[發明專利]粉末金屬渦管以及制造其的燒結-釬焊方法

有效

• 申請號: 201080011785.2
• 申請日: 2010-03-11
• 公開（公告）號: CN102348898A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 馬克·J·斯坎卡勒羅;羅克薩娜·E·L·魯克桑達
• 申請（專利權）人: 艾默生環境優化技術有限公司
• 主分類號: F04C18/02
• 分類號: F04C18/02;F04C29/00;C22C33/02;B22F3/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;吳鵬章

本申請要求2010年3月10日提交的美國專利申請No.12/720,853和2009年3月11日提交的美國臨時申請61/159,234的優先權。上述申請的全部公開內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及渦旋式機器，更具體而言，涉及渦旋式壓縮機和制造渦旋式壓縮機的組件的方法。

背景技術

該部分說明僅提供與本公開內容相關的背景信息，可以不構成現有技術。

渦旋型機器通常用作制冷和空調應用中的壓縮機，其主要原因是它們具有高效的運行。渦旋式壓縮機通常由含鐵材料制成。經常向材料中添加碳以提供特定期望性質，例如強度和摩擦學(tribological)益處。例如，可以在燒結之前向鐵粉添加石墨以提供某些具有期望的磨損性能的燒結物體。然而，形成含鐵材料的多種冶金工藝(包括粉末冶金技術)存在形成某些不期望的碳化物的現象。而且，如在本公開內容中更詳細描述的，游離碳如石墨的存在潛在地影響渦旋式組件之間形成的接頭的品質，如在燒結期間形成的釬焊接頭。因此，期望形成如下渦旋式組件：形成優異的渦旋式組件和壓縮機，并且同時盡可能少地形成不期望的碳化物并且增強連接品質和能力以使得幾個組件之間容易加工。

發明內容

本教導一般涉及渦旋壓縮機，更具體而言，涉及由用于渦旋壓縮機的多個渦旋組件形成的子組合件的連接。在一個方面，形成渦旋構件的方法包括將釬焊材料設置在形成于第一渦旋組件的一部分和第二渦旋組件的一部分之間的連接界面區域中，其中所述第一和所述第二渦旋組件中的至少其一由粉末金屬材料形成。此外，所述第一和所述第二渦旋組件中的至少其一包括鐵合金，所述鐵合金具有的總碳量中約95wt％以上以與所述鐵合金中使碳遷移最少化的物質結合和/或反應的形式存在于所述鐵合金中。然后，利用加熱過程對其間具有釬焊材料的第一渦旋組件和第二渦旋組件進行進一步加工以燒結-釬焊第一和第二渦旋組件與釬焊材料，以形成具有將所述第一渦旋組件的一部分接合至所述第二渦旋組件的一部分的釬焊接頭的渦旋構件。

在另一方面，本公開設計形成渦旋構件的方法，其包括利用第一加熱過程加熱包括粉末金屬材料的第一渦旋組件。然后，將釬焊材料設置在所述第一渦旋組件的一部分和第二渦旋組件的一部分之間。利用第二加熱過程來加熱第一和第二渦旋組件以燒結-釬焊其間具有釬焊材料的第一渦旋組件和第二渦旋組件以形成其具有將第一組件的一部分接合至第二組件的一部分的釬焊接頭的渦旋構件。

在其他變化方案中，本公開提供一種形成渦旋構件的方法，包括通過壓制包含鐵、銅、石墨和不同潤滑劑的粉末金屬材料以形成生坯中心件，其中粉末金屬混合物的總碳量為約0.4wt％以上且約0.6wt％以下。在第一燒結過程中至少部分燒結生坯中心件以形成中心件結構，由此將約95wt％以上的石墨引入一個或更多個晶體穩定相中。然后，將釬焊材料設置在中心件結構和粉末金屬漸開部分的一部分之間形成的連接界面附近的區域中以形成子組合件。最后，熱加工子組合件以燒結-釬焊子組合件來形成包括釬焊接頭的渦旋構件。

此外，在某些變化方案中，本公開提供渦旋組件子組合件，包括：螺旋漸開式渦旋組件；具有第一主表面和第二相反主表面的基板，其中第一主表面接合至漸開式渦旋葉片組件，并且第二相反主表面限定接合部分。渦旋組件子組合件還包括通過釬焊接頭緊固至基板的接合部分的中心件，其中中心件通過粉末冶金法形成，并且包括包含鐵、碳和銅的合金。在將中心件接合至基板的接合部分之前，在中心件中存在的約95wt％以上的碳基本上被引入由鐵和/或銅形成的一個或更多晶體結構例如珠光體相中。

從下文提供的詳細描述，本教導的其他可應用領域將變得明顯。應當理解，詳細說明和特定實例僅用于舉例說明的目的，而無意于限制權利要求書的范圍。

附圖說明

本文所述的附圖僅用于舉例說明的目的，而無意于以任何方式限制本公開的范圍。

從以下詳細說明和附圖，本發明的教導將變得更全面地理解，附圖中：

圖1是穿過具有根據本教導的渦旋式組件的渦旋型制冷壓縮機中心的垂直截面視圖；

圖2是組裝形式的軌道渦旋式構件子組合件的截面視圖；

圖3A是組裝形式的軌道渦旋式構件子組合件的分解透視圖，所述子組合件包括根據本公開某些方面形成的具有中心件的基板的漸開式葉片組件，圖3B是組裝形式的非軌道渦旋式構件子組合件的分解透視圖，所述子組合件包括根據本公開某些方面形成的基板的漸開式葉片組件；