[0036]为了改进清楚性，用相同的附图标记表示相同或相似的元件。
【具体实施方式】
[0037]参考图1至图4描述制造根据本发明的一个实施方式的加强插件的方法。加强插件由陶瓷中心纤维1制造。该中心纤维1由碳化硅制造。
[0038]该方法包括通过围绕中心纤维1缠绕金属合金细丝2来制造股的第一步骤(a)。细丝优选地由基于钛、镍或铝的金属合金制造。细丝螺旋地缠绕中心纤维，以形成围绕中心纤维的螺旋。根据比率Vf，股可以包括约2根细丝。数Vf定义为中心纤维面积和金属细丝面积之间的比率。例如，140μπι直径的中心纤维1具有15400μπι2的截面。具有10个70μπι直径的细丝的股具有10个3850μπι2的截面，产生了总计38500+15400 = 53900μπι2。因此，面积比率Vf等于15400X53900X100 = 29%。
[0039]股通常包括N个细丝，其中N大于或等于6。细丝2围绕中心纤维1以同心层布置。中心纤维1的直径和细丝2的直径可以根据碳化硅纤维的百分数和股材料的百分数之间所要求的比率Vf而变化。尺寸关系是:
[0040]sin(180°/N) =RS/(Rl+R2)Vf = Rl'2/(Rl 2+N*R2~2)
[0041]其中Rl =陶瓷纤维的半径，R2金属细丝的半径
[0042]N=金属细丝的数量
[0043]在单层绞股的情况下，数Vf根据细丝数量的变化如图5中所示，还包括比率R2/R1根据围绕周边的细丝数量的变化。
[0044]例如，由7个107μπι直径的细丝环绕以及用3μπι保护层涂覆的140μπι直径的碳化硅纤维具有等于20%的碳化硅SiC纤维的百分数。
[0045]在围绕中心纤维1的金属合金细丝的绞股操作期间，中心纤维应该自由移动，而不会产生小于20mm的任何弯曲半径，以避免损坏中心纤维，这是必要的。为了获得这个，在绞股操作期间用于缠绕中心纤维的滑轮必须足够地大，以避免在中心纤维中产生小于20mm的弯曲半径。
[0046]如果股受到绕着中心纤维的膨胀现象，那么可以进行与绞股机器一致的细丝的小焊点。可以使用激光焊接或电子束技术。
[0047]而且，当细丝2由对氧化敏感的金属合金制造时，该方法可以包括步骤(c)，其中股涂覆有保护层。例如，当用于细丝2的金属合金基于铝时，保护层可以是铜纳米层。在下一个步骤期间该保护层消失。
[0048]该方法然后包括步骤(c)，其中股涂覆有金属加强层3。为了获得这个，将股浸入到飘浮熔化的液态金属浴中，该金属浴具有与细丝相同材料的填料，该细丝围绕中心纤维1螺旋地缠绕。因此，当细丝2由钛基合金制造时，液态金属浴的填料优选地包含钛。相似地，当细丝2由铝基金属合金制造时，填料优选地包含铝。使用液态金属浴的股涂覆方法是现有技术已知的。例如，在文献EP 0931846或EP1995342中描述了这种方法。细丝2不会在涂覆步骤期间完全地再熔化。当完成该涂覆步骤(c)时，股涂覆有金属加强层3。该加强层3是连续的。
[0049]该方法然后包括加强插件的固化步骤，在该期间，加强插件变得刚性。
[0050]所获得的结果由此是根据本发明的一个实施方式的加强插件，其包括:
[0051]-股，该股包括:
[0052]?陶瓷中心纤维1;
[0053].环绕中心纤维1的金属合金细丝2，以形成围绕中心纤维的螺旋；
[0054]-涂覆股的金属合金加强层3。
[0055]由此获得的加强插件易于制造，并且非常结实。而且，可以容易地修改其组分。
[0056]那么，由此获得的加强插件可以用于加强部件，特别地在航空学领域中的部件。为了实现这个，可以通过随后缠绕用于涡轮机的部件，并且特别地缠绕涡轮机壳体或圆盘形成加强插件。加强插件被放置在待要被加强的部件中。然后，由此所获得的组件可以通过热等静压压制被压制。结果是完全地压制的复合部件。
[0057]自然地，本发明不限于参考附图所描述的实施方式，并且可以设想变化形式而不超出本发明范围。
【主权项】
1.一种复合加强插件，其包括: -由围绕着中心纤维(1)螺旋地缠绕的金属合金细丝(2)环绕的陶瓷材料制造的中心纤维(1)组成的股； -涂覆股的金属加强层(3)。2.根据前述权利要求所述的加强插件，其中股包括N个细丝(2)，其中N大于或等于6，N优选地等于7、19或37个细丝(2)。3.根据前述权利要求中一个权利要求所述的加强插件，其中中心纤维(1)由碳化硅制造。4.根据前述权利要求中一个权利要求所述的加强插件，其中细丝(2)由基于钛、镍或铝的合金制造。5.根据前述权利要求中一个权利要求所述的加强插件，其中加强层(3)由与形成细丝(2)的基本材料相同的材料制造。6.由根据前述权利要求中一个权利要求所述的加强插件加强的涡轮机部件。7.一种从中心陶瓷纤维(1)制造加强插件的方法，该方法包括下列步骤: -(a)围绕中心纤维绞股金属合金细丝(2)，以形成股； -(c)用保护金属层(3)涂覆股。8.根据前述权利要求所述的方法，其中涂覆步骤包括将股浸入到飘浮熔化的液态金属浴中的步骤，飘浮熔化的液态金属包含填料，该填料具有与细丝的基本材料相同的材料。9.根据权利要求7或权利要求8所述的方法，还包括通过点焊固定细丝的步骤(b)。10.根据权利要求7至9中一个权利要求所述的方法，还包括在步骤(a)和步骤(c)之间股涂覆有抗氧化保护层的步骤。
【专利摘要】本发明涉及一种复合加强插件，其包括：由螺旋地缠绕中心纤维(1)的金属合金细丝(2)环绕的陶瓷材料制造的中心纤维(1)形成的股；以及涂覆股的金属加强层(3)。
【IPC分类】B22F5/00, C22C49/08, B29C70/00, C22C49/11, B22F5/04, C22C47/06, C22C49/06
【公开号】CN105492147
【申请号】CN201480046349
【发明人】吉勒斯·查尔斯·卡西米尔·克莱因, 杰曼·马赛尔·桑切斯
【申请人】斯奈克玛
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年8月19日
【公告号】CA2921534A1, EP3036057A1, US20160201260, WO2015025107A1