DE102012204777B4 - Method for producing a cladding element and cladding element - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungselementes (1) für eine Brennkammer einer Strömungsmaschine, das einen Grundkörper (2) und mehrere integrale Befestigungsmittel (10) zur Befestigung an einem Tragelement hat, mit den Schritten: – Abtrennen mindestens eines alten Befestigungsmittels (10) von einem alten Verkleidungselement (16), – Herstellen des Grundkörpers (2), wobei an dem Grundkörper (2) mindestens ein Anbindungsbereich (24) zur Anbindung des alten Befestigungsmittels (10) vorgesehen wird, und – Anbinden des zumindest einen alten Befestigungsmittels (10) an dem Grundkörper (2) im Anbindungsbereich (24) mittels Rotationsreibschweißens.A method for producing a cladding element (1) for a combustion chamber of a turbo-engine, which has a base body (2) and several integral fastening means (10) for fastening to a support element, with the steps: - Separating at least one old fastening means (10) from an old one Cladding element (16), - producing the base body (2), at least one connection area (24) being provided on the base body (2) for connecting the old fastening means (10), and - connecting the at least one old fastening means (10) to the Base body (2) in the connection area (24) by means of rotary friction welding.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungselementes für eine Brennkammer einer Strömungsmaschine und ein derartiges Verkleidungselement.The invention relates to a method for producing a cladding element for a combustion chamber of a turbomachine and such a cladding element.

Brennkammern in Strömungsmaschinen wie Flugzeugtriebwerken sollen eine stabile Verbrennung bei optimaler Brennstoffausnutzung auf kleinstem Raum und für einen großen Bereich eines Brennstoff/Luft-Verhältnisses ermöglichen. Je nach Anwendung und Anforderung existieren verschiedene Brennkammerbauarten.Combustion chambers in turbomachines such as aircraft engines are intended to enable stable combustion with optimum fuel utilization in the smallest space and for a wide range of fuel / air ratio. Depending on the application and requirement, there are different types of combustion chamber.

Eine Ringbrennkammer wird häufig bei Triebwerken mit Axialverdichter eingesetzt. Sie hat ein ringförmiges Flammrohr und beispielsweise zwei ringförmige Sekundärluftkanäle zur Kühlung. Rohrbrennkammern hingegen werden häufig bei Triebwerken mit Radialverdichtern eingesetzt, da der Luftstrom bereits durch Austrittsdiffusoren des Radialverdichters geteilt ist. Eine gesamte Triebwerksbrennkammer hat beispielsweise acht bis zwölf konzentrisch um das Triebwerk angeordnete Rohrbrennkammern, denen jeweils ein eigener Sekundärluftkanal zugeordnet ist. Eine Ringrohrbrennkammer ist eine Kombination von Rohr- und Ringbrennkammer. Sämtlichen Flammrohren der Ringrohrbrennkammern ist ein gemeinsamer Sekundärluftkanal zugeordnet.An annular combustion chamber is often used in engines with axial compressor. It has an annular flame tube and, for example, two annular secondary air channels for cooling. Tube combustion chambers, however, are often used in engines with centrifugal compressors, since the air flow is already divided by outlet diffusers of the centrifugal compressor. An entire engine combustion chamber has, for example, eight to twelve concentrically arranged around the engine tube combustion chambers, each associated with its own secondary air duct. A ring tube combustion chamber is a combination of tube and ring combustion chamber. All flame tubes of the annular tube combustion chambers are assigned a common secondary air channel.

Das Flammrohr bzw. die Flammrohre der Brennkammern ist/sind wegen der hohen Temperatur mit Schindeln aus warmfestem Material ausgekleidet. Die Schindeln bzw. Verkleidungselemente haben einen plattenförmigen Grundkörper, welcher mittels rückseitigen Befestigungsmitteln an einem Tragelement lösbar befestigbar ist. Aufgrund der hohen thermischen Beanspruchung sind die Verkleidungselemente jedoch einem hohen Verschleiß ausgesetzt. Dieser äußert sich beispielsweise in abgebrannten Bereichen der Grundkörper, was regelmäßig einen Austausch des jeweils beschädigten Verkleidungselementes erfordert. Aufgrund des warmfesten Grundmaterials sind die Verkleidungselemente jedoch sehr teuer.The flame tube or the flame tubes of the combustion chambers is / are lined because of the high temperature with shingles made of heat-resistant material. The shingles or cladding elements have a plate-shaped base body, which is releasably fastened by means of rear fastening means to a support element. Due to the high thermal stress, however, the cladding elements are exposed to high wear. This manifests itself, for example, in spent areas of the body, which regularly requires an exchange of the respective damaged cladding element. Due to the heat-resistant base material, however, the cladding elements are very expensive.

Aus der Druckschrift US 2005/0 028 527 A1 ist ein Verfahren zur Reparatur eines luftgekühlten Verkleidungselements für eine Brennkammer einer Strömungsmaschine bekannt. Das Verkleidungselement weist eine Vielzahl von integralen, wechselseitig beabstandeten, radial nach Außen vorstehenden Vorsprüngen bzw. Stiften auf, die im Betrieb von Kühlluft umströmt werden. Häufig sind solche Verkleidungselemente z. B. durch Abbrand im Randbereich beschädigt. Im vorliegenden Lösungsvorschlag wird ein beschädigter Randbereich abgetrennt und durch ein entsprechendes Reparaturelement ersetzt. Beim Anfügen des Reparaturelements ist darauf zu achten, dass im Fügebereich die Strömungspfade zwischen den Stiften nicht gestört bzw. unterbrochen werden. Anders gesagt sollte das Stiftmuster im Fügebereich möglichst unverändert bleiben.From the publication US 2005/0 028 527 A1 For example, a method for repairing an air-cooled lining element for a combustion chamber of a turbomachine is known. The cladding element has a plurality of integral, mutually spaced, radially outwardly projecting protrusions or pins which are circulated during operation of cooling air. Often, such cladding elements z. B. damaged by burning in the edge area. In the proposed solution, a damaged edge area is separated and replaced by a corresponding repair element. When attaching the repair element, make sure that the flow paths between the pins are not disturbed or interrupted in the joint area. In other words, the pin pattern should remain as unchanged as possible in the joint area.

Die Druckschrift DE 199 59 292 A1 betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Gasturbinenbrennkammer. Dabei werden die Verkleidungselemente durch Laserschweißen integral miteinander verbunden. Eine solche Bauweise erschwert später erforderliche Reparaturen.The publication DE 199 59 292 A1 relates to a method of manufacturing a gas turbine combustor. The cladding elements are integrally connected to each other by laser welding. Such a design makes later required repairs.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungselementes für eine Brennkammer einer Strömungsmaschine mit einer reduzierten Neumaterialmenge sowie ein derartiges Verkleidungselement zu schaffen.The object of the invention is to provide a method for producing a cladding element for a combustion chamber of a turbomachine with a reduced amount of virgin material and such a cladding element.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verkleidungselement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1 and by a lining element having the features of patent claim 6.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungselementes für eine Brennkammer einer Strömungsmaschine, das einen Grundkörper und mehrere integrale Befestigungsmitteln zur Befestigung an einem Tragelement hat, wird zumindest ein altes Befestigungsmittel von einem alten Verkleidungselement abgetrennt. Zudem wird ein Grundkörper hergestellt, an dem mindestens ein Anbindungsbereich zur Anbindung des alten Befestigungsmittels vorgesehen wird. Anschließend wird das zumindest eine alte Befestigungsmittel an dem Grundkörper im Anbindungsbereich mittels Rotationsreibschweißens angebunden.In a method according to the invention for producing a cladding element for a combustion chamber of a turbomachine, which has a main body and a plurality of integral fastening means for attachment to a support element, at least one old attachment means is separated from an old cladding element. In addition, a base body is produced, to which at least one connection area for connecting the old fastening means is provided. Subsequently, the at least one old fastening means is connected to the base body in the connection region by means of rotary friction welding.

Die erfindungsgemäße Lösung beruht auf dem Prinzip der Wiederverwendung. Hierzu werden intakte Teilbereiche eines alten Verkleidungselementes in ein neues Verkleidungselement integriert, wodurch Neumaterial zum Aufbau des Verkleidungselementes reduziert wird. Dabei sind insbesondere die Befestigungsmittel geeignet, da diese außerhalb eines Heißgaspfades angeordnet und somit thermisch nicht hochbelastet waren bzw. sind. Eine Materialermüdung der Befestigungsmittel ist somit nicht zu befürchten bzw. nahezu ausgeschlossen. Zudem werden die Befestigungsmittel intensiv durch einen Sekundärluftstrom gekühlt. Das Rotationsreibschweißen ermöglicht dabei die Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung bei nicht schmelzschweißgeeigneten Werkstoffen, da beim Rotationsreibschweißen der Schmelzpunkt nicht überschritten wird und typische Fehlerbilder von Schmelzschweißverbindungen somit nicht entstehen können. Beispielhafte Werkstoffe sind Nickellegierungen wie die hochlegierte Nickellegierung B1900 + HF.The solution according to the invention is based on the principle of reuse. For this intact parts of an old cladding element are integrated into a new cladding element, whereby new material is reduced to the construction of the cladding element. In this case, the fastening means are particularly suitable, since they were arranged outside a hot gas path and thus were not thermally highly loaded or are. A material fatigue of the fasteners is thus not to be feared or almost impossible. In addition, the fasteners are intensively cooled by a secondary air flow. Rotational friction welding makes it possible to use the solution according to the invention for materials which are not suitable for fusion welding, since the melting point is not exceeded in rotary friction welding and typical faulty images of fusion-welded joints can thus not arise. Exemplary materials are nickel alloys such as the high-alloyed nickel alloy B1900 + HF.

Bei einem Ausführungsbeispiel werden bei der Herstellung des Grundkörpers neue Befestigungsmittel integral ausgebildet, die um die Anzahl der Anbindungsbereiche reduziert sind. Hierdurch sind nur so viele Rotationsreibschweißvorgänge notwendig, wie alte Befestigungsmittel wiederverwendet werden. In one embodiment, new fasteners are integrally formed in the manufacture of the body, which are reduced by the number of attachment areas. As a result, only as many Rotationsreibschweißvorgänge necessary as old fasteners are reused.

Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel werden nach der Herstellung des Grundkörpers neue Befestigungsmittel mittels Rotationsreibschweißens angebunden, die um die Anzahl der alten Befestigungsmittel reduziert sind. Dieses Ausführungsbeispiel erlaubt eine von dem Grundkörper getrennte und somit parallele Herstellung der Befestigungsmittel, wodurch die Fertigung des Verkleidungselementes zeitlich verkürzt wird.In an alternative embodiment, after the manufacture of the body new fasteners are connected by means of rotary friction welding, which are reduced by the number of old fasteners. This embodiment allows a separate from the body and thus parallel production of the fastening means, whereby the production of the cladding element is shortened in time.

Bevorzugterweise wird der Grundkörper gegossen. Das Gießen ermöglicht insbesondere eine wiederholbare hohe Maßgenauigkeit und einen vollständigen bzw. nahezu vollständigen Verzicht auf Zugaben für eine mechanische Nachbearbeitung.Preferably, the base body is poured. In particular, casting allows for repeatable high dimensional accuracy and complete or nearly complete omission of mechanical post-processing allowances.

Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen wird es bevorzugt, wenn flammenseitig eine Wärmeschutzschicht und/oder eine Haftschicht aufgetragen wird/werden. Vorzugsweise wird die zumindest eine Schweißnaht hierzu nachgearbeitet, bspw. geglättet und/oder gereinigt. Durch das nachträgliche Auftragen der zumindest einen Schicht kann der Grundkörper zum Rotationsreibschweißen bequem eingespannt werden, da keine Rücksicht auf irgendwelche vor Beschädigungen zu schützende Schichten genommen werden muss.In all embodiments, it is preferred if a thermal protection layer and / or an adhesive layer is / are applied to the flame side. Preferably, the at least one weld is reworked for this purpose, for example, smoothed and / or cleaned. By the subsequent application of the at least one layer of the base body for rotational friction welding can be easily clamped because no consideration must be taken to any damage to be protected layers.

Ein bevorzugtes Verkleidungselement für eine Brennkammer einer Strömungsmaschine hat einen Grundkörper und eine Vielzahl von integralen Befestigungsmitteln, wobei zumindest ein Befestigungsmittel ein wiederverwendbares altes Befestigungsmittel ist. Ein derartiges Verkleidungselement zeichnet sich durch eine reduzierte Verwendung von Neumaterial aus.A preferred trim element for a combustion chamber of a turbomachine has a main body and a plurality of integral fasteners, wherein at least one fastener is a reusable old fastener. Such a cladding element is characterized by a reduced use of virgin material.

Sonstige vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.Other advantageous embodiments of the invention are the subject of further subclaims.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:In the following preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to schematic representations. Show it:

1 eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Verkleidungselements, 1 a front view of a cladding element according to the invention,

2 eine Rückansicht des erfindungsgemäßen Verkleidungselements, 2 a rear view of the cladding element according to the invention,

3 eine Vorderansicht eines altes Verkleidungselements, 3 a front view of an old paneling element,

4 eine Rückansicht des alten Verkleidungselements, 4 a rear view of the old paneling element,

5 Befestigungsmittel und Grundkörper des alten Verkleidungselements im voneinander getrennten Zustand, 5 Fastener and body of the old cladding element in a separate state,

6 einen Grundkörper des neuen Verkleidungselements, 6 a main body of the new cladding element,

7 eine Integration der alten Befestigungsmittel in den Grundkörper, und 7 an integration of the old fasteners in the body, and

8 eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Verkleidungselements. 8th a front view of the cladding element according to the invention.

In den Figuren tragen gleiche konstruktive Elemente gleiche Bezugsziffern, wobei bei mehreren gleichen konstruktiven Elementen in einer Figur lediglich ein Element mit einer Bezugsziffer versehen ist.In the figures, the same structural elements have the same reference numerals, wherein in several identical structural elements in a figure, only one element is provided with a reference numeral.

In den 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßes Verkleidungselement 1 zum Auskleiden eines Flammrohres einer Strömungsmaschine wie ein Flugzeugtriebwerk oder eine stationäre Gasturbine gezeigt. Das Flammrohr bildet beispielsweise einen Teil einer Ringbrennkammer. Das Verkleidungselement 1 bzw. die Schindel hat einen plattenförmigen, leicht gebogenen Grundkörper 2 mit einer konkaven Vorder- bzw. Flammseite 4 sowie einer zu dieser entgegengesetzt angeordneten konvexen Rückseite 6. In Umfangsrichtung der Brennkammer und somit in Längsrichtung des Verkleidungselementes 1 sind in dem Grundkörper 2 eine Vielzahl von nebeneinander liegenden Durchlässen 8 ausgebildet, die sich von der Rückseite 6 durch den Grundkörper 2 zur Flammseite 4 erstrecken. Insbesondere dienen die Durchlässe 8 zur Zuführung von Misch- und/oder Kühlluft in das Flammrohr. An der Rückseite 6 und somit rückseitig des Grundkörpers 2 sind eine Vielzahl von stiftartigen Befestigungsmitteln 10 angeordnet. Das gezeigte Ausführungsbeispiel weist vier Durchlässe 8 und fünf Befestigungsmittel 10 auf.In the 1 and 2 is an inventive cladding element 1 for lining a flame tube of a turbomachine such as an aircraft engine or a stationary gas turbine. The flame tube, for example, forms part of an annular combustion chamber. The cladding element 1 or the shingle has a plate-shaped, slightly curved body 2 with a concave front or flame side 4 and a convex rear side arranged opposite thereto 6 , In the circumferential direction of the combustion chamber and thus in the longitudinal direction of the cladding element 1 are in the body 2 a multitude of adjacent passages 8th formed, extending from the back 6 through the main body 2 to the flame side 4 extend. In particular, the passages serve 8th for supplying mixed and / or cooling air into the flame tube. At the back 6 and thus the back of the body 2 are a variety of pen-like fasteners 10 arranged. The embodiment shown has four passages 8th and five fasteners 10 on.

Der Grundkörper 2 ist ein Gussteil und besteht aus einem warmfesten Grundmaterial wie einer hochlegierten Nickellegierung, insbesondere B1900 + HF. Im montierten Zustand sind eine Vielzahl von den Verkleidungselementen 1 derart nebeneinander, hintereinander und geschachtelt angeordnet, dass ein ausgekleidetes Flammrohr mit einer geschlossenen bzw. spaltfreien und stufenlosen Innenumfangsfläche gebildet ist.The main body 2 is a casting and consists of a heat-resistant base material such as a high-alloy nickel alloy, in particular B1900 + HF. In the assembled state are a variety of the cladding elements 1 arranged side by side, one behind the other and nested that a lined flame tube is formed with a closed or gap-free and continuous inner peripheral surface.

Zum Schutz des Grundkörpers 2 vor hohen Temperaturen ist die Flammseite 4 vollflächig mit einer Wärmeschutzschicht 12 versehen. Neben einer Erhöhung der Temperaturbeständigkeit des Grundkörpers 2 bewirkt die Wärmeschutzschicht 12 eine verbesserte Oxidationsbeständigkeit und Erosionsbeständigkeit sowie allgemein einen verbesserten Schutz des Grundkörpers 2 vor Fremdkörpern. Zudem schützt die Wärmeschutzschicht 12 den Grundkörper 2 insbesondere vor einem sogenannten Calcium-Magnesium-Aluminium-Silicate(CMAS)-Angriff, der beispielsweise dann auftritt, wenn sich Schmutz, der sich an stromaufwärtigen Schaufeln der Strömungsmaschine angesammelt hat, löst. Zur Verbesserung der Eigenschaften der Wärmeschutzschicht 12 ist diese über eine Haftschicht 14 auf die Flammseite 4 aufgetragen. Die Haftschicht 14 besteht vorzugsweise aus einem MCrAlY-Werkstoffsystem. „M” steht für den metallischen Basiswerkstoff Nickel oder Kobalt oder für eine Legierung dieser beiden Basiswerkstoffe. Beispiele für MCrAlY-Werkstoffsysteme sind NiCrAlY, CoCrAlY oder CoNiCrAlY. Die Haftschicht 14 kann jedoch auch alleine als korrosionsbeständige Schicht eingesetzt werden.To protect the body 2 high temperatures is the flame side 4 entire area with a heat protection layer 12 Mistake. In addition to an increase in the temperature resistance of the body 2 causes the heat protection layer 12 an improved oxidation resistance and erosion resistance and generally improved protection of the body 2 from foreign bodies. In addition, the heat protection layer protects 12 the main body 2 in particular, in front of a so-called calcium-magnesium-aluminum-silicate (CMAS) attack, which occurs, for example, when dirt that has accumulated on upstream blades of the turbomachine dissolves. To improve the properties of the thermal insulation layer 12 this is about an adhesive layer 14 on the flame side 4 applied. The adhesive layer 14 preferably consists of a MCrAlY material system. "M" stands for the metallic base material nickel or cobalt or for an alloy of these two base materials. Examples of MCrAlY material systems are NiCrAlY, CoCrAlY or CoNiCrAlY. The adhesive layer 14 However, it can also be used alone as a corrosion-resistant layer.

Die Befestigungsmittel 10 dienen zur Befestigung der Verkleidungselemente 1 an einem nicht gezeigten Tragelement. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Befestigungsmittel 10 Gewindestifte, die stoffschlüssig mit dem Grundkörper 2 verbunden sind und somit mit diesem integral ausgebildet sind. Sie bestehen vorzugsweise aus dem gleichen warmfesten Werkstoff wie der Grundkörper 2 und somit aus einer warmfesten Nickelbasislegierung. Die Befestigungsmittel 10 sind mittels Rotationsreibschweißens an der Rückseite 6 des Grundkörpers 2 angebunden. Das Rotationsreibschweißen hat den Vorteil, dass der Schmelzpunkt des Grundmaterials des Grundkörpers 2 sowie der Befestigungsmittel 10 nicht überschritten wird und typische Fehlerbilder von Schmelzschweißverbindungen somit nicht entstehen können. Zudem ist die Schweißverbindung unempfindlich gegen in der Brennkammer auftretende hohe Temperaturen und es wird kein Schweißzusatzmaterial benötigt.The fasteners 10 serve for fastening the cladding elements 1 on a support element, not shown. In the embodiment shown, the fastening means 10 Setscrews, the material fit with the body 2 are connected and thus formed integrally with this. They preferably consist of the same heat-resistant material as the main body 2 and thus made of a heat-resistant nickel-based alloy. The fasteners 10 are by means of rotary friction welding at the back 6 of the basic body 2 tethered. The rotary friction welding has the advantage that the melting point of the base material of the body 2 and the fastener 10 is not exceeded and therefore typical defects of fusion welds can not arise. In addition, the welded joint is insensitive to high temperatures occurring in the combustion chamber and no welding filler material is required.

In den 3 und 4 ist ein altes, im Betrieb gewesenes Verkleidungselement 16 gezeigt. Dieses weist an einer Längsseite seines Grundkörpers 18 zerstörte Bereiche 20 auf, die aufgrund der hohen thermischen Belastung innerhalb des Flammrohrs verbrannt sind. Rückseitige Befestigungsmittel 10 sind jedoch unbeschädigt.In the 3 and 4 is an old paneling element that has been in operation 16 shown. This points to a longitudinal side of his main body 18 destroyed areas 20 on, which are burned due to the high thermal load within the flame tube. Back fastening means 10 but are undamaged.

Im Folgenden wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung des Verkleidungselementes 1 zum Ersatz des alten Verkleidungselementes 16 anhand von den 5 bis 8 näher erläutert:
Wie in 5 gezeigt, wird ein altes und auszutauschendes Verkleidungselement 16 bereitgestellt. Die Befestigungsmittel 10 des alten Verkleidungselementes 16 werden auf ihren Zustand hin begutachtet und im Falle einer Freigabe für eine weitere Verwendung bzw. Wiederverwendung von dem Grundkörper 18 abgetrennt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind alle fünf Befestigungsmittel 10 für eine Wiederverwendung geeignet. Um die axiale Länge der Befestigungsmittel 10 zu erhalten, werden sie an ihren Fußabschnitten 22 von dem Grundkörper 18 abgetrennt bzw. abgeschnitten. Sollten für die Herstellung des neuen Verkleidungselements 1 nicht ausreichend viele alte Befestigungsmittel 10 zur Verfügung, so können die fehlenden Befestigungsmittel von anderen alten Verkleidungselementen 16 abgetrennt werden oder die fehlenden Befestigungsmittel durch neue Befestigungsmittel ersetzt werden.
The following is an inventive method for producing the cladding element 1 to replace the old paneling element 16 based on the 5 to 8th explained in more detail:
As in 5 is shown, an old and exchangeable cladding element 16 provided. The fasteners 10 of the old paneling element 16 are inspected for condition and in case of release for further use or reuse from the body 18 separated. In the embodiment shown, all five fasteners 10 suitable for reuse. To the axial length of the fasteners 10 They get at their foot sections 22 from the main body 18 separated or cut off. Should for the production of the new cladding element 1 not enough old fasteners 10 available, so can the missing fasteners of other old paneling elements 16 be removed or replace the missing fasteners with new fasteners.

Zudem wird, wie in 6 angedeutet, ein Grundkörper 2 frei von den Befestigungsmitteln 10 als Neuteil gegossen. Die Durchlässe 8 werden direkt beim Gießen des Grundkörpers 2 oder nachträglich als Bohrungen in diesen eingebracht. Ferner wird, wie durch die kleinen Kreise angedeutet, eine Vielzahl von Anbindungsbereichen 24 zur Anbindung der Befestigungsmittel 10 des alten Verkleidungselementes 16 rückseitig vorgesehen. Die Anbindungsbereiche 24 können als einfache, nicht besonders bearbeite Flächenbereiche der Rückseite 6 des Grundkörpers 2 oder bspw. mit Stumpfen zum Ausgleich von axialen Längenverlusten der Befestigungsmittel 10 ausgebildet sein. Da in dem gezeigten Ausführungsbeispiel alle fünf Befestigungsmittel 10 wiederverwendet werden, sind fünf Anbindungsbereiche 24 skizziert.In addition, as in 6 implied, a basic body 2 free from the fasteners 10 cast as a new part. The passages 8th Be right when casting the body 2 or subsequently introduced as holes in these. Further, as indicated by the small circles, a plurality of connection areas 24 for connecting the fastening means 10 of the old paneling element 16 provided on the back. The connection areas 24 can be used as simple, not particularly machined surface areas of the back 6 of the basic body 2 or, for example, with blunt to compensate for axial length losses of the fasteners 10 be educated. Since in the embodiment shown all five fasteners 10 are reusable, there are five connection areas 24 outlined.

Nach der Herstellung des Grundkörpers 2 werden, wie in 7 gezeigt, die Befestigungsmittel 10 in den Anbindungsbereichen 24 jeweils mittels ihres Fußabschnittes 22 angebunden. Die Anbindung erfolgt mittels Rotationsreibschweißens, wobei die Befestigungsmittel 10 jeweils in eine entsprechende Aufnahme eingespannt und um ihre Längsachse rotierend unter axialer Druckbeaufschlagung gegen den Grundkörper 2 im jeweiligen Anbindungsbereich 24 gepresst werden. Der Grundkörper 2 ist fest eingespannt und wird beim Rotationsreibschweißen nicht bewegt. Nach der Anbindung der Befestigungsmittel 10 an den Grundkörper 2 werden ihre Schweiß- bzw. Verbindungsnähte je nach Bedarf nachbearbeitet bspw. geglättet, gereinigt und dergleichen.After the production of the main body 2 be like in 7 shown the fasteners 10 in the connection areas 24 each by means of her foot section 22 tethered. The connection takes place by means of rotary friction welding, wherein the fastening means 10 each clamped in a corresponding receptacle and rotating about its longitudinal axis under axial pressurization against the main body 2 in the respective connection area 24 be pressed. The main body 2 is firmly clamped and is not moved during rotational friction welding. After the connection of the fasteners 10 to the body 2 their welding or connecting seams are reworked as needed, for example. Smoothed, cleaned and the like.

Nach der Nacharbeit der Schweißnähte werden, wie in 8 gezeigt, die Haftschicht 14 und die Wärmeschutzschicht 12 auf die Flammseite 4 und somit vorderseitig aufgetragen. Das Verkleidungselement 1 ist nun hergestellt und kann als Ersatz für das alte Verkleidungselement 16 in dem Flammrohr montiert werden.After reworking the welds, as in 8th shown the adhesive layer 14 and the heat-insulating layer 12 on the flame side 4 and thus applied on the front side. The cladding element 1 is now made and can be used as a replacement for the old cladding element 16 be mounted in the flame tube.

Offenbart sind ein Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungselementes für eine Brennkammer einer Strömungsmaschine, an dessen Grundkörper eine Vielzahl von integralen Befestigungsmitteln angebunden sind, wobei zumindest einige der Befestigungsmittel wiederverwendete benutzte Befestigungsmittel von auszutauschenden Verkleidungselementen sind, die mittels Rotationsreibschweißens an den Grundkörper angebunden werden, sowie ein derartig hergestelltes Verkleidungselement.Disclosed are a method for producing a lining element for a combustion chamber of a turbomachine, to the base of a plurality of integral fasteners are attached, wherein at least some of the fasteners are reused used fasteners of exchangeable cladding elements, which are connected by means of rotary friction welding to the body, and such manufactured cladding element.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Verkleidungselementcladding element
22
Grundkörperbody
44
FlammseiteFlash page
66
Rückseiteback
88th
Durchlasspassage
1010
Befestigungsmittelfastener
1212
WärmeschutzschichtThermal protection layer
1414
Haftschichtadhesive layer
1616
altes Verkleidungselementold paneling element
1818
Grundkörperbody
2020
BereichArea
2222
Fußabschnittfoot section
2424
Anbindungsbereichconnecting region

Claims (6)

Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungselementes (1) für eine Brennkammer einer Strömungsmaschine, das einen Grundkörper (2) und mehrere integrale Befestigungsmittel (10) zur Befestigung an einem Tragelement hat, mit den Schritten: – Abtrennen mindestens eines alten Befestigungsmittels (10) von einem alten Verkleidungselement (16), – Herstellen des Grundkörpers (2), wobei an dem Grundkörper (2) mindestens ein Anbindungsbereich (24) zur Anbindung des alten Befestigungsmittels (10) vorgesehen wird, und – Anbinden des zumindest einen alten Befestigungsmittels (10) an dem Grundkörper (2) im Anbindungsbereich (24) mittels Rotationsreibschweißens.Method for producing a cladding element ( 1 ) for a combustion chamber of a turbomachine, which has a base body ( 2 ) and a plurality of integral fasteners ( 10 ) for attachment to a support member, comprising the steps of: - separating at least one old fastener ( 10 ) of an old cladding element ( 16 ), - producing the main body ( 2 ), wherein on the base body ( 2 ) at least one connection area ( 24 ) for connecting the old fastening means ( 10 ), and - bonding the at least one old fastening means ( 10 ) on the base body ( 2 ) in the connection area ( 24 ) by means of rotary friction welding. Verfahren nach Anspruch 1, wobei bei der Herstellung des Grundkörpers (2) neue Befestigungsmittel integral ausgebildet werden, die um die Anzahl der Anbindungsbereiche (24) reduziert sind.Method according to claim 1, wherein in the production of the basic body ( 2 ) new fasteners are formed integrally by the number of attachment areas ( 24 ) are reduced. Verfahren nach Anspruch 1, wobei nach der Herstellung des Grundkörpers (2) neue Befestigungsmittel mittels Rotationsreibschweißens angebunden werden, die um die Anzahl der alten Befestigungsmittel (10) reduziert sind.Method according to claim 1, wherein after the production of the basic body ( 2 ) new fasteners are attached by means of rotary friction welding which increases the number of old fasteners ( 10 ) are reduced. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Grundkörper (2) gegossen wird.Method according to claim 1, 2 or 3, wherein the basic body ( 2 ) is poured. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verkleidungselement (1) flammenseitig mit einer Wärmeschutzschicht (12) und/oder einer Haftschicht (14) beschichtet wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the cladding element ( 1 ) on the flame side with a heat protection layer ( 12 ) and / or an adhesive layer ( 14 ) is coated. Verkleidungselement (1) für eine Brennkammer einer Strömungsmaschine, hergestellt nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Cladding element ( 1 ) for a combustion chamber of a turbomachine, produced according to one of the preceding claims.
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