陶瓷基质复合物构件和制造陶瓷基质复合物构件的工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107035423A(43)申请公布日2017.08.11(21)申请号201610857754.8(22)申请日2016.09.28(30)优先权数据14/8780842015.10.08US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人V.J.摩根J.J.基特尔森A.J.加西亚-克雷斯波B.P.莱西(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人李强谭祐祥(51)Int.Cl.F01D5/28(2006.01)F01D9/02(2006.01)F01D25/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图7页(54)发明名称陶瓷基质复合物构件和制造陶瓷基质复合物构件的工艺(57)摘要一种制造热气路径涡轮构件的工艺。工艺包括在第一陶瓷基质复合物板层中形成空隙和在第二陶瓷基质复合物板层中形成空隙。第二陶瓷基质复合物板层定位在第一陶瓷基质复合物板层上，使得所述定位使空隙对齐，以至少部分地在构件中限定腔体。第三陶瓷基质复合物板层定位在第一陶瓷基质复合物板层和第一陶瓷基质复合物板层上，第二陶瓷基质复合物板层和第三陶瓷基质复合物板层被密实化而形成密实化本体。腔体存在于密实化本体中。还公开在其中具有腔体的陶瓷基质复合物。CN107035423ACN107035423A权利要求书1/2页1.一种制造陶瓷基质复合物构件的工艺，所述工艺包括：在第一陶瓷基质复合物板层中形成空隙；在第二陶瓷基质复合物板层中形成空隙；将所述第二陶瓷基质复合物板层定位在所述第一陶瓷基质复合物板层上，所述定位使所述空隙对齐，以至少部分地在所述构件中限定腔体；将第三陶瓷基质复合物板层定位在所述第一陶瓷基质复合物板层上；以及密实化所述第一陶瓷基质复合物板层、所述第二陶瓷基质复合物板层和所述第三陶瓷基质复合物板层，以形成密实化本体；其中所述腔体存在于所述密实化本体中。2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，空隙的形成通过下者中的一个或多个进行：对所述第一陶瓷基质复合物板层或所述第二陶瓷基质复合物板层的陶瓷基质复合物材料进行激光钻孔、放电机加工、切割或机加工。3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述第一陶瓷基质复合物板层、所述第二陶瓷基质复合物板层和所述第三陶瓷基质复合物板层中的一个或多个为预浸渍复合物板层。4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述第三陶瓷基质复合物板层的纤维与所述腔体的中心轴线形成大于10度角度。5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，在密实化期间，所述腔体完全包围在所述密实化本体内。6.根据权利要求5所述的工艺，其特征在于，进一步包括在所述密实化本体中机加工出至少一个开口。7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述密实化包括熔体浸渗或化学气相淀积。8.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，进一步包括在密实化之前，硬化所述第一陶瓷基质复合物板层、所述第二陶瓷基质复合物板层和所述第三陶瓷基质复合物板层。9.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述密实化本体形成所述陶瓷基质复合物构件的至少一部分，所述陶瓷基质复合物构件选自：衬套、叶片、护罩、喷嘴、燃烧器、喷嘴端壁和叶片平台。10.一种制造陶瓷基质复合物构件的工艺，所述工艺包括：将第一陶瓷基质复合物板层定位成接触第二陶瓷基质复合物板层；部分地硬化所述第一陶瓷基质复合物板层和所述第二陶瓷基质复合物板层，以形成硬化预型件；在所述硬化预型件中形成空隙；将第三陶瓷基质复合物板层定位在所述第一陶瓷基质复合物板层上；使所述第一陶瓷基质复合物板层、所述第二陶瓷基质复合物板层和所述第三陶瓷基质复合物板层经历硬化；以及密实化所述第一陶瓷基质复合物板层、所述第二陶瓷基质复合物板层和所述第三陶瓷基质复合物板层，以形成密实化本体，所述密实化包括熔体浸渗或化学气相淀积；2CN107035423A权利要求书2/2页其中所述腔体存在于所述密实化本体中。3CN107035423A说明书1/7页陶瓷基质复合物构件和制造陶瓷基质复合物构件的工艺技术领域[0001]本发明大体涉及用于发电的燃气涡轮，且更具体而言涉及形成用于燃气涡轮的热气路径涡轮构件的陶瓷基质复合物构件的方法。背景技术[0002]如由较传统的超合金材料形成的涡轮叶片和导叶那样，CMC叶片和导叶主要配备有腔体和冷却空隙，以减轻重量，减轻离心负载，和降低构件的运行温度。这些特征典型地使用可移除的且可消耗的加工的组合而形成在CMC构件中。内部冷却槽道对于冷却金属和CMC热气路径硬件是有利的，因为它们降低冷却流需求和热梯度/应力。[0003]基于碳化硅(SiC)的陶瓷基质复合物(CMC)材料被提供来作为燃气涡轮发动机的某些构件的材料，诸如涡轮叶片、导叶、喷嘴和叶轮。已知