利用凸出电阻钎焊连接或修复超级合金结构的方法：相应的超级合金部件的制作方法
【专利摘要】通过将形成于一个部件（40）中的凹部（44）与形成于另一个部件（50）中的相应凸出部（52）沿接触面匹配，而将超级合金部件（40，50）加以连接。沿接触面将这些部件彼此压缩并对它们进行电阻加热钎焊。以选定的流率和施加时间使电流在部件（40，50）之间通过，直到发生沿接触面的钎焊合金（60）熔化并使它们彼此相互附着。当对超级合金材料部件（40）的受损表面部分进行修复时，去除受损部分以形成挖空的凹部（44）。修复拼接件（50）优选地由具有相似机械结构性质的相同材料形成，具有匹配的凸出部（52），所述凸出部（52）具有与相应的凹部（44）的轮廓一致的轮廓。在压缩压力下对拼接件（52）和基底（40，50）进行电阻加热钎焊，直到发生沿接触面的钎焊合金（60）熔化，以便使它们相互附着。
【专利说明】利用凸出电阻钎焊连接或修复超级合金结构的方法:相应的超级合金部件
[0001]优先权要求
本申请要求2011年11月7日提交的、序列号被指定为61/556391的且名称为“Projection Resistance Brazing of Superalloys for Repair of Service-DegradedComponents”的共同待决美国临时专利申请的权益,该临时专利申请的内容以参考的方式并入本文中。
[0002]本公开的【背景技术】
1.【技术领域】
本发明涉及在制造和/或修复期间对先进超级合金部件的结构连接。在一些实施例中，本发明涉及通过使用以不显著降低连接部件的机械结构性质或材料性质的方式进行凸出电阻加热钎焊而附着到新的或经修复基底的拼接插入物，而对蒸汽涡轮或燃气涡轮中的超级合金涡轮叶片和轮叶进行表面修复。
[0003]2.现有技术的描述
燃气涡轮或其它超级合金部件的“结构”修复通常被认为用匹配的合金材料更换受损材料并且获得接近原来制造部件规格(例如，最终抗拉强度为原规格的70%)的性质(诸如强度)。例如，优选的是执行在已出现表面裂纹的涡轮导片上的结构修复，以便减小进一步开裂的危险性，并且使叶片恢复到原来的材料结构和尺寸规格。
[0004]由于成品叶片材料的冶金性质，因而用于制造涡轮部件(诸如铸造的涡轮叶片)的镍基和钴基超级合金材料的结构修复或新制造是具有挑战性的。例如，如图1中所示，当进行高温焊接时，与具有较低铝-钛含量的X-750超级合金相比，具有大于6%的聚集体铝或钛含量的超级合金(诸如CM247合金)更易于产生应变时效裂纹。通常在铸造后热处理期间对成品涡轮叶片合金进行加强处理，这使得对成品涡轮叶片合金难以实施随后的结构焊接。用于超级合金结构制造或修复的目前所采用的焊接工艺通常涉及到与焊接准备区毗邻的基底的显著熔化、和焊条或所添加的其它填充材料的完全熔化。当用相同或相似合金的焊条来焊接由这种材料构成的叶片时，叶片容易受到在焊口内和焊口附近的凝固(液化)裂纹、和/或在随后的旨在恢复超级合金原来的强度和相当于新部件的其它材料性质的热处理工艺期间的应变时效(再加热)裂纹的影响。
[0005]在耐热连接装置中通过在压缩电极之间将电流通入一对邻接的超级合金部件而执行传统的超级合金电阻“点”焊的过去尝试，也在焊接区内导致凝固裂纹。替代的超级合金焊接工艺(包括使用冷固定装置的激光微熔覆、在高温下在所谓的“热”箱中的焊接、和惯性摩擦焊接)仍然会导致焊接后热处理应变时效裂纹。其它摩擦焊接工艺(诸如搅拌摩擦焊接)可以降低超级合金裂纹的倾向性，但所采用的焊接装置具有相对有限的工具寿命。在超级合金部件的制造期间，当利用焊接工艺将由超级合金材料构成的单独部件加以连接时，发生相同的裂纹问题。
[0006]与结构修复或制造相比较，超级合金的“外观”修复或制造被认为是用较小结构性质规格的不匹配合金材料替换受损材料(或者将新制造材料的两个部件加以连接)，其中，不需要局部的初始结构性能。例如，外观修复可用于恢复修复部件的原来轮廓几何形态。如上所述，理想的是执行在表面裂纹上的结构修复，从而降低当重新使用该部件时随后裂纹扩展的可能性。相反，外观修复的一个实例是填充在涡轮叶片上的表面凹坑(而不是结构裂缝)从而恢复其原来的空气动力学轮廓，其中，叶片的局部外表面对于整个叶片的结构完整性是不重要的。外观修复或制造经常是通过使用强度低于叶片体超级合金基底但具有较高的延展性且不对超级合金基底的材料性质产生负面影响的较低应用温度的耐氧化焊接或钎焊合金而实现。
[0007]在过去，电阻钎焊通常是用于常用铁合金和非铁(例如，铜)合金的陶瓷-金属连接。如图2中所示，通过在压缩电极22、24之间将电流通入一对邻接部件30、32而实施钎焊。将固体片状、粉末或糊状钎焊合金34插入部件30、32之间。当在电极22、24之间通过电流时，钎焊合金34熔化并使常见的铁或非铁合金部件30、32彼此附着。然而，本发明不采用过去的利用电阻钎焊工艺连接超级合金部件的方法。此外，用钎焊合金填充超级合金部件表面裂纹不被认为是避免重新使用该部件时的将来裂纹扩展的非常传统的修复方法。
[0008]考虑到超级合金结构修复焊接的缺点，通常仅有的工业上可接受的解决方案是报废需要结构修复的受损涡轮叶片，因为过去的经验已表明这种结构修复的成功率有限。因此，修复局限于在过去已证明通过上述替代的超级合金焊接工艺或者通过使用结构强度降低的更具延展性的焊条填充材料的外观焊接而成功实施的方法。
[0009]因此，在本领域对于执行在超级合金部件(诸如涡轮轮叶和叶片)表面上的结构连接或修复以便可以连接各子部件或者可以修复结构裂缝和其它表面缺陷的方法存在着需求。
[0010]在本领域，对于提高超级合金部件(诸如涡轮轮叶和叶片)表面上的结构修复成功率因此可以降低受损叶片的废品率的方法也存在着需求。
[0011]在本领域，对于用不需要复杂的焊接或修复后热处理步骤的、已证实的可重复的修复技术和机械装置来执行在超级合金部件(诸如涡轮轮叶和叶片)表面上的结构连接或修复的方法存在着需求。
【发明内容】
[0012]因此，本发明的一个目的是执行在超级合金部件(诸如涡轮轮叶和叶片)表面上的结构连接或修复，因此可以将各部件加以连接或者可以修复结构裂纹和其它表面缺陷。
[0013]本发明的另一个目的是增加成功执行超级合金部件(诸如涡轮轮叶和叶片)的结构修复的可能性，因此可以降低受损的部件废品率。
[0014]本发明的又一个目的是用不需要复杂的焊接或修复后热处理程序的已证实的可重复的修复技术和机械装置来执行超级合金部件(诸如涡轮叶片或轮叶)的结构制造或修复。
[0015]根据本发明的实施例，通过结构性连接超级合金部件或者修复超级合金材料部件(诸如涡轮叶片或轮叶)中的缺陷而实现这些目的和其它目的。在修复的实施例中，利用电火花加工或其它已知的金属加工工艺从部件基底中去除表面缺陷，从而形成挖空的凹部。修复拼接件优选地由具有相似机械结构性质的相同材料形成，具有匹配的凸出部，所述凸出部具有与相应的凹部轮廓一致的轮廓。将修复拼接件插入并俘获在凹部内以便凸出部与凹部彼此沿接触面邻接。在压缩压力下对拼接件和基底进行电阻加热，直到沿接触面发生钎焊合金的熔化，以便使凸出部与凹部相互附着。在电阻加热前，必须将修复合金钎焊插入拼接件和凹部基底之间。
[0016]本发明涉及一种经连接的超级合金部件，该部件包括:超级合金基底，所述超级合金基底限定具有凹部轮廓的凹部；以及匹配的超级合金拼接件，所述超级合金拼接件具有被俘获在所述基底凹部内的拼接件凸出部，凸出部轮廓沿所述凹部内的接触面与基底轮廓一致。利用以下的电阻钎焊工艺使所述基底与所述拼接件沿所述接触面彼此附着:沿所述接触面将钎焊合金插入所述凹部和修复拼接件之间。接下来，在选定的压力下，沿所述接触面将所述基底和拼接件凸出部压缩到一起。使所述基底和拼接件与单独的电阻钎焊电极导电接触。以选定的流率和施加时间段在所述电极之间使电流通过所述基底和拼接件凸出部，直到发生沿所述接触面的钎焊合金的局部熔化。在所述基底和拼接件凸出部彼此相互附着之后终止电流。
[0017]本发明涉及一种通过如下方式连接超级合金结构的方法:在超级合金部件基底中形成凹部，其具有由剩余的基底限定的凹部轮廓；以及形成匹配的超级合金拼接件，所述超级合金拼接件具有拼接件凸出部，凸出部轮廓沿相应的接触面与基底凹部轮廓一致。沿所述接触面将钎焊合金插入所述凹部和修复拼接件之间。将所述拼接件插入并俘获在所述凹部内，使得所述凸出部和凹部沿所述接触面处于邻接接触。在选定的压力下，沿所述接触面将所述基底和拼接件凸出部压缩到一起。所述基底和拼接件与单独的电阻钎焊电极导电接触。以选定的流率和施加时间段在所述电极之间使电流通过所述基底和拼接件凸出部，直到发生沿所述接触面的钎焊合金熔化。在所述基底和拼接件凸出部彼此相互附着之后终止电流。
[0018]本发明还涉及一种通过如下方式修复超级合金部件的方法:去除超级合金部件基底的受损部分并在其内形成挖空的凹部，所述凹部具有由剩余基底限定的凹部轮廓。形成匹配的超级合金修复拼接件，所述超级合金修复拼接件具有拼接件凸出部，凸出部轮廓沿相应的接触面与基底凹部轮廓一致。沿所述接触面将钎焊合金插入所述凹部和修复拼接件之间。将所述修复拼接件插入并俘获在所述凹部内，使得所述凸出部和凹部沿所述接触面邻接接触。用一对相对的电阻钎焊电极在选定的压力下沿所述接触面将所述基底和拼接件凸出部压缩到一起。以选定的流率和施加时间段在所述电极之间使电流通过所述基底和拼接件凸出部，直到发生沿所述接触面的钎焊合金局部熔化并使它们彼此相互附着。
[0019]本领域技术人员可以共同地或各自地以任意的组合或子组合方式应用本发明的目的和特征。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]通过阅读下面的详细说明并结合附图，可以容易地理解本发明的教导，其中:
图1是示出了作为合金中的钛和铝含量的函数的、在焊接期间超级合金应变时效裂纹敏感性的图。
[0021]图2是现有技术的电阻加热钎焊装置和方法的示意正视图。
[0022]图3是需要修复的具有表面缺陷的超级合金部件的示意正视图。
[0023]图4是根据本发明一个实施例的、通过挖去其受损部分而进行修复的超级合金部件中的表面缺陷的示意正视图。
[0024]图5是根据本发明一个实施例的、通过用修复拼接件替换受损部而进行修复的超级合金部件中的表面缺陷的示意正视图。
[0025]图6是根据本发明一个实施例的、通过对修复拼接件和基底进行电阻加热而使修复拼接件附着到部件基底的正在被修复的超级合金部件中的表面缺陷的示意正视图。
[0026]图7是图6和图7的电阻加热界面的详细示意正视图。
[0027]图8是根据本发明一个实施例的经修复的超级合金部件的示意正视图。
[0028]为便于理解，在可能的情况下，用相同的附图标记来标识在各附图中为共同的相同元件。
【具体实施方式】
[0029]在阅读以下的说明后，本领域技术人员将清楚地认识到本发明的教导可以容易地应用于超级合金部件的机械结构连接/修复。在一些实施例中，本发明的教导可以容易地应用于:通过以不显著降低经连接或经修复叶片的机械结构性质或材料性质的方式使用拼接插入物，而对蒸汽涡轮或燃气涡轮中所采用类型的超级合金材料涡轮叶片和轮叶进行结构修复。在本发明的修复方法中，去除损伤，从而形成挖空的凹部。修复拼接件由具有相似机械结构性质的相同材料形成，修复拼接件具有与相应的凹部轮廓一致的匹配的外轮廓。将修复拼接件插入并俘获在凹部内，因此叶片体和修复拼接件沿接触面处于邻接接触。在压力下将拼接件与邻接的基底压缩并且用电阻加热钎焊装置进行局部加热，直到发生沿接触面的钎焊合金熔化，因此使片体与修复拼接件相互附着。修复部件的总体机械结构性质类似于不受损的部件。本发明的修复方法不需要复杂的钎焊、焊接或热处理程序，并且使用已知的电阻加热钎焊设备和附着工艺。除执行修复以外，本发明的连接方法也可用于通过连接子部件而制造超级合金结构。
[0030]本发明的机械结构连接/修复
图3示出了示例性的具有表面应力裂纹42的超级合金部件40。如果不对应力裂纹进行结构性修复(即，通过仅用相对较软、较低应用温度的焊接或钎焊合金进行外观修复)，则存在经外观修复的裂纹将重新开裂并且/或者在部件基底内继续扩展的可能性。
[0031]在本发明的修复方法中，利用电火花加工(EDM)或者其它已知的金属去除工艺将部件基底40的裂纹区42挖去，从而在未产生裂纹的基底中留下凹部44，如图4中所示。凹部44的轮廓是由未产生裂纹的基底40的剩余边缘所限定。虽然图4中示出了梯形的截面轮廓凹部44，但也可采用其它截面轮廓构造，诸如利用切削工具头或EDM所形成的V字形或弓形轮廓。可以改变凹部长度(在该附图中或该附图外的名义尺寸)。合适的凹部44的平面视图轮廓包括圆形对称轮廓、正方形轮廓和矩形轮廓。当制造新的复合超级合金结构时，制造具有匹配的凹部轮廓和凸出部轮廓且在压力下执行结构连接的两个超级合金子部件，并且向这两个子部件与电阻钎焊装置的接触面施加热。也可以通过在无任何匹配的凸出部和凹部的情况下使两个部件彼此相互邻接而制造不具有匹配的凹部和凸出部的复合结构。
[0032]在已知的修复或制造方法中，通过对较软的填充材料或具有相似硬度的填充材料施加热而将凹部44填充(外观修复)。如前所述，施加超级合金填充材料的其它焊接技术通常在焊接期间或者在随后的焊接后热处理期间导致在超级合金部件中的不受欢迎的裂纹。[0033]本发明不同于先前已知的通过插入修复拼接件50 (优选地由具有与被修复部件相似的材料性质的相同超级合金材料构成)而替换裂纹或所形成凹部中的超级合金材料，如图5中所示。修复拼接件50具有凸出部52，该凸出部具有与凹部轮廓44 一致且匹配的轮廓。如上所述，可以将具有匹配的凸出部和凹部的新子部件加以连接，以便利用相同方法制造新部件。
[0034]必须将结合填充钎焊合金60插入匹配的凹部44和凸出部52之间，以便在随后的电阻加热工艺期间有助于它们各自的连接。基于与选定的电阻加热结合/连接工艺的相容性来选择填充合金。例如，选择具有比超级合金基底40和修复拼接件50低的熔化温度的钎焊填充合金，用于钎焊工艺。焊接填充合金有可能具有较高的熔化温度。虽然在图5中示意性地示出了粉状的结合填充物60，但也可使用其它形态的已知填充材料，包括但不限于:实心的预成形/预定型环、箔状或带状填充材料、颗粒状填充材料、烧结在表面上的填充材料、或糊状填充材料。可以改变填充合金尺寸(例如，粉末筛网尺寸)以便优化电阻加热传热通量集中，与电流施加速率和时间相结合，从而在经连接的超级合金部件40、50之间实现期望的钎焊熔化。可以以单独材料或者混合在填充材料中的形式使用已知的助焊剂和/或活化剂(例如，硼烷-二甲胺)。填充材料可包括用于制造超级合金部件的类型的超级合金材料贱金属。
[0035]参照图6，将修复拼接件50插入修复部件基底40，并且沿接触面62匹配的凸出部52抵靠凹部44，从而将任何钎焊填充材料60俘获在接触面62中。其后，将修复拼接件50与部件基底40彼此相互压缩到一起，并且压力集中在接触面62上。在将匹配的修复拼接件50与部件基底44压缩到一起时，已知类型的电阻钎焊加热器20’使电流在电极22’、24’之间通过，并且热传递集中在接触面62上。虽然图6的电阻加热器将电极22’、24’放置在修复拼接件50和部件基底44的相反侧，但本领域技术人员将会理解的是可采用导致沿接触面在凸出部52和凹部44之间电阻加热传递的其它电极定位。
[0036]类似地，可以通过使用较长的线性电极、滚轮电极、定位在阵列中的或者使电极连续地相对于超级合金基底40、50移动的多个近侧电极，而形成比电极22’、24’表面更长的连续焊缝。类似地，可在超级合金部件40、50中形成多个凹部44和凸出部52，随后利用电阻加热工具相继地并且/或者同时地将凹部44与凸出部52连接。
[0037]在实施本发明的连接工艺时，选择性地施加充分的压力和电流以导致凸出部52和凹部44沿接触面62的局部熔化和附着，但不在与接触面相隔任何显著距离处施加将显著改变部件基底40或拼接件50的材料性质的过量的热和压力。因此，当实现期望的钎焊熔化和附着时，停止局部加热。沿接触面62的局部熔化性质受到凹部44/凸出部52的轮廓深度d和宽度W的影响，因为这些尺寸(以及长度)会影响单位面积的施加压力和传热通量。理想的是制作接触面轮廓使得其深度d小于其宽度W，并且具有倾斜的侧壁，以便将过量的熔化钎焊材料从接触面62的接合处挤出，如图7中所示。合适的凹部44轮廓的深度d与宽度W比为1:3。
[0038]在沿接触面62实现期望的钎焊熔化之后，停止电阻加热，现在使相互附着的部件基底40和修复拼接件50冷却以便随后从电阻加热装置20’中去除。修复拼接件50和挤出的钎焊材料沿接触面62与周围的表面轮廓一致，从而使部件40恢复到图8中所示的其原来状态。现在，经修复的部件40不再具有表面损伤，该表面损伤被新的修复拼接件材料52替换，从而具有与原来基底材料大致相似的材料性质。特别地，在拼接件内的表面硬度和强度性质大致类似于原来的周围材料。由于部件和拼接件的机械邻接和热邻接关系，因而部件40内的机械或热诱导应力可以穿过接触面被传递至拼接件。修复部件基底40和拼接件50之间沿接触面62的相互附着足以维持结构完整性。
[0039]沿接触面62的局部附着对经修复的部件基底40和拼接件50的结构材料性质不产生显著的负面影响。有限的修复后热处理(如果需要任何后处理)使随后产生修复部件应变时效裂纹的危险性最小化，即使不完全消除应变时效裂纹的话。因此，本发明的修复方法可以在无过度修复失败危险性的情况下保证超级合金部件制造或修复的时间和费用。在发电领域，可以在无需报废且用新叶片加以替换的情况下修复有表面裂纹的涡轮叶片。
[0040]可用不同的已知电阻加热方法来连接匹配的超级合金部件。合适的电阻加热方法包括:电阻加热钎焊、电阻加热钎焊扩散结合、和电阻加热瞬间液相结合。可在周围空气中或者可替代地在隔离的真空、惰性气体或活性气体环境中，执行电阻加热连接/结合。如上所述，可利用适合于选定的加热工艺的填充合金、助焊剂和/或活化剂组合物来执行电阻加热连接/结合。在任意的选定的电阻加热方法中，总体目标是在不显著影响任一子部件的一般基底内的超级合金材料性质的情况下，实现沿接触面62在超级合金子部件之间的局部结合并且终止额外的热输入。不同于往往会使各自的超级合金基底液化(因此负面地改变材料性质从而使它们容易受随后开裂的影响)的已知焊接技术，在本发明中电阻加热应用避免了超级合金基底中的总量变化，特别是消除了与在焊接凝固期间为典型的收缩相关的残余应力。
[0041 ] 当实施本发明时，可以用已知的经证实设备来连接或修复超级合金部件。可以利用电火花加工或者其它已知的金属切削技术来连接并修复受损的超级合金部件材料。可利用已知的电阻加热钎焊机械装置和技术，将修复拼接件附着到它们的匹配的凹部。可以通过磨削或切削修复拼接件和周围的接触面以便与修复部件的局部轮廓一致，而使经由拼接件修复的超级合金部件外表面轮廓恢复到原来的轮廓规格。
[0042]虽然本文中已参照超级合金部件修复主要地描述了超级合金部件的结构连接的示例性实施例，但相同的方法也可用于通过连接子部件而制造超级合金结构。例如，可将一个超级合金子部件上的凸出部附着到另一个超级合金子部件上的凹部。
[0043]尽管本文已揭示并描述了包含本发明教导的各种实施例，但本领域技术人员可以容易地想出仍然包含这些教导的许多其它变化的实施例。
【权利要求】
1.一种经连接的超级合金部件，包括: 超级合金基底，所述超级合金基底限定具有凹部轮廓的凹部； 匹配的超级合金拼接件，所述超级合金拼接件具有被俘获在所述基底凹部内的拼接件凸出部，凸出部轮廓沿所述凹部内的接触面与基底轮廓一致；并且 利用以下的电阻钎焊工艺使所述基底与所述拼接件沿所述接触面彼此附着: 沿所述接触面将钎焊合金插入所述凹部和修复拼接件之间； 在选定的压力下，沿所述接触面将所述基底和拼接件凸出部压缩到一起； 使所述基底和拼接件与单独的电阻钎焊电极导电接触；并且 以选定的流率和施加时间段在所述电极之间使电流通过所述基底和拼接件凸出部，直到发生沿所述接触面的钎焊合金的熔化，并且在所述基底和拼接件凸出部彼此相互附着之后终止进一步的电流。
2.如权利要求1所述的部件，其中，在所述插入步骤期间，所述钎焊合金选自由粉状钎焊合金、实心预成形/预定型环、箔状或带状钎焊合金、颗粒状钎焊合金、预烧结的钎焊材料、或糊状钎焊合金组成的组。
3.如权利要求2所述的部件，其中，所述基底和修复拼接件由具有大致类似的机械结构性质的相同材料构成，利用熔化时不显著改变所述结构性质的钎焊合金使所述基底和修复拼接件彼此附着。
4.如权利要求3所述的部件，其中，经修复的部件基底选自由涡轮叶片和涡轮轮叶组成的组。
5.如权利要求1所述的部件，还包括使所述修复拼接件的面朝外的表面的轮廓与周围基底的轮廓一致。
6.一种用于连接超级合金结构的方法，包括: 在超级合金部件基底中形成凹部，其具有由剩余的基底限定的凹部轮廓； 形成匹配的超级合金拼接件，所述超级合金拼接件具有拼接件凸出部，凸出部轮廓沿相应的接触面与基底凹部轮廓一致； 沿所述接触面将钎焊合金插入所述凹部和修复拼接件之间； 将所述拼接件插入并俘获在所述凹部内，使得所述凸出部和凹部沿所述接触面处于邻接接触； 在选定的压力下，沿所述接触面将所述基底和拼接件凸出部压缩到一起； 使所述基底和拼接件与单独的电阻钎焊电极导电接触；以及 以选定的流率和施加时间段在所述电极之间使电流通过所述基底和拼接件凸出部，直到发生沿所述接触面的钎焊合金熔化，并且在所述基底和拼接件凸出部彼此相互附着之后终止进一步的电流。
7.如权利要求6所述的方法，其中，通过电火花加工来执行所述凹部形成步骤。
8.如权利要求6所述的方法，其中，在所述凹部形成步骤期间，如此形成的凹部包括部分形成在所述部件基底厚度中的盲的凹部，用于与形成在所述拼接件内的匹配的凸出部接口 ο
9.如权利要求6所述的方法，其中，在所述凹部和拼接件形成步骤期间，如此形成的所述凹部和拼接件凸出部的匹配轮廓仅允许所述修复拼接件的单向插入。
10.如权利要求6所述的方法，其中，在所述凹部和拼接件形成步骤期间，如此形成的所述凹部和修复拼接件凸出部的匹配轮廓是平面的。
11.如权利要求6所述的方法，其中，在所述插入步骤期间，所述钎焊合金选自由粉状钎焊合金、实心预成形/预定型环、箔状或带状钎焊合金、颗粒状钎焊合金、预烧结的钎焊材料、或糊状钎焊合金组成的组。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述基底和修复拼接件由具有大致相似的机械结构性质的相同材料构成，利用当其熔化时不显著改变所述结构性质的钎焊合金使所述基底与修复拼接件彼此附着。
13.如权利要求12所述的方法，其中，经修复的部件基底选自由涡轮叶片和涡轮轮叶组成的组。
14.如权利要求6所述的方法，还包括使所述修复拼接件的面朝外的表面的轮廓与周围基底的轮廓一致。
15.一种用于修复超级合金部件的方法，包括: 去除超级合金部件基底的受损部分并在其内形成挖空的凹部，所述凹部具有由剩余基底限定的凹部轮廓； 形成匹配的超级合金修复拼接件，所述超级合金修复拼接件具有拼接件凸出部，凸出部轮廓沿相应的接触面与基底凹部轮廓一致； 沿所述接触面将钎焊合金插入所述凹部和修复拼接件之间； 将所述修复拼接件插入并俘获在所述凹部内，使得所述凸出部和凹部沿所述接触面邻接接触； 用一对相对的电阻钎焊电极在选定的压力下沿所述接触面将所述基底和拼接件凸出部压缩到一起；以及 以选定的流率和施加时间段在所述电极之间使电流通过所述基底和拼接件凸出部，直到发生沿所述接触面的钎焊合金熔化并使它们彼此相互附着。
16.如权利要求15所述的方法，其中，所述基底和修复拼接件由具有大致相似的机械结构性质的相同材料构成，利用当施加时不显著改变所述结构性质的钎焊合金使它们彼此附着。
17.如权利要求16所述的方法，其中，在所述插入步骤期间，所述钎焊合金选自由粉状钎焊合金、实心预成形/预定型环、箔状或带状钎焊合金、颗粒状钎焊合金、预烧结的钎焊材料、或糊状钎焊合金组成的组。
18.如权利要求15所述的方法，其中，在所述插入步骤期间，所述钎焊合金选自由粉状的钎焊合金、实心预成形/预定型环、箔状或带状钎焊合金、预烧结的钎焊材料、颗粒状钎焊合金、或糊状钎焊合金组成的组。
19.如权利要求15所述的方法，其中，通过电火花加工来执行所述凹部形成步骤。
20.如权利要求15所述的方法，其中，经修复的部件基底选自由涡轮叶片和涡轮轮叶组成的组。
【文档编号】B23P6/00GK103917320SQ201280054605
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2012年11月6日 优先权日:2011年11月7日
【发明者】G.J.布鲁克 申请人:西门子能源公司