[发明专利]用于转子叶片和构件的使用添加制造的修理方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地涉及用于此类发动机中的涡轮喷嘴节段的修理。

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。

大体上提供了用于修理金属基底的表面的方法。在一个实施例中，该方法包括制备金属基底的表面用于修理；将基础层熔化附接到金属基底的表面上；经由添加制造将第一材料的多个第一层熔合于基础涂层；经由添加制造由第一材料和第二材料形成互锁过渡区；以及经由添加制造将第二材料的多个第二层熔合在互锁过渡区上。互锁过渡区具有多个凸起，其分别从多个第一层和多个第二层交替地延伸，以将多个第一层不可拆卸地联接于多个第二层。

大体上还提供了一种修理的金属基底。在一个实施例中，修理的金属基底包括限定表面的金属基底；附接于金属基底的表面的基础涂层；附接于基础涂层的第一构件，其中第一构件包括第一材料的多个熔合层；包括第二材料的多个熔合层的第二构件；以及互锁过渡区，其包括分别从第一构件和第二构件交替地延伸以不可拆卸地联接第一构件和第二构件的多个凸起。

技术方案1. 一种用于金属基底的表面的修理方法，包括：

制备所述金属基底的所述表面用于修理；

将基础层熔化附接到所述金属基底的所述表面上；

经由添加制造将第一材料的多个第一层熔合于所述基础涂层；

经由添加制造由所述第一材料和第二材料形成互锁过渡区；以及

经由添加制造将所述第二材料的多个第二层熔合在所述互锁过渡区上，

其中所述互锁过渡区包括多个凸起，其分别从所述多个第一层和所述多个第二层交替地延伸，以将所述多个第一层不可拆卸地联接于所述多个第二层。

技术方案2. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，制备所述金属基底的所述表面用于修理包括将凹槽生成到所述金属基底的所述表面中。

技术方案3. 根据技术方案2所述的方法，其特征在于，所述凹槽机加工到所述金属基底的所述表面中。

技术方案4. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，将基础层熔化附接到所述金属基底的所述表面上包括将所述基础涂层硬钎焊到所述金属基底的所述表面上。

技术方案5. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述基础涂层包括金属涂层。

技术方案6. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述基础涂层包括与所述金属基底的成分大致相同的金属。

技术方案7. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述基础涂层经由添加制造形成。

技术方案8. 根据技术方案7所述的方法，其特征在于，所述基础涂层经由热熔合于所述基底的所述表面。

技术方案9. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，熔合所述多个第一层包括相继地沉积所述第一材料的层来形成第一构件。

技术方案10. 根据技术方案9所述的方法，其特征在于，熔合所述多个第二层包括相继地沉积所述第二材料的层来形成第二构件。