[发明专利]用于修复复合部件的方法以及相关联渗透系统和方法

说明书

一种用于修复复合部件的方法，该方法包括将修复材料定位在由复合材料形成的复合部件的修复区域内。此外，该方法包括将修复区域加热到第一温度。另外，该方法包括将复合部件的剩余部分加热到第二温度。此外，该方法包括用渗透剂熔体渗透修复区域以致密化修复材料。第一温度等于或高于渗透剂的熔点，并且第二温度低于熔点。

技术领域

本公开大体涉及用于修复复合部件(例如涡轮机部件)的方法，并且更具体地，涉及用于修复复合部件的方法以及相关联的渗透系统和方法。

背景技术

近年来，非传统高温材料(例如陶瓷基复合物(CMC)材料)在燃气涡轮发动机中的使用急剧增长。具体而言，人们对用CMC部件替换燃气涡轮发动机的燃烧区段和涡轮区段内的金属合金部件有着浓厚的兴趣。CMC材料可以承受比金属合金更高的工作温度。更高的工作温度又会提高燃气涡轮发动机的效率。此外，CMC部件比金属部件需要更少的冷却。另外，CMC材料比金属部件更轻，可以降低对发动机的结构要求。

然而，由CMC材料形成的燃气涡轮部件可能非常昂贵。在这方面，当CMC燃气涡轮部件磨损或损坏时，期望修复而不是更换部件。因此，已经开发了修复CMC部件的方法。具体而言，CMC部件的磨损或损坏部分可被移除并替换为新CMC材料。在这些方法中，整个CMC部件被加热到其基体材料的熔化温度，从而允许新CMC材料与现有的CMC材料熔合。然而，这种加热可能导致未被修复的CMC部件的部分的基体材料液化并流出部件。相反，仅将邻近新CMC材料的CMC部件的部分加热到基体材料的熔点可能会导致在部件内形成应力裂纹。

因此，本技术将欢迎用于修复复合部件的改进方法。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中部分阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本发明的实践获知。

在一个方面，本主题涉及一种用于修复复合部件的方法。该方法包括将修复材料定位在由复合材料形成的复合部件的修复区域内。此外，该方法包括将修复区域加热到第一温度。另外，该方法包括将复合部件的剩余部分加热到第二温度。此外，该方法包括用渗透剂熔体渗透修复区域以致密化修复材料。第一温度等于或高于渗透剂的熔点，并且第二温度低于熔点。

在另一方面，本主题涉及一种渗透复合部件的方法。该方法包括将复合部件的第一部分加热到第一温度。此外，该方法包括将复合部件的第二部分加热到第二温度，其中第二部分邻近第一部分。此外，该方法包括将复合部件的第三部分加热到第三温度。另外，该方法包括用渗透剂熔体渗透复合部件以致密化复合部件的第一部分。第一温度等于或高于渗透剂的熔点，并且第二温度和第三温度低于熔点。

在进一步方面，本主题涉及一种用于渗透复合部件的系统。该系统包括炉，该炉限定真空室并且包括定位在真空室内的复合部件保持器，复合部件保持器被构造为接收将用渗透剂渗透的复合部件。此外，该系统包括定位在真空室内的一个或多个加热元件。一个或多个加热元件又被构造为将复合部件的第一部分加热到第一温度，并且将复合部件的第二部分加热到第二温度。第一温度等于或高于渗透剂的熔点，并且第二温度低于熔点。

参考以下描述和所附权利要求，将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点。包含在本说明书中并构成本说明书一部分的附图说明了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。

附图说明

在参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本发明的完整且可行的公开，包括其最佳模式，其中：

图1是燃气涡轮发动机的一个实施例的示意横截面视图；

图2是燃气涡轮发动机的护罩块的一个实施例的侧视图；

图3是用于渗透复合部件的系统的一个实施例的横截面视图；

图4是用于渗透复合部件的系统的另一个实施例的横截面视图；