EP2035595A2 - Method of repairing intake coatings - Google Patents

Method of repairing intake coatings

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Publication number
EP2035595A2
EP2035595A2 EP07764369A EP07764369A EP2035595A2 EP 2035595 A2 EP2035595 A2 EP 2035595A2 EP 07764369 A EP07764369 A EP 07764369A EP 07764369 A EP07764369 A EP 07764369A EP 2035595 A2 EP2035595 A2 EP 2035595A2
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EP
European Patent Office
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diffusion
damaged
donor layer
inlet lining
inlet
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07764369A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Manfred A. DÄUBLER
André Werner
Heinrich Walter
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MTU Aero Engines AG
Original Assignee
MTU Aero Engines GmbH
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F05D2300/22—Non-oxide ceramics
    • F05D2300/228—Nitrides

Definitions

  • the present invention relates to a method for repairing run-in coverings, in particular run-in coverings for use in compressor and turbine components.
  • Inlet linings are used in particular in so-called gap holding systems in the compressor and turbine components.
  • the inlet coverings have the task to keep a sealing gap of rotating blading to a housing as well as the gap of a standing blading to the rotating rotor hub minimal and thus to guarantee a stable performance with high efficiency.
  • the rotating components of the turbine have sealing fins, which run in a known manner against the inlet linings or seals.
  • Such a honeycomb-shaped seal is disclosed by WO 2004/061340 Al.
  • said inlet process can lead to damage of the inlet lining, to the effect that no uniform removal of the inlet lining or the seal takes place, but it comes to local damage in the form of irregularly shaped and relatively deep eruptions from the inlet lining.
  • gap isolation between a rotor and a stator is an important factor in aircraft engines and gas turbines, which affects the efficiency and reliability of the system.
  • Deterioration i. an increase in the gap between the rotor and the compressor housing, as caused for example by the said local damage, affects both the efficiency and the surge limit of the compressor with increasing operating time negative.
  • a method for the repair of run-in coverings, in particular of run-in coverings for use in compressor and turbine components comprises the following method steps: a) filling a damaged point of the run-in covering with a material whose material composition corresponds or is comparable to that of the run-in covering or its material properties are comparable with the material properties of the inlet lining; b) drying the material filled in the damaged area; c) applying a diffusion donor layer over the area of the damaged site and to the filled material; and d) heat treatment of the inlet lining at least in the region of the damaged spot for local diffusion of at least one metallic element from the diffusion donor layer into the filled material.
  • a repair method for inlet coverings is provided for the first time, which makes it possible to repair locally limited damage to the inlet lining. Since in such local damage not the entire inlet lining must be removed, the inventive method represents a simple and cost-effective solution for repairing damaged inlet linings. It is of essential importance that the inserted into the damaged site material of the material composition of the inlet lining corresponds or with this is comparable or whose material properties are at least comparable with the material properties of the inlet lining.
  • the material used in the erf ⁇ ndungswashen method can be designed as a slip, paste or tape.
  • the material consists of one provided with a binder metallic powder, wherein the metallic powder is made on a Ni, Co and / or Fe base.
  • a binder for the material polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, cellulose esters and / or acrylic dispersions can be selected.
  • the material contains ceramic constituents, such as, for example, graphite, hexagonal boron nitride and / or bentonite.
  • the order of the diffusion donor layer according to method step c) can also be done on the areas adjacent to the damaged area areas of the inlet cover. As a result, an intimate connection between the repair material and the Emiaufbelag is achieved.
  • the damaged area is processed prior to method step a) such that a repair site with a defined shape and size is produced.
  • a repair site with a defined shape and size is produced.
  • the diffusion donor layer applied to the repair site or the material filled in the repair site is usually film-like or lacquer-like or in the form of a slip or paste.
  • the diffusion donor layer has as a donor metallic powder, in particular Al and / or Cr-containing powder. Other metallic powder compositions are conceivable. Usually, the metallic powder has a particle size distribution of 1 to 120 microns.
  • the diffusion donor layer also contains at least one activator selected from the group: NH 4 F, NH 4 CL, AlF 3 , MgF 2 , CrCl 2 , CrCl 3 , LiF, phosphoric and chromic acid salts.
  • the diffusion donor layer has at least one binder selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, cellulose esters and acrylic dispersions.
  • the diffusion donor layer usually contains water, alcohol and / or ether.
  • a second hardening of the temperature material takes place by the heat treatment carried out in process step d). The heat treatment is carried out at temperatures between 500 ° C and 1250 ° C. If the diffusion donor layer comprises Al-containing powder, advantageously alitation of the repair material with the known advantages with respect to hardness, temperature, corrosion and oxidation resistance takes place.
  • a post-processing and compensation of the repaired place of the inlet lining takes place after the process step d) a post-processing and compensation of the repaired place of the inlet lining.
  • the figure shows schematically the procedure, which leads to a repair of a damaged area 10 of an inlet lining 12.
  • the initial situation is shown under (I).
  • the inlet lining 12 is applied to a base material 14, wherein the base material 14 is a compressor or turbine housing.
  • the irregular damage of the inlet lining 12 resulting in (I) is processed such that a repair site 16 with a defined shape and size is formed (see (H)).
  • the damaged area 10 or the defined repair point 16 of the inlet lining 12 is filled with a material 18.
  • the material composition of the material 18 corresponds to that of the inlet lining 12 or is at least comparable with this.
  • a slurry consisting of a binder and a metallic powder, by means of a brush or a spray gun applied.
  • a corresponding drying of the filled material 18 a green body is formed, wherein the drying temperatures and drying times depend on the particular material composition.
  • a diffusion donor layer 20 is applied over the area of the damaged site 10 or the defined repair site 16 and onto the filled-in material 18.
  • the applied diffusion donor layer 20 is suitable for local diffusion coating of the material 18 as well as the non-damaged areas of the inlet pad 12 surrounding the repair site 10, 16.
  • the donor-containing diffusion donor layer 20 contains Al-containing powder.
  • the heat treatment carried out under (V) causes a local diffusion of at least one metallic element from the diffusion donor layer 20 into the material 18 and the areas of the inlet lining 12 which are covered by the diffusion donor layer 20 and adjoin the repair site 10, 16.
  • the green body is cemented or Alitierung the material 18 and the adjacent areas of the inlet lining 12 by the use of said Al-containing powder. Due to the diffusion of the metallic elements is achieved that on the one hand an intimate connection between the material 18 and the inlet coating 12 is formed. On the other hand, in the material 18, the necessary hardness properties or the necessary temperature, oxidation and corrosion resistance are achieved.

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Abstract

The present invention relates to a method of repairing intake coatings (12), in particular intake coatings for use in compressor and turbine components, wherein the process comprises the following steps: a) filling of a damaged place (10) of the inlet coating (12) with a material (18) whose material composition corresponds to that of the intake coating (12) or is comparable to this or whose materials properties are comparable to the materials properties of the intake coating (12); b) drying of the material (18) introduced into the damaged place (10); c) application of a diffusion donor layer (20) over the region of the damaged place (10) and onto the introduced material (18); and d) heat treatment of the intake coating (12) at least in the region of the damaged place (10) to effect local diffusion of at least one metallic element from the diffusion donor layer (20) into the introduced material (18).

Description

Verfahren zur Reparatur von Einlaufbelägen Method of repairing inlet coverings
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reparatur von Einlaufbelägen, insbesondere von Einlaufbelägen zur Verwendung in Verdichter- und Turbinenkomponenten.The present invention relates to a method for repairing run-in coverings, in particular run-in coverings for use in compressor and turbine components.
Einlaufbeläge kommen insbesondere bei so genannten Spalterhaltungssystemen in den Verdichter- und Turbinenkomponenten zur Anwendung. Dabei haben die Einlaufbeläge die Aufgabe, einen Dichtspalt von rotierender Beschaufelung zu einem Gehäuse als auch die Spalte von einer stehenden Beschaufelung zu den drehenden Rotornaben minimal zu halten und damit ein stabiles Betriebsverhalten bei hohem Wirkungsgrad zu garantieren. Dabei weisen in üblicher Weise die rotierenden Bauteile der Turbine Dichtfinnen auf, die in bekannter Weise gegen die Einlaufbeläge bzw. Dichtungen einlaufen. Eine derartige waben- förmige Dichtung ist durch die WO 2004/061340 Al offenbart. Der genannte Einlaufvorgang kann aber zu Beschädigungen des Einlaufbelags führen, dahingehend, dass kein gleichmäßigen Abtrag des Einlaufbelags bzw. der Dichtung erfolgt, sondern es zu lokalen Beschädigungen in Form von unregelmäßig geformten und relativ tiefen Ausbrüchen aus dem Einlaufbelag kommt.Inlet linings are used in particular in so-called gap holding systems in the compressor and turbine components. The inlet coverings have the task to keep a sealing gap of rotating blading to a housing as well as the gap of a standing blading to the rotating rotor hub minimal and thus to guarantee a stable performance with high efficiency. In the usual way, the rotating components of the turbine have sealing fins, which run in a known manner against the inlet linings or seals. Such a honeycomb-shaped seal is disclosed by WO 2004/061340 Al. However, said inlet process can lead to damage of the inlet lining, to the effect that no uniform removal of the inlet lining or the seal takes place, but it comes to local damage in the form of irregularly shaped and relatively deep eruptions from the inlet lining.
Die Spalterhaltung zwischen einem Rotor und einem Stator ist aber in Flugtriebwerken und Gasturbinen ein wesentlicher Faktor, der auf den Wirkungsgrad und die Zuverlässigkeit des Systems Einfluss nimmt. Eine Verschlechterung, d.h. eine Vergrößerung des Spalts zwischen dem Rotor und dem Verdichtergehäuse, wie sie zum Beispiel durch die genannten lokalen Beschädigungen bewirkt wird, beeinflusst mit zunehmender Betriebszeit sowohl den Wirkungsgrad als auch die Pumpgrenze des Verdichters negativ.However, gap isolation between a rotor and a stator is an important factor in aircraft engines and gas turbines, which affects the efficiency and reliability of the system. Deterioration, i. an increase in the gap between the rotor and the compressor housing, as caused for example by the said local damage, affects both the efficiency and the surge limit of the compressor with increasing operating time negative.
Bei derartigen Beschädigungen des Einlaufbelags muss bisher der komplette Einlaufbelag entfernt und anschließend erneuert werden. Dies ist nachteiligerweise mit einem erheblichen Kostenaufwand verbunden. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur von Einlaufbelägen, insbesondere von Einlauf belägen zur Verwendung in Verdichter- und Turbinenkomponenten bereitzustellen, mit dem eine kostengünstige und einfache Reparatur der Einlaufbeläge möglich ist.In such damage to the inlet lining so far the entire inlet lining must be removed and then renewed. This is disadvantageously associated with a considerable cost. It is therefore an object of the present invention to provide a method of inlet linings, in particular of inlet linings for use in compressor and turbine components, with a cost and easy repair of the inlet linings is possible.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1.This object is achieved by a method according to the features of claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous embodiments of the invention are described in the subclaims.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Reparatur von Einlaufbelägen, insbesondere von Einlauf belägen zur Verwendung in Verdichter- und Turbinenkomponenten, umfasst folgende Verfahrensschritte: a) Auffüllen einer beschädigten Stelle des Einlaufbelags mit einem Werkstoff, dessen Werkstoffzusammensetzung derjenigen des Einlaufbelags entspricht oder mit dieser vergleichbar ist oder dessen Werkstoffeigenschaften mit den Werkstoffeigenschaften des Einlaufbelags vergleichbar sind; b) Trocknen des in die beschädigte Stelle eingefüllten Werkstoffs; c) Auftrag einer Diffusionsspenderschicht über den Bereich der beschädigten Stelle und auf den eingefüllten Werkstoff; und d) Wärmebehandlung des Einlaufbelags zumindest im Bereich der beschädigten Stelle zur lokalen Eindiffusion von mindestens einem metallischen Element aus der Diffusionsspenderschicht in den eingefüllten Werkstoff. Durch das erfmdungsgemäße Verfahren wird zum ersten Mal ein Reparaturverfahren für Einlaufbeläge bereitgestellt, welches eine Reparatur von lokal begrenzten Beschädigungen des Einlaufbelags möglich macht. Da bei derartigen lokalen Beschädigungen nicht mehr der komplette Einlaufbelag entfernt werden muss, stellt das erfindungsgemäße Verfahren eine einfache und kostengünstige Lösung zur Instandsetzung beschädigter Einlaufbeläge dar. Von wesentlicher Bedeutung ist dabei, dass der in die beschädigte Stelle einzufügende Werkstoff der Werkstoffzusammensetzung des Einlaufbelags entspricht oder mit dieser vergleichbar ist oder dessen Werkstoffeigenschaften mit den Werkstoffeigenschaften des Einlaufbelags zumindest vergleichbar sind. Der bei dem erfϊndungsgemäßen Verfahren verwendete Werkstoff kann dabei als Schlicker, Paste oder Tape ausgebildet sein. Üblicherweise besteht der Werkstoff aus einem mit einem Bindemittel versehenen metallischen Pulver, wobei das metallische Pulver auf einer Ni-, Co- und/oder Fe-Basis hergestellt ist. Andere metallische Zusammensetzungen sind ebenfalls denkbar. Als Bindemittel kann für den Werkstoff Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Celluloseester und/oder Acryl-Dispersionen ausgewählt werden. Des Weiteren ist es möglich, dass der Werkstoff keramische Bestandteile, wie zum Beispiel Graphit, hexagonales Bornitrid und/oder Ben- tonit enthält. Der Auftrag der Diffusionsspenderschicht gemäß Verfahrensschritt c) kann auch auf die an die beschädigte Stelle angrenzenden Bereiche des Einlauf belags erfolgen. Dadurch wird eine innige Verbindung zwischen dem Reparatur- Werkstoff und dem Emiaufbelag erzielt.A method according to the invention for the repair of run-in coverings, in particular of run-in coverings for use in compressor and turbine components, comprises the following method steps: a) filling a damaged point of the run-in covering with a material whose material composition corresponds or is comparable to that of the run-in covering or its material properties are comparable with the material properties of the inlet lining; b) drying the material filled in the damaged area; c) applying a diffusion donor layer over the area of the damaged site and to the filled material; and d) heat treatment of the inlet lining at least in the region of the damaged spot for local diffusion of at least one metallic element from the diffusion donor layer into the filled material. By means of the method according to the invention, a repair method for inlet coverings is provided for the first time, which makes it possible to repair locally limited damage to the inlet lining. Since in such local damage not the entire inlet lining must be removed, the inventive method represents a simple and cost-effective solution for repairing damaged inlet linings. It is of essential importance that the inserted into the damaged site material of the material composition of the inlet lining corresponds or with this is comparable or whose material properties are at least comparable with the material properties of the inlet lining. The material used in the erfϊndungsgemäßen method can be designed as a slip, paste or tape. Usually, the material consists of one provided with a binder metallic powder, wherein the metallic powder is made on a Ni, Co and / or Fe base. Other metallic compositions are also conceivable. As a binder for the material polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, cellulose esters and / or acrylic dispersions can be selected. Furthermore, it is possible that the material contains ceramic constituents, such as, for example, graphite, hexagonal boron nitride and / or bentonite. The order of the diffusion donor layer according to method step c) can also be done on the areas adjacent to the damaged area areas of the inlet cover. As a result, an intimate connection between the repair material and the Emiaufbelag is achieved.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vor dem Verfahrensschritt a) die beschädigte Stelle bearbeitet, derart, dass eine Reparaturstelle mit definierter Form und Größe entsteht. Durch die Ausbildung einer definierten Reparaturstelle ist es möglich, die Menge an benötigtem Reparatur- Werkstoff exakt zu berechnen. Zudem ergeben sich in vorteilhafter Weise definierte Übergänge zwischen der Reparaturstelle und den nicht beschädigten Bereichen des Einlaufbelags.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, the damaged area is processed prior to method step a) such that a repair site with a defined shape and size is produced. By forming a defined repair point, it is possible to calculate the exact amount of required repair material. In addition, advantageously defined transitions between the repair site and the non-damaged areas of the inlet lining arise.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt im Verfahrensschritt b) eine erste Aushärtung des Werkstoffs bei Temperaturen von Raumtemperatur bis 450 °C. Die auf die Reparaturstelle bzw. den in die Reparaturstelle eingefüllten Werkstoff aufgetragene Diffusionsspenderschicht ist üblicherweise folien- oder lackartig oder als Schlicker oder Paste ausgebildet. Die Diffusionsspenderschicht weist dabei erfindungsgemäß als Donator metallisches Pulver auf, insbesondere Al- und/oder Cr- haltiges Pulver. Auch andere metallische Pulverzusammensetzungen sind denkbar. Üblicherweise weist das metallische Pulver eine Korngrößenverteilung von 1 bis 120 μm auf. Neben den genannten Donatoren enthält die Diffusionsspenderschicht auch mindestens einen Aktivator gewählt aus der Gruppe: NH4F, NH4CL, AlF3, MgF2, CrCl2, CrCl3, LiF, Phosphor- und Chromsäuresalze. Zudem weist die Diffusionsspenderschicht mindestens ein Bindemittel auf, welches aus der Gruppe Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Celluloseester und Acryl-Dispersionen gewählt wird. Als Lösungsmittel enthält die Diffusionsspenderschicht üblicherweise Wasser, Alkohol und/oder Ether. Erfindungsgemäß erfolgt durch die im Verfahrensschritt d) durchgeführte Wärmebehandlung eine zweite Aushärtung des Temperatur- Werkstoffs. Die Wärmebehandlung erfolgt dabei bei Temperaturen zwischen 500°C und 1250°C. Weist die Diffusionsspenderschicht Al-haltiges Pulver auf, erfolgt vorteilhafterweise eine Alitierung des Reparatur- Werkstoffs mit den bekannten Vorteilen hinsichtlich Härte, Temperatur-, Korrosions- und Oxidations- beständigkeit.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention takes place in step b) a first curing of the material at temperatures from room temperature to 450 ° C. The diffusion donor layer applied to the repair site or the material filled in the repair site is usually film-like or lacquer-like or in the form of a slip or paste. According to the invention, the diffusion donor layer has as a donor metallic powder, in particular Al and / or Cr-containing powder. Other metallic powder compositions are conceivable. Usually, the metallic powder has a particle size distribution of 1 to 120 microns. In addition to the aforementioned donors, the diffusion donor layer also contains at least one activator selected from the group: NH 4 F, NH 4 CL, AlF 3 , MgF 2 , CrCl 2 , CrCl 3 , LiF, phosphoric and chromic acid salts. In addition, the diffusion donor layer has at least one binder selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, cellulose esters and acrylic dispersions. As a solvent, the diffusion donor layer usually contains water, alcohol and / or ether. According to the invention, a second hardening of the temperature material takes place by the heat treatment carried out in process step d). The heat treatment is carried out at temperatures between 500 ° C and 1250 ° C. If the diffusion donor layer comprises Al-containing powder, advantageously alitation of the repair material with the known advantages with respect to hardness, temperature, corrosion and oxidation resistance takes place.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt nach dem Verfahrensschritt d) eine Nachbearbeitung und ein Ausgleich der reparierten Stelle des Einlaufbelags. Damit ist gewährleistet, dass sich an der reparierten Stelle durch einen möglichen Überhang an Reparatur- Werkstoff oder durch Reste der Diffusionsspenderschicht Oberflächenunebenheiten gegenüber der Oberfläche des umgebenden, nicht beschädigten Einlaufbelags ergeben. Für die genannte Nachbearbeitung können übliche Verfahren, wie zum Beispiel Drehen, Schmirgeln, jedoch kein Schleifen, eingesetzt werden.In a further advantageous embodiment of the invention takes place after the process step d) a post-processing and compensation of the repaired place of the inlet lining. This ensures that at the repaired site by a possible overhang of repair material or by remains of the diffusion donor layer surface irregularities compared to the surface of the surrounding, not damaged inlet lining arise. Conventional methods, such as turning, sanding, but not grinding, can be used for the aforementioned finishing.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines zeichnerisch dargestellten Ausfuhrungsbeispiels.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a drawing illustrated embodiment.
Die Figur zeigt dabei schematisch den Verfahrensablauf auf, der zu einer Reparatur einer beschädigten Stelle 10 eines Einlaufbelags 12 führt. Die Ausgangsituation ist dabei unter (I) dargestellt. Man erkennt, dass der Einlaufbelag 12 auf einem Grundwerkstoff 14 aufgetragen ist, wobei es sich bei dem Grundwerkstoff 14 um ein Verdichter- oder Turbinengehäuse handelt. In einem ersten Verfahrensschritt wird die in (I) entstandene unregelmäßige Beschädigung des Einlaufbelags 12 bearbeitet, derart, dass eine Reparaturstelle 16 mit definierter Form und Größe entsteht (siehe (H)). Anschließend wird - wie unter (III) dargestellt- die beschädigte Stelle 10 bzw. die definierte Reparaturstelle 16 des Einlaufbelags 12 mit einem Werkstoff 18 aufgefüllt. Die Werkstoffzusammensetzung des Werkstoffs 18 entspricht derjenigen des Einlaufbelags 12 oder ist mit dieser zumindest vergleichbar. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird als Werkstoff 18 ein Schlicker, bestehend aus einem Bindemittel und einem metallischen Pulver, mittels einem Pinsel oder einer Spritz- pistole aufgetragen. Durch eine entsprechende Trocknung des eingefüllten Werkstoffs 18 entsteht ein Grünling, wobei sich die Trocknungstemperaturen und Trocknungszeiten nach der jeweiligen Werkstoffzusammensetzung richten.The figure shows schematically the procedure, which leads to a repair of a damaged area 10 of an inlet lining 12. The initial situation is shown under (I). It can be seen that the inlet lining 12 is applied to a base material 14, wherein the base material 14 is a compressor or turbine housing. In a first process step, the irregular damage of the inlet lining 12 resulting in (I) is processed such that a repair site 16 with a defined shape and size is formed (see (H)). Subsequently, as shown at (III), the damaged area 10 or the defined repair point 16 of the inlet lining 12 is filled with a material 18. The material composition of the material 18 corresponds to that of the inlet lining 12 or is at least comparable with this. In the illustrated embodiment, as a material 18, a slurry consisting of a binder and a metallic powder, by means of a brush or a spray gun applied. By a corresponding drying of the filled material 18, a green body is formed, wherein the drying temperatures and drying times depend on the particular material composition.
Anschließend (siehe (IV)) wird in einem weiteren Verfahrensschritt eine Diffusionsspenderschicht 20 über dem Bereich der beschädigten Stelle 10 bzw. der definierten Reparaturstelle 16 und auf den eingefüllten Werkstoff 18 aufgetragen. Die aufgetragene Diffusionsspenderschicht 20 ist geeignet zur lokalen Diffusionsbeschichtung des Werkstoffs 18 wie auch der die Reparaturstelle 10, 16 umgebenden, nicht beschädigten Bereiche des Einlaufbelags 12. So enthält die Diffusionsspenderschicht 20 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Donator Al-haltiges Pulver. Durch die unter (V) durchgeführte Wärmebehandlung erfolgt eine lokale Eindiffusion mindestens eines metallischen Elements aus der Diffusionsspenderschicht 20 in den Werkstoff 18 und die mit der Diffusionsspenderschicht 20 bedeckten, an die Reparaturstelle 10, 16 angrenzenden Bereiche des Einlaufbelags 12. Es erfolgt eine Zementierung des Grünlings bzw. eine Alitierung des Werkstoffs 18 sowie der angrenzenden Bereiche des Einlaufbelags 12 durch die Verwendung des genannten Al- haltigen Pulvers. Durch die Eindiffusion der metallischen Elemente wird erreicht, dass einerseits eine innige Verbindung zwischen dem Werkstoff 18 und dem Einlauf belag 12 entsteht. Andererseits werden dadurch bei dem Werkstoff 18 die notwendigen Härteeigenschaften bzw. die notwendigen Temperatur-, Oxidations- und Korrosionsbeständigkeiten erzielt.Subsequently (see (IV)), in a further method step, a diffusion donor layer 20 is applied over the area of the damaged site 10 or the defined repair site 16 and onto the filled-in material 18. The applied diffusion donor layer 20 is suitable for local diffusion coating of the material 18 as well as the non-damaged areas of the inlet pad 12 surrounding the repair site 10, 16. Thus, in the illustrated embodiment, the donor-containing diffusion donor layer 20 contains Al-containing powder. The heat treatment carried out under (V) causes a local diffusion of at least one metallic element from the diffusion donor layer 20 into the material 18 and the areas of the inlet lining 12 which are covered by the diffusion donor layer 20 and adjoin the repair site 10, 16. The green body is cemented or Alitierung the material 18 and the adjacent areas of the inlet lining 12 by the use of said Al-containing powder. Due to the diffusion of the metallic elements is achieved that on the one hand an intimate connection between the material 18 and the inlet coating 12 is formed. On the other hand, in the material 18, the necessary hardness properties or the necessary temperature, oxidation and corrosion resistance are achieved.
Nach Abschluss der Wärmebehandlung des Einlaufbelags 12 im Bereich der beschädigten Stelle 10, 16 erfolgt - wie unter (VI) dargestellt - eine Nachbearbeitung der Reparaturstelle derart, dass mögliche Unebenheiten des Werkstoffs 18 gegenüber der Oberfläche 22 des Einlaufbelags 12 aus- bzw. angeglichen werden. Zudem können verbliebene Reste der Diffusionsspenderschicht 20 entfernt werden. After completion of the heat treatment of the inlet lining 12 in the damaged area 10, 16 takes place - as shown in (VI) - a post-processing of the repair site such that possible unevenness of the material 18 with respect to the surface 22 of the inlet lining 12 off or be aligned. In addition, remaining residues of the diffusion donor layer 20 can be removed.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Reparatur von Einlaufbelägen (12), insbesondere von Einlaufbelägen zur Verwendung in Verdichter- und Turbinenkomponenten, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:A method of repairing run-in liners (12), especially run-in liners for use in compressor and turbine components, the method comprising the steps of:
a) Auffüllen einer beschädigten Stelle (10) des Einlauf belags (12) mit einem Werkstoff (18), dessen Werkstoffzusammensetzung derjenigen des Einlaufbelags (12) entspricht oder mit dieser vergleichbar ist oder dessen Werkstoffeigenschaften mit den Werkstoffeigenschaften des Einlaufbelags (12) vergleichbar sind;a) filling a damaged point (10) of the inlet lining (12) with a material (18) whose material composition of that of the inlet lining (12) corresponds or comparable with this or whose material properties are comparable to the material properties of the inlet lining (12);
b) Trocknen des in die beschädigte Stelle (10) eingefüllten Werkstoffs (18);b) drying the material (18) filled in the damaged area (10);
c) Auftrag einer Diffusionsspenderschicht (20) über den Bereich der beschädigten Stelle (10) und auf den eingefüllten Werkstoff (18); undc) applying a diffusion donor layer (20) over the area of the damaged area (10) and to the filled material (18); and
d) Wärmebehandlung des Einlaufbelags (12) zumindest im Bereich der beschädigten Stelle (10) zur lokalen Eindiffusion von mindestens einem metallischen Element aus der Diffusionsspenderschicht (20) in den eingefüllten Werkstoff (18).d) heat treatment of the inlet lining (12) at least in the region of the damaged point (10) for local diffusion of at least one metallic element from the diffusion donor layer (20) into the filled material (18).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verfahrensschritt a) die beschädigte Stelle (10) bearbeitet wird, derart, dass eine Reparaturstelle (16) mit definierter Form und Größe entsteht.2. The method according to claim 1, characterized in that before the process step a) the damaged area (10) is processed, such that a repair point (16) is formed with a defined shape and size.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff (18) als Schlicker, Paste oder Tape ausgebildet ist.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the material (18) is formed as a slip, paste or tape.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff (18) aus einem mit einem Bindemittel versehenen metallischen Pulver besteht. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the material (18) consists of a provided with a binder metallic powder.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Pulver auf einer Ni-, Co- und/oder Fe-Basis hergestellt ist.5. The method according to claim 4, characterized in that the metallic powder is produced on a Ni, Co and / or Fe-based.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel des Werkstoffs (18) aus der Gruppe Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Celluloseester, Acryl- Dispersionen ausgewählt ist.6. The method according to claim 4, characterized in that the binder of the material (18) from the group polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, cellulose esters, acrylic dispersions is selected.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff (18) keramische Bestandteile enthält.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the material (18) contains ceramic components.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die keramischen Bestandteile aus der Gruppe Graphit, hexagonales Bornitrid, Bentonit ausgewählt sind.8. The method according to claim 7, characterized in that the ceramic constituents from the group graphite, hexagonal boron nitride, bentonite are selected.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensscliritt b) eine erste Aushärtung des Werkstoffs (18) bei Temperaturen von Raumtemperatur bis 450°C erfolgt.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in Verfahrensscliritt b) a first curing of the material (18) takes place at temperatures from room temperature to 450 ° C.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Diffusionsspenderschicht (20) folien- oder lackartig oder als Schlicker oder Paste ausgebildet ist.10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the diffusion donor layer (20) is foil-like or paint-like or formed as a slip or paste.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Diffusionsspenderschicht (20) als Donator metallisches Pulver aufweist.11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the diffusion donor layer (20) as a donor metallic powder.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Pulver Al- und/oder Cr-haltiges Pulver ist.12. The method according to claim 11, characterized in that the metallic powder is Al and / or Cr-containing powder.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Pulver eine Korngrößenverteilung von 1 bis 120 μm aufweist. 13. The method according to claim 11 or 12, characterized in that the metallic powder has a particle size distribution of 1 to 120 microns.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftrag der Diffusionsspenderschicht (20) gemäß Verfahrensschritt c) auf den Bereich der beschädigten Stelle (10, 16) und auf den eingefüllten Werkstoff (18) sowie die an beschädigten Stelle (10, 16) angrenzenden Bereiche des Einlaufbelags (12) erfolgt.14. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the order of the diffusion donor layer (20) according to step c) on the area of the damaged spot (10, 16) and on the filled material (18) and the damaged spot (10 , 16) adjacent areas of the inlet lining (12) takes place.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt d) eine zweite Aushärtung des Werkstoffs (18) erfolgt.15. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in step d) a second curing of the material (18).
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung gemäß Verfahrensschritt d) bei Temperaturen von 500°C bis 12500C erfolgt.16. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the heat treatment according to process step d) takes place at temperatures of 500 ° C to 1250 0 C.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt d) eine Inchromierung oder Alitierung des Werkstoffs (18) erfolgt.17. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in step d) an inching or Alitierung of the material (18).
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verfahrensschritt d) eine Nachbearbeitung und ein Ausgleich der reparierten Stelle des Einlaufbelags (12) erfolgt. 18. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that after the process step d) a post-processing and a compensation of the repaired place of the inlet lining (12).
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