Способ изготовления ребра на свободном конце, лопатка, полученная при помощи этого способа, и газотурбинный двигатель, оборудованный такой лопаткой - RU2006140331A

Реферат

1. Способ выполнения, по меньшей мере, одного ребра (128; 228) на свободном конце (114; 214) лопатки (110; 210) ротора газотурбинного двигателя, отличающийся тем, что содержит следующие этапы:

а) подготавливают лопатку (110; 210), содержащую на своем свободном конце, по меньшей мере, одно основание (82) ребра (128; 228);

б) подготавливают напылительное сопло (38), выполненное с возможностью перемещения по отношению к упомянутой лопатке, первый источник (35) первого порошкообразного материала и второй источник (45) второго порошкообразного материала, при этом упомянутый первый источник (35) и упомянутый второй источник (45) соединяют с напылительным соплом (38);

в) подготавливают лазерный источник, соединенный с оптической головкой (34), выполненной с возможностью перемещения по отношению к упомянутой лопатке (110; 210), для фокусировки лазерного пучка на точке поверхности упомянутого основания (82) ребра (128; 228);

г) оптическую головку (34) и сопло (38) регулируют по одной и той же точке поверхности вершины основания (82) ребра (128; 228);

д) активируют лазерный источник и источники (35; 45) порошкообразного материала, при этом создают ванну расплава, локализованную на уровне упомянутой точки, в которую напыляют порошкообразный материал с получением в результате локализованного утолщения;

е) оптическую головку (34) и сопло (38) регулируют по другой точке поверхности вершины основания (82), смежной с упомянутым локализованным утолщением, и возвращаются на этап д), пока формирование слоя не будет завершено на всей ширине вершины основания (82);

ж) по меньшей мере, участок ребра (128; 228) формируют путем последовательного нанесения слоев на вершину основания (82), при этом каждый слой получают в результате выполнения этапов г)-е) и следующих подэтапов:

ж1) на поверхности основания (82) ребра (128; 228) формируют два кольцевых шва (83а) из второго порошкообразного материала (45) или из смеси упомянутого первого порошкообразного материала (35) и упомянутого второго порошкообразного материала (45) за счет того, что на этапе е) оптическую головку (34) и сопло (38) немного смещают в продольном направлении между передней кромкой (120; 220) и задней кромкой (122; 222) относительно ранее сформированного локализованного утолщения; и

ж2) зону (85), расположенную между двумя швами (83а), заполняют первым порошкообразным материалом (35).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что этапы г)-е) осуществляют до полного покрытия всей поверхности вершины основания (82) ребра (128; 228) слоем, причем на этапе ж) ребро (128; 228) формируют последовательным нанесением слоев на всю поверхность вершины основания (82) ребра (128; 228), при этом каждый слой получают в результате выполнения этапов г)-е).

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе е) поверхность вершины основания (82) ребра (128; 228) проходят в направлении, поперечном стенке корытца (116; 216) и/или спинки (118; 218), до выполнения смещения в продольном направлении между передней кромкой (122; 222) и задней кромкой (120; 220).

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что на этапе е) лазерный источник и источники (35; 45) порошкообразного материала остаются активированными.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что второй материал (45) является более твердым, чем первый материал (35).

6. Способ по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что первый материал (35) идентичен материалу лопатки (110; 210).

7. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что на этапе д) одновременно активируют первый источник (35) и второй источник (45) порошкообразного материала таким образом, чтобы сопло (38) напыляло смесь порошкообразных материалов.

8. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что оптическую головку (34) и напылительное сопло (38) неподвижно соединяют друг с другом в одном напылительном узле, положение которого регулируют относительно лопатки (110; 210).

9. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что основание (82) ребра (128; 228) выполняют в радиальном продолжении, по меньшей мере, стенки спинки (18).

10. Лопатка (110; 210) ротора газотурбинного двигателя, содержащая, по меньшей мере, одно ребро (128; 228), находящееся на ее свободном конце (114; 214), отличающаяся тем, что ребро (128; 228) получают при помощи способа по любому из пп.1-9.

11. Лопатка (110; 210) по п.10, отличающаяся тем, что ребро (2282) образовано основанием (82), над которым выполняют участок (84), содержащий сердцевину (85), выполненную из первого материала, и покрытие (83), полностью закрывающее сердцевину (85) и выполненное из второго материала, более твердого, чем материал сердцевины (85).

12. Лопатка (110; 210) по п.10, отличающаяся тем, что упомянутое ребро (2282) образовано основанием (82), над которым выполняют участок (84), состав материала которого меняется, начиная от его свободного конца (84а).

13. Лопатка (110; 210) по любому из пп. 10-12, отличающаяся тем, что упомянутое ребро (128; 228) выполнено между передней кромкой (120 или 220) и задней кромкой (122 или 222).

14. Лопатка (110; 210) по любому из пп. 10-12, отличающаяся тем, что упомянутое ребро (128; 228) выполнено, по меньшей мере, вдоль стенки спинки (118 или 218).

15. Лопатка (110) по любому из пп. 10-12, отличающаяся тем, что содержит несколько ребер (1281, 1282), выполненных между передней кромкой (120) и задней кромкой (122) параллельно друг другу.

16. Лопатка (210) по любому из пп. 10-12, отличающаяся тем, что является полой и содержит внутренний охлаждающий канал (224), открытую полость (230) на свободном конце (214) лопатки (210) и стенку (226) дна, выполненную по всему концу (214) лопатки, отделяющую упомянутый внутренний охлаждающий канал (224) от открытой полости (230), при этом стенка (226) дна содержит основание (82) ребра (228).

17. Лопатка (210) по п.16, отличающаяся тем, чтодополнительно содержит охлаждающие каналы (232), внутренний охлаждающий канал (224) и наружную сторону стенки корытца (216), при этом охлаждающие каналы (232) имеют наклон относительно стенки корытца (216).

18. Газотурбинный двигатель, содержащий лопатку (110; 210) ротора по любому из пп. 10-17.