ES2927745T3

ES2927745T3 - Reparación por soldadura fuerte de componente de motor de turbomáquina

Info

Publication number: ES2927745T3
Application number: ES17728972T
Authority: ES
Inventors: Kazim Ozbaysal
Original assignee: Siemens Energy Inc
Current assignee: Siemens Energy Inc
Priority date: 2017-05-26
Filing date: 2017-05-26
Publication date: 2022-11-10
Anticipated expiration: 2037-05-26
Also published as: EP3630402B1; JP7008729B2; US10625357B2; SA519410596B1; KR20200008165A; CN110662619A; RU2740673C1; JP2020521638A; US20190337073A1; EP3630402A1; CN110662619B; WO2018217213A1; KR102295676B1

Abstract

Sistema (10) y métodos (1000) para la reparación de soldadura fuerte estructural de componentes de turbinas de gas a base de níquel de alta gamma prima (1). El sistema puede incluir un controlador (200) conectado operativamente a un sistema de calefacción (100), por ejemplo, un horno de vacío, para controlar las temperaturas de calor del horno durante un período de tiempo específico o predeterminado. Un componente dañado se coloca en el horno y se calienta a una primera temperatura, que se mantiene durante el período de tiempo especificado antes de enfriarse a temperatura ambiente. Luego, el componente se calienta a una segunda temperatura más alta que la primera temperatura, que se mantiene durante un segundo período de tiempo antes de enfriarse nuevamente a aproximadamente la temperatura ambiente. Después del enfriamiento, el componente puede repararse con soldadura fuerte a una tercera temperatura igual o superior a las temperaturas anteriores durante un tercer período de tiempo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Reparación por soldadura fuerte de componente de motor de turbomáquina

Campo técnico

La presente divulgación se refiere en general al campo de la tecnología de materiales, y más particularmente a métodos de reparación por soldadura fuerte para componentes industriales, por ejemplo, componentes de un motor de turbomáquina, por ejemplo, un motor de turbina de gas.

Antecedentes

En una turbomáquina, tal como un motor de turbina de gas, el aire se presuriza en una sección de compresor, luego se mezcla con combustible y se quema en una sección de combustión para generar gases de combustión calientes. Los gases de combustión calientes se expanden dentro de una sección de turbina del motor donde se extrae energía para proporcionar potencia de salida para producir electricidad. Los gases de combustión calientes se desplazan a través de una serie de niveles al pasar a través de la sección de turbina. Un nivel puede incluir una fila de perfiles de ala estacionarios, es decir, álabes, seguida por una fila de perfiles de ala rotatorios, es decir, palas, donde las palas extraen energía de los gases de combustión calientes para proporcionar potencia de salida. Dado que los componentes dentro de la sección de combustión y turbina están expuestos directamente a los gases de combustión calientes, estos componentes pueden dañarse y necesitar reparación. La reparación por soldadura fuerte estructural de estos componentes es difícil debido a la alta viscosidad de los materiales de soldadura fuerte. Aumentar la temperatura de soldadura fuerte para disminuir la viscosidad da como resultado la fusión en el límite de grano del componente. La fusión en el límite de grano no es deseable y hace que el componente sea menos útil. A partir del documento US2003/136811 A1 se conoce un método de reparación por soldadura fuerte con las características de la primera parte de la reivindicación 1.

Sumario

En una realización, se proporciona un método para reparar por soldadura fuerte según la reivindicación 1. El método incluye calentar, por ejemplo, a velocidad de calentamiento lenta, un componente dañado hasta una primera temperatura y mantener la primera temperatura durante un primer periodo de tiempo. El primer periodo de tiempo puede ser una cantidad de tiempo predeterminada o especificada. A la finalización del primer periodo de tiempo, se permite que el componente se enfríe, por ejemplo, hasta temperatura ambiente o aproximadamente a la misma, antes de que el componente se caliente de nuevo hasta una segunda temperatura, que se mantiene durante un segundo periodo de tiempo. La segunda temperatura puede ser igual a o superior a la primera temperatura. El segundo periodo de tiempo puede ser igual a o diferente del primer periodo de tiempo. A la finalización del segundo periodo de tiempo, el componente se enfría de nuevo. Después puede inspeccionarse el componente, por ejemplo, a través de pruebas no destructivas, y dependiendo de la cantidad de eutéctico de límite de grano restante, el componente puede someterse a un tercer tratamiento térmico similar a cualquiera de los tratamientos térmicos primero o segundo, o puede comenzar la operación de soldadura fuente del componente dañado, por ejemplo, a una velocidad de calentamiento rápida.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 ilustra una ilustración esquemática de un componente dañado para su uso en un motor de turbomáquina antes de la reparación por soldadura fuerte y después de los métodos tradicionales de reparación por soldadura fuerte que dan como resultado en fusión en el límite de grano;

la figura 2 ilustra un diagrama de bloques de un sistema para reparación por soldadura fuerte estructural;

la figura 3 ilustra una realización a modo de ejemplo de un controlador que puede utilizarse en el sistema de la figura 2;

la figura 4 ilustra una ilustración esquemática del componente dañado de la figura 1 después de que se haya implementado una etapa de una operación de mantenimiento, estando el eutéctico de límite de grano parcialmente disuelto y contraído, y según la divulgación proporcionada en este documento

la figura 5 ilustra una ilustración esquemática del componente dañado de la figura 1 que se somete a otra etapa en la operación de mantenimiento, el eutéctico de límite de grano se disuelve y se contrae adicionalmente, y según la divulgación proporcionada en el presente documento;

la figura 6 ilustra una ilustración esquemática del componente dañado de la figura 1 que se somete todavía a otra etapa en la operación de mantenimiento, el eutéctico de límite de grano se disuelve adicionalmente y se vuelve considerablemente más pequeño después de someterse a la operación de mantenimiento, y según la divulgación proporcionada en el presente documento; y

la figura 7 ilustra un diagrama de bloques de un método de reparación por soldadura fuerte para un componente, y según la divulgación proporcionada en el presente documento.

Descripción detallada

En referencia ahora a los dibujos en los que las representaciones tienen únicamente el propósito de ilustrar realizaciones del objeto en el presente documento y no para limitar el mismo, la figura 1 es una ilustración esquemática de un componente de motor de turbomáquina, por ejemplo, un componente de motor de turbina de gas, con eutéctico de bajo punto de fusión de límite de grano común en su estructura metalúrgica antes y después de los métodos de reparación por soldadura fuerte tradicionales, lo que da como resultado la fusión del eutéctico de límite de grano.

Debe apreciarse que según los métodos de reparación por soldadura fuerte tradicionales, cuando la operación de soldadura fuerte se lleva a cabo a temperaturas superiores a la temperatura de fusión en el límite de grano del componente, se produce una fusión del eutéctico de límite de grano que no es deseable.

Como tal, según los métodos tradicionales, se limitan la temperatura de soldadura fuerte y la velocidad de calentamiento hasta la temperatura de soldadura fuerte aplicada durante la operación de soldadura fuerte debido a la presencia del eutéctico de límite de grano.

El presente inventor ha reconocido las limitaciones anteriores y ha identificado las debilidades de los métodos tradicionales. El presente inventor enseña ahora una nueva técnica para la reparación por soldadura o soldadura fuerte, por ejemplo, la reparación estructural, de componentes dañados con porciones de eutéctico de límite de grano.

Con referencia ahora a la figura 2, un diagrama de bloques de un sistema 10 de reparación por soldadura fuerte a modo de ejemplo, por ejemplo, para componentes 1 de turbina de gas a base de níquel de fase gamma prima alta. Tal como se muestra en la figura 2, el sistema 10 puede incluir un sistema 100 de calentamiento que puede hacerse funcionar para producir calor hasta o más allá de una temperatura de fusión del límite de grano eutéctico, por ejemplo, temperaturas de entre 0 y 3000°C. En una realización, el sistema 100 de calentamiento puede ser un horno. El horno 100 puede ser un horno de vacío, por ejemplo, con presión parcial, o un horno de tratamiento térmico de gas endotérmico. Adicional o alternativamente, el sistema 100 de calentamiento puede ser un sistema de calentamiento por inducción u otro sistema de calentamiento elegido con criterio y que puede hacerse funcionar para producir calor hasta o más allá de las temperaturas de fusión de los límites de grano eutécticos.

Debe apreciarse que también pueden usarse hornos que pueden producir temperaturas más bajas o más altas que las temperaturas de fusión mencionadas anteriormente cuando se eligen con un criterio sólido y dependiendo de las temperaturas de fusión de los artículos y/o materiales en ellos.

El sistema 10 puede incluir además uno o más controladores 200 conectados operativamente al horno 100, por ejemplo, a través de una conexión 15 por cable o inalámbrica, y configurados para controlar las temperaturas de calentamiento del horno durante un periodo de tiempo especificado o predeterminado. En el ejemplo de la figura 3, el controlador 200 puede incluir un procesador 202 conectado operativamente a una memoria 204 para ejecutar una o más instrucciones o comandos de una de una aplicación 300 de control portada por la memoria 204 u otro sistema 206 de almacenamiento de datos conectado operativamente al procesador 202, por ejemplo, una unidad de disco duro, una unidad de estado sólido, etc. El controlador puede incluir además una interfaz de usuario (no mostrada), que puede ser cualquier interfaz general para recibir la entrada de usuario y generar una salida que puede visualizarse en un elemento de visualización (no mostrado). El controlador 200 también puede incluir un adaptador/transceptor 208 de red para facilitar la comunicación entre el controlador 200 y otros dispositivos del sistema 10, por ejemplo, para recibir y transmitir información operativa o de producción relacionada con el horno 100 y/u otros dispositivos de enfriamiento. Debe apreciarse que el horno 100 puede portar el controlador 200, es decir, puede estar conectado al mismo, o el controlador 200 puede estar alejado del horno 100. La serie de instrucciones para la aplicación 300 de control puede incluir instrucciones para hacer que el horno funcione a una temperatura particular durante el periodo de tiempo especificado. Adicional o alternativamente, la aplicación 300 de control puede incluir instrucciones para hacer funcionar uno o más dispositivos para enfriar el componente 1, por ejemplo, a temperatura ambiente, e instrucciones para procesar la temperatura o información relacionada con la temperatura, por ejemplo, a partir de uno o más conjuntos de sensor portados operativamente por el horno 100, para identificar la(s) temperatura(s) que rodea(n) al componente 1.

El sistema también puede incluir un sistema, aparato o dispositivo 130 de enfriamiento conectado operativamente al horno 100 y/o al controlador 200, por ejemplo, para enfriar el componente 1. El dispositivo 130 de enfriamiento puede ser una unidad independiente del horno 100 o un sistema del horno que puede hacerse funcionar para enfriar cualquier componente del mismo hasta una temperatura o condición especificada, por ejemplo, temperatura ambiente.

Con referencia continuada a las figuras, y ahora a las figuras 4 -7 , se proporciona un método 1000 para la reparación por soldadura fuerte de un componente, por ejemplo, un componente dañado con eutéctico de límite de grano. Después de retirar el componente 1 dañado, por ejemplo, del motor de turbomáquina, el método 1000 puede comenzar con las etapas para preparar el componente 1 para su reparación, por ejemplo, retirando mecánica o químicamente cualquier recubrimiento, por ejemplo, recubrimientos metálicos y/o cerámicos, del componente 1 (1005).

En esta etapa a modo de ejemplo, y debido a que los componentes del motor de turbomáquina normalmente tienen uno o más recubrimientos que protegen el componente y/o el sustrato subyacente durante el funcionamiento, puede requerirse la retirada de esos recubrimientos para reparar el componente dañado. Los ejemplos de tipos de procedimientos de retirada mecánica pueden incluir la retirada mediante limpieza por chorro de arena, lijado y/o granallado. El procedimiento de retirada química puede incluir, por ejemplo, retirada a través de decapado y/o grabado químico.

Después de retirar cualquier recubrimiento, el método para preparar el componente 1 puede incluir además un procedimiento de limpieza, por ejemplo, a través de una limpieza con iones de fluoruro (FIC) o un procedimiento similar, para retirar, por ejemplo, cualquier óxido de las grietas en el componente 1. Debe apreciarse que en presencia de grietas estrechas, por ejemplo, grietas extremadamente estrechas, puede usarse una herramienta de fresado de carburo o una rueda de corte Dremel para abrir las grietas estrechas antes de someterse al procedimiento de limpieza.

Al finalizar el procedimiento de limpieza, o alternativamente, si no se requirió limpieza, el método 1000 puede incluir la etapa de colocar el componente en un sistema 100 de calentamiento, por ejemplo, un horno, para someterse a tratamiento térmico. Con el componente portado por el sistema 100 de calentamiento, puede aplicarse/comenzarse un primer tratamiento térmico del componente 1 e incluye calentar el componente 1 hasta una primera temperatura durante un periodo de tiempo especificado o predeterminado (1010). La primera temperatura puede ser una temperatura por debajo de la temperatura de fusión del límite de grano para impedir la fusión del eutéctico de límite de grano. Por ejemplo, en una realización en la que la fusión del límite de grano se produciría de otro modo a, por ejemplo, 1265°C, la primera temperatura puede ser aproximadamente del 98 al 98,5% de la temperatura de fusión de 1265°C, por ejemplo, 1245°C. La primera temperatura debe ser lo suficientemente alta como para reducir o disolver al menos parte del eutéctico sin que dé como resultado la fusión del eutéctico de límite de grano. La primera temperatura también puede ser lo suficientemente baja como para permitir tratamientos térmicos posteriores a temperaturas más altas que la primera temperatura y por debajo de temperaturas que de otro modo producirían una fusión del eutéctico de límite de grano indeseable.

Adicional o alternativamente, la primera temperatura puede ser una temperatura por encima de, por ejemplo, una temperatura de tratamiento de disolución de una pieza de nueva fabricación (recién colado) del componente que se somete al tratamiento térmico. Por ejemplo, en una realización en la que el componente comprende CM 247, la temperatura de tratamiento de disolución (STT) puede ser de 1232°C para el componente recién colado de nueva fabricación. Con una STT de 1232°C, la primera temperatura puede llevarse a cabo a 1242°C, que representa un aumento de aproximadamente 10°C por encima de la STT de nueva fabricación. Debe apreciarse que el aumento de 10°C puede depender del tipo de material(es) de superaleación presente(s), y son posibles aumentos de temperatura entre 10 y 30°C por encima de la STT durante el tratamiento térmico del componente dañado, siempre que no dé como resultado una fusión del eutéctico de límite de grano indeseable. De nuevo, las primeras temperaturas (o el tratamiento térmico posterior) deben ser lo suficientemente altas como para disolver al menos algunas partes del eutéctico de límite de grano sin que dé como resultado ninguna fusión en el límite de grano.

Con referencia continuada a las figuras y al método 1000, el calentamiento del componente hasta la primera temperatura puede ser gradual, es decir, lento, en comparación con el calentamiento rápido aplicado durante las operaciones de soldadura fuerte tradicionales. Es decir, el componente puede calentarse lentamente hasta la primera temperatura (calentamiento lento) durante el tratamiento térmico, ya que el calentamiento lento ayuda a impedir la fusión del compuesto eutéctico de límite de grano, mientras que deja tiempo para la disolución del eutéctico. Los ejemplos de calentamiento lento pueden incluir el calentamiento del componente hasta la primera temperatura a una velocidad de 2-5°C/min (velocidad de calentamiento lenta).

Adicional o alternativamente, y debido a que el calentamiento lento desde una temperatura inicial, por ejemplo, temperatura ambiente, hasta la primera temperatura puede requerir cantidades de tiempo excesivas, puede usarse una combinación de técnicas (velocidades) de calentamiento, por ejemplo, calentamiento lento y acelerado (por ejemplo, rápido) para alcanzar la primera temperatura o cualquier temperatura posterior durante el tratamiento térmico. En esta realización, es decir, en la que puede combinarse un calentamiento lento con calentamiento acelerado, el componente puede calentarse inicialmente a través de calentamiento rápido, por ejemplo, hasta 1100°C, y luego calentarse lentamente, por ejemplo, 145°C adicionales, hasta la primera temperatura. Debido a que el calentamiento rápido, por ejemplo, hasta la primera temperatura, puede dar como resultado la fusión del eutéctico de límite de grano, debe emplearse calentamiento lento después del calentamiento rápido para alcanzar la primera temperatura. Debe evitarse el calentamiento rápido hasta la primera temperatura durante el tratamiento térmico porque los aumentos rápidos de temperatura más allá de los umbrales descritos en este documento pueden dar como resultado la fusión del eutéctico de límite del grano. Por tanto, el calentamiento rápido durante la fase de tratamiento térmico se utiliza preferiblemente antes que el calentamiento lento, y debe usarse para aumentar las temperaturas hasta aproximadamente 100°C por debajo de la primera temperatura. Por ejemplo, en una realización en la que la primera temperatura es de 1245°C, el calentamiento rápido debe continuar hasta aproximadamente 1145°C, que es 100°C por debajo de la primera temperatura. También debe apreciarse que en realizaciones adicionales, el calentamiento rápido puede utilizarse más allá del umbral de 100°C dependiendo del material de superaleación y/u otras consideraciones, siempre que no dé como resultado un eutéctico de límite de grano durante la fase de calentamiento rápido.

Con referencia continua a las figuras, una vez que se ha alcanzado la primera temperatura, la primera temperatura debe mantenerse, por ejemplo, permanecer constante, durante aproximadamente de una a dos horas durante el primer tratamiento térmico. Debe apreciarse que mientras se mantiene la primera o cualquier temperatura durante un periodo de tiempo especificado, puede que cambios leves en la temperatura no afecten negativamente al límite del grano, siempre que las diferencias en la temperatura sean nominales y compatibles con cualquier criterio para determinar la primera temperatura.

El periodo de tiempo especificado o predeterminado para mantener la primera temperatura durante el primer tratamiento térmico puede ser, por ejemplo, entre treinta minutos y cuatro horas dependiendo de uno o más del tamaño del compuesto eutéctico, los materiales de sustrato u otros factores. Es decir, puede requerirse más o menos tiempo. En una realización en la que la primera temperatura es de aproximadamente 1245°C, el periodo de tiempo puede ser preferentemente de entre cuarenta y cinco minutos y tres horas, o más preferiblemente de entre una y dos horas.

El calentamiento lento hasta la primera temperatura y el mantenimiento a esa temperatura durante un periodo de tiempo predeterminado permite que el eutéctico de límite de grano se disuelva sin fundirse. Un ejemplo de esta reducción del eutéctico de límite de grano se ilustra en la realización de la figura 4, que muestra el componente 1 dañado después del primer tratamiento térmico, por ejemplo, a aproximadamente 1245°C durante aproximadamente dos horas, lo que dio como resultado que el eutéctico de límite de grano se disolviera y se encogiera parcialmente.

Después del tratamiento térmico del componente 1, se deja enfriar el componente 1, por ejemplo, hasta temperatura ambiente (1015). Puede dejarse que el componente se enfríe de manera natural, es decir, sin la ayuda de ningún sistema de enfriamiento u otro dispositivo, o el enfriamiento del componente puede realizarse a través del sistema 130 de enfriamiento o cualquier medio conocido en la técnica para enfriar componentes portados por un horno. Debe apreciarse que el enfriamiento natural hasta temperatura ambiente puede ser, por ejemplo, reduciendo la temperatura de o dentro del sistema 100 de calentamiento hasta temperatura ambiente, o reduciendo la temperatura del componente 1 hasta temperatura ambiente. Para determinar las temperaturas actuales del componente o dentro del horno pueden conectarse operativamente o emplearse dentro del horno uno o más conjuntos de sensores, sistemas de lectura láser o medidores de temperatura para determinar las temperaturas actuales.

Con referencia continuada a las figuras, al enfriarse hasta temperatura ambiente, el método 1000 puede incluir adicionalmente un segundo tratamiento térmico calentando el componente 1 hasta una segunda temperatura durante un segundo periodo de tiempo (1020). Debe apreciarse que el calentamiento del componente hasta la segunda temperatura puede comenzar una vez que el componente 1 se haya enfriado hasta temperatura ambiente después del primer tratamiento térmico, o en cualquier momento durante el procedimiento de enfriamiento cuando se elija con un criterio sólido. Debe apreciarse además que el calentamiento hasta la segunda temperatura también puede ser por calentamiento lento, o por cualquier combinación de técnicas de calentamiento tal como se describe para el primer tratamiento térmico, por ejemplo, calentamiento de rápido a lento a medida que la temperatura se acerca a la segunda temperatura para la disolución adicional del eutéctico del límite de grano

Tal como se ilustra en la figura 5, el eutéctico de límite de grano de la figura 4 se disuelve y se encoge adicionalmente después del segundo tratamiento térmico. Los medios para determinar la segunda temperatura pueden ser similares a los medios anteriores para determinar la primera temperatura. Por ejemplo, donde la fusión del eutéctico de límite de grano se produciría de otro modo a, por ejemplo 1265°C, la segunda temperatura puede ser aproximadamente del 99 al 99,5% de la temperatura de fusión de 1265°C, por ejemplo, 1255°C. Debe apreciarse que la segunda temperatura debe ser lo suficientemente alta como para reducir o disolver adicionalmente el tamaño del eutéctico de límite de grano sin dar como resultado ninguna fusión. Adicional o alternativamente, la segunda temperatura puede ser mayor que la primera temperatura, por ejemplo, mayor en aproximadamente del 0,8 al 0,85%, que todavía se encuentra por debajo de las temperaturas que, de otro modo, darían como resultado una fusión indeseable del límite de grano. También debe apreciarse que la velocidad de calentamiento, por ejemplo, la velocidad de calentamiento lento, puede ser similar a la velocidad de calentamiento del primer tratamiento térmico, por ejemplo, un aumento en la temperatura de aproximadamente 2-5°C/min.

De manera similar al primer periodo de tiempo, el segundo periodo de tiempo para la segunda temperatura puede ser, por ejemplo, de entre treinta minutos y cuatro horas y depende del compuesto eutéctico restante. Después del segundo tratamiento térmico, es decir, manteniendo la segunda temperatura durante el segundo periodo de tiempo, por ejemplo, entre una y dos horas, se permite que el componente 1 se enfríe, por ejemplo, hasta temperatura ambiente a través del sistema 130 de enfriamiento u otros medios de enfriamiento conocidos en la técnica (1015).

Al enfriar el componente 1 hasta temperatura ambiente después del segundo tratamiento térmico, el componente 1 puede estar listo para la operación de reparación por soldadura fuerte, es decir, reparación por soldadura fuerte. La reparación por soldadura fuerte puede llevarse a cabo a cualquier temperatura anterior, por ejemplo, la primera o la segunda temperatura, que disolvió el eutéctico de límite de grano, por ejemplo, 1255°C, o a una tercera temperatura, que puede ser la temperatura de fusión del límite de grano, por ejemplo, 1265°C, o superior a las temperaturas anteriores de los tratamientos térmicos primero y segundo durante un tercer periodo de tiempo (1030). En esta realización, la velocidad de calentamiento durante la reparación por soldadura fuerte difiere de la velocidad de calentamiento durante el tratamiento térmico en que la velocidad de calentamiento de la reparación por soldadura fuerte es lo más rápida posible para impedir la erosión, es decir, para impedir que el material de soldadura fuerte disuelva el componente de metal base. Un ejemplo de esta velocidad de calentamiento rápido puede ser un aumento de aproximadamente 10-30°C/min.

Una vez que se alcanza la temperatura de mantenimiento deseada, es decir, la temperatura deseada/alcanzada para la reparación por soldadura fuerte, por ejemplo, la tercera temperatura, el periodo de tiempo para la reparación por soldadura fuerte puede ser más corto que el primero y el segundo periodo de tiempo o puede prolongarse más allá de cualquiera de los periodos de tiempo anteriores dependiendo del grado de la reparación por soldadura fuerte requerida para llevar el componente 1 a una condición de funcionamiento, es decir, una condición en la que el componente tiene la integridad estructural para volver al motor de la turbomáquina. Por ejemplo, el tercer periodo de tiempo puede ser de entre 0,1 y 12 horas, o preferiblemente de entre treinta minutos y 12 horas. Debido a que la tercera temperatura puede ser la temperatura de fusión del eutéctico de límite de grano, por ejemplo, 1265°C, puede requerirse menos tiempo para completar la reparación por soldadura fuerte. Debe apreciarse que el calentamiento rápido hasta la temperatura de soldadura fuerte garantiza una interacción química mínima entre el componente 1 y el material de soldadura fuerte y, por tanto, reduce la cantidad de erosión. Debe apreciarse además que la rápida velocidad de calentamiento de la operación de soldadura fuerte no da como resultado la fusión en el límite de grano del metal base porque el eutéctico del límite de grano del metal base se ha disuelto a esta temperatura.

Adicional o alternativamente, antes de la operación de reparación por soldadura fuerte 1030, el método 1000 puede incluir además un tercer tratamiento térmico, a través de la repetición de la etapa 1010 o 1020 durante un periodo de tiempo especificado para disolver adicionalmente el eutéctico de límite de grano antes de la reparación por soldadura fuerte. Debe apreciarse que el tercer tratamiento térmico puede llevarse a cabo a una temperatura superior a cualquiera de las temperaturas primera y segunda y siempre que la temperatura no dé como resultado la fusión en el límite de grano tras la aplicación. También debe apreciarse que, de manera similar a los tratamientos térmicos primero y segundo, alcanzar la tercera temperatura puede ser a través de calentamiento lento hasta la tercera temperatura o a través de una combinación de calentamiento rápido y lento como se describe en cualquiera de los tratamientos térmicos primero y segundo, por ejemplo, calentamiento rápido hasta una temperatura deseada por debajo de la tercera temperatura y luego calentamiento lento a, por ejemplo, aproximadamente 2-5°C/min, manteniendo entonces la tercera temperatura durante aproximadamente de una a dos horas antes de enfriar hasta temperatura ambiente. Dependiendo del eutéctico de límite de grano después del tercer tratamiento térmico, pueden requerirse tratamientos térmicos posteriores similares a cualquiera de los tratamientos térmicos previos antes de la operación de soldadura fuerte, que puede llevarse a cabo a cualquiera de las temperaturas de los tratamientos térmicos anteriores o a una temperatura superior a la temperatura de soldadura fuerte.

Tal como puede observarse en la figura 6, después de un tercer tratamiento térmico, similar a los tratamientos térmicos primero y segundo, la parte del eutéctico de límite de grano se ha disuelto adicionalmente y es considerablemente más pequeña.

Con referencia continuada a las figuras, adicional o alternativamente, el método 1000 puede incluir además someter a prueba el componente 1, por ejemplo, a través de pruebas no destructivas o cualquier otro medio de prueba conocido en la técnica para determinar si la integridad del componente 1 se ha visto comprometida durante el tratamiento térmico y antes de volver a poner en funcionamiento el componente 1. Las pruebas pueden llevarse a cabo durante el enfriamiento del componente 1 o en cualquier momento antes de calentar el componente 1 hasta las temperaturas segunda, tercera o siguientes para disolver el eutéctico de límite de grano. Adicional o alternativamente, y antes de volver a poner en funcionamiento el componente 1 reparado, el método 1000 puede incluir además la aplicación de uno o más recubrimientos al componente 1. Los recubrimientos pueden aplicarse a través de medios conocidos en la técnica para aplicar recubrimientos al componente 1, por ejemplo, a través de pulverización, deposición de vapor, etc.

Claims

REIVINDICACIONES

i. Método de reparación por soldadura fuerte que comprende:

calentar un componente (1) dañado hasta una primera temperatura y mantenerlo a la primera temperatura durante un primer periodo de tiempo para disolver un eutéctico de límite de grano;

enfriar el componente (1) en una primera etapa de enfriamiento;

reparar por soldadura fuerte el componente (1) dañado a una temperatura de soldadura fuerte una vez que el componente (1) se ha enfriado

caracterizado porque comprende:

después de la primera etapa de enfriamiento y antes de reparar por soldadura fuerte el componente (1) dañado, calentar el componente (1) dañado hasta una segunda temperatura mayor que la primera temperatura y mantener la segunda temperatura durante un segundo periodo de tiempo para disolver adicionalmente el eutéctico de límite de grano; y enfriar el componente (1).
2. Método según la reivindicación 1, en el que el calentamiento del componente (1) dañado es a través de calentamiento lento hasta al menos una de la primera temperatura y la segunda temperatura, y en el que el calentamiento lento es a través de una velocidad de calentamiento de 2-5°C/min.
3. Método según la reivindicación 1 ó 2 que comprende además:

antes de reparar por soldadura fuerte el componente (1) dañado, calentar el componente (1) hasta una tercera temperatura y mantener la tercera temperatura durante un tercer periodo de tiempo para disolver el eutéctico de límite de grano, y enfriar el componente (1) después del tercer periodo de tiempo y antes de reparar por soldadura fuerte.
4. Método según la reivindicación 3, en el que la tercera temperatura es igual a o mayor que una de las temperaturas primera y segunda.
5. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la temperatura de soldadura fuerte se alcanza a través de una velocidad de calentamiento rápida, y en el que la velocidad de calentamiento rápida es de aproximadamente 10-30°C/min.
6. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la temperatura de soldadura fuerte es la temperatura de fusión del eutéctico de límite de grano.
7. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 que comprende además:

preparar el componente (1) dañado para su reparación antes de calentar el componente (1) hasta la primera temperatura retirando cualquier recubrimiento del componente (1) dañado o limpiando óxidos de las grietas del componente (1) dañado.
8. Método según la reivindicación 7, en el que cuando se retira el recubrimiento, los recubrimientos se retiran a través de un procedimiento químico o mecánico y cuando los óxidos se limpian, los óxidos se limpian a través de un procedimiento de limpieza con iones fluoruro.
9. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la primera temperatura está por encima de una temperatura de tratamiento de disolución (STT) de nueva fabricación del componente (1) dañado.
10. Método según la reivindicación 9, en el que la primera temperatura es de aproximadamente 10°C por encima de la STT.
11. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que el calentamiento hasta la segunda temperatura comienza antes de que el componente (1) se enfríe hasta temperatura ambiente.
12. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 que comprende además:

aplicar al menos un recubrimiento a una superficie del componente (1) antes de devolver el componente (1) al servicio.