FR3074813A1 - METHOD FOR DEPOSITING ANTI-WEAR MATERIAL ON A TANK ELEMENT FOR AN AIRCRAFT TURBOMACHINE - Google Patents

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Abstract

Procédé de dépôt d'un matériau anti-usure sur un élément aubagé (10, 10') pour une turbomachine d'aéronef, cet élément aubagé étant réalisé dans un matériau ayant une température de fusion Tf et comportant au moins une pale s'étendant entre des plateformes, respectivement interne (19) et externe (20), au moins une de ces plateformes comportant des bords latéraux (21, 22) configurés pour coopérer par emboîtement circonférentiel avec des bords latéraux (22, 21) complémentaires d'éléments aubagés adjacents, ces bords latéraux comportant chacun un matériau anti-usure (36) obtenu par une étape (E3) de dépose d'une goutte de ce matériau fondu à une température T1 qui est supérieure à Tf, caractérisé en ce que l'étape de dépose est précédée des étapes de : - détermination d'un seuil de température Ts qui est fonction de la température T1, et en dessous duquel un risque de criques peut apparaître lors de l'étape de dépose, et - chauffage (E4) d'au moins une partie de l'élément aubagé, jusqu'à une température T2, comprise entre Ts et k.Tf, k étant compris entre 0 et 1.Method of depositing an anti-wear material on a bladed element (10, 10 ') for an aircraft turbomachine, said bladed element being made of a material having a melting temperature Tf and comprising at least one blade extending between platforms, respectively internal (19) and external (20), at least one of these platforms having lateral edges (21, 22) configured to cooperate by circumferentially interlocking with complementary lateral edges (22, 21) of bladed elements. adjacent side edges, each of which has an anti-wear material (36) obtained by a step (E3) of depositing a drop of this molten material at a temperature T1 which is greater than Tf, characterized in that the step of removal is preceded by the steps of: - determination of a temperature threshold Ts which is a function of the temperature T1, and below which a risk of cracks may appear during the removal step, and - heating (E4) at least a part of the bladed element, up to a temperature T2, between Ts and k.Tf, k being between 0 and 1.

Description

Procédé de dépôt d’un matériau anti-usure sur un élément aubagé pour une turbomachine d’aéronefMethod of depositing an anti-wear material on a bladed element for an aircraft turbomachine

DOMAINE TECHNIQUE [0001]La présente invention se rapporte au domaine général de la fabrication des éléments aubagés pour une turbomachine d’aéronef, ces éléments aubagés pouvant être des éléments de stator ou de rotor. Elle concerne plus particulièrement un procédé de dépôt d’un matériau anti-usure sur un tel élément aubagé.TECHNICAL FIELD The present invention relates to the general field of manufacturing bladed elements for an aircraft turbomachine, these bladed elements may be stator or rotor elements. It relates more particularly to a method of depositing an anti-wear material on such a bladed element.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE [0002]Classiquement, une turbine axiale de turbomachine se compose d’une succession d’étages axiaux (selon l’axe de circulation des flux de gaz) disposés les uns derrière les autres. Chaque étage comporte une roue mobile à aubes formant le rotor et un distributeur aubagé formant le stator. La roue mobile est mise en rotation en vis-à-vis du distributeur correspondant.STATE OF THE ART [0002] Conventionally, an axial turbine of a turbomachine consists of a succession of axial stages (according to the axis of circulation of the gas flows) arranged one behind the other. Each stage comprises a movable impeller with blades forming the rotor and a bladed distributor forming the stator. The movable wheel is rotated opposite the corresponding distributor.

[0003]Dans la présente demande, l'amont et l'aval sont définis par rapport au sens d'écoulement normal des flux d’air (de l'amont vers l'aval) à travers la turbomachine. On appelle axe de la turbomachine, l'axe de rotation du rotor principal de la turbomachine. La direction axiale correspond à la direction de l'axe de la turbomachine, et une direction radiale est une direction perpendiculaire à l'axe de la turbomachine et coupant cet axe. De même, un plan axial est un plan contenant l'axe de la turbomachine, et un plan radial est un plan perpendiculaire à cet axe. Les adjectifs intérieur et extérieur sont utilisés en référence à une direction radiale de sorte que la partie intérieure d'un élément est, suivant une direction radiale, plus proche de l'axe de la turbomachine que la partie extérieure du même élément. L'axe d'empilement d'une aube est l'axe perpendiculaire à l'axe de la turbomachine, qui passe par le centre de gravité de la section la plus intérieure de la pale de l'aube (i.e., la section la plus proche de l'axe de la turbomachine). Typiquement, une aube de turbomachine comprend une pale s'étendant suivant l'axe d'empilement de l'aube, entre les extrémités proximale et distale (i.e., intérieure et extérieure) de l'aube.In the present application, the upstream and downstream are defined with respect to the normal direction of flow of the air flows (from upstream to downstream) through the turbomachine. The axis of the turbomachine is the axis of rotation of the main rotor of the turbomachine. The axial direction corresponds to the direction of the axis of the turbomachine, and a radial direction is a direction perpendicular to the axis of the turbomachine and intersecting this axis. Likewise, an axial plane is a plane containing the axis of the turbomachine, and a radial plane is a plane perpendicular to this axis. The interior and exterior adjectives are used with reference to a radial direction so that the interior part of an element is, in a radial direction, closer to the axis of the turbomachine than the exterior part of the same element. The stacking axis of a blade is the axis perpendicular to the axis of the turbomachine, which passes through the center of gravity of the innermost section of the blade of the blade (ie, the most close to the axis of the turbomachine). Typically, a turbomachine blade comprises a blade extending along the stacking axis of the blade, between the proximal and distal (i.e., inner and outer) ends of the blade.

[0004]La roue mobile est classiquement constituée d’un disque annulaire centré sur l’axe de rotation de la roue, sur lequel sont fixées une pluralité d’aubes.The movable wheel conventionally consists of an annular disc centered on the axis of rotation of the wheel, on which are fixed a plurality of vanes.

[0005]Un exemple d’aube est représenté sur la figure 1. Une aube de ce type est décrite dans le document de brevet FR-B1-2 985 759. Cette aube 10 comprend une pale 16 s'étendant suivant l'axe d'empilement X de l'aube, entre les extrémités proximale 10A et distale 10B de l'aube 10. A son extrémité proximale 10A, l'aube comprend une plateforme 19 et un pied 12 par lequel elle est fixée au disque (non représenté). A son extrémité distale 10B, l'aube 10 présente un talon 14. Lorsque plusieurs aubes 10 sont fixées sur le disque, leurs talons 14 sont disposés bord à bord de manière à former une couronne circonférentielle délimitant une surface de révolution autour de l’axe A de rotation de la roue. Cette couronne a notamment pour fonction de délimiter la surface extérieure de la veine d’écoulement des flux de gaz circulant entre les pales 16 et de limiter les fuites de gaz au niveau de l’extrémité distale 10B des aubes 10.An example of a blade is shown in Figure 1. A blade of this type is described in patent document FR-B1-2 985 759. This blade 10 comprises a blade 16 extending along the axis d stack X of the blade, between the proximal 10A and distal 10B ends of the blade 10. At its proximal end 10A, the blade comprises a platform 19 and a foot 12 by which it is fixed to the disc (not shown) . At its distal end 10B, the blade 10 has a heel 14. When several blades 10 are fixed on the disc, their heels 14 are arranged edge to edge so as to form a circumferential crown delimiting a surface of revolution around the axis A wheel rotation. The function of this ring is in particular to delimit the external surface of the flow stream of the gas flows circulating between the blades 16 and to limit gas leaks at the level of the distal end 10B of the blades 10.

[0006]Le talon 14 comprend une plateforme 20 délimitant extérieurement la veine d'écoulement du gaz circulant entre les pales 16, et présentant des bords latéraux 21, 22 opposés. La plateforme 20 comporte une partie amont 24 appelée « becquet amont >> et une partie aval 28 appelée « becquet aval >>. Le talon 14 comprend également des léchettes d'étanchéité amont 31 et aval 32 s'étendant radialement vers l'extérieur à partir de la face extérieure de la plateforme 20. Chacun des bords latéraux 21, 22 de la plateforme présente, entre les léchettes amont 31 et aval 32, un profil sensiblement en « U >> Dans le cas d’autres aubes, ce profil peut prendre la forme d’un « Z >> ou d’un « V », par exemple.The heel 14 comprises a platform 20 externally delimiting the flow stream of the gas flowing between the blades 16, and having opposite lateral edges 21, 22. The platform 20 comprises an upstream part 24 called “upstream spoiler” and a downstream part 28 called “downstream spoiler”. The heel 14 also includes upstream 31 and downstream 32 sealing wipers extending radially outward from the outer face of the platform 20. Each of the lateral edges 21, 22 of the platform present, between the upstream wipers 31 and downstream 32, a profile substantially “U”. In the case of other blades, this profile can take the form of a “Z” or a “V”, for example.

[0007]Dans le but d'amortir les vibrations auxquelles les aubes 10 sont soumises en fonctionnement et de donner de la rigidité à l’ensemble, les aubes 10 sont montées sur leur disque avec une contrainte de torsion autour de leur axe d'empilement X. La géométrie des talons 14 est telle que chaque aube 10 est mise en contrainte de torsion par appui sur les aubes 10 voisines au niveau des bords latéraux 21 et 22. Ces bords latéraux 21, 22 définissent donc des surfaces de contact inter-aubes et sont le lieu de frottements importants lors du fonctionnement de la turbomachine. Pour être protégées contre l'usure, ces bords sont munis d’un matériau anti-usure résistant aux frottements. Il peut, par exemple, s’agir d’un matériau commercialisé sous la marque Stellite®. Ce matériau anti-usure 36 est visible à la figure 2.In order to dampen the vibrations to which the blades 10 are subjected in operation and to give rigidity to the assembly, the blades 10 are mounted on their disc with a torsional stress around their stacking axis. X. The geometry of the heels 14 is such that each blade 10 is placed in torsional stress by pressing on the adjacent blades 10 at the side edges 21 and 22. These side edges 21, 22 therefore define inter-blade contact surfaces and are the place of significant friction during the operation of the turbomachine. To be protected against wear, these edges are provided with an anti-wear material resistant to friction. It may, for example, be a material sold under the brand name Stellite®. This anti-wear material 36 is visible in FIG. 2.

[0008]Classiquement, ce matériau 36 anti-usure est déposé sur bords latéraux 21, 22 par soudure, par exemple par soudure à la goutte, impliquant la création d’un arc électrique pour la fusion de la matière. Il s'agit souvent d'une opération manuelle, l’alliage de type Stellite® étant sous forme d’une goutte liquide lors du dépôt.Conventionally, this anti-wear material 36 is deposited on lateral edges 21, 22 by welding, for example by drop welding, involving the creation of an electric arc for the melting of the material. This is often a manual operation, the Stellite® type alloy being in the form of a liquid drop during deposition.

[0009]L’alliage Stellite® est un alliage d'acier à haute teneur en chrome (Cr) et en cobalt (Co). Il peut aussi contenir une petite quantité de tungstène (W) ou de molybdène (Mo) et une petite quantité de carbone (C). L’alliage Stellite® n’est pas forgeable et doit être soit moulé, soit fixé par soudure sur un objet dont il forme une partie ou auquel il est inséré.[0009] The Stellite® alloy is a steel alloy with a high content of chromium (Cr) and cobalt (Co). It can also contain a small amount of tungsten (W) or molybdenum (Mo) and a small amount of carbon (C). The Stellite® alloy is not forgeable and must either be cast or fixed by welding on an object of which it forms a part or into which it is inserted.

[0010] L’opération de dépôt est complexe à réaliser, et il a été constaté l’apparition de criques après la dépose de la goutte de Stellite® sur des aubes, ce qui induit la mise au rebut de ces aubes.The deposition operation is complex to carry out, and it has been observed that cracks appear after depositing the drop of Stellite® on blades, which induces the scrapping of these blades.

[0011]La présente invention propose une solution simple, efficace et économique à ce problème.The present invention provides a simple, effective and economical solution to this problem.

[0012]EXPOSÉ DE L’INVENTION [0013]La présente invention propose un procédé de dépôt d’un matériau antiusure sur un élément aubagé pour une turbomachine d’aéronef, cet élément aubagé étant réalisé dans un matériau ayant une température de fusion Tf et comportant au moins une pale s’étendant entre des plateformes, respectivement interne et externe, au moins une de ces plateformes comportant des bords latéraux configurés pour coopérer par emboîtement circonférentiel avec des bords latéraux complémentaires d’éléments aubagés adjacents, ces bords latéraux comportant chacun un matériau anti-usure obtenu par une étape de dépose d’une goutte de ce matériau fondu à une température T1 qui est supérieure à Tf, caractérisé en ce que l’étape de dépose est précédée des étapes de :PRESENTATION OF THE INVENTION The present invention provides a method of depositing an antiwear material on a bladed element for an aircraft turbomachine, this bladed element being produced in a material having a melting temperature Tf and comprising at least one blade extending between platforms, respectively internal and external, at least one of these platforms comprising lateral edges configured to cooperate by circumferential interlocking with lateral edges complementary to adjacent bladed elements, these lateral edges each comprising a anti-wear material obtained by a step of depositing a drop of this molten material at a temperature T1 which is higher than Tf, characterized in that the removal step is preceded by the steps of:

- détermination d’un seuil de température Ts qui est fonction de la température T1, et en dessous duquel un risque de criques peut apparaît lors de l’étape de dépose, et- determination of a temperature threshold Ts which is a function of the temperature T1, and below which a risk of cracks may appear during the removal step, and

- chauffage d’au moins une partie de l’élément aubagé, jusqu’à une température T2, comprise entre Ts et k.Tf, k étant compris entre 0 et 1.- Heating of at least part of the bladed element, up to a temperature T2, between Ts and k.Tf, k being between 0 and 1.

[0014]Les inventeurs ont constaté que les criques qui apparaissaient sur les éléments aubagés étaient dues à un gradient thermique trop élevé entre la température de l’élément aubagé (trop froide) et la température de la goutte de matériau par exemple de Stellite® (trop chaude). Le chauffage de la pièce permet de réduire le gradient et éviter l’apparition de criques. Pour cela, un gradient ou écart thermique maximal que la pièce peut supporter est déterminé et permet de calculer la température seuil Ts au-delà de laquelle le risque d’apparition de criques est significativement diminué ou annulé. La pièce est alors chauffée jusqu’à une température T2 supérieure à Ts pour garantir la dépose d’une goutte sans risque d’apparition de criques. T2 est choisie en fonction de la température de fusion de la pièce et est naturellement inférieure à cette température.The inventors have found that the cracks which appeared on the bladed elements were due to a too high thermal gradient between the temperature of the bladed element (too cold) and the temperature of the drop of material for example of Stellite® ( too hot). Heating the room reduces the gradient and prevents the appearance of cracks. For this, a maximum thermal gradient or difference that the part can withstand is determined and allows the threshold temperature Ts to be calculated beyond which the risk of the appearance of cracks is significantly reduced or canceled. The room is then heated to a temperature T2 higher than Ts to guarantee the deposition of a drop without the risk of cracks appearing. T2 is chosen according to the melting temperature of the part and is naturally lower than this temperature.

[0015] Le procédé selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques et/ou étapes ci-dessous, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :The method according to the invention may include one or more of the characteristics and / or steps below, taken in isolation from one another or in combination with each other:

- au moins la ou chaque plateforme destinée à recevoir une goutte de matériau fondu est chauffée à l’étape b),- at least the or each platform intended to receive a drop of molten material is heated in step b),

- l’intégralité de l’élément aubagé est chauffée à l’étape b),- the entire bladed element is heated in step b),

- l’élément aubagé est une aube de rotor de turbine ou un secteur de distributeur de turbine ; dans le cas d’une aube de rotor, la plateforme externe est un talon de l’aube et comprend au moins un matériau anti-usure par exemple du type Stellite® ; dans le cas d’un distributeur de turbine, les plateformes interne et externe sont reliées par plusieurs pales et la plateforme interne comprend au moins un matériau anti-usure par exemple du type Stellite®,- the bladed element is a turbine rotor blade or a turbine distributor sector; in the case of a rotor blade, the external platform is a heel of the blade and comprises at least one anti-wear material, for example of the Stellite® type; in the case of a turbine distributor, the internal and external platforms are connected by several blades and the internal platform comprises at least one anti-wear material, for example of the Stellite® type,

- le chauffage est réalisé à l’étape b) par rayonnement, par exemple au moyen d’une résistance chauffante ; le chauffage par rayonnement évite tout contact entre le dispositif de chauffage et la pièce, ce qui est avantageux car cela simplifie la mise en œuvre du chauffage et donc du procédé de fabrication ; le chauffage par rayonnement permet en outre de limiter le risque d’apparition d’un gradient de température au sein même de la pièce ;the heating is carried out in step b) by radiation, for example by means of a heating resistor; the radiant heating avoids any contact between the heating device and the part, which is advantageous because it simplifies the implementation of the heating and therefore of the manufacturing process; radiant heating also makes it possible to limit the risk of a temperature gradient occurring within the room itself;

- l’étape de chauffage comprend une sous-étape de montée progressive en température de l’élément aubagé puis une sous-étape de maintien de l’élément aubagé à la température T2 pendant une durée prédéterminée,the heating step comprises a sub-step for gradually increasing the temperature of the bladed element and then a sub-step for maintaining the bladed element at the temperature T2 for a predetermined duration,

- le procédé comprend, après l’étape de dépose, une étape de réduction progressive et maîtrisée de la température de l’élément aubagé,- the process comprises, after the removal step, a step of gradual and controlled reduction of the temperature of the bladed element,

- le procédé comprend une étape préliminaire de montage de l’élément aubagé dans un outillage, et une étape ultime de démontage de l’élément aubagé de cet outillage ; l’étape préliminaire précède l’étape de chauffage et l’étape ultime suit l’étape de dépose ou de réduction de la température de l’élément aubagé,- The method comprises a preliminary step of mounting the bladed element in a tool, and a final step of dismantling the bladed element of this tool; the preliminary step precedes the heating step and the final step follows the step of removing or reducing the temperature of the bladed element,

- Ts est inférieure à T1,- Ts is less than T1,

- k est par exemple 0,95 et de préférence 0,90.- k is for example 0.95 and preferably 0.90.

- la température T1 est comprise entre 100 et 1600°C, et de préférence entre 1300 et 1500°C, Tf est comprise entre 1000 et 1500°C, et est par exemple aux alentours de 1300°C, et la température Ts est comprise entre 500 et 900°C, et de préférence entre 600 et 700°C, etthe temperature T1 is between 100 and 1600 ° C, and preferably between 1300 and 1500 ° C, Tf is between 1000 and 1500 ° C, and is for example around 1300 ° C, and the temperature Ts is between between 500 and 900 ° C, and preferably between 600 and 700 ° C, and

- la température T2 est comprise entre 800 et 1200°C, en particulier pour la plage de valeurs de Tf ou l’exemple de valeur de Tf indiqué ci-dessus.- the temperature T2 is between 800 and 1200 ° C., in particular for the range of values of Tf or the example of value of Tf indicated above.

[0016JBRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES [0017]L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels :BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES The invention will be better understood and other details, characteristics and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description given by way of non-limiting example and with reference to the drawings annexed in which:

la figure 1 est une vue schématique en perspective d’une aube de roue mobile de turbine, la figure 2 est une vue schématique à plus grande échelle d’une partie supérieure de l’aube de la figure 1, la figure 3 est une vue schématique d’un secteur de distributeur de turbine, la figure 4 est un schéma bloc illustrant des étapes d’un procédé de fabrication d’un élément aubagé, selon la technique antérieure, la figure 5 est un schéma bloc illustrant des étapes d’un procédé de fabrication d’un élément aubagé, selon l’invention, et la figure 6 est une vue schématique en perspective et en coupe axiale partielle d’un dispositif de chauffage pour la mise en œuvre d’une des étapes du procédé selon l’invention.Figure 1 is a schematic perspective view of a turbine impeller wheel, Figure 2 is a schematic view on a larger scale of an upper part of the blade of Figure 1, Figure 3 is a view schematic of a turbine distributor sector, FIG. 4 is a block diagram illustrating steps of a process for manufacturing a bladed element, according to the prior art, FIG. 5 is a block diagram illustrating steps of a process for manufacturing a bladed element, according to the invention, and FIG. 6 is a schematic perspective view and in partial axial section of a heating device for the implementation of one of the steps of the process according to invention.

DESCRIPTION DETAILLEE D’UN MODE DE RÉALISATION [0018]L’invention s’applique à un élément aubagé qui peut être une aube 10 de roue mobile telle que décrite ci-dessus en référence aux figures 1 et 2, ou un distributeur de turbine tel qu’illustré à la figure 3.DETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT The invention applies to a bladed element which can be a blade 10 of a moving wheel as described above with reference to Figures 1 and 2, or a turbine distributor such as shown in Figure 3.

[0019]Dans les deux cas, l’élément aubagé comprend au moins une pale 16 qui s’étend entre deux plateformes, respectivement interne 19 et externe 20. La plateforme interne 19 est reliée à l’extrémité radialement interne de chaque pale et comprend des revêtements ou matériaux 36 anti-usure dans le cas du secteur de distributeur de turbine de la figure 3. La plateforme externe 20 est reliée à l’extrémité radialement externe de chaque pale et comprend des matériaux 36 anti-usure dur dans le cas de l’aube des figures 1 et 2.In both cases, the bladed element comprises at least one blade 16 which extends between two platforms, respectively internal 19 and external 20. The internal platform 19 is connected to the radially internal end of each blade and comprises anti-wear coatings or materials 36 in the case of the turbine distributor sector of FIG. 3. The external platform 20 is connected to the radially external end of each blade and comprises hard anti-wear materials 36 in the case of the dawn of Figures 1 and 2.

[0020]La figure 4 illustre un procédé selon la technique antérieure de fabrication d’un élément aubagé. Le procédé comprend pour l’essentiel trois étapes à savoir une première étape E1 de préparation de l’élément aubagé, une seconde étape E2 de dépose d’une goutte de matériau dur fondu destiné à former le matériau anti-usure, et une troisième étape E3 de finalisation de l’élément aubagé.FIG. 4 illustrates a method according to the prior art for manufacturing a bladed element. The method essentially comprises three steps, namely a first step E1 of preparing the bladed element, a second step E2 of depositing a drop of molten hard material intended to form the anti-wear material, and a third step E3 of finalization of the bladed element.

[0021]Comme évoqué dans ce qui précède, dans ce procédé, la température de l’élément aubagé n’est pas contrôlé (d’où la mention « #T >> dans la figure 4) et un écart significatif de température peut exister lors de l’étape E2 entre la température T1 du matériau en fusion de la goutte et de l’élément aubagé.As mentioned in the above, in this process, the temperature of the bladed element is not controlled (hence the mention "#T >> in Figure 4) and a significant temperature difference may exist during step E2 between the temperature T1 of the molten material of the drop and of the bladed element.

[0022]Il est important de noter que l’élément aubagé est réalisé dans un matériau, en général un alliage métallique, qui a une température de fusion Tf qui est inférieure à la température T1.It is important to note that the bladed element is made of a material, generally a metal alloy, which has a melting temperature Tf which is lower than the temperature T1.

[0023]L’invention est illustrée par la figure suivante et propose, avant l’étape E2 de dépose, de procéder :The invention is illustrated by the following figure and proposes, before the removal step E2, to proceed:

- à la détermination d’un seuil de température Ts qui est fonction de la température T1, et en dessous duquel un risque de criques peut apparaître lors de l’étape de dépose, et- the determination of a temperature threshold Ts which is a function of the temperature T1, and below which a risk of cracks may appear during the removal step, and

- au chauffage (étape E4) d’au moins une partie de l’élément aubagé, jusqu’à une température T2, comprise entre Ts et k.Tf, k étant compris entre 0 et 1 et étant par exemple égal à 0,95 et de préférence égal à 0,90.- Heating (step E4) at least part of the bladed element, to a temperature T2, between Ts and k.Tf, k being between 0 and 1 and being for example equal to 0.95 and preferably equal to 0.90.

[0024] L’invention propose ainsi une étape E4 de de chauffage de l’élément aubagé avant la dépose de la goutte à l’étape E2, afin de réduire le gradient ou écart de température précité et limiter voire supprimer le risque d’apparition de criques.The invention thus provides a step E4 of heating the bladed element before depositing the drop in step E2, in order to reduce the aforementioned temperature gradient or difference and limit or even eliminate the risk of occurrence of coves.

[0025]Tout ou partie de l’élément aubagé peut être chauffé à l’étape E4. L’intégralité de l’élément aubagé peut être chauffé, de préférence par rayonnement en utilisant par exemple une résistance chauffante 40 telle qu’illustrée à la figure 6. La résistance chauffante 40 forme avantageusement un tore tubulaire à l’intérieur duquel est logé l’élément aubagé, ici une aube 10 telle qu’illustrée aux figures 1 et 2. En variante, la pièce pourrait être chauffée en la disposant dans un four ou par des systèmes de conduction thermique (exemple : chauffage du mors pour transférer la chaleur vers l’élément aubagé) ou encore de convection thermique dans un espace prévue à cet effet (exemple : cabine pressurisée et chauffée via un fluide environnant intégrant l’outillage de stellitage).All or part of the bladed element can be heated in step E4. The entire bladed element can be heated, preferably by radiation, using for example a heating resistor 40 as illustrated in FIG. 6. The heating resistor 40 advantageously forms a tubular torus inside which is housed l 'bladed element, here a blade 10 as illustrated in Figures 1 and 2. Alternatively, the part could be heated by placing it in an oven or by heat conduction systems (example: heating the jaw to transfer heat to the bladed element) or thermal convection in a space provided for this purpose (example: pressurized cabin and heated via a surrounding fluid incorporating the stellitage tooling).

[0026]En variante, seule une partie de l’élément aubagé est chauffée, à savoir la partie destinée à recevoir la goutte de matériau fondu. Il s’agit dans les exemples représentés de la plateforme externe ou du talon de l’aube des figures 1 et 2, et de la plateforme interne du distributeur de la figure 3. Dans ce cas, la partie à chauffer peut l’être par exemple au moyen d’un chausson chauffant qui recouvre cette partie ou d’un dispositif de conduction thermique local (passage d’un courant électrique dans l’élément aubagé par exemple).Alternatively, only part of the bladed element is heated, namely the part intended to receive the drop of molten material. In the examples shown, this is the external platform or the heel of the blade in FIGS. 1 and 2, and the internal platform of the distributor in FIG. 3. In this case, the part to be heated can be by example by means of a warming slipper which covers this part or of a local thermal conduction device (passage of an electric current in the bladed element for example).

[0027]Comme cela est schématiquement illustré à la figure 5, l’étape E4 comprend avantageusement mais de manière facultative une sous-étape E4a de montée progressive en température de l’élément aubagé puis une sous-étape E4b de maintien de l’élément aubagé à la température T2, et donc de maintien à un palier de température.As schematically illustrated in Figure 5, step E4 advantageously but optionally comprises a sub-step E4a of gradual rise in temperature of the bladed element and then a sub-step E4b of maintaining the element blown at temperature T2, and therefore maintaining a temperature plateau.

[0028] Par ailleurs, le procédé comprend avantageusement mais de manière facultative, après l’étape de dépose E2, une étape E5 suivante de réduction progressive et maîtrisée de la température de l’élément aubagé.Furthermore, the process advantageously but optionally, after the removal step E2, a next step E5 of gradual and controlled reduction of the temperature of the bladed element.

[0029] Lors de l’étape E1, appelée étape préliminaire, l’élément aubagé est de préférence monté dans un outillage dédié d’immobilisation de l’élément aubagé. L’étape E3, appelée étape ultime, comprend alors le démontage de l’élément aubagé de cet outillage.During step E1, called the preliminary step, the bladed element is preferably mounted in a dedicated tool for immobilizing the bladed element. Step E3, called the ultimate step, then includes the disassembly of the bladed element of this tool.

[0030]Avantageusement, la température T1 est comprise entre 1200 et 1600°C, et de préférence entre 1300 et 1500°C, Tf est comprise entre 1000 et 1500°C, et est par exemple aux alentours de 1300°C, Ts est comprise entre 500 et 900°C, et par exemple entre 600 et 700°C, et T2 est comprise entre 800 et 1200°C.Advantageously, the temperature T1 is between 1200 and 1600 ° C, and preferably between 1300 and 1500 ° C, Tf is between 1000 and 1500 ° C, and is for example around 1300 ° C, Ts is between 500 and 900 ° C, and for example between 600 and 700 ° C, and T2 is between 800 and 1200 ° C.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Procédé de dépôt d’un matériau anti-usure sur un élément aubagé (10, 10’) pour une turbomachine d’aéronef, cet élément aubagé étant réalisé dans un matériau ayant une température de fusion Tf et comportant au moins une pale s’étendant entre des plateformes, respectivement interne (19) et externe (20), au moins une de ces plateformes comportant des bords latéraux (21, 22) configurés pour coopérer par emboîtement circonférentiel avec des bords latéraux (22, 21) complémentaires d’éléments aubagés adjacents, ces bords latéraux comportant chacun un matériau anti-usure (36) obtenu par une étape (E2) de dépose d’une goutte de ce matériau fondu à une température T1 qui est supérieure à Tf, caractérisé en ce que l’étape de dépose est précédée des étapes de :1. Method for depositing an anti-wear material on a bladed element (10, 10 ′) for an aircraft turbomachine, this bladed element being made of a material having a melting temperature Tf and comprising at least one blade s extending between platforms, respectively internal (19) and external (20), at least one of these platforms having lateral edges (21, 22) configured to cooperate by circumferential interlocking with lateral edges (22, 21) complementary to adjacent bladed elements, these lateral edges each comprising an anti-wear material (36) obtained by a step (E2) of depositing a drop of this molten material at a temperature T1 which is higher than Tf, characterized in that the removal step is preceded by the steps of: - détermination d’un seuil de température Ts qui est fonction de la température T1, et en dessous duquel un risque de criques peut apparaître lors de l’étape de dépose, et- determination of a temperature threshold Ts which is a function of the temperature T1, and below which a risk of cracks may appear during the removal step, and - chauffage (E4) d’au moins une partie de l’élément aubagé, jusqu’à une température T2, comprise entre Ts et k.Tf, k étant compris entre 0 et 1.- Heating (E4) of at least part of the bladed element, up to a temperature T2, between Ts and k.Tf, k being between 0 and 1. 2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’au moins la ou chaque plateforme (19, 20) destinée à recevoir une goutte de matériau fondu est chauffée à l’étape b).2. Method according to the preceding claim, characterized in that at least the or each platform (19, 20) intended to receive a drop of molten material is heated in step b). 3. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’intégralité de l’élément aubagé (10, 10’) est chauffé à l’étape b).3. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the entire bladed element (10, 10 ’) is heated in step b). 4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’élément aubagé est une aube de rotor (10) ou un secteur de distributeur (10’).4. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the bladed element is a rotor blade (10) or a distributor sector (10 ’). 5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chauffage est réalisé à l’étape b) par rayonnement, par exemple au moyen d’une résistance chauffante.5. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the heating is carried out in step b) by radiation, for example by means of a heating resistor. 6. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape de chauffage (E4) comprend une sous-étape (E4a) de montée progressive en température de l’élément aubagé puis une sous-étape (E4b) de maintien de l’élément aubagé à la température T2 pendant une durée prédéterminée.6. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the heating step (E4) comprises a sub-step (E4a) of progressive rise in temperature of the bladed element then a sub-step (E4b) maintaining the bladed element at the temperature T2 for a predetermined period. 7. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend, après l’étape de dépose (E2), une étape (E5) de réduction progressive et maîtrisée de la température de l’élément aubagé.7. Method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises, after the removal step (E2), a step (E5) of gradual and controlled reduction of the temperature of the bladed element. 8. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une étape préliminaire (E1) de montage de l’élément aubagé dans un outillage, et une étape ultime (E3) de démontage de l’élément aubagé de cet outillage.8. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a preliminary step (E1) of mounting the bladed element in a tool, and a final step (E3) of dismantling the bladed element of this tool. 9. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la température T1 est comprise entre 100 et 1600°C, et de préférence entre 1300 et 1500°C, Tf est comprise entre 1000 et 1500°C, et est par exemple aux alentours de 1300°C, et la température Ts est comprise entre 500 et 900°C, et de préférence entre 600 et 700°C.9. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the temperature T1 is between 100 and 1600 ° C, and preferably between 1300 and 1500 ° C, Tf is between 1000 and 1500 ° C, and is for example around 1300 ° C, and the temperature Ts is between 500 and 900 ° C, and preferably between 600 and 700 ° C. 10. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la température T2 est comprise entre 800 et 1200°C.10. Method according to the preceding claim, characterized in that the temperature T2 is between 800 and 1200 ° C. 1/21/2
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0999009A1 (en) * 1998-11-02 2000-05-10 General Electric Company Method of applying wear-resistant materials to turbine blades, and turbine blades having wear-resistant materials
US20050220995A1 (en) * 2004-04-06 2005-10-06 Yiping Hu Cold gas-dynamic spraying of wear resistant alloys on turbine blades
EP1643011A1 (en) * 2004-09-30 2006-04-05 General Electric Company Erosion and wear resistant protective structures for turbine components
FR2985759A1 (en) * 2012-01-17 2013-07-19 Snecma MOBILE AUB OF TURBOMACHINE

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0999009A1 (en) * 1998-11-02 2000-05-10 General Electric Company Method of applying wear-resistant materials to turbine blades, and turbine blades having wear-resistant materials
US20050220995A1 (en) * 2004-04-06 2005-10-06 Yiping Hu Cold gas-dynamic spraying of wear resistant alloys on turbine blades
EP1643011A1 (en) * 2004-09-30 2006-04-05 General Electric Company Erosion and wear resistant protective structures for turbine components
FR2985759A1 (en) * 2012-01-17 2013-07-19 Snecma MOBILE AUB OF TURBOMACHINE

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