涡轮叶梢的维修方法

涡轮叶梢的维修方法
【专利摘要】一种维修涡轮叶片(1)的方法，涡轮叶片具有限定出内部空腔宽度的径向延伸的外壁(18)和叶梢(12)。该方法包括移除所述叶梢的至少一部分以形成维修表面(46)；提供梢盖(48)，所述梢盖具有外宽(95)小于所述内部空腔宽度(44)的径向外侧(50)以及具有内宽(93)基本上等于或大于所述内部空腔宽度(44)的径向内侧。将所述梢盖定位在维修表面处，使用易延展的焊接材料将所述梢盖焊接到所述维修表面。在梢盖周围通过堆焊形成盖周界部(56)，通过堆焊在盖周界部上形成凹槽部(62)。
【专利说明】涡轮叶梢的维修方法

【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及用于涡轮发动机的叶片，更具体地说，涉及维修涡轮叶片的梢部。

【背景技术】
[0002]常规燃气轮机发动机包括多排压缩机叶片、多排旋转涡轮叶片和旋转轴。涡轮叶片设计成将燃气轮机发动机的热工作气体转换为位于发动机涡轮段的轴的旋转能。每个涡轮叶片包括径向延伸的外壁(限定出翼面形状)和叶梢。涡轮叶片通常由超耐热合金材料形成，比如镍基超耐热合金材料。内部空腔由外壁形成，并具有由梢盖闭合的径向外端，梢盖通常由凹槽状结构(squealer structure)围绕。冷却流体引导通过内部空腔，以冷却外壁和叶梢。
[0003]在燃气轮机发动机的正常操作期间，涡轮叶片中的热和机械应力会导致在叶片材料中形成缺陷，比如裂纹。燃气轮机部件，尤其是涡轮叶片，是要定期维护且必要时更换的。为了延长部件的操作寿命，在任何可能时刻整修部件，之后，所述部件在燃气轮机中重新使用。例如，涡轮叶片的这种整修可涉及更换梢盖以及改良凹槽状结构，比如通过在叶梢处堆焊。


【发明内容】

[0004]根据本发明的各方面，提供了一种维修涡轮叶片的方法，涡轮叶片包括限定出内部空腔宽度的径向延伸的外壁以及叶梢。该方法包括移除叶梢的至少一部分以形成维修表面、提供具有外宽小于内部空腔宽度的径向外侧和内宽基本上等于或大于内部空腔宽度的径向内侧的梢盖、将梢盖定位在维修表面处使得径向外侧不会与外壁重叠、将梢盖焊接到维修表面以及通过焊接形成盖周界部。
[0005]本发明的其它方面包含:该方法还可包括焊接梢盖，包括以展延性比盖周界部的展延性更高的材料在梢盖和维修表面之间焊接出接头。该方法还可包括通过焊接在盖周界部上形成更换用凹槽部(replacement squealer port1n),其中，更换用凹槽部包括与用于通过焊接形成盖周界部的材料不同的材料。梢盖可包括径向外侧表面、径向内部表面、压力侧表面和抽吸侧表面，其中，径向外侧表面和径向内部表面可基本上平行，压力侧表面和抽吸侧表面可基本上在径向方向上不平行地延伸。
[0006]梢盖可额外地包括径向外侧表面、径向内侧表面以及多个压力侧表面和抽吸侧表面。压力侧表面之一可邻近维修表面，抽吸侧表面之一可邻近维修表面，邻近维修表面的压力和抽吸侧表面可基本上彼此不平行地在径向方向上延伸。梢盖可具有礼帽(top hat)截面，包括与维修表面处于重叠关系的径向内周界部以及不与维修表面处于重叠关系的径向外周界部。焊接梢盖可包括以展延性比盖周界部的展延性更高的填充材料在梢盖和维修表面之间焊接出接头，填充材料可基本上沿压力和抽吸侧表面延伸一径向距离，该径向距离不大于径向内周界部的径向范围。
[0007]根据本发明的另一方面，提供了一种维修涡轮叶片的方法，涡轮叶片包括径向延伸的外壁和叶梢。该方法包括移除叶梢的至少一部分以形成维修表面、提供具有包括重叠部分和非重叠部分的周界的梢盖、将梢盖定位在维修表面上使得梢盖在重叠部分与外壁重叠且梢盖在非重叠部分不与外壁重叠、将梢盖焊接到维修表面以及通过焊接形成盖周界部。
[0008]根据本发明的其它方面，重叠和非重叠部分可包括位于梢盖周界周围的交替截面。重叠和非重叠部分可在梢盖周界周围限定出锯齿状边缘。焊接梢盖可包括以展延性比盖周界部的展延性更高的材料在梢盖和维修表面之间焊接接头。该方法还可包括通过焊接在盖周界部上形成更换用凹槽部，其中，更换用凹槽部包括与用于通过焊接形成盖周界部的材料不同的材料。
[0009]根据本发明的又一方面，提供了一种用于维修涡轮叶片的方法，涡轮叶片限定出翼面形状，并具有梢盖。该方法包括移除叶梢的至少一部分以形成维修表面；提供具有以大致匹配翼面形状的形状构造的周界的梢盖，该周界包括在大致垂直于涡轮叶片径向方向的方向上延伸的突出部；将梢盖定位在维修表面上，使得梢盖的至少一部分与外壁重叠；将梢盖焊接到维修表面；以及通过焊接形成盖周界部。
[0010]本发明的其它方面包括提供可包括径向外侧表面、径向内侧表面、压力侧表面和抽吸侧表面的梢盖，其中，径向外侧表面和径向内侧表面基本上平行，突出部从径向外侧表面向径向内侧表面延伸。突出部可限定出周界的波状表面。周界的波状表面可包括重叠部分和非重叠部分，将梢盖定位在维修表面上可包括将梢盖定位成周界在重叠部分与外壁重叠，梢盖在非重叠部分不与外壁重叠。焊接梢盖可包括以展延性比盖周界部的展延性更高的材料在梢盖和维修表面之间焊接接头。该方法还可包括通过焊接在盖周界部上形成更换用凹槽部，其中，更换用凹槽部包括与用于通过焊接形成盖周界部的材料不同的材料。

【专利附图】

【附图说明】
[0011]尽管说明书以特定指出并明确要求本发明的权利要求书结束，但是应认为，结合附图会更好地理解本发明，附图中的类似参考标号表面类似元件，附图中:
[0012]图1是具有形成在叶梢中的裂纹的现有技术涡轮叶片的透视图；
[0013]图2A-2G是示出更换用涡轮叶梢的截面图以及根据本发明各方面的叶梢维修方法的步骤；
[0014]图3是根据本发明另一方面的更换用涡轮叶梢的截面图；
[0015]图4是根据本发明又一方面的更换用涡轮叶梢的截面图；
[0016]图5是根据本发明又一方面的更换用涡轮叶梢的截面图；
[0017]图6是根据本发明还一方面的更换用涡轮叶梢的截面图；
[0018]图7是对应于图2G所示更换用涡轮叶梢的更换用梢盖的平面图，示出在附接之前位于涡轮叶片外壁上的位置；
[0019]图8是对应于图6所示更换用涡轮叶梢的更换用梢盖的平面图，示出在附接之前位于涡轮叶片外壁上的位置；以及
[0020]图9是为图8所示更换用梢盖的变型例的更换用梢盖的平面图，示出在附接之前位于涡轮叶片外壁上的位置。

【具体实施方式】
[0021]在下面对优选实施例的详细描述中，参考形成本发明一部分的附图，在附图中，仅以示例的方式而不以限制性的方式示出可实施本发明的特定优选实施例。要理解的是，可利用其它实施例，并且，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行改变。
[0022]现在参见图1，图1示出燃气轮机发动机(未示出)的涡轮叶片10，其中，叶片10包括受损叶梢12，比如可在发动机的日常维护检测期间识别出的这样的受损叶梢。涡轮叶片10是沿周向排列在燃气轮机发动机中的多个涡轮叶片14之一。涡轮叶片10包括从诸如转子组件的转子盘(未示出)的安装位置沿径向向外延伸的翼面16。翼面16包括从叶片平台20沿径向方向延伸的翼面外壁18。翼面16的外壁18暴露于燃气轮机发动机的高温工作气体，并包括压力侧壁22和相对面向的抽吸侧壁24。压力和抽吸侧壁22、24在翼面16的沿翼弦间隔开的前缘和后缘26、28处连接起来。涡轮叶片10的叶梢12位于外壁18的径向外端，远离平台20。叶梢12包括限定出翼面外壁18的向外延伸部的凹槽部30。叶梢12还包括梢盖32，其从凹槽部30的径向外端凹陷，如图1和2A所示。梢盖32在形成于翼面外壁18的径向外端的开口范围内限定出封闭件，以在叶梢12处限定出闭合的内部空腔34，如图2A和2C-G所示。
[0023]在燃气轮机发动机操作期间，冷却空气循环通过内部空腔34，以冷却涡轮叶片10的外壁18和叶梢12。冷却空气的一部分可从内部空腔34经由外壁18中的膜冷却孔36、经由延伸穿过梢盖32的对流冷却孔38分布。另外，涡轮叶片10可包括位于翼面外壁18和凹槽部30的外表面上的热障涂层40，如图2A所示。
[0024]再次参见图1，热和机械诱导应力(比如在燃气轮机发动机正常操作期间出现)可用叶梢12处的裂纹42的形式损坏涡轮叶片10的凹槽部30和梢盖32。通常从发动机移除呈现这种裂纹的涡轮叶片10 (比如在发动机日常检测期间观察到)，并进行维修或整修，以再次装配在发动机中。根据本发明的各方面，描述了一种维修涡轮叶片的方法，包括提供耐用的梢盖结构，其限定或减少梢盖中的应力裂纹，由此可延长叶片的寿命。
[0025]参见图2A-2G描述本发明的特定方面。图2A示出代表需要叶梢维修的涡轮叶片的涡轮叶片，比如图1所示的涡轮叶片10，该涡轮叶片可形成为包括超耐热合金材料(例如IN-738)的铸造部件。但是本发明并非限制于本文所指出的特定部件材料。
[0026]根据本方面各方面的方法包括移除叶梢12的至少一部分以形成维修表面46，如图2B所示。可通过任何已知的工艺来完成叶梢12的移除，比如磨掉受损的凹槽部30和梢盖32以形成包括外壁18的外边缘的维修表面46。那么，可对维修表面46的位置进行超额热处理，以使其准备用于随后的焊接操作。
[0027]在准备维修表面46之后，将更换用梢盖48定位在内部空腔34上，如图2C所示。根据本发明的各方面，更换用盖48具有包括平坦外表面74的径向外侧50和包括平坦内表面76的相对的径向内侧52，平坦内表面大致平行于外表面74取向，其中，径向内表面76大致与维修表面46共面。
[0028]更换用梢盖48限定出包括内侧周界92(图7)的梢盖周界，内侧周界构造成大致对应于内部空腔34的内周界35。特别地，更换用梢盖48的周界92可具有构造成大致匹配由内部空腔34限定的翼面状开口的翼面形状，其中，梢盖48的内侧52在任何给定位置的宽度93，即垂直于弦线97的尺寸，等于或大于内部空腔34在沿内部空腔34的对应翼弦位置的宽度44(图1)。梢盖周界92在维修表面46上的任何重叠可延伸小于外壁18宽度的40%。然而，如下进一步所述，本发明的方面提供了一种焊珠填料，其构造成减少应力梯级，并可允许大于40%的重叠，而在梢盖48与维修表面46之间的接合处不会产生不可接受的应力。例如，认为的是，本焊接过程在接合处提供了约45%的应力减少，允许减少要使用的用于周界部56的堆焊材料量，同时提供足够的结构完整性。
[0029]此外，梢盖48的径向外侧50限定出宽度95 (图7)，其在任何给定位置小于内侧宽度93并小于内部空腔宽度44，使得径向外侧50不会与外壁18重叠。S卩，穿过梢盖48的径向外侧50上的一位置的径向延伸线不会与外壁18的维修表面46相交。因此，梢盖48的在外侧和内侧50、52之间延伸的压力侧表面78以及梢盖48的在外侧和内侧50、52之间延伸的抽吸侧表面80包括梢盖48的在径向向外方向上相对彼此成锥形或成角地向内延伸的非平行侧(图2C)。
[0030]梢盖48在外壁48上的有限重叠以及内侧周界92上方的锥形或减少的材料厚度提供了从梢盖48到外壁18有限的应力诱导影响。特别地，内侧52和维修表面46之间的有限重叠和这两个部件之间相关的有限或减少的应力接触面积以及压力和抽吸侧表面78、80处的锥形边缘(在梢盖48的周界接触面积中提供更宽的焊接接头面积)避免或限制了通常与梢盖48和外壁18之间的接头相关联的应力梯级，如下进一步所述。
[0031]更换用梢盖48优选地由与外壁18的材料相容的材料构成，在本示例中可由IN-738构成。此外，如下进一步所述，填充材料和堆焊材料可设置用于将梢盖48附接到外壁18的维修表面46，从而最小化或减少在形成于这些部件之间的焊接接头54区域中导致裂纹的应力。
[0032]如图2D所示，位于梢盖48和外壁18的维修表面46之间连接处的焊接接头54在周界92周围延伸，并优选地由具有低弹性模量的比较易延展的填充材料形成。根据本发明的方面，焊接接头54可具有大致半圆形构造，如图2D的横截面。即，焊珠或焊接接头54在梢盖48和维修表面46之间的凹口处的外表面由限定出向外弯曲(即半圆形状)的特定构造形成。焊接接头54(即焊珠)的半圆截面通过减少梢盖48和维修表面46之间的凹口处的应力梯级允许梢盖48在维修表面46上的更大重叠。例如，如关于下面特定材料进一步所述，焊接接头54的半圆构造和应力梯级的相关减少可允许梢盖48的更大重叠，形成周界部56所需的结构堆焊材料相应地减少。在本示例性实施例中，填充材料优选地是包括IN-625或Hastalloy W的低模量材料，焊接接头可形成在环境焊接操作中。比如这些材料是优选的，因为它们具有十分低的模量，并减少应力和在发动机正常操作期间在焊接位置产生任何裂纹的可能性。特别地，低模量焊接填充材料通常要求低热输入来形成焊接接头54，结果，减少了对下面材料(即外壁18的维修表面46和梢盖48)的加热。对下面材料加热的减少在焊接和维修过程期间会降低外壁18和梢盖48在焊接接头54区域中裂开的可能性。
[0033]此外，上述梢盖构造在内侧周界92上方或从内侧周界向外具有减少的材料厚度，在焊接接头54区域中提供了改进的焊透深度。改进的焊透深度便于在焊接接头54处形成具有对裂纹或分离的抵抗性提高的牢固焊接。由于在内侧52和维修表面之间的界面处形成分离或凹口会在接头中产生增加的应力位置，从而减少了这些凹口提高焊接接头54耐用性以防止梢盖48在叶片10在发动机中操作期间从外壁18脱离的可能性。
[0034]如图2E所示，结构堆焊形成在维修表面46上的侧表面78、80周围，以限定出在梢盖48周围延伸的盖周界部56。盖周界部56优选地由匹配外壁18的材料以及匹配梢盖48的材料的结构焊接材料形成，在本示例性实施例中，包括IN-738。堆焊材料优选地包括这样的材料特性，所述材料特性的展延性减少了周界部56产生裂纹的可能性，同时仍提供必要的强度，以提供周界部56的结构功能。另外，堆焊材料的平均热膨胀系数优选地位于与诸如IN-625和CM-247等材料的范围类似的范围内。例如，填充材料的平均热膨胀系数可以位于约 13.42X10(_6)m/m-°C (CM-247)和 15.1 X 10?)m/m-°C (IN-625)之间的范围内。
[0035]梢盖48和维修表面之间的重叠量可随用作堆焊材料的材料的特定强度而变化，该特定强度根据外壁18的材料来选择。例如，如果堆焊材料是IN-738，则可以提供重叠的减少量，即小于45%，以允许施加足够量的结构堆焊材料。或者，如果施加更高强度的堆焊材料，比如CM-247，则需要较少量的堆焊材料，并且梢盖48和维修表面46之间的重叠可以更高，比如50%重叠。
[0036]堆焊可施加到维修表面46和有角侧表面78、80至稍微延伸超出梢盖48外表面74的高度，然后进行研磨操作以形成与梢盖48外表面74共面的盖周界部56，从而限定出在堆焊材料和梢盖48上延伸的大致平面的外盖表面58，如图2E所示。
[0037]然后，更换用凹槽部62通过结构堆焊形成在盖周界部56的外盖表面58上，如图2F所示。在本实施例中，更换用凹槽部62包括与梢盖48和盖周界部56的材料不同的材料。例如，凹槽部62的材料可以相对更易延展，比如IN-625。在凹槽部62的堆焊之后，可执行研磨和/或EDM机加工操作，以形成径向外表面64，并确立凹槽部62的最终轮廓，从而得到更换用叶梢66的最终构造。最后，如图2G所示，可将热障涂层(TBC)68施加到更换用叶梢66的外表面70，可钻出膜冷却孔72和对流冷却孔73，以给更换用叶梢66的外部提供冷却空气流。
[0038]图3示出梢盖48’，其是梢盖50的变体，其中，与针对图2G的叶梢66所述的那些元件对应的元件由带’的相同参考标号表示，维修方法和材料基本上与针对叶梢66所述的相同。梢盖48’包括限定出内侧宽度93’的周界92’，内侧宽度93’大于内部空腔宽度44’，并与外壁18’的维修表面46’重叠不小于40%。特别地，梢盖48’说明提供梢盖48’的与维修表面46’重叠约15%的内侧52’。由梢盖48’形成的叶梢66’的所有方面(包括材料)基本上与上面针对由盖48形成的叶梢66所述的相同。
[0039]图4示出包括梢盖148的本发明的替代方面，其中，与针对图2G的叶梢66所述的元件对应的元件由相同的参考标号加100来表示,维修方法和材料基本上与针对叶梢66所述的相同。梢盖148构造成其具有阶梯状或礼帽状截面。特别地，压力侧表面178和抽吸侧表面180由多个侧表面形成，以在径向外侧150和径向内侧152之间限定出阶梯状过渡部。压力侧表面178包括通过径向向外面向表面178c连接起来的第一和第二径向延伸的压力侧表面178a、178b，抽吸侧表面180包括通过径向向外面向表面180c连接起来的第一和第二径向延伸的抽吸侧表面180a、180b。压力侧表面178a、178b和抽吸侧表面180a、180b基本上垂直于维修表面146，并基本上彼此平行。
[0040]第一压力和抽吸侧表面178a、180a限定出径向外周界部183，第二压力和抽吸侧表面178b、180b限定出径向内周界部185。如图4所示，径向内周界部185与外壁118的维修表面146处于重叠关系,径向外周界部183不与维修表面146处于重叠关系。如参见形成叶梢66所述,梢盖148关于维修表面的重叠或非重叠关系参见穿过梢盖148上的位置并朝向内部空腔134或维修表面径向向内的径向延伸线确定。
[0041]梢盖148通过在径向内周界185周围形成焊接接头154的易延展的填充材料附接到维修表面146。易延展的填充材料可包括IN-625或Hastalloy W,如上面关于形成叶梢66的方法所述。焊接接头154的填充材料一般沿第二压力和抽吸侧表面178b、180b延伸一径向范围，该径向范围大约等于或不大于由第二压力和抽吸侧表面178b、180b限定的内周界部185的径向范围。内周界部185提供了材料减少的区域，其促进焊透深度以形成焊接接头154。此外，第一压力和抽吸侧表面178a、180a和相应向外面向表面178c、180c限定出梢盖148的凹陷区域，用于接收盖周界部156的堆焊材料，以便于将梢盖148保持到外壁118。如上面关于叶梢66所述，盖周界部156可由IN-738形成，凹槽部162可由更易延展的材料形成，比如IN-625。
[0042]图5示出包括梢盖248的本发明的替代方面，其中，与针对图2G的叶梢66所述的元件对应的元件由相同的参考标号加上200来标记,维修方法和材料基本上与针对叶梢66所述的相同。图5的梢盖248基本上与图4的梢盖148类似，除了梢盖248包括不平行的第二压力和抽吸侧278b、280b。特别地，第二压力和抽吸侧表面278b、280b在径向向外方向朝向彼此缩减或向内倾斜，额外地减少径向内周界部285区域中的材料。此外，与上面针对叶梢66的内周界92所述类似，径向内侧周界292可构造成大致对应于内部空腔234的内周界235。然而，应理解，内侧周界292的至少一部分可与维修表面246重叠。
[0043]如参见图4所述的构造，形成焊接接头254的填充材料包括易延展材料，并优选地延伸约等于或不大于由第二压力和抽吸侧278b、280b限定的内周界部285的径向范围的径向距离。设置在径向内周界部285处的减少的材料厚度在焊接接头254区域中提供了改进的焊透深度。如上所述，改进的焊透深度便于形成对焊接接头254处的裂纹或分离抵抗性提闻的牢固焊接。
[0044]参见图6和8，示出包括梢盖348的本发明的替代方面，其中，与针对图2G的叶梢66所述的元件对应的元件由相同的参考标号加上300来标记,维修方法和材料与参考图2B-2G所述的用于给涡轮叶片10提供叶梢66的维修方法和材料基本上相同。
[0045]梢盖348限定梢盖348的周界382的抽吸侧表面380和压力侧表面378。根据本发明各方面，周界382包括突出部384，其在大致垂直于涡轮叶片外壁318的径向方向的方向上从压力和抽吸侧表面378、380向外延伸。此外，突出部384的长度尺寸沿径向方向从梢盖348的径向外侧350延伸到径向内侧352。如图8所示，突出部384限定出大致半圆形截面，并可包括从压力和抽吸侧表面378、380延伸的肋状结构。然而，可以提供突出部384的其它横截面构造。
[0046]参见图8，所示梢盖348位于内部空腔334上方的位置，周界382的交替部分与维修表面346处于重叠和非重叠关系。确切地，突出部384以及压力和抽吸侧表面378、380形成波状或锯齿状表面，并限定出相应的压力侧重叠和非重叠部分378a、378b以及相应的抽吸侧重叠和非重叠部分380a和380b。例如，在位于梢盖348的相对两侧上的两个突出部384之间测量的内侧尺寸395 (图6)可通常大于内部空腔334的内部周界335的宽度344，压力和抽吸侧表面378、380之间的内侧尺寸393可通常等于或小于内部空腔334在外壁318上的对应位置处的宽度344。
[0047]梢盖348的波状周界382提供的构造允许梢盖348相对于内部空腔334的内部周界335以更大公差形成，其中，梢盖348的非重叠部分378a、378b不会与维修表面346重叠，同时在梢盖348的周界382周围提供与维修表面346的充足接合位置。因此，可以在梢盖348和维修表面346之间提供最小或减小的接合面积(具有相关的应力减少点)。此外，周界382的波状表面可提供用于与形成焊接接头354的填充材料接合的额外表面区域，以提供对梢盖348的改进保持。此外，应理解，整个周界382可形成为与维修表面346重叠。
[0048]参见图9，示出包括参见图6和8所述梢盖348的变型例的梢盖448。梢盖448包括限定出梢盖448的周界482的压力侧表面478和抽吸侧表面480。根据本发明各方面，周界482包括交替的重叠和非重叠部分，以形成波状或锯齿状表面。特别地，周界482包括相应的压力侧重叠和非重叠部分478a、478b以及相应的抽吸侧重叠和非重叠部分480a、480b，其中，重叠部分478a、480a限定出周界482的突出部。
[0049]根据图9所示方面，交替的重叠和非重叠部分478a、480a和478b、480b可由延伸进压力和抽吸侧表面478、480中的大致半圆形沟槽488限定。沟槽488的长度尺寸沿径向方向从梢盖448的径向外侧延伸到径向内侧。因此，压力和抽吸侧表面478、480限定出周界484的突出部，其在大致垂直于涡轮叶片外壁418的径向方向的方向上向外延伸。应理解，尽管沟槽488以半圆形形状示出，但是可提供沟槽488的其它横截面构造。
[0050]梢盖488可延伸过内部叶片空腔的内部周界435，从而以与上面参考图6针对梢盖348所述的方式类似的方式与维修表面446重叠。如上面针对梢盖448所述，梢盖448的波状周界482提供的构造允许梢盖448相对于内部叶片空腔的内部周界435以更大公差形成，其中，梢盖448的非重叠部分不会与维修表面446重叠，同时在梢盖448的周界482周围的重叠部分478a、480a处提供与维修表面446的充足接合位置。另外，周界382的波状表面可提供用于与形成焊接接头的填充材料接合的额外表面区域，以提供对梢盖448的改进保持。
[0051]尽管示出和描述出本发明的特定实施例，但是对本领域技术人员来说，明显的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可进行各种其它改变和修改。因此，在所附权利要求书中意在涵盖落入本发明范围内的所有这种改变和修改。
【权利要求】
1.一种维修涡轮叶片的方法，所述涡轮叶片具有限定出内部空腔宽度的径向延伸的外壁以及叶梢，所述方法包括: 移除所述叶梢的至少一部分以形成维修表面； 提供梢盖，所述梢盖具有外宽小于所述内部空腔宽度的径向外侧以及内宽基本上等于或大于所述内部空腔宽度的径向内侧； 将所述梢盖定位在所述维修表面处，使得所述径向外侧不会与所述外壁重叠； 将所述梢盖焊接到所述维修表面；以及 通过焊接形成盖周界部。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述焊接所述梢盖包括以展延性比所述盖周界部的展延性更高的材料在所述梢盖和所述维修表面之间焊接出接头。
3.如权利要求1所述的方法，包括通过焊接在所述盖周界部上形成更换用凹槽部，其中，所述更换用凹槽部包括与用于所述通过焊接形成盖周界部的材料不同的材料。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述提供梢盖包括提供径向外侧表面、径向内侧表面、压力侧表面和抽吸侧表面,其中，所述径向外侧表面和所述径向内侧表面基本上平行，所述压力侧表面和所述抽吸侧表面基本上在径向方向上不平行地延伸。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述提供梢盖包括提供径向外侧表面、径向内侧表面以及多个压力侧表面和抽吸侧表面。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述压力侧表面之一邻近所述维修表面，所述抽吸侧表面之一邻近所述维修表面，邻近所述维修表面的所述压力侧表面和抽吸侧表面基本上在径向方向上相对彼此不平行地延伸。
7.如权利要求5所述的方法，其中，所述梢盖具有礼帽状截面，所述礼帽状截面包括与所述维修表面处于重叠关系的径向内周界部和与所述维修表面处于非重叠关系的径向外周界部。
8.如权利要求7所述的方法，其中， 所述焊接所述梢盖包括以展延性比所述盖周界部的展延性更高的填充材料在所述梢盖和所述维修表面之间焊接出接头；以及 其中，所述填充材料大致沿所述压力侧表面和抽吸侧表面延伸一径向距离，所述径向距离不大于所述径向内周界部的径向范围。
9.一种维修涡轮叶片的方法，所述涡轮叶片具有径向延伸的外壁和叶梢，所述方法包括: 移除所述叶梢的至少一部分以形成维修表面； 提供梢盖，所述梢盖具有包括重叠部分和非重叠部分的周界； 将所述梢盖定位在所述维修表面上，使得所述梢盖在所述重叠部分与所述外壁重叠且所述梢盖在所述非重叠部分不与所述外壁重叠； 将所述梢盖焊接到所述维修表面；以及 通过焊接形成盖周界部。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述重叠部分和非重叠部分包括位于所述梢盖周界周围的交替部分。
11.如权利要求9所述的方法，其中，所述重叠部分和非重叠部分在所述梢盖周界周围限定出锯齿状边缘。
12.如权利要求9所述的方法，其中，所述焊接所述梢盖包括以展延性比所述盖周界部的展延性更高的材料在所述梢盖和所述维修表面之间焊接出接头。
13.如权利要求9所述的方法，包括通过焊接在所述盖周界部上形成更换用凹槽部，其中，所述更换用凹槽部包括与用于所述通过焊接形成盖周界部的材料不同的材料。
14.一种维修涡轮叶片的方法，所述涡轮叶片限定出翼面形状并具有叶梢，所述方法包括: 移除所述叶梢的至少一部分以形成维修表面； 提供梢盖，所述梢盖具有以大致匹配所述翼面形状的形状而构造的周界，所述周界包括在大致垂直于所述涡轮叶片的径向方向的方向上延伸的突出部； 将所述梢盖定位在所述维修表面上，使得所述梢盖的至少一部分与所述外壁重叠； 将所述梢盖焊接到所述维修表面；以及 通过焊接形成盖周界部。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述提供梢盖包括提供径向外侧表面、径向内侧表面、压力侧表面和抽吸侧表面，其中，所述径向外侧表面和所述径向内侧表面基本上平行，所述突出部从所述径向外侧表面向所述径向内侧表面延伸。
16.如权利要求14所述的方法，其中，所述突出部限定出所述周界的波状表面。
17.如权利要求16所述的方法，其中，所述周界的所述波状表面包括重叠部分和非重叠部分，所述将所述梢盖定位在所述维修表面上包括将所述梢盖定位成所述周界在所述重叠部分与所述外壁重叠，所述梢盖在所述非重叠部分不与所述外壁重叠。
18.如权利要求14所述的方法，其中，所述焊接所述梢盖包括以展延性比所述盖周界部的展延性更高的材料在所述梢盖和所述维修表面之间焊接出接头。
19.如权利要求14所述的方法，包括通过焊接在所述盖周界部上形成更换用凹槽部，其中，所述更换用凹槽部包括与用于所述通过焊接形成盖周界部的材料不同的材料。
【文档编号】F01D5/20GK104271886SQ201380022781
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年5月7日 优先权日:2012年5月9日
【发明者】M.芒希, 李经邦, B.P.斯旺森, P.M.乔吉瓦, J.A.莫林 申请人:西门子能量股份有限公司