專利名稱：移除釬焊板材的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從構(gòu)件上移除釬焊板材的方法。
技術(shù)背景
釬焊是一種將零件連接到構(gòu)件上的連接技術(shù)。
在此涉及用于渦輪葉片的板材，該板材釬焊于底座和頭部(如有)。
在渦輪葉片進(jìn)行整修時(shí)，即在其使用后，需要將板材移除。而將板材放到處理機(jī)器 上進(jìn)行機(jī)械移除，則是非常費(fèi)時(shí)的。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明即是為了解決上述問(wèn)題。
而該問(wèn)題將通過(guò)如權(quán)利要求1所述方法得以解決。
從屬權(quán)利要求則列出了優(yōu)選的處理措施，它們可以相互組合以達(dá)到更好的效果。
在所述方法中，局部加熱釬焊位置。


圖1、2、3示出帶有釬焊位置的構(gòu)件，
圖4示出用于移除釬焊構(gòu)件的裝置，
圖5示出渦輪葉片。
具體實(shí)施方式
所有的附圖和說(shuō)明僅是描述本發(fā)明的實(shí)施例。
如圖1所示的是構(gòu)件1，尤其是渦輪葉片120、130，其具有由壁22所界定的空腔 13。
在空腔13的上方，在構(gòu)件1、120、130的壁22上或者壁22的端面四上釬焊有零 件4，尤其是板材4。
所述釬焊優(yōu)選的是采用連續(xù)的焊縫11，以便于所述板材4在所述焊縫11的區(qū)域內(nèi) 相對(duì)于所述空腔13氣密地封閉。
焊縫11不是點(diǎn)狀的，并且優(yōu)選的是，其長(zhǎng)度是寬度的至少5倍。
焊縫11不是點(diǎn)狀的，并且優(yōu)選的是，其長(zhǎng)度是寬度的至少5倍。
圖2是圖1的俯視圖，其中的虛線示意性的描述了所述空腔13的輪廓線，該輪廓 線可以任意延伸。
這優(yōu)選是導(dǎo)向葉片130的平臺(tái)403的底面四的俯視圖。
如圖2所示，所述板材4裝在所述壁22的上端面四上。
在虛線和板材4的外部曲線之間設(shè)有焊料10、10’，優(yōu)選完全環(huán)繞地作為焊縫11。
同樣也可能的是，所述板材4在釬焊前被固定于幾個(gè)位置(如圖3中的X所示)，尤其通過(guò)熔焊，以使得在釬焊時(shí)所述板材4保持穩(wěn)定。
優(yōu)選的是所述板材4的釬焊采用下面的方式來(lái)進(jìn)行。即首先所述板材4在位置X 處被點(diǎn)焊；然后優(yōu)選圍繞所述板材4的外棱邊設(shè)置焊膏；接著放入爐中加熱，這樣通過(guò)毛細(xì) 效應(yīng)，焊料進(jìn)入板材4和構(gòu)件1、120、130之間的間隙中。
在圖4中概要的圖示了，如何局部地，即通過(guò)熱源加熱釬焊位置10。
局部意味著，不用加熱整個(gè)構(gòu)件1、120、130，從而構(gòu)件120、130只是局部地在釬焊 位置10、10’或者局部地在焊縫11處加熱。
優(yōu)選的是采用等離子、感應(yīng)源或者激光作為熱源19。
焊料從上方不可以直接接觸到。
可以用手動(dòng)的力作用或者通過(guò)吸出已軟化的焊料來(lái)支持所述板材4的去除，尤其 是存在釬焊位置(X)的時(shí)候。
漸漸的焊料10、11被加熱，零件4和構(gòu)件1、120、130之間的連接將越來(lái)越多的被解除，直到完全消除。
圖5所示的是流體機(jī)械的工作葉片120或者導(dǎo)向葉片130立體圖。該流體機(jī)械沿 著縱軸線121延伸。
所述流體機(jī)械可以是飛機(jī)或者用于發(fā)電的發(fā)電廠的燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)或者壓縮 機(jī)。
葉片120、130沿著縱軸線121依次具有固定部位400、與之鄰接的葉片平臺(tái)403以 及葉片板406和葉片尖415。
作為導(dǎo)向葉片130，上述葉片130在其葉片尖415上具有另外的平臺(tái)。(未示出)
在固定部位400中形成葉片底座183，其用于將工作葉片120、130固定在軸或者盤 上。(未示出)
該葉片底座183例如可以設(shè)計(jì)為錘頭式。其它諸如杉樹形底座或者燕尾形底座底 的結(jié)構(gòu)也都是可能的。
對(duì)于從葉片板406旁流過(guò)的介質(zhì)，葉片120、130具有迎流棱邊409和出流棱邊 412。
對(duì)于傳統(tǒng)的葉片120、130，在葉片120、130所有的部位400、403、406中例如使用實(shí)心的金屬材料，尤其是超合金。
這種超合金例如可以從EP 1204776BUEP 1306454、EP 1319729AUW0 99/67435 或者WO 00/44949中得知。
在此，葉片120、130可以是通過(guò)鑄造工藝，也借助于定向凝固，通過(guò)鍛造工藝，通 過(guò)銑削工藝或其組合，加工制造出來(lái)的。
具有單晶結(jié)構(gòu)的工件作為機(jī)器的構(gòu)件被生產(chǎn)出來(lái)，其在工作時(shí)會(huì)承受很高的機(jī) 械、熱和/或化學(xué)負(fù)荷。
這種單晶工件的制造例如通過(guò)熔融物的定向凝固來(lái)實(shí)現(xiàn)。其涉及到澆鑄方法，其 中，液態(tài)金屬合金凝固為單晶結(jié)構(gòu)，即單晶工件，或定向凝固。
枝狀晶體沿著熱流方向取向，并或者形成柱狀晶粒結(jié)構(gòu)(柱晶，即在工件的整個(gè) 長(zhǎng)度上延伸的晶粒，根據(jù)慣用語(yǔ)言習(xí)慣，稱之為定向凝固)，或者形成單晶體結(jié)構(gòu)，即，整個(gè) 工件由一個(gè)唯一的晶體形成。在這個(gè)方法中，需要避免過(guò)渡到球狀(多晶)凝固，因?yàn)橛捎诜嵌ㄏ虻纳L(zhǎng)必然形成橫向與縱向的晶界，這會(huì)失去定向凝固或單晶工件的優(yōu)良性能。
通常所說(shuō)的定向凝固的組織，那么既是指沒(méi)有晶界或者最多具有小角度晶界的單 晶體，也是指柱晶結(jié)構(gòu)，它可能具有沿縱向延伸的晶界，但沒(méi)有橫向的晶界。對(duì)于后者的晶 體結(jié)構(gòu)，人們也稱為定向凝固的組織(directionally solidified structures)。
這種方法可以由US-PS 6，024, 792 和 EP 0892090A1 得知。
同樣，葉片120、130可以具有抗腐蝕和氧化的涂層。例如(MCrAlX ；M指鐵(Fe)、 鈷(Co)、鎳(Ni)這組元素的其中至少一種元素；X指一種活性元素，包括釔(Y)和/或硅 和/或至少一種稀土元素或鉿(Hf))。這種合金可以從EP 0486489BU EP 0786017B1、EP 0412397B1 或 EP 1306454A1 中得知。
優(yōu)選的是，密度為理論密度的95%。
在MCrAlX層上(作為中間層或者外層)形成氧化鋁保護(hù)層。(TGO = thermal grown oxide layer (熱生長(zhǎng)氧化層))。
優(yōu)選的是，層成分具有Co-30Ni18Cr-8Al-0、6Y-0、7Si 或 Co-28Ni-24Cr-10Al_0、 6Y。除這些鈷基的保護(hù)層外，優(yōu)選還有使用鎳基的保護(hù)層，例如Ni-10Cr-12Al-0、6Y-3Re或 Ni-12Co-21Cr-llAl-0、4Y-2Re 或 Ni-25Co-17Cr-10Al-0、4Y_l、5Re。
在MCrAlX上還可以設(shè)有絕熱層，其優(yōu)選為最外層并且由例如&02斤03-&02組成。 即其不是部分或完全地通過(guò)氧化釔和/或氧化鈣和/或氧化鎂穩(wěn)定的。
所述絕熱層覆蓋了整個(gè)MCrAlX層。
通過(guò)合適的涂層工藝，例如電子束物理氣相沉積(EB-PVD)可以在絕熱層內(nèi)生成 柱狀晶粒。
其他的涂層工藝也是可能的，例如大氣等離子噴涂(APS)、LPPS、VPS或CVD。絕熱 層可具有多孔的含微觀或宏觀裂紋的晶體，以擁有更好的熱沖擊穩(wěn)定性。優(yōu)選的是，絕熱層 比MCrAlX層更多孔。
整修(Refurbishment)意味著，構(gòu)件120、130在被使用后，在必要時(shí)需要清除保護(hù) 層(例如通過(guò)噴砂)。然后，去除腐蝕層和/或氧化層或氧化產(chǎn)物。在必要時(shí)還需要修復(fù)構(gòu) 件120、130中的裂紋。之后給構(gòu)件120、130的重新涂層，以及重新使用構(gòu)件120、130。
葉片120、130可以做成是空心的或?qū)嵭牡?。?dāng)葉片120、130必須冷卻時(shí)，它們可 以是空心的，并且必要時(shí)設(shè)有薄膜冷卻孔418 (虛線所示)。
權(quán)利要求
1.用于從構(gòu)件(1，120，130)、尤其是渦輪葉片(120,130)上移除釬焊零件(4)的方法， 其中，局部加熱至少一個(gè)在零件⑷和構(gòu)件(1，120，130)之間的釬焊位置(10，10’)或焊縫 (11)。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中，在加熱焊料(10，10’，11)時(shí)在零件(4)上施加力。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，使用等離子體源加熱焊料(10，10’，11)。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，使用感應(yīng)源加熱焊料(10，10’，11)。
5.按照權(quán)利要求1、2、3或4所述的方法，其中，所述零件(4)為板材。
6.按照權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的方法，其中，所述零件(4)在多個(gè)位置固定在、尤 其是釬焊在構(gòu)件(1，120，130)上。
7.按照權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述的方法，其中設(shè)有至少一個(gè)焊縫(11)，尤其是只 有一個(gè)焊縫(11)。
8.按照權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述的方法，其中僅設(shè)有釬焊位置(10)。
9.按照權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的方法，其中所述釬焊位置(10，10’)或者 焊縫(11)被依次局部加熱，從而零件(4)和構(gòu)件(1，120，130)之間的連接越來(lái)越多地被解除。
10.按照前述權(quán)利要求中一項(xiàng)或者多項(xiàng)所述的方法，其中所述構(gòu)件(1，120，130)是實(shí) 心的構(gòu)件，尤其是實(shí)心的中空構(gòu)件。
全文摘要
通過(guò)局部加熱在空腔內(nèi)連接著板材(4)和構(gòu)件(1，120，130)的釬焊位置(10)，可以比現(xiàn)有的機(jī)械移除方法簡(jiǎn)單很多地將板材(4)從所述空腔(13)移除。
文檔編號(hào)B23K1/018GK102029451SQ20101050225
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月6日
發(fā)明者A.杜姆, I.萊茵肯斯邁爾, P.默倫貝克 申請(qǐng)人:西門子公司