RU2659527C2 - Способ оплавления трещин - Google Patents

Способ оплавления трещин Download PDF

Info

Publication number
RU2659527C2
RU2659527C2 RU2014100881A RU2014100881A RU2659527C2 RU 2659527 C2 RU2659527 C2 RU 2659527C2 RU 2014100881 A RU2014100881 A RU 2014100881A RU 2014100881 A RU2014100881 A RU 2014100881A RU 2659527 C2 RU2659527 C2 RU 2659527C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
crack
welding beam
welding
cracks
moved
Prior art date
Application number
RU2014100881A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014100881A (ru
Inventor
Бернд БУРБАУМ
Торстен ЙОКИШ
Original Assignee
Сименс Акциенгезелльшафт
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 Акциенгезелльшафт filed Critical Сименс Акциенгезелльшафт
Publication of RU2014100881A publication Critical patent/RU2014100881A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2659527C2 publication Critical patent/RU2659527C2/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00Electron-beam welding or cutting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/21Bonding by welding
    • B23K26/24Seam welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34Laser welding for purposes other than joining
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/352Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B23K26/354Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment by melting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P6/00Restoring or reconditioning objects
    • B23P6/04Repairing fractures or cracked metal parts or products, e.g. castings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P6/00Restoring or reconditioning objects
    • B23P6/04Repairing fractures or cracked metal parts or products, e.g. castings
    • B23P6/045Repairing fractures or cracked metal parts or products, e.g. castings of turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors, etc.
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/005Repairing methods or devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/20Manufacture essentially without removing material
    • F05D2230/23Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together
    • F05D2230/232Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together by welding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу ремонта конструктивного элемента (4) с трещинами. Осуществляют оплавление по меньшей мере одной трещины (7, 7’, 7’’, …) конструктивного элемента (4) сварочным лучом (13). Луч (13) перемещают по меньшей мере на некоторых участках поперек направления (10) прохождения трещины. В конце (19) полного оплавления трещины (7, 7’, 7’’, …) сварочный луч (13) перемещают обратно в начальную точку (16), при этом сварочный луч (13) перемещают на расстоянии от трещины. Посредством оплавления материала поперек направления прохождения трещины оплавляют больше материала и обеспечивают более высокую прочность оплавленной трещины. 9 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относится к способу перемещения сварочного луча при оплавлении трещин.
В подвергаемых техническому обслуживанию компонентах, изготовленных из поликристаллически затвердевших жаропрочных сплавов на основе никеля, выполняется ремонтное оплавление сквозных трещин с помощью лазерного излучения, с целью сохранения механических свойств подлежащего ремонту компонента в зоне основного материала.
На основании склонности к образованию трещин при ремонтном оплавлении жаропрочных сплавов на основе никеля необходимо улучшение способа.
Поэтому задачей изобретения является решение указанной проблемы.
Задача решена с помощью способа, согласно пункту 1 формулы изобретения.
Поскольку прохождение трещины под поверхностью в большинстве случаев неизвестно, предлагается, что направление перемещения сварочного луча или лазерного излучения проходит поперек направления прохождения трещины. В ходе экспериментов было установлено, что оплавление поперек направления прохождения трещины приводит к качественно лучшим результатам оплавления относительно закрывания трещин и качества поверхности, по сравнению с оплавлением в направлении прохождения трещин. По сравнению с оплавлением в направлении прохождения трещин, расплавляется больший объем материала для закрывания трещин, так что расплав распределяется более гомогенно для закрывания трещин. Если оплавление осуществляется в направлении прохождения трещины, то оплавляется меньше материала для закрывания трещины, и трещина может вырываться в сторону рядом с расплавленным металлом.
В зависимых пунктах формулы изобретения указаны другие предпочтительные меры для достижения других преимуществ, которые можно комбинировать друг с другом, с целью достижения дополнительных преимуществ.
На чертежах изображено:
фиг.1-4 - шаблон перемещения, согласно изобретению;
фиг.5 - перечень жаропрочных сплавов.
Чертежи и описание представляют лишь примеры выполнения изобретения.
На фиг.1 показан первый пример выполнения пути перемещения сварочного луча 13 (см. фиг.4). Подложка конструктивного элемента 4 имеет на поверхности 23 трещину 7 с направлением 10 прохождения, которая должна быть оплавлена. Предпочтительно, материал не наносится.
Шаблон перемещения, согласно изобретению, предусматривает, что сварочный луч 13 перемещается над трещиной 7 по меньшей мере на некоторых участках поперек или перпендикулярно направлению 10 прохождения трещины.
При этом шаблон 3’ перемещения выглядит так, что сварочный луч перемещается с одной стороны 22 трещины 7 на другую сторону 25 трещины 7, затем выключается или затем перемещается так, что он не оплавляет конструктивный элемент 4, и сдвигается в направлении 10 прохождения трещины 7 и предпочтительно еще сдвигается поперек направления 10 прохождения, а затем снова перемещается на сторону 22 трещины 7 поперек трещины 7.
Направление перемещения показано на фигурах стрелками и означает, что лишь там, где есть стрелка, включен также сварочный луч 13.
Отдельные оплавленные сварочные полосы поперек направления 10 прохождения предпочтительно перекрываются (не изображено).
На фиг.2 показан другой шаблон 3’’ перемещения, в котором перемещение осуществляется над трещиной 7 зигзагообразно или в форме меандра в направлении 10 прохождения трещины 7. При этом расстояние между сварочными полосами в направлении 10 прохождения предпочтительно выбрано так, что они перекрываются.
На фиг.3 показана модификация 3’’’ примера выполнения, согласно фиг.4, 2 или 1, в которой сварочный луч от конечной точки 19 сварки, т.е. после полного оплавления трещины 7, еще раз во включенном состоянии проходит к начальной точке 16 оплавления, с целью выравнивания возможно имеющихся выпуклостей.
На фиг.4 показан другой пример выполнения 3’, 3’’, 3’’’ изобретения, в котором оплавляются множественные трещины 7’, 7’’, …. В частности, такие трещины 7’, 7’’, … не могут быть оплавлены, соответственно, охвачены посредством параллельного перемещения вдоль направления прохождения трещин.
Способ особенно пригоден для лазерной сварки с помощью лазерных лучей 13.

Claims (10)

1. Способ ремонта конструктивного элемента (4) из жаропрочного сплава на основе никеля, включающий оплавление по меньшей мере одной трещины (7, 7’, 7’’, …) конструктивного элемента (4) сварочным лучом (13), который перемещают по меньшей мере на некоторых участках поперек направления (10) прохождения трещины, причем в конце (19) полного оплавления трещины (7, 7’, 7’’, …) сварочный луч (13) располагают на расстоянии от трещины и перемещают в обратном направлении в начальную точку (16).
2. Способ по п.1, в котором сварочный луч (13) дополнительно перемещают параллельно направлению (10) прохождения трещины (7, 7’, 7’’, …).
3. Способ по п.1 или 2, в котором сварочный луч (13) перемещают в форме меандра.
4. Способ по п.3, в котором оплавление сварочным лучом (13) осуществляют, начиная с одной стороны (22) вдоль направления (10) прохождения трещины.
5. Способ по п.1, в котором сварочный луч (13) в конце (19) полного оплавления трещины перемещают параллельно направлению (10) прохождения трещины (7, 7’, 7’’, …).
6. Способ по п.1, в котором оплавляют несколько проходящих тесно рядом друг с другом трещин (7, 7’, 7’’, …).
7. Способ по п.1, в котором сварочный луч является лазерным лучом.
8. Способ по п.1, в котором не используют сварочный материал.
9. Способ по п.1, в котором используют поликристаллические подложки конструктивных элементов (4).
10. Способ по п.1, в котором сварочные полосы перекрывают.
RU2014100881A 2013-01-11 2014-01-10 Способ оплавления трещин RU2659527C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13150981.2 2013-01-11
EP13150981.2A EP2754530B1 (de) 2013-01-11 2013-01-11 Verfahrweise beim Umschmelzen von Rissen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014100881A RU2014100881A (ru) 2015-07-20
RU2659527C2 true RU2659527C2 (ru) 2018-07-02

Family

ID=47603282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014100881A RU2659527C2 (ru) 2013-01-11 2014-01-10 Способ оплавления трещин

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20140197143A1 (ru)
EP (1) EP2754530B1 (ru)
CN (1) CN103920995B (ru)
RU (1) RU2659527C2 (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015207212B4 (de) 2015-04-21 2017-03-23 MTU Aero Engines AG Reparatur von einkristallinen Strömungskanalsegmenten mittels einkristallinem Umschmelzen
CN107433423B (zh) * 2017-09-18 2019-10-08 沈阳飞机工业(集团)有限公司 挖补电子束扫描补焊方法
EP3785842B1 (en) * 2018-04-27 2023-01-11 Ihi Corporation Laser welding method for repair, and laser welding device for repair
CN109848521A (zh) * 2019-01-11 2019-06-07 常州轻工职业技术学院 一种铸件表面小气孔的焊修方法
EP3919220A4 (en) * 2019-02-01 2022-11-02 IHI Corporation PROCEDURE FOR REPAIRING CRACKS
CN110091120B (zh) * 2019-06-13 2020-04-28 福建晋江热电有限公司 对含有裂纹的焊缝进行焊接修复的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4562332A (en) * 1984-03-26 1985-12-31 Rockwell International Corporation Surface crack healing with high-energy beam
SU1342655A2 (ru) * 1985-12-02 1987-10-07 Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола Способ предотвращени роста трещин в детал х
RU2015865C1 (ru) * 1991-07-30 1994-07-15 Алексей Дмитриевич Галяев Фигурная вставка для ремонта деталей с трещинами
US5494539A (en) * 1993-08-30 1996-02-27 Hitachi, Ltd. Metal member quality improving method by spot welding
US7094988B1 (en) * 2005-04-18 2006-08-22 Honeywell International, Inc. Laser welding heat treat process
RU2384396C1 (ru) * 2008-07-25 2010-03-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Способ торможения роста усталостных трещин в тонколистовом материале
WO2010070548A1 (en) * 2008-12-18 2010-06-24 Csir Method of repairing a metallic artefact

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06335792A (ja) * 1993-05-27 1994-12-06 Hitachi Ltd 亀裂補修方法
JP3199960B2 (ja) * 1993-08-30 2001-08-20 株式会社日立製作所 点溶接による金属部材の品質改善方法
ITMI20012836A1 (it) * 2001-12-28 2003-06-28 Abb Service Srl Componenti di unita' termostatiche e metodo di saldatura laser per illoro ottenimento
EP1340567A1 (en) * 2002-02-27 2003-09-03 ALSTOM (Switzerland) Ltd Method of removing casting defects
US7009137B2 (en) * 2003-03-27 2006-03-07 Honeywell International, Inc. Laser powder fusion repair of Z-notches with nickel based superalloy powder
US20050237895A1 (en) * 2004-04-23 2005-10-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus and method for manufacturing semiconductor device
DE102008018708A1 (de) * 2008-04-14 2009-10-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Schweißen in Abhängigkeit einer Vorzugsrichtung des Substrats
US20100243621A1 (en) * 2009-03-31 2010-09-30 General Electric Company High-powered laser beam welding and assembly therefor
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
EP2322313A1 (de) * 2009-11-13 2011-05-18 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Schweissen von Werkstücken aus hochwarmfesten Superlegierungen mit besonderer Massenzufuhrrate des Schweisszusatzwerkstoffes
KR101116638B1 (ko) * 2009-12-15 2012-03-07 주식회사 성우하이텍 강판의 레이저 용접방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4562332A (en) * 1984-03-26 1985-12-31 Rockwell International Corporation Surface crack healing with high-energy beam
SU1342655A2 (ru) * 1985-12-02 1987-10-07 Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола Способ предотвращени роста трещин в детал х
RU2015865C1 (ru) * 1991-07-30 1994-07-15 Алексей Дмитриевич Галяев Фигурная вставка для ремонта деталей с трещинами
US5494539A (en) * 1993-08-30 1996-02-27 Hitachi, Ltd. Metal member quality improving method by spot welding
US7094988B1 (en) * 2005-04-18 2006-08-22 Honeywell International, Inc. Laser welding heat treat process
RU2384396C1 (ru) * 2008-07-25 2010-03-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Способ торможения роста усталостных трещин в тонколистовом материале
WO2010070548A1 (en) * 2008-12-18 2010-06-24 Csir Method of repairing a metallic artefact

Also Published As

Publication number Publication date
US20140197143A1 (en) 2014-07-17
CN103920995B (zh) 2017-04-12
EP2754530B1 (de) 2017-03-29
EP2754530A1 (de) 2014-07-16
RU2014100881A (ru) 2015-07-20
CN103920995A (zh) 2014-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2659527C2 (ru) Способ оплавления трещин
US9873168B2 (en) Method of laser welding
US11084126B2 (en) Laser weld method and weld structure
Chen et al. Influence of processing parameters on the characteristics of stainless steel/copper laser welding
JP5736135B2 (ja) 第1及び第2のフィラー金属の二重レーザビーム溶接方法
JP5505369B2 (ja) 継手強度に優れたレーザ溶接継手及びその製造方法
ES2663693T3 (es) Método de soldadura de una primera y una segunda pieza de trabajo metálica con pulverización en frío de una capa del material de modificación de la soldadura a una de las superficies
RU2015131826A (ru) Нанесение суперсплава с применением порошкового флюса и металла
JP2008272826A (ja) 補剛板及び補剛板の製造方法
CN102666414A (zh) 玻璃熔接方法及玻璃层固定方法
JPWO2017018492A1 (ja) 隅肉アーク溶接継手及びその製造方法
CN113227002B (zh) 用于借助于ukp激光射束对接焊接的方法以及由单个部件接合的光学元件
KR102193008B1 (ko) 레이저 빔을 사용하여 고체 금속 쉬트에 샌드위치 금속 쉬트를 납땜하는 방법
EP2684637B1 (en) Laser welding component and method for manufacturing same
Funck et al. Tailored beam shaping for laser spot joining of highly conductive thin foils
JP2004261871A (ja) 亜鉛めっき鋼板をレーザ溶接するための接合設計
US20150001183A1 (en) Welding Method
CN103753020A (zh) 一种Zn-Al合金的激光补焊工艺
JP5931341B2 (ja) 溶接方法
JP2011156572A (ja) レーザ溶接方法
CN113227001B (zh) 用于借助于ukp激光射束对接焊接两个工件的方法以及所属的光学元件
Volpp et al. Toughness properties at multi-layer laser beam welding of high-strength steels
JP6468767B2 (ja) スポット溶接方法
JP6400916B2 (ja) 接合体の製造方法
JP5760951B2 (ja) レーザ溶接方法

Legal Events

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

Effective date: 20200111