使用对低熔融温度超合金与高熔融温度超合金的粉末混合物进行冷喷涂在超合金部件上形成期望的几何形状的方法与流程

本公开整体涉及超合金部件，并且更具体地涉及在超合金部件上形成期望的几何形状的方法。

背景技术：

1、高性能工业部件通常由超合金制成。当这些部件发生损坏或磨损而诸如在涡轮叶片中产生空隙时，需要将这些部件修复到与原始制造部件匹配的期望的几何形状。目前，钎焊是修复超合金部件的主要方法。在钎焊中，在修复位置形成熔融材料，并且允许材料冷却。钎焊提出了许多挑战。理想的是，钎焊在水平的修复位置上进行，这样可以控制熔融材料的流动，使其不溢出修复位置。然而，许多修复位置不能以完全水平的取向定位，诸如垂直或弯曲表面。因此，为了解决这些类型的修复，需要执行耗时且复杂的多个钎焊工艺。另一个挑战是，例如利用计算机控制的增材制造技术将许多超合金部件制造出非常精确的尺寸。使用钎焊技术来修复超合金部件无法达到与原始制造相同的精度水平，从而导致部件不满足部件的原始尺寸规格。

技术实现思路

1、本公开的第一方面提供了一种在超合金部件上的位置处形成期望的几何形状的方法，该方法包括：将包括低熔融温度超合金粉末和高熔融温度超合金粉末的粉末混合物的颗粒以足以使该超合金粉末变形并与超合金部件形成机械结合而非冶金结合的速度引导至超合金部件上的位置；继续引导颗粒直到形成期望的几何形状；以及向包括粉末混合物的超合金部件施加热量，该热量导致低熔融温度超合金粉末熔融，与超合金部件产生冶金结合，其中低熔融温度超合金粉末具有小于1287摄氏度(℃)的熔融温度，并且高熔融温度超合金粉末具有大于1287℃的熔融温度。

2、本公开的第二方面提供了一种方法，该方法包括：通过将包括低熔融温度超合金粉末和高熔融温度超合金粉末的粉末混合物的颗粒以足以使该超合金粉末变形并与构建板形成机械结合而非冶金结合的速度引导至构建板上来产生预成型件；以及在将预成型件从构建板移除、成形为用于超合金部件的位置的期望的几何形状以及定位在超合金部件的位置中之后，向预成型件施加热量，其中热量施加导致低熔融温度超合金粉末熔融并且与超合金部件形成冶金结合，其中低熔融温度超合金粉末具有小于1287摄氏度(℃)的熔融温度，并且高熔融温度超合金粉末具有大于1287℃的熔融温度。

3、本公开的第三方面包括一种方法，该方法包括：通过将包括低熔融温度超合金粉末和高熔融温度超合金粉末的粉末混合物的颗粒以足以使该超合金粉末变形并与构建板形成机械结合而非冶金结合的速度引导至构建板上来产生预成型件；以及将预成型件从构建板移除，从而允许随后成形为用于在超合金部件上的位置的期望的几何形状，其中低熔融温度超合金粉末具有小于1287摄氏度(℃)的熔融温度，并且高熔融温度超合金粉末具有大于1287℃的熔融温度。

4、本公开的例示性方面被设计成解决本文描述的问题和/或未讨论的其他问题。

技术特征：

1.一种在超合金部件(100)上的位置(102)处形成期望的几何形状的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述低熔融温度超合金粉末(112,114)选自包括amdry(100,775,915)的组：amdry(100,775,915)(770)770(bni-2)、amdry(100,775,915)100(bni-5)、amdry(100,775,915)775(bni-9)、amdry(100,775,915)df4b、amdry(100,775,915)d-15和amdry(100,775,915)915。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述高熔融温度超合金粉末(114)选自包括以下各项的组：marm247、rene 108、gtd111、gtd444、inconel 738、rene 80、inconel 713和inconel 778。

4.根据权利要求1所述的方法，其中在所述热量施加期间，所述高熔融温度超合金粉末(114)保持固体形式。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述引导颗粒在所述位置(102)上产生具有均匀厚度的层(150)。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述超合金部件(100)是增材制造的。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述超合金部件(100)是铸造的。

8.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括机加工所述位置(102)。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述位置(102)包括所述超合金部件(100)中的开口(104)。

10.一种方法，所述方法包括：

技术总结
公开了在超合金部件(100)上的位置处形成期望的几何形状的方法。该方法可包括将包括低熔融温度超合金粉末(112,114)和高熔融温度超合金粉末(112,114)的粉末混合物(110)的颗粒以足以使超合金粉末(112,114)变形并与超合金部件(100)形成机械结合而非冶金结合的速度引导至超合金部件(100)上的位置(102)。继续引导颗粒直到形成期望的几何形状。向修复位置(102)上的粉末混合物(110)施加热量。该热量导致低熔融温度超合金粉末(112,114)熔融，从而在位置(102)处产生冶金结合。另一种方法使用相同的引导来形成用于修复部件上的位置(102)的预成型件。低熔融温度超合金粉末在小于1287℃下熔融，并且高熔融温度超合金粉末在大于1287℃下熔融。

技术研发人员：崔燕,马修·约瑟夫·莱洛克,布赖恩·李·托利森
受保护的技术使用者：通用电气公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13