專(zhuān)利名稱(chēng)：具有元素粉末的焊料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于修理構(gòu)件尤其是一種鎳基、鈷基和/或鐵基超級(jí)合金構(gòu)件的焊料，其中，該焊料具有一種由兩種或更多種合金元素組成的合金作為其基礎(chǔ)材料并具有至少一種低熔點(diǎn)物，該低熔點(diǎn)物在焊接時(shí)或在所述構(gòu)件的使用期間與所述焊料中的至少一種雜質(zhì)相成分合金元素構(gòu)成雜質(zhì)相。
背景技術(shù)：
焊料例如被用于將各構(gòu)件相互連接起來(lái)或用于填充凹穴。例如當(dāng)一個(gè)構(gòu)件具有裂縫或孔隙時(shí)就是這樣的情形。為此先要對(duì)其進(jìn)行加工，然后用焊料來(lái)填充。這尤其發(fā)生在用于蒸汽和燃?xì)廨啓C(jī)的透平機(jī)構(gòu)件上。透平葉片只有在重新進(jìn)行這樣的處理后才可重新被采用。
所述焊料包含至少一種低熔點(diǎn)物，但這在焊接工藝中是不期望有的，因?yàn)樗鼤?huì)形成所不期望有的雜質(zhì)相，這會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件的基質(zhì)材料的延展性降低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可克服上述問(wèn)題的焊料。
上述技術(shù)問(wèn)題通過(guò)一種用于修理構(gòu)件尤其是一種鎳基、鈷基和/或鐵基超級(jí)合金構(gòu)件的焊料來(lái)解決，該焊料具有一種由兩種或更多種合金元素組成的合金作為其基礎(chǔ)材料并具有至少一種低熔點(diǎn)物，該低熔點(diǎn)物在焊接時(shí)或在所述構(gòu)件的使用期間與所述焊料中的至少一種雜質(zhì)相成分合金元素構(gòu)成雜質(zhì)相，按照本發(fā)明，在所述焊料中的至少一種雜質(zhì)相成分合金元素至少部分作為元素金屬添加粉。
按照本發(fā)明的一擴(kuò)展設(shè)計(jì)，所述焊料可以是鎳基焊料或鈷基焊料。在此，所述焊料可至少含有鉻作為合金元素和/或至少含有鋁作為合金元素和/或至少含有鉭作為合金元素和/或至少含有鎢作為合金元素。
按照本發(fā)明的另一擴(kuò)展設(shè)計(jì)，所述焊料中可含有僅僅一種低熔點(diǎn)物或者兩種低熔點(diǎn)物。其中，所述至少一種低熔點(diǎn)物可以是硼和/或硅。
按照本發(fā)明的又一擴(kuò)展設(shè)計(jì)，所述雜質(zhì)相成分合金元素是鎢和/或鉻。比較有利的是，所述至少一種雜質(zhì)相成分合金元素尤其是鎢和/或鉻以粉末形式存在，其重量百分比在1％至4％之間。
按照本發(fā)明的再一擴(kuò)展設(shè)計(jì)，所述添加粉完全或部分以納米級(jí)顆粒粉末的形式存在，其顆粒尺寸小于500納米或小于300納米或小于100納米。
比較有利的是，向現(xiàn)有技術(shù)中已知的一種焊料中附加地添加至少一種粉末形式的雜質(zhì)相成分合金元素。按照進(jìn)一步的設(shè)計(jì)，這樣改變現(xiàn)有技術(shù)中已知的一種焊料的化學(xué)計(jì)量組成成分，即，通過(guò)添加所述至少一種粉末形式的雜質(zhì)相成分合金元素重新建立現(xiàn)有技術(shù)焊料的化學(xué)計(jì)量組成成分。在此，所述焊料中的合金基礎(chǔ)材料可同樣以粉末形式存在。
按照本發(fā)明的一有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)，所述焊料由重量百分比為23％的鉻、3.5％的鉭、10％的鎳、7％的鎢、0.5％的鋯、0.2％的鈦、0.1％的錳、0.4％的硅、0.6％的碳、3％的硼、1.5％的鐵和其余的為鈷組成。
按照本發(fā)明的另一有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)，所述焊料由重量百分比為20％的鉻、20％的鈷、3％的硼、3％的鉭、其余的為鎳組成。
按照本發(fā)明的又一有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)，所述焊料由重量百分比為14％的鉻、10％的鈷、2.7％的硼、2.5％的鉭、3.5％的鋁、其余的為鎳組成。
按照本發(fā)明的再一有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)，所述焊料由重量百分比為21％的鎳、22％的鉻、2％的硼、3.5％的鉭、其余的為鈷組成。
所述低熔點(diǎn)物可以粉末形式存在。


下面借助于附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明的一種實(shí)施方式。附圖中圖1和2表示一種焊料；圖3是關(guān)于超級(jí)合金組成成分的列表；圖4-5表示采用按照本發(fā)明的焊料可處理的構(gòu)件；圖6表示一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)。
具體實(shí)施例方式
用本發(fā)明的焊料來(lái)處理尤其修理的構(gòu)件例如由鎳基、鈷基和/或鐵基超級(jí)合金制成。這一點(diǎn)如圖3所示。但是也可用按照本發(fā)明的焊料來(lái)處理用其他合金或金屬制成的構(gòu)件。
這樣的構(gòu)件例如是一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)的透平葉片120，130(參見(jiàn)圖4)或熱屏元件155(參見(jiàn)圖5)或殼體部件138(參見(jiàn)圖6)。
即便在制造新的這種構(gòu)件時(shí)也必須將在鑄造過(guò)程中產(chǎn)生的凹穴填滿(mǎn)，盡管沒(méi)有裂縫產(chǎn)生。焊料因此不僅僅用于修復(fù)構(gòu)件在運(yùn)行使用后的受損部位。
焊料是一種由多種合金元素組成的金屬合金并含有至少一種低熔點(diǎn)物。按照本發(fā)明的焊料也可以是由兩種合金元素組成的合金。
例如可采用一種公知的超級(jí)合金(例如參見(jiàn)圖3)來(lái)作為焊料，但其中要采用至少一種低熔點(diǎn)物諸如硼(B)、硅(Si)、鋯(Zr)、鉿(Hf)或鈦(Ti)，由此使得焊料可在一個(gè)比超級(jí)合金的熔點(diǎn)更低的溫度時(shí)融化并與構(gòu)件的材料結(jié)合。優(yōu)選采用一種或兩種低熔點(diǎn)物或者B或者Si或者B和Si。
焊料中的至少一種合金元素，一種雜質(zhì)相成分合金元素在焊接過(guò)程中與所述至少一種低熔點(diǎn)物構(gòu)成雜質(zhì)相，按照本發(fā)明，這至少一種雜質(zhì)相成分合金元素至少部分作為粉末形式的添加粉，尤其作為納米級(jí)顆粒粉存在。
圖1和2示出這樣一種焊料。該焊料全部也就是說(shuō)其基礎(chǔ)材料也優(yōu)選為粉末形式并具有許多顆粒。大多數(shù)顆粒由例如一種合金Me1xMe2yMe3z或Me1xMe2yMe3zMe4w-a組成(這兩者可理解成基礎(chǔ)材料)。
一些顆粒Me4由雜質(zhì)相成分合金元素構(gòu)成，并按照本發(fā)明以元素金屬形式作為添加粉存在。所述至少一種低熔點(diǎn)物以粉末形式存在。
納米級(jí)粉末可以理解成顆粒尺寸小于500納米、尤其小于300納米或100納米的粉末。
所述添加粉末的顆粒尺寸優(yōu)選在300納米和500納米之間、在100納米和500納米之間或優(yōu)選在100納米和300納米之間。
焊料的基礎(chǔ)合金具有至少兩種合金元素，其中的一種構(gòu)成基體。一種合金元素與添加到合金中的低熔點(diǎn)物在焊接時(shí)或當(dāng)應(yīng)用在高溫條件下時(shí)構(gòu)成一種雜質(zhì)相。該雜質(zhì)相例如易脆并且絕對(duì)會(huì)使機(jī)械特性變?cè)?。這種合金元素也被稱(chēng)為雜質(zhì)相成分元素。
在此，形成合金基體的元素以及其他合金成分都可與所述低熔點(diǎn)物一起構(gòu)成一種雜質(zhì)相。
所述焊料的基礎(chǔ)材料優(yōu)選由至少兩種、三種或更多種合金元素組成，并且所述雜質(zhì)相成分合金元素通常不構(gòu)成焊料的基體。
所述焊料按基體來(lái)劃分可以是鎳基、鈷基或鐵基焊料并具有由鉻、鎳、鈷、鋁、鎢、鉭、鋯、鈦、錳、碳或鐵組成的元素組中選出的至少一種元素。
實(shí)施例現(xiàn)有技術(shù)中已知的鐵基、鎳基或鈷基超級(jí)合金例如至少具有以下合金元素鎢、鉻、鎳、鋁、鉭且以鎳或鈷為基，并具有例如硼作為唯一的一種低熔點(diǎn)物。硼與所述雜質(zhì)相成分合金元素鎢和鉻構(gòu)成硼化物。因此，將所述雜質(zhì)相成分合金元素鎢和/或鉻至少部分以粉末形式添加到公知的焊料中。在此，所述顆粒優(yōu)選以納米粉末的形式存在。優(yōu)選僅僅采用鉻作為添加粉末。
按照現(xiàn)有技術(shù)的焊料例如具有以下的總公式Me1xMe2yMe3zMe4w。按照本發(fā)明的焊料(參見(jiàn)圖1)可以描述成Me1xMe2yMe3z+wMe4(Me4＝雜質(zhì)相成分合金元素)。
整個(gè)焊料當(dāng)然可以粉末形式存在，其中，該焊料的基礎(chǔ)材料中的各顆粒構(gòu)成一種合金，所述雜質(zhì)相成分合金元素作為粉末摻混到焊料亦即焊料的基礎(chǔ)粉末中。
按照一種公知的焊料組成成分，其中的雜質(zhì)相成分合金元素的含量在其與低熔點(diǎn)物經(jīng)過(guò)焊接過(guò)程形成所不期望的雜質(zhì)相后會(huì)降低(低計(jì)量的焊料)，此后通過(guò)添加元素粉末又重新恢復(fù)雜質(zhì)相成分合金元素的應(yīng)有含量(參見(jiàn)圖2)焊料(現(xiàn)有技術(shù))Me1xMe2yMe3zMe4w焊料(新)＝Me1xMe2yMe3zMe4w-a+aMe4現(xiàn)有技術(shù)中的一種鈷基合金焊料例如由重量百分比為23％的鉻、3.5％的鉭、10％的鎳、7％的鎢、0.5％的鋯、0.2％的鈦、0.1％的錳、0.4％的硅、0.6％的碳、3％的硼、1.5％的鐵和其余的為鈷組成。添加粉末的重量百分比含量可為1％、2％、3％或4％。同樣有利的是，其重量百分比含量在1％和3％之間、在2％和4％之間、1％和2％之間、2％和3％之間或3％和4％之間。
由于在這種焊料中采用了硼作為低熔點(diǎn)物，而硼與雜質(zhì)相成分合金元素鉻和鎢會(huì)形成硼化物，因此，向上述粉末中添加重量百分比在1％至4％之間的雜質(zhì)相成分合金元素亦即例如鉻和/或鎢。
作為上述方案的替代選擇方案，也可降低上述鈷基合金焊料中或另一種現(xiàn)有技術(shù)中已知的合金焊料中的鎢和鉻的含量(低化學(xué)計(jì)量的焊料)，然后，通過(guò)以元素粉末的形式添加鎢和/或鈷來(lái)重新恢復(fù)原始的化學(xué)計(jì)量成分。
所述焊料可以膏狀或以條帶形式或另一種形式來(lái)敷設(shè)。
關(guān)于焊料(總的組成成分)的其他實(shí)施例是重量百分比為20％的鉻、20％的鈷、3％的硼、3％的鉭、其余的為鎳組成；或者重量百分比為13.5％的鉻、9.5％的鈷、2.5％的硼、3％的鉭、4％的鋁、其余的為鎳組成；或者重量百分比為14％的鉻、10％的鈷、2.7％的硼、2.5％的鉭、3.5％的鋁、其余的為鎳組成；或者重量百分比為21％的鎳、22％的鉻、2％的硼、3.5％的鉭、其余的為鈷組成；或者重量百分比為15％的鉻、3.5％的硼、其余的為鎳組成；或者重量百分比為9％的鉻、8％的鈷、3％的硼、2％的鋁、其余的為鎳組成。
通過(guò)本發(fā)明的焊料可更加均勻和精細(xì)地分配析出，尤其是在采用精細(xì)顆粒的粉末或納米級(jí)粉末時(shí)，由此可將析出的負(fù)面影響減弱到較少被注意到。
尤其在采用納米級(jí)粉末時(shí)會(huì)產(chǎn)生很多但許多都是很小的析出現(xiàn)象(＝缺陷)。由于形成裂紋的傾向是隨著缺陷尺寸的增大而增大，因此，此時(shí)形成裂紋的傾向就降低了。
此外，低熔點(diǎn)物的濃度局部下降，由此低熔點(diǎn)物可能不再形成析出，而是溶解在基體的晶格中并因此僅僅形成一種小的晶格畸變。
圖4用透視圖表示流體機(jī)械的工作葉片120或?qū)蛉~片130，它沿縱軸線(xiàn)121延伸。
此流體機(jī)械可以是飛機(jī)或發(fā)電廠(chǎng)的燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)或壓縮機(jī)。
葉片120、130沿縱軸線(xiàn)121彼此相繼地有固定區(qū)400、與之鄰接的葉片平臺(tái)403以及葉身406。
作為導(dǎo)向葉片130，葉片130在其葉片頂端415有另一個(gè)平臺(tái)(未表示)。
在固定區(qū)400構(gòu)成一個(gè)葉根183，它用于將工作葉片120、130固定在一軸或一輪盤(pán)上(未表示)。葉根183例如設(shè)計(jì)為錘頭。也可以不同地設(shè)計(jì)為縱樹(shù)形或燕尾形葉根。
葉片120、130對(duì)于流過(guò)葉身406的介質(zhì)而言有流入邊409和流出邊412。
在傳統(tǒng)的葉片120、130中，葉片120、130的所有區(qū)域400、403、406采用例如實(shí)心金屬材料，尤其超級(jí)高溫合金。
例如由EP1204776B1、EP1306454、EP1319729A1、WO99/67435或WO00/44949已知這種超級(jí)高溫合金；這些文件所涉及的合金的化學(xué)成分是本申請(qǐng)公開(kāi)內(nèi)容的一部分。
在這里，葉片120、130可以通過(guò)借助定向凝固的鑄造法、鍛造法、銑削法或這些方法的組合來(lái)制造。
具有單晶結(jié)構(gòu)的工件用作這些機(jī)器的構(gòu)件，即它們?cè)诠ぷ鲿r(shí)遭受高的機(jī)械、熱和/或化學(xué)負(fù)荷。
生產(chǎn)這種單晶體工件例如通過(guò)熔體的定向凝固進(jìn)行。在這里涉及鑄造方法，其中，液態(tài)的金屬合金定向凝固為單晶結(jié)構(gòu)，亦即單晶工件。在這里樹(shù)枝狀晶體沿?zé)崃鞫ㄏ?，以及或?gòu)成條狀晶體結(jié)構(gòu)(柱狀，亦即晶粒沿工件的全長(zhǎng)延伸，以及在這里按通常的習(xí)慣用語(yǔ)稱(chēng)為定向凝固)，或構(gòu)成單晶結(jié)構(gòu)，亦即整個(gè)工件由單個(gè)晶體組成。在此方法中人們必須避免向球狀(多晶體)凝固過(guò)渡，因?yàn)橥ㄟ^(guò)不定向生長(zhǎng)必然構(gòu)成橫向和縱向晶界，它們會(huì)使定向凝固的或單晶的構(gòu)件良好的性質(zhì)消失。
若一般地談?wù)摱ㄏ蚰探M織，則既指單晶體，它們沒(méi)有晶界或至多有小角度晶界，也指條狀晶體結(jié)構(gòu)，它們一定有沿縱向延伸的晶界，但沒(méi)有橫向的晶界。對(duì)于第二種提到的晶體結(jié)構(gòu)，人們也稱(chēng)定向凝固結(jié)構(gòu)(directionally solidified structures)。
由US-PS 6024792和EP 0892090A1已知這些方法；這些文件是本申請(qǐng)公開(kāi)內(nèi)容的一部分。
同樣，葉片120、130可以有防腐蝕或防氧化的涂層，例如MCrAlX；M是鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)組中的至少一種元素，X是一種活性元素以及代表釔(Y)和/或硅和/或至少一種稀土元素或鉿(Hf)。由EP0486489B1、EP0786017B1、EP0412397B1或EP1306454A1已知這些合金，它們所涉及的合金化學(xué)成分應(yīng)是本申請(qǐng)公開(kāi)內(nèi)容的一部分。
在MCrAlX上還可以存在一個(gè)隔熱層以及例如由ZrO2、Y2O4-ZrO3組成，也就是說(shuō)它沒(méi)有、部分或完全通過(guò)氧化釔和/或氧化鈣和/或氧化鎂穩(wěn)定化。通過(guò)適當(dāng)?shù)耐繉臃椒?，例如電子束蒸?EB-PVD)，在隔熱層內(nèi)產(chǎn)生條狀晶粒。
再加工(整修)的意思是，構(gòu)件120、130在其使用后必要時(shí)必須除去保護(hù)層(例如通過(guò)噴砂)。之后進(jìn)行去除腐蝕層和/或氧化層或氧化產(chǎn)物。必要時(shí)還要用按照本發(fā)明的焊料修理在構(gòu)件120、130中尚存的裂紋。然后進(jìn)行構(gòu)件120、130的再涂層和重新使用構(gòu)件120、130。
葉片120、130可設(shè)計(jì)為空心或?qū)嵭?。?dāng)葉片120、130應(yīng)冷卻時(shí)，它是空心的以及必要時(shí)還有氣膜冷卻孔418(虛線(xiàn)所示)。
圖5表示一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)100(圖中未示出)的燃燒室110。該燃燒室110例如設(shè)計(jì)為所謂環(huán)形燃燒室，其中許多沿周向圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)102排列的燃燒器107匯入一個(gè)公共的燃燒室內(nèi)腔154中產(chǎn)生火焰156。為此，燃燒室110在其總體上設(shè)計(jì)為環(huán)形結(jié)構(gòu)，它圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)102定位。
為了達(dá)到比較高的效率，燃燒室110針對(duì)約1000℃至1600℃這樣比較高溫度的工質(zhì)M設(shè)計(jì)。為了即使在這種對(duì)于材料不利的工作參數(shù)條件下仍能有較長(zhǎng)的工作壽命，燃燒室壁153在其面朝工質(zhì)M那一側(cè)設(shè)一種由熱屏元件155構(gòu)成的內(nèi)襯。
每個(gè)由一種合金制成的熱屏元件155在工質(zhì)側(cè)配備有特別耐熱的護(hù)層(MCrAlX層和/或陶瓷層)或用耐高溫的材料(實(shí)心的陶瓷磚)制成。
所述護(hù)層的材料可類(lèi)似于渦輪葉片120、130的涂層，亦即例如是MCrAlXM是鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)組中至少一種元素，X是一種活性元素以及代表釔(Y)和/或硅和/或至少一種稀土元素或鉿(Hf))。由EP0486489B1、EP0786017B1、EP0412397B1或EP1306454A1已知這種合金，它們所涉及的化學(xué)成分應(yīng)是本申請(qǐng)公開(kāi)內(nèi)容的一部分。
在MCrAlX上還可以存在一個(gè)例如陶瓷隔熱層以及例如由ZrO2、Y2O4-ZrO2組成，也就是說(shuō)它沒(méi)有、部分或完全通過(guò)氧化釔和/或氧化鈣和/或氧化鎂穩(wěn)定化。
通過(guò)適用的涂層方法，例如電子束蒸鍍(EB-PVD)，在隔熱層內(nèi)產(chǎn)生條狀晶粒。
再加工(整修)的意思是，熱屏元件155在其使用后必要時(shí)必須除去保護(hù)層(例如通過(guò)噴砂)。之后進(jìn)行去除腐蝕層和/或氧化層或氧化產(chǎn)物。必要時(shí)還要用按照本發(fā)明的焊料修理在熱屏元件155尚存的裂紋。然后進(jìn)行熱屏元件155的再涂層和重新使用熱屏元件155。
此外，由于在燃燒室110內(nèi)部高的溫度，可以為熱屏元件155或它們的固定件設(shè)一冷卻系統(tǒng)。熱屏元件155例如可設(shè)計(jì)為空心并且必要時(shí)具有通入到燃燒腔室154中的氣膜冷卻孔(圖中未表示)。
圖6用縱向局部剖視圖舉例表示燃?xì)廨啓C(jī)100。
燃?xì)廨啓C(jī)100在內(nèi)部有一個(gè)可繞旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)102旋轉(zhuǎn)地支承的有一軸101的轉(zhuǎn)子103，它也稱(chēng)渦輪轉(zhuǎn)子。沿轉(zhuǎn)子103彼此相繼地有進(jìn)氣機(jī)匣104、壓氣機(jī)105、例如花托狀燃燒室110，尤其是環(huán)形燃燒室，包括多個(gè)同軸布置的燃燒器107、渦輪108和排氣機(jī)匣109。
環(huán)形燃燒室110與例如環(huán)形的熱燃?xì)馔ǖ?11連通。在那里例如四個(gè)前后串聯(lián)的渦輪級(jí)112構(gòu)成所述的渦輪108。
每個(gè)渦輪級(jí)112例如由兩個(gè)葉片環(huán)構(gòu)成。沿工質(zhì)113的流動(dòng)方向看，在熱燃?xì)馔ǖ?11內(nèi)導(dǎo)向葉片排115的后面有一個(gè)由工作葉片120構(gòu)成的葉排125。
導(dǎo)向葉片130固定在定子143的內(nèi)機(jī)匣138上，反之，一個(gè)葉排125的工作葉片120例如借助渦輪盤(pán)133裝在轉(zhuǎn)子103上。在轉(zhuǎn)子103上連接有一發(fā)電機(jī)或作功機(jī)械(未表示)。
在燃?xì)廨啓C(jī)100運(yùn)行時(shí)，空氣135被壓氣機(jī)105通過(guò)進(jìn)氣機(jī)匣104吸入并壓縮。將在壓氣機(jī)105的渦輪一側(cè)的端部制備的壓縮空氣供給燃燒器107，以及在那里與燃料混合。此混合物然后在燃燒室110內(nèi)燃燒形成工質(zhì)113。從那里出發(fā)，工質(zhì)113沿?zé)崛細(xì)馔ǖ?11在導(dǎo)向葉片130和工作葉片120上流過(guò)。工質(zhì)113在工作葉片120上膨脹作功和傳遞沖量，所以工作葉片120驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子103以及轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)與之連接的作功機(jī)械。
在燃?xì)廨啓C(jī)100運(yùn)行期間，遭遇熱工質(zhì)113的構(gòu)件承受熱負(fù)荷。除了砌襯在環(huán)形燃燒室110內(nèi)的熱屏元件外，沿工質(zhì)113流動(dòng)方向看的第一渦輪級(jí)112的導(dǎo)向葉片130和工作葉片120承受的熱負(fù)荷最大。
為了能承受住在那里存在的溫度，它們可以借助冷卻劑冷卻。
這些構(gòu)件的基質(zhì)層同樣可以有定向結(jié)構(gòu)，亦即是單晶體(SX結(jié)構(gòu))，或只有縱向晶粒(DS結(jié)構(gòu))。
作為構(gòu)件，尤其渦輪葉片120、130，以及燃燒室110構(gòu)件用的材料，例如采用鐵基、鎳基或鈷基超級(jí)高溫合金。例如由EP1204776B1、EP1306454、EP1319729A1、WO99/67435或WO00/44949已知這種超級(jí)高溫合金；這些文件所涉及的合金的化學(xué)成分是本申請(qǐng)公開(kāi)內(nèi)容的一部分。
葉片120、130同樣可以有防腐蝕的涂層(MCrAlX；M是鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)組中至少一種元素，X是一種活性元素以及代表釔(Y)和/或硅和/或至少一種稀土元素或鉿)。由EP0486489B1、EP0786017B1、EP0412397B1或EP1306454A1已知這種合金，它們所涉及的化學(xué)成分應(yīng)是本申請(qǐng)公開(kāi)內(nèi)容的一部分。
在MCrAlX上還可以存在一個(gè)隔熱層以及例如由ZrO2、Y2O4-ZrO2組成，也就是說(shuō)它沒(méi)有、部分或完全通過(guò)氧化釔和/或氧化鈣和/或氧化鎂穩(wěn)定化。通過(guò)適用的涂層方法，例如電子束蒸鍍(EB-PVD)，在隔熱層內(nèi)產(chǎn)生條狀晶粒。
導(dǎo)向葉片130有一個(gè)面朝渦輪108內(nèi)機(jī)匣138的導(dǎo)向葉片葉根(這里沒(méi)有表示)和一個(gè)與導(dǎo)向葉片葉根對(duì)置的導(dǎo)向葉片端部。導(dǎo)向葉片端部面朝轉(zhuǎn)子103以及固定在定子143的一固定環(huán)140上。
權(quán)利要求
1.一種用于修理構(gòu)件尤其是一種鎳基、鈷基和/或鐵基超級(jí)合金構(gòu)件的焊料，其中，該焊料具有一種由兩種或更多種合金元素組成的合金作為其基礎(chǔ)材料并具有至少一種低熔點(diǎn)物，該低熔點(diǎn)物在焊接時(shí)或在所述構(gòu)件的使用期間與所述焊料中的至少一種雜質(zhì)相成分合金元素構(gòu)成雜質(zhì)相，其特征在于，在所述焊料中的至少一種雜質(zhì)相成分合金元素至少部分作為元素金屬添加粉。
2.按照權(quán)利要求1所述的焊料，其特征在于，所述焊料是鎳基焊料。
3.按照權(quán)利要求1所述的焊料，其特征在于，所述焊料是鈷基焊料。
4.按照權(quán)利要求1或2或3所述的焊料，其特征在于，所述焊料至少含有鉻作為合金元素。
5.按照權(quán)利要求1，2，3或4所述的焊料，其特征在于，所述焊料至少含有鋁作為合金元素。
6.按照權(quán)利要求1，2，3，4或5所述的焊料，其特征在于，所述焊料至少含有鉭作為合金元素。
7.按照權(quán)利要求1，2，3，4，5或6所述的焊料，其特征在于，所述焊料至少含有鎢作為合金元素。
8.按照權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的焊料，其特征在于，所述焊料含有僅僅一種低熔點(diǎn)物。
9.按照權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的焊料，其特征在于，所述焊料含有兩種低熔點(diǎn)物。
10.按照權(quán)利要求1，8或9所述的焊料，其特征在于，所述至少一種低熔點(diǎn)物是硼。
11.按照權(quán)利要求1，8，9或10所述的焊料，其特征在于，所述至少一種低熔點(diǎn)物是硅。
12.按照權(quán)利要求1，4或7所述的焊料，其特征在于，所述雜質(zhì)相成分合金元素是鎢和/或鉻。
13.按照權(quán)利要求1，4或12所述的焊料，其特征在于，所述雜質(zhì)相成分合金元素是鉻。
14.按照權(quán)利要求1，12或13所述的焊料，其特征在于，所述至少一種雜質(zhì)相成分合金元素尤其是鎢和/或鉻以粉末形式存在，其重量百分比在1％至4％之間。
15.按照權(quán)利要求1所述的焊料，其特征在于，所述添加粉完全或部分以納米級(jí)顆粒粉末的形式存在，其顆粒尺寸小于500納米或小于300納米或小于100納米。
16.按照權(quán)利要求1至15中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的焊料，其特征在于，向現(xiàn)有技術(shù)中已知的一種焊料中附加地添加至少一種粉末形式的雜質(zhì)相成分合金元素。
17.按照權(quán)利要求1至16中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的焊料，其特征在于，這樣改變現(xiàn)有技術(shù)中已知的一種焊料的化學(xué)計(jì)量組成成分，即，通過(guò)添加所述至少一種粉末形式的雜質(zhì)相成分合金元素重新建立現(xiàn)有技術(shù)焊料的化學(xué)計(jì)量組成成分。
18.按照權(quán)利要求1，16或17所述的焊料，其特征在于，所述焊料中的合金基礎(chǔ)材料同樣以粉末形式存在。
19.按照上述任一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求所述的焊料，其特征在于，所述焊料由重量百分比為23％的鉻、3.5％的鉭、10％的鎳、7％的鎢、0.5％的鋯、0.2％的鈦、0.1％的錳、0.4％的硅、0.6％的碳、3％的硼、1.5％的鐵和其余的為鈷組成。
20.按照上述任一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求所述的焊料，其特征在于，所述焊料由重量百分比為20％的鉻、20％的鈷、3％的硼、3％的鉭、其余的為鎳組成。
21.按照上述任一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求所述的焊料，其特征在于，所述焊料由重量百分比為14％的鉻、10％的鈷、2.7％的硼、2.5％的鉭、3.5％的鋁、其余的為鎳組成。
22.按照上述任一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求所述的焊料，其特征在于，所述焊料由重量百分比為21％的鎳、22％的鉻、2％的硼、3.5％的鉭、其余的為鈷組成。
23.按照權(quán)利要求1，8，9，10，11，19，20，21或22所述的焊料，其特征在于，所述低熔點(diǎn)物以粉末形式存在。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有元素粉末的焊料，焊料中包含有至少一種低熔點(diǎn)物，但該低熔點(diǎn)物卻會(huì)導(dǎo)致其上涂敷有焊料的構(gòu)件的特性變?cè)?。為此，本發(fā)明提供一種與現(xiàn)有技術(shù)中的焊料有相同或近似組成成分的焊料。但按照本發(fā)明，至少部分以粉末形式添加有可與低熔點(diǎn)物結(jié)合的元素。
文檔編號(hào)B23K35/30GK1853843SQ20061007528
公開(kāi)日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2006年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月28日
發(fā)明者帕特里夏·貝齊拉, 邁克爾·奧特 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司