(57)【要約】  部品は、第１の方向に延在する縁部を有する。部品は、部品内に配置された充填材を含む。充填材は、少なくとも第１の部分および第２の部分を有する。第１の部分は、縁部から部品内に第２の方向に延在する。充填材の第２の部分は、第１の部分から第３の方向に延在する。第２の方向は、第１の方向に対して実質的に直交する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に延在する縁部（１１）を有する部品（１０）であって、前記部品（１０）は、
前記部品（１０）内に配置された充填材（３０）を含み、前記充填材（３０）は、少なくとも第１の部分（３１）および第２の部分（３２）を含み、前記第１の部分（３１）は前記縁部（１１）から前記部品（１０）内に第２の方向に延在し、前記充填材（３０）の前記第２の部分（３２）は、前記第１の部分（３１）から第３の方向に延在し、前記第２の方向は、前記第１の方向に対して実質的に直交している、部品（１０）。
【請求項２】
前記第３の方向は、前記第１の方向に対して実質的に平行である、請求項１に記載の部品（１０）。
【請求項３】
前記部品（１０）は、前記第１の方向と同様な、または実質的に平行な引張応力方向に引張応力に曝され、引張応力を受ける、請求項１に記載の部品（１０）。
【請求項４】
前記充填材（３０）はクーポンを含む、請求項１に記載の部品（１０）。
【請求項５】
前記クーポンは、複数の別個のピースを含み、前記複数の別個のピースは、前記部品（１０）内に前記クーポンを形成するために共にろう付けされるかまたは溶接される、請求項４に記載の部品（１０）。
【請求項６】
前記充填材（３０）は、ろう材または溶接材の少なくとも一方を含むか、あるいは前記補充充填材（３０）は、前記部品（１０）とのハーメチックシールを形成する、請求項１に記載の部品（１０）。
【請求項７】
前記充填材（３０）は、ＧＴＤ２６２またはＧＴＤ２６３の少なくとも一方を含む、請求項１に記載の部品（１０）。
【請求項８】
前記部品（１０）は、
ニッケル基超合金、コバルト基超合金、鉄基超合金、Ｒｅｎｅ１０８、または溶接が困難な合金
のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の部品（１０）。
【請求項９】
前記部品（１０）はターボ機械部品を含み、前記縁部（１１）はターボ機械ノズル（１１８，１２０）の前縁を含む、請求項１に記載の部品（１０）。
【請求項１０】
部品（１０）を改修するための方法（２００）であって、前記方法（２００）は、
前記部品（１０）内に切削部（２０）を形成するステップ（２１０）であって、前記切削部（２０）は、第１のセクション（２１）および第２のセクション（２２）を含み、前記第１のセクション（２１）は、前記部品（１０）の縁部（１１）から前記部品（１０）内に延在し、前記縁部（１１）は第１の方向に沿って延在し、前記第１のセクション（２１）は第２の方向に延在し、前記第２のセクション（２２）は、前記第１のセクション（２１）から第３の方向に延在している、ステップと、
前記切削部（２０）を充填材（３０）で充填するステップ（２２０）と
を含む、方法（２００）。
【請求項１１】
前記形成するステップ（２１０）は、
プランジＥＤＭにより前記切削部（２０）を形成するステップか、
レーザにより前記切削部（２０）を形成するステップか、
ウォータージェットにより前記切削部（２０）を形成するステップか、または、
機械加工により前記切削部（２０）を形成するステップ
のうちの１つをさらに含む、請求項１０に記載の方法（２００）。
【請求項１２】
前記第２の方向は前記第１の方向に対して実質的に直交し、前記第３の方向は前記第１の方向に対して実質的に平行である、請求項１０に記載の方法（２００）。
【請求項１３】
前記部品（１０）は、前記第１の方向と同様な、または実質的に平行な引張応力方向に引張応力を受ける、請求項１２に記載の方法（２００）。
【請求項１４】
前記充填材（３０）はクーポンを含む、請求項１２に記載の方法（２００）。
【請求項１５】
前記クーポンは、複数の別個のピースをさらに含み、前記方法（２００）は、前記複数の別個のピースを互いに溶接するステップまたはろう付けするステップの少なくとも一方をさらに含む、請求項１４に記載の方法（２００）。
【請求項１６】
前記充填材（３０）と前記部品（１０）との間にハーメチックシールを形成するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法（２００）。
【請求項１７】
前記充填材（３０）は、ＧＴＤ２６２またはＧＴＤ２６３の少なくとも一方を含む、請求項１５に記載の方法（２００）。
【請求項１８】
前記部品（１０）は、ニッケル基超合金、コバルト基超合金、鉄基超合金、Ｒｅｎｅ１０８、または溶接が困難な合金のうちの１つまたは複数を含む、請求項１７に記載の方法（２００）。
【請求項１９】
前記部品（１０）は、ターボ機械部品（１０）またはノズル（１１８，１２０）の一方を含む、請求項１８に記載の方法（２００）。
【請求項２０】
前記部品（１０）は前記ノズル（１１８，１２０）であり、前記縁部（１１）は前記ノズル（１１８，１２０）の前縁を含む、請求項１９に記載の方法（２００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される主題は、部品に関し、より具体的には、改修された部品およびターボ機械に使用されるような部品を改修するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンなどの少なくともいくつかの公知のターボ機械は、動作中に機械的応力を受ける可能性がある、限定はしないが、タービンノズル、ロータブレード翼形部、および／またはシュラウドなどの部品を含む。そのような部品のうちの少なくともいくつかは、例えば、引張り負荷を受けたときに基板内にクラックが形成されて、部品の耐用年数が短くなるなど、損傷を被る可能性がある。そのようないくつかの部品を修復するには、機械加工によって基板から損傷領域を除去する必要がある。除去された領域は、損傷領域の除去によって形成された空洞内に溶接されたインサートまたはクーポンによって置き換えられる。少なくともいくつかの部品では、回転機械が動作している間に、インサートと基板との間の溶接部が部品の全張力負荷を担うことができ、それによりインサートが機能するための溶接部の高い品質に依存している。しかし、少なくともいくつかの部品は、高品質の溶接を達成することが困難な高ガンマプライム超合金などの基板材料から形成される。それに加えてまたはその代わりに、少なくともいくつかの公知の修復方法は、交換用インサートを部品基板上にろう付けする必要がある。しかしながら、少なくともいくつかのろう材は、張力負荷の下では良好に機能しない。
【０００３】
したがって、代替的な改修された部品および部品を改修するための方法は、当技術分野で歓迎されるであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２９０２５１６号明細書
【発明の概要】
【０００５】
一実施形態では、部品が開示される。部品は、第１の方向に延在する縁部を含むことができる。部品はまた、少なくとも第１の部分および第２の部分を含む、部品に配置された充填材を含むことができ、充填材の第１の部分は、縁部から部品内に第２の方向に延在し、充填材の第２の部分は、第１の部分から第３の方向に延在する。
【０００６】
これらの実施形態のいくつかでは、第２の方向は第１の方向に対して実質的に直交している。
【０００７】
これらの実施形態のいくつかでは、第３の方向は第１の方向に対して実質的に平行である。
【０００８】
これらの実施形態のいくつかでは、部品は、第１の方向と同様な引張応力方向に引張応力を受ける。
【０００９】
これらの実施形態のいくつかでは、部品は、第１の方向に実質的に平行な引張応力方向に引張応力を受ける。さらにこれらの実施形態のいくつかでは、第２の方向は、引張応力方向に対して実質的に直交している。
【００１０】
これらの実施形態のいくつかでは、充填材はクーポンを含む。さらにこれらの実施形態のいくつかでは、クーポンは複数の別個のピースを含む。さらにこれらの実施形態のいくつかでは、複数の別個のピースは互いにろう付けされて部品内にクーポンを形成する。
【００１１】
これらの実施形態のいくつかでは、充填材はろう材を含む。
【００１２】
これらの実施形態のいくつかでは、充填材は溶接部を含む。
【００１３】
これらの実施形態のいくつかでは、充填材は、部品とのハーメチックシールを形成する。
【００１４】
これらの実施形態のいくつかでは、充填材はＧＴＤ２６２またはＧＴＤ２６３を含む。
【００１５】
これらの実施形態のいくつかでは、部品は、ニッケル基超合金、コバルト基超合金、または鉄基超合金を含む。
【００１６】
これらの実施形態のいくつかでは、部品はＲｅｎｅ１０８を含む。
【００１７】
これらの実施形態のいくつかでは、部品は、溶接が困難な合金を含む。
【００１８】
これらの実施形態のいくつかでは、部品はターボ機械部品を含む。さらにこれらの実施形態のいくつかでは、ターボ機械部品はノズルを含む。さらにこれらの実施形態のいくつかでは、縁部はノズルの前縁を含む。
【００１９】
別の実施形態では、部品を改修するための方法が開示される。本方法は、部品内にレリーフカットを形成するステップを含み、レリーフカットは第１のセクションおよび第２のセクションを含み、レリーフカットの第１のセクションは、縁部から部品内に第２の方向に延在し、レリーフカットの第２のセクションは、第１のセクションから第３の方向に延在する。本方法は、レリーフカットを充填材で充填するステップをさらに含むことができる。
【００２０】
これらの実施形態のいくつかでは、レリーフカットはプランジＥＤＭによって形成される。
【００２１】
これらの実施形態のいくつかでは、レリーフカットはレーザにより形成される。
【００２２】
これらの実施形態のいくつかでは、レリーフカットはウォータージェットによって形成される。
【００２３】
これらの実施形態のいくつかでは、レリーフカットは切削によって形成される。
【００２４】
これらの実施形態のいくつかでは、第２の方向は第１の方向に対して実質的に直交している。
【００２５】
これらの実施形態のいくつかでは、第３の方向は第１の方向に対して実質的に平行である。
【００２６】
これらの実施形態のいくつかでは、部品は、第１の方向と同様な引張応力方向に引張応力を受ける。
【００２７】
これらの実施形態のいくつかでは、部品は、第１の方向に実質的に平行な引張応力方向に引張応力を受ける。さらにこれらの実施形態のいくつかでは、第２の方向は、引張応力方向に対して実質的に直交している。
【００２８】
これらの実施形態のいくつかでは、充填材はクーポンを含む。さらにこれらの実施形態のいくつかでは、クーポンは複数の別個のピースを含む。さらにこれらの実施形態のいくつかでは、複数の別個のピースは互いにろう付けされて部品内にクーポンを形成する。
【００２９】
これらの実施形態のいくつかでは、充填材はろう材を含む。
【００３０】
これらの実施形態のいくつかでは、充填材は溶接部を含む。
【００３１】
これらの実施形態のいくつかでは、充填材は、部品とのハーメチックシールを形成する。
【００３２】
これらの実施形態のいくつかでは、充填材はＧＴＤ２６２またはＧＴＤ２６３を含む。
【００３３】
これらの実施形態のいくつかでは、部品は、ニッケル基超合金、コバルト基超合金、または鉄基超合金を含む。
【００３４】
これらの実施形態のいくつかでは、部品はＲｅｎｅ１０８を含む。
【００３５】
これらの実施形態のいくつかでは、部品は、溶接が困難な合金を含む。
【００３６】
これらの実施形態のいくつかでは、部品はターボ機械部品を含む。さらにこれらの実施形態のいくつかでは、ターボ機械部品はノズルを含む。さらにこれらの実施形態のいくつかでは、縁部はノズルの前縁を含む。
【００３７】
本明細書に述べる実施形態によって提供されるこれらの特徴およびさらなる特徴は、図面と併せて、以下の詳細な説明からより完全に理解されよう。
【００３８】
図面に示す実施形態は、本質的に例証的かつ例示的なものであって、特許請求の範囲に規定される発明を限定するものではない。例示的な実施形態の以下の詳細な説明は、以下の図面と併せて読めば、理解することができる。図面では、類似の構成は類似の符号で示している。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本明細書に図示または記載する１つまたは複数の実施形態によるターボ機械を示す図である。
【図２】本明細書に図示または記載する１つまたは複数の実施形態によるターボ機械と共に使用することができるタービンアセンブリの一部分の側断面図である。
【図３】本明細書に図示または記載する１つまたは複数の実施形態によるレリーフカットを有する部品を示す図である。
【図４】本明細書に図示または記載する１つまたは複数の実施形態によるレリーフカットを有する部品のための補充充填材を示す図である。
【図５】本明細書に図示または記載する１つまたは複数の実施形態によるレリーフカットを有する部品のための補充充填材の別の図である。
【図６】本明細書に図示または記載する１つまたは複数の実施形態によるレリーフカットを有する部品のための補充充填材の別の図である。
【図７】本明細書に図示または記載する１つまたは複数の実施形態によるレリーフカットを有する部品のための補充充填材の別の図である。
【図８】本明細書に図示または記載する１つまたは複数の実施形態による補充充填材を有する改修された部品を示す図である。
【図９】本明細書に図示または記載する１つまたは複数の実施形態による部品を改修するための方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下で、本発明の１つまたは複数の具体的な実施形態を説明する。これらの実施形態の簡潔な説明を提供しようと努力しても、実際の実施のすべての特徴を本明細書に記載することができるというわけではない。エンジニアリングまたは設計プロジェクトのような実際の実施の開発においては、開発者の特定の目的を達成するために、例えばシステム関連および事業関連の制約条件への対応など実施に特有の決定を数多くしなければならないし、また、これらの制約条件は実施ごとに異なる可能性があることを理解されたい。さらに、このような開発作業は複雑で時間がかかるかもしれないが、にもかかわらず、この開示の利益を得る当業者にとっては、設計、製作、および製造の日常的な仕事であることを理解されたい。
【００４１】
本発明の様々な実施形態の要素を導入する場合に、単数の表現（「１つの（ａ、ａｎ）」）および「前記（ｔｈｅ、ｓａｉｄ）」は１つまたは複数の要素があることを意味するものである。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、包含であるように意図され、列挙された要素以外のさらなる要素が存在してもよいことを意味する。
【００４２】
本明細書で開示される改修された部品は、一般に、特定の領域（例えば、１つまたは複数のクラックを含む領域）から応力を再方向付けするために利用されるレリーフカットを含むことができる。改修された部品を少なくとも気密封止して空気の摂取を防止するために、レリーフカットを充填することができる。改修された部品内のリリーフカットを利用して応力を再方向付けすることにより、改修された部品の完全性を保証しながら、かつ、溶接が困難ないくつかの合金の溶接制約も考慮しながら、損傷したまたはクラックが生じた領域を部品に残しておくことができる。これらのおよび他の実施形態ならびに特徴は、ターボ機械部品を特に参照して本明細書に開示するが、他の部品も同様にこれらの戦略を組み込むことができることを理解されたい。
【００４３】
図１は、ターボ機械１００、例えばターボ機械の概略図である。例示的な実施形態では、ターボ機械１００はガスタービンエンジンである。ターボ機械１００は、圧縮機アセンブリ１０２を含む。燃焼器アセンブリ１０４は、圧縮機アセンブリ１０２の下流に結合され、圧縮機アセンブリ１０２と流体連通しており、タービンアセンブリ１０６は、燃焼器アセンブリ１０４の下流に結合され、燃焼器アセンブリ１０４と流体連通している。タービンアセンブリ１０６は、ロータアセンブリ１０８を介して圧縮機アセンブリ１０２に結合される。動作中、圧縮機アセンブリ１０２は、吸気をより高い圧力および温度に圧縮してから、圧縮空気を燃焼器アセンブリ１０４に向けて排出する。圧縮空気は、燃焼器アセンブリ１０４内で燃料と混合されて燃焼され、タービンアセンブリ１０６に向かって下流に導かれる燃焼ガスを生成する。燃焼ガスがタービンアセンブリ１０６に衝突すると、熱エネルギーは、ロータアセンブリ１０８を駆動するために使用される機械的回転エネルギーに変換される。ロータアセンブリ１０８は、回転機械軸１１０の周りを回転する。
【００４４】
図２は、ターボ機械１００の例示的なタービンアセンブリ１０６の一部分の側面断面図である。例示的な実施形態では、タービンアセンブリ１０６は、例えば複数の円周方向に離間され軸方向に延在するボルト１１６によって互いに結合された軸方向に離間したロータディスク１１２およびスペーサ１１４を含む。ディスク１１２をスペーサ１１４に結合するのに使用するためのボルト１１６が示されているが、回転機械１００が本明細書に記載するように動作することを可能にする任意の他の適切な結合構造を使用してもよい。ターボ機械１００は、複数の第１段ノズル１１８と、複数の第２段ノズル１２０と、を含む。各複数のノズル１１８、１２０は、それぞれ、第１段および第２段ステータベーン１２２、１２４などの、円周方向に離間した複数のステータベーンを含む。複数の第１段ロータブレード１２６は、ディスク１１２を介してロータアセンブリ１０８（図１に示す）に結合され、ノズル１１８とノズル１２０との間で回転する。同様に、第２段ノズル１２０と第３段ノズル（図示せず）との間で回転するように、複数の第２段ロータブレード１２８がロータアセンブリ１０８に結合される。２つの段のロータブレードと２つの段のノズルが示されているが、タービンアセンブリ１０６は、ターボ機械１００が本明細書で説明するように機能することを可能にする任意の適切な数の段を含むことを理解されたい。
【００４５】
例示的な実施形態では、各ロータブレード１２６は、翼形部１３０を含む。さらに、各ロータブレード１２６は、ロータディスク１１２に結合されたダブテール１３４を含む。ダブテール１３４は、ロータディスク１１２内に画定された適切な形状のスロット１３６内に軸方向に挿入される。動作中に、高温の燃焼ガスの流れは、翼形部１３０を露出させるロータ／ステータキャビティを通って導かれ、ディスク１１２を回転させて、ロータブレード１２６に遠心力が働く。
【００４６】
ここでさらに図３を参照すると、改修された部品１０は、ターボ機械１００の任意の部品、または溶接が困難な合金を含むことができる他の用途において利用される任意の他の部品１０を含んでもよい。例えば、改修された部品１０は、例えば高温用途において利用される部品（例えば、ニッケル基超合金、コバルト基超合金、または鉄基超合金を含む部品）など、様々な異なる用途において使用される様々な種類の部品を含むことができる。いくつかの実施形態では、改修された部品１０は、燃焼部品または高温ガス経路部品などの産業用ガスタービンまたは蒸気タービン部品を含むことができる。いくつかの実施形態では、改修された部品１０は、タービンブレード、圧縮機ブレード、ベーン、ノズル、シュラウド、ロータ、トランジションピース、またはケーシングを含むことができる。他の実施形態では、改修された部品１０は、ガスタービン、ガスタービン、蒸気タービンなどのための他の任意の部品などのタービンの他の任意の部品を含むことができる。いくつかの実施形態では、改修された部品１０は、自動車部品（例えば、自動車、トラックなど）、航空宇宙部品（例えば、航空機、ヘリコプター、宇宙船、アルミニウム部品など）、機関車またはレール部品（例えば、列車、列車の軌道など）、構造物、インフラまたは土木工学の部品（例えば、橋梁、建物、建設機械など）、ならびに／あるいは発電プラントまたは化学処理の部品（例えば、高温用途に使用される配管）を含むが、これらに限定されない非タービン部品を含むことができる。
【００４７】
いくつかの特定の実施形態では、改修された部品１０は、例えば、ニッケル基、コバルト基、またはニッケル鉄基の超合金を含むことができる。このような合金は、約５０重量％以上のニッケル、コバルトまたはニッケル鉄、ならびにこれらの合金の機械的および物理的特性を改善するために添加される合金元素を含むことができる。これらの材料は、長時間の高温での良好な強度、耐クリープ性、耐酸化性、破壊靱性および／または他の機械的特性を必要とする様々な分野で使用することができる。
【００４８】
例えば、いくつかの実施形態では、改修された部品１０は、ＲｅｎeＮ４（商標）、ＲｅｎeＮ５（商標）、Ｒｅｎe１０８（商標）、ＧＴＤ−１１１（登録商標）、ＧＴＤ−２２２（登録商標）、ＧＴＤ−４４４（登録商標）およびＩＮ−７３８などのニッケル基超合金を含むことができる。ＲｅｎeＮ４（商標）、ＲｅｎeＮ５（商標）、Ｒｅｎe１０８（商標）、ＧＴＤ−１１１（登録商標）、ＧＴＤ−２２２（登録商標）、およびＧＴＤ−４４４（登録商標）は、その組成が、米国特許第４８１０４６７号、第５１５４８８４号、第５３９９３１３号、第６０７４６０２号、第６４１６５９６号、および第６４２８６３７号などの様々な文献で報告されている、ガンマプライム強化ニッケル基超合金を含む。ＩＮ−７３８の公称組成は、重量で約１６％のクロム、８．５％のコバルト、１．７５％のモリブデン、２．６％のタングステン、１．７５％のタンタル、０．９％のニオブ、３．４％のアルミニウム、３．４％のチタン、０．１０％のジルコニウム、０．０１％のホウ素、０．１７％の炭素、残りのニッケルおよび不純物であると報告されている。いくつかの実施形態では、超合金部品は、ＦＳＸ−４１４などのコバルト基超合金を含むことができる。ＦＳＸ−４１４の公称組成は、重量で約２９．５％のクロム、１０．５％のニッケル、７％のタングステン、２％までの鉄、０．２５％の炭素、および０．０１２％のホウ素、残りのコバルトおよび付随する不純物である。特定の合金および組成は、本明細書において改修された部品１０について提示されたが、これらは例示的なものに過ぎず、限定することを意図するものではないことを理解されたい。
【００４９】
改修された部品１０は、第１の方向Ｄ１に延在する図３〜図８に示すような縁部１１をさらに含むことができる。縁部１１は、ノズルまたはタービンブレードの前縁などの任意の縁部を含むことができる。改修された部品１０は、引張応力方向ＤＴＳに引張応力を受けることができる。引張応力方向ＤＴＳは、例えば、縁部１１の第１の方向Ｄ１と同様の、または実質的に平行な方向に延在することができる。部品に課される１つまたは複数の環境上または動作上の要因のために、部品内に延在する縁部１１に沿った１つもしくは複数のクラック１５または磨耗特徴を受けることがある。これらのクラック１５は、引張応力が、本明細書に開示されているようにレリーフカット２０および補充充填材３０を使用することなどにより、領域から解放されない場合には、潜在的に成長し続ける可能性がある。
【００５０】
例えば、ここで図３も参照すると、改修された部品１０の縁部１１の潜在的なクラック１５から離れておよび／またはその周りで応力（例えば、引張応力）を緩和し、再方向付けするために、レリーフカット２０を改修された部品１０内に形成することができる。レリーフカット２０は、少なくとも第１のセクション２１と第２のセクション２２とを含むことができる。レリーフカット２０の第１のセクション２１は、（第１の方向Ｄ１に延在する）縁部１１から改修された部品１０内に第２の方向Ｄ２に延在することができる。レリーフカット２０の第２のセクション２２は、第１のセクション２１から第３の方向Ｄ３にさらに延在することができる。
【００５１】
第２の方向Ｄ２および第３の方向Ｄ３は、潜在的なクラック１５に近接する改修された部品１０が受ける応力（例えば、縁部１１の第１の方向Ｄ１に平行な引張応力方向ＤＴＳにおける引張応力）が、改修された部品１０の別の部分に再方向付けされるように形成され得る。例えば、レリーフカット２０の第１のセクション２１の第２の方向Ｄ２は、第１の方向Ｄ１−に実質的に直交する方向などの任意の方向を改修された部品１０内に含むことができる。いくつかの実施形態では、レリーフカット２０の第２のセクション２２の第３の方向Ｄ３は、引張応力方向ＤＴＳが第１の方向Ｄ１と同じまたは実質的に同様な場合などに、第１の方向Ｄ１と実質的に平行であってもよい。
【００５２】
レリーフカット２０は、様々な方法によって形成することができる。例えば、いくつかの実施形態では、レリーフカット２０は、プランジＥＤＭ（放電加工）によって形成することができる。いくつかの実施形態では、レリーフカット２０は、レーザにより形成されてもよい。いくつかの実施形態では、レリーフカット２０はウォータージェットによって形成されてもよい。いくつかの実施形態では、レリーフカット２０は、切削（例えば、鋸、ブレードなど）によって形成されてもよい。
【００５３】
ここで図４〜図８をさらに参照すると、レリーフカット２０は補充充填材３０によって充填されてもよい。補充充填材３０は、改修された部品１０の元の材料に結合または接合することができるような任意の材料を含むことができる。
【００５４】
いくつかの実施形態では、補充充填材３０は、改修された部品１０とハーメチックシールを形成することができる。そのような実施形態は、ターボ機械１００内にノズルまたはブレードを含む場合などに、改修された部品１０による空気の摂取を防止または制限するのを助けることができる。いくつかの実施形態では、補充充填材３０は、ろう材または溶接材を含むことができる。いくつかの実施形態では、補充充填材３０は、軟質材料または改修された部品１０の残りの材料（例えば、元のベース材料）の材料よりも低い溶融温度を有する材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、補充充填材３０は、ＧＴＤ２６２またはＧＴＤ２６３を含むことができる。補充充填材３０について特定の材料が本明細書に提示されているが、これらは例示的なものに過ぎず、限定するものではないことを理解されたい。
【００５５】
図４〜図７を特に参照すると、いくつかの実施形態では、補充充填材３０はクーポンを含むことができる。クーポンは、改修された部品１０のレリーフカット２０に滑り込むことができる任意の予め形成された材料を含むことができる。クーポンは、単一の一体ピースを含んでもよいし、または、レリーフカット２０を実質的に充填する形状を形成するように組み合わせることができる複数のピース（例えば、２つ、３つまたはそれ以上）を含んでもよい。例えば、クーポンは、改修された部品１０内で共にろう付けされた別個のピースを含むことができる。さらに、補充充填材３０がクーポンを含む実施形態では、クーポンは、限定はしないが、ろう付け、溶接、接着剤、ボルト、ねじなどの任意の適切な手段により、改修された部品に接合、接続、または固定されてもよい。
【００５６】
補充充填材３０は、開放スロットを充填するのを助けるようにレリーフカット２０に実質的に合致する形状を含むことができる。例えば、補充充填材３０は、少なくとも第１の部分３１と第２の部分３２とを含むことができる。補充充填材３０の第１の部分３１は、（第１の方向Ｄ１に延在する）縁部１１から改修された部品１０内に第２の方向Ｄ２に延在することができる。補充充填材３０の第２の部分３２は、第１の部分３１から第３の方向Ｄ３にさらに延在することができる。
【００５７】
第２の方向Ｄ２および第３の方向Ｄ３は、潜在的なクラック１５に近接する改修された部品１０が受ける応力（例えば、縁部１１の第１の方向Ｄ１に平行な引張応力方向ＤＴＳにおける引張応力）が、改修された部品１０の別の部分に再方向付けされるように形成され得る。例えば、補充充填材３０の第１の部分３１の第２の方向Ｄ２は、第１の方向Ｄ１に実質的に直交するような任意の方向を改修された部品１０内に含むことができる。いくつかの実施形態では、補充充填材３０の第２の部分３２の第３の方向Ｄ３は、引張応力方向ＤＴＳが第１の方向Ｄ１と同じまたは実質的に同様な場合などに、第１の方向Ｄ１と実質的に平行であってもよい。
【００５８】
ここでさらに図９を参照すると、（本明細書で開示され、説明され、図示されているような改修された部品１０を生成することができるように）第１の方向Ｄ１に延在する縁部１１を含む部品１０を改修するための方法２００が示されている。方法２００は、最初に、ステップ２１０において、改修された部品１０にレリーフカット２０を形成するステップを含むことができる。上述したように、レリーフカット２０は、第１のセクション２１と第２のセクション２２とを含むことができ、レリーフカット２０の第１のセクション２１は、縁部１１から改修された部品１０内に第２の方向Ｄ２に延在し、レリーフカット２０の第２のセクション２２は、第１のセクション２１から第３の方向Ｄ３に延在する。方法２００は、ステップ２２０においてレリーフカット２０を補充充填材３０で充填するステップをさらに含むことができる。補充充填材３０は、本明細書に記載された任意の材料および構成を含むことができる。
【００５９】
改修された部品および部品を改修するための方法は、特定の領域（例えば、１つまたは複数のクラックを含む領域）から応力を再方向付けするのを助けるために、本明細書で開示されるレリーフカットおよび補充充填材を利用することができることを理解されたい。改修された部品を少なくとも気密封止して空気の摂取を防止するために、レリーフカットを充填することができる。改修された部品内のリリーフカットを利用して応力を再方向付けすることにより、改修された部品の完全性を保証しながら、かつ、溶接が困難ないくつかの合金の溶接制約も考慮しながら、損傷したまたはクラックが生じた領域を部品に残しておくことができる。
【００６０】
本発明は、限られた数の実施形態に関して詳細に説明してきたが、本発明が、このような開示された実施形態に限定されないことは容易に理解されよう。むしろ、本発明は、これまでに説明していないが、本発明の趣旨および範囲に相応する、任意の数の変形、変更、置換または等価な構成を組み込むように修正されてもよい。さらに、本発明の様々な実施形態について説明してきたが、本発明の態様が、説明した実施形態の一部しか含まなくてもよいことを理解されたい。したがって、本発明は、前述の説明によって限定されるとみなされるべきではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【００６１】
１０  改修された部品
１１  縁部
１５  クラック
２０  レリーフカット
２１  第１のセクション
２２  第２のセクション
３０  補充充填材
３１  第１の部分
３２  第２の部分
１００  ターボ機械、回転機械
１０２  圧縮機アセンブリ
１０４  燃焼器アセンブリ
１０６  タービンアセンブリ
１０８  ロータアセンブリ
１１０  回転機械軸
１１２  ロータディスク
１１４  スペーサ
１１６  ボルト
１１８  第１段ノズル
１２０  第２段ノズル
１２２  第１段ステータベーン
１２４  第２段ステータベーン
１２６  第１段ロータブレード
１２８  第２段ロータブレード
１３０  翼形部
１３４  ダブテール
１３６  スロット
２００  方法
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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