Brevet FR3085872A1 — publié le 20200320

PROCÉDÉ D'EXTRACTION D'UN CORPS ÉTRANGER NICHÉ DANS UNE PALE DE DISTRIBUTEUR HAUTE PRESSION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un procédé pour extraire un corps étranger d'une pale de distributeur haute pression de turbomachine. Elle concerne également un procédé pour détecter la présence d'un corps étranger dans une cavité de pale de distributeur haute pression. L'invention trouve des applications dans le domaine de l'aéronautique et, en particulier, dans le domaine de la fabrication des pales de distributeur haute pression. ÉTAT DE LA TECHNIQUE Dans un turboréacteur d'avion, le distributeur haute pression 100, dont un exemple est représenté sur la figure 1, est un ensemble de pales fixes 110 agencées 15 entre deux plateformes annulaires coaxiales 120, appelées viroles, et délimitant une veine d'écoulement des gaz entre la sortie de la chambre de combustion et l'entrée de la turbine haute pression. Les pales 110, généralement creuses, comportent chacune deux cavités adjacentes dont une extrémité débouche à l'extérieur de la veine d'écoulement des gaz. Elles comportent également des trous s'étendant entre 20 chaque cavité et la veine. Dans certains distributeurs haute pression, chaque pale 110 comporte une chemise enchâssée dans chacune des cavités, et percée, sur toute sa surface s'étendant entre les plateformes annulaires 120, d'une pluralité de trous débouchant dans la cavité. Cette chemise a notamment pour but de refroidir la pale dans laquelle 25 elle est enchâssée. Dans certains distributeurs haute pression, comme celui représenté sur la figure 2, ce sont les pales creuses qui sont percées. Qu'elle soit percée ou munie d'une chemise, chaque cavité de pale est fermée par une plaquette de fermeture 140 qui assure la régulation du refroidissement de ladite pale en obstruant de manière contrôlée les orifices de la cavité. 2 Les pales des turbines de réacteurs d'avion sont classiquement réalisées dans un superalliage métallique à base de Nickel, appelé AM1 (NiCr7Co8W5A15Ta8Ti). Toutefois, compte tenu de leur emplacement, les pales de distributeurs haute pression - appelés aussi DHP - sont soumises aux très fortes températures des gaz, s notamment lors des phases de fonctionnement dites "chaudes" du réacteur comme, par exemple, la phase de décollage. Pour résister à ces très hautes températures, les pales de DHP en AM1 sont généralement recouvertes d'un revêtement isolant formant une barrière thermique - nommée également BT. Il est connu que la barrière thermique est constituée de plusieurs couches assurant chacune une fonction so distincte. La couche extérieure, c'est-à-dire la plus exposée aux gaz chauds, de la barrière thermique est généralement une couche en céramique. La principale fonction de cette couche en céramique est l'isolation thermique. La couche intérieure de la barrière thermique, c'est-à-dire la couche au contact de l'AMI, est une sous-couche généralement dans un alliage d'aluminium et de platine comme l'AIPt. Cette 15 sous-couche a pour fonction de protéger la pale contre l'oxydation et de maintenir la barrière thermique sur l'AM1 . Généralement, les pales de DHP sont fabriquées suivant le procédé représenté sur la figure 3. Ce procédé consiste tout d'abord en une étape 210 de production d'une forme de pale brute de fonderie. A l'issue de cette étape 210, la pale brute 20 comporte deux cavités qui sont percées, à l'étape 220, afin qu'elles puissent, par la suite, assurer le refroidissement de la pale. Lorsque chaque cavité est équipée d'une chemise, les chemises sont insérées dans les cavités de la pale à l'étape 230.Une plaquette de fermeture est ensuite brasée au-dessus de chacune des cavités pour fermer lesdites cavités (étape 240). Une fois les cavités des pales fermées, une 25 barrière thermique est déposée sur la surface externe de chaque pale afin de protéger ladite pale, en particulier de la chaleur. Un contrôle par rayons x est ensuite effectué, à l'étape 260, pour vérifier si la pale est conforme au cahier des charges. Ce contrôle par rayons x permet notamment de détecter si les cavités sont vides de tous corps étrangers issus des opérations de fabrication. 30 En effet, il est possible, aussi bien à l'étape de fonderie qu'aux étapes de perçage, de brasage ou de pose de la barrière thermique, que des poussières ou autres résidus se soient déposés à l'intérieur de la pale, générant un défaut sur ladite 3 pale. Or, la plupart des défauts ont pour conséquence une non-conformité de la pale aux exigences techniques en vigueur et une pale non-conforme est jetée au rebut. A ce jour, il est effectivement habituel de mettre au rebut toute pale considérée non-conforme suite à la détection d'un corps étranger dans une cavité car il est 5 considéré que pour retirer le corps étranger, il faudrait avant tout retirer la barrière thermique revêtant la pale. Une solution envisagée par les fabricants de réacteurs d'avion pour retoucher une pale de DHP est la suivante : - Décaper la pale non-conforme de sorte à retirer la barrière thermique recouvrant ladite pale ou au moins la couche en céramique de ladite io barrière thermique ; - Enlever la plaquette de fermeture ; - Retirer le corps étranger de la cavité ; - Braser une nouvelle plaquette de fermeture sur la pale à l'état nu ; - Déposer une nouvelle barrière thermique ; et 15 - Effectuer un nouveau contrôle par rayons x. Cependant, un tel procédé de retouche présenterait de nombreux inconvénients et, en particulier, le fait qu'il aurait un impact sur le dimensionnel de la pale dans la mesure où le décapage de la pièce équivaut à un usinage chimique de ladite pièce en AM1. Un autre inconvénient serait le risque de résidu lors du décapage de la 20 barrière thermique (notamment si la sous-couche en AIPt n'est pas retirée), qui pourrait provoquer des surépaisseurs lors de la pose de la nouvelle barrière thermique. Un autre inconvénient encore serait le risque d'accroissement de la non-conformité des pales dû à la pose des nouveaux revêtements. En outre, la mise en oeuvre d'un tel procédé de retouche serait onéreuse car, le coût d'une barrière 25 thermique étant élevé, le fait de poser deux fois cette barrière thermique est onéreux. RESUME DE L'INVENTION Pour répondre au problème évoqué ci-dessus de mise au rebut des pales non-conformes pour cause de corps étranger dans une cavité, le demandeur propose un procédé d'extraction du corps étranger dans lequel seule la plaquette de fermeture 30 est découpée et remplacée par une nouvelle plaquette de fermeture brasée directement sur la pale revêtue de la barrière thermique. 4 Selon un premier aspect, l'invention concerne un procédé d'extraction d'au moins un corps étranger niché au sein d'une pale d'un distributeur haute pression d'un turboréacteur, ledit distributeur haute pression comportant des pales creuses et fixes entre deux viroles annulaires formant une veine de circulation de gaz, chaque s pale étant revêtue d'une barrière thermique et percée d'au moins une cavité au moins partiellement obstruée par une première plaquette de fermeture, brasée. Ce procédé se caractérise par le fait qu'il comporte les opérations suivantes : - découpe de la première plaquette de fermeture, - extraction du corps étranger hors de la cavité, so - contrôle endoscopique d'un espace intérieur de la cavité de sorte à vérifier qu'aucun corps étranger ne subsiste, - positionnement d'une seconde plaquette de fermeture sur la cavité, et - brasage de la seconde plaquette de fermeture directement sur le distributeur avec les pales revêtues de la barrière thermique. 15 Ce procédé d'extraction permet de retoucher une pale, considérée comme non- conforme en sortie de production, en retirant les corps étrangers nichés dans ladite pale et à l'origine de sa non-conformité, sans aucune opération de retrait ou de décapage de la barrière thermique. On appelle c REVENDICATIONS1. Procédé d'extraction d'au moins un corps étranger niché au sein d'une pale s (110) d'un distributeur haute pression (100) d'un turboréacteur, ledit distributeur haute pression comportant des pales (110) creuses et fixes entre deux viroles annulaires formant une veine de circulation de gaz, chaque pale étant revêtue d'une barrière thermique et percée d'au moins une cavité au moins partiellement obstruée par une première plaquette de fermeture (140), brasée, caractérisé en ce qu'il comporte les opérations suivantes : découpe (310) de la première plaquette de fermeture, extraction (320) du corps étranger hors de la cavité, contrôle endoscopique (330) d'un espace intérieur de la cavité de sorte à vérifier qu'aucun corps étranger ne subsiste, 15 positionnement (340) d'une seconde plaquette de fermeture sur la cavité, et brasage (350) de la seconde plaquette de fermeture directement sur le distributeur avec les pales revêtues de la barrière thermique. 2. Procédé d'extraction selon la revendication 1, caractérisé en ce que la découpe 20 (310) de la première plaquette de fermeture est réalisée par meulage de ladite plaquette. 3. Procédé d'extraction selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le positionnement (340) de la seconde plaquette de fermeture est réalisé par pointage 25 sur le distributeur haute pression. 4. Procédé d'extraction selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la seconde plaquette de fermeture (140) est préfrittée. 30 5. Procédé d'extraction selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le brasage (350) de la seconde plaquette de fermeture est réalisé dans un four sous vide, à une température inférieure à 1200°C. 11 6. Procédé d'extraction selon la revendication 5, caractérisé en ce que le brasage (350) de la seconde plaquette de fermeture (140) comporte un cycle thermique réalisé à une température comprise entre environ 1160°C et 1200°C pendant 10 à 20 minutes puis un cycle de diffusion à une température comprise entre environ 1150°C s et 1200°C pendant 2 à 4 heures. 7. Procédé d'extraction selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que qu'il comporte, après l'opération de brasage de la seconde plaquette de fermeture, une opération de contrôle (360) sous rayons x du distributeur 10 haute pression.