RU2621095C2 - Обработка материалов через оптически прозрачный шлак - Google Patents

Обработка материалов через оптически прозрачный шлак Download PDF

Info

Publication number
RU2621095C2
RU2621095C2 RU2015131829A RU2015131829A RU2621095C2 RU 2621095 C2 RU2621095 C2 RU 2621095C2 RU 2015131829 A RU2015131829 A RU 2015131829A RU 2015131829 A RU2015131829 A RU 2015131829A RU 2621095 C2 RU2621095 C2 RU 2621095C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
crucible
substrate
layer
alloy
energy beam
Prior art date
Application number
RU2015131829A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015131829A (ru
Inventor
Джеральд Дж. БРУК
Ахмед КАМЕЛ
Original Assignee
Сименс Энерджи, Инк.
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
Application filed by Сименс Энерджи, Инк. filed Critical Сименс Энерджи, Инк.
Publication of RU2015131829A publication Critical patent/RU2015131829A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2621095C2 publication Critical patent/RU2621095C2/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
    • 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
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/009—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a non-absorbing, e.g. transparent, reflective or refractive, layer on the workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/06—Casting in, on, or around objects which form part of the product for manufacturing or repairing tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/10—Repairing defective or damaged objects by metal casting procedures
    • 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
    • B23K26/12—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
    • B23K26/122—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure in a liquid, e.g. underwater
    • 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
    • B23K26/12—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
    • B23K26/1224—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure in vacuum
    • 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
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/144—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor the fluid stream containing particles, e.g. powder
    • 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
    • B23K26/18—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using absorbing layers on the workpiece, e.g. for marking or protecting purposes
    • 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
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B23K26/211—Bonding by welding with interposition of special material to facilitate connection of the parts
    • 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
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/18—Submerged-arc welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • 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
    • C30B11/005—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method by irradiation or electric discharge
    • 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
    • C30B11/04—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method adding crystallising materials or reactants forming it in situ to the melt
    • 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
    • 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
    • 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
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12458—All metal or with adjacent metals having composition, density, or hardness gradient

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу обработки материала энергетическим лучом и способу образования изделия направленной кристаллизацией. Осуществляют выращивание подложки (24) по мере кристаллизации ванны (28) расплава под слоем (30) расплавленного шлака. Энергетический луч (36) используют для расплавления порошка (32) или полой подаваемой проволоки (42) с наполнителем (44) из порошкообразного сплава под слоем шлака. Слой шлака является по меньшей мере частично прозрачным (37) для энергетического луча и он может быть частично оптически поглощающим или проницаемым для энергетического пучка, чтобы поглощать достаточно энергии, оставаясь расплавленным. Как и при обычном процессе ЭШС, слой шлака изолирует расплавленный материал и защищает его от реакции с воздухом. Состав порошка может быть изменен по оси (А) кристаллизации результирующей детали (60), чтобы обеспечить функционально градиентное направленно-кристаллизованное изделие. 2 н. и 16 з.п. ф –лы, 5 ил., 1 табл.

Description

Данная заявка испрашивает приоритет от 31 января 2013 г. по дате подачи предварительной заявки на патент США №61/758795.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в общем относится к области технологий материалов, а более конкретно к аддитивному процессу, использующему энергетический луч для расплавления подаваемого материала, и в одном варианте осуществления - к способу осаждения металла с использованием лазерного источника тепла.
Предпосылки изобретения
Электрошлаковая сварка (ЭШС) представляет собой обычный процесс. При ЭШС создается ванна расплавленного сплава за счет непрерывного пропускания электрического тока посредством одной или более подаваемых металлических проволок к поверхности подложки через расплавленный и электропроводный шлак. В этом процессе нет дуги, а электрическое сопротивление в шлаке и металле выделяет тепло и непрерывно расплавляет подаваемый металл, тем самым восполняя ванну расплавленного металла. По мере увеличения глубины ванны расплава металл на дне ванны охлаждается и кристаллизуется в вертикальном направлении, тем самым добавляя свежеотлитый материал к подложке. Такой процесс часто используют для соединения очень толстых плит, например, мостов или резервуаров для хранения нефти. В данных применениях края соединяемых плит удерживают две стороны ванны расплава, а для удерживания других двух сторон используются медные ползуны с водяным охлаждением.
Недостатком электрошлаковой сварки является отсутствие гибкости в доставке присадочного металла и электроэнергии, которые обычно фиксированы при первоначальной настройке оборудования. Это затрудняет оптимизацию распределения тепла, изменение присадочного металла или же иную модификацию процесса во время его осуществления. В результате этого ЭШС не является процессом, который широко используется для восстановления (ремонта) существующей детали.
Краткое описание чертежей
Изобретение поясняется в приведенном ниже описании со ссылкой на чертежи, которые показывают:
Фиг. 1 - схематичный вид спереди в разрезе устройства, работающего в соответствии с аспектами изобретения.
Фиг. 2 - схематичный вид спереди в разрезе устройства, работающего в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения.
Фиг. 3 - схематичный вид спереди в разрезе устройства, работающего в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения.
Фиг. 4 - вид в разрезе лопатки газотурбинного двигателя в соответствии с аспектами изобретения.
Фиг. 5 - схематичный вид сбоку в разрезе процесса осаждения материала в соответствии с аспектами изобретения.
Подробное описание изобретения
Фиг. 1 показывает устройство 20, работающее в соответствии с аспектами изобретения. Это устройство включает в себя форму 22, которая может представлять собой, например, водоохлаждаемую медную форму или форму из тугоплавкого металла или керамики с или без охлаждения и/или нагревания. В форме 22 осаждают или наращивают подложку 24 из сплава. Она может расти одноосно 26 по мере того, как ванна 28 расплава металлического сплава затвердевает (кристаллизуется) под слоем 30 расплавленного шлака. Порошок 32 сплава может быть нанесен на или распылен в слой 30 шлака посредством устройства 34 подачи. Порошок 32 сплава может быть распылен за счет поверхностного натяжения слоя 30 расплавленного шлака, или же он может погружаться за счет своего веса до или во время расплавления. Вдоль одного или более путей 38 направляют лазерный луч 36, которым можно сканировать и «растрировать», как описано ниже, чтобы создавать требуемую зону расплава.
Изобретение применяет энергетический луч, такой как энергия 36 лазера, к порошку 32, чтобы добавить ванну 28 расплава для ремонта, сварки (наплавки) или изготовления. Слой 30 шлака, который покрывает ванну 28 расплава, является по меньшей мере частично прозрачным 37 для энергии лазера. Как и в случае обычного процесса ЭШС, слой 30 шлака изолирует расплавленный металл 28 и защищает его от реакции с воздухом. Материалы шлака могут выбираться для низкой реакции с воздухом. Присадочный металл в виде порошка 32 сплава (сырье для ванны расплава) подают в эту ванну, расплавляют энергией лазера и дают затвердеть, чтобы прибавить к подложке 24 из сплава. Шлак может быть частично оптически поглощающим или проницаемым для энергии лазера, чтобы поглощать достаточно энергии от лазера 36, оставаясь расплавленным. Слой 30 шлака обеспечивает теплоизоляцию ванны 28 расплава и может оставаться достаточно нагретым расплавленным металлом 28 без частичного поглощения энергии лазера в некоторых вариантах осуществления.
Фиг. 2 показывает вариант осуществления 40, в котором сырье обеспечивают в виде проволоки или полоски, такой как полая подаваемая проволока 42 с наполнителем 44 из порошкообразного сплава, который может содержать компоненты требуемого сплава 24. Некоторые суперсплавы трудно изготавливаемы в виде проволоки, но доступны в виде порошков. Полая проволока 42 может быть изготовлена из экструдируемого поднабора требуемого суперсплава с наполнителем 44 из порошка, содержащего остальные компоненты. Например, суперсплав NiCoCrAlY может быть трудновытягиваемым или экструдируемым в проволоку. Однако никелевая проволока может быть изготовлена с полым сердечником, содержащим порошки Co, Cr, Al и Y. Эти порошки могут быть образованы из частиц в форме сплава и/или в виде отдельных элементов или соединений. В сердечник (наполнитель) могут быть также включены материал флюса и/или другие шлакоулучшающие компоненты. Смешивание компонентов в ванне расплава может быть улучшено посредством электромагнитного перемешивания расплава и/или посредством перемешивающего движения или вибрации подаваемых проволок, или других средств. Такое смешивание улучшает равномерность пропорций компонентов в сплаве 24 и ускоряет выделение шлака и выпускаемых газов из ванны 30 расплава.
В другом варианте осуществления в качестве подаваемого материала может быть использовано сочетание подаваемых проволок и порошкообразного металла. Состав порошкообразного сырья может быть изменен во время обработки посредством регулирования подач в питатель 34 порошка или посредством регулирования множественных питателей порошка с тем, чтобы образовать законченный ремонтный слой металла или изделие с градиентным составом.
Гибкая лазерная оптика перемещает лазерный луч 36 вдоль требуемой траектории 38 нагрева и может сканировать им поперек упомянутой траектории по мере того, как он перемещается вдоль траектории, или может сканировать им так, чтобы придерживаться заданных векторов, или может растрировать его (включать/выключать его на краях формы, «окрашенных» следующими друг за другом параллельными проходами). Сканирование лазерным лучом представляет собой управляемое отклонение лазерного луча, например, движущимися зеркалами или призмами, или другими средствами. Это дает программируемый по заказу, неограниченно профилируемый оптический энергетический луч, способствующий приданию энергии оптимальной формы для каждого участка каждого нанесения. Это обеспечивает изменение формы подвергаемой воздействию луча зоны во время обработки без остановки, которое компенсирует отклонения в восстанавливаемой поверхности или свариваемом соединении. Электрошлаковая сварка не способна делать это с теми же гибкостью и контролем, поскольку форма генерируемой тепловой энергии в ЭШС определяется в основном формой и расположением подаваемых(ой) проволок(и), которые труднее и медленнее контролировать непрерывно во время обработки, или посредством изменения распределения электрического сопротивления в расплаве и шлаке, которыми трудно управлять.
Слой 30 шлака образуется посредством сначала нанесения слоя порошкообразного материала флюса и затем нагревания и расплавления материала флюса, чтобы образовать слой 30 расплавленного шлака. Материалы шлака/флюса для вариантов осуществления обработки металлических сплавов по изобретению могут включать следующие характеристики:
1. Расплавляются при температурах меньше температуры плавления металлического сплава (например, меньше 1260°С). Это полезно в том случае, когда главным образом тепло от нижележащего расплавленного металла поддерживает покрывающий слой шлака в расплавленном состоянии.
2. В качестве альтернативы, расплавляются при температурах на уровне или несколько выше температуры плавления металлического сплава. Это полезно в том случае, когда помимо энергии, поглощаемой из расплавленного металла, шлаком поглощается дополнительная энергия от лазера, поддерживая его при повышенной температуре.
3. Полностью прозрачный или по меньшей мере частично оптически прозрачный для длины волны лазера, чтобы не поглощать энергию лазера совсем или поглощать достаточно энергии лазера, оставаясь расплавленным.
4. Защищает расплавленный металл от реакции с воздухом.
5. Не способен реагировать с воздухом, если защитный покров инертного газа не обеспечивает такой защиты.
Материалы, которые отвечают данным требованиям, включают по меньшей мере некоторые материалы, используемые для изготовления волокон, линз и окон для металлообрабатывающих лазеров, а также фосфатные, силикатные стекла и стекла ZBLAN. Примеры перечислены в приведенной ниже Таблице 1.
Таблица 1
Материал Формула Пропускаемая длина волны (мкм) Иттербиевый лазер Лазер на диоксиде углерода Температура плавления (°С)
Боросиликатное стекло N-BK7 0,35-2 × 1200-1500
Фосфатное стекло (Pb+Fe) × 900
Фосфатное стекло (Na+Al) × 1100
Кремнезем SiO2 0,185-2,1 × 1600-1725
Сапфир Al2O3 0,15-5 × 2030-2050
Фторид магния MgF2 0,12-6 × 1263
Фторид кальция CaF2 0,18-8 × 1418
Фторид бария BaF2 0,2-11 × × 1368
Селенид цинка ZnSe 0,6-16 × × 1525
Кремний Si 3-5 1414
Германий Ge 2-16 × 938
Стекло ZBLAN ZrF4-
BaF2-
LaF3-
AlF3-NaF		 0,3-7 × разные
В таблице пропускаемые длины волны указаны для твердых материалов. Эквивалентные данные для жидких материалов недоступны - вероятно, потому, что никто не предполагает использовать такие материалы в жидком состоянии. Некоторые материалы обладают улучшенной светопроницаемостью в жидком состоянии. Например, луч гелий-неонового лазера обладает относительно низкой проницаемостью через твердый лед; однако он обладает высокой проницаемостью через жидкую воду. Другим примером, опубликованным William J. O'Sullivan (NASA Langley), является стенка с переменной прозрачностью, включающая в себя слой парафина между листами стекла. Под воздействием сильного света, в иных случаях непрозрачный или полупрозрачный парафин расплавляется и становится оптически прозрачным, тем самым позволяя стенке саморегулировать свою температуру. Вышеупомянутая группа стекол ZBLAN обладает очень высокой проницаемостью по сравнению с кремнеземом и имеет потенциальной возможностью для применений в лазерных волокнах, но только если данный материал может быть изготовлен без кристаллитов. Такое изготовление, вероятно, возможно только при нулевой силе тяжести. Однако в жидком состоянии, предполагаемом для данного изобретения, этот материал не будет содержать кристаллитов и, предположительно, будет обладать очень высокой проницаемостью. Кроме того, использование стекла ZBLAN часто ограничено вследствие его хрупкости, что не является проблемой, если его использовать в порошкообразном и жидком виде, как описано здесь.
Суперсплавы (жаропрочные сплавы), пригодные для данного применения, включают, но не ограничены ими, СМ 247, Rene 80, Rene 142, Rene N5, Inconel 718, X750, 738, 792 и 939, PWA 1483 и 1484, С263, ECY 768, CMSX-4 и Х45. Даже суперсплавы, которые традиционно считаются несвариваемыми (т.е. с более чем 3 мас.% алюминия и/или более чем 6 мас.% титана), могут быть успешно осаждены (наплавлены) в соответствии с настоящим изобретением. Могут быть добавлены до- и посленаплавочные термообработки и такая обработка, как горячее изостатическое прессование (ГИП).
Раскрытый здесь способ может быть использован для восстановления обычных литейных, направленно-кристаллизованных и монокристаллических суперсплавов с высокой скоростью осаждения без дефектов, так что восстановление обладает свойствами исходной литой структуры. Упрочненные высокой объемной процентной долей гамма-штрих фазы суперсплавы на основе никеля, такие как Mar-M-247 (в мас.%: Ni-60%, Co-10%, W-10%, Cr-8,3%, Al-5,5%, Ta-3%, Hf-1,5%, Ti-1%, Mo-0,7%, C-0,1%, Zr-0,1%), могут быть отлиты поверх подлежащей восстановлению поверхности аналогичного материала. Настоящее изобретение обеспечивает высокую скорость осаждения металла, при этом добиваясь наращиваний одноосевым литьем, которые повторяют исходное изделие по форме, микроструктуре и свойствам. Применения включают, но не ограничиваются ими, восстановление рабочих и направляющих лопаток газовых турбин. Оно может быть также применено к другим материалам, отличным от суперсплавов и отличным от металлов.
Для применений настоящего изобретения, включающих восстановление существующей детали, удерживающая функция формы 22 на чертежах может быть реализована частью существующей детали. Например, если бы восстанавливали полку лопатки газотурбинного двигателя посредством стачивания треснувшего участка полки и затем осаждения нового материала вышеописанным способом, то ванна 28 расплава и расплавленный шлак 30 могли бы по меньшей мере частично удерживаться невынутым участком существующей полки. Если, например, полка имела дефект около своего края, то данный край полки был бы удален, и оставшиеся стенки из невынутого материала частично удерживали бы ванну расплава и шлак, а на краю полки были бы размещены дополнительные медные, графитовые или керамические ползуны, чтобы удерживать ванну расплава и шлак на вновь формируемых краях полки.
Фиг. 3 показывает другой вариант осуществления изобретения, пригодный для изготовления детали со сложной геометрией. Тигель 50 может иметь внутреннюю геометрию, включающую криволинейный или неплоский участок 52. Если внутренняя геометрия неизменная или расширяется в направлении вертикально вверх, то осаждаемый материал, естественно, будет перетекать в более широкую область по мере заполнения тигля. Тигель 50 также включает в себя сменные секции или слои 54а, 54b, 54с, которые обеспечивают изготовление детали с формой, которая уменьшается в направлении вертикально вверх. Каждый из слоев 54а, 54b, 54с выполнен с такой формой, чтобы обеспечить возможность получения соответствующего сечения, требующегося в готовом изделии. Энергетический луч показан в виде луча 56 диодного лазера, имеющего в целом прямоугольное поперечное сечение. Размер луча 56 лазера может быть отрегулирован так, чтобы соответствовать размеру подвергаемой воздействию поверхности слоя 30 расплавленного шлака. Когда ванна 28 расплава сплава кристаллизуется в тигле 50, подложка 58 принимает форму внутренней геометрии тигля 50. После кристаллизации подложки 58 до верха данной секции 54b, на ее место помещается следующая верхняя секция 54с. Секция 54с показана сплошными линиями на фиг. 3 в своем отведенном положении, допуская осаждение материала в секцию 54b. Затем секцию 54с перемещают в положение для литья, показанное пунктирными линями на фиг. 3, в котором она выступает над секцией 54b для образования еще одного слоя подложки 58, имеющего другую форму, тем самым образуя уступ или полку в подложке 58.
Одним примером детали, которая может быть изготовлена в тигле по фиг. 3 в соответствии с настоящим изобретением, является лопатка 60 газотурбинного двигателя по фиг. 4. Лопатка 60 включает в себя корневую часть 62, соединенную с перьевой частью 64 посредством полочной части 66. Когда лопатку 60 отливают в тигле, таком как тигель 50, неподвижные контуры 52 тигля 50 могут быть использованы для придания формы корневой части 62 и полочной части 66, а подвижная секция 54с может быть использована для образования уступа от полочной части 66 к перьевой части 64.
Лопатка 60 может быть образована в виде направленно-кристаллизованного материала или монокристаллического материала посредством надлежащего управления процессом осаждения материала. С дном тигля 50 может быть связано устройство 68 теплоотвода для отвода тепла и стимулирования направленной кристаллизации ванны 28 расплава сплава в направлении вертикально вверх. С боковиной тигля 50 могут быть связаны одно или более устройств 70 регулирования температуры, чтобы термически изолировать, нагревать и/или охлаждать участки тигля 50 во время роста подложки 58. Например, устройство 70 может просто изолировать стенку тигля 50, позволяя осуществлять весь отвод тепла на дне тигля 50; или оно может подводить тепло, способствуя расплавлению слоя 30 шлака во время начальной фазы, затем обеспечивать охлаждение, когда поверхность подложки 58 вырастает до местоположения, близкого к устройству 70.
Посредством изменения со временем состава порошка 32 сплава, подаваемого в тигель 50, можно добиться градиентного состава материала в изготовленной детали. Например, в ответ на разные механические напряжения и условия окружающей среды, воздействующие на корневую часть 62 и перьевую часть 64 лопатки 60 во время работы газотурбинного двигателя, можно образовать лопатку 60 с разными составами материала в разных областях, даже если лопатка 60 представляет собой направленно-кристаллизованный или монокристаллический материал. Например, лопатка 60 может из материала монокристаллического суперсплава, имеющего корневую часть 62, образованную посредством обеспечения подаваемого порошка 32 с относительно более высоким процентным содержанием алюминия для прочности, и имеющего перьевую часть 64, образованную посредством обеспечения подаваемого порошка 32 с относительно более высоким процентным содержанием хрома для коррозионной защиты. Кроме того, концевая часть 72 лопатки 60 может быть образована посредством включения износостойкого материала в подаваемый порошок 32. Таким образом, теперь впервые можно изготавливать функционально градиентные направленно-кристаллизованные (включая монокристаллические) детали (включая детали из суперсплавов), у которых химический состав материала изменяется по оси А его кристаллизации.
Изменение в подаваемом порошке 32 в процессе осаждения материала может включать только изменение в осаждаемом материале (т.е. металлическом сплаве лопатки 60 по фиг. 4), и/или оно может включать изменение в материале флюса, содержащемся в подаваемом порошке 32 или же иначе обеспечиваемом в слой 30 расплавленного шлака. Не все флюсы являются оптимальными для всех материалов, поэтому слой 30 расплавленного шлака может быть дополнен дополнительными материалами, или же он может быть заменен альтернативным материалом посредством удаления некоторой части шлака по мере того, как добавляют заменяющий флюс.
Варианты осуществления изобретения не ограничены вертикально выращиваемыми подложками, образованными в тигле. Фиг. 5 показывает вариант осуществления, где энергетический луч 74 перемещают 76 по поверхности слоя порошка 78, включающего в себя частицы металлического сплава и частицы материала флюса. Материал флюса может быть наслоен поверх материала сплава, или упомянутые частицы могут быть предварительно смешаны, или же частицы могут иметь композитную структуру, содержащую оба материала. Энергетический луч 74 расплавляет слой порошка 78, образуя ванну 80 расплава, при этом расплавленный материал флюса образует слой расплавленного шлака 82, расположенный над слоем материала 84 расплавленного сплава, который впоследствии кристаллизуется на подложке 86. Материал флюса/шлак 82 выбирают так, чтобы он был по меньшей мере частично прозрачным для энергетического луча 74, чтобы позволять энергии расплавлять частицы сплава. Затвердевший шлак 88, образующийся позади энергетического луча 74, может быть затем удален любым известным способом, чтобы открыть свежеосажденную поверхность 90 расширенной подложки 86.
Хотя здесь были показаны и описаны различные варианты осуществления настоящего изобретения, будет очевидно, что такие варианты осуществления приведены только в качестве примера. Многочисленные модификации, изменения и замены могут быть проделаны без отхода от объема охарактеризованного здесь изобретения.

Claims (25)

1. Способ обработки материала энергетическим лучом, включающий нанесение слоя порошкообразного флюса на поверхность подложки, нагревание и расплавление флюса с образованием слоя расплавленного шлака, по меньшей мере частично прозрачного для энергетического луча, подачу обрабатываемого материала в виде металлического сплава, направление энергетического луча через слой расплавленного шлака и расплавление подаваемого металлического сплава с образованием ванны расплава, расположенной под слоем расплавленного шлака, затвердевание и осаждение упомянутого расплава на подложку под слоем шлака.
2. Способ по п. 1, в котором в качестве энергетического луча используют лазерный луч, а слой шлака содержит по меньшей мере одно из группы, включающей фосфатное стекло, боросиликатное стекло, кремнезем, сапфир, фторид магния, фторид кальция, фторид бария, селенид цинка, кремний, германий и стекло ZBLAN.
3. Способ по п. 1, в котором материал в слой расплавленного шлака подают в виде порошка, проволоки или полоски.
4. Способ по п. 1, в котором материал в слой расплавленного шлака подают в виде порошковой проволоки, заполненной порошкообразным материалом сплава.
5. Способ по п. 1, в котором направляют подаваемый материал и энергетический луч в тигель для выращивания поверхности подложки в тигле, причем слой расплавленного шлака плавает над растущей поверхностью подложки по мере того, как расплавленный подаваемый материал оседает на поверхность подложки и кристаллизуется.
6. Способ по п. 5, в котором в тигель направляют энергетический луч в виде лазерного луча и осуществляют охлаждение дна тигля с обеспечением вертикальной направленной кристаллизации подложки.
7. Способ по п. 5, в котором осуществляют изолирование или нагревание боковины тигля во время охлаждения его дна.
8. Способ по п. 5, в котором осуществляют изолирование или нагревание боковины тигля вблизи слоя расплавленного шлака и охлаждение боковины тигля вблизи поверхности подложки.
9. Способ по п. 5, в котором осуществляют непрерывную подачу порошкообразного подаваемого материала в тигель при охлаждении дна тигля для вертикальной направленной кристаллизации подложки и осуществляют изменение состава порошкообразного подаваемого материала со временем для образования направленно-кристаллизованной подложки, содержащей градиентный состав по ее толщине.
10. Способ по п. 9, в котором используют порошкообразный подаваемый материал, содержащий алюминий, и осуществляют изменение процентного содержания алюминия в порошкообразном подаваемом материале во время этапа непрерывной подачи.
11. Способ по п. 9, в котором используют порошкообразный подаваемый материал, содержащий хром, и осуществляют изменение процентного содержания хрома в порошкообразном подаваемом материале во время этапа непрерывной подачи.
12. Способ по п. 1, который дополнительно включает:
непрерывное направление порошкообразного подаваемого материала и энергетического луча в тигель;
охлаждение и кристаллизацию расплавленного подаваемого материала посредством теплопередачи через дно тигля для выращивания монокристаллического материала подложки; и
изменение состава порошкообразного подаваемого материала во время этапа непрерывного направления порошкообразного подаваемого материала для получения градиентного состава по толщине монокристаллического материала подложки.
13. Способ по п. 1, который дополнительно включает направление подаваемого материала и энергетического луча в тигель с изменяющейся формой поперечного сечения по его глубине для выращивания подложки с соответствующей формой внутри тигля.
14. Способ по п. 13, который дополнительно включает формирование тигля из секций, селективно собираемых по мере того, как выращивают подложку.
15. Способ образования изделия направленной кристаллизацией, включающий этапы:
введение подаваемой порции порошкообразного металлического сплава в тигель с расплавленным шлаком;
направление энергетического луча в тигель для расплавления порошкообразного сплава под слоем расплавленного шлака;
охлаждение и кристаллизацию расплавленного сплава посредством теплопередачи через дно тигля для выращивания направленно-кристаллизованного изделия из сплава до требуемой толщины под расплавленным шлаком; и
изменение состава подаваемой порции порошкообразного сплава во время этапа введения сплава для придания градиента составу изделия по его толщине.
16. Способ по п. 15, в котором осуществляют охлаждение и кристаллизацию расплавленного сплава посредством теплопередачи через дно тигля для выращивания функционально градиентного монокристаллического материала подложки.
17. Способ по п. 15, в котором используют подаваемый порошок, содержащий алюминий и хром, при этом осуществляют изменение процентного содержания по меньшей мере одного из алюминия и хрома в подаваемой порции порошкообразного сплава во время этапа введения.
18. Способ по п. 15, в котором осуществляют изменение состава слоя расплавленного шлака согласованно с изменением состава подаваемой порции порошкообразного сплава.
RU2015131829A 2013-01-31 2014-01-30 Обработка материалов через оптически прозрачный шлак RU2621095C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361758795P 2013-01-31 2013-01-31
US61/758,795 2013-01-31
US14/144,680 US9770781B2 (en) 2013-01-31 2013-12-31 Material processing through optically transmissive slag
US14/144,680 2013-12-31
PCT/US2014/013717 WO2014120854A2 (en) 2013-01-31 2014-01-30 Material processing through optically transmissive slag

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015131829A RU2015131829A (ru) 2017-03-10
RU2621095C2 true RU2621095C2 (ru) 2017-05-31

Family

ID=51259459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015131829A RU2621095C2 (ru) 2013-01-31 2014-01-30 Обработка материалов через оптически прозрачный шлак

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9770781B2 (ru)
EP (1) EP2950967B1 (ru)
JP (2) JP6117382B2 (ru)
KR (1) KR20150111367A (ru)
CN (1) CN105283264A (ru)
RU (1) RU2621095C2 (ru)
SA (1) SA515360775B1 (ru)
WO (1) WO2014120854A2 (ru)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150027993A1 (en) * 2013-07-29 2015-01-29 Siemens Energy, Inc. Flux for laser welding
US10293434B2 (en) 2013-08-01 2019-05-21 Siemens Energy, Inc. Method to form dispersion strengthened alloys
US20150132173A1 (en) 2013-11-12 2015-05-14 Siemens Energy, Inc. Laser processing of a bed of powdered material with variable masking
US10131969B2 (en) 2014-08-27 2018-11-20 Siemens Energy, Inc. Method to form oxide dispersion strengthended (ODS) alloys
US20160228995A1 (en) * 2015-02-05 2016-08-11 Siemens Energy, Inc. Material repair process using laser and ultrasound
GB201508703D0 (en) * 2015-05-21 2015-07-01 Rolls Royce Plc Additive layer repair of a metallic component
US10221468B2 (en) * 2016-06-30 2019-03-05 General Electric Company Article and additive manufacturing method for making
IT201600070259A1 (it) * 2016-07-06 2018-01-06 Adige Spa Procedimento di lavorazione laser di un materiale metallico con controllo della posizione dell'asse ottico del laser rispetto ad un flusso di gas di assistenza, nonché macchina e programma per elaboratore per l'attuazione di un tale procedimento.
IT201600070441A1 (it) * 2016-07-06 2018-01-06 Adige Spa Procedimento di lavorazione laser di un materiale metallico con controllo ad alta dinamica degli assi di movimentazione del fascio laser lungo una predeterminata traiettoria di lavorazione, nonché macchina e programma per elaboratore per l'attuazione di un tale procedimento.
US10378957B2 (en) * 2016-09-13 2019-08-13 Safe-Fire Technology LLC System and method for measuring coal burner flame temperature profile using optical device
KR102402462B1 (ko) * 2017-08-15 2022-05-25 지멘스 에너지, 인코포레이티드 냉각 효과를 이용한 고 감마 프라임 초합금들의 레이저 금속 용착
US10577679B1 (en) 2018-12-04 2020-03-03 General Electric Company Gamma prime strengthened nickel superalloy for additive manufacturing
RU2728450C1 (ru) * 2019-09-30 2020-07-29 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" Способ получения деталей из алюминиевых сплавов методом селективного лазерного сплавления
CN111037157B (zh) * 2019-12-31 2020-12-04 西北工业大学 一种多成分药芯焊丝及其制备方法
CN112893874A (zh) * 2021-01-13 2021-06-04 华中科技大学 一种定向晶或单晶高温合金的3d打印装置、方法及产品
US11541470B2 (en) 2021-04-02 2023-01-03 General Electric Company Methods of furnace-less brazing

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1516279A1 (ru) * 1988-02-12 1989-10-23 Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования Способ наплавки
WO1998055257A1 (en) * 1997-01-24 1998-12-10 The Regents Of The University Of California Production of elongated articles from particulates
RU2212982C2 (ru) * 2000-08-11 2003-09-27 Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН Способ лазерного синтеза объемных изделий (варианты)
RU2321678C2 (ru) * 2002-08-28 2008-04-10 Зе Пи.Оу.эМ. Груп Способ формирования металлической части на металлической подложке посредством осаждения накладываемых друг на друга слоев (варианты)
RU2447980C2 (ru) * 2010-06-03 2012-04-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет" Способ лазерно-электрошлаковой сварки
US20120181255A1 (en) * 2011-01-13 2012-07-19 Bruck Gerald J Flux enhanced high energy density welding

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3650311A (en) * 1969-05-14 1972-03-21 Sandel Ind Inc Method for homogeneous refining and continuously casting metals and alloys
JPS5236968B1 (ru) * 1970-12-04 1977-09-19
JPS5326205B2 (ru) * 1973-04-11 1978-08-01
US4192370A (en) * 1975-12-08 1980-03-11 Chekhovsky Zavod Energeticheskogo Mashinostroenia Device for effecting electroslag remelting processes
JPS60121094A (ja) 1983-12-05 1985-06-28 Toyota Motor Corp 溶接部のスラグ除去方法
US4540038A (en) 1984-06-05 1985-09-10 Westinghouse Electric Corp. Method for production of combustion turbine blade having a hybrid structure
CN1003844B (zh) 1985-05-21 1989-04-12 西屋电气公司 具有混晶结构的燃气轮机叶片的制造方法
US5308407A (en) * 1993-04-16 1994-05-03 Inco Alloys International, Inc. Electroslag welding flux
JP2003136202A (ja) * 2001-11-06 2003-05-14 Mitsubishi Materials Corp 成分偏析が小さくかつ均一微細な結晶粒からなるＮｉ基超合金インゴットの製造方法
JP3939563B2 (ja) 2001-11-22 2007-07-04 株式会社神戸製鋼所 鋼材のレーザ溶接用コアドワイヤおよびソリッドワイヤ
JP2003311392A (ja) 2002-04-18 2003-11-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 一方向凝固翼の製造方法及び一方向凝固翼
EP1400339A1 (de) * 2002-09-17 2004-03-24 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Formkörpers
DE50310894D1 (de) 2003-03-25 2009-01-22 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Turbinenkomponente
WO2008098614A1 (de) 2007-02-13 2008-08-21 Siemens Aktiengesellschaft Schweissreparatur von innen liegenden defekten
JP5465239B2 (ja) * 2008-05-29 2014-04-09 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 耐熱超合金から成るワークを溶接する方法と装置
AT507914B1 (de) * 2009-03-11 2010-11-15 Boehler Schweisstechnik Fülldrahtelektrode
JP2010207874A (ja) 2009-03-11 2010-09-24 Panasonic Corp 溶接装置と溶接方法
US8349250B2 (en) * 2009-05-14 2013-01-08 General Electric Company Cobalt-nickel superalloys, and related articles
US8414267B2 (en) * 2009-09-30 2013-04-09 General Electric Company Multiple alloy turbine rotor section, welded turbine rotor incorporating the same and methods of their manufacture
JP2012056798A (ja) * 2010-09-09 2012-03-22 Sumco Corp シリコンインゴットの電磁鋳造方法
DE102010055201A1 (de) * 2010-12-20 2012-06-21 Eads Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Bauteils
US9352419B2 (en) 2011-01-13 2016-05-31 Siemens Energy, Inc. Laser re-melt repair of superalloys using flux
US9283593B2 (en) 2011-01-13 2016-03-15 Siemens Energy, Inc. Selective laser melting / sintering using powdered flux
US9315903B2 (en) 2011-01-13 2016-04-19 Siemens Energy, Inc. Laser microcladding using powdered flux and metal
US9352413B2 (en) 2011-01-13 2016-05-31 Siemens Energy, Inc. Deposition of superalloys using powdered flux and metal
JP2012224502A (ja) * 2011-04-19 2012-11-15 Sumco Corp 多結晶シリコンの連続鋳造方法
JP2013049586A (ja) * 2011-08-30 2013-03-14 Sumco Corp シリコンインゴットの連続鋳造方法
CN105246644A (zh) * 2013-01-31 2016-01-13 西门子能源公司 超合金部件的局部修复

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1516279A1 (ru) * 1988-02-12 1989-10-23 Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования Способ наплавки
WO1998055257A1 (en) * 1997-01-24 1998-12-10 The Regents Of The University Of California Production of elongated articles from particulates
RU2212982C2 (ru) * 2000-08-11 2003-09-27 Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН Способ лазерного синтеза объемных изделий (варианты)
RU2321678C2 (ru) * 2002-08-28 2008-04-10 Зе Пи.Оу.эМ. Груп Способ формирования металлической части на металлической подложке посредством осаждения накладываемых друг на друга слоев (варианты)
RU2447980C2 (ru) * 2010-06-03 2012-04-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет" Способ лазерно-электрошлаковой сварки
US20120181255A1 (en) * 2011-01-13 2012-07-19 Bruck Gerald J Flux enhanced high energy density welding

Also Published As

Publication number Publication date
US9770781B2 (en) 2017-09-26
JP6494680B2 (ja) 2019-04-03
EP2950967A2 (en) 2015-12-09
CN105283264A (zh) 2016-01-27
WO2014120854A3 (en) 2014-09-25
KR20150111367A (ko) 2015-10-05
RU2015131829A (ru) 2017-03-10
US20140220374A1 (en) 2014-08-07
JP2017119309A (ja) 2017-07-06
JP2016506872A (ja) 2016-03-07
JP6117382B2 (ja) 2017-04-19
EP2950967B1 (en) 2016-12-28
WO2014120854A2 (en) 2014-08-07
SA515360775B1 (ar) 2019-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2621095C2 (ru) Обработка материалов через оптически прозрачный шлак
CA2230323C (en) Method for producing monocrystalline structures
US11661644B2 (en) Apparatus and method for direct writing of single crystal super alloys and metals
US6103402A (en) Crack free metallic articles
US5914059A (en) Method of repairing metallic articles by energy beam deposition with reduced power density
US7744967B2 (en) Process for resurfacing a monocrystalline or directionally solidified metallic piece
Liang et al. Origin of stray-grain formation and epitaxy loss at substrate during laser surface remelting of single-crystal nickel-base superalloys
US11389868B2 (en) Powder-bed-based additive manufacturing process
EP1798316B1 (en) Repair method of crystalline structures by epitaxy
CN103668461A (zh) 一种镍基超合金Rene80定向生长柱晶及单晶合金制备及零部件制造方法
EP3131693B1 (en) Forming a turbine snubber directly onto a turbine blade by additive manufacturing
KR20160085290A (ko) 층간 재료 제거에 의한 초합금 재료 용착
CN100494467C (zh) 一种定向凝固柱晶或单晶镍基高温合金修复或涂层方法
JP2013512854A (ja) 半導体材料のハイスループット再結晶化
BR112019009690B1 (pt) Método e aparelho para produzir ou reparar uma peça de trabalho metálica tridimensional tendo uma microestrutura cristalina única
KR102280670B1 (ko) 분말식 합금 및 용재 재료의 추가에 의한 초합금 컴포넌트의 보수
JPWO2017029856A1 (ja) Ｎｉ基超合金部品のリサイクル方法
WO2017044232A2 (en) Flux and process for repair of single crystal alloys

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210131