[发明专利]添加制造的转子叶片及构件

说明书

技术领域

本主题大体上涉及沿互锁过渡区连结两个构件的添加制造方法。

背景技术

在制造中，通常合乎需要的是连结两个或更多个构件来产生单个部件。然而，连结构件的当前方法通常导致较差的机械性质，不论这些构件是否由相同或不类似的材料制成。

例如，连结两个构件的现有技术的方法可包括金属熔化过程，如焊接或硬钎焊，使用机械紧固件如铆钉或螺钉，或施加结构粘合剂和使其固化。这些接头可展现较差的物理性质，并且提供弱机械联结，如较差的剪切联结或粘合。由于那些区域中的集中应力，故这些接头还可倾向于沿材料过渡线或平面的裂缝开始和传播。

此外，在一些应用中，合乎需要的是具有允许连结构件之间的一些相对移动的接头。例如，不是柔韧或柔性的两个或更多个构件之间的接头可展现关于接头的疲劳耐久性、抗冲击性和总体寿命的问题。在其中构件或连结材料具有不同热膨胀系数的情况下，不允许相对移动的接头不可补偿热增长失配，因此导致接头在某些温度环境中的失效。

此外，在连结构件之间延伸的冷却孔可为合乎需要的。然而，取决于接头和构件的方位和构造，不可为可能的是，使用当前的方法(如，钻孔或机加工)在不损害接头的完整性的情况下形成冷却孔。不可为可能的是，例如在孔在接头自身内的情况下，或在钻取孔可另外弱化接头的情况下，产生冷却孔。

因此，具有改进的结构完整性的连结两个或更多个构件的方法是合乎需要的。更具体而言，用于形成允许构件之间的相对移动或包括冷却孔(如果期望)，同时仍提供强机械联结的接头的方法将是特别有用的。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或者可从描述为明显的，或者可通过本发明的实践学习。

在本公开的一个示例性实施例中，提供给了一种经由添加制造形成的转子叶片。转子叶片包括翼型件和联接的构件。翼型件包括经由添加制造形成的第一材料的多个熔合层，并且限定前缘和远侧端部处的末端。联接的构件包括经由添加制造形成的第二材料的多个熔合层。互锁过渡区包括多个凸起，其分别从翼型件和联接的构件交替地延伸，以不可拆卸地联接翼型件和联接的构件。

在本公开的又一个实施例中，提供了一种使用添加制造形成转子叶片的方法。该方法包括经由添加制造熔合第一材料的多个层以形成翼型件，其中翼型件限定前缘和远侧端部处的末端。该方法还包括经由添加制造熔合第二材料的多个层以形成联接的构件。该方法还包括通过形成互锁过渡区来不可拆卸地联接翼型件和联接的构件，该互锁过渡区包括分别从翼型件和联接的构件交替地延伸的多个凸起。

技术方案1. 一种转子叶片，包括：

翼型件，其包括经由添加制造形成的第一材料的多个熔合层，其中所述翼型件限定前缘和远侧端部处的末端；

联接的构件，其包括经由添加制造形成的第二材料的多个熔合层；以及

互锁过渡区，其包括多个凸起，所述多个凸起分别从所述翼型件和所述联接的构件交替地延伸，以不可拆卸地联接所述翼型件和所述联接的构件。

技术方案2. 根据技术方案1所述的转子叶片，其特征在于，所述联接的构件为保护转子叶片末端，并且其中所述互锁过渡区设置在所述翼型件的所述末端处。

技术方案3. 根据技术方案2所述的转子叶片，其特征在于，所述多个凸起中的各个允许所述翼型件与所述保护转子叶片末端之间的相对运动，使得所述保护转子叶片末端能够在所述转子叶片接触物体时收缩。

技术方案4. 根据技术方案1所述的转子叶片，其特征在于，所述联接的构件为保护前缘构件，并且其中所述互锁过渡区设置在所述翼型件的所述前缘处。

技术方案5. 根据技术方案4所述的转子叶片，其特征在于，所述翼型件与所述保护前缘构件之间的相邻凸起的至少一部分防止所述翼型件与所述保护前缘构件之间的相对运动。

技术方案6. 根据技术方案1所述的转子叶片，其特征在于，所述翼型件还限定了限定用于所述流动路径的内径向边界的平台，并且其中所述联接的构件为阻尼器构件，并且其中所述互锁过渡区设置在所述平台的内表面处。

技术方案7. 根据技术方案6所述的转子叶片，其特征在于，所述平台与所述阻尼器构件之间的相邻凸起的至少一部分防止所述平台与所述阻尼器构件之间的相对运动。

技术方案8. 根据技术方案6所述的转子叶片，其特征在于，所述多个凸起中的各个允许所述平台与所述阻尼器构件之间的相对运动，使得所述阻尼器构件可沿径向方向关于所述平台移动。