用于生产涡轮机转子的方法
【专利说明】用于生产涡轮机转子的方法
[0001]本发明涉及一种如权利要求1中所提出的用于生产涡轮机转子的方法并且还涉及通过根据本发明如权利要求6的前序部分的方法来生产的一种涡轮机转子。
[0002]DE 697 24 730 T2披露了一种用于生产涡轮机转子的方法，其中一个涡轮机叶轮和一个钢轴是通过焊接操作彼此相连的。为此目的，该涡轮机叶轮和轴在惰性气体或还原气体氛围下通过高频感应加热而被加热至一个温度上，该温度高于焊接金属的熔化温度、但不超过熔化温度100°c。该涡轮机叶轮和轴被维持在此温度下以便能够通过焊接操作而相连。
[0003]然而，这个已知的方法具有相当高技术费用的缺点。
[0004]鉴于此，本发明的一个目的是提供一种需要较低的技术费用的用于将一个优选由钛铝(TiAl)构成的涡轮机叶轮与一个由刚形成的轴连接的方法。此外，目的是提供一种如权利要求6的前序部分所述的涡轮机转子，该涡轮机转子具有简单的结构并且有可能在该涡轮机叶轮与轴之间实现紧固连接。
[0005]该目的是通过权利要求1和权利要求6的特征实现的。
[0006]根据本发明，当通过钢电子焊接将该涡轮机叶轮与该轴连接时，有可能在该涡轮机叶轮中和该轴(钢轴)上实现确定的扩散区域。为此目的，引入到该涡轮机叶轮或该轴相应材料中的热量是受到精确控制的。
[0007]附属权利要求2至5涉及根据本发明的方法的有利发展。
[0008]电子束/焊接束(EB束)优选被分配的方式为使得它交替地移动过这些连接零件(涡轮机叶轮/钢轴)各自上的对应的温度窗口。
[0009]在此方面，在热量引入过程的同时，这些连接零件优选以一个确定的旋转速度匀速转动。
[0010]在一个特别优选的实施例中，连接过程是在EB机器的加工室内在真空下实施的。
[0011]本发明的进一步的细节、优点和特征将通过参照附图从以下对一个示例性实施例的说明中变得清楚。
[0012]附图的唯一图示示出了可以是一个排气涡轮增压器的涡轮机转子的涡轮机转子I的一个大大简化的概要图示。该涡轮机转子I相应地具有一个涡轮机叶轮2，该涡轮机叶轮优选由钛铝制成。
[0013]如图所示，该涡轮机叶轮2是连接到一个轴上的，优选是例如由结构钢或马氏体钢制成的一个钢轴。为此目的，该涡轮机转子I具有一个连接装置8，该装置是一个电子束焊接接缝的形式。该连接装置8此外可以配备有一个可选择的接缝几何形状，例如其中一个连接零件上具有一个轴颈，而在另一个零件上具有一个用于插入该轴颈的凹陷。
[0014]该焊接接缝8在这种情况下被安排在该涡轮机叶轮2的后侧与该轴3的端面4’之间，如从图中的图示细节中清楚可见的。
[0015]为了说明根据本发明的用于生产该涡轮机转子I的方法，通过一条虚线示出了一个电子束焊接机器6，该焊接机器具有一个真空的加工室7。因此有可能在真空状态下实施以箭头5表示的电子束焊接过程，在这种情况下，EB束5可以被分配成其方式为使得它交替地移动过这些连接零件2、3的对应的温度窗口。
[0016]如在介绍中所提及的，由该涡轮机叶轮2与该轴3形成的这些连接零件在焊接操作过程中要经受确定的均匀转动。
[0017]除了本发明的以上书面披露，在此明确参考了附图以对所述书面披露进行补充。
[0018]参考符号清单
[0019]I 涡轮机转子
[0020]2 涡轮机叶轮
[0021]3 轴
[0022]4 涡轮机叶轮后部
[0023]4’轴3端面
[0024]5 EB 束
[0025]6 EB 机器
[0026]7 真空室
[0027]8 连接装置(焊接接缝)
【主权项】
1.一种用于生产涡轮机转子(I)的方法，该涡轮机转子具有一个由钛铝制成的涡轮机叶轮(2)和一个由钢制成的轴(3)来作为连接零件，其特征为以下步骤: -提供一个涡轮机叶轮(2); -提供一个焊机； -提供一个轴(3);并且 -借助电子束(5)通过电子束焊接将该涡轮机叶轮(2)与该轴(3)连接在一起。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于以下步骤: -将电子束(5)分配成交替地移动过对应地指配给这些连接零件(2，3)的温度窗口。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于在引入热量过程的同时，这些连接零件(2,3)以一个确定的旋转速度匀速转动。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于将这些连接零件(2，3)相连接的步骤是在真空中发生的。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于真空是在一个EB机器(6)的加工室(7)内产生的。
6.一种祸轮机转子(I)， -具有一个由钛铝制成的涡轮机叶轮(2); -具有一个由钢制成的轴(3);并且 -具有一个连接装置(8)，该装置位于一个涡轮机后部(4)与该轴(3)的一个端面(4’)之间， 其特征 -在于该连接装置(8)是一个电子束焊接接缝的形式。
7.如权利要求6所述的涡轮机转子(I)，其特征在于该连接装置(8)包括一个可选择的接缝几何形状。
【专利摘要】本发明涉及一种用于生产涡轮机转子(1)的方法，该涡轮机转子具有一个钛铝制成的涡轮机叶轮(2)和一个钢制成的轴(3)来作为连接零件，其特征为以下步骤：提供该涡轮机叶轮(2)；提供一个焊机；提供该轴(3)；并且借助于电子束(5)通过电子束焊接将该涡轮机叶轮(2)和该轴(3)连接。
【IPC分类】F02B39-00, F01D5-00
【公开号】CN104736816
【申请号】CN201380055073
【发明人】F·舍雷尔, M·罗德尔, G·沙尔, J·斯太尔彼得斯基, M·洛温伯格, S·艾辛格, A·艾迪拉维客, D·库斯
【申请人】博格华纳公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年10月22日
【公告号】DE112013004821T5, US20150275672, WO2014070509A1