(57)【要約】      （修正有）【課題】ハイブリッド物品、ハイブリッド物品を形成するための方法、及び開口部を埋めるための方法の提供。【解決手段】コア材料１０８を有するコア１０２の側面１０６に配置され、側面を取り囲む被覆１０４を含むハイブリッド物品１００において、被覆１０４は、約３５〜約９５％の第１の融点を有する第１の金属材料１１０と、第１の融点よりも低い約５％〜約６５％の第２の融点を有する第２の金属材料１１２とを含むハイブリッド物品１００。コア１０２をダイの中に配置する工程と、側面１０６とダイの間に隙間を形成する工程と、金属材料１１０，１１２を有するスラリーを隙間に導入する工程と、スラリーを焼結して被覆１０４を形成する工程とを含む、ハイブリッド物品１００の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッド物品（１００）であって、
側面（１０６）及びコア材料（１０８）を含むコア（１０２）と、
側面（１０６）に配置され、側面を取り囲む被覆（１０４）と
を含んでおり、被覆（１０４）が、約３５％〜約９５％の第１の融点を有する第１の金属材料（１１０）と、約５％〜約６５％の第２の融点を有する第２の金属材料（１１２）とを含んでいて、第１の融点が第２の融点よりも高い、ハイブリッド物品（１００）。
【請求項２】
コア材料（１０８）が、１種以上の超合金、ニッケル基超合金、コバルト基超合金、鉄基超合金、難溶接性（ＨＴＷ）合金、耐熱合金、ＧＴＤ１１１、ＧＴＤ４４４、ＨＡＹＮＥＳ１８８、ＩＮＣＯＮＥＬ７３８、ＭＡＲ−Ｍ−２４７、Ｒｅｎｅ１０８、Ｒｅｎｅ１４２、Ｒｅｎｅ１９５及びＲｅｎｅＮ２からなる群から選択される、請求項１に記載のハイブリッド物品（１００）。
【請求項３】
第１の金属材料（１１０）が、１種以上の超合金、ニッケル基超合金、コバルト基超合金、鉄基超合金、難溶接性（ＨＴＷ）合金、耐熱合金、ＧＴＤ１１１、ＧＴＤ４４４、ＨＡＹＮＥＳ１８８、ＩＮＣＯＮＥＬ７３８、ＭＡＲ−Ｍ−２４７、Ｒｅｎｅ１０８、Ｒｅｎｅ１４２、Ｒｅｎｅ１９５及びＲｅｎｅＮ２からなる群から選択される、請求項１に記載のハイブリッド物品（１００）。
【請求項４】
第１の融点が約２４００°Ｆ〜約２６００°Ｆであり、第２の融点が約１５００°Ｆ〜約２３７５°Ｆである、請求項１に記載のハイブリッド物品（１００）。
【請求項５】
被覆（１０４）が、約０．５ｍｍ〜約５ｍｍの平均被覆厚さを有する、請求項１に記載のハイブリッド物品（１００）。
【請求項６】
コア（１０２）が、約０．５ｍｍ〜約３０ｍｍの平均径を有する、請求項１に記載のハイブリッド物品（１００）。
【請求項７】
円形、楕円形、長円形、三角形、Ｒ付け三角形、正方形、Ｒ付け正方形、長方形、Ｒ付け長方形、五角形、Ｒ付け五角形、六角形、Ｒ付け六角形及びこれらの組合せからなる群から選択される物品断面構造（１１４）をさらに含む、請求項１に記載のハイブリッド物品（１００）。
【請求項８】
ハイブリッド物品（１００）を形成するための方法であって、
側面（１０６）を含むコア（１０２）をダイ（２００）の中に配置する工程と、
側面（１０６）とダイ（２００）の間に、側面（１０６）を取り囲む隙間（２０２）を形成する工程と、
第１の融点を有する第１の金属材料（１１０）と、第２の融点を有する第２の金属材料（１１２）とを含んでいて、第１の融点が第２の融点よりも高いスラリー（２０４）を隙間（２０２）に導入する工程と、
側面（１０６）をスラリー（２０４）で被覆する工程と、
スラリー（２０４）を焼結して、約３５％〜約９５％の第１の金属材料（１１０）と、約５％〜約６５％の第２の金属材料（１１２）とを含み、側面（１０６）を取り囲む被覆（１０４）を形成して、ハイブリッド物品（１００）を形成する工程と
を含む方法。
【請求項９】
物品（６００）の開口部（６０２）を埋めるための方法であって、
側面（１０６）及びコア材料（１０８）を含むコア（１０２）と、側面（１０６）に配置され、側面を取り囲む被覆（１０４）とを含むハイブリッド物品（１００）であって、被覆（１０４）が、約３５％〜約９５％の第１の融点を有する第１の金属材料（１１０）と、約５％〜約６５％の第２の融点を有する第２の金属材料（１１２）とを含んでいて、第１の融点が第２の融点よりも高い、ハイブリッド物品（１００）を、開口部（６０２）に挿入する工程と、
ハイブリッド物品（１００）を物品（６００）にろう付けすること、溶接充填材として作用するハイブリッド物品（１００）を用いて開口部（６０２）を溶接すること及びこれらの組合せからなる群から選択される技術によって、開口部（６０２）を埋める工程と
を含む方法。
【請求項１０】
ハイブリッド物品（１００）を開口部（６０２）に挿入する工程が、ハイブリッド物品（１００）をタービン構成部品に挿入する工程を含む、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド物品、ハイブリッド物品を形成するための方法、及び開口部を埋めるための方法に関する。とりわけ、本発明は、ハイブリッド物品、ハイブリッド物品を形成するための方法、及び開口部を埋めるための方法に関するものであり、ハイブリッド物品は、コア材料、及び融点の異なる２種類の金属材料を有する被覆を含む。
【背景技術】
【０００２】
ニッケル基超合金及びある種のアルミニウム−チタン合金などの難溶接性（ＨＴＷ）合金は、それらのガンマプライム及び様々な幾何学的制約のため、ガンマプライムひずみ時効（gamma prime strain aging）、溶離及び高温割れが起こりやすい。また、これらの材料は、ガンマプライム相が約３０％を超える体積分率で存在するときには結合が難しく、これは、アルミニウム又はチタンの含有量が約３％を超えるときに起こることがある。本明細書において用いられるとき、「ＨＴＷ合金」は、溶離、高温及びひずみ時効割れを示す合金であり、したがって、溶接することが実際的ではない。
【０００３】
これらのＨＴＷ合金は、翼形部、ブレード（バケット）、ノズル（ベーン）、シュラウド、燃焼器、回転するタービン構成部品、ホイール、シール、ＨＴＷ合金を用いて３Ｄ製造された構成部品及び他の高温ガス経路構成部品など、ガスタービンエンジンの構成部品に取り込まれることがある。しばしば優れた動作特性により、特に、最も極端な条件及び応力を受けるある種の構成部品については、これらのＨＴＷ合金の取り込みが望ましいことがある。
【０００４】
鋳造プロセスの間に開いたままにされた開口部を埋めるなど、ＨＴＷ合金を取り込む製造プロセス及び構成部品の補修は標準的な技術を用いて実現することが難しいが、それは、これらの技術がＨＴＷ合金を損傷したり、或いは、構成部品が受ける高温によって弱くなったり、割れたりするであろう材料を導入したりする恐れがあるためである。例として、典型的なろう付け技術は不適当であるが、その理由は、動作要件を満たさない恐れのある典型的なろう付け材料又は元素が構成部品に取り込まれるためである。
【発明の概要】
【０００５】
例示的な実施形態では、ハイブリッド物品は、コア及び被覆を含む。コアは、側面及びコア材料を含む。被覆は、側面に配置され、側面を取り囲む。被覆は、約３５％〜約９５％の第１の融点を有する第１の金属材料と、約５％〜約６５％の第２の融点を有する第２の金属材料とを含む。第１の融点は、第２の融点よりも高い。
【０００６】
別の例示的な実施形態では、ハイブリッド物品を形成するための方法は、コアをダイの中に配置する工程を含む。コアは、側面を含む。隙間は、側面とダイの間に形成される。隙間は、側面を取り囲む。スラリーは、隙間に導入される。スラリーは、第１の融点を有する第１の金属材料と、第２の融点を有する第２の金属材料とを含む。第１の融点は、第２の融点よりも高い。側面は、スラリーで被覆される。スラリーは、焼結されて、側面を取り囲む被覆を形成して、ハイブリッド物品を形成する。被覆は、約３５％〜約９５％の第１の金属材料と、約５％〜約６５％の第２の金属材料とを含む。
【０００７】
別の例示的な実施形態では、物品の開口部を埋めるための方法は、ハイブリッド物品を開口部に挿入する工程を含む。ハイブリッド物品は、コア及び被覆を含む。コアは、側面及びコア材料を含む。被覆は、側面に配置され、側面を取り囲む。被覆は、約３５％〜約９５％の第１の融点を有する第１の金属材料と、約５％〜約６５％の第２の融点を有する第２の金属材料とを含む。第１の融点は、第２の融点よりも高い。本方法は、開口部を埋める工程を含む。開口部を埋める工程は、ハイブリッド物品を物品にろう付けすること、溶接充填材として作用するハイブリッド物品を用いて開口部を溶接すること及びこれらの組合せからなる群から選択される技術を含む。
【０００８】
本発明の他の特徴及び利点は、本発明の原理を例として示す添付図面と共に取り入れた、以下の好ましい実施形態のより詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の実施形態によるハイブリッド物品の透視図である。
【図２】本開示の実施形態によるハイブリッド物品の構成の概略図である。
【図３】本開示の実施形態による、図２のコア及びダイの３−３線における断面図である。
【図４】本開示の実施形態による、図２のコア、ダイ及びスラリーの４−４線における断面図である。
【図５】本開示の実施形態による、図２のコア、ダイ及びスラリーの５−５線における断面図である。
【図６】本開示の実施形態による物品及びハイブリッド物品の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
可能である場合、同じ部品を表すために図面を通じて同じ参照数字を用いている。
【００１１】
記載されるのは、例示的なハイブリッド物品、ハイブリッド物品を形成するための方法、及び開口部を埋めるための方法である。本開示の実施形態は、本明細書に開示されている１以上の特徴を利用しない物品及び方法と比較して、コストを削減し、プロセス制御を向上させ、補修可能性を向上させ、機械的特性を改善し、高温性能を改善し、溶接性を向上させ、或いはこれらが組合せられる。
【００１２】
図１を参照すると、一実施形態では、ハイブリッド物品１００は、コア１０２及び被覆１０４を含む。コア１０２は、側面１０６及びコア材料１０８を含む。被覆１０４は、側面１０６に配置される。被覆１０４は、第１の金属材料１１０及び第２の金属材料１１２を含む。
【００１３】
一実施形態では、コア１０２は、約０．２５ｍｍ〜約５０ｍｍ、又は約０．５ｍｍ〜約３０ｍｍ、又は約０．５ｍｍ〜約１５ｍｍ、又は約０．５ｍｍ〜約５ｍｍ、又は約０．５ｍｍ〜約３ｍｍ、又は約１ｍｍ〜約２ｍｍの平均径を備える。
【００１４】
別の実施形態では、被覆１０４は、約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍ、又は約０．２５ｍｍ〜約７．５ｍｍ、又は約０．５ｍｍ〜約５ｍｍ、又は約０．５ｍｍ〜約２．５ｍｍ、又は約０．５ｍｍ〜約２ｍｍ、又は約０．５ｍｍ〜約１ｍｍの平均被覆厚さを備える。
【００１５】
ハイブリッド物品１００は、円（図示）、楕円、長円、三角形、Ｒ付け三角形、正方形、Ｒ付け正方形、長方形、Ｒ付け長方形、五角形、Ｒ付け五角形、六角形、Ｒ付け六角形又はこれらの組合せを含む任意の適した物品断面構造１１４を備えてもよいが、これらに限定されない。コア１０２は、円（図示）、楕円、長円、三角形、Ｒ付け三角形、正方形、Ｒ付け正方形、長方形、Ｒ付け長方形、五角形、Ｒ付け五角形、六角形、Ｒ付け六角形又はこれらの組合せを含む任意の適したコア断面構造１１６を備えてもよいが、これらに限定されない。物品断面構造１１４は、コア断面構造１１６と同じ構造でも、異なる構造でもよい。一実施形態では、コアはワイヤーである。別の実施形態では、コアは導電性のワイヤーである。
【００１６】
被覆１０４は、任意の適切な量の第１の金属材料１１０及び第２の金属材料１１２を含んでもよい。一実施形態では、被覆は、約３５％〜約９５％の第１の金属材料、或いは、約４５％〜約８５％の第１の金属材料、又は約３５％〜約５５％の第１の金属材料、又は約５５％〜約７５％の第１の金属材料、又は約７５％〜約９５％の第１の金属材料を含む。別の実施形態では、被覆は、約５％〜約６５％の第２の金属材料、或いは、約１５％〜約５５％の第２の金属材料、又は約５５％〜約２５％の第２の金属材料、又は約２５％〜約４５％の第２の金属材料、又は約４５％〜約６５％の第２の金属材料を含む。別の実施形態では、被覆１０４は、実質的に、約３％未満の被覆１０４、又は約２％未満の被覆１０４、又は約１％未満の被覆１０４を形成する不純物を除く、第１の金属材料１１０及び第２の金属材料１１２からなる。
【００１７】
一実施形態では、第１の金属材料１１０は、第１の融点を備え、第２の金属材料１１２は、第２の融点を有し、第１の融点は第２の融点よりも高い。第１の融点は、約２３８０°Ｆ〜約２７００°Ｆ、又は約２４００°Ｆ〜約２６００°Ｆ、又は約２４５０°Ｆ〜約２５５０°Ｆ、又は約２４７５°Ｆ〜約２５２５°Ｆでもよい。第２の融点は、約１４００°Ｆ〜約２３７５°Ｆ、又は約１４５０°Ｆ〜約２３００°Ｆ、又は約１５００°Ｆ〜約２２００°Ｆ、又は約１５５０°Ｆ〜約２１５０°Ｆ、又は約１６００°Ｆ〜約２１００°Ｆでもよい。
【００１８】
コア材料１０８は、超合金、ニッケル基超合金、コバルト基超合金、鉄基超合金、難溶接性（ＨＴＷ）合金、耐熱合金、ＧＴＤ１１１、ＧＴＤ４４４、ＨＡＹＮＥＳ１８８、ＩＮＣＯＮＥＬ７３８、ＭＡＲ−Ｍ−２４７、Ｒｅｎｅ１０８、Ｒｅｎｅ１４２、Ｒｅｎｅ１９５、ＲｅｎｅＮ２又はこれらの組合せを含み、これらに限定されない任意の適した材料でもよい。
【００１９】
第１の金属材料１１０は、超合金、ニッケル基超合金、コバルト基超合金、鉄基超合金、難溶接性（ＨＴＷ）合金、耐熱合金、ＧＴＤ１１１、ＧＴＤ４４４、ＨＡＹＮＥＳ１８８、ＩＮＣＯＮＥＬ７３８、ＭＡＲ−Ｍ−２４７、Ｒｅｎｅ１０８、Ｒｅｎｅ１４２、Ｒｅｎｅ１９５、ＲｅｎｅＮ２又はこれらの組合せを含み、これらに限定されない任意の適した材料でもよい。第１の金属材料１１０は、コア材料１０８と同じ材料でも、異なる材料でもよい。
【００２０】
第２の金属材料１１２は、ろう付け合金、ＤＦ−４Ｂ、ＢＮｉ−２、ＢＮｉ−５（ＡＭＳ  ４７８２）、ＢＮｉ−９又はこれらの組合せを含み、これらに限定されない任意の適した材料でもよい。
【００２１】
本明細書において用いられるとき、「ＤＦ−４Ｂ」は、重量で、クロム約１４％、コバルト約１０％、アルミニウム約３．５％、タンタル約２．５％、ホウ素約２．７５％、イットリウム約０．０５％及び残部のニッケルの組成を備える合金を指す。
【００２２】
本明細書において用いられるとき、「ＢＮｉ−２」は、重量で、鉄約３％、ホウ素約３．１％、ケイ素約４．５％、クロム約７％及び残部のニッケルの組成を備える合金を指す。
【００２３】
本明細書において用いられるとき、「ＢＮｉ−５」及び「ＡＭＳ  ４７８２」は、重量で、ケイ素約１０％、クロム約１９％及び残部のニッケルの組成を備える合金を指す。
【００２４】
本明細書において用いられるとき、「ＢＮｉ−９」は、重量で、クロム約１５％、ホウ素約３％及び残部のニッケルの組成を備える合金を指す。
【００２５】
本明細書において用いられるとき、「ＧＴＤ１１１」は、重量で、クロム約１４％、コバルト約９．５％、タングステン約３．８％、チタン約４．９％、アルミニウム約３％、鉄約０．１％、タンタル約２．８％、モリブデン約１．６％、炭素約０．１％及び残部のニッケルの組成を備える合金を指す。
【００２６】
本明細書において用いられるとき、「ＧＴＤ４４４」は、重量で、コバルト約７．５％、鉄約０．２％、クロム約９．７５％、アルミニウム約４．２％、チタン約３．５％、タンタル約４．８％、タングステン約６％、モリブデン約１．５％、ニオブ約０．５％、ケイ素約０．２％、ハフニウム約０．１５％及び残部のニッケルの組成を備える合金を指す。
【００２７】
本明細書において用いられるとき、「ＨＡＹＮＥＳ１８８」は、重量で、クロム約２２％、ニッケル約２２％、炭素約０．１％、鉄約３％、マンガン約１．２５％、ケイ素約０．３５％、タングステン約１４％、ランタン約０．０３％及び残部のコバルトの組成を備える合金を指す。
【００２８】
本明細書において用いられるとき、「ＩＮＣＯＮＥＬ７３８」は、重量で、炭素約０．１７％、クロム約１６％、コバルト約８．５％、モリブデン約１．７５％、タングステン約２．６％、チタン約３．４％、アルミニウム約３．４％、ジルコニウム約０．１％、ニオブ約２％及び残部のニッケルの組成を備える合金を指す。
【００２９】
本明細書において用いられるとき、「ＭＡＲ−Ｍ−２４７」は、重量で、アルミニウム約５．５％、炭素約０．１５％、クロム約８．２５％、コバルト約１０％、タングステン約１０％、モリブデン約０．７％、鉄約０．５％、チタン約１％、タンタル約３％、ハフニウム約１．５％及び残部のニッケルの組成を備える合金を指す。
【００３０】
本明細書において用いられるとき、「Ｒｅｎｅ１０８」は、重量で、クロム約８．４％、コバルト約９．５％、アルミニウム約５．５％、チタン約０．７％、タングステン約９．５％、モリブデン約０．５％、タンタル約３％、ハフニウム約１．５％及び残部のニッケルの組成を備える合金を指す。
【００３１】
本明細書において用いられるとき、「Ｒｅｎｅ１４２」は、重量で、クロム約６．８％、コバルト約１２％、アルミニウム約６．１％、タングステン約４．９％、モリブデン約１．５％、レニウム約２．８％、タンタル約６．４％、ハフニウム約１．５％及び残部のニッケルの組成を備える合金を指す。
【００３２】
本明細書において用いられるとき、「Ｒｅｎｅ１９５」は、重量で、クロム約７．６％、コバルト約３．１％、アルミニウム約７．８％、タンタル約５．５％、モリブデン約０．１％、タングステン約３．９％、レニウム約１．７％、ハフニウム約０．１５％及び残部のニッケルの組成を備える合金を指す。
【００３３】
本明細書において用いられるとき、「ＲｅｎｅＮ２」は、重量で、コバルト約７．５％、クロム約１３％、アルミニウム約６．６％、タンタル約５％、タングステン約３．８％、レニウム約１．６％、ハフニウム約０．１５％及び残部のニッケルの組成を備える合金を指す。
【００３４】
図２を参照すると、一実施形態では、ハイブリッド物品１００を形成するための方法は、コア１０２をダイ２００の中に配置する工程を含む。図２及び図３を参照すると、隙間２０２は、側面１０６とダイ２００の間に形成され、隙間２０２は、側面１０６を取り囲む。図２及び図４を参照すると、スラリー２０４は、隙間２０２に導入され、スラリーは、第１の金属材料１１０と、第２の金属材料１１２とを含み、側面１０６を被覆する。図２及び図５を参照すると、スラリー２０４は、側面１０６を取り囲む。図２を再び参照すると、スラリー２０４は、焼結されて、側面１０６を取り囲む被覆１０４を形成して、ハイブリッド物品１００を形成する。スラリー２０４は、バインダーゲルを含んでもよい。一実施形態では、スラリー２０４は、スラリー２０４が焼結されて被覆１０４を形成するまでコア１０２に付着するのに十分な粘度を備える。
【００３５】
スラリー２０４を焼結して被覆１０４を形成する工程は、発熱体２０６を用いてスラリー２０４を加熱する工程を含んでもよい。発熱体２０６は、オーブンを含み、これに限定されない任意の適した発熱体でもよい。一実施形態では、スラリー２０４を加熱する工程は、スラリー２０４を焼結温度まで加熱する工程を含む。焼結温度は、約１５００°Ｆ〜約２３７５°Ｆ、又は約１６００°Ｆ〜約２３５０°Ｆ、又は約１７００°Ｆ〜約２３２５°Ｆ、又は約１８００°Ｆ〜約２３００°Ｆ、又は約１８５０°Ｆ〜約２２５０°Ｆの焼結温度を含み、これらに限定されない任意の適した温度でもよい。別の実施形態では、スラリー２０４を焼結温度まで加熱する工程は、焼結温度において焼結時間の間、スラリー２０４を保持する工程を含む。焼結時間は、約５分〜約１５０分、又は約１０分〜約１２０分、又は約１５分〜約９０分の時間を含み、これらに限定されない任意の適した時間でもよい。スラリー２０４を焼結して被覆１０４を形成する工程は、空気下、不活性ガス下、真空下又はこれらの組合せにおいてスラリー２０４を加熱する工程を含んでもよい。
【００３６】
一実施形態では、コア１０２はワイヤーである。別の実施形態では、コア１０２は、ダイ２００に通される。コア１０２をダイ２００に通す工程は、連続的なプロセスでもよい。さらに別の実施形態では、ダイ２００は、被覆金属アーク溶接電極など（ただし、これに限定されない。）の溶接電極の製造のための被覆装置の一部である。別の実施形態では、ダイ２００は、押出プレスの一部である。
【００３７】
一実施形態では、スラリー２０４は、高圧下で導入される。本明細書において用いられるとき、「高圧」は、ダイ２００の外部の大気圧よりも大きい圧力を表す。高圧は、コア１０２がダイ２００の中を通るとき、側面１０６をスラリー２０４で完全に被覆するのに十分な圧力を含み、これに限定されない任意の適した圧力でもよい。
【００３８】
ハイブリッド物品１００は、加熱、研磨、ブラシ研磨、先端クリーニング（ｔｉｐ  ｃｌｅａｎｉｎｇ）、サイズ変更（ｓｉｚｉｎｇ）、化学処理又はこれらの組合せを含み、これらに限定されない任意の適した仕上げ技術により仕上げされてもよい。ハイブリッド物品１００のサイズを変更する工程は、ハイブリッド物品１００の１以上の部分を除去して、ハイブリッド物品１００の長さを所定の長さに短縮する工程を含んでもよい。所定の長さは、任意の適した長さでもよい。ハイブリッド物品１００の１以上の部分を除去する工程は、ハイブリッド物品１００の長さに対して、直交する角度、又はハイブリッド物品１００が挿入される物品の表面に合う角度を含み、これらに限定されない任意の適した角度で、ハイブリッド物品１００の１以上の部分を切り離す工程を含んでもよい。
【００３９】
図６を参照すると、一実施形態では、物品６００の開口部６０２を埋めるための方法は、ハイブリッド物品１００を開口部６０２に挿入する工程と、開口部６０２を埋める工程とを含む。開口部６０２を埋める工程は、ハイブリッド物品１００を物品６００にろう付けする工程、溶接充填材として作用するハイブリッド物品１００を用いて開口部６０２を溶接する工程、又はこれらの組合せを含む。
【００４０】
開口部６０２を埋める工程は、気密性のシールを形成してもよい。一実施形態では、開口部６０２が埋められるとき、ハイブリッド物品１００の末端６０４は、物品６００の表面６０６とほぼ同じ高さである。別の実施形態では、開口部６０２が埋められるとき、末端６０４は、物品６００の表面６０６とは異なる。本明細書において用いられるとき、「ほぼ同じ高さ」は、物品６００の表面６０６から末端６０４が０．３ｍｍ未満除去されることを表し、「異なる」は、物品６００の表面６０６から末端６０４が少なくとも０．３ｍｍ除去されることを表す。
【００４１】
一実施形態では、物品６００はタービン構成部品である。物品６００は、高温ガス経路構成部品、翼形部、バケット（ブレード）、ノズル（ベーン）、シュラウド、燃焼器又はこれらの組合せを含み、これらに限定されない任意の適したタービン構成部品でもよい。
【００４２】
一実施形態では、ハイブリッド物品１００を物品６００にろう付けする工程は、ハイブリッド物品１００を難溶接性（ＨＴＷ）合金にろう付けする工程を含む。別の実施形態では、開口部６０２を溶接する工程は、溶接装置６０８を用いて溶接技術を実施する工程を含む。溶接技術は、ガスタングステンアーク溶接、被覆金属アーク溶接、プラズマアーク溶接、レーザービーム溶接、電子ビーム溶接又はこれらの組合せを含み、これらに限定されない任意の適した溶接技術でもよい。
【００４３】
ハイブリッド物品１００は、溶接充填材を取り込む溶接技術を用いる任意の適した溶接用途のための溶接充填材として使用されてもよい。適した溶接用途は、超合金構成部品内の開口部を埋める工程、ＨＴＷ合金構成部品内の開口部を埋める工程、超合金構成部品内の空隙を充填する工程、ＨＴＷ合金構成部品内の空隙を充填する工程、超合金構成部品を補修する工程、ＨＴＷ合金構成部品を補修する工程、第１の構成部品及び第２の構成部品のうちの少なくとも１つが超合金を含む第１の構成部品と第２の構成部品とを結合する工程、第１の構成部品及び第２の構成部品のうちの少なくとも１つがＨＴＷ合金を含む第１の構成部品と第２の構成部品とを結合する工程、又はこれらの組合せを含むが、これらに限定されない。溶接技術は、ガスメタルアーク溶接、ガスタングステンアーク溶接、被覆金属アーク溶接、プラズマアーク溶接、レーザービーム溶接、電子ビーム溶接、又はこれらの組合せを含んでもよいが、これらに限定されない。
【００４４】
一実施形態では、ハイブリッド物品１００のコア材料１０８は、開口部６０２を規定する物品６００の基板材料６１０と同じ材料組成を備える。別の実施形態では、ハイブリッド物品１００のコア材料１０８は、開口部６０２を規定する物品６００の基板材料６１０とは異なる材料組成を備える。この文脈において、材料組成がほぼ同じであり、任意の変化が材料の特性に重要な影響を与えるには不十分である場合、コア材料１０８は、基板材料６１０と同じ材料組成を備え、一方、材料組成がほぼ同じではない場合、又は変化が材料の特性に重要な影響を与える場合、ハイブリッド物品１００のコア材料１０８は、基板材料６１０とは異なる材料組成を備える。
【００４５】
本発明は好ましい実施形態を参照して説明されてきたが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を加えてもよく、その要素が均等物で置換されてもよいことを当業者なら理解するであろう。加えて、特定の状況又は材料を本発明の教示に適応させるために、本発明の本質的な範囲から逸脱せずに多くの修正を施してもよい。したがって、本発明が、本発明を実施するために考えられた最良の態様として開示されている特定の実施形態に限定されず、本発明が、添付の特許請求の範囲に含まれるあらゆる実施形態を含むことが意図されている。
［実施態様１］
ハイブリッド物品（１００）であって、
側面（１０６）及びコア材料（１０８）を含むコア（１０２）と、
側面（１０６）に配置され、側面を取り囲む被覆（１０４）とを含み、被覆（１０４）が、約３５％〜約９５％の第１の融点を有する第１の金属材料（１１０）と、約５％〜約６５％の第２の融点を有する第２の金属材料（１１２）とを含んでいて、第１の融点が第２の融点よりも高い、ハイブリッド物品（１００）。
［実施態様２］
コア材料（１０８）が、１種以上の超合金、ニッケル基超合金、コバルト基超合金、鉄基超合金、難溶接性（ＨＴＷ）合金、耐熱合金、ＧＴＤ１１１、ＧＴＤ４４４、ＨＡＹＮＥＳ１８８、ＩＮＣＯＮＥＬ７３８、ＭＡＲ−Ｍ−２４７、Ｒｅｎｅ１０８、Ｒｅｎｅ１４２、Ｒｅｎｅ１９５及びＲｅｎｅＮ２からなる群から選択される実施態様１に記載のハイブリッド物品（１００）。
［実施態様３］
第１の金属材料（１１０）が、１種以上の超合金、ニッケル基超合金、コバルト基超合金、鉄基超合金、難溶接性（ＨＴＷ）合金、耐熱合金、ＧＴＤ１１１、ＧＴＤ４４４、ＨＡＹＮＥＳ１８８、ＩＮＣＯＮＥＬ７３８、ＭＡＲ−Ｍ−２４７、Ｒｅｎｅ１０８、Ｒｅｎｅ１４２、Ｒｅｎｅ１９５及びＲｅｎｅＮ２からなる群から選択される実施態様１に記載のハイブリッド物品（１００）。
［実施態様４］
第１の融点が約２４００°Ｆ〜約２６００°Ｆであり、第２の融点が、約１５００°Ｆ〜約２３７５°Ｆである実施態様１に記載のハイブリッド物品（１００）。
［実施態様５］
被覆（１０４）が、約０．５ｍｍ〜約５ｍｍの平均被覆厚さをさらに含む実施態様１に記載のハイブリッド物品（１００）。
［実施態様６］
コア（１０２）が、約０．５ｍｍ〜約３０ｍｍの平均径をさらに含む実施態様１に記載のハイブリッド物品（１００）。
［実施態様７］
円形、楕円形、長円形、三角形、Ｒ付け三角形、正方形、Ｒ付け正方形、長方形、Ｒ付け長方形、五角形、Ｒ付け五角形、六角形、Ｒ付け六角形及びこれらの組合せからなる群から選択される物品断面構造（１１４）をさらに含む実施態様１に記載のハイブリッド物品（１００）。
［実施態様８］
側面（１０６）を含むコア（１０２）をダイ（２００）の中に配置する工程と、
側面（１０６）とダイ（２００）の間に、側面（１０６）を取り囲む隙間（２０２）を形成する工程と、
第１の融点を有する第１の金属材料（１１０）と、第２の融点を有する第２の金属材料（１１２）とを含んでいて、第１の融点が第２の融点よりも高いスラリー（２０４）を隙間（２０２）に導入する工程と、
側面（１０６）をスラリー（２０４）で被覆する工程と、
スラリー（２０４）を焼結して、約３５％〜約９５％の第１の金属材料（１１０）と、約５％〜約６５％の第２の金属材料（１１２）とを含み、側面（１０６）を取り囲む被覆（１０４）を形成して、ハイブリッド物品（１００）を形成する工程とを含む、ハイブリッド物品（１００）を形成するための方法。
［実施態様９］
コア（１０２）をダイ（２００）の中に配置する工程が、１種以上の超合金、ニッケル基超合金、コバルト基超合金、鉄基超合金、難溶接性（ＨＴＷ）合金、耐熱合金、ＧＴＤ１１１、ＧＴＤ４４４、ＨＡＹＮＥＳ１８８、ＩＮＣＯＮＥＬ７３８、ＭＡＲ−Ｍ−２４７、Ｒｅｎｅ１０８、Ｒｅｎｅ１４２、Ｒｅｎｅ１９５及びＲｅｎｅＮ２からなる群から選択されるコア材料（１０８）を有するコア（１０２）を配置する工程を含む実施態様８に記載の方法。
［実施態様１０］
コア（１０２）をダイ（２００）の中に配置する工程が、円形、楕円形、長円形、三角形、Ｒ付け三角形、正方形、Ｒ付け正方形、長方形、Ｒ付け長方形、五角形、Ｒ付け五角形、六角形、Ｒ付け六角形及びこれらの組合せからなる群から選択される物品断面構造（１１４）を有するコア（１０２）を配置する工程を含む実施態様８に記載の方法。
［実施態様１１］
コア（１０２）をダイ（２００）の中に配置する工程が、コア（１０２）としてワイヤーを配置する工程を含む実施態様８に記載の方法。
［実施態様１２］
コア（１０２）をダイ（２００）の中に配置する工程が、コア（１０２）をダイ（２００）の中に通す工程を含む実施態様８に記載の方法。
［実施態様１３］
スラリー（２０４）を隙間（２０２）に導入する工程が、スラリー（２０４）を高圧下で導入する工程を含む実施態様８に記載の方法。
［実施態様１４］
ハイブリッド物品（１００）に仕上げをする工程をさらに含む実施態様８に記載の方法。
［実施態様１５］
ハイブリッド物品（１００）のサイズを所定の長さに変更する工程をさらに含む実施態様８に記載の方法。
［実施態様１６］
物品（６００）の開口部（６０２）を埋めるための方法であって、
側面（１０６）及びコア材料（１０８）を含むコア（１０２）と、
側面（１０６）に配置され、側面を取り囲む被覆（１０４）とを含み、被覆（１０４）が、約３５％〜約９５％の第１の融点を有する第１の金属材料（１１０）と、約５％〜約６５％の第２の融点を有する第２の金属材料（１１２）とを含んでいて、第１の融点が第２の融点よりも高い、ハイブリッド物品（１００）を開口部（６０２）に挿入する工程と、
ハイブリッド物品（１００）を物品（６００）にろう付けすること、溶接充填材として作用するハイブリッド物品（１００）を用いて開口部（６０２）を溶接すること及びこれらの組合せからなる群から選択される技術によって、開口部（６０２）を埋める工程とを含む方法。
［実施態様１７］
ハイブリッド物品（１００）を物品（６００）にろう付けする工程が、ハイブリッド物品（１００）を難溶接性（ＨＴＷ）合金にろう付けする工程を含む実施態様１６に記載の方法。
［実施態様１８］
溶接充填材として作用するハイブリッド物品（１００）を用いて開口部（６０２）を溶接する工程が、ガスタングステンアーク溶接、被覆金属アーク溶接、プラズマアーク溶接、レーザービーム溶接及び電子ビーム溶接のうちの少なくとも１つからなる群から選択される溶接技術の使用を含む実施態様１６に記載の方法。
［実施態様１９］
開口部（６０２）を埋める工程が、気密性のシールを形成する実施態様１６に記載の方法。
［実施態様２０］
ハイブリッド物品（１００）を開口部（６０２）に挿入する工程が、ハイブリッド物品（１００）をタービン構成部品に挿入する工程を含む実施態様１６に記載の方法。
【符号の説明】
【００４６】
１００  ハイブリッド物品
１０２  コア
１０４  被覆
１０６  側面
１０８  コア材料
１１０  第１の金属材料
１１２  第２の金属材料
１１４  物品断面構造
１１６  コア断面構造
２００  ダイ
２０２  隙間
２０４  スラリー
２０６  発熱体
６００  物品
６０２  開口部
６０４  末端
６０６  表面
６０８  溶接装置
６１０  基板材料
【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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【外国語明細書】
2017160530000001.pdf