本發(fā)明涉及一種用于局部修復在使用期間已經(jīng)承受強烈的應力例如腐蝕、侵蝕或磨損的損壞的熱機械部件的方法。它還涉及根據(jù)該方法制造的部件，并且更具體而言但不排它地應用到渦輪機部件。本發(fā)明的領域是在鎳基超合金中的難熔材料。這些材料能夠構(gòu)成熱機械部件，尤其是在航天航空領域中的氣體渦輪機部件，例如移動整流葉片或者分流葉片，它們的平臺，基體或者其他裝置，尤其耐腐蝕和耐氧化的。然而，這些部件承受壓力和溫度應力以致于材料流失，其需要通過添加材料來修復。這種修復包括使該部件返回到它的初始尺寸同時保持相同類型或者化學相似化合物的組成材料。

背景技術(shù)：
為此，當修復限制于部件的非關(guān)鍵并且程度上有限的區(qū)域時，已知通過電弧焊來實現(xiàn)局部修復。對于較大或者更關(guān)鍵的修復，一種解決方案包括在待修復的區(qū)域添加固體形式的材料。所述材料然后可以從如由薄板或條板切割的預成型品獲得，所述薄板或條板由超合金粉末和硬焊粉末的混合物在特別合適的爐中升至高溫度制成。該混合物然后被燒結(jié)，因為由該粉末混合物生產(chǎn)的為低熔點共熔混合物。然后沿著待修復的、已經(jīng)被清洗的區(qū)域放置以這樣的方式獲得的燒結(jié)物，并且整體被上升到一溫度。然后出現(xiàn)擴散硬釬焊方法，并且將燒結(jié)物硬釬焊到部件的表面上。在該方法中，利用水噴射來切割燒結(jié)片以生產(chǎn)平面二維(2D)預成型品。在硬釬焊之后，通過研磨平面區(qū)域來定形部件以便恢復它的幾何形狀接近原始幾何形狀，并且因此賦予恰當?shù)目諝鈩恿W特性。該方法包括硬釬焊粉末的存在，并且因此在燒結(jié)物的整個厚度上分布的熔化成分的存在。然而，熔化成分的存在對熱機械性能有負面影響。此外，它僅允許生產(chǎn)二維燒結(jié)物預成型品，具有恒定的厚度，與燒結(jié)物的區(qū)域無關(guān)。然而，在關(guān)注的部件的最近版本中，具有在某些區(qū)域中具有變化的厚度的燒結(jié)物是有利的。當前方法不允許這種精準度。此外，經(jīng)由多個連續(xù)步驟發(fā)生燒結(jié)物的產(chǎn)生，包括不得不考慮的制造成本。此外，大部分材料流失，燒結(jié)物從扔掉的更大部件的片生產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目標在于改進現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，其提供了一種簡單、快速和有效地精確三維(3D)燒結(jié)物的生產(chǎn)，該燒結(jié)物的形狀基本上與原始部件的形狀相似。為此，本發(fā)明使用由放電等離子燒結(jié)(SPS)技術(shù)生產(chǎn)的閃速(flash)燒結(jié)物。SPS技術(shù)同時結(jié)合高單軸向壓力和高強度直流脈沖的應用，導致溫度幾乎瞬間并均勻地上升。該技術(shù)在粉末冶金學領域是已知的，其經(jīng)由燒結(jié)和壓緊使得能夠從粉末生產(chǎn)金屬部件或者金屬氧化物。具體地，SPS閃速(flash)技術(shù)的使用使得能夠制造具有能夠被控制的特別微小結(jié)構(gòu)的部件。更具體地，本發(fā)明的目的在于一種用于具有局部修復由超合金制造的熱機械部件的方法。該方法在準備步驟中包括在用于SPS閃速燒結(jié)的外殼(enclosure)的模具中生產(chǎn)一模塊，所述模塊定形為損壞部件的至少修復部分的印模(imprint)，向所述模塊中引入至少一層硬釬焊粉末以及至少一層構(gòu)成多層整體(whole)的基于超合金的粉末。然后，在燒結(jié)步驟中，增壓和引發(fā)脈沖電流的通過導致閃速燒結(jié)循環(huán)中溫度的快速上升，從而可以通過擴散形成材料與部件之間的粘結(jié)物，所述閃速燒結(jié)循環(huán)的溫度、壓力和持續(xù)時間被調(diào)節(jié)，使其具有至少一個溫度平穩(wěn)期和一個壓力平穩(wěn)期。該燒結(jié)步驟產(chǎn)生多層整體形式的具有成分梯度的預成型品，其具有可以粘結(jié)到待修復的部件的硬釬焊面，并且超合金材料(6s)呈現(xiàn)在該預成型品的表面上。有利地，調(diào)節(jié)閃速燒結(jié)循環(huán)的溫度、壓力和持續(xù)時間，使其溫度上升至少為600℃/分鐘，大約在1000℃和2000℃之間范圍內(nèi)的溫度平穩(wěn)期以及大約在10Mpa和100Mpa之間的壓力平穩(wěn)期。根據(jù)一個實施方式，所述模塊具有對應于整個原始部件的印模的形狀。在燒結(jié)步驟期間，超合金層通過擴散在材料與待修復的部件之間形成粘結(jié)連續(xù)區(qū)。在后續(xù)硬釬焊步驟中，以這樣的方式制成的預成型品的硬釬焊面可以放置為與待修復部件的區(qū)域接觸。然后，通過在恰當?shù)臓t中加熱預成型品和沿著其放置的部件到至少等于硬釬焊合金的熔化溫度的溫度，硬釬焊面通過硬釬焊合金的熔化元素的擴散粘結(jié)到待修復的部件中。因此顯著地減少或甚至消除部件在修復區(qū)域中的機械弱化。在后續(xù)硬釬焊步驟中，以這樣的方式制成的預成型品的硬釬焊面放置為與待修復部件的區(qū)域接觸。然后，通過在恰當?shù)臓t中加熱預成型品和沿著其放置的部件到至少等于硬釬焊合金的熔化溫度的溫度，硬釬焊面通過硬釬焊合金的熔化元素的擴散粘結(jié)到待修復的部件中。在具體的實施方式中：-在準備階段期間，金屬保護層和隔熱層沉積在超合金的層上；-金屬保護層包括至少一片由Ni、Pt、Hf、Y、Zr、Al、Si、Cu、Ag和/或Au組成的模具，和/或由Ni-Al，Ni-Pt-Al和/或Ni-Al-Zr化合物組成的模具；-隔熱層包括6-8重量％的氧化釔穩(wěn)定化氧化鋯(隔熱化合物ZrO2–6-8Y2O3)。本發(fā)明還涉及根據(jù)上述方法經(jīng)由閃速燒結(jié)修復的、由超合金制成的熱機械部件，尤其是渦輪機部件。所述部件然后通過材料的擴散粘接到待修復的部件上。附圖說明參照附圖閱讀下面的描述以及該描述涉及一個實施方式，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將會變得清楚，其中：圖1表示在定形為與原始部件對應的印模的SPS模具模塊中的多層的組件的實例的橫截面示意圖；圖2表示在閃速燒結(jié)之后相同組件的局部橫截面示意圖；圖3表示在定形為與待修復的部件一部分對應的印模的SPS模具模塊中的多層整體的實例的橫截面示意圖；圖4為在閃速燒結(jié)之后該組件的局部橫截面示意圖；圖5為在硬釬焊到待修復的部件之后該組件的橫截面示意圖。具體實施方式圖1表示形成在SPS外殼(未示出)的中空圓柱體石墨模具11的腔10中的模塊1的局部豎截面示意圖。在閃速燒結(jié)循環(huán)中，調(diào)節(jié)電壓端子B和壓縮活塞P以增壓和使脈沖電流通過模塊。該模塊1被定形為與由超合金制成的原始部件對應的印模。損壞的熱機械部件2在清洗外表面，尤其面20之后被引入該模塊中，部件的一部分從面20流失或腐蝕、侵蝕或氧化。在面20上，沉積連續(xù)層或薄層(strata)材料的組件3：超合金粉末層31，由鉑和鋁片構(gòu)成的金屬保護層32，和由氧化釔穩(wěn)定化氧化鋯、化學式ZrO2Y2O3的陶瓷粉末制成的隔熱層33。下面的待修復的部件的幾何形狀，所述層或薄層在它們集成到模塊1中之前，可以沉積在損壞的熱機械部件2上，或者替代地，組件3可以經(jīng)由噴嘴噴射到該模塊中。所述損壞的熱機械部件2和組件放置在石墨夾套4中，石墨夾套4本身放置在模塊中以使得能夠施加局部壓力。在損壞的熱機械部件2上形成多層組件3的這些不同方法都在本領域的技術(shù)人員的能力范圍之內(nèi)。在閃速燒結(jié)操作期間，調(diào)節(jié)溫度和壓力的循環(huán)采用根據(jù)電壓和壓力預定值編程的流程。程序利用流過所述模塊的可以到達8000A的電流提供可以高達2000℃的溫度平穩(wěn)期。施加的電流使得溫度可以非常快速地上升，例如以600℃/分鐘或更高的級別。這個速度阻止在燒結(jié)期間顆粒擴大，并且因此尤其推薦給納米材料的合成。此外，該速度還允許均勻地發(fā)生擴散：如圖2所示，保持多層組件3的發(fā)展同時促進在各層和超合金粉末層31-金屬保護層32-隔熱層33的接合處呈現(xiàn)出成分梯度G1和G2，并且呈現(xiàn)出在燒結(jié)超合金粉末層31和待修復的損壞的熱機械部件2之間的材料粘結(jié)連續(xù)區(qū)。參考圖3，橫截面視圖示出在形成于SPS模具11的腔10中的模塊7中多層整體6的另一個實例。在該實例中，模塊7具有對應于被添加到損壞的熱機械部件的修復部分的印模的形狀，以便恢復部件的原始形狀。根據(jù)上述方法，所述印模填充形成組件或者多層整體6的連續(xù)沉積層和薄層：能夠與待修復的部件的面匹配的硬釬焊粉末層60，超合金粉末層61，由Ni-Al-Zr化合物片組成的金屬保護層62，以及由氧化釔穩(wěn)定化氧化鋯、化學式為ZrO2Y2O3的陶瓷粉末形成并且摻雜有釓氧化物Gd2O3的隔熱層63。參考圖4，在上述指定條件下實施的燒結(jié)步驟使得能夠在各層和薄層硬釬焊粉末層60-超合金粉末層61-金屬保護層62-隔熱層63之間獲得多層整體6形式的具有成分梯度G3、G4和G5的預成型品2a。燒結(jié)硬釬焊層60具有外表面，其可以粘結(jié)到待修復損壞的熱機械部件的損壞面，并且在硬釬焊面6b中，一些超合金材料6s呈現(xiàn)在預成型品2a的表面上。在如圖5所示的后續(xù)硬釬焊步驟中，預成型品2a的硬釬焊面6b放置成與待修復的損壞的熱機械部件2的互補區(qū)域即面20接觸。然后，在恰當?shù)臓t中加熱預成型品2a和沿著其放置的損壞的熱機械部件2到至少等于硬釬焊合金的熔化溫度的溫度，例如對于基于銀的硬釬焊合金，為大約700℃。然后，硬釬焊面6b通過硬釬焊合金的熔化元素的擴散通過它的面20粘結(jié)到待修復的損壞的熱機械部件2中。本發(fā)明不限于所述和示出的實例。例如，它可以沉積化學和熱兼容的陶瓷材料的多層初始層。此外，在后續(xù)沉積步驟中，一旦整個部件已經(jīng)被重構(gòu)，金屬保護層和隔熱層可以較后地添加到整個部件上。在這種情況下，保護層和隔熱層事先從損壞部件的表面有利地剝離，并且在沒有這些層的情況下執(zhí)行燒結(jié)。這些層然后通過燒結(jié)沉積和粘接在整個重構(gòu)部件上。