[發明專利]再加工密封表面的方法

在審

• 申請號: 201410306547.4
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN104233285A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: K·路易克;T·S·格雷厄姆;J·M·斯塔克
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 蘇娟;朱利曉

技術領域

本發明整體涉及一種再加工磨損密封表面的方法。更特別地，本發明涉及一種包括使用激光熔覆過程來再加工磨損密封表面的方法。

背景技術

金屬部件的密封表面，例如，比如殼體、水泵軸、機油冷卻器外殼以及其他受載的密封連接，常常在密封位置處會經受磨損。在這些位置處的密封可以是靜態的，例如，比如O型圈或墊圈，或者可以是動態的，例如，比如唇形密封或密封軸承。密封表面磨損可以包括腐蝕、侵蝕和氣蝕或者其任何組合。在任何情形下，密封表面的磨損都會危害密封的完整性，并且因此會危害部件的可靠性，密封表面是該部件的一部分。在重建部件之前或在重建部件時，密封連接的故障會需要修理或更換部件。

傳統的修理磨損密封連接的方法包括在包括磨損密封表面的金屬部件的表面上應用熱噴涂。使用熱噴涂修理密封表面的這種方法存在許多缺點。比如，熱噴涂依賴被噴涂的材料到部件表面的機械結合，而機械結合并不適用于所有的位置和表面。而且，熱噴涂需要延長材料的制備，這會使得該過程既耗費時間又成本昂貴。另一個修理方法是使用金屬銅焊或錫焊來修理磨損密封表面，但是這些材料和使用它們的過程會引起部件變形。

公布于2012年2月16日的美國專利公開號No.2012/0036715公開了一種修理汽缸蓋的方法，該汽缸蓋繞著冷卻入口具有腐蝕和侵蝕的密封表面。所腐蝕的材料被機加工出選定的深度和寬度，形成具有底壁表面和環繞冷卻劑入口的環狀側壁表面的口袋。提供環狀插件，該插件具有的厚度大于被機加工的口袋的深度。應用粘接劑，以將插件保持在口袋中，并且插件的頂壁被機加工出與汽缸蓋的密封表面齊平的尺寸，以用于接收更換墊圈。然而，使用粘接劑使得過程變得復雜并且致使修理方法不太理想。聚合物粘接劑在高溫下會退化并且在隨后的檢修期間會需要被更換。

本發明的再加工密封表面的方法減輕了現有技術的一個或多個不足，或以其他方式改進了現有技術。

發明內容

本發明的一個方面是針對再加工密封表面的方法，包括：在磨損密封表面的位置處在部件的交界表面中形成凹槽；通過激光熔覆將密封材料沉積在凹槽中；以及機加工密封材料以形成大體與交界表面齊平的再加工密封表面。

本發明的另一個方面是針對再加工密封表面的方法，包括：在由第一材料制成的部件的交界表面中形成凹槽，該凹槽具有至少是4.0∶1的寬度W和深度D的比值；通過激光熔覆將第二材料沉積在凹槽中，第二材料與第一材料不同并且被冶金結合到第一材料；以及機加工第二材料以形成大致與部件的交界表面齊平的再加工密封表面。

本發明的另一個方面是針對再加工密封表面的方法，包括：在磨損密封表面的位置處在部件的交界表面中形成凹槽；通過激光熔覆將多串(beads)密封材料沉積在凹槽中；以及機加工多串密封材料以形成大體與部件的交界表面齊平的再加工密封表面，密封材料被冶金結合到部件。

附圖說明

圖1是部件表面的磨損密封表面的剖面表示；

圖2是在部件表面中形成凹槽的步驟的剖面表示；

圖3是形成在部件表面中的凹槽的剖面表示；

圖4是沉積在凹槽中的一串新密封材料剖面表示；和

圖5是部件表面中的新的密封表面的剖面表示。

具體實施方式

現在參考圖1，顯示了具有磨損密封表面的構件并且該構件總體由數字10來指示。應該理解的是，所包含的附圖1-5僅僅用于圖解的目的，并且所顯示的部件可能沒有按比例繪制。構件10可以是在交界表面11中包括磨損密封表面12的任何金屬部件，包括，例如，殼體、水泵軸以及機油冷卻器外殼。構件10的磨損密封表面12可以由侵蝕(由沖擊所引起的磨損)、腐蝕(由化學反應所引起的磨損)和/或氣蝕(由流體所引起的磨損)所引起。在任何情形中，磨損密封表面12可以被磨損到密封表面需要被修理以便保持由密封表面和墊圈或其他密封元件之間的相互作用形成的密封連接的完整性的程度。構件10可以由任何公知的材料形成，包括，例如，鐵、鋁、鋼、鈦和銅。