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公開番号2025019094
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2024200820,2023530311
出願日2024-11-18,2020-12-08
発明の名称オーバーハング部を有する部品の形成または補修方法、および関連するターボ機械部品
出願人ゼネラルエレクトリックテクノロジーゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツング,General Electric Technology GmbH
代理人個人,個人,個人
主分類F01D 5/20 20060101AFI20250130BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】オーバーハング部を有する部品の形成または補修方法、および関連するターボ機械ブレードを提供する。
【解決手段】オーバーハング部を有する部品を形成または修理するに際し、部分を除去し、セクションを追加する。セクションは、オーバーハング部を含む。追加することは、部品に少なくとも1つの複数の材料層を順次積層することを含み、少なくとも1つの複数の材料層は、オーバーハング部を含むセクションの寸法に近似する。順次積層は、例えば、レーザー溶接を含んでもよく、オーバーハング部内に変化した層を形成する多くの方法で実施されてもよい。本方法は、少なくとも1つの複数の材料層を機械加工して、オーバーハング部を含むセクションを形成することを含み得る。
【選択図】図14
特許請求の範囲【請求項１】
第１の側面、第２の側面および長手方向軸を有する本体と、
本体の第１の側面および第２の側面の少なくとも一方からオーバーハング状に延びるオーバーハング部とを備え、
オーバーハング部の少なくとも一部は、複数の材料層を含み、各材料層は、本体の長手方向軸に対して鋭角δで延びる、ターボ機械部品。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
本体は、第１の金属を含み、複数の材料層は、第１の金属とは異なる第２の金属を含む、請求項１に記載のターボ機械部品。
【請求項３】
複数の材料層は、第１の金属を含む少なくとも１つの第１の材料層と、第１の金属とは異なる第２の金属を含む少なくとも１つの第２の材料層とを含む、請求項１または２に記載のターボ機械部品。
【請求項４】
複数の材料層の各材料層は、一連の溶接ビードを含む、請求項１乃至３のいずれかに記載のターボ機械部品。
【請求項５】
複数の材料層の少なくとも１つの第１の材料層のための一連の溶接ビードは、複数の材料層の少なくとも１つの第２の材料層のための一連の溶接ビードに対して非平行の角度となる、請求項４に記載のターボ機械部品。
【請求項６】
オーバーハング部は、本体の床面から延びており、複数の材料層は、床面からオーバーハング部の外面に延びるオーバーハング部の最大半分に配置される、請求項１に記載のターボ機械部品。
【請求項７】
本体は、ターボ機械ブレードのエアフォイルを含み、オーバーハング部は、エアフォイルの半径方向軸に対してエアフォイルの第１の側および第２の側の少なくとも一方から延びるフレア先端レールを含む、請求項１に記載のターボ機械部品。
【請求項８】
エアフォイルから延びる半径方向に延びる先端レールをさらに備え、オーバーハング部の半径方向に向く外面がターボ機械の軸に平行である、請求項７に記載のターボ機械部品。
【請求項９】
請求項１に記載のターボ機械部品を備えるガスタービン。
【請求項１０】
部品にセクションを追加するステップであって、セクションはオーバーハング部を含み、追加するステップは、部品の表面に複数の材料層を順次積層するステップを含み、複数の材料層は、オーバーハング部を含むセクションの寸法を近似する、前記ステップと、
複数の材料層を機械加工して、オーバーハング部を含むセクションを形成するステップと
を含む、方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、部品の製造及び修理に関し、より詳細には、オーバーハング部を有するターボ機械ブレードなどのターボ機械部品を形成又は修理する方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
工業用部品には、部品の他の部分からオーバーハングした部分（張り出した部分：overhung sections）がある場合がある。オーバーハングした部分は、形成中に追加したり、使用期間後に修理したりする必要がある場合がある。１つの例示的な用途は、ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ、ニューヨーク州スケネクタディ（ＧｅｎｅｒａｌＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏ．、Ｓｃｈｅｎｅｃｔａｄｙ、ＮＹ）から入手可能なものなどのターボ機械ブレード（turbomachine blades：ターボマシンブレード）のフレア先端（flared tips of turbomachine blades）を含む。フレア先端ターボ機械ブレードは、前縁および後縁に沿って結合された圧力側（正圧側：pressure side）および吸引側（負圧側：suction side）を有するエアフォイル（翼形体：airfoil）を含む。フレア先端（フレアチップ）は、エアフォイルの半径方向外側の端部に結合され、エアフォイルの圧力側及び／又は吸引側を越えて、すなわち、ターボ機械の軸を基準として、周方向に延びることができる。従来の非フレア型ターボ機械ブレードは、例えば、鋳造又は添加剤製造を使用して、垂直方向又は半径方向に材料を二次元的に積み上げる必要がある。フレア先端ターボブレードの製造では、円周方向と半径方向の両方に材料を追加する。フレア先端ターボ機械ブレードの修理は現在不可能であるため、交換される。他のターボ機械高温ガス経路部品や他の工業部品にも、オーバーハング部を持つものがあり、同様の状況である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１５／１５００１９号
【発明の概要】
【０００４】
本開示の一態様は、ターボ機械部品であって、第１の側面、第２の側面、および長手方向軸を有する本体（ボディ：body）と、本体の第１の側面および第２の側面の少なくとも一方からオーバーハング状に延びるオーバーハング部と、を備え、オーバーハング部の少なくとも一部が複数の材料層を含み、各材料層が本体の長手方向軸に対して鋭角に延びる、ものを提供する。
【０００５】
本開示の別の態様は、方法に関し、部品にセクションを追加することを含み、セクションはオーバーハング部を含み、追加することは、部品の表面上に複数の材料層を順次積層することを含み、複数の材料層はオーバーハング部を含むセクションの寸法を近似することと、複数の材料層を機械加工してオーバーハング部を含むセクションを形成することを含む。
【０００６】
本開示の一態様は、部品上にオーバーハング部を形成する方法に関し、この方法は、部品上に表面を形成すること、表面は、オーバーハング部の目標外側平坦面（target outer planar surface）に対して垂直でも平行でもない角度にあり、部品上に複数の材料層が順次積層される。複数の材料層はオーバーハング部の寸法に近似する、複数の材料層を機械加工してオーバーハング部および目標外側平坦面を形成することを含み、目標外側平坦面は複数の材料層に対して角度がある。
【０００７】
本開示の一態様は、ターボ機械部品であって、第１の側面、第２の側面、および長手方向軸を有する本体と、本体の第１の側面および第２の側面の少なくとも一方からオーバーハング状に延びるオーバーハング部と、を備える。オーバーハング部の少なくとも一部が複数の材料層を含み、各材料層が本体の長手方向軸に対して直角に延びている。
【０００８】
本開示の別の態様は、ターボ機械部品が提供され、第１の側面及び第２の側面を有する本体と、本体の第１の側面及び第２の側面の少なくとも一方からオーバーハング状に延びるオーバーハング部と、を備える。オーバーハング部の少なくとも一部は、第１の方向に延びる第１の複数の材料層と、第１の複数の材料層の第１の方向に対する非同一平面方向（non-coplanar direction）で第２の方向に延びる第２の複数の材料層とを含む。
【０００９】
本開示の一態様は、方法に関し、部品にセクションを追加することを含む。該セクションはオーバーハング部を含み、該追加することは、第１の方向に延びる部品上に第１の複数の材料層を順次積層することと、第１の方向とは異なる第２の方向に延びる部品上に第２の複数の材料層を順次積層することと、第２の複数の材料層は第１の複数の材料層と会合し（the second plurality of material layers meeting with the first plurality of material layers）、第１の複数の材料層および第２の複数の材料層は、まとめてオーバーハング部を含むセクションの寸法に近似し、互いに対して非平面である。方法は第１の複数の材料層および第２の複数の材料層を機械加工してオーバーハング部を含むセクションを形成することを含む。
【００１０】
本開示の例示的な態様は、本明細書に記載された問題および／または議論されていない他の問題を解決するために設計されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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