RU2012142259A

RU2012142259A - Способ изготовления уплотнительного выступа турбинного сопла, способ ограничения протечки охлаждающего воздуха и способ изготовления компонента с заданной неотъемлемой истираемой формой

Info

Publication number: RU2012142259A
Application number: RU2012142259/06A
Authority: RU
Inventors: Бенджамин Пол ЛЭЙСИ; Рэймонд ЧАПП; Нуо ШЕН
Original assignee: Дженерал Электрик Компани
Priority date: 2011-12-06
Filing date: 2012-10-05
Publication date: 2014-04-10
Also published as: CN103143796A; EP2602043B1; US20130139386A1; JP2013119855A; EP2602043A1

Abstract

1. Способ изготовления уплотнительного выступа турбинного сопла с истираемыми полостями, которые взаимно соединены боковыми стенками, выполненными в указанном уплотнительном выступе, включающий следующие этапы:использование блока материала, подходящего для работы в качестве уплотнительного выступа сопла,использование копировального устройства электроимпульсной обработки для механического создания элементов в указанном блоке материала,использование электрода для применения с указанным копировальным устройством электроимпульсной обработки с обеспечением механического создания указанных элементов в блоке материала, причем указанному электроду придают форму, обеспечивающую формирование взаимно соединенных полостей в блоке материала, иприменение указанного электрода с копировальным устройством электроимпульсной обработки для погружения электрода непосредственно в блок материала с получением уплотнительного выступа сопла с взаимно соединенными полостями.2. Способ по п.1, в котором дополнительно выполняют этап нанесения на указанные взаимно соединенные полости покрытия, предназначенного для сопротивления окислению и коррозии и/или повышения истираемости.3. Способ по п.1, в котором блок материала с выполненными в нем взаимно соединенными полостями формируют отдельно от турбинного сопла, при этом дополнительно выполняют этап приваривания или припаивания указанного блока к турбинному соплу после формирования взаимно соединенных полостей в таком блоке.4. Способ по п.1, в котором блок материала с выполненными в нем взаимно соединенными полостями формируют как неотъемлемую часть турбинного сопл

Claims

1. Способ изготовления уплотнительного выступа турбинного сопла с истираемыми полостями, которые взаимно соединены боковыми стенками, выполненными в указанном уплотнительном выступе, включающий следующие этапы:

использование блока материала, подходящего для работы в качестве уплотнительного выступа сопла,

использование копировального устройства электроимпульсной обработки для механического создания элементов в указанном блоке материала,

использование электрода для применения с указанным копировальным устройством электроимпульсной обработки с обеспечением механического создания указанных элементов в блоке материала, причем указанному электроду придают форму, обеспечивающую формирование взаимно соединенных полостей в блоке материала, и

применение указанного электрода с копировальным устройством электроимпульсной обработки для погружения электрода непосредственно в блок материала с получением уплотнительного выступа сопла с взаимно соединенными полостями.

2. Способ по п.1, в котором дополнительно выполняют этап нанесения на указанные взаимно соединенные полости покрытия, предназначенного для сопротивления окислению и коррозии и/или повышения истираемости.

3. Способ по п.1, в котором блок материала с выполненными в нем взаимно соединенными полостями формируют отдельно от турбинного сопла, при этом дополнительно выполняют этап приваривания или припаивания указанного блока к турбинному соплу после формирования взаимно соединенных полостей в таком блоке.

4. Способ по п.1, в котором блок материала с выполненными в нем взаимно соединенными полостями формируют как неотъемлемую часть турбинного сопла.

5. Способ по п.1, в котором взаимно соединенные полости образуют сотовую структуру, при этом длина и ширина каждой ячейки указанной сотовой структуры обеспечивают придание указанной ячейке ромбовидной формы.

6. Способ по п.1, в котором взаимно соединенные полости образуют сотовую структуру, при этом длина и ширина каждой ячейки указанной сотовой структуры обеспечивают придание указанной ячейке формы, отличной от ромбовидной.

7. Способ по п.1, в котором блок материала выполняют из аустенитного хромоникелевого сплава.

8. Способ по п.1, в котором электрод выполняют с положительной формой с обеспечением возможности отпечатывания указанных взаимно соединенных полостей в блоке материала, при этом взаимно соединенные полости отпечатывают в указанном блоке путем выжигания положительным электродом формы, образованной взаимно соединенными полостями, в указанном блоке.

9. Способ по п.1, в котором указанные полости формируют сотовую структуру, причем каждая ячейка указанной сотовой структуры имеет длину, равную 0,05-0,2 дюйма (0,12-0,5 см), ширину, равную 0,05-0,1 дюйма (0,12-0,25 см), глубину, равную приблизительно 0,1-0,6 дюйма (0,25-1,5 см), и толщину стенки, равную приблизительно 0,004-0,015 дюйма (0,01-0,04 см).

10. Способ по п.1, в котором электрод содержит ряд перекрещивающихся отрицательных канавок, формирующих положительную ромбовидную сотовую структуру, которую выжигают в указанном блоке материала при вжатии в него электрода.

11. Способ по п.8, в котором копировальное устройство электроимпульсной обработки содержит прессовый узел, на котором указанный электрод устанавливают с возможностью его вжатия в блок материала с обеспечением выжигания взаимно соединенных полостей непосредственно в указанном блоке материала.

12. Способ по п.1, в котором взаимно соединенные полости выполняют с боковой стенкой, проходящей вдоль переднего края и/или заднего края взаимно соединенных полостей, для повышения прочности уплотнительного выступа.

13. Способ по п.1, в котором часть взаимно соединенных полостей выполняют со стенками, более толстыми в первом направлении, чем во втором направлении, с обеспечением тем самым улучшенного уплотнения между уплотнительным выступом сопла и поддерживающей полкой турбинной лопатки в уплотнительном узле турбины при нахождении уплотнительного выступа сопла в указанном уплотнительном узле.

14. Способ по п.1, в котором часть взаимно соединенных полостей выполняют со стенками, более толстыми в направлении прохождения охлаждающего воздуха в канал для высокотемпературных газообразных продуктов сгорания в турбине, чем в направлении, в котором поддерживающая полка турбинного сопла в уплотнительном узле турбины трется об уплотнительный выступ сопла при нахождении указанного выступа в указанном уплотнительном узле, с обеспечением тем самым улучшенного уплотнения между уплотнительным выступом и поддерживающей полкой лопатки.

15. Способ по п.1, в котором часть взаимно соединенных полостей выполняют в уплотнительном выступе с наклоном в заданном направлении с обеспечением улучшения тем самым уплотнения между уплотнительным выступом сопла и поддерживающей полкой лопатки.

16. Способ по п.1, в котором часть взаимно соединенных полостей, выполненных в блоке материала, проходит ко всем боковым сторонам указанного блока или только к некоторым из его боковых сторон.

17. Способ по п.2, в котором указанное покрытие представляет собой алюминидное интерметаллическое покрытие.

18. Способ ограничения протечки охлаждающего воздуха в канал для высокотемпературных газообразных продуктов сгорания в газовой турбине, включающий следующие этапы:

использование одного или более блоков материала, подходящих для формирования одного или более соответствующих уплотнительных выступов турбинного сопла,

использование копировального устройства электроимпульсной обработки для механического создания элементов в указанном блоке (указанных блоках) материала,

использование электрода для применения с указанным копировальным устройством электроимпульсной обработки с обеспечением механического создания указанных элементов в блоке (блоках) материала, причем указанный электрод содержит ряд перекрещивающихся отрицательных канавок, формирующих положительную сотовую структуру, образуемую непосредственно в блоке (блоках) материала путем выжигания положительным электродом сотовой структуры в каждом из указанных одного или более блоков материала при вжатии электрода в указанный блок материала, применение указанного электрода с копировальным устройством электроимпульсной обработки с обеспечением формирования сотовой структуры непосредственно в каждом из указанных одного или более блоках материала,

дополнительное нанесение на полученную сотовую структуру, сформированную непосредственно в каждом из указанных одного или более блоков материала, покрытия, предназначенного для сопротивления окислению и коррозии и/или повышения истираемости, с образованием тем самым одного или более соответствующих уплотнительных выступов с истираемой сотовой структурой, выполненной в указанных выступах за одно целое с ними, и

создание одного или более уплотнительных узлов турбины, в которых указанные один или более соответствующих уплотнительных выступов сопла с выполненными за одно целое истираемыми сотовыми структурами взаимодействуют с соответствующими поддерживающими полками лопаток,

в результате чего обеспечивают ограничение протечки охлаждающего воздуха в канал для высокотемпературных газообразных продуктов сгорания в турбине.

19. Способ по п.18, в котором по меньшей мере один из указанных одного или более блоков материала, в которых сформирована сотовая структура (сотовые структуры), выполняют отдельно от турбинного сопла, при этом дополнительно выполняют этап приваривания или припаивания указанного блока материала к соплу после формирования в таком блоке сотовой структуры.

20. Способ по п.18, в котором по меньшей мере один из указанных одного или более блоков материала, в котором сформирована сотовая структура, выполняют за одно целое с турбинным соплом.

21. Способ по п.18, в котором электрод содержит ряд перекрещивающихся отрицательных канавок, формирующих положительную ромбовидную сотовую структуру, образуемую непосредственно в блоке материала путем выжигания в нем положительным электродом ромбовидной сотовой структуры при вжатии указанного электрода в указанный блок материала.

22. Способ по п.21, в котором копировальное устройство электроимпульсной обработки содержит прессовый узел, на котором указанный электрод устанавливают с возможностью его вжатия в блок(и) материала с обеспечением тем самым выжигания сотовой структуры непосредственно в указанном блоке (указанных блоках).

23. Способ по п.18, в котором указанное покрытие представляет собой алюминидное интерметаллическое покрытие.

24. Способ изготовления компонента с заданной неотъемлемой истираемой формой, включающий следующие этапы:

использование блока материала, подходящего для изготовления указанного компонента,

использование электрода для применения с указанным копировальным устройством электроимпульсной обработки с обеспечением механического создания указанных элементов в блоке материала, причем электроду придают форму, обеспечивающую формирование указанной заданной формы в блоке материала,

применение указанного электрода с копировальным устройством электроимпульсной обработки с обеспечением выжигания указанной заданной неотъемлемой истираемой формы непосредственно в блоке материала, и

дополнительное нанесение покрытия, предназначенного для сопротивления окислению и коррозии и/или повышения истираемости, на полученную заданную неотъемлемую истираемую форму, выжженную в блоке материала.