發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于處理制品、渦輪部件和翼面的方法。更具體而言，本發(fā)明涉及用于處理制品、渦輪部件和翼面的方法，包括通過冷噴施加結(jié)構(gòu)材料以形成具有未用的構(gòu)造的制品、渦輪部件或翼面。

發(fā)明背景

難焊接(htw)合金，例如鎳基超合金和某些鋁-鈦合金，由于它們的γ'和各種幾何約束，易于受γ'應(yīng)變老化、熔析和熱開裂影響。當(dāng)γ'相以大于約30%的體積分?jǐn)?shù)（當(dāng)鋁或鈦含量超過約3%時，可能出現(xiàn)）存在時，這些材料還難以接合。

這些htw材料可以結(jié)合到燃氣渦輪發(fā)動機的部件例如翼面、動葉(葉片)、噴嘴(靜葉)、護罩、燃燒器、旋轉(zhuǎn)渦輪部件、輪、密封件、具有htw合金的3d-制造部件及其他熱氣路徑部件中。在運行期間，由htw形成的部件可能經(jīng)受導(dǎo)致部件多個部分磨損的條件，與部件的未用的構(gòu)造相比，這除去htw材料且導(dǎo)致減少的構(gòu)造。通過例示，渦輪翼面例如動葉(葉片)的尖端可隨時間磨損，降低渦輪的效率。對這種磨耗的修復(fù)被接合htw材料的難度削弱，使得標(biāo)準(zhǔn)修復(fù)技術(shù)困難。使用熱方法例如激光熔覆或常規(guī)熱噴重新構(gòu)建這種部件產(chǎn)生被升高的溫度削弱或開裂的沉積材料。釬焊技術(shù)是不合適的，因為釬焊材料或元素結(jié)合到部件中，這可能不滿足運行要求。

發(fā)明概述

在例示性實施方案中，制品處理方法包括從制品除去受影響區(qū)域，形成未受影響表面，所述制品包括所述受影響區(qū)域和由基材材料構(gòu)成的基材。通過從冷噴裝置冷噴結(jié)構(gòu)材料的多個顆粒將結(jié)構(gòu)材料施加到所述未受影響表面。將所述結(jié)構(gòu)材料和所述制品精加工，形成包括未用的制品構(gòu)造的經(jīng)處理制品。

在另一個例示性實施方案中，渦輪部件處理方法包括從渦輪部件除去所述受影響區(qū)域，形成未受影響表面，所述渦輪部件包括所述受影響區(qū)域和由難焊接(htw)合金構(gòu)成的基材。除去所述受影響區(qū)域包括選自以下的方法：機械研磨所述受影響區(qū)域、化學(xué)刻蝕所述受影響區(qū)域、在真空下熱清潔所述受影響區(qū)域及其組合。通過從冷噴裝置冷噴所述結(jié)構(gòu)材料的多個顆粒將結(jié)構(gòu)材料施加到所述未受影響表面，沖擊多個顆粒和使多個顆粒塑性變形以形成所述結(jié)構(gòu)材料和所述htw合金之間的機械結(jié)合。將所述結(jié)構(gòu)材料和所述渦輪部件精加工，形成包括未用的渦輪部件構(gòu)造的經(jīng)處理的渦輪部件。精加工所述結(jié)構(gòu)材料和所述渦輪部件包括應(yīng)用選自磨光、拋光、噴砂、熱處理及其組合的精加工技術(shù)。

在另一個例示性實施方案中，翼面處理方法包括從翼面除去所述受影響區(qū)域，形成未受影響表面，所述翼面包括所述受影響區(qū)域和由難焊接(htw)合金構(gòu)成的基材。除去所述受影響區(qū)域包括選自以下的方法：機械研磨所述受影響區(qū)域、化學(xué)刻蝕所述受影響區(qū)域、在真空下熱清潔所述受影響區(qū)域及其組合。通過從冷噴裝置冷噴所述結(jié)構(gòu)材料的多個顆粒將結(jié)構(gòu)材料施加到所述未受影響表面，沖擊多個顆粒和使多個顆粒塑性變形以形成所述結(jié)構(gòu)材料和所述htw合金之間的機械結(jié)合，形成未用的翼面構(gòu)造的近凈形。將所述結(jié)構(gòu)材料和所述翼面精加工，形成包括所述未用的翼面構(gòu)造的經(jīng)處理的翼面。精加工所述結(jié)構(gòu)材料和所述翼面包括應(yīng)用選自磨光、拋光、噴砂、熱處理及其組合的精加工技術(shù)。所述未用的翼面構(gòu)造包括平面翼面尖端。

本發(fā)明包括以下方面：

方面1.一種制品處理方法，其包括：

從制品除去受影響區(qū)域，形成未受影響表面，所述制品包括所述受影響區(qū)域和由基材材料構(gòu)成的基材;

通過從冷噴裝置將所述結(jié)構(gòu)材料的多個顆粒冷噴施加結(jié)構(gòu)材料到所述未受影響表面；和

精加工所述結(jié)構(gòu)材料和所述制品，形成包括未用的制品構(gòu)造的經(jīng)處理制品。

方面2.方面1的方法，其中冷噴多個顆粒包括多個顆粒的超聲激光沉積。

方面3.方面1的方法，其中冷噴多個顆粒包括沖擊多個顆粒，使多個顆粒塑性變形以形成所述結(jié)構(gòu)材料和所述基材材料之間的機械結(jié)合。

方面4.方面1的方法，其中提供所述制品包括提供難焊接(htw)合金作為所述基材材料。

方面5.方面1的方法，其中提供所述制品包括提供渦輪部件作為所述制品。

方面6.方面5的方法，其中提供所述渦輪部件包括提供選自以下的渦輪部件：翼面、噴嘴(靜葉)、葉片(動葉)、護罩、燃燒燃料噴嘴、3d-制造部件、熱氣路徑部件、燃燒器、燃燒過渡件、燃燒襯里、密封件、旋轉(zhuǎn)部件、輪和盤中的至少一種。

方面7.方面1的方法，其中施加所述結(jié)構(gòu)材料包括形成所述未用的制品構(gòu)造的近凈形。

方面8.方面1的方法，其中除去所述受影響區(qū)域包括除去表面氧化物。

方面9.方面8的方法，其中除去所述受影響區(qū)域包括選自以下的方法：機械研磨所述受影響區(qū)域、化學(xué)刻蝕所述受影響區(qū)域、在真空下熱清潔所述受影響區(qū)域及其組合。

方面10.方面1的方法，其中施加所述結(jié)構(gòu)材料包括施加具有小于約100μm的平均粒徑的結(jié)構(gòu)材料。

方面11.方面1的方法，其中施加所述結(jié)構(gòu)材料包括施加所述基材材料作為所述結(jié)構(gòu)材料。

方面12.方面1的方法，其中施加所述結(jié)構(gòu)材料包括施加與所述基材材料組成不同的補充材料。

方面13.方面1的方法，其中施加所述結(jié)構(gòu)材料包括施加第一結(jié)構(gòu)材料和施加第二結(jié)構(gòu)材料，所述第一結(jié)構(gòu)材料與所述第二結(jié)構(gòu)材料組成不同。

方面14.方面1的方法，其中精加工所述結(jié)構(gòu)材料和所述制品包括應(yīng)用選自磨光、拋光、噴砂、熱處理及其組合的精加工技術(shù)。

方面15.一種渦輪部件處理方法，其包括：

從渦輪部件除去所述受影響區(qū)域，形成未受影響表面，所述渦輪部件包括所述受影響區(qū)域和由難焊接(htw)合金構(gòu)成的基材，除去所述受影響區(qū)域包括選自以下的方法：機械研磨所述受影響區(qū)域、化學(xué)刻蝕所述受影響區(qū)域、在真空下熱清潔所述受影響區(qū)域及其組合;

通過從冷噴裝置冷噴所述結(jié)構(gòu)材料的多個顆粒施加結(jié)構(gòu)材料到所述未受影響表面，沖擊多個顆粒和使多個顆粒塑性變形以形成所述結(jié)構(gòu)材料和所述htw合金之間的機械結(jié)合；和

精加工所述結(jié)構(gòu)材料和所述渦輪部件，形成包括未用的渦輪部件構(gòu)造的經(jīng)處理的渦輪部件，精加工所述結(jié)構(gòu)材料和所述渦輪部件包括應(yīng)用選自磨光、拋光、噴砂、熱處理及其組合的精加工技術(shù)。

方面16.方面15的方法，其中施加所述結(jié)構(gòu)材料包括形成所述未用的渦輪部件構(gòu)造的近凈形。

方面17.方面15的方法，其中施加所述結(jié)構(gòu)材料包括施加具有小于約100μm的平均粒徑的結(jié)構(gòu)材料。

方面18.方面15的方法，其中施加所述結(jié)構(gòu)材料包括施加所述基材材料作為所述結(jié)構(gòu)材料。

方面19.方面15的方法，其中施加所述結(jié)構(gòu)材料包括施加與所述基材材料組成不同的補充材料。

方面20.一種翼面處理方法，包括：

從翼面除去所述受影響區(qū)域，形成未受影響表面，所述翼面包括所述受影響區(qū)域和由難焊接(htw)合金構(gòu)成的基材，除去所述受影響區(qū)域包括選自以下的方法：機械研磨所述受影響區(qū)域、化學(xué)刻蝕所述受影響區(qū)域、在真空下熱清潔所述受影響區(qū)域及其組合;

通過從冷噴裝置冷噴所述結(jié)構(gòu)材料的多個顆粒施加結(jié)構(gòu)材料到所述未受影響表面，沖擊多個顆粒和使多個顆粒塑性變形以形成所述結(jié)構(gòu)材料和所述htw合金之間的機械結(jié)合，形成未用的翼面構(gòu)造的近凈形；和

精加工所述結(jié)構(gòu)材料和所述翼面，形成包括所述未用的翼面構(gòu)造的經(jīng)處理的翼面，精加工所述結(jié)構(gòu)材料和所述翼面包括應(yīng)用選自磨光、拋光、噴砂、熱處理及其組合的精加工技術(shù),

其中所述未用的翼面構(gòu)造包括平面翼面尖端。

結(jié)合附圖，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將從優(yōu)選實施方案的以下更詳細描述而顯而易見，附圖通過示例說明本發(fā)明的原理。

附圖簡述

圖1為根據(jù)本公開的一個實施方案的具有未用的制品構(gòu)造的制品的部分的透視圖。

圖2為根據(jù)本公開的一個實施方案的類似于圖1的制品、但具有受影響區(qū)域的制品的部分的透視圖。

圖3為根據(jù)本公開的一個實施方案的在除去受影響區(qū)域之后和在未受影響表面上施加結(jié)構(gòu)材料期間的圖2的制品的部分的透視圖。

圖4為根據(jù)本公開的一個實施方案的在未受影響表面上施加結(jié)構(gòu)材料之后的圖3的制品的部分的透視圖。

圖5為根據(jù)本公開的一個實施方案的在制品的精加工和形成具有未用的制品構(gòu)造的經(jīng)處理制品之后的圖4的制品的部分的透視圖。

只要有可能，相同的附圖標(biāo)記將在整個附圖中用于表示相同部分。

發(fā)明詳述

提供了用于處理制品、渦輪部件和翼面的例示性方法。與不利用一個或多個文中所公開的特征的方法相比，本公開的實施方案降低或消除設(shè)計和試驗新材料的需要，減少成本，提高部件使用壽命，提高可修復(fù)性，提高耐用性，提高拉伸強度，提高耐疲勞性，提高抗蠕變性，提高氧化速率，提高腐蝕速率，提高彈性模量，提高熱膨脹系數(shù)，提高泊松比，提高比熱，提高密度，提高方法效率，提高材料效率或其組合。

參考圖1，在一個實施方案中，制品100包括由基材材料104構(gòu)成的基材102，且還包括未用的制品構(gòu)造。所述未用的制品構(gòu)造可以為制品100的制造好和使用前的構(gòu)造。所述未用的制品構(gòu)造還可以為制品100的預(yù)期使用前構(gòu)造，其不同于起初制造或使用前故意或無意改變的制品100。

在一個實施方案中，所述制品100為渦輪部件106。所述渦輪部件106可以為任何合適的渦輪部件106，包括但不限于翼面、噴嘴(靜葉)、具有葉片(動葉)尖端108的葉片(動葉)、護罩、燃燒燃料噴嘴、3d-制造部件、熱氣路徑部件、燃燒器、燃燒過渡件、燃燒襯里、密封件、旋轉(zhuǎn)部件、輪和盤中的至少一種。

在一個實施方案中，所述基材材料104為htw合金。如文中所用，“htw合金”為呈現(xiàn)熔析、焊接和應(yīng)變老化開裂且由此不能實行焊接的合金。在另一個實施方案中，htw合金為超合金。在又一個實施方案中，所述htw合金為鎳基超合金或鋁-鈦超合金。所述htw合金可以包括但不限于gtd111、gtd444、gtd262、renén2、renén4、renén5、renén6、rené65、rené77(udimet700)、rené80、rené88dt、rené104、rené108、rené125、rené142、rené195、renén500、renén515、cm247、marm247、cmsx-4、mga1400、mga2400、in100、inconel700、inconel738、inconel792、dssiemet、cmsx10、pwa1480、pwa1483、pwa1484、tms-75、tms-82、mar-m-200、udimet500、astroloy及其組合。

如文中所用，“astroloy”是指包含以重量計約15%鉻、約17%鈷、約5.3%鉬、約4%鋁、約3.5%鈦和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“dssiemet”是指包含以重量計約9%鈷、約12.1%鉻、約3.6%鋁、約4%鈦、約5.2%鉭、約3.7%鎢、約1.8%鉬和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“gtd111”是指包含以重量計約14%鉻、約9.5%鈷、約3.8%鎢、約4.9%鈦、約3%鋁、約0.1%鐵、約2.8%鉭、約1.6%鉬、約0.1%碳和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“gtd262”是指包含以重量計約22.5%鉻、約19%鈷、約2%鎢、約1.35%鈮、約2.3%鈦、約1.7%鋁、約0.1%碳和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“gtd444”是指包含以重量計約7.5%鈷、約0.2%鐵、約9.75%鉻、約4.2%鋁、約3.5%鈦、約4.8%鉭、約6%鎢、約1.5%鉬、約0.5%鈮、約0.2%硅、約0.15%鉿和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“mga1400”是指包含以重量計約10%鈷、約14%鉻、約4%鋁、約2.7%鈦、約4.7%鉭、約4.3%鎢、約1.5%鉬、約0.1%碳和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“mga2400”是指包含以重量計約19%鈷、約19%鉻、約1.9%鋁、約3.7%鈦、約1.4%鉭、約6%鎢、約1%鈮、約0.1%碳和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“pma1480”是指包含以重量計約10%鉻、約5%鈷、約5%鋁、約1.5%鈦、約12%鉭、約4%鎢和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“pwa1483”是指包含以重量計約9%鈷、約12.2%鉻、約3.6%鋁、約4.1%鈦、約5%鉭、約3.8%鎢、約1.9%鉬和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“pma1484”是指包含以重量計約5%鉻、約10%鈷、約2%鉬、約5.6%鋁、約9%鉭、約6%鎢和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“renén2”是指包含以重量計約7.5%鈷、約13%鉻、約6.6%鋁、約5%鉭、約3.8%鎢、約1.6%錸、約0.15%鉿和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“renén4”是指包含以重量計約9.75%鉻、約7.5%鈷、約4.2%鋁、約3.5%鈦、約1.5%鉬、約6.0%鎢、約4.8%鉭、約0.5%鈮、約0.15%鉿和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“renén5”是指包含以重量計約7.5%鈷、約7.0%鉻、約6.5%鉭、約6.2%鋁、約5.0%鎢、約3.0%錸、約1.5%鉬、約0.15%鉿和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“renén6”是指包含以重量計約12.5%鈷、約4.2%鉻、約7.2%鉭、約5.75%鋁、約6%鎢、約5.4%錸、約1.4%鉬、約0.15%鉿和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“rené65”是指包含以重量計約13%鈷、最多約1.2%鐵、約16%鉻、約2.1%鋁、約3.75%鈦、約4%鎢、約4%鉬、約0.7%鈮、最多約0.15%錳和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“rené77(udimet700)”是指包含以重量計約15%鉻、約17%鈷、約5.3%鉬、約3.35%鈦、約4.2%鋁和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“rené80”是指包含以重量計約14%鉻、約9.5%鈷、約4%鉬、約3%鋁、約5%鈦、約4%鎢、約0.17%碳和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“rené88dt”是指包含以重量計約16%鉻、約13%鈷、約4%鉬、約0.7%鈮、約2.1%鋁、約3.7%鈦、約4%鎢、約0.1%錸、最大約4.3%錸和鎢以及余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“rené104”是指包含以重量計約13.1%鉻、約18.2%鈷、約3.8%鉬、約1.9%鎢、約1.4%鈮、約3.5%鋁、約3.5%鈦、約2.7%鉭和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“rené108”是指包含以重量計約8.4%鉻、約9.5%鈷、約5.5%鋁、約0.7%鈦、約9.5%鎢、約0.5%鉬、約3%鉭、約1.5%鉿和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“rené125”是指包含以重量計約8.5%鉻、約10%鈷、約4.8%鋁、最多約2.5%鈦、約8%鎢、最多約2%鉬、約3.8%鉭、約1.4%鉿、約0.11%碳和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“rené142”是指包含以重量計約6.8%鉻、約12%鈷、約6.1%鋁、約4.9%鎢、約1.5%鉬、約2.8%錸、約6.4%鉭、約1.5%鉿和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“rené195”是指包含以重量計約7.6%鉻、約3.1%鈷、約7.8%鋁、約5.5%鉭、約0.1%鉬、約3.9%鎢、約1.7%錸、約0.15%鉿和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“renén500”是指包含以重量計約7.5%鈷、約0.2%鐵、約6%鉻、約6.25%鋁、約6.5%鉭、約6.25%鎢、約1.5%鉬、約0.15%鉿和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“renén515”是指包含以重量計約7.5%鈷、約0.2%鐵、約6%鉻、約6.25%鋁、約6.5%鉭、約6.25%鎢、約2%鉬、約0.1%鈮、約1.5%錸、約0.6%鉿和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“marm247”和“cm247”是指包含以重量計約5.5%鋁、約0.15%碳、約8.25%鉻、約10%鈷、約10%鎢、約0.7%鉬、約0.5%鐵、約1%鈦、約3%鉭、約1.5%鉿和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“in100”是指包含以重量計約10%鉻、約15%鈷、約3%鉬、約4.7%鈦、約5.5%鋁、約0.18%碳和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“inconel700”是指包含以重量計最多約0.12%碳、約15%鉻、約28.5%鈷、約3.75%鉬、約2.2%鈦、約3%鋁、約0.7%鐵、最多約0.3%硅、最多約0.1%錳和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“inconel738”是指包含以重量計約0.17%碳、約16%鉻、約8.5%鈷、約1.75%鉬、約2.6%鎢、約3.4%鈦、約3.4%鋁、約0.1%鋯、約2%鈮和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“inconel792”是指包含以重量計約12.4%鉻、約9%鈷、約1.9%鉬、約3.8%鎢、約3.9%鉭、約3.1%鋁、約4.5%鈦、約0.12%碳、約0.1%鋯和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“udimet500”是指包含以重量計約18.5%鉻、約18.5%鈷、約4%鉬、約3%鈦、約3%鋁和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“mar-m-200”是指包含以重量計約9%鉻、約10%鈷、約12.5%鎢、約1%鈮、約5%鋁、約2%鈦、約10.14%碳、約1.8%鉿和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“tms-75”是指包含以重量計約3%鉻、約12%鈷、約2%鉬、約6%鎢、約6%鋁、約6%鉭、約5%錸、約0.1%鉿和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“tms-82”是指包含以重量計約4.9%鉻、約7.8%鈷、約1.9%鉬、約2.4%錸、約8.7%鎢、約5.3%鋁、約0.5%鈦、約6%鉭、約0.1%鉿和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“cmsx-4”是指包含以重量計約6.4%鉻、約9.6%鈷、約0.6%鉬、約6.4%鎢、約5.6%鋁、約1.0%鈦、約6.5%鉭、約3%錸、約0.1%鉿和余量鎳的組成的合金。

如文中所用，“cmsx-10”是指包含以重量計約2%鉻、約3%鈷、約0.4%鉬、約5%鎢、約5.7%鋁、約0.2%鈦、約8%鉭、約6%錸和余量鎳的組成的合金。

參考圖2，在一個實施方案中，制品100包括受影響區(qū)域200。受影響區(qū)域200可以包括不同于未用的制品構(gòu)造、不正常顆粒、磨損、機械異常、化學(xué)異常、結(jié)晶異常、結(jié)構(gòu)異?；蚱浣M合的區(qū)域。在一個實施方案中，參考與圖1相比的圖2，與未用的制品構(gòu)造相比，制品100的受影響區(qū)域200凹陷。只作為例示，這種凹陷可以通過在使用期間通過腐蝕、通過氧化或通過其組合在制品100上磨損而導(dǎo)致。在另一個實施方案中，其中所述制品100為翼面，例如葉片(動葉)，所述受影響區(qū)域200包括葉片(動葉)尖端108，其由于在渦輪運行期間與護罩接觸而受磨損。

參考圖2和3，在一個實施方案中，制品處理方法包括從所述制品100除去所述受影響區(qū)域200，形成未受影響表面300。除去所述受影響區(qū)域200可以包括任何合適的除去方法，包括但不限于，機械研磨所述受影響區(qū)域200、化學(xué)刻蝕所述受影響區(qū)域200、在真空下熱清潔所述受影響區(qū)域200或其組合。除去所述受影響區(qū)域200可以包括除去表面氧化物。

參考圖3，在一個實施方案中，通過冷噴將結(jié)構(gòu)材料302施加到所述未受影響表面300。冷噴所述結(jié)構(gòu)材料302可以包括從冷噴裝置304冷噴所述結(jié)構(gòu)材料的多個顆粒302。冷噴所述結(jié)構(gòu)材料302還可以包括沖擊所述結(jié)構(gòu)材料的多個顆粒302，和使所述結(jié)構(gòu)材料302的多個顆粒塑性變形以在未受影響表面300形成所述結(jié)構(gòu)材料302和所述基材材料104之間的機械結(jié)合。

所述結(jié)構(gòu)材料的多個顆粒302可以包括任何合適的粒徑，包括但不限于小于約50μm、可替代地小于約75μm、可替代地小于約100μm、可替代地約5μm-約100μm、可替代地約10μm-約90μm、可替代地約10μm-約75μm、可替代地約15μm-約45μm的平均粒徑。

結(jié)構(gòu)材料302可以包括任何合適的材料。在一個實施方案中，結(jié)構(gòu)材料302為與基材材料302組成不同的補充材料。在另一個實施方案中，結(jié)構(gòu)材料302為基材材料104。如文中所用，“補充”表示結(jié)構(gòu)材料302能夠與基材材料104形成在制品100的運行條件下不分離的連接，結(jié)構(gòu)材料302和基材材料104化學(xué)相容，結(jié)構(gòu)材料302和基材材料104物理相容，且還有結(jié)構(gòu)材料302包括的物理性質(zhì)為基材材料104的相應(yīng)物理性質(zhì)的至少約50%、可替代地至少約60%、可替代地至少約70%、可替代地至少約80%、可替代地至少約90%。物理性質(zhì)可以為任何合適的物理性質(zhì)，包括，但不限于，拉伸強度、耐疲勞性、抗蠕變性、氧化速率、腐蝕速率、彈性模量、熱膨脹系數(shù)、泊松比、比熱、密度或其組合。如文中所用，“組成不同”表示兩種材料具有在足以導(dǎo)致材料上不同的物理或化學(xué)性質(zhì)的程度上彼此不同的組成。

在另一個實施方案中，施加所述結(jié)構(gòu)材料302包括施加第一結(jié)構(gòu)材料和施加第二結(jié)構(gòu)材料，所述第一結(jié)構(gòu)材料與所述第二結(jié)構(gòu)材料組成不同。所述第一結(jié)構(gòu)材料和所述第二結(jié)構(gòu)材料可以按順序施加。在一個實施方案中，施加所述第一結(jié)構(gòu)材料和所述第二結(jié)構(gòu)材料包括形成功能梯度。如文中所用，“功能梯度”的形成表示加入所述第一結(jié)構(gòu)材料和所述第二結(jié)構(gòu)材料，使得在施加所述結(jié)構(gòu)材料302時所述第二結(jié)構(gòu)材料相對于所述第一結(jié)構(gòu)材料的量提高。在另一個實施方案中，在施加所述結(jié)構(gòu)材料302時，功能梯度從具有所述第一結(jié)構(gòu)材料、不含所述第二結(jié)構(gòu)材料轉(zhuǎn)變到具有所述第二結(jié)構(gòu)材料、不含所述第一結(jié)構(gòu)材料。施加所述結(jié)構(gòu)材料302還可以包括施加與所述第一結(jié)構(gòu)材料和所述第二結(jié)構(gòu)材料組成不同的許多另外的結(jié)構(gòu)材料，且這些另外的結(jié)構(gòu)材料還可以形成功能梯度。

在另一個實施方案中，冷噴所述結(jié)構(gòu)材料的多個顆粒302包括所述結(jié)構(gòu)材料的多個顆粒302的超聲激光沉積。超聲激光沉積可以包括使用激光來加熱飛行中的結(jié)構(gòu)材料的多個顆粒302，以及基材材料104，提高結(jié)構(gòu)材料302的每程沉積。

參考圖4，在一個實施方案中，施加結(jié)構(gòu)材料302到未受影響表面300在制品100的未受影響表面300上形成未精加工的部分400。在另一個實施方案中，施加所述結(jié)構(gòu)材料302包括形成未用的制品構(gòu)造的近凈形402。如文中所用，“近凈形”表示未精加工部分400在任何點處與未用的制品構(gòu)造不變化超過約7.5mm、可替代地超過約5μm、可替代地超過約2.5mm。

參考圖5，在一個實施方案中，將結(jié)構(gòu)材料302和制品100精加工，形成包括未用的制品構(gòu)造的經(jīng)處理制品500。精加工結(jié)構(gòu)材料302和制品100可以包括任何合適的精加工方法，包括但不限于，磨光、拋光、噴砂、熱處理或其組合。精加工結(jié)構(gòu)材料302和制品100還可以包括將結(jié)構(gòu)材料302擴散到基材材料104中以形成化學(xué)連接。在一個實施方案中，其中制品100為葉片(動葉)，未用的制品構(gòu)造包括垂直于葉片(動葉)長度的平面葉片(動葉)尖端108。

在一個實施方案中，熱處理結(jié)構(gòu)材料302和制品100包括用于基材材料104的標(biāo)準(zhǔn)熱處理方法步驟和參數(shù)。在另一個實施方案中，熱處理包括在真空或惰性氣氛下將結(jié)構(gòu)材料302和制品100的至少在凹陷結(jié)構(gòu)材料302邊沿的區(qū)域加熱到預(yù)定溫度。預(yù)定溫度可以為關(guān)于熱處理的材料的任何合適的溫度。在一個實施方案中，預(yù)定溫度為約1,000℃-約1,500℃、可替代地約1,100℃-約1,350℃。熱處理還可以包括到預(yù)定溫度的預(yù)定溫度坡道升溫程序、在預(yù)定溫度下保持一段時間、從預(yù)定溫度的預(yù)定溫度驟冷程序或其組合。

在一個實施方案中，形成經(jīng)處理制品500包括開發(fā)結(jié)構(gòu)材料302的物理性質(zhì)，其為基材102的相應(yīng)物理性質(zhì)的至少約50%、可替代地至少約60%、可替代地至少約70%、可替代地至少約80%、可替代地至少約90%。物理性質(zhì)可以為任何合適的物理性質(zhì)，包括但不限于，拉伸強度、耐疲勞性、抗蠕變性、氧化速率、腐蝕速率、彈性模量、熱膨脹系數(shù)、泊松比、比熱、密度、或其組合。

雖然參考優(yōu)選實施方案描述本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以進行各種改變且可用等價物取代其要素。另外，在不偏離其基本范圍的情況下，可以進行許多修改以使具體情形或材料適用本發(fā)明的教導(dǎo)。因此，本發(fā)明旨在不限制于預(yù)期作為實施本發(fā)明的最佳模式公開的具體實施方案，但本發(fā)明將包括落入隨附權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有實施方案。