CN112912194B - 用于借助于焊接和高温钎焊接合模块化构造的热气部件的方法和被接合的部件 - Google Patents

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Abstract

通过将第一部件(10)插接到第二部件(7)的销(13'，13”)中，借助于其之间的钎焊材料并且借助于第二部件的销(13'，13”)与第一部件(10)的焊接来实现高温构件的最佳接合。

Description

用于借助于焊接和高温钎焊接合模块化构造的热气部件的方 法和被接合的部件
技术领域
本发明涉及一种用于借助于焊接来接合模块化构造的热气部件的方法和一种接合在一起的部件。
背景技术
该构思涉及热气部件的制造方法，如尤其由镍基超级合金构成的涡轮导向叶片和转子叶片的制造方法。在此，热气部件的不同的区域(区段)例如叶身、外部平台和内部平台由为此优化的材料制造。例如，与叶根或叶身相比，涡轮叶片的叶片尖端应由更耐氧化和更耐腐蚀的材料制造。分开制成的区段必须借助于适当的生产技术彼此冶金地连接。
适当的生产方法是由激光束焊接和高温钎焊构成的组合。
为了使区段彼此充分地定位，在所述发明中不需要复杂的设备。
发明内容
因此，本发明的目的是解决上述问题。
所述目的通过根据本发明的用于接合至少两个部件的方法和根据本发明的由多个部件构成的接合在一起的部件实现。
在本文列出其他有利的措施，所述措施可以任意地彼此组合，以便实现其他优点。
附图说明
图1、2示意性地示出本发明。
具体实施方式
说明书和附图仅示出本发明的实施例。
提出一种用于热气部件的接合方法，如尤其用于由镍基超级合金构成的涡轮导向叶片和转子叶片的接合方法，仅示例性地对所述构件进行阐述。
在此，热气部件的不同的部件，例如叶身、外部平台和内部平台，由为此优化的材料和适用于此的制造方法，例如铸造技术制造、选择性激光熔化制成。
在此，这在两个步骤中进行：外部平台和叶身的形状配合的接合经由叶身处的销并且通过外部平台中的钻孔在四个步骤中进行。在此，钎焊材料以薄膜的形式或借助于激光束堆焊置入叶身与平台之间。
具有20mm-30mm的有利的直径的销优选地设有具有有利的直径＝3mm-5mm的钻孔，并且有利地具有30mm-50mm的深度。
1.借助于散焦的激光辐射和适当的激光功率将销单独地预加热到773k-1073k。由此，在平台10与叶身7之间实现压应力，并且部件7、10在随后的接合过程中不能彼此移动。
2.借助于(例如光学的)温度测量将预加热调节到恒定值，并且优选地不使焊料16熔化。
3.激光束焊接尤其在预加热的状态下借助于单模激光辐射进行，由此得出镍基超级合金的热裂纹易感性的降低，并且此外不需要定位焊作为用于焊接过程的准备。
4.对部件进行高温钎焊。
优点是：
·用于最高的热机械载荷的部件
·无需复杂设备的高温钎焊是可行的。
图1示出示例性的构件1，所述构件由两个或多个部分4、7、10构造，并且所述两个或多个部分应接合在一起。
在所述示例中，所述构件是导向叶片，但是所述构件也可以表示转子叶片或者通常其中两个部件应彼此接合的构件。
在涡轮导向叶片的所述构件1的情况下，所述构件具有叶身7以及下部和上部叶片平台4、10，所述下部和上部叶片平台4、10在接合区域中(在此例如平台4上的叶身的对接部)尤其平坦地构成。可以借助于传统的精密铸造技术或增材制造方法，如SLS或SLM，制成两个外部实心平台4、10。类似的情况适用于叶身7。
在图2中详细地示出两个部件7、10如何彼此接合。
叶身7或部件7具有至少一个销，尤其三个销13'、13”、13”'，所述销可以插入或穿过第二部件10即外部叶片平台10中的对应的开口14'、14”、14”'。
在第一部件7与第二部件10之间、在此在叶身7与叶片平台10之间的接触面(＝接合区域)处存在钎焊材料，尤其薄膜或已经借助于激光堆焊施加的钎焊材料。
然后将两个部件7、10插入彼此中，其中钎焊材料16随后存在于所述两个部件之间。
销13'、13”、13”'被加热到相应高的温度，尤其773K-1073K，以便在销13'、13”、13”'与叶片平台10之间获得应力，使得所述销和所述叶片平台预紧。
然后，将第一部件7的销13'、13”与第二构件焊接，使得存在牢固的连接。
随后在可以容纳多个这种构件的炉中对构件1进行高温钎焊。

Claims (23)

1.一种用于接合至少两个部件(4，7，10)的方法，
其中至少一个部件(4，10)在接合区域中平坦地实施，其中所述至少一个部件(4，10)具有用于另一部件(7)的对应的销(13'，13”，13”')的至少一个孔(14'，14”，14”')，使得所述销(13'，13”，13”')插入或穿过所述孔(14'，14”，14”')，并且所述销(13'，13”，13”')能在部件(10)的另一侧(11)上触及或从另一侧(11)触及，
其中已经在所述接合区域中在两个部件(4，7，10)之间施加钎焊材料(16)，
然后将所述销(13'，13”，13”')预加热，使得通过压应力使部件(4，7，10)牢固地彼此保持，
然后在所述另一侧(11)处进行所述销(13'，13”，13”')的焊接，使得所述部件(4，7，10)牢固地彼此连接，并且
在最后的过程中，使所述部件(4，7，10)经历高温钎焊。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中将所述销(13'，13”，13”')通过激光预加热到773K-1073K。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其中所述钎焊材料是薄膜。
4.根据权利要求1或2所述的方法，
其中所述钎焊材料已经通过激光堆焊施加。
5.根据权利要求1或2所述的方法，
其中使用激光束焊接方式进行焊接。
6.根据权利要求5所述的方法，
其中使用单模激光束焊接方式进行焊接。
7.根据权利要求1或2所述的方法，
其中至少一个部件(4，7，10)已经通过增材制造法制造。
8.根据权利要求1或2所述的方法，
其中所述部件(4，7，10)已经通过不同的制造方法。
9.根据权利要求8所述的方法，
其中所述部件(4，7，10)已经通过铸造技术和增材制造法制造。
10.根据权利要求1或2所述的方法，
其中所述销(13'，13”，13”')与所述另一部件(7)一件式地构成。
11.根据权利要求1或2所述的方法，
其中所述销(13'，13”，13”')具有钻孔(15'，15”，15”')。
12.根据权利要求11所述的方法，
其中所述钻孔(15'，15”，15”')具有3mm至5mm的直径。
13.根据权利要求11所述的方法，
其中所述钻孔(15'，15”，15”')具有30mm-50mm的深度。
14.根据权利要求1或2所述的方法，
其中所述销(13'，13”，13”')具有2cm至3cm的直径。
15.一种由多个部件(4，7，10)构成的接合在一起的部件(1)，
其中所述接合在一起的部件(1)借助根据权利要求1至14中任一项所述的方法制造。
16.根据权利要求15所述的接合在一起的部件，
其中至少一个部件(4，7，10)已经通过增材制造法制造。
17.根据权利要求15所述的接合在一起的部件，
其中所述部件(4，7，10)已经通过不同的制造方法。
18.根据权利要求17所述的接合在一起的部件，
其中所述部件(4，7，10)已经通过铸造技术和增材制造法制造。
19.根据权利要求15所述的接合在一起的部件，
其中所述销(13'，13”，13”')与所述另一部件(7)一件式地构成。
20.根据权利要求15所述的接合在一起的部件，
其中所述销(13'，13”，13”')具有钻孔(15'，15”，15”')。
21.根据权利要求20所述的接合在一起的部件，
其中所述钻孔(15'，15”，15”')具有3mm至5mm的直径。
22.根据权利要求15所述的接合在一起的部件，
其中所述销(13'，13”，13”')具有2cm至3cm的直径。
23.根据权利要求20所述的接合在一起的部件，
其中所述钻孔(15'，15”，15”')具有30mm-50mm的深度。
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