更远离线圈410)。背部422还可构造成具有进一步容纳多个叶片尺寸的多个角位置。例如，背部422可具有连接到底座区段421上的支承件，其具有可调整的长度或枢转至多个角，从而允许背部锁定到多个角位置或倾斜。
[0047]感应加热线圈410还可包括多个通量集中器431、432、433，其构造成将来自感应加热线圈410的磁通量集中于叶片中。通量集中器431和432可为大体C定形，其定位在邻近削减面72的线圈410的部分上，且定向成以便开口端面向削减面72。该构造将磁通量聚焦到叶片30的削减面72中。通量集中器433可为大体C形，且位于在平台64下方延伸的线圈部分412上。通量集中器433定向成以便开口端向上指向平台64处，以将磁通量聚焦于平台64中。
[0048]图5示出了根据本公开内容的实施例的安装在夹具上的叶片和感应加热线圈的透视图。叶片500具有两个受损区域502，且抵靠在夹具400上，以及在叶片平台564下方延伸的感应加热线圈410的部分412上。如可见，平台564、削减面572和受损区域502是可见的，且可由修补技术人员接近。通量集中器431、432和433构造成将磁通量集中于叶片500的特定区域，以获得经历修补的平台和削减面区域的均匀局部温度轮廓。仅作为一个实例，通量集中器431和432两者大体上为C形，且C的开口端面对削减面572。通量集中器431位于叶片500的前缘附近，且通量集中器位于叶片的后缘附近。取决于期望的温度轮廓，通量集中器431和432可定位于削减面572的底缘处、削减面的中部(或50%高度)处、削减面572的顶部处，或取决于具体的修补和叶片几何形状的在任何其它期望位置处。通量集中器433 (图5中未示出)由于其在平台564下方而不可见。通量集中器433也可为大体C形，且C的开口端面向上，或进入平台564的底部中。
[0049]图6示出了根据本公开内容的实施例的叶片、感应加热线圈和通量集中器的截面视图，以及加热期间的磁通量图案。在图6中，磁通量聚焦于叶片500的特定区域中。该区域可为削减面或平台，或叶片的任何其它期望的部分。密集的磁通量图案600允许使用较低功率水平，同时仍保持叶片500的目标部分中的期望的涡流。该解决方案的益处在于叶片的其它部分可经历较少加热，尤其是如果它们并非在目标修补区域附近。过去，叶片的复杂几何形状使得难以在加热期间获得均匀的局部温度剖面，且这导致叶片的一些区域变得过热，且其它区域对于期望的焊补不够热。图6中所示的构造通过允许用于加热叶片500的特定部分的受控且目标的方法和系统来解决这些问题。
[0050]图7示出了加热期间的叶片、感应加热线圈和磁通量图案的截面视图。图7不使用了通量集中器，且可看到磁通量700围绕加热线圈410是均匀的。然而，磁通量和所得的涡流在叶片500中广泛分散。这导致了特定区域加热不足，而相邻区域可能过度加热。在特定区域中需要较大功率来获得高温，但叶片500的几何形状导致不均匀的温度轮廓。广泛分散的磁通量线的另一个结果在于较差焊接质量，其可由经历修补的叶片区域的非均匀加热所得。
[0051]图8示出了根据本公开内容的实施例的用于修补叶片的方法的流程图。用于修补(或焊接)叶片的方法800可包括提供具有翼型件、平台和削减面的叶片的步骤810。步骤820提供用于支承叶片500的夹具400。夹具400包括构造成用于加热叶片的平台和削减面的感应加热线圈410。感应加热线圈410在平台下方延伸，且邻近削减面，以向叶片的平台和削减面两者提供大致均匀的局部加热。感应加热线圈构造成以便在焊接操作期间可看到平台。加热步骤830在惰性气氛中加热平台和削减面。加热步骤可包括将平台和削减面加热到大约1，650° F到大约1，750° F之间。焊接步骤840在惰性气氛中焊接平台或削减面的受损区域。加热步骤830可在焊接步骤840之前和焊接步骤840期间执行。
[0052]感应加热线圈还可包括多个通量集中器，其中通量集中器构造成将来自感应加热线圈的磁通量聚焦于叶片中。例如，第一通量集中器定位于在平台下方延伸的感应加热线圈的一部分上，且构造成将磁通量聚焦于平台中。第二通量集中器和第三通量集中器定位于邻近削减面的感应加热线圈的一部分上，且两者都构造成将磁通量聚焦于削减面。第二通量集中器可定位在叶片的前缘附近，且第三通量集中器可定位在叶片的后缘附近。第二通量集中器和第三通量集中器可定位在削减面的高度的大约50%处。
[0053]本书面描述使用了实例来公开包括最佳模式的本发明，且使本领域的任何技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任何装置或系统，且执行任何合并的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定，且可包括本领域的技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例具有并非不同于权利要求的书面语言的结构元件，或如果这些其它实例包括与权利要求的书面语言无实质差别的等同结构元件，则这些其它实例将在权利要求的范围内。
【主权项】
1.一种用于修补叶片的系统，所述系统包括: 构造成加热所述叶片的平台和削减面的感应加热线圈；以及 其中所述感应加热线圈在所述平台下方延伸，且邻近所述削减面来将大致均匀的局部加热提供至所述叶片的所述平台和削减面两者，且其中所述感应加热线圈构造成以便所述平台在修补操作期间可见。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述感应加热线圈还包括: 多个通量集中器，所述通量集中器构造成将来自所述感应加热线圈的磁通量聚焦于所述叶片中。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，第一通量集中器定位于在所述平台下方延伸的所述感应加热线圈的一部分上，且所述第一通量集中器构造成将所述磁通量聚焦于所述平台中。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，第二通量集中器和第三通量集中器定位在邻近所述削减面的所述感应加热线圈的一部分上，且所述第二通量集中器和所述第三通量集中器两者都构造成将所述磁通量聚焦于所述削减面中。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二通量集中器定位在所述叶片的前缘附近，且所述第三通量集中器定位在所述叶片的后缘附近。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第二通量集中器和所述第三通量集中器定位在所述削减面的高度的大约50%处。7.一种用于修补叶片的方法，所述方法包括: 提供具有翼型件、平台和削减面的叶片； 提供用于支承所述叶片的夹具，所述夹具还包括: 构造用于加热所述叶片的所述平台和削减面的感应加热线圈，其中所述感应加热线圈在所述平台下方延伸，且邻近所述削减面来向所述叶片的所述平台和削减面两者提供大致均匀的局部加热，且其中所述感应加热线圈构造成以便所述平台在焊接操作期间可见； 在惰性气氛中加热所述平台和削减面；以及 在所述惰性气氛中焊接所述平台或削减面的受损区域。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述感应加热线圈还包括: 多个通量集中器，所述通量集中器构造成将来自所述感应加热线圈的磁通量聚焦到所述叶片中；以及 其中第一通量集中器定位于在所述平台下方延伸的所述感应加热线圈的一部分上，且所述第一通量集中器构造成将所述磁通量聚焦于所述平台中，第二通量集中器和第三通量集中器定位在邻近所述削减面的所述感应加热线圈的一部分上，且所述第二通量集中器和所述第三通量集中器两者都构造成将所述磁通量聚焦于所述削减面中。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二通量集中器定位在所述叶片的前缘附近，且所述第三通量集中器位于所述叶片的后缘附近。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二通量集中器和所述第三通量集中器位于所述削减面的高度的大约50%处。
【专利摘要】提供了用于修补叶片的系统及方法。该系统包括构造成加热叶片的平台和削减面的感应加热线圈。感应加热线圈在平台下方延伸，且邻近削减面，以向叶片的平台和削减面两者提供大致均匀的局部加热。感应加热线圈构造成以便平台在修补或焊接操作期间可见。
【IPC分类】B23K37/04, B23P6/00, B23K37/00
【公开号】CN105414876
【申请号】CN201510592143
【发明人】E.R.伯利, R.L.索瑟
【申请人】通用电气公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年9月17日
【公告号】EP2999310A1, US20160076375