通过增材制造方法将从属结构件直接形成到涡轮叶片上和在其壁上具有以增材方式制造的减振器的涡轮叶片.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CN106232270A(43)申请公布日2016.12.14(21)申请号201580019956.9(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司1(22)申请日2015.04.161227代理人王艳江侠晖霞(30)优先权数据14/256,4462014.04.18US(51)Int.Cl.B22F3/105(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日B22F5/04(2006.01)2016.10.14B22F7/08(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据F01D5/22(2006.01)PCT/US2015/0261412015.04.16(87)PCT国际申请的公布数据WO2015/161058EN2015.10.22(71)申请人西门子能源有限公司地址美国佛罗里达州(72)发明人艾哈迈德·卡迈勒杰拉尔德·J·布鲁克达菲尔·乔伊尼权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称通过增材制造方法将从属结构件直接形成到涡轮叶片上和在其壁上具有以增材方式制造的减振器的涡轮叶片(57)摘要一种用于在现有的本体(比如涡轮叶片)上进行部件的修复以及实体自由成形制造的方法和装置，该创新性方法和装置以及由此获得的产品具有以下优点：a)可以在现有的3-D表面上构造。不限于水平平坦表面，b)能够用于难以进行焊接的金属，c)能够适应于新的损坏模式的稳健的方法，d)不需要通过惰性气体对熔池进行保护，e)较大范围的粉末粒度。CN106232270ACN106232270A权利要求书1/2页1.一种方法，包括：通过利用定向能量束将连续的金属粉末的层熔融到铸造金属部件上而将从属结构件形成到所述铸造金属部件的表面上，其中，所述金属粉末的熔融不延及所述铸造金属部件的全部晶粒深度。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述铸造金属部件包括涡轮叶片。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述从属结构件包括涡轮减振器。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述铸造金属部件包括涡轮叶片并且所述从属结构件包括涡轮减振器。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述铸造金属部件包括定向凝固晶粒，并且将所述从属结构件的层中的至少第一层的晶粒结构形成为与所述铸造金属部件的定向凝固平行。6.根据权利要求5所述的方法，还包括:将所述从属结构件形成为具有所述铸造金属部件的晶粒结构和至少一种不同的晶粒结构。7.根据权利要求1所述的方法，还包括：将所述金属粉末提供为具有预成形形状的预成形件，其中，所述金属粉末的预成形件包括热流控制元件。8.根据权利要求1所述的方法，还包括：利用热流控制元件来实现从所述定向能量束到所述铸造金属部件和所述从属结构件的热传递，通过从粉末熔融物去除热来实现优选的晶粒生长。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述热流控制元件包括阻挡能量束和激光的材料以及隔绝材料。10.根据权利要求9所述的方法，还包括结合所述热流控制元件应用系统引导部来控制热传递，使得所述金属粉末的熔融不延及所述铸造金属部件的全部晶粒深度。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述系统引导部包括能量束参数以及编程及计算函数和算法，以向位于所述铸造金属部件和所述从属结构件处或附近的选定位置施加能量，其中，所述能量束参数包括路径、强度和持续时间。12.一种将从属结构件形成到涡轮叶片上的方法，所述方法包括：利用定向能量束将连续的金属粉末的层熔融到所述涡轮叶片的壁上，其中，所述熔融不包括使壁的全部厚度熔融，因而保留了熔融物下方的壁的铸态晶粒结构。13.根据权利要求12所述的方法，还包括：将所述从属结构件形成为涡轮叶片减振器的形状。14.根据权利要求12所述的方法，还包括：利用所述热流控制元件来对所述能量束的热传递进行控制，使得所述金属粉末的熔融不含所述铸造金属部件的全部晶粒深度。15.根据权利要求14所述的方法，还包括：对所述能量束的热传递进行控制，应用所述热流控制元件，使得所述从属结构件的至少一个层的晶粒结构形成为与所述2CN106232270A权利要求书2/2页涡轮叶片的晶粒结构一致。16.根据权利要求15所述的方法，还包括：利用系统引导部来对所述能量束的热传递进行控制，其中，所述系统引导部包括能量束参数以及编程及计算函数和算法，能量束参数包括路径、强度和持续时间。17.根据权利要求16所述的方法，还包括：选择系统引导部，选择热流控制元件，将所述热流控制元件定位在所述涡轮叶片上或所述涡轮叶片附近，应用使所述从属结构件的至少一个层产生与所述涡轮叶片的晶粒结构一致的晶粒结构所必需的选定的所述系统引导部。18.一种涡轮叶片，包括：壁，所述壁限定翼面形状；以及减振器，所述减振器通过利用定向能量束使连续的金属粉