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EP3180155A1 - Aufbaustrategie für einen kronenboden einer turbinenschaufel und turbinenschaufel - Google Patents

Aufbaustrategie für einen kronenboden einer turbinenschaufel und turbinenschaufel

Info

Publication number
EP3180155A1
EP3180155A1 EP15774906.0A EP15774906A EP3180155A1 EP 3180155 A1 EP3180155 A1 EP 3180155A1 EP 15774906 A EP15774906 A EP 15774906A EP 3180155 A1 EP3180155 A1 EP 3180155A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
welding
line
transverse
turbine blade
along
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15774906.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andres Gasser
Stefanie Linnenbrink
Frank MENTZEL
Norbert Pirch
Nikolai Arjakine
Georg Bostanjoglo
Bernd Burbaum
Andre Mehlhorn
Michael Ott
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Siemens AG
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV, Siemens AG filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Publication of EP3180155A1 publication Critical patent/EP3180155A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/14Form or construction
    • F01D5/147Construction, i.e. structural features, e.g. of weight-saving hollow blades
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34Laser welding for purposes other than joining
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/04Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P6/00Restoring or reconditioning objects
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P6/00Restoring or reconditioning objects
    • B23P6/002Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors
    • B23P6/007Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors using only additive methods, e.g. build-up welding
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/001Turbines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/20Manufacture essentially without removing material
    • F05D2230/23Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together
    • F05D2230/232Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together by welding
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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    • F05D2230/232Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together by welding
    • F05D2230/234Laser welding
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/30Manufacture with deposition of material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/80Repairing, retrofitting or upgrading methods

Definitions

  • the invention relates to a construction strategy in order ⁇ a weld crown bottom of a turbine blade and the turbine blade thus prepared with a squealer on the crown ground.
  • the tips of a turbine blade underlie ⁇ gene stronger wear and are repaired for reuse, which again material must be applied to the original geometry, the so-called squealer edge, a circumferential wall along the outer contour of the
  • Airfoil applied and should also be inexpensive to manufacture.
  • the corresponding traverse strategy of the welding head also plays a role.
  • Figure 1 is a plan is applied to a surface of a turbine acting ⁇ fel, on the material
  • FIG. 3 shows a procedure of the building strategy
  • Figure 4 shows a turbine blade
  • Figure 5 is a list of superalloys.
  • FIG. 1 shows a plan view of a surface 4, in particular a blade tip 415 (FIG. 4) of a turbine blade 120, 130, or in general as a component 1.
  • the surface 4, 415 is preferably flat.
  • the airfoil of the turbine blade 120, 130 has an outer contour 7.
  • an outer circumferential weld 10 is placed along the contour 7, before the first step
  • Welding webs are applied for welding layers.
  • circumferential wall 13 hardfaced is set preferential ⁇ well as an inner circumferential weld 11 along a path to be generated inner contour 8, before the first welding lines between the contours 7 and 8 are plotted for welding positions.
  • Figure 2 is a cross section of a desired geometry of a crown bottom 4 with a circumferential wall 13, in particular a tip squealer of a turbine blade, and shown a hollow space ⁇ . 6
  • the wall 13 is at least two welding track widths wide. In the middle of the surface 4, 415, an upwardly open cavity 6 with the inner surface 5 forms.
  • FIG. 3 shows first steps for the large-area construction of material, in particular for a circumferential wall 13.
  • the welding tracks 26 (26 ', 26'', ..., 29 (29', 29 '', ...) are laid parallel to a longitudinal line 20.
  • the longitudinal line 20 is preferably aligned to the longitudinal direction of the fl at surface 4, 415.
  • the longitudinal line 20 can extend through an end 40 of the surface 4, 415 and represents the almost longest, straight course on the surface 4, 415.
  • the weld beads 26, 29 preferably start at one end, in particular 26 ⁇ of the surface 4, 415 and run in a straight line. If the welding path leaves the outer contour 7, the application process is moved to the next welding path displaced by a certain distance.
  • the surface 4, 415 which is to be coated with material, is produced completely with parallel running welding paths 26, 29.
  • the welding tracks are laid, preferably continuously from one side, here 26 'to the other side, here 29'.
  • a second welding layer of welding paths is generated which is parallel to a transverse line 23
  • the transverse line 23 extends transversely to the longitudinal line 20, in particular at an angle 70 ° to 110 °, in particular 80 ° to 110 ° to a longitudinal line 20 extends.
  • the transverse line 23 is perpendicular to the longitudinal ⁇ line 20.
  • the second welding layer covers the first welding position.
  • the lines 33 33 ⁇ ⁇ , ... represent only the relative movement between the blade tip and the welding head, ie when the inner surface 5 is generated, no material is applied there by stopping the supply of material in the region.
  • the second welding location preferably starting at one end 40 of the face 4, 415 and then by following directly aneinan ⁇ the adjacent or preferably overlapping sheeting coated.
  • the welding tracks 33 (33 ', 33 ",...) are laid parallel to a transverse line 23.
  • the transverse line 23 is preferably aligned transversely to the longitudinal direction 20 of the surface 4, 415.
  • the weld beads 33 ', 33 "preferably start at one end, e.g. B. 40 of the surface 4, 415 and run straight. If the welding path leaves the outer contour 7, the application process is moved to the next welding path displaced by a certain distance. In the areas in which the cavity 6 is formed, no material is applied, so that the transverse line 23 or Paralle ⁇ len to only the course of the relative movement between the substrate 120 and welding head (not shown) represent. In the first welding position, the surface 4, 415, with
  • Material is to be coated, completely generated with parallel ver ⁇ running welding paths 33.
  • the welding paths are laid, preferably continuously from one side, here 40, 412 to the other side, here 409 (FIG. 4).
  • a second welding layer of welding paths is produced, which are laid parallel to a longitudinal line 20 (26, 29), wherein the longitudinal line 20 transverse to the transverse line 23, in particular at an angle 70 ° to 110 °, in particular 80 ° extends to 110 ° to the transverse line 23.
  • the longitudinal centerline 20 extends perpendicular to the transverse line ⁇ 23rd
  • the second welding layer covers the first welding position.
  • the lines 26, 29, ... represent only the relative movement between the blade tip and the welding head, ie when the inner surface 5 is created, no material is applied there by stopping the supply of material in the region.
  • the second welding location preferably starting at one side of the face 4, 415 and then by following directly aneinan ⁇ the adjacent or preferably overlapping sheeting coated.
  • the desired height of the wall 13 is achieved by repeating the procedure according to FIG. 3 until the desired height of the wall 13 is reached.
  • the turbine blade 120, 130 has a nickel- or cobalt-based superalloy, in particular an alloy according to FIG.
  • the welding material also represents a nickel- or cobalt-based alloy and differs preferential example of the material of the component 1, 120, 130.
  • distinc ⁇ dung means that at least one alloying element has a higher or 10% lower proportion of this alloying element.

Landscapes

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

Durch Aufbringung von Material entlang parallel verlaufender Schweißbahnen pro Schweißlage und Veränderung der Verlaufrichtung der Schweißbahnen um 90° für die nächste Schweißlage werden gute Ergebnisse erzielt.

Description

Aufbaustrategie für einen Kronenboden einer Turbinenschaufel und Turbinenschaufel
Die Erfindung betrifft eine Aufbaustrategie beim Auftrags¬ schweißen eines Kronenbodens einer Turbinenschaufel und die so hergestellte Turbinenschaufel mit einer Anstreifkante auf dem Kronenboden. Insbesondere die Spitzen einer Turbinenlaufschaufel unterlie¬ gen stärkerem Verschleiß und werden für den Wiedereinsatz repariert, wobei wieder Material aufgetragen werden muss, um die ursprüngliche Geometrie, die sogenannte Anstreifkante, die eine umlaufende Wand entlang der äußeren Kontur des
Schaufelblatts darstellt, wieder herzustellen.
Auftragsschweißverfahren wie Laserauftragsschweißverfahren sind Stand der Technik. Die wiederhergestellte Turbinenschaufel im Bereich des Kro¬ nenbodens muss defekt- und porenfrei sein, soll kleine Makro- körner haben, soll das Schweißgut mit einem Übermaß zum
Schaufelblatt aufgetragen, und soll außerdem kostengünstig herzustellen sein.
Dabei spielt neben den Laserparametern wie Vorheizen, Laserleistung, Pulvermassenstrom und Vorschubgeschwindigkeit auch die entsprechende Verfahrstrategie des Schweißkopfes eine Rolle .
Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Aufbaustrategie vor¬ zuschlagen, mit der die oben genannten Forderungen erfüllt werden können. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Turbinenschaufel gemäß Anspruch 9. In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die beliebig miteinander kombiniert werden kön¬ nen, um weitere Vorteile zu erzielen.
Es zeigen:
Figur 1 eine Aufsicht auf eine Fläche einer Turbinenschau¬ fel, auf der Material aufgetragen wird,
Figur 2 einen Querschnitt durch eine Sollgeometrie einer
Schaufelspitze,
Figur 3 eine Vorgehensweise der Aufbaustrategie,
Figur 4 eine Turbinenschaufel und
Figur 5 eine Liste von Superlegierungen .
Die Beschreibung und Figuren stellen nur Ausführungsbeispiele der Erfindung dar.
In Figur 1 ist eine Aufsicht auf eine Fläche 4, insbesondere auf eine Schaufelspitze 415 (Fig. 4) einer Turbinenschaufel 120, 130, oder allgemein als Bauteil 1 dargestellt.
Die Fläche 4, 415 ist vorzugsweise plan.
Im Querschnitt ist die längliche, gebogene Form oder die ty- pische Geometrie eines Schaufelblatts 406 (Fig. 4) zu erken¬ nen. Auf die Fläche 4, 415, die insbesondere eine entspre¬ chend aufgearbeitete Fläche einer bereits benutzten Turbinen¬ schaufel 120, 130 darstellt, soll Material aufgetragen wer¬ den, um im Querschnitt eine Sollgeometrie wie in Figur 2 zu erzielen.
Das Schaufelblatt der Turbinenschaufel 120, 130 weist eine äußere Kontur 7 auf. Vorzugsweise wird im ersten Schritt eine äußere umlaufende Schweißnahn 10 entlang der Kontur 7 gelegt, bevor erste
Schweißbahnen für Schweißlagen aufgetragen werden.
Wird die umlaufende Wand 13 auftragsgeschweißt, wird vorzugs¬ weise ebenso eine innere umlaufende Schweißbahn 11 entlang einer zu generierenden inneren Kontur 8 gelegt, bevor erste Schweißbahnen zwischen den Konturen 7 und 8 für Schweißlagen aufgetragen werden.
In Figur 2 ist ein Querschnitt durch eine Sollgeometrie eines Kronenbodens 4 mit einer umlaufenden Wand 13, insbesondere einer Anstreifkante einer Turbinenschaufel, und einem Hohl¬ raum 6 gezeigt.
Auf die Fläche 4, 415 wurde Material aufgetragen, so dass sich eine Wand 13 entlang der Kontur 7 gebildet hat, so dass ein nach oben offener Hohlraum 6 mit der inneren Kontur 8 entsteht.
Vorzugsweise kann es notwendig sein, auch die Fläche 4, 415 in ersten Schritten in mehreren Schweißlagen vollständig zu beschichten oder zu erzeugen, bevor eine umlaufende Wand 13 geschweißt wird. Dann erfolgt vorzugsweise zuerst keine innere umlaufende Schweißbahn 11.
Die Wand 13 ist zumindest zwei Schweißbahnenbreiten breit. In der Mitte der Fläche 4, 415 bildet sich ein nach oben offener Hohlraum 6 mit der inneren Fläche 5 aus.
Figur 3 zeigt erste Schritte zum großflächigen Aufbau von Material, insbesondere für eine umlaufende Wand 13.
Die Schweißbahnen 26 (26', 26'',..., 29 (29', 29'',...) werden parallel zu einer Längslinie 20 gelegt. Die Längslinie 20 ist vorzugsweise zur Längsrichtung der Flä¬ che 4, 415 ausgerichtet. Insbesondere kann die Längslinie 20 durch ein Ende 40 der Fläche 4, 415 verlaufen und stellt den dort fast längsten, gradlinigen Verlauf auf der Fläche 4, 415 dar .
Die Schweißraupen 26, 29 starten vorzugsweise an einem Ende, insbesondere 26 λ der Fläche 4, 415 und verlaufen gradlinig. Verlässt die Schweißbahn die äußere Kontur 7, so wird der Auftragsprozess in die nächste in einem bestimmen Abstand verschobene Schweißbahn verlegt.
In den Bereichen, in denen der Hohlraum 6 entsteht, wird kein Material aufgetragen, so dass die Längslinie 20 oder Paralle- len dazu nur den Verlauf der relativen Bewegung zwischen Substrat 120 und Schweißkopf (nicht dargestellt) darstellten.
In der ersten Schweißlage wird die Fläche 4, 415, die mit Material beschichtet werden soll, komplett mit parallel ver- laufenden Schweißbahnen 26, 29 erzeugt. Die Schweißbahnen werden, vorzugsweise durchgehend von einer Seite, hier 26' zur anderen Seite, hier 29' verlegt.
In einem zweiten Schritt wird eine zweite Schweißlage von Schweißbahnen erzeugt, die parallel zu einer Querlinie 23
(33', 33'', ...) gelegt werden. Die Querlinie 23 verläuft quer zur Längslinie 20, insbesondere unter einem Winkel 70° bis 110°, ganz insbesondere 80° bis 110° zu einer Längslinie 20 verläuft .
Vorzugsweise verläuft die Querlinie 23 senkrecht zur Längs¬ linie 20.
Die zweite Schweißlage bedeckt die erste Schweißlage.
Auch hier stellen die Linien 33 33 λ λ, ... nur die relative Bewegung zwischen der Schaufelspitze und dem Schweißkopf dar, d. h. wenn die innere Fläche 5 erzeugt wird, wird dort kein Material aufgetragen, indem die Materialzufuhr in dem Bereich gestoppt wird. Die zweite Schweißlage beginnt vorzugsweise an einem Ende 40 der Fläche 4, 415 und wird dann folgend durch direkt aneinan¬ der angrenzende oder vorzugsweise überlappende Schweißbahnen beschichtet.
Die Reihenfolge kann auch umgedreht werden:
Die Schweißbahnen 33 (33', 33'',...) werden parallel zu einer Querlinie 23 gelegt.
Die Querlinie 23 ist vorzugsweise quer zur Längsrichtung 20 der Fläche 4, 415 ausgerichtet.
Die Schweißraupen 33' , 33' ' starten vorzugsweise an einem Ende, z. B. 40 der Fläche 4, 415 und verlaufen gradlinig. Verlässt die Schweißbahn die äußere Kontur 7, so wird der Auftragsprozess in die nächste in einem bestimmen Abstand verschobene Schweißbahn verlegt. In den Bereichen, in denen der Hohlraum 6 entsteht, wird kein Material aufgetragen, so dass die Querlinie 23 oder Paralle¬ len dazu nur den Verlauf der relativen Bewegung zwischen Substrat 120 und Schweißkopf (nicht dargestellt) darstellen. In der ersten Schweißlage wird die Fläche 4, 415, die mit
Material beschichtet werden soll, komplett mit parallel ver¬ laufenden Schweißbahnen 33 erzeugt. Die Schweißbahnen werden, vorzugsweise durchgehend von einer Seite, hier 40, 412 zur anderen Seite, hier 409 verlegt (Fig. 4) .
In einem zweiten Schritt wird eine zweite Schweißlage von Schweißbahnen erzeugt, die parallel zu einer Längslinie 20 (26, 29) gelegt werden, wobei die Längslinie 20 quer zur Querlinie 23 verläuft, insbesondere unter einem Winkel 70° bis 110°, ganz insbesondere 80° bis 110° zur Querlinie 23 verläuft .
Vorzugsweise verläuft die Längslinie 20 senkrecht zur Quer¬ linie 23. Die zweite Schweißlage bedeckt die erste Schweißlage.
Auch hier stellen die Linien 26, 29, ... nur die relative Bewe- gung zwischen der Schaufelspitze und dem Schweißkopf dar, d. h. wenn die innere Fläche 5 erzeugt wird, wird dort kein Material aufgetragen, indem die Materialzufuhr in dem Bereich gestoppt wird. Die zweite Schweißlage beginnt vorzugsweise an einer Seite der Fläche 4, 415 und wird dann folgend durch direkt aneinan¬ der angrenzende oder vorzugsweise überlappende Schweißbahnen beschichtet . Die gewünschte Höhe der Wand 13 wird dadurch erreicht, dass die Vorgehensweise gemäß Figur 3 solange wiederholt wird, bis die gewünschte Höhe der Wand 13 erreicht ist.
Die Turbinenschaufel 120, 130 weist eine nickel- oder kobalt- basierte Superlegierung, insbesondere eine Legierung gemäß Figur 5 auf.
Das Schweißmaterial stellt ebenfalls eine nickel- oder kobaltbasierte Legierung dar und unterscheidet sich vorzugs- weise von dem Material des Bauteils 1, 120, 130. Unterschei¬ dung bedeutet, dass zumindest ein Legierungselement einen um 10% höheren oder niedrigeren Anteil an diesem Legierungselement aufweist.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Materialauftrag auf eine Fläche (4, 415), bei dem eine freistehende Wand (13) oder
ein nach außen offener Hohlraum (6) erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
entweder
eine erste komplette Schweißlage auf der Fläche (4, 415) mittels Schweißbahnen (26 26 λ λ, 29 λ, 29 λ λ, ...) erzeugt wird,
wobei alle Schweißbahnen (26 26 λ λ, 29 29 λ λ, ...) parallel zu einer Längslinie (20) aufgetragen werden, wobei die Längslinie (20) vorzugsweise längs zur Fläche (4, 415) ausgerichtet ist, und dann
darauf eine weitere komplette Schweißlage auf der Fläche (4, 415) erzeugt wird,
wobei für diese weitere komplette Schweißlage alle Schwei߬ bahnen (33 33 λ λ, ...) parallel zu einer Querlinie (23) verlaufen,
wobei die Querlinie (23) quer zur Längslinie (20) verläuft, insbesondere in einem Winkel von 80° bis 100°,
ganz insbesondere senkrecht zu der Längslinie (20) ver¬ läuft,
oder
eine erste komplette Schweißlage auf der Fläche (4, 415) mittels Schweißbahnen (33 33 λ λ, ...) erzeugt wird,
wobei alle Schweißbahnen (33 33 λ λ, ...) parallel zu einer Querlinie (23) aufgetragen werden,
wobei die Querlinie (23) quer zur einer Längslinie (20) der Fläche (4, 415) der Turbinenschaufel (120, 130) ausgerich¬ tet ist, und dann
darauf eine weitere komplette Schweißlage auf der Fläche (4, 415) erzeugt wird,
wobei für diese weitere komplette Schweißlage alle Schwei߬ bahnen (26λ, 26λ λ, 29λ, 29λ λ) parallel zu einer Längs¬ linie (20) verlaufen,
wobei die Längslinie (20) quer zur Querlinie (23) verläuft, insbesondere in einem Winkel von 80° bis 100°, ganz insbesondere senkrecht zu der Querlinie (23) verläuft und
wobei die Längslinie (20) vorzugsweise längs zur Fläche (4, 415) ausgerichtet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
bei dem in einem der ersten Schritte vor der Aufbringung der ersten kompletten Schweißlage eine äußere, umlaufende Schweißbahn (10) entlang der äußeren Kontur (7) der Fläche (4, 415) gelegt wird.
3. Verfahren nach einem oder beider der Ansprüche 1 oder 2, bei dem in einem der ersten Schritte vor der Aufbringung der ersten kompletten Schweißlage eine innere, umlaufende Schweißbahn (11) entlang einer inneren Kontur (8) der Fläche (4, 415) gelegt wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2 oder 3,
bei dem eine relative Bewegung zwischen Fläche (4, 415) und einem Schweißkopf entlang der Linie (20) erfolgt,
und dort wo der Hohlraum (6) entsteht kein Materialauftrag erfolgt,
indem die Energiequelle,
insbesondere der Laser oder das Plasma,
ausgeschaltet und/oder
die Materialzufuhr gestoppt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4,
bei dem ein Laserauftragsschweißen,
insbesondere ein Laserpulverauftragsschweißen,
verwendet wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 3, 4 oder 5,
bei dem die Fläche (4, 415) eben ausgebildet ist.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem die Längslinie (20) durch ein Ende (40) der Fläche (4, 415) verläuft und
insbesondere wobei die Längslinie (20) im Vergleich zur Querlinie (23) einen deutlich höheren,
insbesondere mindestens 20%,
ganz insbesondere mindestens 50%,
höheren Anteil entlang auf der Fläche (4, 425) aufweist.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem eine Fläche (415) einer Turbinenschaufel (120, 130) beschichtet wird.
9. Laufturbinenschaufel mit einem Kronenboden,
insbesondere hergestellt nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8,
die eine freistehende Wand (13) oder einen nach außen offe¬ nen Hohlraum (6) aufweist,
bei dem die Wand (13) durch Schweißlagen von mehreren
Schweißbahnen gebildet wird,
wobei alle Schweißbahnen der aufeinander folgenden Schweißbahnen einer Schweißlage in einem Winkel von 80° bis 100°, insbesondere 90°,
zueinander verlaufen.
10. Schaufel nach Anspruch 9,
bei der eine äußere, umlaufende Schweißbahn (10) entlang der äußeren Kontur (7) der Fläche (4, 415) vorhanden ist.
11. Schaufel nach einem oder beider der Ansprüche 9 oder 10, bei der eine innere, umlaufende Schweißbahn (10) entlang einer inneren Kontur (8) der Fläche (4, 415) vorhanden ist.
EP15774906.0A 2014-10-09 2015-10-01 Aufbaustrategie für einen kronenboden einer turbinenschaufel und turbinenschaufel Withdrawn EP3180155A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4259905A1 (de) * 2020-12-08 2023-10-18 General Electric Company Verfahren zur herstellung oder reparatur eines teils mit überhängendem abschnitt und zugehöriges turbomaschinenteil

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE855348C (de) * 1949-11-11 1952-11-13 Gussstahlwerk Bochumer Ver Ag Verfahren beim Auftragen von insbesondere verschleissfesten Stahlschichten durch Auftragschweissen an gebrauchten und neuen Schienen
GB2085786B (en) * 1980-02-29 1984-08-08 Le I Korable Str Method of manufacturing articles with surfacing coating and article made by this method
IL92428A (en) * 1989-02-08 1992-12-01 Gen Electric Fabrication of components by layered deposition
US5822852A (en) * 1997-07-14 1998-10-20 General Electric Company Method for replacing blade tips of directionally solidified and single crystal turbine blades
US6332272B1 (en) 2000-01-07 2001-12-25 Siemens Westinghouse Power Corporation Method of repairing a turbine blade
US6568077B1 (en) * 2000-05-11 2003-05-27 General Electric Company Blisk weld repair
US6969821B2 (en) * 2003-06-30 2005-11-29 General Electric Company Airfoil qualification system and method
RU2377110C2 (ru) 2008-02-11 2009-12-27 Евгений Владимирович Болтенко Способ восстановления изношенных поверхностей деталей машин
US8206121B2 (en) * 2008-03-26 2012-06-26 United Technologies Corporation Method of restoring an airfoil blade
EP2226149A1 (de) * 2009-03-04 2010-09-08 Siemens Aktiengesellschaft Zweischritt-Schweissverfahren
DE102009016260A1 (de) * 2009-04-03 2010-10-07 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren beim Schweißen und Bauteil
RU2420610C1 (ru) 2009-09-23 2011-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Производственное предприятие Турбинаспецсервис" Способ формирования дискретного наплавочного покрытия на пере лопатки турбомашины
DE102009049518A1 (de) 2009-10-15 2011-04-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Vorrichtung zum Schweißen von Werkstücken aus hochwarmfesten Superlegierungen
JP5618643B2 (ja) 2010-06-14 2014-11-05 株式会社東芝 ガスタービン動翼の補修方法およびガスタービン動翼
FR2981867B1 (fr) 2011-10-26 2016-02-12 Snecma Procede de fabrication d'une piece metallique pour turboreacteur d'aeronefs
EP2591876A1 (de) * 2011-11-09 2013-05-15 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Auftragsschweißen eines Bauteiles aus einkristallinem oder gerichtet erstarrtem Metall
US9126287B2 (en) * 2012-03-12 2015-09-08 Siemens Energy, Inc. Advanced pass progression for build-up welding
EP2719493A1 (de) * 2012-10-11 2014-04-16 Siemens Aktiengesellschaft Schweißstelle und Komponent mit unterschiedlichen Materialien
JP6100037B2 (ja) 2013-03-13 2017-03-22 三菱重工業株式会社 蒸気タービン翼製造方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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None *
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