WO2016096382A1 - Method for repairing damage to a turbine blade by means of templates - Google Patents

Method for repairing damage to a turbine blade by means of templates Download PDF

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WO2016096382A1
WO2016096382A1 PCT/EP2015/078014 EP2015078014W WO2016096382A1 WO 2016096382 A1 WO2016096382 A1 WO 2016096382A1 EP 2015078014 W EP2015078014 W EP 2015078014W WO 2016096382 A1 WO2016096382 A1 WO 2016096382A1
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turbine blade
damage
template
repair piece
piece
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PCT/EP2015/078014
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Martin Bremer
Matthias Kuhlee
Britta Laux
Uwe Paul
Radan RADULOVIC
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • 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
    • 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
    • B23P6/005Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors using only replacement pieces of a particular form
    • 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
    • F05D2230/22Manufacture essentially without removing material by sintering
    • 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
    • F05D2230/80Repairing, retrofitting or upgrading methods

Definitions

  • the invention relates to a method for repairing damage to a turbine blade.
  • a turbine blade usually consists of a profiled wing, which is closed at both ends in each case by a platform.
  • a metal usually a nickel-based alloy.
  • Each turbine stage consists of a set of vanes and a set of blades, wherein in each set the blades of the turbine blade are arranged in a spoke shape to each other, and the platforms of Turbinenschau ⁇ blades of a set each form an inner or an outer ring.
  • the vanes are arranged stationary in the turbine, the individual blades of the same turbine stage are mutually rigidly mounted, and rotatably mounted as a common set with respect to the axis of the gas turbine.
  • the invention is therefore based on the object to provide a method for repairing damage to a turbine blade, which takes into account the material structure of the turbine blade and should be feasible as inexpensively.
  • the invention further has for its object to provide a turbine blade which can be used following damage again for high performance applications.
  • the first object is achieved by a method for repairing damage to a turbine blade, wherein a predefined template is cooperatege ⁇ provides, which completely covers at least the damage, wherein in the region of damage, the material of the turbine blade to form a Abtragungs Schemees with a through the Sten predetermined form is removed and thereby at least the damage is removed in the ablation region, wherein a repair piece in the form of the template is inserted into the Abtragungs Scheme, and wherein the repair piece is connected to the turbine blade on ei ⁇ ner limited by the ablation region surface.
  • Advantageous and partly inherently inventive embodiments of the method are the subject of the dependent claims.
  • the second object is achieved by a turbine blade with a removal area and a in a form-fitting inserted stencil-like repair piece, which is connected to the turbine blade at a limited by the ablation area surface.
  • the damage is present a deviation from a preferably defined by the condition of the turbine blade prior to commissioning local target geometry.
  • the BE ⁇ reittakede template is present as a geometrical ⁇ ULTRASONIC patterns understood that at the surface of the turbine blade in the region of the damage can reproduce local Sollgeo ⁇ metry.
  • the at least complete covering of the damage by the template is in this sense understood that the geometrically reproduced by the template geometric pattern in a correct positioning in the region of damage this is completely covered in the geometric pattern. This means that by a decision-fernung of the material of the turbine blade in the area of Be ⁇ damage in the form imposed by the template as well as the damage is also removed.
  • the damage may be on a platform of the turbine blade, and in particular, the damage includes corrosion of the material of the turbine blade at the corresponding location.
  • the invention proceeds from the consideration that due to the high demands on the strength and the heat resistance of a turbine blade, the repair of a BeC ⁇ ending has to be made such that it at the repaired place the material structure of the turbine blade before the smallest possible deviation from the condition the start-up would take should have, and on the other hand, a nachträg ⁇ Liche heat protection coating is again possible, if necessary.
  • a common practice in repairing components of gas turbines is to use a presintered preform ("pre-sintered preform").
  • the template is provided by selecting from a plurality of predetermined, mutually different templates.
  • the Beby-digun ⁇ conditions can each vary more.
  • Pretending mutually different templates and the ability to select for the repair of a single damage a particular template from this makes it possible to react flexibly when repairing the possible local differences in BeCdi ⁇ supply, and at the same time take advantage of a series of prefabrication in claim to be able to.
  • the material of the turbine blade is removed in the region of the damage by means of spark erosion. Spark erosion allows the removal of metal with a precision of a few micrometers. Thereby, the denudation can be adapted to the repair piece supply area particularly accurately so that subsequently reaches a particularly firm Ver ⁇ tying the repair piece to the turbine who can ⁇ .
  • the material of the turbine blade in the area of the Be ⁇ damage by means of mechanical milling and / or laser cutting is removed. By milling can be removed relatively quickly and energetically favorable ver ⁇ tively large amounts of material.
  • the laser cutting is in particular advantageous if a removal area comprises the full thickness of a portion of the turbine blade to be repaired, for example, the platform, so that the supply area Abtra ⁇ manufacturedge ⁇ can be easily separated by means of laser cutting.
  • a removal area comprises the full thickness of a portion of the turbine blade to be repaired, for example, the platform, so that the supply area Abtra ⁇ manufacturedge ⁇ can be easily separated by means of laser cutting.
  • the said processes can also be combined to remove the material.
  • a pre-sintered preform is recognized as ⁇ repair piece.
  • a PSP be ⁇ stands typically consist of a mixture of a metalli ⁇ rule granules with a solder with a proportion of the granules of 40-75 wt .-%, preferably 50-65 wt .-%, by weight and a Lotanteil of 25-60. -%, preferably 35-50 wt .-%.
  • the granules and the solder are sintered in the PSP to a solid shape, so that the remaining during the sintering process microscopic spaces between the metallic granules are filled by the solder.
  • Preferred repair piece of the metal granules is in this case matched to the material of the turbine blade with respect to the intrinsic properties ⁇ during joining in the case of egg ner PSP. Particularly preferred is the granules of an alloy of components included in the material of the turbine blade.
  • the touchup ⁇ piece is preferably made of the same material as the turbine show ⁇ fel.
  • one of the two options is also selected according to time, energy and cost parameters, the latter may also depend on the geometry of the damage.
  • a patching piece of a fully crystalline material has in itself a higher Fes ⁇ ACTION to as a PSP, but the quality or strength of the connection between the repair piece and the turbine blade due to the higher strength is also higher by the geometry of the surface of the ablation preparation ⁇ ches Depending on which the patch has contact with the turbine blade, which may possibly speak for a PSP in individual cases.
  • the off ⁇ improvement piece is connected to the turbine blade by welding and / or brazing and / or sintering.
  • combinations of the mentioned process techniques are also advantageous.
  • the selection and possibly the sequence of the or each process for connecting the repair piece to the turbine blade is preferably adapted to the material and the internal structure of the repair piece.
  • the strength of the compound to be achieved by this first step should preferably favor a further step.
  • the repair piece is first connected to the turbine blade at a number of isolated locations on the surface defined by the ablation area by spot welding, in particular resistance spot welding, and then the repair piece is connected to the rest of the area delimited by the ablation area in a soldering process with the turbine blade ,
  • spot welding here has the advantage that at the welding points already a compound of high strength ent ⁇ stands, so that the repair piece is fixed sufficiently for the subsequent soldering in the removal area.
  • the soldering process is preferably adapted to the material and the internal structure of the repair piece.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of the sequence of a method 1 for repairing a damage 2 at a
  • Turbine blade 4 shown.
  • the turbine blade 4 has a platform 6 and a seated on the platform 6 profiled wing 8.
  • the material is locally corroded, which has caused damage 2.
  • the damage 2 to the platform 6 is now to be repaired by the material of the platform ⁇ form 6 is removed in this area, and then new ⁇ material used in the resulting gap, and is connected to the material of the platform 6.
  • a stencil 12 is selected for the form ei ⁇ nes repair piece 14 of the employed material from ⁇ .
  • a template 12 for the material to be removed in the region of the damage 2 to the platform 6 is assumed by a plurality of predetermined, mutually different shapes for the individual templates 12 and thus for the shape of the possible repair ⁇ piece 14. From this plurality of possible template shapes 12, the one which on the one hand completely covers the damage 2 and which on the other hand minimizes the material to be removed on the platform 6 in the region of the damage 2, in order to arrive there on a shape complementary to the selected template.
  • the template 12b would not be sufficient to completely cover the damage 2, since in a material removal on the platform 6 according to the template 12b, the damage 2 further into the depth would be enough.
  • the selection mask 12a would certainly guaranteed ⁇ provide that, with a corresponding removal of the material of the platform 6, the damage 2 would be removed completely, but this is ensured even when using the template 12c. Since only a smaller area of undamaged material of the platform 6 is removed with a removal according to the template 12c than with a removal according to the template 12a, the template 12c is selected for the further course of the method.
  • 16 18 or 20 laser cutting the material of the platform 6 will be removed in the area around the damaged or removed 2 around such that a mask 12c for Komple ⁇ mentärer removal area arises 22nd
  • the repair piece 14 can be present as a PSP 24, in which a
  • the Ausbesse ⁇ extension piece 14 also in the form of a fully crystalline material.
  • the Ausbesse ⁇ extension piece 14 is now inserted into the removal area 22, where it is connected with the platform 6 at the Abtragungsbe ⁇ rich 22 bounding surface 28th
  • the repair piece 14 is firstly fastened at isolated locations of the surface 28 delimiting the removal area 22 by means of resistance spot welding 30.
  • resistance spot welding 30 By the individual weld spots of resistance spot welding 30, a sufficient fixing of the repair pad 14 in Abtra ⁇ supply region 22 is ensured for the final bonding process.
  • the repair piece 14 is involved in a soldering process 32 under the action of pressure and heat joined the platform 6. If the repair piece 14 is given as a PSP 24, the solder processed in the PSP for the soldering process 32 is sufficient. If the Ausbesse ⁇ extension piece 14 of a fully crystalline material 26, then at the limiting this surface preferably also apply an additional solder 28 prior to insertion of the repair pad 14 in the supply area Abtra ⁇ 22nd

Abstract

The invention specifies a method (1) for repairing damage (2) to a turbine blade (4), there being provided a predefined template (12c) which completely covers at least the damage (2), wherein in the region of the damage (2) the material of the turbine blade (4) is removed forming a removal region (22) with a shape predefined by the template (12c), and hereby at least the damage (2) is excavated in the removal region (22), wherein a repair piece (14) in the shape of the template (12c) is inserted into the removal region (22), and wherein the repair piece (14) is connected to the turbine blade (4) at a surface (28) bounded by the removal region (22). The invention also specifies a turbine blade (4) having a removal region (22) and a template-like repair piece (14) which is inserted therein in a form-fitting manner and which is connected to the turbine blade (4) at a surface (28) bounded by the removal region (22).

Description

Beschreibung description
VERFAHREN ZUM AUSBESSERN EINER BESCHÄDIGUNG AN EINER TURBINENSCHAUFEL MITTELS SCHABLONEN  PROCESS FOR IMPROVING DAMAGE TO A TURBINE BLADE THROUGH TEMPLATES
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbessern einer Beschädigung an einer Turbinenschaufel. The invention relates to a method for repairing damage to a turbine blade.
In einer Gasturbine nimmt aus thermodynamischen Gründen der Wirkungsgrad mit zunehmender Verbrennungstemperatur zu. Ein höherer Wirkungsgrad bedeutet dabei auch, dass die auf die einzelnen Turbinenstufen übertragene Rotationsenergie zu¬ nimmt. Da für einen dauerhaften Betrieb einer Gasturbine ihr Wirkungsgrad den zentralen Parameter für ihre Wirtschaftlichkeit darstellt, sind bei der Planung und der Konstruktion ei¬ ner Gasturbine sämtliche Maßnahmen bevorzugt auf ihre Auswir¬ kungen auf den Wirkungsgrad hin zu überprüfen, und die Gas¬ turbine für einen Dauerbetrieb mit einem möglichst hohen Wir¬ kungsgrad hin auszulegen. In a gas turbine, the efficiency increases with increasing combustion temperature for thermodynamic reasons. A higher efficiency also means is that the power transmitted to the individual turbine stages rotational energy increases ¬. Because their efficiency is the key parameter for its economy for long-term operation of a gas turbine, all measures are preferable to check their Auswir ¬ effects on the efficiency out in the planning and construction ei ¬ ner gas turbine, and the gas ¬ turbine for a interpreted continuous operation with the highest possible We ¬ ciency back.
Für die einzelnen Turbinenstufen bedeutet dies, dass insbe¬ sondere die jeweiligen Komponenten der Beschaufelung zum Aufnehmen eines möglichst hohen Drehmoments eine besonders hohe mechanische Festigkeit aufzuweisen haben, sowie eine mög¬ lichst hohe thermische Widerstandsfähigkeit vorweisen soll¬ ten, um für einen günstigen Wirkungsgrad hohe Verbrennungs- temperaturn zu erlauben. For the individual turbine stages, this means that in particular ¬ sondere the respective components of the blading to receive the highest possible torque have to have a particularly high mechanical strength, as well as to demonstrate A possible ¬ lichst high thermal resistance ¬ th order for a favorable efficiency high combustion - to allow temperaturn.
Diese beiden genannten Ziele sind Werkstofftechnisch oftmals nicht beide gemeinsam ausreichend gut zu verwirklichen. Bei der Konstruktion von Turbinenschaufeln für Gasturbinen wird daher meist zunächst die mechanische Festigkeit gegenüber der thermischen Widerstandsfähigkeit priorisiert, und letztere über eine entsprechende Nachbehandlung, beispielsweise mit- tels entsprechender Beschichtungen, nachträglich verbessert. Eine Turbinenschaufel besteht dabei üblicherweise aus einem profilierten Flügel, welcher an beiden Enden jeweils von einer Plattform abgeschlossen ist. Für eine hohe mechanische Festigkeit werden der Flügel und die Plattformen gemeinsam aus einem Metall, meist einer Nickelbasislegierung, gefertigt. Nach dieser Fertigung können je nach maximaler Temperatur der Turbinenstufe, für die welche die Turbinenschaufel vorgesehen ist, eine oder mehrere Bindungsschichten und/oder Wärmedämmschichten aufgetragen werden. These two goals are often not material both technically sufficiently well to realize. In the construction of turbine blades for gas turbines, therefore, mechanical resistance to thermal resistance is usually prioritized first, and the latter subsequently improved by means of a corresponding aftertreatment, for example, by means of corresponding coatings. A turbine blade usually consists of a profiled wing, which is closed at both ends in each case by a platform. For a high mechanical Strength of the wing and the platforms are made together of a metal, usually a nickel-based alloy. After this production, depending on the maximum temperature of the turbine stage, for which the turbine blade is provided, one or more bonding layers and / or thermal barrier coatings can be applied.
Jede einzelne Turbinenstufe besteht dabei aus einem Satz Leitschaufeln und einem Satz Laufschaufeln, wobei in jedem Satz die Flügel der Turbinenschaufel speichenförmig zueinander angeordnet sind, und die Plattformen der Turbinenschau¬ feln eines Satzes jeweils einen inneren bzw. einen äußeren Ring bilden. Die Leitschaufeln sind dabei ortsfest in der Turbine angeordnet, die einzelnen Laufschaufeln derselben Turbinenstufe sind zueinander jeweils starr befestigt, und als gemeinsamer Satz bezüglich der Achse der Gasturbine drehbar gelagert. Each turbine stage consists of a set of vanes and a set of blades, wherein in each set the blades of the turbine blade are arranged in a spoke shape to each other, and the platforms of Turbinenschau ¬ blades of a set each form an inner or an outer ring. The vanes are arranged stationary in the turbine, the individual blades of the same turbine stage are mutually rigidly mounted, and rotatably mounted as a common set with respect to the axis of the gas turbine.
Trotz einer üblichen Beschichtung der Turbinenschaufeln zur Verbesserung ihrer Hitzebeständigkeit kommt es über die Be¬ triebsdauer der Gasturbine oftmals zu Beschädigungen an den Turbinenschaufeln infolge von Korrosion. Aus strömungstechnischen Gründen sind hiervon insbesondere die Plattformen der Turbinenschaufeln betroffen, welche am äußeren Ring angeord- net sind, da dort die Heißgaseinwirkung besonders hoch ist. Diese hitzebedingte Korrosion tritt insbesondere an den Kan¬ ten auf, an welchen zwei benachbarte Plattformen derselben Turbinenstufe und desselben Satzes aneinander abschließen, da dort das Heißgas zwischen die Plattformen diffundieren kann. Despite a conventional coating of the turbine blades to improve their heat resistance, it comes over the Be ¬ operating time of the gas turbine often cause damage to the turbine blades due to corrosion. For reasons of flow technology, this affects in particular the platforms of the turbine blades, which are arranged on the outer ring, since there the hot gas action is particularly high. This heat-induced corrosion occurs, in particular, at the edges on which two adjacent platforms of the same turbine stage and the same set close to one another, since there the hot gas can diffuse between the platforms.
Um eine derartige Diffusion in den Spalt zwischen zwei be¬ nachbarten Plattformen möglichst zu unterbinden, werden entsprechende Spalte mit profilierten Blechen möglichst versie¬ gelt. Aus Gründen der strömungstechnischen Verwirbelung im Bereich hinter den Flügeln der Turbinenschaufeln ist dort diese Maßnahme oftmals nicht ausreichend wirksam. Die Ausbes¬ serung derartiger Beschädigungen an den meist gegossenen oder geschmiedeten Turbinenschaufeln ist jedoch aufgrund der hohen Anforderungen, insbesondere an ihre mechanische Festigkeit, bisher nicht zufriedenstellend gelöst. Daher werden derzeit Turbinenschaufeln mit genannten Beschädigungen meist ausgetauscht, was einerseits unerwünscht hohe Kosten für die Be- reitstellung neuer Turbinenschaufeln entstehen lässt, andererseits hierdurch die alten Turbinenschaufeln nicht zuletzt aufgrund der nicht wiederverwertbaren Beschichtungen als Schrott zu entsorgen sind, wodurch gegebenenfalls noch weite¬ re Kosten entstehen können. In order to prevent such diffusion into the gap between two be ¬ adjacent platforms as possible, corresponding column of profiled sheets versie possible ¬ gel. From be reasons of fluidic turbulence in the region behind the wings of the turbine blades, there is this measure is often not sufficiently effective. The Ausbes ¬ tion of such damage to the most cast or forged turbine blades is due to the high Requirements, in particular their mechanical strength, so far not satisfactorily solved. Turbine blades with the above-mentioned damage are therefore usually exchanged, which on the one hand results in undesirably high costs for the provision of new turbine blades, and on the other hand the old turbine blades can be disposed of as scrap not least because of the non-reusable coatings, possibly resulting in even greater costs can arise.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ausbessern einer Beschädigung an einer Turbinenschaufel anzugeben, welches die Materialstruktur der Turbinenschaufel berücksichtigt und möglichst kostengünstig durchführbar sein soll. The invention is therefore based on the object to provide a method for repairing damage to a turbine blade, which takes into account the material structure of the turbine blade and should be feasible as inexpensively.
Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, eine Turbi¬ nenschaufel anzugeben, welche nach einer Beschädigung erneut für Höchstleistungsanwendungen verwendet werden kann. The invention further has for its object to provide a turbine blade which can be used following damage again for high performance applications.
Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Ausbessern einer Beschädigung an einer Turbinenschaufel, wobei eine vordefinierte Schablone bereitge¬ stellt wird, welche wenigstens die Beschädigung vollständig überdeckt, wobei im Bereich der Beschädigung das Material der Turbinenschaufel unter Ausbildung eines Abtragungsbereiches mit einer durch die Schablone vorgegebenen Form entfernt wird und hierdurch im Abtragungsbereich wenigstens die Beschädigung herausgelöst wird, wobei ein Ausbesserungsstück in Form der Schablone in den Abtragungsbereich eingesetzt wird, und wobei das Ausbesserungsstück mit der Turbinenschaufel an ei¬ ner durch den Abtragungsbereich begrenzten Oberfläche verbunden wird. Vorteilhafte und teils für sich gesehen erfinderische Ausgestaltungsformen des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche. The first object is achieved by a method for repairing damage to a turbine blade, wherein a predefined template is bereitge ¬ provides, which completely covers at least the damage, wherein in the region of damage, the material of the turbine blade to form a Abtragungsbereiches with a through the Sten predetermined form is removed and thereby at least the damage is removed in the ablation region, wherein a repair piece in the form of the template is inserted into the Abtragungsbereich, and wherein the repair piece is connected to the turbine blade on ei ¬ ner limited by the ablation region surface. Advantageous and partly inherently inventive embodiments of the method are the subject of the dependent claims.
Die zweitgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Turbinenschaufel mit einem Abtragungsbereich und einem darin formschlüssig eingesetzten schablonenartigen Ausbesserungsstück, welches mit der Turbinenschaufel an einer durch den Abtragungsbereich begrenzten Oberfläche verbunden ist. Die für das Verfahren und seine Weiterbildungen genannten Vorteile können hierbei sinngemäß auf die Turbinenschaufel übertragen werden. The second object is achieved by a turbine blade with a removal area and a in a form-fitting inserted stencil-like repair piece, which is connected to the turbine blade at a limited by the ablation area surface. The advantages mentioned for the method and its developments can be transferred analogously to the turbine blade.
Die Beschädigung stellt vorliegend eine Abweichung von einer vorzugsweise durch den Zustand der Turbinenschaufel vor der Inbetriebnahme definierten lokalen Sollgeometrie dar. Die be¬ reitzustellende Schablone ist vorliegend als ein geometri¬ sches Muster verstanden, welches an der Oberfläche der Turbi¬ nenschaufel im Bereich der Beschädigung die lokale Sollgeo¬ metrie wiederzugeben vermag. Das wenigstens vollständige Überdecken der Beschädigung durch die Schablone ist in diesem Sinne so verstanden, dass vom durch die Schablone dargestell¬ ten geometrischen Muster bei einer korrekten Positionierung im Bereich der Beschädigung diese vollständig im geometrischen Muster umfasst ist. Dies bedeutet, dass durch eine Ent- fernung des Materials der Turbinenschaufel im Bereich der Be¬ schädigung in der durch die Schablone vorgegebenen Form ebenso die Beschädigung mit entfernt wird. The damage is present a deviation from a preferably defined by the condition of the turbine blade prior to commissioning local target geometry. The BE ¬ reitzustellende template is present as a geometrical ¬ ULTRASONIC patterns understood that at the surface of the turbine blade in the region of the damage can reproduce local Sollgeo ¬ metry. The at least complete covering of the damage by the template is in this sense understood that the geometrically reproduced by the template geometric pattern in a correct positioning in the region of damage this is completely covered in the geometric pattern. This means that by a decision-fernung of the material of the turbine blade in the area of Be ¬ damage in the form imposed by the template as well as the damage is also removed.
Insbesondere kann dabei die Beschädigung an einer Plattform der Turbinenschaufel gegeben sein, und insbesondere umfasst die Beschädigung eine Korrosion des Materials der Turbinenschaufel an der entsprechenden Stelle. In particular, the damage may be on a platform of the turbine blade, and in particular, the damage includes corrosion of the material of the turbine blade at the corresponding location.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass aufgrund der hohen Anforderungen an die Festigkeit und an die Hitzebeständigkeit einer Turbinenschaufel die Ausbesserung einer Beschä¬ digung derart zu erfolgen hat, dass dabei an der ausgebesserten Stelle die Materialstruktur der Turbinenschaufel eine möglichst geringe Abweichung vom Zustand vor der Inbetrieb- nähme aufweisen sollte, und andererseits ggf. eine nachträg¬ liche Hitzeschutz-Beschichtung erneut möglich ist. Ein in der Praxis verbreitetes Verfahren zur Ausbesserung an Komponenten von Gasturbinen ist es, eine vorgesinterte Vorform („pre- sintered preform", im Folgenden PSP) flächig über eine Stelle mit gebrauchsbedingten Verschleißerscheinungen anzuordnen und nach entsprechender Fixierung unter Einwirkung von Druck und Hitze mit der Komponente zu verbinden. Diese Vorgehensweise bringt jedoch an bestimmten Stellen einer Turbinenschaufel keine ausreichende Verbindungsqualität des PSP. Zudem wird hierbei im Fall einer korrosiven Beschädigung diese nur überdeckt, jedoch nicht wirksam beseitigt, was sich im entspre¬ chenden Bereich negativ auf die Festigkeit auswirken kann und zudem die Gefahr eines Ablösens der PSP birgt, wodurch ein wiederholtes Ausbessern, möglicherweise nach einem uner¬ wünscht kurzen Wartungsintervall, erforderlich würde. Über¬ dies treten an einer Turbinenschaufel Beschädigungen auch im Bereich von enger Fertigungstoleranz auf, wodurch das bloße Hinzufügen einer PSP unvorteilhaft sein kann. The invention proceeds from the consideration that due to the high demands on the strength and the heat resistance of a turbine blade, the repair of a Beschä ¬ ending has to be made such that it at the repaired place the material structure of the turbine blade before the smallest possible deviation from the condition the start-up would take should have, and on the other hand, a nachträg ¬ Liche heat protection coating is again possible, if necessary. A common practice in repairing components of gas turbines is to use a presintered preform ("pre-sintered preform"). sintered preform ", hereafter PSP) over a location with wear and tear, and after appropriate fixation under the influence of pressure and heat to connect to the component.However, this approach does not bring sufficient connection quality of the PSP at certain points of a turbine blade in the case of corrosive damage these only covered, but not effectively eliminated, which may have a negative impact on the strength in the corre ¬ sponding area and also carries the risk of detachment of the PSP, whereby a repeated mending, possibly after an uner ¬ desirably short maintenance interval would be required. About ¬ this occur on a turbine blade damage in the area of tight manufacturing tolerances, whereby the mere addition of a PSP may be disadvantageous.
Eine überraschende Erkenntnis ist nun, dass ein Entfernen des Materials im Bereich der Beschädigung nach einer vorgegebenen Schablone mit einer derart hohen Präzision möglich ist, dass ein entsprechend geformtes Ausbesserungsstück in den Bereich des entfernten Materials passgenau, d.h. ohne nennenswertes Spiel eingesetzt werden kann. Durch ein derartiges passge¬ naues Einsetzen eines Ausbesserungsstücks kann zwischen der Turbinenschaufel und dem mit dieser in geeigneter Weise ver¬ bundenen Ausbesserungsstück an der die Sollgeometrie wiedergebenden Oberfläche ein hinreichend glatter Übergang herge¬ stellt werden, so dass enge Fertigungstoleranzen eingehalten werden können. Überdies kann an der glatten Oberfläche ggf. auch eine Hitzeschutz-Beschichtung ohne größeren Aufwand ausgebessert werden. A surprising finding is now that a removal of the material in the region of the damage according to a given template with such high precision is possible that a correspondingly shaped repair piece in the area of the removed material accurately, ie without significant play can be used. By such a passge ¬ naues inserting a repair piece, a sufficiently smooth transition can be Herge ¬ situated between the turbine blade and the ver ¬-bound with this in a suitable manner repair piece to the desired geometry reproducing surface so that tight manufacturing tolerances can be met. Moreover, if necessary, a heat protection coating can be repaired on the smooth surface without much effort.
In einem weiteren Schritt wird nun erkannt, dass aus strö¬ mungstechnischen Gründen sowie aufgrund der Symmetrien in einer Gasturbine eine Vielzahl an möglichen bzw. üblicherweise an der Oberfläche der Turbinenschaufel auftretenden Beschädi¬ gungen vergleichsweise ähnlich sind und zudem jeweils an ver¬ gleichbaren Stellen der Turbinenschaufeln auftreten. Das Bereitstellen eines Ausbesserungsstückes nach Form einer vorde- finierten Schablone und das Entfernen von Material der Turbi¬ nenschaufel in entsprechender Form nutzt beim Ausbessern diesen Umstand aus, so dass Teile des Ausbesserungsprozesses - z.B. die Vorfertigung des Ausbesserungsstücks sowie ein in einer Anlage vordefinierter Prozess zum Entfernen des Materials an der Turbinenschaufel im Bereich der Beschädigung - automatisiert werden können, was zu einer Steigerung der Effizienz und zu Kosteneinsparung beim Ausbessern führt. Überdies ist für eine Vielzahl an möglichen bzw. üblicherwei¬ se an der Oberfläche der Turbinenschaufel auftretenden Be¬ schädigungen durch das Ausbessern mit einem passgenau in einen vorher bearbeiteten Abtragungsbereich eingesetzten Ausbesserungsstück überhaupt erst eine zufriedenstellende Repa- raturmöglichkeit gegeben, welche ein frühzeitiges Aussortie¬ ren einer beschädigten Turbinenschaufel zu verhindern vermag. Somit lässt sich die Lebensdauer der Turbinenschaufel wesent¬ lich verlängern, was langfristig auch zu Kosteneinsparungen im Betrieb einer Gasturbine führt. In a further step will now be recognized that from strö ¬ mung technical reasons and because of the symmetries in a gas turbine, a plurality of possible and normally occurring on the surface of the turbine blade Beschädi ¬ conditions are relatively similar, and also in each case to ver ¬ parable points of the turbine blades occur. The provision of a repair piece in the form of a front Finished template and the removal of material of the Turbi ¬ nenschaufel in appropriate form uses this fact during mending, so that parts of the repair process - eg the prefabrication of the repair piece and a pre-defined in a plant process for removing the material on the turbine blade in the field of damage - can be automated, resulting in increased efficiency and cost savings in mending. Moreover, in the first place given a satisfactory repaired raturmöglichkeit for a plurality of possible or üblicherwei ¬ se appearing at the surface of the turbine blade Be ¬ damage by mending with an accurately inserted into a previously processed removal area repair piece which a premature Aussortie ¬ ren Damaged turbine blade is able to prevent. Thus, the life of the turbine blade can be wesent ¬ Lich extend, which in the long term leads to cost savings in the operation of a gas turbine.
Günstigerweise wird die Schablone durch Auswählen aus einer Mehrzahl von vorgegebenen, untereinander verschiedenen Schablonen bereitgestellt. Beim Dauerbetrieb von Gasturbinen tre¬ ten aufgrund eines genau vorherbestimmten Strömungsverlaufes bei einer Vielzahl einzelner Turbinenschaufeln oftmals vergleichbare Beschädigungen an den gleichen Stellen auf, wobei von Stelle zu Stelle einer Turbinenschaufel die Beschädigun¬ gen jeweils stärker variieren können. Das Vorgeben untereinander verschiedener Schablonen sowie die Möglichkeit, für das Ausbessern einer einzelner Beschädigung eine bestimmte Schablone hieraus auszuwählen erlaubt es, beim Ausbessern flexibel auf die möglichen lokalen Unterschiede der Beschädi¬ gung reagieren zu können, und gleichzeitig die Vorteile einer Serien-Vorfertigung in Anspruch nehmen zu können. Conveniently, the template is provided by selecting from a plurality of predetermined, mutually different templates. In the continuous operation of gas turbines tre ¬ th due to a precisely predetermined flow path in a plurality of individual turbine blades often comparable damage to the same places, from point to place of a turbine blade, the Beschädigun ¬ conditions can each vary more. Pretending mutually different templates and the ability to select for the repair of a single damage a particular template from this makes it possible to react flexibly when repairing the possible local differences in Beschädi ¬ supply, and at the same time take advantage of a series of prefabrication in claim to be able to.
Als vorteilhaft erweist es sich dabei, wenn als Kriterium zum Auswählen der Schablone eine Minimierung der zur Ausbildung des Abtragungsbereiches um die Beschädigung zu entfernende Menge des Materials der Turbinenschaufel herangezogen wird. Je nach Art des Prozesses, durch welchen im Bereich der Beschädigung das Material der Turbinenschaufel zur Ausbildung des Abtragungsbereiches entfernt wird, kann die zu entfernen- de Menge an Material die Geschwindigkeit und auch die Ener¬ gieeffizienz des Verfahrens entscheidend mit beeinflussen. Insbesondere gilt dies bei einer Abtragung des Materials. Ei¬ ne Minimierung dieser Menge erlaubt somit, dass Verfahren möglichst kostengünstig und zeitsparend durchzuführen. It proves to be advantageous if, as a criterion for selecting the template, a minimization of the damage to be removed to form the removal region around the damage Quantity of the material of the turbine blade is used. Depending on the type through which the material of the turbine blade is removed to form the ablation zone in the area of damage to the process, which to-remove amount of material can affect the speed and also the Ener ¬ gieeffizienz the process decisively. In particular, this applies to a removal of the material. Eg ¬ ne minimization of this amount thus allows the process to perform as cost effective and time-saving.
Zweckmäßigerweise wird das Material der Turbinenschaufel im Bereich der Beschädigung mittels Funkenerodierens entfernt. Funkenerodieren erlaubt ein Abtragen von Metall mit einer Präzision von wenigen Mikrometern. Hierdurch kann der Abtra- gungsbereich besonders genau an das Ausbesserungsstück ange- passt werden, so dass anschließend eine besonders feste Ver¬ bindung des Ausbesserungsstücks mit der Turbine erreicht wer¬ den kann. Günstigerweise wird das Material der Turbinenschaufel im Be¬ reich der Beschädigung mittels mechanischen Fräsens und/oder Laserschneidens entfernt. Mittels Fräsens lassen sich ver¬ gleichsweise große Mengen an Material relativ schnell und energetisch günstig entfernen. Das Laserschneiden ist insbe- sondere dann von Vorteil, wenn ein Abtragungsbereich die volle Dicke eines auszubessernden Teils der Turbinenschaufel, beispielsweise der Plattform, umfasst, so dass der Abtra¬ gungsbereich mittels des Laserschneidens einfach herausge¬ trennt werden kann. Hierfür muss nur das Material im Bereich der Schneidestelle vom Laser aufgeschmolzen werden, die Aufwendung von Energie zum Aufschmelzen und/oder Abtragen von näher an der Beschädigung liegendem Material kann somit eingespart werden. Insbesondere können zum Entfernen des Materials die genannten Prozesse auch Kombiniert werden. So kann beispielsweise für eine Beschädigung an einer Plattform der Turbinenschaufel zunächst ein Bereich abgefräst werden, und anschließend eine Feinbearbeitung des Abtragungsbereiches durch Funkenerodieren erfolgen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird als Ausbesserungsstück eine vorgesinterte Vorform (PSP) einge¬ setzt. Alternativ dazu kann es von Vorteil sein, wenn ein Ausbesserungsstück aus einem artgleichen, insbesondere kristallin-monolithischen Material eingesetzt wird. Ein PSP be¬ steht dabei üblicherweise aus einer Mischung eines metalli¬ schen Granulats mit einem Lot mit einem Anteil des Granulats von 40-75 Gew.-%, bevorzugt 50-65 Gew.-%, und einem Lotanteil von 25-60 Gew.-%, bevorzugt 35-50 Gew.-%. Das Granulat und das Lot sind im PSP zu einer festen Form versintert, so dass die beim Sinterprozess verbleibenden mikroskopischen Zwischenräume zwischen den metallischen Granulatkörnern durch das Lot ausgefüllt werden. Bevorzugt ist hierbei im Fall ei- ner PSP als Ausbesserungsstück das metallische Granulat auf das Material der Turbinenschaufel hinsichtlich der Eigen¬ schaften beim Zusammenfügen abzustimmen. Besonders bevorzugt ist dabei das Granulat aus einer Legierung von im Materials der Turbinenschaufel umfassten Bestandteilen. Im Fall eines vollkristallinen Ausbesserungsstücks ist das Ausbesserungs¬ stück bevorzugt aus demselben Material wie die Turbinenschau¬ fel gefertigt. Conveniently, the material of the turbine blade is removed in the region of the damage by means of spark erosion. Spark erosion allows the removal of metal with a precision of a few micrometers. Thereby, the denudation can be adapted to the repair piece supply area particularly accurately so that subsequently reaches a particularly firm Ver ¬ tying the repair piece to the turbine who can ¬. Conveniently, the material of the turbine blade in the area of the Be ¬ damage by means of mechanical milling and / or laser cutting is removed. By milling can be removed relatively quickly and energetically favorable ver ¬ tively large amounts of material. The laser cutting is in particular advantageous if a removal area comprises the full thickness of a portion of the turbine blade to be repaired, for example, the platform, so that the supply area Abtra ¬ herausge ¬ can be easily separated by means of laser cutting. For this purpose, only the material in the region of the cutting point of the laser must be melted, the expenditure of energy for melting and / or removal of lying closer to the damage material can thus be saved. In particular, the said processes can also be combined to remove the material. Thus, for example, for damage to a platform of the turbine blade, first an area can be milled off, and then fine machining of the removal area by spark erosion. In an advantageous embodiment of the invention, a pre-sintered preform (PSP) is recognized as ¬ repair piece. Alternatively, it may be advantageous if a repair piece of a similar, in particular crystalline monolithic material is used. A PSP be ¬ stands typically consist of a mixture of a metalli ¬ rule granules with a solder with a proportion of the granules of 40-75 wt .-%, preferably 50-65 wt .-%, by weight and a Lotanteil of 25-60. -%, preferably 35-50 wt .-%. The granules and the solder are sintered in the PSP to a solid shape, so that the remaining during the sintering process microscopic spaces between the metallic granules are filled by the solder. Preferred repair piece of the metal granules is in this case matched to the material of the turbine blade with respect to the intrinsic properties ¬ during joining in the case of egg ner PSP. Particularly preferred is the granules of an alloy of components included in the material of the turbine blade. In the case of a fully crystalline repair piece, the touchup ¬ piece is preferably made of the same material as the turbine show ¬ fel.
Eine der beiden genannten Möglichkeiten ist dabei zu je nach Geometrie der Beschädigung und des daraus resultierenden Abtragungsbereiches, insbesondere seiner Oberfläche, an welcher das Ausbesserungsstück mit dem Material der Turbinenschaufel zu verbinden ist, aber auch nach Zeit-, Energie- und Kostenparametern wählen, wobei letztere auch von der Geometrie der Beschädigung abhängen können. Ein Ausbesserungsstück aus einem vollkristallinen Material weist für sich eine höhere Fes¬ tigkeit auf als eine PSP, jedoch ist die Qualität bzw. die Festigkeit der Verbindung zwischen dem Ausbesserungsstück und der Turbinenschaufel aufgrund der höheren Festigkeit auch stärker von der Geometrie der Oberfläche des Abtragungsberei¬ ches abhängig, an welcher das Ausbesserungsstück mit der Turbinenschaufel Kontakt hat, was im Einzelfall ggf. für eine PSP sprechen kann. Als weiter vorteilhaft erweist es sich hierbei, wenn das Aus¬ besserungsstück mit der Turbinenschaufel durch Schweißen und/oder Löten und/oder Sintern verbunden wird. Insbesondere sind dabei auch Kombinationen der genannten Verfahrenstechni- ken vorteilhaft. Bevorzugt ist dabei die Auswahl und ggf. Ab¬ folge des oder jedes Verfahrensprozesses zum Verbinden des Ausbesserungsstücks mit der Turbinenschaufel auf das Material und die innere Struktur des Ausbesserungsstücks abzustimmen. Insbesondere ist bei der Anwendung mehrerer der genannten Verfahrenstechniken in einem ersten Schritt eine Verbindung an der vorgesehenen Kontaktflächen der Turbinenschaufel und des Ausbesserungsstücks an vereinzelten Stellen oder flächig, jedoch von geringerer Festigkeit zu erreichen. Die durch diesen ersten Schritt zu erzielende Festigkeit der Verbindung soll bevorzugt einen weiteren Schritt begünstigen. Depending on the geometry of the damage and the resulting removal area, in particular its surface, at which the repair piece is to be connected to the material of the turbine blade, one of the two options is also selected according to time, energy and cost parameters, the latter may also depend on the geometry of the damage. A patching piece of a fully crystalline material has in itself a higher Fes ¬ ACTION to as a PSP, but the quality or strength of the connection between the repair piece and the turbine blade due to the higher strength is also higher by the geometry of the surface of the ablation preparation ¬ ches Depending on which the patch has contact with the turbine blade, which may possibly speak for a PSP in individual cases. As a further advantage it proves to be when the off ¬ improvement piece is connected to the turbine blade by welding and / or brazing and / or sintering. In particular, combinations of the mentioned process techniques are also advantageous. In this case, the selection and possibly the sequence of the or each process for connecting the repair piece to the turbine blade is preferably adapted to the material and the internal structure of the repair piece. In particular, in the application of a plurality of said process techniques in a first step, a connection to the intended contact surfaces of the turbine blade and the repair piece in isolated locations or surface, but of lesser strength to achieve. The strength of the compound to be achieved by this first step should preferably favor a further step.
Günstigerweise wird das Ausbesserungsstück hierbei mit der Turbinenschaufel zunächst an einer Anzahl isolierter Stellen der durch den Abtragungsbereich begrenzten Oberfläche durch Punktschweißen, insbesondere Widerstands-Punktschweißen, verbunden, und anschließend das Ausbesserungsstück an der übrigen durch den Abtragungsbereich begrenzten Oberfläche in einem Lötprozess mit der Turbinenschaufel verbunden wird. Das Punktschweißen hat hierbei den Vorteil, dass an den Schweiß- punkten bereits eine Verbindung von hoher Festigkeit ent¬ steht, so dass das Ausbesserungsstück für den anschließenden Lötprozess hinreichend im Abtragungsbereich fixiert ist. Der Lötprozess ist dabei vorzugsweise auf das Material und die innere Struktur des Ausbesserungsstücks abzustimmen. Ist das Ausbesserungsstück durch eine PSP gegeben, so kann aufgrund des in der PSP enthaltenen Lotes auf das Auftragen eines zu¬ sätzlichen Lotes auf eine vorgesehene Kontaktfläche verzich¬ tet werden, was sich verfahrenstechnisch günstig auswirkt. Bei einem Ausbesserungsstück aus einem vollkristallinen Mate- rial ist bevorzugt vor dem Punktschweißen ein Lot oder eine lothaltige Substanz, insbesondere eine dünne Lage einer PSP, auf eine an der Turbinenschaufel oder dem Ausbesserungsstück vorgesehene Kontaktfläche aufzutragen. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt schematisch: FIG 1 in einem Diagramm den Ablauf eines Verfahrens zum Conveniently, in this case, the repair piece is first connected to the turbine blade at a number of isolated locations on the surface defined by the ablation area by spot welding, in particular resistance spot welding, and then the repair piece is connected to the rest of the area delimited by the ablation area in a soldering process with the turbine blade , The spot welding here has the advantage that at the welding points already a compound of high strength ent ¬ stands, so that the repair piece is fixed sufficiently for the subsequent soldering in the removal area. The soldering process is preferably adapted to the material and the internal structure of the repair piece. Is given by a PSP the patching piece, can verzich to an intended contact surface due to the presence in the PSP solder on the application of a solder to be ¬ sätzlichen ¬ tet, which has a low process technology. In the case of a repair piece made of a fully crystalline material, a solder or an inert substance, in particular a thin layer of a PSP, is preferably applied to a contact surface provided on the turbine blade or the repair piece before the spot welding. An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. 1 shows a diagram of the sequence of a method for
Ausbessern einer Beschädigung an einer Turbinenschaufel .  Repair damage to a turbine blade.
In FIG 1 ist in einem schematischen Diagramm der Ablauf eines Verfahrens 1 zum Ausbessern einer Beschädigung 2 an einer1 shows a schematic diagram of the sequence of a method 1 for repairing a damage 2 at a
Turbinenschaufel 4 gezeigt. Die Turbinenschaufel 4 weist eine Plattform 6 und einen auf der Plattform 6 aufsitzenden profilierten Flügel 8 auf. An einer Kante 10 der Plattform 6 ist das Material lokal korrodiert, wodurch es zu einer Beschädi- gung 2 gekommen ist. Die Beschädigung 2 an der Plattform 6 soll nun ausgebessert werden, indem das Material der Platt¬ form 6 in diesem Bereich entfernt wird, und anschließend neu¬ es Material in die so entstandene Lücke eingesetzt, und mit dem Material der Plattform 6 verbunden wird. Turbine blade 4 shown. The turbine blade 4 has a platform 6 and a seated on the platform 6 profiled wing 8. At an edge 10 of the platform 6, the material is locally corroded, which has caused damage 2. The damage 2 to the platform 6 is now to be repaired by the material of the platform ¬ form 6 is removed in this area, and then new ¬ material used in the resulting gap, and is connected to the material of the platform 6.
Dies geschieht nun, indem eine Schablone 12 für die Form ei¬ nes Ausbesserungsstücks 14 des einzusetzenden Materials aus¬ gewählt wird. Beim Prozess des Auswählens einer Schablone 12 für das abzutragende Material im Bereich der Beschädigung 2 an der Plattform 6 wird von einer Mehrzahl von vorgegebenen, untereinander verschiedenen Formen für die einzelnen Schablonen 12 und somit für die Form des möglichen Ausbesserungs¬ stücks 14 ausgegangen. Aus dieser Mehrzahl von möglichen Schablonenformen 12 wird nun diejenige ausgewählt, welche ei- nerseits die Beschädigung 2 vollständig überdeckt und welche andererseits das an der Plattform 6 abzutragende Material im Bereich der Beschädigung 2 minimiert, um dort auf eine zur ausgewählten Schablone komplementäre Form zu gelangen. Konkret würde im vorliegenden Beispiel die Schablone 12b nicht ausreichen, um die Beschädigung 2 vollständig zu überdecken, da bei einer Materialabtragung an der Plattform 6 gemäß der Schablone 12b die Beschädigung 2 weiter in die Tiefe reichen würde. Die Auswahl Schablone 12a würde zwar gewähr¬ leisten, dass bei einem entsprechenden Abtragen des Materials der Plattform 6 die Beschädigung 2 vollständig entfernt würde, dies wird jedoch auch bei Verwendung der Schablone 12c gewährleistet. Da bei einem Abtragen gemäß der Schablone 12c nur ein kleinerer Bereich unbeschädigten Materials der Plattform 6 mit entfernt wird als bei einem Abtragen gemäß der Schablone 12a, wird für den weiteren Verlauf des Verfahrens die Schablone 12c ausgewählt. Mittels Funkenerodierens 16 oder Fräsens 18 oder Laserschneidens 20 wird nun das Material der Plattform 6 im Bereich um die Beschädigung 2 herum derart abgetragen bzw. entfernt, dass ein zur Schablone 12c komple¬ mentärer Abtragungsbereich 22 entsteht. This is now done by a stencil 12 is selected for the form ei ¬ nes repair piece 14 of the employed material from ¬. In the process of selecting a template 12 for the material to be removed in the region of the damage 2 to the platform 6 is assumed by a plurality of predetermined, mutually different shapes for the individual templates 12 and thus for the shape of the possible repair ¬ piece 14. From this plurality of possible template shapes 12, the one which on the one hand completely covers the damage 2 and which on the other hand minimizes the material to be removed on the platform 6 in the region of the damage 2, in order to arrive there on a shape complementary to the selected template. Concretely, in the present example, the template 12b would not be sufficient to completely cover the damage 2, since in a material removal on the platform 6 according to the template 12b, the damage 2 further into the depth would be enough. The selection mask 12a would certainly guaranteed ¬ provide that, with a corresponding removal of the material of the platform 6, the damage 2 would be removed completely, but this is ensured even when using the template 12c. Since only a smaller area of undamaged material of the platform 6 is removed with a removal according to the template 12c than with a removal according to the template 12a, the template 12c is selected for the further course of the method. By means of spark erosion or milling, 16 18 or 20 laser cutting the material of the platform 6 will be removed in the area around the damaged or removed 2 around such that a mask 12c for Komple ¬ mentärer removal area arises 22nd
Des Weiteren wird ein Ausbesserungsstück 14 in Form der Furthermore, a repair piece 14 in the form of
Schablone 12c bereitgestellt. Das Ausbesserungsstück 14 kann dabei als eine PSP 24 vorliegen, in welcher ein Template 12c provided. The repair piece 14 can be present as a PSP 24, in which a
granulatförmiges Material aus einer Nickel-Superlegierung mit einem Lot verarbeitet ist. Alternativ dazu kann das Ausbesse¬ rungsstück 14 auch in Form einer vollkristallinen Material 26 als nickelbasierte Superlegierung vorliegen. Das Ausbesse¬ rungsstück 14 wird nun in den Abtragungsbereich 22 eingesetzt, und dort mit der Plattform 6 an der den Abtragungsbe¬ reich 22 begrenzenden Oberfläche 28 verbunden. Um unmittelbar nach dem Einsetzen in den Abtragungsbereich 22 das Ausbesserungsstück 14 an der Plattform 6 zu fixieren, wird dafür das Ausbesserungsstück 14 zunächst an vereinzelten Stellen der den Abtragungsbereich 22 begrenzenden Oberfläche 28 mittels Widerstandspunktschweißens 30 befestigt. Durch die einzelnen Schweißpunkte des Widerstandspunktschweißens 30 wird eine ausreichende Fixierung des Ausbesserungsstücks 14 im Abtra¬ gungsbereich 22 für den endgültigen Verbindungsprozess gewährleistet . Für die vollständige Verbindung des Ausbesserungsstücks 14 mit der Plattform 6 an der den Abtragungsbereich 22 begrenzenden Oberfläche 28 wird das Ausbesserungsstück 14 in einem Lötprozess 32 unter der Einwirkung von Druck und Hitze mit der Plattform 6 gefügt. Ist das Ausbesserungsstück 14 dabei als eine PSP 24 gegeben, so ist das in der PSP verarbeitete Lot für den Lötprozess 32 ausreichend. Besteht das Ausbesse¬ rungsstück 14 aus einem vollkristallinen Material 26, so ist vor dem Einsetzen des Ausbesserungsstücks 14 in den Abtra¬ gungsbereich 22 an der diesen begrenzenden Oberfläche 28 vorzugsweise noch ein zusätzliches Lot aufzutragen. granular material of a nickel superalloy is processed with a solder. Alternatively, 26 can be present as nickel-based superalloy, the Ausbesse ¬ extension piece 14 also in the form of a fully crystalline material. The Ausbesse ¬ extension piece 14 is now inserted into the removal area 22, where it is connected with the platform 6 at the Abtragungsbe ¬ rich 22 bounding surface 28th In order to fix the repair piece 14 to the platform 6 immediately after insertion into the removal area 22, the repair piece 14 is firstly fastened at isolated locations of the surface 28 delimiting the removal area 22 by means of resistance spot welding 30. By the individual weld spots of resistance spot welding 30, a sufficient fixing of the repair pad 14 in Abtra ¬ supply region 22 is ensured for the final bonding process. For the complete connection of the repair piece 14 with the platform 6 at the surface 28 delimiting the removal area 22, the repair piece 14 is involved in a soldering process 32 under the action of pressure and heat joined the platform 6. If the repair piece 14 is given as a PSP 24, the solder processed in the PSP for the soldering process 32 is sufficient. If the Ausbesse ¬ extension piece 14 of a fully crystalline material 26, then at the limiting this surface preferably also apply an additional solder 28 prior to insertion of the repair pad 14 in the supply area Abtra ¬ 22nd
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausfüh- rungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht durch dieses Ausführungsbeispiel einge¬ schränkt. Andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen . Although the invention in detail by the preferred embodiment has been illustrated and described in detail, the invention is not by this embodiment is ¬ limits. Other variations can be deduced therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren (1) zum Ausbessern einer Beschädigung (2) an einer Turbinenschaufel (4), 1. A method (1) for repairing damage (2) on a turbine blade (4),
wobei eine vordefinierte Schablone (12c) bereitgestellt wird, welche wenigstens die Beschädigung (2) vollständig überdeckt, wobei im Bereich der Beschädigung (2) das Material der Turbinenschaufel (4) unter Ausbildung eines Abtragungsbereiches (22) mit einer durch die Schablone (12c) vorgegebenen Form entfernt wird und hierdurch im Abtragungsbereich (22) wenigstens die Beschädigung (2) herausgelöst wird, wherein a predefined template (12c) is provided, which completely covers at least the damage (2), wherein in the region of the damage (2) the material of the turbine blade (4) is formed with a removal region (22) through the template (12c). predetermined form is removed and thereby in the removal area (22) at least the damage (2) is dissolved out,
wobei ein Ausbesserungsstück (14) in Form der Schablone (12c) in den Abtragungsbereich (22) eingesetzt wird, und wherein a repair piece (14) in the form of the template (12c) in the removal area (22) is inserted, and
wobei das Ausbesserungsstück (14) mit der Turbinenschaufel (4) an einer durch den Abtragungsbereich (22) begrenzten Oberfläche (28) verbunden wird. wherein the repair piece (14) is connected to the turbine blade (4) at a surface (28) defined by the removal area (22).
2. Verfahren (1) nach Anspruch 1, 2. Method (1) according to claim 1,
wobei die Schablone (12c) durch Auswählen aus einer Mehrzahl von vorgegebenen, untereinander verschiedenen Schablonen (12a-12c) bereitgestellt wird. wherein the template (12c) is provided by selecting from a plurality of predetermined mutually different templates (12a-12c).
3. Verfahren (1) nach Anspruch 2, 3. Method (1) according to claim 2,
wobei Kriterium zum Auswählen der Schablone (12c) eine Mini- mierung der zur Ausbildung des Abtragungsbereiches (14) um die Beschädigung (2) zu entfernende Menge des Materials der Turbinenschaufel (4) herangezogen wird. wherein criterion for selecting the template (12c) is a minimization of the amount of the material of the turbine blade (4) to be removed in order to form the removal area (14) around the damage (2).
4. Verfahren (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Material der Turbinenschaufel (4) im Bereich der4. The method (1) according to any one of the preceding claims, wherein the material of the turbine blade (4) in the region of
Beschädigung (2) mittels Funkenerodierens (16) entfernt wird. Damage (2) is removed by means of spark erosion (16).
5. Verfahren (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Material der Turbinenschaufel (4) im Bereich der Beschädigung (2) mittels mechanischen Fräsens (18) und/oder Laserschneidens (20) entfernt wird. 5. The method (1) according to any one of the preceding claims, wherein the material of the turbine blade (4) in the region of the damage (2) by means of mechanical milling (18) and / or laser cutting (20) is removed.
6. Verfahren (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche wobei als Ausbesserungsstück (14) eine vorgesinterte Vorform (24) eingesetzt wird. 6. Method (1) according to one of the preceding claims wherein a pre-sintered preform (24) is used as a repair piece (14).
7. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 7. Method (1) according to one of claims 1 to 5,
wobei ein Ausbesserungsstück (14) aus einem vollkristallinen Material (26) eingesetzt wird. wherein a repair piece (14) made of a fully crystalline material (26) is used.
8. Verfahren (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ausbesserungsstück (14) mit der Turbinenschaufel (4) durch Schweißen (30) und/oder Löten (32) und/oder Sintern verbunden wird. A method (1) according to any one of the preceding claims, wherein the repair piece (14) is joined to the turbine blade (4) by welding (30) and / or brazing (32) and / or sintering.
9. Verfahren (1) nach Anspruch 8, 9. Method (1) according to claim 8,
wobei das Ausbesserungsstück (14) mit der Turbinenschaufel (4) zunächst an einer Anzahl isolierter Stellen der durch den Abtragungsbereich (22) begrenzten Oberfläche (28) durch wherein the repair piece (14) with the turbine blade (4) first at a number of isolated locations of the surface (28) bounded by the removal area (22)
Punktschweißen (30) verbunden wird, und anschließend das Aus¬ besserungsstück (14) an der übrigen durch den Abtragungsbereich (22) begrenzten Oberfläche (28) in einem Lötprozess (30) mit der Turbinenschaufel (4) verbunden wird. Spot welding (30) is connected, and then the Aus ¬ correcting piece (14) on the other by the Abtragungsbereich (22) limited surface (28) in a soldering process (30) with the turbine blade (4) is connected.
10. Turbinenschaufel (4) mit einem Abtragungsbereich (22) und einem darin formschlüssig eingesetzten schablonenartigen Ausbesserungsstück (14), welches mit der Turbinenschaufel (4) an einer durch den Abtragungsbereich (22) begrenzten Oberfläche (28) verbunden ist. 10. turbine blade (4) having a removal area (22) and a stencil-like repair piece (14) inserted therein in a form-fitting manner, which is connected to the turbine blade (4) at a surface (28) delimited by the removal area (22).
11. Turbinenschaufel (4) nach Anspruch 10, 11. turbine blade (4) according to claim 10,
wobei das Ausbesserungsstück (14) mit der Turbinenschaufel (4) durch Schweißen (30) und/oder Löten (32) und/oder Sintern verbunden ist. wherein the repair piece (14) is connected to the turbine blade (4) by welding (30) and / or brazing (32) and / or sintering.
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