用于涡轮部件冷却特征部的改进的涂覆的保护罩制造技术

本发明专利技术涉及一种在涡轮引擎的部件上沉积涂层的方法。所述方法包括形成涡轮部件，所述涡轮部件包括与所述涡轮部件的表面上的孔口流体连通的至少一个冷却流动通道。保护罩形成在所述至少一个冷却流动通道的内表面上并且经由所述孔口延伸到所述涡轮部件的外部。在涂覆过程期间，所述保护罩被构造成阻止所述涂层经由所述孔口沉积在所述至少一个冷却流动通道中。在涂覆之后，所述保护罩的至少一部分被移除以供冷却流体流在所述至少一个冷却流动通道中通过。所述冷却流体流通过所述孔口离开所述涡轮部件。本发明专利技术还公开了一种采用所述保护罩的涡轮部件。护罩的涡轮部件。护罩的涡轮部件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于涡轮部件冷却特征部的改进的涂覆的保护罩

技术介绍

[0001]本专利技术涉及涡轮部件涂覆方法和涡轮部件。更具体地，本专利技术涉及包括使用保护罩的涡轮部件涂覆方法，以及包括采用保护罩施加涂层的涡轮部件。
[0002]
技术介绍

[0003]涡轮部件通常在高温下运转以提供最大的运行效率。然而，涡轮能够运转的温度可能受到各个涡轮部件的温度能力的限制。为了增加涡轮部件的温度能力，已经开发了各种方法。一种用于提高涡轮部件的温度能力的方法包括结合内部冷却孔，在涡轮引擎运行期间迫使冷空气通过这些内部冷却孔。当冷却空气从部件壁的较冷侧供给而通过热侧上的冷却孔出口时，冲击空气有助于降低热金属表面的温度。
[0004]用于提高涡轮部件的温度能力的另一种技术包括施加涂层，诸如粘结涂层和热障涂层(TBC)。通常，涡轮部件既包括冷却孔也包括施加在部件的表面上的各种涂层。通常，当在(再)施加涂层之前在部件中形成或修改(例如，修复)冷却孔时，在涂覆之前掩蔽冷却孔或者在施加之后从冷却孔中移除涂层。更具体地，常规方法提供了将在裸金属中钻出并随后用TBC涂覆的冷却孔。在许多情况下，这些孔遭受因被TBC部分填充而引起的不良性能和孔的期望形状的改变。另外，将TBC施加到孔时发生的变化可导致不可预测的性能。另选地，可以首先施加涂层，然后钻出冷却孔。然而，这可能需要额外的制造步骤来移除涂层，以便可以形成孔。然后，所得的部分可能在重要区域(诸如后缘)中缺少一些TBC保护。
[0005]因此，在本领域中需要一种具有改进的涡轮部件涂覆方法。
专利技术内容
[0006]本公开的各个方面和优点在以下描述中进行了阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本公开的实践来了解。
[0007]根据一个实施方案，公开了一种在涡轮引擎的部件上沉积涂层的方法。该方法包括：形成涡轮部件，该涡轮部件包括与该涡轮部件的表面上的孔口流体连通的至少一个冷却流动通道；在至少一个冷却流动通道的内表面上形成保护罩，该保护罩经由孔口延伸到涡轮部件的外部；在涡轮部件的外表面上沉积涂层，其中保护罩被构造成阻止涂层经由孔口沉积在至少一个冷却流动通道中。最后，将保护罩的至少一部分移除以供冷却流体流在至少一个冷却流动通道中通过，并且其中冷却流体流通过孔口离开涡轮部件。
[0008]在另一个实施方案中，公开了一种在涡轮引擎的部件上沉积涂层的方法。该方法包括经由增材制造工艺形成涡轮部件，该涡轮部件包括：至少一个冷却流动通道，该至少一个冷却流动通道与涡轮部件的表面上的孔口流体连通，以及保护罩，该保护罩联接到至少一个冷却流动通道的内表面并且经由孔口延伸到涡轮部件的外部。接着在涡轮部件的外表面上沉积涂层，其中保护罩阻止涂层沉积在至少一个冷却流动通道中。最后，将保护罩的至少一部分移除以供冷却流体流在至少一个冷却流动通道中通过，并且其中冷却流体流通过所述孔口离开涡轮部件。
[0009]在又一实施方案中，公开了一种涡轮部件。该涡轮部件包括：至少一个冷却流动通
道，该至少一个冷却流动通道具有内表面并限定供冷却流体流从中通过的流动路径；保护罩的一部分，该部分位于至少一个冷却流动通道的内表面和涡轮部件的外表面中的一者上，其方式是使离开孔口的冷却流体流偏转；以及涂层，该涂层沉积在涡轮部件的外表面上。至少一个孔口形成在部件的表面中并且与至少一个冷却流动通道流体连通。至少一个冷却流动通道中的冷却流体流通过孔口离开涡轮部件。
[0010]从以下结合以示例的方式示出本专利技术的原理的附图进行的对优选实施方案的更详细描述中，本专利技术的其他特征和优点将显而易见。参照以下描述和所附权利要求书，本公开的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。结合到本说明书中并构成其一部分的附图示出了本公开的实施方案，并与描述一起用于解释本公开的原理。
附图说明
[0011]本说明书的其余部分(包括参考附图)更具体地阐述了本公开的完整且可行的公开内容，包括对于本领域技术人员而言的最佳模式，其中：
[0012]图1是根据本文呈现的一个或多个实施方案的涡轮部件的透视图；
[0013]图2是根据本文呈现的一个或多个实施方案的涡轮部件涂覆方法的流程图；
[0014]图3是根据本文呈现的一个或多个实施方案的涡轮部件，并且更具体地，涡轮叶片的后缘的示意性截面图，该涡轮部件包括保护罩；
[0015]图4是根据本文呈现的一个或多个实施方案的通过线4
‑
4截取的图3的涡轮部件的示意性截面图，该涡轮部件包括保护罩；
[0016]图5是根据本文呈现的一个或多个实施方案的涡轮部件的另一个实施方案的示意图，该涡轮部件包括保护罩；
[0017]图6是根据本文呈现的一个或多个实施方案的涡轮部件，并且更具体地，涡轮叶片的后缘的另一个实施方案的示意性截面视图，该涡轮部件包括保护罩；
[0018]图7是根据本文呈现的一个或多个实施方案的图6的涡轮部件的示意性截面图，示出了在涂层沉积之后移除的保护罩的一部分；
[0019]图8是根据本文呈现的一个或多个实施方案的涡轮部件的示意性截面图，该涡轮部件包括多个保护罩；
[0020]图9是根据本文呈现的一个或多个实施方案的涡轮部件的另一个实施方案的示意性截面图，该涡轮部件包括多个保护罩；
[0021]图10是根据本文呈现的一个或多个实施方案的涡轮部件的另一个实施方案的示意性截面图，该涡轮部件包括保护罩；
[0022]图11是根据本文呈现的一个或多个实施方案的涡轮部件的另一个实施方案的示意性截面图，该涡轮部件包括保护罩；并且
[0023]图12是根据本文呈现的一个或多个实施方案的图11的涡轮部件的示意性截面图，示出了在涂层沉积之后移除的保护罩的一部分。
[0024]在可能的情况下，将在附图的几个视图中使用相应的附图标记来表示相同的部分。
具体实施方式
[0025]下面将描述本公开的一个或多个具体实施方案。为了提供这些实施方案的简明描述，可能未在说明书中描述实际实施方式的所有特征。应当理解，在任何此类实际实施方式的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须作出许多特定于实施方式的决策以实现开发者的特定目标，诸如遵守系统相关和业务相关的约束，这些约束可能因实施方式而异。此外，应当理解，此类开发工作可能是复杂且耗时的，但是对于受益于本公开的普通技术人员来说仍然是设计、制作和制造的常规任务。
[0026]此外，具体实施方式中标识的所有数值应当被解释为就像精确值和近似值都被明确地标识那样。当介绍本专利技术的各种实施方案的元件时，冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”旨在意指存在元件中的一个或多个元件。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是包含性的，并且意味着可能存在除列出元件之外的额外元件。
[0027]提供了一种涡轮部件涂覆方法和涡轮部件。与不使用本文所公开的一个或多个特征的制品和方法相比，本公开的实施方案增加涂层沉积效率、增加涂覆有效性、增加涂覆特异性、减少孔中的涂层积聚、减少加工后的孔清本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在涡轮引擎的部件(120)上沉积涂层(136)的方法(200)，所述方法包括：形成(202)涡轮部件(120)，所述涡轮部件包括与所述涡轮部件(120)的表面上的孔口(106)流体连通的至少一个冷却流动通道(108)；在所述至少一个冷却流动通道(108)的内表面(132)上形成(202)保护罩(112)，所述保护罩经由所述孔口(106)延伸到所述涡轮部件(120)的外部；将所述涂层(136)沉积(204)在所述涡轮部件(136)的外表面上，其中所述保护罩(112)被构造成阻止所述涂层(136)经由所述孔口(106)被沉积在所述至少一个冷却流动通道(108)中；并且移除(208)所述保护罩(112)的至少一部分以供冷却流体流(110)在所述至少一个冷却流动通道(108)中通过，并且其中冷却流体流(110)通过所述孔口(106)离开所述涡轮部件(120)。2.根据权利要求1所述的方法(200)，其中所述保护罩(112)经由增材制造工艺与所述至少一个冷却流动通道(108)的所述内表面一体地形成。3.根据权利要求1所述的方法(200)，其中所述涡轮部件(120)和所述保护罩(112)分开形成，并且其中所述保护罩(112)随后设置在所述至少一个冷却流动通道(108)内。4.根据权利要求1所述的方法(200)，其中形成(202)所述保护罩(112)包括形成包括一个或多个连接翼梁(126)、杆(128)和帽状件(130)的所述保护罩(112)。5.根据权利要求1所述的方法(200)，其中移除(208)所述保护罩(112)的至少一部分包括从所述涡轮部件(120)移除所述杆(128)和所述帽状件(130)，并且其中所述至少一个连接翼梁(126)保留在所述冷却流动通道(108)的所述内表面(132)上。6.根据权利要求1所述的方法(200)，其中移除(208)所述保护罩(112)的至少一部分包括移除所述杆(128)和所述至少一个连接翼梁(126)，并且其中所述帽状件...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：