RU2432345C2 - Соединение пайкой металлической детали с деталью из керамического материала - Google Patents
Соединение пайкой металлической детали с деталью из керамического материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2432345C2 RU2432345C2 RU2008127487/03A RU2008127487A RU2432345C2 RU 2432345 C2 RU2432345 C2 RU 2432345C2 RU 2008127487/03 A RU2008127487/03 A RU 2008127487/03A RU 2008127487 A RU2008127487 A RU 2008127487A RU 2432345 C2 RU2432345 C2 RU 2432345C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ceramic material
- compound according
- zone
- ceramic
- connection
- Prior art date
Links
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 35
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 32
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000005476 soldering Methods 0.000 title claims abstract description 10
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 31
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 31
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 31
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 23
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 21
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 4
- 229910000816 inconels 718 Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101100424621 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) tub1 gene Proteins 0.000 description 2
- 101150024193 alp1 gene Proteins 0.000 description 2
- 101150084761 alp2 gene Proteins 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 239000011153 ceramic matrix composite Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 2
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- SZUVGFMDDVSKSI-WIFOCOSTSA-N (1s,2s,3s,5r)-1-(carboxymethyl)-3,5-bis[(4-phenoxyphenyl)methyl-propylcarbamoyl]cyclopentane-1,2-dicarboxylic acid Chemical compound O=C([C@@H]1[C@@H]([C@](CC(O)=O)([C@H](C(=O)N(CCC)CC=2C=CC(OC=3C=CC=CC=3)=CC=2)C1)C(O)=O)C(O)=O)N(CCC)CC(C=C1)=CC=C1OC1=CC=CC=C1 SZUVGFMDDVSKSI-WIFOCOSTSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017945 Cu—Ti Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002543 FeCrAlY Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229940126543 compound 14 Drugs 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910001235 nimonic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 1
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
- C04B37/02—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
- C04B37/023—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D9/00—Stators
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
- F01D9/023—Transition ducts between combustor cans and first stage of the turbine in gas-turbine engines; their cooling or sealings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
- F02K1/06—Varying effective area of jet pipe or nozzle
- F02K1/12—Varying effective area of jet pipe or nozzle by means of pivoted flaps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
- F02K1/78—Other construction of jet pipes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K3/00—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
- F02K3/08—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan with supplementary heating of the working fluid; Control thereof
- F02K3/10—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan with supplementary heating of the working fluid; Control thereof by after-burners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/007—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel constructed mainly of ceramic components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2311/00—Metals, their alloys or their compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/12—Metallic interlayers
- C04B2237/121—Metallic interlayers based on aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/12—Metallic interlayers
- C04B2237/122—Metallic interlayers based on refractory metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/12—Metallic interlayers
- C04B2237/123—Metallic interlayers based on iron group metals, e.g. steel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/36—Non-oxidic
- C04B2237/363—Carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/36—Non-oxidic
- C04B2237/365—Silicon carbide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/38—Fiber or whisker reinforced
- C04B2237/385—Carbon or carbon composite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/40—Metallic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/59—Aspects relating to the structure of the interlayer
- C04B2237/597—Aspects relating to the structure of the interlayer whereby the interlayer is continuous but porous, e.g. containing hollow or porous particles, macro- or micropores or cracks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/76—Forming laminates or joined articles comprising at least one member in the form other than a sheet or disc, e.g. two tubes or a tube and a sheet or disc
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/88—Joining of two substrates, where a substantial part of the joining material is present outside of the joint, leading to an outside joining of the joint
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2230/00—Manufacture
- F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
- F05D2230/23—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together
- F05D2230/232—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together by welding
- F05D2230/237—Brazing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2250/00—Geometry
- F05D2250/60—Structure; Surface texture
- F05D2250/61—Structure; Surface texture corrugated
- F05D2250/611—Structure; Surface texture corrugated undulated
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2300/00—Materials; Properties thereof
- F05D2300/20—Oxide or non-oxide ceramics
- F05D2300/22—Non-oxide ceramics
- F05D2300/226—Carbides
- F05D2300/2261—Carbides of silicon
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2300/00—Materials; Properties thereof
- F05D2300/60—Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
- F05D2300/603—Composites; e.g. fibre-reinforced
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49316—Impeller making
- Y10T29/4932—Turbomachine making
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T403/00—Joints and connections
- Y10T403/21—Utilizing thermal characteristic, e.g., expansion or contraction, etc.
- Y10T403/213—Interposed material of intermediate coefficient of expansion
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T403/00—Joints and connections
- Y10T403/21—Utilizing thermal characteristic, e.g., expansion or contraction, etc.
- Y10T403/217—Members having different coefficients of expansion
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24174—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including sheet or component perpendicular to plane of web or sheet
- Y10T428/24182—Inward from edge of web or sheet
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Connection Of Plates (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области соединения пайкой двух материалов, имеющих различные термомеханические свойства, и может быть использовано для соединения деталей газотурбинного двигателя. Соединение содержит металлическую деталь из сплава титана, алюминия и ванадия или из инконеля, деталь из керамического материала и по меньшей мере один промежуточный элемент связи, соединенный пайкой с каждой из упомянутых деталей. Промежуточный элемент (10′) связи состоит из деформируемого слоя, имеющего по меньшей мере две плоские зоны (11, 12), припаянные соответственно к каждой из упомянутых деталей, причем эти две плоские зоны (11, 12) связаны между собой деформируемой зоной (13′), имеющей по меньшей мере две свободные волны (19, 20), ориентированные попеременно к упомянутой металлической детали и к упомянутой детали из керамического материала. Деталь из керамического материала может быть образована из плотного карбида кремния или из композита с керамической матрицей, усиленной углеродными волокнами. Технический результат изобретения - усиление прочности пайки и исключение деформации деталей, вызванной различием в коэффициентах термического расширения металла и керамики. 5 н. и 11 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к общей области соединений пайкой двух материалов, имеющих различные термомеханические свойства. Оно может быть использовано, например, в газотурбинном двигателе
Точнее, изобретение используется для соединения пайкой металлической детали и детали из керамического материала, например, на основе карбида кремния (SiC) или углерода.
Деталь из керамического материала может быть образована из плотного карбида кремния. Она может быть также изготовлена из термоструктурного композита и, в частности, из композита с керамической матрицей (CMC), усиленной волокнами из углерода или карбида кремния.
Термоструктурные композитные материалы характеризуются механическими свойствами, позволяющими изготавливать из них детали конструкций при сохранении механических свойств при высокой температуре. Они образованы упрочняющим волоконным наполнителем, уплотненным матрицей из огнеупорного материала, который заполняет, по меньшей мере, частично пористость упрочняющего волоконного наполнителя. Выбор материалов для волокон и керамики обычно осуществляется из углерода и керамических материалов (то есть не из металлических или органических материалов), в особенности карбида кремния (SiC).
Изобретение может быть, например, использовано для соединения детали из керамического материала с металлической деталью из сплава титана, алюминия и ванадия (TA6V) или из инконеля 718 (зарегистрированный товарный знак), сплава на базе никеля и композиции NiCr19Fe19Nb5Mo3.
Механические свойства деталей из керамического материала и тот факт, что эти свойства сохраняются при высокой температуре, делают эти материалы предпочтительными для изготовления деталей, испытывающих значительные термомеханические нагрузки, в частности, используемых в самолетостроении (детали двигателя, элементы обтекателя). Когда керамические материалы усилены волокнами из углерода или из карбида кремния, они являются альтернативой металлическим изделиям и имеют значительные преимущества, в частности, в отношении выигрыша в массе и длительности срока службы.
Соединение между деталями из керамического материала и металлами обычно осуществляется механической связью типа заклепочного соединения или болтового соединения, причем такая связь иногда является неприемлемой из-за размеров, трудности осуществления или из-за веса.
С другой стороны, известные методы гомогенного соединения керамических материалов с использованием органических керамических исходных веществ не являются приемлемыми для гетерогенных соединений материала керамика/металл.
Впрочем, известные способы пайки, используемые для гомогенных соединений между двумя керамическими материалами, могут с трудом использоваться для гетерогенной пайки керамического материала и металла по причине различных термомеханических и химических свойств керамических материалов и металлов.
Действительно, металлический сплав на основе титана, алюминия и ванадия имеет коэффициент расширения, в два или три раза превышающий коэффициент расширения керамических материалов.
Точнее, коэффициент расширения такого сплава составляет при 500ºС порядка
10·10
K
±15%, а коэффициент СМС - порядка от 2,5·10
до 4,0·10
K
±15%.
Так, для соединения в 30 мм наблюдают смещение в 0,2 мм при охлаждении от температуры отверждения припоя до температуры окружающей это соединение среды.
Такое смещение вызывает появление значительных напряжений в обеих деталях и, в частности, усилий сжатия, соответственно усилий растяжения, в зонах, примыкающих к спайке, керамики, соответственно металлической детали. Эти напряжения могут вызывать локальные деформации, способные привести к разрушению одной из деталей или к меньшей прочности пайки.
Такие деформации являются необратимыми в металлической детали. В керамической детали, в частности в композите СМС, эти деформации могут привести к разрушению вследствие хрупкости. Это разрушение может произойти неожиданно, если напряжение является весьма значительным. Разрушение также может произойти после последовательных повреждений при циклической нагрузке.
Основной целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков путем предложения соединения, содержащего металлическую деталь, деталь из керамического материала и, по меньшей мере, один промежуточный элемент связи, соединяемый пайкой с каждой из этих деталей, при этом промежуточный элемент связи состоит из деформируемого слоя, имеющего плоские паяные зоны и деформируемые зоны.
Может быть выбран, например, припой типа Ag-Mn или Ag-Cu-Ti, что позволяет получить соединение, выдерживающее высокие температуры, достигающие 500ºС.
В соответствии с изобретением разность в расширении между деталью из керамического материала и металлом поглощается деформируемым слоем.
Соединение, таким образом, термомеханически адаптировано к разностям расширения, оставаясь максимально в области упругих деформаций. Для сопротивления охлаждению при пайке и термических циклах при работе необходимо решить проблему разности расширения керамического материала и металлической детали.
Предпочтительно в варианте осуществления изобретения деталь из керамического материала выполнена на основе карбида кремния и/или углерода.
Например, деталь из керамического материала выполнена из плотного карбида кремния.
В другом варианте осуществления деталь из керамического материала содержит керамическую матрицу, усиленную волокнами из углерода или из карбида кремния.
В предпочтительном варианте осуществления деформируемый слой содержит, по меньшей мере, две деформируемые волны, ориентированные попеременно к металлической детали и к детали из керамического материала.
Предпочтительно, по меньшей мере, одна из этих деформируемых волн выполнена свободной, при этом такая свободная волна гарантирует повышенную гибкость связи при пайке.
Высота свободной волны может, предпочтительно, использоваться для модуляции жесткости в направлении сгиба.
В первом варианте осуществления деформируемые волны являются концентрическими.
В варианте реализации этого первого варианта промежуточный элемент связи содержит первую плоскую зону, почти круговую вокруг оси, вторую плоскую зону, почти кольцевую, коаксиальную первой плоской зоне, с внутренним диаметром, превышающим диаметр первой зоны, а волны имеют симметрию вращения относительно упомянутой оси.
Благодаря этой симметрии такой элемент связи ведет себя идентично независимо от направления линии наибольшего напряжения.
В другом варианте осуществления элемент связи имеет общую форму в виде ленты, сложенной гармошкой.
В соответствии с предпочтительным вариантом воплощения изобретения соединение содержит множество промежуточных элементов связи, размещенных радиально вокруг фиксированной точки.
С таким элементом связи напряжения в спайке являются слабыми и жесткость может быть модулирована.
Радиальное размещение промежуточных элементов связи в виде звезды представляет собой преимущественно концентрические волны с радиальным разделением (это разделение образовано свободными интервалами во многих радиальных направлениях), что позволяет уменьшить или вовсе исключить тангенциальные напряжения таких концентрических кругов.
Предпочтительно промежуточные элементы связи размещены по нескольким радиальным направлениям вокруг фиксированной точки.
Такое воплощение позволяет увеличить жесткость соединения между деталью из керамического материала и металлической деталью.
Вокруг определенной таким образом фиксированной точки смещение, вызванное расширением металлической детали, увеличивается с удалением от фиксированной точки.
В соответствии с частным вариантом этого воплощения промежуточные элементы связи становятся все более гибкими при удалении от фиксированной точки.
Такое воплощение позволяет компенсировать увеличение упомянутого смещения.
Изобретение относится также к соплу газотурбинного двигателя, содержащему, по меньшей мере, одно упомянутое выше соединение, в котором металлической деталью является кожух этого сопла (или рычаг), а керамической деталью является заслонка этого сопла.
Изобретение относится также к камере сгорания газотурбинного двигателя, содержащей, по меньшей мере, одно упомянутое выше соединение, в котором металлической деталью является кожух (или соединение, то есть элемент связи, или деталь) этой камеры, а деталью из керамического материала является составная деталь этой камеры.
Изобретение относится также к оборудованию форсажной камеры газотурбинного двигателя, содержащему, по меньшей мере, одно упомянутое выше соединение, в котором металлической деталью является кожух форсажной камеры (или платформа оборудования форсажной камеры), а деталью из керамического материала является стабилизатор пламени.
Изобретение касается также газотурбинного двигателя, содержащего, по меньшей мере, одно упомянутое выше соединение.
В дальнейшем изобретение поясняется нижеследующим описанием, не являющимся ограничительным, со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
- фиг.1 изображает элемент связи, который может быть использован в первом соединении по изобретению;
- фиг.2 изображает сечение соединения по изобретению, использующее элемент связи по фиг.1;
- фиг.3 изображает элемент связи, который может быть использован во втором соединении по изобретению;
- фиг.4 изображает элемент связи, который может быть использован в третьем соединении по изобретению;
- фиг.5 представляет частичный разрез элементов связи по фиг.3 и 4;
- фиг.6 представляет волнистую поверхность, из которой получаются промежуточные элементы связи варианта осуществления по фиг.5;
- фиг.7 представляет предпочтительный вариант осуществления изобретения;
- фиг.8 изображает частное выполнение детали, в которой имеются выемки для облегчения позиционирования и крепления элементов связи для соединения в соответствии с изобретением;
- фиг.9а и 9b изображают кривые механических свойств в зависимости от температуры для материалов, которые могут быть использованы для изготовления промежуточных элементов, соответственно пластичных и деформируемых реверсивным образом.
Фиг.1 представляет элемент 10 связи, который может быть использован в первом соединении в соответствии с изобретением. Он образован, например, из плоского деформируемого материала путем штамповки для формирования первой плоской зоны 11, круговой, вокруг оси Δ и второй плоской зоны 12, кольцевой, вокруг той же оси Δ, эти две зоны связаны деформируемой зоной 13, выполненной почти в форме усеченного конуса. Внутренний диаметр кольцевой зоны 12 превышает диаметр круговой зоны 11. Почти конусные стенки 13 могут иметь больший или меньший наклон по отношению к направлению, перпендикулярному плоским зонам 11 и 12.
Фиг.2 представляет сечение II-II (см. фиг.1) соединения 14 согласно изобретению, выполненному с помощью элемента 10 связи, изображенного на фиг.1.
В этом соединении первая пайка 15 выполнена между металлической деталью 16 и плоской круговой зоной 11 элемента 10 связи. Вторая пайка 17, предпочтительно того же состава, выполнена между деталью 18 из керамического материала, например из СМС, и плоской кольцевой зоной 12 элемента связи 10.
Элемент связи 10, представленный и используемый на фиг.1 и 2, может быть получен из листа деформируемого материала путем вырубки и штамповки с помощью почти цилиндрического элемента штамповки.
Габаритный размер по высоте, а следовательно, размер по высоте элемента связи, составляющий примерно 2 мм, предназначен для применения в самолетостроении, но понятно, что этот размер может быть изменен в зависимости от нужд различных областей использования. Соотношения различных частей элемента 10 связи при необходимости также могут быть изменены.
Отмечено, что изменение таких геометрических параметров элемента 10 связи позволяет изменять величину наблюдаемых напряжений.
Предложенный размер в 2 мм позволяет обеспечить гибкость в тангенциальном направлении для деталей, размер которых составляет порядка десяти сантиметров. Под действием разности расширения, например, при термическом цикле коническая часть 13 элемента 10 связи может полностью или частично поглотить эту разность, не влияя на прочность соединения. Действительно, так как материал, из которого выполнен элемент связи, является деформируемым, деформация цилиндрической части не влияет на соединение в совокупности.
Однако в варианте реализации соединения, изображенном на фиг.2, значительные напряжения могут присутствовать на уровне спаек и при сдвиге мембраны в элементе связи.
Далее будет описан со ссылкой на фиг.3 элемент 10′ связи, позволяющий устранить этот недостаток.
Этот элемент 10′ связи содержит деформируемую зону 13′, осесимметричную вокруг оси Δ, причем эта зона 13′ выполнена таким образом, что содержит, по крайней мере, две свободные волны 19 и 20, попеременно ориентированные вниз и вверх относительно плоских зон 11, 12, соответственно круговой и кольцевой относительно оси Δ. Речь также идет о предпочтительной штампованной конструкции из деформируемого материала. Наличие свободных волн, то есть не припаянных, в деформируемой зоне 13′ придает конструкции гибкость.
На фиг.5 изображено сечение V-V (см. фиг.3) элемента 10′ связи. Плоские зоны 11 и 12 связаны деформируемой зоной 13′, имеющей две свободные волны 19 и 20.
Отметим, что на фиг.3 и 5 волны 19 и 20 представлены почти плоскими, но могут также иметь другие формы, например синусоидальные.
Рассуждения о высоте, габаритных размерах, соотношениях, подобных тем, что представлены для элемента связи по фиг.1, применимы также для элемента связи по фиг.3.
Отметим также, что следует рассматривать изменения толщины штампуемого слоя, радиусов кривизны r1, r2, r3, r4, r5, r6 волн, размеров I1, I2 волн, высот h1, h2 и h3, характеризующих волны 19, 20, углов alp1, alp2, alp3 наклона относительно перпендикуляра к плоским зонам, размеров I0, I3 этих плоских зон, которые являются параметрами для уменьшения напряжений и свойств жесткости.
В вариантах осуществления на фиг.1 и 3 жесткость получаемого соединения при сдвиге получается изотропной в плоскости соединения, что является преимуществом.
Сдвиговые напряжения, наблюдаемые на уровне спаек в соединении, использующем элемент связи с характеристиками, представленными на фиг.3, являются меньшими по сравнению с напряжениями, наблюдаемыми в соединении, использующем элемент связи по фиг.1.
Фиг.4 изображает элемент 10′′ связи, который может быть использован в другом соединении в соответствии с изобретением. В соответствии с этим вариантом элемент 10′′ связи имеет общую форму ленты, сложенной гармошкой. В примере, описанном на фиг.4, сечение ленты такое же, как представлено на фиг.5. Такой элемент связи может также являться штампованной конструкцией или быть полученным путем сгибания или экструзией по прямой линии в направлении Y. В последнем случае, представленном на фиг.6, получается волнообразная поверхность 22, которая проходит в направлении Y.
Элементы 10′′ связи затем разрезаются по L миллиметров волнообразной поверхности 22.
Производство, например, на линии изготовления металлической детали из инконеля 718 также представляется возможным.
Промежуточный элемент 10′′ в соответствии с этим вариантом реализации имеет преимущественное направление деформации по оси Х (тангенциальная жесткость) и имеет направление жесткости по оси Y (поперечная жесткость).
Напряжения, наблюдаемые на уровне спаек, в этом варианте реализации являются слабыми. Получаемое соединение имеет меньшую жесткость, чем жесткость при других вариантах осуществления, основанных на использовании осесимметричного элемента связи 10 и 10′, такого как представленный на фиг.1 и 3.
Геометрические параметры ленты могут быть изменены для получения наименьшего максимального напряжения на уровне спаек и в самой конструкции для наименьшей тангенциальной жесткости (то есть в направлении Х) и наибольшей перпендикулярной жесткости (в направлении Z).
Таким образом, можно изменять толщину е ленты, радиусы кривизны r1, r2, r3, r4, r5, r6 волн, размеры I1, I2 волн, высоты h1, h2 и h3 волн, углы alp1, alp2, alp3 наклона волн относительно перпендикуляра к плоским зонам и размеры плоских зон I0, I3.
Три высоты h1, h2, h3 характеризуют две свободных волны 19, 20 деформируемой зоны 13′. Эти первая, вторая и третья высоты, h1, h2, h3, как представлено на фиг.5, соответствуют высотам частей ленты (практически) прямоугольного профиля, размещенных соответственно между первой плоской зоной 11 и вершиной волны 19, между вершиной волны 19 и вершиной волны 20 и между вершиной волны 20 и второй плоской зоной 12.
Специалист поймет, что высота h2 выбрана меньшей или равной высоте h1.
Однако предпочтительно также учитывать минимальные радиусы кривизны свободных волн. Величина h2 выбрана предпочтительно превышающей или равной 1/3 от h1.
В описанном выше примере выбранные и предложенные значения ограничены несколькими десятыми мм, так как предполагается, что связь между соединяемыми деталями на превышает 2 мм. Это говорит о том, что чем больше величины h1 и h2, тем более распределены деформации и тем меньше напряжений.
Нижеприведенная таблица представляет пример набора геометрических параметров, позволяющих получить хороший компромисс между максимальным напряжением и жесткостью при использовании ленты, выполненной из сплава Инконель 718 (коммерческое название).
| е | Н1 | h2 | h3 | alp1-alp3 | I1-I3 | r1-r6 | I0 |
| 0,4 мм | 0,3 мм | 0,1 мм | 0,3 мм | 5º | 0,5 мм | 0,75 мм | 1,0 мм |
Для увеличения жесткости при сдвиге, параллельном плоскости соединения, используют множество промежуточных элементов 10′′ связи, размещенных радиально вокруг фиксированной точки 23, как изображено на фиг.7.
В этом варианте осуществления деформируемые слои направлены к фиксированной точке 23. При расположении элементов 10′′ связи концентрически относительное нулевое перемещение соединенных деталей воздействует на центральную точку 23 концентрического соединения. Таким образом, упрочняют соединение в плоскости соединения. Можно расположить промежуточные элементы 10′′ таким образом, чтобы их направления собственных деформаций были направлены к фиксированной точке 23.
Такое размещение сглаживает отсутствие жесткости в тангенциальном направлении. Относительная деформация при охлаждении двух соединяемых деталей направлена к центру соединения, которым является фиксированная точка 23, не подвергающаяся относительному перемещению двух соединяемых деталей. Деформация, вызванная разностью расширения, таким образом, поглощается концентрически. Общая жесткость обеспечивается благодаря наибольшей жесткости конструкций в направлении, перпендикулярном направлению предпочтительной деформации.
Кроме того, учитывая, что в фиксированной точке относительное перемещение соединяемых деталей является нулевым и что оно увеличивается к периферии, является правильным разместить конструкции от менее гибкой к более гибкой по мере удаления от фиксированной точки. Это позволяет добиться тангенциальной жесткости в зоне фиксированной точки.
Фиг.8 изображает частный пример осуществления соединяющей детали 30, в котором выполнены вырезы или полости 31, позволяющие размещать промежуточные элементы 10′′ связи звездообразно, как представлено на фиг.7. Такое размещение позволяет закрепить промежуточные элементы 10′′ связи в детали 30, которая предпочтительно является деталью из металла или деталью из керамического материала.
Осуществление изобретения требует выбора материала, который остается в области упругих деформаций, для изготовления промежуточного элемента. Также очень важно изготавливать один или несколько промежуточных элементов связи из насколько возможно прочного материала, чтобы обеспечить больший диапазон ослабления, то есть степень гибкости.
Фиг.9а и 9b отображают свойства, которые следует принять во внимание при выборе материала промежуточного элемента. На фиг.9а кривая IMD механических свойств цельного промежуточного пластичного элемента связи представлена в сравнении с кривой НХ соединяемой металлической детали. Наблюдаем потерю механических свойств РР (предел упругости, прочность на разрыв).
Кривая МР отображает потенциально идеальные механические свойства промежуточного элемента связи для пайки при температуре Тs, соответствующей температуре отверждения припоя.
Действительно, ниже этой температуры отверждения Тs промежуточный элемент идеально должен иметь худшие свойства, чем соединяемая деталь из металла (НХ), для того, чтобы он мог играть роль пластичного материала. Он должен также обладать достаточными свойствами сопротивляемости рабочей температуре ТF, при этом рабочая температура TF эмпирически составляет порядка 2/3 от упомянутой температуры отверждения Ts, в градусах Цельсия, что выглядит как:
Таким образом, специалисту известно, что эти требования, представленные кривой МР, не являются выполнимыми с цельным пластичным промежуточным элементом. Чтобы восполнить потерю свойств РР, наблюдаемую с этим материалом, необходимо увеличивать габаритный размер соединения.
Фиг.9b представляет кривую ISC механических свойств материала для промежуточного деформируемого элемента связи, который предпочтительно может быть использован в изобретении. Речь идет о кривой, соответствующей высокоогнеупорному материалу (например, сплавы на основе железа, никеля, хрома, алюминия, титана), механические свойства которого мало изменяются при высокой рабочей температуре.
Вместо того чтобы отслеживать потерю свойств РР, такую как показано на фиг.9а, отслеживают запас структурного ослабления MAS. Это ослабление является контролируемым и может быть использовано для придания гибкости структуре.
Промежуточные деформируемые элементы могут быть также выполнены в виде листа, волнообразного в одном направлении (1D), штампованного листа и даже листа, волнообразного в двух перекрещивающихся направлениях (2D).
В качестве примера материалов для изготовления этих конструкций они могут быть выбраны из следующего перечня: волнообразный лист 1D из сплава на основе FeCrAlY, лист, волнообразный в двух направлениях (2D), из Haynes 230 (штампованный лист), листы, волнообразные, перекрещивающиеся в двух направлениях 2D, из сплава нимоник 75 (ленты, волнообразные в одном направлении, вставленные и впаянные во впадины волн листа, волнообразного в одном направлении, - реализация не представлена).
Такие конструкции могут быть использованы, в частности, для соединения деталей из керамического материала на основе карбида кремния с металлическими деталями на основе сплава из инконеля 718 или из TA6V, при этом этот перечень не является ограничивающим.
Claims (16)
1. Соединение (14), содержащее металлическую деталь (16) и деталь (18) из керамического материала, отличающееся тем, что оно содержит, по меньшей мере один промежуточный элемент (10′, 10′′) связи, соединенный пайкой с каждой из упомянутых деталей (16, 18), причем упомянутый промежуточный элемент связи состоит из деформируемого слоя, содержащего, по меньшей мере, две плоские зоны (11, 12), спаянные соответственно с упомянутыми двумя деталями (16, 18), при этом обе плоские зоны (11, 12) связаны между собой деформируемой зоной (13′), содержащей, по меньшей мере, две свободные волны (19, 20), попеременно ориентированные к упомянутой металлической детали (16) и к упомянутой детали (18) из керамического материала.
2. Соединение по п.1, в котором упомянутая деталь (18) из керамического материала выполнена на основе карбида кремния и/или углерода.
3. Соединение по п.2, в котором упомянутая деталь (18) из керамического материала выполнена из плотного карбида кремния.
4. Соединение по п.2, в котором упомянутая деталь (18) из керамического материала содержит керамическую основу, усиленную волокнами из углерода или из карбида кремния.
5. Соединение по п.1, в котором упомянутая деформируемая зона (13′) имеет две свободные волны (19, 20), характеризующиеся высотами (h1, h2), причем эти высоты таковы, что значение второй высоты (h2) больше или равно 1/3 первой высоты (h1).
6. Соединение по п.1, в котором упомянутые свободные волны (19, 20) являются концентрическими.
7. Соединение по п.1, в котором упомянутый промежуточный элемент (10′) связи содержит первую плоскую зону (11), по существу, круговую вокруг оси (Δ), вторую плоскую зону (12), по существу, кольцевую, коаксиальную упомянутой первой зоне, с внутренним диаметром, превышающим диаметр упомянутой первой зоны, при этом свободные волны имеют симметрию вращения относительно упомянутой оси (Δ).
8. Соединение по п.1, в котором упомянутый промежуточный элемент (10′′) связи имеет общую форму в виде ленты, сложенной гармошкой в главном направлении (X).
9. Соединение по п.8, в котором множество промежуточных элементов (10′′) связи размещено радиально вокруг фиксированной точки (23).
10. Соединение по п.9, в котором упомянутые промежуточные элементы (10′′) связи размещены таким образом, что их так называемые главные направления (X) выстроены по нескольким радиальным направлениям вокруг упомянутой фиксированной точки (23).
11. Соединение по п.9, в котором множество промежуточных элементов связи является таким, что гибкость промежуточных элементов (10′′) является возрастающей при удалении от упомянутой фиксированной точки (23).
12. Соединение по п.10, в котором множество промежуточных элементов связи является таким, что гибкость промежуточных элементов (10′′) является возрастающей при удалении от упомянутой фиксированной точки (23).
13. Сопло газотурбинного двигателя, содержащее, по меньшей мере, одно соединение по одному из пп.1-12, в котором упомянутая металлическая деталь (16) является кожухом упомянутого сопла, а упомянутая деталь (18) из керамического материала является заслонкой упомянутого сопла.
14. Камера сгорания газотурбинного двигателя, содержащая, по меньшей мере, одно соединение по одному из пп.1-12, в котором упомянутая металлическая деталь (16) является кожухом упомянутой камеры, а упомянутая деталь (18) из керамического материала является составной деталью упомянутой камеры.
15. Оборудование форсажной камеры газотурбинного двигателя, содержащее, по меньшей мере, одно соединение по одному из пп.1-12, в котором упомянутая металлическая деталь (16) является кожухом форсажной камеры, а упомянутая деталь (18) из керамического материала является стабилизатором пламени.
16. Газотурбинный двигатель, содержащий, по меньшей мере, одно соединение по одному из пп.1-12.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0553793A FR2894500B1 (fr) | 2005-12-08 | 2005-12-08 | Assemblage par brasage d'une piece metallique avec une piece en materiau ceramique |
| FR0553793 | 2005-12-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008127487A RU2008127487A (ru) | 2010-01-20 |
| RU2432345C2 true RU2432345C2 (ru) | 2011-10-27 |
Family
ID=36997614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008127487/03A RU2432345C2 (ru) | 2005-12-08 | 2006-12-08 | Соединение пайкой металлической детали с деталью из керамического материала |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8141364B2 (ru) |
| EP (1) | EP1960320B1 (ru) |
| JP (1) | JP4955011B2 (ru) |
| CN (1) | CN101326138B (ru) |
| CA (1) | CA2632716C (ru) |
| FR (1) | FR2894500B1 (ru) |
| RU (1) | RU2432345C2 (ru) |
| WO (1) | WO2007066053A2 (ru) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2530685C2 (ru) * | 2010-03-25 | 2014-10-10 | Дженерал Электрик Компани | Структуры ударного воздействия для систем охлаждения |
| CN104169470B (zh) * | 2012-03-28 | 2016-09-28 | 通用电器技术有限公司 | 用于从陶瓷部分分离金属部分的方法 |
| EP2830805B1 (en) | 2012-03-28 | 2019-07-31 | Ansaldo Energia IP UK Limited | Method for processing a modular hybrid component |
| WO2015054244A1 (en) * | 2013-10-07 | 2015-04-16 | United Technologies Corporation | Bonded combustor wall for a turbine engine |
| FR3022927B1 (fr) * | 2014-06-26 | 2016-06-10 | Onduline Sa | Methode de conception d'une plaque ondulee et plaque ondulee obtenue |
| US9333578B2 (en) | 2014-06-30 | 2016-05-10 | General Electric Company | Fiber reinforced brazed components and methods |
| US9757802B2 (en) | 2014-06-30 | 2017-09-12 | General Electric Company | Additive manufacturing methods and systems with fiber reinforcement |
| US9366071B1 (en) * | 2014-12-03 | 2016-06-14 | Peter Petit | Low-friction spacer system for vacuum insulated glass |
| US11619387B2 (en) | 2015-07-28 | 2023-04-04 | Rolls-Royce Corporation | Liner for a combustor of a gas turbine engine with metallic corrugated member |
| US20170059159A1 (en) | 2015-08-25 | 2017-03-02 | Rolls-Royce Corporation | Cmc combustor shell with integral chutes |
| US20170055574A1 (en) | 2015-08-31 | 2017-03-02 | British American Tobacco (Investments) Limited | Cartridge for use with apparatus for heating smokable material |
| US20170119050A1 (en) | 2015-10-30 | 2017-05-04 | British American Tobacco (Investments) Limited | Article for Use with Apparatus for Heating Smokable Material |
| US20170119051A1 (en) | 2015-10-30 | 2017-05-04 | British American Tobacco (Investments) Limited | Article for Use with Apparatus for Heating Smokable Material |
| US20180317554A1 (en) | 2015-10-30 | 2018-11-08 | British American Tobacco (Investments) Limited | Article for use with apparatus for heating smokable material |
| JP6927501B2 (ja) | 2016-06-29 | 2021-09-01 | ニコベンチャーズ トレーディング リミテッド | 喫煙材を加熱するための装置及び方法 |
| EP3799525A1 (en) | 2016-06-29 | 2021-03-31 | Nicoventures Trading Limited | Apparatus for heating smokable material |
| US11457664B2 (en) | 2016-06-29 | 2022-10-04 | Nicoventures Trading Limited | Apparatus for heating smokable material |
| RU2760810C2 (ru) * | 2017-09-15 | 2021-11-30 | Бритиш Америкэн Тобэкко (Инвестментс) Лимитед | Устройство для нагревания курительного материала |
| US10157822B1 (en) * | 2017-09-29 | 2018-12-18 | Intel Corporation | Heterogeneous interconnect having linear and non-linear conductive pathways |
| CN107965769A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-04-27 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种高性能柔性火焰稳定器 |
| EP3501727B1 (en) * | 2017-12-22 | 2021-02-03 | Ansaldo Energia IP UK Limited | Thermal protection method for gas turbine components |
| CN112723899A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-30 | 淮安市浩远机械制造有限公司 | 一种氧化铝陶瓷钎焊合金钢复合耐磨板及其制备工艺 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1743745A1 (ru) * | 1990-01-31 | 1992-06-30 | Научно-производственный центр при Николаевском кораблестроительном институте им.адм.С.О.Макарова | Способ контактно-реактивной пайки |
| US5501390A (en) * | 1992-10-29 | 1996-03-26 | Litton Systems, Inc. | Method for bonding thermally-mismatched elements of a traveling wave tube |
| US6131797A (en) * | 1998-11-16 | 2000-10-17 | Alliedsignal Inc. | Method for joining ceramic to metal |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2845716C2 (de) * | 1978-10-20 | 1985-08-01 | Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg | Thermisch hoch beanspruchbare Verbindung |
| DE3014645C2 (de) * | 1980-04-16 | 1982-12-02 | MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München | Metall-Keramik-Bauteil und Verfahren zu seiner Herstellung |
| JPS59156976A (ja) * | 1983-02-25 | 1984-09-06 | 臼井国際産業株式会社 | 金属部材とセラミツク部材との結合体及びその結合方法 |
| JPS60226464A (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-11 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミックと金属との接合構造 |
| US5277942A (en) * | 1990-10-12 | 1994-01-11 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Insulating member and electric parts using the same |
| JPH05315463A (ja) * | 1992-05-11 | 1993-11-26 | Kobe Steel Ltd | セラミックスと金属との接合構造真空気密装置 |
| ES2138176T3 (es) * | 1995-06-21 | 2000-01-01 | Volvo Aero Corp | Aleta para tobera de escape. |
| US6758386B2 (en) * | 2001-09-18 | 2004-07-06 | The Boeing Company | Method of joining ceramic matrix composites and metals |
| FR2855557B1 (fr) * | 2003-05-26 | 2007-03-02 | Snecma Moteurs | Volet de tuyere a duree de vie augmentee pour turbomoteurs d'avion. |
| FR2884564B1 (fr) * | 2005-04-15 | 2011-01-14 | Snecma Moteurs | Procede d'assemblage de deux pieces dont l'une au moins est en materiau composite, insert pour la realisation de l'assemblage |
| US7546743B2 (en) * | 2005-10-12 | 2009-06-16 | General Electric Company | Bolting configuration for joining ceramic combustor liner to metal mounting attachments |
| FR2894499B1 (fr) | 2005-12-08 | 2011-04-01 | Snecma | Assemblage entre une piece metallique et une piece en materiau ceramique a base de sic et/ou de c |
-
2005
- 2005-12-08 FR FR0553793A patent/FR2894500B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
2006
- 2006-12-08 RU RU2008127487/03A patent/RU2432345C2/ru active
- 2006-12-08 CA CA2632716A patent/CA2632716C/fr active Active
- 2006-12-08 EP EP06842130.4A patent/EP1960320B1/fr active Active
- 2006-12-08 CN CN2006800462606A patent/CN101326138B/zh active Active
- 2006-12-08 US US12/096,714 patent/US8141364B2/en active Active
- 2006-12-08 WO PCT/FR2006/051319 patent/WO2007066053A2/fr not_active Ceased
- 2006-12-08 JP JP2008543883A patent/JP4955011B2/ja active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1743745A1 (ru) * | 1990-01-31 | 1992-06-30 | Научно-производственный центр при Николаевском кораблестроительном институте им.адм.С.О.Макарова | Способ контактно-реактивной пайки |
| US5501390A (en) * | 1992-10-29 | 1996-03-26 | Litton Systems, Inc. | Method for bonding thermally-mismatched elements of a traveling wave tube |
| US6131797A (en) * | 1998-11-16 | 2000-10-17 | Alliedsignal Inc. | Method for joining ceramic to metal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2007066053A2 (fr) | 2007-06-14 |
| CN101326138B (zh) | 2013-01-16 |
| CA2632716C (fr) | 2014-06-10 |
| CN101326138A (zh) | 2008-12-17 |
| EP1960320A2 (fr) | 2008-08-27 |
| CA2632716A1 (fr) | 2007-06-14 |
| US8141364B2 (en) | 2012-03-27 |
| RU2008127487A (ru) | 2010-01-20 |
| JP4955011B2 (ja) | 2012-06-20 |
| EP1960320B1 (fr) | 2015-06-24 |
| US20080307793A1 (en) | 2008-12-18 |
| JP2009518271A (ja) | 2009-05-07 |
| WO2007066053A3 (fr) | 2007-08-02 |
| FR2894500A1 (fr) | 2007-06-15 |
| FR2894500B1 (fr) | 2009-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2432345C2 (ru) | Соединение пайкой металлической детали с деталью из керамического материала | |
| ES2329392T3 (es) | Mezclador para tobera de flujos separados. | |
| RU2427555C2 (ru) | СБОРКА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ДЕТАЛИ И ДЕТАЛИ, ВЫПОЛНЕННОЙ ИЗ КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ SiC И/ИЛИ НА ОСНОВЕ С | |
| WO2010110325A1 (ja) | Ｃｍｃタービン静翼 | |
| JP5200283B2 (ja) | チタン系金属ピースと炭化ケイ素（ＳｉＣ）および／または炭素系セラミックピースとのろう付けされた接合部 | |
| EP1662201B1 (en) | Tile and exo-skeleton tile structure | |
| US8047004B2 (en) | Stave and ring CMC nozzle | |
| US11480064B2 (en) | Distributor made of CMC, with stress relief provided by a sealed clamp | |
| US20150016972A1 (en) | Bi-cast turbine vane | |
| US20130243601A1 (en) | Connecting system for metal components and cmc components, a turbine blade retaining system and a rotating component retaining system | |
| US10207471B2 (en) | Perforated ceramic matrix composite ply, ceramic matrix composite article, and method for forming ceramic matrix composite article | |
| JP2009062980A (ja) | 撓みリングおよび推進システム | |
| US20190151974A1 (en) | Methods for joining materials, and material composite | |
| JPH08121772A (ja) | Ｖ字形エッジセラミック燃焼器タイル | |
| JP6990967B2 (ja) | ターボ機械用の複合シール | |
| JP7076960B2 (ja) | 中空セラミックマトリックス複合材料物品、中空セラミックマトリックス複合材料物品を形成するためのマンドレル、および中空セラミックマトリックス複合材料物品を形成するための方法 | |
| EP0283308A1 (en) | Composite jointed bodies | |
| US20120210718A1 (en) | Plating of ceramic matrix composite parts as joining method in gas turbine hardware | |
| EP3864452B1 (en) | Sandwich structure with lattice having hard points | |
| JP2018524510A (ja) | タービンのための構成 | |
| US20090263239A1 (en) | Ring structure with a metal design having a run-in lining | |
| US20160032735A1 (en) | Transient liquid phase bonded tip shroud | |
| JPH02171237A (ja) | セラミックス・金属結合体 | |
| JP2850554B2 (ja) | 傾斜機能材から成るリング結合体及びその製造法 | |
| JP2018168854A (ja) | ガスタービン用のシール配置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |