JPH07110408B2 - 部品の端部に延長部を設ける方法及びエアホイルの端部に延長部を設ける方法 - Google Patents
部品の端部に延長部を設ける方法及びエアホイルの端部に延長部を設ける方法Info
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- JPH07110408B2 JPH07110408B2 JP5177151A JP17715193A JPH07110408B2 JP H07110408 B2 JPH07110408 B2 JP H07110408B2 JP 5177151 A JP5177151 A JP 5177151A JP 17715193 A JP17715193 A JP 17715193A JP H07110408 B2 JPH07110408 B2 JP H07110408B2
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- F01D5/005—Repairing methods or devices
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/04—Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
- B22D27/045—Directionally solidified castings
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C30B11/002—Crucibles or containers for supporting the melt
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/52—Alloys
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49316—Impeller making
- Y10T29/49318—Repairing or disassembling
Description
【０００１】
【関連特許出願】本願に関連する出願として、１９９２
年７月３０日付同時係属米国特許出願番号第０７／９２
２４４７号があり、これは、ここに参照されるべきもの
である。
年７月３０日付同時係属米国特許出願番号第０７／９２
２４４７号があり、これは、ここに参照されるべきもの
である。
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は、内部通路と、一方向に
配向された微細構造とを有している部品の端部に延長部
を成長させる方法に関し、特に、その端部を延長部の成
長種として用いるような、延長部を成長させる方法、及
びその方法により延長された部品に関する。
配向された微細構造とを有している部品の端部に延長部
を成長させる方法に関し、特に、その端部を延長部の成
長種として用いるような、延長部を成長させる方法、及
びその方法により延長された部品に関する。
【０００３】
【従来の技術】一方向に配向された構造を所定の材料の
溶融浴から成長させる技術は、単純な形状の部材から複
雑な形状の部品にまで発展してきた。このような技術の
中には、ガスタービンエンジンの高熱区域で用いるため
の方向性をもって凝固した合金部品を、複雑な形状のモ
ールド内で形成する技術がある。当業者に周知の文献に
は、この種の部品の多数の例、例えば上述のように製造
されたタービンブレード及びベーンが開示されている。
溶融浴から成長させる技術は、単純な形状の部材から複
雑な形状の部品にまで発展してきた。このような技術の
中には、ガスタービンエンジンの高熱区域で用いるため
の方向性をもって凝固した合金部品を、複雑な形状のモ
ールド内で形成する技術がある。当業者に周知の文献に
は、この種の部品の多数の例、例えば上述のように製造
されたタービンブレード及びベーンが開示されている。
【０００４】部品、例えばターボ機関又はガスタービン
エンジンのブレード部材を、空気で運ばれる粒子が存在
する環境、特にガスタービンエンジンのタービン部で見
られる過酷な高温酸化性及び／又は腐食性条件で用いる
と、酸化、高熱腐食、侵食、摩耗、低サイクル疲労クラ
ッキング及びその他の損傷が、この種の部品に生じるお
それがある。このような部品は製造費が高いので、部品
を交換するよりも、修理する方が経済的には望ましい。
エンジンのブレード部材を、空気で運ばれる粒子が存在
する環境、特にガスタービンエンジンのタービン部で見
られる過酷な高温酸化性及び／又は腐食性条件で用いる
と、酸化、高熱腐食、侵食、摩耗、低サイクル疲労クラ
ッキング及びその他の損傷が、この種の部品に生じるお
それがある。このような部品は製造費が高いので、部品
を交換するよりも、修理する方が経済的には望ましい。
【０００５】上述した形式の複雑な形状のブレード部材
の例として、本出願人に譲渡されたアンダーセン（Ande
rsen）等の米国特許番号第４０１０５３１号（１９７７
年３月８日発行）に記載されたターボ機関ブレードがあ
る。このようなブレードには、開口先端と連通している
複雑な中空内部が冷却の目的で設けられている。前述し
た公知技術を用いることにより、ブレード部材のような
部品を単結晶として、又は細長い結晶粒の方向性をもっ
て凝固した微細構造を有しているものとして製造するこ
とができる。鋳造モールド技術と鋳造法とを組み合わせ
ることにより、このような製造が可能になる。ブレード
部材の技術では周知のように、ブレード部材にしばしば
用いられるニッケル基超合金の特徴的な結晶配向は、＜
００１＞結晶方向が成長方向と実質的に平行になってい
ることである。このようなブレード部材の設計者はその
特徴的な結晶配向を利用して、弾性率を減少させ、従っ
て、熱疲労等の機構により、ブレード部材等の部品の形
状に対する特定の方向に沿った機械的破損のおそれを低
減することができる。
の例として、本出願人に譲渡されたアンダーセン（Ande
rsen）等の米国特許番号第４０１０５３１号（１９７７
年３月８日発行）に記載されたターボ機関ブレードがあ
る。このようなブレードには、開口先端と連通している
複雑な中空内部が冷却の目的で設けられている。前述し
た公知技術を用いることにより、ブレード部材のような
部品を単結晶として、又は細長い結晶粒の方向性をもっ
て凝固した微細構造を有しているものとして製造するこ
とができる。鋳造モールド技術と鋳造法とを組み合わせ
ることにより、このような製造が可能になる。ブレード
部材の技術では周知のように、ブレード部材にしばしば
用いられるニッケル基超合金の特徴的な結晶配向は、＜
００１＞結晶方向が成長方向と実質的に平行になってい
ることである。このようなブレード部材の設計者はその
特徴的な結晶配向を利用して、弾性率を減少させ、従っ
て、熱疲労等の機構により、ブレード部材等の部品の形
状に対する特定の方向に沿った機械的破損のおそれを低
減することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような一方向に配
向された微細構造を有している複雑な形状の部品が、動
作中に又はその製造過程の途中で損傷した場合、その修
理の問題が一層複雑且つ困難になる。代表的には、ブレ
ード部材を初めとして、エアホイルのような一方向に配
向された部品に望まれるように、一方向に配向された構
造を修理部分にも維持しようとする場合、この修理の問
題が特に重大になる。
向された微細構造を有している複雑な形状の部品が、動
作中に又はその製造過程の途中で損傷した場合、その修
理の問題が一層複雑且つ困難になる。代表的には、ブレ
ード部材を初めとして、エアホイルのような一方向に配
向された部品に望まれるように、一方向に配向された構
造を修理部分にも維持しようとする場合、この修理の問
題が特に重大になる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、一形態では、
部品の端部に延長部を設ける方法を提供する。この部品
は、周囲断面形状と、この部品の端部を通り抜けて部品
の中空な内部と連通している孔により画定されている少
なくとも１つの通路とを有しており、この部品は更に、
一方向に配向された微細構造と、超合金化学組成とを有
している。本発明に係るこの方法は、部品の化学組成と
一致した超合金化学組成を有している溶融材料を圧力容
器内に設ける工程と、部品の周囲断面形状と断面が合致
しているダイ開口を有する内壁を有しているダイを設け
る工程と、ダイの周りの第１の延長部端に位置決めされ
ている中空の延長内壁と、溶融材料内に設けられている
反対側の第２の延長部端とを有しているダイ延長部を設
ける工程と、溶融材料を第２の延長部端を経てダイ延長
部の中空内部に押し込むように、溶融材料に流体圧力を
加える工程と、部品の端部を溶融材料と接触状態でダイ
の少なくとも一部を通過させる工程と、部品の端部の一
部が一方向に配向された微細構造の成長種として溶融材
料と相互作用するのに十分な時間の間、部品の端部を溶
融材料と接触状態に保持する工程と、所定の速度で部品
の端部をダイを通して引き抜く工程とを含んでおり、こ
の所定の速度は、部品の端部と一体に形成されていると
共に部品の一方向に配向された微細構造と実質的に連続
な結晶構造を有している延長部として、溶融材料がダイ
内で成長種上に一方向に凝固するのを許容する速度であ
る。
部品の端部に延長部を設ける方法を提供する。この部品
は、周囲断面形状と、この部品の端部を通り抜けて部品
の中空な内部と連通している孔により画定されている少
なくとも１つの通路とを有しており、この部品は更に、
一方向に配向された微細構造と、超合金化学組成とを有
している。本発明に係るこの方法は、部品の化学組成と
一致した超合金化学組成を有している溶融材料を圧力容
器内に設ける工程と、部品の周囲断面形状と断面が合致
しているダイ開口を有する内壁を有しているダイを設け
る工程と、ダイの周りの第１の延長部端に位置決めされ
ている中空の延長内壁と、溶融材料内に設けられている
反対側の第２の延長部端とを有しているダイ延長部を設
ける工程と、溶融材料を第２の延長部端を経てダイ延長
部の中空内部に押し込むように、溶融材料に流体圧力を
加える工程と、部品の端部を溶融材料と接触状態でダイ
の少なくとも一部を通過させる工程と、部品の端部の一
部が一方向に配向された微細構造の成長種として溶融材
料と相互作用するのに十分な時間の間、部品の端部を溶
融材料と接触状態に保持する工程と、所定の速度で部品
の端部をダイを通して引き抜く工程とを含んでおり、こ
の所定の速度は、部品の端部と一体に形成されていると
共に部品の一方向に配向された微細構造と実質的に連続
な結晶構造を有している延長部として、溶融材料がダイ
内で成長種上に一方向に凝固するのを許容する速度であ
る。
【０００８】本発明は、他の形態では、エアホイルの端
部に延長部を設ける方法を提供する。エアホイルは、第
１の端部としての基部と、基部である第１の端部に取り
付けられている第２の端部としての一体のエアホイル部
とを有しており、エアホイルの第２の端部は、周囲断面
形状と、エアホイルの第２の端部を通り抜けてエアホイ
ルの中空な内部と連通している孔により画定されている
少なくとも１つの通路とを有している。エアホイルは更
に、一方向に配向された微細構造と、超合金化学組成と
を有している。本発明に係るこの方法は、エアホイルの
化学組成と一致した超合金化学組成を有している溶融材
料を圧力容器内に設ける工程と、エアホイルの第２の端
部の周囲断面形状と断面が合致しているダイ開口を有す
る内壁を有しているダイを設ける工程と、ダイの周りの
第１の延長部端に位置決めされている中空の延長内壁
と、溶融材料内に設けられている反対側の第２の延長部
端とを有しているダイ延長部を設ける工程と、溶融材料
を前記第２の延長部端を経てダイ延長部の中空内部に押
し込むように、溶融材料に流体圧力を加える工程と、エ
アホイルの第２の端部を溶融材料と接触状態でダイの少
なくとも一部を通過させる工程と、エアホイルの第２の
端部の一部が一方向に配向された微細構造の成長種とし
て溶融材料と相互作用するのに十分な時間の間、エアホ
イルの第２の端部を溶融材料と接触状態に保持する工程
と、所定の速度でエアホイルの第２の端部をダイを通し
て引き抜く工程とを含んでおり、この所定の速度は、エ
アホイルの第２の端部と一体に形成されていると共にエ
アホイルの一方向に配向された微細構造と実質的に連続
な結晶構造を有している延長部として、溶融材料がダイ
内で成長種上に一方向に凝固するのを許容する速度であ
る。
部に延長部を設ける方法を提供する。エアホイルは、第
１の端部としての基部と、基部である第１の端部に取り
付けられている第２の端部としての一体のエアホイル部
とを有しており、エアホイルの第２の端部は、周囲断面
形状と、エアホイルの第２の端部を通り抜けてエアホイ
ルの中空な内部と連通している孔により画定されている
少なくとも１つの通路とを有している。エアホイルは更
に、一方向に配向された微細構造と、超合金化学組成と
を有している。本発明に係るこの方法は、エアホイルの
化学組成と一致した超合金化学組成を有している溶融材
料を圧力容器内に設ける工程と、エアホイルの第２の端
部の周囲断面形状と断面が合致しているダイ開口を有す
る内壁を有しているダイを設ける工程と、ダイの周りの
第１の延長部端に位置決めされている中空の延長内壁
と、溶融材料内に設けられている反対側の第２の延長部
端とを有しているダイ延長部を設ける工程と、溶融材料
を前記第２の延長部端を経てダイ延長部の中空内部に押
し込むように、溶融材料に流体圧力を加える工程と、エ
アホイルの第２の端部を溶融材料と接触状態でダイの少
なくとも一部を通過させる工程と、エアホイルの第２の
端部の一部が一方向に配向された微細構造の成長種とし
て溶融材料と相互作用するのに十分な時間の間、エアホ
イルの第２の端部を溶融材料と接触状態に保持する工程
と、所定の速度でエアホイルの第２の端部をダイを通し
て引き抜く工程とを含んでおり、この所定の速度は、エ
アホイルの第２の端部と一体に形成されていると共にエ
アホイルの一方向に配向された微細構造と実質的に連続
な結晶構造を有している延長部として、溶融材料がダイ
内で成長種上に一方向に凝固するのを許容する速度であ
る。
【０００９】
【実施例】鋳造技術においては、流体圧力、例えば不活
性ガス又は空気を密閉容器内で溶融材料、例えば金属に
加えて、その溶融材料を管（チューブ）を通して上方へ
押し上げることが行われている。このような方法及び関
連した装置が、ウッドバーン・ジュニア（Woodburn, J
r. ）の米国特許番号第３３０２２５２号（１９６７年
２月７日発行）に開示されており、ここでは、部品を注
入管を通して上向きに冷却モールド内に連続鋳造する方
法及び装置が開示されている。鋳造部品はモールドから
連続的に引き抜かれる。
性ガス又は空気を密閉容器内で溶融材料、例えば金属に
加えて、その溶融材料を管（チューブ）を通して上方へ
押し上げることが行われている。このような方法及び関
連した装置が、ウッドバーン・ジュニア（Woodburn, J
r. ）の米国特許番号第３３０２２５２号（１９６７年
２月７日発行）に開示されており、ここでは、部品を注
入管を通して上向きに冷却モールド内に連続鋳造する方
法及び装置が開示されている。鋳造部品はモールドから
連続的に引き抜かれる。
【００１０】鋳造技術の他の分野では、ＥＦＧ（Edge-d
efined, Film-fed Growth ）法と称されるものがある。
この方法では、外部圧力を液体材料に加えず、狭い成形
管又はダイ内の毛細管作用に依拠して液体材料を上向き
に吸引し、凝固させる。たいていの場合、結晶成長を開
始させるために、種結晶が液体内に導入される。この種
の方法の特徴を開示した代表的な特許として、ラベール
・ジュニア（La Belle, Jr. ）の米国特許番号第３４７
１２６６号（１９６９年１０月７日発行）、アサノ（As
ano ）等の米国特許番号第４１２０７４２号（１９７８
年１０月１７日発行）、及びハーベイ（Harvey）の米国
特許番号第４９３７０５３号（１９９０年６月２６日発
行）がある。
efined, Film-fed Growth ）法と称されるものがある。
この方法では、外部圧力を液体材料に加えず、狭い成形
管又はダイ内の毛細管作用に依拠して液体材料を上向き
に吸引し、凝固させる。たいていの場合、結晶成長を開
始させるために、種結晶が液体内に導入される。この種
の方法の特徴を開示した代表的な特許として、ラベール
・ジュニア（La Belle, Jr. ）の米国特許番号第３４７
１２６６号（１９６９年１０月７日発行）、アサノ（As
ano ）等の米国特許番号第４１２０７４２号（１９７８
年１０月１７日発行）、及びハーベイ（Harvey）の米国
特許番号第４９３７０５３号（１９９０年６月２６日発
行）がある。
【００１１】方向性凝固部品又は単結晶部品の形成に関
する鋳造技術における前述の特許の一部及びその他で
は、所定の結晶配向（一次α及び／又は二次β配向）を
有している種結晶が用いられている。このような種結晶
は、所定の結晶配向を有している部品を凝固させるため
の開始（スタータ）手段を構成している。これまで、タ
ーボ機関のエアホイルを初めとして単結晶又は方向性を
もって凝固した細長い結晶粒部品の構成成分を接合する
には、通常、別個に鋳造した所定の結晶配向の部材が用
いられている。このような部材が部材間の界面に沿って
組み立てられ、一部品に接合されている。この種の接合
技術に関する特許としては、ジアメイ（Giamei）等の米
国特許番号第３９６７３５５号及び同第４０３３７９２
号が代表的である。これらの特許には、接合界面の両側
の結晶構造を合致させる試みが示されている。
する鋳造技術における前述の特許の一部及びその他で
は、所定の結晶配向（一次α及び／又は二次β配向）を
有している種結晶が用いられている。このような種結晶
は、所定の結晶配向を有している部品を凝固させるため
の開始（スタータ）手段を構成している。これまで、タ
ーボ機関のエアホイルを初めとして単結晶又は方向性を
もって凝固した細長い結晶粒部品の構成成分を接合する
には、通常、別個に鋳造した所定の結晶配向の部材が用
いられている。このような部材が部材間の界面に沿って
組み立てられ、一部品に接合されている。この種の接合
技術に関する特許としては、ジアメイ（Giamei）等の米
国特許番号第３９６７３５５号及び同第４０３３７９２
号が代表的である。これらの特許には、接合界面の両側
の結晶構造を合致させる試みが示されている。
【００１２】本発明の方法は、現存する部品の端部に直
接、延長部を鋳造するか又は成長させて修理を可能にす
る工程の新規な組み合わせを提供する。部品自体を種又
はスタータ手段として用いることにより、元の部品の結
晶微細構造と合致し且つその結晶微細構造と連続な（配
向を含んでいる）結晶微細構造を延長部にもたらしてい
る。更に一形態では、延長部は、その延長部を成長させ
た元の部品端部又は本体の化学組成から概して識別可能
な化学組成を有している。ここで用いる用語「結晶構
造」（クリスタル・ストラクチャ）は、単結晶、多数の
細長い結晶粒等のあらゆる結晶形態、及びその方向性配
向を意味するものである。用語「化学組成」は又、全体
の化学的又は合金組成、並びに結晶構造内の析出物、
相、介在物、樹枝状晶等の寸法、形状、間隔及び組成の
ような特徴を包含するものである。例えば、Ｎｉ（ニッ
ケル）基超合金は通常、γ’析出物、間隔の開いた樹枝
状晶アーム及び種々の他の識別可能な相を含んでいる。
結晶構造及び化学組成は、化学的又は分光光学的分析、
並びに種々のＸ線及び顕微鏡写真法等の周知のよく用い
られる技術により、決定され、同定され得る。ここで用
いる用語「微細構造」（ミクロストラクチャ、顕微鏡構
造ともいう）は、結晶構造及び化学組成の両方の用語を
包含している。
接、延長部を鋳造するか又は成長させて修理を可能にす
る工程の新規な組み合わせを提供する。部品自体を種又
はスタータ手段として用いることにより、元の部品の結
晶微細構造と合致し且つその結晶微細構造と連続な（配
向を含んでいる）結晶微細構造を延長部にもたらしてい
る。更に一形態では、延長部は、その延長部を成長させ
た元の部品端部又は本体の化学組成から概して識別可能
な化学組成を有している。ここで用いる用語「結晶構
造」（クリスタル・ストラクチャ）は、単結晶、多数の
細長い結晶粒等のあらゆる結晶形態、及びその方向性配
向を意味するものである。用語「化学組成」は又、全体
の化学的又は合金組成、並びに結晶構造内の析出物、
相、介在物、樹枝状晶等の寸法、形状、間隔及び組成の
ような特徴を包含するものである。例えば、Ｎｉ（ニッ
ケル）基超合金は通常、γ’析出物、間隔の開いた樹枝
状晶アーム及び種々の他の識別可能な相を含んでいる。
結晶構造及び化学組成は、化学的又は分光光学的分析、
並びに種々のＸ線及び顕微鏡写真法等の周知のよく用い
られる技術により、決定され、同定され得る。ここで用
いる用語「微細構造」（ミクロストラクチャ、顕微鏡構
造ともいう）は、結晶構造及び化学組成の両方の用語を
包含している。
【００１３】本発明の方法では、前掲の米国特許番号第
３９６７３５５号及び同第４０３３７９２号に示されて
いるように、別個の部材を部品延長部として用意し、そ
の延長部材の結晶配向を修理すべき部品と合致させ、次
いで、延長部を部品の所定の部分に適正な配向で接合す
る必要がない。本発明の方法は、このような工程のすべ
てを一操作で達成し、部品と一体で且つ同配向の延長部
を形成する。以下に詳述するように、本発明は、中空な
内部と、部品の端部を介して中空な内部と連通している
開口又は通路とを有している部品に延長部を設けるため
に、特に有用である。
３９６７３５５号及び同第４０３３７９２号に示されて
いるように、別個の部材を部品延長部として用意し、そ
の延長部材の結晶配向を修理すべき部品と合致させ、次
いで、延長部を部品の所定の部分に適正な配向で接合す
る必要がない。本発明の方法は、このような工程のすべ
てを一操作で達成し、部品と一体で且つ同配向の延長部
を形成する。以下に詳述するように、本発明は、中空な
内部と、部品の端部を介して中空な内部と連通している
開口又は通路とを有している部品に延長部を設けるため
に、特に有用である。
【００１４】本発明の方法の一形態では、修理すべき部
品の端部に犠牲付加物を用いることにより、部品端部
の、部品延長部を成長させる溶融材料との相互作用、例
えば逆溶融（メルトバック）を最小限に抑える。更に、
本発明では、逆溶融の場合のように損傷した部品端部が
溶融材料と直接相互作用するので、前処理若しくは前成
形、又は端部からの材料切除の必要が著しく減少する
か、又はなくなる。
品の端部に犠牲付加物を用いることにより、部品端部
の、部品延長部を成長させる溶融材料との相互作用、例
えば逆溶融（メルトバック）を最小限に抑える。更に、
本発明では、逆溶融の場合のように損傷した部品端部が
溶融材料と直接相互作用するので、前処理若しくは前成
形、又は端部からの材料切除の必要が著しく減少する
か、又はなくなる。
【００１５】本発明を評価する目的で、図１に示す形式
の装置を用いた。本実施例では円形断面のシール（密
封）したモリブデン・キャニスタ１０に、モリブデンの
抵抗加熱ヒータ１２が設けられている。キャニスタ１０
内にアルミナ溶融るつぼ１４が配置されている。キャニ
スタ１０の頂部を通して、全体的に参照番号１６で示さ
れている成形部材又はダイアセンブリが配置されてい
る。本実施例では、ダイアセンブリ１６は、成形ダイ１
８と、ダイ延長部２０とを含んでいる。成形ダイ１８及
びダイ延長部２０の各々は、その中空内部を画定してい
る内壁２２及び２４をそれぞれ有しており、成形ダイ１
８及びダイ延長部２０は又、溶融るつぼ１４から溶融材
料２６を受け取る開口を有している。成形ダイ１８及び
ダイ延長部２０は、高温鋳造技術でよく用いられるアル
ミナで形成されており、その断面形状は、処理すべき部
品の断面形状と合致しているが、必ずしも同一である必
要はない。ダイ延長部２０は、代表的には、例えばサフ
ィコン社（Saphikon Inc., Milford NH, U.S.A. ）から
市販されている高純度多結晶酸化アルミニウム（アルミ
ナ）管又は単結晶アルミナ（サファイア）管から形成さ
れている。成形ダイ１８は、代表的には、市販の高純度
低収縮率短繊維アルミナペーパシート材料、例えばジル
カ・プロダクツ社（Zircar Products, Florida NY, U.
S.A. ）から市販されているタイプ９９Ｗアルミナペー
パから形成されている。アルミナセメント、例えばジル
カ・プロダクツ社から市販されているＺＰＩ−３０６ア
ルミナセメントが、重ね継手部及びアルミナシート材料
の隅（コーナ）や折曲げ部等の大きく変形した部分を接
合（セメント）するために用いられた。アルミナセメン
トは、短いアルミナ繊維と、小さなアルミナ粒子との混
合物であって、未焼成状態でバインダとして作用する少
量の不特定有機アルミニウム化合物（おそらくは、アル
ミニウムジアセテート又はサブアセテート）を有してい
る。高純度キャスタブル・アルミナセラミック、例えば
コトロニクス社（Cotronics Corp., Brooklyn NY, U.S.
A.）から市販されているＲＴＣ−６０キャスタブル・セ
ラミックが、成形ダイ１８内の溶融プールに対する湾曲
底面を形成するために用いられた。エアホイルダイ頂部
は、次のようにして形成された。即ち、アルミナペーパ
シートから外壁を適当な形状に形成すると共に接合（セ
メント）し、次いで、多結晶又は単結晶サファイア管を
鋳造可能なアルミナセラミック材料と共に底部における
所定の位置に鋳造することにより、エアホイルダイ頂部
は形成された。こうしてダイで、所望の成形ダイ１８の
形状の浅い（深さ約０．６インチの）リザーバを供給す
るダイ延長管２０を構成した。キャスタブルセラミック
を用いてダイアセンブリ１６を製造する方法として、不
均一な乾燥を防止するためプラスチックバッグ内で一夜
キュア（硬化）し、約１１０°Ｃ（２３０°Ｆ）で２時
間ベークアウト（焼き付け）し、そして１０００°Ｃ
（１８３２°Ｆ）で１時間焼成してセラミックを完全に
キュアした。モリブデン抵抗加熱ヒータ２８が、ダイ１
８の中空内部を移動し凝固する際の溶融材料２６の状態
を制御するのを補助するように、ダイアセンブリ１６を
囲んでいる。
の装置を用いた。本実施例では円形断面のシール（密
封）したモリブデン・キャニスタ１０に、モリブデンの
抵抗加熱ヒータ１２が設けられている。キャニスタ１０
内にアルミナ溶融るつぼ１４が配置されている。キャニ
スタ１０の頂部を通して、全体的に参照番号１６で示さ
れている成形部材又はダイアセンブリが配置されてい
る。本実施例では、ダイアセンブリ１６は、成形ダイ１
８と、ダイ延長部２０とを含んでいる。成形ダイ１８及
びダイ延長部２０の各々は、その中空内部を画定してい
る内壁２２及び２４をそれぞれ有しており、成形ダイ１
８及びダイ延長部２０は又、溶融るつぼ１４から溶融材
料２６を受け取る開口を有している。成形ダイ１８及び
ダイ延長部２０は、高温鋳造技術でよく用いられるアル
ミナで形成されており、その断面形状は、処理すべき部
品の断面形状と合致しているが、必ずしも同一である必
要はない。ダイ延長部２０は、代表的には、例えばサフ
ィコン社（Saphikon Inc., Milford NH, U.S.A. ）から
市販されている高純度多結晶酸化アルミニウム（アルミ
ナ）管又は単結晶アルミナ（サファイア）管から形成さ
れている。成形ダイ１８は、代表的には、市販の高純度
低収縮率短繊維アルミナペーパシート材料、例えばジル
カ・プロダクツ社（Zircar Products, Florida NY, U.
S.A. ）から市販されているタイプ９９Ｗアルミナペー
パから形成されている。アルミナセメント、例えばジル
カ・プロダクツ社から市販されているＺＰＩ−３０６ア
ルミナセメントが、重ね継手部及びアルミナシート材料
の隅（コーナ）や折曲げ部等の大きく変形した部分を接
合（セメント）するために用いられた。アルミナセメン
トは、短いアルミナ繊維と、小さなアルミナ粒子との混
合物であって、未焼成状態でバインダとして作用する少
量の不特定有機アルミニウム化合物（おそらくは、アル
ミニウムジアセテート又はサブアセテート）を有してい
る。高純度キャスタブル・アルミナセラミック、例えば
コトロニクス社（Cotronics Corp., Brooklyn NY, U.S.
A.）から市販されているＲＴＣ−６０キャスタブル・セ
ラミックが、成形ダイ１８内の溶融プールに対する湾曲
底面を形成するために用いられた。エアホイルダイ頂部
は、次のようにして形成された。即ち、アルミナペーパ
シートから外壁を適当な形状に形成すると共に接合（セ
メント）し、次いで、多結晶又は単結晶サファイア管を
鋳造可能なアルミナセラミック材料と共に底部における
所定の位置に鋳造することにより、エアホイルダイ頂部
は形成された。こうしてダイで、所望の成形ダイ１８の
形状の浅い（深さ約０．６インチの）リザーバを供給す
るダイ延長管２０を構成した。キャスタブルセラミック
を用いてダイアセンブリ１６を製造する方法として、不
均一な乾燥を防止するためプラスチックバッグ内で一夜
キュア（硬化）し、約１１０°Ｃ（２３０°Ｆ）で２時
間ベークアウト（焼き付け）し、そして１０００°Ｃ
（１８３２°Ｆ）で１時間焼成してセラミックを完全に
キュアした。モリブデン抵抗加熱ヒータ２８が、ダイ１
８の中空内部を移動し凝固する際の溶融材料２６の状態
を制御するのを補助するように、ダイアセンブリ１６を
囲んでいる。
【００１６】キャニスタ１０の密閉内部３０を加圧する
ために、例えばアルゴンのような流体圧力源（図示せ
ず）に連結されている流体圧力入口管３２が、キャニス
タ１０の壁を貫通して設けられている。圧力計３４がキ
ャニスタ内部の圧力を感知し、キャニスタ１０内に所望
の予め選択したレベルの圧力を維持するか、又は所望の
スケジュールにて予め選択したレベルの圧力を維持する
ように、流体圧力源用の圧力制御装置（図示せず）に圧
力データを供給し得る。キャニスタ内部３０での温度感
知には、熱電対３６が用いられている。抵抗加熱ヒータ
１２及び２８への電力が炉温制御装置３８を介して、所
望通りに制御され、スケジュール調節されている。
ために、例えばアルゴンのような流体圧力源（図示せ
ず）に連結されている流体圧力入口管３２が、キャニス
タ１０の壁を貫通して設けられている。圧力計３４がキ
ャニスタ内部の圧力を感知し、キャニスタ１０内に所望
の予め選択したレベルの圧力を維持するか、又は所望の
スケジュールにて予め選択したレベルの圧力を維持する
ように、流体圧力源用の圧力制御装置（図示せず）に圧
力データを供給し得る。キャニスタ内部３０での温度感
知には、熱電対３６が用いられている。抵抗加熱ヒータ
１２及び２８への電力が炉温制御装置３８を介して、所
望通りに制御され、スケジュール調節されている。
【００１７】図２の部分的断面図は、図１の２−２線に
沿って切られたものである。図２における参照番号の意
味は図１の構成要素と同じであって、同図は成形ダイ１
８、ダイ延長部２０及びダイ抵抗加熱ヒータ２８を示
す。これらの構成要素の各々は、図２では、図１のエア
ホイル部品４０の形状に対応しているエアホイル形状の
断面を有している。しかしながら、これらの断面は、今
行おうとしている修理に必要な任意所望の形状を採り得
ることを理解されたい。延長部は、エアホイル部品４０
上に凝固界面４２（図１を参照）で成長している。しか
しながら、延長すべき部品の形状及び延長部の所望の形
状に応じて、このような部材には、どのような形状で
も、又はどのような形状の組み合わせでも用いることが
できることを理解されたい。
沿って切られたものである。図２における参照番号の意
味は図１の構成要素と同じであって、同図は成形ダイ１
８、ダイ延長部２０及びダイ抵抗加熱ヒータ２８を示
す。これらの構成要素の各々は、図２では、図１のエア
ホイル部品４０の形状に対応しているエアホイル形状の
断面を有している。しかしながら、これらの断面は、今
行おうとしている修理に必要な任意所望の形状を採り得
ることを理解されたい。延長部は、エアホイル部品４０
上に凝固界面４２（図１を参照）で成長している。しか
しながら、延長すべき部品の形状及び延長部の所望の形
状に応じて、このような部材には、どのような形状で
も、又はどのような形状の組み合わせでも用いることが
できることを理解されたい。
【００１８】本発明を評価する一例として、図３に線図
的に示す一般形式のガスタービンエンジンのタービンブ
レードを用いた。このようなブレードは、参照番号４４
で全体的に示されている基部と、参照番号４６で全体的
に示されているエアホイルと、ブレード先端４８とを含
んでいる。ブレードは、空気冷却用の中空な内部を有し
ており、冷却孔又は通路５０が、その中空な、通常ラビ
リンス状の内部と連通している。このようなブレード
は、多数の細長い結晶粒のような結晶構造を含んでいる
方向性凝固した微細構造を有しているので、このような
微細構造を修理部分にも連続させなければならないとす
ると、先端４８の損傷の修理は困難である。本発明は、
ブレード先端上において、親ブレード先端から成長し且
つその親ブレード先端に適合している結晶構造及び化学
組成の微細構造を有している延長部の成長を可能にす
る。この評価では、図３のエアホイル４６の破線５２よ
り軸線方向外側の先端部４８を修理するものとした。こ
のようなブレードを鋳造する材料は、ニッケル基超合金
であって、その公称組成は、重量％表示で、６．１５％
Ａｌ（アルミニウム）、６．３５％Ｔａ（タンタル）、
４．９％Ｗ（タングステン）、２．８％Ｒｅ（レニウ
ム）、１２％Ｃｏ（コバルト）、６．８％Ｃｒ（クロ
ム）、１．５％Ｈｆ（ハフニウム）及び残部Ｎｉ（ニッ
ケル）と、選択された微量の合金添加物と、不可避的不
純物とから成るものであった。このような鋳造ブレード
の微細構造は、一方向に配向された多数の細長い結晶粒
であった。
的に示す一般形式のガスタービンエンジンのタービンブ
レードを用いた。このようなブレードは、参照番号４４
で全体的に示されている基部と、参照番号４６で全体的
に示されているエアホイルと、ブレード先端４８とを含
んでいる。ブレードは、空気冷却用の中空な内部を有し
ており、冷却孔又は通路５０が、その中空な、通常ラビ
リンス状の内部と連通している。このようなブレード
は、多数の細長い結晶粒のような結晶構造を含んでいる
方向性凝固した微細構造を有しているので、このような
微細構造を修理部分にも連続させなければならないとす
ると、先端４８の損傷の修理は困難である。本発明は、
ブレード先端上において、親ブレード先端から成長し且
つその親ブレード先端に適合している結晶構造及び化学
組成の微細構造を有している延長部の成長を可能にす
る。この評価では、図３のエアホイル４６の破線５２よ
り軸線方向外側の先端部４８を修理するものとした。こ
のようなブレードを鋳造する材料は、ニッケル基超合金
であって、その公称組成は、重量％表示で、６．１５％
Ａｌ（アルミニウム）、６．３５％Ｔａ（タンタル）、
４．９％Ｗ（タングステン）、２．８％Ｒｅ（レニウ
ム）、１２％Ｃｏ（コバルト）、６．８％Ｃｒ（クロ
ム）、１．５％Ｈｆ（ハフニウム）及び残部Ｎｉ（ニッ
ケル）と、選択された微量の合金添加物と、不可避的不
純物とから成るものであった。このような鋳造ブレード
の微細構造は、一方向に配向された多数の細長い結晶粒
であった。
【００１９】同様ではあるが、他のニッケル基超合金を
図１のキャニスタ１０内の溶融るつぼ１４に入れ、キャ
ニスタ１０をシール（密封）した。溶融るつぼ１４内の
ニッケル基超合金の公称組成は、重量％表示で、６．７
％Ａｌ、６．２％Ｔａ、２％Ｒｅ、１０．５％Ｃｏ、１
６％Ｃｒ、１．６％Ｈｆ及び残部Ｎｉと、選択された微
量の合金添加物と、不可避的不純物とから成るものであ
った。超合金を抵抗加熱ヒータ１２によって、低酸素ア
ルゴン雰囲気中で約２７９０°Ｆ〜２９０５°Ｆの範囲
の温度で溶融した。成形ダイ１８とダイ延長部２０とを
含んでいるダイアセンブリ１６を図１に示すような所定
の位置に配置して、流体圧力入口管３２を通して加圧ア
ルゴンを導入することにより、溶融金属を加圧した。約
４８インチＨ2 Ｏの圧力で、溶融金属をダイ延長部２０
内で上向きに成形ダイ１８に押し込んだ。約５０．５イ
ンチＨ2 Ｏが、溶融金属２６をブレード先端４８と接触
させるために十分な圧力であり、この状態で約４分間保
持した。その間に、ブレード先端４８は、凝固界面４２
（図１及び図３に破線５２で示す）まで逆溶融すること
により、溶融金属２６と相互作用した。更に、ブレード
先端４８は、ダイ１８内の溶融金属２６に対する配向成
長種として作用した。次に、エアホイル部品４０及び部
品端部又はブレード先端４８を、図１に矢印５４で示す
ように上向きに約０．２インチ／分の速度で移動させる
ことにより、引き抜いた。この結果、ブレード先端４８
がダイ１８内で凝固し、エアホイルブレード先端４８と
同じ方向性をもって凝固した多数の細長い結晶粒の結晶
構造を有している延長部を成長させた。延長部は、ブレ
ード先端と連続且つ一体であった。ブレード先端４８と
同じ形状及び結晶構造配向の延長部が約０．４インチ得
られるまで、引き抜き及び方向性凝固を継続した。
図１のキャニスタ１０内の溶融るつぼ１４に入れ、キャ
ニスタ１０をシール（密封）した。溶融るつぼ１４内の
ニッケル基超合金の公称組成は、重量％表示で、６．７
％Ａｌ、６．２％Ｔａ、２％Ｒｅ、１０．５％Ｃｏ、１
６％Ｃｒ、１．６％Ｈｆ及び残部Ｎｉと、選択された微
量の合金添加物と、不可避的不純物とから成るものであ
った。超合金を抵抗加熱ヒータ１２によって、低酸素ア
ルゴン雰囲気中で約２７９０°Ｆ〜２９０５°Ｆの範囲
の温度で溶融した。成形ダイ１８とダイ延長部２０とを
含んでいるダイアセンブリ１６を図１に示すような所定
の位置に配置して、流体圧力入口管３２を通して加圧ア
ルゴンを導入することにより、溶融金属を加圧した。約
４８インチＨ2 Ｏの圧力で、溶融金属をダイ延長部２０
内で上向きに成形ダイ１８に押し込んだ。約５０．５イ
ンチＨ2 Ｏが、溶融金属２６をブレード先端４８と接触
させるために十分な圧力であり、この状態で約４分間保
持した。その間に、ブレード先端４８は、凝固界面４２
（図１及び図３に破線５２で示す）まで逆溶融すること
により、溶融金属２６と相互作用した。更に、ブレード
先端４８は、ダイ１８内の溶融金属２６に対する配向成
長種として作用した。次に、エアホイル部品４０及び部
品端部又はブレード先端４８を、図１に矢印５４で示す
ように上向きに約０．２インチ／分の速度で移動させる
ことにより、引き抜いた。この結果、ブレード先端４８
がダイ１８内で凝固し、エアホイルブレード先端４８と
同じ方向性をもって凝固した多数の細長い結晶粒の結晶
構造を有している延長部を成長させた。延長部は、ブレ
ード先端と連続且つ一体であった。ブレード先端４８と
同じ形状及び結晶構造配向の延長部が約０．４インチ得
られるまで、引き抜き及び方向性凝固を継続した。
【００２０】このプロセスの間、ダイヒータ２８を用い
て、ダイアセンブリ１６内の温度及び凝固界面４２の位
置を制御した。方向性凝固鋳造技術でよく知られ、広く
用いられているように、図示していない冷し金（チル）
を同じ位置に用いることにより、凝固界面の更なる制御
を行うことができる。このような冷し金によって、所定
の凝固及び微細構造成長に望ましい急峻な熱勾配を与え
ることができる。
て、ダイアセンブリ１６内の温度及び凝固界面４２の位
置を制御した。方向性凝固鋳造技術でよく知られ、広く
用いられているように、図示していない冷し金（チル）
を同じ位置に用いることにより、凝固界面の更なる制御
を行うことができる。このような冷し金によって、所定
の凝固及び微細構造成長に望ましい急峻な熱勾配を与え
ることができる。
【００２１】ダイアセンブリをアルミナから形成したの
で、ダイアセンブリのエアホイル形状断面における溶融
深さの変動が、非濡れ系に予想される通りのものである
と観測された。このため、前縁から後縁まで先端全域に
わたっての接触が達成されるように、成長種ブレード先
端部をダイ内に配置することが可能になった。上述の実
施例に示したように、ブレード先端合金の組成は、溶融
金属から先端上に成長した延長部の合金の組成とは相違
した。しかしながら、これら２つの組成は、延長部の結
晶構造が、延長部に対して本体部となるブレード先端の
結晶構造と一体且つ連続に成長するように、選択した。
この成長モードはエピタキシャル成長ということもあ
る。本発明の内容では、これは通常、ブレード先端（又
は本体部）の合金と延長部の合金との間の適合性を確保
する上で必要な条件である。適合性（共存性又は両立
性）は、一般に、これらの合金が互いに、汚染、液体金
属脆化、界面での脆い相の形成若しくはその他により、
悪影響を及ぼさないことを意味する。適合性は又、ブレ
ード先端と延長部との間での機械的特性、物理的特性及
び金属工学的構造の不連続性におけるある限度を意味す
る。最終的には、適合性は性能により測定しなければな
らない。もしも１つの合金の延長部を他の合金の部品上
に繰り返し成長させることができるならば、もしもその
上に延長部を成長させた部品がその後の製造作業に耐え
られるならば、又、もしも仕上げ済み部品が使用時に良
好に機能するならば、上述した一般論にもかかわらず、
その例外として、これら２つの合金が適合していると結
論せざるを得ない。同じことが、犠牲付加物についても
成り立つ。ここで用いる表現「……に適合している溶融
材料」は、液体状態で存在するときに前述した適合性基
準を満たす材料又は合金を意味すると解する。
で、ダイアセンブリのエアホイル形状断面における溶融
深さの変動が、非濡れ系に予想される通りのものである
と観測された。このため、前縁から後縁まで先端全域に
わたっての接触が達成されるように、成長種ブレード先
端部をダイ内に配置することが可能になった。上述の実
施例に示したように、ブレード先端合金の組成は、溶融
金属から先端上に成長した延長部の合金の組成とは相違
した。しかしながら、これら２つの組成は、延長部の結
晶構造が、延長部に対して本体部となるブレード先端の
結晶構造と一体且つ連続に成長するように、選択した。
この成長モードはエピタキシャル成長ということもあ
る。本発明の内容では、これは通常、ブレード先端（又
は本体部）の合金と延長部の合金との間の適合性を確保
する上で必要な条件である。適合性（共存性又は両立
性）は、一般に、これらの合金が互いに、汚染、液体金
属脆化、界面での脆い相の形成若しくはその他により、
悪影響を及ぼさないことを意味する。適合性は又、ブレ
ード先端と延長部との間での機械的特性、物理的特性及
び金属工学的構造の不連続性におけるある限度を意味す
る。最終的には、適合性は性能により測定しなければな
らない。もしも１つの合金の延長部を他の合金の部品上
に繰り返し成長させることができるならば、もしもその
上に延長部を成長させた部品がその後の製造作業に耐え
られるならば、又、もしも仕上げ済み部品が使用時に良
好に機能するならば、上述した一般論にもかかわらず、
その例外として、これら２つの合金が適合していると結
論せざるを得ない。同じことが、犠牲付加物についても
成り立つ。ここで用いる表現「……に適合している溶融
材料」は、液体状態で存在するときに前述した適合性基
準を満たす材料又は合金を意味すると解する。
【００２２】本発明を実施して得られる部品は、本体
部、例えば親ブレード先端を含んでおり、親ブレード先
端は、内部通路を有していると共に、上述の実施例では
一方向に配向されている多数の細長い結晶粒の第１の結
晶構造と、本体部の合金組成に基づく第１の化学組成と
を有している。本体部と一体で且つ連続な延長部は、本
体部の第１の結晶構造と連続であり且つ適合性のあるも
のとして第２の結晶構造を有しており、又、本体部の第
１の化学組成と合致していると共に適合しているが、第
１の化学組成と識別可能な第２の化学組成を有してい
る。本体部と延長部との間の界面部は、合致しており別
個に形成されている異なる部材を互いに拡散接合する従
来の方法により得られる界面とは異なっている。本発明
と従来法との主要な差異は界面に存する。本発明では、
本体の表面上に延長部として選択した液体材料から原子
の層を順次積層することにより、延長部をエピタキシャ
ル成長させる。従って、結晶構造は界面の両側で連続で
ある。二次結晶粒配向を横方向において合致させること
が困難な従来の界面接合技術と異なり、本発明の方法で
は更に、二次結晶粒配向を成長させることができる。従
って、エピタキシャル成長領域又は修復区域は、一次方
向のみでなく、二次方向においても、部品の元の金属工
学的結晶粒構造又は配向と合致する。界面及び修復区域
において等軸結晶粒を有する現在の修理方法に対する利
点は、機械的及び金属工学的特性に関して顕著である。
従来の方法を用いると、元の部品の金属工学的結晶粒構
造が延長部又は修復区域と合致しないからである。本体
部及び延長部に異なる合金を選択した場合でさえも、一
般的には、凝固した構造に隣接する液体中の原子種の迅
速な混合の結果として、界面領域では金属工学的構造に
勾配が生じる。従来の方法を十分注意して実施したとし
ても、本体部と、他の延長部との間に局所的な表面凹凸
や小さなミスアライメントが生じる可能性が高く、これ
らは２つの部品間に、ある種の小角境界を生じさせる結
果となる。同様に、いずれかの部品の汚染物が界面に捕
捉され、これにより接合部を弱くする可能性が高い。更
に、このような部品を修理する従来の方法には、通常、
溶融金属が通路に流れ込み、凝固するにつれて、通路を
塞いでしまう欠点がある。こうなると、通路を開通させ
るために追加の切削作業が必要になる。
部、例えば親ブレード先端を含んでおり、親ブレード先
端は、内部通路を有していると共に、上述の実施例では
一方向に配向されている多数の細長い結晶粒の第１の結
晶構造と、本体部の合金組成に基づく第１の化学組成と
を有している。本体部と一体で且つ連続な延長部は、本
体部の第１の結晶構造と連続であり且つ適合性のあるも
のとして第２の結晶構造を有しており、又、本体部の第
１の化学組成と合致していると共に適合しているが、第
１の化学組成と識別可能な第２の化学組成を有してい
る。本体部と延長部との間の界面部は、合致しており別
個に形成されている異なる部材を互いに拡散接合する従
来の方法により得られる界面とは異なっている。本発明
と従来法との主要な差異は界面に存する。本発明では、
本体の表面上に延長部として選択した液体材料から原子
の層を順次積層することにより、延長部をエピタキシャ
ル成長させる。従って、結晶構造は界面の両側で連続で
ある。二次結晶粒配向を横方向において合致させること
が困難な従来の界面接合技術と異なり、本発明の方法で
は更に、二次結晶粒配向を成長させることができる。従
って、エピタキシャル成長領域又は修復区域は、一次方
向のみでなく、二次方向においても、部品の元の金属工
学的結晶粒構造又は配向と合致する。界面及び修復区域
において等軸結晶粒を有する現在の修理方法に対する利
点は、機械的及び金属工学的特性に関して顕著である。
従来の方法を用いると、元の部品の金属工学的結晶粒構
造が延長部又は修復区域と合致しないからである。本体
部及び延長部に異なる合金を選択した場合でさえも、一
般的には、凝固した構造に隣接する液体中の原子種の迅
速な混合の結果として、界面領域では金属工学的構造に
勾配が生じる。従来の方法を十分注意して実施したとし
ても、本体部と、他の延長部との間に局所的な表面凹凸
や小さなミスアライメントが生じる可能性が高く、これ
らは２つの部品間に、ある種の小角境界を生じさせる結
果となる。同様に、いずれかの部品の汚染物が界面に捕
捉され、これにより接合部を弱くする可能性が高い。更
に、このような部品を修理する従来の方法には、通常、
溶融金属が通路に流れ込み、凝固するにつれて、通路を
塞いでしまう欠点がある。こうなると、通路を開通させ
るために追加の切削作業が必要になる。
【００２３】親エアホイルと同じ断面を有しており、エ
アホイルブレード先端の修理に必要なタイプの延長部を
制御しながら成長させることが可能なことを、上述した
実施例は示している。この実施例は一端、即ち先端延長
部のみについてのものであるが、本発明は多数の部品端
部、例えば多数のブレード先端を同時に修理するように
拡張することができることを理解されたい。本発明は、
通路を有している他の一方向に配向された部品、例えば
エアホイルベーンの修理にも用いることができる。
アホイルブレード先端の修理に必要なタイプの延長部を
制御しながら成長させることが可能なことを、上述した
実施例は示している。この実施例は一端、即ち先端延長
部のみについてのものであるが、本発明は多数の部品端
部、例えば多数のブレード先端を同時に修理するように
拡張することができることを理解されたい。本発明は、
通路を有している他の一方向に配向された部品、例えば
エアホイルベーンの修理にも用いることができる。
【００２４】この実施例から、延長部の結晶構造が現存
する部品の結晶構造と実質的に同じでなければならない
と結論された。しかしながら、予期せざることには、現
存する部品と延長部との間で、化学組成、特に合金組成
にかなりの差があってもよく、場合によっては好ましい
ことさえあることを見出した。本発明を実施した結果と
して、図３のエアホイル４６は、図４に示すように、修
理を行いたかった位置である破線５２からの延長部５６
を含んでいる。図４の部分的な線図から分かるように、
エアホイル４６を成長種として用いた結果、親エアホイ
ルの微細構造と連続且つ一体の部分として、本実施例で
は多数の細長い結晶粒を含んでいる適合性の微細構造を
有している延長部５６が得られる。
する部品の結晶構造と実質的に同じでなければならない
と結論された。しかしながら、予期せざることには、現
存する部品と延長部との間で、化学組成、特に合金組成
にかなりの差があってもよく、場合によっては好ましい
ことさえあることを見出した。本発明を実施した結果と
して、図３のエアホイル４６は、図４に示すように、修
理を行いたかった位置である破線５２からの延長部５６
を含んでいる。図４の部分的な線図から分かるように、
エアホイル４６を成長種として用いた結果、親エアホイ
ルの微細構造と連続且つ一体の部分として、本実施例で
は多数の細長い結晶粒を含んでいる適合性の微細構造を
有している延長部５６が得られる。
【００２５】ガスタービンエンジンの空気冷却ブレード
の先端部の他の形状を、主要部を示す斜視図である図
５、及び図５の６−６線方向に沿って見た断面図である
図６に示す。この形式の先端は「スクイーラ先端」と呼
ばれることもある。それは、作動条件によっては、この
先端が対向する部材に干渉し、又はその部材を擦り、ク
リアランスゼロの状態に近付くことがあるからである。
このような干渉の結果として、エアホイル６０の外周リ
ム５８（図５及び図６）が摩耗し、又は損傷されるおそ
れがある。このような擦れ状態がない場合でさえも、長
い動作期間の間には、空気中の粒子や酸化がリム５８を
摩耗し、リム５８の損傷につながるおそれがある。本発
明の方法を用いて、前述の実施例に記載した態様で延長
部を設けることにより、このような損傷を修理すること
ができる。しかしながら、リム５８が狭いか、又は損傷
がシェルフ６２の近くまで及んでいる場合には、シェル
フ６２への損傷を回避するために、図１の溶融材料２６
における逆溶融のようなリム５８の相互作用を制限し、
注意深く制御するべきである。本発明の方法の一形態で
は、リム５８によって支持されている犠牲付加物（図７
に参照番号６４で示す）を用いる。図７におけるリム５
８のエッジ又は表面６６は、侵食され、損傷されて、修
理が必要な状態になっていることを表している。
の先端部の他の形状を、主要部を示す斜視図である図
５、及び図５の６−６線方向に沿って見た断面図である
図６に示す。この形式の先端は「スクイーラ先端」と呼
ばれることもある。それは、作動条件によっては、この
先端が対向する部材に干渉し、又はその部材を擦り、ク
リアランスゼロの状態に近付くことがあるからである。
このような干渉の結果として、エアホイル６０の外周リ
ム５８（図５及び図６）が摩耗し、又は損傷されるおそ
れがある。このような擦れ状態がない場合でさえも、長
い動作期間の間には、空気中の粒子や酸化がリム５８を
摩耗し、リム５８の損傷につながるおそれがある。本発
明の方法を用いて、前述の実施例に記載した態様で延長
部を設けることにより、このような損傷を修理すること
ができる。しかしながら、リム５８が狭いか、又は損傷
がシェルフ６２の近くまで及んでいる場合には、シェル
フ６２への損傷を回避するために、図１の溶融材料２６
における逆溶融のようなリム５８の相互作用を制限し、
注意深く制御するべきである。本発明の方法の一形態で
は、リム５８によって支持されている犠牲付加物（図７
に参照番号６４で示す）を用いる。図７におけるリム５
８のエッジ又は表面６６は、侵食され、損傷されて、修
理が必要な状態になっていることを表している。
【００２６】犠牲付加物６４は、ブレード先端と同じ微
細構造、例えば多数の細長い結晶粒又は単結晶を有して
いる必要はない。必要なことは、付加物６４がリム５８
に取り付けられていると共に、溶融材料２６に適合して
いる材料から形成されていることのみである。例えば、
溶融材料２６がニッケル基超合金である場合には、付加
物６４を、ニッケルにすることもできるし、溶融材料２
６の組成を希釈したり、若しくは実質的に変えたりしな
い元素を含んでいるニッケル基合金、又は溶融材料２６
の合金化元素の一種の合金等とすることができる。付加
物６４は、通路への影響がないならば、当業者に周知の
種々の方法、例えばフレーム溶射、電着、予め形成され
ている部材の拡散接合等により設けることができる。通
路が影響を受けると、部品内部との連通を確保するため
に、追加の作業が必要になる。又、犠牲付加物６４は本
発明の方法を実施する際に溶融材料２６中に溶解するの
で、付加物６４の形状は、好都合なものであればどのよ
うな形状でもよい。即ち、付加物を、図７に示すように
リム５８の延長部として成形したり、リム５８によって
支持されているシム、シート又はホイルとしたりするこ
とができる。溶融材料２６によって付加物６４が溶解す
ると、少なくともリム５８の表面微細構造が溶融材料２
６に露呈され、このような表面が本発明に従って成長種
として作用することが可能になる。犠牲付加物６４を用
いることにより、図１のエアホイル部品４０の適正な位
置決めが容易になり、このため、図５、図６及び図７の
エアホイル６０のような部品を修理しているとき、図７
の逆溶融線６８は、シェルフ６２の位置又はシェルフ６
２内にくるのではなく、シェルフ６２から離れる。この
ような犠牲付加物がないと、溶融材料２６の完全な接触
及び溶融材料２６との相互作用を達成するために、リム
５８をシェルフ６２内に逆溶融することが必要になるお
それがある。
細構造、例えば多数の細長い結晶粒又は単結晶を有して
いる必要はない。必要なことは、付加物６４がリム５８
に取り付けられていると共に、溶融材料２６に適合して
いる材料から形成されていることのみである。例えば、
溶融材料２６がニッケル基超合金である場合には、付加
物６４を、ニッケルにすることもできるし、溶融材料２
６の組成を希釈したり、若しくは実質的に変えたりしな
い元素を含んでいるニッケル基合金、又は溶融材料２６
の合金化元素の一種の合金等とすることができる。付加
物６４は、通路への影響がないならば、当業者に周知の
種々の方法、例えばフレーム溶射、電着、予め形成され
ている部材の拡散接合等により設けることができる。通
路が影響を受けると、部品内部との連通を確保するため
に、追加の作業が必要になる。又、犠牲付加物６４は本
発明の方法を実施する際に溶融材料２６中に溶解するの
で、付加物６４の形状は、好都合なものであればどのよ
うな形状でもよい。即ち、付加物を、図７に示すように
リム５８の延長部として成形したり、リム５８によって
支持されているシム、シート又はホイルとしたりするこ
とができる。溶融材料２６によって付加物６４が溶解す
ると、少なくともリム５８の表面微細構造が溶融材料２
６に露呈され、このような表面が本発明に従って成長種
として作用することが可能になる。犠牲付加物６４を用
いることにより、図１のエアホイル部品４０の適正な位
置決めが容易になり、このため、図５、図６及び図７の
エアホイル６０のような部品を修理しているとき、図７
の逆溶融線６８は、シェルフ６２の位置又はシェルフ６
２内にくるのではなく、シェルフ６２から離れる。この
ような犠牲付加物がないと、溶融材料２６の完全な接触
及び溶融材料２６との相互作用を達成するために、リム
５８をシェルフ６２内に逆溶融することが必要になるお
それがある。
【００２７】線図的断面図である図８、図９及び図１０
に、中空内部を有している部品の修理に関して、図１に
示すような周囲を囲んでいる成形ダイ（図示せず）にお
いて、本発明の方法を実施する一連の工程を示す。例え
ば、このような内部は、空気冷却タービンブレード又は
ベーンにおけるラビリンス通路７０とすることができ
る。便宜上、参照番号のいくつかを先の実施例に用いた
のと同じ参照番号とする。図８では、リム５８が溶融材
料２６と接触していると共に、仮想線で示されている先
のリムエッジ６６から溶融材料２６によって部分的に逆
溶融されている。図９において、逆溶融（メルトバッ
ク）は更に継続して、リム５８の残存部が溶融材料２６
への成長種として作用するのに十分にリム５８内を進行
し、逆溶融線６８まで達している。次に、エアホイル６
０を、溶融材料２６と接触状態を保ったまま、図１０に
矢印５４で示すように上向きに移動させる。こうして、
溶融線６８より上方での凝固により、リム５８上に破線
７２で境界を定められている延長部５６を成長させる。
溶融線６８は、前述したように凝固界面４２となる。部
品によっては、ブレード延長部５６が中実であれば、所
望に応じて追加の孔を穿孔して、中空内部からの空気排
出又は中空内部の外部連通を実現することができる。例
えば、このような孔を、材料切除技術において周知でよ
く用いられているレーザ穿孔、電気化学法又は放電加工
法により形成することができる。
に、中空内部を有している部品の修理に関して、図１に
示すような周囲を囲んでいる成形ダイ（図示せず）にお
いて、本発明の方法を実施する一連の工程を示す。例え
ば、このような内部は、空気冷却タービンブレード又は
ベーンにおけるラビリンス通路７０とすることができ
る。便宜上、参照番号のいくつかを先の実施例に用いた
のと同じ参照番号とする。図８では、リム５８が溶融材
料２６と接触していると共に、仮想線で示されている先
のリムエッジ６６から溶融材料２６によって部分的に逆
溶融されている。図９において、逆溶融（メルトバッ
ク）は更に継続して、リム５８の残存部が溶融材料２６
への成長種として作用するのに十分にリム５８内を進行
し、逆溶融線６８まで達している。次に、エアホイル６
０を、溶融材料２６と接触状態を保ったまま、図１０に
矢印５４で示すように上向きに移動させる。こうして、
溶融線６８より上方での凝固により、リム５８上に破線
７２で境界を定められている延長部５６を成長させる。
溶融線６８は、前述したように凝固界面４２となる。部
品によっては、ブレード延長部５６が中実であれば、所
望に応じて追加の孔を穿孔して、中空内部からの空気排
出又は中空内部の外部連通を実現することができる。例
えば、このような孔を、材料切除技術において周知でよ
く用いられているレーザ穿孔、電気化学法又は放電加工
法により形成することができる。
【００２８】本発明を評価する一例では、ガスタービン
の作動条件に置いた後の、図５、図６及び図７に示す形
式の空冷タービンブレードを用いた。ブレードは先の実
施例と同じニッケル基超合金から形成されている。この
合金は、その組成中にＡｌとＨｆとを含有しており、こ
れらの元素は、高温の酸化状態に露呈されると、安定な
表面酸化物を形成する。このような合金化元素、及び場
合によってはイットリウムは、タービンブレードを形成
しているニッケル基超合金によく用いられている。従っ
て、空冷通路又は孔、例えば図５、図６及び図７の孔７
４の露出表面は、表面酸化物で被覆されており、このよ
うな表面酸化物は、溶融物２６のような溶融材料と相互
作用しないし、溶融材料の中で溶解もしない。このよう
な表面は酸化物であるので、非濡れモールドとして作用
する。この実施例では、孔が形成されているブレード材
料内に逆溶融を進行させた。予期せざることに、先の実
施例の延長部の材料と同じ組成を有している溶融材料２
６と接触したとき、孔のほとんどが閉塞されず、孔の健
全性が維持された。しかしながら、このような非濡れ作
用が、溶融修理材料と相互作用する所定のブレード先端
の他の部分に影響するのを回避するために、酸化物や皮
膜等を除去する前処理、例えば機械的又は化学的表面処
理を用いて、部品延長部の成長を促進することができ
る。本発明の方法の一形態では、溶融物に加える流体圧
力は、溶融物を成形部材内に押し入れるために適正であ
るが、溶融物を酸化物被覆孔に押し込むために必要な圧
力よりも小さい値に選定されている。このような圧力限
度は、孔の寸法の関数である。
の作動条件に置いた後の、図５、図６及び図７に示す形
式の空冷タービンブレードを用いた。ブレードは先の実
施例と同じニッケル基超合金から形成されている。この
合金は、その組成中にＡｌとＨｆとを含有しており、こ
れらの元素は、高温の酸化状態に露呈されると、安定な
表面酸化物を形成する。このような合金化元素、及び場
合によってはイットリウムは、タービンブレードを形成
しているニッケル基超合金によく用いられている。従っ
て、空冷通路又は孔、例えば図５、図６及び図７の孔７
４の露出表面は、表面酸化物で被覆されており、このよ
うな表面酸化物は、溶融物２６のような溶融材料と相互
作用しないし、溶融材料の中で溶解もしない。このよう
な表面は酸化物であるので、非濡れモールドとして作用
する。この実施例では、孔が形成されているブレード材
料内に逆溶融を進行させた。予期せざることに、先の実
施例の延長部の材料と同じ組成を有している溶融材料２
６と接触したとき、孔のほとんどが閉塞されず、孔の健
全性が維持された。しかしながら、このような非濡れ作
用が、溶融修理材料と相互作用する所定のブレード先端
の他の部分に影響するのを回避するために、酸化物や皮
膜等を除去する前処理、例えば機械的又は化学的表面処
理を用いて、部品延長部の成長を促進することができ
る。本発明の方法の一形態では、溶融物に加える流体圧
力は、溶融物を成形部材内に押し入れるために適正であ
るが、溶融物を酸化物被覆孔に押し込むために必要な圧
力よりも小さい値に選定されている。このような圧力限
度は、孔の寸法の関数である。
【００２９】本発明によれば、少なくとも１つの内部通
路を有している部品又は部材を一方向に配向されている
成長種として用いて、その部材の端部に、部材の微細構
造と合致した微細構造を有している識別可能な延長部を
形成する。このような延長部は、成長種の材料に適合し
ているか、又は成長種の材料と合致している溶融材料か
ら形成されているので、延長部は部材と一体に形成され
ていると共に、部材の微細構造と連続な微細構造を有し
ている。しかしながら、上述したように、部材の組成
と、溶融材料の組成、従って、溶融材料から成長する延
長部の組成とは、同じである必要はない。例えば、耐環
境性の高い延長部を形成するための溶融材料の選択は、
成長種として作用する部材と溶融材料から成長する延長
部との間の結晶構造の許容可能な不一致度（ミスマッ
チ）に依存している。成長種として作用する部品端部の
溶融材料からの移動の速度は、少なくとも加えられる流
体圧力、溶融物の温度、凝固界面での熱勾配、並びに延
長部の凝固及び成長の速度の関数である。
路を有している部品又は部材を一方向に配向されている
成長種として用いて、その部材の端部に、部材の微細構
造と合致した微細構造を有している識別可能な延長部を
形成する。このような延長部は、成長種の材料に適合し
ているか、又は成長種の材料と合致している溶融材料か
ら形成されているので、延長部は部材と一体に形成され
ていると共に、部材の微細構造と連続な微細構造を有し
ている。しかしながら、上述したように、部材の組成
と、溶融材料の組成、従って、溶融材料から成長する延
長部の組成とは、同じである必要はない。例えば、耐環
境性の高い延長部を形成するための溶融材料の選択は、
成長種として作用する部材と溶融材料から成長する延長
部との間の結晶構造の許容可能な不一致度（ミスマッ
チ）に依存している。成長種として作用する部品端部の
溶融材料からの移動の速度は、少なくとも加えられる流
体圧力、溶融物の温度、凝固界面での熱勾配、並びに延
長部の凝固及び成長の速度の関数である。
【００３０】本発明の方法では、もしも溶融材料の融点
が成長種として作用している部品端部の融点よりも低い
ならば、溶融材料と成長種との相互作用が成長種として
の部品端部の完全な溶融を伴うことを必要としない。必
要なことは、界面を横切って溶融材料内に進行する結晶
構造の成長を可能にする条件が界面で存在することのみ
である。
が成長種として作用している部品端部の融点よりも低い
ならば、溶融材料と成長種との相互作用が成長種として
の部品端部の完全な溶融を伴うことを必要としない。必
要なことは、界面を横切って溶融材料内に進行する結晶
構造の成長を可能にする条件が界面で存在することのみ
である。
【００３１】以上、本発明を、図面に示した実施例を含
めてその特定の実施例について説明した。しかしなが
ら、これらの実施例は本発明の例示であって、その範囲
を限定しようとするものではない。
めてその特定の実施例について説明した。しかしなが
ら、これらの実施例は本発明の例示であって、その範囲
を限定しようとするものではない。
【図１】本発明の方法を実施するために構成されている
装置の断面図である。
装置の断面図である。
【図２】図１の２−２線方向に見た部分的断面図であっ
て、エアホイル形状の成形ダイの断面を示す図である。
て、エアホイル形状の成形ダイの断面を示す図である。
【図３】空冷ガスタービンエンジンのタービンブレード
の斜視図である。
の斜視図である。
【図４】修理したエアホイルの部分的線図であって、延
長部及び多数の細長い結晶粒を示す図である。
長部及び多数の細長い結晶粒を示す図である。
【図５】空冷ガスタービンエンジンブレードのブレード
先端部の部分的斜視図である。
先端部の部分的斜視図である。
【図６】図５の６−６線方向に見たブレード先端部の部
分的断面図である。
分的断面図である。
【図７】図６のブレード先端部の部分的断面図であっ
て、犠牲付加物を含んでいる図である。
て、犠牲付加物を含んでいる図である。
【図８】中空な部品に本発明の方法を実施する一連の工
程を示す断面図である。
程を示す断面図である。
【図９】中空な部品に本発明の方法を実施する一連の工
程を示す断面図である。
程を示す断面図である。
【図１０】中空な部品に本発明の方法を実施する一連の
工程を示す断面図である。
工程を示す断面図である。
１０ キャニスタ １４ 溶融るつぼ １６ ダイアセンブリ １８ 成形ダイ ２０ ダイ延長部 ２６ 溶融材料 ３２ 流体圧力入口管 ４０ エアホイル部品 ４２ 凝固界面 ４８ 先端部 ５６ 延長部 ６０ エアホイル ６４ 付加物 ７０ 通路 ７４ 孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブライアン・マック・アンドリュース アメリカ合衆国、ニュー・ハンプシャー 州、ミルフォード、リッジフィールド・ド ライブ、107番 (56)参考文献 特開 昭59−47066（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−250869（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−40569（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭60−47336（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭58−40641（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (6)
- 【請求項１】 部品の端部に延長部を設ける方法であっ
て、該部品は、周囲断面形状と、該部品の端部を通り抜
けて該部品の中空な内部と連通している孔により画定さ
れている少なくとも１つの通路とを有しており、前記部
品は更に、一方向に配向された微細構造と、超合金化学
組成とを有しており、 前記部品の化学組成と一致した超合金化学組成を有して
いる溶融材料を圧力容器内に設ける工程と、 前記部品の周囲断面形状と断面が合致しているダイ開口
を有する内壁を有しているダイを設ける工程と、前記ダイの周りの第１の延長部端に位置決めされている
中空の延長内壁と、前記溶融材料内に設けられている反
対側の第２の延長部端とを有しているダイ延長部を設け
る工程と 、 前記溶融材料を前記第２の延長部端を経て前記ダイ延長
部の中空内部に押し込むように、前記溶融材料に流体圧
力を加える工程と、 前記部品の端部を前記溶融材料と接触状態で前記ダイの
少なくとも一部を通過させる工程と、 前記部品の端部の一部が一方向に配向された微細構造の
成長種として前記溶融材料と相互作用するのに十分な時
間の間、前記部品の端部を前記溶融材料と接触状態に保
持する工程と、所定の速度で前記部品の端部を前記ダイを通して引き抜
く工程であって、前記所定の速度は、前記部品の端部と
一体に形成されていると共に前記部品の一方向に配向さ
れた微細構造と実質的に連続な結晶構造を有している延
長部として、前記溶融材料が前記ダイ内で前記成長種上
に一方向に凝固するのを許容する速度である、前記部品
の端部を前記ダイを通して引き抜く工程と備えた 部品の
端部に延長部を設ける方法。 - 【請求項２】 前記部品の端部を前記ダイを通過させる
前に、犠牲付加物を前記部品の端部に固定する工程を更
に含んでおり、前記犠牲付加物は、前記溶融材料に適合
している材料から成っていると共に、前記部品の表面を
前記溶融材料に露出するように前記溶融材料内で溶解す
る材料から成っている請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 周囲断面形状と、一方向に配向された微
細構造と、中空な内部と、当該部品の端部を貫通して前
記中空な内部と連通している孔により画定されている少
なくとも１つの通路とを有している合金部品の端部に延
長部を設けるために、 前記溶融材料は、合金であり、 前記流体圧力は、ガスにより加えられる請求項１に記載
の方法。 - 【請求項４】 前記通路の壁は、前記溶融材料が該通路
の壁と相互作用するのを阻止する酸化物を該壁上に含ん
でいる請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 前記加えられる流体圧力は、前記溶融材
料を前記ダイ開口内に押し入れるのに十分であるが、前
記溶融材料を前記通路内に押し込むために必要な圧力よ
りも小さい請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 エアホイルの端部に延長部を設ける方法
であって、前記エアホイルは、第１の端部としての基部
と、該基部である第１の端部に取り付けられている第２
の端部としての一体のエアホイル部とを有しており、該
エアホイルの第２の端部は、周囲断面形状と、前記エア
ホイルの第２の端部を通り抜けて前記エアホイルの中空
な内部と連通している孔により画定されている少なくと
も１つの通路とを有しており、前記エアホイルは更に、
一方向に配向された微細構造と、超合金化学組成とを有
しており、 前記エアホイルの化学組成と一致した超合金化学組成を
有している溶融材料を圧力容器内に設ける工程と、 前記エアホイルの第２の端部の周囲断面形状と断面が合
致しているダイ開口を有する内壁を有しているダイを設
ける工程と、 前記ダイの周りの第１の延長部端に位置決めされている
中空の延長内壁と、前記溶融材料内に設けられている反
対側の第２の延長部端とを有しているダイ延長部を設け
る工程と、 前記溶融材料を前記第２の延長部端を経て前記ダイ延長
部の中空内部に押し込むように、前記溶融材料に流体圧
力を加える工程と、 前記エアホイルの第２の端部を前記溶融材料と接触状態
で前記ダイの少なくとも一部を通過させる工程と、 前記エアホイルの第２の端部の一部が一方向に配向され
た微細構造の成長種として前記溶融材料と相互作用する
のに十分な時間の間、前記エアホイルの第２の端部を前
記溶融材料と接触状態に保持する工程と、 所定の速度で前記エアホイルの第２の端部を前記ダイを
通して引き抜く工程であって、前記所定の速度は、前記
エアホイルの第２の端部と一体に形成されていると共に
前記エアホイルの一方向に配向された微細構造と実質的
に連続な結晶構造を有している延長部として、前記溶融
材料が前記ダイ内で前記成長種上に一方向に凝固するの
を許容する速度である、前記エアホイルの第２の端部を
前記ダイを通して引き抜く工程と備えたエアホイルのの
端部に延長部を設ける方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/922,303 US5291937A (en) | 1992-07-30 | 1992-07-30 | Method for providing an extension on an end of an article having internal passageways |
| US922303 | 1992-07-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06182523A JPH06182523A (ja) | 1994-07-05 |
| JPH07110408B2 true JPH07110408B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=25446860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5177151A Expired - Fee Related JPH07110408B2 (ja) | 1992-07-30 | 1993-07-19 | 部品の端部に延長部を設ける方法及びエアホイルの端部に延長部を設ける方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5291937A (ja) |
| EP (1) | EP0581548A1 (ja) |
| JP (1) | JPH07110408B2 (ja) |
| CA (1) | CA2089286A1 (ja) |
| SG (1) | SG43014A1 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5304039A (en) * | 1992-07-30 | 1994-04-19 | General Electric Company | Method for providing an extension on an end of an article and extended article |
| US5900170A (en) * | 1995-05-01 | 1999-05-04 | United Technologies Corporation | Containerless method of producing crack free metallic articles by energy beam deposition with reduced power density |
| US5914059A (en) * | 1995-05-01 | 1999-06-22 | United Technologies Corporation | Method of repairing metallic articles by energy beam deposition with reduced power density |
| US5778960A (en) * | 1995-10-02 | 1998-07-14 | General Electric Company | Method for providing an extension on an end of an article |
| US5904201A (en) * | 1996-01-18 | 1999-05-18 | General Electric Company | Solidification of an article extension from a melt using a ceramic mold |
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