CN108343475B - 叶片盘及制造叶片盘的方法 - Google Patents

Abstract

公开了用于制造整体组件（24）的方法（56）。方法包括：提供（56）具有第一表面（46）的第一工件（26）和具有第二表面（50）的第二工件（28）；在第一工件（26）的第一表面（46）与第二工件（28）的第二表面（50）之间执行第一结合工艺以形成子组件工件（48）；以及在子组件工件（48）的第三表面（52）与第三工件（30）的第四表面（54）之间执行第二结合工艺以形成整体组件（24）。第一工件（26）的材料性能与第三工件（30）的材料性能不同。

Description

叶片盘及制造叶片盘的方法

技术领域

本公开涉及叶片盘及制造叶片盘的方法。

背景技术

燃气涡轮发动机在比如飞行器和船舶等的各种应用中被采用。燃气涡轮发动机通过首先在压缩单元内压缩进气空气而从流体流产生推力。压缩单元利用一系列叶片盘或叶片环来压缩进气空气。压缩单元供给待与燃料混合物混合的压缩空气用于在燃烧单元中燃烧。产生的热的、高压的气态混合物通过涡轮机部分膨胀，以汲取驱动压缩机及推进器（比如风扇或螺旋桨）的能量。能量也可以以电功率的形式被汲取。

叶片盘是具有盘（或鼓）和彼此间隔开的多个叶片的整体结构。如果盘和叶片整体形成为单个部件，则可实现重量减轻。因此，已经提出了连结叶片的非机械方法，其中叶片盘由单个锻造件机加工。然而，由于较少有效使用昂贵的材料和昂贵的锻造机械，因此这些方法遭遇制造挑战。

由于与高温环境相关的技术挑战，叶片盘需要利用不同的材料来制造。然而，连结两种不同材料存在技术挑战。例如，连结不同材料（即具有不同晶体结构的叶片与盘合金）的区别在于热加工（即热处理）的要求，并且困难在于利用固态或熔化工艺（比如熔融焊接）来连结。另外，由于热影响区域以及合金的混合、增加的颗粒尺寸以及缺乏焊后均质化热处理，熔融焊接会产生不利的焊后机械性能。此外，不同的材料具有不同的特性，即焊接引起的剩余应力或最佳材料条件（例如，老化），并且因此，在连结不同材料上总存在挑战。此外，不同材料的焊接过程可需要大且昂贵的设置。因此，存在对于由不同材料制造的改进的叶片盘的需求，且另外，提出了制造所述改进叶片盘的方法。

发明内容

本公开涉及用于燃气涡轮发动机的叶片盘。在一些示例中，叶片盘及用于制造叶片盘的方法被公开。

叶片盘（也称为整体组件）可用在低压涡轮机、中压或高压涡轮机中。在燃气涡轮机的压缩机部段中也可找到应用。

高压涡轮机暴露于最热、最高压的空气，并且低压涡轮机经受较冷、较低压的空气。

根据本公开的各种但不一定是所有实施例，提供用于制造整体组件的方法，方法包括：提供具有第一表面的第一工件和具有第二表面的第二工件；在第一工件的第一表面与第二工件的第二表面之间执行扩散结合工艺以形成子组件工件；以及在子组件工件的第三表面与第三工件的第四表面之间执行摩擦焊接工艺以形成整体组件，其中，第一工件的材料性能与第三工件的材料性能不同。

根据本公开的各种但不一定是所有实施例，提供制造用于燃气涡轮机的叶片盘的方法，方法包括：提供由结合至第二工件的第一工件形成的子组件工件；以及在子组件工件的第三表面与第三工件的第四表面之间执行第二结合工艺以形成叶片盘，其中，第一工件的材料性能与第三工件的材料性能不同。

根据本公开的各种但不一定是所有实施例，提供叶片盘。叶片盘包括：第一工件；第二工件；以及第三工件，其中，第一工件利用第二工件联接至第三工件以形成叶片盘，第二工件布置在第一工件与第三工件之间，以便有助于利用第一结合工艺和第二结合工艺中的每个来联接第一工件与第三工件，第一工件的材料性能与第三工件的材料性能不同。

叶片盘可制造成使得第一工件的材料性能与第三工件的材料性能不同。

对于具有相对低体积的叶片，尤其由于所使用的合金具有高温性能，因此由摩擦焊接给予的残余应力可能难以通过热处理缓解。第二工件的使用将第一工件与摩擦焊接的热隔离，并且可以是较容易处理以便去除残余应力的材料。

叶片盘可以是风扇叶片盘、压缩机部段叶片盘或任何其它叶片盘。

整体组件可从包括叶片盘、叶片鼓（bladed drum）和/或叶片环（bladed ring）的组中选择。

第一工件可以是叶片，并且第三工件可以是盘。

第一结合工艺包括扩散结合。

扩散结合可利用大于1MPa的压力以便有助于在1000℃或更大温度下的充分结合。

第二结合工艺可包括线性摩擦焊接、轨道摩擦焊接、搅拌焊接或其它摩擦焊接方法。

第一工件和第二工件可定位成使得在进行第一结合工艺之前第一工件的第一表面邻接第二工件的第二表面。

在进行第一结合工艺之前，第一工件和第二工件可被加工用于对准、表面处理、热处理工艺、非破坏性检查（NDE）。

第一工件可由单晶镍超级合金或定向凝固（DS）超级合金制成。

第一工件可由选自CMSX-4®、CMSX-2®、MAR-M002®、CM247®或IN718®的合金制成。

单晶镍超级合金或定向凝固（DS）超级合金可在10000℃与1300℃之间的温度下进行扩散结合持续高达4小时。

第二工件可由锻造或铸造材料制成。

第三工件可由IN718®或单晶镍超级合金或定向凝固（DS）超级合金制成。

叶片盘可被加工用于表面精加工工艺、飞边移除工艺、热处理工艺、非破坏性检查（NDE）。

根据本公开的各种但不一定是所有实施例，提供包括如之前段落中的任何所述的叶片盘的燃气涡轮发动机。

技术人员将理解，除非互相排斥，关于以上方面中的任何一个所描述的特征可以在作必要修改的情况下应用于任何其它方面。此外，除非互相排斥，本文中描述的任何特征可应用于任何方面和/或与本文中所描述的任何其它特征组合。

附图说明

现在将参考附图仅以示例的方式描述实施例，其中：

图1图示燃气涡轮发动机的截面视图；

图2图示侧视图，示出叶片盘组件；

图3图示透视图，示出用以形成叶片盘的第一工件、第二工件和第三工件；

图4A、4B和4C图示被组合来形成叶片盘的子组件工件和第三工件的透视图；

图5图示根据第一实施例的用于制造整体组件的方法；以及

图6图示根据第二实施例的用于制造燃气涡轮发动机的叶片盘的方法。

具体实施方式

在以下描述中，措辞“接触”、“邻接”、“连接”和“联接”及其衍生词表示操作地接触、邻接、连接和联接。应理解的是，可能存在任何数量的中间部件，包括没有中间部件。

参考图1，燃气涡轮发动机总体上以10指示，具有主要的和旋转轴线11。发动机10沿轴向流动顺序包括空气进气部12、推进风扇13、中压压缩机14、高压压缩机15、燃烧设备16、高压涡轮机17、中压涡轮机18、低压涡轮机19和排放喷嘴20。短舱（nacelle）21大体包围发动机10并限定空气进气部12和排放喷嘴20两者。

燃气涡轮发动机10以常规的方式工作，使得进入空气进气部12的空气由推进风扇13加速以产生两股空气流：进入中压压缩机14的第一空气流和通过旁通管22以便提供推进推力的第二空气流。中压压缩机14压缩被引导到其中的空气流，之后将该空气输送至高压压缩机15，在高压压缩机15处进行进一步压缩。

从高压压缩机15排放的压缩空气被引导到燃烧设备16中，压缩空气在燃烧设备16中与燃料混合，并且混合物在燃烧设备16中燃烧。然后，所得的热的燃烧产物通过高压涡轮机17、中压涡轮机18和低压涡轮机19膨胀，并由此驱动高压涡轮机17、中压涡轮机18和低压涡轮机19，之后被排放通过排放喷嘴20，以提供额外的推进推力。高压涡轮机17、中压涡轮机18和低压涡轮机19各自通过合适的相互连接的轴分别驱动高压压缩机15、中压压缩机14和推进风扇13。

高压涡轮机17、中压涡轮机18和低压涡轮机19可全部形成为叶片盘24。叶片盘24被示出在图2中，并且包括与其周界表面上的多个叶片26整体形成的盘30。当盘30与叶片24具有不同的材料性能时，本公开的方法在制造叶片盘24中尤其有用。

本公开可应用于的其它的燃气涡轮发动机可具有替代的构造。本文中公开的燃气涡轮发动机可跨越各种应用（即航天或船用燃气涡轮机等其它）被使用。通过示例的方式，这样的涡轮机可具有替代数量的相互连接的轴（例如，两个）和/或替代数量的压缩机和/或涡轮机。另外，发动机可包括设置在从涡轮机到压缩机和/或风扇的传动系中的齿轮箱。

将理解的是，本公开不限于上述实施例，并且在不偏离本文中所描述的构思的情况下，可作出各种修改和改进。除了相互排斥的地方，特征中的任何可单独被采用或与任何其它特征组合地被采用，并且本公开推广至并包括本文中描述的一个或更多个特征的所有组合及子组合。

参考图2和图3，如本文中使用的，术语“叶片盘组件”或“叶片盘”或“整体组件”在本文中用于指代包括轮毂的任何燃气涡轮发动机10部件，即具有与之形成整体的多个叶片26的盘30。这样的部件有时还被称为“叶片盘”或“整体叶片转子”。本公开对于燃气涡轮发动机10中使用的叶片盘尤其有用，但可适用于任何种类的叶片盘结构。在不偏离本公开的含义与范围的情况下，术语“叶片盘组件24”可与说明书中的“叶片盘24”可互换地使用。在不偏离本公开的含义与范围的情况下，术语“第一工件26”、“第二工件28”、“第三工件30”可分别与术语“叶片26”、“间隔件28”和“盘30”可互换地使用。根据本公开，叶片盘组件24包括第一工件26（即叶片26）、第二工件28（即间隔件28）和第三工件30（即盘30），绕着第三工件30（即盘30）的圆周布置有呈环形阵列的多个叶片26（被示出为32）。多个叶片26从盘30沿径向向外和轴向方向延伸。如本领域技术人员将理解的，在不偏离本公开的含义与范围的情况下，第一工件26可具有变化的构造（即形状、厚度）。在不偏离本公开的含义与范围的情况下，绕着第三工件30的圆周的第一工件26的数量和取向也可变化。在实施例中，第一工件26的材料性能与第三工件30的材料性能不同。

参考图2和图3，叶片26包括翼型部34、根部36、平台38和尖端40。叶片26经由根部36连接至盘30。平台38轴向和周向延伸。叶片盘组件24具有大体径向的结构和中心孔区域（未示出）。在操作中，叶片盘组件24布置在中心孔区域（未示出）的中心轴线（未示出）上，并在其上旋转或随着轴线（未示出）旋转。叶片盘组件24还限定上游位置42和下游位置44。上游位置42和下游位置44（见图3）对应于流动通过和穿过叶片盘组件24的流体路径。流体，并且更具体地是空气，首先在上游位置42处进入叶片盘组件24。当空气经过叶片盘组件24时，空气经由下游位置44离开。穿过叶片盘组件24的空气被加压成使得离开叶片盘组件24的空气相对于进入叶片盘组件24的空气处于更高的温度和压力下。空气流的方向（未示出）移动跨越叶片盘组件24的面部，其中面部指叶片盘组件24的暴露于空气流的那部分。在操作中，叶片盘组件24可布置在壳体或结构（未示出）内，该壳体或结构通过紧密邻近叶片26（示出为32）来协助使空气处于压力之下。

参考图3、图4A、图4B和图4C，整体组件，即叶片盘24被制造。整体组件24从包括叶片盘、叶片鼓和/或叶片环的组中选择。在实施例中，整体组件24是叶片盘24。叶片盘24包括第一工件26、第二工件28和第三工件30。第一工件26利用第二工件28联接至第三工件30以形成叶片盘24。第二工件28布置在第一工件26与第三工件30之间，以便有助于利用随后段落中描述的第一结合工艺和第二结合工艺中的每个将第一工件26与第三工件30联接。第一工件26的材料性能与第三工件30的材料性能不同。对于本领域技术人员将显而易见的是，第一工件26、第二工件28和第三工件30可具有除了如这里图示的之外的任何形状、设计或特性。

第一工件26包括第一表面46。叶片26可以是单晶超级合金或定向凝固（DS）超级合金，比如但不限于CMSX-4®、CMSX-2®、MAR-M002®或CM247®以及其它类似的超级合金。

如本领域技术人员将理解的，在不偏离本公开的含义与范围的情况下，叶片26可由各种其它类型的合金制成，比如镍基合金、铬基合金、钨基合金、铝基合金或本文中未描述的其它金属合金。单晶合金和铸造技术给先进的燃气涡轮发动机部件提供了性能的组合。合金被设计成对于多个要求的挑战性组合产生优越的性能，比如高温蠕变强度、抗疲劳性、抗氧化性、涂层性能和性能在薄壁构造中的保留。叶片26在第一表面46与第二表面50之间利用第一结合工艺结合到第二工件28，以形成子组件工件48。在实施例中，第二工件28是由锻造、加层制造（additive layer manufacture）或铸造材料生产技术制造的间隔件。第二工件28可具有与稍后描述的第三工件30相同的成分。第二工件28还可包括材料，但不限于IN718®或单晶镍超级合金或定向凝固（DS）超级合金、Waspaloy®、Udimet 720®或RR1000®。如本领域技术人员将理解的，在不偏离本公开的含义与范围的情况下，第二工件28可由各种其它类型的金属合金制成，比如镍基合金、铬基合金、钨基合金、铝基合金或本文中未描述的其它金属合金。另外，子组件工件48通过第二结合工艺与第三工件30连结。

另外，在使第一表面46适于第一结合工艺之前，通过机加工除去氧化层，并且然后利用适合的脱脂剂或清洗剂洗涤机加工后的表面来预备好第一工件26的第一表面46。类似地，也通过确保清洗被恰当地完成来使第二工件28的第二表面50预备好用于第一结合工艺。第一工件26和第二工件28的清洗有助于第一结合工艺，因为表面，即第一表面46和第二表面50需要在最少可能杂质的情况下散布到彼此中。第一工件26的第一表面46和第二工件28的第二表面50通过可减少粗糙（表面的不均匀性或粗糙度）的各种其它的表面精加工技术而被预备好用于结合工艺。已知这些技术为抛光、研磨、蚀刻等。在实施例中，由于蚀刻可适用于比如钛（Ti）的一些材料，因此蚀刻被执行用于表面预准备。如本领域技术人员将理解的，可存在其它的工艺，不限于用于表面预准备的蚀刻。如本领域技术人员将理解的，在进行如下所述的第一结合工艺之前，第一工件26的第一表面46和第二工件28的第二表面50还可被加工用于对准、其它的表面处理、热处理工艺、非破坏性检查（NDE）。

第一结合工艺是扩散结合工艺，其涉及材料的表面激活融合（surface activatedfusion）。扩散结合用于将一个材料（例如，单晶叶片）连结至第二（多晶）材料的层/间隔件，该第二材料是与该子组件待连结至的部分（例如，多晶盘）相同的材料或可相容的合金（例如，相同材料的修改版本）。扩散结合是固态类型的焊接，在焊接中，两个固体金属表面的原子在没有填料金属的情况下散布到彼此中。由于没有填料材料，因此叶片盘组件24没有额外的重量。扩散结合在高压状态下进行，其中被结合的表面相对于彼此对准。扩散结合以许多方式进行，一个示例是通过使用热等静压力（HIP，Hot Isostatic Pressure）容器。基于HIP的扩散结合允许不同的材料结合在一起，以利用发生在原子水平上的扩散形成冶金结合。第一表面46和第二表面50散布并连结，在均质化后形成为子组件工件48。在HIP容器内，在第一工件26与第二工件28之间产生真空紧密密封。另外，扩散结合工艺通过在真空下加热第二工件28和第一工件26来完成。表面，即第一表面46和第二表面50在熔炉中被加热或通过电阻加热，并且利用液压或气动按压来施加压力。在实施例中，要求大于1MPa的压力，以便有助于在1000℃或更大温度下的充分结合。扩散结合的该温度及持续时间可根据合金成分及类型而变化，DS及等轴合金可基于对于特定合金的较高的老化温度（agingtemperature）而需要不同的温度。如本领域技术人员将理解的，在不偏离本公开的含义与范围的情况下，用于双时效合金（double aged alloy）或任何其它可适用的合金（不限于单晶镍超级合金或定向凝固（DS）超级合金）的扩散结合的温度及持续时间可变化。如本领域技术人员将理解的，第一结合工艺可使用其它固态类型的焊接或任何其它的技术。

参考图3、图4A、图4B和图4C，当第一工件26和第二工件28通过第一结合工艺结合在一起时，子组件工件48被形成。另外，子组件工件48通过如本文中描述的第二结合工艺与第三工件30连结。在使第三表面52适于第二结合工艺之前，通过机加工除去氧化层，并且然后利用合适的脱脂剂或清洗剂洗涤机加工后的表面来预备好子组件工件48的第三表面52。类似地，也通过确保清洗已经被恰当地完成来使第三工件30的第四表面54预备好用于第二结合工艺。子组件工件48和第三工件30的清洗有助于第二结合工艺，因为表面，即第三表面52和第四表面54需要在最少可能杂质的情况下散布到彼此中。子组件工件48的第三表面52和第三工件30的第四表面54通过可帮助减少粗糙（表面的不均匀性或粗糙度）的表面精加工技术而被预备好用于第二结合工艺。已知这些技术为抛光、研磨、蚀刻等。如本领域技术人员将理解的，在进行第二结合工艺之前，子组件工件48的第三表面52和第三工件30的第四表面54还可被加工用于对准、其它的表面处理、热处理工艺、非破坏性检查（NDE）。

第二结合工艺是用于将子组件工件48与第三工件30焊接的固态焊接工艺。在实施例中，第二结合工艺是线性摩擦焊接或轨道摩擦焊接。线性摩擦焊接在子组件工件48的第三表面52与第三工件30的第四表面54之间进行。线性摩擦焊接利用由摩擦产生的热来将子组件工件48与第三工件30联接。摩擦将材料加热至塑性状态连同所施加的力来产生焊接。第二结合工艺还可设计成使得其确保具有第一工件26的子组件工件48被保护免于来自第二结合工艺的不期望的热和应力。轨道摩擦焊接可以是用于在子组件工件48与第三工件30之间的可靠焊接的另一焊接工艺。如本领域技术人员将理解的，第二结合工艺可使用任何其它的固态类型的焊接或任何其它的技术。

参考图5，用于制造整体组件24的方法56被公开，并且结合图1-4来描述。

在步骤58处，提供具有第一表面46的第一工件26和具有第二表面50的第二工件28。在各表面46、50已经经过表面处理之后，第一表面46与第二表面50邻接。第一工件26的第一表面46与第二工件28的第二表面50通过可帮助减少粗糙（表面粗糙度的不均匀性）的表面精加工技术而被预备好用于第一结合工艺。如本领域技术人员将理解的，在进行第一结合工艺之前，第一工件26的第一表面46与第二工件28的第二表面50可被加工用于对准、其它的表面处理、非破坏性检查（NDE）。

在步骤60处，在第一工件26的第一表面46与第二工件28的第二表面50之间执行第一结合工艺以形成子组件工件48。第一结合工艺包括扩散结合工艺。第一表面46和第二表面50散布并连结，在均质化之后形成为子组件工件48。在HIP容器内，在第二工件28与第一工件26之间产生真空紧密密封。另外，扩散结合工艺通过在真空下加热第二工件28和第一工件26来完成。表面，即第一表面46和第二表面50在熔炉中被加热或通过电阻加热，并且利用液压或气动按压来施加压力。在实施例中，要求大于1MPa的压力，以便有助于在1000℃或更大温度下的充分结合。

在步骤62处，在子组件工件48的第三表面52与第三工件30的第四表面54之间执行第二结合工艺以形成整体组件24，即叶片盘24。在使表面52、54适于第二结合工艺之前，将子组件工件48的第三表面52与第三工件30的第四表面54预备好。第二结合工艺是线性摩擦焊接或轨道摩擦焊接。线性摩擦焊接通过使两个工件，即子组件工件48和第三工件30相对于彼此被推动并产生摩擦热用于进行焊接而实现焊接。如本领域技术人员将理解的，在使用之前，叶片盘24可进一步被加工用于表面精加工工艺、热处理工艺、非破坏性检查（NDE）。

参考图6，用于制造燃气涡轮发动机10的叶片盘24的方法64被公开，并结合图1-4来描述。

在步骤66处，提供子组件工件48。子组件工件48由结合至第二工件28的第一工件26形成。在实施例中，子组件工件48处于预组装的状态并用于与第三工件30联接，如以下描述的。

在步骤68处，在子组件工件48的第三表面52与第三工件30的第四表面54之间执行第二结合工艺以形成叶片盘24。在使表面52、54适于第二结合工艺之前，将子组件工件48的第三表面52与第三工件30的第四表面54预备好。第二结合工艺是线性摩擦焊接或轨道摩擦焊接。线性摩擦焊接在子组件工件48的第三表面52与第三工件30的第四表面54之间完成。如本领域技术人员将理解的，叶片盘24可进一步被加工用于表面精加工工艺、热处理工艺、飞边移除工艺、热处理工艺、其它非破坏性检查（NDE）。

本公开提出的实施例提供各种优点。所提出的公开内容使用第一结合工艺和第二结合工艺的组合，用于将具有不同材料性能的两种不同材料结合。另外，所提出的公开内容提供了使用已知技术的灵活度，比如固态焊接，用于将叶片26与盘30结合。第一结合工艺具有较小的轮廓并用于结合第一工件26与第二工件28。因此，由于扩散结合的高温，盘30上不存在潜在的有害影响。第二工件28被结合至第一工件26，使得不需要巨大的扩散结合熔炉（或HIP容器）。所提出的技术还可用于修理使用时经历非常不利环境并经受不同种类损害的叶片盘。

另外，所提出的技术容易被应用于有助于其它结构与内孔或类似的不连续部（例如风扇叶片盘、金属基复合叶片盘）的连结。第一工件26的翼型部34可制作成稍微较宽以允许扩散结合线融合。而且，叶片盘组件24由不同的材料制成，例如，由复合材料制成的部件，其不能令人满意地通过摩擦焊接来连结。

此外，方法和工艺使得能够连结目前不能有效地进行惯性焊接的部件，因为连结它们所需惯性显著超过了商业可购买的最大机器上可获得的惯性。有利的是，连结这些部件所需的资本基础设施（capital infrastructure）被降低。

另外，通过提供与另一工件或第三工件具有不同硬度的第二或第四工件，能够调节来自于任一材料的压缩（upset）的比例。例如，调节可确保较大比例的压缩来自于较硬的材料，这允许较多地消除来自较硬材料的任何表面材料或杂质。

第二工件和/或第四工件的使用可例如通过添加与第一工件、第三工件或第五工件的母合金在化学上或视觉上不同的材料来维持对飞边的现场或焊后质量控制检查，用于证明添加的材料。

另外，所提出的公开内容有助于将陶瓷工件或陶瓷基工件连结至金属工件。所提出的公开内容还可适用于将金属间材料连结至金属材料，或将叶片盘与叶片26内的中空腔体连结，或将叶片盘与叶片26内的形状或结构上的不连续部连结。在腔体通向第一表面的情况下，第二表面的扩散结合可用于提供适于摩擦焊接的表面。连结第一表面与第二表面的其它技术可能没有坚固得足以承受摩擦焊接的压力，或者可能在连结部中留下对连结部的性能有害的杂质。

本领域技术人员将理解的是，在已经联系一个实施例描述了技术特征的情况下，这并不排除在适当的情况下结合或者代替来自其它实施例的特征。此外，根据本公开，等同的修改和变型对本领域技术人员将是显而易见的。因此，以上陈述的本公开的示例性实施例被认为是示例性的，并且不是限制性的。

将理解的是，本公开不限于上述实施例，并且在不偏离本文中描述的构思的情况下，可作出各种修改和改进。除非互相排斥，特征中的任何可单独被采用或与任何其它特征组合地被采用，并且本公开推广至本文中描述的一个或更多个特征的所有组合及子组合并包括本文中描述的一个或更多个特征的所有组合及子组合。

Claims (14)

1.一种用于制造整体组件的方法（56），所述方法包括：

提供（58）具有第一表面（46）的第一工件（26）和具有第二表面（50）的第二工件（28），其中，所述第一工件具有通向所述第一表面的腔体；

在所述第一工件（26）的所述第一表面（46）与所述第二工件（28）的所述第二表面（50）之间执行（60）扩散结合工艺以形成子组件工件（48），其中，所述第一表面与所述第二表面之间的所述扩散结合工艺使所述腔体封闭；以及

在所述子组件工件（48）的第三表面（52）与第三工件（30）的第四表面（54）之间执行（62）摩擦焊接工艺以形成所述整体组件，

其中，所述第一工件（26）的材料性能与所述第三工件（30）的材料性能不同。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述整体组件从包括叶片盘、叶片鼓和/或叶片环的组中选择。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，所述摩擦焊接工艺包括线性摩擦焊接或轨道摩擦焊接。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一工件（26）由单晶镍超级合金或定向凝固（DS）超级合金制成。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第二工件（28）由包括锻造或铸造材料的组制成。

6.一种制造用于燃气涡轮机的叶片盘（24）的方法（64），所述方法包括：

提供（66）由扩散结合至第二工件（28）的第一工件（26）形成的子组件工件（48），其中，所述第一工件具有通向其第一表面的腔体，其中，所述第一表面与所述第二工件的第二表面之间的扩散结合工艺使所述腔体封闭；以及

在所述子组件工件（48）的第三表面（52）与第三工件（30）的第四表面（54）之间执行（68）摩擦焊接以形成所述叶片盘（24），

其中，所述第一工件（26）的材料性能与所述第三工件（30）的材料性能不同。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一工件（26）是叶片，并且所述第三工件（30）是盘。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述子组件工件（48）通过将所述第一工件（26）和所述第二工件（28）扩散结合而形成。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，摩擦焊接工艺包括线性摩擦焊接或轨道摩擦焊接。

10.一种叶片盘（24），包括：

第一工件（26）；

第二工件（28）；以及

第三工件（30），

其中，所述第一工件（26）利用所述第二工件（28）联接至所述第三工件（30）以形成所述叶片盘（24），所述第二工件（28）布置在所述第一工件（26）与所述第三工件（30）之间，以便有助于将所述第一工件（26）与所述第三工件（30）联接，其中，所述第一工件通过扩散结合联接至所述第二工件，并且所述第二工件通过摩擦焊接联接至所述第三工件，其中，所述第一工件具有通向其第一表面的腔体，其中，所述第一表面与所述第二工件的第二表面之间的扩散结合工艺使所述腔体封闭，所述第一工件（26）的材料性能与所述第三工件（30）的材料性能不同。

11.根据权利要求10所述的叶片盘（24），其中，所述第一工件是叶片，并且所述第三工件是盘。

12.根据权利要求10所述的叶片盘（24），其中，摩擦焊接工艺包括线性摩擦焊接或轨道摩擦焊接。

13.根据权利要求10所述的叶片盘（24），其中，所述第一工件具有通向所述第二工件（28）所联接至的表面的腔体。

14.一种包括如权利要求10所述的叶片盘（24）的燃气涡轮发动机（10）。

Images