专利名称：缩小开口直径的方法
技术领域：
本发明涉及缩小开口直径的方法。
背景技术：
钻取开口，具体地通过加工来钻取开口存在特定公差问题。然而，可以通过对部件进行再次加工来修正较小的直径，但不能在开口直径过大时重新获得损失的材料。因此，这些部件通常被损坏得无法修复并且被废弃，从而产生费用。
发明内容
因此本申请的第一目的是提供缩小开口直径的方法，所述方法使得可以重新获得其中的至少一个开口直径大于所需公差的部件。本发明的方法包括敲打开口周缘的步骤。通过敲打开口的周缘，将周缘的一部分材料朝向开口内部回推，从而缩小开口的直径。有利地，所述敲打步骤可以用居中位于所述开口上的工具来执行。以这样的方式， 可以实现开口的整个周缘的直径有规则地缩小，从而保持开口的初始形状。有利地，所述工具的接触端可以包括大致球形的球部。使用用于敲打的该球部可以显著缩小开口的直径从而对沿着开口的周缘与球部接触的表面产生最小的冲击。不过，所述工具的接触端可以具有其它形状，例如大致截锥形形状。有利地，所述开口的周缘可以是金属的。金属材料具有一定的展延性，从而在一定限制内允许开口的周缘发生塑性变形。更具体地说，所述开口的所述周缘可以由例如Inconel 718或Hastelloy X等镍基合金、例如MAR M 509等钴基合金或镍/铁基合金等耐热合金构成。这种耐热合金的成本很高，而且难以加工。通常的毁损率较高，因此成本也较高。从而，本发明方法应用于由耐热合金构成的部件变得更加有利。开口直径变化的小公差问题尤其在部件包括多个供气流从中通过的小直径开口的情况下出现。这些部件通常必须对所述气流具有预定透气性。尽管可以扩大气体的通孔来修正过低的透气性，但是不容易修正过大的透气性，这些部件通常会被废弃。因此，本发明的第二目的提供了一种修正部件透气性的方法，该部件包括多个用于气流的通孔。根据本发明的用于修正透气性的方法包括如下步骤识别直径超过预定上限的至少一个开口，以及利用上述缩小直径的方法来缩小该直径。有利地，所述修正方法还可以包括之前检查部件透气性的步骤。因此，只修正超出预定最大阈值的透气性。所述开口可以是冷却开口。这些开口通常具有小直径，而且还具有受限的制造公差。此外，为了保持部件的预定温度分布，温度以非常严格的定位限制分布在部件上。因此， 通常不可以通过对一部分冷却孔进行简单填充来修正这种部件的过度透气性。
本发明的另一目的是限制喷气涡轮机的废弃率和制造成本，包括涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮发动机等。所述部件可以是高温构件(hot section)和/或燃烧室的部件，例如燃烧室整流罩或燃烧室基座。
下面，参考附图描述本发明的详细情况。图1示出了在将根据本发明一个实施例的缩小直径的方法应用于开口之前的开口示意图；图2示出了在根据本发明一个实施例的缩小直径的方法中敲打图1中开口周缘的步骤的示意图；图3示出了在将根据本发明一个实施例的缩小直径的方法应用到开口之后图1中的开口的示意图；图如示出了根据本发明一个实施例的缩小直径的方法中所采用的敲打工具的示意图；图4b示出了根据本发明一个实施例的缩小直径的方法中所采用的另一敲打工具的示意图；以及图5示出具有两个冷却开口的喷气涡轮机燃烧室的剖视图，可以用根据本发明一个实施例的缩小直径的方法来处理这些冷却开口。
具体实施例方式在图1中，所示壁1具有开口 2，开口 2的实际直径比期望最大直径Dmax大高至 10%。在图2所示的根据本发明用于缩小直径的方法的一个实施例中，用工具6敲打开口 2的周缘3，该工具6包括位于一个接触端部7处的球部4，球部4的直径大致是开口 1的直径Dr的例如5至10倍。在图如中示出了该工具6。在图2所示敲打过程中，球部4居中位于开口 2的轴线A上。为了避免壁1发生弯曲变形，开口 2被支撑在基板5上。因此， 球部4的压力使得开口 2的入口周缘3发生塑性变形，从而使得材料朝向开口 2内部移动。 由此形成朝向内部的卷边。如图3所示，当完成敲打处理时，开口 2的入口周缘的直径缩小并且小于期望的最大直径Dmax。同时，对壁1的机械性能和热性能几乎不存在影响，从而可以以设计的方式使用壁1。尽管在图2所示的敲打步骤中敲打工具6的端部具有球形或大致球形的球部4，但也可以使用其它形状。例如，如图4b所示，工具6可以在端部处具有截锥形接触端7。优选的，锥角α将大于120°。更具体地说，锥角α将大于150°。尽管在所示实施例中工具6与开口 2的轴线对准，本发明的方法还可以应用于与敲打压力成角度的开口。该角度可以是例如30°或小于30°，优选地小于20°。本发明的方法尤其适用于修正具有开口的部件的过大透气性，该开口用于通过使诸如空气等气流通过而进行冷却。具体地说，本发明的方法可以适用于修正喷气涡轮机高温构件(hot section)的部件的过大透气性，例如燃烧室的整流罩、薄膜或基座。图5示出了该喷气涡轮机高温构件的燃烧室8的详细情况。该燃烧室8包括具有冷却开口 2的整流罩9和薄膜10。喷气涡轮机高温构件的这些部件通常由例如Inconel 718、HaStell0y X或MAR M 509等耐热合金制造。开口 2通过用诸如激光加工等已知加工技术来钻取。因此，通常难以修正因加工造成的过度透气性。本发明的方法可以用于通过缩小一些冷却开口 2的直径来修正这些部件的过大透气性。为此，在第一步骤中，检查部件8或9的透气性。如果超出最大阈值，则一个个地测量开口 2以便识别出超出最大直径Dmax的开口。接下来，超出最大直径Dmax的开口 2通过用于缩小上述直径的方法来处理，以便降低部件的透气性并且回到公差范围内。用于这些部件的耐热合金还具有更高的硬度。因此通常需要大敲打力。下表1再现敲打由耐热合金制成的壁中的这些开口的实例
权利要求
1.一种缩小开口(2)直径的方法，其特征在于，所述方法包括利用工具敲打所述开口 (2)的周缘(3)的步骤，所述工具的接触端是球形或大致球形或截锥形。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，利用居中位于所述开口(2)上的工具(6)执行所述敲打步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述工具(6)的接触端(7)包括球部0)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述开口( 的所述周缘C3)是金属的。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述开口( 的所述周缘C3)由耐热合金制成。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述开口( 的直径在0.5mm和3mm 之间。
7.一种用于修正部件(9、10)的透气性的方法，所述部件(9、10)包括多个用于气流的多个通孔O)，其特征在于，包括以下步骤识别至少一个开口 O)，所述开口的直径( )超出预定上限(Dmax)； 利用权利要求1至6中任一项所述的方法来缩小过大的直径( )。
8.根据权利要求7所述的方法，包括之前检查部件(9、10)的透气性的步骤。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述开口(2)是冷却开口。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中，所述部件(9、10)是喷气涡轮机高温构件的一部分。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其中，所述部件(9、10)是燃烧室(8) 的一部分。
全文摘要
本发明涉及用于缩小开口(2)直径的方法，包括敲打所述开口(2)的周缘(3)的步骤。本发明还涉及修正部件(9、10)的透气性的方法，所述部件(9、10)包括多个允许气流从中通过的开口(2)。本发明方法的特征在于包括如下步骤识别出至少一个直径Dr超出预定上限Dmax的开口(2)并且通过敲打开口(2)的周缘来缩小所述过大直径Dr。
文档编号F01D5/18GK102458756SQ201080025182
公开日2012年5月16日 申请日期2010年6月3日 优先权日2009年6月12日
发明者吉恩-米歇尔·瑟奇·马赛尔·迪雷 申请人:斯奈克玛