CN1309937C - 涡轮机组的蜂窝状框格式金属密封结构 - Google Patents

涡轮机组的蜂窝状框格式金属密封结构 Download PDF

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Abstract

一种具有新型蜂窝状框格式结构(30)的可磨蚀涡轮密封装置，由金属箔或薄板制成。该蜂窝结构工艺性良好、可焊性特好、且在钎焊到金属支撑结构(44)上后有特好的结构完整性和抗氧化能力。MCrAlY(M＝Ni、Fe、Co或其化合物)箔材或薄板特别适合制作这种结构。

Description

涡轮机组的蜂窝状框格式金属密封结构
技术领域
本发明涉及可磨蚀的燃气涡轮密封装置，更具体地说，涉及具有框格式金属结构的新型涡轮密封装置，适宜于在高温氧化及/或碳化环境中工作。
背景技术
用金属薄板或箔材制作的框格式结构在航空航天，特别在喷气发动机上的用途有很大吸引力，因为它的刚度重量比高，吸收机械能的能力和声阻尼能力高，重量却很轻。由于密度小，它也易于磨损，但这一特点被喷气发动机和电站固定式燃气轮机用来减少涡轮密封装置静止护罩与旋转叶片间的间隙，以提高燃气涡轮循环效率。虽然可磨蚀密封装置的框格式结构一方面必须软到旋转叶片叶尖或锐边能顶住它，而不致损坏叶片和可磨蚀框格式结构的支承构件，另一方面又必须硬到能承受高温静负荷及高频振动载荷、磨损、交变温度应力、及周期性氧化及/或碳化作用。此外，密封装置在热冲击和低周疲劳载荷作用下切勿产生裂纹。换言之，作燃气通道密封装置的框格式结构须能耐高温气体腐蚀，同时须有优异的结构完整性和持久的尺寸稳定性，以承受施于其上的长时期多周次机械载荷和热负荷。
常规的可磨蚀框格式燃气通道密封装置用高合金奥氏体不锈钢及镍基合金制造，且具有规则的六边形小室，这些小室由箔材或薄板的板条折成波形并焊接在一起形成，其中相邻波形板对抵的壁接触形成了双层壁，即波节。
1975年2月18日公布的美国专利3,867,061代表了传统先有技术涡轮旋转叶片蜂窝状叶冠，其中蜂窝状小室的壁用镍基耐热合金制造，且蜂窝状板条用钎焊或阻焊焊到支承圈上。
1977年12月20日公布的美国专利4,063,742公开了燃气涡轮中使用的先有技术可磨蚀流体密封装置的另一实施例，它是用普通蜂窝装具做成的传统蜂窝结构，其中对抵的有三条边的半六边形板条在波顶外用电阻焊焊在一起，一对平直斜边与一平波顶等长，它们在立着状态焊接。
蜂窝结构通常是将此构件层层叠合形成的三维件，其高度由折成波形之前板条切出的宽度决定。该结构长度方向平行于双层壁或波节所在平面，而宽度则沿各层叠合方向。这样的框格式构件钎焊到平板上，形成夹层结构的外层，或钎焊到圆环或环状扇形段的底板上，形成密封装置。框格式构件的接触面是立着放置的表面。这种焊接不仅将框格式构件与上述平板或底板连接起来，也有利于提高框格式构件本身的刚性。这是因为钎焊合金在液态时的毛细作用使其能沿波节两相邻壁面间隙上升，浸湿该波节相邻壁面，在钎焊料重新凝固后便形成增强框格式结构。钎焊料沿波节壁面处流动的过程叫做毛细作用。这种毛细作用对于焊后框格式结构具有良好的高温机械性能的致能承受热-机械复合载荷而言是必不可少的。
涡轮发动机密封结构的扇形件或环的常用形成方法是把钎焊填充金属箔、带或粉状钎焊料插在直立框格式结构接触面与底板表面之间，并将此组合件焊在一起。液态钎焊合金必须上升到波节全长以便获得加强的结构强度。转子叶梢或锐边的磨擦处外露表面也是机械负荷、磨损和温度最严重的表面，因此要求有很好的结构完整性。若钎焊时毛细作用发挥不充分，则有二个缺点：不仅框格式结构刚性不足，因而形状稳定性差，致使使用期内过早地损坏；而且会在底板表面留存大量钎焊料，它在液态时比钎焊料上升到波节情况更多地通过扩散渗透到底板材料和框格式结构中。结果至少在接头处极大改变底板和箔材的化学性能和机械性能。
由于对高温下抗氧化和抗碳化性能有要求，因此涡轮密封装置的制作材料—薄板和箔材必须具有良好的耐高温气体腐蚀能力。金属对于氧化和碳化的抗力是基于有表面氧化层的生成，从而保护了底下的金属免遭进一步腐蚀。传统的可磨蚀框格式密封装置应用的镍基合金和高合金奥氏体不锈钢的这种保护作用有赖于生成一层氧化铬Cr2O3或Cr2O3/NiO混合氧化物。但在涡轮发动机的高温高速燃气作用下这种保护不稳定，因为Cr2O3会进一步氧化成挥发性的CrO3，关于这一点请参见James L.Smialek和Gerald H.Meier两人的著作《耐热合金》II卷(John Wiley&Sons Inc.1987年版，Chester T.Sims等人编辑)。作者在其中写道，在金属中以高的Al含量生成氧化铝(Al2O3)并进一步用高铬Cr含量和稀土金属的加入得到增强，因而获得更好的保护，稀土金属有钇(Y)、锆(Zr)、铈(Ce)、铪(Hf)、镱(Yb)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、镧(La)，生成的合金叫做McrAlY，其中X代表稀土金属添加剂，M是Ni、Fe、Co、或它们的化合物等主要合金成分。若选钇作主要稀土添加元素，则生成的合金叫作MCrAlY合金。MCrAlY合金公开在W.J.Brindley等人的1992年5月26日发布的美国专利5,116,690上。其它专利，如R.J.Hecht的1997年7月5日发布的美国专利4,034,142和A.R.Nicholls的1985年3月5日发布的美国专利4,503,122描述了类似的有优异自保护防高温气体腐蚀的MCrAlY合金。上述诸专利均将MCrAlY合金作涂敷层，未用作框格式焊接结构用箔的结构材料。
将MCrAlY合金加工成箔或薄板是困难的，因为它很硬，不能轧制，这是含铝多的缘故，通常的含量是2-6％(重量百分比)，而可加工性上限是6-7％。即便有了薄板或箔材，MCrAlY也难加工成波形，去制作上述框格式结构。具体地说，如果加进的钇元素有部分或全部以钇氧(Y2O3)形态存在，及/或部分合金基体中的铝以氧化铝基块的形态存在，则合金材料也难以加工成波形板条。成型性差导致加工出来的框格式构件与理想形状有较大偏差，这是因为其波形达不到锐角，只能有弯曲半径较大的圆角，这就影响可焊性。MCrAlY箔材或薄板厚度较大时尤其如此。为了在高温下应用，MCrAlY的薄板或箔材厚度必须大于一定的最低值，以免脱皮性氧化发生。如果因氧化铝保护膜直线增厚或因在高温氧化气氛中保护膜反复分裂和自动重新生成的大量消耗了箔板中的铝致使铝含量跌到低于某一临界值，便发生脱皮性或难性氧化。此现象由W.Quadakkers及K.Bongartz二人在《材料与腐蚀》第45期第232-241页(1994)作了说明。两位作者建议，提高MCrAlY合金的起始铝含量并采用较厚箔材或薄板以便推迟脱皮性氧化的发生。但在框格式结构的制作和与底板金属环、底板金属环状扇形件或铸造衬底钎焊时，这二项措施对村料工艺性和可焊性是不利的。
即使MCrAlY材料已加工出几何特征良好的框格，也难以焊接，因为材料中存在大量Al和Y或Y2O3。由于铝对氧的亲和力强，在MCrAlY金属表面有形成稳定紧贴氧化铝膜的强烈倾向，这样降低其浸润性，因而也降低钎焊料的毛细作用，毛细作用是涡轮发动机可磨蚀密封装置框格结构为保持结构刚性所必需的。同样，钇对氧有极强亲和力，可形成稳定的钇氧(Y2O3)，起钎焊料阻流剂作用。因此，成分如下的MCrAlY合金难钎焊：按重量百分比，Cr＝6-30％，Al＝2-7％，Y＝0.005-0.6％，其它微量活性元素如Zr、Ti、Hf、La、Ce、Er、Yb、Pr、Nd、Sm，其余是Fe、Ni、Co族的一种或一种以上元素。因之，这种合金难以应用于可磨蚀密封装置的框格结构。
H.Bode在《金属支架的汽车催化转化器》一书(材料咨信公司出版，法兰克福，1997，H.Bade著)第17-31页说明用于汽车催化剂支撑结构的高温合金MCrAlY箔材制作的框格结构。该结构由平的或微波形箔料与有正弦形沟槽的波状箔料交替叠置形成。正弦形波形箔的材料是Fe-Cr-Al-Y合金。
1995年3月9日发布的PCT申请专利：PCT/EP95/00885(WO95/26463)公开一种MCrAlY合金的框格式金属结构，由于电阻率高故合金中铝含量大于6％。但因铝含量大于6％的MCrAlY合金成型性差，所以框格结构用金属粉末或金属一陶瓷粉末压制成型，或快速凝固法制造金属箔。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种用于涡轮机的蜂窝结构，包括多条对抵的半六边形的并钎焊到底板上的波形金属板条，每条波形金属板条由一平波顶连接隔开的平直斜边构成，对抵的板条在相邻平波顶处焊在一起，形成大致六边形的小室，各斜边等长且波顶长度大于斜边长度，从而以相邻板条对置平波顶之间测得的小室宽度W，与对置斜边所在平面之间的距离b之比，即b∶w＞1.15∶1.0。
根据本发明所提供的新型框格结构优选用MCrAlY的箔材或薄板制造，该结构在焊到金属支承结构上后具有良好的结构完整性和刚性，因之具有高温下持久的尺寸稳定性。
作为其最主要形式，新型狭长小室构成的框格式蜂窝结构可实现这些要求。根据本发明，小室形状在平行于双层壁波顶或波节方向上是狭长的，更具体地说，它包括很多条对抵的半六边形板条，每条上的斜对称平直斜边由一平波顶连接，对抵的各条板在相邻平波顶处焊在一起，于是形成有双层壁波顶或波节的大致六边形小室，各斜边等长而波顶长度大于斜边长度。因此，相邻板条对置平波顶之间测试的宽度w，与对置斜边所在平面的间距b之比，即b∶w＞1.15∶1.0。b∶w优选是1.2-2.0∶1.0，更优选为b∶w＝1.3-1.6∶1.0。
根据本发明的另一方面，提供一种用于燃气轮机中的可磨蚀密封装置，包括金属底板，和与其垂直连接的蜂窝结构，该蜂窝结构由金属箔或薄板组成，其成分按重量百分比为：Cr＝6-30％，Al＝2-7％，Y＝0.005-0.6％，及重量百分比达0.6％的选自Zr、Hf、Ce、La、Si、Mn、Ti中的至少一种元素，C＝0-0.3％，Fe＞6％，其余除杂质外是Fe、Ni或其化合物，其特征在于，所述蜂窝结构包括多条对抵的半六边形的波形金属箔或薄板板条，每个波形由一平波顶连接隔开的平直斜边组成，对抵的板条在相邻平波顶处焊在一起，形成大致六边形的小室，各斜边等长且波顶长度大于斜边长度，因此，相邻板条的对置平波顶间测得的小室宽度W，与对置斜边所在平面的间距b之比，即b∶w＞1.15∶1.0，且所述蜂窝结构用钎焊方法固定在所述金属底板上。
在本发明另一优选实施例中，半六边形狭长板条是MCrAlY合金的箔或薄板，其化学成分(重量百分比)如下：Cr＝13-27％，Al＝2-7％，Y＝0.005-0.6％，重量百分比小于等于0.6％的Zr、小于等于0.6％的Hf、小于等于0.6％的Ce、  小于等于0.6％的La、小于等于0.6％的Si、小于等于0.6％的Mn、小于等于0.6％的Ti、及小于等于0.3％的C中的至少一种，余量中除杂质外是Fe、Ni或其化合物。
本发明新型蜂窝结构可用作诸如喷气发动机或固定式燃气涡轮的燃气涡轮中的可磨蚀密封装置。密封装置包括金属底板及直立于此底板且相连的蜂窝结构，该蜂窝结构由MCrAlY的金属箔或薄板组成。金属底板材料优选是镍基合金，形状是衬底板金属环、金属板环形扇形段或铸造衬底件。框格结构的金属箔或薄板，其厚度为0.100mm-0.400mm。
附图说明
现在参照附图说明本发明可磨蚀燃气密封装置，其中：
图1是先有技术蜂窝状框格式结构的俯视图；
图2是本发明的新型蜂窝状框格式结构的俯视图；
图3是本发明蜂窝状框格式结构的透视图；及
图4是预先与底板钎焊的图2及3所示本发明蜂窝结构的透视图。
具体实施方式
参看附图，图1示出先有技术的蜂窝状框格式结构10，该结构由许多波形金属箔或薄板板条12制作，板条上有三条边的半六边形是由一对长度为k的平直斜边14、16用一段长度为m的居间平波顶18或19互相连接而成，其中m＝k。邻接的板条12、12a、12b在其对抵波顶18、19处用诸如电阻焊或激光焊等方法焊在一起，形成三自由度的构件10，其高度由切成板条的薄板(未示)宽度确定。
蜂窝状框格式结构10的长轴平行于与小室宽度w相垂直的方向L。相邻板条12、12a、12b的对置斜边14、14和16、16所在平面的间距b等于间距w，即b∶w＝1。
现转向图2，本发明蜂窝状框格式结构30用多条金属箔或薄板的波形板条32做成，每条板条的三边形由一对长度各为k的平直斜边34、36与长度为m居间的平波顶38、39互相连接而成，其中m＞k，因此，相邻板条对置平波顶18、19之间测试的小室宽度w小于对置斜边34、34与36、36所在平面间距b，b∶w的比值至少是1.15∶1.0，是1.2-2.0∶1.0较好，是1.3-1.6∶1.0更好。另一方面，如图1及图2所示，小室长度y与小室宽度w之比y/w必须大于2.30∶1.0。图1中比值y∶W＝1.155∶1.0。
业已惊人地发现，b∶w大于1.15∶1.0(大于1.2-2.0∶1.0较好，大于1.3-1.6∶1.0更好)的蜂窝状框格式结构的材料是MCrAlY合金时其钎焊料的毛细作用始终可高达100％。相邻板条32、32a、32b在其对抵波顶38、39处用诸如电阻焊或激光点焊焊在一起，形成图3、4所示的三维构件30，其长度为L，宽度为B，而其高度H由板条宽W确定，与环形护罩(未示)的底板46的表面44对抵的平面42直立的蜂窝结构30，被焊接到环形护罩底板46上，所形成的密封结构可用作可磨蚀涡轮密封装置。底板46可以是镍基合金材料的衬底板金属环、衬底板环状扇形件或铸造衬底板。它们是喷气发动机或固定式燃气轮机装置的燃气涡轮护罩的零件。
本发明优选的金属箔或薄板的合金成分(重量百分比)是：Cr＝6-30％，Al＝2-7％，Y＝0.005-0.6％，及重量百分比小于等于0.6％的选自Zr、Hf、Ce、La、Si、Mn、Ti的至少一种元素，和小于等于0.3％的C，其余除杂质外是Fe、Ni或其化合物。
蜂窝状框格式结构30用电阻焊或激光点焊附着在底板46上。再用粉末钎焊料装入直立的小室内完成钎焊充填金属粉末的涂敷，然后放在普通真空炉内使该组合件加温到粉末钎焊料熔点以上(优选在1190℃-1215℃范围内)并保温2-8分钟，使其熔化和浸润蜂窝门面框格式结构波节壁面并通过毛细作用上升到双层波节壁面，从而有效地使此结构焊到底板上并增强蜂窝状框格式结构。适用于MCrAlY蜂窝结构的钴基钎焊填充合金的成分可包括：Cr＝19％，Ni＝17％，Si＝8％，W＝4％，B＝0.8％，C＝0.4％，其余是Co；或者，Cr＝21％，W＝4.5％，B＝2.4％，Si＝1.6％，C＝0.1％，其余是Co。
现参照以下非限制性实例说明本发明可磨蚀涡轮密封装置。
例1
一种传统的但不是MCrAlY的合金，其名义化学成分(重量百分比)是：Cr＝22％，Fe＝18％，Mo＝9％，Co＝1.5％，W＝0.6％，其余是Ni，该合金可轧成厚125μm(0.125mm，0.005”)的箔材并做成图1所示的框格式构件，其长度L＝55mm，宽度B＝35mm，波节高H＝8mm，经加工成波形和激光点焊，形成六边形蜂窝小室，按照形成波节壁的小室两壁间最小内P距离度量的小室尺寸W＝1.59mm，按对置的意志支箔片的小室两壁之间最小内部距离度量的小室尺寸b＝1.59mm。因此，比值b∶w＝1。因制造误差引起的偏差小于10％是许可的。具有上述框格形状的结构按图4所示焊在金属底板上，所使用的粉末状钎焊填充金属的化学成分(重量百分比)是：Cr＝19％，Si＝10.2％，C＝0.03％，其余是Ni。在用电阻焊将框格结构焊到底板上后(此时波节高H与底板成90°并直立在底板上)，向小室中加入8.9g的钎焊合金粉。然后将此组合件在普通真空炉内加温到1193℃并在此温度下保温6分钟，使钎焊填充金属熔化并浸润框格结构的波节壁面，从而使框格结构焊在底板上。焊后通过评估在8mm波节总高上完全浸润钎焊料的百分比，即表面49(图4)上有钎焊料的波节的百分数，未确定钎焊的毛细作用效果。检查总数达114个波节，评估结果是100％。
例2
MCrAlY合金箔材的厚度为110μm(0.110mm，0.004”)，合金成分为：Cr＝20.2％，Al＝5.8％，Y＝0.05％，Zr＝0.04％，Hf＝0.04％，其余是Fe，将此箔材加工出两个其外界尺寸和小室大小与例1相同的框格式构件。二构件用电阻焊焊到与例1相同底板上，小室中加入例1所用的牌号与数量相同的钎焊料。按例1所用评估方法求得钎焊料毛细作用效果分别是54％和71％，检查的波节数分别是114点和95点。
对例1和例2的结果比较结论是：当采用传统的蜂窝状小室时，用传统的镍基合金的钎焊料毛细作用效果比用MCrAlY合金好得多。
例3
MCrAlY合金的名义化学成分(重量百分比)是：Cr＝19％，Al＝5.5％，Ti＝0.5％，Y＝0.21％，其余是Fe，轧出的箔材厚度是0.125mm(0.005”)。此箔材加工成波形并进行焊接，形成的框格式结构的外形尺寸见例1，即长度L＝55mm，宽度B＝35mm，波节高H＝8mm。框格式结构的小室尺寸是：w＝2.5mm，b＝2.5mm(用例1所示方法度量)。将此框格式结构直立在底板上(波节高H与底板成90°)并用电阻焊焊到例1及例2所用底板材料上。将名义化学成分为Cr＝19％，Ni＝17％，Si＝8％，W＝4％，B＝0.8％，C＝0.4％，其余是Co的粉状钎焊料加入到框格式结构的小室中。钎焊料用量与例1相同。将此组合件加温到1204℃并在此温度下保温6分钟。此工艺使钎焊料被熔化并通过毛细作用沿波节壁面上升。按例1所述方法对其钎焊料的毛细作用作评估，在168个检查的波节中毛细作用效果只有8％。
例4
例2所述MCrAlY合金的箔材加工的框格结构(L＝55mm，B＝35mm，H＝8mm)见上述。该框格结构用例1方法度量其小室尺寸，见例3。将此框格结构作进一步处理，包括电阻焊和加入钎焊料，所加钎焊料粉末的种类与数量完全和例3用的一样。将此组合件放在与例3所述相同的真空炉中进行钎焊。按例1所述方法测定的焊后毛细作用效果是84％。检查波节总数是114个波节。
例5
MCrAlY合金的化学成分示于例2和例4，将其箔材加工成框格结构，其外形尺寸同前，即L＝55mm，B＝35mm，H＝8mm。但框格结构具有本发明所述特殊的六边形蜂窝状小室。按照形成双层壁波顶或波节的两小室壁之间最小内部距离W度量的小室宽度W是1.59mm，按照单层箔条两小室壁之间最小距离度量的小室尺寸b是2.41mm，因此b∶w＝1.52，或y/w＝2.3 1。蜂窝结构用电阻焊焊在与例1-4相同的底板上，焊时波节高H与底板垂直。小室中加入与例3和4应用的钎焊料。将此组合件按例3和4中所述组装后在同样的炉子中处理。用例1所述方法度量的钎焊料毛细作用效果是95％。检查波节数114个。
例6
MCrAlY合金的化学成分示于例2、4、5，将其箔材加工成框格结构，此结构尺寸见前，但小室形状按例5所述，即b∶w＝1.52。按前述作进一步加工并加钎焊料对组合件作钎焊，见例5所述，但钎焊料用量是9.8g。将组合件加温到1190℃，并在此温度下保温4分钟。按例1所述方法度量的钎焊料毛细作用效果是100％。总共检查220个波节。
例7
MCrAlY合金的化学成分见例3，其箔材加工成框格结构，波节高H＝7.5mm，蜂窝形小室尺寸按照本发明的规定。按照形成小室双层壁波顶或波节的两小室壁之间最小内部距离度量的尺寸w＝1.45mm，单层壁厚的两小室壁之间最小内部距离度量的尺寸b＝2.08mm，因此，b∶w＝1.43。将该框格结构立着放在金属底板上。底板化学成分为：Co＝10％，Cr＝6.6％，Ta＝6.5％，W＝6.4％，Al＝5.5％，Re＝3.0％，Ti＝1.0％，Mo＝0.6％，Hf＝0.09％，其余是Ni。底板铸成单晶结构。将框格结构放在衬底金属上并在框格结构顶部加载，与前述相同此时波节高H方向与底板成90°。在小室内加入粉状钎焊料，其名义化学成分(重量百分比)是：Cr＝21％，W＝4.5％，B＝2.4％，Si＝1.6％，C＝0.1％，其余是Co。将此组合件在普通真空炉中加温到1210℃并在此温度下保温2分钟。这样，钎焊料熔化并沿两层波节壁面上升。用例1所述方法度量的钎焊料毛细作用效果是96％。
下面的表1是对钎焊料毛细作用测试结果直接比较的一览表，各试样都是同一MCrAlY箔材，钎焊合金与底板材料也相同。
                          表1
  编号   小室形状  钎焊料毛细作用测试结果
  例4   b∶w＝1，y∶w＝1.16    先有技术  84％
  例5   b∶w＝1.52，y∶w＝2.31 按本发明  95％
  例6   b∶w＝1.52，y∶w＝2.31 按本发明  100％
例4中的先有技术结构的m∶k测试结果是0.98-1.03；例5、例6中的新型框格式结构的m∶k＝1.30-1.36。
下面的表2给出用同样MCrAlY箔材和相同Co基钎焊料投入不同形状小室中测得的钎焊料毛细作用效果一览表。
                           表2
  编号   小室形状   钎焊料毛细作用测试结果
  例3   b∶w＝1，y∶w＝1.18  先有技术   8％
  例7   b∶w＝1.43，y∶w＝2.40  按本发明     96％
表3给出用相同MCrAlY合金对不同钎焊料合金成分分别在先有技术小室和本发明小室进行各种钎焊试验的直接比较的综合。
                             表3
  编号 小室形状  钎焊料合金成分   钎焊循环   钎焊料毛细作用效果
  例2a 先有技术  Ni-Cr-Si-C  1193℃/6min   54％
  例2b 先有技术  Ni-Cr-Si-C  1193℃/6min   71％
  例3 先有技术  Co-Cr-Ni-Si-W-B-C  1204℃/4min   8％
  例4 先有技术  Co-Cr-Ni-Si-W-B-C  1204℃/4min   84％
  例5 按本发明  Co-Cr-Ni-Si-W-B-C  1204℃/4min   95％
  例6 按本发明  Co-Cr-Ni-Si-W-B-C  1190℃/4min   100％
  例7 按本发明  Co-Cr-W-B-Si-C  1210℃/2min   96％
上面诸表和例示证明，采用本发明的蜂窝形小室有好的钎焊料毛细作用效果，即，按例1中的方法度量时大于95％，使小室得以增强，框格结构因而有好的持久的尺长稳定性。通过将例3与例7及例2、4、5例5、6的结果作比较，这一点看得尤其明显。先有技术的小室形状采用传统镍基合金焊料便能有100％的钎焊料毛细作用效果。但用MCrAlY箔材时这种标准的小室的钎焊料毛细作用效果只能达到8-84％。
例5、6、7各框格结构证明它们在850℃以上高温下试验时有优异的形状稳定性和抗氧化能力，当暴露在850℃以上高温高速燃气流中时有良好的抗碳化作用能力。
MCrAlY厚箔料可加工成本发明所述的蜂窝状框格式结构，下面的例8和例9将对其参照图4加以讨论。
例8
MCrAlY合金的名义化学成分(重量百分比)为：Cr＝16％，Al＝4.5％，Fe＝3％，Zr≤0.1％，Y＝0.01％，Mn+Si≤0.7％，C＝0.05％，其余除了填隙式杂质外是Ni。将此合金做成原S＝0.254mm(0.010”)的厚箔料，并加工成波形再焊成外形尺寸为L＝100mm，B＝38mm，H＝10mm的框格式结构。此框格式结构小室的特征尺寸为：W＝1.48mm，b＝2.44mm，因此b/w＝1.67；y＝3.66mm，m＝1.46mm，k＝1.07mm，因此m∶k＝1.36。图4所示有这种特殊小室形状的框格式结构容易制造。而根据先有技术的形状，即b∶w≈1，b＝2＝1.0-2.0mm，这种框格式结构是实现不了的。
例9
传统的非MCrAlY合金的箔材，其化学成分(重量百分比)为：Cr＝25％，Mo＝10％，C＝0.05％，Ce＝0.03％。箔厚0.254mm(0.010”)。将此箔材加工成波形并焊接成框格式结构，其外形尺寸见例8。小室的特征形状与例8相似，具体说，b∶w＞1.15，m∶k＞1。这样的框格结构能够制造出来。同理，当小室尺寸是w＝b＝1.0～2.0mm时用上述箔材是不能制了传统的六边形小室结构件的。
当然应明白，在不脱离本发明范围和权限时这里示出和说明的本发明实施例是可以作修改的。

Claims (11)

1.一种用于涡轮机的蜂窝结构，包括多条对抵的半六边形的并钎焊到底板上的波形金属板条，每条波形金属板条由一平波顶连接隔开的平直斜边构成，对抵的板条在相邻平波顶处焊在一起，形成大致六边形的小室，各斜边等长且波顶长度大于斜边长度，从而以相邻板条对置平波顶之间测得的小室宽度W，与对置斜边所在平面之间的距离b之比，即b∶w＞1.15∶1.0。
2.权利要求1所述的蜂窝结构，其特征在于，b∶w＝1.2-2.0∶1.0。
3.权利要求1所述的蜂窝结构，其特征在于，b∶w＝1.3-1.6∶1.0。
4.权利要求1所述的蜂窝结构，其特征在于，半六边形的波形板条是金属箔或薄板，其合金成分按重量百分比为：Cr＝6-30％，Al＝2-7％，Y＝0.005-0.6％，及重量百分比达0.6％的选自Zr、Hf、Ce、La、Si、Mn、Ti中的至少一种元素，C＝0-0.3％，Fe＞6％，其余除杂质外是Fe、Ni或其化合物。
5.一种用于燃气轮机中的可磨蚀密封装置，包括金属底板，和与其垂直连接的蜂窝结构，该蜂窝结构由金属箔或薄板组成，其成分按重量百分比为：Cr＝6-30％，Al＝2-7％，Y＝0.005-0.6％，及重量百分比达0.6％的选自Zr、Hf、Ce、La、Si、Mn、Ti中的至少一种元素，C＝0-0.3％，Fe＞6％，其余除杂质外是Fe、Ni或其化合物，其特征在于，所述蜂窝结构包括多条对抵的半六边形的波形金属箔或薄板板条，每个波形由一平波顶连接隔开的平直斜边组成，对抵的板条在相邻平波顶处焊在一起，形成大致六边形的小室，各斜边等长且波顶长度大于斜边长度，因此，相邻板条的对置平波顶间测得的小室宽度W，与对置斜边所在平面的间距b之比，即b∶w＞1.15∶1.0，且所述蜂窝结构用钎焊方法固定在所述金属底板上。
6.权利要求5所述的可磨蚀密封装置，其特征在于，金属底板是镍基合金做的，做成底板金属环、底板金属环形扇形段或铸造衬底件的形式，组成蜂窝结构的金属箔或薄板的厚度为0.100-0.400mm。
7.权利要求5所述的可磨蚀密封装置，其特征在于，b∶w＝1.2-2.0∶1.0。
8.权利要求5所述的可磨蚀密封装置，其特征在于，b∶w＝1.3-1.6∶1.0。
9.一种形成用于燃气涡轮的可磨蚀密封装置的方法，包括：形成多条金属箔或薄板的波形板条，板条合金成分按重量百分比是：Cr＝6-30％，Al＝2-7％，Y＝0.005-0.6％，及重量百分比达0.6％的选自Zr、Hf、Ce、La、Si、Mn、Ti中的至少一种元素，C＝0-0.3％，Fe＞6％，其余除杂质外是Fe、Ni或其化合物，板条由一平波顶连接隔开的平直斜边组成；将板条在相邻平波顶处焊在一起，形成大致六边形的小室，各斜边等长而波顶长度大于斜边长度，从而以相邻板条的对置平波顶之间测得的小室宽度W，与对置斜边所在平面的间距b之比，即b∶w＞1.15∶1.0；及将六边形结构立着钎焊到镍基底板上。
10.权利要求9所述的方法，其特征在于，b∶w＝1.2-2.0∶1.0。
11.权利要求9所述的方法，其特征在于，b∶w＝1.3-1.6∶1.0。
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