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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR REPAIRING A COMPONENT OF A TURBOMACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/070613
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for repairing a damaged and/or aged component of a turbomachine, which is made at least in part of a ceramic composite material. The aim of the invention is to create a method which allows the downtime of the turbomachine caused by damaged components to be reduced while making it possible to repair damaged components. Said aim is achieved by a generic method for repairing a damaged component (1) of a turbomachine made of a ceramic composite material (4), comprising the following steps: the joint of the component is dissolved; the matrix (5) is extracted and/or the component is machined; infiltration to restore and/or renew the ceramic matrix (5) of the component; and the joint is re-established.

Inventors:
BUBLATH BORIS (DE)
HEIMBERG BEATE (DE)
HERMANN WOLFGANG (DE)
OTT MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/000406
Publication Date:
August 04, 2005
Filing Date:
January 17, 2005
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
BUBLATH BORIS (DE)
HEIMBERG BEATE (DE)
HERMANN WOLFGANG (DE)
OTT MICHAEL (DE)
International Classes:
B23P6/00; F01D5/28; (IPC1-7): B23P6/00; F01D5/28
Foreign References:
US20030196305A12003-10-23
EP1251191A12002-10-23
US5444911A1995-08-29
EP1063210A12000-12-27
US20020182362A12002-12-05
US20030196305A12003-10-23
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Reparatur eines beschädigten und/oder gealterten Bauteils einer Strömungsmaschine, welches zumindest teilweise aus einem keramischen Ver bundwerkstoff gebildet ist, mit den Schritten : Auflösen der Fügung des Bauteils, mechanisches Bearbeiten des Bauteils, Erneuerung der keramischen Matrix des Bauteils und Wiederherstellen der Fügung, wobei die zu reparierende Stelle (8), die durch das mechanische Bearbeiten des Bauteils (1) entstanden ist, mit einem einstückigen Einsatz (11) aufgefüllt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil nach dem Schritt des Auflösens der Fü gung vor einer weiteren Bearbeitung entschichtet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schritt der Infiltration ein Einweben und/oder Wiederbeschichten der Fasern durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil vor dem Schritt der Wiederherstellung der Fügung gesintert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil vor dem Schritt der Wiederherstellung der Fügung beschichtet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schritt der Wiederherstellung der Fügung ein Oberflächenschutz vorgesehen wird.
7. Verfahren zur Reparatur eines beschädigten und/oder gealterten Bauteils einer Strömungsmaschine, welches zu mindest teilweise aus einem keramischen Verbundwerkstoff gebildet ist, mit den Schritten : Auslaugen der Matrix und/oder mechanisches Bearbeiten des Bauteils, Infiltration zur Wiederherstellung und/oder Erneuerung der keramischen Matrix des Bauteils und Sintern des Bauteils.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schritt des Auslaugens der Matrix und vor dem Schritt der Infiltration ein Einweben und/oder Wie derbeschichten der Fasern durchgeführt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Strömungsmaschine eine Gasturbine verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasturbine überfeuert wird.
Description:
Verfahren zur Reparatur eines Bauteils einer Strömungsmaschine Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Repara- tur eines beschädigten und/oder gealterten Bauteils einer Strömungsmaschine, welches zumindest teilweise aus einem keramischen Verbundwerkstoff gebildet ist.

Strömungsmaschinen, wie beispielsweise Dampf-oder Gasturbi- nen, Verdichter oder dergleichen, weisen insbesondere in ihrem Strömungskanal Bauteile auf, die während des Betriebs der Strömungsmaschine hohen physikalischen und chemischen Beanspruchungen ausgesetzt sind. Solche Bauteile sind insbe- sondere Leit-und Laufschaufeln, aber auch Wandelemente, welche den Strömungskanal bilden oder diesen auskleiden.

Besonders bei Gasturbinen unterliegen die mit Heißgas beauf- schlagten Bauteile während des bestimmungsgemäßen Betriebs einer Vielzahl von Einwirkungen wie durch korrosive Medien, durch oxidierende Atmosphäre, durch hohe Temperaturen oder auch durch Fremdkörper. Dies kann dazu führen, dass Bauteile beschädigt werden bzw. einer Alterung unterliegen.

Für hohe Anforderungen an die Bauteile, wie beispielsweise bei Gasturbinen, ist es vorgesehen, dass diese Bauteile aus keramischen Verbundwerkstoffen hergestellt sind, die bei- spielsweise durch einen Verbund aus Keramik und Metall oder auch unterschiedlichen keramischen Werkstoffen gebildet sein können. Um den hohen Anforderungen beim Betrieb der Strö- mungsmaschine gerecht werden zu können und um einen hohen Wirkungsgrad erreichen zu können, werden im Stand der Technik in zunehmendem Maße Bauteile aus keramischen Verbundwerkstof- fen, insbesondere Kombinationen unterschiedlicher keramischer Werkstoffe, verwendet. Zur Verbesserung des typischerweise spröden Bruchverhaltens wird in einen keramischen Werkstoff, den Matrixwerkstoff, ein weiteres Material mit einem von der Matrix abweichenden Gefüge eingelagert. Eine erhöhte Resis- tenz gegen äußere Einwirkungen kann erreicht werden, das

heißt kleine Fehler im Material, wie beispielsweise bei der Herstellung oder durch Beanspruchung im Betrieb erzeugt, füh- ren nicht unmittelbar zur Beschädigung des Bauteils. Bekannt ist, zur Verbesserung der Eigenschaften der Verbundwerkstoffe eine Partikelverstärkung, beispielsweise eine Whisker-Ver- stärkung, vorzusehen. Bei solchen Keramiken ist es jedoch erforderlich, sicherzustellen, dass die Kurzfasern bzw.

Whisker während des bestimmungsgemäßen Betriebs in der Keramikmatrix gebunden bleiben, da diese aufgrund einer Lun- gengängigkeit einer hohen Gefahrenstoffklasse zugeordnet sind. Daher werden mittlerweile bevorzugt Langfasern verwen- det, die als Glas oder auch Glaskeramik beispielsweise aus SiC, A1203, C, BN oder auch aus Si3N4 oder eine Kombination hiervon gebildet sind. Tritt nun eine Beschädigung an einem solchen Bauteil auf, so ist es bisher üblich, die Strömungs- maschine abzuschalten und das beschädigte Bauteil zu erset- zen. Andernfalls steht zu befürchten, dass das beschädigte Bauteil zu weiteren, größeren Schäden an der Strömungsma- schine führt, die einen enormen Reparaturaufwand sowie eine hohe Standzeit nach sich ziehen können.

Der Ersatz eines defekten Bauteils kann eine hohe Standzeit bewirken, insbesondere wenn das Bauteil nicht lagermäßig ver- fügbar ist. Darüber hinaus wird durch den Austausch in uner- wünschter Weise erreicht, dass die Bauteile der Strömungsma- schine unterschiedliche Alterungszustände aufweisen. Bei einer folgenden routinemäßigen Wartung werden dann möglicher- weise Bauelemente ausgetauscht, die einem nachfolgenden Be- triebszyklus noch standhalten würden.

Die US 2003/0196305 AI offenbart ein Verfahren zum Reparieren von keramischen Kompositen, bei der die zu reparierende Stelle schichtweise mit faserverstärkten Bändern aufgefüllt wird. Somit bestehen zwischen den einzelnen Bändern keine Faserübergänge, so dass die Bänder untereinander eine schlechte mechanische Bindung aufweisen.

Weiterer Stand der Technik ist aus der US 2002/018236 A1, der EP 1 251 191 A1, der US 5,444, 911 sowie der EP 1 063 210 AI bekannt.

Der vorliegenden Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, welches ermöglicht, die durch beschädigte Bauteile verursachten Stillstandzeiten der Strö- mungsmaschine zu reduzieren sowie eine Möglichkeit zu schaf- fen, beschädigte Bauteile zu reparieren.

Als Lösung wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Reparatur eines beschädigten Bauteils einer Strömungsma- schine aus einem keramischen Verbundwerkstoff vorgeschlagen, welches folgende Schritte umfasst : Auflösen der Fügung des Bauteils, Auslaugen der Matrix und/oder mechanisches Bearbei- ten des Bauteils, Infiltration zur Wiederherstellung und/oder Erneuerung der keramischen Matrix des Bauteils und Wiederher- stellen der Fügung.

Mit der Erfindung wird erstmals die Möglichkeit geschaffen, ein Bauteil aus keramischem Verbundwerkstoff einer Strömungs- maschine zu reparieren, insbesondere auch Bauteile, die mit Heißgas beaufschlagt werden. So ermöglicht das Aufheben der Fügung ein Zerlegen des Bauteils, welches in Klebetechnik oder Sintertechnik gefügt wurde. Somit kann erreicht werden, dass der beschädigte Teil des Bauteils freigelegt wird und für die weitere Bearbeitung gut zugänglich zur Verfügung steht. In einem folgenden Schritt wird die Matrix des beschä- digten Teils des zerlegten Bauteils ausgelaugt und/oder mechanisch bearbeitet. Mit dem Auslaugen kann bewirkt werden, dass betriebsbeanspruchte Teile der Matrix des keramischen Verbundwerkstoffs herausgelöst werden, ohne die Faserstruktur zu beschädigen. Das Auslaugen kann durch Einwirkungen eines fluiden Stoffs wie einem geeigneten Gas oder einer geeigneten Flüssigkeit erreicht werden. Darüber hinaus kann der beschä-

digte Bereich durch Material abhebende Bearbeitung bearbeitet werden, wie beispielsweise Schleifen, Fräsen oder derglei- chen. So kann der beschädigte Bereich ausgemuldet werden, um so eine Grundlage für eine Reparatur zu bilden. In einem fol- genden Schritt erfolgt die Infiltration zur Wiederherstellung und/oder Erneuerung der keramischen Matrix des Bauteils. So kann die keramische Matrix lokal wiederaufgebaut werden. Die Infiltration kann beispielsweise aus einer Gas-bzw. flüssi- gen Phase erfolgen. Die zu infiltrierende Stelle wird dazu einem geeigneten Fluid ausgesetzt. Es kann aber auch eine Po- lymerinfiltration durchgeführt werden, um den Schritt der In- filtration auszuführen. Abschließend wird das Bauteil durch Fügen wieder hergestellt. Das Wiederherstellen der Fügung kann direkt auch als Reparatur-oder Füllverfahren genutzt werden. Damit kann die Außenkontur des beschädigten Bauteils wieder hergestellt werden, um insbesondere seine strömungsdy- namischen Eigenschaften zu gewährleisten. Besonders vorteil- haft erweist es sich, dass Ersatzbauteile, die in der Regel sehr kostenintensiv sind, nicht vorgehalten werden müssen.

Die Logistik für Lagerhaltung und Beschaffung von Ersatztei- len kann reduziert werden. So ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine rasche und kostengünstige Wiederherstellung der Funktion der Strömungsmaschine, insbesondere außerhalb der vorgesehenen Wartungsintervalle, wodurch Stillstandzeiten aufgrund der Reparatur reduziert werden können.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Bauteil nach dem Schritt des Auflösens der Fügung vor einer weiteren Bearbeitung entschichtet wird. Hierdurch wird vor- teilhaft die Reparatur von lokalen Beschädigungen und/oder Abplatzungen eines Oxidations-oder Korrosionsschutzes ermög- licht. So kann beispielsweise das Entschichten vorgesehen sein, um den Bereich der Beschädigung des Bauteils einer Aus- laugung und dem erneuten Einarbeiten der Matrix durch Poly- merinfiltration und abschließende Pyrolyse zugänglich zu ma- chen. Ferner können Beeinträchtigungen, insbesondere Behinde-

rungen, durch die Beschichtung während der erfindungsgemäßen Reparatur des Bauteils vermieden werden.

In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorge- schlagen, dass vor dem Schritt der Infiltration ein Einweben und/oder Wiederbeschichten der Fasern durchgeführt wird.

Durch das Einfügen von einzelnen Fasern oder vorgefertigten Gewebeplatten wie Matten, Gitterstrukturen oder dergleichen kann eine den Verbundwerkstoff bildende Struktur wiederherge- stellt werden. Darüber hinaus kann ein lokaler Wiederaufbau unter Erreichung verbesserter mechanischer Eigenschaften ge- genüber der keramischen Matrix ermöglicht werden. Zusätzliche Stabilität kann gegenüber einem reinen Auffüllen ausschließ- lich mit keramischer Masse erreicht werden. Die Fasern, Mat- ten oder Gitterstrukturen können aus einem nicht-oxidischen Werkstoff wie Silziumkarbid, Karbon oder einem anderen kera- mischen, insbesondere oxidischen, Werkstoff gebildet sein.

Es wird ferner vorgeschlagen, dass das Bauteil vor dem Schritt der Wiederherstellung der Fügung gesintert wird. Das Sintern kann mittels bekannter Sinterverfahren wie Lasersin- tern, Plasmasintern oder dergleichen kostengünstig erreicht werden.

Um das Sintern im eingebauten Zustand des Bauteils in einer Gasturbine durchführen zu können, wird vorgeschlagen, die Gasturbine kurzzeitig zu überfeuern. Die Überfeuerung der Gasturbine ermöglicht ein Abbinden der keramischen Matrix am eingebauten Bauteil der Gasturbine. So kann das Sintern be- sonders vorteilhaft im eingebauten Zustand des Bauteils durchgeführt werden.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass das Bauteil vor dem Schritt der Wiederherstellung der Fügung beschichtet wird. So kann für das Bauteil eine Verlängerung des Oxidations-bzw.

Korrosionsschutzes erreicht werden.

Ferner wird vorgeschlagen, dass nach dem Schritt der Wieder- herstellung der Fügung ein Oberflächenschutz vorgesehen wird.

Der Oberflächenschutz kann durch CVD, PVD oder Plasmaspritz- verfahren ausgeführt werden. Vorteilhaft ist der Oberflächen- schutz für das gesamte Bauteil vorgesehen und umfasst somit auch die Stellen, an denen das Bauteil gefügt ist. Eine hohe Zuverlässigkeit des Bauteils kann erreicht werden.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Verfahren zur Reparatur eines beschädigten Bauteils einer Strömungsmaschine, welches zumindest teilweise aus einem keramischen Verbundwerkstoff gebildet ist, folgende Schritte umfasst : Auslaugen der Matrix und/oder mechanisches Bearbei- ten des Bauteils, Infiltration zur Wiederherstellung und/oder Erneuerung der keramischen Matrix des Bauteils und Sintern des Bauteils. Gegenüber dem oben angeführten erfindungsgemä- ßen Verfahren zeichnet sich dieses Verfahren dadurch aus, dass es insbesondere zur Reparatur eines beschädigten Bau- teils im eingebauten Zustand in der Strömungsmaschine geeig- net ist. Neben den bereits genannten Vorteilen kann somit zu- dem der Aufwand für eine Montage weiter verringert werden.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass nach dem Schritt des Auslaugens der Matrix und vor dem Schritt der Infiltration ein Einweben und/oder Wiederbeschichten der Fasern durchge- führt wird. Auch bei diesem alternativen erfindungsgemäßen Verfahren kann eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaf- ten gegenüber der reinen keramischen Matrix erreicht werden.

Darüber hinaus ermöglicht dieses Verfahren, dass eine bereits vorhandene Faserstruktur ebenfalls repariert werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile sind der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen zu entnehmen. Gleiche Bauteile und Verfahrensschritte werden mit gleichen Bezugszeichen bezeich- net. Die Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Erläute- rung der Erfindung und sollen diese nicht beschränken.

Es zeigen : Fig. 1 eine erste Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Reparatur eines durch Fremdkörper- einwirkung beschädigten in einer Gasturbine einge- bauten Bauteils, Fig. 2 ein zweites erfindungsgemäßes Verfahren zur Repara- tur eines in einer Gasturbine eingebauten Bauteils, Fig. 3 eine dritte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Reparatur eines ausgebauten Bauteils einer Gasturbine, Fig. 4 ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren zur Reparatur eines ausgebauten Bauteils einer Gastur- bine, Fig. 5 ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Reparatur eines ausgebauten Bauteils einer Gasturbine mit Herstel- lung eines anschließenden Oberflächenschutzes, Fig. 6 ein Verfahren zur Reparatur eines Bauteils mit Be- schichtung der Fasern und Oberflächenschutz, Fig. 7 eine Schemadarstellung einer Leitschaufel aus einem keramischen Verbundwerkstoff einer Gasturbine mit Beschädigungen und Fig. 8 einen vergrößerten Ausschnitt des Bereichs A aus Fig. 7.

Fig. 9. eine zu reparierende Stelle.

Figur 1 zeigt ein erstes erfindungsgemäßes Verfahren zur Reparatur einer Leitschaufel 1 (Fig. 7) einer nicht näher dargestellten Gasturbine, die während des Betriebs in der Gasturbine beschädigt worden ist. Die hier vorliegende Leitschaufel 1 besteht aus einem keramischen Werkstoff wie beispielsweise Siliziumnitrit, Siliziumcarbid, Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Mullit, Glas, Glaskeramik und/oder dergleichen. Dieser Werkstoff wird üblicherweise Matrix genannt. Zur Verbesserung des spröden Bruchverhaltens ist in das Matrixmaterial eine Faserverstärkung eingebracht, die beispielsweise aus Glas, Glaskeramik, Siliziumcarbid, Siliziumnitrit oder dergleichen als auch einer Kombination hiervon bestehen kann, wodurch ein quasi plastisches Verformungsverhalten erzielt werden kann. Daneben besteht auch die Möglichkeit, anstelle oder zusätzlich der Fasern so genannte Kurzfasern oder Whisker in die Matrix einzubringen.

Aus Umweltschutzgründen ist jedoch die erste Ausführung bevorzugt. Mit derartigen Schaufeln ausgerüstete Gasturbinen erlauben eine hohe Einlasstemperatur in den Turbinenbereich von 1100° C bis zu 1350° C, wobei Wirkungsgrade von 31 %, 40 % oder darüber hinaus erreicht werden können.

Die Erhöhung der Bruchzähigkeit solcher Werkstoffe beruht ganz wesentlich auf dem Ablenken von Rissen aus ihrer Aus- breitungsrichtung an der Grenzfläche zwischen Matrix und Faser. Dabei wird Energie dissipiert und die weitere Rissaus- bildung reduziert. Wenn eine Faser reißt, wird sie durch eine Zugbelastung aus der Matrix herausgezogen, wodurch ebenfalls Energiedissipation auftritt. Dabei treten Spannungsumlagerun- gen auf, die wie bei einem Metall abgebaut werden können. Die Fasern können selbst eine Beschichtung aufweisen, beispiels- weise aus Kohlenstoff oder Bornitrid. Als Faserwerkstoffe werden sowohl oxidische als auch nicht-oxidische Fasern ein- gesetzt. Nicht-oxidische Fasern umfassen Kohlenstofffasern, Fasern aus Siliziumcarbid, Silziumnitrid und Bornitrid sowie SiBNC. Oxidische Fasern dagegen bestehen im Wesentlichen aus Aluminiumoxid (Saphirfasern), Mullit (Al203 + Si02) und

Zirkonoxid. Von der Firma Nippon Carbon oder Tyranno können beispielsweise die Fasern Hi-Nicalon und Hi-Nacalon S bezogen werden. Darüber hinaus sind Oxidfasern von der Firma 3M unter der Bezeichnung Nextel 610 und Nextel 720 erhältlich. Matrix- werkstoffe werden in der Regel nicht nur nach den verwendeten Werkstoffen sondern auch nach dem Herstellungsverfahren unterschieden, wobei als Werkstoffe beispielsweise Glas, Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Siliziumcarbid oder Silizium- nitrit zum Einsatz kommen.

Das Wandelement (nicht dargestellt) mit der beschädigten Leitschaufel 1 wird im vorliegenden Beispiel aus der Turbine ausgebaut und gemäß einem ersten Schritt, wie in Fig. 1 dar- gestellt, mechanisch bearbeitet bzw. ausgemuldet. Danach er- folgt durch die Infiltration oder den Pastenauftrag der lo- kale Wiederaufbau von keramischer Matrix. Anschließend wird der reparierte Bereich des Bauteils gesintert und das Wand- element mit der Leitschaufel 1 an seiner Stelle in der Tur- bine wieder eingebaut. Je nach Zugänglichkeit des Bauteils innerhalb der Turbine kann die Reparatur auch im eingebauten Zustand des Bauteils durchgeführt werden.

Gemäß Figur 2 wird ein weiteres Verfahren vorgeschlagen, wobei lokal die Matrix des beschädigten Bauteils 1 in einem ersten Schritt ausgelaugt wird (Fig. 8). In einem weiteren Schritt werden die Fasern eingefügt, wodurch verbesserte mechanische Eigenschaften gegenüber der keramischen Matrix 5 erreicht werden können. Anschließend erfolgen die Schritte Infiltration und Sintern wie im vorherigen Beispiel zu Fig.

1.

Figur 3 zeigt ein Verfahren zur Behebung eines Alterungsef- fekts der Leitschaufel 1, der infolge einer Sinterung der keramischen Matrix an der Leitschaufel 1 aufgetreten ist. Um diese Beschädigung zu beheben, wird in einem ersten Schritt

die Fügung aufgelöst und anschließend die Leitschaufel 1 entschichtet.

Üblicherweise bildet die Beschichtung 3 des Bauteils eine Schutzschicht, die je nach Anwendungsfall Aluminium, Silizium und/oder Chrom aufweist. Diese Schutzschicht bildet an ihrer Schichtoberfläche zum Strömungskanal eine schützende Oxid- haut, wodurch der darunter liegende Werkstoff vor weiteren oxidativen Angriffen geschützt ist. Mit zunehmender Betriebs- dauer diffundiert Sauerstoff aus dem Strömungskanal durch die Schutzschicht hindurch und führt so zu einer Zunahme der Dicke der Oxidhaut. Am Ende erreicht der Sauerstoff den dar- unter liegenden Werkstoff. Die Oxidhaut platzt auf oder reißt ab aufgrund thermisch und mechanisch induzierter Spannungen, wobei die Schicht lokal wieder erneuert wird. Ist die Schutz- schicht an den oben genannten Elementen verarmt, diffundiert der Sauerstoff in das Bauteil hinein. Die hierbei entstehen- den Oxide weisen nur eine geringe schützende Eigenschaft auf, was zu einer massiven Bauteilschädigung mit Rissbildung führt.

Diese Beschichtung 3 wird vor dem nächsten Schritt entfernt.

Danach wird die vorhandene Matrix 5 ausgelaugt und es erfolgt eine Wiederbeschichtung der Fasern. Anschließend wird durch Neuinfiltration der lokale Aufbau von keramischer Matrix 5 durchgeführt. Danach wird die Leitschaufel 1 wiederbeschich- tet und abschließend die Fügung wieder hergestellt.

Zur Wiederherstellung der Beschichtung kann beispielsweise eine Diffusionsschicht erzeugt und/oder eine Überzugs-bzw.

Auflageschicht aufgebracht werden. Bei der Erzeugung der Dif- fusionsschichten durch CVD-Verfahren (CVD ist gleich Chemical Vapour Deposition, Chemische Abscheidung aus der Gasphase) werden Aluminium-und Chromgehalte in den oberflächennahen Bereichen des Bauteils erhöht. Üblicherweise wird hierzu das "Packcementation"-Verfahren angewandt, bei dem die Bauteile bei einer Temperatur von ca. 700 bis 1100° C, vorzugsweise

bei einer Temperatur von 800 bis 1050° C, unter inerter oder reduzierender Atmosphäre mit Pulvern umgeben werden, in denen die erforderlichen Elemente angereichert sind. Durch den Alu- miniumgehalt im Pulver kann gesteuert werden, ob eine Alumi- niumdiffusion in das Bauteil hinein (High Activity Process) oder eine Nickeldiffusion aus dem Bauteil heraus in das Pul- ver (Low Activity Process) stattfindet. Im Hinblick auf den Heißgaskorrosionsschutz können Varianten der reinen Aluminid- (Alitier-) Schichten verwendet werden, wie beispielsweise mit Platin modifizierten Aluminidschichten. Das Diffusionsverfah- ren kann für eine Schichtdicke vorzugsweise bis zu 100 Am eingesetzt werden, während Auflageschichten sowohl dicker als auch komplexer zusammengesetzt abscheidbar sind. Das Aufbrin- gen einer Auflageschicht wird dagegen mittels thermischer Spritzverfahren oder dem PVD-Verfahren (PVD ist gleich Plasma Vapour Deposition) durchgeführt. Insbesondere für die Verwen- dung in Gasturbinen sind Legierungen des Typs"MCrAlA"im Einsatz, die bei guter Abstimmung auf den Betriebszustand über mehrere 1000 Stunden den Aufbau einer dichten, passivie- renden Oxidhaut gewährleisten. M steht für Matrixelemente wie beispielsweise Nickel, Kobalt, Eisen oder dergleichen sowie eine Kombination dieser Elemente. Zur Deckschichtbildung wer- den vorzugsweise Chrom, Aluminium oder dergleichen verwendet.

A steht für Aktivelemente wie Yttrium, Hafnium, Zirkonium und/oder Ytterbium oder dergleichen. Zur Erhöhung der Aktivi- tät der Deckschichtbildner kann zudem noch Silizium zugesetzt werden. Eine weitere Zugabe von Rhenium reduziert die Oxida- tionsrate und verbessert gleichzeitig das thermomechanische Verhalten des Systems.

Figur 4 zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Verfahrensab- lauf, bei dem zur Reparatur einer mechanischen Beschädigung 2 der Leitschaufel 1 zunächst die Fügung aufgelöst wird, und anschließend durch Schleifen die beschädigte Stelle mecha- nisch ausgemuldet wird. Im folgenden Schritt wird durch Neu- infiltration bzw. Rekonturieren die ursprüngliche Form der

Leitschaufel 1 wiederhergestellt. Danach wird die Leitschau- fel 1 beschichtet und abschließend wieder gefügt.

In Figur 5 ist ein Verfahrensablauf zur Reparatur einer Leit- schaufel 1 dargestellt, die durch Fremdkörpereinwirkung be- schädigt ist. Zunächst wird in einem ersten Verfahrensschritt die Fügung aufgelöst und in einem nachfolgenden Verfahrens- schritt die Matrix 5 an den betroffenen Stellen ausgelaugt.

Danach werden einzelne Keramikfasern 4 an den betroffenen Stellen eingewebt. Die Fasern 4 sind vorliegend aus einem Keramikwerkstoff gebildet. Anschließend wird durch Infiltra- tion der lokale Wiederaufbau von keramischer Matrix 5 durch- geführt. Danach wird die Leitschaufel 1 gefügt und ein Ober- flächenschutz auf der Leitschaufel 1 aufgebracht.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Verfahrensablauf ist in Figur 6 dargestellt, bei dem im Unterschied zu dem in Figur 5 dargestellten Verfahrensablauf eine Wiederbeschichtung der Fasern vorgesehen ist.

Die Ausführungsbeispiele sollen lediglich die Erfindung er- läutern und diese nicht beschränken. Weitere Kombinationen von Verfahrensschritten können vom Fachmann durchgeführt wer- den, ohne den Schutzbereich dieser Erfindung zu verlassen.

Figur 9 zeigt ein Bauteil, insbesondere eine Lauf-oder Leitschaufel 1 mit einer zu reparierenden Stelle 8.

Die zu reparierende Stelle 8 ist nach oben beschriebenen Verfahren behandelt worden und muss nur noch wieder aufgefüllt werden.

Die zu reparierende Stelle 8 stellt eine Vertiefung dar und wird durch einen Einsatz 11 ausgefüllt.

Dies kann beispielsweise ein Block aus Keramikfasern oder ein entsprechend dick geführtes Band sein, das noch infiltriert und wie schon beschrieben weiter behandelt wird.

Auf keinen Fall werden hier einzelne Matten oder einzelne Bänder übereinander eingelegt, sondern ein einstückiger Einsatz 11, der dann eine hohe Festigkeit in der aufgefüllten zu reparierenden Stelle 8 aufweist.

Die zu reparierende Stelle 8 kann bspw. bis zu 4 mm tief sein und in der Fläche bis zu 50 x 50 mm groß sein.

Die Kante 12 der zu reparierenden Stelle 8 und damit auch der Einsatz 11 sind bspw. flach auslaufend ausgeführt, so dass sich wie in Figur 9 ein trapezförmiger Querschnitt der zu reparierenden Stelle 8 ergibt.

Gekrümmt verlaufende Übergänge vom Boden 14 der zu reparierenden Stelle bis zur Oberfläche 17 sind ebenfalls möglich.