專利名稱：渦輪機組的蜂窩狀框格式金屬密封結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及可磨蝕的燃氣渦輪密封裝置，更具體地說，涉及具有框格式金屬結構的新型渦輪密封裝置，適宜于在高溫氧化及/或碳化環(huán)境中工作。
常規(guī)的可磨蝕框格式燃氣通道密封裝置用高合金奧氏體不銹鋼及鎳基合金制造，且具有規(guī)則的六邊形小室，這些小室由箔材或薄板的板條折成波形并焊接在一起形成，其中相鄰波形板對抵的壁接觸形成了雙層壁，即波節(jié)。
1975年2月18日公布的美國專利3,867,061代表了傳統(tǒng)先有技術渦輪旋轉葉片蜂窩狀葉冠，其中蜂窩狀小室的壁用鎳基耐熱合金制造，且蜂窩狀板條用釬焊或阻焊焊到支承圈上。
1977年12月20日公布的美國專利4,063,742公開了燃氣渦輪中使用的先有技術可磨蝕流體密封裝置的另一實施例，它是用普通蜂窩裝具做成的傳統(tǒng)蜂窩結構，其中對抵的有三條邊的半六邊形板條在波頂外用電阻焊焊在一起，一對平直斜邊與一平波頂?shù)乳L，它們在立著狀態(tài)焊接。
蜂窩結構通常是將此構件層層疊合形成的三維件，其高度由折成波形之前板條切出的寬度決定。該結構長度方向平行于雙層壁或波節(jié)所在平面，而寬度則沿各層疊合方向。這樣的框格式構件釬焊到平板上，形成夾層結構的外層，或釬焊到圓環(huán)或環(huán)狀扇形段的底板上，形成密封裝置。框格式構件的接觸面是立著放置的表面。這種焊接不僅將框格式構件與上述平板或底板連接起來，也有利于提高框格式構件本身的剛性。這是因為釬焊合金在液態(tài)時的毛細作用使其能沿波節(jié)兩相鄰壁面間隙上升，浸濕該波節(jié)相鄰壁面，在釬焊料重新凝固后便形成增強框格式結構。釬焊料沿波節(jié)壁面處流動的過程叫做毛細作用。這種毛細作用對于焊后框格式結構具有良好的高溫機械性能的致能承受熱-機械復合載荷而言是必不可少的。
渦輪發(fā)動機密封結構的扇形件或環(huán)的常用形成方法是把釬焊填充金屬箔、帶或粉狀釬焊料插在直立框格式結構接觸面與底板表面之間，并將此組合件焊在一起。液態(tài)釬焊合金必須上升到波節(jié)全長以便獲得加強的結構強度。轉子葉梢或銳邊的磨擦處外露表面也是機械負荷、磨損和溫度最嚴重的表面，因此要求有很好的結構完整性。若釬焊時毛細作用發(fā)揮不充分，則有二個缺點不僅框格式結構剛性不足，因而形狀穩(wěn)定性差，致使使用期內過早地損壞；而且會在底板表面留存大量釬焊料，它在液態(tài)時比釬焊料上升到波節(jié)情況更多地通過擴散滲透到底板材料和框格式結構中。結果至少在接頭處極大改變底板和箔材的化學性能和機械性能。
由于對高溫下抗氧化和抗碳化性能有要求，因此渦輪密封裝置的制作材料一薄板和箔材必須具有良好的耐高溫氣體腐蝕能力。金屬對于氧化和碳化的抗力是基于有表面氧化層的生成，從而保護了底下的金屬免遭進一步腐蝕。傳統(tǒng)的可磨蝕框格式密封裝置應用的鎳基合金和高合金奧氏體不銹鋼的這種保護作用有賴于生成一層氧化鉻Cr2O3或Cr2O3/NiO混合氧化物。但在渦輪發(fā)動機的高溫高速燃氣作用下這種保護不穩(wěn)定，因為Cr2O3會進一步氧化成揮發(fā)性的CrO3，關于這一點請參見James L. Smialek和Gerald H.Meier兩人的著作《耐熱合金》II卷(John Wiley&Sons Inc.1987年版，Chester T.Sims等人編輯)。作者在其中寫道，在金屬中以高的Al含量生成氧化鋁(Al2O3)并進一步用高鉻Cr含量和稀土金屬的加入得到增強，因而獲得更好的保護，稀土金屬有釔(Y)、鋯(Zr)、鈰(Ce)、鉿(Hf)、鐿(Yb)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)、鑭(La)，生成的合金叫做McrAlY，其中X代表稀土金屬添加劑，M是Ni、Fe、Co、或它們的化合物等主要合金成分。若選釔作主要稀土添加元素，則生成的合金叫作MCrAlY合金。MCrAlY合金公開在W.J.Brindley等人的1992年5月26日發(fā)布的美國專利5,116,690上。其它專利，如R.J.Hecht的1997年7月5日發(fā)布的美國專利4,034,142和A.R.Nicholls的1985年3月5日發(fā)布的美國專利4,503,122描述了類似的有優(yōu)異自保護防高溫氣體腐蝕的MCrAlY合金。上述諸專利均將MCrAlY合金作涂敷層，未用作框格式焊接結構用箔的結構材料。
將MCrAlY合金加工成箔或薄板是困難的，因為它很硬，不能軋制，這是含鋁多的緣故，通常的含量是2-6％(重量百分比)，而可加工性上限是6-7％。即便有了薄板或箔材，MCrAlY也難加工成波形，去制作上述框格式結構。具體地說，如果加進的釔元素有部分或全部以釔氧(Y2O3)形態(tài)存在，及/或部分合金基體中的鋁以氧化鋁基塊的形態(tài)存在，則合金材料也難以加工成波形板條。成型性差導致加工出來的框格式構件與理想形狀有較大偏差，這是因為其波形達不到銳角，只能有彎曲半徑較大的圓角，這就影響可焊性。MCrAlY箔材或薄板厚度較大時尤其如此。為了在高溫下應用，MCrAlY的薄板或箔材厚度必須大于一定的最低值，以免脫皮性氧化發(fā)生。如果因氧化鋁保護膜直線增厚或因在高溫氧化氣氛中保護膜反復分裂和自動重新生成的大量消耗了箔板中的鋁致使鋁含量跌到低于某一臨界值，便發(fā)生脫皮性或難性氧化。此現(xiàn)象由W.Quadakkers及K.Bongartz二人在《材料與腐蝕》第45期第232-241頁(1994)作了說明。兩位作者建議，提高MCrAlY合金的起始鋁含量并采用較厚箔材或薄板以便推遲脫皮性氧化的發(fā)生。但在框格式結構的制作和與底板金屬環(huán)、底板金屬環(huán)狀扇形件或鑄造襯底釬焊時，這二項措施對村料工藝性和可焊性是不利的。
即使MCrAlY材料已加工出幾何特征良好的框格，也難以焊接，因為材料中存在大量Al和Y或Y2O3。由于鋁對氧人親和力強，在MCrAlY金屬表面有形成穩(wěn)定緊貼氧化鋁膜的強烈傾向，這樣降低其浸潤性，因而也降低釬焊料的毛細作用，毛細作用是渦輪發(fā)動機可磨蝕密封裝置框格結構為保持結構剛性所必需的。同樣，釔對氧有極強親和力，可形成穩(wěn)定的釔氧(Y2O3)，起釬焊料阻流劑作用。因此，成分如下的MCrAlY合金難釬焊按重量百分比，Cr＝6-30％，Al＝2-7％，Y＝0.005-0.6％，其它微量活性元素如Zr、Ti、Hf、La、Ce、Er、Yb、Pr、Nd、Sm，其余是Fe、Ni、Co族的一種或一種以上元素。因之，這種合金難以應用于可磨蝕密封裝置的框格結構。
H.Bode在《金屬支架的汽車催化轉化器》一書(材料咨信公司出版，法蘭克福，1997，H.Bade著)第17-31頁說明用于汽車催化劑支撐結構的高溫合金MCrAlY箔材制作的框格結構。該結構由平的或微波形箔料與有正弦形溝槽的波狀箔料交替疊置形成。正弦形波形箔的材料是Fe-Cr-Al-Y合金。
1995年3月9日發(fā)布的PCT申請專利PCT/EP95/00885(WO95/26463)公開一種MCrAlY合金的框格式金屬結構，由于電阻率高故合金中鋁含量大于6％。但因鋁含量大于6％的MCrAlY合金成型性差，所以框格結構用金屬粉末或金屬一陶瓷粉末壓制成型，或快速凝固法制造金屬箔。
作為其最主要形式，新型狹長小室構成的框格式蜂窩結構可實現(xiàn)這些要求。根據(jù)本發(fā)明，小室形狀在平行于雙層壁波頂或波節(jié)方向上是狹長的，更具體地說，它包括很多條對抵的半六邊形板條，每條上的斜對稱平直斜邊由一平波頂連接，對抵的各條板在相鄰平波頂處焊在一起，于是形成有雙層壁波頂或波節(jié)的大致六邊形小室，各斜邊等長而波頂長度大于斜邊長度。因此，相鄰板條對置平波頂之間測試的寬度w，與對置斜邊所在平面的間距b之比，即b∶w＞1.15∶1.0。b∶w優(yōu)選是1.2-2.0∶1.0，更優(yōu)選為b∶w＝1.3-1.6∶1.0。
在本發(fā)明另一優(yōu)選實施例中，半六邊形狹長板條是MCrAlY合金的箔或薄板，其化學成分(重量百分比)如下Cr＝13-27％，Al＝2-7％，Y＝0.005-0.6％，重量百分比小于等于0.6％的Zr、小于等于0.6％的Hf、小于等于0.6％的Ce、小于等于0.6％的La、小于等于0.6％的Si、小于等于0.6％的Mn、小于等于0.6％的Ti、及小于等于0.3％的C中的至少一種，余量中除雜質外是Fe、Ni或其化合物。
本發(fā)明新型蜂窩結構可用作諸如噴氣發(fā)動機或固定式燃氣渦輪的燃氣渦輪中的可磨蝕密封裝置。密封裝置包括金屬底板及直立于此底板且相連的蜂窩結構，該蜂窩結構由MCrAlY的金屬箔或薄板組成。金屬底板材料優(yōu)選是鎳基合金，形狀是襯底板金屬環(huán)、金屬板環(huán)形扇形段或鑄造襯底件?？蚋窠Y構的金屬箔或薄板，其厚度為0.100mm-0.400mm。
蜂窩狀框格式結構10的長軸平行于與小室寬度w相垂直的方向L。相鄰板條12、12a、12b的對置斜邊14、14和16、16所在平面的間距b等于間距w，即b∶w＝1。
現(xiàn)轉向圖2，本發(fā)明蜂窩狀框格式結構30用多條金屬箔或薄板的波形板條32做成，每條板條的三邊形由一對長度各為k的平直斜邊34、36與長度為m居間的平波頂38、39互相連接而成，其中m＞k，因此，相鄰板條對置平波頂18、19之間測試的小室寬度w小于對置斜邊34、34與36、36所在平面間距b，b∶w的比值至少是1.15∶1.0，是1.2-2.0∶1.0較好，是1.3-1.6∶1.0更好。另一方面，如

圖1及圖2所示，小室長度y與小室寬度w之比y/w必須大于2.30∶1.0。圖1中比值y∶w＝1.155∶1.0。
業(yè)已驚人地發(fā)現(xiàn)，b∶w大于1.15∶1.0(大于1.2-2.0∶1.0較好，大于1.3-1.6∶1.0更好)的蜂窩狀框格式結構的材料是MCrAlY合金時其釬焊料的毛細作用始終可高達100％。相鄰板條32、32a、32b在其對抵波頂38、39處用諸如電阻焊或激光點焊焊在一起，形成圖3、4所示的三維構件30，其長度為L，寬度為B，而其高度H由板條寬W確定，與環(huán)形護罩(未示)的底板46的表面44對抵的平面42直立的蜂窩結構30，被焊接到環(huán)形護罩底板46上，所形成的密封結構可用作可磨蝕渦輪密封裝置。底板46可以是鎳基合金材料的襯底板金屬環(huán)、襯底板環(huán)狀扇形件或鑄造襯底板。它們是噴氣發(fā)動機或固定式燃氣輪機裝置的燃氣渦輪護罩的零件。
本發(fā)明優(yōu)選的金屬箔或薄板的合金成分(重量百分比)是Cr＝6-30％，Al＝2-7％，Y＝0.005-0.6％，及重量百分比至少＞0.6％的選自Zr、Hf、Ce、La、Si、Mn、Ti的至少一種元素，和0.3％的C，其余除雜質外是Fe、Ni或其化合物。
蜂窩狀框格式結構30用電阻焊或激光點焊附著在底板46上。再用粉末釬焊料裝入直立的小室內完成釬焊充填金屬粉末的涂敷，然后放在普通真空爐內使該組合件加溫到粉末釬焊料熔點以上(優(yōu)選在1190℃-1215℃范圍內)并保溫2-8分鐘，使其熔化和浸潤蜂窩門面框格式結構波節(jié)壁面并通過毛細作用上升到雙層波節(jié)壁面，從而有效地使此結構焊到底板上并增強蜂窩狀框格式結構。適用于MCrAlY蜂窩結構的鈷基釬焊填充合金的成分可包括Cr＝19％，Ni＝17％，Si＝8％，W＝4％，B＝0.8％，C＝0.4％，其余是Co；或者，Cr＝21％，W＝4.5％，B＝2.4％，Si＝1.6％，C＝0.1％，其余是Co。
現(xiàn)參照以下非限制性實例說明本發(fā)明可磨蝕渦輪密封裝置。例1一種傳統(tǒng)的但不是MCrAlY的合金，其名義化學成分(重量百分比)是Cr＝22％，F(xiàn)e＝18％，Mo＝9％，Co＝1.5％，W＝0.6％，其余是Ni，該合金可軋成厚125μm(0.125mm，0.005”)的箔材并做成圖1所示的框格式構件，其長度L＝55mm，寬度B＝35mm，波節(jié)高H＝8mm，經加工成波形和激光點焊，形成六邊形蜂窩小室，按照形成波節(jié)壁的小室兩壁間最小內P距離度量的小室尺寸W＝1.59mm，按對置的意志支箔片的小室兩壁之間最小內部距離度量的小室尺寸b＝1.59mm。因此，比值b∶w＝1。因制造誤差引起的偏差小于10％是許可的。具有上述框格形狀的結構按圖4所示焊在金屬底板上，所使用的粉末狀釬焊填充金屬的化學成分(重量百分比)是Cr＝19％，Si＝10.2％，C＝0.03％，其余是Ni。在用電阻焊將框格結構焊到底板上后(此時波節(jié)高H與底板成90°并直立在底板上)，向小室中加入8.9g的釬焊合金粉。然后將此組合件在普通真空爐內加溫到1193℃并在此溫度下保溫6分鐘，使釬焊填充金屬熔化并浸潤框格結構的波節(jié)壁面，從而使框格結構焊在底板上。焊后通過評估在8mm波節(jié)總高上完全浸潤釬焊料的百分比，即表面49(圖4)上有釬焊料的波節(jié)的百分數(shù)，未確定釬焊的毛細作用效果。檢查總數(shù)達114個波節(jié)，評估結果是100％。例2MCrAlY合金箔材的厚度為110μm(0.110mm，0.004”)，合金成分為Cr＝20.2％，Al＝5.8％，Y＝0.05％，Zr＝0.04％，Hf＝0.04％，其余是Fe，將此箔材加工出兩個其外界尺寸和小室大小與例1相同的框格式構件。二構件用電阻焊焊到與例1相同底板上，小室中加入例1所用的牌號與數(shù)量相同的釬焊料。按例1所用評估方法求得釬焊料毛細作用效果分別是54％和71％，檢查的波節(jié)數(shù)分別是114點和95點。
對例1和例2的結果比較結論是當采用傳統(tǒng)的蜂窩狀小室時，用傳統(tǒng)的鎳基合金的釬焊料毛細作用效果比用MCrAlY合金好得多。例3MCrAlY合金的名義化學成分(重量百分比)是Cr＝19％，Al＝5.5％，Ti＝0.5％，Y＝0.21％，其余是Fe，軋出的箔材厚度是0.125mm(0.005”)。此箔材加工成波形并進行焊接，形成的框格式結構的外形尺寸見例1，即長度L＝55mm，寬度B＝35mm，波節(jié)高H＝8mm?？蚋袷浇Y構的小室尺寸是w＝2.5mm，b＝2.5mm(用例1所示方法度量)。將此框格式結構直立在底板上(波節(jié)高H與底板成90°)并用電阻焊焊到例1及例2所用底板材料上。將名義化學成分為Cr＝19％，Ni＝17％，Si＝8％，W＝4％，B＝0.8％，C＝0.4％，其余是Co的粉狀釬焊料加入到框格式結構的小室中。釬焊料用量與例1相同。將此組合件加溫到1204℃并在此溫度下保溫6分鐘。此工藝使釬焊料被熔化并通過毛細作用沿波節(jié)壁面上升。按例1所述方法對其釬焊料的毛細作用作評估，在168個檢查的波節(jié)中毛細作用效果只有8％。例4例2所述MCrAlY合金的箔材加工的框格結構(L＝55mm，B＝35mm，H＝8mm)見上述。該框格結構用例1方法度量其小室尺寸，見例3。將此框格結構作進一步處理，包括電阻焊和加入釬焊料，所加釬焊料粉末的種類與數(shù)量完全和例3用的一樣。將此組合件放在與例3所述相同的真空爐中進行釬焊。按例1所述方法測定的焊后毛細作用效果是84％。檢查波節(jié)總數(shù)是114個波節(jié)。例5MCrAlY合金的化學成分示于例2和例4，將其箔材加工成框格結構，其外形尺寸同前，即L＝55mm，B＝35mm，H＝8mm。但框格結構具有本發(fā)明所述特殊的六邊形蜂窩狀小室。按照形成雙層壁波頂或波節(jié)的兩小室壁之間最小內部距離W度量的小室寬度W是1.59mm，按照單層箔條兩小室壁之間最小距離度量的小室尺寸b是2.41mm，因此b∶w＝1.52，或y/w＝2.31。蜂窩結構用電阻焊焊在與例1-4相同的底板上，焊時波節(jié)高H與底板垂直。小室中加入與例3和4應用的釬焊料。將此組合件按例3和4中所述組裝后在同樣的爐子中處理。用例1所述方法度量的釬焊料毛細作用效果是95％。檢查波節(jié)數(shù)114個。例6MCrAlY合金的化學成分示于例2、4、5，將其箔材加工成框格結構，此結構尺寸見前，但小室形狀按例5所述，即b∶w＝1.52。按前述作進一步加工并加釬焊料對組合件作釬焊，見例5所述，但釬焊料用量是9.8g。將組合件加溫到1190℃，并在此溫度下保溫4分鐘。按例1所述方法度量的釬焊料毛細作用效果是100％?？偣矙z查220個波節(jié)。例7MCrAlY合金的化學成分見例3，其箔材加工成框格結構，波節(jié)高H＝7.5mm，蜂窩形小室尺寸按照本發(fā)明的規(guī)定。按照形成小室雙層壁波頂或波節(jié)的兩小室壁之間最小內部距離度量的尺寸w＝1.45mm，單層壁厚的兩小室壁之間最小內部距離度量的尺寸b＝2.08mm，因此，b∶w＝1.43。將該框格結構立著放在金屬底板上。底板化學成分為Co＝10％，Cr＝6.6％，Ta＝6.5％，W＝6.4％，Al＝5.5％，Re＝3.0％，Ti＝1.0％，Mo＝0.6％，Hf＝0.09％，其余是Ni。底板鑄成單晶結構。將框格結構放在襯底金屬上并在框格結構頂部加載，與前述相同此時波節(jié)高H方向與底板成90°。在小室內加入粉狀釬焊料，其名義化學成分(重量百分比)是Cr＝21％，W＝4.5％，B＝2.4％，Si＝1.6％，C＝0.1％，其余是Co。將此組合件在普通真空爐中加溫到1210℃并在此溫度下保溫2分鐘。這樣，釬焊料熔化并沿兩層波節(jié)壁面上升。用例1所述方法度量的釬焊料毛細作用效果是96％。
下面的表1是對釬焊料毛細作用測試結果直接比較的一覽表，各試樣都是同一MCrAlY箔材，釬焊合金與底板材料也相同。
表1

例4中的先有技術結構的m∶k測試結果是0.98-1.03；例5、例6中的新型框格式結構的m∶k＝1.30-1.36。
下面的表2給出用同樣MCrAlY箔材和相同Co基釬焊料投入不同形狀小室中測得的釬焊料毛細作用效果一覽表。
表2

表3給出用相同MCrAlY合金對不同釬焊料合金成分分別在先有技術小室和本發(fā)明小室進行各種釬焊試驗的直接比較的綜合。
表3

上面諸表和例示證明，采用本發(fā)明的蜂窩形小室有好的釬焊料毛細作用效果，即，按例1中的方法度量時大于95％，使小室得以增強，框格結構因而有好的持久的尺長穩(wěn)定性。通過將例3與例7及例2、4、5例5、6的結果作比較，這一點看得尤其明顯。先有技術的小室形狀采用傳統(tǒng)鎳基合金焊料便能有100％的釬焊料毛細作用效果。但用MCrAlY箔材時這種標準的小室的釬焊料毛細作用效果只能達到8-84％。
例5、6、7各框格結構證明它們在850℃以上高溫下試驗時有優(yōu)異的形狀穩(wěn)定性和抗氧化能力，當暴露在850℃以上高溫高速燃氣流中時有良好的抗碳化作用能力。
MCrAlY厚箔料可加工成本發(fā)明所述的蜂窩狀框格式結構，下面的例8和例9將對其參照圖4加以討論。例8MCrAlY合金的名義化學成分(重量百分比)為Cr＝16％，Al＝4.5％，F(xiàn)e＝3％，Zr≤0.1％，Y＝0.01％，Mn+Si≤0.7％，C＝0.05％，其余除了填隙式雜質外是Ni。將此合金做成原S＝0.254mm(0.010”)的厚箔料，并加工成波形再焊成外形尺寸為L＝100mm，B＝38mm，H＝10mm的框格式結構。此框格式結構小室的特征尺寸為W＝1.48mm，b＝2.44mm，因此b/w＝1.67；y＝3.66mm，m＝1.46mm，k＝1.07mm，因此m∶k＝1.36。圖4所示有這種特殊小室形狀的框格式結構容易制造。而根據(jù)先有技術的形狀，即b∶w≈1，b＝2＝1.0-2.0mm，這種框格式結構是實現(xiàn)不了的。例9傳統(tǒng)的非MCrAlY合金的箔材，其化學成分(重量百分比)為Cr＝25％，Mo＝10％，C＝0.05％，Ce＝0.03％。箔厚0.254mm(0.010”)。將此箔材加工成波形并焊接成框格式結構，其外形尺寸見例8。小室的特征形狀與例8相似，具體說，b∶w＞1.15，m∶k＞1。這樣的框格結構能夠制造出來。同理，當小室尺寸是w＝b＝1.0～2.0mm時用上述箔材是不能制了傳統(tǒng)的六邊形小室結構件的。
當然應明白，在不脫離本發(fā)明范圍和權限時這里示出和說明的本發(fā)明實施例是可以作修改的。
權利要求
1.蜂窩結構包括多條對抵的半六邊形波形金屬板條，每個半六邊形是由一平波頂與隔開的兩條平直斜邊連接而成，對抵的板條在相鄰平波頂處焊接在一起，形成大到六邊形的小室，各斜邊長度相等而波頂長度大于斜邊長度，因此，以相鄰板條對置的兩個平波頂之間度量的小室寬度W，與對置斜邊所在平面之間距離b之比，即b∶w＞1.15∶1.0。
2.權利要求1所述的蜂窩結構，其特征在于，b∶w＝1.2-2.0∶1.0。
3.權利要求1所述的蜂窩結構，其特征在于，b∶w＝1.3-1.6∶1.0。
4.權利要求1所述的蜂窩結構，其特征在于，半六邊形的波形板條是金屬箔或薄板，其合金成分(重量百分比)是Cr＝6-30％，Al-2-7％，Y＝0.005-0.6％，及Zr、Hf、Ce、La、Si、Mn、Ti等幾種元素之一或一種以上的含量可高達0.6％，C＝0-0.3％，F(xiàn)e＞6％，其余除雜質外是Fe、Ni或其化合物。
5.燃氣渦輪中應用的可磨蝕密封裝置，包括金屬底板及直立在其上的蜂窩結構，蜂窩結構由金屬箔或薄板構成，其材料化學成分(重量百分比)為Cr＝6-30％，Al＝2-7％，Y＝0.005-0.6％，及高達0.6％的Zr、Hf、Ce、La、Si、Mn、Ti中至少一種元素，C＝0-0.3％，F(xiàn)e＞6％，其余除雜質外是Fe、Ni或其化合物。
6.權利要求5所述的可磨蝕密封裝置，其特征在于，金屬底板用鎳基合金制造，做成金屬板支承環(huán)、金屬板環(huán)形扇形段或鑄造襯底件，制造蜂窩結構的金屬箔或薄板的厚度為0.100-0.400mm。
7.權利要求6所述的可磨蝕密封裝置，其特征在于，蜂窩結構包括多條對抵的半六邊形的波形金屬箔或薄板板條，每個半六邊形由一平波頂連接隔開的兩個平直斜邊構成，對抵的兩板條在相鄰平波頂處焊在一起，形成許多大致六角形的小室，各斜邊長度相等的波頂長度大于斜邊長度，因此相鄰板條的對置平波頂之間測出的小室寬度W，與對置斜邊所在平面間的距離b之比，即b∶w＞1.15∶1.0。
8.權利要求7所述的可磨蝕密封裝置，其特征在于，b∶w＝1.2-2.0∶1.0。
9.權利要求7所述的可磨蝕密封裝置，其特征在于，b∶w＝1.3-1.6∶1.0。
10.權利要求7所述的可磨蝕密封裝置，其特征在于，蜂窩結構用釬焊方法固定在金屬底板上。
11.燃氣渦輪中使用的可磨蝕密封裝置的形成方法包括形成多條金屬箔或薄板的波形板條，板條的化學成分(重量百分比)是Cr＝6-30％，Al＝2-7％，Y＝0.005-0.6％，及Zr、Hf、Ce、La、Si、Mn、Ti中一種或一種以上元素均小于0.6％，C＝0-0.3％，F(xiàn)e＞6％，其余除雜質外是Fe、Ni或其化合物，該板條由一平波頂連接隔開的平直斜邊形成，對抵的板條在相鄰平波頂處焊在一起，形成大致六邊形的小室，各斜邊等長而波頂長度大于斜邊長度，因此，相鄰板條的對置平波頂之間測得的小室寬度W，與對置斜邊所在平面之間的距離b之比，即b∶w＞1.15∶1.0；及將六邊形結構直立地釬焊到鎳基合金底板上。
12.權利要求11所述的方法，其特征在于，b∶w＝1.2-2.0∶1.0。
13.權利要求11所述的方法，其特征在于，b∶w＝1.3-1.6∶1.0。
全文摘要
一種具有新型蜂窩狀框格式結構(30)的可磨蝕渦輪密封裝置，由金屬箔或薄板制成。該蜂窩結構工藝性良好、可焊性特好、且在釬焊到金屬支撐結構(44)上后有特好的結構完整性和抗氧化能力。MCrAlY(M＝Ni、Fe、Co或其化合物)箔材或薄板特別適合制作這種結構。
文檔編號C22C19/05GK1478173SQ01819569
公開日2004年2月25日 申請日期2001年11月26日 優(yōu)先權日2000年11月27日
發(fā)明者理查德·查爾斯·哈默斯利, 理查德 查爾斯 哈默斯利, 魯?shù)婪?斯波雷爾, 迪特爾·魯?shù)婪颉に共ɡ谞?申請人:威斯特姆公司