Способ изготовления компонента турбомашины - заявка 2016144467 на патент на изобретение в РФ

1. Способ изготовления компонента турбомашины, включающий следующие этапы:
a) изготовление способом послойного аддитивного наращивания отдельных элементов компонента турбомашины, по меньшей мере некоторые из которых имеют оболочку, окружающую по меньшей мере один пустой объем, соответствующий массивной части компонента турбомашины;
b) сборку указанных отдельных элементов компонента турбомашины друг с другом с образованием полуфабриката этого компонента, при этом пустые объемы указанных элементов образуют по меньшей мере одну внутреннюю полость в полуфабрикате компонента турбомашины;
c) заполнение указанной по меньшей мере одной внутренней полости полуфабриката компонента турбомашины объемным текучим материалом;
d) герметичное закрытие указанной по меньшей мере одной внутренней полости, заполненной объемным текучим материалом;
e) обеспечение уплотнения и отверждения объемного текучего материала в указанной по меньшей мере одной внутренней полости.
2. Способ по п. 1, в котором указанные элементы компонента турбомашины изготавливают с использованием первого порошкового материала.
3. Способ по п. 2, в котором первый порошковый материал представляет собой первый металлический порошок.
4. Способ по пп. 1, 2 или 3, в котором объемный текучий материал представляет собой второй порошковый материал.
5. Способ по п. 4, в котором второй порошковый материал представляет собой второй металлический порошок.
6. Способ по п. 4 или 5, в котором второй порошковый материал отличается от первого порошкового материала.
7. Способ по п. 6, в котором размер гранул первого порошкового материала меньше размера гранул второго порошкового материала.
8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором уплотнение и отверждение объемного текучего материала выполняют путем горячего изостатического прессования.
9. Способ по п. 8, в котором средний размер гранул первого порошкового материала составляет от 10 мкм до 48 мкм, а средний размер гранул второго порошкового материала составляет от 50 мкм до 100 мкм.
10. Способ по любому из пп. 5-9, в котором первый порошковый материал и второй порошковый материал имеют разные химические составы.
11. Способ по любому из пп. 2-10, в котором первый порошковый материал представляет собой порошок жаропрочного сплава.
12. Способ по п. 11, в котором жаропрочный сплав выбирают из следующей группы сплавов: жаропрочный сплав на основе никеля и титановый сплав.
13. Способ по любому из пп. 4-12, в котором второй порошковый материал представляет собой порошок, выбранный из следующей группы: нержавеющая сталь, углеродная сталь, жаропрочный сплав на основе никеля, титановый сплав, алюминиевый сплав.
14. Способ по любому из пп. 1-4, в котором объемный текучий материал представляет собой материал, способный к отверждению, причем уплотнение и отверждение объемного текучего материала выполняют путем термообработки.
15. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором:
создают по меньшей мере два отверстия, проходящих через оболочку, окружающую указанную по меньшей мере одну внутреннюю полость;
заполняют указанную по меньшей мере одну внутреннюю полость объемным текучим материалом через одно из указанных отверстий и удаляют газообразное вещество из другого из указанных отверстий;
герметично закрывают указанные отверстия.
16. Способ по п. 15, в котором создают у каждого отверстия пустой литник и заполнят литник объемным текучим материалом, причем при герметичном закрытии отверстий герметично закрывают литники, заполненные объемным текучим материалом.
17. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором компонент турбомашины представляет собой рабочее колесо центробежной или центростремительной турбомашины, содержащее основной диск со ступицей и лопатки, отходящие от поверхности основного диска.
18. Способ по п. 17, в котором указанная по меньшей мере одна внутренняя полость расположена в ступице основного диска рабочего колеса.
19. Способ по п. 17 или 18, в котором рабочее колесо дополнительно содержит покрывающий диск, при этом лопатки соединят основной диск и покрывающий диск и проходят между ними.
20. Способ по п. 19, в котором покрывающий диск содержит дополнительную внутреннюю полость, заполняемую объемным текучим материалом, плотность которого увеличивают на этапе уплотнения.
21. Способ по любому из пп. 17-20, в котором каждый отдельный элемент содержит одну из лопаток и часть основного диска рабочего колеса.
22. Способ по п. 21, зависимый от п. 19 или 20, в котором каждый элемент содержит часть покрывающего диска.
23. Рабочее колесо турбомашины, содержащее основной диск со ступицей и лопатки, отходящие от основного диска, причем основной диск содержит по меньшей мере массивную часть, заполненную уплотненным и затвердевшим материалом и окруженную оболочкой.
24. Рабочее колесо по п. 23, в котором массивная часть имеет кольцевую протяженность вокруг оси вращения рабочего колеса.
25. Рабочее колесо по п. 24, в котором массивная часть расположена в ступице основного диска.
26. Рабочее колесо по п. 23, 24 или 25, содержащее покрывающий диск, причем лопатки соединяют основной диск и покрывающий диск и проходят между ними.
27. Рабочее колесо по п. 26, в котором в покрывающем диске также образована массивная часть, заполненная уплотненным и затвердевшим материалом и окруженная оболочкой.
28. Рабочее колесо по любому из пп. 23-27, в котором уплотненный и затвердевший материал представляет собой отвержденный порошковый материал.
29. Рабочее колесо по любому из пп. 23-27, в котором уплотненный и затвердевший материал содержит отвержденную смолу.
Наверх