金属或合金部件的修复或联结方法和经修复或联结的部件的制作方法_4

文档序号:9427947阅读:来源:国知局
,熔渗温度 被降低至1190°C。按照相关的标准进行所修复部件的非破坏性测试。没有发现缺陷和在第 一修复环节期间制得的材料的显著再熔化。
[0096] 例 9
[0097] 利用包含25%重量的CrUO%重量的Ni、7. 5%重量的W、2. 5%重量的Al、1 %重量 的Si、其余为Co和杂质的钴基超合金、7%重量的亲水性有机粘合剂以及例2中给出的工 艺参数进行低压涡轮发动机部件的修复的模拟。对于初始修复使用固相线温度为1052Γ 的Amdry 775钎焊合金。使用固相线温度为971°C的包含82%重量的Ni、4. 5%重量的Si、 7. 0%重量的Cr、3. 1 %重量的B、3%重量的Fe的AMS 4777钎焊合金来模拟缺陷修复(二 次修复)。在缺陷修复期间,液态烧结在ll〇〇°C的温度下进行30分钟,由于固化冷却而制 造出好质量的材料。金相检查表明在液态烧结期间填料粉末颗粒的一些溶解以及相互连接 的钎焊合金基基体的形成,如图6所示。
[0098] 上述示例仅用于说明发动机部件的一些典型修复,而并不用于限制本发明的在修 复其它涡轮发动机部件和联结不同金属材料以及制品方面的应用。
【主权项】
1. 一种修复或联结金属或合金部件,特别是涡轮发动机部件的方法,包括以下步骤: a) 向所述金属或合金部件的待修复或联结区域施加包括填料粉末的填料粉末腻子或 条带,所述填料粉末包括含有铝、尤其是2% -8%重量的铝的超合金,并混有含氧有机粘结 剂; b) 直接在所述填料粉末腻子或条带上方施加膏状、腻子状或浆液状的钎焊材料,所述 针焊材料混有有机粘结剂、优选为含氧有机粘结剂; c) 在真空中加热以烧去有机粘结剂; d) 在真空或保护性气氛中进一步加热以便在使所述金属或合金部件的基体材料、所述 钎焊材料和所述填料粉末保持固态的温度下使填料粉末在基体材料上发生预烧; e) 在真空或保护性气氛中进一步加热至熔渗温度,允许所述钎焊材料熔渗到整个预烧 的填料粉末中而所述填料粉末和所述基体材料为固体, f) 在填料粉末和基体材料保持为固态的情况下在所述熔渗透温度下保温来进行液态 烧结; g) 冷却以进行固化。2. 根据权利要求1所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,所述钎焊材料选 自与所述金属或合金部件具有基本相同化学成分的合金,并且还包括熔点降低剂,所述熔 点降低剂为〇. 1-3. 5%重量的硼、0. 1-12%重量的硅或两者兼有。3. 根据权利要求1或2所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,用于所述填料 粉末的含铝的超合金选自含铝的镍基超合金、钴基超合金和铁基超合金。4. 根据权利要求1-3中任一项所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,所述 钎焊材料的重量与所述填料粉末的重量之比为〇. 2-0. 37。5. 根据权利要求1-4中任一项所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,所述 金属或合金部件由选自等轴、定向凝固的单晶铁、镍或钴基超合金的材料制成。6. 根据权利要求1-5中任一项所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,所述 填料粉末包括8-35%重量的Cr、0-15%重量的W、0-15%重量的Mo、0-10%重量的Ta、0-6% 重量的Nb、2-8 %重量的Al、0-6 %重量的Ti、0-5 %重量的Hf、0-1 %重量的Y,其余为Ni以 及杂质。7. 根据权利要求1-5中任一项所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,所述 填料粉末包括8-35%重量的Cr、0-15%重量的W、0-15%重量的Mo、0-10%重量的Ta、0-6% 重量的Nb、2-8 %重量的Al、0-6 %重量的Ti、0-5 %重量的Hf、0-1 %重量的Y,其余为Co以 及杂质。8. 根据权利要求1-5中任一项所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,所述 填料粉末包括8-35%重量的Cr、0-15%重量的W、0-15%重量的Mo、0-10%重量的Ta、0-6% 重量的Nb、2-8 %重量的Al、0-6 %重量的Ti、0-5 %重量的Hf、0-1 %重量的Y,其余为Fe以 及杂质。9. 根据前述权利要求中任一项所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,所述 填料粉末在固态状态下的预烧在800°C -1500°C,优选1050°C -1175°C的温度范围内进行。10. 根据前述权利要求中任一项所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,所述 液态烧结在1050°C -1600°C,优选1190°C -1290°C的温度范围内进行。11. 根据前述权利要求中任一项所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,所述 填料粉末包含选自金属氮化物、氧化物、碳化物、硼化物或它们的混合物的硬质颗粒。12. 根据权利要求11所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,所述填料粉末 是具有不同尺寸的金属粉末颗粒的混合物。13. 根据前述权利要求中任一项所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,该方 法包括,在冷却步骤g)之后,进行热等静压处理的附加步骤。14. 根据前述权利要求中任一项所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,所述 金属或合金部件为涡轮发动机部件,选自航空及工业涡轮发动机的喷嘴导向叶片、压气机 静叶片、压气机叶片、涡轮叶片、高压涡轮叶片、低压涡轮叶片、罩环、密封段、壳体、导流盘、 燃烧室、火焰筒、燃料喷嘴、歧管。15. 根据权利要求14所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,所述待修复或 待联结的区域包括护罩、叶尖、叶面、尾缘、前缘、外平台、内平台、翼板、内轨、外轨、内凸缘、 外凸缘、耳、唇部、冲击板、翅片或密封槽。16. 根据前述权利要求中任一项所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,该方 法包括使用用于基体材料的参数进行时效热处理的步骤,其中所述时效热处理的步骤在步 骤g)之后进行。17. 根据前述权利要求中任一项所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,所述 有机粘结剂为树脂和溶剂的混合物,其中所述树脂选自由丙烯酸树脂、聚乙烯树脂和聚酯 树脂构成的组,所述溶剂选自由含氧乙二醇醚、丙酮、乙醇和水构成的组。18. 根据前述权利要求中任一项所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,所述 方法包括,在步骤g)之后,从所修复的或联结的区域去除多余材料的步骤。19. 根据前述权利要求中任一项所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,在步 骤g)之后,去除所修复的或联结的区域中的缺陷,露出通过液态烧结制得的无缺陷材料。20. 根据权利要求19所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,所述方法还包 括,在去除所修复的或联结的区域中的缺陷之后,向无缺陷材料施加填料粉末腻子或条带 并且在所述填料粉末腻子或条带上方施加钎焊合金的步骤,其中所述钎焊合金选自固相线 温度低于钎焊材料的固相线温度但高于所述金属或合金部件的工作温度的镍钎焊合金和 钴钎焊合金。21. 根据前述权利要求中任一项所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,所述 填料粉末腻子或条带包括占填料粉末重量的5-15%重量、优选6-8%重量的有机粘结剂。22. 根据前述权利要求中任一项所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,所述 钎焊材料混有5-15%重量、优选8-15%重量的有机粘结剂。23. 根据前述权利要求中任一项所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,用于 填料粉末腻子的有机粘结剂和用于钎焊材料的有机粘结剂具有相同的化学组分。24. 根据前述权利要求中任一项所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,用于 填料粉末腻子的有机粘结剂和用于钎焊材料的有机粘结剂具有不同的化学组分。25. 根据前述权利要求中任一项所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,用于 填料粉末腻子的有机粘结剂为疏水性的。26. 根据前述权利要求中任一项所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,用于 钎焊材料的有机粘结剂为水基粘结剂。27. 根据前述权利要求中任一项所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,在步 骤f)中,保温时间为0. 5-24小时。28. 根据前述权利要求中任一项所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,所述 方法包括,在步骤a)之前,通过选自机加工、研磨、抛光、喷砂处理、化学清洗、脱脂的方法 在所述金属或合金部件的待修复或待联结的区域中露出无缺陷无污染的基体材料的步骤。29. 根据前述权利要求中任一项所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,所述 步骤c)包括在真空中以1-10°C /min的速率加热至高达450°C的温度。30. 根据前述权利要求中任一项所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,所述 待修复或待联结的区域由两个单独金属或合金部件的彼此对置的接合面之间的间隙来限 定。31. 根据前述权利要求中任一项所述的修复或联结金属或合金部件的方法,其中,所述 方法包括,在步骤b)之后以及在步骤c)之前,通过在大气压或高压下加热至位于25°C和 220°C之间的一温度来从所述有机粘结剂去除挥发性物质的步骤。32. -种金属或合金部件,尤其是涡轮发动机部件,其具有利用上述权利要求中的任一 项所述的方法修复或联结的区域。
【专利摘要】本发明涉及一种修复或联结金属或合金部件的方法,包括以下步骤:a)向待修复或联结区域施加填料粉末腻子或条带,所述填料粉末包括含有铝、尤其是2%-8%重量的铝的超合金,并混有含氧有机粘结剂;b)直接在填料粉末腻子或条带上方施加混有有机粘结剂、优选为含氧有机粘结剂的膏状钎焊材料;c)在真空中加热以烧去有机粘结剂;d)在真空或保护性气氛中进一步加热以便在使基体材料、钎焊材料和填料粉末保持固态的温度下使填料粉末在基体材料上发生预烧;e)在真空或保护性气氛中进一步加热至熔渗温度;f)在所述熔渗温度下保温来进行液态烧结;g)冷却以进行固化。本发明还涉及经修复或联结的金属或合金部件。
【IPC分类】B22F7/04, C22C30/00, C22C19/05
【公开号】CN105149597
【申请号】CN201510490688
【发明人】J·利宝地, P·劳登, A·冈查洛夫
【申请人】利宝地工程有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月11日
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