本申請涉及用于處理物品的方法。更具體地，本申請涉及用于處理由難以焊接的合金形成的焊接過的物品的方法。

背景技術(shù)：

高強度和抗氧化材料通常用于燃氣渦輪的構(gòu)件中。例如，鎳基和鈷基超級合金通常用于燃氣渦輪內(nèi)的動葉、葉片、噴嘴、或其他構(gòu)件。這種超級合金可具有差的可焊性。因此，這種構(gòu)件中的特征通常通過其他過程形成。

難以焊接(HTW)的合金，例如鎳基超級合金和某些鋁-鈦合金，由于它們的γ'和各種幾何約束，易受γ'應(yīng)變老化、熔析和熱裂紋的影響。當γ'相以大于約30％的體積分數(shù)存在時(這可能在鋁或鈦含量超過約3％時發(fā)生)，這些材料也難以連結(jié)。

這些HTW材料可并入燃氣渦輪發(fā)動機中，形成燃氣渦輪發(fā)動機的構(gòu)件，例如葉片(動葉)、噴嘴(靜葉)、護罩、燃燒器和其他熱氣體路徑構(gòu)件。在焊接操作(諸如執(zhí)行以保養(yǎng)構(gòu)件的焊接操作)期間，可能在HTW材料中不合乎需要地形成裂紋。這種裂紋在修復(fù)后的構(gòu)件中是不合乎需要的。

用于通過其他連結(jié)過程連結(jié)具有鎳基和鈷基超級合金的燃氣渦輪的構(gòu)件的備選已知方法包括硬焊。然而，硬焊可能具有缺點。硬焊使用可引入不同考慮事項的填充材料。例如，某些填充材料可能導(dǎo)致缺乏連結(jié)強度。此外，硬焊可能需要來自操作者的更高水平的技巧。硬焊也需要將整個構(gòu)件放置在真空爐中并在硬焊周期期間加熱整個部分，從而將可適用性限于尺寸受限和/或溫度敏感的應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在一個示范實施例中，物品處理方法包括定位具有基礎(chǔ)材料的物品。通過焊接將焊接填充材料應(yīng)用到基礎(chǔ)材料以形成處理過的物品。焊接填充材料包括在足以在焊接過的物品中形成潛在的含共晶微結(jié)構(gòu)的濃度下的至少一種溫度抑制劑元素。潛在的含共晶微結(jié)構(gòu)區(qū)包含至少一種溫度抑制劑元素。焊接過的物品被加熱到足夠高的溫度并加熱足夠長的時間以形成至少部分地液化的含共晶區(qū)。該至少部分地液化的含共晶區(qū)能夠流入在焊接期間形成的裂紋中。

在一個示范實施例中，物品處理方法包括從服務(wù)中移除具有基礎(chǔ)材料的物品。挖空基礎(chǔ)材料的一部分，并且通過焊接將焊接填充材料應(yīng)用到基礎(chǔ)材料的已被挖空的部分以形成焊接過的物品。焊接填充材料包括在足以在焊接過的物品中形成潛在的含共晶微結(jié)構(gòu)的濃度下的至少一種溫度抑制劑元素。這些微結(jié)構(gòu)包含至少一種溫度抑制劑元素。焊接過的物品被加熱到足夠高的溫度并加熱足夠長的時間以形成至少部分地液化的含共晶區(qū)。該至少部分地液化的含共晶區(qū)能夠流入在焊接期間形成的裂紋中。

在另一個示范實施例中，一種物品包括焊接到基礎(chǔ)材料的焊接填充材料。該物品具有在焊接填充材料和基礎(chǔ)材料之間的熱影響區(qū)。熱影響區(qū)包括在其中具有含共晶區(qū)的至少一個裂紋。

技術(shù)方案1：一種物品處理方法，其包括：

定位具有基礎(chǔ)材料的物品；和

通過焊接將焊接填充材料應(yīng)用到所述基礎(chǔ)材料，以形成焊接過的物品，所述焊接填充材料包括在足以在所述焊接過的物品中形成潛在的含共晶區(qū)的濃度下的至少一種溫度抑制劑元素，所述潛在的含共晶區(qū)含有所述至少一種溫度抑制劑元素；和

將所述焊接過的物品加熱到足夠高的溫度并加熱足夠長的時間以形成至少部分地液化的含共晶區(qū)；

其中，所述至少部分地液化的含共晶區(qū)能夠流入在焊接期間形成的裂紋中。

技術(shù)方案2：根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其中，所述基礎(chǔ)材料是難以焊接(HTW)的合金。

技術(shù)方案3：根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其中，所述溫度抑制劑元素是硼或硅或鍺。

技術(shù)方案4：根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，還包括挖空所述基礎(chǔ)材料的一部分，并且所述應(yīng)用將所述焊接填充材料應(yīng)用到所述基礎(chǔ)材料的被挖空的部分。

技術(shù)方案5：根據(jù)技術(shù)方案4所述的方法，其中，所述填充材料作為最初層被應(yīng)用到所述基礎(chǔ)材料的被挖空的部分。

技術(shù)方案6：根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其中，所述至少一種溫度抑制劑元素的濃度為從約0.5至約4.0 wt％。

技術(shù)方案7：根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其中，所述熱處理是在約2000℉至約2300℉之間的溫度下進行的。

技術(shù)方案8：根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其中，所述熱處理是在約2150℉至約2225℉之間的溫度下進行的。

技術(shù)方案9：根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其中，所述物品是渦輪構(gòu)件。

技術(shù)方案10：根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其中，所述渦輪構(gòu)件是從由以下構(gòu)成的集合中選擇的：葉片、噴嘴、護罩、燃燒器、和渦輪葉輪。

技術(shù)方案11：一種物品處理方法，其包括：

從服務(wù)中移除物品，所述物品具有基礎(chǔ)材料；

挖空所述基礎(chǔ)材料的一部分；和

通過焊接將焊接填充材料應(yīng)用到所述基礎(chǔ)材料的已被挖空的部分以形成焊接過的物品，所述焊接填充材料包括在足以在所述焊接過的物品中形成潛在的含共晶區(qū)的濃度下的至少一種溫度抑制劑元素，所述含共晶區(qū)含有所述至少一種溫度抑制劑元素；和

將所述焊接過的物品加熱到足夠高的溫度并加熱足夠長的時間以形成至少部分地液化的含共晶區(qū)；

其中，所述至少部分地液化的含共晶區(qū)能夠流入在焊接期間形成的裂紋中。

技術(shù)方案12：根據(jù)技術(shù)方案11所述的方法，其中，所述基礎(chǔ)材料是難以焊接(HTW)的合金。

技術(shù)方案13：根據(jù)技術(shù)方案11所述的方法，其中，所述溫度抑制劑元素是硼或硅或鍺。

技術(shù)方案14：根據(jù)技術(shù)方案11所述的方法，其中，所述應(yīng)用包括將填充材料作為最初層應(yīng)用到所述基礎(chǔ)材料的被挖空的部分。

技術(shù)方案15：根據(jù)技術(shù)方案11所述的方法，其中，所述至少一種溫度抑制劑元素的濃度為從約0.5至約4.0 wt％。

技術(shù)方案16：根據(jù)技術(shù)方案11所述的方法，其中，所述熱處理是在約2000℉至約2300℉之間的溫度下進行的。

技術(shù)方案17：根據(jù)技術(shù)方案11所述的方法，其中，所述熱處理是在約2150℉至約2225℉之間的溫度下進行的。

技術(shù)方案18：根據(jù)技術(shù)方案11所述的方法，其中，所述物品是渦輪構(gòu)件。

技術(shù)方案19：根據(jù)技術(shù)方案11所述的方法，其中，所述渦輪構(gòu)件是從由以下構(gòu)成的集合中選擇的：葉片、噴嘴、護罩、燃燒器、和渦輪葉輪。

技術(shù)方案20：一種處理過的物品，所述物品包括：

焊接到基礎(chǔ)材料的焊接填充材料；

在所述焊接填料材料與所述基礎(chǔ)材料之間的熱影響區(qū)，所述熱影響區(qū)包括在其中具有凝固的含共晶區(qū)的至少一個裂紋。

從下面結(jié)合附圖作出的優(yōu)選實施例的更詳細的描述中，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將是顯而易見的，附圖作為示例例示本發(fā)明的原理。

附圖說明

圖1是根據(jù)本公開的實施例的焊接之前的物品的示意圖。

圖2是根據(jù)本公開的實施例的焊接過的物品的示意圖。

圖3是根據(jù)本公開的實施例熱處理過的物品的示意圖。

圖4示出了根據(jù)本公開的過程。

只要有可能，則將貫穿附圖使用相同的標號來代表相同的部分。

部件列表

100 物品

101 基礎(chǔ)材料

103 處理區(qū)域

201 焊接填充材料

203 熱影響區(qū)

205 含共晶區(qū)

207 裂紋。

具體實施方式

提供了用于處理物品和渦輪構(gòu)件的示范方法。與不利用本文所公開的一個或更多個特征的方法相比，本公開的實施例有效地愈合或減少在焊接過程之后的焊接金屬和基礎(chǔ)金屬熱影響區(qū)中的裂紋數(shù)量。另外，本公開的實施例大大減少了鄰近熔合線的熱影響區(qū)(HAZ)中的裂紋數(shù)量和長度。此外，本公開的實施例允許難以焊接的構(gòu)件(其包括難以焊接的合金，例如Rene 108和GTD 111)的焊接，其中，所得的焊接部包括在熱影響區(qū)中的零或接近零的表面裂紋和減小的裂紋尺寸或裂紋消除。此外，由于存在于填充金屬中的溫度抑制劑元素，本公開的實施例需要對焊接過程的減少的熱輸入，因此減少或消除由焊接引起的開裂和變形。

圖1示出了在焊接之前由基礎(chǔ)材料101形成的物品100。處理區(qū)域103例如包括物品100的已被移除的損壞部分。在其他實施例中，處理區(qū)域103可存在于新的制造物品上。另外，物品包括處理區(qū)域103。盡管圖1中所示的實施例包括作為U形溝槽挖空的處理區(qū)域，但本公開不由此受限。例如，表面可包括裂紋或其他表面特征(加工或非加工)、V形溝槽、凹口、或未準備或未挖空的表面。

在一個實施例中，基礎(chǔ)材料101為難以焊接(HTW)的合金。如本文所使用的，“HTW合金”是呈現(xiàn)熔析、熱和應(yīng)變老化開裂并因此對焊接有抗力的合金。在另一實施例中，HTW合金是超級合金。在又一實施例中，HTW合金是鎳基超級合金或鋁-鈦超級合金。HTW合金可包括但不限于GTD 111、GTD 444、GTD262、René N2、René N4、René N5、René N6、René 65、René 77(Udimet 700)、René 80、René 88DT、René 104、René 108、René 125、René 142、René 195、René N500、René N515、CM247、MarM247、CMSX-4、MGA1400、MGA2400、IN100、INCONEL 700、INCONEL 738、INCONEL 792、DS Siemet、CMSX10、PWA1480、PWA1483、PWA1484、TMS-75、TMS-82、Mar-M-200、UDIMET 500、ASTROLOY、和它們的組合。

如本文所使用的，“ASTROLOY”是指包括按重量計的以下組分的合金：約15％的鉻、約17％的鈷、約5.3％的鉬、約4％的鋁、約3.5％的鈦、和余量的鎳。

如本文所使用的，“DS Siemet”是指包括按重量計的以下組分的合金：約9％的鈷、約12.1％的鉻、約3.6％的鋁、約4％的鈦、約5.2％的鉭、約3.7％的鎢、約1.8％的鉬、和余量的鎳。

如本文所使用的，“GTD111”是指包括按重量計的以下組分的合金：約14％的鉻、約9.5％的鈷、約3.8％的鎢、約4.9％的鈦、約3％的鋁、約0.1％的鐵、約2.8％的鉭、約1.6％的鉬、約0.1％的碳、和余量的鎳。

如本文所使用的，“GTD262”是指包括按重量計的以下組分的合金：約22.5％的鉻、約19％的鈷、約2％的鎢、約1.35％的鈮、約2.3％的鈦、約1.7％的鋁、約0.1％的碳、和余量的鎳。

如本文所使用的，“GTD444”是指包括按重量計的以下組分的合金：約7.5％的鈷、約0.2％的鐵、約9.75％的鉻、約4.2％的鋁、約3.5％的鈦、約4.8％鉭、約6％的鎢、約1.5％的鉬、約0.5％的鈮、約0.2％的硅、約0.15％的鉿、和余量的鎳。

如本文所使用的，“MGA1400”是指包括按重量計的以下組分的合金：約10％的鈷、約14％的鉻、約4％的鋁、約2.7％的鈦、約4.7％的鉭、約4.3％的鎢、約1.5％的鉬、約0.1％的碳、和余量的鎳。

如本文所使用的，“MGA2400”是指包括按重量計的以下組分的合金：約19％的鈷、約19％的鉻、約1.9％的鋁、約3.7％的鈦、約1.4％的鉭、約6％的鎢、約1％的鈮、約0.1％的碳、和余量的鎳。

如本文所使用的，“PMA 1480”是指包括按重量計的以下組分的合金：約10％的鉻、約5％的鈷、約5％的鋁、約1.5％的鈦、約12％的鉭、約4％的鎢、和余量的鎳。

如本文所用的，“PWA1483”是指包括按重量計的以下組分的合金:約9％的鈷、約12.2％的鉻、約3.6％的鋁、約4.1％的鈦、約5％的鉭、約3.8％的鎢、約1.9％的鉬、和余量的鎳。

如本文所使用的，“PMA 1484”是指包括按重量計的以下組分的合金:約5％的鉻、約10％的鈷、約2％的鉬、約5.6％的鋁、約9％的鉭、約6％的鎢、和余量的鎳。

如本文所使用的，“René N2”是指包括按重量計的以下組分的合金:約7.5％的鈷、約13％的鉻、約6.6％的鋁、約5％的鉭、約3.8％的鎢、約1.6％的錸、約0.15％的鉿、和余量的鎳。

如本文所使用的，“René N4”是指包括按重量計的以下組分的合金:約9.75％的鉻、約7.5％的鈷、約4.2％的鋁、約3.5％的鈦、約1.5％的鉬、約6.0％的鎢、約4.8％的鉭、約0.5％的鈮、約0.15％的鉿、和余量的鎳。

如本文所使用的，“René N5”是指包括按重量計的以下組分的合金:約7.5％的鈷、約7.0％的鉻、約6.5％的鉭、約6.2％的鋁、約5.0％的鎢、約3.0％的錸、約1.5％的鉬、約0.15％的鉿、和余量的鎳。

如本文所使用的，“René N6”是指包括按重量計的以下組分的合金:約12.5％的鈷、約4.2％的鉻、約7.2％的鉭、約5.75％的鋁、約6％的鎢、約5.4％的錸、約1.4％的鉬、約0.15％的鉿、和余量的鎳。

如本文所使用的，“René 65”是指包括按重量計的以下組分的合金:約13％的鈷、直到約1.2％的鐵、約16％的鉻、約2.1％的鋁、約3.75％的鈦、約4％的鎢、約4％的鉬、約0.7％的鈮、直到約0.15％的錳、和余量的鎳。

如本文所使用的，“René 77(Udimet 700)”是指包括按重量計的以下組分的合金:約15％的鉻、約17％的鈷、約5.3％的鉬、約3.35％的鈦、約4.2％的鋁、和余量的鎳。

如本文所使用的，“René 80”是指包括按重量計的以下組分的合金:約14％的鉻、約9.5％的鈷、約4％的鉬、約3％的鋁、約5％的鈦、約4％的鎢、約0.17％的碳、和余量的鎳。

如本文所使用的，“René 88DT”是指包括按重量計的以下組分的合金:約16％的鉻、約13％的鈷、約4％的鉬、約0.7％的鈮、約2.1％的鋁、約3.7％的鈦、約4％的鎢、約0.1％的錸、最多約4.3％的錸和鎢、和余量的鎳。

如本文所使用的，“René 104”是指包括按重量計的以下組分的合金:約13.1％的鉻、約18.2％的鈷、約3.8％的鉬、約1.9％的鎢、約1.4％的鈮、約3.5％的鋁、約3.5％的鈦、約2.7％的鉭、和余量的鎳

如本文所使用的，“René108”是指包括按重量計的以下組分的合金:約8.4％的鉻、約9.5％的鈷、約5.5％的鋁、約0.7％的鈦、約9.5％的鎢、約0.5％的鉬、約3％的鉭、約1.5％的鉿、和余量的鎳。

如本文所使用的，“René 125”是指包括按重量計的以下組分的合金:約8.5％的鉻、約10％的鈷、約4.8％的鋁、直到約2.5％的鈦、約8％的鎢、直到約2％的鉬、約3.8％的鉭、約1.4％的鉿、約0.11％的碳、和余量的鎳。

如本文所使用的，“René 142”是指包括按重量計的以下組分的合金:約6.8％的鉻、約12％的鈷、約6.1％的鋁、約4.9％的鎢、約1.5％的鉬、約2.8％的錸、約6.4％的鉭、約1.5％的鉿、和余量的鎳。

如本文所使用的，“René 195”是指包括按重量計的以下組分的合金:約7.6％的鉻、約3.1％的鈷、約7.8％的鋁、約5.5％的鉭、約0.1％的鉬、約3.9％的鎢、約1.7％的錸、約0.15％的鉿、和余量的鎳。

如本文所使用的，“René N500”是指包括按重量計的以下組分的合金:約7.5％的鈷、約0.2％的鐵、約6％的鉻、約6.25％的鋁、約6.5％的鉭、約6.25％的鎢、約1.5％的鉬、約0.15％的鉿、和余量的鎳。

如本文所使用的，“René N515”是指包括按重量計的以下組分的合金:約7.5％的鈷、約0.2％的鐵、約6％的鉻、約6.25％的鋁、約6.5％的鉭、約6.25％的鎢、約2％的鉬、約0.1％的鈮、約1.5％的錸、約0.6％的鉿、和余量的鎳。

如本文所使用的，“MarM247”和“CM247”是指包括按重量計的以下組分的合金:約5.5％的鋁、約0.15％的碳、約8.25％的鉻、約10％的鈷、約10％的鎢、約0.7％的鉬、約0.5％的鐵、約1％的鈦、約3％的鉭、約1.5％的鉿、和余量的鎳。

如本文所使用的，“IN100”是指包括按重量計的以下組分的合金:約10％的鉻、約15％的鈷、約3％的鉬、約4.7％的鈦、約5.5％的鋁、約0.18％的碳、和余量的鎳。

如本文所使用的，“INCONEL 700”是指包括按重量計的以下組分的合金:直到約0.12％的碳、約15％的鉻、約28.5％的鈷、約3.75％的鉬、約2.2％的鈦、約3％的鋁、約0.7％的鐵、直到約0.3％的硅、直到約0.1％的錳、和余量的鎳。

如本文所使用的，“INCONEL 738”是指包括按重量計的以下組分的合金:約0.17％的碳、約16％的鉻、約8.5％的鈷、約1.75％的鉬、約2.6％的鎢、約3.4％的鈦、約3.4％的鋁、約0.1％的鋯、約2％的鈮、和余量的鎳。

如本文所使用的，“INCONEL 792”是指包括按重量計的以下組分的合金:約12.4％的鉻、約9％的鈷、約1.9％的鉬、約3.8％的鎢、約3.9％的鉭、約3.1％的鋁、約4.5％的鈦、約0.12％的碳、約0.1％的鋯、和余量的鎳。

如本文所使用的，“UDIMET 500”是指包括按重量計的以下組分的合金：約18.5％的鉻、約18.5％的鈷、約4％的鉬、約3％的鈦、約3％的鋁、和余量的鎳。

如本文所使用的，“Mar-M-200”是指包括按重量計的以下組分的合金：約9％的鉻、約10％的鈷、約12.5％的鎢、約1％的鈮、約5％的鋁、約2％的鈦、約10.14％的碳、約1.8％的鉿、和余量的鎳。

如本文所使用的，“TMS-75”是指包括按重量計的以下組分的合金：約3％的鉻、約12％的鈷、約2％的鉬、約6％的鎢、約6％的鋁、約6％的鉭、約5％的錸、約0.1％的鉿、和余量的鎳。

如本文所使用的，“TMS-82”是指包括按重量計的以下組分的合金：約4.9％的鉻、約7.8％的鈷、約1.9％的鉬、約2.4％的錸、約8.7％的鎢、約5.3％的鋁、約0.5％的鈦、約6％的鉭、約0.1％的鉿、和余量的鎳。

如本文所使用的，“CMSX-4”是指包括按重量計的以下組分的合金：約6.4％的鉻、約9.6％的鈷、約0.6％的鉬、約6.4％的鎢、約5.6％的鋁、約1.0％的鈦、約6.5％的鉭、約3％的錸、約0.1％的鉿、和余量的鎳。

如本文所使用的，“CMSX-10”是指包括按重量計的以下組分的合金：約2％的鉻、約3％的鈷、約0.4％的鉬、約5％的鎢、約5.7％的鋁、約0.2％的鈦、約8％的鉭、約6％的錸、和余量的鎳。

在一個實施例中，物品100是渦輪構(gòu)件。渦輪構(gòu)件可以是任何合適的渦輪構(gòu)件，包括但不限于熱氣體路徑構(gòu)件、葉片(動葉)、噴嘴(靜葉)、護罩、燃燒器、渦輪葉輪、由HTW合金形成的3D制造構(gòu)件、或它們的組合。該部件最典型地是翼型件，包括靜止翼型件，例如噴嘴或靜葉，和包括葉片和動葉的旋轉(zhuǎn)翼型件。用語“葉片”和“動葉”在本文中可互換地使用。在葉片或動葉的情況下，在修復(fù)中并經(jīng)受焊接的區(qū)域的示例是在葉片或動葉已在使用中之后的末梢區(qū)域。葉片的該區(qū)域由于與周圍護罩的摩擦接觸且由于在高溫環(huán)境中的氧化而經(jīng)受磨損。在噴嘴或靜葉的情況下，通常在修復(fù)中的區(qū)域為前緣，其由于暴露于處于高溫的發(fā)動機中的最高速度氣體而經(jīng)受磨損。焊接填充材料可以作為填充材料在焊接期間單獨使用，或與插入件結(jié)合使用，插入件例如沿著噴嘴或靜葉的前緣焊接就位的成型板(contoured plate)。

現(xiàn)參照圖2，物品100已被焊接，其中焊接填充材料201填充處理區(qū)域103并將焊接填充材料201和基礎(chǔ)材料101熔合在一起。連結(jié)區(qū)域包括在基礎(chǔ)材料101和焊接填料材料201之間的熱影響區(qū)203。熱影響區(qū)203包括擴散區(qū)和焊接部的因暴露于焊接的熱量和包括焊接填充材料201而被改性的部分。焊接可以用任何合適的常規(guī)焊接技術(shù)進行，包括氣體-鎢-電弧焊接、等離子體電弧焊接、混合焊接等。焊接填充材料201包括合適的高強度焊接填充材料，包括具有高γ'含量的填充材料。焊接填充材料201包括至少一種溫度抑制劑元素。該溫度抑制劑元素是任何合適的元素，當其存在于焊接填充材料中時，在凝固的焊接填充材料201中或在焊接部的熱影響區(qū)203中形成潛在的含共晶區(qū)205。另外，與不具有溫度抑制劑元素的焊接填充材料相比，溫度抑制劑元素包括更低的熔融溫度或在焊接填充材料201中引起更低的熔融溫度。合適的溫度抑制劑元素包括但不限于硼(B)和硅(Si)和鍺(Ge)。在一個實施例中，焊接填充材料包括約0.5至約4.0 wt％或約0.75至約1.75 wt％或約1.0至約1.5 wt％的溫度抑制劑元素。區(qū)205包括含共晶的微結(jié)構(gòu)，該含共晶的微結(jié)構(gòu)包括溫度抑制劑元素。

在圖2中還示出由于焊接填充材料201對基礎(chǔ)材料101的焊接而形成的裂紋207。裂紋207的尺寸、幾何形狀和定向在圖2中示意性地示出，并且為了例示而被顯著放大，并且僅僅代表可能因焊接填充材料201對基礎(chǔ)材料101的焊接而導(dǎo)致的開口、裂紋或特征。另外，多個裂紋可以存在于熱影響區(qū)203中，并且可能延伸到基礎(chǔ)材料101中。裂紋的存在或不存在和數(shù)量可取決于所使用的具體的基礎(chǔ)材料101和具體的焊接填充材料201。通常，特征為更難焊接的合金在典型的已知焊接過程中導(dǎo)致更大的裂紋情況。

現(xiàn)參照圖3，來自圖2的焊接過的物品已被熱處理。在一個實施例中，將物品熱處理至一個溫度并加熱足以至少部分地液化含共晶區(qū)205的至少一部分并引起區(qū)205的流動的時間。該至少部分地液化包括含共晶區(qū)205的初始熔融，這允許高濃縮的含共晶物質(zhì)流入裂紋207中。在一個實施例中，液化的含共晶物質(zhì)流入裂紋207中并凝固。在一個實施例中，焊接過的物品在包括應(yīng)力釋放周期和含共晶區(qū)的流動二者的過程中被真空熱處理。在一個實施例中，熱處理包括用于基礎(chǔ)材料101的標準熱處理過程步驟和參數(shù)。在另一實施例中，熱處理包括在真空或不活潑氣氛下將基礎(chǔ)材料和焊接過的焊接填充材料201加熱到預(yù)定溫度。預(yù)定溫度可以是關(guān)于正被熱處理的材料的任何合適的溫度。在一個實施例中，預(yù)定溫度在約2000℉至約2300℉之間，備選地在約2150℉至約2225℉之間或2100℉至約2150℉或約2050℉或約2175℉。熱處理還可以包括到預(yù)定溫度的預(yù)定溫度慢升高(ramping)程序、預(yù)定溫度下的保持時間、從預(yù)定溫度起的預(yù)定溫度驟冷程序、或它們的組合。在一個實施例中，熱處理在溫度下保持約5至約20分鐘之間或約10至約15分鐘之間或約12分鐘。

圖4示出了根據(jù)本公開的實施例的方法。該方法包括定位具有基礎(chǔ)材料101的物品100(步驟401)。在一個實施例中，物品被從服務(wù)中移除以用于修復(fù)或維護，并被定位以準備用于焊接。在定位物品100之后，準備制品100以用于焊接(步驟403)。該準備可包括挖空基礎(chǔ)材料101表面的一部分，在其他實施例中，可清潔表面并且/或者可去除表面碎片或氧化物。如本文所使用的，“挖空”是在用于焊接的準備中通過化學(xué)或物理過程去除表面的一部分以便清潔或去除不合乎需要的表面特征的過程。在一個實施例中，挖空基礎(chǔ)材料101的一部分，并且將焊接填充材料201應(yīng)用到基礎(chǔ)材料101的已被挖空的該部分。焊接填充材料201的應(yīng)用作為隔離層(buttering layer)或最初層，以促進在熔合區(qū)處或附近的裂紋愈合。在應(yīng)用焊接填充材料201的隔離層或最初層之后，可以將不同組分的焊接填充材料(例如常規(guī)或已知的焊接填充材料)應(yīng)用到隔離層或最初層。在準備物品100以用于焊接之后，焊接物品100，使得焊接填充材料201被焊接到基礎(chǔ)材料101(步驟405)。在焊接期間，焊接填充材料201中的溫度抑制劑材料形成多個潛在的含共晶區(qū)205。另外，焊接導(dǎo)致至少在熱影響區(qū)203中形成的裂紋。潛在的含共晶區(qū)包括溫度抑制劑材料，且能夠在比大量的基礎(chǔ)材料101和大量的剩余部分的焊接填充材料201低的溫度下熔融。在焊接之后，物品經(jīng)受熱處理(步驟407)。在熱處理期間，將包括潛在的含共晶區(qū)的物品加熱至至少部分地液化含共晶區(qū)的溫度。液化區(qū)能夠流入因焊接形成的裂紋中并且愈合裂紋，從而導(dǎo)致熱處理過的物品中的裂紋數(shù)量減少或消除。在一個實施例中，包括溫度抑制劑元素的焊接填充材料201被應(yīng)用到焊接部的表面，使得焊接填充材料201能夠在熱處理期間流動，并且如果表面裂紋存在，則流入表面裂紋中并愈合表面裂紋。允許焊接部在焊接期間或在剛焊接之后最初地破裂，但是在焊接后現(xiàn)場硬焊愈合的硬焊周期期間通過熱處理來“愈合”或修復(fù)任何此種裂紋。最終結(jié)果是鎳超級合金構(gòu)件的沒有或基本上沒有裂紋的熔合區(qū)域，從而允許焊接難以焊接的合金。

盡管已經(jīng)參考優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員將理解，可進行各種更改并且可用等同物替換其要素而不脫離本發(fā)明的范疇。此外，可進行許多修改以使具體的情形或材料適應(yīng)本發(fā)明的教導(dǎo)而不脫離其基本范疇。因此，意圖本發(fā)明不限于作為用于實施本發(fā)明構(gòu)思出的最佳模式而公開的具體實施例，而是本發(fā)明將包括落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實施例。