欧美在线观看视频网站,亚洲熟妇色自偷自拍另类,啪啪伊人网,中文字幕第13亚洲另类,中文成人久久久久影院免费观看 ,精品人妻人人做人人爽,亚洲a视频

具有微通道冷卻式平臺和倒角的構(gòu)件及其制造方法與流程

文檔序號:11803546閱讀:207來源:國知局
具有微通道冷卻式平臺和倒角的構(gòu)件及其制造方法與流程
本發(fā)明大體涉及燃氣渦輪發(fā)動機,并且更具體而言,涉及其中的微通道冷卻。

背景技術(shù):
在燃氣渦輪發(fā)動機中,空氣在壓縮機中加壓,并且在燃燒器中與燃料混合,產(chǎn)生熱的燃燒氣體。在高壓渦輪(HPT)和低壓渦輪(LPT)中從氣體中抽取能量,高壓渦輪對壓縮機提供功率,低壓渦輪對渦輪風(fēng)扇航空器發(fā)動機應(yīng)用中的風(fēng)扇提供功率,或者對用于航海應(yīng)用和工業(yè)應(yīng)用的外部軸提供功率。發(fā)動機效率隨著燃燒氣體的溫度的提高而提高。但是,燃燒氣體會加熱沿著它們的流徑的各種構(gòu)件,進而需要冷卻構(gòu)件,以實現(xiàn)長的發(fā)動機壽命。典型地,熱氣路徑構(gòu)件通過從壓縮機放出氣體來冷卻。這個冷卻工藝會降低發(fā)動機效率,因為在燃燒工藝中不使用放出的氣體。燃氣渦輪發(fā)動機冷卻技術(shù)是成熟的,并且包括許多關(guān)于各種熱氣路徑構(gòu)件中的冷卻回路和特征的各方面的專利。例如,燃燒器包括徑向外襯套和徑向內(nèi)襯套,它們在運行期間需要冷卻。渦輪噴嘴包括支承在外部帶和內(nèi)部帶之間的中空導(dǎo)葉,導(dǎo)葉也需要冷卻。渦輪轉(zhuǎn)子葉片是中空的,并且典型地在其中包括冷卻回路,其中,葉片被渦輪護罩包圍,渦輪護罩也需要冷卻。熱的燃燒氣體通過排氣裝置而排出,排氣裝置可能也加襯,而且被適當(dāng)?shù)乩鋮s。在所有這些示例性燃氣渦輪發(fā)動機構(gòu)件中,高強度超合金金屬制成的薄壁典型地用來降低構(gòu)件重量,以及最大程度地減少其冷卻需要。針對這些單獨的構(gòu)件,在它們在發(fā)動機中的對應(yīng)的環(huán)境中定制了各種冷卻回路和特征。例如,在熱氣路徑構(gòu)件中可形成一系列的內(nèi)部冷卻通路或盤管??蓮臍馐覍ΡP管提供冷卻流體,而且冷卻流體可流過通路,從而冷卻熱氣路徑構(gòu)件襯底和任何相關(guān)聯(lián)的涂層。但是,這個冷卻策略典型地會導(dǎo)致相當(dāng)?shù)偷臒醾鬟f速率和不均勻的構(gòu)件溫度分布。例如,用于冷卻渦輪翼型件和端壁/平臺的傳統(tǒng)設(shè)計在翼型件和平臺中利用熔模鑄造冷卻通路。因為相對于熱源(熱氣),冷卻介質(zhì)在鑄造壁厚度的相對的側(cè),所以存在通過倒角(fillet)的相當(dāng)大的熱阻和較大的熱梯度和應(yīng)力。因而,傳統(tǒng)的做法是使倒角盡可能地小,以減小熱問題,同時也滿足載荷需要。(倒角需要較厚的壁來承載旋轉(zhuǎn)葉片的載荷。)因而,對于用傳統(tǒng)方法冷卻的熱氣路徑構(gòu)件,熱需要與倒角的載荷需要不一致。因此,對熱氣路徑構(gòu)件的倒角提供一種改進的冷卻將是合乎需要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一方面在于一種構(gòu)件,其包括襯底,襯底具有外表面和內(nèi)表面,其中,內(nèi)表面限定至少一個中空內(nèi)部空間,而襯底的外表面則限定壓力側(cè)壁和吸力側(cè)壁,壓力側(cè)壁和吸力側(cè)壁在構(gòu)件的前緣和后緣處連結(jié)在一起,并且共同形成構(gòu)件的翼型件部分。襯底的外表面進一步限定至少一個平臺和至少一個倒角,至少一個倒角在翼型件和相應(yīng)的平臺之間延伸,并且將翼型件一體地連接到相應(yīng)的平臺上。外表面限定至少部分地沿著相應(yīng)的倒角延伸的一個或多個凹槽,其中,各個凹槽與相應(yīng)的中空內(nèi)部空間處于流體連通。構(gòu)件進一步包括設(shè)置在襯底的外表面的至少一部分上的涂層,其中,涂層至少包括結(jié)構(gòu)涂層,結(jié)構(gòu)涂層在凹槽(一個或多個)上延伸,使得凹槽(一個或多個)和結(jié)構(gòu)涂層共同限定用于冷卻相應(yīng)的倒角的一個或多個通道。本發(fā)明的另一方面在于一種構(gòu)件,其包括襯底,襯底具有外表面和內(nèi)表面,其中,內(nèi)表面限定至少一個中空內(nèi)部空間,而襯底的外表面則限定壓力側(cè)壁和吸力側(cè)壁,壓力側(cè)壁和吸力側(cè)壁在構(gòu)件的前緣和后緣處連結(jié)在一起,并且共同形成構(gòu)件的翼型件部分。襯底的外表面進一步限定至少一個平臺和至少一個倒角,至少一個倒角在翼型件和相應(yīng)的平臺之間延伸,并且將翼型件一體地連接到相應(yīng)的平臺上,而且外表面限定至少部分地沿著相應(yīng)的平臺延伸的一個或多個凹槽。各個凹槽與相應(yīng)的中空內(nèi)部空間處于流體連通。構(gòu)件進一步包括設(shè)置在襯底的外表面的至少一部分上的涂層,涂層至少包括結(jié)構(gòu)涂層,結(jié)構(gòu)涂層在凹槽(一個或多個)上延伸,使得凹槽(一個或多個)和結(jié)構(gòu)涂層共同限定用于冷卻相應(yīng)的平臺的一個或多個通道。本發(fā)明的又一方面在于一種在構(gòu)件中形成冷卻通道的方法,該構(gòu)件包括襯底,襯底具有外表面和內(nèi)表面,其中,內(nèi)表面限定至少一個中空內(nèi)部空間,而襯底的外表面則限定壓力側(cè)壁和吸力側(cè)壁,壓力側(cè)壁和吸力側(cè)壁在構(gòu)件的前緣和后緣處連結(jié)在一起。襯底的外表面進一步限定至少一個平臺和至少一個倒角,至少一個倒角在翼型件和相應(yīng)的平臺之間延伸,并且將翼型件一體地連接到相應(yīng)的平臺上。方法包括在襯底的外表面中形成至少一個凹槽,凹槽至少部分地沿著相應(yīng)的倒角延伸,或者至少部分地沿著相應(yīng)的平臺延伸。方法進一步包括在襯底的外表面的至少一部分上設(shè)置涂層。涂層至少包括結(jié)構(gòu)涂層,結(jié)構(gòu)涂層在凹槽(一個或多個)上延伸,使得凹槽(一個或多個)和結(jié)構(gòu)涂層共同限定用于冷卻構(gòu)件的相應(yīng)的倒角和平臺中的至少一個的一個或多個通道。一種構(gòu)件,包括:包括外表面和內(nèi)表面的襯底,其中,所述內(nèi)表面限定至少一個中空內(nèi)部空間,其中,所述襯底的所述外表面限定壓力側(cè)壁和吸力側(cè)壁,其中,所述壓力側(cè)壁和所述吸力側(cè)壁在所述構(gòu)件的前緣和后緣處連結(jié)一起,并且共同形成所述構(gòu)件的翼型件部分,其中,所述襯底的所述外表面進一步限定至少一個平臺和至少一個倒角,所述至少一個倒角在所述翼型件和所述至少一個平臺中的相應(yīng)的一個之間延伸,并且將所述翼型件一體地連接到所述至少一個平臺中的相應(yīng)的一個上,其中,所述外表面限定一個或多個凹槽,所述一個或多個凹槽至少部分地沿著所述至少一個倒角中的相應(yīng)的一個延伸,以及其中,各個凹槽與相應(yīng)的中空內(nèi)部空間處于流體連通;以及設(shè)置在所述襯底的所述外表面的至少一部分上的涂層,其中,所述涂層至少包括結(jié)構(gòu)涂層,其中,所述結(jié)構(gòu)涂層在所述一個或多個凹槽上延伸,使得所述一個或多個凹槽和所述結(jié)構(gòu)涂層共同限定用于冷卻相應(yīng)的倒角的一個或多個通道。在另一個實施例中,所述構(gòu)件包括渦輪葉片,以及其中,所述襯底進一步限定至少一個進入通道,所述至少一個進入通道在相應(yīng)的中空內(nèi)部空間和至少一個冷卻通道之間延伸,并且在所述相應(yīng)的中空內(nèi)部空間和所述至少一個冷卻通道之間提供流體連通。在另一個實施例中,所述冷卻通道中的至少一個沿著相應(yīng)的倒角沿徑向延伸。在另一個實施例中,所述冷卻通道中的至少一個沿著相應(yīng)的倒角沿軸向延伸、沿縱向延伸,或者以沿軸向和沿縱向的組合的方式延伸。在另一個實施例中,所述冷卻通道中的至少一個沿著相應(yīng)的倒角沿軸向-沿徑向延伸。在另一個實施例中,各個凹槽具有開口,以及其中,各個凹槽在所述凹槽的所述開口處變窄,并且因而包括凹腔形凹槽,使得各個冷卻通道包括凹腔形冷卻通道。在另一個實施例中,所述結(jié)構(gòu)涂層限定一個或多個可滲透式槽口,使得所述結(jié)構(gòu)涂層不完全橋接各個凹槽。在另一個實施例中,所述結(jié)構(gòu)涂層密封各個凹槽。在另一個實施例中,所述構(gòu)件包括渦輪葉片,其中,所述襯底進一步限定:一體地連接到所述平臺上的柄部;至少一個通路,其延伸通過所述柄部,并且在相應(yīng)的中空內(nèi)部空間和所述柄部的外部區(qū)域之間提供流體連通;以及至少一個進入孔,其至少部分地延伸通過所述平臺,以在所述冷卻通道和所述柄部的所述外部區(qū)域之間提供流體連通,其中,相應(yīng)的進入通道與相應(yīng)的冷卻通道的基部相交,以及其中,相應(yīng)的冷卻通道沿著相應(yīng)的倒角沿徑向延伸。在另一個實施例中,所述冷卻通道在相應(yīng)的倒角的上端處離開。一種構(gòu)件,包括:包括外表面和內(nèi)表面的襯底,其中,所述內(nèi)表面限定至少一個中空內(nèi)部空間,其中,所述襯底的所述外表面限定壓力側(cè)壁和吸力側(cè)壁,其中,所述壓力側(cè)壁和所述吸力側(cè)壁在所述構(gòu)件的前緣和后緣處連結(jié)在一起,并且共同形成所述構(gòu)件的翼型件部分,其中,所述襯底的所述外表面進一步限定至少一個平臺和至少一個倒角,所述至少一個倒角在所述翼型件和所述至少一個平臺中的相應(yīng)的一個之間延伸,并且將所述翼型件一體地連接到所述至少一個平臺中的相應(yīng)的一個上,其中,所述外表面限定一個或多個凹槽,所述一個或多個凹槽至少部分地沿著所述至少一個平臺中的相應(yīng)的一個延伸,以及其中,各個凹槽與相應(yīng)的中空內(nèi)部空間處于流體連通;以及設(shè)置在所述襯底的所述外表面的至少一部分上的涂層,其中,所述涂層至少包括結(jié)構(gòu)涂層,其中,所述結(jié)構(gòu)涂層在所述一個或多個凹槽上延伸,使得所述一個或多個凹槽和所述結(jié)構(gòu)涂層共同限定用于冷卻相應(yīng)的平臺的一個或多個通道。在另一個實施例中,所述構(gòu)件包括渦輪葉片,以及其中,所述襯底進一步限定至少一個進入通道,所述至少一個進入通道在相應(yīng)的中空內(nèi)部空間和至少一個冷卻通道之間延伸,并且在相應(yīng)的中空內(nèi)部空間和至少一個冷卻通道之間提供流體連通。在另一個實施例中,所述冷卻通道中的至少一個沿著相應(yīng)的平臺沿軸向延伸、沿縱向延伸,或者以沿軸向和沿縱向的組合的方式延伸。在另一個實施例中,所述冷卻通道在相應(yīng)的平臺的端部處離開。在另一個實施例中,所述冷卻通道中的至少一個沿著相應(yīng)的倒角沿徑向延伸,以及然后沿著相應(yīng)的平臺沿軸向延伸、沿縱向延伸,或者以沿軸向和沿縱向的組合的方式延伸。在另一個實施例中,所述冷卻通道在相應(yīng)的平臺的端部處離開。在另一個實施例中,所述構(gòu)件包括渦輪葉片,其中,所述襯底進一步限定:一體地連接到所述平臺上的柄部;至少一個通路,其延伸通過所述柄部,并且在相應(yīng)的中空內(nèi)部空間和所述柄部的外部區(qū)域之間提供流體連通;以及至少一個進入孔,其至少部分地延伸通過相應(yīng)的平臺,以在所述冷卻通道和所述柄部的所述外部區(qū)域之間提供流體連通,其中,相應(yīng)的進入通道與相應(yīng)的冷卻通道的基部相交,以及其中,相應(yīng)的冷卻通道沿著相應(yīng)的平臺沿軸向延伸、沿縱向延伸,或者以沿軸向和沿縱向的組合的方式延伸。在另一個實施例中,所述冷卻通道在相應(yīng)的平臺的端部處離開。在另一個實施例中,所述構(gòu)件包括渦輪葉片,其中,所述襯底進一步限定:一體地連接到所述平臺上的柄部;以及至少一個進入孔,其至少部分地延伸通過所述柄部,以在相應(yīng)的中空內(nèi)部空間和相應(yīng)的冷卻通道之間提供流體連通,其中,所述冷卻通道沿著相應(yīng)的平臺沿軸向延伸、沿縱向延伸,或者以沿軸向和沿縱向的組合的方式延伸。在另一個實施例中,所述冷卻通道在相應(yīng)的平臺的端部處離開。在另一個實施例中,各個凹槽具有開口,以及其中,各個凹槽在所述凹槽的所述開口處變窄,并且因而包括凹腔形凹槽,使得各個冷卻通道包括凹腔形冷卻通道。在另一個實施例中,所述結(jié)構(gòu)涂層限定一個或多個可滲透式槽口,使得所述結(jié)構(gòu)涂層不完全橋接各個凹槽。在另一個實施例中,所述結(jié)構(gòu)涂層密封各個凹槽。一種在構(gòu)件中形成冷卻通道的方法,所述構(gòu)件包括襯底,所述襯底具有外表面和內(nèi)表面,其中,所述內(nèi)表面限定至少一個中空內(nèi)部空間,其中,所述襯底的所述外表面限定壓力側(cè)壁和吸力側(cè)壁,其中,所述壓力側(cè)壁和所述吸力側(cè)壁在所述構(gòu)件的前緣和后緣處連結(jié)在一起,以及其中,所述襯底的所述外表面進一步限定至少一個平臺和至少一個倒角,所述倒角在所述翼型件和所述至少一個平臺中的相應(yīng)的一個之間延伸,并且將所述翼型件一體地連接到所述至少一個平臺中的相應(yīng)的一個上,所述方法包括:在所述襯底的所述外表面中形成至少一個凹槽,所述至少一個凹槽至少部分地沿著所述至少一個倒角中的相應(yīng)的一個延伸,或者至少部分地沿著相應(yīng)的平臺延伸;在所述襯底的所述外表面的至少一部分上設(shè)置涂層,其中,所述涂層至少包括結(jié)構(gòu)涂層,其中,所述結(jié)構(gòu)涂層在所述一個或多個凹槽上延伸,使得所述一個或多個凹槽和所述結(jié)構(gòu)涂層共同限定用于冷卻所述構(gòu)件的相應(yīng)的倒角和平臺中的至少一個的一個或多個通道。在另一個實施例中,進一步包括在使所述凹槽形成在所述襯底的所述外表面中之前,鑄造所述襯底。在另一個實施例中,各個凹槽具有開口,以及其中,各個凹槽在所述凹槽的所述開口處變窄,并且因而包括凹腔形凹槽,使得各個冷卻通道包括凹腔形冷卻通道。在另一個實施例中,通過將研磨液體射流引導(dǎo)到所述襯底的所述表面處來形成所述凹腔形凹槽。在另一個實施例中,進一步包括在所述襯底中形成至少一個進入孔,其中,各個進入孔使所述一個或多個凹槽中的相應(yīng)的一個連接成與相應(yīng)的中空內(nèi)部空間處于流體連通。附圖說明當(dāng)參照附圖來閱讀以下詳細描述時,本發(fā)明的這些和其它特征、方面與優(yōu)點將變得更好理解,在附圖中,相同符號在所有圖中表示相同部件,其中:圖1是燃氣渦輪系統(tǒng)的示意圖;圖2是示例翼型件構(gòu)造的示意性橫截面;圖3顯示翼型件通過倒角而連接到平臺上的示例構(gòu)件;圖4在橫截面圖中示意性地描繪示例冷卻構(gòu)件,其中,冷卻劑進入構(gòu)件內(nèi)的中空內(nèi)部空間;圖5在橫截面圖中示意性地描繪圖4中顯示的構(gòu)件的圈出部分,并且示出冷卻通道,其沿著倒角沿徑向延伸,以將冷卻劑從中空內(nèi)部空間傳送到平臺;圖6示意性地描繪通過倒角而得到的圖4中顯示的構(gòu)件的橫截面,并且示出冷卻通道,其沿著倒角沿軸向延伸,以將冷卻劑從中空內(nèi)部空間傳送到平臺;圖7顯示圖3的構(gòu)件,其中,兩個冷卻通道沿著倒角沿軸向-沿徑向延伸,以將冷卻劑從中空內(nèi)部空間傳送到平臺,而且這由虛線指示;圖8在橫截面圖中示意性地描繪圖4中顯示的構(gòu)件的圈出部分,并且示出冷卻通道,其沿著平臺沿軸向和/或沿縱向延伸,以將冷卻劑從中空內(nèi)部空間傳送到平臺;圖9在橫截面圖中示意性地描繪圖4中顯示的構(gòu)件的圈出部分,并且示出冷卻通道,其沿著倒角沿徑向延伸,以及然后沿著平臺沿軸向和/或沿縱向延伸,以將冷卻劑從中空內(nèi)部空間傳送到平臺;圖10在橫截面圖中示意性地描繪圖4中顯示的構(gòu)件的圈出部分,并且示出冷卻通道,其沿著平臺沿軸向和/或沿縱向延伸,以將冷卻劑從中空內(nèi)部空間傳送到平臺,其中,冷卻劑流過延伸通過柄部的通路,并且流過部分地延伸通過平臺的進入孔;圖11在橫截面圖中示意性地描繪圖4中顯示的構(gòu)件的圈出部分,并且示出冷卻通道,其沿著平臺沿軸向和/或沿縱向延伸,以將冷卻劑從中空內(nèi)部空間傳送到平臺,其中,冷卻劑流過部分地延伸通過柄部的進入孔;圖12在橫截面圖中示意性地描繪圖4中顯示的構(gòu)件的圈出部分,并且示出冷卻通道,其沿著倒角沿徑向延伸,其中,冷卻劑通過延伸通過柄部的通路,從中空內(nèi)部空間流到柄部的外部區(qū)域,以及然后通過至少部分地延伸通過平臺的進入孔;圖13在透視圖中示意性地描繪三個示例微通道,它們部分地沿著襯底的表面延伸,并且將冷卻劑引導(dǎo)到翼型件的后緣;圖14是三個示例凹腔形通道的橫截面圖,其中,多孔槽口延伸通過結(jié)構(gòu)涂層;圖15示出處于角度φ的、用于形成凹腔凹槽的研磨液體射流的第一行程;圖16示出處于相反的角度180-φ的、用于形成凹腔凹槽的研磨液體射流的第二行程;以及圖17示出垂直于凹槽的、用于形成凹腔凹槽的研磨液體射流的可選的第三行程。部件列表:10燃氣渦輪系統(tǒng)12壓縮機14燃燒器16渦輪18軸20燃料噴嘴24襯底(構(gòu)件)的壓力側(cè)壁26襯底(構(gòu)件)的吸力側(cè)壁28構(gòu)件的前緣30構(gòu)件的后緣32冷卻通道的入口部分34冷卻通道的中間部分36冷卻通道的出口部分52垂直的表面54結(jié)構(gòu)涂層(的內(nèi)層)56結(jié)構(gòu)涂層的外層90翼型件92平臺94倒角95倒角的上端96柄部98平臺端部100熱氣路徑構(gòu)件110襯底112襯底的外表面114中空內(nèi)部空間116襯底的內(nèi)表面130通道132凹槽134凹槽的基部136凹槽的開口(頂部)140進入孔144可滲透式槽口146通過柄部的通路148通過平臺的進入孔150涂層160研磨液體射流。具體實施方式用語“第一”、“第二”等在本文中不表示任何順序、數(shù)量或重要性,而是相反,它們用來區(qū)分一個元件與另一個元件。用語“一個”和“一種”在本文中不表示對數(shù)量的限制,而是相反,它們表示存在至少一個所引用的項目。與數(shù)量結(jié)合起來使用的修飾語“大約”包括本數(shù),并且具有上下文所規(guī)定的含義(例如包括與特定數(shù)量的度量相關(guān)聯(lián)的誤差程度)。另外,用語“組合”包括摻合物、混合物、合金、反應(yīng)產(chǎn)物等。此外,在此說明書中,后綴“(一個或多個)”通常意于包括其修飾的項目的單數(shù)和復(fù)數(shù)兩者,從而包括那個項目中的一個或多個(例如,“通路孔”可包括一個或多個通路孔,除非另有規(guī)定)。說明書中對“一個實施例”、“另一個實施例”、“實施例”等的參照表示結(jié)合實施例來描述的特定的要素(例如,特征、結(jié)構(gòu)和/或特性)包括在本文描述的至少一個實施例中,并且可存在于或不存在于其它實施例中。類似地,對“特定構(gòu)造”的引用表示結(jié)合構(gòu)造來描述的特定要素(例如,特征、結(jié)構(gòu)和/或特性)包括在本文描述的至少一個構(gòu)造中,并且可存在于或不存在于其它構(gòu)造中。另外,要理解的是,所描述的有創(chuàng)造性的特征可按任何適當(dāng)?shù)姆绞浇Y(jié)合在各種實施例和構(gòu)造中。圖1是燃氣渦輪系統(tǒng)10的示意圖。系統(tǒng)10可包括一個或多個壓縮機12、燃燒器14、渦輪16和燃料噴嘴20。壓縮機12和渦輪16可由一個或多個軸18聯(lián)接。軸18可為單個軸或聯(lián)接在一起而形成軸18的多個軸節(jié)段。燃氣渦輪系統(tǒng)10可包括許多熱氣路徑構(gòu)件100。熱氣路徑構(gòu)件是系統(tǒng)10的、至少部分地暴露于通過系統(tǒng)10的高溫氣體流的任何構(gòu)件。例如,輪葉組件(也被稱為葉片或葉片組件)、噴嘴組件(也被稱為導(dǎo)葉或?qū)~組件)、護罩組件、過渡件、固持環(huán)和壓縮機排氣構(gòu)件都是熱氣路徑構(gòu)件。但是,應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明的熱氣路徑構(gòu)件100不限于以上示例,而是可為至少部分地暴露于高溫氣體流的任何構(gòu)件。另外,應(yīng)當(dāng)理解,本公開的熱氣路徑構(gòu)件100不限于燃氣渦輪系統(tǒng)10中的構(gòu)件,而是可為可暴露于高溫流的機器或其構(gòu)件的任何零件。當(dāng)熱氣路徑構(gòu)件100暴露于熱氣流時,熱氣路徑構(gòu)件100被熱氣流加熱,而且可達到熱氣路徑構(gòu)件100顯著退化或失效的溫度。因而,為了允許系統(tǒng)10以處于高溫的熱氣流運行,從而提高系統(tǒng)10的效率、性能和/或壽命,需要一種用于熱氣路徑構(gòu)件100的冷卻系統(tǒng)。微通道冷卻具有顯著地減少冷卻需要的可能,因為將冷卻布置成盡可能接近受加熱區(qū),從而對于給定的熱傳遞速率,降低主要載荷承載襯底材料的熱側(cè)和冷側(cè)之間的溫差。大體上,本公開的冷卻系統(tǒng)包括一系列小通道或微通道,它們形成于熱氣路徑構(gòu)件100的表面中。對于工業(yè)級功率發(fā)生渦輪構(gòu)件,“小”或“微”通道尺寸將包括在0.25mm至1.5mm的范圍中的大致深度和寬度,而對于航空級渦輪構(gòu)件,通道尺寸將包括在0.1mm至0.5mm的范圍中的大致深度和寬度。熱氣路徑構(gòu)件可設(shè)有保護涂層??蓮臍馐覍νǖ捞峁├鋮s流體,并且冷卻流體可流過通道,從而冷卻熱氣路徑構(gòu)件。參照圖2-7、9和11-17來描述構(gòu)件100。如所指示的那樣,例如,在圖2和4中,構(gòu)件100包括具有外表面112和內(nèi)表面116的襯底110。如所指示的那樣,例如在圖2和4中,內(nèi)表面116限定至少一個中空內(nèi)部空間114。如圖2和3中示出的那樣,例如,襯底110的外表面112限定壓力側(cè)壁24和吸力側(cè)壁26,其中,壓力側(cè)壁24和吸力側(cè)壁26在構(gòu)件100的前緣28和后緣30處連結(jié)在一起,并且共同形成構(gòu)件的翼型件90部分。如圖2和3中顯示的那樣,吸力側(cè)26為凸形,而壓力側(cè)24為凹形。如圖3和4中示出的那樣,例如,襯底110的外表面112進一步限定至少一個平臺92和至少一個倒角94,倒角94在翼型件90和相應(yīng)的平臺92之間延伸,并且將翼型件90一體地連接到相應(yīng)的平臺92上。雖然各個示出的構(gòu)造包括僅一個平臺和一個倒角,但構(gòu)件可包括具有兩個端壁(可將其看作平臺)和相應(yīng)的倒角的噴嘴或?qū)~。另外,構(gòu)件可包括具有附連的末端護罩或部分翼展護罩的葉片,使得構(gòu)件具有兩個或更多個“平臺”和相應(yīng)的倒角。應(yīng)當(dāng)進一步注意的是,倒角一體地形成為完整的鑄造部件的一部分,并且包括完整的大型材料,大型材料形成從沿徑向定向的翼型件到沿軸向-沿縱向定向的平臺或端壁的過渡部。如所指示的那樣,例如在圖5、7和9中,外表面112限定至少部分地沿著相應(yīng)的倒角94延伸的一個或多個凹槽132。如圖5中示出的那樣,例如,各個凹槽132與相應(yīng)的中空內(nèi)部空間114處于流體連通。典型地,在形成凹槽(一個或多個)132之前,鑄造襯底110。如MelvinR.Jackon等人的名稱為“(Double-WallAirfoil)雙壁式翼型件”的美國專利No.5,626,462(該專利整體地結(jié)合在本文中)中論述的那樣,襯底110可由任何適當(dāng)?shù)牟牧闲纬?。取決于構(gòu)件100的預(yù)期應(yīng)用,這可包括Ni基、Co基和Fe基超合金。Ni基超合金可為包含γ和γ'相的那些,特別是其中γ'相占超合金的體積的至少40%的包含γ和γ'相兩者的那些Ni基超合金。由于合乎需要的屬性(包括高溫強度和抗高溫蠕變性)的組合的原因,知道這樣的合金是有利的。襯底材料還可包括NiAl金屬間合金,因為知道這些合金也擁有可有利地用于用于航空器的渦輪發(fā)動機應(yīng)用中的優(yōu)良屬性(包括高溫和抗高溫蠕變性)的組合。在Nb基合金的情況下,具有優(yōu)良的抗氧化性的經(jīng)涂履的Nb基合金將是優(yōu)選的,特別是包括Nb-(27-40)Ti-(4.5-10.5)Al-(4.5-7.9)Cr-(1.5-5.5)Hf-(0-6)V的那些合金,其中,成分范圍以原子百分?jǐn)?shù)為單位。襯底材料還可包括這樣的Nb基合金,即,該Nb基合金包含至少一個二次相,諸如包含Nb的金屬間化合物,包括硅化物、碳化物或硼化物。這樣的合金是延展相(即,Nb基合金)和增強相(即,包含Nb的金屬間化合物)的復(fù)合物。對于其它布置,襯底材料包括鉬基合金,諸如具有Mo5SiB2和Mo3Si二次相的基于鉬(固態(tài)溶液)的合金。對于其它構(gòu)造,襯底材料包括陶瓷基質(zhì)復(fù)合物,諸如用SiC纖維增強的碳化硅(SiC)基質(zhì)。對于其它構(gòu)造,襯底材料包括TiAl基金屬間化合物??墒褂酶鞣N各樣的技術(shù)來形成凹槽132。用于形成凹槽(一個或多個)132的示例技術(shù)包括研磨液體射流、浸入式電化學(xué)加工(ECM)、具有旋轉(zhuǎn)電極的放電加工(EDM)(銑削EDM)和激光加工。在2010年1月29日提交的、名稱為“Processandsystemforformingshapedairholes(用于形成成形空氣孔的工藝和系統(tǒng))”的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請No.12/697,005中描述了示例性激光加工技術(shù)中,該專利通過引用而整體地結(jié)合在本文中。在2010年5月28日提交的名稱為“Articleswhichincludechevronfilmcoolingholes,andrelatedprocesses(包括山形膜冷卻孔的制品和有關(guān)工藝)”的共同轉(zhuǎn)讓的專利申請No.12/790,675中描述了示例EDM技術(shù),該申請通過引用而整體地結(jié)合在本文中。對于特定的工藝,使用研磨液體射流(未顯示)來形成凹槽。2010年5月28日提交的名稱為“Articleswhichincludechevronfilmcoolingholes,andrelatedprocesses(包括山形薄膜冷卻孔的制品和有關(guān)工藝)”的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請No.12/790,675中公開了示例水射流鉆削工藝和系統(tǒng),該申請通過引用而整體地結(jié)合在本文中。如美國專利申請No.12/790,675中闡明的那樣,水射流工藝典型地利用懸浮在高壓水流中的高速研磨粒子(例如研磨“粗砂”)流。水的壓力可有相當(dāng)大的改變,但往往在大約35-620Mpa的范圍中??墒褂迷S多研磨材料,諸如石榴石、氧化鋁、金剛砂和玻璃珠。有益地,研磨液體射流加工技術(shù)的能力有利于在控制形狀的情況下分段地移除材料到不同的深度。例如,這允許對通道進行饋送的內(nèi)部進入孔140(參照圖5、6、11和13在下面描述)被鉆削成橫截面恒定的直孔,或者成形孔(橢圓形等),或者會聚孔或發(fā)散孔。另外,以及如美國專利申請No.12/790,675中闡明的那樣,水射流系統(tǒng)可包括多軸計算機數(shù)控(CNC)單元(未顯示)。CNC系統(tǒng)本身在本領(lǐng)域中是已知的,而且在例如美國專利公開1005/0013926(S.Rutkowski等人)中有描述,該公開通過引用而結(jié)合在本文中。CNC系統(tǒng)允許切削工具沿著多個X軸、Y軸、和Z軸以及旋轉(zhuǎn)軸移動。更特別地,以及如圖15-17中顯示的那樣,可通過這樣的方式來形成各個凹槽132,即,在研磨液體射流160的第一行程中相對于襯底110的表面112以橫向角度引導(dǎo)研磨液體射流160(圖15),以及然后以與橫向角度的角度基本相反的角度進行后面的行程(圖16),使得各個凹槽在凹槽的開口136處變窄,并且從而包括凹腔形凹槽(如下面參照圖6所論述的那樣)。典型地,將執(zhí)行多個行程,以實現(xiàn)凹槽的期望深度和寬度。這個技術(shù)在Bunker等人的名稱為“Componentswithre-entrantshapedcoolingchannelsandmethodsofmanufacture(具有凹腔形冷卻通道的構(gòu)件及其制造方法)”的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請No.12/943,624中有描述,該申請通過引用而整體地結(jié)合在本文中。另外,形成凹腔形凹槽132的步驟可進一步包括執(zhí)行額外的行程,其中,研磨液體射流基部134以橫向角度和基本相反的角度之間的一個或多個角度被引導(dǎo)向凹槽132,使得材料被從凹槽132的基部134移除。現(xiàn)在參照圖2、5、6和13,例如,構(gòu)件100進一步包括設(shè)置在襯底110的外表面112的至少一部分上的涂層150。如所指示的那樣,例如在圖13和14中,涂層150至少包括結(jié)構(gòu)涂層54。涂層150包括適當(dāng)?shù)牟牧希⑶医Y(jié)合到構(gòu)件上。對于圖5-7中顯示的示例布置,結(jié)構(gòu)涂層54在一個或多個凹槽132上延伸,使得一個或多個凹槽132和結(jié)構(gòu)涂層54共同限定用于冷卻相應(yīng)的倒角94的一個或多個通道130。對于特定的構(gòu)造,涂層150具有的厚度在0.1-2.0毫米的范圍中,并且更特別地,在0.2至1毫米的范圍中,以及仍然更特別地,對于工業(yè)構(gòu)件,在0.2至0.5毫米的范圍中。對于航空構(gòu)件,這個范圍典型地為0.1至0.25毫米。但是,取決于特定的構(gòu)件100的需要,可使用其它厚度。涂層150包括結(jié)構(gòu)涂層層,并且可進一步包括可選的額外涂層層(一個或多個)??墒褂酶鞣N各樣的技術(shù)來淀積涂層層(一個或多個)。對于特定的工藝,通過執(zhí)行等離子淀積(陰極電弧)來淀積結(jié)構(gòu)涂層層(一個或多個)。在Weaver等人的名稱為“Methodandapparatusforcathodicarcionplasmadeposition(用于陰極電弧等離子淀積的方法和設(shè)備)”的共同轉(zhuǎn)讓的美國公開的專利申請No.20080138529中提供了示例等離子淀積設(shè)備和方法,該申請通過引用而整體地結(jié)合在本文中。簡而言之,等離子淀積包括將由涂層材料形成的自耗陰極放入真空室內(nèi)的真空環(huán)境中,將襯底110設(shè)置在真空環(huán)境內(nèi),對陰極供應(yīng)電流,以在陰極表面上形成陰極電弧,從而對陰極表面的涂層材料產(chǎn)生電弧引起的腐蝕,以及將來自陰極的涂層材料淀積到襯底表面112上。使用等離子淀積來淀積的涂層的非限制性示例包括結(jié)構(gòu)涂層,以及結(jié)合涂層和抗氧化涂層,如下面參照J(rèn)ackson等人的名稱為“Double-wallairfoil(雙壁式翼型件)”的美國專利No.5,626,462所論述的那樣。對于某些熱氣路徑構(gòu)件100,結(jié)構(gòu)涂層包括鎳基或鈷基合金,并且更特別地包括超合金或(Ni,Co)CrAlY合金。例如,在襯底材料是包含γ和γ'相兩者的Ni基超合金情況下,結(jié)構(gòu)涂層可包括成分類似的材料,如下面參照美國專利No.5,626,462更加詳細地論述的那樣。對于其它工藝構(gòu)造,通過執(zhí)行熱噴涂工藝和冷噴涂工藝中的至少一個來淀積結(jié)構(gòu)涂層。例如,熱噴涂工藝可包括燃燒噴涂或等離子噴涂,燃燒噴涂可包括高速氧燃料噴涂(HVOF)或高速空氣燃料噴涂(HVAF),而等離子噴涂可包括大氣(諸如空氣或惰性氣體)等離子噴涂,或低壓等離子噴涂(LPPS,它也被稱為真空等離子噴涂或VPS)。在一個非限制性示例中,通過HVOF或HVAF來淀積(Ni,Co)CrAlY涂層。用于淀積結(jié)構(gòu)涂層的其它示例技術(shù)包括(無限制)濺射、電子束物理氣相淀積、無電鍍覆和電鍍。對于某些構(gòu)造,采用多種淀積技術(shù)來淀積結(jié)構(gòu)涂層層和可選的額外涂層層是合乎需要的。例如,可使用等離子式淀積來淀積第一結(jié)構(gòu)涂層層,而可使用其它技術(shù),諸如燃燒噴涂工藝或等離子噴涂工藝,來淀積后面淀積的層和可選的額外層(未顯示)。取決于所使用的材料,對涂層層使用不同的淀積技術(shù)可在屬性方面提供好處,諸如(但不限于)耐應(yīng)變性、強度、粘合性和/或展延性。對于圖3中顯示的構(gòu)造,構(gòu)件100包括渦輪葉片100,對于圖5中顯示的布置,襯底110進一步限定至少一個進入通道140,進入通道140在相應(yīng)的中空內(nèi)部空間114和至少一個冷卻通道130之間延伸,并且在它們之間提供流體連通。對相應(yīng)的冷卻通道進行供應(yīng)的內(nèi)部進入孔140可被鉆削成橫截面恒定的直孔、成形孔(橢圓形等),或者會聚孔或發(fā)散孔。在RonaldS.Bunker等人的名稱為“Componentswithcoolingchannelsandmethodsofmanufacture(具有冷卻通道的構(gòu)件及其制造方法)”的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請No.13/210,697中,提供用于形成進入孔的方法,該申請通過引用而整體地結(jié)合在本文中。對于冷卻通道130存在許多可行布置。對于圖5中顯示的示例構(gòu)造,冷卻通道130中的至少一個沿著倒角94沿徑向延伸。應(yīng)當(dāng)注意,雖然圖5中描繪的橫截面顯示僅一個沿著倒角沿徑向延伸的冷卻通道,但多個冷卻通道可在構(gòu)件的橫截面不同內(nèi)沿著倒角沿徑向延伸。有益地,這個徑向構(gòu)造會在涂層下面冷卻倒角,相對于用傳統(tǒng)方法冷卻的構(gòu)件,這顯著地降低倒角中的熱梯度和熱應(yīng)力。因此,可使用較大的倒角,這幫助滿足旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的載荷需要,同時也降低鑄造成本(因為較大的倒角對于鑄件生產(chǎn)或涂層的粘合性不那樣具有限制性)。類似地,對于圖6中顯示的示例構(gòu)造,冷卻通道130中的至少一個沿著倒角94沿軸向延伸。應(yīng)當(dāng)注意,雖然圖6中描繪的橫截面顯示僅一個沿著倒角沿軸向延伸的冷卻通道,但多個冷卻通道可沿著倒角沿軸向延伸。有益地,這個軸向布置將冷卻集中在倒角內(nèi)。對于圖7中顯示的示例構(gòu)造,冷卻通道130中的至少一個沿著倒角沿軸向-沿徑向延伸。圖7中示出的冷卻通道的具體數(shù)量(兩個)僅是說明性的,而且一個或多個冷卻通道可沿著倒角沿軸向-沿徑向延伸。如從圖中可看到的那樣,可用若干種方式構(gòu)造冷卻通道。可部分地選擇特定的構(gòu)造,以從制造中得到一些好處,因為加工裝置無法同等地接近所有位置。也可較容易地加工軸向通道或徑向通道,因為一個平面在空間中保持固定,而不是加工軸向-徑向類型,在加工軸向-徑向類型中,裝置必須經(jīng)過復(fù)合表面半徑。為了冷卻目的,因為翼型件必須具有一些內(nèi)部結(jié)構(gòu),諸如用于航空機械響應(yīng)的肋條,冷卻劑供應(yīng)孔在布置方面有一些限制,因此,特定的構(gòu)件可能需要使用軸向-徑向通道。在其它情況下,倒角可為壽命限制區(qū),并且由于簡單地具有軸向通道而受益最多。對此考慮在內(nèi)的因素還有通道的應(yīng)力集中因素,這可最大程度地由通道的特定定向減小。如上面提到的那樣,凹槽132可具有許多不同的幾何構(gòu)造。對于圖13和14中顯示的布置,各個凹槽132都具有開口136,而且各個凹槽132都在凹槽132的開口136處變窄,并且從而包括凹腔形狀132,使得各個冷卻通道130包括凹腔形冷卻通道130。在美國專利申請No.12/943,624中描述了凹腔形凹槽。對于特定的構(gòu)造,凹腔形凹槽132的基部134是相應(yīng)的凹槽132的頂部136的至少2倍寬。例如,對于這個構(gòu)造,如果凹槽132的基部134為0.75毫米,則頂部136將在寬度上少于0.375毫米。對于更特定的構(gòu)造,凹腔形凹槽132的基部134是相應(yīng)的凹槽132的頂部136的至少3倍寬,而且仍然更特別地,凹腔形凹槽132的基部134是相應(yīng)的凹槽132的頂部136的大約3-4倍寬。有益地,大的基部-頂部比會增加微通道130的整體冷卻體積,同時有利于涂層150淀積在凹槽132上(無需使用犧牲填料),而不用使涂層150填充凹槽132。對于某些構(gòu)造,結(jié)構(gòu)涂層54完全橋接相應(yīng)的凹槽132,使得涂層150密封相應(yīng)的微通道130。但是,對于其它構(gòu)造,結(jié)構(gòu)涂層54限定一個或多個可滲透式槽口144(例如,涂層中的多孔結(jié)構(gòu)或涂層中的間隙),使得結(jié)構(gòu)涂層不完全橋接一個或多個凹槽132中的各個,如圖14中示出的那樣。雖然圖14示意性地描繪槽口144具有均勻且筆直的幾何構(gòu)造,但各個槽口144典型地具有不規(guī)則的幾何構(gòu)造,其中,隨著施用涂層150以及涂層150的厚度增加,槽口144的寬度改變。最初,在將涂層150的第一部分施用到襯底110上時,槽口144的寬度可為微通道130的頂部136的寬度的50%。然后隨著涂層150增加,槽口144可變窄到頂部136的寬度的5%或更小。對于特定的示例,槽口144的寬度在其最窄點處為相應(yīng)的微通道頂部136的寬度的5%至20%。另外,槽口144可為多孔的,在這種情況下,“多孔”槽口144可具有一些連接,也就是一些具有零間隙的點或位置。有益地,槽口144對涂層150提供應(yīng)力消除。如上面提到的那樣,構(gòu)件可包括渦輪葉片。對圖12中顯示的示例構(gòu)造,襯底110進一步限定一體地連接到平臺92上的柄部96。對于圖12中顯示的構(gòu)造,至少一個通路146延伸通過柄部96,并且在相應(yīng)的中空內(nèi)部空間114和柄部96的外部區(qū)域之間提供流體連通。典型地,將通過放電加工或電化學(xué)加工來形成通路146,而且如果足夠大的話,通路146可形成鑄件的一部分。另外,對于圖12中顯示的構(gòu)造,至少一個進入孔148至少部分地延伸通過平臺92,以在冷卻通道130和柄部96的外部區(qū)域之間提供流體連通。對于圖12的示出的布置,進入通道148與冷卻通道130的基部134相交。對于圖12中顯示的構(gòu)造,冷卻通道130沿著倒角94沿徑向延伸,并且在倒角94的上端95處離開。圖12中顯示的布置的好處可理解為如下。柄部穴(即由柄部和平臺在下面限定的空間的那個區(qū)域)被來自通路146的冷卻劑加壓,并且除了微通道提供的冷卻之外,柄部穴允許對平臺的下面進行一般水平的冷卻。這個加壓還阻止任何熱氣進入到這個區(qū)域中。在通路146未加工成通過倒角而進入翼型件中的一種情況下,這對微通道提供方便的冷卻源?,F(xiàn)在更一般地參照所有上面描述的冷卻構(gòu)造,通過將符合表面曲率的冷卻通道置于倒角的外表面上,上面描述的冷卻構(gòu)造有益地允許倒角的半徑增加,同時保持較低的金屬溫度,以獲得更好的載荷承載能力。另外,新啟用的增大的倒角大小還將改進涂層的微結(jié)構(gòu),以及降低這些區(qū)域中有TBC碎片的可能性。另外,從設(shè)計角度看,上面描述的倒角冷卻是柔性的,從而允許冷卻在實際上以任何定向結(jié)合到倒角中。但是,應(yīng)當(dāng)注意,雖然倒角的改進的冷卻將使得能夠使用較大的倒角,但本發(fā)明也適用于傳統(tǒng)大小的倒角。例如,一些現(xiàn)有部件可能不需要增加倒角的大小,但由于微冷卻通道的原因,仍然將獲得其它好處。例如,通道可具有直接鉆入翼型件內(nèi)部腔體中的冷卻供應(yīng)孔,而且冷卻器襯底材料將允許微通道侵入表面中。參照圖2-4、8-11、13、14來描述另一個構(gòu)件100構(gòu)造。如例如圖2和4中顯示的那樣,構(gòu)件100包括具有外表面112和內(nèi)表面116的襯底110。如例如圖2和4中示出的那樣,內(nèi)表面116限定至少一個中空內(nèi)部空間114。如圖2和3中示出的那樣,例如,襯底110的外表面112限定壓力側(cè)壁24和吸力側(cè)壁26,其中,壓力側(cè)壁24和吸力側(cè)壁26在構(gòu)件100的前緣28和后緣30處連結(jié)在一起,并且共同形成構(gòu)件的翼型件90部分。如圖2和3中顯示的那樣,吸力側(cè)26為凸形,而壓力側(cè)24則為凹形。如圖3和4中示出的那樣,例如,襯底110的外表面112進一步限定至少一個平臺92和至少一個倒角94,倒角94在翼型件90和相應(yīng)的平臺92之間延伸,并且將翼型件90一體地連接到相應(yīng)的平臺92上。如圖8和9中顯示的那樣,例如,外表面112限定至少部分地沿著相應(yīng)的平臺92延伸的一個或多個凹槽132。如圖8和9中示出的那樣,例如,各個凹槽132與相應(yīng)的中空內(nèi)部空間114處于流體連通。如例如圖2、8和13中示出的那樣,構(gòu)件100進一步包括設(shè)置在襯底110的外表面112的至少一部分上的涂層150。涂層150至少包括結(jié)構(gòu)涂層54,并且在上面描述了涂層150。如圖8中示出的那樣,例如,結(jié)構(gòu)涂層54在凹槽(一個或多個)132上延伸,使得凹槽(一個或多個)132和結(jié)構(gòu)涂層54共同限定用于冷卻平臺94的一個或多個通道130。有益地,上面描述的冷卻構(gòu)造對平臺(一個或多個)提供增強的冷卻,這將幫助消除對貫心平臺的需要,從而降低構(gòu)件的預(yù)期成本。對于圖3中顯示的構(gòu)造,構(gòu)件100包括渦輪葉片100,對于圖9中顯示的布置,襯底110進一步限定至少一個進入通道140,進入通道140在相應(yīng)的中空內(nèi)部空間114和至少一個冷卻通道130之間延伸,并且在相應(yīng)的中空內(nèi)部空間114和至少一個冷卻通道130之間提供流體連通。在上面描述了進入通道140。對于冷卻通道130存在許多可行布置。對于圖8中顯示的示例構(gòu)造,冷卻通道130中的至少一個沿著平臺92沿軸向和/或縱向延伸。也就是說,冷卻通道130可沿著平臺沿軸向、沿縱向,或者沿軸向和沿縱向兩者延伸。有益地,這個構(gòu)造對平臺92提供增強的冷卻。對于圖8的示出的構(gòu)造,冷卻通道130在平臺端部98的附近離開。但是,對于其它構(gòu)造,冷卻通道130在平臺92的端部98處離開。未明確地顯示這個后一種布置。但是,在圖8中示出了平臺端部98。對于圖9中顯示的示例構(gòu)造,冷卻通道130中的至少一個沿著倒角94沿徑向延伸,以及然后沿著平臺92沿軸向和/或沿縱向延伸。有益地,這個構(gòu)造對倒角94和平臺92提供增強的冷卻。對于圖9的示出的構(gòu)造,冷卻通道130在平臺端部98的附近離開。但是,對于其它構(gòu)造,冷卻通道130在平臺92的端部98處離開。未明確地顯示這個后一種布置。但是,在圖9中示出了平臺端部98。如上面提到的那樣,構(gòu)件100可包括渦輪葉片。對于圖10中顯示的示例構(gòu)造,襯底110進一步限定一體地連接到平臺92上的柄部96。對于圖10中顯示的構(gòu)造,至少一個通路146延伸通過柄部96,并且在相應(yīng)的中空內(nèi)部空間114和柄部96的外部區(qū)域之間提供流體連通。如上面提到的那樣,典型地,將通過放電加工或電化學(xué)加工來形成通路146,而且如果足夠大,通路146將形成鑄件的一部分。另外,對于圖10中顯示的構(gòu)造,至少一個進入孔148至少部分地延伸通過平臺92,以在冷卻通道130和柄部96的外部區(qū)域之間提供流體連通。對于圖10中顯示的示出的布置,進入通道148與冷卻通道130的基部134相交。對于圖10中顯示的構(gòu)造,冷卻通道130沿著平臺92沿軸向和/或沿縱向延伸,并且在平臺端部98的附近離開。但是,冷卻通道130還可離開平臺端部98。未明確地顯示這個后一種布置。但是,在圖10中示出了平臺端部98。有益地,通過將微通道定位在平臺中,圖10中顯示的布置通過將冷卻劑布置成更接近熱氣路徑來提供改進的冷卻。此布置可減少或消除對在平臺的內(nèi)部鑄造冷卻通路或腔體的需要。這還減少進入到柄部-平臺腔體中的冷卻劑中的熱通量的量,從而允許流體在供應(yīng)微通道之前,僅僅執(zhí)行加壓功能。參照圖11來描述另一個渦輪葉片100構(gòu)造。對于圖11中顯示的布置,襯底110進一步限定一體地連接到平臺92上的柄部96和至少一個進入孔140,進入孔140至少部分地延伸通過柄部96,以在相應(yīng)的中空內(nèi)部空間114和相應(yīng)的冷卻通道130之間提供流體連通,其中,對于圖11中顯示的構(gòu)造,冷卻通道沿著平臺92沿軸向和/或沿縱向延伸,并且在平臺端部98的附近離開。但是,冷卻通道130還可離開平臺端部98。未明確地顯示這個后一種布置。但是,在圖11中示出了平臺端部98。有益地,圖11中顯示的冷卻布置對平臺92提供增強的冷卻,這將幫助消除對貫心平臺的需要,從而降低構(gòu)件的預(yù)期成本。如上面參照圖13和14所論述的那樣,對于特定的構(gòu)造,凹槽132和冷卻通道130可為凹腔形。類似地,以及如上面參照圖14所論述的那樣,對于特定的構(gòu)造,結(jié)構(gòu)涂層54限定一個或多個可滲透式槽口144,使得結(jié)構(gòu)涂層不完全橋接各個凹槽132。但是,對于其它構(gòu)造,結(jié)構(gòu)涂層54密封各個凹槽132。如上面提到的那樣,上面描述的冷卻平臺構(gòu)造的好處包括消除對貫心平臺的需要,從而降低構(gòu)件的預(yù)期成本。參照圖2-17來描述在構(gòu)件100中形成冷卻通道130的方法。如上面參照圖2-4所描述的那樣,構(gòu)件100包括具有外表面112和內(nèi)表面116的襯底110,其中,內(nèi)表面116限定至少一個中空內(nèi)部空間114,而襯底110的外表面112則限定壓力側(cè)壁24和吸力側(cè)壁26。壓力側(cè)壁24和吸力側(cè)壁26在構(gòu)件100的前緣28和后緣30處連結(jié)在一起。如圖2和3中顯示的那樣,吸力側(cè)26為凸形,而壓力側(cè)24則為凹形。如圖3和4中示出的那樣,例如,襯底110的外表面112進一步限定至少一個平臺92和至少一個倒角94,倒角94在翼型件90和相應(yīng)的平臺92之間延伸,并且將翼型件90一體地連接到相應(yīng)的平臺92上。如圖5和8-12中示出的那樣,方法包括在襯底110的外表面112中形成至少一個凹槽,凹槽至少部分地沿著倒角94延伸,或者至少部分地沿著平臺92延伸。典型地,以及如上面論述的那樣,方法進一步包括使凹槽(一個或多個)132形成在襯底110的外表面112中之前,鑄造襯底110。如圖2、5、13和14中示出的那樣,例如,方法進一步包括在襯底110的外表面112的至少一部分上設(shè)置涂層150。在上面描述了涂層150和用于設(shè)置涂層150的示例淀積技術(shù)。但是,對于特定的工藝,將涂層150設(shè)置在襯底110的外表面112的至少一部分上的步驟包括執(zhí)行等離子淀積。對于特定的構(gòu)造,涂層150包括超合金。對于特定的工藝,將涂層150設(shè)置在襯底110的外表面112的至少一部分上的步驟包括執(zhí)行熱噴涂工藝。示例熱噴涂工藝包括高速氧燃料噴涂(HVOF)和高速空氣燃料噴涂(HVAF)。對于特定的工藝,將涂層150設(shè)置在襯底110的外表面112的至少一部分上的步驟包括執(zhí)行低壓等離子噴涂(LPPS)工藝。如上面論述的那樣,涂層150至少包括結(jié)構(gòu)涂層54,結(jié)構(gòu)涂層54在凹槽(一個或多個)132上延伸,使得凹槽(一個或多個)132和結(jié)構(gòu)涂層54共同限定用于冷卻構(gòu)件100的倒角94中和平臺92的至少一個的一個或多個通道130。如圖5、6、11和13中示出的那樣,方法另外可選地包括在襯底110中形成至少一個進入孔140,其中,各個進入孔140使相應(yīng)的凹槽132連接成與相應(yīng)的中空內(nèi)部空間114處于流體連通。如上面提到的那樣,在RonaldS.Bunker等的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請No.13/210,697中提供了用于形成進入孔的技術(shù)。例如,可通過研磨液體射流加工來形成進入孔。另外,內(nèi)部進入孔140可被鉆削成橫截面恒定的直孔、成形孔(橢圓形等),或者會聚孔或發(fā)散孔。如上面論述的那樣,對于特定的構(gòu)造,凹槽為凹腔形。對于特定的工藝,通過將研磨液體射流160引導(dǎo)到襯底110的表面112處來形成凹腔形凹槽132,如Bunker等人的美國專利申請No.12/943,624中論述的那樣,以及如例如圖15-17中示出的那樣。例如,可通過在研磨液體射流160的第一行程中相對于襯底110的表面112以橫向角度引導(dǎo)研磨液體射流160(圖15),以及然后以與橫向角度的角度基本相反的角度進行后面的行程(圖16),來形成凹腔形凹槽132。對于特定的工藝,形成凹腔形凹槽132的步驟可進一步包括執(zhí)行至少一個額外的行程(圖17),其中,研磨液體射流160以在橫向角度和基本相反的角度之間的一個或多個角度,被引導(dǎo)向凹槽132的基部134,使得材料從凹槽132的基部134被移除。更一般而言,可使用研磨液體射流、浸入式電化學(xué)加工(ECM)、具有旋轉(zhuǎn)電極的放電加工(EDM)(銑削EDM)和激光加工中的一種或多種來形成凹腔形凹槽132。如上面提到的那樣,相對于傳統(tǒng)的鑄造冷卻通路,使用微通道來冷卻倒角(一個或多個)和/或平臺(一個或多個)提供顯著的好處。特別地,通過將符合表面曲率的冷卻通道置于倒角的外表面上,上面描述的冷卻構(gòu)造允許倒角的半徑增大,同時保持較低的金屬溫度,以獲得更好的載荷承載能力。此外,較大的倒角對于鑄件生產(chǎn)不那么具有限制性,并且從而降低鑄件的成本。另外,新啟用的增加的倒角大小還將改進倒角區(qū)域上的陶瓷涂層微結(jié)構(gòu),這是在熱噴涂工藝期間典型地難以控制微結(jié)構(gòu)的區(qū)。另外,從設(shè)計角度看,上面描述的倒角和/或平臺冷卻是柔性的,從而允許冷卻在實際上以任何定向結(jié)合到倒角和/或平臺中。另外,大的倒角輪廓也有望提高空氣動力學(xué)效率。雖然在本文中僅示出和描述了本發(fā)明的某些特征,但本領(lǐng)域技術(shù)人員將想到許多修改和改變。因此要理解的是,所附權(quán)利要求意于覆蓋落在本發(fā)明的真實精神內(nèi)的所有這樣的修改和改變。
當(dāng)前第1頁1 2 3 
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1
永泰县| 武宁县| 湘乡市| 江阴市| 海门市| 桂东县| 通化市| 饶阳县| 聂荣县| 格尔木市| 阿鲁科尔沁旗| 惠来县| 巨野县| 安泽县| 利川市| 东港市| 垦利县| 台东县| 平阳县| 五河县| 台州市| 临泉县| 彰化市| 奈曼旗| 陆河县| 扶沟县| 怀宁县| 藁城市| 新田县| 南康市| 大竹县| 大石桥市| 镇巴县| 凉城县| 鄂温| 莎车县| 和田市| 龙山县| 荃湾区| 福州市| 芦溪县|