专利名称：多组分沉积的制作方法
技术领域：
本发明涉及涡轮机部件的恢复。更具体而言，本发明涉及磨损或损坏的燃气轮机叶片及其它叶片和轮叶的恢复。
背景技术：
燃气轮机部件易于磨损和损坏。对某些部件即使中度的磨损和损坏也可妨碍引擎的最佳运行。具体的关注区域包括各种叶片和轮叶的翼面。磨损和损坏可干扰它们的空气动力效率、产生动力不平衡和在更极端的情况下甚至会在结构上损害磨损/损坏的部件。对轻微磨损或损坏的翼面通常实施有限的修复，其中额外的材料被从磨损/损坏处的下面除去以为翼面提供相对有效和清洁的剖面轮廓，尽管该剖面轮廓小于初始的或在先的轮廓。设置可进行这种修复的限制的典型检查标准被示于Pratt & Whitney JT8D引擎手册(P/N 773128)，ATA 72-33-21，检查-01，联合技术公司(United Technologies Corp.)，东哈特福德市，康涅狄格州。在翼面中，这些限制可根据位置和具体应用而不同。所述限制通常基于结构和性能的考虑，所述考虑限制了可去除的材料量。
已经为燃气轮机的磨损或损坏部件的更广泛的恢复提出了各种工艺技术。美国专利No.4,822,248披露了使用等离子体喷枪以沉积镍基或钴基超合金材料。美国专利No.5,732,467指出了用于修复这些涡轮机元件中的裂纹的高速火焰喷涂(HVOF)和低压等离子喷涂(LPPS)技术。美国专利No.5,783,318还指出了除激光焊接和等离子转移弧焊接之外的低压等离子喷涂(LPPS)技术。美国专利No.6,049,978指出了高速火焰喷涂(HVOF)技术的进一步应用。这些技术已经提供了聚集替换材料以恢复初始或接近初始横截面的有限能力。然而，替换材料的结构性能相对于基材的结构性能可明显受到限制。
尤其是对于更大程度的损坏，使用可被焊接在适当位置的预成型插入物以修复损坏处是公知的。通过使用这些插入物，受到损坏的区域被切去得到插入物的预定形状，所述插入物进一步被焊接在适当位置。与焊接相关的结构限制将这些修复技术的能力限制在翼面的相对较低应力区域，如同其它技术一样。引擎修复手册通常详细说明了允许进行焊接恢复的低应力区。因此，磨损/损坏范围和磨损/损坏区域易受的应力的大量组合可限制这些技术的使用。
发明内容
本发明的一个方面涉及一种用于将沉积材料沉积在部件上的方法。所述部件被置于沉积室中。用于形成沉积材料的一种或多种第一组分通过电子束加热被汽化。一种或多种有机金属化合物被汽化用以提供与第一组分共同沉积在部件上的沉积材料的一种或多种第二组分。
在各种实施方式中，已蒸发的沉积材料组分可被离子化。所述离子化可通过脉冲调制离子增强电子束物理气相沉积(EBPVD)得以实现。部件的温度可被主动控制以进一步控制一种或多种有机金属化合物的分解。部件随后可被热处理以使沉积的沉积材料均匀化。部件的温度可被保持在600℃到1050℃之间，更窄范围为600℃至900℃之间。一种或多种有机金属化合物的汽化可包括加热至45℃至120℃之间，更窄范围为50℃至80℃之间。所述一种或多种有机金属化合物可包括至少50％的一种或多种难熔元素的羰基化合物。一种或多种第一组分的汽化可包括使至少一种M-Cr-Al-Ti合金汽化且沉积材料可主要包括镍基或钴基超合金。所述一种或多种第一组分的主要部分可包括Ti且所述一种或多种第二组分可主要包括Mo。沉积材料可主要包括至少一种镍基或钴基超合金及2-20％的难熔金属。沉积材料可主要包括至少一种M-Cr-Al-Ti合金；2-20％包括W、Mo、Re、Pt、Rh、Ru、Os、Ir、Te和V中的一种或多种和0-0.3％C。
部件可以已经在某部位处损失了第一材料，且沉积材料可被沉积到所述部位上以使部件恢复。沉积材料可具有与部件的基底之间的第一界面且沉积材料和基底之间的结合强度超过50ksi(例如在60ksi和90ksi之间)。所述部件和沉积材料可包括具有相似名义成分且具有2-20％的难熔金属的镍基或钴基超合金。基底可具有超过沉积材料深度的厚度。基底可包括初始未修复的材料。沉积材料可在所述部位处(例如在局部外来物损伤修复位置处)具有至少2.0mm的深度。沉积材料可具有小于0.75mm的平均深度。最大深度也可相似地较小(例如，在仅有侵蚀的修复位置处)。在沉积前可将罩施加到围绕所述部位的部件的一部分上，且所述罩在沉积后可被除去。被汽化的一种或多种有机金属化合物可被允许在部件上冷凝且可通过电子束对部件上的沉积表面进行照射从而导致所述一种或多种有机金属化合物的无热分解，留下一种或多种难熔金属作为所述一种或多种第二组分。
本发明的另一个方面涉及一种用于使材料沉积在工件上的设备。沉积室包含工件。具有用于使一种或多种第一沉积材料组分汽化的装置。具有用于使一种或多种有机金属化合物汽化从而提供一种或多种第二沉积材料组分的装置。具有与用于使一种或多种第一沉积材料组分汽化的装置和用于使一种或多种有机金属化合物汽化的装置相连接且被编程以为工件提供对第一和第二沉积材料组分的共同沉积的反馈回路控制的控制系统。
在各种实施方式中，可具有用于监控工件温度的装置。可具有用于从一种或多种已汽化的第一沉积材料组分和/或有机金属化合物中产生等离子体的装置。可具有用于将已调制的偏压电位施加到工件上以将离子从等离子体中吸引到工件上的装置。用于使一种或多种第一沉积材料组分汽化的装置可包括电子束源，所述电子束源引导电子束朝向包括一种或多种第一沉积材料组分的锭料且没有离子增强性能。用于使一种或多种有机金属化合物汽化的装置可包括用于加热一种或多种有机金属化合物的传导性加热器。控制系统可被编程以提供穿过已沉积的材料厚度的一种或多种第一沉积材料组分和一种或多种第二沉积材料组分之间的逐渐变化的平衡以在已沉积的材料中形成具有预定梯度的组分。
本发明的另一个方面涉及一种用于使沉积材料沉积在工件上的设备。沉积室包含工件。沉积材料的一种或多种第一组分的第一源被加热以使第一组分汽化。包括一种或更多有机金属化合物的第二源提供了沉积材料的一种或多种第二组分。
在各种实施例中，所述一种或多种第一组分可包括至少50％的Ni、Co和Fe中的一种或组合；至少12％的Cr；至少6％的Al；和至少0.5％的Ti。所述一种或多种第二组分可主要包括一种或多种难熔金属和达到0.3％的C。所述一种或多种第一组分可包括至少50％的Ti且所述一种或多种第二组分可主要包括一种或多种难熔金属和达到0.1％的C。
本发明的另一个方面涉及一种用于使一种或多种第一组分和一种或多种第二组分共同沉积的方法。所述一种或多种第一组分被电子束物理气相沉积。所述一种或多种第二组分被从有机金属化合物中化学气相沉积。
在各种实施例中，所述第一组分可包括至少50％的Ni、Co和Fe中的一种或组合；至少12％的Cr；至少6％的Al；和至少0.5％的Ti。所述一种或多种第一组分可来自单一锭料。所述一种或多种第二组分可以是来自至少两个具有不同组分的不同源的至少两种难熔金属组分。
结合附图和下面的描述对本发明的一种或多种实施方式的细节进行说明。通过以下说明和附图，以及技术方案，本发明的其它特征、目的和优点将易于理解。
图1是根据本发明的原理的修复设备中的涡轮机叶片的部分示意图；图2是图1所示的叶片的损坏区域的视图；图3是第二沉积设备的部分示意图；图4是第三沉积设备的部分示意图；图5是第四沉积设备的部分示意图；图6是第五沉积设备的部分示意图；和图7是第六沉积设备的部分示意图。
各个附图中使用相似的附图标记和标示表示相似的元件。
具体实施例方式
图1示出了燃气轮机的叶片20。所述叶片具有被构造用以将叶片附接到盘(未示出)上的内侧叶根22。平台24将叶根与从平台延伸至顶部28的翼面26隔开。所述翼面具有前缘30和后缘32，吸力侧和压力侧在其间延伸。
图1示出了具有例如与外物损伤(FOD)相关的局部损坏的翼面，在翼面的邻近前缘处弄出缺口或切口，从而形成受损前缘部30′。另一种可选方式为，可具有更全面的损伤例如受到广泛侵蚀的前缘。损坏部位被有利地除去污染物。基材的进一步去除可提供有利的基底表面用以接收沉积物。例如，在损坏/磨损后，叶片的剩余基材可被局部或广泛地磨成预置构型，例如提供如美国专利申请10/635,694(‘694申请)中所述的成一定角度的前缘小平面或基底表面。
在所示出的可选变型中，罩元件40(图2)被紧固到围绕受损前缘部30′的翼面上。在典型实施例中，所述罩可以是金属(例如，不锈钢)箔。另一种可选方式是或另外，可如‘ 694申请一样使用架/罩。另一种可选方式是，罩可与翼面的邻近表面间隔开。
叶片随后可被放置在沉积设备52的室50中。在典型实施例中，叶片由夹具54保持在轴56的远端，所述轴的近端与驱动马达58相连。典型的夹具接合叶根22。马达58可以选择性地使叶片沿方向502或与其相反的方向绕轴线500旋转。可设置另一种可选的保持装置，包括具有其它形式的旋转、平移或更复杂的移动的固定夹具和装置。典型的沉积材料源60分别采用第一和第二沉积材料组分的第一和第二源62和64的形式。第一源可以按照与美国专利申请10/377,954、10/635,694、10/734,696和10/804,754中所示的方式相似的方式进行操作。所示出的典型的第一源62包括具有至少暴露于室50的内部的第一端的坩锅65。锭料66沿插入方向504(平行于第一源轴线506)朝向容器内部渐进地进给通过坩锅。
可设置适当的密封件以防止锭料周围发生泄漏。另一种可选方式是，锭料及其渐进移动致动器(未示出)可位于室50内。锭料66的内侧端沿限定出所述室的壁部中的一个底壁被放置在坩锅65内。来自锭料的金属熔池70形成在坩锅内且具有表面或弯月面72。锭料通过从电子枪78发射出的电子束76被熔化从而提供所述熔池，所述电子枪可被放置在室内或室外以将所述束引导至内侧锭料端/熔池。坩锅用来包含熔池。坩锅被有利地冷却以保持其不被熔化(例如，通过使冷却流体例如水流过外部冷却套80)。
电子束所致的加热有效地使金属在熔池中汽化。汽化动力学可有效地引导金属蒸汽流90从表面72朝向叶片。典型流90以轴线506为中心。典型的锭料为主要包含镍、钴和铁中的一种或多种以及铬；铝；和钛的通常确定为M-Cr-Al-Ti的合金。例如，可使用具有钴和/或铁；铬；和铝集聚浓度的通常确定为Ni-Co(Fe)-Cr-Al-Ti合金的镍基超合金。另一种可选方式是，可使用包括Al和V集聚浓度的钛基合金。
第二源64可被用以提供第二组分，所述第二组分的性质与第一组分的性质充分不同，要将这些第二组分包括在锭料内的企图将阻止或阻碍单一锭料以所需比例进行沉积。典型的第二组分包括难熔金属。典型的第二源64包括容器100，所述容器中含有包括所需难熔元素的一种或多种有机金属化合物(OMCs)102。典型的容器为双壁结构，具有包含OMC的内室和围绕所述内室且包含受热的热传递流体以加热内室的外室。典型的有机金属化合物包括难熔金属的羰基化合物(例如，W(CO)6、Mo(CO)6和Re2(CO)10)。容器可被加热(例如，至45-120℃，更窄范围为50-80℃)以汽化羰基化合物分子且具有排出阀103，所述排出阀设置出口104以引导羰基化合物蒸汽的输出流106朝向叶片。如果第二源容器至少部分地在室外，排出阀可被设置以允许第二源的再填充而不释放室内真空。例如，承载排出阀的细长排出管道可自容器延伸出并穿过所述室。典型流106具有可与轴线506平行或朝向叶片20收敛的中心线/轴线508。金属材料和羰基化合物流的同时沉积发生在叶片的所需覆盖区域上。所述流根据蒸发速度通过自由分子分散或通过扩散进行混合。在所示实施例中，第一组分和羰基化合物的典型流被单独地分开以形成一对卷流。所述卷流可通过扩散混合相对于彼此有利地会聚以至少沿叶片的所需覆盖区域交叠。所述流逐渐地在叶片的所需表面和罩上累积出沉积材料层110。在典型实施例中，叶片可被连续地或往复地旋转用以在多个部位处进行均匀地覆盖或沉积。有利地，羰基化合物中的一氧化碳以气体的形式被从沉积材料表面上除去，主要留下作为第二组分的难熔金属。为实现这个目的，叶片温度被有利地保持得足够高以提供这种蒸发所需的相应的最小温度水平。通过沉积材料组分的离子化和因此通过有机金属化合物(OMCs)到达沉积表面前的部分分解，可实现对沉积材料中的碳含量的控制。所述离子化可降低缺陷并增加沉积材料密度。通过由第二电子枪122输送的电子束120可实现加热。叶片温度可例如通过远距离温度传感器124(例如，红外传感器)或接触传感器126(例如，热电偶)进行测量。这些传感器可通过适当的通信线连接至控制系统130，所述控制系统还可被连接到电子枪、源和马达上。控制系统130可与其它设备例如用于保持室内真空的真空泵132和附加传感器例如室压传感器134相连接。通过排出阀在控制系统的控制下的节流可实现对羰基化合物流的质量流量控制。控制系统可被编程以提供对沉积工艺的反馈回路控制。这可包括单独组分的绝对和相对沉积速度和可影响已沉积材料的物理和化学性质的其它性质(例如，温度、压力等)。反馈回路可对各种直接测量的或计算得出的参数做出响应。例如，系统可被编程以保持有机金属化合物蒸发的恒定速度。已蒸发的有机金属化合物的流速可由流量测量系统(例如，使用常规量热系统)进行测量。控制系统可利用流量值(例如，每分钟的升数)来改变化学气相沉积源的温度，从而保持电子束物理气相沉积(EBPVD)流量和化学气相沉积(CVD)流量之间的平衡，从而保持固定的沉积材料化学性质。另一种可选方式是，可施加穿过全部或一部分沉积材料深度的组分梯度。
闸板系统140可具有使从源至叶片之间的流动路径畅通的第一位置(实线)和阻断所述流动路径的第二位置(虚线)140′。当使设备达到初始目标操作条件时，所述闸板在制备中可处于第二位置。在该阶段，锭料被熔化以形成池，有机金属化合物(OMC)被加热至目标操作温度范围且排出阀103被关闭，并且叶片由第二电子枪(例如，通过束120)被预加热至目标操作温度范围。所述预加热通过使表面杂质高温分解和脱附可起到清洁沉积表面的作用。随着所述参数处于初始目标范围内，闸板和排出阀被打开以使叶片暴露于沉积环境中。在沉积中，叶片可通过第二电子枪122、热辐射(例如，来自池中的熔化金属)和冷凝潜热而被加热。如果温度超过操作目标范围的最大值，第二电子枪被关闭且可被关闭如此长的时间以使温度处于目标范围内。然而，当温度落到目标范围的最小值以下时，所述电子枪可被再次打开。后沉积热处理可进一步使沉积材料均匀化并使沉积材料与基底结合成一体。
实例典型锭料为直径70mm的59％Ni、15％Cr、12％Co、9％Al、3％Ti合金的直圆柱体。加热锭料的电子枪的操作条件为20kV和1.9A。W(CO)6有机金属化合物(OMC)在铜容器中由65℃的循环水加热。容器出口为直径是6mm的圆形孔。源中心线的间距为150mm。源-基底间距为300mm。接收沉积物的基底可选地由15.7％Cr、11％Co、1.5％Mo、5.5％W、2.7％Al、4.7％Ti、0.2％Nb、0.1％C、其余Ni外加杂质和5.5％Cr、10.3％Co、1.6％Mo、5.5％W、8.4％Ta、2.4％Re、6.5％Al、0.05Ti％、0.03％Hf、0.1％C、其余Ni外加杂质形成，名义成分按重量百分比计算。基底温度被保持在名义温度850℃。刚好处于中心线之间的沉积材料组分被测为65.0％Ni、19.1％Cr、6.6％Al、8.0％W、0.09％C。处于第一源中心线处的沉积材料组分被测为58.0％Ni、14.2％Cr、11.5％Co、8.9％Al、2.7％Ti、3.0％W、0.13％C。处于第二源中心线处的沉积材料组分被测为53.1％Ni、10.6％Cr、6.8％Al、2.3％Ti、13.2％W、0.15％C。
图3示出了加入第三源200的情况，所述第三源200可被附加到第一源62和第二源64上。第三源200可与第二源64相似，但其包含不同的有机金属化合物202且沿轴线510排出所述化合物流204。图3更一般性地示出工件为替代叶片的板210。工件在其暴露的表面214顶上接收沉积材料212。沉积材料包含来自第一源62的第一组分和来自第二源64和第三源200的第二组分。通过这种系统被沉积的典型材料包括同时具有大量W和Mo的集聚浓度(例如，至少2％)的超合金。一种典型具体沉积材料为52.8％Ni、15.0％Cr、7.0％Al、2.0％Ti、8.2％W、4.1％Mo、0.16％C。另一种可选方式为，第二源和第三源可具有相似的材料以提供均匀的沉积。
图4示出了与图1和图3的系统相似的系统，但其中第二源220成形具有围绕来自第一源62的流的环状排出歧管222且具有以环状槽或环状孔/喷嘴阵列的形式存在的排出有机金属蒸汽的初始环状流226的出口224。所述歧管通过管道/管232与容器230连接。当来自歧管的直径上对置的部分的流部沿与第一源62及其流的中心线一致的系统中心线汇合时，环状流破裂。
图5示出了另一种可选系统，其中工件210被保持相对于第一源中心线成非正交角度。第二源240具有从容器244的出口延伸出的短排出管242。第二源的流246具有与第一源中心线/轴线相交的中心线/轴线520以使得流在工件处更好地交叠。
图6示出了另一种可选系统，其中第二源250与金属蒸汽流共轴地排出其流。第二源250细长的出口管道252在金属蒸汽流内延伸使得从管道252的出口254排出的羰基化合物被夹带在来自第一源的流中。这种系统可提供来自两个源的流的更紧密和更均质的混合。另一种可选方式是，出口254可被设置在第一源的流中，但被引导使得其自身的流的中心线与第一源的流的中心线平行/偏移或合并。
图7示出了一种系统，其中第二源280从超声喷嘴284中排出有机金属化合物(OMC)流282。所述流282具有中心线540，在典型实施例中，其与第一源中心线偏离平行且与之相交。这种系统可提供对第二源的流的准直。第二源的流根据工件尺寸可更窄或更宽。
另一种可选系统可包括使沉积表面被电子束照射以导致一种或多种有机金属化合物的电子束感生分解从而提供沉积材料的一种或多种第二组分。这种无热分解可通过热分解被执行或替代热分解且可提供对分解范围的控制。
典型工艺参数可基于基底材料、沉积材料、基底几何形状和设备容量而改变。对于具有11-12％Co、12-14％Cr、7-8％Al、1.5-2.5％Ti、2-4％Mo、10-12％W、0.1-0.3％C的镍基材料的典型沉积，部件的操作温度可为800-1050℃，更窄范围为850-1000℃。羰基化合物源的温度可为45-90℃，更窄范围为50-75℃。电子束电流可为1.7-2.5A，更窄范围为1.8-2.2A。室压可小于0.01Pa。沉积速度可为5-30μm/min，更窄范围为15-20μm/min。
本发明的一个或多个实施例已经被描述。然而，应该理解，可以在不偏离本发明的精神和范围内做出各种变型。例如，尽管所述方法对于高压涡轮机叶片特别有用，但是该方法可被施加到其它叶片和其它涡轮机部件和非涡轮机的部件上。具体的涡轮机部件或其它工件及所遭受的具体磨损或损坏的细节可影响任何给定恢复的细节。所述方法和设备可被用于各种无恢复应用。因此，其它实施例在以下技术方案的范围内。
权利要求
1.一种用于将沉积材料(110；212)沉积到部件(20；210)上的方法，包括将所述部件置于沉积室(50)中；通过电子束加热使用于形成沉积材料的一种或多种第一组分(66)汽化；以及使用于提供与第一组分共同沉积在部件上的沉积材料中的一种或多种第二组分的一种或多种有机金属化合物(102；202)汽化。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述汽化的一种或多种有机金属化合物经过化学气相沉积工艺。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种第一组分和一种或多种第二组分在所述部件上冷凝。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括主动地控制所述部件的温度以进一步控制所述一种或多种有机金属化合物的分解。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述部件的温度被保持在600℃至1050℃之间；和所述一种或多种有机金属化合物的汽化包括加热至45℃至120℃之间。
6.根据权利要求4所述的方法，进一步包括对部件进行热处理使得已沉积的沉积材料均匀化。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种有机金属化合物包括，重量百分比至少50％的一种或多种难熔元素的羰基化合物。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种第一组分的汽化包括使至少一种M-Cr-Al-Ti合金汽化；和所述沉积材料主要包括镍基或钴基超合金。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种第一组分包括大部分Ti；和所述一种或多种第二组分主要包括Mo。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述沉积材料主要包括镍基或钴基超合金中的至少一种以及1-20％重量百分比的难熔金属添加物。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述沉积材料主要包括至少一种M-Cr-Al-Ti合金；重量百分比为2-20％的W、Mo、Re、Pt、Rh、Ru、Os、Ir、Te和V中的一种或多种；和重量百分比为0-0.3％的C。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述部件已经在部位(30′)处损失了第一材料；和所述沉积材料被沉积到所述部位上以替换所述损失的第一材料。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述沉积材料具有与所述部件的基底之间的第一界面且所述沉积材料和所述基底之间的结合强度超过50ksi。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述部件和所述沉积材料包括具有相似的名义成分且具有重量百分比为2-20％的难熔金属的镍基或钴基超合金；所述结合强度处于60ksi和90ksi之间；所述沉积材料在所述部件上的所述部位处具有至少2.0mm的深度；所述基底具有超过所述沉积材料深度的厚度；和所述基底包括初始未修复的材料。
15.根据权利要求12所述的方法，其中所述部件和所述沉积材料包括具有相似的名义成分且具有重量百分比为2-20％的难熔金属的镍基或钴基超合金；所述结合强度处于60ksi和90ksi之间；所述沉积材料具有小于0.75mm的平均深度；所述基底具有超过所述沉积材料深度的厚度；和所述基底包括初始未修复的材料。
16.根据权利要求12所述的方法，进一步包括在沉积前将罩(40)施加到围绕所述部位的所述部件的一部分上；以及在沉积后除去所述罩。
17.根据权利要求1所述的方法，其中所述被汽化的一种或多种有机金属化合物被允许在所述部件上冷凝且沉积在所述部件上的所述沉积材料被电子束照射以导致所述一种或多种有机金属化合物的电子束感生分解，留下一种或多种难熔金属作为所述一种或多种第二组分。
18.一种用于将材料(110；212)沉积在工件(20；210)上的设备，包括沉积室(50)；用于使一种或多种第一沉积材料组分汽化的装置(62)；用于使一种或多种有机金属化合物汽化从而提供一种或多种第二沉积材料组分的装置(64；200；220；240；250；280)；和与所述用于使一种或多种第一沉积材料组分汽化的装置和用于使一种或多种有机金属化合物汽化的装置相连接且被编程以为所述工件提供对所述第一和第二沉积材料组分的共同沉积的反馈回路控制的控制系统(130)。
19.根据权利要求18所述的设备，进一步包括用于监控所述工件温度的装置(126)。
20.根据权利要求18所述的设备，其中所述用于使所述一种或多种第一沉积材料组分汽化的装置包括引导电子束(76)朝向包括所述一种或多种第一沉积材料组分的锭料(66)的电子束源(78)；和所述用于使所述一种或多种有机金属化合物汽化的装置包括用于加热所述一种或多种有机金属化合物的传导性加热器(100)。
21.根据权利要求18所述的设备，其中所述控制系统(130)被编程以提供穿过已沉积的材料厚度的所述一种或多种第一沉积材料组分和一种或多种第二沉积材料组分之间的逐渐变化的平衡以在已沉积的材料中形成具有预定梯度的组分。
22.一种用于将沉积材料(110；212)沉积在工件(20；210)上的设备，包括沉积室(50)；被加热以使第一组分汽化的沉积材料的一种或多种第一组分的第一源(62)；和提供了沉积材料的一种或多种第二组分的包括一种或更多有机金属化合物的第二源(64；200；220；240；250；280)。
23.根据权利要求22所述的设备，其中所述一种或多种第一组分包括，按重量计算至少50％的Ni、Co和Fe中的一种或组合；至少12％的Cr；至少6％的Al；和至少0.5％的Ti；和所述一种或多种第二组分主要包括一种或多种难熔金属和重量百分比达到0.3％的C。
24.根据权利要求22所述的设备，其中所述一种或多种第一组分包括至少50％，按重量计算，的Ti；和所述一种或多种第二组分主要包括一种或多种难熔金属和重量百分比达到0.1％的C。
25.一种用于使一种或多种第一组分和一种或多种第二组分共同沉积的方法，包括一种或多种第一组分的电子束物理气相沉积；和一种或多种第二组分从有机金属化合物中的化学气相沉积。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述一种或多种第一组分包括，按重量计算至少50％的Ni、Co和Fe中的一种或组合；至少12％的Cr；至少6％的Al；和至少0.5％的Ti。
27.根据权利要求25所述的方法，其中所述一种或多种第一组分来自单一锭料(66)；和所述一种或多种第二组分为来自至少两个具有不同成分的不同源(102，202)的至少两种难熔金属组分。
全文摘要
物理气相沉积被一种或多种有机金属化合物的化学气相沉积加强以沉积多组分材料。所述有机金属化合物可以是羰基化合物。本工艺可被用以在超合金涡轮机部件上沉积涂层和修复材料。
文档编号C23C14/06GK1693534SQ20051006969
公开日2005年11月9日 申请日期2005年5月8日 优先权日2004年5月7日
发明者A·V·马克霍特金, I·S·马拉申科, I·V·贝洛索夫 申请人:联合工艺公司