本發(fā)明涉及制造部件以及形成、修理或以另外方式加工制造部件的工藝方法。更特別地，本發(fā)明涉及部件以及制備、形成、修理或以另外方式加工部件的工藝。

背景技術(shù)：
一般而言，渦輪機轉(zhuǎn)子組件包括多個葉片所聯(lián)接到的轉(zhuǎn)子輪。葉片從平臺徑向向外延伸，所述平臺在葉片的翼型部分和葉片的鳩尾榫部分之間延伸。葉片的鳩尾榫部分具有至少一對鳩尾榫柄腳，所述鳩尾榫柄腳將轉(zhuǎn)子葉片聯(lián)接到在轉(zhuǎn)子輪的外緣邊中的互補鳩尾榫槽。轉(zhuǎn)子輪的外緣邊中的鳩尾榫槽尺寸被確定成接收葉片的鳩尾榫部分的鳩尾榫柄腳。這些葉片接收來自與鳩尾榫相交的圓周槽的冷卻空氣。冷卻槽相交處的鳩尾榫槽的部分可以具有高應(yīng)力區(qū)域。減輕應(yīng)力可以延長轉(zhuǎn)子輪的可使用疲勞壽命。應(yīng)力由機械循環(huán)負(fù)荷以及熱循環(huán)負(fù)荷和靜負(fù)荷的組合導(dǎo)致，可以隨著時間導(dǎo)致應(yīng)變的積累。應(yīng)力可以由復(fù)雜工藝減輕，所述復(fù)雜工藝可以包括使用機器人頭和/或使用五軸機床拆卸部件進行修理。這些工藝會遭受的缺陷是它們昂貴、不能廣泛使用、涉及復(fù)雜的工具作業(yè)并且導(dǎo)致轉(zhuǎn)子輪長時間停用。其它技術(shù)包括使用手動磨削操作從鳩尾榫去除疲勞材料。然而，這些不受控工藝可能將非期望的高應(yīng)力集中引入鳩尾榫中，這可能導(dǎo)致減小部件壽命能力。在又一種技術(shù)中，可以使用受控折邊(breakedge)方法在應(yīng)力集中區(qū)域去除材料。該方法使用定制磨邊機沿著槽邊緣的輪廓移動。盡管邊折的形狀和一致性有助于部件滿足期望使用壽命，但是該方法不會明顯地減小應(yīng)力，也不去除足夠的應(yīng)變材料以明顯地延長特征的工作壽命。在本領(lǐng)域中期望一種不遭受上述缺陷中的一個或多個的修理部件的工藝、用于部件的修理工具以及部件。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
在示例性實施例中，一種修理部件的工藝包括從部件的區(qū)域去除材料。該去除形成部件中的貫穿切口、形成部件中的部分截頭圓錐形幾何形狀、形成部件中的大致部分截頭圓錐形幾何形狀、形成部件中的部分球形幾何形狀、形成部件中的大致部分球形幾何形狀、形成部件中的部分橢圓形幾何形狀、形成部件中的大致部分橢圓形幾何形狀、形成部件中的部分圓柱形幾何形狀、形成部件中的大致部分圓柱形幾何形狀、在大致垂直于部件的表面的方向上進行、在相對于部件的表面大致傾斜的方向上進行、或它們的組合。在另一個示例性實施例中，一種用于部件的修理工具包括固定機構(gòu)和切割部分。切割部分被配置成去除部件的區(qū)域，該區(qū)域具有部分截頭圓錐形幾何形狀、大致部分截頭圓錐形幾何形狀、部分球形幾何形狀、大致部分球形幾何形狀、部分橢圓形幾何形狀、大致部分橢圓形幾何形狀、部分圓柱形幾何形狀、大致部分圓柱形幾何形狀或它們的組合。在另一個示例性實施例中，一種部件包括通過去除材料形成的區(qū)域。該區(qū)域是貫穿切口，具有部分截頭圓錐形幾何形狀、具有大致部分截頭圓錐形幾何形狀、具有部分球形幾何形狀、具有大致部分球形幾何形狀、具有部分橢圓形幾何形狀、具有大致部分橢圓形幾何形狀、具有部分圓柱形幾何形狀、具有大致部分圓柱形幾何形狀或它們的組合。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將從結(jié)合附圖進行的優(yōu)選實施例的以下更詳細(xì)描述變得明顯，附圖作為例子示出本發(fā)明的原理。附圖說明圖1顯示了包括渦輪機葉片和渦輪機轉(zhuǎn)子輪的渦輪機的一部分的透視圖。圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的部件和修理工具的透視圖。圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的部件和修理工具的透視圖。圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的經(jīng)修理的部件。圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的經(jīng)修理的部件。圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的經(jīng)修理的部件的一部分。圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的經(jīng)修理的部件的一部分。圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的配置成用于定位在部件內(nèi)的插入件。圖9顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的配置成用于定位在部件內(nèi)的插入件。圖10顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的配置成用于定位在部件內(nèi)的插入件。圖11顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的具有插入件的部件。在任何可能的情況下，相同的附圖標(biāo)記將在附圖中始終用于表示相同的部分。具體實施方式本發(fā)明提供了修理部件的工藝、用于部件的修理工具以及部件。本發(fā)明的實施例使得部件的使用壽命延長、減小或消除裂紋擴展、使得渦輪機的操作性能增加、增加耐疲勞性或它們的組合。圖1是根據(jù)實施例的包括轉(zhuǎn)子輪112和葉片114的渦輪機的一部分的透視圖。一般而言，渦輪機包括多個轉(zhuǎn)子輪112、葉片114和其它渦輪機部件(例如壓縮器、軸、葉、轉(zhuǎn)子鳩尾榫和/或其它合適的部件)。流體(例如氣體)進入渦輪機(例如通過入口)并且抵靠葉片114被引導(dǎo)(例如通過葉片)到下游，并且穿過剩余的級而將力施加到葉片114上，使轉(zhuǎn)子輪112旋轉(zhuǎn)(例如圍繞軸)，反之亦然。渦輪機可操作地連接到任何合適的負(fù)載(例如發(fā)電機、另一個渦輪機或它們的組合)，由此允許能量的提取和/或推力的生成。在一個實施例中，渦輪機被配置成用于發(fā)電。在另一個實施例中，渦輪機是航空渦輪機。葉片114以機械的方式聯(lián)接到轉(zhuǎn)子輪112。葉片114定位在渦輪機的渦輪機級內(nèi)，由此使葉片114暴露于力，例如來自穿過渦輪機級的熱氣體的高溫(例如，在大約1000°F至大約2000°F之間，大約1000°F，大約1250°F，大約1500°F，大約2000°F，或大約3000°F)和/或任何合適的溫度范圍(例如，高于大約59°F，在大約59°F至大約3000°F之間，在大約59°F至大約1000°F之間，在大約59°F至大約1250°F之間，在大約59°F至大約1500°F之間，在大約59°F至大約2000°F之間，或大約59°F)。在一個實施例中，葉片114中的一個或多個包括平臺116、從平臺116延伸的翼型118、以及葉片鳩尾榫122。葉片鳩尾榫122包括用于將葉片114聯(lián)接到轉(zhuǎn)子輪112的至少一對鳩尾榫柄腳124。轉(zhuǎn)子輪112包括對應(yīng)于葉片鳩尾榫122的鳩尾榫槽126。轉(zhuǎn)子輪112定位在渦輪機的渦輪機級內(nèi)，由此使轉(zhuǎn)子輪112暴露于力，例如正好低于熱氣體路徑的溫度的溫度(例如，在大約800°F至大約1250°F之間，大約800°F，大約1000°F，大約1250°F，大約1500°F，或大約2000°F)和/或任何合適的溫度范圍(例如，高于大約59°F，在大約59°F至大約3000°F之間，在大約59°F至大約1000°F之間，在大約59°F至大約1250°F之間，在大約59°F至大約1500°F之間，在大約59°F至大約2000°F之間，或大約59°F)。鳩尾榫槽126尺寸被確定成并且成形為接收葉片鳩尾榫122。圖2和3圖示了修理工具200的實施例，該修理工具200定位成對部件202(例如渦輪機部件、壓縮器部件和/或任何其它合適的部件)執(zhí)行修理方法。修理工具200包括用于從部件202去除材料的切割部分204和用于定位并且操作工具200的定位機構(gòu)206。在一個實施例中，定位機構(gòu)206定位成允許工具200接觸部件202(例如轉(zhuǎn)子輪112或轉(zhuǎn)子輪112的一部分)。定位機構(gòu)206包括任何合適的特征，例如但不限于防止切割超過預(yù)定深度的限位機構(gòu)(參見圖3)、用于沿著期望方向或路徑212引導(dǎo)切割的導(dǎo)向機構(gòu)208、用于允許重復(fù)和精確的切割而不需要復(fù)雜工具或技術(shù)人員的大量訓(xùn)練的其它合適特征、或它們的組合。在一個實施例中，定位機構(gòu)206能夠僅僅成一個角、成一組角或成角的范圍定位。例如，如圖2中所示，在一個實施例中，定位機構(gòu)206僅僅允許沿著路徑212的直線運動、傾斜運動和/或垂直于部件202的表面210的運動。在該實施例中，部件202能夠通過形成貫穿切口402進行加工/修理，如圖4中所示。當(dāng)在本文中使用時，術(shù)語貫穿切口表示從第一表面(例如表面210)延伸到第二表面(例如與表面210相對的表面(未顯示))的被去除區(qū)域。在一個實施例中，如圖3中所示，定位機構(gòu)206僅僅允許沿著路徑212的直線運動和/或相對于部件202的表面210傾斜的運動。在該實施例中，部件202能夠通過形成被去除區(qū)域進行加工/修理，所述被去除區(qū)域是傾斜切口502、部分截頭圓錐形區(qū)域504或它們的組合，如圖5中所示。再次參考圖2和3，從部件202去除的材料的量和位置基于工具200的切割部分204的幾何形狀和工具200的操作。例如，在一個實施例中，工具200在單程去除中使用。在該實施例中，材料的量與切割部分204的形狀密切相符。在另一個實施例中，工具200在多程去除中使用。在該實施例中，材料的量接近地符合切割部分204的形狀或由于每個行程期間工具200的定位之間的微小變化而略大于切割部分204的尺寸。在一個實施例中，工具200從部件202去除區(qū)域，所述部件202由于將修理工具200插入預(yù)定深度而具有最大寬度(例如，在大約0.25英寸至大約20英寸之間，在大約0.50英寸至大約10英寸之間，大于大約0.25英寸，大于大約0.50英寸，大于大約10英寸，或它們的任何合適的范圍、子范圍、組合或子組合)。在該實施例中，工具200的切割部分204為圓柱形和錐形、截頭圓錐形、橢圓形、球形、錐形或它們的組合以去除截頭圓錐形的部分。在另一個實施例中，切割部分204包括圓錐形幾何形狀、球形幾何形狀或它們的組合。在一個實施例中，所去除的區(qū)域是貫穿切口，具有部分截頭圓錐形幾何形狀、具有大致部分截頭圓錐形幾何形狀、具有部分球形幾何形狀、具有大致部分球形幾何形狀、具有部分橢圓形幾何形狀、具有大致部分橢圓形幾何形狀、具有部分圓柱形幾何形狀、具有大致部分圓柱形幾何形狀或它們的組合。切割部分204是任何合適的材料。在一個實施例中，切割部分204是碳化物部分或其它合適的切割材料。在一個實施例中，切割部分204包括比部件202的材料更硬的材料。參考圖6，在一個實施例中，工具200加工/去除對應(yīng)于應(yīng)力分布的部件202的一部分。例如，在一個實施例中，工具200去除環(huán)向應(yīng)力區(qū)域602，例如在部件202的操作期間受到最大環(huán)向應(yīng)力的部件202的一部分的區(qū)域或整個部件202。附加地或備選地，在一個實施例中，工具200去除徑向應(yīng)力區(qū)域604，例如在部件202的操作期間受到最大徑向應(yīng)力的部件202的一部分的區(qū)域或整個部件202。參考圖7，在一個實施例中，工具200加工/去除材料以從圓柱形、大體圓柱形或截頭圓錐形區(qū)域擴張并且形成具有偏離曲線的微小變化的大致部分截頭圓錐形區(qū)域702。在一個實施例中，附加材料由工具200的附加行程加工/去除。在另一個實施例中，附加的去除材料對應(yīng)于上面參考圖6描述的環(huán)向應(yīng)力區(qū)域602和徑向應(yīng)力區(qū)域604。參考圖8-10，在一個實施例中，部件202包括具有對應(yīng)于部件202的一部分的幾何形狀的插入件802。在一個實施例中，插入件802具有對應(yīng)于貫穿切口402的幾何形狀，例如長半月形幾何形狀804，如圖8中所示。在一個實施例中，如圖9中所示，插入件802具有對應(yīng)于傾斜切口502的幾何形狀，例如窄復(fù)雜幾何形狀902，和/或?qū)?yīng)于部分截頭圓錐形區(qū)域504的幾何形狀，例如復(fù)雜幾何形狀904。在一個實施例中，插入件802具有對應(yīng)于大致部分截頭圓錐形區(qū)域702的幾何形狀，例如復(fù)雜幾何形狀1002，如圖10中所示。在另外的實施例中，插入件802包括這些幾何形狀的任何組合。在一個實施例中，插入件802定位在貫穿切口402(參見圖4)、傾斜切口502(參見圖5)、部分截頭圓錐形區(qū)域(參見圖6)、大致部分截頭圓錐形區(qū)域702(參見圖7)內(nèi)、鄰接環(huán)向應(yīng)力區(qū)域602(參見圖6)、鄰接徑向應(yīng)力區(qū)域604(參見圖6)、在環(huán)向應(yīng)力區(qū)域602(參見圖6)的地方、在徑向應(yīng)力區(qū)域604(參見圖6)的地方、或在這些區(qū)域的組合的地方。插入件802在定位時由任何合適的機構(gòu)固定。合適的機構(gòu)包括但不限于干涉配合、粘接固定、固位機構(gòu)(例如從插入件802延伸到部件202的凹槽或其它鍵鎖區(qū)域中的插塞1102，如圖11中所示)或它們的組合。盡管已參考優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解可以進行各種變化并且可以對本發(fā)明的元件進行等效替換而不脫離本發(fā)明的范圍。另外，可以進行許多修改以使特定情況或材料適應(yīng)于本發(fā)明的教導(dǎo)而不脫離本發(fā)明的實質(zhì)范圍。所以，本發(fā)明不旨在被限制到作為預(yù)期實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式公開的特定實施例，而是本發(fā)明將包括屬于附帶權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實施例。