RU2265505C2 - Сварка изделий из суперсплавов - Google Patents

Сварка изделий из суперсплавов Download PDF

Info

Publication number
RU2265505C2
RU2265505C2 RU2002127808/02A RU2002127808A RU2265505C2 RU 2265505 C2 RU2265505 C2 RU 2265505C2 RU 2002127808/02 A RU2002127808/02 A RU 2002127808/02A RU 2002127808 A RU2002127808 A RU 2002127808A RU 2265505 C2 RU2265505 C2 RU 2265505C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
welding
product
superalloy
welded
Prior art date
Application number
RU2002127808/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2002127808A (ru
Inventor
Майкл ФОСТЕР (US)
Майкл ФОСТЕР
Кевин АПДЕГРОУВ (US)
Кевин АПДЕГРОУВ
Original Assignee
Хромэллой Гэз Тербайн Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=24101165&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2265505(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Хромэллой Гэз Тербайн Корпорейшн filed Critical Хромэллой Гэз Тербайн Корпорейшн
Publication of RU2002127808A publication Critical patent/RU2002127808A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2265505C2 publication Critical patent/RU2265505C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/002—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating specially adapted for particular articles or work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/32—Bonding taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
    • B23K26/342—Build-up welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
    • B23K35/0244—Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3033—Ni as the principal constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3046—Co as the principal constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/001—Turbines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/18—Dissimilar materials
    • B23K2103/26—Alloys of Nickel and Cobalt and Chromium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3033—Ni as the principal constituent
    • B23K35/304—Ni as the principal constituent with Cr as the next major constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/04—Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding

Abstract

Изобретение относится к области сварки, в частности к способу сварки турдносвариваемых изделий из суперсплавов, и может найти применение в различных отраслях машиностроения. Всю зону сварного шва и область, примыкающую к этой зоне, предварительно нагревают до температуры пластичности, которая выше температуры старения и ниже начальной температуры плавления для суперсплава. Поддерживают эту температуру во время сварки и твердения сварного шва. Увеличивают температуру сварного изделия до температуры снятия механических напряжений. Охлаждают сварное изделие до температуры ниже диапазона дисперсного твердения первичной гамма-фазы со скоростью, эффективной для уменьшения выделения первичной гамма-фазы. В результате получают сварное изделие без трещин как в сварном шве, так и в основном сплаве. 11 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Description

Настоящее изобретение относится к способу сварки трудносвариваемых изделий из суперсплавов.
В связи с разработкой отдельных узлов реактивных двигателей существует постоянная потребность в повышенной способности выдерживать значительно более высокие температуры, возникающая из-за наличия высоких температур в этих узлах двигателя. Лопатки и крыльчатки современных турбин высокого давления подвергаются воздействию исключительно вредных условий высокой температуры (например, свыше 2000°F). При изготовлении отдельных узлов реактивных двигателей может потребоваться их сварка, или после проведения операций осмотра двигателя может потребоваться ремонт в результате износа или появления трещин.
В результате работы таких узлов при высоких температурах их часто изготавливают из суперсплавов, содержащих первичную гамма-фазу. Одной конкретной проблемой, возникающей в связи с дисперсионно-твердеющими сплавами со структурой первичной гамма-фазы, такими как R'80, является невозможность сварки или плакирования этих сплавов аналогичными или подобными сплавами без трещинообразования.и больших производственных отходов.
Ввиду неизбежных температур и механических напряжений сварки эти сплавы подвергаются усадке, трещинообразованию под механическим напряжением и тому подобное. Вследствие затруднений при сварке этих специальных суперсплавов существует потребность в способе, при котором дисперсионно твердеющие сплавы со структурой первичной гамма-фазы можно сваривать, преимущественно, без трещинообразования с аналогичными сплавами или сплавами основных металлов. В патентах США №5106010 и 5374319 описан такой способ, при котором осуществляют предварительный нагрев зоны сварного шва и области, примыкающей к зоне сварного шва, до температуры пластичности и поддерживают такую температуру во время сварки и отверждения. В патенте США №5554837 описано осуществление интерактивного способа лазерной сварки для максимизации воспроизводимости и минимизации брака и отходов при одновременном увеличении выхода годных сварных деталей. Хотя эти способы позволяют снизить трещинообразование во многих сплавах, потребность в усовершенствовании способа все же остается.
Краткое изложение сущности изобретения
Если говорить кратко, то в этом изобретении предложен способ сварки изделия из суперсплава на основе никеля и/или кобальта, заключающийся в том, что предварительно нагревают всю зону сварного шва и область, примыкающую к зоне сварного шва изделия, до температуры, находящейся в диапазоне температур максимальной пластичности, и поддерживают такую температуру во время сварки и твердения сварного шва и увеличивают температуру сварного изделия до температуры снятия механических напряжений, а затем охлаждают сварное изделие, проводя охлаждение предпочтительно со скоростью, по меньшей мере, 100°F (55°C) в минуту, до температуры, которая ниже диапазона дисперсионного твердения первичной гамма-фазы, для уменьшения выделения первичной гамма-фазы.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 изображена система лазерной сварки, используемая для осуществления способа лазерной сварки.
На фиг.2 представлены данные испытания нагретого образца на растяжение, показывающие зависимость пластичности (5) от температуры для сплава IN 738 LC.
На фиг.3 представлены данные испытания нагретого образца на растяжение, показывающие зависимость пластичности (5) от температуры для сплава Rene 80.
Подробное описание чертежей
Согласно изобретению предложен способ сварки изделий из суперсплава, в частности отдельных узлов газотурбинных двигателей, включая лопатки, крыльчатки и роторы. Эти суперсплавы представляют собой суперсплавы на основе никеля и/или кобальта, которые являются трудносвариваемыми с помощью способов, соответствующих современному состоянию техники. Эти суперсплавы включают в себя направленно-твердеющие сплавы равноосных зерен и монокристаллов дисперсионно-твердеющих сплавов на основе никеля со структурой первичной гамма-фазы и карбидоупрочненных сплавов на основе кобальта. В общем случае дисперсионно-твердеющие суперсплавы со структурой первичной гамма-фазы содержат титан и алюминий в совокупном количестве, по меньшей мере, примерно 5%. Подходящие суперсплавы включают в себя R'80, DSR'80h, R'108, IN 738 LC, R'125 Hf, DSR'142, R'N4, R'N5, Mar-M-247DS, In 792Hf, CMSX-4 и In738LC. Номинальные составы некоторых из этих сплавов приведены в таблице 1.
В направленно-твердеющих (DS) сплавах имеются отдельные элементы в малых количествах, добавленные в качестве компонентов, упрочняющих границы зерен. Компоненты, упрочняющие границы зерен, в типичном случае состоят из карбидов и боридов, зачастую - вольфрама и титана. При лазерной сварке этих сплавов с использованием типичных процедур существует сопутствующая проблема, связанная с образованием микротрещин на границах зерен. Металлургическая композиция границ зерен такова, что они плавятся при более низкой температуре, чем остальная часть основного материала. Если границы зерен затем слишком быстро охлаждают, они претерпевают разрыв. Металлургическая оценка образцов сварных швов показала, что детали, сваренные с использованием параметров типичного СО2-лазера, страдают микротрещинами на границах зерен. В некоторых случаях эти микротрещины остаются малыми. В других они увеличиваются и могут постепенно распространяться через весь новый сварной шов. Чем больше трещины, тем чаще требуется индивидуальный ремонт. Однако опыт показал, что чем чаще пытаются проводить сварку на отдельной детали, тем больше вероятность образования дополнительных трещин. Повышенная вероятность трещин вызывается исходной процедурой лазерной сварки, при которой на границах зерен образуются микротрещины. Даже если микротрещины сначала не распространяются, они все равно присутствуют в качестве мест зарождения трещин, причем вероятность их увеличения во время последующих операций сварки или термообработки очень велика.
Деталь из суперсплава (например, крыльчатку или лопатку) предварительно нагревают, предпочтительно с использованием катушки индукционного нагрева. Во время стадии предварительного нагрева всю зону сварного шва изделия из суперсплава и область, примыкающую к зоне сварного шва, нагревают с помощью катушки индукционного нагрева до достижения диапазона температур максимальной пластичности. Диапазон температур максимальной пластичности - это диапазон, в котором конкретный сплав обладает максимальной пластичностью и его температура выше температуры старения, но ниже начальной температуры плавления. Диапазон температур максимальной пластичности определяется для каждого заданного сплава путем оценки данных испытания нагретого образца на растяжение и является диапазоном температур, в которой пластичность сплава значительно увеличивается по сравнению с пластичностью сплава при температурах окружающей среды. Как подчеркивалось в докладе «Оценка свариваемости материалов In738LC и Rene 80 для лопаток газовых турбин», представленном Н.Чехом и др. и включенном в сборник «Труды Конференции «Растворы и материалы-97» по соединению и ремонту составных частей газовых турбин, проведенной 15-18 сентября 1997», сс.7-10 ("Evaluation of the Weldability of the Gas Turbine Blade Materials In738LC and Rene 80" authored by N. Czech et al. Proceedings from Materials Solutions '97 on Joining and Repair of Gas Turbine Components, 15-18 September 1997, pages 7-10), эти данные можно измерять, пользуясь контрольно-измерительным аппаратом типа «Глибл» ("Gleeble"), изготавливаемым фирмой «Динамик Системз Инк.» (Dynamic Systems Inc.). Важной для этого способа является возможность точного управления температурой детали в этом диапазоне температур во время процесса сварки. Приведенные на фиг.2 данные испытания нагретого образца на растяжение показывают диапазон температур максимальной пластичности для сплава, составляющий от 1800 до 1900°F (980-1040°С), а приведенные на фиг.3 данные показывают диапазон температур максимальной пластичности для сплава Rene 80, составляющий от 1925 до 2100°F (1050-1150°C). Данные для фиг.2 и 3 взяты из доклада Чеха и др. В общем случае, диапазон температур максимальной пластичности будет находиться в пределах диапазона от 1400 до 2100°F (760-1150°С).
Для этого способа важно поддерживать термическое равновесие до, во время и после процесса сварки и/или плакирования, что приводит к менее жестким термическим градиентам поперек сварного шва и примыкающего основного металла, вследствие чего уменьшаются остаточные механические напряжения и последующее трещинообразование. Уменьшение термических градиентов ослабляет воздействие тепла, возникающего в результате сварки в зоне термического влияния, т.е. способ «перемещает» зону термического влияния от линии сваривания. Поскольку вся зона сварного шва и примыкающая к ней область предварительно нагреты до температуры, превышающей температуру дисперсионного твердения, это приводит к равномерному распределению температур, которое предотвращает усадку и возникающие вследствие нее остаточные механические напряжения, обычно концентрирующиеся в ослабленной зоне термического влияния. Вся зона сварного шва и примыкающая область претерпевают термоусадку в результате реакции старения, причем механические напряжения, порождаемые этой реакцией, распределяются по гораздо большей зоне, а не концентрируются только в пятне сварки.
Всю зону сварного шва и область, примыкающую к сварному шву, нагревают путем индукционного нагрева до температуры пластичности. Область, примыкающая к нагреваемой зоне сварного шва, по меньшей мере, является достаточно большой для того, чтобы окружать зону термического влияния, и предпочтительно больше нее. Зону термического влияния определяют как часть основного металла, которая не расплавлена, но ее механические свойства или микроструктура изменились за счет тепла сварки (см. «Справочник по металлам», издание девятое, т.6, Американское общество металловедения (АОМ) (Metals Handbook, Ninth Edition, Volume 6, ASM), 1983). В общем случае, эта нагреваемая примыкающая область распространяется на расстояние, по меньшей мере, 0,25 дюйма, предпочтительно на 0,5-1 дюйм, от сварного шва.
Сразу же после того как изделие предварительно нагрето до желаемой температуры, включают лазер и элементы для подачи навески порошка для сварки. Излучение из лазера образует малую ванну расправленного вещества, поскольку порошок из элементов для навески порошка диспергируется по ванне расплавленного вещества и приваривается к детали (плакирует ее) с помощью луча лазера. Процессом твердения предпочтительно точно управляют с помощью излучения луча и энергии нагрева, вносимой индукционной катушкой, и относительного перемещения луча и изделия для управления термическими и получаемыми механическими деформациями и напряжениями с целью образования сварного шва без трещин во время и после процесса твердения. Во время работы зону сварного шва изделия окутывают инертным газом (например, аргоном или гелием), чтобы минимизировать окисление и оксидное загрязнение основного суперсплава и порошка сплава присадочного металла во время процесса нагревания и сварки.
Температурой зоны сварного шва управляют на всем протяжении осуществления способа, несмотря на дополнительное тепло луча лазера, пользуясь оптическим пирометром с контуром обратной связи по напряжению (интерферометром), который управляет индукционным нагревателем. Деталь предварительно нагревают в диапазоне температур максимальной пластичности и оставляют в этом диапазоне во время сварки и твердения, несмотря на локализованный подвод тепла сварки. Кроме того, интерферометр (контур обратной связи) управляет скоростью линейного нарастания температуры (линейного нагрева) перед сваркой и скоростью линейного снижения температуры (линейного охлаждения) сразу же после завершения сварки. Этот процесс предварительного нагрева уменьшает механические напряжения и трещинообразование в результате сварки, а также обеспечивает возможность лазерной сварки (плакирования) с элементами для подачи навески порошкообразного сплава, которая тоже содержит суперсплав, т.е. дисперсионно-твердеющий суперсплав со структурой первичной гамма-фазы. В преимущественном варианте можно использовать порошкообразный сплав, который является, по существу, таким же, как сплав в изделии из суперсплава. Вытекающее отсюда уменьшение механических напряжений и трещинообразования особенно необходимо при сварке направленно-твердеющего суперсплава с упрочненным сплавом со структурой первичной гамма-фазы, поскольку последний подвержен трещинообразованию вдоль границ зерен.
После завершения процесса сварки, но до охлаждения зону сварного шва нагревают до температуры, достаточно высокой, чтобы произошло полное снятие механических напряжений. Температура снятия механических напряжений обычно находится в диапазоне от 1900 до 2100°F (1040-1150°C) и определяется для конкретного сплава. Зону сварного шва поддерживают при повышенной температуре в течение периода времени, достаточного для рассеивания всех остаточных напряжений в сварном шве.
Охлаждением управляют для того, чтобы уменьшить механические напряжения, вносимые неуправляемым охлаждением, которые могут вызвать трещинообразование.
По окончании снятия высокотемпературных механических напряжений зону сварного шва быстро охлаждают до температуры ниже диапазона дисперсионного твердения первичной гамма-фазы, который обычно составляет от 1500 до 1650°F (от 815 до 900°С). Это быстрое охлаждение уменьшает и/или предотвращает дополнительное выделение первичной гамма-фазы, что могло бы вносить дополнительное механическое напряжение в зону сварного шва. Охлаждение обычно проводят со скоростью, по меньшей мере, 100°F в минуту (35°С в минуту), предпочтительно по меньшей мере, 116°F в минуту (46°С в минуту).
Скорость охлаждения для предотвращения дополнительного выделения первичной гамма-фазы можно определять экспериментально для каждого типа сплава путем построения кривой преобразования «время - температура». Для этого потребуется некоторое количество идентичных образцов материала, причем каждый образец должен быть в состоянии термообработанного раствора. В типичном случае температуры термообработанных растворов находятся в диапазоне 2200-2300°F. Чтобы подготовить образцы, образец поддерживают при температуре образования раствора в течение времени, задаваемого фирмой-изготовителем. Для построения кривой преобразования «время - температура», нужно затем закалить каждый образец в аргоне до некоторой промежуточной температуры, обычно находящейся в диапазоне 1400-2000°F. Образцы поддерживают при этой температуре в течение заданного промежутка времени перед закалкой до комнатной температуры. В течение этой процедуры обрабатывают большое количество образцов с использованием разных промежуточных температур и времен выдерживания, создавая «карту» для каждого сплава. После завершения операций термообработки каждый образец подвергают металлургической оценке на наличие первичной гамма-фазы. Эту информацию преобразуют в график зависимости температуры от времени, при этом кривую преобразования «время - температура» чертят как границу между зонами на графике, в которых первичная гамма-фаза присутствует, и зонами, в которых она отсутствует. Кривую преобразования «время - температура» используют для определения критической скорости охлаждения для каждого сплава, необходимой для поддержания каждого сплава вне диапазона, в котором происходит выделение первичной гамма-фазы, чтобы предотвратить механические напряжения, связанные с дополнительным выделением первичной гамма-фазы, которое может вызвать трещинообразование в сплаве.
На фиг.1 изображена система лазерной сварки, применяемая для осуществления изобретения, причем ее составные части показаны по отдельности, а устройство состоит из лазера 11 с элементами 12 для подачи навески порошка, индукционного нагревателя 13 с его катушкой 14 индукционного нагрева и перемещающей системы 15, на которой закреплено изделие 20. Это изделие (на чертеже показана лопатка турбины), как обычно, закреплено путем очень точной установки на подставке 16 с использованием зажима. Также показаны пирометр 17 и кожух (экран) 18 с магистралью 19 подачи инертного газа и диффузором 21 газа.
Лазерной сваркой управляют посредством использования средства числового программным управлением (ЧПУ), управляющего лазером, элементами для подачи навески порошка и перемещающей системой, на которой закреплено изделие. Для получения металлургически бездефектного сварного соединения без трещин требуется разработка экстенсивного программирования и параметров, подтверждаемая металлургическим анализом. Средство управления включает в себя систему технического зрения, которая оцифровывает конфигурацию изделия, чтобы привести в движение перемещающую систему, поддерживающую изделие под воздействием сфокусированного луча лазера и сведенными элементами для подачи навески порошка.
Система управления обеспечивает эффективное и экономичное осуществление способа, позволяя проводить сварку широкой номенклатуры деталей сложной конфигурации. Применяемая система технического зрения задает точную траекторию для системы лазерной сварки, подбираемую индивидуально для конкретного сварного изделия. Это достигается за счет числового программного управления с использованием программы для изделия, но вдоль траектории, точно заданной системой технического зрения. После закрепления изделия на его крепежном приспособлении проводят контроль высоты, чтобы учесть ее увеличение, обязательное во время сварки (плакирования). Затем, после задания контраста зоны сварного шва, камера системы технического зрения осматривает зону сварного шва (т.е. принимает ее изображение) и оцифровывает ее периферию, отслеживая эту периферию во множестве точек, параметры которых подвергаются численному преобразованию, что дает точно очерченную траекторию для лазера, по которой он должен следовать для получения конкретной зоны сварного шва изделия. После задания этой траектории изделие, по-прежнему находящееся на своем крепежном приспособлении, затем помещают в перемещающую систему устройства для лазерной сварки, причем для этого изделия точно задана траектория лазера. Поскольку траектория лазера для конкретного изделия точно задана, в процессе сварки получается меньше потерь, а после нее нужно меньше операций машинной обработки (фрезерования, шлифования) для снятия излишка материала со сварного изделия. В качестве конкретного преимущества можно отметить, что последующей машинной обработкой также можно точно управлять путем использования того же приспособления и тех же параметров управления для конкретного изделия, которые были первоначально заданы системой технического зрения для лазерной сварки. Это снижает требования к последующим измерениям и контролю, что увеличивает эффективность способа.
Перемещающая система, траектория которой задается системой управления, представляет собой, по меньшей мере, трехосную, а предпочтительно четырех- или пятиосную перемещающую систему для обеспечения точного перемещения, необходимого при получении различных сложных поверхностей зоны сварки. Трехосное перемещение возможно в направлениях X, Y и Z, при четырехосном перемещении в случае более сложных поверхностей возможно сочетание перемещений в направлениях X, Y и Z с вращением (см. фиг.1), тогда как при пятиосном перемещении в случае фасонных поверхностей возможно сочетание перемещений в направлениях X, Y и Z с вращением и наклоном.
Подходящими лазерами являются те, которые известны специалистам в данной области техники, в том числе, СО2-лазер. Плотность мощности лазера может находиться между 103 и 107 ватт/дюйм2, а размер пятна от луча в диапазоне 0,040-0,150 дюйма. Элементы для подачи навески порошкового сплава приводятся в действие для подачи потока частиц сплава, в общем случае имеющих размер от -120 до +400 меш, со скоростью 5-15 г/мин. При скоростях лазерной сварки менее 10 дюймов в минуту, предпочтительно 2-4 дюйма в минуту, потребляемая мощность лазера составляет 104-106 ватт/дюйм2, а скорость подачи порошкового сплава составляет 2-6 граммов в минуту.
Пример 1
Лопатку второй ступени турбины высокого давления обрабатывали с целью ремонта. Лопатка была отлита из сплава Inconel 738LC. Внешние покрытия химически удалили, а внутренние полости очистили. Лопатку пропустили через обычный цикл снятия предсварочных механических напряжений в вакууме. Эродировавший материал сошлифовали с концов лопатки, оставляя чистую плоскую поверхность. Раскрытые внутренние поверхности на конце лопатки, а также периферию зоны сварки очистили и отполировали карбидными оселками в приспособлениях для ручной шлифовки. Лопатку поместили в очистной бокс таким образом, что она оказывалась полностью окутанной защитной атмосферой аргона. Вокруг концов лопатки установили катушку индукционного нагрева. На основании опубликованных данных определили, что оптимальный диапазон предварительного нагрева перед сваркой для сплава Inconel 738LC находится в диапазоне от 1800 до 1900°F (980-1040°С). Температуры выше или ниже этого диапазона приводят к значительному уменьшению пластичности сплава. Заданная точка для лопатки-образца представляла температуру 1850±25°F (1010°С±15°С). Конец лопатки нагрели до 1850°F (1010°С) и дали стабилизироваться при этой температуре. После этого конец лопатки варили вручную методом дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде инертного газа, пользуясь стержнем из сплава Inconel 738LC. После завершения сварки температуру конца лопатки увеличили до 2025°F (1107°C), что является достаточной температурой для обеспечения полного снятия напряжений из зоны сварного шва и примыкающей к ней зоны. Конец лопатки подвергли выдержке при температуре 2025°F (1107°С) в течение 15 минут. Потом ей дали остыть до комнатной температуры. Первоначальное охлаждение от 2025°F (1107°C) до 1200°F (650°C) провели примерно за 6 минут. Затем восстановили контур конца лопатки посредством интерактивной лазерной сварки с предварительным индукционным нагревом. Провели окончательную послесварочную термообработку в вакууме. Осуществили контроль зоны сварного шва и примыкающей к ней зоны с помощью внедряемого флуоресцентного вещества, а также рентгеновский контроль конца лопатки. После этого делали срезы на конце лопатки для металлургического анализа. Во время операций контроля трещины не были обнаружены ни в сварном шве, ни в основном сплаве.
Пример 2
Лопатку первой ступени турбины высокого давления обработали с целью ремонта. Лопатка была отлита из сплава Inconel 738LC. Внешние покрытия химически удалили, а внутренние полости очистили. Лопатку пропустили через обычный цикл снятия предсварочных механических напряжений в вакууме. Эродировавший материал сошлифовали с конца лопатки, оставляя чистую плоскую поверхность. Термоусталостные трещины на стенках аэродинамической поверхности у конца лопасти запилили. Провели контроль с использованием флуоресцентного вещества, внедряемого в запиленные зоны, чтобы гарантировать, что трещины удалены. Эти зоны очистили, пользуясь карбидными оселками, с помощью приспособлений для ручной шлифовки, чтобы провести подготовку для получения сварного шва. Вокруг конца лопатки установили катушку индукционного нагрева. На основании опубликованных данных определено, что оптимальный диапазон предварительного нагрева перед сваркой для сплава Inconel 738LC находится в диапазоне от 1800 до 1900°F (980-1040°С). Температуры выше или ниже этого диапазона приводят к значительному уменьшению пластичности сплава. Заданная точка для лопатки-образца представляла температуру 1850°F±25°F (1010°С±15°С). Конец лопатки нагрели до 1850°F (1010°C) и стабилизировали при этой температуре. После конец лопатки варили вручную дуговой сваркой вольфрамовым электродом в среде инертного газа, пользуясь стержнем из сплава Inconel 738LC. После завершения сварки температуру конца лопатки увеличили до 2025°F (1107°С), что является достаточной температурой для обеспечения полного снятия напряжений из зоны сварного шва и примыкающей к ней зоны. Конец лопатки выдерживали при температуре 2025°F (1107°С) в течение 15 минут. Потом конец подвергли охлаждению до комнатной температуры. Первоначальное охлаждение от 2025°F (1107°C) до 1200°F (650°C) провели примерно за 6 минут. Затем восстановили контур конца лопатки посредством интерактивной лазерной сварки с предварительным индукционным нагревом, после чего провели типичный цикл снятия послесварочных механических напряжений в вакууме. Осуществили контроль зоны сварного шва и примыкающей к ней зоны с помощью внедряемого флуоресцентного вещества, а также рентгеновский контроль конца лопатки. После этого делали срезы на конце лопатки для металлургического анализа. Во время операций контроля трещины не были обнаружены ни в сварном шве, ни в основном сплаве.
Таблица 1
Химический состав (в масс.%) суперсплава па основе Ni
Элемент   R'80 IN738LC DSR'80H Сплав R'108 R'125Hf DSR'142 R'N4 R'N5
Алюминий [A1] 2,8-3,2 3,4 3,0 5,25-5,75 4,8 6,00-6,30 4,10-4,30 6,00-6,40
Хром [Cr] 13,7-14,3 16 14,0 8,00-8,70 9,0 6,60-7,00 9,50-10,00 6,75-7,25
Кобальт [Co] 9,0-10,00 8,5 9,0 9,00-10,00 10,0 11,70-12,30 7,00-8,00 7,00-8,00
Молибден [Мо] 3,7-4,3 1,75 4,0 0,40-0,60 2,0 1,30-1,70 1,30-1,70 1,30-1,70
Вольфрам [W] 3,7-4,3 2,6 4,0 9,30-9,70 7,0 4,70-5,10 5,75-6,25 4,75-5,25
Тантал [Ta] 0,10 макс. - - 2,80-3,30 3,8 6,2-6,5 4,6-5,00 6,30-6,70
Титан [Ti] 4,130-5,20 3,4 4,7 0,60-0,90 2,6 0,02 макс. 3,35-3,65 0,02 макс.
Гафний [Hf] 0,1 макс. - 0,8 1,30-1,70 1,8 1,30-1,70 0,1-0,20 0,12-0,18
Рений [Re] - - - - - 2,60-3,00 - 2,75-3,25
Углерод [С] 0,15-0,19 0,17 0,16 0,07-0,10 0,1 0,10-0,14 0,05-0,07 0,04-0,06
Цирконий [Zr] 0,02-0,10 0,1 0,01 0,005-0,02 0,1 0,015-0,03 0,020 макс. 0,010 макс.
Бор [B] 0,01-0,02 0,01 0,015 0,01-0,02 0,0 0,01-0,02 0,003-0,005 0,003-0,005
Никель [Ni] Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное
Другие   W+Mo=7,70 минимум Mn<0,2 Cb=0,9         Cb=0,4-0,6 Al+Ta=12,45 минимум

Claims (12)

1. Способ сварки изделия из суперсплава на основе никеля, при котором предварительно нагревают всю зону сварного шва и область, примыкающую к зоне сварного шва изделия, до температуры максимальной пластичности, которая выше температуры старения и ниже начальной температуры плавления для упомянутого суперсплава, и поддерживают такую температуру во время сварки и твердения сварного шва, увеличивают температуру сварного изделия до температуры снятия механических напряжений и охлаждают сварное изделие до температуры ниже диапазона дисперсного твердения первичной гамма-фазы со скоростью, эффективной для уменьшения выделения первичной гамма-фазы.
2. Способ по п.1, в котором проводят сварку изделия из дисперсионно-твердеющего суперсплава со структурой первичной гамма-фазы, содержащего титан и алюминий в совокупном количестве, по меньшей мере, 5 мас.%.
3. Способ по п.2, при котором изделие охлаждают со скоростью, по меньшей мере, 35°С в минуту.
4. Способ по п.3, при котором диапазон температур максимальной пластичности находится в диапазоне 760-1150°С.
5. Способ по п.4, при котором проводят сварку с подачей порошкообразного сплава, который представляет собой дисперсионно-твердеющий суперсплав со структурой первичной гамма-фазы, содержащий титан и алюминий в совокупном количестве, по меньшей мере, 5 мас.%.
6. Способ по п.5, при котором суперсплав, из которого выполнено свариваемое изделие, и подаваемый порошкообразный сплав представляют собой преимущественно один и тот же сплав.
7. Способ по п.6, при котором изделие из суперсплава является составной частью газотурбинного двигателя.
8. Способ по п.7, при котором изделие является лопаткой турбины, крыльчаткой турбины или ротором турбины.
9. Способ по п.8, дополнительно включающий в себя дополнительную машинную обработку сварного изделия.
10. Способ по п.5, при котором изделие охлаждают со скоростью, по меньшей мере, 46°С в минуту.
11. Способ по п.10, при котором суперсплавом является In 738 LC, a диапазон температур максимальной пластичности составляет 980-1040°С.
12. Способ по п.10, при котором суперсплавом является R'80, a диапазон температур максимальной пластичности составляет 1050-1150°С.
RU2002127808/02A 2000-03-17 2001-02-21 Сварка изделий из суперсплавов RU2265505C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/527,362 US6333484B1 (en) 2000-03-17 2000-03-17 Welding superalloy articles
US09/527,362 2000-03-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002127808A RU2002127808A (ru) 2004-04-10
RU2265505C2 true RU2265505C2 (ru) 2005-12-10

Family

ID=24101165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002127808/02A RU2265505C2 (ru) 2000-03-17 2001-02-21 Сварка изделий из суперсплавов

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6333484B1 (ru)
EP (1) EP1296796B1 (ru)
JP (1) JP4969756B2 (ru)
CN (1) CN1187157C (ru)
AT (1) ATE511422T1 (ru)
AU (1) AU2001285378A1 (ru)
BR (1) BR0108681A (ru)
CA (1) CA2399210C (ru)
MX (1) MXPA02008147A (ru)
RU (1) RU2265505C2 (ru)
WO (1) WO2001087528A2 (ru)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013154451A1 (en) * 2012-04-12 2013-10-17 Siemens Aktiengesellschaft Method for a welding process control of nickel based superalloy products
RU2545974C2 (ru) * 2010-05-21 2015-04-10 Иллинойс Тул Воркс Инк. Система сварки, содержащая систему индукционного нагрева, система индукционного нагрева и способ нагрева обрабатываемой сваркой или резанием детали
RU2557041C1 (ru) * 2014-02-07 2015-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "КнАГТУ") Способ сварки плавлением стальных конструкций и устройство для его реализации
RU2606144C2 (ru) * 2012-08-14 2017-01-10 Виктор Никонорович Семенов Способ сварки толстостенных крупногабаритных деталей
RU2610198C2 (ru) * 2012-12-05 2017-02-08 Либурди Инжиниринг Лимитед Способ наплавления и сварки плавлением сверхпрочных сплавов
RU2625921C2 (ru) * 2013-02-22 2017-07-19 Сименс Акциенгезелльшафт Предсварочная термообработка суперсплава на основе никеля
RU2627824C2 (ru) * 2013-01-31 2017-08-11 Сименс Энерджи, Инк. Нанесение суперсплава с применением порошкового флюса и металла
RU2760694C2 (ru) * 2017-01-18 2021-11-29 Айпиджи Фотоникс Корпорэйшн Способ и системы для формирования изображений в когерентном излучении и управления с обратной связью для модификации материалов

Families Citing this family (73)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6502303B2 (en) * 2001-05-07 2003-01-07 Chromalloy Gas Turbine Corporation Method of repairing a turbine blade tip
JP2003065068A (ja) * 2001-08-29 2003-03-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン翼頂部の加工孔閉塞方法
US6696176B2 (en) 2002-03-06 2004-02-24 Siemens Westinghouse Power Corporation Superalloy material with improved weldability
ATE284985T1 (de) * 2002-03-26 2005-01-15 Sulzer Markets & Technology Ag Verfahren zum epitaktischen wachstum mit energetischem strahl
JP2005522342A (ja) * 2002-04-15 2005-07-28 シーメンス　アクチエンゲゼルシヤフト 単結晶構造の製造方法
US7360676B2 (en) * 2002-09-21 2008-04-22 Universal Alloy Corporation Welded aluminum alloy structure
US7137544B2 (en) * 2002-12-13 2006-11-21 General Electric Company Apparatus and method for performing welding at elevated temperature
JP4229734B2 (ja) * 2003-03-20 2009-02-25 株式会社Ｉｈｉ 薄肉部分の肉盛溶接方法
US7009137B2 (en) * 2003-03-27 2006-03-07 Honeywell International, Inc. Laser powder fusion repair of Z-notches with nickel based superalloy powder
US20050023256A1 (en) * 2003-07-31 2005-02-03 Srikanth Sankaranarayanan 3-D adaptive laser powder fusion welding
US8266800B2 (en) * 2003-09-10 2012-09-18 Siemens Energy, Inc. Repair of nickel-based alloy turbine disk
DE102004009127A1 (de) * 2004-02-25 2005-09-15 Bego Medical Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Produkten durch Sintern und/oder Schmelzen
US20050274701A1 (en) * 2004-06-10 2005-12-15 United Technologies Corporation Homogeneous welding via pre-heating for high strength superalloy joining and material deposition
US6872912B1 (en) * 2004-07-12 2005-03-29 Chromalloy Gas Turbine Corporation Welding single crystal articles
DE102004042878A1 (de) * 2004-09-04 2006-03-09 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zur Reparatur von Turbomaschinenschaufeln
US20060219329A1 (en) * 2005-03-29 2006-10-05 Honeywell International, Inc. Repair nickel-based superalloy and methods for refurbishment of gas turbine components
US20060219758A1 (en) * 2005-03-29 2006-10-05 Siemens Westinghouse Power Corporation Welding of gamma'-strengthened superalloys
US20060219330A1 (en) * 2005-03-29 2006-10-05 Honeywell International, Inc. Nickel-based superalloy and methods for repairing gas turbine components
US7094988B1 (en) 2005-04-18 2006-08-22 Honeywell International, Inc. Laser welding heat treat process
US20060231535A1 (en) * 2005-04-19 2006-10-19 Fuesting Timothy P Method of welding a gamma-prime precipitate strengthened material
WO2006133343A1 (en) * 2005-06-07 2006-12-14 University Of Utah Research Foundation Methods and systems for mitigating residual tensile stresses
GB2429941B (en) * 2005-09-08 2011-05-11 Welding Alloys Ltd Manufacture of hardfaced rollers and plates
US20070158389A1 (en) * 2006-01-06 2007-07-12 United Technologies Corporation Turbine element repair fixture
US20070267109A1 (en) * 2006-05-17 2007-11-22 General Electric Company High pressure turbine airfoil recovery device and method of heat treatment
US20080023531A1 (en) * 2006-07-26 2008-01-31 Schaeffer Jon C Weldment and a process using dual weld wires for welding nickel -based superalloys
US20080028605A1 (en) * 2006-07-28 2008-02-07 Lutz Andrew J Weld repair of metallic components
US7653995B2 (en) * 2006-08-01 2010-02-02 Siemens Energy, Inc. Weld repair of superalloy materials
DE102006058949A1 (de) * 2006-12-14 2008-06-19 Inno-Shape Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Reparatur oder Herstellung von Schaufelspitzen von Schaufeln einer Gasturbine, insbesondere eines Flugtriebwerkes
US8618440B2 (en) * 2007-01-04 2013-12-31 Siemens Energy, Inc. Sprayed weld strip for improved weldability
US20080164301A1 (en) * 2007-01-10 2008-07-10 General Electric Company High temperature laser welding
US8561298B2 (en) * 2007-03-01 2013-10-22 Siemens Energy, Inc. Superalloy component welding at ambient temperature
US20100032414A1 (en) * 2007-03-23 2010-02-11 Nikolai Arjakine Inert gas mixture and method for welding
US7847208B2 (en) * 2007-07-25 2010-12-07 United Technologies Corporation Methods for performing manual laser deposition
SG154346A1 (en) * 2008-01-10 2009-08-28 Turbine Overhaul Services Pte System and method for restoring metal components
DE102008019636A1 (de) * 2008-04-18 2009-10-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Bauteil mit Schweißnaht und Verfahren zur Herstellung einer Schweißnaht
DE102009049518A1 (de) * 2009-10-15 2011-04-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Vorrichtung zum Schweißen von Werkstücken aus hochwarmfesten Superlegierungen
DE102010026084A1 (de) * 2010-07-05 2012-01-05 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen von Materialschichten auf einem Werkstück aus TiAI
CN101983819B (zh) * 2010-11-04 2013-05-22 西安航空动力股份有限公司 一种高温合金与白铜焊接的方法及其夹具
US9352419B2 (en) * 2011-01-13 2016-05-31 Siemens Energy, Inc. Laser re-melt repair of superalloys using flux
US10156140B2 (en) * 2011-02-16 2018-12-18 Keystone Synergistic Enterprises, Inc. Metal joining and strengthening methods utilizing microstructural enhancement
US20120255989A1 (en) * 2011-04-08 2012-10-11 General Electric Company Method of establishing filler metal chemistry for a filler rod for joining components
US9347124B2 (en) * 2011-11-07 2016-05-24 Siemens Energy, Inc. Hold and cool process for superalloy joining
EP2591872A1 (de) * 2011-11-11 2013-05-15 Siemens Aktiengesellschaft Umschmelzverfahren und anschließendes Auffüllen und Bauteil
US8657179B1 (en) 2012-03-26 2014-02-25 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Weld nugget temperature control in thermal stir welding
DE102012206122A1 (de) * 2012-04-13 2013-10-17 MTU Aero Engines AG Mehrfach-Spulenanordnung für eine Vorrichtung zur generativen Herstellung von Bauteilen und entsprechendes Herstellverfahren
CN102728950B (zh) * 2012-06-16 2014-08-13 张家港富瑞特种装备股份有限公司 一种应用于超低温环境的金属薄板的激光焊接方法
US9095923B2 (en) * 2012-07-16 2015-08-04 General Electric Company Method of welding alloy articles
US10293437B2 (en) * 2012-10-12 2019-05-21 United Technologies Corporation Method of working a gas turbine engine airfoil
WO2014134041A1 (en) 2013-02-28 2014-09-04 United Technologies Corporation System and method low heat weld
ITTO20130430A1 (it) 2013-05-28 2014-11-29 Illinois Tool Works Dispositivo per il pre-riscaldamento ad induzione e la saldatura testa a testa di lembi adiacenti di almeno un elemento da saldare
EP2848335A1 (en) * 2013-09-17 2015-03-18 SLM Solutions GmbH Method and apparatus for repairing a component
US9452488B2 (en) 2014-02-18 2016-09-27 Karsten Manufacturing Corporation Method of forming golf club head assembly
US9938601B2 (en) 2014-02-18 2018-04-10 Karsten Manufacturing Corporation Method of forming golf club head assembly
US9238858B2 (en) 2014-02-18 2016-01-19 Karsten Manufacturing Corporation Method of forming golf club head assembly
US10258837B2 (en) 2014-02-18 2019-04-16 Karsten Manufacturing Corporation Method of forming golf club head assembly
US11076454B2 (en) 2014-05-16 2021-07-27 Illinois Tool Works Inc. Induction heating system temperature sensor assembly
US9913320B2 (en) 2014-05-16 2018-03-06 Illinois Tool Works Inc. Induction heating system travel sensor assembly
US11197350B2 (en) 2014-05-16 2021-12-07 Illinois Tool Works Inc. Induction heating system connection box
US11510290B2 (en) 2014-05-16 2022-11-22 Illinois Tool Works Inc. Induction heating system
US10863591B2 (en) 2014-05-16 2020-12-08 Illinois Tool Works Inc. Induction heating stand assembly
US10244588B2 (en) 2014-10-14 2019-03-26 Illinois Tool Works Inc. Hybrid induction heating/welding assembly
US10638554B2 (en) 2014-12-23 2020-04-28 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for interchangeable induction heating systems
CN108025397B (zh) * 2015-09-21 2020-11-10 大陆汽车有限公司 用于流体喷射阀的阀针、流体喷射阀和用于制造阀针的方法
DE102016210042B3 (de) * 2016-06-07 2017-10-19 Sauer Gmbh Werkzeugmaschine zum Auftragsschweißen
IT201700018811A1 (it) * 2017-02-20 2018-08-20 Innovative Welding Solutions Bv Dispositivo e metodo per unire tubolari metallici di pozzi di perforazione
CA3048051C (en) * 2017-03-03 2021-11-16 Liburdi Engineering Limited High gamma prime nickel based weldable superalloy and method of repairing and manufacturing of turbine engine components using the same
CN110573287B (zh) 2017-04-19 2022-08-02 西门子能源全球两合公司 用于利用振荡束焊接析出硬化的超合金的技术
US10618128B2 (en) 2017-07-18 2020-04-14 General Electric Company Method for closing a hole in a metal article
US11225868B1 (en) 2018-01-31 2022-01-18 Stresswave, Inc. Method for integral turbine blade repair
CN112481611A (zh) * 2020-10-27 2021-03-12 辽宁红银金属有限公司 高温合金叶片激光熔覆裂纹的修复方法
CN112317907B (zh) * 2020-10-27 2022-01-28 西门子爱克斯射线真空技术(无锡)有限公司 用于阳极靶盘的钎焊装置及方法
CN112296491A (zh) * 2020-11-11 2021-02-02 中车洛阳机车有限公司 一种离心滤器壳体的焊补方法
CN112453826B (zh) * 2020-11-17 2021-12-21 西安热工研究院有限公司 一种可细化组织的透平叶片裂纹焊接修复方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE794848A (fr) * 1972-12-15 1973-05-29 Pompey Acieries Procede de fabrication ameliorant la tenue de pieces soudees en aciers refractaires
US4804815A (en) 1987-06-01 1989-02-14 Quantum Laser Corporation Process for welding nickel-based superalloys
FR2659038B1 (fr) * 1990-03-02 1994-11-10 Snecma Procede de soudage par friction et machine de mise en óoeuvre.
JP3218567B2 (ja) * 1990-09-28 2001-10-15 クロームアロイ・ガス・タービン・コーポレイション 高強力ニッケル基超合金類の溶接
US5106010A (en) * 1990-09-28 1992-04-21 Chromalloy Gas Turbine Corporation Welding high-strength nickel base superalloys
DE4141927C2 (de) * 1991-12-19 1995-06-14 Mtu Maintenance Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Schweißen von Werkstücken
JPH06218573A (ja) * 1993-01-27 1994-08-09 Babcock Hitachi Kk 溶接部の応力腐食割れ防止方法およびその溶接構造
JP3164972B2 (ja) * 1993-08-06 2001-05-14 株式会社日立製作所 ガスタービン用動翼及びその製造法とそれを用いたガスタービン
US5554837A (en) 1993-09-03 1996-09-10 Chromalloy Gas Turbine Corporation Interactive laser welding at elevated temperatures of superalloy articles
US5509980A (en) * 1994-08-17 1996-04-23 National University Of Singapore Cyclic overageing heat treatment for ductility and weldability improvement of nickel-based superalloys
JPH08170132A (ja) * 1994-12-16 1996-07-02 Honda Motor Co Ltd 鉄系合金とニッケル合金との接合部材
US5914059A (en) 1995-05-01 1999-06-22 United Technologies Corporation Method of repairing metallic articles by energy beam deposition with reduced power density
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
US5897801A (en) 1997-01-22 1999-04-27 General Electric Company Welding of nickel-base superalloys having a nil-ductility range
US5785775A (en) * 1997-01-22 1998-07-28 General Electric Company Welding of gamma titanium aluminide alloys
JP2000042755A (ja) * 1998-07-30 2000-02-15 Sumitomo Metal Ind Ltd 耐熱Ｎｉ基合金の接合方法
US6168382B1 (en) * 1998-10-20 2001-01-02 General Electric Co. Turbine rotor wheel with forged replacement dovetail and method of repair
US6124568A (en) * 1998-12-31 2000-09-26 General Electric Company Heating apparatus for a welding operation and method therefor
US6054687A (en) * 1998-12-31 2000-04-25 General Electric Company Heating apparatus for a welding operation and method therefor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Справочник «Сварка в машиностроении» под ред. АКУЛОВА А.И. Т.2. - М.: Машиностроение, 1978, с.268-269, 272-273, 274-275, 283-284. *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2545974C2 (ru) * 2010-05-21 2015-04-10 Иллинойс Тул Воркс Инк. Система сварки, содержащая систему индукционного нагрева, система индукционного нагрева и способ нагрева обрабатываемой сваркой или резанием детали
WO2013154451A1 (en) * 2012-04-12 2013-10-17 Siemens Aktiengesellschaft Method for a welding process control of nickel based superalloy products
RU2606144C2 (ru) * 2012-08-14 2017-01-10 Виктор Никонорович Семенов Способ сварки толстостенных крупногабаритных деталей
RU2610198C2 (ru) * 2012-12-05 2017-02-08 Либурди Инжиниринг Лимитед Способ наплавления и сварки плавлением сверхпрочных сплавов
RU2627824C2 (ru) * 2013-01-31 2017-08-11 Сименс Энерджи, Инк. Нанесение суперсплава с применением порошкового флюса и металла
RU2625921C2 (ru) * 2013-02-22 2017-07-19 Сименс Акциенгезелльшафт Предсварочная термообработка суперсплава на основе никеля
RU2557041C1 (ru) * 2014-02-07 2015-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "КнАГТУ") Способ сварки плавлением стальных конструкций и устройство для его реализации
RU2760694C2 (ru) * 2017-01-18 2021-11-29 Айпиджи Фотоникс Корпорэйшн Способ и системы для формирования изображений в когерентном излучении и управления с обратной связью для модификации материалов

Also Published As

Publication number Publication date
EP1296796B1 (en) 2011-06-01
AU2001285378A1 (en) 2001-11-26
WO2001087528A3 (en) 2002-02-28
ATE511422T1 (de) 2011-06-15
JP4969756B2 (ja) 2012-07-04
BR0108681A (pt) 2002-11-12
CN1455714A (zh) 2003-11-12
US6333484B1 (en) 2001-12-25
WO2001087528A2 (en) 2001-11-22
CA2399210A1 (en) 2001-11-22
CN1187157C (zh) 2005-02-02
EP1296796A2 (en) 2003-04-02
JP2003533354A (ja) 2003-11-11
EP1296796A4 (en) 2007-07-11
CA2399210C (en) 2008-08-05
MXPA02008147A (es) 2002-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2265505C2 (ru) Сварка изделий из суперсплавов
KR100593053B1 (ko) 초내열합금 제품의 레이저 용접 방법
EP3153271B1 (en) Method of repairing and manufacturing of turbine engine components
EP0478374B1 (en) Welding high-strength nickel base superalloys
JP5350603B2 (ja) 超合金タービンブレードを熱処理するための固定治具の使用方法
JP3218567B2 (ja) 高強力ニッケル基超合金類の溶接
EP0785837A4 (ru)
CA3048051C (en) High gamma prime nickel based weldable superalloy and method of repairing and manufacturing of turbine engine components using the same
US5951792A (en) Method for welding age-hardenable nickel-base alloys
US7896986B2 (en) Heat treatment of superalloy components
ES2367355T3 (es) Soldadura de artículos de superaleación.
Sjöberg et al. Evaluation of the in 939 alloy for large aircraft engine structures
Gontcharov et al. Weldability and Properties of Newly Developed LW4280 High Gamma Prime Nickel Based Superalloy for 3D AM and Repair of Turbine Engine Components
Gontcharov et al. Self Healing Fusion Welding Technology
Wang Welding and repair of single crystal Ni-based superalloys