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Qualitätsbestimmung einer Schweißnaht oder einer thermischen Spritzschicht und Verwendung
US7156282B1 (en) 2005-10-11 2007-01-02 Honeywell International, Inc. Titanium-aluminide turbine wheel and shaft assembly, and method for making same
JP2007205253A (ja) 2006-02-01 2007-08-16 Toyota Motor Corp タービンロータ、タービン軸およびホイール
DE602006007580D1 (de) 2006-08-07 2009-08-13 Lvd Co Anordnung und Verfahren zur On-Line-Überwachung des Laserprozesses eines Werkstückes unter Verwendung eines Wärmekameradetektors und eines Schiefspiegels
JP2010512481A (ja) 2006-12-11 2010-04-22 ボーグワーナー・インコーポレーテッド ターボチャージャ
CH700176B1 (de) 2007-03-02 2010-07-15 Alstom Technology Ltd Rotor für einen Generator.
US20090136368A1 (en) 2007-11-28 2009-05-28 Steven Don Arnold Center Housing and Bearing and Shaft Wheel Assembly for Turbochargers
CN101480760A (zh) 2008-01-10 2009-07-15 中国科学院力学研究所 一种激光焊接涡轮盘和转轴的方法
JP5526126B2 (ja) * 2008-06-19 2014-06-18 ボーグワーナー インコーポレーテッド ターボ機械のロータシャフト及びターボ機械のロータの製造方法
JP4288304B1 (ja) 2008-10-08 2009-07-01 三菱重工業株式会社 タービンロータ及びタービンロータの製造方法
JP5260268B2 (ja) 2008-12-26 2013-08-14 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 原子力発電プラント用炉心シュラウドの製造方法及び原子力発電プラント構造物
JP5172041B2 (ja) 2009-07-20 2013-03-27 プレシテック カーゲー レーザ加工ヘッドおよびレーザ加工ヘッドの焦点位置の変化を補償するための方法
JP5578839B2 (ja) 2009-11-30 2014-08-27 三菱重工業株式会社 タービンロータ及びタービンロータの製造方法
JP5206656B2 (ja) 2009-12-03 2013-06-12 トヨタ自動車株式会社 車両用差動歯車装置
JP5573295B2 (ja) * 2010-03-30 2014-08-20 トヨタ自動車株式会社 タービンローターの製造方法
JP2012057577A (ja) 2010-09-10 2012-03-22 Ihi Corp 軸付回転体
US20120076639A1 (en) 2010-09-27 2012-03-29 Nicolas Vazeille Shaft and Turbine Wheel Assembly
GB201017958D0 (en) 2010-10-23 2010-12-08 Rolls Royce Plc Method for beam welding on components
WO2013004710A2 (en) 2011-07-04 2013-01-10 Qiagen Gmbh Reagent usable for the isolation and/or purification of nucleic acids
DE102012201353A1 (de) 2012-01-31 2013-08-01 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden einer Welle mit einem Schaufelrad eines Turboladers
JP5912659B2 (ja) * 2012-02-28 2016-04-27 三菱重工業株式会社 タービンロータ
DE102012205042A1 (de) 2012-03-29 2013-10-02 Continental Automotive Gmbh Turbinenläufer für eine Abgasturbine sowie ein Verfahren zur Herstellung des Turbinenläufers
DE102012205043A1 (de) * 2012-03-29 2013-10-02 Continental Automotive Gmbh Turbinenläufer für eine Abgasturbine sowie ein Verfahren zur Herstellung des Turbinenläufers
CN103438058B (zh) 2013-08-28 2016-02-24 中国北方发动机研究所(天津) 钛铝增压器涡轮转轴的螺纹过盈锁紧连接结构
US10047607B2 (en) * 2013-12-05 2018-08-14 Honeywell International Inc. Welded shaft and turbine wheel assembly
US10024166B2 (en) * 2014-09-16 2018-07-17 Honeywell International Inc. Turbocharger shaft and wheel assembly
US10041351B2 (en) * 2014-09-16 2018-08-07 Honeywell International Inc. Turbocharger shaft and wheel assembly

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007059262A1 (de) * 2007-12-10 2009-06-18 Robert Bosch Gmbh Laserumfangsschweißverfahren sowie Verbundteil
DE102008046945A1 (de) * 2008-09-12 2010-03-18 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Ladeeinrichtung
CN102308062A (zh) * 2008-12-18 2012-01-04 尼尔森焊钉焊接有限公司 涡轮叶轮和涡轮轴的连接方法
WO2012036147A1 (ja) * 2010-09-16 2012-03-22 株式会社Ihi Ｎｉ基超合金に対する鉄鋼材料の溶接方法及び溶接継手
JP2012061496A (ja) * 2010-09-16 2012-03-29 Ihi Corp 異種金属溶接方法及び異種金属接合体

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160032691A (ko) 2016-03-24
US10041351B2 (en) 2018-08-07
EP2998057A1 (en) 2016-03-23
US20160076556A1 (en) 2016-03-17
CN105422266A (zh) 2016-03-23
KR102383592B1 (ko) 2022-04-05
EP2998057B1 (en) 2019-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105414777B (zh) 涡轮增压器轴和叶轮组件
CN105422266B (zh) 涡轮增压器轴和叶轮组件
CN105604682B (zh) 涡轮增压器轴和叶轮组件
EP3501725B1 (en) Turbocharger shaft and wheel assembly
US10047607B2 (en) Welded shaft and turbine wheel assembly
JP6234478B2 (ja) ノズルベーンとレバーの接合構造、接合方法及び可変容量型ターボチャージャ
US20180126489A1 (en) In-situ laser machining using mirrored optics
Ilanlou et al. Prediction of the geometric characteristics of the laser cladding of Inconel 718 on the Inconel 738 substrate via genetic algorithm and linear regression
US20180017068A1 (en) Turbocharger compressor wheel assembly
Keßler et al. Laser multi-pass narrow-gap welding–a promising technology for joining thick-walled components of future power plants
EP3460252A1 (en) Turbocharger compressor wheel assembly
US20150328721A1 (en) Radiographic markers for partial penetration welded joints
US11661861B2 (en) Bi-metal variable geometry turbocharger vanes and methods for manufacturing the same using laser cladding
QI et al. Influence of welding parameters on laser-induced plasma temperature in CO 2 laser welding of aluminum alloys

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20180808

Address after: American California

Applicant after: Garrett Communications Co., Ltd.

Address before: new jersey

Applicant before: Honeywell International Corp.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220224

Address after: Swiss basil

Patentee after: Garrett Power Co.,Ltd.

Address before: California, USA

Patentee before: Garrett Transportation 1

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220414

Address after: No. 8, Newton Road, Pudong New Area (Shanghai) pilot Free Trade Zone, Shanghai

Patentee after: Garrett Power Technology (Shanghai) Co.,Ltd.

Address before: Swiss basil

Patentee before: Garrett Power Co.,Ltd.