TW527251B - Weld repair of directionally solidified articles - Google Patents

Weld repair of directionally solidified articles Download PDF

Info

Publication number
TW527251B
TW527251B TW089121062A TW89121062A TW527251B TW 527251 B TW527251 B TW 527251B TW 089121062 A TW089121062 A TW 089121062A TW 89121062 A TW89121062 A TW 89121062A TW 527251 B TW527251 B TW 527251B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
defect
approximately
patent application
scope
solidification
Prior art date
Application number
TW089121062A
Other languages
English (en)
Inventor
Russell Wayne Smashey
John Herbert Snyder
Bruce Leonard Borne
Original Assignee
Gen Electric
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 Gen Electric filed Critical Gen Electric
Application granted granted Critical
Publication of TW527251B publication Critical patent/TW527251B/zh

Links

Classifications

    • 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
    • B23P6/002Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors
    • B23P6/007Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors using only additive methods, e.g. build-up 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
    • B23K31/00Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/02Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Description

527251 _案號 89121062_年月日__ 五、發明說明(1) 技術範疇 本發明系有關於由於方向性凝固所產生具有一種定向晶 粒結構之物件之熔接修復而,更特別地是,有關於方向性 凝固之鎳基底超耐熱合全之熔接修復。 發明背景 、 金屬物件可做成具有一種方向性凝固之晶粒結構來增強 它們在高溫時之機械性能。在方向性之凝固中,在一模中 之熔解金屬界定物件之形狀系從模子之一端以單方向冷却 而形成的。金屬首先是自熱移出之一端先凝固,然後沿著 模子長度當溫度降到固相線溫度以下時就會開始凝固。其 所產生的結構具有很多的晶粒沿著平行於熱流方向之模子 長度延伸。晶粒之邊界亦平行於熱流方向。晶粒在典型上 根據成長最快之晶粒方向而展示出一種取向之晶粒結構或 是一種產生在尾端首先凝固之籽晶取向。選擇晶粒取向在 於獲得良好之高溫特性。 在使用時,用方向性凝固製成之物件要放置到使施加之 主要機械負荷在固化之過程中要平行於熱流之方向。平行 於熱流方向之晶粒結構取向在這個方向據有最大之材料應 力。此外,平行於熱流方向之晶粒邊界取向會減少晶粒邊 界潛變之發生率。方向性凝固是用於製造使用在飛機燃氣 輪機發動機之最熱部份所用之鎳基底超耐熱合金鑄物件之 製程上。 當物件是方向性凝固之物件時,那就可能產生鑄造上之 瑕疵,其會發生在所有之鑄造製程上,也可能獨特地發生 在方向性地凝固物件上。這些瑕疵常會顯露出裂痕,特別
G:\66\66856-910701.ptc 第6頁 527251 _案號 89121062_年月日_魅_ 五、發明說明(2) 是粒面間的裂痕,其延伸在平行於固化之方向。在固化時 或使用當中也可能發生其他形式之瑕疵。 方向性凝固物件在製造時其價格是相對地高昂。因此, 假如在製造中或使用中所產生的瑕疵是可修理的話就值得 去修理。一種處理方式是,此瑕疵可用一種熔焊方法來修 復,其中瑕疲是用一熔填金屬填補後再固化,或是採用其 他之熔填方法。此種技術悉知是用在等軸物件上的。然 而,當應用於方向性凝固物件時,其結果是不太適合因其 具有一不均勻之顯微組織而其機械性能卻低得令人無法接 受。這種修復之物件其延展性較之於無瑕疯之物件似乎漸 少許多。 因此需要有一種改良之方法來修復方向性凝固之金屬物 件。本發明能實現這種需求,而且尚能提供相關之優點。 發明總結 本發明提供一種修復方向性凝固物件之方法。這種方法 能產生一種化學上的均質組織,以及一種晶粒結構其取向 相同於物件之其他部份。這種結果能使已修復物件所具有 之性能相同於或非常接近其他無瑕疵物件部份之性能。因 此此修復物件在使用時相較於一無瑕疵之物件在性能上大 致上並無減少。 一種修復方向性凝固物件之方法包括準備一方向性凝固 物件之步驟包括一母材,其具有一固相線溫度及具有一修 理部份其具有一延伸且大致上平行於凝固方向之晶粒之晶 粒結構。修理部份包括一瑕疵其延伸平行於凝固方向。物 件加熱到一修理溫度其自約6 0到9 8 %之固相線溫度,較佳
0: \66\66856-9 i 0701.p t c 第7頁 527251 案號 89121062 年 月 曰 修正 五、發明說明(3) 自約6 0到8 0 %之固相線溫度,母材則在一可抑制其氧化之 保護氣體之容器中。瑕疵以熔填金屬來填滿同時保持物件 在其修理之溫度。填充之步驟包括提供一大致上與方向性 凝固之母材具有同樣成份之熔填金屬源及漸次熔化填金屬 在瑕疵中同時移動熔填金屬源在相對於物件之一平行於凝 固之方向,如此可使熔填金屬凝固之瑕疵中。熱可以隨意 地自物件以一種熱流之方向抽出其約在凝固方向之約4 5度 以内。 物件較佳是由一鎳基底之超而ί熱合金所製成。在物件中 之瑕疵典型上是一延伸在平行於凝固方向之裂痕,且更典 型地是一種粒面間之裂痕。本發明亦可操作於修復其他類 型之瑕疵。在加熱以前,較佳是除掉任何在瑕疵中之雜 質。雜質之去除一般是磨掉瑕疵周圍之母材,做成一充填 熔填金屬用之凹部,然後以化學清洗法去清洗其中含有瑕 庇之修理區域。 現今的處理方式會產生一修理區其中原來之瑕疵用與物 件之母材相同之材料來填充。物件加熱到高溫時在瑕疵之 充填當中可減少填充金屬與母金屬間之不相容性之發生 率,而且也可減少在中間溫度範圍中由於母金屬之低延展 性而使母金屬造成這類之失敗。 原先含有瑕疵之修理區之晶粒構造類似於物件之其餘部 份之晶粒構造。已修復區之晶粒構造具有平行於原先熱流 方向之母金屬成份取向之晶粒,且晶粒邊界亦平行於熱流 方向。晶粒之大小可以不同,但已修復區之晶粒結構取向 導致無損傷性質可以從是否在修復區之晶粒構造是否為等
\oh \ (-)6856 -910701 . p t« 第8頁 527251 案號 89121062 曰 修正 五、發明說明(4) 軸或是晶粒邊界是否垂直於原先之熱流方向而可觀察出 來。 因此現今之處理方法可使鑄造出來的或維修過的方向性 凝固物件被修改的物件性質,如有時,是非常的少。本發 明之其他特性與優點從下列之較佳實施例之更詳儘之說 明,連同所附之圖面,其利用舉例來對本發明做圖解說明 後,就很明白了。 . 圖式簡單說明 圖1係一種施行本發明方法之方塊圖; 圖2係一具有一瑕疵之物件之立體圖; 圖3係一物件在進行修理時之平視圖; 圖4係沿著圖3中之切線4 - 4所切之剖面視圖; 圖5係一用另一種方法來修理物件之平視圖,其不在本 發明之範圍内; 圖6係一在圖5之物件中沿著切線6 - 6所取之剖面視圖; 及 圖7係一典型之内部或外部之導風筒板之立體圖。 本發明詳細說明 圖1係一施行本發明之較佳方法之方塊流程圖,一方向 性凝固物件以數字2 0來表示。在圖2中以圖解說明這樣的 一種方向性凝固物件4 0,在本案例中其為一燃氣輪機發動 機之輪機葉片。輪機葉片40包括一翼片42其當一燃氣輪機 發動機之輪機葉片在使用的時候熱排氣之氣流就對著它而 被引導出來。輪機葉片4 0是利用一自翼片4 2往下延伸之外 燕尾榫4 4而裝置到一輪機裝盤(未表示出來)上且接合在輪
U:\66\66856-910701.ptc 第9頁 527251
機轉盤上之一槽溝中。一平台46自翼片42連接益尾榫44之 部份以縱向往外延伸。許多内部之通道延伸通過翼片42之 内部而終止在翼片4 2表面之開口 4 8中。所有或是部份之物 件40可鍍上一層之塗層。本發明可實施在輪機葉片上,其 為較佳之應用例子,而且也可實施在其他之方向性凝固物 件上。其他使用在燃氣輪機發動機之物件之例子认 葉,喷燃機喷嘴,内部及外部轉換風道之火焰筒板,^ j 換風道支柱等。圖7描繪一典型之内部及外部風 筒板。 X 輪機葉片2 0係由一種金屬合金母材所構成其較佳 非不需的,一種鎳基底之超耐熱合金。較佳合金為^ 但 底,意謂其較其他任何元素在重量之百分比上含^ ^, 锦。車父佳之錄基合金為·一超耐熱合金,且利用在^"仿夕之 陣(gamma matrix)中之伽馬原始(典型地Ni3(Al,Ti /馬矩 度,當加熱一種具有合金成份之固體物料時,首务 %出 種遮 現 之沉;殿來強化,此合此具有一固相線溫度,其為這 极子 種液相。本發明亦可操作在其他之合金上 較佳鎳基底超耐熱合金之例子可用現今之方法來 括Rene 8 0H,具有一標稱成份,以重量為百分比,$作包 教 9. 5% 之鈷(Cobalt),約 14% 之鉻(Chromium),約 〜、為 (Molybdenum),約 4% 之鶴(Tungsten),約 3%#呂,約 約 0· 75% 铪(Hafnium),約 0· 2% 碳,及約0. 015% 硼 < (Boron),其餘為鎳及雜質;Rene 108具有一標穑士 以重量為百分比,約9 · 4 %鈷,約8 · 2 %鉻,約0 · 5 %銷 9 · 5 % 鑛,約 3 · 2 % 之組(T a n t a 1 u m ),約 5 · 6 % 之紹,、約
O:\06\66856-910701.ptc 第10頁 527251 _案號 89121062_年月日__ 五、發明說明(6) 欽,約 1 · 5 % 之給(H a f n i u m ),約 0 · 1 % 之碳(C a r b ο η ),約 0.015 %石朋(Boron),平衡鎳及雜質;Rene 150,具有一標 稱成份,以重量為百分比,約為1 2 %之鈷,約5 %之鉻,約 1 %之銦,約5 %之鶴,約2 · 2 %之訊(V a n a d i u m ),約6 %之組, 約5 . 5 %之鋁,約3 %之鐵,平衡鎳及雜質;R e n e 1 4 2,具有 一標稱成份,以重量為百分比,約1 2 %之鈷,約6 . 8 %之 鉻,約1 . 5 %之鉬,約4 · 9 %之鎢,約6 . 4 %之钽,約6 . 2 %之 鋁,約2 . 8 %之鐵,約1. 5 %之铪,約0 . 1 %之碳,約0 . 0 1 5 %之 硼,平衡鎳及雜質;而Mar-M247,具有一標稱成份,以重 量為百分比,約1 0. 3之鈷,約8. 4%之鉻,約0. 75%之鉬, 約9 . 9 %之鎢,約3 . 1 %之钽,約5 . 5 %之鋁,約1 %之鈦,約 1 . 5 %之铪,約0 . 2 %之碳,平衡鎳及雜質。本發明亦可與其 他之合金來操作。 物件4 0最初是為方向性凝固而準備。方向性凝固過程之 結果,該方法在本藝中已廣為人知,會使許多之晶粒邊界 5 0經由物件4 0及分開之晶粒5 2以縱向延伸。晶粒5 2是以較 佳之結晶方向做取向,例如[0 0 1 ]在最多之鎳基底超耐熱 合金之場合中,平行於一凝固之方向5 4。晶粒邊界5 0可在 物件4 0之表面上目視出來,且滲透到其内部。晶粒5 2之結 晶方向及晶粒邊界5 0不需正確地平行於凝固方向5 4,但典 型上是約在凝固方向之1 5度以内物件4 0亦包括一些不平行 於凝固方向5 4之晶粒及晶粒邊界。特別是不規則之部份如 平台46 。 物件4 0具有一修理區5 6,晶粒5 2在該處以所說明之方式 延身在大致上平行於凝固方向5 4。修復區5 6包括一瑕疵
0:\66\66856-910701.ptc 第11頁 527251 案號 89121062 年 月 曰 修正 五、發明說明(7) 5 8。最普通形式之瑕疵5 8,其將在本文中做較詳細之說 明,為一種裂痕其自表面處往内部延伸並且其延伸在平行 於凝固之方向5 4。瑕疵5 8在典型上是在晶粒之間,意即, 在兩個相鄰近晶粒5 2間之晶粒邊界5 0中。這樣的^ 種晶粒 間之裂痕會形成在物件4 0鑄造時之方向性凝固之鑄造過程 中,或是其會形成在使用中的時候。本發明亦可實施在修 復其他形式之瑕疵。這種瑕疵之例子包括那些通常在鑄造 時所形成之,例如夾雜物,非填滿部份,及多孔部份,以 及與方向性凝固過程中有直接關連之缺陷,例如斑點及可 疑的晶粒核化。運轉時之瑕疵包括,例如,衝擊事件,生 錄,及熱條紋。 瑕疵5 8在典型上具有各種不同形式之異物埋入在有瑕疵 之部份5 6,例如沿著一條晶粒中間裂痕之侧面。異物可包 括,例如,氧化物,雜質之粒子等。當出現有這樣之異物 時,較佳是在進行下面之修復步驟2 2前,將異物自瑕疵5 8 之部份5 6中除去。如未能將異物除去則可能會干擾到瑕疵 之充填及使修復之瑕疵之強度較為脆弱。異物之去除較佳 是將物件4 0之瑕疫5 8側之母材磨掉到典型上至少瑕疲5 8之 原先寬度約兩倍之寬度。包含有瑕疵之部份5 6亦可使用化 學清洗法,其利用一種酸液來除去在部份5 6之表面之一塗 層。除去異物之結果一般需畏填充較原先瑕疵大小較大容 積之填料,但為現在之且的此容積仍然被稱呼為瑕疵之區 域。 在數字2 4之步驟中,要將物件加熱到一修復之溫度。其 後面之熔填作業必需在高修理溫度下進行。熔填作業不能
〇·\0b\66856-910701.ptc 第12頁 527251 _案號 89121062_年月日__ 五、發明說明(8) 在室溫下或在一較指定修復溫度為低之溫度下進行,否則 修復工作就不易成功。修復之溫度係固化溫度之約6 0到 9 8 %之溫度,較佳是自約6 0到約8 0 %之固化溫度。如果修復 溫度很低時,則接下去之熔填操作就不會成功及/或最後 之修復物件就不會有足夠之性能。修復之溫度不能太高, 因為物件會有開始熔化之危險。 在接下之充填工作中,含有瑕疵5 8之部份5 6之溫度可能 有局部較高現象因為熔填金屬熔化在瑕疵5 8中。上文所指 之π修復溫度"係指用物件之一般加熱所產生在靠近瑕疵5 8 之物件4 0之本體基材料之溫度,而不是在瑕疵5 8中之溫 度。 物件4 0 —般是利用任何可操作之方法加熱在一熔接容器 中。熔接容器在熔填過程中用一種可抑制物件4 0氧化之保 護氣體圍繞著物件。較佳之保護氣體為壓力稍高於大氣壓 之氬氣,以防止其漏入容器中。保護氣體可允許具有少量 之氧,但相較於發生在沒有保護氣體時之含氧量則其含氧 量就大為減少。熔接熔器較佳為一手套箱操作在前述所處 理之惰性氣體之正積大之正壓(典型上大於大氣壓之1 - 2 p s i )以獲得高之純度。手套箱内部熔接前要先預熱以除去 氧氣,濕氣,及其他之殘留氣體。 在一高純度之惰性氬氣下之較佳熔接案例中,需小心地 去保持惰性氣體中之含氧量要小於1 p p m,因為殘留的氧 會強烈地氧化在鎳基底超对熱合金中之合金元素。同樣的 理由,惰性氣體之濕氣含量要保持在非常低之含量,並使 惰性氣體之露點在_ 8 0 °F以下。氧及濕氣之含量可利用惰
Ο: \6ό\6685ό-910701.ptc 第13頁 527251 _案號89121062_年月日__ 五、發明說明(9) 性氣體在進入熔焊容器前通過一操作在1 6 0 0 °F之鎳系氣體 淨化器,以及連續偵測惰性氣體之含氧量。 在圖1中編號2 6之數字中,瑕疵5 8 (已除去異物之修正瑕 疵)用熔填金屬填滿及同時物件4 0保持在一般在修復溫 度。而在28之數字中表示在充填之過程中要準備一填補用 之炫填金屬源。、熔填金屬與一般構成物件4 0之金屬母材大 致上呈相同之成份。然而,在組成上少許的變化是可接受 的。填充過程之目標在於用一種約與金屬母材有相同成份 之金屬來熔填瑕疵,而且又能達到一種方向性取向之晶粒 結構。填充金屬可用任何可實施的形式,較佳之形式包括 焊條與粉末。 圖3與4以較詳細地對修理區5 6做圖解說明。在圖3中, 原始的瑕/疵用數字58’來表示,而除去異物(步驟22)後之 瑕疵則用數字5 8來表示。一熔填金屬之來源5 9則漸次地熔 解在瑕疵5 8中同時對著物牛4 0以一平行於凝固方向5 4之方 向移動熔填金屬源5 9。在圖3之圖示中,熔填金屬源從瑕 疵5 8之一第一尾端6 0開始,然後漸漸地對著凝固方向5 4做 平行移動而到達一第二尾端6 2。這種相對運動可以用保持 物件4 0在靜止位置而移源頭5 9,保持源頭5 9在靜止位置及 移動物件4 0,或是任何混合這些運動之方式來達成。 熔填金屬之來源5 9漸漸也以任何適當的加熱技術來使其 熔解,其用數字3 0來表示。在圖解之焊條源頭之場合中, 源頭5 9可藉源頭5 9與物件4 0間之電弧放電而熔化,藉由在 電焊條與物件間所形成之電弧而將熔填金屬放入弧中,用 雷射熔化,用一分開之熱源,或用任何其他可操作之熱源
O:\66\66856-910701.ptc 第14頁 527251 _案號 89121062_年月日__ 五、發明說明(10) 來熔化。在粉末源5 9之場合中,其加熱可能利用一等離子 體喷塗或任何其他可操作之熱源來完成。 熔解之熔填金屬形成或熔池其填滿瑕疵5 8之容積。在此 之同時,在數字3 2中表示之熱自物件4 0以一種熱流方向 6 4,或多熱流方向抽出。熱流方向6 4需平行凝固方向5 4且 相反於源頭5 9對物件4 0做相對運動之方向。那就是,假如 源頭5 9自第一尾端6 0移向第二尾端6 2,則熱流方向係自第 一尾端60在一種自第二尾端離開之方向。熱流方向64,雖 則較佳是平行於凝固方向5 4,也可偏離凝固方向5 4多達約 4 5度。然而熱流方向6 4偏離凝固方向5 4越大則較不利於修 復好之瑕疵之最後結構,熱的抽出會使熔填金屬漸漸地凝 固於是在瑕疵58之容積中之熔填金屬65之沉積自第一尾端 6 〇向第二尾端6 2就會填滿瑕疵5 8之容積。在熱流方向6 4中 之方向性排熱很自然地是由於炼填金屬源5 9之相對運動之 結果而發生的。在選擇上,熱的排出可藉助於人工及利用 冷却劑來加速其冷却例如使用一冷却氣流來衝擊在物件4 0 之表面或使用一急冷塊,放置成使熱能沿著熱流之方向6 4 加速排出。 圖3與4圖解說明利用此控制熔接修護過程所造成之晶粒 結構。熔填金屬具有一定向之晶粒結構,包括在修復瑕疵 中自第一尾端6 0延伸到第二尾端6 2之晶粒6 6。較佳之晶粒 6 6之定向係平行或幾乎平行於凝固方向5 4,於是就平行在 物件4 0之母材之晶粒5 2中之較佳取向。在修復瑕疵5 8中之 晶粒6 6之晶粒邊界6 8是平行或幾近平行於凝固方向5 4,也 因此平行於母材之晶粒邊界5 0。
0:\6ό\66856-910701.ptc 第15頁 527251 _案號 89121062_年月日__ 五、發明說明(11) 這種修復結構在組成上大致上是均勻的,因為填充瑕疵 5 8之熔填金屬大致上與物件4 0之母材金屬大致上具有相同 之組成。晶粒,包括物件4 0母材之晶粒5 2與修復部份5 6之 晶粒6 6,大致上具有平行於凝固方向5 4之較佳方向。晶粒 邊界包括母材之晶粒邊界5 0與修復區5 6之晶粒邊界6 8,大 致上取向於平行凝固方向54。這種均一之組成與均一之取 向其結果會使修復之物件具有相同,或是非常接近之性 能,即一種沒有瑕疵或修護區之物件。 經過熔填之步驟2 6之後,物件4 0可隨意地做熱處理,其 以數字3 4表示。要使用之熱處理普通是選擇到能提供物件 所需性質之最佳結構。因此,所選擇之熱處理要與已修復 之指定合金有關連。例如,物件要做溶液處理,老化,及 /或應力消除,其根據合金之指定步驟進行。 這種結構優於那種熔填金屬之組成大致上不同於母材組 成之結構,而在那種結構中熱之流向並未加控制來使熱流 主要地能沿著凝固方向5 4。如圖5及6中所示,其中之一熱 流方向7 0是垂直於凝固方向5 4,在修復之瑕疵中之晶粒亦 通常垂直於凝固方向54。其結果是,如果熔填金屬之成份 與母金屬之成份不同,則會有一種不.均勻性產生在應力, 腐蝕,及其他之性質中。由於熱流方向垂直於凝固方向, 則在修復瑕疵中之晶粒就定向到使晶粒邊界垂直於凝固方 向5 4從而垂直於在使用中物件之主負載軸線。這種取向會 導致過早之損壞。一個在修復瑕疵之等軸之晶粒結構亦會 遭受到這種問題。 雖然本發明之一特別實施例已用圖示做了詳細之說明,
(j:\66\66856-910701.ptc 第16頁 527251
O:\66\66856-910701.ptc 第17頁 527251 _案號 89121062_年月日_修正 圖式簡單說明 元件參考符號說明: 20 方向性凝固物件/輪機葉片 22 自瑕疵移除外來異物之步驟 2 4 將物件加熱到一修復之溫度之步驟 2 6 將物件保持在修復溫度之步驟 28 準備一填補用之熔填金屬源之步驟 30 熔化熔填金屬並移動來源之步驟 32 自瑕疵區取出熱量之步驟 34 加熱處理修復物件之步驟 40 方向性凝固物件/輪機葉片 42 翼片 44 燕尾榫 46 平台 48 平台 5 0 基底金屬之晶粒邊界 5 2 晶粒 5 4 凝固方向 56 修復區 58 瑕疵 5 8’ 原始的瑕疵 5 9 熔填金屬源 60 瑕疵58之第一尾端 62 瑕疵58之第二尾端 6 4 熱流方向 6 5 炫填金屬
O:\60\66856-9l0701.ptc 第18頁 527251 案號 89121062 曰 修正 圖式簡單說明 6 6 晶粒 68 晶粒6 6之晶粒邊界 7 0 熱流方向
():\66\66856-910701.ptc 第19頁

Claims (1)

  1. 527251 _ 案號 89121062_年月日__ 六、申請專利範圍 以重量為百分比,約9 . 4 %之鈷,約8 . 2 %之鉻,約0 . 5 %之 鉬,約9. 5%之鎢,約3. 2%之钽,約5. 6%之鋁,約0. 7%之 鈦,約1 . 5 %之姶,約0. 1 %之碳,約0 . 0 1 5 %硼,平衡鎳及雜 質;R e n e 1 5 0 ,具有標稱成份,以重量為百分比,約為 1 2 %之鈷,約5 %之鉻,約1 %之鉬,約5 %之鎢,約2 · 2 %之 釩,約6 %之钽,約5 . 5 %之鋁,約3 %之鐵,平衡鎳及雜質; R e n e 1 4 2,具有一標稱成份,以重量為百分比,約1 2 %之 鈷,約6 . 8%之鉻.,約1 · 5%之鉬,約4. 9%之鎢,約6. 4%之 钽,約6 . 2 %之鋁,約2 . 8 %之鐵,約1 . 5 %之铪,約0· 1 %之 碳,約0.015%之硼,平衡鎳及雜質;而%8卜^1247,具有一 標稱成份,以重量為百分比,約1 0 . 3之鈷,約8. 4 %之鉻, 約0 · 7 5 %之鉬,約9 . 9 %之鎢,約3 . 1 °/。之钽,約5 · 5 %之鋁, 約1 %之鈦,約1 . 5 %之铪,約0. 2 %之碳,平衡鎳及雜質。 4 ·根據申請專利範圍第1 - 3項之任何一項之方法,其中 瑕疵(5 8 )系一延伸平行於凝固方向(5 4 )之裂痕。 5 .根據申請專利範圍第1至3項之任何一項之方法,包括 一項,在加熱步驟之前的,另外之步驟為 除去任何出現在瑕疵(5 8 )之異物.。 6 .根據申請專利範圍第5項之方法,其中除去之步驟包 括自瑕疵(5 8 )之部份磨掉瑕疵(5 8 )四周之材料來除去異物 之步驟。 7.根據申請專利範圍第1至3項之任何一項之方法,包括 一項,在充填步驟後之,另一步驟為 熱處理具有修復之瑕疵(5 8 )之物件(4 0 )。
    ():\66\66856 - 910701.p t c 第21頁 527251 _案號 89121062_年月日_ί±ί._ 六、申請專利範圍 8 .根據申請專利範圍第1至3項之任何一項之方法,包括 一項,與熔解步驟同時施行之,另外一步驟為 以人工地自物件(4 0 )排熱在一熱流之方向(6 4 )其在凝 固方向(5 4 )之約4 5度以内,如此使熔填金屬凝固在瑕疵 (58)中。 9 . 一已修復之方向性凝固物件(4 0 ),包括: 一物件(4 0 )包括一母材具有一固相線溫度與具有一修 復部份(5 6 )包括一瑕疵(5 8 )其延伸平行於一凝固方向 (5 4 ),物件(4 0 )具有一晶粒(5 2 )之晶結構延伸在大致上平 行於凝固方向(54)之方向;及 一在瑕疵(5 8 )中之熔填金屬,熔填金屬具有大致上與_ 物件(4 0 )之母材成份相同之成份及具有一具有晶粒邊界 - (5 0 )之晶粒構造延伸在大致上平行於凝固方向(5 4 )之方 向0 1 0 .根據申請專利範圍第9項之物件(4 0 ),其中母材為鎳 基底之超财熱合金。 1 1 ·根據申請專利範圍第9項或第1 0項之物件(40 ),其中 瑕庇(58)為一延伸平行於凝固方向(54)之裂痕。
    O:\66\66856-910701.ptc 第22頁
TW089121062A 1999-12-10 2000-10-09 Weld repair of directionally solidified articles TW527251B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/459,302 US6491207B1 (en) 1999-12-10 1999-12-10 Weld repair of directionally solidified articles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW527251B true TW527251B (en) 2003-04-11

Family

ID=23824229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW089121062A TW527251B (en) 1999-12-10 2000-10-09 Weld repair of directionally solidified articles

Country Status (11)

Country Link
US (2) US6491207B1 (zh)
EP (1) EP1152863B1 (zh)
JP (1) JP2003524526A (zh)
CN (1) CN1230271C (zh)
AU (1) AU7872700A (zh)
BR (1) BR0008152A (zh)
CA (1) CA2361597A1 (zh)
DE (1) DE60028547T2 (zh)
TR (1) TR200102309T1 (zh)
TW (1) TW527251B (zh)
WO (1) WO2001041970A1 (zh)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7047612B2 (en) * 2003-05-02 2006-05-23 Caterpillar Inc. Method for repairing a casting
US6927361B2 (en) 2003-09-04 2005-08-09 Thomas Joseph Kelly Surface oxide weld penetration enhancement method and article
JP4551082B2 (ja) * 2003-11-21 2010-09-22 三菱重工業株式会社 溶接方法
EP1561536A1 (de) * 2004-02-03 2005-08-10 Siemens Aktiengesellschaft Reparatur-Lotverfahren zum Reparieren eines Bauteils, welches ein Basismaterial mit einer gerichteten Mikrostruktur umfasst
US7259350B2 (en) * 2004-08-26 2007-08-21 United Technologies Corporation Turbine component crack repair using cathodic arc and/or low pressure plasma spraying and HIP
US7654418B2 (en) * 2004-08-30 2010-02-02 Rieke Corporation Airless dispensing pump
ATE537928T1 (de) * 2005-07-22 2012-01-15 Siemens Ag Verfahren zum reparieren eines mit einer gerichteten mikrostruktur umfassenden bauteils, durch einstellung während der elektron- oder der laser-wärmeeinwirkung eines temperaturgradient
US20070039176A1 (en) * 2005-08-01 2007-02-22 Kelly Thomas J Method for restoring portion of turbine component
US20070068648A1 (en) * 2005-09-28 2007-03-29 Honeywell International, Inc. Method for repairing die cast dies
US7536783B2 (en) * 2005-10-13 2009-05-26 Siemens Energy, Inc. Turbine vane airfoil reconfiguration method
US7358466B1 (en) 2006-01-12 2008-04-15 General Electric Company Localized heat treating apparatus for blisk airfoils
US7653995B2 (en) * 2006-08-01 2010-02-02 Siemens Energy, Inc. Weld repair of superalloy materials
US8011097B2 (en) * 2006-12-04 2011-09-06 General Electric Company Method, system, and computer software code for repairing a transition section of an engine
US8618440B2 (en) * 2007-01-04 2013-12-31 Siemens Energy, Inc. Sprayed weld strip for improved weldability
US9527169B2 (en) * 2007-02-27 2016-12-27 Siemens Energy, Inc. Process and apparatus for cooling a metal part during a welding operation
US8561298B2 (en) * 2007-03-01 2013-10-22 Siemens Energy, Inc. Superalloy component welding at ambient temperature
EP1967313A1 (de) * 2007-03-09 2008-09-10 Siemens Aktiengesellschaft Bauteil und ein Lot
US8186056B2 (en) 2007-06-28 2012-05-29 Siemens Energy, Inc. Turbine vane restoration system
US20090026173A1 (en) * 2007-07-26 2009-01-29 General Electric Company Method and apparatus for welding an article
JP4818297B2 (ja) * 2008-03-19 2011-11-16 株式会社東芝 ガスタービン部品の補修方法及びガスタービン部品
EP2226149A1 (de) * 2009-03-04 2010-09-08 Siemens Aktiengesellschaft Zweischritt-Schweissverfahren
EP2322314A1 (de) * 2009-11-16 2011-05-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Einkristallines Schweissen von direktional verfestigten Werkstoffen
US8511991B2 (en) * 2009-12-07 2013-08-20 General Electric Company Composite turbine blade and method of manufacture thereof
US9061375B2 (en) * 2009-12-23 2015-06-23 General Electric Company Methods for treating superalloy articles, and related repair processes
US9174314B2 (en) * 2011-11-03 2015-11-03 Siemens Energy, Inc. Isothermal structural repair of superalloy components including turbine blades
US20130277348A1 (en) * 2012-04-23 2013-10-24 General Electric Company Methods and apparatuses for preheated interval welding
US20130277416A1 (en) * 2012-04-23 2013-10-24 Arthur Lindemanis Remote melt joining methods and remote melt joining systems
US10415390B2 (en) 2012-05-11 2019-09-17 Siemens Energy, Inc. Repair of directionally solidified alloys
KR20150063312A (ko) 2012-10-24 2015-06-09 리버디 엔지니어링 리미티드 복합 용접 와이어 및 제조 방법
WO2015065847A1 (en) * 2013-10-30 2015-05-07 United Technologies Corporation Laser powder deposition weld rework for gas turbine engine non-fusion weldable nickel castings
CN105705296B (zh) * 2013-10-30 2018-11-20 联合工艺公司 用于燃气涡轮发动机的非可熔焊镍铸件的激光粉末沉积焊接返工
US9744614B2 (en) * 2013-11-18 2017-08-29 General Electric Company Method for modifying an aperture and system for modifying flow through a component
CN105163898A (zh) 2013-12-24 2015-12-16 利宝地工程有限公司 熔焊高温合金的沉淀强化的镍基焊接材料
US9896944B2 (en) * 2014-04-18 2018-02-20 Siemens Energy, Inc. Forming a secondary structure directly onto a turbine blade
US10702953B2 (en) 2014-10-15 2020-07-07 Liburdi Engineering Limited Composite welding wire and method of manufacturing
CN106563929B (zh) 2015-10-08 2019-09-17 利宝地工程有限公司 修复和制造涡轮发动机部件的方法及涡轮发动机部件
EP3368279B1 (en) * 2015-10-30 2022-10-19 Seurat Technologies, Inc. Part manipulation using printed manipulation points
US10967466B2 (en) * 2017-04-20 2021-04-06 Kennametal Inc. Layered assemblies for superalloy article repair
US10556294B2 (en) 2017-06-06 2020-02-11 General Electric Company Method of treating superalloy articles
US10786878B2 (en) * 2017-07-24 2020-09-29 General Electric Company Method of welding with buttering
JP7270428B2 (ja) * 2019-03-19 2023-05-10 三菱重工業株式会社 一方向凝固物、タービン動翼及び一方向凝固物の補修方法
CN110773839A (zh) * 2019-11-13 2020-02-11 安徽应流集团霍山铸造有限公司 一种避免镍基合金弯管出现补焊裂纹的焊接工艺方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4336312A (en) 1980-01-30 1982-06-22 The Garrett Corporation Weldable nickel base cast alloy for high temperature applications and method
DE3336221A1 (de) * 1982-10-06 1984-04-12 Fuji Electric Co., Ltd., Kawasaki, Kanagawa Fueller fuer gegen schweisshitze bestaendige legierungen auf nickelbasis
US4726104A (en) * 1986-11-20 1988-02-23 United Technologies Corporation Methods for weld repairing hollow, air cooled turbine blades and vanes
US5040718A (en) * 1987-10-16 1991-08-20 Avco Corporation Method of repairing damages in superalloys
US4878953A (en) 1988-01-13 1989-11-07 Metallurgical Industries, Inc. Method of refurbishing cast gas turbine engine components and refurbished component
US5156321A (en) * 1990-08-28 1992-10-20 Liburdi Engineering Limited Powder metallurgy repair technique
US5106010A (en) 1990-09-28 1992-04-21 Chromalloy Gas Turbine Corporation Welding high-strength nickel base superalloys
US5071054A (en) * 1990-12-18 1991-12-10 General Electric Company Fabrication of cast articles from high melting temperature superalloy compositions
US5806751A (en) * 1996-10-17 1998-09-15 United Technologies Corporation Method of repairing metallic alloy articles, such as gas turbine engine components
US5732467A (en) * 1996-11-14 1998-03-31 General Electric Company Method of repairing directionally solidified and single crystal alloy parts
US5897801A (en) * 1997-01-22 1999-04-27 General Electric Company Welding of nickel-base superalloys having a nil-ductility range
US6049060A (en) * 1998-12-15 2000-04-11 General Electric Company Method for welding an article and terminating the weldment within the perimeter of the article
US6213192B1 (en) * 1998-12-15 2001-04-10 General Electric Company Large structural, thin-wall castings made of metals subject to hot tearing, and their fabrication
US6195891B1 (en) * 1999-04-26 2001-03-06 Ge Aviation Service Operation Method for identification and repair of indications in hardware

Also Published As

Publication number Publication date
DE60028547T2 (de) 2007-05-16
WO2001041970A1 (en) 2001-06-14
CN1230271C (zh) 2005-12-07
JP2003524526A (ja) 2003-08-19
EP1152863B1 (en) 2006-06-07
US20030075587A1 (en) 2003-04-24
US6659332B2 (en) 2003-12-09
DE60028547D1 (de) 2006-07-20
US6491207B1 (en) 2002-12-10
EP1152863A1 (en) 2001-11-14
BR0008152A (pt) 2001-11-06
CA2361597A1 (en) 2001-06-14
CN1339996A (zh) 2002-03-13
AU7872700A (en) 2001-06-18
TR200102309T1 (tr) 2002-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW527251B (en) Weld repair of directionally solidified articles
US5897801A (en) Welding of nickel-base superalloys having a nil-ductility range
US8561298B2 (en) Superalloy component welding at ambient temperature
CN106563929B (zh) 修复和制造涡轮发动机部件的方法及涡轮发动机部件
JP4060083B2 (ja) ニッケル基ろう材及びろう補修方法
EP2753451B1 (en) Isothermal structural repair of superalloy components including turbine blades
US5106010A (en) Welding high-strength nickel base superalloys
CA2343639C (en) Laser welding superalloy articles
US5902421A (en) Nickel-base braze material
JP3218567B2 (ja) 高強力ニッケル基超合金類の溶接
EP2902516B1 (en) A weld filler for nickel-base superalloys
US8235275B1 (en) Braze foil for high-temperature brazing and methods for repairing or producing components using a braze foil
US6489584B1 (en) Room-temperature surface weld repair of nickel-base superalloys having a nil-ductility range
JP2008023598A (ja) タービンエンジン構成部品の補修方法
JP2009056511A (ja) ニッケル基合金物品の修復方法
US9186724B2 (en) Electroslag and electrogas repair of superalloy components
CA2735302A1 (en) Blade and method of repair and manufacturing the same
JP7233422B2 (ja) ガスタービン用途のための酸化耐性の高い合金
JP2006016671A (ja) Ni基合金部材とその製造法及びタービンエンジン部品並びに溶接材料とその製造法
Gontcharov et al. The Development of Weldable Nickel-Based Superalloys and Technologies for Repair and Additive Manufacturing of Turbine Engine Components
Smashey et al. Welding of nickel-base superalloys having a nil-ductility range
MXPA01008002A (en) Weld repair of directionally solidified articles

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees