專(zhuān)利名稱(chēng)：確定電化學(xué)鉆孔形成的通道位置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種確定在工件內(nèi)電化學(xué)鉆孔形成的通道位置的方法以及一種監(jiān)測(cè)電化學(xué)鉆孔過(guò)程的方法。
背景技術(shù)：
電化學(xué)鉆孔工藝大量用于在金屬內(nèi)打小直徑的孔和通道。這種通道難以機(jī)械鉆孔。在電化學(xué)鉆孔時(shí)由一個(gè)噴嘴在鉆孔的孔內(nèi)輸入電解液，電解液使噴嘴與工件的材料導(dǎo)電連接。通過(guò)電解液流動(dòng)的電流導(dǎo)致去除工件上的材料，去除的材料被流動(dòng)的電解液帶走。在電化學(xué)鉆孔時(shí)，噴嘴通常是陰極以及工件是陽(yáng)極。
在制造燃?xì)廨啓C(jī)構(gòu)件時(shí)電化學(xué)鉆孔工藝?yán)缬糜谠跍u輪葉片內(nèi)打出冷卻空氣孔。鉆出冷卻空氣孔在制造新構(gòu)件時(shí)是一個(gè)非常關(guān)鍵的容易導(dǎo)致非常高廢品率的工藝步驟。尤其是難以在渦輪葉片內(nèi)沿葉片軸線為冷卻空氣通道鉆孔。若在鉆孔過(guò)程遭遇一種不均質(zhì)的基本材料時(shí)，例如一個(gè)晶粒有不同的材料成分，則這一晶粒會(huì)導(dǎo)致噴嘴偏離規(guī)定的通過(guò)此材料的路徑。當(dāng)發(fā)生這種偏離時(shí)，噴嘴在有些情況下可能不允許地靠近構(gòu)件的外輪廓。
迄今還不知道有任何方法在電化學(xué)鉆孔過(guò)程期間能夠確定工件內(nèi)鉆孔的通道的位置以及在此通道與工件表面之間存在的壁厚。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明首先要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種方法，這種方法在鉆孔過(guò)程中便已經(jīng)允許確定在工件內(nèi)鉆孔的通道的位置和/或在通道與工件表面之間的壁厚。本發(fā)明的另一個(gè)有待解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種監(jiān)測(cè)電化學(xué)鉆孔過(guò)程的方法，借助此方法還在鉆孔期間便可以對(duì)鉆孔的通道離理想鉆孔線的偏差或?qū)νǖ琅c工件表面之間的壁厚離預(yù)定壁厚的偏差作出反應(yīng)。
上述第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題通過(guò)一種用于確定在一個(gè)工件內(nèi)尤其在一個(gè)渦輪構(gòu)件內(nèi)通過(guò)一種電解液電化學(xué)鉆孔所構(gòu)成的通道的位置和/或在所述電化學(xué)鉆孔形成的通道與所述工件表面之間壁厚的方法來(lái)解決，按照本發(fā)明-向在鉆孔時(shí)所使用的電解液內(nèi)添加磁性或可磁化的顆粒，-檢測(cè)與此顆粒相關(guān)或由該顆粒產(chǎn)生的磁場(chǎng)，以及-借助所檢測(cè)到的磁場(chǎng)確定所述電化學(xué)鉆孔形成的通道的位置和/或在所述電化學(xué)鉆孔形成的通道與工件表面之間的壁厚。
上述第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題通過(guò)一種借助上述方法來(lái)監(jiān)測(cè)一電化學(xué)鉆孔過(guò)程的方法來(lái)解決。
在按本發(fā)明的用于確定在工件內(nèi)借助一種電解液電化學(xué)鉆孔形成的通道的位置和/或在電化學(xué)鉆孔形成的通道與工件表面之間的壁厚的方法中，向鉆孔時(shí)使用的電解液添加磁性顆粒。檢測(cè)與此磁性顆粒相關(guān)的磁場(chǎng)，以及根據(jù)檢測(cè)的磁場(chǎng)確定電化學(xué)鉆孔形成的通道的位置和/或在電化學(xué)鉆孔形成的通道與工件表面之間存在的壁厚。在這里檢測(cè)壁厚帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)是，僅需檢測(cè)一個(gè)一維的尺寸。
因?yàn)榇艌?chǎng)的檢測(cè)在鉆孔過(guò)程中已經(jīng)可以進(jìn)行，所以按本發(fā)明的方法允許在鉆孔過(guò)程期間已經(jīng)可以確定鉆孔的通道的位置和/或在電化學(xué)鉆孔形成的通道與工件表面之間存在的壁厚。尤其是可以確定通道的位置或在噴嘴要供入磁性顆粒的區(qū)域內(nèi)的壁厚。此壁厚可以或直接從檢測(cè)到的磁場(chǎng)或從通道的位置并結(jié)合已知的工件表面位置推斷出。
為了檢測(cè)磁場(chǎng)，尤其可以采用一種超導(dǎo)量子干涉檢測(cè)儀(Superconducting Quantum Interference Devices)，其英文縮寫(xiě)為SQUID。這種SQUID的高靈敏度，導(dǎo)致在確定磁性顆粒的位置時(shí)并因而在確定鉆孔的通道的位置時(shí)非常高的分辨率。因此可以實(shí)現(xiàn)具有側(cè)向分辨率為0.1mm和更佳的位置確定。
確定電化學(xué)鉆孔形成的通道的位置可以尤其借助于一種SQUID顯微鏡進(jìn)行，在其中超導(dǎo)量子干涉檢測(cè)儀用于檢測(cè)磁場(chǎng)。
在按本發(fā)明的用于監(jiān)測(cè)電化學(xué)鉆孔過(guò)程的方法中，采用按本發(fā)明的用于確定在一個(gè)工件內(nèi)借助一種電解液電化學(xué)鉆孔形成的通道的位置和/或在電化學(xué)鉆孔形成的通道與工件表面之間的壁厚的方法。由此可以在鉆孔過(guò)程中在線即時(shí)跟蹤電化學(xué)鉆孔器亦即鉆孔器噴嘴的位置和/或在鉆孔器與工件表面之間的壁厚。因此可以例如借助于確定的鉆孔線與預(yù)定的鉆孔線的比較或確定的壁厚與預(yù)定的壁厚的比較，在鉆孔過(guò)程期間已經(jīng)檢測(cè)出與規(guī)定鉆孔線的偏差或小于預(yù)定的壁厚。
如果檢測(cè)出打出的通道與預(yù)定的鉆孔線的偏差超出預(yù)定的允許偏差或檢測(cè)出小于預(yù)定的壁厚，則按此監(jiān)測(cè)方法的一項(xiàng)進(jìn)一步擴(kuò)展設(shè)計(jì)中斷電化學(xué)鉆孔過(guò)程。因此不再在一個(gè)接著被報(bào)廢的工件上投入不必要的加工時(shí)間。
按另一種方案也可以在鉆孔時(shí)將工件保持處于一定機(jī)械應(yīng)力狀態(tài)下，以及若在比較所測(cè)取的鉆孔通道的位置與預(yù)定的鉆孔線時(shí)確定超出了一個(gè)允許的規(guī)定偏差，或在比較獲知的壁厚與預(yù)定的壁厚時(shí)確定小于一個(gè)預(yù)定的壁厚，則改變所述的機(jī)械應(yīng)力。通過(guò)應(yīng)力的這種改變，可以影響鉆孔過(guò)程繼續(xù)前進(jìn)的方向，并由此避免小于鉆孔的通道與構(gòu)件表面之間的最小距離。在這里，鉆孔的通道的位置離理想鉆孔線允許的偏差應(yīng)選擇為如此小，使此偏差還不會(huì)導(dǎo)致工件成為廢品。為了改變機(jī)械應(yīng)力，必要時(shí)可以中斷鉆孔過(guò)程。
作為再一種不同的方案，可以連續(xù)檢測(cè)工件內(nèi)電化學(xué)鉆孔形成的通道的位置和在電化學(xué)鉆孔形成的通道與工件表面之間的壁厚并供給一調(diào)整單元，調(diào)整單元以檢測(cè)到的在工件內(nèi)電化學(xué)鉆孔形成的通道的位置與預(yù)定的鉆孔線的比較結(jié)果為基礎(chǔ)，或以檢測(cè)到的壁厚與預(yù)定的壁厚的比較結(jié)果為基礎(chǔ)，輸出一個(gè)用于影響機(jī)械應(yīng)力的調(diào)整參數(shù)。


由下面參見(jiàn)附圖對(duì)實(shí)施方式的說(shuō)明給出本發(fā)明的其他特征、性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)。附圖中圖1用非常示意的簡(jiǎn)圖表示按本發(fā)明的用于確定在工件內(nèi)借助電解液電化學(xué)鉆孔形成的通道位置的方法的實(shí)施；圖2示例性地用部分縱剖面圖表示一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)；圖3用透視圖表示流體機(jī)械的工作葉片或?qū)蛉~片；以及圖4表示燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室。
具體實(shí)施例方式
圖1表示一個(gè)工件1，在工件內(nèi)電化學(xué)鉆孔打出一個(gè)通道3。鉆孔借助一種電解液5進(jìn)行，它從一個(gè)設(shè)在鉆孔工具7頂端的噴嘴8排入通道3內(nèi)。真正的鉆孔過(guò)程借助電解液5通過(guò)氧化工件1的材料實(shí)現(xiàn)。電解液5的供給由圖1中沒(méi)有表示的一儲(chǔ)罐進(jìn)行。
為了使工件1的金屬基本材料氧化，在鉆孔工具7上，尤其在噴嘴8上施加負(fù)電壓，所以噴嘴8起陰極的作用。反之，在工件1上施加正電壓，所以它起陽(yáng)極的作用。在施加電壓時(shí)，電解液5通過(guò)氧化溶解工件1的金屬材料。被溶解的材料然后可以與電解液一起從鉆孔的通道排除。通常，帶有溶解的基本材料的電解液被通過(guò)噴嘴后來(lái)流出的電解液從鉆孔通道3沖出。在鉆孔過(guò)程中，噴嘴8被連續(xù)地送入鉆孔通道內(nèi)。
在按本發(fā)明的方法中，向電解液中添加磁性顆粒。這些顆粒的磁場(chǎng)可以借助適用的檢測(cè)儀檢測(cè)。根據(jù)檢測(cè)儀所檢測(cè)的信號(hào)便可以確定磁性顆粒的位置，并因而可以確定鉆孔的通道的走向。
同樣可以添加能磁化的顆粒，將它們事先例如通過(guò)拾波線圈11磁化。此外，可以施加一個(gè)外部磁場(chǎng)，在這種情況下顆粒影響此磁場(chǎng)，從而形成反饋，根據(jù)反饋可以確定所需的數(shù)據(jù)(渦流檢驗(yàn))。
在本實(shí)施方式中，為了檢測(cè)磁場(chǎng)采用SQUID 10，它是圖中僅局部示意表示的SQUID顯微鏡9的一部分。SQUID是一種對(duì)磁場(chǎng)高度敏感的檢測(cè)儀。這種檢測(cè)儀主要包括一個(gè)超導(dǎo)回路，它通過(guò)至少一個(gè)所謂的約瑟夫森元件(Josephsonelement)斷開(kāi)。此類(lèi)約瑟夫森元件通常要么是超導(dǎo)回路的收縮段，要么是將超導(dǎo)回路的相鄰區(qū)彼此隔離的薄絕緣子。這些約瑟夫森元件在用于SQUID 10的電路圖示符號(hào)中用十字表示，以及超導(dǎo)回路用一圓圈表示。為了檢測(cè)磁場(chǎng)，在SQUID 10上可以偏置一直流電壓。
在SQUID顯微鏡9中，通常借助一個(gè)拾波線圈11接收檢測(cè)的磁場(chǎng)，拾波線圈與SQUID 10電感耦合。此外，SQUID 10同樣與顯微鏡9的計(jì)算電路13電感耦合。在這里應(yīng)指出，圖中的拾波線圈11沒(méi)有按尺寸比例表示。一般力圖使拾波線圈11的尺寸盡可能小。
借助SQUID顯微鏡9，進(jìn)行在鉆孔的通道內(nèi)并尤其在噴嘴8的區(qū)域內(nèi)磁性顆粒的位置測(cè)定?；赟QUID 10高的靈敏度，可以實(shí)現(xiàn)具有側(cè)向精度為0.1mm或更佳的顆粒定位。因此在鉆孔過(guò)程中已經(jīng)可以監(jiān)測(cè)正在繼續(xù)推進(jìn)的鉆孔通道的位置，以及當(dāng)此位置偏離預(yù)定的鉆孔線時(shí)在必要時(shí)可以加以干預(yù)。
作為對(duì)通道3進(jìn)行(三維)定位的手段的替代手段或附加手段可確定在通道3與工件1表面之間的壁厚。為了確定壁厚，可例如將通道的位置與壁的位置加以比較。不過(guò)也可以根據(jù)SQUID 10檢測(cè)到的磁場(chǎng)直接確定壁厚，從而只需確定一維的尺寸。
在按本發(fā)明的監(jiān)測(cè)方法中，確定鉆孔的通道的位置或壁厚用來(lái)監(jiān)測(cè)鉆孔的過(guò)程。
在監(jiān)測(cè)方法的第一種方案中規(guī)定，確定最大允許的離理想鉆孔線的偏差或不小于最小壁厚。當(dāng)超過(guò)離理想鉆孔線的最大允許偏差時(shí)或當(dāng)小于最小壁厚時(shí)，中斷鉆孔過(guò)程。
在按本發(fā)明的監(jiān)測(cè)方法第二種方案中，工件1在電化學(xué)鉆孔時(shí)處于機(jī)械應(yīng)力狀態(tài)下。通過(guò)改變機(jī)械應(yīng)力可以影響在工件1內(nèi)鉆孔的通道3的走向。若現(xiàn)在將通道3的位置離理想鉆孔線的最大允許偏差選擇得如此小，使這一偏差不再會(huì)導(dǎo)致將該工件看作廢品，則可以通過(guò)改變機(jī)械應(yīng)力修正地對(duì)鉆孔的通道3進(jìn)一步的走向施加影響。當(dāng)達(dá)到最大允許偏差時(shí)，或在小于最小壁厚時(shí)，中斷鉆孔過(guò)程以及校正機(jī)械應(yīng)力。在機(jī)械應(yīng)力校正后可以繼續(xù)鉆孔過(guò)程。以此方式可以在電化學(xué)鉆孔時(shí)增加產(chǎn)量。
作為第三種方案也可以采用一個(gè)調(diào)整單元，它將檢測(cè)到的壁厚與規(guī)定要遵守的額定壁厚比較，以及以此比較結(jié)果為基礎(chǔ)輸出一個(gè)用于調(diào)整機(jī)械應(yīng)力的調(diào)整參數(shù)，使得遵守額定壁厚。取代以檢測(cè)到的壁厚以及檢測(cè)的壁厚與額定壁厚的比較為基礎(chǔ)確定調(diào)整參數(shù)，也可以以檢測(cè)到的通道3的位置以及檢測(cè)的位置與預(yù)定的鉆孔線的比較為基礎(chǔ)確定調(diào)整參數(shù)。
所介紹的方法可尤其使用于在渦輪構(gòu)件內(nèi)尤其在燃?xì)廨啓C(jī)葉片內(nèi)冷卻空氣通道的鉆孔。因此下面介紹一個(gè)燃?xì)廨啓C(jī)裝置，其中使用具有電化學(xué)打出的冷卻空氣孔的構(gòu)件。其中所說(shuō)明的冷卻空氣孔或氣膜冷卻孔的鉆孔可尤其采用按本發(fā)明的方法監(jiān)測(cè)。
圖2作為范例用部分縱剖面表示一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)100。燃?xì)廨啓C(jī)100在內(nèi)部有一個(gè)可繞旋轉(zhuǎn)軸線102旋轉(zhuǎn)地支承的轉(zhuǎn)子103，它也稱(chēng)為渦輪轉(zhuǎn)子。沿轉(zhuǎn)子103依次有進(jìn)氣機(jī)匣104、壓氣機(jī)105、有多個(gè)同軸排列的燃燒器107的例如花托狀燃燒室110，尤其環(huán)形燃燒室106、渦輪108以及排氣機(jī)匣109。
環(huán)形燃燒室106與一個(gè)例如環(huán)形的熱燃?xì)馔ǖ?11相連。在熱燃?xì)馔ǖ?11中，例如四個(gè)串聯(lián)的渦輪級(jí)112構(gòu)成渦輪108。每個(gè)渦輪級(jí)112例如由兩個(gè)葉片環(huán)構(gòu)成。沿工質(zhì)113的流動(dòng)方向看，在熱燃?xì)馔ǖ?11內(nèi)一個(gè)由工作葉片120構(gòu)成的葉排125在導(dǎo)向葉片排115之后。
在這里導(dǎo)向葉片130固定在定子143的內(nèi)機(jī)匣138上，相反，工作葉片120的葉排125例如借助一個(gè)渦輪盤(pán)133安裝在轉(zhuǎn)子103上。在轉(zhuǎn)子103上連接一臺(tái)發(fā)電機(jī)或加工機(jī)械(沒(méi)有表示)。
燃?xì)廨啓C(jī)100運(yùn)行期間由壓氣機(jī)105通過(guò)進(jìn)氣機(jī)匣104吸入空氣135并進(jìn)行壓縮。在壓氣機(jī)105渦輪一側(cè)的末端提供的壓縮空氣流向燃燒器107，在那里與燃料混合。此混合物接著在燃燒室110內(nèi)燃燒生成工質(zhì)113。工質(zhì)113從那里出發(fā)沿?zé)崛細(xì)馔ǖ?11流過(guò)導(dǎo)向葉片130和工作葉片120。工質(zhì)113通過(guò)在工作葉片120上膨脹作功而傳輸動(dòng)量，因此工作葉片120驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子103以及轉(zhuǎn)子103帶動(dòng)與之連接的加工機(jī)械。
遭遇熱工質(zhì)113的構(gòu)件在燃?xì)廨啓C(jī)100運(yùn)行時(shí)受熱負(fù)荷。沿工質(zhì)113流動(dòng)方向看第一渦輪級(jí)112的導(dǎo)向葉片130和工作葉片120，除了作為環(huán)形燃燒室106內(nèi)襯的熱屏磚外，有最大的熱負(fù)荷。
為了能耐受在那里存在的溫度可以借助冷卻劑對(duì)它們進(jìn)行冷卻。
同樣，這些構(gòu)件的底物可以有一種定向結(jié)構(gòu)，也就是說(shuō)它們是單晶的(SX結(jié)構(gòu))或只有沿縱向定向的晶粒(DS結(jié)構(gòu))。
作為用于這些構(gòu)件，尤其用于渦輪葉片120、130，及燃燒室110構(gòu)件的材料，例如采用鐵、鎳或鈷基的超級(jí)高溫合金。例如由EP 1204776B1、EP 1306454、EP 1319729 A1、WO 99/67435或WO 00/44949已知這些超級(jí)高溫合金；這些文件是本申請(qǐng)公開(kāi)內(nèi)容的一部分。
同樣，葉片120、130可以有防腐的涂層(MCrAlX；M是一組元素鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)中至少一種，X是一種活性元素以及代表釔(Y)和/或硅和/或至少一種稀土元素或鉿)。由EP 0486489 B1、EP 0786017 B1、EP 0412397 B1或EP 1306454 A1已知這些合金，它們也屬于本申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容。
在MCrAlX上還可以存在一個(gè)隔熱層，它例如由ZrO2、Y2O4-ZrO2組成，也就是說(shuō)，它通過(guò)氧化釔和/或氧化鈣和/或氧化鎂沒(méi)有、部分或完全穩(wěn)定化。通過(guò)恰當(dāng)?shù)腻儗臃椒?，例如電子束物理蒸?EB-PVD)在隔熱層內(nèi)生成條狀晶粒。
導(dǎo)向葉片130有一個(gè)面朝渦輪108內(nèi)機(jī)匣138的導(dǎo)葉葉根(在這里沒(méi)有表示)和一個(gè)與導(dǎo)葉葉根對(duì)置的導(dǎo)葉頂端。導(dǎo)葉頂端面朝轉(zhuǎn)子103并固定在定子143的固定環(huán)140上。
圖3用透視圖表示流體機(jī)械的一個(gè)工作葉片120或?qū)蛉~片130，它沿一條縱軸線121延伸。
此流體機(jī)械可以是飛機(jī)或發(fā)電廠的燃?xì)廨啓C(jī)、汽輪機(jī)或壓縮機(jī)。
葉片120、130沿縱軸線121依次有一個(gè)固定區(qū)400、一個(gè)與之鄰接的葉片平臺(tái)403以及一個(gè)葉身406。作為導(dǎo)向葉片130，此葉片130在葉片頂端415可以有另一個(gè)平臺(tái)(圖中未表示)。
在固定區(qū)400內(nèi)構(gòu)成一個(gè)葉根183，它用于將工作葉片120、130固定在一軸上或盤(pán)上(未表示)。葉根183例如設(shè)計(jì)為錘頭。也可以不同地設(shè)計(jì)為樅樹(shù)形或燕尾形葉根。
葉片120、130對(duì)于一種在葉身406上流過(guò)的介質(zhì)有一個(gè)進(jìn)口邊409和一個(gè)出口邊412。
傳統(tǒng)的葉片120、130在葉片120、130的所有區(qū)域400、403、406內(nèi)，使用實(shí)心的金屬材料，尤其超級(jí)高溫合金。例如由EP 1204776 B1、EP1306454、EP 1319729 A1、WO 99/67435或WO 00/44949已知這些超級(jí)高溫合金；這些文件也是本申請(qǐng)公開(kāi)內(nèi)容的一部分。在這里，葉片120、130可以通過(guò)鑄造法，也可以借助定向凝固、通過(guò)鍛造法、通過(guò)銑削法或這些方法的組合制造。
具有單晶結(jié)構(gòu)的工件用作機(jī)器的那些構(gòu)件，它們?cè)诠ぷ鲿r(shí)遭受高的機(jī)械、熱和/或化學(xué)負(fù)荷。此類(lèi)單晶體工件的制造例如由熔體通過(guò)定向凝固實(shí)現(xiàn)。在這方面涉及一種澆鑄方法，按此方法液態(tài)的金屬合金定向凝固為單晶結(jié)構(gòu)，亦即定向凝固為單晶體工件。樹(shù)枝狀的晶體在這里沿?zé)崃鞫ㄏ?，以及或形成條狀結(jié)晶的晶粒結(jié)構(gòu)(柱狀，亦即晶粒沿工件的全長(zhǎng)延伸以及在這里按一般的習(xí)慣用語(yǔ)稱(chēng)為定向凝固)，或形成單晶結(jié)構(gòu)，亦即整個(gè)工件由單個(gè)晶體組成。在此方法中人們必須避免向球狀(多晶)的凝固轉(zhuǎn)變，因?yàn)橥ㄟ^(guò)不定向生長(zhǎng)必然構(gòu)成橫向和縱向的晶界，它們使定向凝固或單晶的構(gòu)件良好的性質(zhì)消失。若一般說(shuō)到定向凝固組織，則既指沒(méi)有晶界或最多有小角度晶界的單晶體，也指條狀晶體結(jié)構(gòu)，它們也許有沿縱向延伸的晶界，但沒(méi)有橫向的晶界。對(duì)于提到第二種晶體結(jié)構(gòu)，人們還稱(chēng)為定向凝固組織(directionally solidified structures)。由US-PS 6024792和EP 0892090 A1已知這些方法；這些文件也屬于本申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容。
同樣，葉片120、130可以有按本發(fā)明的防止腐蝕或氧化的護(hù)層7(MCrAlXM是一組元素鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)中至少一種，X是一種活性元素以及代表釔(Y)和/或硅和/或至少一種稀土元素或鉿(Hf))。由EP0486489 B1、EP 0786017 B1、EP 0412397 B1或EP 1306454 A1已知這些合金，它們也應(yīng)是本申請(qǐng)公開(kāi)內(nèi)容的一部分。
在MCrAlX上還可以存在一個(gè)隔熱層，它例如由ZrO2、Y2O4-ZrO2組成，也就是說(shuō)，它通過(guò)氧化釔和/或氧化鈣和/或氧化鎂沒(méi)有、部分或完全穩(wěn)定化。通過(guò)恰當(dāng)?shù)腻儗臃椒?，例如電子束物理蒸?EB-PVD)在隔熱層內(nèi)生成條狀晶粒。
再加工(整修)意味著構(gòu)件120、130在其使用后必要時(shí)必須去除護(hù)層(例如通過(guò)噴砂)。然后進(jìn)行腐蝕和/或氧化層或產(chǎn)物的去除。必要時(shí)還要修理構(gòu)件120、130內(nèi)的裂紋。之后，構(gòu)件120、130重新鍍層以及構(gòu)件120130重新投入使用。
葉片120、130可以設(shè)計(jì)為空心或?qū)嵭?。若葉片120、130應(yīng)當(dāng)冷卻，則它是空心的以及必要時(shí)還有氣膜冷卻孔418(用虛線暗示)。
圖4表示燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室110。燃燒室110例如設(shè)計(jì)為所謂環(huán)形燃燒室，其中許多沿周向圍繞旋轉(zhuǎn)軸線102排列的燃燒器107匯入一個(gè)公共的燃燒室內(nèi)腔。為此，燃燒室110在其總體上設(shè)計(jì)為環(huán)形結(jié)構(gòu)，它圍繞旋轉(zhuǎn)軸線102定位。
為了達(dá)到比較高的效率，燃燒室110針對(duì)比較高的工質(zhì)M的溫度約1000℃至1600℃設(shè)計(jì)。為了即使在這種對(duì)于材料不利的工作參數(shù)條件下仍能有較長(zhǎng)的工作壽命，燃燒室壁153在其面朝工質(zhì)M那一側(cè)設(shè)一種由熱屏元件155構(gòu)成的內(nèi)襯。
每個(gè)熱屏元件155在工質(zhì)側(cè)配備有特別耐熱的護(hù)層，或用耐高溫的材料制成。這可以是實(shí)心的陶瓷硅或帶MCrAlX和/或陶瓷涂層的合金。燃燒室壁及其涂層的材料可類(lèi)似于渦輪葉片120、130。
此外，由于在燃燒室110內(nèi)部高的溫度，可以為熱屏元件155或它們的固定件設(shè)一冷卻系統(tǒng)。
此燃燒室110尤其針對(duì)檢測(cè)熱屏元件155的損失設(shè)計(jì)。為此，在燃燒室壁153與熱屏元件155之間定位地設(shè)有一定數(shù)量的溫度傳感器158。
權(quán)利要求
1.一種用于確定在一個(gè)工件(1)內(nèi)尤其在一個(gè)渦輪構(gòu)件內(nèi)通過(guò)一種電解液電化學(xué)鉆孔所構(gòu)成的通道(3)的位置和/或在所述電化學(xué)鉆孔形成的通道(3)與所述工件表面之間壁厚的方法，其特征為-向在鉆孔時(shí)所使用的電解液(5)內(nèi)添加磁性或可磁化的顆粒，-檢測(cè)與此顆粒相關(guān)或由該顆粒產(chǎn)生的磁場(chǎng)，以及-借助所檢測(cè)到的磁場(chǎng)確定所述電化學(xué)鉆孔形成的通道(3)的位置和/或在所述電化學(xué)鉆孔形成的通道(3)與工件(1)表面之間的壁厚。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征為為了檢測(cè)磁場(chǎng)可使用一超導(dǎo)量子干涉檢測(cè)儀(10)。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征為借助一SQUID顯微鏡(9)確定所述電化學(xué)鉆孔形成的通道(3)的位置和/或在所述電化學(xué)鉆孔形成的通道(3)與工件(1)表面之間的壁厚，在該SQUID顯微鏡(9)中，所述超導(dǎo)量子干涉檢測(cè)儀(10)用于檢測(cè)磁場(chǎng)。
4.一種用于監(jiān)測(cè)一電化學(xué)鉆孔過(guò)程的方法，其特征為采用按照上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用于確定在一個(gè)工件(1)內(nèi)通過(guò)一種電解液電化學(xué)鉆孔所形成的通道(3)的位置和/或在所述電化學(xué)鉆孔形成的通道(3)與工件(1)表面之間的壁厚的方法。
5.按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征為在監(jiān)測(cè)所述電化學(xué)鉆孔過(guò)程時(shí)將所確定的所述電化學(xué)鉆孔形成的通道(3)的位置與一預(yù)定的鉆孔線進(jìn)行比較。
6.按照權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征為在監(jiān)測(cè)所述電化學(xué)鉆孔過(guò)程時(shí)將在所述通道(3)與所述工件(1)表面之間余留的壁厚與一預(yù)定的壁厚進(jìn)行比較。
7.按照權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征為若通過(guò)比較確定所測(cè)取的所述電化學(xué)鉆孔形成的通道(3)的位置相對(duì)于所述預(yù)定的鉆孔線的偏差超過(guò)一預(yù)定的允許偏差值和/或所測(cè)取的壁厚小于一預(yù)定的壁厚時(shí)，就中斷所述電化學(xué)鉆孔過(guò)程。
8.按照權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征為所述工件(1)在被鉆孔時(shí)處于一機(jī)械應(yīng)力狀態(tài)下，并且當(dāng)通過(guò)比較確定所測(cè)取的電化學(xué)鉆孔形成的通道(3)的位置相對(duì)于所述預(yù)定的鉆孔線的偏差超出一預(yù)定的允許偏差和/或所測(cè)取的壁厚小于一預(yù)定的壁厚時(shí)，就改變此機(jī)械應(yīng)力。
9.按照權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征為連續(xù)檢測(cè)在工件內(nèi)電化學(xué)鉆孔形成的通道(3)的位置和/或在所述電化學(xué)鉆孔形成的通道(3)與工件(3)表面之間的壁厚，并將測(cè)量值供給一調(diào)整單元，該調(diào)整單元以檢測(cè)到的在工件(1)內(nèi)電化學(xué)鉆孔形成的通道(3)的位置與所述預(yù)定的鉆孔線之間的比較結(jié)果為基礎(chǔ)，和/或以檢測(cè)到的壁厚與所述預(yù)定的壁厚之間的比較結(jié)果為基礎(chǔ)，輸出一個(gè)用于影響機(jī)械應(yīng)力的調(diào)整參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于確定在一個(gè)工件(1)內(nèi)尤其在一個(gè)渦輪構(gòu)件內(nèi)通過(guò)一種電解液電化學(xué)鉆孔所構(gòu)成的通道(3)的位置和/或在所述電化學(xué)鉆孔形成的通道(3)與所述工件表面之間壁厚的方法，其特征為向在鉆孔時(shí)所使用的電解液(5)內(nèi)添加磁性或可磁化的顆粒，然后檢測(cè)與此顆粒相關(guān)或由該顆粒產(chǎn)生的磁場(chǎng)，接著借助所檢測(cè)到的磁場(chǎng)確定所述電化學(xué)鉆孔形成的通道(3)的位置和/或在所述電化學(xué)鉆孔形成的通道(3)與工件(1)表面之間的壁厚。本發(fā)明還涉及一種利用上述方法來(lái)監(jiān)測(cè)一電化學(xué)鉆孔過(guò)程的方法。
文檔編號(hào)G01B7/06GK1827278SQ200610004238
公開(kāi)日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2006年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月28日
發(fā)明者勒內(nèi).杰巴多, 厄薩斯.克魯格, 丹尼爾.柯特夫萊西, 拉爾夫.賴(lài)歇, 邁克爾.林德勒 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司