[发明专利]用于热成形芯部的涂层

说明书

本发明涉及一种通过等静压实来对用于生产涡轮机部件(2)的芯部(1)进行涂覆的方法，该涡轮机部件例如为叶片的前缘罩，该涂覆方法包括以下步骤：‑S1：通过包含第一耐火组分的第一溶液覆盖芯部(1)，该第一耐火组分被配置成对抗物质扩散，第一组分包含金属氧化物，‑S2：通过包含第二组分的第二溶液覆盖芯部(1)，该第二组分被设计成与第一组分粘合以形成均质层，第二组分包含矿物粘合剂；‑S3：对经覆盖的芯部(1)进行热处理，以使溶液干燥并使涂层固化。

技术领域

本发明涉及用于制造包括腔的部件2的方法的一般技术领域，尤其涉及使用芯部1以进行成形生产操作的方法。

更具体地，本发明涉及用于通过等静压生产部件2(例如复合涡轮机风扇叶片)的方法的耐火合金芯部1。

背景技术

通常，这样的叶片具有碳基复合材料主体和钛或钛合金前缘。

通过热等静压操作，预先形成的两个片材(压力侧和吸力侧)围绕耐火合金芯部1成形，该耐火合金芯部的几何形状对应于叶片的前缘的所需的内部几何形状。

成形后，移除作为可重复使用工具的芯部1，并且在前缘的外表面上对该前缘进行加工，以获得部件2的最终几何形状。

在这样的过程期间，在约800℃至1000℃的高温下通过热机械循环进行成形步骤，在该成形步骤期间，芯部1与叶片的元件接触数小时，并因此与前缘的元件接触数小时。

因此，芯部1必须具备三个主要特征：

-在前缘的热机械制造范围内，芯部1必须是不可变形的，以确保前缘的内部腔的形状；这特别地使得能够不对前缘的内部腔进行机加工，这简化了制造过程；

-选择构成芯部1的材料，以避免芯部1的材料与前缘的材料之间发生任何化学反应；这使得能够避免或最大程度地减少前缘的内部腔的表面的化学除污，这简化了该过程；

-必须避免芯部1的材料与前缘的材料之间发生任何粘附或粘合；这种条件对于芯部1的重复使用是必要的，因此限制了该过程的经济可行性。

已知将镍基或钴基金属合金用于芯部1，以便使芯部具有足够的刚性而不会在高温成形循环期间变形。

然而，与部件2的钛合金(α+β型)进行高温接触的这些类型的合金相互反应并形成固溶体或金属间化合物，这在最好的情况下会对钛合金造成污染，在最坏的的情况下会导致镍/钴与钛之间无法接合。

因此，必须对芯部1进行适当的处理，以避免污染和粘结。

补砂(Stop-Off)型产品是众所周知的，并且用于热钛成形工艺中，其通常具有双重目的，即保护钛免受与钛接触的工具或空气的污染，以及便于使部件2脱模。这些补砂型产品系统地由抗扩散耐火填料和有机粘合剂组成。

对于芯部1的成形应用而言，这种类型的产品(具有有机粘合剂)是完全禁止的。

实际上，在对经涂覆部件2进行加热(通常介于200℃至400℃之间)期间使有机粘合剂降解的成形过程的情况下，降解产物会扩散在环境空气中，这并不构成主要困难。

对于芯部1的成形，涂层被“封闭”在由吸力侧片材和压力侧片材形成的紧密腔中。在高温压制循环期间，有机粘合剂会降解，并且降解残留物会污染组件周边处的片材之间的接触区域，并阻止两个片材之间的扩散焊接，而在这些区域中正是需要进行这种扩散焊接。

发明内容

本发明的一个目的在于允许将芯部1重复用于形成多个部件2的过程。

本发明的另一个目的在于限制在芯部与部件之间的物质扩散现象。

另一个目的在于限制芯部与部件之间的热传递现象。

另一个目的在于限制部件与芯部之间的化学反应现象。