DE112013003648T5 - Turbinenkomponente und Verfahren zur Herstellung einer Turbinenkomponente - Google Patents

Turbinenkomponente und Verfahren zur Herstellung einer Turbinenkomponente Download PDF

Info

Publication number
DE112013003648T5
DE112013003648T5 DE201311003648 DE112013003648T DE112013003648T5 DE 112013003648 T5 DE112013003648 T5 DE 112013003648T5 DE 201311003648 DE201311003648 DE 201311003648 DE 112013003648 T DE112013003648 T DE 112013003648T DE 112013003648 T5 DE112013003648 T5 DE 112013003648T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
metal
base metal
component
filling
filler
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DE201311003648
Other languages
English (en)
Inventor
Eric Eicher McCONNELL
Stephen Gerard Pope
Bill Damon Johnston Jr.
John Gregory OBEIRNE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Technology GmbH
Original Assignee
General Electric Co
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 Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE112013003648T5 publication Critical patent/DE112013003648T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3033Ni as the principal constituent
    • 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
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • B23K1/0018Brazing of turbine parts
    • 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
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3033Ni as the principal constituent
    • B23K35/304Ni as the principal constituent with Cr as the next major constituent
    • 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
    • B23K9/23Arc welding or cutting taking account of the properties of the materials to be welded
    • 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
    • B23K9/235Preliminary treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C22C19/051Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W
    • C22C19/056Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W with the maximum Cr content being at least 10% but less than 20%
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • 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
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/001Turbines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P2700/00Indexing scheme relating to the articles being treated, e.g. manufactured, repaired, assembled, connected or other operations covered in the subgroups
    • B23P2700/13Parts of turbine combustion chambers
    • 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
    • B23P6/007Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors using only additive methods, e.g. build-up welding
    • 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
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12986Adjacent functionally defined components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Es sind eine Turbinenkomponente (101) und ein Verfahren zur Herstellung einer Komponente offenbart. Das Verfahren enthält ein Aushöhlen eines Basismetalls (103) der Komponente, um einen Füllbereich (105) auszubilden, und Füllen des Füllbereichs (105) mit einem Füllbereich (107). Das Füllmetall (107) weist eine Füllmetalldehnung auf, die um wenigstens 25% größer ist als eine Basismetalldehnung des Basismetalls (103). Das Füllmaterial enthält, in Gewichtsprozent, zwischen etwa 4% und etwa 7% Eisen, zwischen etwa 14% und etwa 17% Chrom, zwischen etwa 15% und etwa 17% Molybdän, zwischen etwa 3% und etwa 5% Wolfram, bis zu etwa 0,02% Kohlenstoff, bis zu etwa 1% Mangan, bis zu etwa 2,5 Kobalt und Rest Nickel, und/oder die Füllmetalldehnung ist größer als etwa 35% Zoll/Zoll pro zwei Zoll.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft hergestellte Komponenten und ein Verfahren zur Herstellung und Reparatur von Komponenten. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Turbinenkomponenten und Verfahren zur Herstellung von Turbinenkomponenten.
  • HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
  • Gasturbinen werden zunehmend höheren Temperaturen und/oder höheren Temperaturgradienten ausgesetzt, um den Wirkungsgrad zu erhöhen. Derartige Temperaturbedingungen können eine Wärmeermüdung zur Folge haben. Einige Gasturbinenkomponenten weisen geometrische Merkmale, wie beispielsweise Kanten auf, die den Effekt derartiger Temperaturbedingungen verstärken.
  • Eine Wärmeermüdung kann Risse oder andere Ermüdungsmerkmale einleiten/ausbilden, Risse oder andere Ermüdungsmerkmale erweitern und/oder Risse oder andere Ermüdungsmerkmale ausbreiten/ausdehnen. Derartige Risse oder andere Ermüdungsmerkmale können aus Betriebsgründen und/oder kosmetischen Gründen unerwünscht sein. Häufig begrenzen derartige Risse oder andere Ermüdungsmerkmale die Fähigkeit von Komponenten und/oder Materialien, bei hohen Temperaturen und/oder großen Temperaturgradienten eingesetzt zu werden.
  • Zu bekannten Verfahren gehört die Behandlung von Bereichen der Komponenten, die hohen Temperaturen oder hohen Temperaturgradienten ausgesetzt sind. Derartige Verfahren umfassen die Verwendung hoher Energiemengen, um die Oberfläche derartiger Komponenten zu modifizieren, was dadurch einen vergrößerten Widerstand gegen Wärmeermüdung zur Folge hat. Derartige Verfahren leiden an dem Nachteil, dass sie kostspielig sind und je nachdem, wo derartige Verfahren durchgeführt werden, hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit beschränkt sein können.
  • Weitere bekannte Verfahren umfassen die Verwendung eines einzelnen Materials, der gegen Wärmeermüdung beständig ist. Derartige Materialien können kostspielig sein und können andere Eigenschaften aufweisen, die nicht erwünscht sind. Bisher verwendeten die Verfahren nicht mehrere Materialien aufgrund der zusätzlichen Schritte und Kosten sowie aufgrund möglicher Kompatibilitätsprobleme, die mit der Verwendung mehrerer Materialien verbunden sind.
  • Eine Turbinenkomponente und ein Verfahren zur Herstellung einer Komponente, die nicht an einem oder mehreren der vorstehenden Nachteile leiden, würden in der Technik erwünscht sein.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • In einer beispielhaften Ausführungsform enthält ein Verfahren zur Herstellung einer Komponente ein Aushöhlen eines Basismetalls der Komponente, um einen Füllbereich auszubilden, und Füllen des Füllbereichs mit einem Füllmetall. Das Füllmetall weist eine Füllmetalldehnung auf, die um wenigstens 25% größer ist als eine Basismetalldehnung des Basismetalls. Das Füllmaterial enthält, in Gewichtsprozent, zwischen etwa 4% und etwa 7% Eisen, zwischen etwa 14% und etwa 17% Chrom, zwischen etwa 15% und etwa 17% Molybdän, zwischen etwa 3% und etwa 5% Wolfram, bis zu etwa 0,02% Kohlenstoff, bis zu etwa 1% Mangan, bis zu etwa 2,5% Kobalt und Rest Nickel.
  • In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform enthält ein Verfahren zur Herstellung einer Komponente ein Aushöhlen eines Basismetalls der Komponente, um einen Füllbereich auszubilden, und Füllen des Füllbereichs mit einem -Füllmetall. Das Füllmetall weist eine Füllmetalldehnung auf, die um wenigstens 25% größer ist als eine Basismetalldehnung des Basismetalls. Die Füllmetalldehnung beträgt mehr als etwa 35% Zoll/Zoll pro zwei Zoll.
  • In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform enthält eine Turbinenkomponente ein Basismetall und einen Füllbereich, der ein Füllmetall enthält. Das Füllmetall weist eine Füllmetalldehnung auf, die um wenigstens 25% größer ist als eine Basismetalldehnung des Basismetalls.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich aus der folgenden detaillierteren Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, die anhand eines Beispiels die Prinzipien der Erfindung veranschaulichen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht eines beispielhaften Verfahrens zur Herstellung einer beispielhaften Komponente gemäß der Offenbarung.
  • 2 zeigt eine beispielhafte Turbinenkomponente gemäß der Offenbarung.
  • 3 zeigt eine beispielhafte Turbinenkomponente gemäß der Offenbarung.
  • Wo immer es möglich ist, werden die gleichen Bezugszeichen überall in den Zeichnungen verwendet, um die gleichen Teile zu kennzeichnen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Es sind eine beispielhafte Turbinenkomponente und ein Verfahren zur Herstellung von Komponenten geschaffen. Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung erhöhen den Betriebswirkungsgrad, verringern die Kosten der Herstellung und/oder der Reparatur von Komponenten, ermöglichen den Betrieb bei höheren Temperaturen und/oder großen Temperaturgradienten, schützen Komponenten, die für eine Wärmeermüdung anfällige Geometrien aufweisen, reduzieren oder eliminieren die Einleitung/Ausbildung von Rissen oder anderen Ermüdungsmerkmalen, reduzieren oder eliminieren die Ausdehnung von Rissen oder anderen Ermüdungsmerkmalen, reduzieren oder eliminieren die Erweiterung/Ausbreitung von Rissen oder anderen Ermüdungsmerkmalen, ermöglichen die Verwendung von mehr als einem einzigen Material in den Komponenten, oder Kombinationen davon.
  • 1 veranschaulicht ein Verfahren 100 zur Herstellung einer Komponente, wie beispielsweise einer Turbinenkomponente 101. Die Turbinenkomponente 101 enthält ein Basismetall 103. Gemäß dem Prozess 100 wird das Basismetall 103 ausgehöhlt (Schritt 102), und es wird ein oder werden mehrere Füllbereiche 105 ausgebildet. Der (die) Füllbereich(e) 105 wird (werden) anschließend z. B. mit einem Füllmetall 107 gefüllt (Schritt 104). Das Aushöhlen (Schritt 102) erfolgt durch ein beliebigen geeignetes Verfahren, das in der Lage ist, Material aus einem definierten Bereich zu entfernen. Geeignete Verfahren zum Entfernen von Material umfassen maschinelle Bearbeitung, Schleifen, Abtragen, Feilen, Sägen, funkenerosive Bearbeitung oder Kombinationen davon, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
  • Die Turbinenkomponente 101 ist eine beliebige geeignete Komponente, die von den Eigenschaften profitiert, die damit verbunden sind, dass sie gefüllt wird (Schritt 104). In einer Ausführungsform ist die Turbinenkomponente 101 eine Brennstoffdüsenspitze. In einer Ausführungsform ist die Turbinenkomponente 101 eine Gasturbinenkomponente. In einer Ausführungsform ist die Turbinenkomponente 101 eine Turbinenmotor- bzw. Turbinentriebwerkskomponente. Andere geeignete Turbinenkomponenten umfassen Verbrennungskappenanordnungen und/oder ihre Teilkomponenten, Flammrohranordnungen und/oder ihre Teilkomponenten, Übergangsstücke und ihre Teilkomponenten oder Kombinationen von diesen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt.
  • Das Basismetall 103, das von der Turbinenkomponente 101 ausgehöhlt wird (Schritt 102), ist ein beliebiges geeignetes Metall, ein metallisches Material oder ein Verbundwerkstoff. In einer Ausführungsform ist das Basismetall 103 ein Gussmetall. In einer Ausführungsform ist das Basismetall 103 ein warmgewalztes Metall. In einer Ausführungsform ist das Basismetall 103 ein Stangenmetall. In einer Ausführungsform weist das Basismetall 103 eine Zusammensetzung, in Gewichtsprozent, von etwa zwischen etwa 17% und etwa 24% Chrom, zwischen etwa 16% und etwa 20% Eisen, zwischen etwa 8% und etwa 10% Molybdän, zwischen etwa 1% und etwa 2% Kobalt, zwischen etwa 0,5% und etwa 0,7% Wolfram, bis zu etwa 1% Mangan, bis zu etwa 1% Silizium, zufällige Verunreinigungen und Rest Nickel auf. In einer weiteren Ausführungsform weist das Basismetall 103 eine Zusammensetzung, in Gewichtsprozent, zwischen etwa 0,04% und etwa 0,08% Kohlenstoff, bis zu etwa 0,4% Silizium, bis zu etwa 0,6% Mangan, bis zu etwa 0,007% Schwefel, bis zu etwa 0,0005% Silber, bis zu etwa 0,6% Aluminium, bis zu etwa 0,005% Bor, bis zu etwa 0,0001% Wismut, zwischen etwa 19% und etwa 21% Kobalt, zwischen etwa 19% und etwa 21% Chrom, bis zu etwa 0,2 Kupfer, bis zu etwa 0,7% Eisen, zwischen etwa 5,6% und etwa 6,1% Molybdän, bis zu etwa 0,002% Blei, zwischen etwa 1,9% und etwa 2,4% Titan, zwischen etwa 2,4% und etwa 2,8% Aluminium/Titan und Rest Nickel auf. In einer weiteren Ausführungsform weist das Basismetall 103 eine Zusammensetzung, in Gewichtsprozent, zwischen etwa 0,05% und etwa 0,15% Kohlenstoff, bis zu etwa 1,3% Mangan, zwischen etwa 0,2% und etwa 0,5 Silizium, bis zu etwa 0,02% Phosphor, bis zu etwa 0,015% Schwefel, zwischen etwa 21% und etwa 23% Nickel, zwischen etwa 13% und etwa 15% Wolfram, zwischen etwa 0,03% und etwa 0,12% Lanthan, bis zu etwa 0,015% Bor, bis zu etwa 3% Eisen und Rest Kobalt auf.
  • Der Füllbereich 105, der innerhalb des Basismetalls 103 der Turbinenkomponente 101 ausgebildet wird, weist eine Geometrie auf, die, nachdem sie gefüllt worden ist (Schritt 104), einen erhöhten Widerstand gegen Temperaturdifferenzen ermöglicht. Der Füllbereich 105 wird durch einen (nicht veranschaulichten) entfernten Bereich definiert, der aus dem Basismetall 103 ausgehöhlt wird (Schritt 102). In einer Ausführungsform ist der entfernte Bereich z. B. fehlerfreies Material, Material, das im Wesentlichen und/oder vollständig frei von Ermüdungsmerkmalen, Oberflächenunebenheiten und/oder anderen unerwünschten Ergebnissen eines längeren Betriebseinsatzes ist. In einer anderen Ausführungsform ist der entfernte Bereich z. B. ein Reparaturbereich, der ein oder mehrere Ermüdungsmerkmale 113 aufweist. In weiteren Ausführungsformen enthält der entfernte Bereich fehlerfreies Material und Material mit dem (den) Ermüdungsmerkmal(en) 113. 2 zeigt eine Ausführungsform der Turbinenkomponente 101, wobei das Füllmetall 107 das gesamte Basismetall 103 (außer einen Diffusor 109 und eine Brennzone 111) bedeckt.
  • Wie in 1 veranschaulicht, befindet sich der Füllbereich 105 in einer Ausführungsform zwischen einer ersten Zone, wie beispielsweise einem Bereich, der einen oder mehrere der Diffusoren 109 umgibt (z. B. in einer Brennstoffdüsenspitze), und einer zweiten Zone, beispielsweise einem Bereich, der die Brennzone 111 umgibt (z. B. in einer Brennstoffdüsenspitze). In einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich der Füllbereich 105 von der zweiten Zone in mehrere, beispielsweise 5, Richtungen zu der ersten Zone hin. In einer Ausführungsform ist die erste Zone gegen eine erste Temperatur beständig und/oder arbeitet bei einer ersten Temperatur, während die zweite Zone gegen eine zweite Temperatur beständig ist und/oder bei einer zweiten Temperatur arbeitet, die um eine Temperaturdifferenz größer ist als die erste Temperatur. Die erste Temperatur, die zweite Temperatur und die Temperaturdifferenz beziehen sich auf die Temperatur des Basismetalls 103 und/oder des Füllmetalls 107 im Gegensatz zu einer Lufttemperatur in der Nähe des (der) Diffusors (Diffuseren) 109 und einer Flammentemperatur in der Nähe der Brennzone 111. In einer Ausführungsform entsprechen die Lufttemperatur und die Verbrennungstemperatur während eines Betriebs der ersten Temperatur, der zweiten Temperatur und einem Kaltluftstrom. In einer Ausführungsform beträgt die Lufttemperatur etwa 1700°F, während die Verbrennungstemperatur etwa 3000°F beträgt und der Kaltluftstrom etwa 200°F aufweist.
  • In einer Ausführungsform liegt die erste Temperatur bei etwa 700°F, bei etwa 800°F, bei etwa 900°F, zwischen 700°F und etwa 900°F, zwischen etwa 750°F und etwa 850°F, zwischen 750°F und etwa 800°F, zwischen etwa 800°F und etwa 850°F, ist größer als etwa 750°F, größer als etwa 800°F, kleiner als etwa 900°F, kleiner als etwa 850°F oder liegt in einem beliebigen geeigneten Bereich, Teilbereich, einer Kombination oder Teilkombination von diesen. Zusätzlich oder alternativ liegt die zweite Temperatur in einer Ausführungsform bei etwa 1300°F, bei etwa 1400°F, bei etwa 1500°F, zwischen 1300°F und etwa 1500°F, zwischen etwa 1350°F und etwa 1450°F, zwischen 1350°F und etwa 1400°F, zwischen etwa 1400°F und etwa 1450°F, ist größer als etwa 1350°F, größer als etwa 1400°F, kleiner als etwa 1500°F, kleiner als etwa 1450°F oder liegt in einem beliebigen geeigneten Bereich, Teilbereich, einer Kombination oder Teilkombination von diesen. In einer Ausführungsform beträgt die Temperaturdifferenz zwischen der zweiten Temperatur und der ersten Temperatur etwa 500°F, etwa 600°F, etwa 700°F, zwischen 500°F und etwa 700°F, zwischen etwa 550°F und etwa 650°F, zwischen 550°F und etwa 600°F, zwischen etwa 600°F und etwa 650°F, ist größer als etwa 550°F, größer als etwa 600°F, kleiner als etwa 700°F, kleiner als etwa 750°F oder liegt in einem beliebigen geeigneten Bereich, Teilbereich, einer Kombination oder Teilkombination von diesen.
  • Wie in 3 veranschaulicht, weist die Turbinenkomponente 101 in einer Ausführungsform einen ersten temperaturbeständigen Bereich 301, wie beispielsweise den Bereich, der den (die) Diffusor(en) 109 umgibt, und einen zweiten temperaturbeständigen Bereich 303 auf, wie beispielsweise den Bereich, der die Brennzone 111 umgibt. Im Betrieb der Turbinenkomponente 101 ist der erste temperaturbeständige Bereich 301 geringeren Temperaturen als der zweite temperaturbeständige Bereich 303, wie beispielsweise der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur, wie vorstehend beschrieben, ausgesetzt. In einer weiteren Ausführungsform erstrecken sich ein oder mehrere temperaturbeständige Zwischenbereiche 305 zwischen dem ersten temperaturbeständigen Bereich 301 und dem zweiten temperaturbeständigen Bereich 303. In einer Ausführungsform entspricht der Füllbereich 105 einem Teil oder der Gesamtheit des ersten temperaturbeständigen Bereichs 301, des zweiten temperaturbeständigen Bereichs 303, des temperaturbeständigen Zwischenbereiches (der Zwischenbereiche) 305 oder einer Kombination von diesen.
  • Der Füllbereich 105 wird mit einem Füllmetall 107 gefüllt (Schritt 104), nachdem er z. B. gereinigt oder in sonstiger Weise vorbehandelt worden ist. In einer Ausführungsform wird der Füllbereich 105 durch Schweißen gefüllt (Schritt 104). Zu geeigneten Schweißtechniken gehören, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen, Metall-Inertgas-Schweißen, Reibschweißen, Hartlöten oder eine Kombination von diesen.
  • Das Füllmetall 107 weist eine Füllmetalldehnung auf, die um wenigstens 25% größer und/oder um wenigstens 50% größer als eine Basismetalldehnung des Basismetalls 103 ist. In weiteren Ausführungsformen ist die Füllmetalldehnung größer als etwa 40% Zoll/Zoll pro zwei Zoll, größer als etwa 50% Zoll/Zoll pro zwei Zoll, liegt zwischen etwa 35% und etwa 60% Zoll/Zoll pro zwei Zoll, zwischen etwa 40% und etwa 60% Zoll/Zoll pro zwei Zoll, zwischen etwa 50% und etwa 60% Zoll/Zoll pro zwei Zoll, bei etwa 40% Zoll/Zoll pro zwei Zoll, bei etwa 50% Zoll/Zoll pro zwei Zoll, bei etwa 59% Zoll/Zoll pro zwei Zoll oder in einem beliebigen geeigneten Bereich, Teilbereich, einer Kombination oder Teilkombination von diesen. In einer Ausführungsform beträgt die Füllmetalldehnung zwischen etwa 9% und etwa 47% Zoll/Zoll pro zwei Zoll.
  • In einer Ausführungsform weist das Füllmetall 107 eine lösungsgeglühte Mikrostruktur auf. In einer Ausführungsform enthält das Füllmetall 107, in Gewichtsprozent, zwischen etwa 4% und etwa 7% Eisen, zwischen etwa 14% und etwa 17% Chrom, zwischen etwa 15% und etwa 17% Molybdän, zwischen etwa 3% und etwa 5% Wolfram, bis zu etwa 0,02% Kohlenstoff, bis zu etwa 1% Mangan, bis zu etwa 2,5 Kobalt und Rest Nickel. In einer Ausführungsform weist das Füllmetall 107 eine Zusammensetzung, in Gewichtsprozent, von etwa 0,005% C, 0,150% Mn, etwa 0,005% P, etwa 0,002% S, etwa 0,03% Si, etwa 15,50% Cr, etwa 16,0% Mo, etwa 3,50% W, etwa 0,15% V, etwa 0,10% Co, etwa 6,00% Fe, zufällige Verunreinigungen und Rest Ni.
  • Während die Erfindung unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben worden ist, wird es für Fachleute auf dem Gebiet verständlich sein, dass verschiedene Veränderungen vorgenommen werden können und Elemente von dieser durch äquivalente Mittel ersetzt werden können, ohne dass von dem Umfang der Erfindung abgewichen wird. Zusätzlich können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von deren wesentlichen Umfang abzuweichen. Folglich besteht die Absicht, dass die Erfindung nicht auf die spezielle Ausführungsform, die als die beste Art zur Ausführung der Erfindung offenbart ist, beschränkt sein soll, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsformen umfasst, die in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims (20)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Komponente, das aufweist: Aushöhlen eines Basismetalls der Komponente, um einen Füllbereich auszubilden; und Füllen des Füllbereichs mit einem Füllmetall; wobei das Füllmetall eine Füllmetalldehnung aufweist, die um wenigstens 25% größer ist als eine Basismetalldehnung des Basismetalls; wobei das Füllmaterial eine Zusammensetzung, in Gewichtsprozent, von etwa 0,005% C, 0,150% Mn, etwa 0,005% P, etwa 0,002% S, etwa 0,03% Si, etwa 15,50% Cr, etwa 16,0% Mo, etwa 3,50% W, etwa 0,15% V, etwa 0,10% Co, etwa 6,00% Fe, zufällige Verunreinigungen und Rest Ni aufweist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Füllen durch Schweißen erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Schweißen Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Schweißen Metall-Inertgas-Schweißen ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Schweißen Reibschweißen ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Schweißen Hartlöten ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Füllmetall eine lösungsgeglühte Mikrostruktur aufweist.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Füllmetalldehnung größer ist als etwa 35% Zoll/Zoll für zwei Zoll.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Füllbereich sich zwischen einer ersten Zone und einer zweiten Zone befindet, wobei die erste Zone gegen höhere Temperaturen beständig ist als die zweite Zone.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein durch das Aushöhlen des Basismetalls entfernter Bereich fehlerfreies Material ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Reparaturbereich durch das Aushöhlen des Basismetalls entfernt wird, wobei der Reparaturbereich ein oder mehrere Ermüdungsmerkmale aufweist.
  12. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Basismetall ein Gussmetall ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Basismetall warmgewalztes Metall ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Basismetall ein Stangenmetall ist.
  15. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Komponente eine Gasturbinenkomponente ist.
  16. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Komponente eine Turbinenmotor-/Turbinentriebwerkskomponente ist.
  17. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Gegenstand eine Kraftstoffdüsenspitze ist.
  18. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Gegenstand eine Übergangskomponente mit einem Diffusorabschnitt und einem Verbrennungsabschnitt ist.
  19. Verfahren zur Herstellung der Komponente, das aufweist: Aushöhlen eines Basismetalls einer Komponente, um einen Füllbereich auszubilden; und Füllen des Füllbereichs mit einem Füllmetall; wobei das Füllmetall eine Füllmetalldehnung aufweist, die um wenigstens 25% größer ist als eine Basismetalldehnung des Basismetalls; wobei die Füllmetalldehnung größer ist als etwa 35% Zoll/Zoll pro zwei Zoll.
  20. Turbinenkomponente die aufweist: ein Basismetall; und einen Füllbereich, der ein Füllmetall enthält; wobei das Füllmetall eine Füllmetalldehnung aufweist, die um wenigstens 25% größer ist als eine Basismetalldehnung des Basismetalls.
DE201311003648 2012-07-24 2013-06-19 Turbinenkomponente und Verfahren zur Herstellung einer Turbinenkomponente Pending DE112013003648T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/556,681 US9174309B2 (en) 2012-07-24 2012-07-24 Turbine component and a process of fabricating a turbine component
USUS-13/556,681 2012-07-24
PCT/US2013/046499 WO2014018192A1 (en) 2012-07-24 2013-06-19 Turbine component and a process of fabricating a turbine component

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112013003648T5 true DE112013003648T5 (de) 2015-04-23

Family

ID=48747745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201311003648 Pending DE112013003648T5 (de) 2012-07-24 2013-06-19 Turbinenkomponente und Verfahren zur Herstellung einer Turbinenkomponente

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9174309B2 (de)
JP (1) JP6200955B2 (de)
DE (1) DE112013003648T5 (de)
GB (1) GB2520194B (de)
WO (1) WO2014018192A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9719420B2 (en) * 2014-06-02 2017-08-01 General Electric Company Gas turbine component and process for producing gas turbine component
CN105945449B (zh) * 2016-05-25 2019-04-26 厦门大学 镍锰基无硼钎料及其制备方法
WO2018162937A1 (en) * 2017-03-07 2018-09-13 Arcelormittal Resistance spot welding method for joining zinc coated steel sheets
CN107457478B (zh) * 2017-09-18 2020-04-10 上海航天精密机械研究所 一种铣槽壁板结构胀焊复合固相扩散连接方法

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1160836A (en) 1966-09-19 1969-08-06 Union Carbide Corp Nickel-Base Alloys
US3674979A (en) 1970-09-23 1972-07-04 Coast Metals Inc Method of arc welding
US4232527A (en) * 1979-04-13 1980-11-11 General Motors Corporation Combustor liner joints
US4611744A (en) * 1982-06-23 1986-09-16 Refurbished Turbine Components Ltd. Turbine blade repair
GB2198667B (en) * 1986-12-20 1991-08-07 Refurbished Turbine Components Parts for and methods of repairing machines
US5060842A (en) * 1990-04-09 1991-10-29 Westinghouse Electric Corp. Method for refurbishing nozzle block vanes of a steam turbine
DE69303278T2 (de) 1992-04-30 1997-01-23 Du Pont Verbindungschutz für mit mo-re-legierung beschichtete reaktionsgefässe
GB9210191D0 (en) * 1992-05-12 1992-06-24 Turbine Blading Ltd Turbine blade repair
US5297390A (en) 1992-11-10 1994-03-29 Solar Turbines Incorporated Fuel injection nozzle having tip cooling
US6042782A (en) * 1996-09-13 2000-03-28 Sumikin Welding Industries Ltd. Welding material for stainless steels
US5914055A (en) * 1996-11-18 1999-06-22 Tennessee Valley Authority Rotor repair system and technique
US5897801A (en) 1997-01-22 1999-04-27 General Electric Company Welding of nickel-base superalloys having a nil-ductility range
US6049060A (en) * 1998-12-15 2000-04-11 General Electric Company Method for welding an article and terminating the weldment within the perimeter of the article
JP2001107196A (ja) * 1999-10-07 2001-04-17 Sumitomo Metal Ind Ltd 耐溶接割れ性と耐硫酸腐食性に優れたオーステナイト鋼溶接継手およびその溶接材料
JP3854440B2 (ja) * 2000-02-07 2006-12-06 三菱重工業株式会社 溶接材料およびガスメタルアーク溶接方法並びに溶接構造物
US6363724B1 (en) 2000-08-31 2002-04-02 General Electric Company Gas only nozzle fuel tip
KR100473039B1 (ko) * 2000-11-16 2005-03-09 스미토모 긴조쿠 고교 가부시키가이샤 용접성 및 고온강도가 우수한 니켈기 내열 합금, 이를 이용한 용접 조인트, 및 이를 이용한 에틸렌 플랜트용 분해로 또는 개질로에 사용하는 관
US6688534B2 (en) 2001-03-07 2004-02-10 Delavan Inc Air assist fuel nozzle
EP1432467B1 (de) * 2001-10-05 2005-12-14 Boston Scientific Limited Kompositführungsdraht
EP1312437A1 (de) * 2001-11-19 2003-05-21 ALSTOM (Switzerland) Ltd Verfahren zum Reparieren eines Risses
DE10214570A1 (de) 2002-04-02 2004-01-15 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Mischluftloch in Gasturbinenbrennkammer mit Brennkammerschindeln
US7182735B2 (en) * 2003-02-26 2007-02-27 Scimed Life Systems, Inc. Elongated intracorporal medical device
WO2005003517A1 (de) 2003-07-04 2005-01-13 Siemens Aktiengesellschaft Offen gekühltes bauteil für eine gasturbine, brennkammer und gasturbine
JP4766587B2 (ja) 2004-02-02 2011-09-07 第一高周波工業株式会社 クラッドパイプ
JP4506958B2 (ja) * 2004-08-02 2010-07-21 住友金属工業株式会社 溶接継手およびその溶接材料
US7732733B2 (en) * 2005-01-26 2010-06-08 Nippon Welding Rod Co., Ltd. Ferritic stainless steel welding wire and manufacturing method thereof
DE502005005347D1 (de) * 2005-10-24 2008-10-23 Siemens Ag Schweißzusatzwerkstoff, Verwendung des Schweißzusatzwerkstoffes und Verfahren zum Schweißen
DE102007029400B4 (de) * 2007-06-26 2014-05-15 Outokumpu Vdm Gmbh Eisen-Nickel-Chrom-Silizium-Legierung
US8354613B2 (en) * 2007-11-12 2013-01-15 Nippon Steel Corporation Method of producing common rail and locally reinforced common rail
SG188902A1 (en) * 2007-12-17 2013-04-30 Exxonmobil Res & Eng Co High strength nickel alloy welds through strain hardening
US8261554B2 (en) * 2008-09-17 2012-09-11 General Electric Company Fuel nozzle tip assembly
US8373089B2 (en) * 2009-08-31 2013-02-12 General Electric Company Combustion cap effusion plate laser weld repair
JP5377241B2 (ja) * 2009-11-20 2013-12-25 株式会社東芝 ガスタービン動翼の補修方法およびガスタービン動翼
JP5198481B2 (ja) 2010-01-09 2013-05-15 株式会社神戸製鋼所 Ni基合金フラックス入りワイヤ
JP5618643B2 (ja) 2010-06-14 2014-11-05 株式会社東芝 ガスタービン動翼の補修方法およびガスタービン動翼
JP2012061496A (ja) * 2010-09-16 2012-03-29 Ihi Corp 異種金属溶接方法及び異種金属接合体
JP5589753B2 (ja) * 2010-10-20 2014-09-17 日立金属株式会社 溶接部材、及びその製造方法
JP5441870B2 (ja) * 2010-11-12 2014-03-12 株式会社神戸製鋼所 溶接用Ni基合金ソリッドワイヤ
JP5726545B2 (ja) * 2011-01-24 2015-06-03 株式会社東芝 トランジションピースの損傷補修方法およびトランジションピース
WO2012168564A1 (fr) * 2011-06-07 2012-12-13 Arcelormittal Investigación Y Desarrollo Sl Tôle d'acier laminée à froid et revêtue de zinc ou d'alliage de zinc, procédé de fabrication et utilisation d'une telle tôle
EP2546021A1 (de) * 2011-07-12 2013-01-16 Siemens Aktiengesellschaft Nickelbasierte Legierung, Verwendung und Verfahren
CH705321A1 (de) * 2011-07-19 2013-01-31 Alstom Technology Ltd Lötfolie zum Hochtemperaturlöten und Verfahren zum Reparieren bzw. Herstellen von Bauteilen unter Verwendung dieser Lötfolie.
JP5759304B2 (ja) * 2011-08-17 2015-08-05 株式会社日本製鋼所 TIG溶接またはサブマージアーク溶接による高Cr鋼製タービンロータの多層肉盛溶接部およびその製造方法
US8950695B2 (en) * 2012-01-12 2015-02-10 General Electric Company Fuel nozzle and process of fabricating a fuel nozzle
US20130205789A1 (en) * 2012-02-09 2013-08-15 General Electric Company Fuel nozzle end cover, fuel nozzle, and process of fabricating a fuel nozzle end cover

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015524747A (ja) 2015-08-27
GB2520194A (en) 2015-05-13
US20140030548A1 (en) 2014-01-30
US9174309B2 (en) 2015-11-03
JP6200955B2 (ja) 2017-09-20
GB2520194B (en) 2018-11-14
WO2014018192A1 (en) 2014-01-30
GB201500510D0 (en) 2015-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69925796T2 (de) Verfahren zum Aufbringen von verschleissfesten Materialen auf Turbinenschaufeln
DE102010036630B4 (de) Lötverfahren und -material zur Reparatur einer Komponente
DE60015480T2 (de) Nickel-chrom-eisen-schweisslegierung
DE102004001315B4 (de) Verfahren zum Reparaturschweißen einer Komponente und damit reparierte Komponente
DE60107541T2 (de) Verfahren zum isothermischen Hartlöten von einkristallinen Gegenständen
DE60217196T2 (de) Nickel-Basis-Hartlötmaterial und Verfahren zum Reparieren durch Hartlöten
DE60224898T2 (de) Verfahren zum Reparieren von Einkristallgegenständen aus Superlegierung auf Nickelbasis
DE60309266T2 (de) Schweissmaterial, Gasturbinenschaufel oder Gasturbineneinspritzdüse und Verfahren zum Reparieren von Gasturbinenschaufeln und Gasturbineneinspritzdüsen
DE60129769T2 (de) Verfahren zum Elektronenstrahlschweissen mit Zwischenlage
DE69720616T2 (de) Turbinenrotor und Methode zur Reparatur eines Turbinenrotors
DE10356562A1 (de) Lotlegierung, Verwendung der Lotlegierung und Verfahren zur Bearbeitung, insbesondere Reparatur, von Werkstücken, insbesondere Gasturbinenbauteilen
DE112013003648T5 (de) Turbinenkomponente und Verfahren zur Herstellung einer Turbinenkomponente
DE102012201082B4 (de) Verfahren zur Herstellung geschmiedeter Bauteile aus einer TiAl-Legierung und entsprechend hergestelltes Bauteil
EP3581668B1 (de) Verfahren zur herstellung eines bauteils aus gamma - tial und entsprechend hergestelltes bauteil
DE102013214464A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer chromhaltigen Legierung und chromhaltige Legierung
DE102018202723A1 (de) Verfahren zur herstellung eines bauteils aus einer gradierten tial - legierung und entsprechend hergestelltes bauteil
DE102017100086B4 (de) Superlegierungs-verbundmaterial-vorformlinge und deren anwendungen
DE102018108175A1 (de) Geschichtete Baugruppen für die Reparatur von Gegenständen aus Superlegierung
DE19756354A1 (de) Schaufel und Verfahren zur Herstellung der Schaufel
DE102009060756A1 (de) Verfahren zur Reparatur eines Gehäuseteils eines Flugzeugtriebwerks
EP2371977B1 (de) Kobaltlegierung sowie Verfahren zu deren Herstellung
EP3530400A1 (de) Verfahren zum herstellen eines bauteils, insbesondere fahrzeugbauteils, und entsprechend hergestelltes bauteil
DE3331806A1 (de) Gasturbinenbrenner
DE102015219512A1 (de) Reparatur verschlissener Bauteiloberflächen
EP3427858A1 (de) Schmieden bei hohen temperaturen, insbesondere von titanaluminiden

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: GENERAL ELECTRIC TECHNOLOGY GMBH, CH

Free format text: FORMER OWNER: GENERAL ELECTRIC CO., SCHENECTADY, N.Y., US