JP7242171B2 - 方法、ろう付けされた物品、およびろう付けアセンブリ - Google Patents
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Description
本実施形態は、ろう付けの方法、ろう付けされた物品、およびろう付けアセンブリに関する。より具体的には、本実施形態は、２つの表面間のろう付け隙間をろう付けするための方法、物品、およびアセンブリに関する。
タービンノズルの外側壁に位置する工具ラグは、２つの孔を有する一対のハンドルである。工具ラグの孔の機能は、機械加工のために固定具のピンと接続してノズルを保持することである。機械加工中、データム面が基準面として使用され、他のすべての位置を特定する。工具ラグとデータム面との間の公差は、他の機械加工公差および部品の組み立てに直接関係するため、非常に重要である。
工具ラグの孔の位置または直径が所定の公差外にある場合、孔は、従来のように塞がれ、再穿孔される。所定の公差は、約２．５ｍｍ（約０．１０”）未満とされ得る。従来、孔は溶接によって塞がれていたが、これは工具ラグの超合金材料にひずみまたは微小の亀裂を生じさせる可能性がある。
ろう付けは、金属品内または２つ以上の金属品の間の空きスペースを充填するプロセスである。フィラーろう付け金属材料が溶融して、２つの金属品の間の接合部または金属品内の亀裂または隙間に流入する。フィラーろう付け金属材料は、ろう付けプロセスの間に金属品が溶融しないように、金属品より低い融点を有する。フィラーろう付け金属材料は、理想的には毛細管現象により接合部、亀裂、または隙間に流入する。フィラー金属は、適切な雰囲気、通常は不活性雰囲気環境または真空炉でその溶融（液相線）温度よりわずかに高い温度まで加熱され、溶融して流れ、次いで冷却して亀裂または隙間を充填するか、または２つの金属品を共に接合する。ろう付けは、同じまたは異なる金属をかなりの強度で接合することができる。
一実施形態では、方法は、第１の構成要素のろう付けチャンバのろう付け材料をろう付け温度に加熱してろう付け材料を溶融させることを含む。ろう付け材料は、ろう付けチャンバから、第１の構成要素の少なくとも１つの内部チャネルを通って、第１の構成要素と第２の構成要素との間のろう付け隙間に流入して第１の構成要素を第２の構成要素にろう付けする。
別の実施形態では、ろう付けされた物品は、第１の構成要素であって、ろう付けチャンバ、およびろう付けチャンバから第１の構成要素の外部表面に延びる少なくとも１つの内部チャネルを有する第１の構成要素と、ろう付け隙間によって第１の構成要素の外部表面から分離された少なくとも１つのろう付け表面を有する第２の構成要素と、ろう付け隙間のろう付け材料とを含む。第１の構成要素は、ろう付け隙間のろう付け材料によって第２の構成要素にろう付けされる。
別の実施形態では、ろう付けアセンブリは、第１の構成要素であって、ろう付けチャンバ、およびろう付けチャンバから第１の構成要素の外部表面に延びる少なくとも１つの内部チャネルを有する第１の構成要素と、ろう付け隙間によって第１の構成要素の外部表面から分離された少なくとも１つのろう付け表面を有する第２の構成要素と、ろう付けチャンバのろう付け材料とを含む。
本発明の他の特徴および利点が、本発明の原理を例として示す添付の図面と併せて、以下のより詳細な説明から明らかになるであろう。
可能な限り、同一の参照符号が同一の部品を表すために図面の全体にわたって使用される。
ろう付けの方法、ろう付けされた物品、およびろう付けチャンバとろう付け隙間とを含むろう付けアセンブリが提供される。
本開示の実施形態は、たとえば、本明細書に開示された特徴の１つまたは複数を含まない概念と比較して、高品質の狭隙間のろう付けを可能にし、高品質のろう付け接合部を提供し、公差が狭い狭隙間のろう付け接合部を提供し、接合部にろう付けフィラーを供給するための異なる方法を提供し、結合剤を含まない粉末状のろう付けフィラーを提供し、非常に低い延性のためにワイヤやリングのような構造に形成することが困難なニッケル基ろう付けフィラーによく適用され、所定の正確なろう付け隙間サイズ設計を達成し、共晶相のような有害な相を排除し、部品の組み立てを容易にし、生産時の設計を容易に制御し、またはそれらの組み合わせを可能にする。
図１を参照すると、第１の構成要素１０が形成され、第２の構成要素１６のろう付け表面１４から所定の距離だけ離れた外部表面１２を有するように配置される。所定の距離は、第１の構成要素１０の外部表面１２と第２の構成要素１６のろう付け表面１４との間のろう付け隙間１８を画定する。第１の構成要素１０は、ろう付けチャンバ２０と、ろう付けチャンバ２０と第１の構成要素１０の外部表面１２との間、したがってろう付け隙間１８との間の流体連通を提供する少なくとも１つの内部チャネル２２とを含む。第１の構成要素１０と第２の構成要素１６との間のコネクタ２４は、第２の構成要素１６に対する第１の構成要素１０の相対的な位置を維持し、それによってろう付け隙間１８を維持するために適用することができる。いくつかの実施形態では、コネクタ２４は、タック溶接である。
図２は、第１の構成要素１０、第２の構成要素１６、および第１の構成要素のろう付けチャンバ２０に位置したろう付け材料３２を含むろう付けアセンブリ３０を示す。ろう付け材料３２は、ろう付け材料３２を溶融させるのに十分なろう付け温度にろう付け材料３２を加熱すると、ろう付け隙間１８の空きスペースを流れて容積を充填するのに十分な量で設けられる。
図３は、ろう付け隙間１８のろう付け材料４２によって第２の構成要素１６にろう付けされた第１の構成要素１０を含むろう付けされた物品４０を示す。ろう付け材料４２は、ろう付けチャンバ２０のろう付け材料３２をろう付け温度に加熱してろう付け材料３２を溶融した後に、溶融したろう付け材料３２から凝固し、溶融したろう付け材料３２を内部チャネル２２および次にろう付け隙間１８に流入させ、液体ろう付け材料３２を固体ろう付け材料４２に冷却させる。
図４は、第２の構成要素１６の第１の構成要素１０の代替の設計を示す。第１の構成要素１０は、第１の構成要素１０の長さに沿った２つ以上の位置に内部チャネル２２を含む。十分な長さのろう付け隙間１８をろう付けするとき、第１の構成要素１０の長さに沿った異なる位置に、したがってろう付け隙間１８の長さに沿った異なる位置に内部チャネル２２を追加することで、ろう付け材料３２がろう付け隙間１８に流れて充填するための時間の量を短縮し、それによってろう付け時間が短縮される。
図５では、第１の構成要素１０は、第１の構成要素１０に第２の構成要素１６の長さより長い長さを与える延長部５０を含む。この延長部５０は、ろう付けの前に、より多くのろう付け材料３２をろう付けチャンバ２０に配置することを可能にする。ろう付け後、ろう付けチャンバ２０に十分なろう付け材料４２が残り、少なくとも延長部５０の底部に延びる。これにより、図３に示すようにろう付けされた物品４０のろう付けチャンバ２０の一部に空きスペースを有するのではなく、図６に示すように、延長部５０を機械加工した後にろう付けされた物品４０に完全なプラグを形成することができ、任意のろう付け材料４２が延長部５０内に延びることができる。
いくつかの実施形態では、第２の構成要素１６は、タービンノズル６０の工具ラグであり、ラグ孔６２は、図７に示すように、第１の構成要素１０にろう付けするためのろう付け表面１４を提供する。
本開示の方法は、ろう付け接合部設計および製造のための第１の構成要素１０の内部ろう付け材料供給システムにより、狭い公差の制御されたろう付け隙間１８を達成することができる。ろう付け隙間１８のサイズは、制御が難しい場合がある。本開示の方法は、狭隙間のろう付けをうまく提供することができる。
いくつかの実施形態では、ろう付け隙間１８のサイズは、狭い公差で非常に均一である。ろう付け隙間１８のサイズを制御することにより、良好な品質のろう付け接合部を達成することができる。たとえば、狭い公差のろう付け隙間１８は、所望の優れた機械的特性を達成するためにろう付け接合部にとって非常に重要であり得る。ろう付け隙間１８の均一性の制御は、高い公差および相補的な輪郭に嵌合部品を機械加工する必要があり得る。高い公差の機械加工には、高品質の機械を持つ経験豊富な機械加工ベンダーが必要な場合がある。
いくつかの実施形態では、ろう付け隙間１８の制御は、共晶相のようなろう付け材料４２の有害な相を排除することができる。いくつかの実施形態では、ろう付け隙間１８の幅は、約１０μｍ～約１００μｍ（約０．４ミル～約４．０ミル）、あるいは約１０μｍ～約８０μｍ（約０．４ミル～約３．２ミル）、あるいは約１０μｍ～約５０μｍ（約０．４ミル～約２．０ミル）、あるいは約３０μｍ～約８０μｍ（約１．２ミル～約３．２ミル）の範囲、またはそれらの間の任意の範囲もしくは部分範囲であってもよい。いくつかの実施形態では、ろう付け隙間１８の幅は、ろう付け隙間１８の毛細管現象による溶融したろう付け材料３２の流れを促進するように選択される。
外部表面１２およびろう付け表面１４は、均一なろう付け隙間１８を提供するために、任意の相補的な輪郭を有してもよい。いくつかの実施形態では、外部表面１２およびろう付け表面１４は、相補的な曲面である。いくつかの実施形態では、外部表面１２およびろう付け表面１４は、相補的な円筒面である。いくつかのそのような実施形態では、第１の構成要素１０は、円筒形状を有する。いくつかの実施形態では、外部表面１２およびろう付け表面１４は、相補的な平面である。
ろう付けチャンバ２０は、ろう付け材料３２を供給するために接近可能であり、ろう付けの時点までろう付け材料３２を含むことができる任意の形状を有することができる。いくつかの実施形態では、ろう付けチャンバ２０は、実質的に円筒形であり、機械加工によってカウンタボアとして形成される。ろう付けチャンバ２０は、ろう付け隙間１８をろう付け材料４２で充填するのに十分なろう付け材料３２を保持するのに十分な容積を有するようにサイズ決めされる。いくつかの実施形態では、ろう付けチャンバ２０は、不規則な形状を有する壁を有してもよい。ろう付けチャンバ２０は、図１から図６では内部チャネル２２の底部の下に延びるように示されているが、ろう付けチャンバ２０の底部は、代わりに、内部チャネル２２の底部と位置合わせされるか、または内部チャネル２２の底部の上に位置してもよい。
少なくとも１つの内部チャネル２２は、ろう付けチャンバ２０と外部表面１２との間の流体連通を提供する任意の形状を有することができる。いくつかの実施形態では、内部チャネル２２は、円筒形状を有する。いくつかの実施形態では、円筒内部チャネル２２の直径は、約０．５ｍｍ～約５ｍｍ（約２０ミル～約２００ミル）、あるいは約０．７５ｍｍ～約３．８ｍｍ（約３０ミル～約１５０ミル）、あるいは約１．０ｍｍ～約２．５ｍｍ（約４０ミル～約１００ミル）の範囲、またはそれらの間の任意の範囲もしくは部分範囲である。いくつかの実施形態では、内部チャネル２２は、不規則な形状を有する。いくつかの実施形態では、円筒内部チャネル２２の断面積は、約０．２ｍｍ2～約２０ｍｍ2（約３００ミル2～約３０，０００ミル2）、あるいは約０．５ｍｍ2～約１１ｍｍ2（約８００ミル2～約１７，０００ミル2）、あるいは約０．８ｍｍ2～約５ｍｍ2（約１，２００ミル2～約８，０００ミル2）の範囲、またはそれらの間の任意の範囲もしくは部分範囲である。
少なくとも１つの内部チャネル２２は、好ましくは、複数の内部チャネル２２である。内部チャネル２２の数は、好ましくは、第１の構成要素１０のサイズに基づいて選択され、より多くの内部チャネル２２が、より大きな第１の構成要素１０に使用される。第１の構成要素の内部チャネル２２の数は、２～１２、あるいは３～１０、あるいは４～８のいずれかの数の範囲、またはそれらの間の任意の範囲もしくは部分範囲であってもよい。
第１の構成要素１０および第２の構成要素１６は、ろう付け可能な任意の材料で形成することができる。いくつかの実施形態では、第１の構成要素１０および第２の構成要素１６は、実質的に同じ組成物を有する。いくつかの実施形態では、第１の構成要素１０および第２の構成要素１６は、異なる組成物を有する。いくつかの実施形態では、第１の構成要素１０および第２の構成要素１６は、超合金材料で形成される。いくつかの実施形態では、超合金材料は、コバルト基超合金、ニッケル基超合金、または鉄基超合金である。
いくつかの実施形態では、超合金材料は、重量で、約１５％以下のクロム（Ｃｒ）、約１０％以下のコバルト（Ｃｏ）、約４％以下のタングステン（Ｗ）、約２％以下のモリブデン（Ｍｏ）、約５％以下のチタン（Ｔｉ）、約３％以下のアルミニウム（Ａｌ）、約３％以下のタンタル（Ｔａ）、付随的な不純物、および残部のＮｉからなる組成物を有する。
いくつかの実施形態では、超合金材料は、重量で、約１４％のＣｒ、約９．５％のＣｏ、約３．８％のＷ、約１．５％のＭｏ、約４．９％のＴｉ、約３．０％のＡｌ、約０．１％の炭素（Ｃ）、約０．０１％のホウ素（Ｂ）、約２．８％のＴａ、付随的な不純物、および残部のＮｉからなる組成物を有する。
いくつかの実施形態では、超合金材料は、重量で、約１０％以下のＣｒ、約８％以下のＣｏ、約４％以下のＴｉ、約５％以下のＡｌ、約６％以下のＷ、約５％以下のＴａ、付随的な不純物、および残部のＮｉからなる組成物を有する。
いくつかの実施形態では、超合金材料は、重量で、約９．７５％のＣｒ、約７．５％のＣｏ、約３．５％のＴｉ、約４．２％のＡｌ、約６．０％のＷ、約１．５％のＭｏ、約４．８％のＴａ、約０．０８％のＣ、約０．００９％のジルコニウム（Ｚｒ）、約０．００９％のＢ、付随的な不純物、および残部のＮｉからなる組成物を有する。
いくつかの実施形態では、超合金材料は、重量で、約８％以下のＣｏ、約７％以下のＣｒ、約６％以下のＴａ、約７％以下のＡｌ、約５％以下のＷ、約３％以下のレニウム（Ｒｅ）、約２％以下のＭｏ、付随的な不純物、および残部のＮｉからなる組成物を有する。
いくつかの実施形態では、超合金材料は、重量で、約７．５％のＣｏ、約７．０％のＣｒ、約６．５％のＴａ、約６．２％のＡｌ、約５．０％のＷ、約３．０％のＲｅ、約１．５％のＭｏ、約０．１５％のＨｆ、約０．０５％のＣ、約０．００４％のＢ、約０．０１％のイットリウム（Ｙ）、付随的な不純物、および残部のＮｉからなる組成物を有する。
いくつかの実施形態では、超合金材料は、重量で、約１０％以下のＣｒ、約８％以下のＣｏ、約５％以下のＡｌ、約４％以下のＴｉ、約２％以下のＭｏ、約６％以下のＷ、約５％以下のＴａ、付随的な不純物、および残部のＮｉからなる組成物を有する。
いくつかの実施形態では、超合金材料は、重量で、約９．７５％のＣｒ、約７．５％のＣｏ、約４．２％のＡｌ、約３．５％のＴｉ、約１．５％のＭｏ、約６．０％のＷ、約４．８％のＴａ、約０．５％のニオブ（Ｎｂ）、約０．１５％のＨｆ、約０．０５％のＣ、約０．００４％のＢ、付随的な不純物、および残部のＮｉからなる組成物を有する。
いくつかの実施形態では、超合金材料は、重量で、約１０％以下のＣｏ、約８％以下のＣｒ、約１０％以下のＷ、約６％以下のＡｌ、約３％以下のＴａ、約２％以下のＨｆ、付随的な不純物、および残部のＮｉからなる組成物を有する。
いくつかの実施形態では、超合金材料は、重量で、約９．５％のＣｏ、約８．０％のＣｒ、約９．５％のＷ、約０．５％のＭｏ、約５．５％のＡｌ、約０．８％のＴｉ、約３．０％のＴａ、約０．１％のＺｒ、約１．０％のＣ、約０．１５％のＨｆ、付随的な不純物、および残部のＮｉからなる組成物を有する。
いくつかの実施形態では、第１の構成要素１０は、ろう付け材料４２と組み合わせて、第２の構成要素１６のためのプラグとして機能する。いくつかの実施形態では、プラグは、第２の構成要素１６のスルーホールを充填する。いくつかの実施形態では、プラグは、第２の構成要素１６のカウンタボアを充填する。
ろう付け材料３２は、任意の形態とすることができる。いくつかの実施形態では、ろう付け材料３２は、ろう付け粉末である。いくつかの実施形態では、ろう付け材料３２は、結合剤を含まないろう付け粉末である。いくつかの実施形態では、ろう付け材料３２は、ろう付けペーストである。
ろう付け材料３２は、用途に応じて、ニッケル基、コバルト基、または鉄基であってもよく、銅、アルミニウム、ケイ素、銀、および／または金を含んでもよい。いくつかの実施形態では、方法は、たとえばワイヤまたはリングなどの特定の形状に形成することが困難な、非常に低い延性のニッケル基ろう付けフィラーに役立つ。
いくつかの実施形態では、ろう付けされた物品４０は、以下の特徴のうちの１つ、２つ以上、またはすべてを有する。第１の構成要素１０および第２の構成要素１６は、狭い公差で組み立てられる。ろう付け材料３２は、好ましくは、ろう付けチャンバ２０と、少なくとも１つの内部チャネル２２とを含む内部ろう付けシステムを介してろう付け隙間に供給される。粉末状のろう付けフィラー金属を、ろう付け材料３２として使用することができる。粉末状などのニッケル基ろう付けフィラーは、本開示の方法によく適している。第１の構成要素１０に機械加工された内部ろう付け材料ホルダまたはろう付けチャンバ２０は、少なくとも１つの内部チャネル２２によって第１の構成要素１０の外部表面１２に接続される。ろう付けチャンバ２０は、ろう付け前にろう付け材料３２を保持する。内部チャネル２２は、ろう付け隙間１８とろう付けチャンバ２０とを接続するために、第１の構成要素１０に機械加工される。タック溶接を使用して、ろう付け前に第１の構成要素１０および第２の構成要素１６を保持することができる。ろう付けペーストは、ろう付け前に外部表面１２またはろう付け表面１４に適用されてもよい。ろう付け後、第１の構成要素１０の一部またはすべてを機械加工してもよいし、そのまま残してもよい。内部チャネル２２は、ろう付け後のろう付けされた物品４０のろう付け接合部の一部であってもよい。
ろう付け材料３２を加熱する任意の適切な方法を、使用することができる。いくつかの実施形態では、ろう付けプロセスは、アルゴンボックスなどの不活性ガス環境で誘導加熱システムによって局所的に第１の構成要素１０を加熱することによって、ろう付けアセンブリ３０に実行される。他の実施形態では、ろう付けアセンブリ３０全体を、真空炉などで加熱することができる。
いくつかの実施形態では、方法は、以下のステップのうちの１つ、２つ以上、またはすべてを含む：第１の構成要素１０の外部表面１２を形成すること、第２の構成要素１６のろう付け表面１４を形成すること、ろう付けチャンバ２０を第１の構成要素１０に形成すること、少なくとも１つの内部チャネル２２を第１の構成要素１０に形成すること、第１の構成要素１０と第２の構成要素１６とを共に組み立てること、第１の構成要素１０を第２の構成要素１６にタック溶接すること、ろう付け材料３２をろう付けチャンバ２０内に装填すること、ろう付けチャンバ２０のろう付け材料３２を加熱すること、およびろう付けアセンブリ３０を冷却してろう付けされた物品４０を形成することを可能にすること。
いくつかの実施形態では、ろう付け熱サイクルが、ろう付け材料３２をろう付け温度に加熱するために使用される。いくつかの実施形態では、ろう付け熱サイクルは、自動化される。いくつかの実施形態では、ろう付け材料３２は、ろう付け粉末である。
いくつかの実施形態では、ろう付け粉末は、重量で、約７．０％のＣｒ、約４．５％のＳｉ、約３．１％のＢ、約０．２％のリン（Ｐ）、付随的な不純物、および残部のＮｉからなる組成物を有する。
一実施形態では、ろう付け粉末は、重量％で、約１５．０％のＣｒ、約３．６％のＢ、約０．０２％のＰ、付随的な不純物、および残部のＮｉからなる組成物を有する。
一実施形態では、ろう付け粉末は、重量％で、約１９．０％のＣｒ、約１０．１％のケイ素（Ｓｉ）、約０．０３％のＢ、約０．０２％のＰ、付随的な不純物、および残部のＮｉからなる組成物を有する。
一実施形態では、ろう付け粉末は、重量％で、約１４．０％のＣｒ、約１０．０％のＣｏ、約１０．０％のＡｌ、約２．７５％のＢ、約２．７５％のＴａ、約２．５％のＹ、付随的な不純物、および残部のＮｉからなる組成物を有する。
一実施形態では、ろう付け粉末は、重量％で、１３．０～約１４．０％のＣｒ、約９．０～１０．０％のＣｏ、約３．５～約３．８％のＡｌ、約２．２５～約２．７５％のＢ、付随的な不純物、および残部のＮｉからなる組成物を有する。
いくつかの実施形態では、ろう付け熱サイクルは、約１０８０°Ｃ（約１９７５°Ｆ）のろう付け温度および／または約３０分のろう付け時間を含む。
本開示の方法によるろう付けの後、ろう付け接合部のマクロ構造の冶金的評価のために、ろう付けされた物品４０を半分に切断した。第１の構成要素１０と第２の構成要素１６との間の強固な冶金的結合、隙間にろう付け材料がないこと、第１の構成要素１０、第２の構成要素１６、またはろう付け接合部に亀裂がないこと、およびろう付け接合部の壁貫通孔がないことによって示されるように、高品質で狭隙間のろう付け接合部が得られたことが観察された。
本発明を１つまたは複数の実施形態を参照して説明してきたが、本発明の範囲を逸脱することなく、その要素を種々変更させることができ、均等物で置換することができることは当業者によって理解されるであろう。さらに、特定の状況または材料に適応させるために、その本質的範囲から逸脱することなく、本発明の教示に多くの修正を行うことができる。したがって、本発明は、本発明を実施するために考えられる最良の形態として開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明は添付の特許請求の範囲内に属するすべての実施形態を含むことになることを意図している。さらに、詳細な説明で識別されたすべての数値は、正確な値と近似の値の両方が明確に識別されているかのように解釈されるものとする。
［実施態様１］
ろう付け材料（３２）が、ろう付けチャンバ（２０）から、第１の構成要素（１０）の少なくとも１つの内部チャネル（２２）を通って、前記第１の構成要素（１０）と第２の構成要素（１６）との間のろう付け隙間（１８）に流入して前記第１の構成要素（１０）を前記第２の構成要素（１６）にろう付けするように、前記第１の構成要素（１０）の前記ろう付けチャンバ（２０）の前記ろう付け材料（３２）をろう付け温度に加熱して前記ろう付け材料（３２）を溶融させることを含む、方法。
［実施態様２］
前記加熱の前に、前記ろう付け隙間（１８）を提供するために前記第１の構成要素（１０）を前記第２の構成要素（１６）の開口に配置することをさらに含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様３］
前記ろう付けチャンバ（２０）で前記ろう付け材料（３２）を加熱する前に、前記第１の構成要素（１０）を前記第２の構成要素（１６）にタック溶接することをさらに含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様４］
前記ろう付け隙間（１８）が、前記ろう付け材料（３２）が前記ろう付け隙間（１８）の毛細管現象によって流れるように、約１０μｍ～約１００μｍ（約０．４ミル～約４．０ミル）の範囲の幅を有する、実施態様１に記載の方法。
［実施態様５］
前記加熱が、前記第１の構成要素（１０）を誘導加熱することを含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様６］
前記加熱が、前記ろう付け材料（３２）、前記第１の構成要素（１０）、および前記第２の構成要素（１６）を真空炉で加熱することを含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様７］
前記少なくとも１つの内部チャネル（２２）の各々が、約０．２ｍｍ2～約２０ｍｍ2（約３００ミル2～約３０，０００ミル2）の範囲の断面積を有する、実施態様１に記載の方法。
［実施態様８］
加熱前に前記ろう付けチャンバ（２０）に前記ろう付け材料（３２）を配置することをさらに含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様９］
加熱前に前記ろう付け隙間（１８）にろう付けフィラーを配置することをさらに含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様１０］
前記ろう付け材料（３２）が、ニッケル基組成物、コバルト基組成物、鉄基組成物、銅含有組成物、アルミニウム含有組成物、ケイ素含有組成物、銀含有組成物、金含有組成物、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される組成物を有する、実施態様１に記載の方法。
［実施態様１１］
第１の構成要素（１０）であって、ろう付けチャンバ（２０）、および前記ろう付けチャンバ（２０）から前記第１の構成要素（１０）の外部表面（１２）に延びる少なくとも１つの内部チャネル（２２）を有する第１の構成要素（１０）と、
ろう付け隙間（１８）によって前記第１の構成要素（１０）の前記外部表面（１２）から分離された少なくとも１つのろう付け表面（１４）を有する第２の構成要素（１６）と、
前記ろう付け隙間（１８）のろう付け材料（４２）とを含み、
前記第１の構成要素（１０）は、前記ろう付け隙間（１８）の前記ろう付け材料（４２）によって前記第２の構成要素（１６）にろう付けされる、ろう付けされた物品（４０）。
［実施態様１２］
前記第１の構成要素（１０）が、実質的に円筒形であり、前記第２の構成要素（１６）の実質的に円筒形の開口に位置する、実施態様１１に記載のろう付けされた物品（４０）。
［実施態様１３］
前記ろう付け隙間（１８）が、約１０μｍ～約１００μｍ（約０．４ミル～約４．０ミル）の範囲の幅を有する、実施態様１１に記載のろう付けされた物品（４０）。
［実施態様１４］
前記少なくとも１つの内部チャネル（２２）の各々が、約０．２ｍｍ2～約２０ｍｍ2（約３００ミル2～約３０，０００ミル2）の範囲の断面積を有する、実施態様１１に記載のろう付けされた物品（４０）。
［実施態様１５］
前記少なくとも１つの内部チャネル（２２）が、２～１２の内部チャネル（２２）の数の範囲内にある、実施態様１１に記載のろう付けされた物品（４０）。
［実施態様１６］
第１の構成要素（１０）であって、ろう付けチャンバ（２０）、および前記ろう付けチャンバ（２０）から前記第１の構成要素（１０）の外部表面（１２）に延びる少なくとも１つの内部チャネル（２２）を有する第１の構成要素（１０）と、
ろう付け隙間（１８）によって前記第１の構成要素（１０）の前記外部表面（１２）から分離された少なくとも１つのろう付け表面（１４）を有する第２の構成要素（１６）と、
前記ろう付けチャンバ（２０）のろう付け材料（３２）とを含む、ろう付けアセンブリ（３０）。
［実施態様１７］
前記第１の構成要素（１０）が、実質的に円筒形であり、前記第２の構成要素（１６）の実質的に円筒形の開口に位置する、実施態様１６に記載のろう付けアセンブリ（３０）。
［実施態様１８］
前記ろう付け隙間（１８）が、約１０μｍ～約１００μｍ（約０．４ミル～約４．０ミル）の範囲の幅を有する、実施態様１６に記載のろう付けアセンブリ（３０）。
［実施態様１９］
前記少なくとも１つの内部チャネル（２２）が、２～１２の内部チャネル（２２）の数の範囲内にある、実施態様１６に記載のろう付けアセンブリ（３０）。
［実施態様２０］
前記ろう付け材料（３２）が、ニッケル基組成物、コバルト基組成物、鉄基組成物、銅含有組成物、アルミニウム含有組成物、ケイ素含有組成物、銀含有組成物、金含有組成物、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される組成物を有する、実施態様１６に記載のろう付けアセンブリ（３０）。
［実施態様１］
ろう付け材料（３２）が、ろう付けチャンバ（２０）から、第１の構成要素（１０）の少なくとも１つの内部チャネル（２２）を通って、前記第１の構成要素（１０）と第２の構成要素（１６）との間のろう付け隙間（１８）に流入して前記第１の構成要素（１０）を前記第２の構成要素（１６）にろう付けするように、前記第１の構成要素（１０）の前記ろう付けチャンバ（２０）の前記ろう付け材料（３２）をろう付け温度に加熱して前記ろう付け材料（３２）を溶融させることを含む、方法。
［実施態様２］
前記加熱の前に、前記ろう付け隙間（１８）を提供するために前記第１の構成要素（１０）を前記第２の構成要素（１６）の開口に配置することをさらに含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様３］
前記ろう付けチャンバ（２０）で前記ろう付け材料（３２）を加熱する前に、前記第１の構成要素（１０）を前記第２の構成要素（１６）にタック溶接することをさらに含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様４］
前記ろう付け隙間（１８）が、前記ろう付け材料（３２）が前記ろう付け隙間（１８）の毛細管現象によって流れるように、約１０μｍ～約１００μｍ（約０．４ミル～約４．０ミル）の範囲の幅を有する、実施態様１に記載の方法。
［実施態様５］
前記加熱が、前記第１の構成要素（１０）を誘導加熱することを含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様６］
前記加熱が、前記ろう付け材料（３２）、前記第１の構成要素（１０）、および前記第２の構成要素（１６）を真空炉で加熱することを含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様７］
前記少なくとも１つの内部チャネル（２２）の各々が、約０．２ｍｍ2～約２０ｍｍ2（約３００ミル2～約３０，０００ミル2）の範囲の断面積を有する、実施態様１に記載の方法。
［実施態様８］
加熱前に前記ろう付けチャンバ（２０）に前記ろう付け材料（３２）を配置することをさらに含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様９］
加熱前に前記ろう付け隙間（１８）にろう付けフィラーを配置することをさらに含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様１０］
前記ろう付け材料（３２）が、ニッケル基組成物、コバルト基組成物、鉄基組成物、銅含有組成物、アルミニウム含有組成物、ケイ素含有組成物、銀含有組成物、金含有組成物、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される組成物を有する、実施態様１に記載の方法。
［実施態様１１］
第１の構成要素（１０）であって、ろう付けチャンバ（２０）、および前記ろう付けチャンバ（２０）から前記第１の構成要素（１０）の外部表面（１２）に延びる少なくとも１つの内部チャネル（２２）を有する第１の構成要素（１０）と、
ろう付け隙間（１８）によって前記第１の構成要素（１０）の前記外部表面（１２）から分離された少なくとも１つのろう付け表面（１４）を有する第２の構成要素（１６）と、
前記ろう付け隙間（１８）のろう付け材料（４２）とを含み、
前記第１の構成要素（１０）は、前記ろう付け隙間（１８）の前記ろう付け材料（４２）によって前記第２の構成要素（１６）にろう付けされる、ろう付けされた物品（４０）。
［実施態様１２］
前記第１の構成要素（１０）が、実質的に円筒形であり、前記第２の構成要素（１６）の実質的に円筒形の開口に位置する、実施態様１１に記載のろう付けされた物品（４０）。
［実施態様１３］
前記ろう付け隙間（１８）が、約１０μｍ～約１００μｍ（約０．４ミル～約４．０ミル）の範囲の幅を有する、実施態様１１に記載のろう付けされた物品（４０）。
［実施態様１４］
前記少なくとも１つの内部チャネル（２２）の各々が、約０．２ｍｍ2～約２０ｍｍ2（約３００ミル2～約３０，０００ミル2）の範囲の断面積を有する、実施態様１１に記載のろう付けされた物品（４０）。
［実施態様１５］
前記少なくとも１つの内部チャネル（２２）が、２～１２の内部チャネル（２２）の数の範囲内にある、実施態様１１に記載のろう付けされた物品（４０）。
［実施態様１６］
第１の構成要素（１０）であって、ろう付けチャンバ（２０）、および前記ろう付けチャンバ（２０）から前記第１の構成要素（１０）の外部表面（１２）に延びる少なくとも１つの内部チャネル（２２）を有する第１の構成要素（１０）と、
ろう付け隙間（１８）によって前記第１の構成要素（１０）の前記外部表面（１２）から分離された少なくとも１つのろう付け表面（１４）を有する第２の構成要素（１６）と、
前記ろう付けチャンバ（２０）のろう付け材料（３２）とを含む、ろう付けアセンブリ（３０）。
［実施態様１７］
前記第１の構成要素（１０）が、実質的に円筒形であり、前記第２の構成要素（１６）の実質的に円筒形の開口に位置する、実施態様１６に記載のろう付けアセンブリ（３０）。
［実施態様１８］
前記ろう付け隙間（１８）が、約１０μｍ～約１００μｍ（約０．４ミル～約４．０ミル）の範囲の幅を有する、実施態様１６に記載のろう付けアセンブリ（３０）。
［実施態様１９］
前記少なくとも１つの内部チャネル（２２）が、２～１２の内部チャネル（２２）の数の範囲内にある、実施態様１６に記載のろう付けアセンブリ（３０）。
［実施態様２０］
前記ろう付け材料（３２）が、ニッケル基組成物、コバルト基組成物、鉄基組成物、銅含有組成物、アルミニウム含有組成物、ケイ素含有組成物、銀含有組成物、金含有組成物、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される組成物を有する、実施態様１６に記載のろう付けアセンブリ（３０）。
１０ 第１の構成要素
１２ 外部表面
１４ ろう付け表面
１６ 第２の構成要素
１８ ろう付け隙間
２０ ろう付けチャンバ
２２ 内部チャネル
２４ コネクタ
３０ ろう付けアセンブリ
３２ ろう付け材料
４０ ろう付けされた物品
４２ ろう付け材料
５０ 延長部
６０ タービンノズル
６２ ラグ孔
１２ 外部表面
１４ ろう付け表面
１６ 第２の構成要素
１８ ろう付け隙間
２０ ろう付けチャンバ
２２ 内部チャネル
２４ コネクタ
３０ ろう付けアセンブリ
３２ ろう付け材料
４０ ろう付けされた物品
４２ ろう付け材料
５０ 延長部
６０ タービンノズル
６２ ラグ孔
Claims (10)
- 第１の構成要素（１０）であって、前記第１の構成要素（１０）の中央またはその近傍に配置されたろう付けチャンバ（２０）、および前記ろう付けチャンバ（２０）から前記第１の構成要素（１０）の外部表面（１２）に向かって互いに反対方向に延びる第１および第２の内部チャネル（２２）を有する第１の構成要素（１０）と、
ろう付け隙間（１８）によって前記第１の構成要素（１０）の前記外部表面（１２）から分離された少なくとも１つのろう付け表面（１４）を有する第２の構成要素（１６）と、
前記ろう付け隙間（１８）及び前記ろう付けチャンバ（２０）内のろう付け材料（４２）とを含み、
前記ろう付け材料（４２）は前記第１の構成要素（１０）の中央またはその近傍に配置され、
前記第１の構成要素（１０）は、前記ろう付け隙間（１８）の前記ろう付け材料（４２）によって前記第２の構成要素（１６）にろう付けされる、ろう付けされた物品（４０）。 - 前記第１の構成要素（１０）が、実質的に円筒形であり、前記第２の構成要素（１６）の実質的に円筒形の開口に位置し、単一の前記ろう付けチャンバ（２０）が、前記第１の構成要素（１０）の中心軸に沿って前記第１の構成要素（１０）の中央に配置される、請求項１に記載のろう付けされた物品（４０）。
- 前記ろう付け隙間（１８）が、１０μｍ～１００μｍ（０．４ミル～４．０ミル）の範囲の幅を有し、前記第１および第２の内部チャネル（２２）の各々が、０．２ｍｍ２～２０ｍｍ２（３００ミル２～３０，０００ミル２）の範囲の断面積を有する、請求項１または２に記載のろう付けされた物品（４０）。
- ろう付け材料が前記ろう付けチャンバ（２０）を満たし、前記ろう付け材料がニッケルを含む、請求項１乃至３のいずれかに記載のろう付けされた物品（４０）。
- 第１の構成要素（１０）であって、前記第１の構成要素（１０）の中央またはその近傍に配置されたろう付けチャンバ（２０）、および前記ろう付けチャンバ（２０）から前記第１の構成要素（１０）の外部表面（１２）に向かって互いに反対方向に延びる第１および第２の内部チャネル（２２）を有する第１の構成要素（１０）と、
ろう付け隙間（１８）によって前記第１の構成要素（１０）の前記外部表面（１２）から分離された少なくとも１つのろう付け表面（１４）を有する第２の構成要素（１６）と、
前記第２の構成要素（１６）の前記少なくとも１つのろう付け表面（１４）の高さに渡って前記ろう付けチャンバ（２０）内に配置されたろう付け材料（３２）とを含み、
前記ろう付け材料（４２）は前記第１の構成要素（１０）の中央またはその近傍に配置される、ろう付けアセンブリ（３０）。 - 修復された第２の構成要素（１６）を製造する方法であって、
第２の構成要素（１６）の孔（６２）内に第１の構成要素（１０）を配置するステップであって、前記第１の構成要素（１０）が、ろう付けチャンバ（２０）、および前記ろう付けチャンバ（２０）から前記第１の構成要素（１０）の外部表面（１２）に延びる少なくとも１つの内部チャネル（２２）とを有し、前記第２の構成要素（１６）がろう付け隙間（１８）によって前記第１の構成要素（１０）の前記外部表面（１２）から分離された少なくとも１つのろう付け表面（１４）を有する、前記ステップと、
前記ろう付けチャンバ（２０）内の溶融したろう付け材料（４２）を前記少なくとも１つの内部チャネル（２２）および次に前記ろう付け隙間（１８）に流入させるステップと、
前記溶融したろう付け材料（４２）を凝固させ、前記第２の構成要素（１６）とこれにろう付けされた前記第１の構成要素（１０）を含むろう付けされた物品（４０）を作成するステップであって、前記第１の構成要素（１０）が前記ろう付け隙間（１８）のろう付け材料（４２）によって前記第２の構成要素（１６）にろう付けされる、前記ステップと、
前記第１の構成要素（１０）の少なくとも一部が除去されるように、前記物品（４０）に孔を形成するステップと、
を含む、方法。 - 前記ろう付け材料（３２）が、前記ろう付けチャンバ（２０）から、前記少なくとも１つの内部チャネル（２２）を通って、前記第１の構成要素（１０）と前記第２の構成要素（１６）との間のろう付け隙間（１８）に流入するように、前記第１の構成要素（１０）の前記ろう付けチャンバ（２０）の前記ろう付け材料（３２）をろう付け温度に加熱して前記ろう付け材料（３２）を溶融させるステップを含む、請求項６に記載の方法。
- 前記ろう付けチャンバ（２０）で前記ろう付け材料（３２）を加熱する前に、前記第１の構成要素（１０）を前記第２の構成要素（１６）にタック溶接することをさらに含み、
前記タック溶接が、前記第２の構成要素（１６）に対する前記第１の構成要素（１０）の相対的な位置を維持し、それによって前記ろう付け隙間（１８）を維持するために前記第１の構成要素（１０）と前記第２の構成要素（１６）との間にコネクタ（２４）を適用するステップを含む、請求項７に記載の方法。 - 前記第１の構成要素（１０）が、前記第２の構成要素（１６）の高さより高い高さを与える延長部（５０）を含み、
前記方法は、前記第１の構成要素（１０）が、前記第２の構成要素（１６）と同じ高さになるように前記延長部（５０）を機械加工するステップを含む、請求項６乃至８のいずれかに記載の方法。 - 前記ろう付けチャンバ（２０）が、前記第１の構成要素（１０）の中央に配置され、
前記少なくとも１つの内部チャネル（２２）が互いに反対方向に延びる第１および第２の内部チャネル（２２）を有し、
前記ろう付け材料（４２）は前記第１の構成要素（１０）の中央に配置するステップを含む、請求項６乃至９のいずれかに記載の方法。
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