DE102007010256A1

DE102007010256A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten von Bauteilen einer Gasturbine

Info

Publication number: DE102007010256A1
Application number: DE102007010256A
Authority: DE
Inventors: Alexander Gindorf; Herbert Hanrieder; Hans Pappert
Original assignee: MTU Aero Engines GmbH
Current assignee: MTU Aero Engines AG
Priority date: 2007-03-02
Filing date: 2007-03-02
Publication date: 2008-09-04
Also published as: EP2129870B1; US20100098551A1; ATE521789T1; WO2008106935A1; EP2129870A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten von Bauteilen einer Gasturbine, insbesondere zur Herstellung einer verschleißfesten temperatur-, oxidations- und/oder korrosionsbeständigen Schutzschicht auf dem Bauteil, wobei die Schutzschicht aus mindestens einer Lötfolie besteht, die mittels eines induktiven Hochtemperaturlötverfahrens mit dem entsprechenden Bereich des Bauteils verbunden wird. Die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Bauteil und der auf dem Bauteil angeordneten Lötfolie wird durch ein lokales Erwärmen des Bauteils im Bereich der aufzutragenden Lötfolie und ein zeitgleiches Erwärmen der Lötfolie mittels einer von mindestens einem Induktionsverstärker erzeugten und abgegebenen Wärmeenergie erzielt, wobei der Induktionsverstärker zwischen dem Induktor und dem Bauteil im Bereich der Lötfolie angeordnet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Beschichten von Bauteilen einer Gasturbine, insbesondere zur Herstellung einer verschleißfesten temperatur-, oxidations- und/oder korrosionsbeständigen Schutzschicht auf dem Bauteil, mit mindestens einem Induktor zur Durchführung eines induktiven Hochtemperaturverfahrens zur Erwärmung und Verbindung von mindestens einem Bauteil mit mindestens einer die Schutzschicht ausbildenden Lötfolie, wobei erfindungsgemäß zwischen dem Induktor und dem Bauteil mit der Lötfolie mindestens ein Induktionsgverstärker im Bereich der Lötfolie angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten von Bauteilen einer Gasturbine, insbesondere zur Herstellung einer verschleißfesten temperatur-, oxidations- und/oder korrosionsbeständigen Schutzschicht auf dem Bauteil, wobei die Schutzschicht aus mindestens einer Lötfolie besteht, die mittels eines induktiven Hochtemperaturlötverfahrens mit dem entsprechenden Bereich des Bauteils verbunden wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Beschichten von Bauteilen einer Gasturbine, insbesondere zur Herstellung einer verschleißfesten temperatur-, oxidations- und/oder korrosionsbeständigen Schutzschicht auf dem Bauteil, mit mindestens einem Induktor zur Durchführung eines induktiven Hochtemperaturlötverfahrens zur Erwärmung und Verbindung von mindestens einem Bauteil mit mindestens einer die Schutzschicht ausbildenden Lötfolie.
Verschleißfeste Temperatur-, Oxidations- und Korrosionsschutzschichten sind bekannt und werden insbesondere in Teilen von Turbinen- und Triebwerksteilen, insbesondere von Gasturbinen in einem Flugtriebwerk eingesetzt. Schutzschichten mit abrasiven Oberflächen bzw. Eigenschaften sind zum Beispiel aus der US-A-6811898 oder der US-A-5359770 bekannt. Die hierbei beschriebenen Schutzschichten dienen insbesondere zur Beschichtung von Schaufelspitzen einer Turbine, üblicherweise als Schaufelspitzenpanzerung bezeichnet. Zur Herstellung einer derartigen Schaufelspitzenpanzerung ist eine Vielzahl weiterer unterschiedlicher Verfahren bekannt. So beschreibt die DE-C2-4439950 ein Verfahren zum Herstellen einer Schaufelspitzenpanzerung auf einer Schaufel bestehend aus einer Titanbasislegierung. Dabei wird auf die Schaufel ein Lot lagenweise aufgebracht, wobei die Zusammensetzung des Lots an die Zusammensetzung der Schaufel, nämlich der Titanbasislegierung angepasst ist. Auf die mit dem Lot beschichtete Schaufel werden dann Hartstoff-Partikel aufgetragen und in einem anschließenden Aufschmelzvorgang mit dem Lot verbunden. Des Weiteren ist zur Beschichtung von Bauteilen einer Gasturbine auch das Hochtemperaturlöten als Ofenprozess bekannt, wobei dieses Verfahren bei Temperaturen oberhalb 1200°C bei so genannten Einkristallschaufeln nicht mehr anwendbar ist, da die Gefahr besteht, dass die Einkristallschaufeln rekristallisieren und dadurch ihre Festigkeitseigenschaften verlieren. Des Weiteren ist zur Herstellung von Schaufelspitzenpanzerungen ein Verfahren bekannt, bei dem mittels eines induktiven lokalen Hochtemperaturlötens die zu beschichtende Schaufel induziert und erwärmt wird. Auf die zu beschichtenden Schaufelspitzen wird eine Lötfolie mit den gewünschten Schutzschichteigenschaften aufgetragen. Da die Lötfolie durch die Induktion nicht direkt erwärmt wird, muss die Temperatur durch Wärmeleitung von der Schaufel bzw. Schaufelspitze auf die Lötfolie übertragen werden. Dieser Vorgang ist jedoch technisch unsicher, da beim Aufheizen leichte Verschiebungen oder Abhebungen der Lötfolie möglich sind, wodurch die Anbindung dieser an das Bauteil verschlechtert wird und insgesamt das Lötergebnis nicht ausreichend ist. Die Leistungsregelung des Induktors ist zudem prozesstechnisch sehr aufwändig.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein gattungsgemäßes Verfahren zum Beschichten von Bauteilen einer Gasturbine, insbesondere zur Herstellung einer verschleißfesten temperatur-, oxidations- und/oder korrosionsbeständigen Schutzschicht auf dem Bauteil bereitzustellen, bei dem einerseits eine qualitativ hochwertige, sichere und dauerhafte Beschichtung der Bauteile und andererseits eine einfache Prozessregelung sowie hohe Produktionsraten gewährleistet sind.
Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Beschichten von Bauteilen einer Gasturbine, insbesondere zur Herstellung einer verschleißfesten temperatur-, oxidations- und/oder korrosionsbeständigen Schutzschicht auf dem Bauteil bereitzustellen, die einerseits eine qualitativ hochwertige, sichere und dauerhafte Beschichtung der Bauteile und andererseits eine einfache Prozessregelung sowie hohe Produktionsraten gewährleistet.
Gelöst werden diese Aufgaben durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 16.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen beschrieben.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Beschichten von Bauteilen einer Gasturbine, insbesondere zur Herstellung einer verschleißfesten temperatur-, oxidations- und/oder korrosionsbeständigen Schutzschicht auf dem Bauteil, wobei die Schutzschicht aus mindestens einer Lötfolie besteht und die mittels eines induktiven Hochtemperaturlötverfahrens mit dem entsprechenden Bereich des Bauteils verbunden wird, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Bauteil und der auf dem Bauteil angeordneten Lötfolie durch ein lokales Erwärmen des Bauteils im Bereich der aufzutragenden Lötfolie und ein zeitgleiches Er wärmen der Lötfolie mittels einer von mindestens einem Induktionsverstärker aufgenommenen und abgegebenen Wärmeenergie erfolgt, wobei der Induktionsverstärker zwischen dem Induktor und dem Bauteil im Bereich der Lötfolie angeordnet ist. Durch die Verwendung des Induktionsverstärkers innerhalb des Induktors ist es vorteilhafterweise möglich, dass der Temperatureintrag in die Lötfolie beeinflusst und so gesteuert werden kann, dass konstante Temperaturbedingungen in dem zu beschichtenden Bauteil und in der Lötfolie herrschen. Damit ist die Herstellung einer qualitativ hochwertigen, sicheren und dauerhaften Beschichtung von Bauteilen einer Gasturbine gewährleistet. Dabei kann die Erwärmung der Lötfolie durch die vom Induktionsverstärker abgegebene Strahlungswärme erfolgen. Es ist aber auch möglich, dass die Erwärmung der Lötfolie durch die direkte Einkopplung von der im Induktionsverstärker erzeugten Wärmeenergie erfolgt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Induktionsverstärker von der Lötfolie beabstandet. Zudem ist es möglich, dass der Abstand zwischen den Bauteilen mit der Lötfolie und dem Induktionsverstärker und/oder die Position des Bauteils mit der Lötfolie innerhalb des Induktors zur Regulierung der Temperatur in dem zu beschichtenden Bereich des Bauteils und der Lötfolie regel- und steuerbar ist. Dadurch kann auf eine separate Leistungsregelung für den Temperatureintrag in das zu beschichtende Bauteil und die Lötfolie verzichtet werden. Erfindungsgemäß wird die Temperatur des zu beschichtenden Bauteils und der Lötfolie durch die Lage des Bauteils innerhalb der Spule und den Abstand zum Induktionsverstärker so eingestellt, dass optimale Lötbedingungen herrschen. Damit ist erfindungsgemäß ein Parallelbetrieb des Beschichtungsprozesses mit mehreren Induktoren möglich, wobei die Induktoren mit einem Generator verbunden sein können. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, dass eine Regulierung der Temperatur in dem Bauteil und der Lötfolie mittels einer geeigneten Auswahl der Größe des Induktionsverstärkers erfolgt. Insgesamt ergibt sich vorteilhafterweise eine Vereinfachung der Prozessregelung, da die Temperatur nicht mehr über eine Generatorleistung, sondern über die Position des Bauteils innerhalb des Induktors und/oder über den Abstand des Bauteils mit der Lötfolie von dem Induktionsverstärker und/oder die geeignete Auswahl der Größe des Induktionsverstärkers eingestellt werden kann. Im Serienbetrieb können diese Anordnungen auf mehrere Induktoren parallel angewandt werden, um die Effizienz des Beschichtungsprozesses zu erhöhen. Der Abstand zwischen dem Bauteil mit der Lötfolie und dem Induktionsverstärker beträgt üblicherweise 0,5 bis 4,5 mm, vorzugsweise 1,0 bis 3,0 mm.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zudem möglich, dass die Regulierung der Temperatur in dem Bauteil und der Lötfolie mittels Regulierung der Leistung und/oder der Frequenz des Induktors erfolgt. Dabei kann der Induktor mit einer Frequenz zwischen 50 und 700 kHz, vorzugsweise 100 und 600 kHz betrieben werden. Bei einigen Anwendungsbereichen kann diese zusätzliche Leistungsregulierung vorteilhaft sein, auch wenn dies zu einer komplexeren Prozessregelung führt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht die Lötfolie aus einem Lot, einem Bindemittel und Hartstoff-Partikeln. Das Lot kann dabei aus einem eutektischen Lot, dessen Legierung mindestens einen Basiswerkstoff des zu beschichtenden Bauteils aufweist, bestehen. Dadurch ist vorteilhafterweise eine hervorragende Verträglichkeit des Lots mit dem Basiswerkstoff des zu beschichtenden Bauteils gewährleistet. Die Verträglichkeit bezieht sich dabei insbesondere auf den thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Bauteils und der Lötfolie bzw. Schutzschicht als auch auf die Haftfähigkeit des Lots auf dem Bauteil. Das Lot kann dabei aus einer MCrAlY-Matrix oder MCrAlXAE-Matrix mit M = Fe, Co, Ni, NiCo oder CoNi, X = Si, Ta, V, Nb, Pt, Pd und AE = Y, Ti, Hf, Zr, Yb bestehen. Die Hartstoff-Partikel können dabei insbesondere aus (kubischem) Bornitrid, Keramik, Titankarbid, Wolframkarbid, Chromkarbid, Aluminiumoxid oder Zirkonoxid oder einer Mischung davon bestehen. Das Bindemittel der Lötfolie kann aus Kunststoff oder anderen organischen Materialien bestehen. üblicherweise verdampft das Bindemittel bei der Erwärmung der Lötfolie und dem entsprechenden Verbinden mit dem Bauteil. Insgesamt ergibt sich dadurch eine verschleißfeste, temperatur-, oxidations- und korrosionsbeständige abrasive Schutzschicht, die insbesondere zum Auftrag auf eine Schaufelspitze einer Turbinenschaufel geeignet ist. Die Schutzschicht kann dabei eine Dicke von 10 μm bis 6,0 mm, insbesondere 30 μm bis 300 μm aufweisen. Die Hartstoff-Partikel können eine Partikelgröße von 0,1 μm bis 200 μm aufweisen.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Beschichten von Bauteilen einer Gasturbine, insbesondere zur Herstellung einer verschleißfesten temperatur-, oxidations- und/oder korrosionsbeständigen Schutzschicht auf dem Bauteil weist mindestens einen Induktor zur Durchführung eines induktiven Hochtemperaturlötverfahrens zur Erwärmung und Verbindung von mindestens einem Bauteil mit mindestens einer die Schutzschicht ausbildenden Lötfolie auf. Erfindungsgemäß ist zwischen dem Induktor und dem Bauteil mit der Lötfolie mindestens ein Induktionsverstärker im Bereich der Lötfolie angeordnet. Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich, dass ein zeitglei ches lokales Erwärmen des Bauteils im Bereich der aufzutragenden Lötfolie und ein Erwärmen der Lötfolie selbst mittels der von dem Induktionsverstärker aufgenommenen und abgegebenen Wärmeenergie erfolgt. Mittels des Induktionsverstärkers kann zudem der Temperatureintrag in die Lötfolie und das Bauteil beeinflusst und so gesteuert werden, dass konstante Temperaturbedingungen in dem zu beschichtenden Bauteil und in der Lötfolie herrschen. Die Vorrichtung eignet sich damit für die Herstellung einer qualitativ hochwertigen, sicheren und dauerhaften Beschichtung von Bauteilen einer Gasturbine. Die Erwärmung der Lötfolie erfolgt dabei durch die vom Induktionsverstärker abgegebene Strahlungswärme und/oder durch eine direkte Einkopplung der im Induktionsverstärker erzeugten Wärmeenergie in die Lötfolie.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht der Induktionsverstärker aus Titan, einer Titanlegierung, SiC oder Graphit. Auch andere geeignete Materialien sind denkbar. Der Induktionsverstärker kann dabei massiv ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, dass der Induktionsverstärker aus einer Vielzahl von Partikeln ausgebildet ist. Zudem kann die Form des Induktionsverstärkers zumindest teilweise der Form des dem Bauteil zugewandten Bereichs des Induktors angepasst sein. Es ist weiterhin möglich, dass die Form des Induktionsverstärkers an einem dem Bauteil zugewandten Bereich zumindest teilweise der Form des Bauteils in diesem Bereich entspricht. Durch die geschilderten Maßnahmen wird der Wärmeeintrag in die Lötfolie wie auch dem Bereich des damit zu beschichtenden Bauteils optimiert, d. h. es erfolgt eine homogene Erwärmung der entsprechenden Bereiche.
Der Induktor kann zudem als doppelwindige Spule ausgebildet sein. Aber auch andere Ausgestaltungen sind denkbar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Abstand zwischen dem Bauteil mit der Lötfolie und dem Induktionsverstärker und/oder die Position des Bauteils mit der Lötfolie innerhalb des Induktors zur Regulierung der Temperatur in dem zu beschichtenden Bereich des Bauteils und der Lötfolie mittels einer Steuervorrichtung regel- und steuerbar. Der Abstand kann dabei 0,5 bis 4,5 mm, vorzugsweise 1,0 bis 3,0 mm betragen. Dadurch ergibt sich vorteilhafterweise eine Vereinfachung der Prozessregelung, da die Temperatur in der Lötfolie und an dem entsprechenden Bereich des Bauteils nicht mehr über eine Generatorleistung, sondern über die Position des Bauteils innerhalb des Induktors und/oder über den Abstand des Bauteils mit der Lötfolie von dem Induktionsverstärker eingestellt werden kann. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es somit möglich, dass mehrere Induktoren mit jeweils mindestens einem Induktionsverstärker mit einem Generator verbunden sind. Dadurch lässt sich die Effizienz des Beschichtungsprozesses deutlich erhöhen, die im Vorhergehenden beschriebenen Anordnungen der Induktionsverstärker können im Serienbetrieb auf mehrere Induktoren parallel angewandt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es zudem möglich, dass die Vorrichtung eine Regelvorrichtung zur Regulierung der Leistung und/oder der Frequenz des Induktors aufweist. Der Induktor kann dabei mit einer Frequenz zwischen 50 und 700 kHz, vorzugsweise 100 und 600 kHz betrieben werden. Bei einigen Anwendungsbereichen kann diese zusätzliche Leistungsregulierung vorteilhaft sein, auch wenn dies zu einer komplexeren Prozessregelung führt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung besteht die Lötfolie aus einem Lot, einem Bindemittel und Hartstoff-Partikeln.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht das Lot aus einem eutektischen Lot, dessen Legierung mindestens einen Basiswerkstoff des zu beschichtenden Bauteils aufweist. Dadurch ist vorteilhafterweise eine hervorragende Verträglichkeit des Lots mit dem Basiswerkstoff des zu beschichtenden Bauteils – wie im Vorhergehenden bereits beschrieben – gewährleistet. Das Lot kann dabei aus einer MCrAlY-Matrix oder MCrAlXAE-Matrix mit M = Fe, Co, Ni, NiCo oder CoNi, X = Si, Ta, V, Nb, Pt, Pd und AE = Y, Ti, Hf, Zr, Yb bestehen. Die Hartstoff-Partikel können insbesondere aus (kubischem) Bornitrid, Keramik, Titankarbid, Wolframkarbid, Chromkarbid oder Zirkonoxid oder einer Mischung davon bestehen.
Das Bindemittel der Lötfolie kann aus Kunststoff oder anderen organischen Materialien – wie bereits im Vorhergehenden beschrieben – bestehen.
Insbesondere eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung einer Schaufelspitzenpanzerung einer Schaufelspitze einer Turbinenschaufel. Insbesondere kann das Bauteil eine Schaufelspitze einer Turbinenschaufel einer Gasturbine eines Flugtriebwerks sein.
Verwendung findet das im Vorhergehenden beschriebene erfindungsgemäße Verfahren und die im Vorhergehenden beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung beim Aufbringen einer hochtemperatur-, oxidations- und korrosi onsbeständigen Schutzschicht auf Turbinen- und Triebwerksteilen, insbesondere von Gasturbinen in einem Flugtriebwerk.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Verwendung des im Vorhergehenden beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens und der im Vorhergehenden beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung können diese zur Ausbesserung einer hochtemperatur-, oxidations- und korrosionsbeständigen Schutzschicht von Turbinen- und Triebwerksteilen, insbesondere von Gasturbinen in einem Flugtriebwerk angewandt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 6811898 A [0002]
- US 5359770 A [0002]
- DE 4439950 C2 [0002]

Claims

Verfahren zum Beschichten von Bauteilen einer Gasturbine, insbesondere zur Herstellung einer verschleißfesten temperatur-, oxidations- und/oder korrosionsbeständigen Schutzschicht auf dem Bauteil, wobei die Schutzschicht aus mindestens einer Lötfolie besteht, die mittels eines induktiven Hochtemperaturlötverfahrens mit dem entsprechenden Bereich des Bauteils verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Bauteil und der auf dem Bauteil angeordneten Lötfolie durch ein lokales Erwärmen des Bauteils im Bereich der aufzutragenden Lötfolie und ein zeitgleiches Erwärmen der Lötfolie mittels einer von mindestens einem Induktionsverstärker aufgenommen und abgegebenen Wärmeenergie erfolgt, wobei der Induktionsverstärker zwischen dem Induktor und dem Bauteil im Bereich der Lötfolie angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung der Lötfolie durch die vom Induktionsverstärker abgegebene Strahlungswärme erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung der Lötfolie durch direkte Einkopplung von der im Induktionsverstärker erzeugten Wärmeenergie erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Induktionsverstärker von der Lötfolie beabstandet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Bauteil mit der Lötfolie und dem Induktionsverstärker und/oder die Position des Bauteils mit der Lötfolie innerhalb des Induktors zur Regulierung der Temperatur in dem zu beschichtenden Bereich des Bauteils und der Lötfolie regel- und steuerbar ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand 0,5 bis 4,5 mm, vorzugsweise 1,0 bis 3,0 mm beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regulierung der Temperatur in dem Bauteil und der Lötfolie mittels Regulierung der Leistung und/oder der Frequenz des Induktors erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Induktor mit einer Frequenz zwischen 50 und 700 kHz, vorzugsweise 100 und 600 kHz betrieben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regulierung der Temperatur in dem Bauteil und der Lötfolie mittels einer geeigneten Auswahl der Größe des Induktionsverstärkers erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lötfolie aus einem Lot, einem Bindemittel und Hartstoff-Partikeln besteht.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Lot aus einem eutektischen Lot, dessen Legierung mindestens einen Basiswerkstoff des zu beschichtenden Bauteils aufweist, besteht.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Lot aus einer MCrAlY-Matrix oder MCrAlXAE-Matrix mit M = Fe, Co, Ni, NiCo oder CoNi, X = Si, Ta, V, Nb, Pt, Pd und AE = Y, Ti, Hf, Zr, Yb besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoff-Partikel aus (kubischem) Bornitrid, Keramik, Titankarbid, Wolframkarbid, Chromkarbid, Aluminiumoxid oder Zirkonoxid oder einer Mischung davon bestehen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine parallele Beschichtung mehrerer Bauteile mittels jeweils mindestens eines Induktors mit mindestens einem Induktionsverstärker erfolgt, wobei die Induktoren mit einem Generator verbunden sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil eine Schaufelspitze einer Turbinenschaufel ist.
Vorrichtung zum Beschichten von Bauteilen einer Gasturbine, insbesondere zur Herstellung einer verschleißfesten temperatur-, oxidations- und/oder korrosionsbeständigen Schutzschicht auf dem Bauteil, mit mindestens einem Induktor zur Durchführung eines induktiven Hochtemperaturlötverfahrens zur Erwärmung und Verbindung von mindestens einem Bauteil mit mindestens einer die Schutzschicht ausbildenden Lötfolie, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Induktor und dem Bauteil mit der Lötfolie mindestens ein Induktionsverstärker im Bereich der Lötfolie angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Induktionsverstärker aus Titan, einer Titanlegierung, SiC oder Graphit besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Induktionsverstärker massiv ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Induktionsverstärkers zumindest teilweise der Form des dem Bauteil zugewandten Bereichs des Induktors angepasst ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Induktionsverstärkers an einem dem Bauteil zugewandten Bereich zumindest teilweise der Form des Bauteils in diesem Bereich entspricht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Induktor als doppelwindige Spule ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Bauteil mit der Lötfolie und dem Induktionsverstärker und/oder die Position des Bauteils mit der Lötfolie innerhalb des Induktors zur Regulierung der Temperatur in dem zu beschichtenden Bereich des Bauteils und der Lötfolie mittels einer Steuervorrichtung regel- und steuerbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand 0,5 bis 4,5 mm, vorzugsweise 1,0 bis 3,0 mm beträgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Regelvorrichtung zur Regulierung der Leistung und/oder der Frequenz des Induktors aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Induktor mit einer Frequenz zwischen 50 und 700 kHz, vorzugsweise 100 und 600 kHz betrieben wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Lötfolie aus einem Lot, einem Bindemittel und Hartstoff-Partikeln besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Lot aus einem eutektischen Lot, dessen Legierung mindestens einen Basiswerkstoff des zu beschichtenden Bauteils aufweist, besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Lot aus einer MCrAlY-Matrix oder MCrAlXAE-Matrix mit M = Fe, Co, Ni, NiCo oder CoNi, X = Si, Ta, V, Nb, Pt, Pd und AE = Y, Ti, Hf, Zr, Yb besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoff-Partikel aus (kubischem) Bornitrid, Keramik, Titankarbid, Wolframkarbid, Chromkarbid oder Zirkonoxid oder einer Mischung davon bestehen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Induktoren mit jeweils mindestens einem Induktionsverstärker mit einem Generator verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil eine Schaufelspitze einer Turbinenschaufel ist.
Bauteil hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil eine Schaufelspitze einer Turbinenschaufel einer Gasturbine eines Flugtriebwerks ist.
Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15 und einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 16 bis 31 zum Aufbringen einer hochtemperatur-, oxidations- und korrosionsbeständigen Schutzschicht auf Turbinen- und Triebwerksteile, insbesondere von Gasturbinen in einem Flugtriebwerk.
Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15 und einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 16 bis 31 zur Ausbesserung einer hochtemperatur-, oxidations- und korrosionsbeständigen Schutzschicht von Turbinen- und Triebwerksteilen, insbesondere von Gasturbinen in einem Flugtriebwerk.