CN1932081B - 修复涡轮机部件的方法 - Google Patents

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Abstract

修复涡轮机部件(10)的被除去翼面壁(12)的部分(58)的方法。这个方法包括下列步骤：(a)提供含有翼面(12)的涡轮机部件(10)，翼面(12)含有具有一定壁厚(66)的金属基底(30)，其中一部分壁厚(58)已被除去，以便造成剩余壁厚(72)；(b)提供与剩余壁厚(72)的成分至少基本匹配的金属成分(80)；和(c)把金属成分(80)敷加于剩余壁厚(72)，使得金属成分(80)：(1)被附着于剩余壁厚(72)；和(2)至少基本修复了被除去的壁厚(58)。还提供了一种方法，该方法用于修复先前修理过的涡轮机部件(10)的翼面壁的被除去部分(58)。

Description

修复涡轮机部件的方法
技术领域
本发明主要涉及修复涡轮机部件的翼面壁的被除去部分的方法。
背景技术
为了提高效率，一直在追求燃气涡轮机的更高工作温度。然而，由于工作温度的提高，涡轮机部件的耐高温性能必须相应地提高。虽然通过镍及钴基的超耐热合金的配方，在高温能力方面已取得了显著进步，但单独的这些合金常常不适于用来制作位于燃气涡轮机某些部分的涡轮机部件、涡轮机护罩、叶片、喷嘴、燃烧室里衬及偏转板、增压器等。对于例如涡轮机叶片、静叶片等这些部件的通用解决方法是热隔绝，以便使它们的工作温度减至最小。为此目的，热阻隔覆盖层被敷加在涡轮机部件的金属基底的上方，所述部件受到这种高表面温度的作用。
热阻隔覆盖层通常包括覆盖金属基底的陶瓷层，所述金属基底包含金属或金属合金。各种陶瓷材料曾被用作陶瓷层，例如，化学上稳定的氧化锆(金属氧化物)，诸如氧化钇-稳定的氧化锆、氧化钪-稳定的氧化锆、氧化钙-稳定的氧化锆和氧化镁-稳定的氧化锆。通常选择氧化钇-稳定的氧化锆陶瓷覆盖层作热阻隔覆盖层，前者诸如含有约7％的氧化钇及约93％的氧化锆。
为了促使陶瓷层粘附在下面的金属基底上和防止其氧化，因此，通常在金属基底上形成了粘合层，所述粘合层由抗氧化的覆盖合金层或抗氧化的扩散覆盖层组成，所述抗氧化的覆盖合金层诸如是MCrAlY，此处M可能是铁、钴和/或镍；所述抗氧化扩散覆盖层诸如是铝化物，例如铝化镍及铝化铂。根据所使用的粘合层，通过热喷涂技术或通过物理汽相淀积(PVD)技术，热阻隔覆盖层可被敷加在粘合层上，所述喷涂技术诸如是等离子体喷涂；所述物理汽相淀积技术例如是电子束物理汽相淀积(EB-PVD)。
在某些例子中，涡轮机部件简单地要求环境保护，以隔开燃气涡轮机的氧化气氛以及存在的其它腐蚀剂。例如，诸如涡轮机叶片、静叶片等的涡轮机部件，当在燃气涡轮机的某些部分中工作时，可能对氧化或其它腐蚀问题敏感。在这些例子中，诸如铝化铂、铝化镍的扩散覆盖层或简单的铝化物覆盖层可被敷加于金属基底上。这些扩散覆盖层通常能够抵抗在燃气涡轮机工作期间产生的氧化或其它的腐蚀作用。
虽然在提高热阻隔覆盖层的耐用性方面取得了显著的进步，以及扩散覆盖层已被用于环境保护，但是在某些情况下，这些覆盖层通常将需要加以清除及修理。例如，热阻隔覆盖层以及扩散覆盖层可能对各种形式的伤害是敏感的，这些伤害包括被涡轮机吸入的物体、腐蚀、氧化以及来自周围污染物的侵袭，这些将要求去除和修理覆盖层。在涡轮机部件制造期间也可能需要清除覆盖层，这是由于覆盖层的缺陷、搬运的损伤和需要重复与非覆盖层相关的制造加工，它们要求清除覆盖层，例如放电加工(EDM)操作等。
在热阻隔覆盖层及保护性的扩散覆盖层的清除中，通常使用诸如喷砂处理、蒸汽珩磨及玻璃珠锤击的磨削程序。在这些磨削程序中，热阻隔覆盖层的粘合层与一些下面的金属基底通常一起被除去。类似地，在除去扩散覆盖层中，一些下面的金属基底通常也被除去。在除去扩散覆盖层及扩散粘合层时，下面的金属基底的除去特别严重，因为这些覆盖层/这些粘合层弥散入和搀杂入金属基底表面。见：2001年5月29日颁布的共同受让的美国专利NO.6,238,743(“使用含水的氟化氢铵溶液除去陶瓷覆盖层而不减少粘合层”)(Brooks)；2002年4月30日颁布的美国专利NO.6,379,749(“使用含水的氟化氢铵或氟氢化纳的溶液除去陶瓷覆盖层而不损伤下面的基底材料”)(Zimmerman等人)；和2003年6月26日公布的美国专利申请NO.2003/0116237(“使用含水的硝酸及磷酸溶液除去部分附加层来恢复扩散铝化物覆盖层，但在再镀铝之前没有扩散铝化物覆盖层的扩散带”)(Worthing，Jr.等人)。
对于诸如涡轮机叶片、静叶片等某些涡轮机部件的情况，它们含有从其上曾除去这些覆盖层的翼面，由于除去了部分金属基底，翼面的壁厚变得较薄。由于覆盖层被除去，增加了其修理时间，当更多的金属基底被除去时，翼面的壁厚通常逐渐变得更薄。确实，翼面的壁厚可能变得如此薄，使得涡轮机叶片、静叶片等不再能使用，并因此必须报废或废弃。见2003年6月26日公布的共同受让的美国专利申请NO.2003/0116237(Worthing，Jr.等人)。
因此，希望能够修理燃气涡轮机部件的这些覆盖层，而不使翼面的壁厚减小变得如此剧烈以致需要报废或废弃涡轮机的部件。
发明内容
本发明的实施例广泛地指向包括下列步骤的方法：
(a)提供包含翼面的涡轮机部件，所述翼面包含具有一定壁厚的金属基底，其中部分壁厚已被除去而造成剩余壁厚；
(b)提供与剩余壁厚至少基本相匹配的金属成分；和
(c)把所述金属成分敷加至剩余壁厚，使所述金属成分：
(1)被附着在剩余壁厚；和
(2)至少基本修复被除去的壁厚。
本发明的另一个实施例广泛地指向包括下列步骤的方法：
(a)提供先前修理过的含有翼面的涡轮机部件，所述翼面包含具有一定壁厚的金属基底，其中部分壁厚已被除去而造成剩余壁厚；
(b)提供与剩余壁厚至少基本相匹配的金属成分；和
(c)把所述金属成分敷加至剩余壁厚，使所述金属成分：
(1)被附着在剩余壁厚；和
(2)至少基本修复被除去的壁厚。
在修复翼面的壁厚和特别是涡轮机部件的已修理过的翼面方面，本发明方法的实施例提供了一些优点和好处。例如，能有效地修复已修理过的翼面的被除去的壁厚的能力，使得可多次地修理在这些翼面上的保护覆盖层，而没有对含有翼面的涡轮机部件的机械性能或其它性能(例如机械强度)的不利影响。所述能力能有效地修复已修理过的翼面的壁厚，同时避免了由于壁厚不够而必须处置已修理过的涡轮机部件(例如涡轮机叶片)。
附图说明
图1是涡轮机叶片的立体视图，本发明方法对它是有用的；
图2是根据本发明方法的实施例修复被除去的翼面壁厚之前图1的所述叶片的剖面视图；
图3是根据本发明方法的实施例修复被除去的翼面壁厚之后图1的所述叶片的剖面视图；
图4是显示根据本发明方法的实施例修复被除去的翼面壁厚之前涡轮机叶片的翼面的侧剖面视图的图像；以及
图5是显示根据本发明方法的实施例修复被除去的翼面壁厚之后涡轮机叶片的翼面的侧剖面视图的图像。
具体实施方式
当应用于本文时，术语“壁厚”是指：翼面壁中的金属基底的总厚度。
当应用于本文时，术语“修理区域”是指：翼面区域，诸如扩散覆盖层的覆盖层从所述翼面区域被整个地或部分地除去。
当应用于本文时，术语“除去的壁厚”是指：当诸如扩散覆盖层的覆盖层被除去时，被除去的金属基底的壁厚部分。
当应用于本文时，术语“剩余壁厚”是指：在除去所述部分壁厚之后所剩余的金属基底的壁厚部分。
当应用于本文时，术语“附着于剩余壁厚”是指：敷加的金属成分变成与剩余壁厚相结合、构成一体、相连接，或者相粘结。通常，敷加的金属成分变成与所述剩余壁厚构成或基本构成一体。
当应用于本文时，术语“至少基本修复除去的壁厚”是指：修复被除去的壁厚，因此翼面中的金属基底的壁厚与除去部分壁厚之前的相同或基本相同。
当应用于本文时，术语“先前修理过的涡轮机部件”是指：曾修理过一次或更多次(即多次)的涡轮机部件，例如，通过除去保护覆盖层(例如热阻隔覆盖层等)、除去扩散覆盖层等，使得金属基底的翼面部分的壁厚曾一次或更多次被除去。
当应用于本文时，术语“匹配的或基本匹配的”意思是指：金属成分与金属基底的剩余壁厚的标称合金成分匹配或基本匹配(例如在合金的正常规范界限范围之内)。通过与金属基底的剩余壁厚的标称合金成分匹配或基本匹配，用于修复除去的壁厚的金属成分具有较多的机会变得附着于金属基底的剩余壁厚，和特别是变得与金属基底的剩余壁厚构成或基本构成一体。
当应用于本文时，术语“高γ体优质镍合金”通常是指：，有多于约5％的铝或多于约6％结合的铝与钛的镍。
当应用于本文时，术语“单晶合金”在惯用意义上是指：没有晶粒间界和晶状形态的金属合金。
当应用于本文时，术语“定向结晶合金”在惯用意义上是指：具有定向的晶粒间界和晶状形态的金属合金。
当应用于本文时，术语“等轴合金”在惯用意义上是指：具有多个晶粒间界和晶状形态的金属合金。
当应用于本文时，术语“扩散覆盖层”是指：通过扩散技术淀积的覆盖层，并且通常含有各种贵金属的铝化物以及简单的铝化物(即不含贵金属而形成的那些铝化物)，所述贵金属的铝化物诸如是铝化镍及铝化铂。这些扩散覆盖层通常通过化学汽相淀积(CVD)、固体(包装)渗碳技术等形成于金属基底上。例如见：1979年4月10日颁布的美国专利NO.4,148,275(Benden等人)；1999年7月27日颁布的美国专利NO.5,928,725(Howard等人)；和2000年3月21日颁布的美国专利NO.6,039,810(Mantkowski等人)(每个专利的有关部分都被包含在本文中作参考)，各专利公开了通过CVD敷加铝化物扩散覆盖层的各种装置和方法。
当应用于本文时，术语“包括”意指：各种成分、化合物、部件、组成、覆盖层、基底、层、步骤等可共同地被用于本发明中。因此，术语“包括”包含更限定性的术语“主要由...组成”和“由...组成”。
本文使用的总量、部分、比例及百分比都是重量上的，除非另有说明。
本发明方法的实施例是基于以下发现：涡轮机部件的翼面部分的被除去壁厚可被修复，所述涡轮机部件诸如是涡轮机叶片(blade)、涡轮机翼(vane)、涡轮机喷嘴等，因此包含翼面的涡轮机部件可被再使用。例如，出于修理扩散覆盖层的目的而除去扩散覆盖层，或为了修理诸如热阻隔覆盖层的覆盖的保护覆盖层时，下面的金属基底的部分壁厚通常也被除去。先前，扩散覆盖层或其它的覆盖层被再敷加而没有修复翼面的金属基底的这个被除去的壁厚。特别是在扩散覆盖层已被除去了若干次(即多次)之后，翼面的金属基底的剩余壁厚通常逐渐变得更薄，直至剩余壁厚是如此之薄使涡轮机部件不再能使用，而不得不报废或废弃。任选地，扩散覆盖层可通过特殊的技术(例如通过应用特殊的剥离溶液)而被除去，所述特殊的技术避免或基本避免除去下面的金属基底。见：2001年5月29日颁布的共同受让的美国专利NO.6,238,743(“应用含水的氟化氢铵除去陶瓷覆盖层而不减少粘合层”)(Brooks)；2002年4月30日颁布的美国专利NO.6,379,749(“应用含水的氟化氢铵或氟氢化钠除去陶瓷覆盖层而不损伤下面的基底材料”)(Zimmerman，Jr.等人)；和2003年6月26日公布的美国专利申请NO.2003/0116237(“应用含水的硝酸及磷酸溶液除去部分附加层，但在再镀铝之前没有扩散铝化物覆盖层的扩散区域而恢复扩散铝化物覆盖层”)(Worthing，Jr.等人)。
本发明方法的实施例解决了由至少周期地除去扩散覆盖层的需要导致的这些问题，即在修理区域中有效地修复这个被除去的翼面的金属基底的壁厚。在修理区域中，在修复或基本修复翼面的被除去的壁厚时，金属基底的剩余壁厚的金属成分被这样匹配或基本匹配：使金属成分更可能变得与翼面的剩余壁厚相连结，并特别是与其变成一体。所施加的金属成分的量以足以修复或基本修复翼面的修理区域中金属基底被除去的壁厚。金属成分也可以通过使金属成分能粘附于金属基底的剩余壁厚的技术(例如物理汽相淀积)来敷加，并通常变得与其成一体或基本成一体。能够通过本发明方法的实施例有效地修复已修理过的翼面的被除去的壁厚的能力，允许例如多次修理在这些翼面上的保护覆盖层，而对含有翼面的涡轮部件的机械性能或其它性能(例如机械强度)没有不利的影响。特别是，能够有效地修复已修理过的翼面的壁厚的能力，避免了由于没有足够的壁厚而不得不丢弃已修理过的涡轮机部件(例如涡轮机叶片)，这种丢弃可能是昂贵的。
在修复含有翼面的任何涡轮机(例如燃气涡轮机)部件中，本发明方法的实施例是有用的。含有翼面的这些涡轮机部件可包括涡轮机叶片、涡轮机翼、涡轮机喷嘴或涡轮机具有叶片的盘片(turbue blisk)等。虽然下面的本发明方法的实施例的讨论将参照涡轮机叶片，并且特别是含有这些叶片的其翼面部分，但也应理解到：本发明方法对于含有翼面并要求修理翼面的被除去的壁厚的其它涡轮机部件(例如里衬、襟翼及排气喷嘴的密封件)是有用的。
如后文所描述的，本发明的各种实施例还通过参考附图进行了图释。参考附图，图1描绘了诸如涡轮机叶片或涡轮机翼的燃汽气涡轮机的部件制品，而且特别是通常标注为10的涡轮机叶片(涡轮机翼具有关于相应部分的类似外观)。叶片10一般含有翼面12，在燃气涡轮机工作期间热的燃烧气体被引导对着翼面12，而因此它的表面遭遇到高温的环境。翼面12具有标注为14的“高压侧”，它是凹形的；而吸入侧标注为16，它是凸形的，并有时称为“低压侧”或“背侧”。在工作中，热的燃烧气体被引导对着高压侧14。叶片10用燕尾18固定在涡轮机盘片(未显示)上，燕尾18从叶片10的平台20向下的延伸。在叶片10的某些实施例中，一些内通路延伸通过翼面12的内部，终止于翼面12的表面中的标注为22的开口。在工作期间，冷却空气流被引导通过所述内部通路，以冷却或降低翼面12的温度。
参考图2，翼面12的金属基底通常标注为30，并被显示成具有表面34。基底30可包含任何种类的金属或更常用的金属合金，包括镍基、钴基和/或铁基的那些合金。基底30通常包括镍基、钴基和/或铁基的超耐热合金。合适的超耐热合金可具有单晶体、定向结晶的或等轴的形态。这些超耐热合金公开于各种参考资料中，例如，2000年6月13日颁布的共同受让的美国专利NO.6,074,602(Wukusick等人)；2002年9月3日颁布的美国专利NO.6,444,057(Darolia等人)；和2005年6月14日颁布的美国专利NO.6,905,559(O′Hara等人)，每个专利的有关部分被包含于本文作参考。超耐热合金通常也在以下杂志中描述：Kirk-Othmer s Encyclopedia of Chemical Technology，第三版，12卷，417-479页(1980)，和15卷，787-800页(1981)。适用于本文的图解的镍基超耐热合金的标注商标名称为Inconel
Figure 200610100986510000210003_0
、Nimonic、Rene
Figure 10003_2
，例如Rene
Figure 10003_3
142及N4定向结晶合金，ReneN5及N6单晶体合金，以及Rene
Figure 10003_5
80及125等轴的合金。本发明方法的实施例对修复高压涡轮机叶片10的壁厚特别有用，高压涡轮机叶片10含有高γ体优质镍合金，叶片10受到最热的、燃气涡轮机的最不利环境的作用。
通常金属基底30的覆盖表面34是保护覆盖层，诸如通常标注为42的扩散覆盖层，具有或不具有附加保护覆盖层，所述附加保护覆盖层诸如是覆盖的热阻隔覆盖层(TBC)，其中扩散覆盖层42的功能基本如同提高TBC与基底30的表面34的粘附的粘合层。在涡轮机正常工作期间或超时工作时，将需要除去扩散覆盖层42，因为例如通过异物被涡轮机吸入、腐蚀、氧化以及来自环境污染的侵蚀，覆盖的TBC或扩散覆盖层42本身已变成被磨损或被损伤。在本发明方法的实施例中，有个初始步骤，它涉及从金属基底30剥离或除去扩散覆盖层42(及任何覆盖的TBC)。扩散覆盖层42可通过任何合适方法而被除去，所述方法对熟悉除去扩散覆盖层的技术人员是已知的。除去这些扩散覆盖层42的方法可以是机械的去除、化学的去除或它们的任何结合。合适的去除方法包含具有或没有表面屏蔽的喷砂，所述表面不会受到喷砂(见：1998年3月3日颁布给Niagara等人的共同受让的美国专利No.5,723,078，特别是4章46-66行，它被包含在本文中作参考)、微加工、激光蚀刻(见：1998年3月3日颁布给Niagara等人的共同受让的美国专利No.5,723,078，特别是4章67行至5章3行和14-17行。它被包含在本文中作参考)、使用扩散覆盖层42的化学蚀刻剂的处理方法(诸如利用光刻法)的处理，所述化学蚀刻剂诸如是含有盐酸、氢氟酸、硝酸、氟化氢氨及它们的混合物的那些蚀刻剂(例如见：1998年3月3日颁布给Nagaraj等人的共同受让的美国专利No.5,723,078，特别是5章3-10行；1986年1月7日颁布给Adinolfi等人的美国专利No.4,563,239，特别是2章67行至3章7行；1982年10月12颁布给Fishter等人的美国专利No.4,353,780，特别是1章50-58行；和1983年10月25日颁布给Fishter等人的美国专利No.4,411,730，特别是1章50-58行；每个专利的有关公开被包含在本文中作参考)、具有水压的处理(即水喷射处理)、加装或不加装磨粒的处理，以及这些方法的各种结合。通常扩散覆盖层42通过喷砂而被除去，其中扩散覆盖层42受到碳化硅颗粒、钢珠、刚玉颗粒或其它形式磨粒的磨削作用。喷砂中使用的这些颗粒通常是氧化铝颗粒，而通常具有的颗粒尺寸为约220-约35目(约63-约500μ)，更经常是约80-约60目(约180-约250μ)。
参考图2，在从翼面12的通常标注为50的修理区域上除去扩散覆盖层42时，通常金属基底30的部分壁厚被除去，如通常标注为58。由于除去了金属基底30的部分壁厚58，金属基底30的通常标注为66的总厚度被减小了，因此留下了金属基底30的通常标注为72的剩余壁厚部分。如果扩散覆盖层42被除去若干次，被除去的壁厚58通常增多，留下越来越少的金属基底30的剩余壁厚72。最终，金属基底30的剩余壁厚72变得如此薄，以致叶片10不再能使用，并将不得不报废或废弃。
为避免需要报废或废弃叶片10，本发明方法的实施例在扩散覆盖层42被敷加于基底30的表面34之前，完全或基本完全修复修理区域50中的被除去的壁厚58。通过与存在于基底30的剩余壁厚72中的金属合金的金属成分相匹配或基本相匹配，使基底30的修理区域50的被除去的壁厚58被修复。
参考图3，用于修复被除去的壁厚58中的金属成分，以如标号80所标示的足以完全或基本完全修复被除去的壁厚58的量，使用任何适合于敷加金属成分至修理区域50的物理汽相淀积(PVD)技术，使金属成分敷加至基底30的修理区域58。合适的PVD技术是从汽相或离子相直接淀积而不是从液相或固相淀积的那些技术，使得金属基底与淀积的金属成分之间的分界边界被减至最小。合适的PVD技术包含：电子束物理汽相淀积(BBPVD)，阴极电弧、等离子体、脉冲激光淀积(PLD)等，以及这些PVD技术的结合，包括EBPVD与阴极电弧的结合、EBPVD与等离子体的结合、EBPVD与喷镀(溅射)的结合、EBPVD与PLD的结合、喷镀与PLD的结合、阴极电弧与PLD的结合等。例如见：1997年7月8日颁布的美国专利NO.5,645,893(Rickerby等人)(特别是第3列36-63行)；和1998年2月10日颁布的美国专利NO.5,716,720(Murphy)(特别是第5列24-61行)(每个专利的有关部分被包含在本文中作参考)，所述专利公开了根据本发明方法的实施例通过包含EBPVD技术的各PVD技术来敷加金属成分的各种装置和方法。
在金属成分被敷加于基底30的剩余壁厚72的修理区域50之后，已修复的壁厚80的被敷加的金属成分然后被热处理，因此在通常标示为88的界面处它粘附于金属基底30的剩余壁厚72，并且通常与它变成一体或基本是一体。通常，被敷加的金属成分诸如通过感应加热，使它与基底30的剩余壁厚72构成一体，而避免加热诸如燕尾18的叶片10的其它部分，以及避免影响敷加于翼面12的内部覆盖层，诸如敷加于内部冷却通道(未显示)的那些覆盖层。除了感应加热之外，使敷加的金属成分与基底30的剩余壁厚72构成一体或基本一体的其它方法包括闪光灯的应用，它具有叶片10的其它部分的冷却和/或热隔绝，所述叶片10的其它部分应避免被热处理。
图4及5中显示的图像图释了本发明方法的实施例的好处。图4显示涡轮机叶片10的翼面12，其中金属基底30包括Rene142镍基金属合金。如图4中所示，扩散覆盖层42以及壁厚的一部分(即被除去的壁厚58)已从基底30上被除去，留下剩余壁厚72。如图5中所示，包括Rene
Figure 10003_7
142镍基金属合金的匹配的金属成分通过阴极电弧/等离子体技术被敷加至剩余壁厚72，而后通过感应加热进行处理以形成修复的壁厚80。这个修复的壁厚80与剩余壁厚72基本成一体，如由标注为88的稀薄的间界线所示。还有如图5中所示，覆盖层92(它可以是或不是扩散覆盖层42)被敷加至并覆盖修复的壁厚80。
在通过本发明方法的实施例获得了修复的壁厚80之后，扩散覆盖层42(或是诸如粘合层等的任何其它覆盖层)可通过任何适当的扩散覆盖技术进行再敷加。再敷加扩散覆盖层42的合适技术包括：固体渗碳，上包装、汽相、化学汽相淀积(CVD)或悬浮液涂覆工艺。例如见：1979年4月10日颁布的美国专利NO.4,148,275(Benden等人)和1999年7月27日颁布的美国专利NO.5,928,725(Howard等人)；和2000年3月21日颁布的美国专利NO.6,039,810(Mantkowski等人)中的合适的CVD技术(每个专利的有关部分被包含于本文中作参考)。例如见：1998年6月2日颁布的共同受让的美国专利NO.5,759,032(Sangeeta等人)；1999年11月16日颁布的美国专利NO.5,985,368(Sangeeta等人)；和2001年9月25日颁布的美国专利NO.6,294,261(Sangeeta等人)中合适的悬浮液凝胶覆盖层淀积技术(每个专利的有关部分被包含在本文中作参考)。
在扩散覆盖层42的再敷加之后，如果需要，合适的TBC可被敷加或再敷加至扩散覆盖层42或其上。TBC可具有提供热绝缘性能的任何合适的厚度。TBCs通常具有的厚度为约1-约30mils(密耳)(约25-约769μ)，更常用是约3-约20mils(约75-约513μ)。通过各种惯用的热阻隔覆盖方法，TBC可形成于扩散覆盖层42上或其上方。例如TBCs可通过物理汽相淀积(PVD)或通过喷镀来生成，该PVD诸如是电子束PVD(EB-PVD)、过滤电弧淀积。本文应用的合适喷镀技术包括但不局限于：直流二极管喷镀，无线电频率喷镀，离子束喷镀，反应喷镀，磁控管喷镀和可调喷镀。PVD技术可形成具有抗应变或容许的微结构的TBCs，所述微结构诸如是垂直微裂纹结构。EB-PVD技术可形成高抗应变的柱状结构，以进一步增加覆盖层的粘附。例如见：1997年7月8日颁布的美国专利NO.5,645,893(特别是第3列36-63行)(Rickerby等人)；和1998年2月10日颁布的美国专利NO.5,716,720(特别是第5列24-61行)(Murphy)(全部被包含在本文中作参考)，它们公开了通过包含EB-PVD技术的PVD技术敷加TBCs的各种装置和方法。
用于形成TBCs的另一种技术是通过热喷涂进行的。当应用于本文时，术语“热喷涂”是指敷加或淀积TBC的任何喷涂方法，所述TBC涉及加热及通常陶瓷材料的至少部分或完全的热熔化以及已加热的/已熔化的陶瓷材料的淀积，通常通过把加热的燃气流带入到扩散覆盖层42上或其上方。合适的热喷涂淀积技术包括：等离子体喷涂，诸如空气等离子体喷涂(APS)和真空等离子体喷涂(VPS)；高速含氧燃料(HVOF)喷涂；爆炸喷涂；丝网喷涂等，以及这些技术的结合。应用于本文中的特别合适的热喷涂淀积技术是等离子体喷涂。适用的等离子体喷涂技术对技术人员是熟知的。例如见：Kirk-OthmerEncyclopedia of Chemical Technology，第3版，15卷，255页及注中的参考资料，以及1994年7月26日颁布的美国专利NO.5,332,598(Kawasaki等人)；1991年9月10日颁布的美国专利NO.5,047,612(Savkar等人)；和1998年5月3日颁布的美国专利NO.4,741286(Itoh等人)(各专利的有关部分被包含于本文中作参考)，各专利描述了适用于本文的等离子体喷涂的各个方面，包括实施等离子体喷涂的装置。
虽然已描述了本发明的特定实施例，明显的是：技术人员可对它们做出各种修改而不背离如附录的各权利要求限定的本发明的精神和目标。
              133634(GEAE-0013-UTY)申请的元件清单
                         (2005.7.8)
10  涡轮机叶片                          12  翼面
14  翼面12的高压侧                      16  翼面12的低压侧
18  燕尾                                20  叶片10的平台
22  冷却孔                              30  金属基底
34  基底30的表面                        42  扩散覆盖层
50  翼面12的修理区域                    58  除去的壁厚
66  总壁厚                              72  剩余壁厚
80  修复的壁厚                          88  图5所示的剩余壁厚与修复的
                                            壁厚之间的边界
92  覆盖于图5中修复的壁厚80上的覆盖层

Claims (10)

1.一种修复涡轮机部件的翼面壁的被除去部分的方法，所述方法包括下列步骤：
(a)提供包含翼面(12)的涡轮机部件(10)，翼面(12)含有具有一定壁厚(66)的金属基底(30)，其中一部分壁厚(58)已在从金属基底(30)剥离或除去扩散覆盖层(42)时被除去，以便提供剩余壁厚(72)；
(b)提供与剩余壁厚(72)至少基本相匹配的金属成分(80)；和
(c)把金属成分(80)敷加于剩余壁厚(72)，使得金属成分(80)：
(1)被附着于剩余壁厚(72)；和
(2)至少基本修复了除去的壁厚(58)。
2.如权利要求1的方法，其特征在于：在步骤(a)中提供的涡轮机部件(10)是涡轮机叶片(10)或涡轮机翼(10)。
3.如权利要求1-2中任一项的方法，其特征在于：剩余壁厚(72)及金属成分(80)都包含镍基合金。
4.如权利要求1-3中任一项的方法，其特征在于：镍基合金是高γ体优质镍合金。
5.如权利要求1-4中任一项的方法，其特征在于：步骤(c)是这样进行的：利用物理汽相淀积把金属成分(80)敷加于剩余壁厚(72)。
6.如权利要求1-5中任一项的方法，其特征在于：步骤(c)是这样进行的：利用阴极电弧或等离子体技术把金属成分(80)敷加于剩余壁厚(72)。
7.如权利要求1-6中任一项的方法，其特征在于：步骤(c)是这样实施的：被敷加的金属成分(80)与剩余壁厚(72)成一体或基本成一体。
8.如权利要求1-7中任一项的方法，其特征在于：步骤(c)是这样进行的：热处理所敷加的金属成分(80)使它与剩余壁厚(72)成一体。
9.如权利要求1-8中任一项的方法，其特征在于：步骤(c)是通过感应加热来实施的。
10.如权利要求1-9中任一项的方法，其特征在于：在步骤(a)中提供的涡轮机部件(10)是先前已修理过的涡轮机部件(10)。
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