CN108798805A - 处理涡轮隔板的方法和处理过的涡轮隔板 - Google Patents
处理涡轮隔板的方法和处理过的涡轮隔板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108798805A CN108798805A CN201810392219.9A CN201810392219A CN108798805A CN 108798805 A CN108798805 A CN 108798805A CN 201810392219 A CN201810392219 A CN 201810392219A CN 108798805 A CN108798805 A CN 108798805A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- prefabricated component
- exemplar
- turbine baffle
- sintered
- turbine
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 38
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 23
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000007790 scraping Methods 0.000 claims description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 19
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 9
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 7
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 IN625 Inorganic materials 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 2
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000283984 Rodentia Species 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910000856 hastalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- KBMLJKBBKGNETC-UHFFFAOYSA-N magnesium manganese Chemical compound [Mg].[Mn] KBMLJKBBKGNETC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical group [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
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
- F01D9/00—Stators
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
- F01D9/04—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
-
- 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
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
- B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
- B23K35/0244—Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/006—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass turbine wheels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P6/00—Restoring or reconditioning objects
- B23P6/002—Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors
- B23P6/005—Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors using only replacement pieces of a particular form
-
- 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
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/005—Selecting particular materials
-
- 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
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
-
- 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
- F01D5/005—Repairing methods or devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/002—Wall structures
-
- 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
- F01D5/12—Blades
- F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
- F01D5/288—Protective coatings for blades
-
- 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
- F01D9/00—Stators
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
- F01D9/023—Transition ducts between combustor cans and first stage of the turbine in gas-turbine engines; their cooling or sealings
-
- 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
- F05D2230/10—Manufacture by removing material
-
- 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
- F05D2230/22—Manufacture essentially without removing material by sintering
-
- 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
- F05D2230/237—Brazing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R2900/00—Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
- F23R2900/00019—Repairing or maintaining combustion chamber liners or subparts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
本发明的实施例提供了一种处理涡轮隔板的方法和处理过的涡轮隔板。所述方法包括去除所述涡轮隔板的一部分的步骤。所述方法还包括形成样件的步骤，所述样件具有与去除的涡轮隔板的所述部分对应的几何形状。所述方法还包括将所述样件接合到所述涡轮隔板的步骤。所述样件的至少一部分是预烧结预制件。处理过的涡轮隔板包括衬底和接合到所述衬底的样件，其中，所述样件的至少一部分是预烧结预制件。
Description
技术领域
本发明的实施例一般涉及处理过的涡轮部件和处理涡轮部件的方法。更具体地，本发明的实施例涉及处理涡轮隔板的方法和处理过的涡轮隔板(treated turbinediaphragm)。
背景技术
用于发电系统的燃气涡轮机必须满足可靠性、功率、效率、经济性和运行维修寿命方面的最高要求。现代的高效率燃烧涡轮机具有超过大约2,300°F(1,260℃)的点火温度，随着对更高效的发动机的需求的继续点火温度继续提高。形成燃烧器和“热气体路径”涡轮区段的许多部件直接暴露于侵蚀性的热燃烧气体。在商业燃气涡轮发动机中，在例如隔板、燃烧器、燃烧衬套、燃烧过渡件、燃烧金属件、叶片(斗叶)、轮叶(喷嘴)和护罩的涡轮部件上使用涂层是很重要的。
焊接一直被大量用于修理涡轮部件，不过其会增加有害的局部热输入，并使底层材料熔化，因此露出材料部分，这可能损坏接合的完整性。具体讲，隔板主要由铸铁(cast-iron)组成，其难以焊接修理是众所周知的。
发明内容
在示例性实施例中，提供了一种处理涡轮隔板的方法。所述方法包括步骤：去除所述涡轮隔板的一部分。所述方法还包括形成样件的步骤，所述样件具有与去除的涡轮隔板的所述部分对应的几何形状，所述样件的至少一部分是预烧结预制件。所述方法还包括将所述样件接合到所述涡轮隔板。
在另一示例性实施例中，提供了一种处理过的涡轮隔板。处理过的涡轮隔板包括衬底和接合到所述衬底的样件，其中，所述样件的至少一部分是预烧结预制件。
本公开还提供技术方案1：一种处理涡轮隔板的方法，所述方法包括：去除所述涡轮隔板的一部分；形成样件，所述样件具有与去除的所述涡轮隔板的所述部分对应的几何形状；以及将所述样件接合到所述涡轮隔板；其中，所述样件的至少一部分是预烧结预制件。
本公开还提供技术方案2：根据技术方案1所述的方法，其中所述涡轮隔板的所述部分包括铸铁。
本公开还提供技术方案3：根据技术方案1所述的方法，其中所述涡轮隔板的所述部分包括从以下项组成的组中选择的材料：球墨铸铁、不锈钢和其组合。
本公开还提供技术方案4：根据技术方案1所述的方法，其中所述样件完全是预烧结预制件。
本公开还提供技术方案5：根据技术方案1所述的方法，其中所述样件包括预烧结预制件和具有更高熔点的顶部部分两者，所述预烧结预制件被安排并设置在所述顶部部分和所述涡轮隔板中间。
本公开还提供技术方案6：根据技术方案5所述的方法，其中所述预烧结预制件包括具有第一熔点的第一材料和具有第二熔点的第二材料，所述第一熔点比所述第二熔点高。
本公开还提供技术方案7：根据技术方案5所述的方法，其中所述顶部部分与所述涡轮隔板的材料相同。
本公开还提供技术方案8：根据技术方案1所述的方法，其中所述预烧结预制件是柔性预烧结预制件或刚性预烧结预制件。
本公开还提供技术方案9：根据技术方案1所述的方法，其中所述去除是从以下项组成的组中选择的：碾磨、机加工、刮削或其组合。
本公开还提供技术方案10：根据技术方案1所述的方法，其中所述接合是从以下项组成的组中选择的：机械接合、钎焊或其组合。
本公开还提供技术方案11：根据技术方案1所述的方法，还包括在去除所述涡轮隔板的所述部分之后清洁所述涡轮隔板。
本公开还提供技术方案12：根据技术方案1所述的方法，还包括在熔炉中加热所述涡轮隔板。
本公开还提供技术方案13.一种处理过的涡轮隔板，其包括：衬底；以及样件，所述样件接合到所述衬底；其中，所述样件的至少一部分是预烧结预制件。
本公开还提供技术方案14：根据技术方案13所述的处理过的涡轮隔板，其中所述衬底包括铸铁。
本公开还提供技术方案15：根据技术方案13所述的处理过的涡轮隔板，其中所述衬底包括从以下项组成的组中选择的材料：球墨铸铁、不锈钢或其组合。
本公开还提供技术方案16：根据技术方案13所述的处理过的涡轮隔板，其中所述样件完全是预烧结预制件。
本公开还提供技术方案17：根据技术方案13所述的处理过的涡轮隔板，其中所述样件包括预烧结预制件和顶部部分两者，所述顶部部分具有比所述预烧结预制件更高的熔点，所述预烧结预制件被安排并设置在所述顶部部分和所述衬底中间。
本公开还提供技术方案18：根据技术方案17所述的处理过的涡轮隔板，其中所述预烧结预制件包括具有第一熔点的第一材料和具有第二熔点的第二材料，所述第一熔点比所述第二熔点高。
本公开还提供技术方案19：根据技术方案17所述的处理过的涡轮隔板，其中所述顶部部分与所述衬底的材料相同。
本公开还提供技术方案20：根据技术方案13所述的处理过的涡轮隔板，其中所述预烧结预制件是柔性预烧结预制件或刚性预烧结预制件。
本发明的其它特征和优点将因结合附图获得的优选实施例的以下更详细描述而变得明显，所述附图通过实例说明本发明的原理。
附图说明
图1显示出根据本公开的示例性实施例的处理过的涡轮隔板。
图2显示出根据本公开的替代的示例性实施例的处理过的涡轮隔板。
图3显示出根据本公开的替代的示例性实施例的处理过的涡轮隔板。
图4显示出根据本公开的示例性实施例的方法。
在可能的情况下，将在所有附图中使用相同参考标号来表示相同部分。
具体实施方式
将下文结合附图阐述的详细描述预期为对所公开的主题的各种实施例的描述，其中类似编号指代类似元件，且所述详细描述并不意图表示仅有的实施例。本公开中所描述的每一实施例仅作为实例或说明而提供，且不应被解释为优选的或比其它实施例有利。本公开中所提供的说明性实例并不意图是穷尽性的，或将所要求的主题限于所公开的精确形式。
提供了示例性方法和处理过的涡轮隔板。本公开的实施例与不使用本公开中公开的一个或多个特征的方法和处理过的涡轮隔板相比，能够修理难以焊接的部件(例如铸铁隔板)，减少了人工焊接所需的大量返工，并且减少了修理时间。
除非另外指明，否则将表示成分和/或反应条件的量的所有数目理解为在所有情况下通过术语“约”进行修饰。
除非另外指明，否则所有百分比和比率都按重量计。除非另外指明，否则所有百分比都按组合物(composition)的总重量计。所有组分或组合物水平是参考所述组分或组合物中的有效水平，且排除可能存在于市售来源中的杂质，例如残余溶剂或副产物。
如本公开中所使用的冠词“一(a和an)”意味着当应用于本说明书和权利要求书中所描述的本发明的实施例中的任何特征时的一个或多个。除非专门陈述此类限制，否则使用“一(a和an)”不会将含义限于单个特征。在单数或复数名词短语之前的冠词“所述(the)”指代一个或多个特别指定的特征，且取决于供其使用的上下文，可具有单数或复数内涵。形容词“任何”意味着无论任何量中的一个、一些或无差别的全部。
如本公开中所使用的术语“至少一个”意味着一个或多个，且因此包括个别组分以及混合物/组合。
如本公开中所使用的术语“包括”(和其语法变化形式)用于包括“具有(having)”或“包括(including)”的意义，且不排除“仅由...组成”的意义。
如本公开中所使用的术语“柔性预烧结预制件(flexible pre-sinteredpreform)”是烧结合金材料，其保持高水平的柔韧性。
如本公开中所使用的术语“刚性预烧结预制件(rigid pre-sintered preform)”是烧结合金材料，其不会保持任何超出冷加工(beyond cold working)的柔韧性。
如本公开中所使用的“BNi-2”指按重量包括以下组分的合金：大约3％的铁、大约3.1％的硼、大约4.5％的硅、大约7％的铬Cr以及剩余(balance)为镍。
如本公开中所使用的“BNi-3”指按重量包括以下组分的合金：大约4.5％的硅、大约3％的硼以及剩余为镍。
如本公开中所使用的“BNi-6”指按重量包括以下组分的合金：大约11％的磷以及剩余为镍。
如本公开中所使用的“BNi-7”指按重量包括以下组分的合金：大约14％的铬、大约10％的磷以及剩余为镍。
如本公开中所使用的“IN625”指按重量包括以下组分的合金：在大约20％和大约23％之间的铬、在大约8％和大约10％之间的钼(Mo)、多达大约5％的铁(Fe)、在大约3.2％和大约4.2％之间的铌(Nb)加钽(Ta)、多达大约1％的钴(Co)、多达大约0.5％的锰(Mn)、多达大约0.5％的硅(Si)、多达大约0.4％的铝(Al)、多达大约0.4％的钛(Ti)、多达大约0.1％的碳(C)、附带杂质以及剩余(至少58％)为镍(Ni)。
如本公开中所使用的“L605”指按重量包括以下组分的合金：大约20％的铬、大约10％的镍、大约铬15％的钨、大约0.1％的碳以及剩余为钴。
如本公开中所使用的“镍基合金(HASTELLOY)X”指按重量包括以下组分的合金：大约22％的铬、大约18％的铁、大约9％的钼、大约1.5％的钴、大约0.1％的碳、大约0.6％的钨以及剩余为镍。
参照图1-3，提供了处理过的涡轮隔板100。处理过的涡轮隔板100包括衬底(substrate)101和接合到衬底101的样件(coupon)102，其中，样件102的至少一部分是预烧结预制件(pre-sintered preform)。在一个实施例中，处理过的涡轮隔板100可以由衬底101和接合到衬底101的样件102组成，其中，样件102的至少一部分是预烧结预制件。样件102向处理过的涡轮隔板100提供耐腐蚀性和/或耐磨性。在一个实施例中，衬底101是涡轮隔板的密封导轨(seal rail)，所述密封导轨暴露于热气体中，并被其它涡轮部件(例如轮叶(vane))磨蚀。
参照图1，处理过的涡轮隔板100包括样件102，样件102包括预烧结预制件103，或主要由预烧结预制件103组成或由预烧结预制件103组成。在一个实施例中，预烧结预制件103是柔性预烧结预制件或刚性预烧结预制件。在一个实施例中，预烧结预制件103可以形成但不限于同质(homogenous)或双层构造(bi-layer formation)。预烧结预制件103可以包括具有第一熔点的第一材料和具有第二熔点的第二材料，第一熔点比第二熔点高。对于双层构造，双层结构的下层可以包含具有较低熔点的大量的第二材料，因此导致预烧结预制件接合到衬底101。预烧结预制件103可以包括但不限于BNi-2,BNi-3,BNi-6,BNi-7,IN625与BNi-2,BNi-3,BNi-6或BNi-7的混合物或其组合。在一个实施例中，预烧结预制件103可以包括IN625与BNi-2,BNi-3,BNi-6或BNi-7的混合物，其中，IN625与BNi-2,BNi-3,BNi-6或BNi-7的比率按重量为从大约70:30到大约60:40，或者从大约60:40到大约50:50，包括其中的递增(increment)，区间和子范围。在一个实施例中，处理过的涡轮隔板在预烧结预制件103的上面不包括任何层。在一个实施例中，在预烧结预制件103和衬底101之间没有其它任何层。在一个实施例中，在预烧结预制件103和衬底101之间具有至少一个中间层，其中，所述至少一个中间层具有比预烧结预制件103的熔点低的或与其相等的熔点。
参照图2，处理过的涡轮隔板100包括样件102，样件102包括预烧结预制件103和顶部部分104两者，或者主要由预烧结预制件103和顶部部分104两者组成或者由预烧结预制件103和顶部部分104两者组成，顶部部分104的熔点比预烧结预制件103的熔点高，预烧结预制件103被安排并设置在顶部部分104和涡轮隔板100中间。在一个实施例中，样件102可以由预烧结预制件103和顶部部分104两者组成，预烧结预制件103被安排并设置在顶部部分104和涡轮隔板100中间。在图2所示的实施例中，预烧结预制件103是柔性预烧结预制件。在一个实施例中，预烧结预制件103可以包括具有第一熔点的第一材料和具有第二熔点的第二材料的组合，第一熔点比第二熔点高。第二材料可以包括但不限于从AWS合金和其组合中选择的材料。第一材料可以包括但不限于从IN625和其组合中选择的材料。柔性预烧结预制件可以比顶部部分104厚。柔性预烧结预制件可以不如顶部部分104厚。在一个实施例中，预烧结预制件103可以形成但不限于同质或双层构造。在一个实施例中，在预烧结预制件103和衬底101之间和/或预烧结预制件103和顶部部分104之间具有至少一个中间层(intermediate layer(s))，其中，所述至少一个中间层的熔点比预烧结预制件103的熔点低或与其相等。
在一个实施例中，顶部部分104与衬底101材料相同。在一个实施例中，顶部部分104包括合金或超级合金，或主要由合金或超级合金组成或由合金或超级合金组成。以适当方式，顶部部分104可以包括但不限于球墨铸铁、IN625、L605、HASTELLOYX或其组合。在一个实施例中，球墨铸铁按重量可以包括以下组分：大约18.0-22.0％的镍、大约1.75-2.75％的铬、大约1.0-3.0％的硅、大约不超过0.5％的铜、大约0.70-1.25％的镁(manganese)、大约不超过3.0％的碳以及剩余为铁。
参照图3，处理过的涡轮隔板100包括样件102，样件102包括预烧结预制件103和顶部部分104两者，或者主要由预烧结预制件103和顶部部分104两者组成或者由预烧结预制件103和顶部部分104两者组成，顶部部分104的熔点比预烧结预制件103的高，预烧结预制件103被安排并设置在顶部部分104和涡轮隔板100中间。预烧结预制件103将样件102结合到涡轮隔板100的衬底。在一个实施例中，样件102可以由预烧结预制件103和顶部部分104两者组成，顶部部分104的熔点比预烧结预制件103的熔点高，预烧结预制件103被安排并设置在顶部部分104和涡轮隔板100中间。顶部部分104与衬底101的材料相同。在图3所示的实施例中，预烧结预制件103是刚性预烧结预制件。预烧结预制件103可以包括具有第一熔点的第一材料和具有第二熔点的第二材料的组合，第一熔点比第二熔点高。第二材料可以包括从AWS合金和其组合中选择的材料。第一材料可以包括从IN625和其组合中选择的材料。在一个实施例中，刚性预烧结预制件可以比顶部部分104厚。刚性预烧结预制件可以不如顶部部分104厚。在一个实施例中，预烧结预制件103可以形成但不限于同质或双层构造。在一个实施例中，在预烧结预制件103和衬底101之间和/或在预烧结预制件103和顶部部分104之间具有至少一个中间层，其中，所述至少一个中间层的熔点比预烧结预制件103的熔点低或与其相等。
在一个实施例中，顶部部分104与衬底101材料相同。在一个实施例中，顶部部分104包括合金或超级合金，或主要由合金或超级合金组成或由合金或超级合金组成。以适当方式，顶部部分可以包括但不限于球墨铸铁、IN625、L605、镍基合金或其组合。
在一个实施例中，衬底101包括铸铁。以适当方式，衬底101可以包括从以下项组成的组中选择的材料，或者主要由所述材料组成或者由所述材料组成：球墨铸铁、不锈钢或其组合。在一个实施例中，球墨铸铁按重量可以包括以下组分：大约18.0-22.0％的镍、大约1.75-2.75％的铬、大约1.0-3.0％的硅、大约多达0.5％的铜、大约0.70-1.25％的镁以及大约3.0％的碳。
在一个实施例中，附加涂层可以设置在样件102的顶部。例如，在一个实施例中，L605材料的薄层通过焊接包覆(weld cladding)或热喷涂工艺涂布在样件102上面，以增加零件表面的耐磨性。
参照图4，提供了用于处理涡轮隔板100的方法200。方法200包括步骤：去除涡轮隔板100的一部分(步骤201)。在一个实施例中，所述涡轮隔板的所述部分是整个衬底。在一个实施例中，所述涡轮隔板的所述部分是衬底的一部分。方法200还包括步骤：形成样件102，所述样件102具有与去除的涡轮隔板的部分对应的几何形状以形成处理区(treatmentarea)(步骤202)。方法200还包括将样件接合到涡轮隔板100(步骤203)。在一个实施例中，样件102的至少一部分是预烧结预制件。
在一个实施例中，所述去除(步骤201)是从由以下项组成的组中选择的：碾磨(grinding)、机加工(machining)、刮削(scraping)或其组合。在一个实施例中，所述去除(步骤201)可以通过电火花线切割机(EDM)完成。在一个实施例中，所述接合(步骤203)是从由以下项组成的组中选择的：机械接合(mechanical joining)、钎焊(brazing)或其组合。
以适当方式，方法200还可以包括在去除所述涡轮部件100的所述部分之后清洁涡轮隔板100。以适当方式，所述接合还可以包括在熔炉(furnace)或其它适当的炉中加热涡轮隔板100。在一个实施例中，所述接合是通过以下完成的：将样件定位在处理区上，并将隔板加热到从1800°F到大约1950°F之间或者从大约1850°F到大约1900°F之间的温度，包括其中的递增、区间和子范围。一旦加热涡轮隔板100，预烧结预制件103的第二材料熔化，并进一步接合衬底101和顶部部分104，起到填充物(filler)的作用。
虽然已参考优选实施例描述了本发明，但所属领域的技术人员应理解，在不脱离本发明范围的情况下可以进行各种改变并且其多种元素可以由多种等效物代替。此外，在不脱离本发明的基本范围的情况下，可进行许多修改以使具体情况或材料适应本发明的教示。因此，不希望本发明限于作为预期用于执行本发明的最佳模式而公开的特定实施例，而是本发明将包括属于所附权利要求书的范围内的所有实施例。
Claims (10)
1.一种处理涡轮隔板的方法，所述方法包括：
去除所述涡轮隔板的一部分；
形成样件，所述样件具有与去除的所述涡轮隔板的所述部分对应的几何形状；以及
将所述样件接合到所述涡轮隔板；
其中，所述样件的至少一部分是预烧结预制件。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述涡轮隔板的所述部分包括铸铁。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述涡轮隔板的所述部分包括从以下项组成的组中选择的材料：球墨铸铁、不锈钢和其组合。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述样件完全是预烧结预制件。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述样件包括预烧结预制件和具有更高熔点的顶部部分两者，所述预烧结预制件被安排并设置在所述顶部部分和所述涡轮隔板中间。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述预烧结预制件包括具有第一熔点的第一材料和具有第二熔点的第二材料，所述第一熔点比所述第二熔点高。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述顶部部分与所述涡轮隔板的材料相同。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预烧结预制件是柔性预烧结预制件或刚性预烧结预制件。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述去除是从以下项组成的组中选择的：碾磨、机加工、刮削或其组合。
10.一种处理过的涡轮隔板，其包括：
衬底；以及
样件，所述样件接合到所述衬底；
其中，所述样件的至少一部分是预烧结预制件。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US15/499481 | 2017-04-27 | ||
| US15/499,481 US10828732B2 (en) | 2017-04-27 | 2017-04-27 | Treated turbine diaphragm and method for treating a turbine diaphragm |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108798805A true CN108798805A (zh) | 2018-11-13 |
Family
ID=62067495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810392219.9A Pending CN108798805A (zh) | 2017-04-27 | 2018-04-27 | 处理涡轮隔板的方法和处理过的涡轮隔板 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10828732B2 (zh) |
| EP (1) | EP3395494A1 (zh) |
| CN (1) | CN108798805A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113646508A (zh) * | 2019-03-29 | 2021-11-12 | 西门子能源美国公司 | 使用复合梢部硼基预烧结预制件对涡轮机部件的梢部修复 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11090771B2 (en) | 2018-11-05 | 2021-08-17 | Rolls-Royce Corporation | Dual-walled components for a gas turbine engine |
| US11305363B2 (en) | 2019-02-11 | 2022-04-19 | Rolls-Royce Corporation | Repair of through-hole damage using braze sintered preform |
| US11692446B2 (en) | 2021-09-23 | 2023-07-04 | Rolls-Royce North American Technologies, Inc. | Airfoil with sintered powder components |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050166397A1 (en) * | 2004-01-29 | 2005-08-04 | Ng Sor T. | Method of restoring dimensions of an airfoil and preform for performing same |
| US20120180494A1 (en) * | 2011-01-14 | 2012-07-19 | General Electric Company | Turbine fuel nozzle assembly |
| US20120243981A1 (en) * | 2011-03-23 | 2012-09-27 | General Electric Company | Cast turbine casing and nozzle diaphragm preforms |
| US20130294904A1 (en) * | 2012-05-01 | 2013-11-07 | General Electric Company | Method of repairing a turbine component |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB929960A (en) * | 1960-05-09 | 1963-06-26 | Werkspoor Nv | A turbine nozzle-ring assembly with guide blades and method for assembling the same |
| GB2244943B (en) | 1990-06-12 | 1994-03-30 | Turbine Blading Ltd | Method of repair of turbines |
| US5522134A (en) * | 1994-06-30 | 1996-06-04 | United Technologies Corporation | Turbine vane flow area restoration method |
| US20070077148A1 (en) * | 2005-10-04 | 2007-04-05 | Siemens Power Generation, Inc. | System for restoring turbine vane attachment systems in a turbine engine |
| US7731809B2 (en) | 2006-01-18 | 2010-06-08 | Honeywell International Inc. | Activated diffusion brazing alloys and repair process |
| JP5391616B2 (ja) | 2008-09-18 | 2014-01-15 | 株式会社Ｉｈｉ | プリフォームろう材、焼結されたプリフォームろう材による低圧タービン部品の修復方法および修復された低圧タービン部品 |
| US9186742B2 (en) | 2009-01-30 | 2015-11-17 | General Electric Company | Microwave brazing process and assemblies and materials therefor |
| US8123474B2 (en) * | 2009-05-12 | 2012-02-28 | Dresser-Rand Company | Repair of industrial gas turbine nozzle diaphragm packing |
| US20130082446A1 (en) | 2011-09-30 | 2013-04-04 | General Electric Company | Method of repairing rotating machine components |
| US9121282B2 (en) | 2012-02-02 | 2015-09-01 | Honeywell International Inc. | Methods for the controlled reduction of turbine nozzle flow areas and turbine nozzle components having reduced flow areas |
| US9068459B2 (en) | 2012-03-05 | 2015-06-30 | General Electric Company | Turbine diaphragm airfoil, diaphragm assembly, and method of repair |
| US9303515B2 (en) * | 2012-08-30 | 2016-04-05 | General Electric Company | Turbomachine diaphragm and method of repairing a turbomachine diaphragm |
| EP2969378B1 (en) * | 2013-03-15 | 2018-12-05 | Siemens Energy, Inc. | Presintered preform for repair of superalloy component |
| US9321115B2 (en) | 2014-02-05 | 2016-04-26 | Alstom Technologies Ltd | Method of repairing a transition duct side seal |
-
2017
- 2017-04-27 US US15/499,481 patent/US10828732B2/en active Active
-
2018
- 2018-04-26 EP EP18169522.2A patent/EP3395494A1/en active Pending
- 2018-04-27 CN CN201810392219.9A patent/CN108798805A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050166397A1 (en) * | 2004-01-29 | 2005-08-04 | Ng Sor T. | Method of restoring dimensions of an airfoil and preform for performing same |
| US20120180494A1 (en) * | 2011-01-14 | 2012-07-19 | General Electric Company | Turbine fuel nozzle assembly |
| US20120243981A1 (en) * | 2011-03-23 | 2012-09-27 | General Electric Company | Cast turbine casing and nozzle diaphragm preforms |
| US20130294904A1 (en) * | 2012-05-01 | 2013-11-07 | General Electric Company | Method of repairing a turbine component |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113646508A (zh) * | 2019-03-29 | 2021-11-12 | 西门子能源美国公司 | 使用复合梢部硼基预烧结预制件对涡轮机部件的梢部修复 |
| CN113646508B (zh) * | 2019-03-29 | 2023-09-19 | 西门子能源美国公司 | 使用复合梢部硼基预烧结预制件对涡轮机部件的梢部修复 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US10828732B2 (en) | 2020-11-10 |
| US20180313226A1 (en) | 2018-11-01 |
| EP3395494A1 (en) | 2018-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108798805A (zh) | 处理涡轮隔板的方法和处理过的涡轮隔板 | |
| JP4060083B2 (ja) | ニッケル基ろう材及びろう補修方法 | |
| CN106563929B (zh) | 修复和制造涡轮发动机部件的方法及涡轮发动机部件 | |
| US7915566B2 (en) | Weld filler, use of the weld filler and welding process | |
| US4219592A (en) | Two-way surfacing process by fusion welding | |
| RU2505616C2 (ru) | Сварочный присадочный материал, применение сварочного присадочного материала и конструктивный элемент | |
| US20090285715A1 (en) | Welding Additive Material, Welding Methods And Component | |
| CZ20003642A3 (cs) | Vysoce legovaná navařovací slitina a opravená součástka turbiny | |
| CN106001558A (zh) | 构件和用于制造构件的方法 | |
| CN104428101A (zh) | 使用复合填料粉末的高温合金的包覆和熔焊的方法 | |
| EP0457503A1 (en) | Brazing alloys and method of use | |
| CZ20003643A3 (cs) | Vysoce legovaná navařovací slitina a opravená součástka turbiny | |
| KR19990035738A (ko) | 가스 터빈 노즐，발전용 가스 터빈，및 Ｃｏ-기본 합금 및 용접 재료 | |
| CN104797728B (zh) | 利用具备耐高温腐蚀特性的Ni‑Cr‑Co系合金在阀头表面处实施了表面改性的提升阀 | |
| KR20180133506A (ko) | 튜브 및 튜브 제조 방법 | |
| EP2853483A2 (en) | Erosion shield, method of fabricating a shield, and method of fabricating an article having a shield | |
| JP2024074815A (ja) | 製品及び方法 | |
| JP6838846B2 (ja) | 溶加材および溶接方法 | |
| CN105189931B (zh) | 使用钎焊表面纹理化的超合金箔进行的部件修复 | |
| JP2011062749A (ja) | タービンエンジン部品を形成する超合金組成物及び方法 | |
| JP2011136344A (ja) | ガスタービン部材の補修方法及びガスタービン部材 | |
| CN109693026A (zh) | 一种用于外圆大面积司太立合金耐磨堆焊的组合堆焊方法 | |
| WO2009109409A2 (de) | Potentialfreie drahterwärmung beim schweissen und vorrichtung dafür | |
| JP2018145967A (ja) | アセンブリ、処理物品、およびタービン構成要素を処理する方法 | |
| JP2003176727A (ja) | 高温部品の補修方法及び補修された高温部品 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | 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: 20231229 Address after: Swiss Baden Applicant after: GENERAL ELECTRIC CO. LTD. Address before: New York, United States Applicant before: General Electric Co. |