JP2013047514A - 鍛造部品を修復するための固相システム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】鍛造部品を修復するためのシステム及び方法を提供する。
【解決手段】本システムは、修復するための鍛造部品を識別する識別サブシステム１１０と、鍛造部品の一部分を除去する除去サブシステム１２０と、鍛造部品を復元する復元サブシステム１３０と、を含み、該復元サブシステムは、非溶融材料を鍛造部品に添加するためのアセンブリを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、鍛造部品の修復のためのシステム及び方法に関し、より具体的には、鍛造部品を修復するための固相システム及び方法に関する。

鍛造部品は、無数の様々な産業用途で使用される。鍛造部品の一例は、ガスタービンホイールである。鍛造部品のもう一つの例はロータである。繰返し使用により、ガスタービンホイール及びロータのような鍛造部品は、摩耗、損傷、亀裂、腐食その他の変化を受ける。

ガスタービンホイール及びロータは多数の損傷モードを受け、早期又は計画的廃棄に至る。これら損傷モードを幾つか挙げると、機械加工ミス、腐食及び疲労亀裂がある。さらに、ガスタービンホイール及びロータは、設計慣行に従って適宜決定される寿命末期に供用から外される場合がある。鍛造部品を交換することが決まると、極めて高価な交換鍛造部品の購入につながる。ガスタービンホイール及びロータのような鍛造部品の交換費用は５０万ドル以上になるおそれがある。さらに、かかる交換鍛造部品は直ちに利用することができない場合があり、交換は１２〜１８か月間の付随リードタイムを有することがある。このリードタイムは、サービス及び新規のユニット製造関連機関を含む関連する全ての当事者に対して多大な負担となる。

鍛造部品の寿命を延ばす手法を策定することにより、有意なコスト節減がもたらされる。使用される鍛造部品を交換ではなく修復することによって、交換費用と修復費用の差だけ節約される。また、鍛造部品の寿命を延ばすことは、修復のためのリードタイムが交換に必要なリードタイムよりも大幅に少ないという点でサプライチェーンに対して所望の柔軟性をもたらす。結局、販売及びマーケティング部門は、これらの部門が顧客に対する販売の選択肢を増やすという点でこの手法から利益が得られる。

殆どの従来の材料の堆積及び／又は添加プロセスは、鍛造部品で使用するには不適当である。溶射のような慣用プロセスは、過度のポロシティのような固有の欠陥を有する。基本的に、溶射は、コーティングを形成するためにスプレーされる粒子の融解又は部分的融解を必要とする。コーティングは、層状組織として段階的に形成される。

溶射は、１〜２５％のポロシティを有する可能性がある。ポロシティは、腐食、機械加工仕上げ、強度、マクロ硬度並びに摩耗特性に関してコーティングに有害となる恐れがある。他の従来プロセスは、鍛造品の厳しい機械的特性要件を満たしていない。溶融プロセスのようなさらに別の従来のプロセスは、基材の結晶粒及び強化相組織を変えるような過剰量の熱を鍛造部品の基材に与える。これにより、かかる構成部品の疲労寿命が大幅に低減される。プラズマ蒸着（ＰＶＤ）及び化学蒸着（ＣＶＤ）プロセスもまた、堆積制御及び速度に関しての固有限度がある。

摩擦攪拌溶接（ＦＳＷ）及び超音波スポット溶接（ＵＳＷ）のような従来の固相接合プロセスもまた適用可能ではない。ＦＳＷツールの途方もなく大きな寸法により鍛造部品の最も開いた領域にのみツールのアクセスが厳しく制限され、これを用いて例えばダブテールの底部のような鍛造部品の複雑で到達するのが困難な領域に材料を堆積させることはできない。さらに、ＦＳＷ及びＵＳＷは、２つの部品を一体的に接合するよう設計された技術である。特に、これらの何れも材料の肉盛りには適用することができない。ＦＳＷ及びＵＳＷは、摩擦を利用して２つの部品を一体的に接合するので、これらの技術を用いて遊離した材料（粉末など）を基材に強固に結合させることはできない。ロウ付け材料を用いたロウ付け及びコールドスプレーを含む他の試みも成功していない。

以上の問題に鑑みれば、鍛造部品の修復及び／又は補修の改善されたシステム及び方法が当技術分野において望ましい。

本発明の実施形態は、鍛造部品を修復するためのシステムを含む。本システムは、修復するための鍛造部品を識別する識別サブシステムと、鍛造部品の一部分を除去する除去サブシステムと、鍛造部品を復元する復元サブシステムと、を含む。復元サブシステムは、非溶融材料を鍛造部品に添加するためのアセンブリを含む。

本発明の実施形態は、鍛造部品を修復するための方法を含む。本方法は、修復するための鍛造部品を識別するステップと、鍛造部品の一部分を除去するステップと、非溶融材料を添加することにより鍛造部品を復元するステップと、を含む。

本発明の実施形態は、鍛造部品を修復するための方法を含む。本方法は、修復するための鍛造部品を識別するステップと、鍛造部品の一部分を除去するステップと、非溶融材料を添加することにより鍛造部品を修復するステップと、を含み、修復ステップは、コールドスプレーを行うステップと、修復鍛造部品に後処理を行うステップとを含む。

本発明の上記その他の特徴、態様及び利点については、図面と併せて以下の詳細な説明を参照することによって理解を深めることができるであろう。

本発明の実施形態によって鍛造部品を修復するための固相システムの概略図。 本発明の実施形態に係るコールドスプレーアセンブリの概略図。 本発明の実施形態に係るパルスコールドスプレーアセンブリの概略図。 本発明の実施形態に係る後処理サブシステムの概略図。 本発明の実施形態に係る合金金属試料における深さ当たりの冷間加工量のパーセンテージを示すグラフ。 本発明の実施形態によって材料をコールドスプレーした後の合金金属試料のミクロ組織を示す図。 本発明の実施形態によって熱間静水圧成形の後処理ステップを行った後の図６（Ａ）のミクロ組織を示す図。 本発明の実施形態によって後処理熱処理を行った後の図６（Ｂ）のミクロ組織を示す図。 本発明の実施形態によって張力によって破断された後にコールドスプレーによって形成された引張棒のミクロ組織を示す図。 本発明の実施形態によって張力によって破断された後にコールドスプレーによって形成された引張棒のミクロ組織を示す図。 本発明の実施形態によって鍛造部品を補修するための処理ステップを示す図。

本明細書には、本発明の実施形態及び態様をより良好に定義し、且つその製造の実施において当業者を導くために特定の定義及び方法を示している。特定の用語又は表現の定義が規定されていること、又は規定されていないことは、何らかの特定の重要性又は非重要性を示唆することを意味するものではなく、むしろ、特に断らない限り、用語は、関連技術における当業者による従来の用法に従って理解すべきである。

本明細書で用いる技術用語及び科学用語は、別途定義しない限り、本発明の属する技術分野の技術者によって通常理解されている意味をもつ。本明細書において「第１」、「第２」などの用語は、いかなる順序、量又は重要性も意味するものではなく、ある構成要素を他の構成要素から区別するために用いる。単数形で記載したものであっても、数を限定するものではなく、そのものが少なくとも１つ存在することを意味するものであり、「前」、「後」、「下」及び／又は「上」の用語は、特記しない限り、記載上の便宜のために用いるものにすぎず、位置又は空間的配向を限定するものではない。

数量に用いられる「約」という修飾語は、標記の数値を含み、文脈毎に決まる意味をもつ（例えば、特定の数量の測定に付随する誤差範囲を含む）。本明細書を通して、「一実施形態」、「別の実施形態」、「ある実施形態」などという場合、その実施形態に関して記載された特定の構成要素（特徴、構造及び／又は特性など）が、本明細書に記載された少なくとも１つの実施形態に含まれていることを意味し、他の実施形態には存在していても、存在していなくてもよい。さらに、本発明の複数の特徴的構成要素は、様々な実施形態において適当に結合させることができる。

摩耗、損傷、亀裂、腐食その他の変質を生じた鍛造部品の修復及び／又は修復は、取り囲む基材の材料を変えることなく近親の金属特性を回復させるような特定の処理ステップを必要とする。処理ステップは、修復の準備ができた特定の鍛造部品の識別、損傷を受けた又は単に摩耗した除去材料であるかかる識別鍛造部品からの材料の除去、周囲の材料を変えないようにした新規材料の堆積、及び任意選択的な添加材料の後処理を含む。

図１を具体的に参照すると、修復システム１００が示されている。修復システム１００は、識別サブシステム１１０、材料除去サブシステム１２０、復元サブシステム１３０、及び任意選択的な後処理サブシステム１５０を含む。

識別サブシステム１１０は、作業在庫内で鍛造部品５０として図１に示すどの鍛造部品が修復及び／又は補修する準備が整ったか、又はその必要があるかを確認するための識別機能を実行する。「準備が整っている」とは、その作動寿命の長さに起因して、特定の鍛造部品が修復を行うようスケジューリングされていることを意味している。さらに、「準備が整っている」とはまた、修復の正当な理由となるのに十分な摩耗、腐食、摩滅などを顕示した特定の鍛造部品の目視検査を含むことができる。「必要がある」とは、特定の鍛造部品の検査により、該鍛造部品が補修を必要とする損傷（例えば亀裂）を顕示していることを意味している。

識別サブシステム１１０は、多くの形態をとることができる。例えば、識別サブシステム１１０は、あらゆる特定の鍛造部品又はその一部分の状態を視覚的に記憶するために、１つ以上の静止画写真又はビデオカメラ又は同様のものを含むことができる。代替として、識別サブシステム１１０は、ルーペ又は光学顕微鏡を用いた検査、顕微鏡により後で分析されるレプリカを用いた検査、流体浸透検査（ＦＰＩ）、渦電流、及び／又は超音波のような非破壊評価技術を含むことができる。

特定の鍛造部品が、修復の準備が整っている又は修復の必要があるものとして識別サブシステム１１０によって又は標準的な修復スケジュールによって識別されると、該鍛造部品５０は、材料除去サブシステム１２０に移送される。図１に示すように、鍛造部品５０は、除去を必要とするものとして識別された材料の一部分５２を有することができる。材料除去サブシステム１２０は、鍛造部品５０からその一部分５２を除去する役割を果たし、材料が取り除かれた鍛造部品５０’を残す。

材料除去サブシステム１２０は、多数の形態をとることができる。材料除去サブシステム１２０は、材料５２を除去するための研削及び／又はフライス機器を含むことができる。除去処理において、例えば亀裂のような、基材５０内で過剰な変形を与えることのないように、或いは不連続部を形成することのないように注意を払う必要がある。除去領域へのアクセスが困難である事例、又は除去材料に費やされる仕事量を最小限にすべき事例が存在することがある。かかる事例では、材料除去サブシステム１２０は、放電（ＥＤＭ）又は電解加工（ＥＣＭ）機器を含むことができる。かかる機器は、研削及び／又はフライス機器と組み合わせることができ、又はこの研削及び／又はフライス機器の代わりとすることができる。一実施形態では、材料除去サブシステム１２０は、材料５２及びあらゆる改鋳層を同時に除去するのに使用する電動研削ホイールを有する電気化学研削（ＥＣＧ）機器を含む。改鋳層は、従来のＥＤＭ処理後の後に残される薄層（約０．００１〜０．００２インチ厚み）である。ＥＤＭ処理により、金属は実際に局所的に溶融して再固化し、（溶融中に空気に曝されることによって）多くの酸化物を含有する薄い改鋳層が後に残される。これは、何らかの良質な接合処理に有用でない表面状態である。

ＥＣＧ機器に加えて、又はＥＣＧ機器の代わりに、材料除去サブシステム１２０は、材料５２を除去するための研磨放電加工機、研磨電解加工機、及び／又は研磨ウォータジェット機を含むことができる。

材料５２が除去されると、材料が取り除かれた鍛造部品５０’は、復元サブシステム１３０に移送することができる。復元サブシステム１３０は、鍛造部品５０’上に固相材料復元を実行することができる機器を含む。固相材料の復元は、非溶融材料の添加を含む。さらに、固相材料の復元は、材料添加部位を囲む鍛造部品５０’におけるあらゆる材料を溶融などの変質状態にすることはない。

復元サブシステム１３０は、図２に示すようなコールドスプレーアセンブリを含むことができる。図２の復元サブシステム１３０では、加圧ガス１３２が、粉末供給装置１３４及びガス予熱器１３６に導入される。ガス予熱器１３６に流入した加圧ガスは、通常３００〜８００°Ｃの温度まで加熱される。次いで、加熱された加圧ガスは、粉末予熱チャンバ１３８に導入される。粉末供給装置１３４に流入した加圧ガス１３２は、粉末供給装置内部の粉末を取り込み、これを粉末予熱チャンバ１３８に搬送して、ここで加熱された加圧ガス１３２によって加熱される。典型的な金属粉末（アルミニウム、銅、ニッケル、鉄、コバルト、タンタル、ニオブ、又は同様のものの合金のような純粋金属）は、直径が約５０ミクロンである。加熱粉末は次に、縮小拡大ノズル１４０を介して移送され、材料が除去された状態の鍛造部品５０’にて新規材料５５として配向される。この新規材料５５は非溶融材料である。このアセンブリにより、堆積される材料の高堆積速度、鍛造部品基材への低入熱、及び化学的性質の優れた制御が可能になる。これらの属性により、高密度で大部分が欠陥のない最終ミクロ組織がもたらされる。

縮小拡大ノズル１４０及び高温ガス１３２を使用して、粉末粒子を超音速の速度まで加速させることにより、この粒子に対し大量の運動エネルギーが与えられる。このことにより、粒子及び鍛造部品基材５０’間において、溶接、クラッディング、及び溶射のような従来の材料付添加法よりも低い温度で高い結合親和性が可能になる。

代替として、復元サブシステム１３０は、図３に示すパルスコールドスプレーアセンブリのようなパルスコールドスプレーアセンブリを含むことができる。高加圧ガス１３２は、ガス加熱器２３２を介して復元サブシステム１３０に導入される。次いで、加熱ガスは、第１の弁２３４を通って駆動セクション２３６に伝送され、次いで第２の弁２３８を通って従動セクション２４４に伝送される。また、高圧ガス１３２もホッパ２４０からの粉末と共に粉末予熱器２４１に導入される。加熱された粉末−ガス混合物は、第３の弁２４２を通って従動セクション２４４に導入される。第２の弁２３８を通って従動セクション２４４に流入する高圧ガス１３２は、加熱粉末−ガス混合物が従動セクションに流入する場所から上流側で衝撃波２４５を形成する。衝撃波２４５は、加熱粉末を従動セクション２４４を通って、及びノズル２４６を通って新規材料５５を形成する材料が取り除かれた状態の鍛造部品まで進ませるのを助ける。パルスコールドスプレーアセンブリにより、堆積される材料の高堆積速度、鍛造部品基材への低入熱、及び化学的性質の優れた制御が可能となる。これらの属性により、高密度で大部分が欠陥のない最終ミクロ組織がもたらされる。さらに、パルスコールドスプレーアセンブリは、屈曲ノズル２４６を使用して、加圧ガス１３２と加熱粉末との組合せにより修復のため構成部品の近づき難い領域に到達することができる。

コールドスプレー技術を図示し且つ説明しているが、鍛造部品基材内に低熱を与えながら高品質の堆積を発生させる他の固相材料堆積技術を利用してもよい点は理解されたい。例えば、放電被覆処理（ＥＳＤ；electro-spark deposition）、粉末マイクロ放電被覆処理（ＰＭＳＤ；powder-micro-spark deposition）、コールドメタルトランスファーその他の同様の技術を使用して、修復される鍛造部品の基材と化学組成が同一である材料を送給することができる。

場合によっては、追加の材料を処理することが必要となる場合がある。従って、復元サブシステム１３０の後に、新規の修復鍛造部品を後処理サブシステム１５０に移送することができる。後処理サブシステム１５０は、新規添加材料５５に塑性変形を与えるように構成されている。コールドスプレーによって堆積された新規の添加材料５５は、ほぼ欠陥がない構造を有している。しかしながら、かかる新規の添加材料５５は、細孔を有し、結合がないか、又は粒子間の不充分な結合を有している可能性がある。さらに、新規の添加材料５５の当初の鍛造部品基材５０’への結合は、本質的に金属結合によるものであるが、その結合力は、原子レベルで発生し、表面の凹凸及び／又は他の表面粗さ特徴による機械的結合に起因したものではなく、当初の鍛造部品基材５０’と新規の添加材料５５との間に連続的境界がある。この連続的境界部は、変更を必要とする構造内に脆弱性を伝播させる途切れのない一連の粒子境界を含む。

従って、後処理サブシステム１５０は、新規の添加材料５５に有意な量の塑性変形を与えるように構成される。好適な後処理サブシステム１５０の実施例は、ショットピーニングアセンブリ、熱間静水圧成形アセンブリ、熱処理アセンブリ、レーザショックピーニングアセンブリ、低塑性バニシ仕上げアセンブリ、制御塑性バニシ仕上げアセンブリ、摩擦攪拌処理アセンブリ、及び超音波アセンブリを含む。１つの例示的な実施形態は、低塑性バニシ仕上げを利用して、制御された方式で十分な塑性変形を与え、新規の添加材料内の空隙／細孔を十分な深さまで塞ぎ、新規の添加材料５５と元の鍛造部品基材５０’との間の原子レベルの結合を策定する。

図４は、低塑性バニシ仕上げアセンブリを含む後処理サブシステム１５０を概略的に示している。低塑性バニシ仕上げ（ＬＰＢ）は、オハイオ州シンシナチ市所在のＬａｍｂｄａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓにより開発された技術である。ＬＰＢアセンブリは、それを通して支持流体１５４が流れるチャネルを備えた流体軸受ツール１５２を含む。球体５６が、液圧軸受により流体軸受ツール１５２に装着される。支持流体１５４は、その連続的な流れによって軸受を加圧するのに使用されるクーラントとすることができる。加圧軸受は、流体軸受ツール１５２の機械式軸受シート（点線で示す）に接触しないように球体１５６を支持する。法線方向の力ＦＮが、流体軸受ツール１５２は、球体１５６を貫通し且つ鍛造部品の表面上に延びた流体軸受ツール１５２に加えられる。所定パターンで鍛造部品の表面に沿った球体１５６の横方向の動きＭＬは、法線方向の力ＦＮと相まって新規の添加材料５５の表面に沿った残留圧縮を導入できる。新規の添加材料５５並びにその上で球体１５６が転動する鍛造部品の残りの表面は、後処理を行った後に圧縮状態のままにされる。

次に、熱処理の後処理技術の一例について説明する。この熱処理に曝される材料は、高強度の耐食性ニッケルクロム材料であるＩｎｃｏｎｅｌ（登録商標）７１８合金である。当該技術分野において知られるように、材料のタイプ及び望ましい付加的要素などの要因は、後処理技術として最も効果的であるタイプの熱処理に直接的に影響を与える。溶体化アニール及び析出硬化法を使用してＩｎｃｏｎｅｌ（登録商標）７１８を硬化させる。溶体化アニールは、１７００°Ｆ〜１８５０°Ｆの範囲内の温度で実施される。溶体化アニールの後に急冷（通常は水中で）を行い、さらに、約１３２５°Ｆの温度で８時間析出硬化を行う。これに続いて約１１５０°Ｆで炉冷され、この温度で１８時間の全時効時間の間保持された後に空冷される。この熱処理法は、破壊寿命、ノッチ破壊寿命、及び破断延性の組み合わせが最大の懸念事項であるＩｎｃｏｎｅｌ（登録商標）７１８合金にとって有用である。

或いは、溶体化アニールは、１９００°Ｆ〜１９５０°Ｆの温度範囲で実施され、その後、急冷（通常は水中で）を行い、さらに約１４００°Ｆで１０時間析出硬化を行うことができる。次いで１２００°Ｆまで炉冷され、この温度で２０時間時効処理された後に空冷される。この熱処理法は、強化された横方向延性、衝撃強度、及び低温切欠引張強さをもたらすので、引張制限のある用途においては好ましい。

図５は、ある範囲の処理条件における合金金属試料の深さ当たり冷間加工量のパーセンテージを示している。冷間加工量は、達成される永久塑性変形量に等しい。合金金属試料は、制御塑性バニシ仕上げを受けたＩｎｃｏｎｅｌ（登録商標）７０６合金である。その結果は、試験で得られた最大値に正規化されている。図示のように、試料は、測定される最大深さの約２０％の深さで約６５％〜１００％の変形量を示した。

図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、修復プロセスの様々な段での合金金属試料のミクロ組織を示している。図６（Ａ）は、材料のコールドスプレー後の鍛造部品の図を示している。図示のように、材料は、完全に固化しておらず、多数の空隙及び細孔が見えたままである。図６（Ｂ）は、熱間静水圧成形の後処理ステップの後の図６（Ａ）の鍛造部品のミクロ組織を示している。図示のように、完全な固化がないことに起因して図６（Ａ）において見えていた空隙及び／又は細孔は閉鎖されている。最後に、図６（Ｃ）は、付加的な後処理熱処理後の図６（Ｂ）の後処理された鍛造部品のミクロ組織を示している。図６（Ｃ）に示すミクロ組織は、その外観が新規に製造された鍛造部品のミクロ組織に類似しており、該鍛造部品のミクロ組織を構成している。

図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、引張力によって破断された後にコールドスプレーによって形成された引張棒のミクロ組織を示している。引張棒は、コールドスプレーによって形成された後、熱間静水圧成形の後処理を、次いで熱処理を受けた。形成及び後処理後、引張棒は、最終的には棒を破断させる張力を受けた。図７（Ａ）は、破断点における引張棒の破断面（粗い）及び側面（滑らか）を示している。図７（Ｂ）は、より大きな倍率による、破断点における引張棒の延性のある（粗い破断）面を示している。かかる延性のある面の存在は、破断を生じさせるために大量のエネルギーが消費されたことを示している。

ここで、図８に特に注目し且つより一般的に図１〜図４に注目して、鍛造部品を修復するプロセスについて説明する。ステップ３００において、例えば識別サブシステム１１０によって鍛造部品内の欠陥を確認する。欠陥の識別は多くの形態をとることができる。例えば、欠陥識別は、１つ以上の静止カメラ又はビデオカメラなどを使用することにより実施して、あらゆる特定の鍛造部品又はその一部分の状態を視覚的に記憶させることができる。或いは、欠陥は、ルーペ又は光学顕微鏡を用いた検査、顕微鏡により後で分析されるレプリカを用いた検査、流体浸透検査（ＦＰＩ）、渦電流、及び／又は超音波のような非破壊評価技術により識別することができる。

次に、ステップ３０５において、欠陥は、例えば材料除去サブシステム１２０によって鍛造部品から除去される。欠陥の除去は、研削及び／又はフライス加工によって行うことができる。或いは、欠陥は、放電（ＥＤＭ）又は電解加工（ＥＣＭ）によって除去することができる。

ステップ３１０において、付加的な非溶融材料を鍛造部品に添加して復元する。非溶融材料は、図２及び図３に関して説明した溶射アセンブリのような復元サブシステム１３０によって添加することができる。

最後に、ステップ３１５において、鍛造部品は、後処理サブシステム１５０によって後処理される。好適な後処理技術の実施例は、ショットピーニング、熱間静水圧成形、熱処理、レーザショックピーニング、低塑性バニシ仕上げ、制御塑性バニシ仕上げ、摩擦攪拌処理、及び超音波を含む。

限られた数の実施形態のみに関して本発明を詳細に説明してきたが、本発明はかかる開示された実施形態に限定されないことは理解されたい。むしろ、本発明は、上記で説明されていない多くの変形、改造、置換、又は均等な構成を組み込むように修正することができるが、これらは、本発明の技術的思想及び範囲に相応する。例えば、当初は単数を意味する用語で実施形態を説明してきたが、複数の構成部品を利用してもよい点は了解されたい。さらに、本発明の種々の実施形態について説明してきたが、本発明の態様は記載された実施形態の一部のみを含むことができる点を理解されたい。従って、本発明は、上述の説明によって限定されると見なすべきではなく、添付の請求項の範囲によってのみ限定される。

５０ 鍛造部品
５０’ 材料が取り除かれた鍛造部品
５２ 除去される材料
５５ 添加材料
１００ 修復システム
１１０ 識別サブシステム
１２０ 除去サブシステム
１２２ 研削ホイール
１３０ 復元サブシステム
１３２ 加圧ガス
１３４ 粉末供給装置
１３６ ガス予熱器
１３８ 粉末予熱チャンバ
１４０ 縮小拡大ノズル
１５０ 後処理サブシステム
ＦＮ 法線方向の力
ＭＬ 横方向の動き
１５２ 流体軸受ツール
１５４ 支持流体
１５６ 球体
２３２ ガス加熱器
２３４ 第１の弁
２３６ 駆動セクション
２３８ 第２の弁
２４０ ホッパ
２４１ 粉末予熱器
２４２ 第３の弁
２４４ 従動セクション
２４５ 衝撃波伝播
２４６ ノズル

Claims (11)

1. 鍛造部品（５０）の修復システム（１００）であって、
   修復のための鍛造部品を識別する識別サブシステム（１１０）と、
   鍛造部品の一部分（５２）を除去する除去サブシステム（１２０）と、
   鍛造部品を復元するための復元サブシステム（１３０）であって、鍛造部品に非溶融材料を鍛造部品に添加するためのアセンブリを含む復元サブシステム（１３０）と
   を備える、システム（１００）。
2. 前記アセンブリがコールドスプレーアセンブリを含む、請求項１記載のシステム。
3. 前記コールドスプレーアセンブリが、
   粉末供給装置（１３４）と、
   ガス予熱器（１３６）と、
   粉末予熱器（１３８）と、
   縮小拡大ノズル（１４０）と
   を含んでいて、加圧ガス（１３２）を粉末供給装置及びガス予熱器に導入して、粉末予熱器及び縮小拡大ノズルを通過させて非溶融材料を形成する、請求項２記載のシステム。
4. 前記アセンブリがパルスコールドスプレーアセンブリを含んでいて、パルスコールドスプレーアセンブリが、
   高加圧ガスを導入するためのガス加熱器（２３２）と、
   粉末を導入するための加熱ホッパ（２４０、２４１）と、
   高加圧ガス及び粉末を鍛造部品に移送するためのノズル（２４６）と
   を備える、請求項２記載のシステム。
5. 前記ノズルが屈曲している、請求項４記載のシステム。
6. 前記復元システムが、放電被覆処理（ＥＳＤ）、粉末マイクロ放電被覆処理（ＰＭＳＤ）及びコールドメタルトランスファーからなる群から選択される少なくとも１つを含む、請求項１記載のシステム。
7. 前記識別サブシステムが非破壊評価アセンブリを含む、請求項１記載のシステム。
8. 前記非破壊評価アセンブリが渦電流センサを含む、請求項７記載のシステム。
9. 前記除去サブシステムが、フライス盤、研削盤、研磨放電加工アセンブリ、研磨電解加工アセンブリ、研磨電解放電加工アセンブリ及び研磨ウォータジェット機アセンブリからなる群から選択される少なくとも１つを含む、請求項１記載のシステム。
10. 復元した鍛造部品に後処理を行うための後処理サブシステムを含む、請求項１記載のシステム。
11. 前記後処理サブシステムが、ショットピーニングアセンブリ、熱間静水圧成形アセンブリ、熱処理アセンブリ、レーザショックピーニングアセンブリ、低塑性バニシ仕上げアセンブリ、制御塑性バニシ仕上げアセンブリ、摩擦攪拌処理アセンブリ、及び超音波アセンブリからなる群から選択される１つ以上を含む、請求項１０記載のシステム。