CN107304686A - 制品、部件和制备部件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了制品、部件和制备部件的方法。该制品包括具有波状轮廓近侧表面和波状轮廓远侧表面的预烧结的预制件。波状轮廓近侧表面被布置并且设置成基本上镜反射部件的端壁的轮廓，并且波状轮廓远侧表面被布置并且设置成形成包括经修改的表面特征的外表面。该部件包括第一端壁、第二端壁以及固定到第一端壁和第二端壁中的至少一个的制品，该制品包括具有波状轮廓近侧表面和波状轮廓远侧表面的预烧结的预制件。波状轮廓近侧表面基本上镜反射第一端壁和第二端壁中的至少一个的轮廓，并且波状轮廓远侧表面被布置并且设置成在其上形成外表面。

Description

制品、部件和制备部件的方法
技术领域
本发明实施例涉及制品、部件和制备部件的方法。更具体而言，本发明实施例涉及波状轮廓制品(contoured article)、包括波状轮廓制品的部件、以及制备包括波状轮廓制品的部件的方法。
背景技术
在操作期间，高温燃烧气体流过许多燃气涡轮发动机的不同部分。这些高温燃烧气体在燃气涡轮发动机内的不同热气体路径部件之上和/或附近流动，使部件在正常操作期间暴露于升高的温度。随着对燃气涡轮进行改进以提高效率且降低成本，热气体路径内的温度正在增加，同时部件的几何形状变得更加复杂。为了持续增加热气体路径内的温度，该区域中的涡轮机部件必须由可经受住这样的温度的材料构成。
一些热气体路径部件可包括施加在底层部件的一个或多个部分上的一片或多片材料。例如，在预烧结的预制件(pre-sintered Preform,PSP)制造期间，将一片或多片材料钎焊到部件例如喷嘴或翼型上。片材通常被覆盖，然后钎焊在部件上以形成外表面或蒙皮(skin)。通常，片材是平坦的，或包括一般类似于它们附接到的部件的总体形状的曲率，尽管通过压力、弯曲等等，这些平坦片材可在附接过程期间与底层部件相符合。
另外，用覆盖片材(例如PSP)制造的许多部件可包括与覆盖片材邻近的小冷却通道或微通道。例如，在PSP制造中，底层部件可具有在表面上形成的一个或多个沟槽。当覆盖片材被附接时，可形成一系列个别和/或互连的通道，这些通道提供允许冷却流体在其中流动的冷却通道和/或微通道。这些通道可在完成的部件的表面附近，在与覆盖片材的厚度可比较的距离处，并且可提供从蒙皮的外表面到通道冷却流的热传递。
然而，当根据当前方法制造时，平坦片材与波状轮廓端壁相符合可形成在材料和端壁之间的粘结界面中的间隙。这些间隙通常充满空气，这减少了材料和端壁之间的热传递。热传递中的这种减少例如通过在其本体中形成的冷却微通道减少了喷嘴中的冷却有效性。冷却有效性的减少还可降低涡轮系统的效率和/或增加操作成本。此外，在平坦片材与波状轮廓端壁相符合期间，平坦片材的材料可侵入部件中的沟槽。虽然可通过不同方法例如机械加工去除侵入材料，但材料的去除增加成本、降低制造效率和/或减少制造产出。
发明内容
在一个实施例中，本发明的制品包括预烧结的预制件，所述预烧结的预制件具有包括至少一个沟槽的波状轮廓近侧表面和波状轮廓远侧表面。除了至少一个沟槽之外，波状轮廓近侧表面被布置并且设置成基本上镜反射(mirror)部件的端壁的轮廓。波状轮廓远侧表面被布置并且设置成形成外表面，所述外表面包括经修改的表面特征(modifiedsurface characteristic)。
进一步地，所述波状轮廓远侧表面的轮廓不同于所述波状轮廓近侧表面的轮廓。
进一步地，所述波状轮廓远侧表面的轮廓包括包含与周向均匀半径不同的径向偏差的三维轮廓。
进一步地，所述经修改的表面特征包括波状轮廓空气动力学表面。
进一步地，所述至少一个沟槽被布置并且设置成当所述制品定位在所述端壁上时形成至少一个冷却通道。
进一步地，所述至少一个沟槽被布置并且设置成遵循所述部件的端壁的轮廓。
进一步地，所述经修改的表面特征包括包含至少一个峰和至少一个谷的波状轮廓空气动力学表面，所述至少一个沟槽包括多个沟槽，并且所述多个沟槽在所述至少一个峰下方比在所述至少一个谷下方更靠近地布置在一起，以提供所述至少一个峰的更大的近表面冷却。
在另一个实施例中，本发明的部件包括第一端壁、第二端壁以及固定到第一端壁和第二端壁的至少一个的制品，所述制品包括具有波状轮廓近侧表面和波状轮廓远侧表面的预烧结的预制件。波状轮廓近侧表面基本上镜反射(mirror)第一端壁和第二端壁中的至少一个的轮廓，并且波状轮廓远侧表面被布置并且设置成在第一端壁或第二端壁上形成外表面，所述外表面包括经修改的表面特征。
进一步地，所述波状轮廓远侧表面的轮廓不同于所述波状轮廓近侧表面的轮廓。
进一步地，所述波状轮廓远侧表面的轮廓包括包含与周向均匀半径不同的径向偏差的三维轮廓。
进一步地，所述部件还包括在所述部件的一部分中形成的至少一个沟槽，所述部件的一部分选自所述第一端壁、所述第二端壁、所述波状轮廓近侧表面及其组合。
进一步地，所述至少一个沟槽被布置并且设置成在所述部件中形成冷却通道。
进一步地，所述至少一个沟槽被布置并且设置成遵循所述第一端壁和所述第二端壁中的至少一个的轮廓。
进一步地，所述至少一个沟槽包括多个沟槽，所述多个沟槽被布置并且设置成提供在所述波状轮廓远侧表面的三维波状轮廓特征内不同的流体流动。
进一步地，所述多个沟槽在具有增加的热负荷的所述三维波状轮廓特征内形成相对增加密度的冷却通道。
进一步地，所述部件是燃气涡轮的热气体路径部件。
进一步地，所述部件是喷嘴，所述喷嘴还包括定位在所述第一端壁和所述第二端壁之间的翼型部分。在另一个实施例中，本发明制备部件的方法包括形成包括具有近侧表面和远侧表面的预烧结的预制件的制品，使制品的近侧表面成波状轮廓，以形成波状轮廓近侧表面，使制品的远侧表面成波状轮廓，以形成波状轮廓远侧表面，并且将制品的波状轮廓近侧表面固定到部件的第一端壁和第二端壁之一。在固定步骤之前，波状轮廓近侧表面基本上镜反射(mirror)部件的第一端壁和第二端壁中的至少一个的轮廓。在固定步骤之后，波状轮廓远侧表面在第一端壁和第二端壁中的至少一个上形成外表面，所述外表面包括经修改的表面特征。
进一步地，使所述近侧表面成波状轮廓的步骤在所述固定步骤之前提供在所述波状轮廓近侧表面与所述第一端壁和所述第二端壁中的至少一个之间更紧密的公差。
进一步地，所述方法还包括：在所述固定步骤之前，在选自所述波状轮廓近侧表面、所述第一端壁、所述第二端壁及其组合的所述部件的一部分中形成至少一个沟槽；其中，在所述固定步骤之后，所述至少一个沟槽在所述部件中形成冷却通道。
根据与附图结合考虑的下述更详细的描述中，本发明的其他特征和优点将是显而易见的，所述附图通过示例的方式示出了本发明的原理。
附图说明
图1是根据本发明公开内容的一个实施例的部件的透视图。
图2是根据本发明公开内容的一个实施例，定位在图1的部件的一部分上的制品的透视图。
图3是根据本发明公开内容的一个实施例，定位在部件的一部分上的制品的透视图。
图4是根据本发明公开内容的一个实施例，形成部件的方法的过程视图。
图5是现有技术中形成部件方法的放大过程视图。
图6是根据本发明公开内容的一个实施例的制品的透视图。
图7是根据本发明公开内容的一个实施例，形成包括冷却通道的部件的方法的放大过程视图。
图8是根据本发明公开内容的另一个实施例，形成包括冷却通道的部件的方法的放大过程图。
图9是根据本发明公开内容的另一个实施例，形成部件的方法的过程视图。
只要可能，相同的附图标记在附图自始至终用于表示相同的零件。
具体实施方式
本发明提供了制品、部件和制造部件的方法。例如与未能包括本发明公开的特征中的一个或多个的概念相比较，本发明公开内容的实施例减少或消除了部件内的间隙形成，提高部件的冷却效率，提供部件和钎焊片之间的更紧密公差，提高钎焊片和部件之间的接合质量，增长部件寿命，提高制造效率，提高制造得率，有利于增大的系统温度的使用，提高系统效率或其组合。
参考图1，部件100包括具有暴露于升高的温度的表面的任何燃烧和/或涡轮部件，例如但不限于护罩、叶片、动叶(bucket)、任何其他热气体路径部件或其组合。例如，在一个实施例中，部件100包括配置成用于涡轮发动机的热气体路径中的喷嘴101。在另一个实施例中，喷嘴101包括定位在第一端壁105和第二端壁107之间的翼型部分103。在又一实施例中，如图2-3中所示，部件100包括固定到其第一端壁105(图2)和/或第二端壁107(图3)的至少一个制品201。尽管在图2-3中显示为固定到第一端壁105或第二端壁107，但如本领域技术人员将了解的，本发明公开内容并不限于此，并且可包括固定到第一端壁105和第二端壁107中的每一个的至少一个制品201。部件端壁105、107可具有相对于涡轮发动机的中心线或转子轴可测量的圆周半径。
制品201可通过任何合适的方法固定到第一端壁105和/或第二端壁107，所述方法例如但不限于钎焊、烧结、焊接或其组合。在一个实施例中，制品201包括固定到第一端壁105和/或第二端壁107中的每一个的单个制品。在另一个实施例中，制品201包括固定到第一端壁105和/或第二端壁107中的每一个的多个配合制品(cooperating articles)。在又一实施例中，多个配合制品201被定位成彼此相邻，以覆盖部件100的选择区域。多个配合制品中的每一个的形状和/或尺寸可形成为包括相应的邻近边缘和/或互锁特征。
在一个实施例中，制品201包括波状轮廓近侧表面202和波状轮廓远侧表面203。波状轮廓近侧表面202和/或波状轮廓远侧表面203通过任何合适的方法形成，所述方法例如但不限于使用添加和/或三维(3D)打印方法将制品201制造为净非平坦形状(net non-flatshape)，在制造期间使制品201成波状轮廓，在制造后使制品201成波状轮廓，制品201的弯曲，制品201的机械加工或其组合。波状轮廓近侧表面202和波状轮廓远侧表面203也可同时或分开形成，并且包括相同、基本上相同、或不同的形状和/或轮廓。例如，波状轮廓近侧表面202和波状轮廓远侧表面203的形状和/或几何形状两者均可在制品201的生产期间形成，或制品201可被操纵为形成波状轮廓近侧表面202的形状和/或几何形状，然后波状轮廓远侧表面203可被机械加工或以其他方式加工，以形成波状轮廓远侧表面203的形状和/或几何形状。
在一些实施例中，制备部件100的方法包括形成具有近侧表面和远侧表面的制品201，使制品的近侧表面成波状轮廓，以形成波状轮廓近侧表面202，使制品201的远侧表面成波状轮廓，以形成波状轮廓远侧表面203，并且将制品201的波状轮廓近侧表面202固定到部件100的第一端壁105和第二端壁107之一。在固定步骤之前，波状轮廓近侧表面202基本上镜反射部件100的第一端壁105和第二端壁107中的至少一个的轮廓。部件端壁105、107中的一个或两个可具有接近其表面的一个或多个小沟槽701(参见图7)。在固定步骤之后，波状轮廓远侧表面203在第一端壁105和第二端壁107中的至少一个上形成外表面，所述外表面包括经修改的表面特征，并且所述外表面可具有与外表面紧密接近的近表面冷却通道703(参见图7)。
在一些实施例中，制品201包括预烧结的预制件(PSP)材料。在一些实施例中，使用预弯曲PSP片材形成的所得到的端壁外表面包括通过从周向均匀半径改变径向偏差而限定的3D波状轮廓，该部件100还包括在表面稍下方遵循端壁3D波形轮廓的近表面冷却通道703。
在一些实施例中，制品201具有基本上均匀的厚度。然而，在其他实施例中，制品201的厚度可基于制品201的远侧表面203上的峰和谷而变。在一些实施例中，制品201的厚度在100μm至3mm的范围内，可替代地在100至500μm的范围内，可替代地在500μm至1mm的范围内，可替代地在1至2mm的范围内，可替代地在2至3mm的范围内，或其间的任何范围或子范围。如本说明书使用的，“近表面冷却”指用由部件端壁105、107或近侧表面202中的沟槽701限定的冷却通道703的冷却。因此，冷却通道703定位在不大于制品201厚度的远侧表面203的距离内。
在一些实施例中，经修改的表面特征包括波状轮廓空气动力学表面或三维空气动力学形状。在许多部件中，可能期望具有在部件的表面上形成的特定三维空气动力学形状，例如喷嘴101端壁上的波状轮廓形状，并且还提供用于优良的近表面冷却的近表面微通道。
在一些实施例中，制备部件100的方法包括形成具有近侧表面和远侧表面的制品201，使制品的近侧表面成波状轮廓，以形成波状轮廓近侧表面202，使制品的远侧表面成波状轮廓，以形成波状轮廓远侧表面203，并且将制品201的波状轮廓近侧表面202固定到部件101的第一端壁105和第二端壁107之一。在固定步骤之前，波状轮廓近侧表面202基本上镜反射部件100的第一端壁105和第二端壁107中的至少一个的轮廓。近侧表面可包括在其中的一个或多个小沟槽701。在固定步骤之后，波状轮廓远侧表面203在第一端壁105和第二端壁107中的至少一个上形成外表面，所述外表面包括经修改的表面特征，并且部件100包括近表面冷却通道703。
参考图4-9，波状轮廓近侧表面202被布置并且设置成用于将制品201直接或间接固定到部件100的第一端壁105和/或第二端壁107。例如，在一个实施例中，如图4中所示，波状轮廓近侧表面202直接固定到第一端壁105和/或第二端壁107，并且在将制品201固定到第一端壁105和/或第二端壁107之前，包括的形状和/或轮廓镜反射或基本上镜反射第一端壁105和/或第二端壁107的形状和/或轮廓。“镜反射(mirror)”或“基本上镜反射”意指制品201的波状轮廓近侧表面202具有的几何形状遵循第一端壁105和/或第二端壁107的几何形状，提供在其表面之间的直接接触。
与在固定过程期间与端壁相符合的平坦表面(图5)形成对比，波状轮廓近侧表面202的形状和/或轮廓提供了在制品201和第一端壁105和/或第二端壁107(图4)之间更紧密的公差。由制品201提供的更紧密的公差减小或消除了制品201和第一端壁105和/或第二端壁107之间的间隙的形成、和/或提高了接合质量。这增加部件100的制造良率，增加部件100的寿命周期，提高部件100的冷却效率或其组合。
相对于制品201定位成与波状轮廓近侧表面202相对或基本上相对的波状轮廓远侧表面203，在第一端壁105和/或第二端壁107上形成外表面。由波状轮廓远侧表面203形成的外表面可与波状轮廓近侧表面202的形状和/或轮廓相同、基本上相同、或不同，并且包括任何合适的形状和/或轮廓用于在第一端壁105和/或第二端壁107上提供经修改的表面特征。
例如，在一个实施例中，如图6中所示，波状轮廓近侧表面202被布置并且设置成镜反射第一端壁105和/或第二端壁107，而波状轮廓远侧表面203被布置并且设置成形成经修改的表面特征，包括在第一端壁105和/或第二端壁107上的波状轮廓空气动力学表面。在另一个实施例中，波状轮廓空气动力学表面相对于常规轴对称或圆形圆周端壁在高度上成波状轮廓，以降低不利的空气动力学效应，包括当高温气体在部件的翼型部分附近和周围流动时生成涡流的不利效应。在又一实施例中，波状轮廓空气动力学表面在径向高度上成波状轮廓，以包括3D波状轮廓特征，例如峰、隆起、凸起、谷、波谷和/或用于波状轮廓端壁的任何其他特征。在一些实施例中，3D波状轮廓包括从周向均匀半径改变径向偏差。如先前所述，圆周半径优选相对于涡轮发动机的中心线或转子轴限定。
另外或可替代地，如图7-8中所示，制品201和第一端壁105和/或第二端壁107被布置并且设置成在部件100中形成一个或多个近表面冷却通道703。参考图7，在一个实施例中，至少一个沟槽701在第一端壁105和/或第二端壁107中形成。制品201定位在至少一个沟槽701上，并且直接或间接固定到其中形成至少一个沟槽701的第一端壁105和/或第二端壁107。当固定到第一端壁105和/或第二端壁107时，制品201覆盖至少一个沟槽701，在部件100中形成一个或多个近表面冷却通道703。参考图8，在另一个实施例中，至少一个沟槽701在制品201的波状轮廓近侧表面202中形成。当固定到第一端壁105和/或第二端壁107时，制品201中的至少一个沟槽701形成部件100中的一个或多个近表面冷却通道703。尽管本说明书描述为在制品201或端壁105、107中形成，但如本领域技术人员将了解的，本发明公开内容并不限于此，并且可包括在制品201，或制品201和端壁105、107两者中形成的至少一个沟槽701。当制品201固定到端壁105、107时，在制品201和端壁105、107中形成的沟槽701可对齐和/或交错，以形成一个或多个近表面冷却通道703。
在某些实施例中，根据与波状轮廓表面的不同特征相关的热负荷，近表面冷却通道703的尺寸、定位和/或密度可被布置成提供更多或更少的冷却。例如，具有较高的高度和/或增加的热负荷(例如，增加的局部传热系数)的部件100的部分(例如峰或凸起)中的冷却通道703可被布置并且设置成提供相对较高的冷却流，而具有较低的高度和/或减少的热负荷(例如，减少的局部(local)传热系数)的部件100的部分(例如谷或波谷)中的冷却通道703可被布置并且设置成提供相对较低的冷却流。
转向图9，在一个实施例中，至少一个中间构件901定位在制品201和第一端壁105和/或第二端壁107之间。中间构件901包括适合于将制品201间接固定到第一端壁105和/或第二端壁107的任何材料或材料组合。例如，在一个实施例中，中间构件901包括糊剂、浆料、粉末或其他材料构造，用于促进将制品201固定到第一端壁105和/或第二端壁107。其他中间材料包括适合与PSP组合物一起使用的任何材料。在另一个实施例中，中间构件901包括第一表面和第二表面，所述第一表面和第二表面被布置并且设置成将制品201间接固定到第一端壁105和/或第二端壁107。在又一实施例中，当制品201通过中间构件901间接固定到第一端壁105和/或第二端壁107时，波状轮廓远侧表面203在第一端壁105和/或第二端壁107上形成外表面。
在固定之前，中间构件901的第一表面包括的形状和/或轮廓镜反射或基本上镜反射第一端壁105和/或第二端壁107的形状和/或轮廓，并且中间构件901的第二表面包括的形状和/或轮廓镜反射或基本上镜反射制品201的波状轮廓近侧表面202的形状和/或轮廓。当中间构件901的第一表面固定到第一端壁105和/或第二端壁107时，中间构件901的第二表面提供在第一端壁105和/或第二端壁107上方的中间表面。中间表面促进波状轮廓近侧表面202对其的固定，与图5中所示的平坦表面相比较，所述中间表面与波状轮廓近侧表面202组合提供在制品201和第一端壁105和/或第二端壁107之间更紧密的公差。另外，中间构件901可包括在其中形成的一个或多个沟槽701，所述一个或多个沟槽701被布置并且设置成在部件100中形成近表面冷却通道703中的至少一个。
根据本发明公开的实施例中的一个或多个，部件100和制品201的材料包括用于燃烧和/或涡轮机系统中的任何合适材料或材料组合，包括但不限于，任何已知的基材和/或PSP材料。例如，在一个实施例中，部件100包括具有用于在涡轮发动机中和/或在涡轮发动机的热气体路径内连续使用的任何合适的微观结构的任何合适材料。合适的微观结构包括但不限于等轴、定向凝固(DS,directionally solidified)、单晶(SX,single crystal)或其组合。部件100的合适材料包括但不限于金属、陶瓷、合金、超合金、钢、不锈钢、工具钢、镍、钴、铬、钛、铝或其组合。
部件100的一种合适的材料是钴基材料，包括但不限于按重量计的下述组成：约29％铬(Cr)、约10％镍(Ni)、约7％钨(W)、约1％铁(Fe)、约0.25％碳(C)、约0.01％硼(B)和余量的(balance)钴(Co)(例如FSX414)；约20％至约24％Cr、约20％至约24％Ni、约13％至约15％W、约3％Fe、约1.25％锰(Mn)、约0.2％至约0.5％硅(Si)、约0.015％B、约0.05％至约0.15％C、约0.02％至约0.12％镧(La)和余量的Co(例如188)；约22.5％至约24.25％Cr、约9％至约11％Ni、约6.5％至约7.5％W、约3％至约4％Ta、高达约0.3％钛(Ti)(例如约0.15％至约0.3％Ti)、高达约0.65％C(例如约0.55％至约0.65％C)、高达约0.55％锆(Zr)(例如约0.45％至约0.55％Zr)和余量的Co(例如Mar-M-509)；约20％Ni、约20％Cr、约7.5％Ta、约0.1％Zr、约0.05％C和余量的Co(例如Mar-M-918)。
部件100的另一种合适的材料是镍基材料，包括但不限于按重量计的下述组成：约9.75％Cr、约7.5％Co、约6.0％W、约4.2％铝(Al)、约3.5％Ti、约1.5％钼(Mo)、约4.8％Ta、约0.5％铌(Nb)、约0.15％铪(Hf)、约0.05％C、约0.004％B和余量的Ni(例如RenéN4)；约7.5％Co、约7.0％Cr、约6.5％Ta、约6.2％Al、约5.0％W、约3.0％铼(Re)、约1.5％Mo、约0.15％Hf、约0.05％C、约0.004％B、约0.01％钇(Y)和余量的Ni(例如RenéN5)；约9％至约10％Co、约9.3％至约9.7％W、约8.0％至约8.7％Cr、约5.25％至约5.75％Al、约2.8％至约3.3％Ta、约1.3％至约1.7％Hf、高达约0.9％Ti(例如约0.6％至约0.9％)、高达约0.6％Mo(例如约0.4％至约0.6％)、高达约0.2％Fe、高达约0.12％Si、高达约0.1％Mn、高达约0.1％铜(Cu)、高达约0.1％C(例如约0.07％至约0.1％)、高达约0.1％Nb、高达约0.02％Zr(例如约0.005％至约0.02％)、高达约0.02％B(例如约0.01％至约0.02％)、高达约0.01％磷(P)、高达约0.004％硫(S)和余量的Ni(例如René108)；约13.70％至约14.30％Cr、约9.0％至约10.0％Co、约4.7％至约5.1％Ti、约3.5％至约4.1％W、约2.8％至约3.2％Al、约2.4％至约3.1％Ta、约1.4％至约1.7％Mo、0.35％Fe、0.3％Si、约0.15％Nb、约0.08％至约0.12％C、约0.1％Mn、约0.1％Cu、约0.04％Zr、约0.005％至约0.020％B、约0.015％P、约0.005％S和余量的Ni(例如可得自General Electric Company的)；约22.2至约22.8％Cr、约18.5至约19.5％Co、约2.3％Ti、约1.8至约2.2％W、约1.2％Al、约1.0％Ta、约0.8％Nb、约0.25％Si、约0.08至约0.12％C、约0.10％Mn、约0.05％Zr、约0.008％B和余量的Ni(例如可得自General Electric Company的)；约9.75％Cr、约7.5％Co、约6.0％W、约4.2％Al、约4.8％Ta、约3.5％Ti、约1.5％Mo、约0.08％C、约0.009％Zr、约0.009％B和余量的Ni(例如可得自General Electric Company的)；约15.70％至约16.30％Cr、约8.00％至约9.00％Co、约3.20％至约3.70％Ti、约3.20％至约3.70％Al、约2.40％至约2.80％W、约1.50％至约2.00％Ta、约1.50％至约2.00％Mo、约0.60％至约1.10％Nb、高达约0.50％Fe、高达约0.30％Si、高达约0.20％Mn、约0.15％至约0.20％C、约0.05％至约0.15％Zr、高达约0.015％S、约0.005％至约0.015％B和余量的镍(例如738)；约9.3％至约9.7％W、约9.0％至约9.5％Co、约8.0％至约8.5％Cr、约5.4％至约5.7％Al、高达约0.25％Si、高达约0.1％Mn、约0.06％至约0.09％C、附带杂质和余量的Ni(例如Mar-M-247)。
部件100的另一种合适的材料是铁基材料，包括但不限于按重量计的下述组成：组合的约50％至约55％的镍和钴、约17％至约21％铬、组合的约4.75％至约5.50％的铌和钽、约0.08％碳、约0.35％锰、约0.35％硅、约0.015％磷、约0.015％硫、约1.0％钴、约0.35％至0.80％铝、约2.80％至约3.30％钼、约0.65％至约1.15％钛、约0.001％至约0.006％硼、约0.15％铜和余量的铁(例如718)。部件100的其他材料包括但不限于CoCrMo合金，例如70Co-27Cr-3Mo；陶瓷基质复合物(CMC)；或其组合。
"INCONEL"是由Huntington Alloys Corporation,Huntington,West Virginia生产的合金的联邦注册商标。"HAYNES"是由Haynes International,Inc.,Kokomo,Indiana生产的合金的联邦注册商标。
在另一个实施例中，制品201包括适合于固定到第一端壁105和/或第二端壁107和/或用于在涡轮发动机中和/或在涡轮发动机的热气体路径内连续使用的任何材料。制品201的材料可与部件100的材料相同、基本上相同、或不同。在一个实施例中，制品201的材料包括任何合适的PSP材料。在另一个实施例中，PSP材料含有具有不同混合百分比的至少两种材料。第一材料包括例如适合于本说明书公开的涡轮机系统的热气体路径的任何材料。第二材料包括例如钎焊合金，例如但不限于镍钎焊合金材料，其具有按重量计的下述组成：约13％至约15％铬、约9％至约11％钴、约2.25％至约2.75％钽、约3.25％至约3.75％铝、约2.5％至约3％硼、高达约0.1％钇(例如约0.02％至约0.1％钇)和余量的Ni；或约18.5％至约19.5％铬、约9.5％至约10.5％硅、约0.1％钴、约0.03％硼、约0.06％碳和余量的镍。
尽管本发明已参考一个或多个实施例进行描述，但本领域技术人员将理解可作出不同改变并且可用等价物取代其元素，而不背离本发明的范围。另外，可作出许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导，而不背离其基本范围。因此，预期本发明并不限于作为考虑用于进行本发明的最佳模式公开的特定实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施例。此外，在详细描述中鉴定的所有数值应当被解释为如同精确值和近似值两者均明确地鉴定。

Claims (10)

1.一种制品(201)，所述制品包括：
预烧结的预制件，所述预烧结的预制件具有：
波状轮廓近侧表面(202)；和
波状轮廓远侧表面(203)；
其中所述波状轮廓近侧表面(202)被布置并且设置成基本上镜反射部件的端壁的轮廓(100)；和
其中所述波状轮廓远侧表面(203)被布置并且设置成形成外表面，所述外表面包括经修改的表面特征。
2.根据权利要求1所述的制品(201)，其中，所述波状轮廓远侧表面(203)的轮廓不同于所述波状轮廓近侧表面(202)的轮廓。
3.根据权利要求1所述的制品(201)，其中，所述经修改的表面特征包括波状轮廓空气动力学表面。
4.根据权利要求1所述的制品(201)，其中，所述波状轮廓近侧表面(202)还包括至少一个沟槽(703)，所述至少一个沟槽(703)被布置并且设置成当所述制品定位在所述端壁上时形成至少一个冷却通道。
5.一种部件(100)，所述部件(100)包括：
第一端壁(105)；
第二端壁(107)；和
固定到所述第一端壁(105)和所述第二端壁(107)的至少一个的制品(201)，所述制品(201)包括预烧结的预制件，所述预烧结的预制件具有：
波状轮廓近侧表面(202)；和
波状轮廓远侧表面(203)；
其中所述波状轮廓近侧表面(202)基本上镜反射所述第一端壁(105)和所述第二端壁(107)中的至少一个的轮廓；和
其中所述波状轮廓远侧表面(203)被布置并且设置成在所述第一端壁(105)或所述第二端壁(107)上形成外表面，所述外表面包括经修改的表面特征。
6.根据权利要求5所述的部件(100)，其中，所述部件(100)还包括在所述部件(100)的一部分中形成的至少一个沟槽(703)，所述部件的一部分选自所述第一端壁(105)、所述第二端壁(107)、所述波状轮廓近侧表面(202)及其组合。
7.根据权利要求5所述的部件(100)，其中，所述部件(100)是燃气涡轮的热气体路径部件。
8.一种制备部件(100)的方法，所述方法包括：
形成包括具有近侧表面和远侧表面的预烧结的预制件的制品(201)；
使所述制品(201)的近侧表面成波状轮廓，以形成波状轮廓近侧表面；
使所述制品(201)的远侧表面成波状轮廓，以形成波状轮廓远侧表面；和
将所述制品(201)的波状轮廓近侧表面(202)固定到所述部件的第一端壁(105)和第二端壁(107)之一；
其中，在所述固定步骤之前，所述波状轮廓近侧表面(202)基本上镜反射所述部件的所述第一端壁(105)和所述第二端壁(107)中的至少一个的轮廓；和
其中，在所述固定步骤之后，所述波状轮廓远侧表面(203)在所述第一端壁(105)和所述第二端壁(107)中的至少一个上形成外表面，所述外表面包括经修改的表面特征。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，使所述近侧表面成波状轮廓的步骤在所述固定步骤之前提供在所述波状轮廓近侧表面(202)与所述第一端壁(105)和所述第二端壁(107)中的至少一个之间更紧密的公差。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述方法还包括：
在所述固定步骤之前，在选自所述波状轮廓近侧表面(202)、所述第一端壁(105)、所述第二端壁(107)及其组合的所述部件(100)的一部分中形成至少一个沟槽(703)；
其中，在所述固定步骤之后，所述至少一个沟槽(703)在所述部件(100)中形成冷却通道。
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