用于涡轮叶片的冠形底部的构造策略以及涡轮叶片制造技术

通过沿着每个焊接层平行伸展的焊道施加材料并且对于下一个焊接层而言将焊道的伸展方向改变90°来实现好的结果。

Construction of a crown shaped bottom for turbine blades and turbine blades

A good result is achieved by applying material to a bead that extends parallel to each of the welding layers and changes the extension direction of the bead to 90 degrees for the next weld layer.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于涡轮叶片的冠形底部的构造策略以及涡轮叶片
本专利技术涉及一种在堆焊涡轮叶片的冠形底部时的构造策略和这样制成的在冠形底部上具有薄边棱边(Anstreifkante)的涡轮叶片。
技术介绍
尤其，涡轮叶片的尖端经受较强的磨损并且为了再次使用而被维修，其中必须再次涂覆材料，以便再次恢复初始的几何形状，即所谓的薄边棱边，所述薄边棱边是沿着叶片叶身的外部轮廓的环绕的壁。堆焊法，如激光堆焊法是现有技术。所恢复的涡轮叶片在冠形底部的区域中必须是无缺陷和无孔隙的，应当具有小的粗粒，焊接材料应当有余量地涂覆于叶片叶身，并且此外应当低成本地进行制造。在此，除了激光器参数如预热、激光功率、粉末质量流和进给速度外，焊头的相应的方法策略也起重要作用。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是，提出一种构造策略，借助于所述构造策略能够满足上述要求。所述目的通过根据权利要求1所述的方法和根据权利要求9所述的涡轮叶片来实现。在从属权利要求中列举了其它有利的措施，所述措施能够任意地彼此组合，以便实现其他优点。附图说明附图示出：图1示出涡轮叶片的涂覆有材料的面的俯视图，图2示出贯穿叶片尖端的期望几何形状的横截面，图3示出构造策略的方法步骤，图4示出涡轮叶片，以及图5示出超合金的列表。描述和附图仅是本专利技术的实施例。具体实施方式在图1中示出涡轮叶片120、130的或者通常作为构件1的涡轮叶片的面4的、尤其叶片尖端415(图4)的俯视图。面4、415优选是平坦的。在横截面中可见叶片叶身406的长形的、弯曲的形状或典型的几何形状(图4)。材料应当涂覆到面4、415上，以便在横截面中实现如图2中的期望几何形状，所述面尤其是已经使用的涡轮叶片120、130的相应重新修复的面。涡轮叶片120、130的叶片叶身具有外部轮廓7。优选的是，在第一步骤中，在涂覆用于焊接层的第一焊道(Schweiβbahnen)之前，沿着轮廓7铺设外部环绕的焊道10。如果环绕的壁13被堆焊，那么在轮廓7和8之间施加用于焊接层的第一焊道之前，优选同样沿着待产生的内部轮廓8铺设内部的环绕的第一焊道11。在图2中示出贯穿冠形底部4的期望几何形状的横截面，所述冠形底部具有环绕的壁13、尤其涡轮叶片的薄边棱边和空腔6。材料已经被施加到面4、415上，使得沿着轮廓7形成壁13，使得产生具有内部轮廓8的向上敞开的空腔6。优选地，能够必要的是，在焊接环绕的壁13之前，也在第一步骤中在多个焊接层中完全地涂覆或者产生面4、415。因此优选首先不实现内部的环绕的焊道11。壁13的宽度为至少两个焊道宽度。在面4、415的中心构成具有内部的面5的向上敞开的空腔6。图3示出用于大面积地构造材料、尤其构造用于环绕的壁13的材料的第一步骤。焊道26(26’、26”、……29(29’、29”、……)平行于纵向线20铺设。纵向线20优选朝向面4、415的纵向方向定向。尤其，纵向线20能够伸展穿过面4、415的端部40并且表示在那里在面4、415上几乎最长的、直线的伸展。焊缝(Schweiβraupen)26、29优选在端部处、尤其在面4、415的26’处开始并且直线地伸展。如果焊道离开外部轮廓7，那么涂覆过程移到以特定的距离移动的下一个焊道中。在产生空腔6的区域中不涂覆材料，使得纵向线20或者相对于纵向线的平行线仅表示在基底120和(未示出的)焊头之间的相对运动的伸展。在第一焊接层中，应当用材料覆层的面4、415完全地借助于平行伸展的焊道26、29产生。所述焊道优选从一侧起，在此即从26’起，朝向另一侧，在此即朝向29’连续地铺设。在第二步骤中产生焊道的焊接层，所述焊道平行于横向线23(33’、33”、……)铺设。横向线23横向于纵向线20伸展，尤其以70°至110°的角度、更尤其以80°至110°的角度相对于纵向线20伸展。优选地，横向线23垂直于纵向线20伸展。第二焊接层覆盖第一焊接层。在此，线33’、33”、……仅表示在叶片尖端和焊头之间的相对运动，意即，当产生内部的面5时，通过停止将材料供给到所述区域中的方式在那里不涂覆材料。第二焊接层优选在面4、415的端部40处开始，进而随后通过直接彼此邻接的或者优选重叠的焊道来覆层。顺序也能够相反：焊道33(33’、33”、……)平行于横向线23铺设。横向线23优选横向于面4、415的纵向方向20定向。焊缝33’、33”优选在面4、415的端部处、例如40处开始并且直线地伸展。如果焊道离开外部轮廓7，那么涂覆过程移到以特定的距离移动的下一个焊道中。在产生空腔6的区域中，不涂覆材料，使得横向线23或者相对于所述横向线的平行线仅表示在基底120和(未示出的)焊头之间的相对运动的伸展。在第一焊接层中，应被涂覆材料的面4、415完全地借助于平行伸展的焊道33产生。所述焊道优选从一侧起，在此即从40、412起，朝向另一侧，在此即朝向409连续地铺设(图4)。在第二步骤中产生焊道的第二焊接层，所述焊道平行于纵向线20(26，29)铺设，其中纵向线20横向于横向线23伸展，尤其以70°至110°的角度、更尤其以80°至110°的角度相对于横向线23伸展。优选地，纵向线20垂直于横向线23伸展。第二焊接层覆盖第一焊接层。线26、29、……在此也仅表示在叶片尖端和焊头之间的相对运动，意即，当产生的内部的面5时，通过停止将材料供给到所述区域中的方式在该处不涂覆材料。第二焊接层优选在面4、415的一侧开始，进而随后通过直接彼此邻接的或者优选重叠的焊道覆层。壁13的所期望的高度通过如下方式实现：重复根据图3的方法步骤，直至实现壁13的所期望的高度。涡轮叶片120、130具有镍基的或钴基的超合金、尤其具有根据图5的合金。焊接材料同样是镍基的或钴基的合金并且优选与构件1、120、130的材料不同。不同意味着：至少一个合金元素的合金元素的份额高10％或低10％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将材料涂覆到面(4，415)上的方法，其中产生独立的壁(13)或者产生向外敞开的空腔(6)，其特征在于，借助于焊道(26’，26”，……，29’，29”，……)在所述面(4，415)上产生第一完整的焊接层，其中平行于纵向线(20)施加所有焊道(26’，26”，……，29’，29”，……)，其中所述纵向线(20)优选纵向于所述面(4，415)定向，并且随后在所述面(4，415)上产生另一完整的焊接层，其中对于所述另一完整的焊接层而言，所有焊道(33’，33”，……)平行于横向线(23)伸展，其中所述横向线(23)横向于所述纵向线(20)伸展，尤其以80°至100°的角度横向于所述纵向线伸展，更尤其垂直于所述纵向线(20)伸展，或者借助于焊道(33’，33”，……)在所述面(4，415)上产生第一完整的焊接层，其中平行于横向线(23)施加所有焊道(33’，33”，……)，其中所述横向线(23)横向于涡轮叶片(120，130)的所述面(4，415)的纵向线(20)定向，并且随后在所述面(4，415)上产生另一完整的焊接层，其中对于所述另一完整的焊接层而言，所有焊道(26’，26”，……，29’，29”，……)平行于纵向线(20)伸展，其中所述纵向线(20)横向于所述横向线(23)伸展，尤其以80°至100°的角度横向于所述横向线伸展，更尤其垂直于所述横向线(23)伸展，并且其中所述纵向线(20)优选纵向于所述面(4，415)定向。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.09 DE 102014220483.61.一种用于将材料涂覆到面(4，415)上的方法，其中产生独立的壁(13)或者产生向外敞开的空腔(6)，其特征在于，借助于焊道(26’，26”，……，29’，29”，……)在所述面(4，415)上产生第一完整的焊接层，其中平行于纵向线(20)施加所有焊道(26’，26”，……，29’，29”，……)，其中所述纵向线(20)优选纵向于所述面(4，415)定向，并且随后在所述面(4，415)上产生另一完整的焊接层，其中对于所述另一完整的焊接层而言，所有焊道(33’，33”，……)平行于横向线(23)伸展，其中所述横向线(23)横向于所述纵向线(20)伸展，尤其以80°至100°的角度横向于所述纵向线伸展，更尤其垂直于所述纵向线(20)伸展，或者借助于焊道(33’，33”，……)在所述面(4，415)上产生第一完整的焊接层，其中平行于横向线(23)施加所有焊道(33’，33”，……)，其中所述横向线(23)横向于涡轮叶片(120，130)的所述面(4，415)的纵向线(20)定向，并且随后在所述面(4，415)上产生另一完整的焊接层，其中对于所述另一完整的焊接层而言，所有焊道(26’，26”，……，29’，29”，……)平行于纵向线(20)伸展，其中所述纵向线(20)横向于所述横向线(23)伸展，尤其以80°至100°的角度横向于所述横向线伸展，更尤其垂直于所述横向线(23)伸展，并且其中所述纵向线(20)优选纵向于所述面(4，415)定向。2.根据权利要求1所述的方法，其中在多个第一步骤中的一个中，在施加所述第一完整的焊接层之前，沿着所述面(4，415)...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈斯·加塞尔，斯特法尼·林嫩布林克，弗兰克·门采尔，诺贝特·皮尔沙，尼古拉·阿里亚金，乔治·博斯坦约格洛，贝恩德·布尔鲍姆，安德烈·梅尔霍恩，米夏埃尔·奥特，
申请(专利权)人：西门子公司，弗劳恩霍夫应用研究促进协会，
类型：发明
国别省市：德国,DE