用于处理由等轴材料或定向凝固结构形成的部件的方法以及经处理部件专利检索-涡轮涡轮机专利检索查询-专利查询网

用于处理由等轴材料或定向 凝固结构形成的部件的方法以及经处理部件

阅读：109发布：2024-01-04

专利汇可以提供用于处理由等轴材料或定向凝固结构形成的部件的方法以及经处理部件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本公开涉及用于处理由等轴材料或定向凝固结构形成的部件的方法和经处理部件。该方法可以包括机械加工部件的一部分，并且在部件的机械加工部分上直接金属激光沉积(DMLD)材料，以形成与部件一体的沉积的定向凝固结构。沉积的定向凝固结构可以包括柱状枝晶。另外，经处理部件可以包括具有机械加工部分的主体。主体的机械加工部分可以基本由等轴材料或预先存在的定向凝固结构形成。部件的主体还可以包括直接形成在主体的机械加工部分上的沉积的定向凝固结构。沉积的定向凝固结构可以直接金属激光沉积在主体的机械加工部分上。，下面是用于处理由等轴材料或定向凝固结构形成的部件的方法以及经处理部件专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种处理部件的方法，所述方法包括：
机械加工所述部件的一部分，所述部件由等轴材料或预先存在的定向凝固结构中的一种形成；以及
将材料直接金属激光沉积在所述部件的所述机械加工部分上，以形成与所述部件一体的沉积定向凝固结构。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，机械加工所述部件的所述部分包括以下步骤中的至少一个：
去除所述部件的区段以形成机械加工表面，或者
在所述部件中钻孔。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，直接金属激光沉积所述材料包括：
将所述材料直接金属激光沉积直接到所述机械加工表面上替代所述部件的被去除区段，以形成沉积的定向凝固结构，所述沉积的定向凝固结构包括与所述被去除区段的初始几何形状基本相似的几何形状。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，直接金属激光沉积所述材料包括：
将所述材料直接直接金属激光沉积到所述部件的所述钻孔中。
5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：
利用所述沉积材料填充所述部件中的所述钻孔。
6.一种部件，包括：
主体，其包括：
机械加工部分，所述主体的所述机械加工部分基本由等轴材料或预先存在的定向凝固结构中的一种形成；以及
沉积的定向凝固结构，所述沉积的定向凝固结构直接形成在所述主体的所述机械加工部分上，所述沉积的定向凝固结构激光沉积在所述主体的所述机械加工部分上。
7.根据权利要求6所述的部件，所述沉积的定向凝固结构由包括镍基超合金的材料形成。
8.根据权利要求6所述的部件，其中，直接形成在所述主体的所述机械加工部分上的所述沉积的定向凝固结构包括柱状枝晶。
9.一种处理涡轮部件的方法，所述方法包括：
机械加工所述涡轮部件的一部分，所述涡轮部件由等轴材料或预先存在的定向凝固结构中的一种形成；以及
在所述涡轮部件的所述机械加工部分上直接金属激光沉积材料，以形成与所述机械加工部分一体的沉积的定向凝固结构，所述沉积的定向凝固结构包括柱状枝晶。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，机械加工所述涡轮部件的所述部分包括以下步骤中的至少一个：
去除所述涡轮部件的区段以形成机械加工表面，或者
在所述涡轮部件中钻孔。

说明书全文

用于处理由等轴材料或定向 凝固结构形成的部件的方法以及

经处理部件

技术领域

[0001] 本公开一般涉及部件处理方法，并且更具体地涉及用于处理由等轴材料(equiaxed material(s))或定向凝固结构(directionally solidified structures)形成的部件的方法和基本由等轴材料或定向凝固结构形成的经处理部件。

背景技术

[0002] 燃气涡轮系统是广泛用于例如发电等领域的涡轮机的一个实例。常规燃气涡轮系统包括压缩机区段、燃烧室区段和涡轮区段。在燃气涡轮系统操作期间，系统中的各种部件(例如涡轮叶片和包括翼型的转子轮叶)会经受高温流。高温流通常会导致燃气轮机系统的性能、效率和功率输出的提高。然而，使涡轮叶片和定子轮叶经受高温流会增大随着时间的推移损坏部件的风险。由于暴露于高温流而对涡轮叶片和定子轮叶的损坏可包括例如腐蚀、氧化、热疲劳、侵蚀损坏和材料变形；后者也被称为“材料蠕变”。如果涡轮叶片和/或定子轮叶损坏，则叶片和/或轮叶以及整个燃气涡轮机系统的操作寿命和/或操作效率受到不利影响。

[0003] 用于处理或维修损坏的涡轮叶片和定子轮叶的常规方法通常包括将预先制造的替换部分或部件(也称为“试样(coupon)”)焊接到损坏区域。由于涡轮叶片和定子轮叶通常由单个锻件制造或铸造为单个部件，因此将试件引入和/或焊接到涡轮叶片和定子轮叶上通常显著地影响所维修部件的特性和/或性能。也就是说，虽然焊接的试件可为维修的涡轮叶片和定子轮叶提供临时固定和/或操作改进，但效率可能永远不会与在维修的涡轮叶片和定子轮叶中发生的损坏之前的效率相同。另外，具有试件的维修的涡轮叶片和定子轮叶可能需要多次维修和/或可能需要在涡轮叶片和定子轮叶的使用寿命内多次更换试件。这种情况可能是由于涡轮叶片和定子轮叶与试件之间形成不适当的、不充分的和/或不良的焊缝造成的。不适当的、不充分的和/或不良的焊接可能是由于例如涡轮叶片和定子轮叶和/或试件的材料不容易焊接在一起和/或材料本身不适合部件之间形成强力焊接。发明内容

[0004] 本公开的第一方面提供一种处理部件的方法，该方法包括：机械加工部件的一部分，该部件由等轴材料或预先存在的定向凝固结构中的一种形成；以及将材料直接金属激光沉积(direct metal laser depositing,DMLD)在部件的机械加工部分上，以形成与部件一体的沉积的定向凝固结构。

[0005] 本公开的第二方面提供一种部件，其包括：包括机械加工部分的主体，主体的机械加工部分基本上由等轴材料或预先存在的定向凝固结构中的一种形成；以及直接形成在主体的机械加工部分上的沉积的定向凝固结构，沉积的定向凝固结构激光沉积在主体的机械加工部分上。

[0006] 本公开的第三方面提供了一种处理涡轮部件的方法，该方法包括：机械加工涡轮部件的翼型的一部分，涡轮部件由等轴材料或预先存在的定向凝固结构中的一种形成；在涡轮部件的翼型的机械加工部分上直接金属激光沉积(DMLD)材料，以形成与翼型一体的沉积的定向凝固结构，沉积的定向凝固结构包括柱状枝晶(columnar dendrites)。

[0007] 本公开技术方案1提供一种处理部件的方法，所述方法包括：机械加工所述部件的一部分，所述部件由等轴材料或预先存在的定向凝固结构中的一种形成；以及将材料直接金属激光沉积在所述部件的所述机械加工部分上，以形成与所述部件一体的沉积定向凝固结构。

[0008] 技术方案2：根据技术方案1所述的方法，其中，机械加工所述部件的所述部分包括以下步骤中的至少一个：去除所述部件的区段以形成机械加工表面，或者在所述部件中钻孔。

[0009] 技术方案3：根据技术方案2所述的方法，其中，直接金属激光沉积所述材料包括：将所述材料直接金属激光沉积直接到所述机械加工表面上替代所述部件的被去除区段，以形成沉积的定向凝固结构，所述沉积的定向凝固结构包括与所述被去除区段的初始几何形状基本相似的几何形状。

[0010] 技术方案4：根据技术方案2所述的方法，其中，直接金属激光沉积所述材料包括：将所述材料直接直接金属激光沉积到所述部件的所述钻孔中。

[0011] 技术方案5：根据技术方案4所述的方法，进一步包括：利用所述沉积材料填充所述部件中的所述钻孔。

[0012] 技术方案6：根据技术方案1所述的方法，进一步包括：在机械加工所述部件的所述部分之前，识别所述部件的所述部分中的缺陷。

[0013] 技术方案7：根据技术方案1所述的方法，其中，所述材料包括镍基超合金。

[0014] 技术方案8：根据技术方案1所述的方法，其中，所述部件包括：涡轮叶片，所述涡轮叶片包括翼型，或者定子轮叶，所述定子轮叶包括翼型。

[0015] 技术方案9：根据技术方案1所述的方法，其中，直接金属激光沉积所述材料包括：在与所述部件的所述机械加工部分一体的沉积的定向凝固结构中形成柱状枝晶。

[0016] 技术方案10提供一种部件，包括：主体，其包括：机械加工部分，所述主体的所述机械加工部分基本由等轴材料或预先存在的定向凝固结构中的一种形成；以及沉积的定向凝固结构，所述沉积的定向凝固结构直接形成在所述主体的所述机械加工部分上，所述沉积的定向凝固结构激光沉积在所述主体的所述机械加工部分上。

[0017] 技术方案11：根据技术方案10所述的部件，所述沉积的定向凝固结构由包括镍基超合金的材料形成。

[0018] 技术方案12：根据技术方案10所述的部件，其中，直接形成在所述主体的所述机械加工部分上的所述沉积的定向凝固结构包括柱状枝晶。

[0019] 技术方案13：根据技术方案10所述的部件，其中，所述本体的所述机械加工部分包括机械加工表面，所述机械加工表面与所述沉积的定向凝固结构直接接触。

[0020] 技术方案14：根据技术方案10所述的部件，其中，所述主体的所述机械加工部分包括钻孔，所述钻孔基本填充有所述沉积的定向凝固结构。

[0021] 技术方案15：根据技术方案10所述的部件，其中：所述主体包括涡轮叶片的翼型，以及所述沉积的定向凝固结构形成所述涡轮叶片的翼型的尖端。

[0022] 技术方案16：根据技术方案10所述的部件，其中：所述主体包括定子轮叶的翼型，以及所述沉积的定向凝固结构形成以下至少一者：所述定子轮叶的所述翼型的一部分，或所述定子轮叶的护罩。

[0023] 技术方案17提供一种处理涡轮部件的方法，所述方法包括：机械加工所述涡轮部件的一部分，所述涡轮部件由等轴材料或预先存在的定向凝固结构中的一种形成；以及在所述涡轮部件的所述机械加工部分上直接金属激光沉积材料，以形成与所述机械加工部分一体的沉积的定向凝固结构，所述沉积的定向凝固结构包括柱状枝晶。

[0024] 技术方案18：根据技术方案17所述的方法，其中，机械加工所述涡轮部件的所述部分包括以下步骤中的至少一个：去除所述涡轮部件的区段以形成机械加工表面，或者在所述涡轮部件中钻孔。

[0025] 技术方案19：根据技术方案18所述的方法，其中，直接金属激光沉积所述材料包括：将所述材料直接直接金属激光沉积到所述机械加工表面上替代所述涡轮部件的所述被去除区段，以形成沉积的定向凝固结构，所述沉积的定向凝固结构包括与所述涡轮部件的所述被去除区段的初始几何形状基本类似的几何形状。

[0026] 技术方案20：根据技术方案18所述的方法，其中，直接金属激光沉积所述材料包括：将所述材料直接直接金属激光沉积到所述涡轮部件中的所述钻孔中，以基本填充所述钻孔。

[0027] 本公开技术方案的说明性方面设计用于解决本说明书中描述的问题和/或未讨论的其它问题。附图说明

[0028] 根据结合附图进行的本发明的各个方面的以下详细描述，将更容易了解本发明的这些和其它特征，附图描绘了本发明的各种实施例，其中：

[0029] 图1示出根据本发明的实施例的基本上由等轴材料形成并且包括定向凝固结构的例示部件的透视图。图1还包括示出根据实施例的包括柱状枝晶的定向凝固结构的放大部分的插入件。

[0030] 图2示出根据本发明的实施例的用于处理用于燃气涡轮机系统的涡轮部件的示例过程的流程图。

[0031] 图3示出根据本发明的实施例的由等轴材料形成并且包括缺陷的例示部件的透视图。

[0032] 图4是图3的部件的包括根据本发明的实施例的机械加工部分的透视图。

[0033] 图5示出图4的部件的透视图，该部件包括根据本发明的实施例的形成在机械加工部分上的定向凝固结构的一部分。

[0034] 图6示出根据本发明的实施例的图4的部件的一部分以及配置成形成图5的定向凝固结构的增材制造系统的例示部分的主视图。

[0035] 图7示出根据本发明的实施例的图4的包括形成在机械加工部分上的定向凝固结构的部件的透视图。

[0036] 图8示出根据本发明的实施例的由等轴材料形成并且包括开口缺陷的例示部件的透视图。

[0037] 图9示出根据本发明的实施例的图8的包括钻孔的部件的透视图。

[0038] 图10示出根据本公开的实施例的图8的包括形成在钻孔中的定向凝固结构的部件的透视图。

[0039] 图11示出根据本发明的实施例的基本上由等轴材料形成并且包括定向凝固结构的涡轮叶片的透视图。

[0040] 图12示出根据本发明的实施例的基本由等轴材料形成并且包括定向凝固结构的定子喷嘴的透视图。

[0041] 应注意，本公开的附图不按比例绘制。图式仅意图描绘本公开的典型方面，且因此不应被视为限制本公开的范围。在图式中，各图之间相同的数字表示相同的元件。

具体实施方式

[0042] 首先，为了清楚地描述本公开，将变得有必要在引用和描述本公开的范围内的相关机器部件时选择某些术语。此时，如有可能，将通过与其公认的含义一致的方式使用和采用通用的工业术语。除非另有说明，否则此类术语应获得与本申请案的语境和所附权利要求书的范围一致的广义的解释。所属领域的技术人员应了解，特定的部件常常可能使用若干不同或重叠的术语来引用。在本说明书中可能描述为单件的对象在另一语境下可以包括多个部件和被引用为由多个部件组成。替代地，在本说明书中可能描述为包括多个部件的对象可能在其它地方被引用为单件。

[0043] 另外，若干描述性术语可以在本说明书中经常使用，并且在此部分开始处定义这些术语可能证明是有帮助的。除非另有说明，否则这些术语及其定义如下所述。如本说明书中所使用，“下游”和“上游”是指示相对于例如通过涡轮发动机的工作流体等流体的流动或例如通过燃烧室的空气或通过涡轮的部件系统中的一个的冷却剂的流动的方向的术语。术语“下游”对应于流体流动的方向，且术语“上游”是指与流动相反的方向。在没有任何进一步指明的情况下，术语“前”和“后”是指方向，其中“前”是指发动机的前端或压缩机端，并且“后”是指发动机的后端或涡轮端。另外，术语“前向”和“后向”可以用作和/或理解为分别类似于术语“前”和“后”的描述。常常需要描述处于不同径向、轴向和/或周向位置的零件。“A”轴线表示轴向定向。如本说明书中所使用，术语“轴向”和/或“轴向地”是指物体沿着轴线A的相对位置/方向，所述轴线A与涡轮系统(确切地说，转子)的旋转轴线大体上平行。如本说明书中进一步所使用，术语“径向”和/或“径向地”是指物体沿着轴线“R”(参见图11和图12)的相对位置/方向，所述轴线“R”大体上垂直于轴线A且仅在一个位置处与轴线A相交。最后，术语“周向”是指围绕轴线A(例如，轴线“C”)的移动或位置。

[0044] 以下公开内容大致涉及部件处理过程，并且更具体地涉及用于处理由等轴材料或定向凝固结构形成的部件的方法以及基本上由等轴材料或定向凝固结构形成的经处理部件。

[0045] 下面参考图1到12讨论这些和其它实施例。然而，所属领域的技术人员应容易理解，本说明书相对于这些图给出的详细描述仅出于解释性目的且不应被理解为限制性的。

[0046] 图1示出例示部件100的透视图。更具体地，如本说明书讨论的，示出或描绘在经历处理或修复过程之后的图1的部件100。在非限制性示例中，图1中描绘的部件100可以是“经处理”或“已修复”部件100。然而，在另一个非限制性示例中，图1中示出的部件100可以被形成、创建、构建和/或制造为包括本说明书所讨论的特征。另外，部件100可以是各种部件的通用表示，其可以由基本类似的材料形成，可以包括类似的特征，和/或可以经历类似的修复过程，如本说明书所述。在其他非限制性示例中，部件100可以表示可被用于例如涡轮机中的部件、零件和/或部件的部分(参见图11和12)。此外，应该理解的是，术语“经处理(treated)”、“处理(treatment)”和“处理的(treating)”在定义上可以基本类似和/或可以与术语“修复(repair)”和“修复的(repairing)”互换使用。

[0047] 部件100可以包括包含各个部分的主体102。更具体地，部件100的主体102可以包括和/或由各个部分、结构和/或区段形成，这些部分、结构和/或区段可以由不同的材料形成、和/或可以利用不同的制造技术和/或工艺形成。如图1所示，部件100的主体102可以分别包括和/或由机械加工部分104和沉积的定向凝固结构106(此后称为“DS结构106”)形成。在非限制性示例中，机械加工部分104可被定位在DS结构106以下。如本说明书所述，机械加工部分104和DS结构106在主体102内的位置可以至少部分地取决于在部件100的主体102内识别的缺陷的位置。部件100的机械加工部分104可以包括机械加工表面108。当形成、处理和/或修复部件100时，机械加工表面108可以形成在机械加工部分104中。也就是说，如本说明书所述，当部件100的部分或区段从主体102移除时(参见图4)，可以形成机械加工部分
104的机械加工表面108。

[0048] 在非限制性示例中，部件100的机械加工部分104可以由等轴材料形成，等轴材料可以包括(等轴)晶粒((equiaxed)grains)或晶体(crystals)，其包括基本上相似或相同的尺寸、几何形状和/或轴线长度。在非限制性示例中，部件100的机械加工部分104可以由等轴的镍基超合金材料形成。形成机械加工部分104的镍基超合金可以包括但不限于GTD-111、IN738LC、Rene 108、MM247LC、GTD222、GTD444、和具有基本相似的物理和/或化学性质和特性的其他镍基超合金。部件100的机械加工部分104可以使用包括但不限于铣削、研磨、精研、铸造等任何合适的制造技术、和/或工艺由等轴材料形成。如本说明书所述，部件100可以在经历处理和/或修复过程之前最初完全由等轴材料(equiaxed material)形成。

[0049] 在另一个非限制性示例中，部件100的机械加工部分104可以由预先存在的定向凝固结构形成，该结构可以不同于部件100的DS结构106。在非限制性示例中，并且类似于本说明书讨论的DS结构106，形成机械加工部分104的预先存在的定向凝固结构可以包括定向或柱状枝晶，或树形晶粒或晶体生长结构，晶体生长结构由于晶粒或晶体在定向凝固过程中在材料内沿有利的结晶学方向生长而形成。形成为预先存在的定向凝固结构的部件100的机械加工部分104可以由镍基超合金形成，镍基超合金包括但不限于GTD-111、R108、MM247LC、和具有基本类似物理和/或化学性质和特性的其他镍基超合金。如本说明书所述，在进行处理和/或修复过程之前，部件100最初可以完全由预先存在的定向凝固结构形成。

[0050] 如图1所示，DS结构106可以直接形成在部件100上和/或作为部件100的一部分。更具体地，DS结构106可以直接形成在部件100的主体102的机械加工部分106上和/或与其一体地形成。另外，DS结构106可以直接形成在机械加工部分104的机械加工表面108上，使得机械加工部分104的机械加工表面108可以与DS结构106直接接触。在图1所示的非限制性示例中，DS结构106可直接形成在机械加工部分104上、和/或与机械加工部分104一体地形成，以基本形成部件100的主体102的端部。在本说明书所述的其他非限制性示例中(参见，图10)，DS结构106可以直接形成在机械加工部分104上、和/或与机械加工部分104一体形成，以基本形成部件100的主体102的中心和/或内部部分。另外，并且如本说明书所述，DS结构
106可以包括基本类似于从部件100移除以形成机械加工表面108的主体102的区段的初始和/或期望的几何形状的几何形状。部件100的DS结构106可以由镍基超合金形成，镍基超合金包括但不限于GTD-111、R108、MM247LC、和具有基本相似的物理和/或化学性质和特性的其他镍基超合金。

[0051] 如本说明书所述，DS结构106可以通过将镍基超合金材料直接金属激光沉积在机械加工表面108和/或机械加工部分104上而形成在部件100的机械加工部分104上、和/或与其一体。通过将镍基超合金材料直接金属激光沉积在机械加工部分104上，形成DS结构106的超合金材料可经历定向凝固过程(directional solidification process)。由于定向凝固过程，DS结构106可以包括定向或柱状枝晶(参见，图1，放大的插入件110)，或者树形晶粒或晶体生长结构，晶体生长结构作为晶粒或晶体在定向凝固过程中沿材料内的有利的晶体学方向生长的结果而形成。如本说明书所述，形成DS结构106以包括柱状枝晶可以改善部件100的操作特性(例如减少蠕变、减少氧化)。

[0052] 图2示出用于处理和/或修复部件的非限制性示例过程。具体地，图2是描绘用于修复由等轴材料或预先存在的定向凝固结构形成的部件的示例过程的流程图。在一些情况下，该过程可用于修复或形成组件100，如本说明书参照图1以及图3-10所述。在其他非限制性示例中，这些过程可以用于修复或形成如本说明书关于图11所述的包括涡轮叶片的涡轮部件、和/或如本说明书关于图12所述的定子轮叶。

[0053] 在过程P1中，可以识别部件中的缺陷。更具体地，可以在部件的主体的部分中识别、检测和/或发现缺陷。在部件包括涡轮叶片或定子轮叶并且主体包括翼型的非限制性示例中，识别缺陷可包括识别、检测、和/或发现涡轮叶片或定子轮叶的翼型的一个部分中的缺陷。该缺陷可以包括部件的任何材料、物理和/或结构反常、不规则性和/或异常。例如，所识别的缺陷可以包括部件的裂缝、开口、弯曲和/或生长/变形(例如，材料蠕变)。该部件，更具体地，部件的包括所识别的缺陷的主体，可以由单个等轴材料或预先存在的定向凝固结构形成。

[0054] 在过程P2中，可以机械加工部件的各部分。具体地，可以机械加工部件的包括所识别的缺陷的主体的部分。机械加工部件的包括所识别的缺陷的部分可以包括消除缺陷、和/或从部件中消除包括缺陷的部分。例如，机械加工部件的部分可以包括去除部件的区段，并且更具体地去除部件的主体的区段，该区段可以包括具有所识别的缺陷的部分。去除涡轮部件的区段可能导致部件的机械加工部分和部件上的机械加工表面的形成。也就是说，未被去除区段的部件的主体的的剩余部分可以是机械加工部分。机械加工部分可以包括通过去除被去除区段而形成的机械加工表面。在另一个非限制性示例中，机械加工部件的部分还可以包括在部件的该部分中钻孔。钻孔可以形成在部件的包括缺陷的主体的部分中，更具体地，钻孔可以直接形成在缺陷上或缺陷中以基本覆盖、包围、消耗和/或从部件去除缺陷。钻孔的尺寸和/或几何形状可以已知、和/或基于部件中的识别的缺陷的尺寸/几何形状和/或类型而计算。

[0055] 在部件的部分上执行的加工过程可以至少部分地取决于在部件的主体上的何处识别、检测和/或发现缺陷，和/或部件中识别的缺陷的类型。例如，在部件由于材料蠕变而在主体的端部处经历材料生长或变形(例如缺陷)的情况下，可以将包括材料变形的部件的主体的区段完全去除以形成机械加工表面。在部件包括至少部分地穿过主体形成的裂缝或开口的另一个非限制性示例中，可以穿过整个主体钻孔，并且基本覆盖、消耗和/或移除裂缝或开口。

[0056] 在过程P3中，材料可以沉积在部件上。更具体地，材料可以直接金属激光沉积在部件的机械加工部分上以形成与部件一体的定向凝固结构。直接金属激光沉积材料还可以包括执行可以形成定向凝固结构的定向凝固过程。执行定向凝固过程可包括在与部件一体形成的定向凝固结构中形成柱状枝晶。也就是说，由于在过程P3中直接金属激光沉积材料并且具体地执行定向凝固过程，因此与部件的机械加工部分一体形成的定向凝固结构可以包括柱状枝晶。

[0057] 将材料直接金属激光沉积在部件的机械加工部分上可以特定于和/或取决于过程P1中识别缺陷和/或P2的机械加工过程。具体地，在材料直接金属激光沉积在部件上的情况下，由定向凝固结构形成的部件的主体的几何形状和/或部分可取决于在过程P1中识别缺陷和/或机械加工过程P2。例如，在包括具有材料变形(例如，识别出的缺陷)的端部的主体的区段可以从部件中移除(例如过程P2)的情况下，材料可以直接金属激光沉积在部件的机械加工部分的机械加工表面上。在这个例子中，材料可以直接金属激光沉积在机械加工表面上，代替部件的被去除区段以形成定向凝固结构。一体地形成在机械加工表面上的定向凝固结构可以包括基本类似于包括主体的端部的被去除区段的初始和/或期望几何形状的几何形状。在部件包括涡轮叶片或定子喷嘴并且主体包括翼型的示例中，被移除的区段可分别包括用于涡轮叶片的翼型的尖端、或者可替代地包括定子喷嘴的尖端和内部护罩。在另一个非限制性示例中，其中孔可以整体穿过部件的主体钻入(例如，过程P2)，并且基本覆盖、消耗和/或去除裂缝或开口(例如，识别的缺陷)，材料可以直接金属激光沉积到部件中的钻孔内。将材料直接金属激光沉积到形成在部件的主体中的钻孔内可包括利用材料基本填充形成在部件中的钻孔以形成定向凝固结构。也就是说，直接金属激光沉积到形成在部件中的钻孔内的材料可以基本填充钻孔，使得形成在钻孔中的定向凝固结构可以包括基本上对应于、和/或基本类似于钻孔的尺寸和/或几何形状的尺寸和/或几何形状。

[0058] 图3-5和图7描绘了根据实施例的至少部分地通过增材制造系统(参见图6)执行处理和/或修复过程的部件100的透视图。具体地，图3示出包括识别的缺陷的部件100的透视图，图4示出在执行机械加工过程之后的部件100的透视图，图5示出机械加工部件100的透视图，其包括直接金属激光沉积在机械加工部分104上以形成定向凝固(DS)结构106的材料的一部分，图7示出包括完整的定向凝固(DS)结构106的机械加工部件100的透视图。图6示出配置成将金属激光沉积材料直接引导到部件100的机械加工部分104上并且执行定向凝固过程以形成DS结构106的增材制造系统。当然，类似编号和/或命名的部件可以大体上类似的方式工作。为了清晰起见已省略对这些部件的多余的阐释。

[0059] 参照图3，示出说明性部件100。可以检查部件100以识别缺陷112。更具体地，可以检查、观察、调查和/或扫描部件100以识别任何缺陷112，并且识别、检测、发现和/或确定部件100的主体102上和/或其中的识别的缺陷112的位置。可以检查部件100以识别缺陷112，并且利用任何合适的方法、过程和/或系统识别主体102的哪个(哪些)部分包括所识别的缺陷(112)。在非限制性示例中，可以由用户观察和/或观看部件100，用户可以在视觉上和/或通过手动测量识别缺陷112，并且识别部件100的哪个(哪些)部分包括所识别的缺陷112。在另一个非限制性示例中，可以由观察和/或检查系统观察和/或扫描部件100，其可以自动地识别缺陷112，并且识别部件100的主体102的哪个(哪些)部分包括识别的缺陷112。在另一个非限制性示例中，可以在部件100上执行染料渗透检查过程(Dye Penetrant Inspection process)。

[0060] 在图3所示的非限制性示例中，在检查部件100之后，可以确定部件100包括形成在主体102上和/或中的缺陷112。具体地，缺陷112可被识别为形成在部件100的端部118中、端部118上和/或端部118处。部件100的缺陷112可以包括在部件100的主体102的端部118处的材料变形、生长和/或伸长。包括主体102中的材料生长或变形的部件100的缺陷112可以是在部件100用于其预期目的之后的材料蠕变的结果。例如，材料蠕变可以是部件100在使用或操作期间暴露于高温的结果。如图3的非限制性示例所示，由材料蠕变引起的部件100的缺陷112可以从部件100的初始和/或期望的形状、尺寸和/或几何形状改变其形状、尺寸和/或几何形状(参见，图7)。也就是说，由材料蠕变引起的部件100的缺陷112可以使部件100的端部118延伸和/或伸长、径向地超过或高于部件100的端部118的期望和/或初始位置或几何形状120(以虚线示出)。如图3所示地检查部件100以识别缺陷112可以基本类似于本说明书关于图2所讨论的过程P1。

[0061] 参照图4，可以机械加工部件100的一部分。例如，包括识别的缺陷112的部件100的一部分可以被机械加工。在非限制性示例中，机械加工部件100可以包括从部件100去除部件100的一部分或部件100的包括识别的缺陷112的区段122(以下称为“区段122”)。在图4所示的非限制性示例中，从部件100移除的区段122可以包括部件100的端部118以及部件100的另外的部分。也就是说，从部件100移除的区段122可以包括形成在端部118上、端部118中和/或端部118处的缺陷112、以及可以形成和/或定位在部件100的端部118的期望和/或初始位置或几何形状120下方的部件100的另外的部分。机械加工部件100，并且更具体地，部件100的去除区段122，可以从部件100的主体102基本去除和/或消除缺陷112、和/或包括缺陷112的部件100的部分。可以使用任何合适的工具、机器、系统和/或材料去除过程或技术来加工部件100，并且更具体地可以去除区段122。例如，可以通过利用切割装置切割部件100来去除部件100的区段122。

[0062] 机械加工部件100，更具体地，去除部件100的区段122，可以导致部件100的机械加工部分104的形成。这是在图4所示的非限制性示例中，去除部件100的包括缺陷112的区段122可导致部件100的机械加工部分104的形成。部件100的机械加工部分104可以包括部件
100的由未加工的等轴材料或预先存在的定向凝固结构形成的剩余部分，并且更具体地，去除包括缺陷112的区段122。另外，机械加工部件100，并且更具体地，去除部件100的包括缺陷112的区段122，可以在部件100的机械加工部分104上形成机械加工表面108。在去除部件
100的区段122之后，机械加工表面108可以是基本暴露的。机械加工部件100，更具体地，去除部件100的包括缺陷112的区段122，如图4所示，可以基本,类似于本说明书关于图2所述的过程P2。

[0063] 图5示出沉积在部件100上的材料124。更具体地，图5示出在直接金属激光沉积在部件100的机械加工部分104上以形成定向凝固结构106(以下称为“DS结构106”)之后的材料124的一部分。在非限制性示例中，材料124直接金属激光沉积在机械加工部分104的机械加工表面108上、与其成一体和/或直接接触。这样，由直接金属激光沉积材料124形成的DS结构106可以与部件100的机械加工表面108和/或机械加工部分104直接接触，和/或与之形成一体。如本说明书所述，在部件100的机械加工部分104上直接金属激光沉积材料124以形成DS结构106可包括对材料124执行定向凝固过程。作为执行定向凝固过程的结果，由材料124形成的DS结构106可以包括柱状枝晶(参见，图1，插入件110)。如本说明书所述，部件100的DS结构106的柱状枝晶可以在结构、材料、物理和/或特征上不同于部件100的机械加工部分104的等轴材料形成。在其他非限制性示例中，DS结构106的柱状枝晶可包括沿结晶方向(along a crystallographic direction)形成或生长的树状晶粒或晶体生长结构，该结晶方向可基本上类似于或不同于如本说明书所述的形成机加工部分104的预先存在的定向凝固结构的树状晶粒或晶体生长结构的结晶方向。

[0064] 参照图6，示出部件100的一部分和示例性的增材制造系统126。如本说明书所述，可以利用和/或配置增材制造系统126(下文称为“AMS 126”)以形成DS结构106。具体地，AMS126可以被配置为将材料124直接金属激光沉积到机械加工部分104和/或机械加工部分的机械加工表面108上以形成DS结构106。如图6所示，AMS 126可包括至少一个能量发射装置128(示出一个)以及至少一个材料分配装置130，其定位成邻近能量发射装置128、和/或基本围绕能量发射装置128。AMS 126还可包括与材料分配装置130连通的材料存储部件132。材料存储部件132可以存储由AMS 126使用的材料124，并且可以被配置为在直接金属激光沉积过程期间将材料124提供给材料分配装置130。

[0065] 在直接金属激光沉积工艺以形成DS结构106期间，AMS 126的能量发射装置128可朝向部件100的机械加工表面108和/或机械加工部分104发射能量束134。同时，材料分配装置130也可以将材料124分配到部件100的机械加工表面108和/或机械加工部分104。更具体地，材料分配装置130可以将材料124向部件100的机械加工表面108和/或机械加工部分104分配，并且可以将材料124分配到AMS126的能量发射装置128的能量束134的路径内。由材料分配装置130分配的材料124可以进入路径，和/或与机械加工部分104上方的能量发射装置128的能量束134、和/或DS结构106的最新层相互作用。当材料124与能量束134相互作用时，材料124可以经历材料转变过程，并且可以沉积到机械加工部分104、和/或DS结构106的在先形成的部分上以形成DS结构106的另外的或新的部分。在非限制性示例中，当在直接金属激光沉积期间材料124与能量束134相互作用时，材料124可以在形成DS结构106时经历定向凝固过程，这导致如本说明书所述地在DS结构106中形成柱状枝晶。如本说明书所述，能量发射装置128和材料分配装置130可构造成在各个方向(D)上移动以引导金属激光沉积材料
124以形成DS结构106。AMS126的能量发射装置128可以是可被配置为发射用于由材料124形成DS结构106的能量的任何合适的装置或系统。在非限制性示例中，AMS 126的能量发射装置128可包括可被配置成发射激光束的激光装置或系统。

[0066] 材料124可以直接金属激光沉积在部件100的机械加工部分104上，直到DS结构106形成部件100的所需的结构或部分，如图7所示。如图7所示，材料124直接金属激光沉积在机械加工部分104上以形成DS结构106，直到DS结构106包括用于修复部件100的期望结构、形状、尺寸和/或几何形状。在图7所示的非限制性示例中，并且继续参照图3和图4所讨论的例子，材料124是DMLD到机械加工部分104上以便使DS结构106通过替换在先从部件100移除的区段122来修复部件100(参见图4)。特别地，DS结构106被形成为通过替换被被去除区段122来修复部件100，被去除区段122包括端部118和/或形成在部件100的端部118中的缺陷112(参见图3和图4)。如图7所示，DS结构106也可以形成在机械加工部分104上，使得DS结构106与部件100的端部118的期望和/或初始位置或几何形状120基本相同或相等(也参见图4)。因此，DS结构106可以通过(重新)形成部件100的端部118来修复部件100。将材料124直接金属激光沉积到部件100的机械加工部分104上以形成DS结构106，如图5-7所示，可以基本类似于本说明书关于图2所述的过程P3。

[0067] 图8-10描绘了根据实施例的经历至少部分地通过AMS 1126(参见图6)执行的修复过程的另一非限制性示例的说明性部件100的透视图。具体地，图8示出包括识别的缺陷112的部件100的透视图，图9示出在执行机械加工过程之后的部件100的透视图，图10示出包括通过直接金属激光沉积形成的定向凝固(DS)结构106的机械加工部件100的透视图。当然，类似编号和/或命名的部件可以大体上类似的方式工作。为了清晰起见已省略对这些部件的多余的阐释。

[0068] 在图8所示的非限制性示例中，并且类似于图3，部件100可经历检查过程以确定部件100包括部件100上和/或部件100中的缺陷112。然而，与本说明书关于图3所述的非限制性示例不同，在图8示出的非限制性示例中，缺陷112可以定位或形成在部件100的不同部分中、和/或可以是不同的缺陷类型。缺陷112可被识别为形成在部件100中、形成在部件100上、和/或部分地穿过部件100形成。特别地，在非限制性示例中，缺陷112可以形成在部件100的主体102中、形成在部件100主体102上、和/或部分地穿过部件100的主体102。如图8所示，部件100的缺陷112可以包括裂缝或开口136(以下称为“开口136”)。部件100的包括至少部分地穿过部件100形成的开口136的缺陷112可能是在使用部件100期间的不期望的应力和/或不期望的与碎屑接触的结果。形成为开口136的缺陷112可降低部件100的操作效率和/或功能，和/或可增加在使用期间随后对部件100造成损坏的风险。

[0069] 参照图9，可以机械加工部件100的一部分。例如，包括识别的缺陷112的部件100的一部分可以被机械加工。特别地，机械加工部件100可以包括从主体102和/或部件100移除包括识别的缺陷112的区段122。另外，机械加工部件100还可以包括部件100中的钻孔开口136以形成钻孔凹部或孔138(此后称为“钻孔138”)。也就是说，形成为开口136的缺陷112可被钻削以在部件100中形成钻孔138，以基本覆盖、消耗、包围和/或去除开口136(例如“缺陷
112”)。钻孔138的尺寸和/或几何形状可以是已知的和/或基于部件100中识别的缺陷112和/或开口136的尺寸/几何形状和/或类型来计算。例如，并且如本说明书所述，钻孔138的尺寸和/或几何形状可以是已知的，并且实质上大于开口136以基本覆盖、消耗、包围和/或从部件100去除开口136。钻孔138的已知尺寸和/或几何形状可以确保用于修复部件100的AMS 126(参见图6)可以将材料124直接金属激光沉积到钻孔138内，以形成DS结构106(参见图10)以基本填充钻孔138。

[0070] 在图9所示的非限制性示例中，从部件100移除的区段122可以包括部件100的一部分，并且更具体地包括部件100的主体102的一部分。这样，钻孔138可以通过钻削部件100的主体102的一部分以形成区段122而形成。钻削部件100以形成钻孔138可以基本从部件100去除和/或消除缺陷112/开口136、和/或部件100的包括缺陷112的部分。在非限制性示例中，可以使用任何合适的工具、机器、系统和/或材料去除过程或技术钻削部件100以形成钻孔138。例如，部件100的钻孔138可以通过使用铣削或可旋转切割装置对部件100进行钻孔、研磨和/或铣削而形成。

[0071] 类似于本说明书关于图4所讨论的非限制性示例，机械加工部件100可以导致部件100的机械加工部分104的形成。这是在图9所示的非限制性示例中，部件100上钻削开口136(例如缺陷112)形成钻孔138可导致部件100的机械加工部分104的形成。部件100的机械加工部分104可包括由等轴材料或预先存在的定向凝固结构形成的部件100的剩余部分，其没有与区段122一起被机械加工、去除和/或在形成钻孔138时被去除。另外，钻削部件100以形成钻孔138可在部件100的机械加工部分104上、和/或基本在钻孔138内形成机械加工表面
108。在机械加工部件100以在部件100中形成钻孔之后，可以基本暴露机械加工表面108。

[0072] 图10示出直接金属激光沉积在部件100的机械加工部分104和/或机械加工表面108(参见图9)上以形成DS结构106的材料124，直到DS结构106包括修复部件100的期望的结构、形状、尺寸和/或几何形状。继续参照图8和9讨论的非限制性示例，材料124可被直接金属激光沉积到钻孔138内(参见图9)以在机械加工部分104上形成DS结构106。材料124直接金属激光沉积在机械加工部分104上以通过替换在先从部件100去除的区段122(参见图9)、和/或基本填充钻孔138来修复部件100。如图10所示，DS结构106还可以形成在机械加工部分104上或机械加工部分104中，使得DS结构106包括基本上相同、相等和/或对应于形成在部件100中的钻孔138的已知形状和/或几何形状的形状和/或几何形状。如本说明书关于过程P3(参见图2)和图5-7的非限制性示例类似地讨论的那样，DS结构106可以通过在部件100的机械加工部分104上和/或内部直接金属激光沉积材料124而形成，使得材料124和/或DS结构106可以直接接触部件100的机械加工部分104、和/或与其形成一体。也就是说，AMS126的能量发射装置128和材料分配装置130(参见图6)可基本定位在钻孔138内和/或钻孔138上，并且可通过将材料124直接激光金属沉积到钻孔138内而在其中形成DS结构106。另外，如本说明书所述，通过将材料124直接金属激光沉积到部件100的机械加工部分104上形成的DS结构106可以包括执行定向凝固过程，其可以导致在DS结构106中形成柱状树枝晶(参见图1，插入件110)。形成在钻孔138中和/或填充钻孔138的DS结构106可以通过(重新)形成和/或完成部件100来修复部件100。

[0073] 尽管在本说明书中作为两个不同的非限制性示例进行了讨论，但应当理解的是，部件100可以包括多个缺陷112，这些缺陷可以基本类似于本说明书关于图3-7所讨论的缺陷112(例如，端部118)和本说明书关于图8-10所讨论的缺陷112(例如，开口136)。在组件100包括多个缺陷112的非限制性示例(未示出)中，修复组件100的过程，如本说明书关于图
2所讨论的，可以执行多次来修复部件100的每个缺陷112。

[0074] 部件100可以形成为基本由等轴材料或预先存在的定向凝固结构形成的各种其他部件，所述部件可以用于各种目的/操作并且可以包括在各种装置和/或系统内。在非限制性示例中，部件100可包括涡轮叶片(参见图11)和/或定子轮叶(参见图12)，其可在各种涡轮机械(例如，燃气轮机系统、蒸汽轮机系统、联合发电厂等)内使用。当然，类似编号和/或命名的部件可以大体上类似的方式工作。为了清晰起见已省略对这些部件的多余的阐释。

[0075] 在图11所示的非限制性示例中，部件100可以包括涡轮叶片140。图11中所示的涡轮叶片140可以是包括在涡轮机(未示出)中的各个部分(例如，压缩机、涡轮机)中使用的多个涡轮叶片中的任何涡轮叶片。可以在经历如本说明书所讨论的修复过程之后显示或描绘图11的涡轮叶片140。也就是说，在非限制性示例中，图11中描绘的涡轮叶片140可以是先前在涡轮机中使用的“经处理”或“已修复”的涡轮叶片140。然而，在另一个非限制性示例中，图11中示出的涡轮叶片140可被形成、创建、构建和/或制造为包括本说明书所讨论的特征。

[0076] 涡轮叶片140可包括主体102或翼型142(下文称为“翼型142”)。涡轮叶片140的翼型142可以从平台144定位和/或径向延伸，并且可以径向地定位在柄部146的上方，柄部146定位在平台144下方和/或在平台144下方径向延伸。涡轮叶片140的平台144和柄部146可以由能够承受涡轮机的操作特性和/或属性(例如，燃烧气体压力、内部温度等)的任何合适的材料形成。另外，平台144和/或柄部146可以利用任何合适的成形和/或制造技术和/或工艺形成。

[0077] 与平台144和/或柄部146不同，并且如本说明书所述，涡轮叶片140的翼型142可以形成为包括各种部分、结构和/或区段，各种部分、结构和/或区段可以由与形成涡轮叶片140的其他部分、结构和/或区段的材料相比可能独特的各种材料形成。在图11所示的非限制性示例中，涡轮叶片140的翼型142可以包括至少一个机械加工部分104a、104b和至少一个定向凝固(DS)结构106a、106b和/或由上述两者形成。在一个非限制性示例中，该示例包括机械加工部分104a，并且类似于本说明书关于图3-7所讨论的非限制性示例，机械加工部分104a可以包括涡轮叶片140的从平台144径向延伸的翼型142的一部分。另外，涡轮叶片
140的机械加工部分104a还可包括机械加工表面108a。当形成和/或修复涡轮叶片140的翼型142时，机械加工表面108a可以形成在机械加工部分104中。具体地，并且如本说明书关于图2-7中的组件100类似地讨论的，当涡轮叶片140的一部分或区段被机械加工时、更具体地从涡轮叶片140的翼型142上去除时，可形成机械加工部分104a的机械加工表面108a(参见图4)。如本说明书所述，涡轮叶片140的机械加工部分104a可以由等轴材料形成，等轴材料可以包括(等轴)晶粒或晶体，晶粒或晶体包括基本相似或相同的尺寸、几何形状和/或轴线长度。在其他非限制性示例中，涡轮叶片140的机械加工部分104a可以由预先存在的定向凝固结构形成，如本说明书所述。

[0078] 继续图11中所示的非限制性示例，DS结构106a可以直接形成在涡轮叶片140的翼型142上、和/或形成为涡轮叶片140的翼型142的一部分。更具体地，DS结构106a可以直接形成在涡轮叶片140的翼型142的机械加工部分104a上、和/或与其一体形成。另外，DS结构106a可以直接形成在机械加工部分104a的机械加工表面108a上，使得机械加工部分104a的机械加工表面108a可以与DS结构106a直接接触。在图11所示的非限制性示例中，DS结构
106a可以直接形成在机械加工部分104a上、和/或与机械加工部分104a形成一体，以基本形成涡轮叶片140的翼型142的尖端148。如本说明书关于图2-7中的部件100所述，DS结构106a可以包括基本类似于从涡轮叶片140移除以形成机械加工表面108a和/或机加工部分104a的翼型142的区段的初始和/或期望几何形状120(参见图3)的几何形状。

[0079] 也类似于部件100的DS结构106的形成(参见图2-7)，DS结构106a可以通过将镍基超合金材料直接金属激光沉积在机械加工表面108a和/或机械加工部分104a上，来形成在涡轮叶片140的机械加工部分104a上和/或与其一体。通过将镍基超合金材料直接金属激光沉积在机械加工部分104a上，形成DS结构106的超合金材料可以经历定向凝固过程，此定向凝固过程可以导致DS结构106a包括定向或柱状枝晶(参见图1，放大的插入件110)或树状晶粒或晶体生长结构，树状晶粒或晶体生长结构由于晶粒或晶体在定向凝固过程期间沿着材料内的有利的结晶方向生长而形成。

[0080] 在图11中所示的包括机械加工部分104b的另一个非限制性示例中，类似于本说明书中关于图8-10所述的非限制性示例，DS结构106b可以形成在翼型142的机械加工部分104b上和/或与其一体。也即，机械加工部分104b可以预先包括缺陷112，如本说明书关于图
8所述类似地，缺陷112包括开口136。这样，涡轮叶片140的翼型142可以进行机械加工，并且更具体地可以钻削以形成钻孔138，以从翼型142去除缺陷112/开口136。如本说明书所述，材料124随后可以直接金属激光沉积在钻孔138内和/或可以填充钻孔138，以在涡轮叶片
140的翼型142的机械加工部分104b上或其内形成DS结构106b。如本说明书中类似地讨论的，材料124直接金属激光沉积到机械加工部分104b上，以通过基本填充钻孔138来修复涡轮叶片140。如图11所示，DS结构106b也可以形成在机械加工部分104b之上或之中，使得DS结构106b包括与形成在涡轮叶片140的翼型142中的钻孔138的已知形状和/或几何形状基本相同、相等和/或对应的形状和/或几何形状。

[0081] 形成各个机械加工部分104a、104b的机械加工过程和形成图11的非限制性示例中所示的各个DS结构106a、106b的材料124的直接金属激光沉积可以基本上类似于本说明书关于图2-10讨论的那些过程。另外，由于类似的过程，在涡轮叶片140的机械加工部分104a、104b中和/或其上形成的DS结构106a、106b可包括柱状枝晶(参见图1，放大的插入件110)以改善涡轮叶片140的操作特性(例如，减少蠕变、减少氧化)。为了清晰起见已省略对这些过程的多余的阐释。

[0082] 在图12所示的非限制性示例中，部件100可以包括定子轮叶150。类似于图11的涡轮叶片140，图12中示出的定子轮叶150可以是包括在用于涡轮机(未示出)中的各个部分(例如，压缩机、涡轮机)中的多个定子轮叶中的任何定子轮叶。如本说明书所述，图12的定子轮叶150可以在已经过修复处理之后示出或描绘。也即，在非限制性示例中，定子轮叶150可以是先前在涡轮机内使用的“经处理”或“已修复”的定子轮叶。然而，在另一个非限制性示例中，图12中示出的定子轮叶150可以形成、创建、构建和/或制造成包括本说明书所讨论的特征。

[0083] 定子轮叶150可包括主体102或翼型152(下文称为“翼型152”)。定子轮叶150的翼型152可定位和/或径向地延伸在内护罩154和外护罩156之间，内护罩154和外护罩156联接到涡轮机的壳体或壳体的外壳或部件。这样，外护罩156可以分别径向地定位在内护罩154和翼型152的上方，和/或可以定位成与内护罩154相对。

[0084] 定子轮叶150的翼型152、内护罩154和/或外护罩156可以形成为包括可以由各种材料形成的各种部分、结构和/或区段，所述材料与形成定子叶片150的其他部分、结构和/或区段的材料相比可以是独特的。在图12所示的非限制性示例中，类似于在此参照图11所讨论的涡轮叶片140，定子轮叶150可包括和/或由至少一个机械加工部分104a、104b和至少一个定向凝固(DS)结构106a、106b形成。在非限制性示例中，并且类似于本说明书关于图3-7所讨论的非限制性示例，机械加工部分104a可以是从外护罩156径向延伸的定子轮叶150的翼型152的一部分。另外，翼型152的机械加工部分104a还可以包括机械加工表面108a。机械加工表面108可以在形成和/或修理定子轮叶150的翼型152时在机械加工部分104a中形成。具体地，如本说明书关于图3-7类似地讨论的，机械加工部分104a的机械加工表面108a可以在翼型152的一部分或区段被机械加工并且更具体地从定子轮叶150去除时形成(参见图4)。同样在非限制性示例中，机械加工部分104a和/或机械加工表面108a可以在定子轮叶
150上执行机械加工工艺(例如，工艺P2)之后形成，以去除翼型152的一部分或区段、定子叶片150的翼型152的尖端158和内护罩154、连同翼型152的一部分或区段以及翼型152的端部
158。如本说明书所述，在非限制性示例中，可以在识别翼型152的部分或区段、尖端158和内护罩154中的至少一个之内的缺陷112之后，去除翼型152的部分或区段、尖端158和内护罩
154以形成机械加工部分104a。定子轮叶150的机械加工部分104a可以由等轴材料形成，等轴材料可以包括(等轴)晶粒或晶体，其包括基本相似或相同的尺寸、几何形状和/或轴向长度，如本说明书所述。在其他非限制性示例中，定子叶片150的机械加工部分104a可以由预先存在的定向凝固结构形成，如本说明书所述。

[0085] 如图12所示，DS结构106a可以直接形成在翼型152上和/或作为翼型152的一部分。更具体地，DS结构106a可以直接形成在定子轮叶150的翼型152的机械加工部分104a上和/或与其一体形成。另外，DS结构106a可以直接形成在机械加工部分104a的机械加工表面
108a上，使得机械加工部分104a的机械加工表面108a可以与DS结构106a直接接触。在图12所示的非限制性示例中，如同关于图3-7类似地讨论的，DS结构106a可以直接形成在机械加工部分104a上和/或与机械加工部分104a一体形成，以基本形成定子轮叶150的翼型152的尖端158和翼型152的一部分或区段。另外，在图12所示的非限制性示例中，DS结构106a还可以包括定子轮叶150的内护罩154，定子轮叶150的内护罩154与翼型152的一部分或区段以及翼型152的尖端158一体形成。

[0086] 也类似于部件100的DS结构106的形成(参见图2-7)，DS结构106a可以通过将镍基超合金材料直接金属激光沉积在机械加工表面108a和/或机械加工部分104a上而形成在定子轮叶150的机械加工部分104a上和/或与其一体形成。通过将镍基超合金材料直接金属激光沉积在机械加工部分104a上，形成DS结构106a的超级合金材料可经历定向凝固过程，这可导致DS结构106a包括定向或柱状枝晶(参见图1，放大的插入件110)、或树状晶粒或晶体生长结构，树状晶粒或晶体生长结构是由于在定向凝固过程中晶粒或晶体沿着材料内的有利的晶体方向生长而形成。

[0087] 在图12中所示的另一个非限制性示例中，定子轮叶150可以包括机械加工部分104b，机械加工部分104b可以包括定子轮叶150的基本全部的翼型152。翼型152的机械加工部分104b可以由于识别翼型152内的缺陷112(例如，开口136)并随后机械加工翼型152而形成。具体地，机械加工部分104b可以在钻削翼型152和形成钻孔138之后形成，以基本去除定子轮叶150的翼型152中形成的缺陷112/开口136，如本说明书所述。

[0088] 在包括机械加工部分104b的非限制性示例中，并且类似于本说明书关于图8-10所述的非限制性示例，DS结构106b可以形成在翼型152的机械加工部分104b上和/或与机械加工部分104b一体。即，材料124可以直接金属激光沉积在钻孔138内和/或可以填充钻孔138，以在定子轮叶150的翼型152的机械加工部分104b之上或之中形成DS结构106b。如本说明书类似地讨论的，材料124直接金属激光沉积在机械加工部分104b上以通过基本填充钻孔138来修复定子轮叶150。如图12所示，DS结构106b也可形成在机械加工部分104b上或机械加工部分104b中，使得DS结构106b包括与形成在定子轮叶150的翼型152中的钻孔138的已知形状和/或几何形状基本相同、相等和/或对应的形状和/或几何形状。

[0089] 形成各个机械加工部分104a、104b的机械加工过程和形成图12的非限制性示例中所示的各个DS结构106a、106b的材料124的直接金属激光沉积可以基本上类似于本说明书关于图2-10讨论的那些过程。另外，由于类似的过程，DS结构106a、106b可以包括柱状枝晶((参见图1，放大的插入件110)，以改善定子轮叶150的操作特性(例如减少蠕变、减少氧化)。为了清晰起见已省略对这些过程的多余的阐释。

[0090] 技术效果是提供由等轴材料或预先存在的定向凝固结构形成的部件的处理过程，其可以通过用定向凝固结构处理部件来改善部件的物理和/或材料特性。

[0091] 上述附图示出了根据本公开的若干实施例的相关联的处理中的一些。这样，附图的流程图内的每个附图或框图表示与所描述的方法的实施例相关联的过程。还应注意，在一些替代实施方案中，附图和框图中提到的动作可不按图中提到的次序发生，或例如，可事实上基本同时或按相反次序执行，这取决于涉及的动作。此外，所属领域的技术人员将认识到，可添加描述处理的额外框。

[0092] 本说明书所用的技术术语仅用来描述特定实施例，而非旨在限制本公开。如本说明书中所使用，单数形式“一(a/an)”和“所述”也旨在包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。应进一步了解，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises/comprising)”指定了所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加。“任选”或“视需要”意味着随后描述的事件或情形可能发生或可能不发生，且所述描述包括事件发生的情况和事件不发生的情况。

[0093] 如本说明书中在整个说明书以及权利要求书中所使用的近似语言可以应用于修饰可以许可的方式变化而不会导致其相关的基本功能改变的任何定量表示。因此，由例如“约”、“大致”和“基本上”等一个或多个术语修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可对应于用于测量所述值的仪器的精度。此处以及在整个说明书以及权利要求书中，范围限制可以组合和/或互换；除非内容或语言另外指示，否则此类范围得以识别且包括其中所包括的所有子范围。应用于一范围的特定值的“大约”适用于两个值，并且除非另外依赖于测量所述值的仪器的精度，否则可指示所述值的+/-10％。

[0094] 所附权利要求书中的所有手段或步骤加功能元素的对应结构、材料、动作和等同物旨在包括如具体要求保护的用于与其它要求保护的元素结合执行功能的任何结构、材料或动作。已出于说明和描述目的呈现了本公开的描述，但这并非意图为穷举性的或使本公开局限于所公开形式。在不脱离本公开的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于所属领域的技术人员来说将是显而易见的。选择和描述实施例是为了最好地解释本公开及其实际应用的原理，并且使所属领域的其它技术人员能够针对具有适合设想到的特定用途的各种修改的各种实施例而了解本公开。

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