燃料喷嘴和制造燃料喷嘴的工艺制造技术

本发明专利技术涉及燃料喷嘴和制造燃料喷嘴的工艺。公开了一种燃料喷嘴和制造燃料喷嘴的工艺。燃料喷嘴包括燃料喷嘴端盖和燃料喷嘴插件。燃料喷嘴插件通过选自由下者组成的组的焊接工艺焊接到燃料喷嘴端盖上：射束焊接、固态焊接和它们的组合，并且/或者，燃料喷嘴插件包括第一燃料喷嘴插件部分和第二燃料喷嘴插件部分。工艺包括将燃料喷嘴插件焊接到燃料喷嘴端盖上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料喷嘴和制造燃料喷嘴的工艺。更具体而言，本专利技术涉及焊接的燃料喷嘴和通过焊接来制造燃料喷嘴的工艺。
技术介绍
一般而言，燃气涡轮正经受要求更高的运行。较高的温度、较恶劣的环境、在较多样化的环境中使用以及延长的使用持续时间对燃气涡轮和它们的构件造成了挑战。延长这样的构件的使用寿命和改进修理这样的构件的能力可降低与燃气涡轮相关联的成本，并且可提高燃气涡轮的各运行方面。燃气涡轮中的燃料喷嘴上的已知的端盖具有钎焊到端盖中的插件。一般而言，这样的插件具有四个将插件固定在端盖内的钎焊接头。这些钎焊接头会经受失效，例如，从而导致钎焊接头附近有泄漏。这样的钎焊接头还可能有需要频繁的修理的缺点。这样的修理可能是复杂和昂贵的。另外，执行这样的修理的能力可能受到限制。对已知端盖的修理可导致另外的无法修理的泄漏。例如，当插件被移除以进行修理时，钎焊接头被切断。重复地切断钎焊接头可引起无法充分地修理的、不合乎需要的运行考量，诸如泄漏。已知端盖有限于重复三次重复修理的缺点。还不能获得用于将燃料喷嘴插件固定在燃料喷嘴端盖内的其它技术。具体而言，插件的复杂的几何构造和在插件定位在端盖内时到达燃料喷嘴内的某些部分的困难阻碍了钎焊之外的技术的使用。没有一个或多个以上缺点的燃料喷嘴和制造燃料喷嘴的工艺在本领域中将是合乎需要的。
技术实现思路
在示例性实施例中，一种燃料喷嘴包括燃料喷嘴端盖和燃料喷嘴插件。燃料喷嘴插件通过选自由下者组成的组的焊接工艺焊接到燃料喷嘴端盖上:射束焊接、固态焊接和它们的组合。在另一个示例性实施例中，一种燃料喷嘴包括燃料喷嘴端盖和燃料喷嘴插件。燃料喷嘴插件包括第一燃料喷嘴插件部分和第二燃料喷嘴插件部分，第一燃料喷嘴插件部分单独地焊接到燃料喷嘴端盖上。在另一个示例性实施例中，一种制造燃料喷嘴的工艺包括提供燃料喷嘴端盖，提供燃料喷嘴插件，以及将燃料喷嘴插件焊接到燃料喷嘴端盖上。燃料喷嘴插件通过由下者组成的组的焊接工艺焊接到燃料喷嘴端盖上:射束焊接、固态焊接和它们的组合。根据结合附图得到的优选实施例的以下较详细的描述，本专利技术的其它特征和优点将是显而易见的，附图以实例的方式示出了本专利技术的原理。附图说明图1是根据本公开的、定位在燃气涡轮中的燃料喷嘴的剖面透视图，其中，移除了燃料喷嘴插件和燃料喷嘴端盖的一部分。图2是根据本公开的、示例性燃料喷嘴端盖和布置成插入到燃料喷嘴端盖中的燃料喷嘴插件的第一部分的示意性截面图。图3是根据本公开的、示例性燃料喷嘴端盖的示意性截面图，其中，燃料喷嘴插件的第一部分焊接到燃料喷嘴端盖中。图4是根据本公开的示例性燃料喷嘴端盖的示意性截面图，其中，燃料喷嘴插件的第一部分焊接到燃料喷嘴端盖中，并且燃料喷嘴插件的第二部分布置成插入到燃料喷嘴端盖中。图5是根据本公开的示例性燃料喷嘴端盖的示意性截面图，其中，燃料喷嘴插件的第一部分和第二部分焊接到燃料喷嘴端盖中。图6是根据本公开的示例性燃料喷嘴端盖的示意性截面图，其中，燃料喷嘴插件的第一部分和第二部分焊接到燃料喷嘴端盖中，并且燃料喷嘴插件的第三部分布置成插入到燃料喷嘴端盖中。图7是根据本公开的示例性燃料喷嘴端盖的示意性截面图，其中，燃料喷嘴插件的第一部分、第二部分和第三部分焊接到燃料喷嘴端盖中。只要有可能，相同参考标号在所有图中将用来表示相同部件。具体实施例方式提供一种示例性燃料喷嘴和制造燃料喷嘴的工艺。本公开的实施例容许燃料喷嘴被较长时期地使用，容许以较简单的方式修理燃料喷嘴，容许修理燃料喷嘴较多次(例如超过三次)，降低修理的操作成本，防止燃料喷嘴中的泄漏，以及它们的组合。参照图1，在一个实施例中，燃料喷嘴100包括燃料喷嘴端盖104和燃料喷嘴插件102。通过焊接工艺，例如，参照图2-7在下面所显示的以及描述的工艺，将燃料喷嘴插件102焊接到燃料喷嘴端盖104上。通过射束焊接(诸如激光束焊接和/或电子束焊接)和/或固态焊接(诸如摩擦焊接、摩擦搅拌焊接、爆炸焊接、电磁脉冲焊接、共挤压焊接、冷焊接、扩散焊接、铝热焊接、高频焊接、热压焊、感应焊接和滚焊)，将燃料喷嘴插件102焊接燃料喷嘴端盖104上。燃料喷嘴插件102能够可移除地固定在燃料喷嘴端盖104内。燃料喷嘴100可为任何适当的系统的一部分。在一个实施例中，燃料喷嘴100与一个或多个额外的燃料喷嘴103一起被布置，并且/或者是燃气涡轮系统101的一部分。参照图2，燃料喷嘴端盖104包括限定腔体110的基体材料106。基体材料106是任何适当的金属或金属复合物。在一个实施例中，基体材料106是不锈钢，或者包括不锈钢。腔体110是任何适当的几何构造。在一个实施例中，腔体110包括从基体材料106钻出的基本圆柱形部分。在另外的实施例中，第一圆柱形部分112具有大于第二圆柱形部分114的第二直径111 (例如大约2.3英寸)的第一直径109 (例如大约4英寸)，第一直径109不同于第二直径111。在一个实施例中，第一圆柱形部分112具有第一深度113(例如大约1.4英寸)，并且第二圆柱形部分114具有第二深度115 (例如大约2.3英寸)，第一深度113不同于第二深度115。在另一个实施例中，截头圆锥部分116分开第一圆柱形部分112和第二圆柱形部分114。在一个实施例中，第一燃料喷嘴插件部分202构造成沿着第一预定插入方向203插入，诸如从燃料喷嘴端盖104的紧邻第二圆柱形部分114且远离第一圆柱形部分112的部分插入燃料喷嘴端盖104中。在一个实施例中，第一燃料喷嘴插件部分202是不锈钢，或者包括不锈钢。在一个实施例中，第一燃料喷嘴插件部分202包括第一区域204，第一区域204具有与第一圆柱形部分112的深度113基本相同的长度。在一个实施例中，第一区域204为基本圆柱形，第一圆柱形突起205沿第一预定插入方向203延伸。第一燃料喷嘴插件部分202还包括与截头圆锥部分116对应的第二区域206。在一个实施例中，第二区域206包括布置和设置成焊接到燃料喷嘴端盖104上的凹陷部分207和/或突起部分209。第一燃料喷嘴插件部分202还包括第三区域208，第三区域208具有与第二圆柱形部分114的深度115基本相同的长度。在第三区域208中，第一燃料喷嘴插件部分202包括焊接区域，诸如包覆堆积部210 (例如镍基覆层)。在一个实施例中，包覆堆积部210在第一燃料喷嘴插件部分202的第三区域208周围沿周向延伸。在一个实施例中，包覆堆积部210在周向上是不连续的。参照图3，在一个实施例中，将第一燃料喷嘴插件部分202插入到燃料喷嘴端盖104中包括将包覆堆积部210焊接到第一燃料喷嘴插件部分202的第三区域208中，以及例如在截头圆锥部分116和第二圆柱形部分114之间，将突起部分209焊接到燃料喷嘴端盖104 上。参照图4，在一个实施例中，第二燃料喷嘴插件部分402构造成沿第二预定插入方向403插入，例如，与第一预定插入方向203 (参见图2)相反的方向，以及/或者从燃料喷嘴端盖104的紧邻第一圆柱形部分112且远离第二圆柱形部分114的部分插入。在一个实施例中，第二燃料喷嘴插件部分402是不锈钢，或者包括不锈钢。在一个实施例中，第二燃料喷嘴插件部分402具有与第一圆柱形部分112的深度113基本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料喷嘴，包括：燃料喷嘴端盖；以及燃料喷嘴插件；其中，所述燃料喷嘴插件通过选自由下者组成的组的焊接工艺焊接到所述燃料喷嘴端盖上：射束焊接、固态焊接和它们的组合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：BD约翰斯顿，DA诺瓦克，SC科蒂林加姆，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：