CN115929409A - 后壁撞击硬钎焊修复 - Google Patents

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L·T·纳尔逊
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Abstract

本公开提供了一种修复部件(110)的方法，该方法包括识别部件(110)中的空隙(255)；确定空隙(255)的至少一个近似物理配置；将管道镜插入部件(110)中以便查看空隙(255)；提供修复杆(270)，该修复杆近似地等同于空隙(255)的至少一个近似物理配置；将修复杆(270)插入部件(110)中；确认修复杆(270)插入空隙(255)中；分离修复杆(270)以在空隙(255)中留下修复塞(253)；以及将硬钎焊(252)糊剂沉积在空隙(255)中的修复塞(253)上。

Description

后壁撞击硬钎焊修复
技术领域
本发明整体涉及一种燃气涡轮发动机，并且更具体地，涉及在燃气涡轮发动机部件中形成孔。
背景技术
在燃气涡轮发动机中，空气在压缩机中加压并与燃烧器中的燃料混合以用于产生热燃烧气体。能量提取自高压涡轮(HPT)和低压涡轮(LPT)中的气体，该HPT为压缩机供给能量，该LPT为涡轮风扇飞行器发动机应用供给能量或者为外部轴供给能量以用于船舶和工业应用。
发动机效率随着燃烧气体温度增加而增加。然而，燃烧气体沿其流动路径加热各种部件，这继而可能需要冷却其流动路径，以实现可接受的长期发动机寿命。通常，热气体路径部件可通过排出来自压缩机的空气来冷却。这种冷却过程可以降低发动机效率，这是因为排出空气在燃烧过程中不被使用。
燃气涡轮发动机冷却技术是成熟的，并且已经考虑了各种热气体路径部件中的冷却回路和特征部的各个方面。例如，燃烧器可包括径向的外衬和内衬，该外衬和内衬需要在操作期间冷却。涡轮喷嘴可包括中空叶轮，该中空叶轮支撑在外带与内带之间，也需要冷却。涡轮转子叶片可以是中空的并且通常在其中包括冷却回路或通道，其中叶片由涡轮护罩包围，该涡轮护罩也可能需要冷却。热燃烧气体可以通过排气口排出，该排气口也可带衬里并适当地冷却。
在燃气涡轮发动机部件的所有这些例示性非限制性方面中，高强度超合金金属的薄壁可用于减少部件重量并减少对其冷却的需要。可以针对这些单独的部件在发动机中的对应环境中定制各种冷却回路和特征部。例如，可在热气体路径部件中形成一系列内部冷却通道或蛇形通道。冷却流体可从充气室提供到蛇形通道，并且冷却流体可流过通道，从而冷却热气体路径部件衬底和任何相关的涂层。孔可以形成为接入部件内的内部区域。
放电机加工(EDM)可用于在热气体路径部件中形成冷却孔。EDM可导致后壁撞击，同时钻孔/机加工以形成冷却孔。当放电机加工中使用的电极将所钻孔/机加工的孔延伸到比所需的最终孔配置更远的部件时，就会发生后壁撞击。可能需要进一步的钻孔/机加工，以补偿沿着EDM机加工零件的表面形成重铸层。
重铸层是由于EDM工艺的热量而形成的相对薄的表面层。热量软化部件中靠近所钻孔/机加工区域的区域，该区域在EDM工艺完成后重新硬化。重新硬化可能会对正在形成的孔处的钻孔零件的轮廓、深度或结构的预期配置产生负面影响。因此，如下所述，孔可通过EDM钻孔/机加工的程度可大于用于补偿重铸所需的工作。因此，在使用EDM钻孔/机加工包括内部冷却通道的内部表面的热气体路径零件或部件时，后墙撞击可在内部冷却通道的内部表面中或内部表面处发生。在热气体路径部件中，后壁撞击可在内部冷却通道中生成扩展孔，并且可导致结构问题，诸如但不限于应力集中。因此，修复后壁撞击或根据EDM在内部冷却通道中生成的扩展孔可避免热气体路径零件中的应力集中。
发明内容
下文提到的所有方面、示例和特征可以以任何技术上可能的方式组合。
本公开的一个方面提供了一种修复部件的方法。该方法包括识别部件中的空隙；确定空隙的至少一个近似物理配置；将管道镜插入部件中以便查看空隙；提供修复杆，该修复杆近似地等同于空隙的至少一个近似物理配置；将修复杆插入部件中；确认修复杆插入空隙中；分离修复杆以在空隙中留下修复塞；以及将硬钎焊糊剂沉积在空隙中的修复塞上。
本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且其中部件为涡轮机的热气体路径部件。
本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且其中空隙为后壁撞击。
本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且其中后壁撞击通过热气体路径部件中的孔的EDM形成。
本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且其中确定空隙的至少一个近似物理配置包括确定空隙的至少近似深度和宽度。
本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且其中识别包括使用管道镜或CT扫描中的至少一者识别空隙。
本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且其中提供修复杆包括形成该修复杆。
本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且其中提供修复杆包括在修复杆中形成卷边以形成修复塞。
本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且其中提供修复杆包括通过增材制造形成修复杆和修复塞。
本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且其中增材制造修复杆和修复塞包括增材制造和形成卷边。
本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且其中将修复杆插入空隙中包括将修复杆插入空隙的底部，其中塞完全设置在空隙中。
本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且其中在空隙的顶部处分离修复杆在空隙中留下了修复塞，其中修复塞的顶部设置在空隙的顶部处。
本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且方法还包括将硬钎焊沉积在设置于空隙中的修复塞的周围。
本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且其中设置硬钎焊包括至少多个设置硬钎焊步骤，以将硬钎焊构建到空隙的顶部。
本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且进一步包括硬钎焊炉在将硬钎焊设置在修复塞周围之后加热部件。
本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且还包括在干燥先前的硬钎焊沉积以构建标称内部部件表面之后重复硬钎焊沉积。
本公开的另一方面提供了一种用于在热气体路径部件中修复后壁撞击(BWS)的方法。该方法包括在热气体路径部件中识别BWS；确定BWS的至少一个物理配置；将管道镜插入热气体路径部件中以便查看该过程；提供修复杆；该修复杆包括合金杆和增材制造杆中的至少一者；在修复杆中形成卷边以形成修复塞；将修复杆和修复塞插入部件中；将修复杆和修复塞插入BWS中；将修复塞插入BWS的底部；在卷边处分离修复杆以在BWS中留下修复塞；将硬钎焊糊剂沉积在BWS中的修复塞上；以及重复沉积硬钎焊糊剂以在热气体路径部件的内表面上加强硬钎焊。
本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且其中在修复塞上沉积硬钎焊糊剂包括在热气体路径部件中通过扩散孔沉积硬钎焊。
本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且还包括在完成硬钎焊的沉积之后在钎焊炉中加热热气体路径部件。
本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且其中识别热气体路径部件中的BWS包括利用管道镜和CT扫描中的至少一者识别。
本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且其中将修复杆和修复塞插入BWS中还包括确认插入管道镜和CT扫描中的至少一者。
本公开中描述的两个或更多个方面(包括本概述部分中描述的那些方面)可以组合以形成本文未具体描述的实施方案。
在以下附图和描述中阐述一个或多个具体实施的细节。根据说明书和附图以及权利要求书，其他特征、目的和优点将是显而易见的。
附图说明
从结合描绘本公开的各种实施方案的附图的对本公开的各个方面的以下详细描述，将更容易理解本公开的这些和其他特征，其中：
图1是根据本公开的实施方案的燃气涡轮机系统的示意图；
图2是根据本公开的实施方案的示例性翼型件配置的示意性横截面；
图3示出了根据本公开的实施方案的具有翼型件、平台、柄部和燕尾形件的示例性热气体路径部件；
图4是根据本公开的实施方案的图3的热气体路径部件的横截面，该热气体路径部件具有衬底的内部空间和例示性热气体路径部件中的柄部和燕尾形件中的通道；
图5示出了根据本公开的实施方案的例示性热气体路径部件的横截面视图，该热气体路径部件为靠近前缘的翼型件配置，其中扩散孔由放电机加工(EDM)和后壁撞击形成；
图6示出了根据本公开的实施方案的另一例示性热气体路径部件的横截面视图，该热气体路径部件为靠近前缘的翼型件配置，其中扩散孔由EDM和后壁撞击形成；
图7示出了根据本公开的实施方案的例示性热气体路径部件中的经修复的后壁撞击的横截面视图，该热气体路径部件为具有扩散孔的靠近前缘的翼型件配置；
图8是根据本公开的实施方案的具有示例性冷却孔的示例性翼型件配置中的经修复的后壁撞击的示意性横截面；
图9是根据本公开的实施方案的用于部件的修复后壁撞击过程的流程图；并且
图10是根据本公开的实施方案的用于修复后壁撞击的杆的示意图。
应当注意，本公开的附图未必按比例绘制。附图旨在仅描绘本公开的典型方面，并且因此不应当被视为限制本公开的范围。在附图中，类似的编号表示附图之间的类似的元件。
具体实施方式
首先，为了清楚地描述当前公开的主题，当提及和描述翼型件内的相关机器部件和修复步骤时，将有必要选择某些术语。在可能范围内，通用行业术语将以与术语的接受含义一致的方式来使用和采用。除非另有说明，否则应当对此类术语给出与本申请的上下文和所附权利要求书的范围一致的广义解释。本领域的普通技术人员将了解，通常可以使用若干不同或重叠术语来引用特定部件。在本文中可描述为单个零件的物体可以包括多个部件并且在另一个上下文中被引用为由多个部件组成。另选地，本文中可描述为包括多个部件的物体可在别处称为单个零件。
此外，本文中可能会定期使用若干描述性术语，并且在本节开始时定义这些术语应当证明是有帮助的。除非另有说明，否则这些术语以及其定义如下。如本文所用，“下游”和“上游”是指示相对于流体流动的方向的术语，诸如通过涡轮引擎的工作流体，或者例如通过燃烧器的空气流或通过涡轮的部件系统之一的冷却剂。术语“下游”对应于流体流动的方向，并且术语“上游”是指与流动(即流动发出的方向)相反的方向。在没有任何进一步细节的情况下，术语“前”和“后”是指方向，其中“前”是指引擎的前端或压缩机端，并且“后”是指涡轮机的后侧区段。
此外，在本文中可以有规律地使用若干描述性术语，如下所述。术语“第一”、“第二”和“第三”可以可互换地使用，以将一个部件与另一个部件区分开，并且不旨在表示单独部件的位置或重要性。
本文使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的并且不旨在限制本公开。如本文所用，单数形式“一个”、“一种”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确地说明。将进一步理解，当在说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定存在陈述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。“可选的”或“可选地”意指随后描述的事件或情况可以或可以不发生，或者随后描述的部件或特征可以或可以不存在，并且该描述包括事件发生或部件存在的实例和事件不发生或部件不存在的实例。
在元件或层被称为“处于另一个元件或层上”、“接合到另一个元件或层”、“连接到另一个元件或层”或“联接到另一个元件或层”的情况下，它可直接处于另一元件或层上、接合到另一元件或层、连接到另一元件或层或联接到另一元件或层，或者可存在居间元件或层。相比之下，当元件被称为“直接处于另一个元件或层上”、“直接接合到另一个元件或层”、“直接连接到另一个元件或层”或“直接联接到另一个元件或层”时，可不存在居间元件或层。用于描述元件之间关系的其他词语应以类似的方式解释(例如，“在……之间”与“直接在……之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任何和所有组合。
放电机加工(EDM)是一种通过电火花和电弧的熔化或汽化去除材料来塑造导电金属部件的工艺。EDM也可称为“火花机加工”，因为EDM通过产生一系列快速的重复性放电来去除金属。火花放电和瞬时电弧是通过在部件(通常是阳极或带正电)和工具或电极(通常是阴极或带负电)之间施加受控的脉冲直流电(DC)而产生。部件和电极的端部分开火花间隙，诸如但不限于介于约0.01毫米与约0.50毫米之间的范围内。部件和电极的端部浸入或淹没在介电液体中。DC电压使火花放电电荷或瞬时电弧在工具和部件之间传递。EDM设备可包括一个或多个电极，该一个或多个电极用于在电极与部件之间进行放电。
每个火花和/或电弧产生足够的热量以熔化或汽化少量部件，从而在工作表面留下微小凹坑或弧坑。此过程可以被称为热侵蚀。在实施方案的非限制性方面中，电极的切割模式可以通过计算机数字控制(CNC)，由此伺服电机控制电极和部件的相对位置。可以使用相对复杂的控制算法控制伺服电机，以控制火花放电以及控制工具与部件之间的间隙。通过将电极和部件浸入介电液体中，可以在工具与部件之间建立等离子体通道以启动火花放电。介电液体还可保持部件的机加工区域冷却，并且还可帮助去除机加工碎屑。重复性放电在部件中形成一组连续更深的弧坑，直到产生期望的形状。
存在两种主要的EDM方法：冲压EDM和线切割EDM。两种方法之间的一个差异涉及用于执行机加工的电极。在典型的冲压EDM应用中，石墨电极被构造成具有特定形状并连接到电源和冲头，其被缓慢地进料到部件中。整个机加工操作通常可以在浸没于液槽中时执行。液体通常至少用于以下三个目的：1)冲洗材料；2)用作冷却剂，以减少热影响区(从而防止潜在的部件损坏)；以及3)充当导体，以在电流分解后在电极与部件之间传递。
在线切割EDM中，将非常细的导线用作电极。黄铜线通常可用作电极。导线被缓慢进料，并放电切割部件。还通常在水槽中执行线切割EDM。导线本身不接触待钻孔/机加工的金属；放电实际上会去除少量材料并允许导线移动通过部件。计算机通常经由CNC控制导线路径。
EDM可有效地用于机加工硬金属或金属合金，诸如钛和超合金。EDM可以高性价比的方式用于产生错综复杂的形状。然而，在成品需要精确配置的应用中，EDM可能不符合所有需求。如上所述，EDM包括沿着EDM机加工零件的表面形成重铸层。重铸层是由于EDM工艺的热量而形成的相对薄的表面层。热量软化机加工零件中靠近机加工区域的区域，该区域在EDM工艺完成后重新硬化。重新硬化通常会对正在形成的孔处的钻孔零件的轮廓、深度或结构的预期配置产生负面影响。
因此，为了补偿重铸，EDM工艺可能会形成空隙、孔或腔，其大小或深度要大于形成期望的孔的轮廓、深度或结构。因此，在重新硬化重铸层时，经机加工/钻孔的孔处于期望的轮廓、深度或结构。然而，重塑层的数量和范围并不精确，并且无法精确计算。因此，为了达到期望的孔的轮廓、深度或结构，EDM的执行程度可比所需的更大。这种增加的轮廓、深度或钻孔可能不会被重铸层填充，并且由此可形成比期望中更大的孔。在热气体路径零件中，EDM可延伸经过要钻孔的热气体零件的一部分，并甚至可跨内部热气体路径特征部延伸到其他热气体路径部件零件，如本文所解释。延伸到其他热气体路径零件并形成空隙、孔或腔的EDM被称为“后壁撞击”(下文称后壁撞击)，并且可对后壁撞击进行修复。
图1是燃气涡轮系统10的示意图。燃气涡轮系统10可包括一个或多个压缩机12、燃烧器14、涡轮16和燃料喷嘴20。一个或多个轴18可联接压缩机12和涡轮16。
燃气涡轮系统10可包括多个热气体路径部件100。如本文所用，热气体路径部件是燃气涡轮系统10的任何部件，其通过燃气涡轮系统10至少部分地暴露于高温气流。例如，叶片或叶片组件、喷嘴组件(也称为叶轮或叶轮组件)、护罩组件、过渡件、保持环和涡轮排气部件都是热气体路径部件。然而，应当理解，如本公开所体现的热气体路径部件100不限于上述示例，而是可为至少部分地暴露于高温气流的任何部件。此外，应当理解，本文中的热气体路径部件100不限于燃气涡轮系统10中的部件，而是可为可暴露于高温流的任何机器或其部件。
当热气体路径部件100暴露于热气流时，热气体路径部件100被热气流加热，并且可达到热气体路径部件100基本上退化或失效的温度。为了允许燃气涡轮系统10在高温下(如实现燃气涡轮系统10的期望效率、性能和/或寿命所需的高温)与热气流一起操作，可提供用于热气体路径部件100的冷却系统。
如图2所示，例示性热气体路径部件100包括衬底110，该衬底具有外表面112和内表面116。内表面116限定至少一个内部空间或腔114。对于图2中所示的非限制性布置，衬底110的外表面112限定压力侧壁24和吸入侧壁26。在实施方案的某个方面，压力侧壁24和吸入侧壁26在热气体路径部件100的前缘28和后缘30处连接在一起。另外，根据图2中的实施方案的另一方面，吸入侧26是凸形的而压力侧24是凹形的。
被机加工的热气体路径部件将会改变。根据实施方案的一个方面，图3和图4中示出了例示性热气体路径部件。图3和图4中的例示性和非限制性热气体路径部件包括叶片，该叶片具有翼型件90、平台92、柄部96和燕尾形件99。燕尾形件99包括通道180、通道182，该通道通过燕尾形件99延伸穿过柄部96和平台92，并且引导到翼型件90。通道180、通道182可允许冷却流体流入和穿过翼型件90的内部空间或腔114。此外，涂层150可以施加在衬底110的外表面112的至少一部分上。涂层150可为合适材料的热阻隔涂层系统，并且可通过涂层150的粘结涂层粘结到部件110。
现在参考图5至图9，现在将讨论形成和修复后壁撞击。如本公开所体现的，至少一个孔140可形成于和穿过衬底110。每至少一个孔140(图8)可引入内部空间或腔114中的至少一者。在实施方案的一个方面，至少一个孔140可以是扩散孔240。扩散孔240也可被称为“膜冷却孔”。
每个扩散孔240设置在热气体路径部件100中。每至少一个扩散孔240可形成于热气体路径部件100的前缘28附近。此外，每至少一个扩散孔240可被配置成通过扩散通道242与内部空间或腔114中的至少一者进行流体连通。
如本公开所体现的，每个扩散孔240可使用钻孔工艺形成。在实施方案的一个方面，钻孔工艺可包括放电机加工(EDM)。然而，实施方案的其他方面可包括用于单独或与EDM组合形成孔140和孔240的其他钻孔工艺。可经由EDM形成的孔140、孔240可替代地由其他已知的钻孔工艺形成，诸如但不限于激光钻孔、研磨液体射流(ALJ)钻孔或现在已知或以后开发的任何其他钻孔工艺。
图5和图6示出了衬底110中的后壁撞击，该后壁撞击由EDM和对在形成扩散孔240的EDM机加工中形成重铸层的过度补偿导致。在形成扩散孔240的EDM工艺中，EDM电极还可钻取和形成扩散冷却通道242。在实施方案的一个方面，扩散冷却通道242穿过衬底110延伸到内部空间或腔114中的至少一者。然而，即使具有严格的EDM机加工控制，电极也可接触内部空间或腔114中的至少一者的后壁。当电极接触内部空间或腔114中的至少一者的后壁时，可存在接触。在一些情况下，通过EDM电极在后壁处的接触可导致衬底110在电极后壁接触点处的后壁撞击或改变(下文称为“后壁撞击”)。衬底110中的后壁撞击可致使衬底110中的应力集中，这可能是不期望的。因此，可以解决衬底110中的后壁撞击问题，以减轻任何应力集中的问题。
取决于部件100的预期应用，部件100可能包括Ni-碱、Co-碱和Fe-碱超合金。Ni基超合金可为含有γ和γ’相的那些Ni基超合金，具体地含有γ和γ’相的那些Ni基超合金，其中γ’相占至少40体积％的超合金。已知此类合金由于包括高温强度和高温抗蠕变性的期望特性的组合而为有利的。基底材料还可包括NiAl金属间合金，因为还已知这些合金具有包括高温强度和高温抗蠕变性的优异特性的组合，这对于在用于飞机的涡轮发动机应用中使用是有利的。
对于图8中所示的非限制性翼型件配置，孔240是扩散孔，并且如本公开所体现的扩散孔240可具有不同的形状。另外，除了上文参考附图描述的扩散孔240之外，还可使用由本公开所体现的形成和修复过程来在形成各种孔时提供后壁撞击保护。例如，孔可包括以下中的一者或多者：无源冷却孔、叶片尖端尘孔、吹扫孔、翼型件后缘孔、膜狭槽、密封孔、密封槽、端壁/平台/护罩/尖端护罩周边孔及其组合。
后壁撞击保护可设置在翼型件90的后缘28附近。可在衬底110的相对壁之间的距离较短时提供对后壁撞击的修复并因此控制EDM而没有重铸是具有挑战性的。因此，如果扩散孔240和扩散通道扩散冷却通道242的EDM钻孔在形成适当的孔和通道配置之前停止，则扩散孔240和/或扩散冷却通道242可能不能充分形成用于实现热气体路径部件的适当冷却的尺寸、宽度和/或长度。
参考图5和图6，示出了扩散孔240和扩散通道242的两个取向变化。如图所示，扩散孔240和扩散通道242进入衬底110的角度不同。扩散孔240和扩散通道242进入衬底110的角度取决于部件100的期望膜冷却效果而变化，如本公开所体现的。
在扩散通道242的延伸处示出了后壁撞击250。如上所述，EDM电极进入衬底110，并且为了确保扩散通道242在EDM期间的适当配置，EDM电极可进一步延伸到内部空间或腔114中。如果为了确保适当地形成扩散通道242，EDM电极延伸到内部空间或腔114很远处，则EDM电极可撞击后壁并形成后壁撞击250。如上所述，后壁撞击250可在衬底110中形成不期望的应力，并且可优选进行补救或修复。
图7和图8示出了根据实施方案的各方面的经修复的后壁撞击250。图9是如本公开所体现的后壁撞击250的修复过程的流程图。图10是用于修复后壁撞击的杆的示意图。参考图7至图10，现在将描述用于后壁撞击的非限制性修复过程。
后壁撞击250的修复过程首先在步骤1识别后壁撞击。在实施方案的某些方面，可通过使用管道镜来识别热气体路径部件(翼型件90)中的后壁撞击250，该管道镜将从翼型件90的燕尾形件99插入穿过内部空间或腔114。另选地，并且在实施方案的另一非限制性方面中，可使用CT扫描来识别热气体路径部件中的后壁撞击250。
修复过程继续步骤2，以确定后壁撞击250的近似物理配置。后壁撞击250的配置的元素包括但不限于后壁撞击250的深度d、直径或宽度w以及周长251。步骤2的配置确定可采用步骤1中采用的相同工具、识别工具，诸如但不限于管道镜或CT扫描。
在步骤3中，如果管道镜未被用于识别步骤1中的后壁撞击，则随后将管道镜通过热气体路径部件插入。可以采用此时插入部件中的管道镜来查看和监测后壁撞击修复，如本公开所体现。
一旦已确定后壁撞击250的配置，就可以形成或提供(步骤4)适当的焊接杆或合金杆270(图7和图8)。如本公开所体现的，焊接杆或合金杆270包括形成塞253的部分。将杆270选择成与后壁撞击250的配置尽可能地匹配。换句话说，杆270应当具有对应于后壁撞击250的物理配置中的至少一者的形状和/或尺寸。因此，塞253在形成时可以与后壁撞击250的经确定的近似深度、直径、宽度和周长251配置中的至少一者基本上一致。
如本公开所体现的，焊接杆或合金杆270(下文称为“杆270”)的一个实施方案可包括形成塞253的部分。杆270(图10)包括塞253，该塞在杆中形成并被选择成与后壁撞击250的直径和宽度紧密匹配。可从多个杆中选择塞253和杆270(步骤4.1)，并且特定杆270的直径可与后壁撞击250的直径紧密匹配。
在实施方案的另一方面，杆270和塞253可为增材制造的塞253。通过增材制造杆270和塞253(步骤4.2)，杆270和塞253可被定制和紧密地适配在后壁撞击250中。另外，在实施方案的一个方面中，如果后壁撞击250配置具有复杂和/或不规则的几何形状，则增材制造杆270和塞253可以是有用的。增材制造杆270和塞253的技术优势是减少库存、定制和精确的杆270和塞253配置，以及能够将增材制造杆270和塞253调整到热气体路径部件100的特定材料需要。
一旦确定适当的杆270和塞253(合金杆270和塞253或增材制造的杆270和塞253)，并且制造，则在杆270中形成卷边275(步骤4.3)。卷边275设置在距杆270的端部距离d处，以形成塞253。杆270距离卷边275的距离d与后壁撞击250的深度d相匹配。因此，当杆270和塞253插入后壁撞击250中时，卷边275将近似地位于后壁撞击250处的内部空间或腔114的表面处。卷边275可以在进入热气体路径部件100之前在杆270中形成。工具，诸如但不限于压接工具，可以用于在杆270中形成卷边275。如果杆270被增材制造，则卷边275可以在杆270中增材形成。
然后，将杆270和塞253(如本公开所体现的杆或增材制造的塞)通过扩散孔420插入(步骤5)热气体路径部件100中。对杆270和塞253插入(步骤5)后壁撞击250中的确认(步骤6)可通过管道镜验证，该管道镜在步骤3处插入部件100中。继续插入直到塞253完全插入后壁撞击250(步骤7)中，其中塞将邻接后壁撞击250的端壁。在步骤1或步骤3中，步骤6中的确认可通过设置在热气体路径部件100中的管道镜来验证。
在杆270和塞253已经完全插入后壁撞击250中(步骤7)之后，杆270的部分延伸出后壁撞击250，诸如进入内部空间或腔114。延伸出后壁撞击250的杆270的部分与设置在后壁撞击250中的塞253分离。延伸出后壁撞击250的杆270的部分可以通过压裂塞253在卷边275处分离。在实施方案的某些方面，在卷边275处的断裂可包括使用电阻、扭矩或其他此类方式将延伸出后壁撞击250的杆270的部分折断。由于卷边275在杆270中形成弱化区，因此卷边275处的将需要小于在卷边275之外的区域处压裂杆270所需的力。此时，塞253可具有尖端，其中卷曲端保持在后壁撞击中。
然后，将硬钎焊252(图7)沉积在后壁撞击250中的塞253周围上。根据本发明的某些方面，硬钎焊252可使用注射器和针组件进行沉积。可提供硬钎焊252糊剂，该糊剂具有足够粘度以延伸到后壁撞击250的塞253与周长251之间的空隙255中。硬钎焊252可以沉积在后壁撞击250中的塞253上和塞253的周围。如果需要，可通过随后的沉积物添加硬钎焊252，以构建内部部件配置，优选地与热气体路径部件100的表面114共线且共面。一旦硬钎焊252建立到如通过管道镜所确认的适当且期望的量，则可以继续修复过程，这通常包括硬钎焊炉操作。因此，硬钎焊252将固化和完成后壁撞击250的修复过程，由此热气体路径部件100应当具有由EDM减轻引起的任何应力。
如本文所用，“大约”表示所述值的+/-10％，或者如果在所述值的一定范围内。
前述附图示出了根据本公开的若干实施方案的一些相关联处理。就这一点而言，附图的流程图内的每个附图或框表示与所述方法的实施方案相关联的工艺。还应当指出的是，在一些另选的具体实施中，附图或框中提到的动作可以不按照图中所示的顺序发生，或者，例如，实际上可以基本上同时或以相反的顺序执行，这取决于所涉及的动作。而且，本领域的普通技术人员将认识到可添加描述该处理的附加框。
如在整个说明书和权利要求书中使用的，近似语言可以用于修改可以允许变化的任何定量表示，而不会导致与其相关的基本功能的变化。因此，由一个或多个术语(诸如“约”、“大约”和“基本上”)修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度。在此以及在整个说明书和权利要求书中，范围限制可以组合和/或互换；除非上下文或语言另有说明，否则这些范围被识别并包括其中包含的所有子范围。应用于范围的特定值的“大约”适用于两个端值，并且除非另外依赖于测量该值的仪器的精度，否则可以指示该值的+/-10％。
以下权利要求书中的所有装置或步骤加功能元件的对应结构、材料、动作和等同物旨在包括用于结合具体要求保护的其他要求保护的元件执行功能的任何结构、材料或动作。已经出于说明和描述的目的给出了对本公开的描述，但其并不旨在穷举或将本公开限制于所公开的形式。在不脱离本公开的范围和实质的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员将是显而易见的。选择和描述了实施方案以便最好地解释本公开的原理和实际应用，并且使得本领域的其他技术人员能够理解具有适合于预期的特定用途的各种修改的本公开的各种实施方案。

Claims (15)

1.一种修复部件(110)的方法，所述方法包括：
识别所述部件(110)中的空隙(255)；
确定所述空隙(255)的至少一个近似物理配置；
将管道镜插入所述部件(110)中以便查看所述空隙(255)；
提供修复杆(270)，所述修复杆近似地等同于所述空隙(255)的所述至少一个近似物理配置；
将所述修复杆(270)插入所述空隙(255)中；
确认所述修复杆(270)插入所述空隙(255)中；
分离所述修复杆(270)以在所述空隙(255)中留下修复塞(253)；以及
将硬钎焊(252)糊剂沉积在所述空隙(255)中的所述修复塞(253)上。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述部件(110)为涡轮机的热气体路径部件(100)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述空隙(255)为后壁撞击(250)。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述后壁撞击(250)通过在所述热气体路径部件(100)中的孔(140)的EDM形成。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定所述空隙(255)的至少一个近似物理配置包括确定所述空隙(255)的至少近似深度和宽度。
6.根据权利要求1所述的方法，其中识别包括使用管道镜或CT扫描中的至少一者识别所述空隙(255)。
7.根据权利要求1所述的方法，其中提供所述修复杆(270)包括形成所述修复杆(270)。
8.根据权利要求1所述的方法，其中提供所述修复杆(270)包括在所述修复杆(270)中形成卷边(275)以形成修复塞(253)。
9.根据权利要求8所述的方法，其中提供所述修复杆(270)包括通过增材制造形成所述修复杆(270)和所述修复塞(253)。
10.根据权利要求8所述的方法，其中增材制造所述修复杆(270)和所述修复塞(253)包括增材制造和形成所述卷边(275)。
11.根据权利要求1所述的方法，其中将所述修复杆(270)插入所述空隙(255)包括将所述修复杆(270)插入所述空隙(255)的底部，其中所述塞(253)完全设置在所述空隙(255)中。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在所述空隙(255)的顶部处分离所述修复杆(270)在所述空隙(255)中留下了修复塞(253)，其中所述修复塞(253)的顶部设置在所述空隙(255)的所述顶部处。
13.根据权利要求12所述的方法，所述方法还包括将硬钎焊(252)沉积在设置于所述空隙(255)中的所述修复塞(253)的周围。
14.根据权利要求13所述的方法，其中设置所述硬钎焊(252)包括至少多个设置硬钎焊(252)步骤，以将所述硬钎焊(252)构建到所述空隙(255)的所述顶部。
15.根据权利要求13所述的方法，所述方法还包括硬钎焊(252)炉在将硬钎焊(252)设置在所述修复塞(253)周围之后加热所述部件(110)。
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