DE2543970C2 - Verfahren zum Anformen einer Blechverkleidung an Turbinenschaufeln oder dergleichen Gegenstände mit einer konvexkonkaven Oberfläche - Google Patents

Verfahren zum Anformen einer Blechverkleidung an Turbinenschaufeln oder dergleichen Gegenstände mit einer konvexkonkaven Oberfläche

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Anformen einer Blechverkleidung an Turbinenschaufeln oder dergleichen Gegenstände mit einer konvexkonkaven Oberfläche gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei modernen Gasturbinen für die Industrie und für Luftfahrzeuge stellt die Oberflächenstabilität von Superlegierungen ein Problem von überragender Bedeutung dar. Durch die Verbrennung der schweren 01-brennstoffe werden in starkem Maße korrodierende Umgebungsbedingungen geschaffen, und in Verbindung mit den höheren Verbrennungstemperaturen und den längeren Wartungsabständen ergeben sich sehr strenge Anforderungen an die Materialauswahl. Eine Lösung für das Oberflächenstabiliiätsproblem ist die Aufbringung einer Blechverkleidung aus einer gegen Oxidation und Heizkorrosion beständigen Legierung an einem Laufschaufelsubstrat hoher Festigkeit. Dies geschieht vorzugsweise durch Diffusionsverbindung einer Blechverkleidung mit einer konkav-konvexen Schaufel. Dabei sollte vor dem Hartlöten im Vakuum und der Diffusionsverbindung die Blechverkleidung an die Schaufel angeformt werden. Es besteht jedoch eine Wahrscheinlichkeit dafür, daß jede Schaufel eine geringfügig unterschiedliche räumliche Gestalt besitzt, wodurch das konventionelle Anformverfahren nahezu unmöglich angewendet werden kann. Die Anformung der Blechverkleidung an die Schaufel von Hand ergibt möglicherweise nicht die Genauigkeit, die erforderlich ist, um eine glatte Blechumkleidung über der Schaufel zu erhalten, da überschüssiges Material der Blechverkleidung zur Bildung von Falten und anderen Defekten neigt. Andere mechanische Metallformverfahren, beispielsweise Schmieden, Aufwalzen und Anschmieden im Gesenk eignen sich nicht besonders für die Herstellung von komplexen geometrischen Formen mit der erforderlichen Genauigkeit, welche für die zuvor erwähnte Weiterverarbeitung der Blechverkleidungen mit Diffusionsverbindung erforderlich ist.
In der DE-OS 19 25 014 ist ein Verfahren zum Auskleiden von Apparaten mit metallischen Werkstoffen beschrieben, bei dem die Auskleidung eine Form erhält, die der Form des Werkstücks mehr oder weniger angenähen ist, und die Auskleidung durch Flüssigkeits- oder Gasdruck so weit plastisch deformiert wird, bis sie die Form des Werkstücks hat. Dieses bekannte Verfahren soll zwar auch auf die Verkleidung von Außenflächen angewendet werden können, aber es wird keine Erläuterung gegeben, wie dies bei kompliziert geformten Gegenständen geschehen soll, die wegen späterer Bearbeitungsschritte möglichst nicht mit verunreinigenden Materialien in Verbindung kommen sollen.
Die Anwendung von kaltem isostatischen Druck ist ein an sich bekanntes Verfahren, aber auf dem Gebiet des Pressens und des Verdichtens von Metallpulvern und Oxidpulvern. Für diesen Zweck sind Einrichtungen zur Ausübung des kalten isostatischen Druckes handelsmäßig erhältlich.
Andere bekannte Verfahren stützen sich auf einen Druck in Richtung von einer oder von zwei Achsen, der ein Reißen der Blechverkleidung verursachen kann. Dies gilt insbesondere für die Legierungen für Blechverkleidungen, welche zwar eine größere Korrosionsbeständigkeit besitzen, aber nur eine begrenzte Duktulität (Verformbarkeit) und daher stärker zu einem Defekt durch Reißen beim Verformungsvorgang neigen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahen zu schaffen, das ein genaues Anformen einer Blechverkleidung an eine konkav-konvexe Turbinenschaufel oder dergleichen Gegenstände vor der dauerhaften Verbindung der Verkleidung mit der Schaufel ermöglicht, wobei das Auftreten von Defekten in der Blechverkleidung vermindert ist.
Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der einleitend genannten Art erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 beanspruchten Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die Ausübung des isostatischen Drucks auf die Anordnung der bisher ungeformte und von der konkaven Oberfläche beabstandete Teil der Blechverkleidung in die konkave Oberfläche genau hinein verformt wird und dadurch das Verkleidungsblech um die Schaufel herum gestreckt wird zur Bildung einer eng anliegenden Außenhaut. Der isostati:5che Druck besitzt dabei eine ausreichende eigenständige Flexibilität, um Abmessungsschwankungen zwischen den einzelnen Teilbereichen zu kompensieren.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht einer verkleideten konvexkonkaven Schaufel, die in eine Gummiform und Gummihülse eingesetzt ist, wobei die letztere im Querschnitt gezeigt ist. Die gestrichelte Linie stellt die Schaufel dar, und die diagonal gestrichelten und ausgezogenen Linien stellen die Krümmung der Schaufel bzw. der Verkleidung dar,
F i g. 2 eine Ansicht des Verkleidungsbleches und der Schaufel nach dem Verfahrensschritt des groben Anformens des Verkleidungsbleches an die Schaufel,
F i g. 3 eine Ansicht der Gummihülse und der Gummiform ohne eingesetzte, verkleidete Schaufel,
F i g. 4 eine Ansicht des Verkleidungsbieches und der Schaufel nach der Ausführung der Verfahrensschritte gemäß der Erfindung.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf das Anformen einer Blechverkleidung an eine Turbinenschaufel oder dergleichen Gegenstände mit konvex-konkaven Oberflächen gerichtet. Beispiele solcher Gegenstände bilden Laufschaufeln für Turbomaschinen, Schaufeln und Teile mit Tragfiügel-Profilform. Der Zweck der Blechverkleidung besteht in dem Schutz des Gegenstands, welcher aus einer Legierung mit hoher Festigkeit und schlechten Eigenschaften bezüglich der Korrosionsbeständigkeit bestehen kann. Die Blechverkleidung muß vor einer Diffusionsverbindung genau an die Laufschaufel angeformt werden, um eine genaue, von Defekten freie äußere Oberfläche zu gewährleisten.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren kann vor dem Anbringen der Verkleidung am Gegenstand bzw. Substrat das Blechverkleidungsmaterial angelassen und gereinigt werden, um eine maximale Duktilität und Oberflächensauberkeit zu erhalten. Das Substrat wird vorgereinigt, da die Verkleidung auf der Laufschaufel geformt wird und daher nach dem Formvorgang nicht mehr entfernt werden muß. Weiterhin werden keine Schmiermittel verwendet, und es wird daher die notwendige Oberflächensauberkeit zur späteren Weiterverarbeitung aufrechterhalten. Nach dem Anlassen wird ein Zuschnitt aus dem Blechverkleidungsmaterial geschnitten. Die Form des Zuschnitts ist dabei angenähert gleich der abgewickelten äußeren Oberfläche des Substrats. Im Falle eines Teils mit Trägflügelprofil kann der Zuschnitt möglicherweise nicht vollständig der Abwicklung der Oberfläche entsprechen, da eine solche Tragflügelprofiloberfläche bei der Abwicklung nicht vollständig in einer Ebene liegt.
Nach dem Zuschneiden wird das zugeschnittene Blech auf dem tatsächlich verwendeten Substrat gemäß F i g. 2 grob vorgeformt. Ein bevorzugtes Verfahren umfaßt die Schritte der Punktverschweißung einer Kante des Zuschnitts mit der konvexen Seite des Substrats und das Abbiegen des Zuschnittes um das Substrat und eine anschließende Verbindung der anderen Kante des Zuschnittes mit der einen Kante zur Bildung einer überlappenden Verbindung oder Naht auf der konvexen Oberfläche des Substrats. In dem Falle eines Teils mit Tragflügelprofilform als Substrat werden die Eintrittsund Austrittskanten in dem Verkleidungsiohling bei dem Abbiegen auf die Form scharf definiert. Alternativ hierzu kann eine Stoßverbindung gebildet werden, bei der beide Kanten des Zuschnitts an der konvexen Seite des Substrats befestigt werden. Eine andere Alternative besteht in der Vorverschweißung der Kanten des Zuschnittes miteinander und der Bildung eines Zylinders, welcher dann über das Substrat geschoben wird; in diesem Falle werden die Kanten des zugeschnittenen Bleches miteinander verschweißt. Jede gebildete Naht befindet sich vorzugsweise an der konvexen Seite des Substrats, da diese den Bereich der kleinsten Spannung und Beanspruchung im Betrieb darstellt und weiterhin auch die Stelle der geringsten Verformung während des Pressens mit kaltem isostatischen Druck gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren darstellt, so daß die Möglichkeit eines Defektes durch Reißen des Verkleidungszuschnitts auf ein Minimum gebracht ist. Weiterhin ist zu beachten, daß jedes geeignete Verfahren zur Verbindung der Kanten des zugeschnittenen Bleches verwendet werden kann; beispielsweise kann alternativ zur Punktschweißung ein Hartlötverfahren verwendet werden.
Es wird nunmehr Bezug genommen auf die Fig. 2. Die zugeschnittene Blechverkleidung liegt nunmehr eng an dir konvexen Oberfläche des Substrats an und die Verbindungsnaht liegt ebenfalls an dieser Oberfläche. Der Teil der zugeschnittenen Verkleidung, welcher der konkaven Oberfläche gegenüberliegt, ist von dieser beabstandet, wie es aus dem folgenden noch deutlich wird. Die zusammengefügten Teile, Blechverkleidungszuschnitt und Substrat, werden dann in eine geteilte Gummiform (Fig. 1 und 3) eingesetzt. Die Form kann aus Neopren-Gummi gebildet sein und besitzt eine innere Oberfläche, welche sich nahezu an das tatsächliche Substrat anschmiegt mit der Ausnahme, daß zusätzlicher Raum an der konkaven Oberfläche wegen des Vorhandenseins der noch nicht verformten Blechverkleidung vergesehen ist.
Wie in F i g. 1 gezeigt, wird die Form mit dem eingesetzten verkleideten Substrat in eine Gummihülse oder einen Gummisack (beispielsweise Neopren-Gummi) eingesetzt und obere und untere Platten aus Stahl werden an jedem Ende der Hülse verklammert mit Schlauchklammervorrichtungen zur Herstellung eines leckdichten Verschlusses. Der Zweck dieser Abdichtung besteht darin, ein Ausströmen des für die Anwendung des kalter, isostatischen Drucks beim Pressen verwendeten Mittels (eine Emulsion aus Öl und Wasser) in die Form zu verhindern und dadurch eine Druckdifferenz herzustellen, wobei die Gummiform ein Aufreißen der Gummihülse infolge der scharfen Kanten des verkleideten Substrats verhindert. Die Form selbst ist jedoch porös genug, um die Luft zwischen dem zugeschnittenen Blech una dem Substrat bei der Anlegung des Drucks aufzunehmen und durchzulassen.
Die abgedichtete Hülse (Sack) wird dann in ein Gerät zum Pressen mit kaltem isostatischen Druck eingesetzt und die Anlage wird unter Druck gesetzt. Der isostatisehe Druck übersteigt dabei die Dehnungsfestigkeit bzw. Streckgrenze bei Zimmertemperatur für die zugeschnittene Blechverkleidung, welche durch die Dicke der Verkleidung multipliziert mit der Höhe (vom Schaufelfuß zur Schaufelspitze) der zu verkleideten konkaven Oberfläche bestimmt ist. Vorrichtungen zur Ausübung eines kalten isostatischen Drucks zum Pressen sind beispielsweise erhältlich von der Autoclave Engineers Corporation. Während des Preßvorganges wird die Blechverkleidung, welche sich gegenüber der konkaven Oberfläche befindet, in Kontak· mit der konkaven Oberfläche des Substrats gedrückt oder verformt (Fig.4). Die konvexe Seite des verkleideten Substrats erleidet dabei nur eine geringfügige Änderung, da hier nur venig Möglichkeit zu einer Bewegung vorhanden ist. Nach einer geeigneten Zeitdauer wird das Gerät zum kalt-isostatischen Pressen entspannt und das zusammengefügte Teil aus Verkleidung und Substrat kann dann weiterverarbeitet werden mittels Diffusionsver-
bindungsverfahren oder anderer bekannter Verbindungsverfahren. Es ist möglich, das isostatische Kaltpressen durch ein isostatisches Heißpressen zu ersetzen durch Zuführung von Wärme. Die Wärmezufuhr bringt jedoch keine Vorteile und könnte weiterhin das Formmaterial beeinträchtigen.
Für die Herstellung eines Teils mit Tragflügelprofil kann die überlappende Naht später durch spanabhebende Bearbeitung entfernt werden (nach der Diffusionsverbindung), um eine glatte konvexe Oberfläche zu erhalten.
Beispiel
10
Ein Blechzuschnitt von einer Dicke von etwa 0,25 mm (0,01 Zoll) aus einer Ni-SOCr-Legierung^nconell Legierung 671) mit einer Breite von etwa 10 cm (4 Zoll) und einer Länge von etwa 15 cm (6 Zoll) im gewalzten Zustand (Kaltverformung von etwa 20%) wurde bei etwa 126O0C (230O0F) dreißig Minuten lang in trockenem Stickstoff angelassen. Das Substrat bzw. der Gegenstand war ein Tragflügelprofil und der Zuschnitt wurde aus der Blechverkleidung so ausgeschnitten, daß er der Abwicklung der äußeren Oberfläche des Tragflügelprofils entsprach unter Berücksichtigung einer Verlangerung von 10 bis 15%. Der Zuschnitt wurde leicht geschmirgelt und dann mit Isopropylalkohol als Endstufe der Reinigung gewaschen. Die Oberfläche des Tragflügelprofils wurde zuvor chemisch geätzt, mit Nickel plattiert (eine Dicke von etwa 0,0125 mm) (etwa 0,0005 Zoll) und einer Vakuumdiffusionsbehandlung bei etwa 12320C (225O0F) eine Stunde lang unterzogen, um eine gute Anhaftung der plattierten Schicht zu gewährleisten. Der Zuschnitt wurde dann von Hand um das Tragflügeiprofil angeformt und die Eintrittskante und die Austrittskante waren scharf definiert. Die Verkleidungsnaht wurde dabei auf der konvexen Seite in einer Entfernung von etwa 2,5 cm (1 Zoll) von der Austrittskante angeordnet. Die Verkleidung wurde durch Punktschweißen an der Oberfläche des Tragflügelprofils befestigt, und es wurde eine Überlappungsnaht durch Überlappen der restlichen Verkleidungskante über die punktgesehweißte Kante und Punktverschweißung der letzteren hergestellt. Das zusammengefügte Bauteil aus Verkleidung und Tragflügelprofil wurde dann in eine geteilte Form aus Neopren-Gummi eingesetzt und in einem Neopren-Gummisack abgedichtet Das zusammengebaute Teil wurde dann in eine Anlage zur Erzeugung eines kalten isostatischen Druckes eingesetzt. Die Anlage wurde geschlossen und unter einen hydrostat!- sehen Druck von etwa 980 bar (14 000 psi) gesetzt unter Verwendung von einer Wasser-Ölemulsion, als Druckmittel. Sobald der Druck von etwa 980 bar (14 000 psi) erreicht wurde, wurde die Anlage mit einer Gesamtzykluszeit von etwa zwei Minuten entspannt Dann wurde das zusammengefügte Teil aus Verkleidung und Tragflügelprofil aus der Anlage herausgenommen und die Gummiform abgestreift
Es wurde weiterhin gefunden, daß der erforderliche Isostatische Mindestdruck gleich der Dehnungsfestigkeit bei Raumtemperatur für das Legierungsmaterial der Verkleidung ist, multipliziert mit der Dicke der Verkleidung und der Länge der konkaven Oberfläche von der Laufschaufelwurzel bis zur Laufschaufelspitze. Es wurden in dem Verfahren Drücke bis herunter zu etwa 280 bar (4000 psi) verwendet
Andere für eine Blechverkleidung brauchbare Legierungen sind Hastelloy X, FeCrAlY (2541), HS 188 und rostfreier Stahl 304.
Die Länge des Zuschnittes für die Verkleidung ist von einer Verkleidungslegierung zur anderen verschieden. Der Hauptgrund hierfür besteht darin, daß die Duktilität der Legierungen verschieden ist und daher die Materialmenge (Länge des Bleches), die sich benachbart zur konkaven Oberfläche befindet, d. h. demjenigen Bereich, in dem nahezu die gesamte Belastung (Deformation) auftritt, und daß diese Materialmenge die Größe der Verformung der Blechlegierung bestimmt. Im allgemeinen ist es erwünscht, während des Verformens durch kalten isostatischen Druck einen maximalen Verformungsgrad zu erhalten, da mit steigender Belastung (Spannung) die Detailgenauigkeit für die Eintritts- und Austrittskante verbessert wird.
Andere Arten von Materialien, beispielsweise Butadien N-Gummi und Polyurethan können als Formmaterial verwendet werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

  1. Patentansprüche:
    ί. Verfahren zum Anformen einer Blechverkleidung an Turbinenschaufeln oder dergleichen Gegenstände mit einer konvex-konkaven Oberfläche, wobei die Blechverkleidung zunächst an die Turbinenschaufel grob angeformt und nach der genauen Anformung die Blechverkleidung mit der Turbinenschaufel dauerhaft verbunden wird, dadurch gekennzeichnet* daß
    die Blechverkleidung derart grob angeformt wird, daß sie an der konvexen Schaufeloberfläche eng anliegt und auf der konkaven Schaufeloberfläche im wesentlichen eben und im Abstand zur Schaufeloberfiäche angeordnet ist,
    eine Kante der Blechverkleidung an der konvexen Schaufeloberfläche befestigt und die andere Kante der Blechverkleidung mit dieser Kante der Blechverkleidung verbunden wird zur Bildung einer Naht auf der konvexen Schaufeloberfläche, die Turbinenschaufel mit der Blechverkleidung in eine abgedichtete Gummiform eingesetzt wird,
    die Gummiform in einen Gummisack eingesetzt und jedes Ende des Gummisacks mit einer Endplatte und einer Klammer dicht verschlossen wird,
    auf die Form ein isostatischer Druck ausgeübt wird zum Verformen der Blechverkleidung, bis sie an der konkaven Schaufeloberfläche anliegt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Anformen das Verkleidungsblech vergütet und die Blechverkleidung derart zugeschnitten wird, daß sie etwa der Abwicklung der äußeren Schaufeloberfläche angenähert ist.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein kalter isostatischer Druck ausgeübt wird, welcher die Streckgrenze bei Raumtemperatur der Blechverkleidung auf der Basis der Dikke der Verkleidung, multipliziert mit der Höhe der zu verkleidenden konkaven Oberfläche, übersteigt.
DE2543970A 1974-10-10 1975-10-02 Verfahren zum Anformen einer Blechverkleidung an Turbinenschaufeln oder dergleichen Gegenstände mit einer konvexkonkaven Oberfläche Expired DE2543970C2 (de)

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US513852A US3928901A (en) 1974-10-10 1974-10-10 Forming a cladding sheet to a convex/concave substrate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2543970A1 DE2543970A1 (de) 1976-04-29
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DE2543970A Expired DE2543970C2 (de) 1974-10-10 1975-10-02 Verfahren zum Anformen einer Blechverkleidung an Turbinenschaufeln oder dergleichen Gegenstände mit einer konvexkonkaven Oberfläche

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US (1) US3928901A (de)
JP (1) JPS5339337B2 (de)
BE (1) BE834377A (de)
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NL (1) NL175499C (de)
NO (1) NO143089C (de)
SE (1) SE419189B (de)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH602330A5 (de) * 1976-08-26 1978-07-31 Bbc Brown Boveri & Cie
US4183456A (en) * 1977-04-06 1980-01-15 General Electric Company Method of fabricating liquid cooled gas turbine components
US4137619A (en) * 1977-10-03 1979-02-06 General Electric Company Method of fabricating composite structures for water cooled gas turbine components
US4334495A (en) * 1978-07-11 1982-06-15 Trw Inc. Method and apparatus for use in making an object
US4218007A (en) * 1979-02-22 1980-08-19 General Electric Company Method of diffusion bonding duplex sheet cladding to superalloy substrates
DE2916844A1 (de) * 1979-04-26 1980-11-06 Daimler Benz Ag Verfahren zur herstellung von unterdruckbehaeltern und unterdruckbehaelter fuer kraftfahrzeuge
US4283822A (en) * 1979-12-26 1981-08-18 General Electric Company Method of fabricating composite nozzles for water cooled gas turbines
FR2480483B1 (fr) * 1980-04-15 1985-09-27 Hitachi Ltd Procede de production d'un lingot composite pour la fabrication de tubes de gainage d'elements combustibles nucleaires
JPS5736017A (en) * 1980-08-15 1982-02-26 Hitachi Ltd Manufacture of sheath for nuclear fuel element
JPS58154332U (ja) * 1982-04-05 1983-10-15 サンデン株式会社 液体燃料燃焼装置
DE3235310C2 (de) * 1982-09-24 1985-08-22 Klein, Schanzlin & Becker Ag, 6710 Frankenthal Verfahren zur Herstellung eines an seinen Kanten gepanzerten Werkstückes
DE3663117D1 (en) * 1985-02-21 1989-06-08 Bbc Brown Boveri & Cie Method for hot-forming at least one metal sheet of hardly deformable material
JPS6361615U (de) * 1986-10-13 1988-04-23
US4842663A (en) * 1988-04-29 1989-06-27 Kramer Leslie D Steam turbine blade anti-erosion shield and method of turbine blade repair
US5174024A (en) * 1990-09-17 1992-12-29 Sterrett Terry L Tail rotor abrasive strip
US5176501A (en) * 1990-12-17 1993-01-05 The University Of British Columbia Propeller with an elastic sleeve
AT402905B (de) * 1994-05-20 1997-09-25 Steyr Daimler Puch Ag Verfahren zum herstellen von leichten und steifen verbundteilen und nach diesem verfahren hergestellte teile
US6935006B2 (en) * 2002-12-18 2005-08-30 Honeywell International, Inc. Spun metal form used to manufacture dual alloy turbine wheel
DE102006010431B4 (de) * 2006-03-03 2011-02-03 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung der Qualität einer metallischen Oberfläche
JP4860351B2 (ja) * 2006-05-22 2012-01-25 富士フイルム株式会社 曲面貼着方法および超音波プローブ
US20090302005A1 (en) * 2008-06-04 2009-12-10 General Electric Company Processes for texturing a surface prior to electroless plating
GB201316731D0 (en) * 2013-09-20 2013-11-06 Rolls Royce Plc Manufacture of hollow aerofoil

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3433039A (en) * 1966-02-24 1969-03-18 Aerojet General Co Method and apparatus of forming integral ribs on tubes
FR2023239A1 (de) * 1968-11-14 1970-08-07 Mtu Muenchen Gmbh
DE1925014A1 (de) * 1969-05-16 1970-11-19 Eisner Dipl Ing Joachim H Verfahren zum Auskleiden von Apparaten mit Titan
US3668768A (en) * 1970-06-10 1972-06-13 Us Navy Method of rebuilding worn gear teeth by explosive swaging
US3699623A (en) * 1970-10-20 1972-10-24 United Aircraft Corp Method for fabricating corrosion resistant composites
US3827118A (en) * 1970-11-27 1974-08-06 Garrett Corp Airfoil and method of forming the same
US3699642A (en) * 1971-04-08 1972-10-24 Westinghouse Electric Corp Method for bonding sheet metal cladding to a body

Also Published As

Publication number Publication date
IT1043165B (it) 1980-02-20
NL175499C (nl) 1984-11-16
BE834377A (fr) 1976-02-02
FR2287303B1 (de) 1982-04-09
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JPS5339337B2 (de) 1978-10-20
NL175499B (nl) 1984-06-18
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CH602213A5 (de) 1978-07-31
NO753409L (de) 1976-04-13
DE2543970A1 (de) 1976-04-29
US3928901A (en) 1975-12-30
NO143089B (no) 1980-09-08
NO143089C (no) 1980-12-17

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