用于钎焊的改善的系统和方法

专利名称：用于钎焊的改善的系统和方法
技术领域：
本发明涉及材料的钎焊，并且更具体地，涉及机械构件的大间隙钎焊或修补。
背景技术：
涡轮机械构件，例如涡轮机壳体、叶片或轮叶和导叶在操作期间会遭遇高的温度和应力。在这种条件下，这些构件可能变得物理上磨损，导致裂纹、空隙和磨损表面的形成。 焊接、钎焊或间隙钎焊可用于将构件恢复至更佳的操作条件。然而，钎焊某些大间隙可能是困难的。

发明内容
以下概述了与最初要求保护的发明范围相称的某些实施例。这些实施例并不意图限制要求保护的发明的范围，相反这些实施例仅仅意图提供本发明的可能形式的简要概述。实际上，本发明可包含可与下述实施例相似或不同的各种形式。在第一实施例中，一种系统包括填隙复合物(GFC)。GFC包括钎焊合金。GFC构造为设置在衬底的间隙内部。该系统还包括GFC保持筛网(retention screen)。GFC保持筛网构造为设置在GFC上方，以便在钎焊期间将GFC保持在间隙内。GFC保持筛网还构造为使气体在钎焊期间能够逸出GFC。在第二实施例中，一种方法包括将具有填充金属的GFC应用于衬底的间隙内部。 该方法还包括将筛网设置在间隙和衬底的顶部。另外，该方法包括当筛网将GFC保持于间隙中时施加热量以使间隙中的填充金属熔化，并容许气体逸出。在第三实施例中，一种修补装备包括具有多个颗粒的GFC。该修补装备还包括具有多个开口的筛网，开口尺寸小于颗粒尺寸。筛网设置在GFC上，以便在钎焊期间阻塞颗粒， 但容许气体流动。


当参照附图阅读以下详细说明时，将更好地理解本发明的这些以及其它特征、方面和优势，其中在所有附图中相似的标号表示相似的部件，其中图1描绘了可采用大间隙钎焊的涡轮机系统的一个实施例的横截面图；图2描绘了衬底中的间隙的一个实施例的横截面图；图3描绘了衬底中的机械加工的间隙的一个实施例的横截面图；图4描绘了设置在衬底间隙内部的填隙复合物的一个实施例的横截面图；图5描绘了设置在填隙复合物顶部的筛网的一个实施例的横截面图，填隙复合物位于衬底间隙的内部；图6描绘了设置在填隙复合物顶部的筛网的一个实施例的顶视图，填隙复合物位于衬底间隙的内部；且图7显示了用于间隙钎焊的方法的一个实施例。
部件列表
10涡轮机系统
12燃料喷嘴
14压缩机
16燃烧器
18进气部段
20级
22级
挝级
26导叶
28叶片
30旋转叶轮
32轴
36扩散器
；34涡轮
40级
42级
44级
56外壳
46轮叶
48叶轮
50叶轮
52叶轮
54轴
60排气
64衬底
66间隙
68间隙
70边缘
72边缘
74填隙复合物
76填充金属
78焊剂
80焊剂
82筛网
84焊缝
90网格
91开口
100逻辑
110 方块112 方块114 方块116 方块118 方块120 方块122 方块1 方块
具体实施例方式以下将描述本发明的一个或多个特定实施例。为了致力于提供这些实施例的简明描述，在说明书中可能不完全描述实际实施方式的所有特征。应该懂得，在任何此类实际实施方式的开发中，如同在任何工程或设计项目中一样，必须做出许多实施方式特定的决策， 以实现研究者的特定目的，例如与涉及系统及涉及商业约束相关的适应性，其可能根据实施方式而变化。此外，应该懂得此类开发工作可能是复杂且耗时的，但对于受益于本发明公开的普通技术人员仍然是其设计、构造和制造的日常事务。当介绍本发明的各种实施例的元件时，用词“一 ”、“ 一个”、“该，，和“所述，，都意图
表示有一个或多个元件。词语“包括”、“包含”和“具有”都意图为包含性的且意味着除了列出的元件之外，还可以有其它元件。在某些应用中，涡轮机械(例如涡轮机、压缩机和泵)以及其它机械可能包括暴露于严重磨损条件下的构件。例如，某些涡轮机系统构件，例如叶片、外壳、转子叶轮、轴、喷嘴等等都可能在高热且高速回转的环境中操作。在这些构件的金属衬底上可能形成需要修补的空腔或间隙。这些间隙的一些可能由于间隙或裂纹的尺寸而被认为是大间隙。例如，一些间隙可能包括具有大约3mm或更大宽度或长度的间隙。在利用填隙复合物(GFC)修补或连接金属衬底时，首先通过机械方法，例如研磨而除去磨损物件中的缺陷，或者将连接表面彼此带入合适位置。然后将GFC放置在间隙的修补空腔中或放置在连接表面之间。在钎焊工艺期间，物件保持在一温度下，在该温度GFC熔化、重新固化并与物件的母材熔合，从而形成优良的高强度的连接或修补。在某些情况下，GFC可包括填充材料，例如研磨的金属、金属焊珠和/或导线。发生在钎焊操作期间的气体活动和/或热活动可能导致填充材料以及其它成分升高或“吹出” 空腔。脱气效应可能导致缺陷，例如空隙、空腔、开裂等等。因此，所得到的修补或连接可能不够强，因为不是所有的材料都恰当地设置在间隙的内部。本文公开的实施例可通过在间隙或连接的内部包含基本上所有GFC的成分而获得更牢固的钎焊或烧结。因此可使钎焊区域变得更强、更耐用，并且可具有更长的工作寿命。在某些实施例中，将网格或穿孔的金属片设置在GFC的顶部。此类网格或穿孔的金属片包括适合于承受钎焊期间所产生的热量而没有熔化或在几何形状上展现相当大的几何变形的材料成分。另外，该网格或穿孔的金属片包括足够大的开口，以便由于钎焊或烧结活动所产生的气体通过，但也足够小以包含相当大部分的非气态钎焊成分，包括任何填充材料。此外，该网格或穿孔的金属片包括柔性属性，其容许将网格或金属片放置在弯曲的表面和其它非平坦的表面上。也就是说，该网格或穿孔的金属片可通过例如通过手施加适中的力而弯曲，之后保持其形状。实际上，该网格或穿孔的金属片可弯曲以符合某些表面的轮廓，例如外壳或护罩的内部弯曲的壁。在其它实施例中，可使用衬底，例如陶瓷，其具有适合于钎焊气体通过的多孔性。 在这些实施例中，衬底可使得能够使用更高的钎焊温度，因而，GFC成分可包括具有更高熔化温度的金属和/或金属合金。可使用许多合适的GFC成分，并且许多金属、金属合金和金属化陶瓷可根据本文公开的实施例进行钎焊或连接，包括因科镍合金、钢、不锈钢、铬钼钢、 镍、钴、铸铁、铁、铝、锰、钨和/或钛。记住前面所述并且现在转到图1，讨论某些可利用本文公开的实施例进行钎焊的涡轮机械构件会是有利的。例如，图1中所描绘的涡轮机系统10的某些构件可能需要修补或连接。例如涡轮机系统10的机械系统在操作条件期间承受机械应力和温度应力，其可能需要定期修补某些构件。在涡轮机系统10的操作期间，可将燃料例如天然气或合成气传送至涡轮机系统10通过一个或多个燃料喷嘴12进入燃烧器16。空气可通过进气部段18而进入涡轮机系统10，并可由压缩机14进行压缩。压缩机14可包括一系列压缩空气的级20， 22和M。各个级可包括一组或多组固定的导叶沈以及旋转而逐渐增加压力以提供压缩空气的叶片观。叶片观可连接在旋转叶轮30上，旋转叶轮30连接在轴32上。来自压缩机 14的压缩的排放空气可通过扩散器部段36而离开压缩机14，并且可被引导至燃烧器16中以与燃料相混合。例如，燃料喷嘴12可将燃料-空气混合物以合适的比例注入到燃烧器16 中，以达到最佳的燃烧、排放、燃料消耗和功率输出。在某些实施例中，涡轮机系统10可包括设置成环形布置的多个燃烧器16。各个燃烧器16可将热的燃烧气体引导至涡轮34中。如图所示，涡轮34包括被外壳56包围的三个独立的级40，42和44。各个级40， 42和44均包括一组联接在相应的转子叶轮48，50和52上的叶片或轮叶46，转子叶轮连接在轴M上。当热的燃烧气体造成涡轮叶片46的旋转时，轴M旋转以驱动压缩机14和任何其它合适的负载，例如发电机。最后，涡轮机系统10通过排气部段60扩散并排出燃烧气体。如以下参照图2更详细地所述，涡轮机构件，例如喷嘴12、进气口 18、压缩机14、导叶 26、叶片28、叶轮30、轴32、扩散器36、级40，42和44、叶片46、轴54、外壳56和排气口 60 可使用公开的实施例来修补任何裂纹或大间隙。图2是显示了具有Ds毫米的衬底深度的衬底64的一个实施例的横截面图。衬底 64可具有包括许多金属、金属合金和/或金属化陶瓷的材料成分。例如，如果金属衬底64 是外壳56的一部分，则金属衬底64可以是铸铁衬底64或任何其它合适的外壳衬底64。实际上，衬底64可以是许多机械构件的一部分，例如上面参照图1所述的涡轮机系统10的构件。衬底64可能已经暴露于长期使用或过度使用的环境下，导致了大间隙66。在所描绘的实施例中，间隙66为大约W1毫米长且D1毫米深。W1和D1可能具有造成不适合使用其它修补技术例如弧焊或标准钎焊的尺寸。例如，W1和D1可大约大于3mm。在某些情况下，D1近似等于Ds。也就是说，间隙66可能已经造成衬底64分成两个部分。传统的焊接和钎焊技术不能总是用于成功地修补空腔中的损伤，例如间隙66，并因而需要使用本文所述的大间隙实施例，以用于成功的构件修复。实际上，即使在衬底64可能已经分裂成两个(或更多) 部分的情况下，所公开的钎焊和硬焊实施例也容许间隙66的修补，如图3中进一步所述
图3显示了间隙68的一个实施例的横截面图。间隙68通过对图2的间隙66应用某种处理来形成。更具体地说，间隙68是间隙66的机械加工和/或清洗的结果。在所示的实施例中，边缘70和72已经通过使用例如角向磨光机进行了机械加工，导致间隙68 具有更适合于应用GFC的基本均勻的壁。边缘70和72的机械加工还可除去在图2的间隙 66的内部可能发现的任何腐蚀、氧化以及其它污染物。间隙68包括比间隙66的宽度巧和深度A更大的宽度W2和深度D2。更大的宽度W2和深度A可能是由于将边缘70和72机械加工成更均勻的边缘，并除去任何不合适宜的颗粒而造成的。在某些实施例中，间隙68可通过应用清洗溶液，例如轻微酸性的溶液而进行进一步的清洗，之后应用设计成用以停止任何酸性反应的另一清洗溶液。应该懂得，可使用任何其它合适的化学处理溶液或清洗溶液。此化学处理可进一步从间隙68消除不需要的颗粒或污染物。应该注意，可使用其它清洗操作，例如在化学处理之前可使用钢丝刷或喷砂除去颗粒材料。然后可将GFC应用于间隙68上，如以下参照图4更详细地所述。图4显示了 GFC 74在间隙68内部的应用。在某些实施例中，GFC74可具有与油灰、制模用粘土或泥浆膏剂相似的稠度。因此，GFC 74可以是与油灰相似的塑性流，其使 GFC 74能够手工放置在间隙68的内部。实际上，现场修补技术人员可将GFC 74手工放置在现场位置，而不需要将衬底64移动到特定的修补位置，例如维修车间。因此，如以下参照图5更详细地所述，现场修补技术人员可携带修补装备，其包括GFC 74以及网格、穿孔的金属片和/或陶瓷过滤器。GFC 74成分可包括金属填料焊珠76或填充颗粒。另外，GFC 74的剩余部分可包括与填充金属76不同的“等级”或材料成分。此外，填充金属76可包括处于不同“等级”的填充金属。“等级”指用于根据其机械和/或化学属性(例如在给定温度下的冲击强度)而对填充金属分类的体系。因此，当填充金属76熔化时，毛细作用支配空间可通过毛细作用力而用于“拉进”填充金属。毛细作用有益于使熔化的金属能够更均勻地流过间隙68中的空隙。GFC 74可通过例如与填充金属76的翻腾混合进行处理，从而增强GFC 74和填充金属76之间的粘接。金属填料焊珠76可包括具有许多金属和/或金属合金的材料成分。在一个示例中，用于金属填料焊珠76的材料成分可基于衬底64的材料成分和/或具有衬底64的构件的预期服务用途进行选择。另外，金属填料焊珠76可基于其“润湿”衬底的能力、在比衬底更低的温度下熔化或在特定温度下熔化的能力进行选择。“润湿”与金属填料焊珠76熔化时在衬底64上流动并粘附在其上的能力相关。用于金属填料焊珠76的材料成分的某些示例包括铜、锌、铝、银、镍、铁、铬、硅和/或硼。金属填料焊珠76可具有大约0. lmm-3mm, 0. 5mm-1. 05mm,0. lmm-5cm的直径，或任何其它合适的直径。应该注意在其它实施例中，填充金属可不同地成形，例如线形、立方体和/或成具有不规则的几何形状或曲线的形状。另外，填充金属可以是膏剂、粉末、导线等等。实际上，某些实施例可将金属填料焊珠76与具有其它形状的填充金属组合起来。金属填料焊珠76可以是气体雾化的焊珠76。也就是说，可使用气体，例如氮气、氩气或氦气的高速射流来散布熔化的液体填充金属，从而在液体一旦固化时产生金属填料焊珠76。这种处理可减少金属填料焊珠76的氧气含量，有助于防止在钎焊操作期间的氧化， 并增加润湿能力。在其它实施例中，金属填料焊珠可以是油雾化的焊珠76。油雾化工艺可使用油射流，以分解熔化的填充金属，还导致金属填料焊珠76具有更低的氧气含量。
在所描绘的实施例中，填充金属可与焊剂例如粉末焊剂78相混合。粉末焊剂78可以是适合于保护衬底和填充金属以免氧化的任何商业上可得到的焊剂。粉末焊剂78还可基于待使用的钎焊温度、衬底64的材料成分、金属填料焊珠76的材料成分和/或可能需要的钎焊时间数量进行选择。在其它实施例中，焊剂78可以是膏状焊剂或液体焊剂。另外， 液体焊剂80可应用于GFC 74和间隙68的顶上。焊剂80的应用在现场环境中是有效的， 例如室外环境，其包括大气中的氧气。在这些环境中，焊剂80可使得能够密封间隙68，因而保护密封的间隙68以免过度暴露于氧气中。液体焊剂80可以任何合适的方式进行喷涂、 涂覆或应用，从而密封地覆盖间隙68的顶部。在其它钎焊工艺中，例如当使用钎焊炉时，可选地不使用液体焊剂80。实际上，除了现场钎焊工艺之外，所公开的实施例可用于炉内钎焊工艺中。在炉内钎焊中，钎焊炉可提供一种气氛，其被恰当地构造为基本上防止氧化。例如，该气氛可以是惰性、还原或真空气氛。然后可将筛网放置在液体焊剂80、GFC 74和间隙68的顶上，如以下参照图5更详细地所述。图5是显示了设置在液体焊剂80、GFC 74和间隙68顶上的筛网82 (即GFC保持筛网)的一个实施例的横截面图。在不使用筛网82的条件下，一些钎焊活动例如脱气、热活动和化学活动可倾向于将GFC74排出衬底64之外。实际上，GFC 74的向外运动可能留下不期望有的间隙或空隙，从而阻碍毛细作用。毛细作用有益于使熔化的GFC 74能够更均勻地流过整个间隙68，因而一旦GFC 74冷却至其固相线温度(即，材料进入固相时的温度) 以下时就形成更强的修补。因此，筛网82包括适合于将GFC 74限制在间隙68内部，同时容许在钎焊操作期间进行脱气的属性。实际上，筛网82能够承受钎焊温度而没有熔化或在其几何形状上发生相当大的变形。在一个实施例中，筛网82可以是网格，如以下参照图6更详细地所述。在另一实施例中，筛网82可以是穿孔的金属片。在这些实施例中，筛网82可被手动成形，从而符合衬底64的轮廓。例如，如果衬底64包括弯曲的表面，那么筛网82可被手动成形或“弯曲”， 从而符合设置在衬底64的表面上的任何曲线。因此，筛网82可包括适合于使筛网82能够手动成形或弯曲的深度Dm。例如，深度Dm可大约小于15mm。应该注意其它可较少手动成形的实施例可包括大于15mm的深度Dm。此外，筛网82可包括比间隙68的宽度W2更大的宽度W3,从而完全覆盖间隙68。例如，W3可比W2大约大1 %，5 %，10 %，15 %。在某些实施例中，筛网82可以是陶瓷筛网。在一个实施例中，陶瓷筛网包括适合于使钎焊气体或蒸气能够脱气，同时将GFC 74包含在间隙68内部的多孔性。在另一实施例中，陶瓷筛网可具有机械钻出或制造的孔，其使得钎焊气体能够脱气。这样，陶瓷可适合地用于包含GFC 74。陶瓷筛网82的使用可促进更高钎焊温度的使用，因为陶瓷能够承受超过大约3300°C的温度。在筛网82是网格或穿孔的金属片的实施例中，可将筛网82焊接到衬底64上。如图所示，“定位焊”84可用于有选择地将筛网82的某些部分，例如筛网82的转角焊接到衬底64上。在其它实施例中，筛网82可通过磁力而固定在衬底64上。例如可将磁铁连接在筛网82和衬底64两者上，或者筛网82可以是磁性筛网82。图6是显示了设置在间隙68和流体焊剂80顶部的网格90的一个实施例的顶视图。所描绘的实施例更清晰地显示了间隙68被筛网82例如网格90所覆盖。实际上，网格90(或筛网82)可完全覆盖间隙68的表面，从而防止GFC 74流出间隙68的边缘之外。在所描绘的实施例中，网格90包括比间隙68的长度L2更大的长度L3。此外，网格的宽度W3 也大于间隙68的宽度W2。例如，L3可比L2大大约1%,5%,10%,15%ο类似地，W3可比W2 大大约1 %，5%，10%，15%。在其它实施例中，网格90可包括与间隙68的尺寸大致相等的尺寸，且因此L2可近似等于L3,并且W2可近似等于W3。网格90还可包括多个开口 91，开口 91具有网格长度或筛网长度&，以及网格宽度或筛网宽度、。在所描绘的实施例中，、和&是大致相同的尺寸，因而造成方形开口 91。 应该懂得，在其它实施例中，、和&可具有不同的尺寸，或者网格的开口 91可具有其它几何形状，例如圆形开口、三角形开口、不规则的开口等等。当在间隙68中形成钎焊气体时， 该气体可通过网格中的开口而被脱除。因此，Sff和&可大约在0. Olmm至0. Imm, 0. 05mm至 1. 5mm,0. Olmm至5cm之间。实际上，可使用各种广泛的尺寸，其适合于使得在钎焊活动期间能够脱气，但基本上将GFC 74包含在间隙68的内部。因此，通过将GFC 74包含在间隙68 的内部可实现更强、更耐用且更可靠的修补或连接。图7显示了适合于钎焊大间隙，例如对上面参照图2-图6所述的间隙的逻辑100 的一个实施例。首先可清洁间隙66和周围区域(方块110)。例如，间隙66可通过应用角向磨光机或任何其它合适的工具进行机械加工，从而除去任何腐蚀、氧化和其它不需要的材料，导致清洁的间隙68。包围间隙的区域也可类似地清洁。然后可选择金属填料焊珠的尺寸和类型(例如材料成分)(方块11 。金属填料焊珠76 (或填充金属线、膏剂和/或粉末)的尺寸和类型的选择可依赖于间隙68的形状和尺寸、预期的修补服务用途和/或位于间隙68下的衬底64的类型。例如，填充金属76可选择成具有比下面的衬底64的熔点更低，但足够高以承受常规使用的熔点。类似地，较小的焊珠尺寸可比较大的焊珠尺寸更快熔化，所以还可考虑钎焊时间。钎焊技术的类型(例如现场钎焊、炉内钎焊)也可用于选择金属填料焊珠(块112)的尺寸和类型。一旦已经选择了金属填料焊珠76的尺寸和类型，就可混合填隙复合物 (GFC) 74 (方块114)。在某些实施例中，混合可包括粉末化焊剂78、液体焊剂、焊膏或任何其它合适的钎焊混合物(例如增塑剂)。例如，在混合物中可包含增塑剂，从而为混合物提供增加的软度、粘性和柔性。实际上，混合物可制备成以便形成GFC膏剂、浆状物或粘土。然后可将GFC 74应用于间隙上(方块116)。在某些实施例中，GFC 74可在现场进行混合。在混合之后，现场技术人员可将GFC 74手动压入或以其它方式“散布”到间隙内部，从而基本上覆盖间隙68。然后可选择适合于与GFC 74和间隙68 —起使用的筛网82 (方块118)。筛网82 的选择可依赖于间隙的几何形状、待使用的钎焊温度、GFC成分(例如金属填料焊珠的尺寸和类型)以及衬底的几何形状(例如平坦的、非平坦的)。例如，不锈钢网格可选择成适合于工作在大约250°C至1300°C之间的大多数钎焊温度下。筛网82还可选择成具有适合于在脱气期间包含GFC68的开口。例如，该开口可以是宽度和长度大约在0.01mm至0. Imm, 0.05mm至1.5mm，0.01mm至5cm之间的方形开口。然后可应用筛网82，从而覆盖间隙(方块120)。在一个实施例中，可将筛网82 “定位焊”在衬底上。在另一实施例中，筛网82可磁性地固定到衬底64上，例如利用磁性筛网或利用单独的磁铁。在又另一实施例中，筛网 82的重量可足以在钎焊期间固定筛网82。一旦筛网82被恰当地连接好，就可对间隙68进
9行钎焊(方块122)。间隙的钎焊(方块12 可包括若干种技术。在一个示例中，可使用局部化热源例如氧-燃料焊炬，以将热量应用于间隙和/或衬底上。实际上，大间隙的现场钎焊现在可通过利用所公开的实施例而可能。在现场钎焊中，氧-燃料焊炬或任何其它合适的局部化热源可将直接火焰应用于钎焊区域(例如间隙68和/或衬底64)。可使用许多燃料，包括乙炔、汽油、丁烷、丙烷、丙烯、MAPP气体等等。现场钎焊容许对过于昂贵或移动费时的部件进行钎焊。例如，涡轮机壳体56可能重量超过500kg，并且可能需要专用工具和/或技术以拆除并运输到维修车间。因此，本文公开的技术促进了现场技术人员使用例如包括GFC混合成分和筛网在内的修补装备。GFC 74可在现场进行混合，并应用于间隙68上，然后使用筛网82来覆盖间隙68。间隙68然后可进行焊炬钎焊，造成合适的修补。在另一示例中，可使用炉内钎焊。在炉内钎焊中，钎焊的部件设置在钎焊炉内部，并可使用受控的热循环。同现场钎焊相比，受控制的热循环可容许使用更精确的钎焊温度。在钎焊期间，GFC 74被加热至略高于填充金属76的熔化温度以上，导致填充金属 76熔化，同时由焊剂78和80恰当地保护以免受到某些大气条件的影响。当填充金属76熔化时，毛细作用可使填充金属76能够流到间隙68的表面上。实际上，毛细作用在某些情况下能够克服重力而“拉起”熔化的填充金属76。因此，熔化的填充金属能够流过或“润湿” 间隙68的表面。在钎焊工艺期间可产生某些气体或蒸气。这些气体可建立能够将一些GFC 74和/或填充金属76排出间隙68的之外压力。然而，在筛网82就位的条件下，气体可通过筛网82离开，同时将相当大部分的GFC 74和填充金属76保留在间隙中。填充金属76 因而能够更均勻地在间隙68中流动。当钎焊温度降低时，填充金属76与衬底64熔合，形成基本上没有任何裂纹、开裂、气泡、空隙等等的修补。实际上，所公开的实施例可形成更高强度、更牢固且和更耐久的修补或连接。一旦间隙68被钎焊(方块12 且修补被容许冷却，就可机械加工而除去筛网 82(方块124)。例如，可使用研磨机磨去修补上的筛网82部分。应该懂得，在其它实施例中，可将筛网82留在修补部件上。例如，筛网82可能不会干扰任何其它构件或修补部件的操作。因此，容许筛网保留在原来位置可能是更有效且更经济的。本发明的技术效果包括机械构件的现场钎焊，例如外壳、叶轮、叶片或轮叶、入口、 喷嘴等等。进一步的技术效果包括在钎焊脱气期间改善的大间隙填充复合物的贮留作用。 现场修补装备可用于恰当地修补各种难以拆卸并移动到维修车间中的机械构件中的大间隙。本书面说明使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还可使本领域中的技术人员能够实践本发明，包括制造和利用任何装置或系统，以及执行任何所结合的方法。本发明可获得专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域中的技术人员想到的其它示例。 如果这些其它示例具有并非不同于权利要求语言的结构元件，或者如果其包括与权利要求语言无实质差异的等效的结构元件，则此类其它示例都属于权利要求的范围内。
权利要求
1.一种系统，包括填隙复合物(GFC) (74)，其包括钎焊合金，其中所述GFC(74)构造为设置在衬底(64)的间隙(66，68)内部；和GFC保持筛网(82)，其构造为设置在所述GFC(74)上，以便在钎焊期间将所述GFC(74) 保持在所述间隙(66，68)内，并且所述GFC保持筛网(82)构造为使气体能够在钎焊期间逸出所述GFC (74)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述GFC(74)包括填充金属(76)。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述GFC保持筛网(82)包括具有多个开口(91)的金属筛网(90)，并且各个开口(91)均具有大约在0.01毫米至3厘米之间的直径。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述GFC保持筛网(82)包括符合部件的轮廓的网格(90)或穿孔的金属片。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述GFC保持筛网(82)包括陶瓷筛网。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括具有衬底(64)的涡轮机构件(10，12，14，16，18，20，22，24，26，28，30，32，36，34，40，42，44，46，48，50，52，54，56，60)， 其中所述衬底(64)包括铁、钢、镍、钴、锰、钨、钛、铝或它们的组合。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述GFC保持筛网(82)构造为覆盖在所述间隙(66，68)附近的衬底(64)上，并且所述GFC保持筛网(82)构造为在钎焊之前固定到所述衬底(64)上。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述GFC保持筛网(82)构造为覆盖具有至少3毫米的宽度或长度的所述间隙(66，68)。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述GFC保持筛网(82)的尺寸至少比所述间隙(66,68)的宽度宽大约5%。
10.一种方法，包括将具有填充金属(76)的填隙复合物(GFC) (74)应用于衬底(64)的间隙(66，68)内部；将筛网(82)设置在所述间隙(66，68)和所述衬底(64)的顶部上；且在所述间隙(66，68)中应用热量以熔化所述填充金属(76)，同时所述筛网(82)将 GFC(74)保持在所述间隙(66，68)中，并容许气体逸出。
全文摘要
本发明提供了用于钎焊的改善的系统和方法。系统包括填隙复合物(GFC)(74)。GFC(74)包括钎焊合金(76)。该系统还包括GFC保持筛网(82)。GFC保持筛网(82)构造为设置在GFC(74)之上，以便在钎焊期间将GFC(74)保持在间隙(66，68)内部。GFC保持筛网(82)还构造为使气体在钎焊期间能够逸出GFC(74)。
文档编号B23K3/08GK102554487SQ20111036577
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月8日 优先权日2010年11月8日
发明者J·R·帕罗利尼, 朴埈永 申请人:通用电气公司