CZ20032800A3 - Způsob vytváření turbulencí na vnitřním povrchu otvorů obrobku a odpovídající obrobky - Google Patents

Způsob vytváření turbulencí na vnitřním povrchu otvorů obrobku a odpovídající obrobky Download PDF

Info

Publication number
CZ20032800A3
CZ20032800A3 CZ20032800A CZ20032800A CZ20032800A3 CZ 20032800 A3 CZ20032800 A3 CZ 20032800A3 CZ 20032800 A CZ20032800 A CZ 20032800A CZ 20032800 A CZ20032800 A CZ 20032800A CZ 20032800 A3 CZ20032800 A3 CZ 20032800A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
turbulence
hole
bar
metal
coupling agent
Prior art date
Application number
CZ20032800A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ304975B6 (cs
Inventor
Wayne Charles Hasz
Nesim Abuaf
Robert Alan Johnson
Ching-Pang Lee
Original Assignee
General Electric Company
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Company filed Critical General Electric Company
Publication of CZ20032800A3 publication Critical patent/CZ20032800A3/cs
Publication of CZ304975B6 publication Critical patent/CZ304975B6/cs

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/18—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
    • 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
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/08—Heating, heat-insulating or cooling means
    • 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
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/147—Construction, i.e. structural features, e.g. of weight-saving hollow 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
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F01D5/186—Film cooling
    • 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
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/04—Heavy metals
    • F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
    • F05C2201/0463—Cobalt
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/04—Heavy metals
    • F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
    • F05C2201/0466—Nickel
    • 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
    • F05D2230/21—Manufacture essentially without removing material by casting
    • 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
    • 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
    • F05D2230/40—Heat treatment
    • 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
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/202—Heat transfer, e.g. cooling by film cooling
    • 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
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/221—Improvement of heat transfer
    • F05D2260/2212—Improvement of heat transfer by creating turbulence
    • 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
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/221—Improvement of heat transfer
    • F05D2260/2214—Improvement of heat transfer by increasing the heat transfer surface
    • F05D2260/22141—Improvement of heat transfer by increasing the heat transfer surface using fins or ribs
    • 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
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
    • F05D2300/13—Refractory metals, i.e. Ti, V, Cr, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, W
    • F05D2300/132—Chromium
    • 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
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
    • F05D2300/17—Alloys
    • F05D2300/172—Copper alloys
    • 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
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/20—Oxide or non-oxide ceramics
    • F05D2300/22—Non-oxide ceramics
    • F05D2300/222—Silicon
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12993—Surface feature [e.g., rough, mirror]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Description

ZPŮSOB VYTVÁŘENÍ TURBULENCÍ NA VNITŘNÍM POVRCHU OTVORŮ OBROBKU A ODPOVÍDAJÍCÍ OBROBKY
Oblast techniky
Vynález se obecně týká způsobů pro posílení efektivity chlazení ve vysokoteplotních součástkách. Podrobněji se vynález týká vytváření hrubosti na vnitřních površích chladících otvorů v součástkách turbínového soustrojí.
Dosavadní stav techniky
Pro udržení teploty součástek turbínového stroje pod kritickými úrovněmi je v současné době k dipsozici řada technologií. Například se skrz součástku, podél jednoho nebo více povrchů součástky, často vhání z kompresoru stroje chladící vzduch. Navíc jsou skrz listy turbíny často provrtány poměrně dlouhé radiální otvory, které slouží jako průduchy pro chladící vzduch.
Radiální chladící otvory se často vytvářejí postupem, který je známý jako elektrolytické obrábění tvarovaných trubic (z angl. „Shaped Tube Electrolytic Machining, STEM) neboli „STEM vrtání. postup STEM je elektrochemická obráběcí technologie, který je zvlášť užitečný pro vrtání malých otvorů s vysokými poměry hloubky k průměru. Velmi důležitou výhodou tohoto postupu je, že se může použít k vytvoření hrubosti vnitřního povrchu chladících otvorů. Hrubost výrazně posiluje tepelný přenos otvory. STEM vrtání
86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003 je uvedeno v různých odkazech, jako jsou U. S. Patenty 5 927 946 a 5 820 744.
Stručně řečeno, STEM systémy často používají jednu nebo více záporně nabitých titanových trubic, kyselý elektrolyt a kladně nabitý substrát nebo zpracovávaný kus. Elektrolyt se načerpá do substrátu trajektorii chladícího otvoru hrubost, tak v předem vybrané vytvořila uvnitř elektrolytu se a rozpustí kov otvoru. Aby se se vstřikování vzrůstající hloubkou otvoru střídavě přerušujé. Přerušování vede na vytváření výstupků podél chladících otvorů. Výstupky vytvářejí hrubost a oblast povrchu potřebnou pro posílený tepelný přenos.
I když je STEM vrtání v mnoha případech užitečná technologie, má také mnoho nevýhod. Například je to velmi pomalý postup. Když se tedy má vyvrtat podstatné množství otvorů, může značně veliká časová náročnost mít za následek vysoké provozní náklady. Potřebné zařízení může být také docela drahé.. Navíc může STEM vrtání způsobit leptací zbytky, které mohou snížit účinnost tepelného přenosu v otvoru, pokud se správně neodstraní. STEM vrtání má dále někdy za následek vzory s nekonzistentní hrubostí na povrchu průchozího otvoru, které mohou také nepříznivě ovlivnit účinnost tepelného přenosu.
V oboru by tedy byly vítané nové způsoby vytváření turbulencí na povrchu průchozích otvorů v obrobcích. Způsoby by měly být schopné zabezpečit turbulence na libovolné zvolené oblasti stěny otvoru. Navíc by měly způsoby umožnit člověku změnit tvar, velikost a turbulencí, stejně jako jejich složení.
vzor požadovaných Způsoby by měly být také kompatibilní s jakýmikoliv jinými postupy používanými
86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003 v souvislosti s tímto .obrobkem a neměly by příliš zdražit náklady na jeho opracování.
Podstata vynálezu
Jedno provedení tohoto vynálezu vyžaduje způsob vytvoření turbulencí na vnitřním povrchu alespoň jednoho průchozího otvoru. Průchozí otvor se může nacházet na řadě různých obrobků. Jedním důležitým příkladem je vzor chladících otvorů pro některé části součástky turbínového soustrojí, např. radiální chladící otvory, které procházejí skrz list turbíny. (Zde pojem „otvor zahrnuje řadu vnitřních oblastí nebo dutin v obrobku, včetně prohlubní a dutých oblastí.) Součástka turbínového soustrojí se obyčejně vytvoří z materiálu vysoce legované slitiny na bázi niklu nebo kobaltu.
Turbulence se,nejdříve, vytvoří na substrátu, který se může případně vložit do průchozího otvoru. V mnoha provedeních je substrát nebo „jádro lišta nebo kulatá tyč vytvořená z ochranného materiálu, jak je popsáno níže. (Lišta může být plná, nebo dutá, a ve druhém případě se jí někdy říká „trubice.) Materiál turbulence, často obsahující kovovou slitiny na bázi niklu nebo kobaltu, se může nanést na substrát v různých formách. Napřilad jej lze nanášet volně jako prášek, nebo jako část cementu, kovové fólie nebo pásky (například u pásky zelené pájky).
Potom, co sé na substrát nanese turbulence, se může substrát vložit do · průchozího otvoru. Substrát se vloží v rozsahu dostatečném pro umístění turbulence vedle zvolené oblasti vnitřního povrchu otvoru. Materiál turbulence se
86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003
potom na vnitřní povrch přitaví pomocí řady níže popsaných tepelných technologií. Substrát z ochranného materiálu se potom může různými technologiemi z otvoru odstranit.
Jiné způsoby nanášení turbulencí na substrát také tvoří část tohoto vynálezu. Povrch substrátu se může například opatřit prohlubněmi, které mají rozměry odpovídající turbulencím zamýšleným pro průchozí otvor.. Prohlubně se naplní směsí spojovacího činidla a turbulence a substrát se potom vloží do průchozího otvoru. Po kroku přitavení a odstranění substrátu zůstává turbulence připevněná na povrchu otvoru pomocí spojovacího činidla.
Jako jinou možnost lze použít poměrně tenký substrát, (obyčejně lišta nebo kulatá tyč) jako nosič pro více prstenců. Prstence se obtočí okolo lišty a každý se vytvoří v
ze směsi spojovacího činidla a turbulence. Prstence vytvořené z materiálu tracené formy se mohou podél substrátu prostřídat s prstenci ze spojovacího činidla a turbulence. Po vložení sestavy substrátu a prstenců do průchozího otvoru se může substrát vysunout a prstence obsahující turbulence se mohou na stěnu otvoru přitavit. Prstence z ochranného materiálu se mohou z průchozího otvoru odstranit, jak je popsáno níže.
Jako jiná možnost může být samotný substrát kovová fólie vytvořená z materiálu spojovacího činidla. Turbulence se může nanést na fólii a fólie se může vyříznout na velikost dostatečnou pro zapadnutí do průchozího otvoru. Fólie se potom může srolovat do trubice s turbulencemi nacházejícími se na vnitřním povrchu. Trubice se potom vloží do průchozího otvoru a přitaví se k němu, takže je turbulence spojená se stěnou otvoru.
86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003
Další provedení týkající se obrobku obsahuje:
(I) substrát obsahující alespoň jeden průchozí otvor, přičemž průchozí otvor zahrnuje vnitřní povrch; a (II) materiál turbulence připevněný na vnitřní povrch průchozího otvoru spojovacím činidlem. Jak je zde popsáno, obrobek ja často součástka turbínového soustrojí obsahující řadu radiálnícho chladících otvorů, které obsahují turbulence.
Další podrobnosti ohledně různých vlastností tohoto vynálezu se nacházejí dalším popise.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1 zobrazení válcového, kovového jádra, na které se nanesla turbulence obr. 2 řez (bokorys) válcového jádra podle obr. 1 po nanesení spojovacího činidla obr. 3 nárys válcového jádra s prohlubněmi obr. 4 pravý bokorys jádra podle obr. 3 obr. 5 znázornění jádra podle obr. 3 po tom, co byly prohlubně naplněny materiálem pro lepení kovů
86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003
obr. 6 znázornění jádra podle obr. 5, do průchozího, otvoru které se vložilo
obr. 7 znázornění průchozího otvoru odstranění jádra podle obr. 6 po
obr. 8 zobrazení sady prstenců vytvářejících pro umístění na jádro turbulence
obr. 9 pravý bokorys podle obr. 8
obr. 10 nárys válcového jádra
obr. 11 pravý bokorys podle obr. 10
obr. 12 zobrazení sady prstenců z ochranného pro umístění.na jádro materiálu
obr. 13 ' pravý bokorys podle obr. 12
obr. 14 zobrazení jádra podle obr. 10 potom, co se na
něj nasadily sady prstenců obr. 15 pravý bokorys podle obr. 14 obr. 16 znázornění sestavy prstenců podle obr. 14, jak by vypadaly v průchozím otvoru po odstranění j ádra obr. 17 pravý bokorys podle obr. 16 obr. 18 znázornění jiného provedení tohoto vynálezu, ve kterém se turbulence nanesly na vnitřní povrch
86815 (248681.5_CZ.doc) 21.10.2003 • φ válcového, dutého jádra vytvořeného z kovové fólie obr. 19 fotografie části trubice z vysoce legované slitiny, na kterou se nanesly turbulence obr. 20 část pájecího listu obsahujícího turbulence
Příklady provedení vynálezu
Průchozí otvory popisované v této specifikaci se mohou vytvářet uvnitř libovolného kovového materiálu nebo slitiny. Obyčejně (ale ne vždy) je kovový materiál teplu odolná slitina navržená pro vysokoteplotní prostředí, například nad 1000 °C. Jak je zde definováno, „na bázi kovu se týká materiálů, které jsou tvořeny zejména kovem nebo kovovými slitinami, ale které mohou obsahovat také nějaký nekovový materiál.
Některé teplu odolné slitiny jsou „vysoce legované slitiny, včetně slitin na bázi kobaltu, niklu a železe. V jednom provedení je vysoce legovaná slitina materiál, ve kterém jsou nikl nebo · kobalt hmotnostně jediným nejvýznamějším prvkem. Typické slitiny na bázi niklu obsahují alespoň přibližně 40 % hmotnostních Ni á alespoň jednu složku ze skupiny skládající se z kobaltu, ohromu, hliníku, wolframu, molybdenu, titanu a železa. Typické slitiny na bázi kobaltu obsahují alespoň přibližně 30 % hmotnostních Co a alespoň jednu složku ze skupiny skládající se z niklu, chrómu, hliníku, wolframu, molybdenu, titanu a železa. I když se druh obrobku, ve kterém se průchozí otvor nachází, může široce lišit, je často ve formě části
86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003
turbínového soustrojí, jako je vložka spalovací komory, kryt spalovací komory, lopatka nebo list, tryska nebo křídlo.
Turbulence může být vytvořená z libovolného materiálu, který po přitavení ha povrch průchozího otvoru vytvoří více výčnělků, které přečnívají nad povrch. Na zdrsněném povrchu se vytvoří více takových výčnělků. Materiál turbulencí často obsahuje fázi Částic z. diskrétních částic připevněných na povrch průchozího otvoru. Fáze částic z diskrétních částic se může vytvořit z hrubého prášku, který je podrobněji popsán níže. Materiál turbulencí je také obecně popsán v U. S. patentové přihlášce S.N. 09/304 276, která je v řízení, podané 3. května 1999 (Attorney Docket RĎ-25910) (W. Hasz a kol.), která je zde začleněna odkazem.
Materiál turbulence je často vytvořen z materiálu, který je stejný, jako u obrobku, a ve kterém se nachází průchozí otvor. Obyčejně prášek turbulence obsahuje alespoň jeden prvek vybraný ze skupiny skládající se z niklu, kobaltu, hliníku, chrómu, křemíku, železa a mědi. Prášek může být vytvořen z potahu vázaného silně legovanou slitinou, se složením jako pro systémy potahu pro tepelné stěny (TBC). Například to může být silně legovaná slitina o složení podle vzorce MCrAl(X), kde M je prvek vybraný ze skupiny skládající se z Ni, Co, Fe a jejich kombinací a X je prvek vybraný ze skupiny skládající se z Y, Ta, Si, Hf, Ti, Zr, B, Ca jejich kombinací. MCrAl(X) materiály mají obecně rozsah složení přibližně 17,0 - 23,0 % chrómu, přibližně 4,5 - 12,5 % hliníku a přibližně 0,1 - 1,2 5 ytría, přičemž M tvoří zbytek. V některých provedeních mají částečky prášku turbulence velikost v rozsahu od přibližně 125 mikronů do přibližně 4000 mikronů. V některých upřednostňovaných provedeních je průměrná velikost v rozsahu od přibližně
86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003
• 9 · · · • · · • 9 9 9 9 9
9 - 9 • 9 9 9 9 · 9 9
9 · ' • 9 9 ' 9 ? 9
9 9 ' 9 9 9 9.9 9
·· 9 999 9999 9 9 9 9
180 mikronů do přibližně 600 mikronů. V tomto vynálezu se turbulence používá pro předem existující průchozí otvory. Ve většině případů mají tyto otvory povrchy původně hladké. (Avšak tento postup se . může použít pro nanesení turbulencí do otvorů, které již hrubé povrchy mají, nebo mají částečně. hrubé povrchy.) Technologie pro vytvoření průchozích otvorů jsou v oboru dobře známé. Otvory se mohou λ/y tvořit u mnoha druhů obrobků například odlitím. Navíc se pro vytvoření hladce vrtaných otvorů může použít STEM technologie, tj . postup se provede ve „spojitém režimu. Pro určité druhy obrobků se mohou otvory vytvořit jiným druhy vrtacích technologií, např. laserovým vrtáním, obráběním elektrickými výboji (EDM) a technologiemi vrtání dělovým vrtákem. Otvory mají často délku přibližně 1 palec (2,5 cm) až přibližně 25 palců (63,5 cm). Navíc mají často poměr délky ku průměru v rozsahu od přibližně 20:1 do přibli žně 100:1.
Jak je uvedeno výše, materiál turbulence se nejprve nanese na substrát, např. na jádro nébo jiný druh vyjímatelného nosiče. Pro tento účel je možné použít různé druhy substrátů. Velikost a tvar substrátu se mohou výrazně lišit, pokud ovšem umožňují zastrčení do průchozího otvoru. Substrát musí být také schopen udržet turbulence na svém povrchu a potom „uvolnit nebo přenést turbulence na povrch průchozího otvoru v následujícím kroku zahřívání.
V jednom provedení je substrát lišta 10, jak -je zobrazeno na obr. 1. Lišta má délku dostatečnou, aby se na ni vešla turbulence 12 pro požadovanou délku průchozího otvoru. Tvar lišty se určí podle tvaru otvoru. Obyčejně· je v podstatě válcový, jak ukazuje tento obrázek.
86815 (2486815_CZ.doc) 21.10:2003 ·· ····.
• ·
- 10.
V některých zupřednostňovaných provedeních je lišta vytvořena z ochranného materiálu. Jiným slovy, takovýto materiál se poté, co se turbulence přitaví na povrch otvoru, může z průchozího otvoru odstranit. Použít lze různé ochranné materiály. Mnoho jich je popsáno v U. S. patentové přihlášce S.N. 10/139 659, která je v řízení a byla podána 7. května 2002 (Attorney Docket RD-26 739, W. Hasz a kol.), která je zde začleněna odkazem. Odborníci mohou určit nejlépe odpovídající materiál pro zvolený obrobek a druh spojovacího činidla (popsaného níže). Ochranný materiál by měl být z otvoru odstranitelný bez příliš velikého úsilí. Podmínky odstranění (např. tepelné podmínky) by neměly nepříznivě ovlivnit otvor nebo oblasti, které ho obklopují.
Neomezující příklady ochranných materiálů zahrnují oxidy kovů, soli kovů, halogenidy kovů, boritany kovů, sírany kovů, hlinitany kovů a jejich kombinace. Některými konkrétními příklady jsou chlorid sodný, boritan draselný, chlorid nikelnatý, síran hořečnatý, fluorid nikelnatý*, hlinitan sodný a směsi hlinitanu sodného a aluminosilikátu sodného. Když se používají ve formě pasty, je mnoho těchto sloučenin zkombinováno s pojivém a/nebo rozpouštědlem. Neomezující příklady pojidel jsou gely na bázi vody, např. Vitta Gel™ a oxid polyethylenu. Příklady systémů-pojidei na bázi rozpouštědla jsou ty, které jsou na bázi polyvinyl butyralu. Výběr konkrétního rozpouštědla bude záviset ha druhu použitého pojivá. Typické příklady zahrnují vodu, alkoholy, aceton, roztoky hydroxidu sodného a roztoky hydroxidu draselného. Odborníci jsou seznámeni s technologiemi pro formování těchto materiálů do různých tvarů substrátu, jako je válcová lišta.
86815 (2486815_CZ.doc)
21.10.2003 »· ···· • · · · · ·· ·
- 11 V některých upřednostňovaných provedeních se pro vytvoření substrátu používají materiály na bázi uhlíku. Příklady zahrnují grafit, stejně jako směsi, které obsahují grafit. Substráty na bázi grafitu lze snadno vylisovat do požadovaného tvaru. Navíc se v případě potřeby může grafit z průchozího otvoru snadno odstranit, např. spalovacími technologiemi.
Existuje řada způsobů, jak turbulenci na lištu 10 nanést. Mnoho z nich je obecně popsáno ve výše uvedených patentových přihláškách. V jednom případě se částečky turbulence mohou volně nanést nebo „posypat na lištu. Obvykle by lišta byla nejprve potažena (např. nastříkáním nebo namočením) v nějakém druhu pojivá, aby se pro částečky turbulence zajistila dočasná adheze. Pojivo je typicky na bázi kapalném médiu, jako je voda nebo organické rozpouštědlo. Konvenční pojivá mohou obsahovat organické materiály, jako je oxid polyethylenu a různé akryly. (Lze také použít pojivá na bázi rozpouštědel.)
Potom, co se na lištu nanese materiál turbulence, může se na materiál nanést spojovací činidlo. V mnoha upřednostňovaných provedeních je spojovacím činidlem materiál pájky. Takovéto materiály jsou v oboru dobře známé a často obsahují alespoň jeden kov vybraný ze skupiny skládající se z niklu, kobaltu, železa a drahého kovu a směsi, která obsahuje alespoň jeden z předchozích. Některé pájkové směsi jsou popsány v „Kirk-Othmerově encyklopedii chemicko-technologické, 3. vydání, sv. 21, str. 342 a násl. Složení slitiny pájky je přednostně podobné jako obrobku, ve kterém se otvor nachází. Pokud je obrobek vytvořen například z vysoce legované slitiny na bázi niklu, může se slitina pájky vytvořit se složením podobným, jako má vysoce legovaná
86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003
- 12 slitina na bázi niklu (obyčejně obsahuje alespoň přibližně 40 % hmotnostních niklu). Složení slitiny pájky může také obsahovat křemík a/nebo bor, které slouží jako supresivum bodu tání.
Typická složení slitin pájky na bázi niklu jsou uvedena níže. Složky jsou uvedeny v hmotnostních procentech:
1) 4,5 Si, 14,5 Cr, 3,3 B, a 4,5 Fe, zbytek Ni;
2) 15 Cr, 3,5 B, zbytek Ni;
3) 4,5 Si, 3 B, zbytek Ni;
4) 4,2 Si, 7 Cr, 3 B, a 3 Fe, zbytek Ni;
5) 10 Si, 19 Cr, zbytek Ni;
6) 3,5 Si, 22 Co, 2,8 B, zbytek Ni;
7) 3,5 Si, 1,8 B, zbytek Ni;
8) 4,5 Si, 14 Cr, 3 B, a 4,5 Fe, zbytek Ni;
9) 17 Cr, 9 Si, 0,1 B, zbytek Ni;
10) 2,6 Si, 2 Cr, 2 B, a 1 Fe, zbytek Ni;
11) 15 Cr, 8 Si, zbytek Ni;
12) 10,1 Si, 19,0 Cr, zbytek Ni;
13) 4,5 Fe, 4,5 Si, 14,0 Cr, 3,1 B,
14) 4,5 Fe, 4,5 Si, 14,0 Cr, 3,1 B,
15) 4,5 Si, 3,1 B, zbytek Ni;
16) 11,0 P, zbytek NÍ;
17) . 10,1 P, 14,0 Cr, zbytek Ni; a
0,75 C, zbytek Ni; zbytek Ni;
Cr,
7,3 Si, 1,5 B, zbytek Ni.
Některá upřednostňovaná složení slitin pájky na bázi niklu u tohoto vynálezu obsahují alespoň jeden prvek z křemíku, chrómu, boru a železa, přičemž zbytek tvoří nikl. Křemík se. často upřednostňuje před borem. Občas se používají směsi křemíku a boru. Jako jeden konkrétní, neomezující příklad, obsahují některé z těchto složení přibližně 5 %
86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003 • ···· • · ·· ·· .. ···· hmotnostních až přibližně 15 % hmotnostních křemíku nebo boru a přibližně 15 % hmotnostních až přibližně 25 % hmotnostních chrómu, přičemž zbytek tvoří nikl.
Typická složení směsí pájky na bázi kobaltu zahrnují:
1) 8 Si, 19 Cr, 17 Ni, 4 W, 0,8 B, zbytek Co; a
2) 17,0.Ni, 1,0 Fe, 8,0 Si, 19,0 Cr, 0,8 B, 0,4 C, zbytek Co.
Také lze použít jiné druhy slitin pájky. Neomezující' příklady zahrnují sloučeniny drahých kovů obsahující stříbro,, zlato a/nebo paladium, v kombinaci s ostatními kovy, jako je měď, mangan, nikl, chróm, křemík a bor. Směsi, které obsahují alespoň jeden z prvků slitiny pájky, jsou také možné. Mnoho ze sloučenin kovových pájek je dostupných u Praxair Surface Technologies, lne.
Spojovací činidlo, jehož příkladem je materiál pájky, se může nanést přes turbulence ve formě spojujícího listu nebo, vrstvy. Spojovací list může být například ve formě pásku zeleně pájky, který je obmotán nebo srolován okolo lišty. Pásky zelené pájky jsou komerčně dostupné. Příklady zahrnují řadu pásků pájky Amdry, dostupné u Sulzer Metco. Typickým typem je Amdry®100. Pásky mohou být případně vytvořeny konvenčními technologiemi, jak je popsáno v patentové přihlášce S.N. 09/304 276, která je zde začleněna odkazem. (Případně může být spojovací list ve formě kovové fólie.)
Obr. 2 představuje průřez (bokorys) válcové lišty (substrátu) podle obr. 1 po nanesení spojovacího činidla. Lišta 10 zahrnuje vrstvu 12 turbulence, která je zase ‘ 24 86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003 « · ···» > · · ·· pokryta ' vrstvou 14 pájky. . Lišta se může v tomto bodě zasunout do průchozího otvoru, ručně nebo mechanicky. (Pro ilustraci se k založení více lišt - každé do různého průchozího otvoru - může použít robotický systém.) Lišta se vloží v rozsahu nutném pro umístění turbulence 12 vedle zvolené oblasti vnitřního povrchu průchozího otvoru.
Poté co se lišta umístí na požadované místo v průchozím otvoru, podstoupí tepelné zpracování. Tepelné zpracování přitaví materiál turbulence ke vnitřnímu povrchu otvoru. Konkrétní použité tepelné zpracování se může lišit a závisí částečně na druhu přítomného spojovacího činidla. (Tepelné zpracování by mělo pro odpovídající přitavení obvykle dodat teplo spojovacímu činidlu, materiálu turbulence a pod ním ležícímu kovu v průchozím otvoru.) V případě spojovacího činidla pájkového typu se může použít běžný pájecí postup, jak je popsáno v S.N. 09/304 276. (Termín „pájení zde obecně zahrnuje libovolný způsob spojování kovů, který obsahuje použití plnícího kovu nebo slitiny).
Pájecí teploty částečně závisí na druhu použité pájecí slitiny a jsou typicky v rozsahu od přibližně 525 °C do přibližně 1650 °C. V případě pájecích slitin na bázi niklu jsou pájecí teploty obvykle v rozsahu od přibližně 800 °C co. přibližně 1260 °C. Pokud je to možně, ’ pájení se často provádí ve vakuové peci. Množství vakua bude částečně záviset na složení pájecí slitiny. Obvykle bude vakuum v rozsahu od přibližně 10'1 torr (13,3 Pa) do přibližně 10'8 torr (1,33 x 10'6 Pa), čehož se dosáhne odsátím okolního vzduchu z vakuové komory na požadovanou úroveň. Odborníci mohou být obeznámeni s jinými tepelnými technologiemi vhodnými pro přitavení materiálu turbulence do průchozího otvoru.
86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003
Tepelný krok přitaví spojovací činidlo (např. materiál pájky) k vnitřnímu povrchu průchozího otvoru. Když spojovací činidlo zchladne, vytvoří metalurgické spojení se stěnou otvoru. Materiál je mechanicky držen ve spojovací vrstvě, např. ztuhlém maticovém materiálu, pájky. Turbulence bude tedy přečnívat do průduchu, takže bude provádět svoji funkci, např. pro posílený tepelný přenos.
Po přitavení spojovacího činidla na povrch průchozího otvoru se z otvoru může substrát (např. jádro) odstranit. V některých případech se substrát z otvoru jednoduše v celku vytáhne. Avšak v upřednostňovaných provedeních se odstraní nějakých druhem. technologie, která substrát rozdrobí (např.. ochranný substrát). Konkrétní technologie částečně závisí na složení substrátu. Technologie by měla být taková, aby nepříznivě neovlivnila průchozí otvor nebo obrobek, ve kterém se nachází. (Mnoho druhů substrátů mohou například odstranit silné kyseliny, ale mohou také poškodit okolní kovové součástky.)
U vodou rozpustného materiálu substrátu je možné použít technologii odstranění vymytím vodou. Pro jiné druhy materiálů je možné použít chemické louhování nebo vakuovou extrakci. Leptání rozpouštědly, jako je voda, alkoholy, aceton nebo hydroxidy alkalických kovů se může použít též. Jinou technologii, která je občas vhodná, je odstranění ultrazvukem.
Pokud je substrát materiál organický (např. grafit) nebo částečně organický, mohlo by se použít' spalování. Obrobek samotný by mohl například zahřát na teplotu dostatečně vysokou na odpaření nebo spálení materiálu
86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003 • ···· · · · ······ • · ···♦·· · • « φ φ · φ · ·' · · · ·»··· • Φ- φ φ · · · · ' ··· φ ·ΦΦ ···· ·· ·· substrátu. Zbylá drť by se potom mohla odstranit proudem vzduchu, samotným nebo ve spojení s jednou nebo více technologiemi uvedenými výše.
V jiném provedení podle tohoto vynálezu se materiál turbulence nejprve nanese na substrát (např. jádro) ve formě cementu, který také obsahuje spojovací činidlo. Jednoduchou technologií míšení se může připravit například cement se složením obsahujícím kapalné médium, práškovou pájkovou slitinu a prášek turbulence. (Cement může případně obsahovat pojivo a kapalné médium může působit jako rozpouštědlo pojivá.) Kapalné médium může být voda nebo organická složka nebo jejich směsi, jak. bylo popsáno výše.
Cement se může nanášet různými technologiemi. Například se může nastříkat, natřít nebo přímo nanést ve formě pásky na substrát. Cement se může poté nechat vysušit, čímž se. odpaří veškerý těkavý materiál. Případně se může provést konvenční krok zahřátí pro urychlení odstranění těkavých látek. Substrát obsahující turbulence a spojovací činidlo se potom může vložit do průchozího otvoru, jak bylo popsáno dříve...
Jako j iná možnost se na povrchu substrátu může vytvořit vzor prohlubní, jak je zobrazeno na obr. 3 a 4. Každá prohlubeň 30 na substrátu 32 (např. válcové liště) má rozměry, které jsou reciproční vůči rozměrům odpovídajícího požadovaného umístění turbulencí na vnitřním povrchu průchozího otvoru. Způsoby pro nanášení vzoru a vytváření prohlubní jsou v oboru dobře známé. Například se pro tento účel může použít technologie obrábění - často řízená počítačem.
86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003
Prohlubně 30 se potom naplní směsí 34 ze spojovacího činidla a materiálu turbulence, jak je zobrazeno na obr. 5. Každá z těchto složek byla dříve popsána. Často se použije i pojivo. (Avšak odborňíci se zkušenostmi s technologií kovového prášku jsou obeznámeni s jinými technologiemi pro udržení částeček turbulence a částeček spojovacího činidla rozumně blízko sebe navzájem.) Spojovací činidlo je obvykle materiál pájky a může se přidat další rozpouštědlo pro nastavení viskozity. Směs má obvykle viskozitu pasty. Do prohlubní se může nanést jakoukoliv vhodnou technologií, např.. zahlazením nebo zalitím. Jako další možnost následuje krok, ve kterém se může okolo lišty namotat nebo natočitvrstva spojovacího činidla a přikrýt prohlubně naplněné směsí 34 . Jak bylo dříve popsáno, 'spojovací vrstva pro omotání je často páska zelené pájky.
Substrát se potom vloží do průchozího otvoru 36, jak je zobrazeno na obr. 6. Potom, co se substrát umístí na požadované místo, se provede tepelné zpracování pro přitavení turbulencí na stěnu otvoru spojovacím činidlem. V nejvíce případech je spojovací činidlo pájka a technologie pájení byla popsána dříve.
Po kroku zatavení se může substrát 32 odstranit jednou z technologií popsaných výše. Občas se upřednostňuje technologie odstranění, která zahrnuje spalování, pokud je materiál substrátu spalovatelný. Po kroku vakuového pájení může například následovat krok tepelného zahřátí, aby se oxidoval a tím odstranil materiál substrátu grafitového typu. (Je třeba dát pozor, aby se zamezilo teplotám, které by mohly poškodit okolní stěnu průchozího otvoru.) Po odstranění substrátu zůstává zbylá turbulence 38 .přitavená na vnitřní stěně 40 otvoru 36, jak je zobrazeno v řezu na
86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003
-J- · · · · ··< · ······· obr. 7. (Konstrukční čáry, které vymezují okraj turbulence v tomto řezu, byly pro jednoduchost vypuštěny.)
V jiném provedení podle tohoto vynálezu se může materiál turbulence zkombinovat se spojovacím činidlem pro vytvoření prstenců nebo „podložek materiálu. (Obvykle se přidá i pojivo.) Konkrétní tvar prstenců 50 turbulence' a spojovacího činidla na obr. 8 a 9 bude záviset na požadovaném tvaru turbulence. Například by se mohly použít různé pravoúhlé tvary, spíše než kruhové tvary. Případně je možné použít řadu nepravidelných tvarů, v závislosti například na modelech toku chladícího média. (Navíc by mohly mít jednotlivé prstence materiálu turbulence a spojovacího činidla různé tvary.) Prstence mohou být vytvarovány jakoukoliv vhodnou technologií, jako je lisování.
Prstence 50 se potom nasadí na odstranitelný substrát 52 (např. válcovou nosnou lištu zobrazenou na obr. 10 a 11) a umístí podle požadovaného umístění turbulence. Prstence se mohou dočasně přidržet na správném místě na substrátu, před přitavením na stěnu průchozího otvoru, různými technologiemi. Jako jeden příklad by se mohl materiál prstence vystavit rozpouštědlu, které částečně rozpustí a zvláční pojivo v materiálu spojovacího činidla. Toto vystavení by způsobilo, že by se struktura přizpůsobila a přilnula na povrch substrátu.
Výhodou tohoto provedení je, že tloušťka a průměr substrátu 52 se může ve srovnání s předchozími provedeními výrazně snížit. Výsledné se také sníží objem substrátu, který se musí odstranit po tom, co se turbulence přitaví na stěnu otvoru, protože substrát se může odstranit dopředu. To může v některých případech představovat důležitou
86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003 vlastnost zpracování.
V některých případech se mohou na substrát dát také prstence nebo podložky vytvořené z ochranného materiálu. Podél lišty 52 (obr. 10) se mohou nanést prstence 54 z ochranného materiálu, zobrazené na obr. 12 a 13, střídavě s prstenci 50 turbulence a spojovacího činidla. Prstence z ochranného materiálu poskytují požadované oddělení mezi jednotlivými prstenci turbulence a spojovacího činidla, jak je zobrazeno na obr. 14. Prstence 54 z ochranného materiálu se obyčejně vytvoří z druhu materiálu, jako je substrát, např. oxidu nebo grafitu. Prstence z ochranného materiálu je pak možno snadno odstranit (společně s substrátem) potom, co se turbulence přitavila na stěnu otvoru. Velikost prstenců z ochranného materiálu bude z velké části záviset na požadovaném umístění přilehlých prstenců 50 turbulence a spojovacího činidla. (Okolo lišty je možné omotat nebo obtočit zvláštní vrstvu spojovacího činidla, např. pásku zelené pájky, a přikrýt prstence 50 a 54, jako v provedení popsaném dříve.)
Obr. 14 a 15 zobrazují jádro/substrát 60 obsahující prstence 50 turbulence a spojovacího činidla a prstence 54 z ochranného materiálu. (Prstence se v tomto zobrazení střídají, ale mohou být uspořádány podle jakéhokoliv vzoru.) Po sestavení se může jádro zasunout do průchozího otvoru, jak bylo popsáno dříve. Po zasunutí se může substrát, tj . vnitřní nosná lišta 52, vysunout, čímž ponechá prstence 50 a 54 na jejich správných místech uvnitř otvoru. Před použitím tepla pro přitavení se mohou prstence dočasně přidržet na místě uvnitř otvoru různými technologiemi. Například se do otvoru může nastříkat rozpouštědlo, které částečně rozpustí a-zvláční jakékoliv pojivo v prstenci, čímž způsobí přilnutí
86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003 ♦ ··· ·*·'·**· ΟΛ * ·*···· · —20“ · · ♦ · · * * ··· « ··· ···· ·· prstenců na stěnu otvoru.
Odstranění vnitřní nosné lišty 52 významně sníží množství materiálu, který je po kroku přitavení potřeba spálit nebo jinak odstranit. Potom je možné podstoupit konvenční zahřívací -krok (např. pájení) pro přitavení turbulence na stěnu průchozího otvoru. Prstence 54 z ochranného materiálu je potom možné odstranit jednou nebo více technologiemi, které byly popsány dříve, např. vyleptáním, chemickým louhování nebo spalováním. (Je třeba také poznamenat, že v průchozím otvoru může během přitavování materiálu turbulence zůstat vnitřní nosná lišta - 52 a může se odstranit potom, např. technologiemi použitými pro odstranění prstenců z ochranného materiálu.)
V jiném provedení podle tohoto vynálezu může být substrát kovová fólie, která je vytvořena z materiálu spojovacího činidla, např. pájky. Fólie má obsah povrchu dostatečný pro přikrytí části vnitřního povrchu průchozího otvoru, na kterém požadujeme turbulenci. Pro vytvoření takové fólie je možné použít různé technologie. 0 mnoha je pojednáno ve dvou dříve uvedených patentových přihláškách,
S.N. 09/304 276 a S.N. 10/139 659. Jako jeden příklad se směs materiálu kovového prášku a pojivá nanese jako páska na odstranitelný nosný list. Kovový prášek je obvykle, ale ne vždy, podobný materiálu tvořícímu obrobek, ve kterém se nachází průchozí otvor. Po nanesení formou pásky se nosný list odstraní a zbývající zelená páska se potom speče do „předem vytvořené fólie, např. použitím vakuového tepelného ošetření.
Jako jiný příklad přípravy kovové fólie se může materiál kovového prášku nejprve nanést na nosný list jako
86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003 • ·· · · ··· ···· tenká vrstva kovu. Pro toto nanášení se obvykle používají různé technologie tepelného nástřiku, jako je vakuové plazmové nanášení, HVOF (high velocity oxy-fuel, vysokorychlostní nahořování) nebo postřik vzduchovou plazmou (AP) . Nosný list se potom odstraní a vznikne požadovaná kovová fólie. Jako další možnost se může pro vytvoření fólie použít technologie amorfní kovové stuhy, jak je popsáno v patentové přihlášce S.N. 09/304 276.
Materiál turbulence ve formě prášku se potom může nanést první povrch fólie. (Povrch fólie se občas nejprve potáhne adhesivem, aby zůstala turbulence na místě.) Navíce se může turbulence na povrch fólie nanést ve vzorech, jak je probráno v patentových přihláškách začleněných zde odkazem. Fólie se uřízne na rozměr dostatečný pro pokrytí požadované části vnitřního povrchu průchozího otvoru.
Fólie se pak může srolovat pro vytvoření substrátu, tj. válcové trubice. Obr. 18 zobrazuje takovou trubici nebo kulatou tyč 80, včetně prvního povrchu 82 (jejího vnitřního povrchu) a druhého povrchu 84 (jejího vnějšího povrchu). Turbulence 86, zobrazené v řezu trubice 80, se nachází na vnitřním povrchu 82. Trubice se sroluje na průměr tak malý, aby se vešla dovnitř zvoleného průchozího otvoru.
Fóliová trubice 80 se poté může vložit do průchozího otvoru. Jakmile je v otvoru, tak by se měla kovové fólie s povahou pružiny rozvinout a natěsnat se na vnitřní povrch otvoru. Turbulence 86 na vnitřním povrchu 82 fólie vyčnívá dovnitř otvoru, zatímco vnější povrch 84 fólie je nejblíže ke stěně otvoru. Před krokem přitavení se může fólie dočasně přidržet na místě různými technologiemi. Typické technologie zahrnují bodové sváření, stehové svařování · nebo použití
86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003
- 22 ·· ···* • · * · · φ φ φ · * • · · · a φ - φ φ adhesiv apod. Fólie a oblast okolo ní se může zahřát na teplotu dostatečnou k přitavení turbulence na stěnu otvoru, jak bylo popsáno výše.
Obr. 19 je fotografie části trubice 100 z vysoce legované slitiny. Turbulence 102 byla nanesena na vnitřní povrch 104 a vnější povrch 106 trubice použitím pájecího činidla. (Tento vynález se zvláště týká turbulencí nanesených na vnitřní povrch trubice.) Integrita turbulence, např. její přilnutí na povrchy trubice, je stejná, jako integrita turbulence vytvořené nebo nanesené technologiemi z dosavadního stavu techniky.
Obrobku se týká ještě jedno, provedení podle tohoto vynálezu obsahující substrát, který obsahuje alespoň jeden průchozí otvor. Jak bylo dříve popsáno, obrobek může mít formu mnoha různých druhů součástek. Je to často součást turbínového soustrojí, např. list turbíny, a může obsahovat řadu radiálních chladících otvorů (např. přibližně 5 až přibližně 50 otvorů). Obrobek dále obsahuje materiál turbulence, např. kovovou slitinu, připevněnou alespoň na část vnitřního povrchu průchozího otvoru.. Turbulence přesahuje za vnitřní povrch, tj . dovnitř otvoru, a obyčejně vytváří více výčnělků. Výčnělky mohou být rozloženy podle předem zvoleného vzoru a jejich velikost a tvar se mohou podle potřeby nastavovat. Jak. ,bylo probráno výše, výčnělky se často používají pro' posílení tepelného přenosu, když mají průchozí otvory funkci chladících otvorů. Obr. 20 znázorňuje část pájecího povlaku 120 obsahujícího turbulenci 122. Jak bylo uvedeno výše, materiál turbulence je mechanicky držen ve ztuhlém materiálu pájecí matice.
Následující příklady jsou pouze ilustrativní a nemají
86815 (2486815__CZ.doc) 21.10.2003 ···* φ Φ· ·· ···· • φ φ φ » φ φ φ φ * φφφφ • · φ φ 'φ φ φ · φ · φ φφφφ φ ΦΦΦΦΦ·· « φ · φ znamenat žádné omezení rozsahu nárokovaného vynálezu. Všechny složky jsou udávány ve hmotnostních procentech, pokud není uvedeno jinak.
Příklad
Na vnitřní povrch řady trubic z nerezové oceli byla nanesena turbulence. V každém případě· se použila komerční páska zelené pájky, nanášená jako páska: Amdry®100 (složení: 10 % hmotnostních křemíku; 19 % hmotnostních chrómu, zbytek nikl) . Páska měla tloušťku přibližně 75-125 mikronů a byla potažena velmi tenkým organickým adhesivem. Jako materiál turbulence se použil hrubý NiCrAlY prášek vázacího povlaku s následujícím přibližným složením: 68 % hmotnostních Ni, 22 % hmotnostních Cr, 9 % hmotnostních Al a 1 % hmotnostní Y. Prášek měl průměrnou velikost částic (průměr) 50 - 80 mesh, tj . 180-300 mikronů, a byl ručně .nanesen na povrch pájecí pásky. U některých vzorků byl prášek turbulence nanášen na povrch pásky ve vzorech.
Každá páska byla vložena do jedné z trubice (vnitřní průměr 0,25 /0,64 cm). Páska byla potom v trubici připájena umístěním trubice do vakuové pece udržované přibližně 30 minut na přibližně 2150 °F (1177 °C) a 10~5 torr (13,3 x 10'3 Pa) Pájení sloužilo pro bezpečně přitavení turbulence na vnitřní povrch trubice.
Turbulence pokryla vnitřní povrch trubice hrubou texturou. Hodnota Ra byla přibližně 2,7 mil (68,6 mikronů) a hodnota Rz byla přibližně 13,5 mil (343 mikronů) . Tento profil hrubosti slouží pro posílení tepelného přenosu skrz trubice.
86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003
9999 • i · * ♦i · ·..
Zatímco byla popsána upřednostňovaná provedení tohoto vynálezu, odborníky mohou napadnout i jiná provedení spadající do podstaty tohoto vynálezu. Rozsah tohoto vynálezu je tudíž omezen pouze přiloženými nároky.
Všechny patenty, články a texty, které byly uvedeny výše, jsou zde začleněny odkazem.
Zastupuj e:
Dr..Otakar Švorčík v.r.
86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003 ·· ♦·* ···· • · · : « ·
- 25 JUDr. Otakar Švorčík advokát
120 00 Praha 2, Hálkova 2
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (48)

PATENTOVÉ NÁROKY
1. Způsob opatření turbulence (38). na vnitřním povrchu (40) průchozího otvoru (36) obsahující následující kroky:
(a) nanesení materiálu (34) turbulence na substrát (32), který je možné vložit do průchozího otvoru (36) a přitavit na vnitřní povrch (40) průchozího otvoru;
(b) vložení substrátu (34) do průchozího otvoru (36), aby substrát přiléhal na vnitřní povrch (40) průchozího otvoru; a — (c) zatavení materiálu (34) turbulence na vnitřní povrch (40) průchozího otvoru (36) .
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že materiál (34) turbulence obsahuje kovovou slitinu.
3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že kovová slitina obsahuje alespoň jeden prvek vybraný ze skupiny skládající se z niklu, kobaltu, hliníku, chrómu, křemíku, železa a mědi.
• 4 44 4 4 4'· “44 ' 4 4 4 4 • 4 4 4 4 4 4 • Γ 4 • 4 · '4 •F 4‘· 4 • * 4 · •i 4 4 4 4 44 4 ···· 4 4 • 4
4* 1
4. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že kovová slitina obsahuje MCrAl(X) a M je prvek vybraný ze skupiny skládající se z Ni, Co, Fe a jejich kombinací a X je prvek vybraný ze skupiny skládající se z Y, Ta, Si, Hf, Ti, Zr, B, C a jejich kombinací.
5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že substrát (32) je lišta.
6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím,.
že na lištu (32) se nanese také spojovací činidlo.
7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že spojovací činidlo obsahuje pájecí slitinu.
8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že pájecí slitina obsahuje alespoň jeden kov vybraný ze skupiny skládající z niklu, kobaltu, železa, drahého kovu a směsi, která obsahuje alespoň jeden z předchozích.
9, · *·· ···· tím, že ochranný materiál se vybere ze skupiny skládající se z-kovových oxidů, kovových solí, kovových halogenidů, kovových boritanů, kovových síranů, kovových hlinitanů, materiálu-na bázi uhlíku a jejich kombinace.
9. . Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že pájecí slitina obsahuje alespoň přibližně 40 % hmotnostních niklu a alespoň jeden další prvek vybraný ze skupiny skládající se z křemíku, chrómu, boru a železa.
10. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že spojovací činidlo je ve formě listu (14).
11. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že list (14) obsahuje pásku zelené pájky.
12. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že list (14) obsahuje kovovou fólii.
13. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že materiál (12) turbulence obsahuje fázi částeček z diskrétních částeček kovové slitiny s průměrnou velikostí částečky v rozsahu od přibližně 125 mikronů do přibližně 4000 mikronů.
14. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím,
15. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že se pro zajištění dočasné adheze materiálu (12) turbulence k liště (10) použije materiál pojivá.
16. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím , že materiál turbulence a pojivo jsou ve formě cementu, který se nanese přímo na povrch lišty (10).
17. Způsob podle nároku 14, vy z nacujici tím, že spojovací činidlo (14( přes materiál (12) turbulence.
se nanese ve formě vrstvy
18. Způsob podle nároku 17, vyznačující se tím, že vrstva spojovacího činidla (14) se obtočí okolo lišty (10) , aby přikryla diskrétní částečky z kovové slitiny.
19. Způsob podle nároku 18, vyznačující tím, že spojovací činidlo (14) obsahuje pájecí slitinu.
20. Způsob podle nároku 18, tím, že lišta (10) je válcová.
vyznác ující
21. Způsob podle nároku 18, vyznačující se tím, že lišta (10) obsahuje ochranný materiál, který se z průchozího otvoru (36) odstraní poté, co se materiál (12/38) turbulence přivaří na vnitřní povrch průchozího otvoru.
22. Způsob podle nároku 21, vyznačující
23. Způsob podle nároku 21, vyznačuj ící se tím, že ochranný materiál se z průchozího otvoru (36) odstraní technologií vybranou ze skupiny skládající se z vymývání vodou, chemického louhování, vakuové extrakce, leptání, ultrazvukových postupů, spalování a kombinací těchto technologií.
24 86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003
24 86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003 • Φ ·ΦΦ ► - · ·£·•· ·ί Φ. . Φ • ·, Φ*· Φ ί
24 86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003 • Μ»
Φ
ΦΦΦ spojovacího činidla a prstence z ochranného materiálu zůstávají na místě uvnitř průchozího otvoru.
24 86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003 ··' ···· ······· ·· *·
24. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že povrch lišty (32) obsahuje vzor prohlubní (30) a každá prohlubeň má rozměr, který je reciproční k rozměru odpovídajícího požadovaného místa turbulence na vnitřním povrchu (40) průchozího otvoru (36).
24 86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003 ·· •t <
•É
24 86815 (2486815_CZ.doc) 21.10.2003 »· ···· • · »ř · • * • »« · že se materiál (12) turbulence přímo nanese na povrch lišty (10) před nanesením spojovacího činidla (14).
24 86815 (2486815_C2.doc) 21.10.2003 ···.··«·
25. Způsob podle nároku 24, vyznačující se tím, že prohlubně (30) se naplní směsí obsahující spojovací činidlo a materiál turbulence před vložením lišty (32) do průchozího otvoru (36).
26. Způsob podle nároku 25, vyznačující se tím, že směs dále obsahuje pojivo.
27 .
tím, že
Způsob podle nároku 25, spojovací činidlo je materiál vyznačující
Páj ky.
28. Způsob podle nároku 27, vyznačující se tím, že materiál pájky obsahuje alespoň jeden kov vybraný ze skupiny skládající se z niklu, kobaltu, železa, drahého kovu a směsi, která obsahuje alespoň jeden z předchozích.
29. Způsob podle nároku 27, vyznačující se tím, že še okolo lišty (32) obmotá alespoň jedna vrstva pájecí pásky poté, co se prohlubně, (30) naplní směsí (34) , a před vložením lišty do průchozího otvoru (36).
30. Způsob podle nároku 24, vyznačující se tím , že lišta (32) obsahuje ochranný materiál, který se z průchozího otvoru (36) odstraní poté, co se materiál (38) turbulence přitaví na vnitřní povrch (40) průchozího otvoru (36) .
- 31. Φ,ΦΦ ···· ···· φφ' podobného tvaru průchozího otvoru a vloží se do průchozího otvoru, takže druhý povrch (84) přiléhá nebo je ve styku s vnitřním povrchem průchozího otvoru a turbulence (86) na prvním povrchu (82) kovové fólie přilne po kroku přitavení na povrch průchozího otvoru.
31. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že materiál turbulence je zkombinován se spojovacím činidlem pro vytvoření více prstenců (50) směsi turbulence a spojovacího činidla před krokem (b) ; a prstence (50) se poté vloží na lištu (52) , takže je lišta prstenci obklopena, přičemž prstence (50) jsou od sebe vzdáleny podle předem zvoleného vzoru, který vymezuje požadovaný vzor turbulencí pro povrch průchozího otvoru.
32. Způsob podle nároku 31, vyznačující se tím, že před krokem' (b) se na lištu (52) vloží ochranné prstence (54) obsahující s vkládáním prstenců (50) ochranný materiál střídavě z turbulence a spojovacího činidla, aby vyplnily prostor, který' je mezi prstenci z turbulence a spojovacího činidla, čímž udržují požadovaný odstup mezi prstenci (50) z turbulence a spojovacího činidla.
33. Způsob podle nároku 32, vyznačující se tím , že lišta (52) se odstraní poté, co se vloží do průchozího otvoru, zatímco prstence z turbulence a
34. Způsob podle nároku 33, vyznačující se tím, že se ochranné prstence (54) odstraní z průchozího otvoru potom, co se materiál turbulence přitaví na vnitřní povrch průchozího otvoru.
35. Způsob podle nároku 34, vyznačující se tím, že se ochranné prstence (54) odstraní technologií skupiny skládající se z vymývání vodou, vybranou ze chemického ultrazvukových postupů, technologií.
louhování, vakuové spalování extrakce, leptání, a kombinací těchto
36. Způsob podle nároku 31, vy z nacujici tím, že spojovací činidlo je pájecí směs
37. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že lišta (80) je trubice, která obsahuje kovovou fólii s prvním povrchem (82) a protějším druhým povrchem (84).
38. Způsob podle nároku 37, vyznačující se tím, že kovová fólie má plochu povrchu dostatečnou pro přikrytí části vnitřního povrchu průchozího otvoru, ve kterém je požadována turbulence. ’
39. Způsob podle nároku 37, vyznačující se tím, že kovová fólie obsahuje materiál pájky a materiál turbulence je opatřena na prvním povrchu kovové fólie.
tím
40. Způsob podle , že kovová fólie nároku 39, vyznačující se se sroluje do tvaru (80) v podstatě
41. Způsob podle nároku 40, vyznačující se tím, že fólie se dočasně přidrží na místě v průchozím otvoru upevňovací technologií před krokem přitavení.
42. Způsob opatření turbulence na vnitřním povrchu alespoň jednoho radiálního chladícího otvoru v listu turbíny vytvořené z materiálu vysoce legované slitiny, přičemž obsahuje kroky: .
(i) nanesení materiálu (12) turbulence na válcovou lištu (10) vytvořenou' z ochranného materiálu, přičemž lištu lze přitavit.na vnitřní povrch otvoru;
(ii) obtočení vrstvy (14) materiálu pájky okolo lišty a přikrytí materiálu (12) turbulence;
(iii) vložení lišty do otvoru (36);
(iv) přivedení dostatku tepla pro připájení materiálu (12/38) turbulence k vnitřnímu povrchu (40) otvoru (36) materiálem pájky; a poté (v) odstranění válcové lišty (10) technologií vhodnou pro eliminaci ochranného materiálu.
43. Obrobek obsahující:
(I) substrát obsahující - alespoň jeden průchozí otvor (36), přičemž průchozí otvor obsahuje vnitřní povrch (4 0); a (II) materiál (38) turbulence spojený alespoň s částí vnitřního povrchu (40) průchozího otvoru spojovacím činidlem.'
44. Obrobek podle nároku 43, vyznačující se tím, že materiál (38) turbulence vyčnívá z vnitřního povrchu (40) průchozího otvoru a tvoří více výčnělků.
45. Obrobek podle nároku 44, vyznačující se tím, že výčnělky (38) jsou rozloženy podle zvoleného vzoru.
46. Obrobek podle nároku 44, vyznačující tím, že spojovací činidlo obsahuje pájecí slitinu.
47. Obrobek podle nároku 44, vyznačující tím, že materiál turbulence obsahuje kovovou slitinu.
48. Obrobek podle nároku 47, vyznačující se tím, že kovová slitina obsahuje alespoň jeden prvek vybraný ze skupiny skládající se z niklu, kobaltu, hliníku, chrómu,
křemíku, železa a mědi. 49. Obrobek podle nároku 44, vyznačující s e tím, že substrát obsahuje materiál vysoce legované slitiny. 50. Obrobek podle nároku 44, vyznačující s e tím, že substrát je součástka turbínového soustrojí.
Zastupuje:
Dr. Otakar Švorčík v.r.
CZ2003-2800A 2002-10-15 2003-10-14 Způsob vytváření turbulentní plochy na vnitřním povrchu otvorů obrobku a odpovídající obrobky CZ304975B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/271,098 US6910620B2 (en) 2002-10-15 2002-10-15 Method for providing turbulation on the inner surface of holes in an article, and related articles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20032800A3 true CZ20032800A3 (cs) 2004-07-14
CZ304975B6 CZ304975B6 (cs) 2015-02-25

Family

ID=29401098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2003-2800A CZ304975B6 (cs) 2002-10-15 2003-10-14 Způsob vytváření turbulentní plochy na vnitřním povrchu otvorů obrobku a odpovídající obrobky

Country Status (9)

Country Link
US (2) US6910620B2 (cs)
JP (1) JP4721634B2 (cs)
KR (1) KR100815644B1 (cs)
CN (1) CN1325760C (cs)
CH (1) CH696877A5 (cs)
CZ (1) CZ304975B6 (cs)
DE (1) DE10348413A1 (cs)
IT (1) ITMI20031976A1 (cs)
SE (1) SE526582C2 (cs)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE502004009219D1 (de) * 2004-04-16 2009-05-07 Siemens Ag Verfahren zur Innenbeschichtung eines Bauteils mit einem Hohlraum
GB0424593D0 (en) * 2004-11-06 2004-12-08 Rolls Royce Plc A component having a film cooling arrangement
US7919151B2 (en) 2006-12-14 2011-04-05 General Electric Company Methods of preparing wetting-resistant surfaces and articles incorporating the same
US20080265005A1 (en) * 2007-04-30 2008-10-30 United Technologies Corporation Brazing process incorporating graphitic preforms
US20090145132A1 (en) * 2007-12-07 2009-06-11 General Electric Company Methods and system for reducing pressure losses in gas turbine engines
KR100915954B1 (ko) * 2007-12-27 2009-09-10 한전케이피에스 주식회사 가스터빈 블레이드의 냉각공 가공방법
US20090304494A1 (en) * 2008-06-06 2009-12-10 United Technologies Corporation Counter-vortex paired film cooling hole design
US8128366B2 (en) * 2008-06-06 2012-03-06 United Technologies Corporation Counter-vortex film cooling hole design
EP2161411A1 (de) * 2008-09-05 2010-03-10 Siemens Aktiengesellschaft Turbinenschaufel mit angepasster Eigenfrequenz mittels eines Einsatzes
US8997846B2 (en) 2008-10-20 2015-04-07 The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Heat dissipation system with boundary layer disruption
US8281564B2 (en) * 2009-01-23 2012-10-09 General Electric Company Heat transfer tubes having dimples arranged between adjacent fins
US9511447B2 (en) * 2013-12-12 2016-12-06 General Electric Company Process for making a turbulator by additive manufacturing
WO2012141320A1 (ja) * 2011-04-13 2012-10-18 日本電気株式会社 冷却装置の配管構造、その製造方法、及び配管接続方法
CN103128525B (zh) * 2013-01-31 2016-01-20 南京航空航天大学 采用低熔点合金牺牲层的孔加工方法
FR3023317B1 (fr) * 2014-07-04 2016-08-05 Snecma Procede de fabrication d'une aube bi-composant pour moteur a turbine a gaz et aube obtenue par un tel procede
JP6470135B2 (ja) * 2014-07-14 2019-02-13 ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイションＵｎｉｔｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 付加製造された表面仕上げ
US20170101870A1 (en) * 2015-10-12 2017-04-13 United Technologies Corporation Cooling holes of turbine
US10539026B2 (en) 2017-09-21 2020-01-21 United Technologies Corporation Gas turbine engine component with cooling holes having variable roughness
WO2020028194A1 (en) 2018-07-30 2020-02-06 Readcoor, Inc. Methods and systems for sample processing or analysis
US20200103179A1 (en) * 2018-10-01 2020-04-02 GM Global Technology Operations LLC Assemblies having enhanced heat transfer through vascular channels and methods of manufacturing assemblies having vascular channels
US11859819B2 (en) 2021-10-15 2024-01-02 General Electric Company Ceramic composite combustor dome and liners

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3666006A (en) * 1970-05-04 1972-05-30 Olin Corp Heat exchanger
US4064914A (en) * 1974-05-08 1977-12-27 Union Carbide Corporation Porous metallic layer and formation
US4003716A (en) * 1974-07-15 1977-01-18 Gte Sylvania Incorporated Cast cemented refractory metal carbides having improved sintered density
US4023249A (en) 1975-09-25 1977-05-17 General Electric Company Method of manufacture of cooled turbine or compressor buckets
US4101691A (en) * 1976-09-09 1978-07-18 Union Carbide Corporation Enhanced heat transfer device manufacture
US4154293A (en) * 1976-09-09 1979-05-15 Union Carbide Corporation Enhanced tube inner surface heat transfer device and method
US4154294A (en) * 1976-09-09 1979-05-15 Union Carbide Corporation Enhanced condensation heat transfer device and method
US4116723A (en) * 1976-11-17 1978-09-26 United Technologies Corporation Heat treated superalloy single crystal article and process
US4269265A (en) * 1979-11-29 1981-05-26 Modine Manufacturing Company Tubular heat exchanger with turbulator
US5399313A (en) * 1981-10-02 1995-03-21 General Electric Company Nickel-based superalloys for producing single crystal articles having improved tolerance to low angle grain boundaries
US4744725A (en) * 1984-06-25 1988-05-17 United Technologies Corporation Abrasive surfaced article for high temperature service
US4689242A (en) * 1986-07-21 1987-08-25 United Technologies Corporation Method for adhesion of grit to blade tips
DE3635369A1 (de) * 1986-10-17 1988-04-28 Degussa Verfahren zum beschichten von oberflaechen mit hartstoffen
US4938991A (en) * 1987-03-25 1990-07-03 Dresser Industries, Inc. Surface protection method and article formed thereby
US5213590A (en) * 1989-12-20 1993-05-25 Neff Charles E Article and a method for producing an article having a high friction surface
JP2580843B2 (ja) * 1990-06-07 1997-02-12 三菱電機株式会社 表面部が多孔状である基材の製造方法
US5106010A (en) * 1990-09-28 1992-04-21 Chromalloy Gas Turbine Corporation Welding high-strength nickel base superalloys
US5201847A (en) * 1991-11-21 1993-04-13 Westinghouse Electric Corp. Shroud design
DE4141927C2 (de) * 1991-12-19 1995-06-14 Mtu Maintenance Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Schweißen von Werkstücken
US5353865A (en) * 1992-03-30 1994-10-11 General Electric Company Enhanced impingement cooled components
JPH0781708B2 (ja) * 1992-12-31 1995-09-06 川崎重工業株式会社 燃焼器用壁材の製造方法
US5361828A (en) * 1993-02-17 1994-11-08 General Electric Company Scaled heat transfer surface with protruding ramp surface turbulators
US5306401A (en) * 1993-03-15 1994-04-26 Fierkens Richard H J Method for drilling cooling holes in turbine blades
US5549927A (en) * 1994-03-01 1996-08-27 Modine Manufacturing Company Modified substrate surface and method
US5456006A (en) * 1994-09-02 1995-10-10 Ford Motor Company Method for making a heat exchanger tube
JP3488902B2 (ja) * 1995-03-16 2004-01-19 川崎重工業株式会社 ガスタービン燃焼器の冷却方法および冷却構造
US5820744A (en) * 1996-09-30 1998-10-13 Doncasters, Turbo Products Division Electrochemical machining method and apparatus
US5975850A (en) * 1996-12-23 1999-11-02 General Electric Company Turbulated cooling passages for turbine blades
US5738493A (en) * 1997-01-03 1998-04-14 General Electric Company Turbulator configuration for cooling passages of an airfoil in a gas turbine engine
US5927946A (en) * 1997-09-29 1999-07-27 General Electric Company Turbine blade having recuperative trailing edge tip cooling
US6142734A (en) * 1999-04-06 2000-11-07 General Electric Company Internally grooved turbine wall
US6468669B1 (en) * 1999-05-03 2002-10-22 General Electric Company Article having turbulation and method of providing turbulation on an article
US6589600B1 (en) * 1999-06-30 2003-07-08 General Electric Company Turbine engine component having enhanced heat transfer characteristics and method for forming same
US6387527B1 (en) * 1999-10-04 2002-05-14 General Electric Company Method of applying a bond coating and a thermal barrier coating on a metal substrate, and related articles
DE60010405T2 (de) * 1999-10-23 2004-09-09 Rolls-Royce Plc Korrosionsschutzschicht für metallisches Werkstück und Verfahren zur Herstellung einer korrosionsschützenden Beschichtung auf ein metallisches Werkstück
US6331098B1 (en) * 1999-12-18 2001-12-18 General Electric Company Coriolis turbulator blade
US6402464B1 (en) * 2000-08-29 2002-06-11 General Electric Company Enhanced heat transfer surface for cast-in-bump-covered cooling surfaces and methods of enhancing heat transfer
US6416283B1 (en) * 2000-10-16 2002-07-09 General Electric Company Electrochemical machining process, electrode therefor and turbine bucket with turbulated cooling passage
JP2002307249A (ja) * 2001-04-10 2002-10-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 穴加工方法及び穴加工用電極
GB2415500B (en) 2004-06-24 2008-07-30 Paul Crudge Flow meter

Also Published As

Publication number Publication date
CH696877A5 (de) 2008-01-15
DE10348413A1 (de) 2004-06-24
CN1325760C (zh) 2007-07-11
CZ304975B6 (cs) 2015-02-25
US20040072014A1 (en) 2004-04-15
US6910620B2 (en) 2005-06-28
SE0302704L (sv) 2004-04-16
KR100815644B1 (ko) 2008-03-20
JP4721634B2 (ja) 2011-07-13
SE0302704D0 (sv) 2003-10-14
KR20040034450A (ko) 2004-04-28
CN1526917A (zh) 2004-09-08
SE526582C2 (sv) 2005-10-11
ITMI20031976A1 (it) 2004-04-16
JP2004169689A (ja) 2004-06-17
US20060138195A1 (en) 2006-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ20032800A3 (cs) Způsob vytváření turbulencí na vnitřním povrchu otvorů obrobku a odpovídající obrobky
JP4731101B2 (ja) 金属基板の表面にチャネルを形成する方法
EP1759799B1 (en) Method for forming or remanufacturing a turbine engine component
US7966707B2 (en) Method for repairing superalloy components using inserts
EP1050663B1 (en) Article having protuberances for creating turbulent flow and method for providing protuberances on an article
EP1065345B1 (en) Turbine engine component having enhanced heat transfer characteristics and method for forming same
US6451454B1 (en) Turbine engine component having wear coating and method for coating a turbine engine component
US6214248B1 (en) Method of forming hollow channels within a component
EP1516942A1 (en) Method for coating a substrate
CA2545625A1 (en) Superalloy repair methods and inserts
US20060141160A1 (en) Oxidation-resistant coatings bonded to metal substrates, and related articles and processes
JP2004074395A (ja) 部品の補修方法
CN101108453A (zh) 用于修复涡轮发动机部件的方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20191014