处理方法、涡轮构件和涡轮系统与流程

本发明涉及用于处理构件的方法和经处理的构件。更具体地，本发明涉及用于用对涡轮构件进行激光处理的方法和经激光处理的涡轮构件。

背景技术：

燃气涡轮经常遭受恶劣的运行条件和延长的运行时间，从而使燃气涡轮构件氧化和腐蚀磨损。对于燃气涡轮压缩机转子叶片，这些因素使表面光洁度降低，从而通过提高阻力系数(cd)而不利地影响叶片的空气动力学性能，降低性能。

由沉淀硬化钢和马氏体钢制成的压缩机叶片会经受前缘侵蚀和腐蚀，这是由于运行期间的湿压缩，或者由于水洗或者在工作期间的大气引起的其它形式的腐蚀。前缘侵蚀和腐蚀两者都趋向于非常显著地降低压缩叶片的性能。

通常在按预定时间间隔进行的大检查期间，人工擦洗和/或清洁转子叶片和定子导叶，以部分地恢复叶片和导叶的表面光洁度。擦洗和/或清洁转子叶片和导叶会改进表面光洁度，从而部分地恢复燃气涡轮输出和效率。

人工擦洗和/或清洁转子叶片是耗时的过程，其导致叶片上的表面光洁度不是最佳。人工擦洗和/或清洁转子叶片的备选方案是对转子叶片电抛光。

与人工擦洗相比，对转子叶片电抛光对叶片提供改进的表面光洁度。但是，当前电抛光实践需要拆卸和/或运输燃气涡轮。拆卸和运输会提高燃气涡轮停工时间，从而造成生产率损失。运输燃气涡轮所造成的停工时间可高达两个月。

蒸汽涡轮从蒸汽流中抽取功，以通过下者产生功率：通过将蒸汽供应给级联的固定叶片(喷嘴)和移动叶片(轮叶)来将锅炉产生的高温、高压蒸汽的能量转换成旋转能。典型的蒸汽涡轮可包括转子，转子与许多轮子相关联。轮子可沿着转子的长度彼此间隔开，以限定一系列涡轮级。涡轮级设计成高效地从在涡轮的入口到出口的流径上行进的蒸汽中抽取有用功。随着蒸汽沿着流径行进，蒸汽使轮叶驱动转子。蒸汽可逐渐膨胀且蒸汽的温度和压力可逐渐降低。然后蒸汽可从涡轮的出口排出供重新使用或进行别的操作。较高温蒸汽涡轮可产生增加的输出，因为蒸汽温度提高会增加可被抽取的整体能量。

由于压力和温度改变，蒸汽变湿。随着蒸汽流过轮叶和喷嘴的涡轮级，蒸汽中包含的水分在涡轮表面上冷凝成小水滴。构件表面上的水可导致表面腐蚀。这些小水滴结合成粗水滴，它们被蒸汽流分散且与下游构件碰撞。由于高速冲击，碰撞会减小轮叶的扭矩，并且因而降低涡轮的整体性能。粗水滴使得下游构件表面有侵蚀，这会降低构件的空气动力学性能和截面厚度，并且因而缩短它们的使用寿命。

技术实现要素：

在实施例中，一种处理方法包括对涡轮构件的前缘进行激光硬化，以及使前缘的经处理表面纹理化而具有疏水表面纹理。

在另一个实施例中，一种涡轮构件包括构件本体，构件本体具有前缘。前缘经激光硬化。前缘的经处理表面具有疏水表面纹理而为疏水的。

在另一个实施例中，一种涡轮系统包括涡轮轴和附连到涡轮轴上的涡轮构件。涡轮构件包括构件本体，构件本体具有前缘。前缘经激光硬化，并且前缘的经处理表面具有疏水表面纹理而为疏水的。

技术方案1.一种处理方法，包括：

对涡轮构件的前缘进行激光硬化；以及

使所述前缘的经处理表面纹理化而具有疏水表面纹理。

技术方案2.根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述涡轮构件包括选自沉淀硬化钢、马氏体钢和镍基超合金的材料。

技术方案3.根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述激光硬化提高所述涡轮构件在所述前缘处的前缘硬度，直到0.3至2mm的深度。

技术方案4.根据技术方案3所述的方法，其特征在于，所述激光硬化使所述涡轮构件的前缘硬度提高到所述激光硬化之前的所述涡轮构件的整体硬度的2至3倍。

技术方案5.根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括在对所述前缘进行激光硬化之后且在使所述前缘的所述经处理表面纹理化之前，对所述前缘的所述经处理表面抛光。

技术方案6.根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述纹理化包括使用飞秒激光对所述前缘的所述经处理表面进行激光纹理化。

技术方案7.根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述前缘的所述经处理表面的水接触角度大于90度。

技术方案8.根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述前缘的所述经处理表面是超疏水的。

技术方案9.根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述涡轮构件选自燃气涡轮的压缩机叶片、蒸汽涡轮叶片和蒸汽涡轮的壳。

技术方案10.一种涡轮构件，包括：

构件本体，其具有前缘，其中，所述前缘经激光硬化，以及其中，所述前缘的经处理表面具有疏水表面纹理而为疏水的。

技术方案11.根据技术方案10所述的涡轮构件，其特征在于，所述构件本体包括选自沉淀硬化钢、马氏体钢和镍基超合金的材料。

技术方案12.根据技术方案10所述的涡轮构件，其特征在于，所述前缘具有大于所述构件本体的整体硬度的前缘硬度，直到0.3至2mm的深度。

技术方案13.根据技术方案12所述的涡轮构件，其特征在于，所述前缘硬度为所述整体硬度的2至3倍。

技术方案14.根据技术方案10所述的涡轮构件，其特征在于，所述前缘的表面是超疏水的。

技术方案15.根据技术方案10所述的涡轮构件，其特征在于，所述涡轮构件选自燃气涡轮的压缩机叶片、蒸汽涡轮叶片和蒸汽涡轮的壳。

技术方案16.一种涡轮系统，包括：

涡轮轴；以及

附连到所述涡轮轴上的涡轮构件，所述涡轮构件包括构件本体，所述构件本体具有前缘，其中，所述前缘经激光硬化，以及其中，所述前缘的表面具有疏水表面纹理而为疏水的。

技术方案17.根据技术方案16所述的涡轮系统，其特征在于，所述构件本体包括选自沉淀硬化钢、马氏体钢和镍基超合金的材料。

技术方案18.根据技术方案16所述的涡轮系统，其特征在于，所述前缘具有大于所述叶片本体的整体硬度的前缘硬度，直到0.3至2mm的深度。

技术方案19.根据技术方案18所述的涡轮系统，其特征在于，所述前缘硬度为所述整体硬度的2至3倍。

技术方案20.根据技术方案16所述的涡轮系统，其特征在于，所述涡轮构件选自燃气涡轮的压缩机叶片和蒸汽涡轮叶片。

根据结合附图得到的以下更详细的描述，本发明的其它特征和优点将是明显的，附图以示例的方式示出本发明的原理。

附图说明

图1是根据本公开的实施例的燃气涡轮组件的示意性横截面图。

图2是图1的燃气涡轮组件的压缩机区段的特写视图。

图3是根据本公开的实施例的蒸汽涡轮组件的示意图。

图4是图3的蒸汽涡轮组件的一部分的横截面图。

图5是根据本公开的实施例的处理方法的示意性侧视图。

在任何可行的地方，将在图中使用相同参考标号来表示相同部件。

具体实施方式

提供一种对涡轮构件进行激光处理的方法和具有优良的耐侵蚀性和耐腐蚀性的经激光处理的涡轮构件。

例如，与未能包括本文公开的一个或多个特征的概念相比，本公开的实施例提高涡轮构件的表面硬度，提高涡轮构件的疏水性，减小或防止在工作运行期间的液滴侵蚀，减少或防止水与涡轮构件相互作用，减少或防止涡轮构件腐蚀，提高涡轮构件的寿命而无点蚀，提高涡轮构件的性能，提高构件的效率，或者它们的组合。

在一些实施例中，经激光处理的物品包括燃气涡轮或蒸汽涡轮的涡轮构件，涡轮构件可包括(但不限于)燃气涡轮压缩机叶片、燃气涡轮后级压缩机叶片、蒸汽涡轮轮叶、蒸汽涡轮喷嘴或蒸汽涡轮壳。在优选实施例中，经激光处理的物品具有经激光硬化的前缘和在前缘上的纹理化疏水表面。在一些实施例中，涡轮构件是之前尚未在涡轮中工作过的新构件。在其它实施例中，涡轮构件是之前已经在涡轮中工作过的使用过的构件。在一些这样的实施例中，经处理涡轮构件用本处理方法整修。

图1显示了燃气涡轮100，它具有压缩机区段105、燃烧区段130和涡轮区段150。压缩机区段105包括在结构上设置成压缩流体的旋转压缩机叶片110和非旋转压缩机导叶115。压缩机区段105可还包括压缩机排气壳125。燃烧区段130包括燃烧罐135、燃料喷嘴140和过渡区段145。在各个燃烧罐135内，压缩空气接收自压缩机区段105且与接收自燃料源的燃料混合。混合物点燃且产生工作流体。工作流体大体从燃料喷嘴140的后端向下游流动，向下游通过过渡区段145，且进入到涡轮区段150中。涡轮区段150包括旋转构件155和固定构件160。涡轮区段150将工作流体的能量转换成机械扭矩。

参照图1和图2，压缩机叶片110和压缩机导叶115各自具有前缘10，前缘10已经进行激光硬化，并且包括在前缘10的经处理表面14上的疏水表面纹理12。虽然图1和图2显示了一个压缩机叶片110和一个压缩机导叶115，它们具有经激光硬化前缘10，经激光硬化前缘10具有经处理表面14，经处理表面14具有疏水表面纹理12，但是任何数量的压缩机叶片110和压缩机导叶115可具有经激光硬化前缘10，经激光硬化前缘10具有经处理表面14，经处理表面14具有疏水表面纹理12，这在本发明的精神之内。

图3显示蒸汽涡轮系统200，它具有可旋转地围绕旋转轴线203安装的涡轮转子201。蒸汽涡轮系统200包括高压(hp)区段205、中压(ip)区段207和低压(lp)区段209，它们各自安装在转子201上。虽然图3显示了hp区段205、ip区段207和lp区段209的一个布置，但本公开不受此限制；可使用hp区段205、ip区段207和/或lp区段209的任何适当的布置。hp区段205、ip区段207和lp区段209中的各个包括叶片或轮叶231(参见图4)，它们在hp区段205、ip区段207和lp区段209中的各个中的壳210、220、230中沿周向安装在转子201上。轮叶231由蒸汽驱动，蒸汽馈送到相应的区段，在那里，轮叶231由于蒸汽而旋转会产生机械功。在涡轮系统200中产生的机械功通过转子201驱动外部负载204，诸如发电机。

如图3中显示的那样，高压力蒸汽馈送通过高压蒸汽入口211。蒸汽在高压蒸汽出口213处从hp区段205排出且馈送到再热器215，在其中热添加到蒸汽中。从再热器215，蒸汽通过中压蒸汽入口217馈送到ip区段207。蒸汽在中压蒸汽出口219处从ip区段207排出且通过低压蒸汽入口221馈送到lp区段209。然后蒸汽通过低压出口223从lp区段209排出。

hp区段205、ip区段207和lp区段209中的各个沿着转子201通过联接件225连接。联接件225可为机械联接件，诸如栓接接头，或者它们可为焊接接头。在一个实施例中，联接件225容许hp区段205、ip区段207和/或lp区段209中的任一个脱开，以重新构造、工作或维护。

参照图4，蒸汽涡轮系统的区段包括涡轮转子201，涡轮转子201沿周向插入有轮叶231和支承喷嘴233的壳230。轮叶231和喷嘴233沿涡轮转子201的轴向方向布置成级。大体上，轮叶231、壳230和喷嘴233由适当的已知涡轮轮叶、壳和喷嘴材料构建而成，包括(但不限于)钢、不锈钢、沉淀硬化不锈钢、铝、钛、它们的合金，或者它们的组合。

轮叶231和喷嘴233各自具有已经进行激光硬化的前缘10，并且包括在前缘10的经处理表面14上的疏水表面纹理12。

如图5中显示的那样，一种处理方法包括对涡轮构件16的前缘10进行激光硬化22，以及使前缘10的经处理表面14纹理化26而具有疏水表面纹理12。涡轮构件16可为暴露于腐蚀或侵蚀环境的任何涡轮构件16，包括(但不限于)压缩机叶片110、压缩机导叶115、壳230、轮叶231或喷嘴233。处理方法还优选地包括在对前缘10进行激光硬化22之后且在使前缘10的经处理表面14纹理化26之前，对前缘10的经处理表面14抛光24

如本文使用，激光硬化22是用激光束将材料的外层加热到正好低于其熔化温度，然后围绕加热表面移动激光束以使表面硬化的过程。

在一些实施例中，激光硬化22包括用激光束将材料的外层加热到正好低于其熔化温度，然后围绕加热表面移动激光束，以使其局部从奥氏体状态转换成马氏体状态。当激光束移动远离处于马氏体状态的被加热层的区域时，被加热层由于利用周围材料进行自骤冷而非常迅速地冷却，以保持处于马氏体状态，从而在经处理表面12处形成硬表面层。硬化的深度取决于材料的成分和激光的强度。硬化深度的范围为大约0.1mm至大约2.5mm，备选地大约0.1mm至大约1.5mm，备选地大约0.3mm至大约2mm，备选地大约1mm至大约2mm，或者任何其适当的组合、子组合、范围或者子范围。经激光硬化前缘10的硬度的优选范围为涡轮构件16的整体硬度的大约2倍至大约3倍。

如本文使用，疏水表面是具有大于90度的水接触角度的表面。如本文使用，水接触角度是水滴的水/空气界面遇到实心表面所处的角度，其通过水而测得。由疏水表面纹理12产生的水接触角度大于90度，备选地大于100度，备选地大于110度，备选地大于120度，备选地大于130度，备选地大于140度，备选地大于150度，备选地范围为90度至170度，备选地范围为100度至160度，备选地范围为120度至160度，或者其任何适当的组合、子组合、范围或者子范围。

如本文使用，超疏水表面是具有大于135度的水接触角度的表面。由超疏水表面纹理12产生的水接触角度大于135度，备选地大于140度，备选地大于150度，备选地大于160度，备选地范围为135度至170度，备选地范围为140度至170度，备选地范围为150度至170度，备选地范围为160度至170度，或者其任何适当的组合、子组合、范围或者子范围。在一些实施例中，超疏水表面纹理12具有小于10°的滚下角度/接触角度滞后。如本文使用，滚下角度是水滴滚下表面所处的表面倾斜角度。

如本文使用，疏水表面纹理12是形成于材料的表面中的任何表面纹理，其会改变表面的外形，以提高表面的疏水性，使得具有疏水表面纹理12的经处理表面14是疏水的。外形变化可包括(但不限于)缺口、突起、腔体、凹槽、凸脊、球体或杆。在一些实施例中，外形变化是微量变化。在一些实施例中，外形变化是纳米级变化。可实施能够产生疏水表面纹理12的任何方法来改变的表面外形，这在本发明的精神之内。在一些实施例中，具有疏水表面纹理12的经处理表面14是超疏水的。

疏水表面纹理12可由能够在涡轮构件16的前缘10处的表面上对纹理12进行激光刻蚀26的任何方法形成，以使得表面是疏水的或者比没有疏水表面纹理12更疏水。在一些实施例中，疏水表面纹理12使得表面超疏水。在一些实施例中，用来对疏水表面纹理12进行激光刻蚀26的激光是飞秒激光，也称为飞激光。在一些实施例中，飞秒激光通过用高能飞秒长的激光脉冲对表面进行激光刻蚀26来形成三维纹理。经激光刻蚀纹理12可具有在微米至纳米大小范围中的纹理。

在一些实施例中，激光刻蚀26在经处理表面14中产生一个或多个缺口，其具有突起、腔体、球体、杆或其它规则或不规则形状结构形成的微粗糙表面，微粗糙表面会提高经处理表面14的疏水性。微粗糙结构具有0.5至100微米的尺寸范围，备选地范围为25至75微米，备选地范围为40至60微米，或者其任何适当的组合、子组合、范围或者子范围。在其它实施例中，激光刻蚀26在经处理表面14中产生一个或多个缺口，其具有突起、腔体、球体、杆或其它不规则形状结构形成的纳米粗糙表面，纳米粗糙表面会提高经处理表面的疏水性。纳米粗糙结构的尺寸范围为1至500纳米，备选地范围为100至400纳米，备选地范围为200至300纳米，或者其任何适当的组合、子组合、范围或者子范围。

在一些实施例中，激光刻蚀由直接激光消融、干涉激光消融、近场激光消融、掩模投射消融、激光辅助式化学刻蚀、来自激光消融羽烟的淀积或等离子米消融实现。在一些实施例中，使用飞秒持续时间激光脉冲实现激光刻蚀26。如本文使用，飞秒持续时间激光脉冲是具有范围为1至999飞秒的持续时间的任何激光脉冲。激光脉冲具有范围为1至999飞秒的持续时间，备选地范围为100至750飞秒，备选地范围为400至600飞秒，或者其任何适当的组合、子组合、范围或者子范围。

由激光刻蚀26产生的疏水表面纹理12可为使得经处理表面14疏水或更加疏水的任何规则或不规则纹理12。在一些实施例中，由激光刻蚀26产生的疏水表面纹理12使得经处理表面14超疏水。疏水表面纹理12优选地阻止水蒸气在经处理表面14上冷凝，并且优选地阻止水滴粘到经处理表面14上。

在一些实施例中，涡轮构件16的由激光硬化22处理的部分由铁基合金制成，铁基合金可包括(但不限于)马氏体钢、马氏体不锈钢，或压力硬化钢，或钴基材料，钴基材料可包括(但不限于)fsx-414、l-605，或stellite®6(美国宾西法尼亚的拉特罗布的肯纳公司)。在一些实施例中，涡轮构件16的由激光硬化22处理的部分可由能够转换成马氏体状态或者经受激光的表面微结构修改的任何材料制成。

如本文使用，“fsx-414”指的是包括钴基碳化物硬化成分的合金，以重量计，其中大约29%的铬、大约7%的钨、大约10%的镍、大约0.25%的碳，且余量为钴。

如本文使用，“l-605”指的是包括钴基碳化物硬化成分的合金，以重量计，其中大约55%的钴、大约20%的铬、大约15%的钨、大约10%的镍、大约0.1%的碳，且余量为钴。

如本文使用，“stellite®6”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约30%的铬、大约4-5%的钨、大约1.2%的碳、<3%的镍、<1%的钼、<3%的铁、<2%的硅、<0.5%的其它，且余量为钴。

在一些实施例中，涡轮构件16的由激光硬化22处理的部分由激光可硬化的镍基超合金制成，它可包括(但不限于)gtd111、gtd444、gtd262、renén2、renén4、renén5、renén6、rené65、rené77、rené80、rené88dt、rené104、rené108、rené125、rené142、rené195、renén500、renén515、cm247、cmsx-4、mga1400、mga2400、in100、inconel700、inconel738、inconel792、dssiemet、cmsx-10、pwa1480、pwa1483、pwa1484、tms-75、tms-82、mar-m-200、udmet500、astroloy，或者它们的组合。在一些实施例中，包括激光可硬化的镍基超合金的涡轮构件16是暴露于燃气涡轮的热气路径的燃气涡轮构件。

如本文使用，“astroloy”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约15%的铬、大约17%的钴、大约5.3%的钼、大约4%的铝、大约3.5%的钛，且余量为镍。

如本文使用，“dssiemet”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约9%的钴、大约12.1%的铬、大约3.6%的铝、大约4%的钛、大约5.2%的钽、大约3.7%的钨、大约1.8%的钼，且余量为镍。

如本文使用，“gtd111”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约14%的铬、大约9.5%的钴、大约3.8%的钨、大约4.9%的钛、大约3%的铝、大约0.1%的铁、大约2.8%的钽、大约1.6%的钼、大约0.1%的碳，且余量为镍。

如本文使用，“gtd262”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约22.5%的铬、大约19%的钴、大约2%的钨、大约1.35%的铌、大约2.3%的钛、大约1.7%的铝、大约0.1%的碳，且余量为镍。

如本文使用，“gtd444”指的是包括以下成分的合金，以重量下，大约7.5%的钴、大约0.2%的铁、大约9.75%的铬、大约4.2%的铝、大约3.5%的钛、大约4.8%的钽、大约6%的钨、大约1.5%的钼、大约0.5%的铌、大约0.2%的硅、大约0.15%的铪，且余量为镍。

如本文使用，“mga1400”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约10%的钴、大约14%的铬、大约4%的铝、大约2.7%的钛、大约4.7%的钽、大约4.3%的钨、大约1.5%的钼、大约0.1%的碳，且余量为镍。

如本文使用，“mga2400”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约19%的钴、大约19%的铬、大约1.9%的铝、大约3.7%的钛、大约1.4%的钽、大约6%的钨、大约1%的铌、大约0.1%的碳，且余量为镍。

如本文使用，“pwa1480”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约10%的铬、大约5%的钴、大约5%的铝、大约1.5%的钛、大约12%的钽、大约4%的钨，且余量为镍。

如本文使用，“pwa1483”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约9%的钴、大约12.2%的铬、大约3.6%的铝、大约4.1%的钛、大约5%的钽、大约3.8%的钨、大约1.9%的钼，且余量为镍。

如本文使用，“pwa1484”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约5%的铬、大约10%的钴、大约2%的钼、大约5.6%的铝、大约9%的钽、大约6%的钨，且余量为镍。

如本文使用，“renén2”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约7.5%的钴、大约13%的铬、大约6.6%的铝、大约5%的钽、大约3.8%的钨、大约1.6%的铼、大约0.15%的铪，且余量为镍。

如本文使用，“renén4”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约9.75%的铬、大约7.5%的钴、大约4.2%的铝、大约3.5%的钛、大约1.5%的钼、大约6.0%的钨、大约4.8%的钽、大约0.5%的铌、大约0.15%的铪，且余量为镍。

如本文使用，“renén5”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约7.5%的钴、大约7.0%的铬、大约6.5%的钽、大约6.2%的铝、大约5.0%的钨、大约3.0%的铼、大约1.5%的钼、大约0.15%的铪，且余量为镍。

如本文使用，“renén6”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约12.5%的钴、大约4.2%的铬、大约7.2%的钽、大约5.75%的铝、大约6%的钨、大约5.4%的铼、大约1.4%的钼、大约0.15%的铪，且余量为镍。

如本文使用，“rené65”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约13%的钴、高达大约1.2%的铁、大约16%的铬、大约2.1%的铝、大约3.75%的钛、大约4%的钨、大约4%的钼、大约0.7%的铌、高达大约0.15%的锰，且余量为镍。

如本文使用，“rené77”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约15%的铬、大约17%的钴、大约5.3%的钼、大约3.35%的钛、大约4.2%的铝，且余量为镍。

如本文使用，“rené80”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约14%的铬、大约9.5%的钴、大约4%的钼、大约3%的铝、大约5%的钛、大约4%的钨、大约0.17%的碳，且余量为镍。

如本文使用，“rené88dt”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约16%的铬、大约13%的钴、大约4%的钼、大约0.7%的铌、大约2.1%的铝、大约3.7%的钛、大约4%的钨、大约0.1%的铼、最多大约4.3%的铼和钨，且余量为镍。

如本文使用，“rené104”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约13.1%的铬、大约18.2%的钴、大约3.8%的钼、大约1.9%的钨、大约1.4%的铌、大约3.5%的铝、大约3.5%的钛、大约2.7%的钽，且余量为镍。

如本文使用，“rené108”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约8.4%的铬、大约9.5%的钴、大约5.5%的铝、大约0.7%的钛、大约9.5%的钨、大约0.5%的钼、大约3%的钽、大约1.5%的铪，且余量为镍。

如本文使用，“rené125”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约8.5%的铬、大约10%的钴、大约4.8%的铝、高达大约2.5%的钛、大约8%的钨、高达大约2%的钼、大约3.8%的钽、大约1.4%的铪、大约0.11%的碳，且余量为镍。

如本文使用，“rené142”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约6.8%的铬、大约12%的钴、大约6.1%的铝、大约4.9%的钨、大约1.5%的钼、大约2.8%的铼、大约6.4%的钽、大约1.5%的铪，且余量为镍。

如本文使用，“rené195”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约7.6%的铬、大约3.1%的钴、大约7.8%的铝、大约5.5%的钽、大约0.1%的钼、大约3.9%的钨、大约1.7%的铼、大约0.15%的铪，且余量为镍。

如本文使用，“renén500”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约7.5%的钴、大约0.2%的铁、大约6%的铬、大约6.25%的铝、大约6.5%的钽、大约6.25%的钨、大约1.5%的钼、大约0.15%的铪，且余量为镍。

如本文使用，“renén515”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约7.5%的钴、大约0.2%的铁、大约6%的铬、大约6.25%的铝、大约6.5%的钽、大约6.25%的钨、大约2%的钼、大约0.1%的铌、大约1.5%的铼、大约0.6%的铪，且余量为镍。

如本文使用，“cm247”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约5.5%的铝、大约0.15%的碳、大约8.25%的铬、大约10%的钴、大约10%的钨、大约0.7%的钼、大约0.5%的铁、大约1%的钛、大约3%的钽、大约1.5%的铪，且余量为镍。

如本文使用，“in100”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约10%的铬、大约15%的钴、大约3%的钼、大约4.7%的钛、大约5.5%的铝、大约0.18%的碳，且余量为镍。

如本文使用，“inconel700”指的是包括以下成分的合金，以重量计，高达大约0.12%的碳、大约15%的铬、大约28.5%的钴、大约3.75%的钼、大约2.2%的钛、大约3%的铝、大约0.7%的铁、高达大约0.3%的硅、高达大约0.1%的锰，且余量为镍。

如本文使用，“inconel738”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约0.17%的碳、大约16%的铬、大约8.5%的钴、大约1.75%的钼、大约2.6%的钨、大约3.4%的钛、大约3.4%的铝、大约0.1%的锆、大约2%的铌，且余量为镍。

如本文使用，“inconel792”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约12.4%的铬、大约9%的钴、大约1.9%的钼、大约3.8%的钨、大约3.9%的钽、大约3.1%的铝、大约4.5%的钛、大约0.12%的碳、大约0.1%的锆，且余量为镍。

如本文使用，“udimet500”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约18.5%的铬、大约18.5%的钴、大约4%的钼、大约3%的钛、大约3%的铝，且余量为镍。

如本文使用，“mar-m-200”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约9%的铬、大约10%的钴、大约12.5%的钨、大约1%的铌、大约5%的铝、大约2%的钛、大约10.14%的碳、大约1.8%的铪，且余量为镍。

如本文使用，“tms-75”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约3%的铬、大约12%的钴、大约2%的钼、大约6%的钨、大约6%的铝、大约6%的钽、大约5%的铼、大约0.1%的铪，且余量为镍。

如本文使用，“tms-82”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约4.9%的铬、大约7.8%的钴、大约1.9%的钼、大约2.4%的铼、大约8.7%的钨、大约5.3%的铝、大约0.5%的钛、大约6%的钽、大约0.1%的铪，且余量为镍。

如本文使用，“cmsx-4”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约6.4%的铬、大约9.6%的钴、大约0.6%的钼、大约6.4%的钨、大约5.6%的铝、大约1.0%的钛、大约6.5%的钽、大约3%的铼、大约0.1%的铪，且余量为镍。

如本文使用，“cmsx-10”指的是包括以下成分的合金，以重量计，大约2%的铬、大约3%的钴、大约0.4%的钼、大约5%的钨、大约5.7%的铝、大约0.2%的钛、大约8%的钽、大约6%的铼，且余量为镍。

在一些实施例中，二氧化碳激光用于激光硬化22。在其它实施例中，高功率直接二极管激光用于激光硬化22。高功率直接二极管激光具有至少1kw的功率，备选地1-20kw，备选地2-6kw，或者其任何适当的组合、子组合、范围或者子范围。

涡轮构件16的经激光硬化部分优选地包括构件的前缘10。如本文使用，前缘10相对于涡轮中的流向是构件的上游边缘，它是流首先接触到的部分。与涡轮构件16在激光硬化22之前的耐腐蚀性相比，对涡轮构件16的前缘10进行激光硬化22优选地提高涡轮构件16的耐侵蚀性。

在涡轮构件16的前缘10已进行激光硬化22之后，前缘10的至少一部分优选地抛光24，然后进行激光纹理化26，以提高前缘10处的经处理表面14的疏水性。在一些实施例中，抛光24包括将前缘10的精磨和抛光成小于大约0.5微米的表面粗糙度(ra)，备选地小于大约1.0微米，备选地小于大约0.3微米，备选地范围为0.4-0.6微米，备选地范围为0.3-1.0微米，备选地范围为0.3-0.5微米，备选地范围为0.5-1微米，或者其任何适当的组合、子组合、范围或者子范围。

在一些实施例中，对涡轮构件16的前缘10进行激光纹理化26，以提高前缘10处的表面的疏水性，而不首先对前缘10进行激光硬化22。在一些这样的实施例中，涡轮构件16的前缘10由无法进行激光硬化22的材料制成，包括(但不限于)镍基超合金，包括(但不限于)gtd111、gtd444、gtd262、renén2、renén4、renén5、renén6、rené65、rené77、rené80、rené88dt、rené104、rené108、rené125、rené142、rené195、rené5n00、renén515、cm247、cmsx-4、mga1400、mga2400、in100、inconel700、inconel738、inconel792、dssiemet、cmsx-10、pwa1480、pwa1483、pwa1484、tms-75、tms-82、mar-m-200、udimet500、astroloy，或者它们的组合。

与在激光纹理化26之前的涡轮构件16的耐腐蚀性相比，对前缘10进行激光纹理化26会提高涡轮构件16的耐腐蚀性。当结合起来使用时，与该过程之前的涡轮构件16相比，对涡轮构件16的前缘10进行激光硬化22，然后使经激光硬化表面进行激光纹理化26，会提高涡轮构件16的耐侵蚀性和耐腐蚀性。

在某些实施例中，涡轮构件16的经处理表面14上的疏水表面纹理12被纹理化，使得在其上形成的且被涡轮构件16释放的任何水滴小于预定大小，以最大程度地减小或消除水滴冲击下游涡轮构件16在下游引起的侵蚀。预定大小可为200微米，备选地150微米，备选地100微米，或者其任何适当的组合、子组合、范围或者子范围。在优选实施例中，预定大小是临界大小，低于临界大小，水滴不会由于冲击而引起任何下游侵蚀。虽然这个临界大小取决于涡轮的运行条件，但是它的范围通常是100至200微米。

可用任何多种不同的方式实现用以防止释放超过预定大小的液滴的激光纹理化26。在一些实施例中，激光纹理化26提供一定程度的疏水性和表面覆盖面积，其阻止水蒸气冷凝和凝结到使得在表面上冷凝和凝结的任何水蒸气在达到预定大小之前从表面释放的程度。在其它实施例中，激光纹理化在表面上提供具有不同疏水性型式的区域，以沿着表面按受控制的方向且以防止水在水滴释放之前凝结成足以达到预定大小的方式引导冷凝水和凝结水。

虽然已经主要针对涡轮构件16描述了过程，但该过程可应用于能够经受激光硬化、激光纹理化或激光硬化和激光纹理化且其中有侵蚀、腐蚀或侵蚀和腐蚀问题的任何系统。

虽然参照一个或多个实施例来描述本发明，但本领域技术人员将理解，可作出各种改变，而且等效物可代替本发明的元件，而不偏离本发明的范围。另外，可作出许多修改，以使特定情形或材料适合本发明的教导，而不偏离本发明的实质范围。因此，意于的是，本发明不限于被公开为为了实践本发明所构想的最佳模式的特定实施例，本发明而是将包括落在所附权利要求的范围内的所有实施例。另外，应像明确地标识了确切值和近似值那样解释详细描述中标识的所有数值。