CZ200429A3 - Zpusob opravování soucásti svarováním a soucást tímto zpusobem opravená - Google Patents

Zpusob opravování soucásti svarováním a soucást tímto zpusobem opravená Download PDF

Info

Publication number
CZ200429A3
CZ200429A3 CZ20040029A CZ200429A CZ200429A3 CZ 200429 A3 CZ200429 A3 CZ 200429A3 CZ 20040029 A CZ20040029 A CZ 20040029A CZ 200429 A CZ200429 A CZ 200429A CZ 200429 A3 CZ200429 A3 CZ 200429A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
component
welding
alloy
weld
repairing
Prior art date
Application number
CZ20040029A
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas Murphy@John
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 CZ200429A3 publication Critical patent/CZ200429A3/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P6/00Restoring or reconditioning objects
    • B23P6/002Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors
    • B23P6/005Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors using only replacement pieces of a particular form
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67DDISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D1/00Apparatus or devices for dispensing beverages on draught
    • B67D1/0042Details of specific parts of the dispensers
    • B67D1/0081Dispensing valves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/04Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67DDISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D1/00Apparatus or devices for dispensing beverages on draught
    • B67D1/06Mountings or arrangements of dispensing apparatus in or on shop or bar counters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67DDISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D1/00Apparatus or devices for dispensing beverages on draught
    • B67D1/0042Details of specific parts of the dispensers
    • B67D1/0081Dispensing valves
    • B67D2001/0087Dispensing valves being mounted on the dispenser housing
    • B67D2001/0089Dispensing valves being mounted on the dispenser housing operated by lever means
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316Impeller making
    • Y10T29/49318Repairing or disassembling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

Zpusob opravování soucásti (10) vytvorené z kovové slitiny zahrnuje mechanické opracování povrchu (14) soucásti za úcelem odstranení defektu (12), a následné umístení do takto vytvoreného dutého vybrání (32) vlozky (30) svarového kovu, jejíz velikost a tvarová konfigurace jsou predem stanovené tak,aby bylo mozné operaci svarování realizovat s úplným roztavením vlozky (30) svarového kovu, pricemzje soucasne zajisteno minimální natavení oblasti soucásti (10) nacházející se v bezprostrední blízkosti uvedené vlozky (30). V dusledku toho dochází k minimálnímu mísení materiálu vlozky (30) svarového kovu se základní kovovou slitinou soucásti (10), coz predstavuje snízení rizika praskání, které doprovází operaci svarování.

Description

ZPŮSOB OPRAVOVÁNÍ SOUČÁSTI SVAŘOVÁNÍM A SOUČÁST TÍMTO
ZPŮSOBEM OPRAVENÁ
Oblast techniky ·· ·· · ···· • ··· · · · · · ···· • · · · · · · · • · ······ ®· ·
Předložený vynález se týká způsobů opravování součástí vytvořených z kovových slitin, zejména součástí určených pro použití ve vysokoteplotním prostředí plynových turbín. Konkrétně se předložený vynález týká způsobu provádění kontrolovaného opravování defektů v povrchu součásti vytvořené ze shora zmiňované slitiny svařováním, kterýžto způsob snižuje tavení základní kovové slitiny a její míšení se svarovým materiálem použitým pro opravu uvedeného defektu na minimum.
Dosavadní stav techniky
Součásti vysokoteplotní sekce plynové turbíny, například rotorové lopatky (písty), statorové lopatky (trysky) a spalovací komory, se typicky zhotovují z niklu, z kobaltu a z vysoce legovaných slitin na bázi železa, které vykazují odpovídající mechanické vlastnosti s ohledem na provozní teploty uvedené turbíny. Tyto součásti mají typicky formu odlitku, v důsledku čehož mohou vykazovat jak bodové poruchy, například keramické vměstky, póry a podobně, tak i malé čárové poruchy, které vyžadují opravu. Pro opravování takových defektů byla vyvinuta řada různých technologií svařování, zahrnující technologii svařování netavící se wolframovou elektrodou v ochranné atmosféře inertního plynu
- 2 (TIG) a technologii svařování plazmovým obloukem (PTA), které se musí tak, aby bylo zajištěno dosažení přijatelných výsledků a udržení mechanických vlastností vysoce legovaných slitin na odpovídající úrovni, provádět velmi pečlivě. Pro uvedený účel se používá zejména relativně jednoduchých ručních postupů opravování, například metody TIG se svarovým materiálem, kterou mohou snadno realizovat dodavatelé odlitků.
Jak známo ze stavu techniky, svařování zahrnuje lokální roztavení materiálu a jeho opětní tuhnutí. Pro zabránění praskání musí být svařováním opravovaná slitina dostatečně kujná tak, aby byla schopná snášet tepelná namáhání vyvíjená během svařování. Nicméně, materiály odolné vůči působení teplot typu používaného pro zhotovování součástí plynových turbín jsou přirozeně odolné vůči deformacím tak, že svarové materiály vytvořené ze stejné slitiny jako opravovaná součást jsou obtížně použitelné při teplotě místnosti. V důsledku toho se pro opravování součástí z vysoce legovaných slitin často používají slitiny s vyšší kujností než kterou vykazuje základní slitina součásti. Při použití kujného svarového kovu pro opravování součástí z vysoce legovaných materiálů se vyskytuje problém spočívající v tom, že poměr svarového kovu k základní slitině je při ručních postupech, takových jako metoda TIG, velmi obtížné kontrolovat. Svary vysoce legovaných slitin a dalších obtížně svařitelných slitin provedené metodou TIG budou, v důsledku nadměrného natavení základní slitiny do tavné lázně svarového kovu, mnohdy náchylné k praskání v kořenových housenkách svaru.
S ohledem na shora uvedené skutečnosti by bylo žádoucí, aby byl k dispozici způsob opravování kovových slitin s odolností při vysokých teplotách, při jehož provádění by • ·
- 3 nedocházelo k nadměrnému natavení základní slitiny a míšení této základní slitiny se svarovým kovem by bylo sníženo na minimum.
Podstata vynálezu
Podle předloženého vynálezu se poskytuje způsob opravování součásti vytvořené z kovové slitiny, například součásti plynové turbíny z vysoce legované slitiny, a výsledná opravená součást. Při provádění tohoto způsobu se využívá vložka svarového kovu, jejíž velikost a tvarová konfigurace jsou předen stanovené tak, že operaci svařování je možné realizovat s úplným roztavením svarového kovu, přičemž je současně zajištěno minimální natavení základní kovové slitiny oblasti součásti uvedenou vložku obklopující. V důsledku toho dochází k minimálnímu míšení materiálu vložky svarového kovu a základní kovové slitiny součásti, což představuje snížení rizika praskání, které doprovází operaci svařování.
Způsob opravování součástí svařováním podle předloženého vynálezu obecně zahrnuje vyhodnocování, jehož prostřednictvím se v průběhu času determinuje vyvíjení svarové tavné lázně v povrchu tělesa, zhotoveného například ze svarové kovové slitiny tak, aby šířka, hloubka a tvarová konfigurace tavné lázně byly v korelaci s časem, za účelem nastavení svařovacích parametrů. Součást vytvořená z kovové slitiny (kterou může být buď stejná nebo jiná slitina než ta, ze které je zhotovené těleso) a na jejímž povrchu se nachází defekt, se pak mechanicky opracuje za účelem odstranění tohoto defektu a vytvoření dutého vybrání v povrchu součásti vykazujícího šířku, hloubku a tvarovou konfiguraci, která se ·· ·
- 4 v podstatě shoduje s do korelace s časem během vyhodnocování uvedenými šířkou, hloubkou a tvarovou konfigurací svarové tavné lázně. Následně se do takto vytvořeného dutého vybrání umístí vložka svarového kovu s přibližně stejnou šířkou, hloubkou a tvarovou konfigurací jako duté vybrání tak, že se vnější povrch vložky svarového kovu nachází ve vzájemném vyrovnání s povrchem dutého vybrání. Nakonec se vložka svarového kovu ohřeje za použití stejného nastavení svařovacích parametrů a po stejný časový interval, uvedený do korelace během vyhodnocování, které současně slouží jako základ pro dimenzování rozměrů jak dutého vybrání, tak vložky svarového kovu. Výsledkem je roztavení vložky svarového kovu za vytvoření metalurgicky vázané svarové opravy, která vyplňuje duté vybrání.
Podle upřednostňovaného aspektu předloženého vynálezu se vyhodnocování používá pro determinaci nebo předběžný odhad rychlosti, kterou se čelo tavné lázně šíří skrze svarovou kovovou slitinu, nebo alespoň polohy čela tavné lázně při různých časových intervalech, pro dané nastavení svařovacích podmínek a parametrů, kterážto informace se využívá při ohřevu vložky svarového kovu tak, aby čelo tavné lázně, které se šíří skrze uvedenou vložku svarového kovu směrem k jejímu vnějšímu povrchu, dosahovalo vnější povrch této vložky v podstatě současně v celém jeho rozsahu. Ohřev pak může dále pokračovat tak, aby došlo k natavení omezené oblasti součásti nacházející se pod povrchem dutého vybrání, přičemž natavená oblast vykazuje v podstatě rovnoměrnou tloušťku, která je úmyslně omezená za účelem zajištění materiálu vložky svarového kovu se Díky uvedeným skutečnostem minimálního míšení základní slitinou je možné kovovou součásti. slitinu, která je poměrně obtížně svařitelná, například vysoce legovanou slitinu, opravovat za použití vložky • · • ·
- 5 svarového kovu, vytvořené ze slitiny, která má vyšší kujnost a/nebo vykazuje nižší bod tavení, při současném zajištění sníženého rizika praskání doprovázejícího operaci svařování jako důsledku minimalizace rozsahu míšení materiálů ve svaru.
Na základě shora uvedených skutečností je třeba si uvědomit, že pro provádění způsobu podle předloženého vynálezu je možné použít různé technologie svařování, například ruční svařování elektrickým obloukem nebo svařování elektronovým paprskem a tím, že se jak při vyhodnocování, tak i při operaci svařování použije stejná technologie a to tak, že zjištěné svařovací parametry se mohou využít pro přesnou a důkladnou kontrolu rozsahu roztavení, ke kterému během operace ' opravování svařováním dochází. Kromě toho se vyhodnocování kovové -slitiny může provádět tak, že se množina šířek, hloubek a tvarových konfigurací tavné lázně uvádí do korelace s množinou časových intervalů pro jedno nebo více nastavení svařovacích parametrů. Na základě toho je pak možné vytvořit množinu vložek svarového kovu, které vykazují šířky, hloubky a tvarové konfigurace přibližně určené během vyhodnocování, což ve svém důsledku umožňuje vybírat konkrétní vložku svarového kovu podle velikosti defektu, který se má opravovat. Vzhledem k uvedeným skutečnostem je způsob opravování součásti svařováním podle předloženého vynálezu velmi vhodný pro vyplňování prasklin, pórovitosti, drobných trhlinek a dalších povrchových vad nebo poškození, které se mohou v povrchu součásti z kovové slitiny vyskytovat, a umožňuje přizpůsobovat chemické složení vložky svarového kovu za účelem odpovídající úpravy, chemického složení součásti určené k opravování za poskytování pevnostně vyhovující a prasklin prosté svarové opravy.
• · • ·
- 6 Přehled obrázků na výkresech
Další cíle a výhody předloženého vynálezu budou blíže vysvětleny v následujícím popisu prostřednictvím podrobného popisu příkladů jeho konkrétních provedení ve spojení s připojenou výkresovou dokumentací, ve které představuje:
obr. 1 způsob provádění kroku vyhodnocování podle
vynálezu, při kterém se v průběhu času určuj e
vývoj a šíření svarové tavné lázně;
obr. 2 defekt v povrchu součásti, kterým je v tomto
případě bodová porucha; a
obr.3,4,5 kroky prováděné při opravování defektu z obr. 2 a to odstranění povrchu materiálu v a kolem defektu za vytvoření dutého vybrání předem stanovené velikosti, umístění velikostně odpovídající vložky svarového kovu do tohoto dutého vybrání, a následné provádění operace svařování s kontrolovaným tavením vložky a omezené oblasti součásti, bezprostředně přilehlé k této vložce.
Příklady provedení vynálezu
Obr. 1 až 5 představují řadu kroků prováděných při opravování součásti 10 s povrchovým defektem 12, který je znázorněný na obr. 2. Tato součást 10 může být vytvořená z širokého výběru kovových slitin, zahrnujícího relativně obtížně svařitelné slitiny, například nikl, kobalt a vysoce legované slitiny na bázi železa, které se používají pro zhotovování litých nebo kovaných součástí plynových turbín.
• ·· · ·
- 7 Pokud je součást 10 odlitkem, bude povrchovým defektem 12 typicky bodová porucha, například keramický vměstek, pór a podobně, ačkoli povrchovým defektem 12 může být i čárová porucha.
První krok předloženého vynálezu představuje obr. 1, který znázorňuje povrch 24 tělesa 20 zhotoveného z kovové slitiny ohřívaný hořákem 22, který je součástí svařovacího agregátu TIG 23, tak, aby došlo k vytvoření svarové tavné lázně 26. Podle očekávání se svarová tavná lázeň 26 v průběhu času vyvíjí kolem čela 28 svarové tavné lázně, které se šíří z bodu povrchu nacházejícího se nejblíže hořáku 22 radiálně vně a směrem dolů skrze těleso 20. Konečná velikost a tvarová konfigurace svarové tavné lázně 26 se v okamžiku zhasnutí hořáku 22 shoduje s největším rozsahem čela 28 tavné lázně. Pro účely vyhodnocování se šíření tohoto čela 28 tavné lázně, a tudíž i velikost (šířka a délka) a tvarová konfigurace tavné lázně 26, v průběhu času zaznamenává, současně s použitými svařovacími parametry. V závislosti na konkrétně použitém typu technologie svařování mohou takové svařovací parametry zahrnovat svařovací proud, typ použitých struskotvorných přísad nebo tavidel, poloha hořáku 22 vzhledem k povrchu 24 tělesa, a podobně, které by měly být osobám obeznámeným se stavem techniky zřejmé.
Těleso 20 je s výhodou vytvořené ze stejné slitiny jako součást 10, která se má opravovat, ačkoli, jak bude ozřejměné v následujícím popisu, toto těleso 20 může být zhotovené i z odlišného materiálu, pokud se čelo 28 svarové tavné lázně bude skrze těleso 20 šířit způsobem podobným způsobu, kterým je čelo 38 svarové tavné lázně nucené šířit se skrze součást 10 za podobných podmínek svařování (viz obr. 4) . V popisu použitý výraz stejná kovová slitina jako takový zahrnuje • 0 ♦ 0 0
- 8 slitiny, které jsou v podstatě podobné ve smyslu chemického složení a mikrostruktury a mají podobné svařovací vlastnosti.
Za předpokladu, že těleso 20 má izotropní vlastnosti, budou tavná lázeň 26 a čelo 28 tavné lázně na povrchu 24 tělesa 20 vykazovat obecně kruhové profily. V závislosti na použité technologii svařování mohou tavná lázeň 26 a čelo 28 tavné lázně také vykazovat polokulové tvarové konfigurace, nicméně, pro opravu převážné většiny povrchových defektů, například defektu 12, který je znázorněný na obr. 2, bude však typicky upřednostňovaný větší průřezový poměr (tj . hloubka versus šířka). Vzhledem k tomu, přestože je pro účely realizace a provádění vynálezu možné použít různé technologie svařování, bude pro opravování defektů, které vyžadují využití většího průřezového poměru, typicky upřednostňovaná technologie svařování laserem nebo technologie svařování elektronovým paprskem. S ohledem na podmínky, při kterých bude operace ručního svařování prováděná, mohou být použity technologie svařování TIG (svařování netavící se wolframovou elektrodou v ochranné atmosféře inertního plynu) a PTA (svařování plazmovým obloukem). Na základě stálého zdokonalování organických tavidel a struskotvorných přísad může být průřezový poměr (tj. hloubka versus šířka) svarové tavné lázně vytvářené při použití metody TIG zvýšen až na 300 %, díky čemuž metoda TIG představuje vhodnou technologii pro opravování řady typů povrchových defektů. Při použití technologie svařování TIG, která je znázorněná na obr. 1, se oblouk s výhodou zapaluje ve standardním ovládacím režimu svařovacího agregátu TIG a proud oblouku se poté udržuje konstantní.
Vhodnou metodou pro sledování a zaznamenávání šíření čela 28 tavné lázně a velikosti tavné lázně 26 je metoda
- 9 metalografických řezů. Díky vyhodnocování, jehož provádění je znázorněné na obr. 1, může být zavedena databáze, jejíž prostřednictvím je možné, pro použité technologie svařování a parametry, zaznamenávat velikost a tvarovou konfiguraci tavné lázně 26 pro jakýkoliv počet dob svařování, a tyto velikosti a tvarové konfigurace tavné lázně 26 a s nimi korelující doby svařování katalogizovat. Při použití stejné technologie může být databáze rozšířena tak, aby zahrnovala velikosti a tvarové konfigurace tavné lázně v korelaci s dobami svařování pro široký výběr různých slitin, technologií svařování a parametrů.
Na obr., 2 je naznačená k odstranění určená oblast ,16 povrchu součásti 10 obklopující defekt 12. Tak, aby byl při odstraňování obklopen celý povrchový defekt 12, jsou velikost a tvarová konfigurace oblasti 16 povrchu, která je naznačená prostřednictvím jejího mezního ohraničení 18, v podstatě shodné se svarovou tavnou lázní 26 největšího rozsahu čela 28, svarové tavné lázně, viz obr. 1. Oblast 16 povrchu je oblast povrchu součásti určená k odstranění, prostřednictvím kterého se povrchový defekt 12 eliminuje z povrchu 14 součásti 10 za vytvoření dutého vybrání 32, které je znázorněné na obr. 3. Pro účely odstranění oblasti 16 povrchu je možné použít různé technologie mechanického opracování, zahrnující použití pneumatických prostředků vybavených karbidovými řeznými nástroji pro hrubé vytvoření dutého vybrání 32, následované použitím jemných řezných nástrojů s tím, že uvedené opracování je takové, aby velikost (tj. šířka a hloubka) a tvarová konfigurace dutého vybrání 32 úzce korespondovala s velikostí a tvarovou konfigurací oblasti 16 povrchu, a tyto jsou tudíž v podstatě shodné s největším rozsahem svarové tavné lázně 26 podle obr. 1. Při přípravě pro operaci svařování znázorněnou na obr. 3, jsou povrch 14 součásti 10 a
4 4 · · 4 4 4 4 4
4 » 4 4 4 · 4 4444
4 4 «44 444 • 44 44 44 4444 44 4 povrch dutého vybrání 32 s výhodou podrobené povrchovému zpracování na odstranění veškerých, na nich se nacházejících oxidů a dalších povrchových nečistit, které by mohly být při provádění vlastního svařování na překážku.
Obr. 3 znázorňuje umístění vložky 30 svarového kovu v dutém vybrání 32 vytvořeném v povrchu 14 součásti 10. Jak může být z obrázku seznatelné, je vložka 30, co do její velikosti, vzhledem k dutému vybrání 32 mírně poddimenzovaná. Vložka 30 svarového kovu může být, například, takové velikosti, aby byla mezi vnějším povrchem 34 vložky 30 a povrchem dutého vybrání 32 zajištěna diametrální vůle o velikosti asi jedno až pět procent průměru vložky 30, která ve svém důsledku usnadňuje umísťování vložky 30 do dutého vybrání 32. Podle předloženého vynálezu vhodné materiály pro zhotovování vložky 30 zahrnují slitiny vykazující mechanické a tepelné vlastnosti srovnatelné s materiálem, ze kterého je vytvořená součást 10, například slitina na bázi niklu v případě, kdy je součást 10 vytvořená z vysoce legované slitiny na bázi niklu. V tomto smyslu je možné vložku 30 nahlížet jako vytvořenou ze stejné kovové slitiny jako součást 10, protože čelo 38 svarové tavné lázně (viz obr. 4) se bude v případě použití podobných podmínek svařování šířit skrze vložku 30 podobně jako čelo 28 svarové tavné lázně, které se šíří skrze těleso 20 během vyhodnocování. V upřednostňovaném provedení, je vložka 30 svarového kovu modifikovaná tak, aby měla vyšší kujnost a vykazovala nižší teplotu tavení než slitina, ze které je vytvořená opravovaná součást 10. Jak známo ze stavu techniky, slitinové složky (legury) zajišťující tento požadavek zahrnují bór a křemík.
Obr. 4 představuje postup přivařování vložky 30 k součásti 10, spočívající v ohřevu vložky 30 hořákem 42 • · · • ·4 · ·
-11provozοváným za v podstatě stejných parametrů, které byly použity pro provádění výchozího vyhodnocování, jehož postup je znázorněný na obr. 1. Za účelem zajištění shodného umístění hořáku 42 vzhledem k povrchu 14 součásti v širokém rozsahu se měnících podmínek je svařovací agregát TIG 43 na obr. 4 znázorněný v podepření na pevném nosiči 44 . Stejně jako v případě tělesa 20 podle obr. 1, je vytvoření a šíření svarové tavné lázně 36 ve vložce 30 výsledkem šířeni čela 38 svarové tavné lázně skrze tuto vložku 30 z bodu povrchu nacházejícího se nejblíže k hořáku 42 směrem vně. Díky údajům získaným během vyhodnocování tělesa 20 je možné velikost a tvarovou konfiguraci čela 38 svarové tavné lázně pro daný čas přesně odhadovat na základě času, který uplynul od zahájení operace svařování. Mimoto je díky známé velikost vložky 30 svarového kovu možné předem přesně určovat potřebný čas, ve kterém čelo 38 tavné lázně dosáhne vnější povrch 34 této vložky 30. Navíc, vzhledem k tomu, že se velikost a tvarová konfigurace vložky 30 a umístění hořáku 42 shoduje s velikostí a tvarovou konfigurací tavné lázně 26 a s umístěním hořáku podle obr. 1, je možné operaci svařování prováděná tak, že čelo 38 tavné lázně dosahuje vnější povrch 34 vložky 30 v podstatě současně v celém jeho rozsahu.
Podle upřednostňovaného aspektu předloženého vynálezu znázorněného na obr. 5 se čelo 38 tavné lázně může šířit ve v podstatě rovnoměrné hloubce do povrchu dutého vybrání 32 tak, že tavná lázeň 36 nespotřebovává jen a pouze vložku 30, ale také prostupuje do omezené oblasti 40 součásti 10, nacházející se pod povrchem dutého vybrání za vytvoření metalurgické vazby mezi vložkou 30 svarového kovu a součástí 10. Pro tento účel je umožněno pracovní působení hořáku 42 ještě po uplynutí časového intervalu potřebného pro vytvoření svarové tavné lázně 26 podle obr. 1, po velmi omezený časový
• · • « 4 • ·· 4 interval tak, aby došlo k minimálnímu natavení součásti 10 a aby, v důsledku tohoto natavení, došlo k minimálnímu smísení materiálů součásti 10 a vložky 30 mezi sebou.. Snížení vzájemného míšení materiálů podstatně redukuje pravděpodobnost, respektive riziko praskání během ochlazování po svařování a při následném stárnutí pnutím.
Po provedení operace svařování se součást 10 může z důvodu snížení rizika svařováním indukovaného praskání podrobovat ochlazování za použití některého ze stavu techniky známých postupů. V souladu se standardně používanými postupy může být součást 10 podrobena tepelnému zpracování po svařování temperováním každého tepelně ovlivněného pásma (HAZ), k jehož vytvoření může součásti 10 dojít v blízkosti vložky 30, kterážto součást má za tohoto stavu formu svařence zahrnujícího oblast 40, která byla během svařování natavená. Nakonec se povrch 14 součásti 10 může dále, podle potřeby, upravovat za použití libovolné, pro uvedený účel vyhovujícího postupu k odstranění veškerého nadměrného svarového materiálu a případných povrchových nečistot, které jsou důsledkem operace svařování.
Na základě shora uvedených skutečností je možné uznat, že způsob opravování podle předloženého vynálezu díky individuálnímu vyhodnocování slitin, jehož prostřednictvím se množina šířek, hloubek a tvarových konfigurací tavné lázně uvádí do korelace s množinou časových intervalů svařování, napomáhá k vytvoření velkého katalogu vložek pro opravování širokého výběru slitin a povrchových defektů různých velikostí a, volitelně, pro široký výběr technologií svařování a parametrů. Na základě takto získaných údajů je pak možné vložky svarového kovu vytvářet tak, aby měli přibližně stejné určené šířky, hloubky a tvarové konfigurace identifikované a byly v korelaci s dobami svařování tak, že je konkrétní vložku svarového kovu možné vybírat ze sortimentu vložek podle slitiny součásti, která se má opravovat, podle velikosti defektu v povrchu součásti, a podle technologie svařování, která se pro opravování defektu použije. Jelikož způsob opravování součástí svařováním podle předloženého vynálezu snižuje vzájemné míšení materiálu vložky svarového kovu se základní slitinou součásti' na minimum, jsou nepříznivé účinky vzájemného míšení materiálů potlačeny a potenciálně umožňuje vytváření vložek z množství svarových materiálů, zahrnujících slitiny, které by jinak byly se slitinou součásti určené k opravování relativně inkompatibilní.
Ačkoli byl předložený vynález popsaný na základě jeho upřednostňovaného provedení, musí být osobám obeznámeným se stavem techniky zřejmé, že na základě uvedených informací je možné vytvořit jeho další formy. Nárokovaný rozsah tohoto vynálezu je tudíž omezený pouze skutečnostmi uvedenými v připojených patentových nárocích.
Zastupuj e:

Claims (10)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob opravování součásti svařováním, kterýžto způsob zahrnuje kroky:
    determinace vyvíjení svarové tavné lázně (26) v povrchu (24) tělesa (20) vytvořeného z kovové slitiny v průběhu času, při kterém se šířka, hloubka a tvarová konfigurace tavné lázně uvádí do korelace s časem pro nastavení svařovacích parametrů;
    odstranění defektu (12) v povrchu (14) součásti (10) vytvořené z kovové slitiny, kterou může být buď stejná nebo úplně odlišná slitina než ta, ze které je zhotovené těleso (20), přičemž se tímto odstraněním defektu (12) v povrchu (14) součásti vytvoří duté vybrání (32) vykazující šířku, hloubku a tvarovou konfiguraci, které se v podstatě shodují s do korelace s časem během kroku determinace uvedenými šířkou, hloubkou a tvarovou konfigurací tavné lázně;
    umístění vložky (30) svarového kovu do dutého vybrání (32) vykazujícího v podstatě . stejnou šířku, hloubku a tvarovou konfiguraci jako duté vybrání (32) tak, že se vnější povrch (34) vložky (30) svarového kovu nachází ve vzájemném vyrovnání s povrchem dutého vybrání (32); a následně ohřev vložky (30) svarového kovu za použití nastavení svařovacích parametrů a po během kroku determinace korelovaný časový interval pro roztavení vložky (30) svarového kovu a vytvoření metalurgicky vázané svarové opravy, která vyplňuje duté vybrání (32).
  2. 2. Způsob opravování součásti svařováním podle nároku 1, vyznačující se tím, že během kroku ohřevu se čelo (38) tavné lázně šíří skrze vložku (30) svarového kovu směrem ft ·♦ ftft ·· ftft · • ftft · · ftft · ft ftft • · · ftft ft ftftftft • ft ftftft · ft ·· · ···· • «• ••ft · · · ··· ·· ft· ftftftft ·· · k vnějšímu povrch (34) a dosahuje vnější povrch (34) vložky (30) svarového kovu v podstatě současně v celém jeho rozsahu.
  3. 3. Způsob opravování součásti svařováním podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že během kroku ohřevu se rovněž natavuje oblast (40) součásti (10) pod povrchem dutého vybrání (32), kterážto oblast (40) vykazuje v podstatě rovnoměrnou tloušťku.
  4. 4. Způsob opravování součásti svařováním podle nároku 1, vyznačující se tím, že kroky determinace a ohřevu jsou prováděné prostřednictvím obloukové svářečky (23, 43) nebo vysokoenergetického paprsku.
  5. 5. Způsob opravování součásti svařováním podle nároku 1, vyznačující se tím, že kovovou slitinou součásti (10) je vysoce legovaná slitina.
  6. 6. Způsob opravování součásti svařováním podle nároku 1, vyznačující se tím, že krok determinace zahrnuje uvádění množiny šířek, hloubek a tvarových konfigurací tavné lázně do korelace s množinou časů pro nastavení svařovacích parametrů.
  7. 7. Způsob opravování součásti svařováním podle nároku 1, vyznačující se tím, že vložka (30) svarového kovu je jednou z množství vložek (30) svarového kovu vytvořených tak, že vykazují šířky, hloubky a tvarové konfigurace pro nastavení svařovacích parametrů, a že uvedený způsob dále zahrnuje krok výběru vložky (30) svarového kovu z množství vložek (30) svarového kovu.
    •« · · · · · • 11 1 · * · 11 1 1111 • » · · · · ·0 · · • 1 1 111
    19 1111 ·· ·
  8. 8. Způsob opravování součásti svařováním podle nároku 1, vyznačující se tím, že vložka .(30) svarového kovu je vytvořená ze druhé kovové slitiny, která má vyšší kujnost než kovová slitina součásti (10) a/nebo vykazuje nižší teplotu tavení než kovová slitina součásti (10).
  9. 9. Způsob opravování součásti svařováním podle nároku 1, vyznačující se tím, že krok determinace zahrnuje determinaci vývoje svarové tavné lázně (26) množinu kovových slitin v průběhu času, při které se šířka, hloubka a tvarová konfigurace tavné lázně množiny kovových slitin uvádí do korelace s časem pro množinu nastavení svařovacích parametrů.
  10. 10. Způsob opravování součásti svařováním podle nároku 1, vyznačující se tím, že kovovou slitinou součásti (10) je vysoce legovaná slitina součásti plynové turbíny vytvořené litím nebo kováním.
    Zastupuj e:
CZ20040029A 2003-01-09 2004-01-07 Zpusob opravování soucásti svarováním a soucást tímto zpusobem opravená CZ200429A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/248,323 US6884964B2 (en) 2003-01-09 2003-01-09 Method of weld repairing a component and component repaired thereby

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ200429A3 true CZ200429A3 (cs) 2006-05-17

Family

ID=31495449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20040029A CZ200429A3 (cs) 2003-01-09 2004-01-07 Zpusob opravování soucásti svarováním a soucást tímto zpusobem opravená

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6884964B2 (cs)
JP (1) JP3982630B2 (cs)
KR (1) KR100818862B1 (cs)
CN (1) CN100420537C (cs)
CH (1) CH698457B1 (cs)
CZ (1) CZ200429A3 (cs)
DE (1) DE102004001315B4 (cs)
IT (1) ITMI20040005A1 (cs)
SE (1) SE526045C2 (cs)

Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7146725B2 (en) * 2003-05-06 2006-12-12 Siemens Power Generation, Inc. Repair of combustion turbine components
US7600666B2 (en) * 2003-05-27 2009-10-13 Rabinovich Joshua E Repair with feedstock having conforming surfaces with a substrate
US20050132569A1 (en) * 2003-12-22 2005-06-23 Clark Donald G. Method of repairing a part using laser cladding
US20050198821A1 (en) * 2004-03-10 2005-09-15 General Electric Company Machining tool and method for repair of rotor teeth in a generator
US20060011592A1 (en) * 2004-07-14 2006-01-19 Pei-Chung Wang Laser welding control
FR2882533B1 (fr) * 2005-02-25 2007-07-06 Snecma Moteurs Sa Procede de reparation de disque aubage monobloc, eprouvette de debut et de fin campagne
JP4734513B2 (ja) * 2005-05-31 2011-07-27 株式会社Ihi 突合わせ溶接変形実験試験片
US8205334B2 (en) * 2005-07-15 2012-06-26 United Technologies Corporation Method for repairing a gas turbine engine component
JP4721185B2 (ja) * 2005-12-16 2011-07-13 本田技研工業株式会社 金型補修用ペースト剤
US7797828B2 (en) * 2006-04-28 2010-09-21 Honeywell International Inc. Adaptive machining and weld repair process
US20080164301A1 (en) * 2007-01-10 2008-07-10 General Electric Company High temperature laser welding
US20090014421A1 (en) * 2007-07-10 2009-01-15 Sujith Sathian Weld Repair Method for a Turbine Bucket Tip
US7977611B2 (en) * 2007-07-19 2011-07-12 United Technologies Corporation Systems and methods for providing localized heat treatment of metal components
US8089028B2 (en) * 2007-07-24 2012-01-03 United Technologies Corp. Methods for repairing gas turbine engine knife edge seals
US7847208B2 (en) * 2007-07-25 2010-12-07 United Technologies Corporation Methods for performing manual laser deposition
CN100443232C (zh) * 2007-09-26 2008-12-17 李小鸽 一种江海挖泥船用泥浆泵壳的修复方法
US20090113706A1 (en) * 2007-11-06 2009-05-07 General Electric Company Craze crack repair of combustor liners
US8510926B2 (en) * 2008-05-05 2013-08-20 United Technologies Corporation Method for repairing a gas turbine engine component
CN101862900B (zh) * 2010-05-28 2012-10-10 北京数码大方科技有限公司 焊接方法及焊接设备
KR20130033718A (ko) * 2011-09-27 2013-04-04 삼성테크윈 주식회사 회전 기계의 회전부 접합 구조 및 회전 기계의 회전부 접합 방법
US9273562B2 (en) 2011-11-07 2016-03-01 Siemens Energy, Inc. Projection resistance welding of superalloys
US9186740B2 (en) 2011-11-07 2015-11-17 Siemens Energy, Inc. Projection resistance brazing of superalloys
US9272350B2 (en) 2012-03-30 2016-03-01 Siemens Energy, Inc. Method for resistance braze repair
US20130323533A1 (en) * 2012-06-05 2013-12-05 General Electric Company Repaired superalloy components and methods for repairing superalloy components
DE102012209796A1 (de) * 2012-06-12 2013-06-13 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zur Herstellung und/oder Reparatur von Silizium-Karbid-Bauteilen
CN103668182B (zh) * 2012-07-18 2015-09-16 蒋超 无需退火的汽车模具的激光修复工艺
US9085042B2 (en) * 2012-08-10 2015-07-21 Siemens Energy, Inc. Stud welding repair of superalloy components
CN102828182A (zh) * 2012-09-20 2012-12-19 丹阳宏图激光科技有限公司 齿轮的激光熔覆修复工艺
CN102828181A (zh) * 2012-09-20 2012-12-19 丹阳宏图激光科技有限公司 十字轴的激光熔覆修复工艺
CN103668036B (zh) * 2012-09-20 2016-05-25 丹阳宏图激光科技有限公司 硬度高且变形量小的阀座的激光熔覆修复工艺
CN102828180A (zh) * 2012-09-20 2012-12-19 丹阳宏图激光科技有限公司 薄壁套的激光熔覆修复工艺
CN102922138A (zh) * 2012-10-26 2013-02-13 沈阳航空航天大学 一种利用黄铜粉末修复拉刀刀具的方法
EP2754528A1 (de) * 2013-01-14 2014-07-16 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum auftragschweissen eines Substrates durch Laserumschmelzen einer vorgefertigten Formen
CN103084703B (zh) * 2013-01-25 2015-08-19 重庆理工大学 一种大型内空铸钢件挖补堆焊再制造方法
TW201438837A (zh) * 2013-02-27 2014-10-16 Berndorf Band Gmbh 修復金屬基材上之損傷的方法
US10428657B2 (en) 2013-06-21 2019-10-01 Pratt & Whitney Canada Corp. Method for repairing a blade
CN103909378B (zh) * 2014-04-08 2016-05-25 苏州天弘激光股份有限公司 一种球磨机正变位大模数齿轮光纤激光再制造工艺
CN104865021A (zh) * 2015-05-18 2015-08-26 共享装备有限公司 一种挂钩式铸件毛坯型腔压力检测装置
CN104865022B (zh) * 2015-05-18 2018-02-16 共享装备有限公司 一种铸件腔体开口端内部补缩检测方法
US20160375522A1 (en) * 2015-06-26 2016-12-29 Siemens Energy, Inc. Welding method for superalloys
US10174617B2 (en) * 2015-12-10 2019-01-08 General Electric Company Systems and methods for deep tip crack repair
CN114523204A (zh) * 2017-01-31 2022-05-24 努布鲁有限公司 使用蓝色激光焊接铜的方法和系统
US10556294B2 (en) 2017-06-06 2020-02-11 General Electric Company Method of treating superalloy articles
CN108085648A (zh) * 2017-12-07 2018-05-29 中国石油天然气股份有限公司 一种油田注水泵失效组合阀修复再利用方法
CN109986279B (zh) * 2017-12-31 2020-11-17 新疆工程学院 一种裂解炉高压蒸汽锅炉给水阀焊接修复方法
US10759004B2 (en) * 2018-06-18 2020-09-01 Raytheon Technologies Corporation Laser removal of casting scale
CN108994523B (zh) * 2018-09-21 2020-07-07 平朔工业集团有限责任公司 一种液压支架底座柱窝的加固改造方法
KR20210099595A (ko) * 2018-11-15 2021-08-12 웨스팅하우스 일렉트릭 벨기에 레이저 금속 분말 퇴적을 이용한 복구 프로세스
KR102236383B1 (ko) * 2018-12-19 2021-04-05 하나에이엠티 주식회사 라인 ccd를 사용한 3차원 프린터의 멜팅풀 검사 장치
JP7325194B2 (ja) * 2019-02-19 2023-08-14 三菱重工業株式会社 溶接物製造方法、溶接物製造システム及び溶接物
US11235405B2 (en) 2019-05-02 2022-02-01 General Electric Company Method of repairing superalloy components using phase agglomeration
CN110434468A (zh) * 2019-06-28 2019-11-12 武汉船用机械有限责任公司 铜合金导轨的补焊方法
CN113560707A (zh) * 2021-06-30 2021-10-29 西安航天发动机有限公司 一种电子束焊接返修喷注器的方法
CN115386873A (zh) * 2022-09-06 2022-11-25 北京航星机器制造有限公司 一种激光选区熔化成形ta15钛合金零件的缺陷修复方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2198667B (en) * 1986-12-20 1991-08-07 Refurbished Turbine Components Parts for and methods of repairing machines
GB8910138D0 (en) * 1989-05-03 1989-06-21 Welding Inst Repairing defective metal workpiece
US5071054A (en) * 1990-12-18 1991-12-10 General Electric Company Fabrication of cast articles from high melting temperature superalloy compositions
GB9110001D0 (en) * 1991-05-09 1991-07-03 Turbine Blading Ltd Parts for and methods of repairing turbine blades
CN1121913C (zh) * 1998-09-17 2003-09-24 韩春光 轧辊辊脖修复工艺
US6568077B1 (en) * 2000-05-11 2003-05-27 General Electric Company Blisk weld repair
US6508000B2 (en) * 2001-02-08 2003-01-21 Siemens Westinghouse Power Corporation Transient liquid phase bonding repair for advanced turbine blades and vanes

Also Published As

Publication number Publication date
KR100818862B1 (ko) 2008-04-01
SE526045C2 (sv) 2005-06-21
JP3982630B2 (ja) 2007-09-26
CN1517171A (zh) 2004-08-04
DE102004001315A1 (de) 2004-07-22
JP2004216457A (ja) 2004-08-05
CN100420537C (zh) 2008-09-24
SE0400009D0 (sv) 2004-01-08
CH698457B1 (de) 2009-08-14
SE0400009L (sv) 2004-07-10
US6884964B2 (en) 2005-04-26
KR20040064233A (ko) 2004-07-16
US20040134887A1 (en) 2004-07-15
ITMI20040005A1 (it) 2004-04-08
DE102004001315B4 (de) 2010-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ200429A3 (cs) Zpusob opravování soucásti svarováním a soucást tímto zpusobem opravená
US6615470B2 (en) System and method for repairing cast articles
JP5736135B2 (ja) 第1及び第2のフィラー金属の二重レーザビーム溶接方法
EP3417972B1 (en) Method of welding superalloys
EP1775061B1 (en) Hole repair technique
EP1738858B1 (en) Shimmed laser beam butt welding process without using a backing for joining superalloys for gas turbine applications
CA2843194C (en) Resistance weld repairing of casing flange holes
KR101791113B1 (ko) 분말형 용제 및 금속을 사용하는 초합금의 적층
US5951792A (en) Method for welding age-hardenable nickel-base alloys
EP1179383B1 (en) Shimmed electron beam welding process
EP1486286A2 (en) Process for repairing turbine components
JP2003065068A (ja) ガスタービン翼頂部の加工孔閉塞方法
CN107186309B (zh) 超级合金的焊缝强制开裂和钎焊修补
JP6137161B2 (ja) アルミニウム合金製鋳造品の補修方法
US9227278B2 (en) Bolt hole repair technique
KR20010073164A (ko) 초내열 합금 제품의 레이저 용접
JP2004216457A5 (cs)
JP5015443B2 (ja) 金属工作物の穴を修理する方法
JP2004527381A (ja) 延性の鉄のための、より高い延性を有する、欠点を減少させた溶接部及びその製造方法。
Pleterski et al. Laser repair welding of molds with various pulse shapes
Sali et al. Electron-beam welding of laser powder-bed-fused Inconel 718
JP2003311404A (ja) タービン翼中子支持穴の封止溶接方法及びタービン翼
RU2787195C1 (ru) Способ гибридной лазерно-дуговой сварки толстостенных труб
KR20240024733A (ko) 오버레이 용접 방법
ÜSTÜNDAĞ et al. Hybrid Laser-Arc Welding of Thick-Walled, Closed, Circumferential Pipe Welds