JP2974703B2 - ブレード一体型ロータの製造方法並びにそのブレードの補修方法 - Google Patents

ブレード一体型ロータの製造方法並びにそのブレードの補修方法

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JP2974703B2
JP2974703B2 JP1345051A JP34505189A JP2974703B2 JP 2974703 B2 JP2974703 B2 JP 2974703B2 JP 1345051 A JP1345051 A JP 1345051A JP 34505189 A JP34505189 A JP 34505189A JP 2974703 B2 JP2974703 B2 JP 2974703B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ブレード一体型ロータの製造方法並びにそ
のブレードの補修方法に関し、特にスーパーアロイの固
相拡散接合技術に関する。
［従来の技術］ ガスタービンエンジンは、主に航空機の推進力の発生
源として発展してきているが、このガスタービンエンジ
ンは、圧縮機、燃焼室、及びタービンの三つの基本構成
部分から成り立っている。ガスタービンエンジンの作動
原理は、吸入空気を連続的に圧縮機で圧縮し高温高圧ガ
スとし、このガスに燃焼室内で燃料を噴射して連続的に
燃焼加熱し、生じた高温高圧ガスをタービンを介して膨
張しタービン出力を得るものである。このタービン出力
の殆どが推進力となるが、その一部は主に圧縮機を駆動
するために用いられている。場合によっては、付属の機
械装置を駆動するために用いられたりしている。
一般的に、大出力を発生するガスタービンエンジンに
おいては、軸流圧縮機及び軸流タービンを用いている。
軸流圧縮機は、圧縮機ロータ及び圧縮機ステータとから
構成されており、圧縮機ロータは、圧縮機ディスクの外
周に翼型断面を持つ複数のロータブレードを取り付け、
このディスクを軸方向に何段も並べて構成されており、
また圧縮機ステータは、各段のディスク間に配設された
翼型断面を持つ複数のステータベーンから構成されてい
る。同様に、軸流タービンは、タービンロータ及びター
ビンステータとの組み合わせからなり、タービンロータ
は、翼型断面を持つ複数のタービンブレードをタービン
ディスク外周に固定したものであり、タービンステータ
は、翼型断面を持つ複数のタービンベーンから構成され
ている。上記の圧縮機ロータ及びタービンロータを構成
している各段のディスクはタービンエンジンの回転軸に
固定されており、エンジン動作中、極めて厳しい圧力及
び温度等の環境にさらされる。
ブレード／ディスクアセンブリは、相互に分離した構
成要素から形成されており、複数のブレードがディスク
外周に機械的に付設されるのが一般的である。この機械
的に接合されたブレード／ディスクアセンブリの場合、
ブレードとディスクを各々異なる材料から形成するのに
有利であるが、ブレード一体型ロータと比較してアセン
ブリ全体重量が重くなる欠点がある。
そこで、近年、ガスタービンエンジンの性能増加のた
めに、ブレード一体型ロータが普及してきた。ブレード
一体型ロータの場合、複数のブレードは、ディスクと一
体成形されるか、或は冶金的にディスクに接合されてお
り、従来の機械的接合によるロータアセンブリと比較す
ると軽量である。
［発明が解決しようとする課題］ 一般的に、ブレード／ディスクアセンブリは、ディス
ク外周に約100個のブレードを取り付けた単一のディス
クから構成されている。従来の機械的接合技術を用いた
組付方法においては、損傷したブレードを取り除き、新
しい同一ブレード部品に交換する作業は比較的容易であ
るが、新たに発展してきたブレード一体型ロータの場
合、従来、その補修作業が容易ではなかった。ガスター
ビンエンジンの圧縮機及びタービンにおいては、ブレー
ド及びデイスクは、応力及び温度に関して、その構成材
料の強度限界並びに耐熱限度ぎりぎりで使用されている
ので、損傷したブレードの補修作業においては、ブレー
ドの最初の構造材料強度を保ちながら補修を施さねばな
らない。また、ブレード／ディスクアセンブリは、補修
後においても、亀裂等の破壊を生じない疲労強度を有し
ていなければならない。
通常、ブレード／ディスクアセンブリの補修は、アセ
ンブリの最初の製造工程、或は保守点検の際に必要とな
る。製造工程においては、単一のディスクに組み付けら
れた約100個のブレードの内、１個或は数個のブレード
に欠陥が存在することはまだ良いほうである。保守点検
の際には、様々な要因によりブレードの損傷はかなりの
度合いで存在していることは自明である。そこで、ディ
スクリム上に個々のブレードを効率的且つ正確に接合で
きるブレード一体型ロータの製造方法又は補修方法が要
求されてきた。
上記した問題点に鑑みて、本発明の目的は、ブレード
一体型ロータの効率的且つ正確な製造方法並びにそのブ
レードの補修方法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明の第一の構成に従うと、リムから突出する複数
の一体化されたブレードを有するディスクからなるブレ
ード一体型ロータのブレードの交換方法において、ディ
スクリムから突出する既存のブレードの一部であり且つ
補修用ブレードを接合するための接合面を有するスタブ
を残して、既存のブレードを除去する工程と、スタブと
補修用ブレード間の意図された接合のために、スタブと
補修用ブレードの近接する接合面近傍且つ外周に沿って
形成されたカラーを有する補修用ブレードをカラーを介
してスタブに近接して位置決めする工程と、スタブと補
修用ブレード間の接合面に、補修用ブレードに備えられ
たカラーを介して圧力を加える工程と、スタブと補修用
ブレード間の意図された接合部を軟化し、金属熔融し、
接合を生ずる温度に接合部を局部加熱する工程と、及び
機械加工により接合後の補修用ブレードからカラーを除
去する工程とから構成されたブレードの補修方法を提供
するものである。
本発明の第二の構成に従うと、リムから突出する複数
の一体化されたブレードを有するディスクからなるブレ
ード一体型ロータの製造方法において、複数の突出する
スタブを有するディスクを準備する工程と、スタブに近
接して位置決めするために用いるカラーを外周に備えた
ブレード予備成形品を準備する工程と、スタブとブレー
ド予備成形品間の接合面に、ブレード予備成形品に備え
られたカラーを介して圧力を加える工程と、スタブとブ
レード予備成形品間の意図された接合部を軟化し、金属
熔融し、接合を生ずる温度に接合部を局部加熱し、局部
加熱完了後、接合部を冷却する工程と、機械加工により
接合後のブレード予備成形品からカラーを除去する工程
と、及び全てのスタブに対するブレード予備成形品の接
合が完了するまで、スタブとブレード予備成形品間の接
合面にブレード予備成形品に備えられたカラーを介して
圧力を加える前記工程と、スタブとブレード予備成形品
間の意図された接合部を軟化し金属熔融し接合を生ずる
温度に接合部を局部加熱し局部加熱完了後、接合部を冷
却する前記工程と、機械加工により接合後のブレード予
備成形品からカラーを除去する前記工程とを繰り返し行
う工程とから構成されたブレード一体型ロータの製造方
法を提供するものである。
ブレード一体型ロータの製造方法において、機械加工
により接合後のブレード予備成形品からカラーを除去す
る前記工程を多数のブレード予備成形品がその相当する
スタブに接合された後に行うようにするのが好ましい。
［作用］ 本発明のブレード一体型ロータの補修方法に従うと、
ロータアセンブリの損傷したブレードは、ディスクリム
上の半径方向に突出するスタブを残して、その他の部分
が機械加工により取り除かれる。所要寸法形状の補修用
ブレードが用意され、この補修用ブレードは、スタブに
接合されるべき接合面近傍且つ外周に沿って形成された
カラーとこのカラーと協働して補修用ブレードの正確な
位置決めを果たす補修用ブレード保持具を伴って、スタ
ブと補修用ブレードとの最適な相対位置が決められ、正
確に位置決めされる。
補修作業は、高い真空状態で行われる。正確にスタブ
に近接して位置決めされた補修用ブレードは、その末端
部のスタブとの接合面が緊密に接合するように、補修用
ブレード及びカラーを介して機械的に圧力が加えられ
る。この機械的な圧力を補修用ブレードとスタブ間の接
合面に加えながら、意図された接合部を抵抗加熱、誘導
加熱、放射加熱、又は電子ビーム加熱のいずれかの加熱
方法に従って局部加熱する。実際には、上述の複数の加
熱方法の内、抵抗加熱が経済的であり最も好ましい。補
修用ブレードとスタブ間の冶金的接合を達成するため
に、接合圧力及び接合温度を最適に調整制御するものと
する。接合工程の終わりには、接合中に接合部から熔融
してはみ出た金属材料とカラーを一般的な機械加工によ
り除去するものとする。
上述の補修工程は、ブレード一体型ロータの製造過程
に流用することもできる。この場合、ディスクリム上に
一定の間隔で半径方向に突出するスタブを予め備えたデ
ィスクを用意して、この複数のスタブに順にブレードの
予備成形品を上記した方法に従って接合するようにして
ブレード一体型ロータを製造することができる。
［実施例］ 第１図には、損傷したブレード１を持つブレード一体
型ロータアセンブリが示してあり、第２図には、第１図
の損傷したブレード１の部分拡大図を示してある。第２
図の鎖線10は、意図する補修接合部であり、この接合部
は、損傷箇所12から離れた位置に設定され、且つ同時に
スタブ16を用意するために、ディスク面14近傍に設定さ
れる。通常、スタブ16のディスク面からの高さを0.1〜
0.2インチとする。ブレード損傷部分の除去は、ブレー
ドの他の部分に影響するのをなるべく避けるために、微
細な切削加工の可能な放電加工等の機械加工を用いるの
が好ましい。第３図には、スタブ16、補修用ブレード1
8、及び補修用ブレード保持具部40が示されている。補
修用ブレード18は、その断面形状が損傷したブレード１
の断面形状と一致しており、且つ意図された接合部に近
接する位置でブレード18の周囲に沿って形成されたカラ
ー30を有していることを特徴とする。また、補修用ブレ
ード18は、スタブ16との接合部において、スタブの接合
面断面と同形状の断面を有する。ブレード／ディスクア
センブリの製造過程或は補修工程においては、様々な補
修要求を満足するために、数個の基本的形状を有した補
修用ブレードを用意するものとする。
ブレード保持具40は、カラー30から補修用ブレード18
の先端に亘ってカラー上面及び補修用ブレード外表面の
輪郭に沿って当接する内壁面を有しており、カラー30と
連関して、電気抵抗加熱に要求される保持具40と補修用
ブレード18間の均等な電気接触を許容している。複雑な
輪郭をもつブレードの翼型表面に対するブレード保持具
40の最適な電気接触を得るために、カラー30の形状並び
にその設定位置は極めて重要であり、最適なカラーの形
状と設定位置により、均一な加熱と変形を促進すること
ができる。このため、カラー30は、直線的且つ平坦な面
から形成されるのが好ましい。均一な電気接触により、
ブレードの翼型の前縁から後縁に至るまでの連続的な接
触面を介して電流が一様に流れ、この結果、ブレード翼
型断面の厚さの変化に拘わらず、均一な加熱処理を施す
ことができる。カラー30は、第３図に示すブレード保持
具40のブレード挿入用開口部にカラーの外郭にフィット
するように形成された切欠部42と嵌合し、補修用ブレー
ド18とスタブ16との接合部に効率的な熱伝達を来す位置
決め要素として機能し、局部的に高温領域を形成するの
に役立っている。カラー30からブレード保持具40へと伝
達された熱の放散は、冷却水通路44により達成される。
この通路44は、カラー30と接触するブレード保持具40の
切欠部42近傍を取り囲むように、ブレード保持具40壁内
を経由して配設されており、冷却水が通路４を介して通
過するとき、カラー30からブレード保持具40へ伝達され
た熱を奪って保持具40を冷却するように構成されてい
る。第３図においては、冷却通路44は、一方から保持具
40内に入り、保持具下部の壁内を一周して他方から保持
具外へ出るように配設されている。このように、保持具
40の冷却装置を配設することにより、過度の高温により
保持具が構造的変形を来すのを防ぐことができる。保持
具40自体も補修用ブレード18とスタブ16との接合中、変
形しないように、十分な機械的強度を有していなければ
ならない。
また、この冷却により、補修用ブレードのカラー部分
の温度をブレードを形成しているスーパーアロイの機械
的強度の低下を来す温度より低い温度に保持でき、カラ
ー30は接合工程中、その寸法精度及び形状を維持でき
る。
更に、接合部近傍に配設されたカラー30は、カラーか
ら上の補修用ブレード部分が座屈、或は曲がり等の塑性
変形を起こすことなく、接合中、接合面に必要な圧力を
提供する力Ｆを効果的に接合部に伝達する役割を担う。
前述のカラー30の特徴は極めて重要であり、補修用ブレ
ードのカラーから上部の翼型部分の寸法形状を接合処理
後においてもその最終寸法形状としている点で有意義で
あると共に、接合過程においてブレードの高い寸法精度
を保つのに有意義である。
カラー30を備えることによって、接合において翼型の
各部の位置合わせが非常に難しい複雑な翼型断面形状を
有するブレードを、カラーを形成するロータ軸方向及び
その直行する方向に延びる平面を含む簡略化された形状
を有したブレードとすることができる。このカラーに画
成された直線的平面は、補修用ブレードの製造工程中、
容易に機械加工可能であると共に、補修用ブレードの接
合中、補修用ブレードをブレード保持具40内の所定位置
に容易に装填することができる。
このため、カラー30は、補修用ブレード18の切欠部42
を画成する位置決め面42′と嵌合する位置決め面を有し
ており、これらの位置決め面により、保持具40に対する
補修用ブレードの位置決めを極めて容易に達成すること
ができる。この正確且つ迅速な位置決めにより、個々の
ブレードを連続的に真空状態の下でブレード保持具内に
装填することができ、ディスクの所定位置に連続的に配
設固定するようにして効率的にブレードをデイスクリム
上に付設固定しなければならないブレード一体型ロータ
の製造に関する自動生産システムに最適である。
接合の準備工程として、接合を促進するため、意図さ
れた接合面を接合前に、埃、グリース、オイル、及び表
面酸化物を除去する工程が含まれる。このような準備段
階での表面処理は、一般的な機械的表面研磨工程後、化
学エッチングを施す等の様々な公知技術を用いることが
できる。
一般的に、接合は、接合部金属の熔融に必要な温度及
び圧力状態で、高い真空度、例えば10-5mmHgで行われ
る。これらの接合条件は、接合部を形成するスーパーア
ロイの金属組成に依存して異なる。しかしながら、通常
のスーパーアロイの場合、温度1900〜2100゜F、圧力15k
siの下で、接合が行われる。例えば、長さ２〜３インチ
の標準的なサイズのブレードの接合においては、補修用
ブレードとスタブとの接合部が熔融して0.050インチだ
け短絡したとき、接合が確実に達成されたと推測でき
る。接合部の変形の度合いは、接合工程中、接合部の面
積の増加を測定することにより判断できる。この場合、
接合部面積が少なくとも50％、好ましくは少なくとも10
0％の増加があったとき、実際に冶金的接合が完了した
と推測できる。
接合工程に続いて、接合装置から未完のブレード一体
型ロータアセンブリが外され、その突出するカラーや短
絡した接合部から熔融しはみ出た金属材料が一般的な機
械加工技術により、ブレードから除去される。この機械
加工による除去工程の後、ブレードの接合部分が局部的
に熱処理され、この結果、ブレードの接合部に十分な機
械的強度がもたらされる。
第4a図及び第4b図は、本発明に従うブレードの冶金的
接合が確実に完了した状態でのブレード接合部の顕微鏡
組織を示す1000倍の顕微鏡写真である。この接合部は、
IN100として公知の構造材料であり、その組成は、公称
値で10％Cr,15％Co,3％Mo,5.5％Al,4.7％Ti,0.18％C,0.
014％B,0.06％Zr,1％V,残りNiといった割合である。第4
a図は、接合部から大きく離れた補修用ブレードチップ
の顕微鏡構造を示しており、第4b図は、接合部付近の顕
微鏡構造を示している。第4b図に示す材料は、温度1850
゜F、圧力15ksiの条件の下で接合された後、温度2065゜
Fで１時間固溶化熱処理され、1400゜Fで１時間放置され
時効処理され歪みが除去され不安定な相が均一化されて
機械的強度が増加された後、ゆっくりと室温まで常温冷
却される。
第4a図及び第4b図から明らかなように、これら二つの
図は極めて類似している。第4b図においては、接合線を
確認するのは困難である。このように接合部において顕
微鏡構造が示す組織の均一さは、ディスクに固定されて
いた最初のブレードと新たに接合された補修用ブレード
とが等価な機械的特性を有することを暗示しており、実
際に機械的試験により、これらのブレードが等価な機械
的強度を有することが確認されている。
［発明の効果］ 上述した本発明に従う補修方法により、補修用ブレー
ド或はブレード予備成形品を正確且つ迅速に極めて効率
的にディスクリム上のスタブに冶金的接合することがで
きると共に、その接合部において、ブレード本来の機械
的強度を低下することなくブレードとディスクを一体化
できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は損傷したブレードを持つブレード一体型ロータ
を示した斜視図であり、第２図は損傷したブレードの拡
大図であり、第３図は本発明のブレードの補修方法に従
ったブレードの補修に用いる装置を示した分解斜視図で
あり、第4a図及び第4b図は本発明の補修方法に従って補
修されたブレード各部の金属組織を示した顕微鏡写真で
ある。 １……損傷したブレード、14……ディスク面、16……ス
タブ、18……補修用ブレード、30……カラー、40……ブ
レード保持具、44……冷却通路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート ワルター バームガルテン アメリカ合衆国，33410 フロリダ，パ ーム ビーチ ガーデンス，ウェスト ティーチ ロード 11360 (72)発明者 ラルフ ブロムリー ボガード アメリカ合衆国，33408 フロリダ，ノ ース パーム ビーチ，ランディング プレース 11625 (56)参考文献 特開 平１−294901（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23P 6/00 F01D 5/12

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】リムから突出する複数の一体化されたブレ
    ードを有するディスクからなるブレード一体型ロータの
    ブレードの補修方法において、 ａ）ディスクリムから突出する既存のブレードの一部で
    あり且つ補修用ブレードを接合するための接合面を有す
    るスタブを残して、既存のブレードを除去する工程と、 ｂ）スタブと補修用ブレード間の意図された接合のため
    に、スタブと補修用ブレードの近接する接合面近傍且つ
    外周に沿って形成されたカラーを有する補修用ブレード
    をカラーを介してスタブに近接して位置決めする工程で
    あって、このカラーは、スタブとは接触しない位置に設
    けられたものである工程と、 ｃ）スタブと補修用ブレード間の接合面に、補修用ブレ
    ードに備えられたカラーを介して、カラーがスタブに接
    触しないように圧力を加える工程と、 ｄ）スタブと補修用ブレード間の意図された接合部を軟
    化し、金属熔融し、接合を生ずる温度に接合部を局部加
    熱する工程と、及び ｅ）機械加工により接合後の補修用ブレードからカラー
    を除去する工程とから構成されたブレードの補修方法。
  2. 【請求項２】リムから突出する複数の一体化されたブレ
    ードを有するディスクからなるブレード一体型ロータの
    製造方法において、 ａ）複数の突出するスタブを有するディスクを準備する
    工程と、 ｂ）スタブに近接して位置決めするために用いるカラー
    を外周に備えたブレード予備成形品を準備する工程であ
    って、このカラーは、前記スタブとは接触しない位置に
    形成されるものである工程と、 ｃ）スタブとブレード予備成形品間の接合面に、ブレー
    ド予備成形品に備えられたカラーを介して、カラーがス
    タブに接触しないように圧力を加える工程と、 ｄ）スタブとブレード予備成形品間の意図された接合部
    を軟化し、金属熔融し、接合を生ずる温度に接合部を局
    部加熱し、局部加熱完了後、接合部を冷却する工程と、 ｅ）機械加工により接合後のブレード予備成形品からカ
    ラーを除去する工程と、及び ｆ）全てのスタブに対するブレード予備成形品の接合が
    完了するまで、スタブとブレード予備成形品間の接合面
    にブレード予備成形品に備えられたカラーを介して圧力
    を加える前記工程ｃ）と、スタブとブレード予備成形品
    間の意図された接合部を軟化し金属熔融し接合を生ずる
    温度に接合部を局部加熱し局部加熱完了後、接合部を冷
    却する前記工程ｄ）と、機械加工により接合後のブレー
    ド予備成形品からカラーを除去する前記工程ｅ）とを繰
    り返し行う工程とから構成されたブレード一体型ロータ
    の製造方法。
  3. 【請求項３】機械加工により接合後のブレード予備成形
    品からカラーを除去する前記工程ｅ）を多数のブレード
    予備成形品がその相当するスタブに接合された後に行う
    ようにした請求項２記載のブレード一体型ロータの製造
    方法。
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Families Citing this family (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8914273D0 (en) * 1989-06-21 1989-08-09 Rolls Royce Plc Friction bonding apparatus
US5048743A (en) * 1990-04-26 1991-09-17 United Technologies Corporation Rotor blade bonding device
US5188275A (en) * 1990-05-24 1993-02-23 Rolls-Royce Plc Friction bonding clamp for a rotor blade
US5111570A (en) * 1990-08-10 1992-05-12 United Technologies Corporation Forge joining repair technique
US5272809A (en) * 1990-09-04 1993-12-28 United Technologies Corporation Technique for direct bonding cast and wrought materials
US5113583A (en) * 1990-09-14 1992-05-19 United Technologies Corporation Integrally bladed rotor fabrication
US5205465A (en) * 1990-09-19 1993-04-27 United Technologies Corporation Method for replacing worn airseal lands on engine compressor or turbine disks
US5197190A (en) * 1991-03-04 1993-03-30 United Technologies Corporation Fabrication of repair method for an integrally bladed rotor
US5109606A (en) * 1991-03-04 1992-05-05 United Technologies Corporation Integrally bladed rotor fabrication or repair
US5197191A (en) * 1991-03-04 1993-03-30 General Electric Company Repair of airfoil edges
DE4327189C2 (de) * 1993-08-13 1996-02-01 Mtu Muenchen Gmbh Reparaturverfahren für im Kopf- oder Kantenbereich beschädigte Schaufelblätter von Turbomaschinen
US5560841A (en) * 1994-10-11 1996-10-01 United Technologies Corporation Stator vane extraction
US5553370A (en) * 1995-02-09 1996-09-10 Pepe; John Method for repair of steam turbine blades
US5755031A (en) * 1996-11-12 1998-05-26 United Technologies Corporation Method for attaching a rotor blade to an integrally bladed rotor
US5758416A (en) * 1996-12-05 1998-06-02 General Electric Company Method for repairing a turbine engine vane segment
GB9713395D0 (en) * 1997-06-25 1997-08-27 Rolls Royce Plc Improvements in or relating to the friction welding of components
DE19831736C2 (de) * 1998-07-15 2000-05-31 Mtu Muenchen Gmbh Verfahren zur Reparatur und Herstellung eines integral beschaufelten Rotors für eine Strömungsmaschine
US6244495B1 (en) 1998-11-06 2001-06-12 United Technologies Corporation Gripper
US6354482B1 (en) * 1998-11-06 2002-03-12 United Technologies Corporation Friction welder
DE19858702B4 (de) 1998-12-18 2004-07-01 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zum Verbinden von Schaufelteilen einer Gasturbine, sowie Schaufel und Rotor für eine Gasturbine
US6339878B1 (en) 2000-03-27 2002-01-22 United Technologies Corporation Method of repairing an airfoil
US6568077B1 (en) * 2000-05-11 2003-05-27 General Electric Company Blisk weld repair
US6902096B2 (en) * 2001-10-29 2005-06-07 United Technologies Corporation Method of joining material
DE10161824B4 (de) * 2001-12-15 2004-02-12 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zum Instandsetzen von verschlissenen oder außer Maß gefertigten Bauteilen
DE10206447B4 (de) * 2002-02-11 2004-06-03 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Halten eines zu verbindenden, metallischen Bauteils und Verfahren zum Verbinden eines metallischen Bauteils mit einem weiteren Bauteil
DE10340520A1 (de) * 2003-09-03 2005-03-31 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zur Herstellung von Gasturbinenrotoren mit integraler Beschaufelung
US8516674B2 (en) * 2003-11-14 2013-08-27 General Electric Company Solid state resistance welding for airfoil repair and manufacture
US7370787B2 (en) * 2003-12-15 2008-05-13 Pratt & Whitney Canada Corp. Compressor rotor and method for making
US7249412B2 (en) * 2004-05-25 2007-07-31 General Electric Company Method for repairing a damaged blade of a Blisk
GB0412775D0 (en) * 2004-06-09 2004-07-07 Rolls Royce Plc Method of replacing damaged aerofoil
DE102004032461A1 (de) 2004-06-30 2006-02-02 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Verfahren und Reparatur-Schaufelteil zur BLISK-Reparatur oder zur Neuherstellung von BLISKs
DE102004042878A1 (de) * 2004-09-04 2006-03-09 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zur Reparatur von Turbomaschinenschaufeln
DE102004043746B4 (de) * 2004-09-10 2008-09-25 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zur Herstellung eines mit Hohlschaufeln integral beschaufelten Gasturbinenrotors
DE102005006047A1 (de) * 2005-02-10 2006-09-07 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zur Herstellung und/oder Reparatur eines integral beschaufelten Rotors
DE102006012674A1 (de) * 2006-03-20 2007-09-27 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von metallischen Bauelementen
DE102006012660A1 (de) * 2006-03-20 2007-09-27 Mtu Aero Engines Gmbh Bauteil und Verfahren zum Verbinden von metallischen Bauelementen
DE102006031388A1 (de) * 2006-07-07 2008-01-17 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren für die Reparatur und/oder den Austausch von Einzelelementen eines Bauteils einer Gasturbine
US7858897B2 (en) * 2006-10-27 2010-12-28 United Technologies Corporation Insert weld repair
US7762783B2 (en) * 2007-01-11 2010-07-27 General Electric Company Turbine blade apparatus
US9133720B2 (en) * 2007-12-28 2015-09-15 United Technologies Corporation Integrally bladed rotor with slotted outer rim
US8206121B2 (en) * 2008-03-26 2012-06-26 United Technologies Corporation Method of restoring an airfoil blade
DE102009033835B4 (de) 2009-07-18 2012-01-19 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zum Austauschen einer Schaufel eines Rotors mit integrierter Beschaufelung und ein derartiger Rotor
CN102052342B (zh) * 2009-10-29 2013-02-13 北京有色金属研究总院 一种钛合金整体叶片盘的制造方法
US8613138B2 (en) * 2009-12-16 2013-12-24 United Technologies Corporation Repair of integrally bladed rotors
US8479391B2 (en) * 2009-12-16 2013-07-09 United Technologies Corporation Consumable collar for linear friction welding of blade replacement for damaged integrally bladed rotors
US9694440B2 (en) 2010-10-22 2017-07-04 United Technologies Corporation Support collar geometry for linear friction welding
US10309232B2 (en) * 2012-02-29 2019-06-04 United Technologies Corporation Gas turbine engine with stage dependent material selection for blades and disk
US20140120483A1 (en) * 2012-10-29 2014-05-01 General Electric Company Local Heat Treatment and Thermal Management System for Engine Components
US20140117007A1 (en) * 2012-10-29 2014-05-01 General Electric Company Local Heat Treatment and Thermal Management System for Engine Components
CN103331515B (zh) * 2013-06-21 2015-03-18 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 一种用于整体叶盘制造的线性摩擦焊接方法
CN103600200B (zh) * 2013-10-19 2015-10-21 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种t300/bmp-316复合材料外涵机匣安装座更换修理方法
CN103817499B (zh) * 2013-11-01 2016-03-09 西安航空动力股份有限公司 一种解决涡轮叶片榫齿漏渗的方法
CN105328396B (zh) * 2015-11-26 2017-09-12 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种压气机静子叶片组件更换叶片修复方法
CN105643183B (zh) * 2015-12-24 2017-09-12 甘肃银光化学工业集团有限公司 一种强酸工况下液环式压缩机叶轮碎裂的修复方法
EP3238868A1 (de) * 2016-04-27 2017-11-01 MTU Aero Engines GmbH Verfahren zum herstellen einer schaufel für eine strömungsmaschine
US10814445B2 (en) 2016-05-09 2020-10-27 Raytheon Technologies Corporation Airfoil machining
US10633731B2 (en) 2018-01-05 2020-04-28 United Technologies Corporation Method for producing enhanced fatigue and tensile properties in integrally bladed rotor forgings
US10935037B2 (en) 2018-01-05 2021-03-02 Raytheon Technologies Corporation Tool for simultaneous local stress relief of each of a multiple of linear friction welds of a rotor forging
DE102020210003A1 (de) 2020-08-06 2022-02-10 MTU Aero Engines AG Verfahren zum Reparieren eines integral beschaufelten Rotors
US11828190B2 (en) 2021-11-18 2023-11-28 General Electric Company Airfoil joining apparatus and methods

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3088192A (en) * 1957-04-26 1963-05-07 Int Nickel Co Method of joining turbine blade parts
US3196526A (en) * 1961-06-13 1965-07-27 Bristol Siddeley Engines Ltd Method of making turbine blades
US3653110A (en) * 1970-01-05 1972-04-04 North American Rockwell Method of fabricating hollow blades
BE789029A (fr) * 1971-12-20 1973-01-15 Gen Electric Article metallique soude par frottement et procede de fabrication d'un tel article
US3810711A (en) * 1972-09-22 1974-05-14 Gen Motors Corp Cooled turbine blade and its manufacture
US4096614A (en) * 1975-09-02 1978-06-27 General Electric Company Method and apparatus for removing stator vanes
US4285108A (en) * 1979-02-23 1981-08-25 United Technologies Corporation Apparatus and method for refinishing turbine blade airseals
US4364160A (en) * 1980-11-03 1982-12-21 General Electric Company Method of fabricating a hollow article
US4589176A (en) * 1983-11-25 1986-05-20 Rockwell International Corporation Fiber-composite turbine blade and method for its construction
US4594761A (en) * 1984-02-13 1986-06-17 General Electric Company Method of fabricating hollow composite airfoils
US4736504A (en) * 1987-08-12 1988-04-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Alignment method for pressure welded bladed disk
US4883216A (en) * 1988-03-28 1989-11-28 General Electric Company Method for bonding an article projection

Also Published As

Publication number Publication date
DE68907881D1 (de) 1993-09-02
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AU625036B2 (en) 1992-06-25
CN1043974A (zh) 1990-07-18
SA89100052B1 (ar) 1999-03-15
RU1819202C (ru) 1993-05-30
EP0376874B1 (en) 1993-07-28
EP0376874A3 (en) 1990-09-05

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