Ремонт пайкой компонента турбомашины
Группа изобретений может быть использована для конструктивного ремонта пайкой компонентов (1) газовой турбины на основе никеля с высоким содержанием гамма–штрих фазы. Поврежденный компонент размещают в печи и нагревают до первой температуры, которую поддерживают в течение установленного периода времени до охлаждения до около комнатной температуры. Компонент затем нагревают до второй температуры выше, чем первая температура, которую поддерживают в течение второго периода времени до охлаждения снова до около комнатной температуры. После охлаждения компонент может быть отремонтирован пайкой при третьей температуре, равной или выше, чем предыдущие температуры, в течение третьего периода времени. Упомянутые режимы обеспечивают отсутствие плавления участков зернограничной эвтектики. 18 з.п. ф-лы, 7 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Настоящее раскрытие относится в общем к области технологии материалов и, конкретнее, к системам и способам ремонта пайкой для промышленных компонентов, например, компонентов турбомашины, например, газотурбинного двигателя.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] В турбомашине, такой как газотурбинный двигатель, воздух сжимается в секции компрессора, затем смешивается с топливом и сжигается в секции сгорания для генерации горячих газов сгорания. Горячие газы сгорания расширяются внутри секции турбины двигателя, где энергия извлекается для обеспечения выходной мощности для производства электричества. Горячие газы сгорания проходят через ряд ступеней при прохождении через секцию турбины. Ступень может включать в себя ряд неподвижных аэродинамических поверхностей, т.е. лопастей, за которыми следует ряд вращающихся аэродинамических поверхностей, т.е. лопаток, причем лопатки извлекают энергию из горячих газов сгорания для обеспечения выходной мощности. Так как компоненты в секциях сгорания и турбины непосредственно подвергаются воздействию горячих газов сгорания, эти компоненты могут повреждаться и требовать ремонта.
[0003] Конструктивный ремонт пайкой этих компонентов является сложным из–за высокой вязкости материалов для пайки. Увеличение температуры пайки для снижения вязкости приводит к плавлению границ зерен компонента. Плавление границ зерен нежелательно и делает компонент менее полезным.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] В одном варианте выполнения обеспечен способ ремонта пайкой одного или более компонентов двигателя турбомашины. Способ включает в себя этап, на котором нагревают, например, с медленной скоростью нагрева поврежденный компонент до первой температуры и поддерживают первую температуру в течение первого периода времени. Первый период времени может представлять собой заранее определенное или установленное количество времени. По истечении первого периода времени компоненту позволяют охлаждаться, например, до комнатной температуры или приблизительно до нее перед тем, как компонент снова нагревают до второй температуры, которую поддерживают в течение второго периода времени. Вторая температура может быть равна или выше первой температуры. Второй период времени может быть равен или отличен от первого периода времени. По истечении второго периода времени компонент снова охлаждают. Далее компонент может быть обследован, например, посредством неразрушающего контроля и в зависимости от оставшегося количества зернограничной эвтектики компонент может проходить третью тепловую обработку, аналогичную любой из первой или второй тепловых обработок, или может начинаться операция пайки поврежденного компонента с, например, быстрой скоростью нагрева.
[0005] В другом варианте выполнения обеспечена система для подготовки компонента для ремонта пайкой или система для ремонта пайкой. Система может включать в себя контроллер, функционально соединенный с системой нагрева, и необязательно систему охлаждения. Система нагрева может быть функционально выполнена с возможностью производства температуры нагрева вплоть до или выше температуры плавления компонента или, например, температуры плавления зернограничной эвтектики. Система охлаждения может быть функционально выполнена с возможностью охлаждения или облегчения охлаждения компонента до около комнатной температуры, например, для обследования компонента для определения, могут ли потребоваться дополнительные тепловые обработки. При работе поврежденный компонент может содержаться в системе нагрева, и контроллер может заставлять систему нагрева производить тепло до первой температуры, которая при достижении поддерживается в течение первого периода времени. Компонент может затем быть охлажден посредством системы охлаждения и/или естественным образом путем уменьшения тепла, производимого системой нагрева. После охлаждения компонента до, например, комнатной температуры или во время фазы охлаждения компонент проходит вторую тепловую обработку, при которой компонент нагревается до второй температуры, например, посредством медленной скорости нагрева, и как только вторая температура достигнута, вторая температура поддерживается в течение второго периода времени. Компонент снова охлаждается и может быть обследован для определения, начинать ли операцию ремонта пайкой или проводить последующие тепловые обработки для дополнительного растворения зернограничной эвтектики до пайки компонента.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0006] Фиг. 1 иллюстрирует схематическую иллюстрацию поврежденного компонента для использования в двигателе турбомашины до ремонта пайкой и после традиционных способов ремонта пайкой, приводящих к плавлению границ зерен;
[0007] Фиг. 2 иллюстрирует блок–схему варианта выполнения системы для конструкционного ремонта пайкой и в соответствии с раскрытием, обеспеченным здесь;
[0008] Фиг. 3 иллюстрирует примерный вариант выполнения контроллера, который может быть использован в системе на Фиг. 2, и в соответствии с раскрытием, обеспеченным здесь;
[0009] Фиг. 4 иллюстрирует схематическую иллюстрацию поврежденного компонента на Фиг. 1 после того, как был осуществлен этап операции обслуживания, зернограничная эвтектика была частично растворена и подвергнута усадке и в соответствии с раскрытием, обеспеченным здесь;
[0010] Фиг. 5 иллюстрирует схематическую иллюстрацию поврежденного компонента на Фиг. 1, проходящего другой этап в операции обслуживания, причем зернограничная эвтектика еще больше растворена и подвергнута усадке, и в соответствии с раскрытием, обеспеченным здесь;
[0011] Фиг. 6 иллюстрирует схематическую иллюстрацию поврежденного компонента на Фиг. 1, проходящего еще один этап в операции обслуживания, причем зернограничная эвтектика еще больше растворена и стала значительно меньше после прохождения операции обслуживания, и в соответствии с раскрытием, обеспеченным здесь; и
[0012] Фиг. 7 иллюстрирует блок–схему способа ремонта пайкой для компонента и в соответствии с раскрытием, обеспеченным здесь.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0013] Обратимся теперь к чертежам, на которых изображения представлены только в целях иллюстрации вариантов выполнения объекта изобретения здесь, а не для их ограничения, Фиг. 1 представляет собой схематическую иллюстрацию компонента двигателя турбомашины, например, компонента газотурбинного двигателя с обычной зернограничной эвтектикой (то есть по границам зерен) с низкой точкой плавления в его металлургической структуре до и после традиционных способов ремонта пайкой, которые приводят к плавлению зернограничной эвтектики.
[0014] Следует понимать, что при традиционных способах ремонта пайкой, когда операция пайки выполняется при температурах выше, чем температура плавления границ зерен компонента, происходит плавление зернограничной эвтектики, что нежелательно.
[0015] В связи с этим при традиционных способах температура пайки и скорость нагрева до температуры пайки, применяемой во время операции пайки, ограничиваются из–за наличия зернограничной эвтектики.
[0016] Автор настоящего изобретения признал вышеуказанные ограничения и идентифицировал недостатки традиционных способов. Автор настоящего изобретения теперь представляет новую технологию для ремонта пайкой или сваркой, например, конструкционный ремонт поврежденных компонентов с участками зернограничной эвтектики.
[0017] Теперь со ссылкой на Фиг. 2 показана блок–схема примерного варианта выполнения системы 10 ремонта пайкой, например, для компонентов 1 газовой турбины на основе никеля с высоким содержанием гамма–штрих фазы. Как показано на Фиг. 2, система 10 может включать в себя систему 100 нагрева, выполненную с возможностью производства тепла вплоть до или выше температуры плавления эвтектической границы зерна, например, температуры между 0 и 3000°C. В одном варианте выполнения система 100 нагрева может представлять собой печь. Печь 100 может представлять собой вакуумную печь, например, с парциальным давлением или печь для тепловой обработки с эндотермическим газом. Дополнительно или альтернативно, система 100 нагрева может представлять собой систему индукционного нагрева или другую систему нагрева, выбранную по здравому размышлению и выполненную с возможностью производства тепла вплоть до или выше температур плавления границ зерен эвтектики.
[0018] Следует понимать, что печи, способные производить более низкие или более высокие температуры, чем вышеупомянутые температуры плавления, также могут быть использованы при выборе по здравому размышлению и в зависимости от температур плавления изделий и/или материалов в них.
[0019] Система 10 может дополнительно включать в себя один или более контроллеров 200, функционально соединенных с печью 100, например, посредством проводного или беспроводного соединения 15 и выполненных с возможностью управления температурами нагрева печи в течение установленного или заранее определенного периода времени. В примерном варианте выполнения на Фиг. 3 контроллер 200 может включать в себя процессор 202, функционально соединенный с памятью 204 для исполнения одной или более инструкций или команд приложения 300 управления, содержащегося в памяти 204, или другую систему 206 хранения данных, функционально соединенную с процессором 202, например, накопитель на жестком диске, твердотельный накопитель и т.д. Контроллер может дополнительно включать в себя пользовательский интерфейс (не показан), который может представлять собой любой универсальный интерфейс для приема пользовательского ввода и генерации отображаемого вывода на дисплее (не показан). Контроллер 200 также может включать в себя сетевой адаптер/приемопередатчик 208 для облегчения связи между контроллером 200 и другими устройствами системы 10, например, для приема и передачи рабочей или производственной информации, относящейся к печи 100 и/или другим устройствам охлаждения. Следует понимать, что печь 100 может содержать контроллер 200, т.е. он может быть соединен с ней, или контроллер 200 может быть удален от печи 100. Последовательность инструкций для приложения 300 управления может включать в себя инструкции, чтобы заставлять печь работать при особой температуре в течение установленного периода времени. Дополнительно или альтернативно, приложение 300 управления может включать в себя инструкции по эксплуатации одного или более устройств для охлаждения компонента 1, например, до комнатной температуры, и инструкции по обработке температуры или относящейся к температуре информации, например, от одного или более узлов датчиков, функционально содержащихся в печи 100, для идентификации температуры (температур), окружающей (окружающих) компонент 1.
[0020] Система также может включать в себя систему охлаждения, приспособление или устройство 130, функционально соединенное с печью 100 и/или контроллером 200, например, для охлаждения компонента 1. Устройство 130 охлаждения может представлять собой блок, отдельный от печи 100, или систему печи, выполненную с возможностью охлаждения любых компонентов в ней до установленной температуры или состояния, например, комнатной температуры.
[0021] С продолжающейся ссылкой на Фигуры и теперь на Фиг. 4–7 обеспечен способ 1000 ремонта пайкой компонента, например, поврежденного компонента с зхернограничной эвтектикой. После удаления поврежденного компонента 1, например, из двигателя турбомашины способ 1000 может начинаться с этапов, на которых подготавливают компонент 1 для ремонта, например, путем механического или химического удаления любых покрытий, например, металлических и/или керамических покрытий с компонента 1 (1005).
[0022] На этом примерном этапе и поскольку компоненты двигателя турбомашины обычно имеют одно или более покрытий, защищающих компонент и/или нижележащую подложку во время работы, удаление этих покрытий может требоваться для ремонта поврежденного компонента. Примеры типов процессов механического удаления могут включать в себя удаление посредством пескоструйной обработки, шлифовки и/или дробеструйной обработки. Процесс химического удаления может включать в себя, например, удаление посредством химического отслаивания и/или травления.
[0023] После удаления любых покрытий способ подготовки компонента 1 может дополнительно включать в себя процесс очистки, например, посредством очистки фторид–ионами (FIC) или аналогичный процесс для удаления, например, любых оксидов из трещин в компоненте 1. Следует понимать, что при наличии узких трещин, например, чрезвычайно узких трещин, твердосплавный инструмент для удаления заусенцев или отрезной круг Dremel могут быть использованы для вскрытия узких трещин до прохождения процесса очистки.
[0024] По завершении процесса очистки или, альтернативно, если чистка не требовалась, способ 1000 может включать в себя этап, на котором помещают компонент в систему 100 нагрева, например, печь, для прохождения тепловой обработки. С компонентом, содержащимся в системе 100 нагрева, может применяться/начинаться первая тепловая обработка компонента 1, которая включает в себя этап, на котором нагревают компонент 1 до первой температуры в течение установленного или заранее определенного периода времени (1010). Первая температура может представлять собой температуру ниже температуры плавления границ зерен для предотвращения плавления зернограничной эвтектики. Например, в варианте выполнения, где плавление границ зерен в противном случае происходило бы при, например, 1265°C, первая температура может составлять приблизительно 98–98,5% от температуры плавления, равной 1265°C, например, 1245°С. Первая температура должна быть достаточно высокой для уменьшения или растворения по меньшей мере некоторой части эвтектики, не приводя к плавлению зернограничной эвтектики. Первая температура также может быть достаточно низкой для обеспечения последующих тепловых обработок при температурах выше, чем первая температура, и ниже температур, которые бы в противном случае вызывали нежелательное плавление зернограничной эвтектики.
[0025] Дополнительно или альтернативно, первая температура может представлять собой температуру выше, например, температуры термообработки на твердый раствор новой изготовленной (в литом виде) части компонента, проходящего тепловую обработку. Например, в варианте выполнения, где компонент содержит СМ 247, температура термообработки на твердый раствор (STT) может составлять 1232°C для нового изготовленного в литом виде компонента. С STT, равной 1232°C, первая температура может быть выполнена равной 1242°C, что представляет увеличение на около 10°C выше STT нового изготовленного компонента. Следует понимать, что увеличение на 10°C может зависеть от имеющегося типа материала (материалов) суперсплава, и увеличения температуры между 10–30°C выше STT возможны во время тепловой обработки поврежденного компонента до тех пор, пока это не приводит к нежелательному плавлению зернограничной эвтектики. Снова первая температура (или температура последующей тепловой обработки) должны быть достаточно высокими для растворения по меньшей мере некоторых участков зернограничной эвтектики, не приводя к плавлению границ зерен.
[0026] По–прежнему со ссылкой на Фигуры и способ 1000 нагрев компонента до первой температуры может быть постепенным, т.е. медленным, по сравнению с быстрым нагревом, применяемым во время традиционных операций пайки. То есть компонент может быть нагрет до первой температуры медленно (медленный нагрев) во время тепловой обработки, так как медленный нагрев содействует в предотвращении плавления эвтектического соединения по границам зерен, при этом давая время на растворение эвтектики. Примеры медленного нагрева могут включать в себя нагрев компонента до первой температуры со скоростью 2–5°C/мин (скорость медленного нагрева).
[0027] Дополнительно или альтернативно, и поскольку медленный нагрев от первоначальной температуры, например, комнатной температуры до первой температуры может требовать чрезмерного количества времени, сочетание технологий нагрева (скоростей), например, медленного и ускоренного (например, быстрого) нагрева могут быть использованы для достижения первой температуры или любых последующих температур во время тепловой обработки. В этом варианте выполнения, т.е. когда медленный нагрев может быть объединен с ускоренным нагревом, компонент может быть первоначально нагрет посредством быстрого нагрева, например, вплоть до 1100°C и затем медленно нагрет, например, на дополнительные 145°C до первой температуры. Поскольку быстрый нагрев, например, вплоть до первой температуры может приводить к плавлению зернограничной эвтектики, медленный нагрев должен быть применен после быстрого нагрева для достижения первой температуры. Следует избегать быстрого нагрева до первой температуры во время тепловой обработки, поскольку быстрые увеличения температуры выше любых порогов, которые описаны здесь, могут приводить к плавлению зернограничной эвтектики. В связи с этим быстрый нагрев во время фазы тепловой обработки предпочтительно используется до медленного нагрева и должен быть использован для увеличения температур до около 100°C ниже первой температуры. Например, в варианте выполнения, где первая температура составляет 1245°C, быстрый нагрев следует продолжать до около 1145°C, что на 100°C ниже первой температуры. Также следует понимать, что в дополнительных вариантах выполнения быстрый нагрев может быть использован выше порога в 100°C в зависимости от материала суперсплава и/или других факторов до тех пор, пока это не приводит к плавлению зернограничной эвтектики во время фазы быстрого нагрева.
[0028] С продолжающейся ссылкой на Фигуры, как только была достигнута первая температура, первая температура должна поддерживаться, например, оставаться постоянной, в течение приблизительно от одного до двух часов во время первой тепловой обработки. Следует понимать, что в то время, как первая или любая температура поддерживается в течение установленного периода времени, незначительные изменения температуры не могут негативно влиять на границу зерна при условии, что различия в температуре являются номинальными и согласуются с любыми критериями для определения первой температуры.
[0029] Установленный или определенный период времени для поддержания первой температуры во время первой тепловой обработки может составлять, например, между 30 минутами и четырьмя часами в зависимости от одного или более из размера эвтектического соединения, материалов подложки или других факторов. То есть может требоваться больше или меньше времени. В варианте выполнения, где первая температура составляет около 1245°C, период времени может предпочтительно составлять между сорока пятью минутами и тремя часами или более предпочтительно между одним и двумя часами.
[0030] Медленный нагрев до первой температуры и поддержание при этой температуре в течение заранее определенного периода времени позволяет зернограничной эвтектике растворяться без плавления. Пример этого уменьшения зернограничной эвтектики проиллюстрирован в варианте выполнения на Фиг. 4, которая показывает поврежденный компонент 1 после первой тепловой обработки при, например, около 1245°C в течение около двух часов, которая привела к частично растворенной и подвергнутой усадке зернограничной эвтектике.
[0031] После тепловой обработки компонента 1 компоненту 1 позволяют охлаждаться, например, до комнатной температуры (1015). Компоненту может быть позволено охлаждаться естественным образом, т.е. без содействия от любой системы охлаждения или другого устройства или охлаждение компонента может происходить посредством системы 130 охлаждения или любых средств, известных в уровне техники, для охлаждения компонентов, содержащихся в печи. Следует понимать, что естественное охлаждение до комнатной температуры может происходить, например, путем уменьшения температуры системы 100 нагрева или внутри нее до комнатной температуры или путем уменьшения температуры компонента 1 до комнатной температуры. Для определения текущих температур компонента или внутри печи один или более узлов датчиков, систем лазерного считывания или датчиков температуры могут быть функционально соединены с печью или применены в печи для определения текущих температур.
[0032] С продолжающейся ссылкой на Фигуры, после охлаждения до комнатной температуры способ 1000 может дополнительно включать в себя вторую тепловую обработку путем нагрева компонента 1 до второй температуры в течение второго периода времени (1020). Следует понимать, что нагрев компонента до второй температуры может начинаться после того, как компонент 1 был охлажден до комнатной температуры после первой тепловой обработки, или в любое время во время процесса охлаждения при выборе по здравому размышлению. Дополнительно следует понимать, что нагрев до второй температуры может также происходить посредством медленного нагрева или посредством любого сочетания технологий нагрева, которые описаны для первой тепловой обработки, например, от быстрого до медленного нагрева по мере приближения температуры ко второй температуре для дополнительного растворения зернограничной эвтектики.
[0033] Как проиллюстрировано на Фиг. 5, зернограничная эвтектика на Фиг. 4 дополнительно растворена и подвергнута усадке после второй тепловой обработки. Средства для определения второй температуры могут быть аналогичны вышеупомянутым средствам для определения первой температуры. Например, там, где плавление зернограничной эвтектики в противном случае происходило бы при, например, 1265°C, вторая температура может составлять приблизительно 99–99,5% от температуры плавления, равной 1265°C, например, 1255°С. Следует понимать, что вторая температура должна быть достаточно высокой для уменьшения или дополнительного растворения размера зернограничной эвтектики, не приводя ни к какому плавлению. Дополнительно или альтернативно, вторая температура может быть больше первой температуры, например, на около 0,8–0,85% больше, что по–прежнему остается ниже температур, которые бы в противном случае приводили к нежелательному плавлению границ зерен. Также следует понимать, что скорость нагрева, например, скорость медленного нагрева, может быть аналогична скорости нагрева первой тепловой обработки, например, увеличению температуры около 2–5°C/мин.
[0034] Аналогично первому периоду времени, второй период времени для второй температуры может составлять, например, между тридцатью минутами и четырьмя часами и зависит от оставшегося эвтектического соединения. После второй тепловой обработки, т.е. поддержания второй температуры в течение второго периода времени, например, между одним и двумя часами, компоненту 1 позволяют охлаждаться, например, до комнатной температуры посредством системы 130 охлаждения или других средств охлаждения, известных в уровне техники (1015).
[0035] После охлаждения компонента 1 до комнатной температуры после второй тепловой обработки компонент 1 может быть готов для операции ремонта пайкой, т.е. ремонта пайкой. Ремонт пайкой может быть выполнен при любой из предыдущих температур, например, первой или второй температуре, которая растворила зернограничную эвтектику, например, 1255°C, или при третьей температуре, которая может представлять собой температуру плавления границ зерен, например, 1265°C или выше, чем предыдущие температуры первой и второй тепловых обработок, в течение третьего периода времени (1030). В этом варианте выполнения скорость нагрева во время ремонта пайкой отличается от скорости нагрева во время тепловой обработки тем, что скорость нагрева при ремонте пайкой является как можно более быстрой для предотвращения эрозии, т.е. для предотвращения растворения материалом для пайки компонента основного металла. Пример этой скорости быстрого нагрева может представлять собой увеличение около 10–30°C/мин.
[0036] Как только достигнута желаемая температура поддержания, т.е. желаемая/достигнутая температура для ремонта пайкой, например, третья температура, период времени для ремонта пайкой может быть короче, чем и первый, и второй период времени, или может продолжаться за пределы любого из предыдущих периодов времени в зависимости от продолжительности ремонта пайкой, требуемого для приведения компонента 1 в рабочее состояние, т.е. состояние, когда компонент имеет конструктивную целостность для возвращения в двигатель турбомашины. Например, третий период времени может составлять между 0,1 и 12 часами или предпочтительно между 30 минутами и 12 часами. Поскольку третья температура может представлять собой температуру плавления зернограничной эвтектики, например, 1265°C, меньше времени может требоваться для завершения ремонта пайкой. Следует понимать, что быстрый нагрев до температуры пайки обеспечивает минимальное химическое взаимодействие между компонентом 1 и материалом для пайки и в связи с этим снижает величину эрозии. Дополнительно следует понимать, что скорость быстрого нагрева операции пайки не приводит к плавлению границ зерен основного металла, поскольку зернограничная эвтектика основного металла растворилась для этой температуры.
[0037] Дополнительно или альтернативно, до операции 1030 ремонта пайкой способ 1000 может дополнительно включать в себя третью тепловую обработку посредством этапа, на котором повторяют либо этап 1010, либо 1020 в течение установленного периода времени для дополнительного растворения зернограничной эвтектики до ремонта пайкой. Следует понимать, что третья тепловая обработка может быть выполнена при температуре выше, чем любая из первой и второй температур, и при условии, что температура не приводит к плавлению границ зерен после применения. Также следует понимать, что, аналогично первой и второй тепловой обработке, достижение третьей температуры может происходить посредством медленного нагрева до третьей температуры или посредством сочетания сначала быстрого, затем медленного нагрева, как описано в любой из первой и второй тепловых обработок, например, быстрый нагрев до желаемой температуры ниже третьей температуры и затем медленный нагрев с, например, около 2–5°C/мин, затем поддержание третьей температуры в течение около одного–двух часов перед охлаждением до комнатной температуры. В зависимости от зернограничной эвтектики после третьей тепловой обработки последующие тепловые обработки, аналогичные любой из предыдущих тепловых обработок, могут требоваться до операции пайки, которые могут быть выполнены при любой из температур предыдущих тепловых обработок или при более высокой температуре пайки.
[0038] Как может быть видно на Фиг. 6, после третьей тепловой обработки, аналогичной первой и второй тепловым обработкам, участок зернограничной эвтектики дополнительно растворился и стал значительно меньше.
[0039] По–прежнему со ссылкой на Фигуры, дополнительно или альтернативно способ 1000 может дополнительно включать в себя этап, на котором испытывают компонент 1, например, посредством неразрушающего контроля или любых других средств испытания, известных в уровне техники, для определения, была ли нарушена целостность компонента 1 во время тепловой обработки и до возвращения компонента 1 в работу. Испытание может быть выполнено во время охлаждения компонента 1 или в любое время до нагрева компонента 1 до второй, третьей или последующих температур для растворения зерноаграничной эвтектики. Дополнительно или альтернативно и до возвращения отремонтированного компонента 1 в работу способ 1000 может дополнительно включать в себя этап, на котором наносят одно или более покрытий на компонент 1. Покрытия могут быть нанесены посредством известных в уровне техники средств для нанесения покрытий на компонент 1, например, посредством распыления, осаждения из паровой фазы и т.д.
[0040] Несмотря на то, что конкретные варианты выполнения были описаны подробно, специалисты в данной области техники будут понимать, что различные модификации и альтернативы этим деталям могут быть разработаны в свете общих идей раскрытия. Например, элементы, описанные в связи с разными вариантами выполнения, могут быть объединены. Соответственно, раскрытые особые варианты осуществления предназначены быть только иллюстративными и не должны толковаться как ограничивающие объем формулы изобретения или раскрытия, которому должен быть предоставлен полный объем приложенной формулы изобретения и любых и всех ее эквивалентов. Следует отметить, что термин «содержащий» не исключает другие элементы или этапы, а использование единственного числа не исключает множество.
1. Способ ремонта пайкой компонента турбомашины, включающий:
нагрев поврежденного компонента (1) до первой температуры и выдерживание при первой температуре в течение первого периода времени для растворения зернограничной эвтектики;
охлаждение компонента;
нагрев поврежденного компонента до второй температуры, большей, чем первая температура, и поддерживание второй температуры в течение второго периода времени для дополнительного растворения зернограничной эвтектики, причем нагрев поврежденного компонента осуществляют посредством медленного нагрева до по меньшей мере одной из первой температуры и второй температуры,
охлаждение компонента, и, после того как компонент был охлажден,
проведение пайки поврежденного компонента при температуре пайки, при этом температуру пайки достигают посредством скорости быстрого нагрева, превышающей скорость медленного нагрева.
2. Способ по п. 1, в котором медленный нагрев осуществляют со скоростью нагрева 2-5°C/мин.
3. Способ по п. 1, дополнительно включающий, до пайки поврежденного компонента, нагрев компонента до третьей температуры и поддержание третьей температуры в течение третьего периода времени для растворения зернограничной эвтектики.
4. Способ по п. 3, дополнительно включающий охлаждение компонента после третьего периода времени и до пайки.
5. Способ по п. 1, в котором время пайки компонента составляет между 0,1 и 12 часами.
6. Способ по п. 3, в котором третья температура равна или больше одной из первой и второй температур.
7. Способ по п. 1, в котором скорость быстрого нагрева составляет около 10-30°C/мин.
8. Способ по п. 1, в котором температура пайки представляет собой температуру плавления зернограничной эвтектики.
9. Способ по п. 1, в котором температура пайки равна или больше любой из первой температуры и в котором температуру пайки достигают посредством скорости быстрого нагрева, составляющей около 10-30°C/мин.
10. Способ по п. 1, в котором дополнительно осуществляют подготовку поврежденного компонента для ремонта до нагрева компонента до первой температуры, посредством удаления любых покрытий с поврежденного компонента.
11. Способ по п. 10, в котором покрытия удаляют посредством химического или механического процесса.
12. Способ по п. 1, в котором дополнительно осуществляют подготовку поврежденного компонента для ремонта до нагрева компонента до первой температуры, посредством удаления оксидов из трещин поврежденного компонента.
13. Способ по п. 12, в котором оксиды удаляют посредством процесса очистки фторид-ионами.
14. Способ по п. 1, в котором первая температура выше температуры термообработки на твердый раствор (STT) поврежденного компонента.
15. Способ по п. 14, в котором первая температура на около 10°C выше температуры термообработки на твердый раствор (STT) поврежденного компонента.
16. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере один из первого и второго периодов времени составляет между 1 и 2 часами.
17. Способ по п. 1, в котором нагрев до второй температуры начинают до охлаждения компонента до комнатной температуры.
18. Способ по п. 1 или 2, в котором дополнительно осуществляют испытание компонента посредством неразрушающего контроля до возвращения компонента в эксплуатацию.
19. Способ по п.1 или 2, в котором дополнительно осуществляют нанесение по меньшей мере одного покрытия на поверхность компонента до возвращения компонента в эксплуатацию.
