用于將包殼應(yīng)用到動力發(fā)生系統(tǒng)構(gòu)件上的包殼系統(tǒng)和方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)涉及用于將包殼應(yīng)用到動力發(fā)生系統(tǒng)構(gòu)件上的包殼系統(tǒng)和方法。一種用于將包殼應(yīng)用到動力發(fā)生系統(tǒng)構(gòu)件上的包殼系統(tǒng)和方法包括第一焊料焊道、第二焊料和填充焊道。第一焊料用第一能量源淀積在表面上且被凝固而形成第一焊料焊道。第二焊料用第一能量源淀積在表面上鄰近第一焊料焊道處，其中，淀積第二焊料會在第一焊料焊道和第二焊料之間產(chǎn)生表面凹陷。在淀積第二焊料焊道時用第二能量源在表面凹陷中同時淀積填充焊道。使第二焊料和填充焊道凝固而形成包殼焊道。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
用于將包殼應(yīng)用到動力發(fā)生系統(tǒng)構(gòu)件上的包殼系統(tǒng)和方法
本公開大體上涉及包殼技術(shù)，并且更具體而言涉及用于將包殼(cladding)以增加的速度應(yīng)用到構(gòu)件上的包殼系統(tǒng)和工藝及方法。
技術(shù)介紹
如圖1所示，填充金屬在基底金屬上的包殼可通過逐焊道逐焊道地焊接來實現(xiàn)。為了確保焊料(weld)覆層的無縫性，一個焊道在前一個焊道上的重疊是必要的，以便在從外表面移除材料時可獲得期望的覆層厚度。焊道的重疊越多，為在構(gòu)件上提供平滑表面而需要移除的材料越少。圖1示出典型的三個重疊的焊道。在機(jī)加工之后，可以獲得具有厚度54和寬度60的焊料覆層，如圖2所示。如果各個焊道10的間距(焊道到焊道)擴(kuò)大，導(dǎo)致焊道10之間的重疊部分40更小，則要移除更多材料以使包殼表面保持平坦，這導(dǎo)致焊料覆層的高度減小。如果在任何兩個焊道之間沒有建立重疊，則在為平坦表面而機(jī)加工焊道之后將不留下焊料覆層。因此，本領(lǐng)域需要用于應(yīng)用包殼的、不存在上述缺點的包殼系統(tǒng)和工藝及方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
根據(jù)本公開的一個示例性實施例，提供了一種用于將包殼應(yīng)用到構(gòu)件上的方法。該方法包括提供具有表面的構(gòu)件、用第一能量源在表面上淀積第一焊料。使第一焊料凝固而形成第一焊料焊道。用第一能量源在表面上鄰近第一焊料焊道處淀積第二焊料。淀積第二焊料會在第一焊料焊道和第二焊料之間產(chǎn)生表面凹陷。同時，在淀積第二焊料時用第二能量源在表面凹陷中淀積填充焊道。使第二焊料和填充焊道凝固而形成包殼焊道。根據(jù)本公開的另一個示例性實施例，提供了一種包殼系統(tǒng)。該包殼系統(tǒng)包括具有表面和第一焊料的構(gòu)件，第一焊料被凝固而形成第一焊料焊道。該包殼系統(tǒng)包括用第一能量源淀積的第二焊料，其中第二焊料淀積成鄰近第一焊料焊道而形成表面凹陷。該包殼系統(tǒng)包括填充焊道，該填充焊道用第二能量源同時淀積在形成于第一焊料焊道和第二焊料焊道之間的表面凹陷中。用第一能量源和第二能量源同時淀積第二焊料焊道和填充焊道會在構(gòu)件表面上提供包殼淀積。根據(jù)本公開的另一個示例性實施例，提供了一種用于對動力發(fā)生系統(tǒng)構(gòu)件進(jìn)行包殼的方法。該包殼工藝包括：提供具有表面的動力發(fā)生系統(tǒng)構(gòu)件；用氣體保護(hù)金屬弧焊機(jī)在表面上淀積第一焊料；以及使第一焊料凝固而在表面上形成第一焊料焊道。接下來，用氣體保護(hù)金屬弧焊機(jī)在表面上鄰近第一焊料焊道處淀積第二焊料。淀積第二焊料會在第一焊料焊道和第二焊料之間產(chǎn)生表面凹陷。該方法包括在淀積第二焊料時使用氣體保護(hù)鎢極弧焊機(jī)在表面凹陷中同時淀積填充焊道。該方法包括使第二焊料和填充焊道凝固而形成包殼焊道。根據(jù)下面的結(jié)合附圖得到的優(yōu)選實施例的更詳細(xì)描述，本專利技術(shù)的其它特征和優(yōu)點將顯而易見，附圖以舉例方式示出了本專利技術(shù)的原理。附圖說明圖1和圖2是用來對構(gòu)件表面進(jìn)行包殼的已知包殼工藝的示意圖。圖3是本公開的包括位于兩者間的表面凹陷的第一焊料焊道和第二焊料焊道的示意圖。圖4是本公開的包殼系統(tǒng)的示意圖。圖5是本公開的包殼系統(tǒng)的透視圖。圖6是本公開的第一焊料焊道、第二焊料焊道和填充焊道的透視圖。圖7是本公開的包殼的示意圖。圖8是本公開的機(jī)加工包殼的示意圖。圖9是本公開的構(gòu)件上的多個包殼層的示意圖。圖10是本公開的在具有彎曲表面的構(gòu)件上的包殼的示意圖。圖11是本公開的用于應(yīng)用包殼的方法的流程圖。在任何可能的情況下，將在所有附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來表示相同的部件。具體實施方式提供了一種用于應(yīng)用包殼的包殼系統(tǒng)和工藝及方法，該包殼系統(tǒng)和工藝及方法不存在現(xiàn)有技術(shù)的缺點，并且提供更寬的包殼區(qū)域和更快的包殼速度。如圖1和圖2所示，提供了使用多個焊料焊道10的傳統(tǒng)包殼工藝。如圖1所示，各個焊料焊道10與以前的焊料焊道10重疊地淀積在構(gòu)件20的表面30上。在一個實施例中，焊料焊道10的重疊部分為各個焊料焊道10的總面積的大約10％至大約30％。重疊部分40或重疊的焊料焊道10在構(gòu)件20的表面30上提供了連續(xù)的包殼。如圖2所示，為了給包殼提供平滑的拋光，各個焊料焊道10的部分52被移除(顯示為虛線)，以在構(gòu)件20上提供具有包殼厚度54和總包殼寬度60的最終包殼表面50。在傳統(tǒng)包殼工藝中，焊料焊道10的重疊部分40越多，為達(dá)到具有平坦表面的最終包殼50的期望厚度而需要從焊料焊道10移除的材料52越少；然而，需要越多的焊料焊道10來在構(gòu)件20上提供期望的包殼寬度60。在圖1和圖2所示包殼工藝中，焊料焊道10的重疊部分40越少，表面上的包殼寬度60越大；然而，當(dāng)為提供最終包殼表面50而移除材料52時，厚度54大大減小。如圖3至圖7所示，提供了包殼系統(tǒng)90(參見圖4)，該系統(tǒng)不存在現(xiàn)有技術(shù)的缺點，并且提供更寬的包殼區(qū)域和更快的包殼速度。包殼系統(tǒng)90包括具有表面130的構(gòu)件120、第一焊料焊道102、第二焊料焊道104和填充焊道112(參見圖4、圖5和圖6)。第一焊料焊道102和第二焊料焊道104用第一能量源162形成。第一焊料焊道102和第二焊料焊道104彼此相鄰且形成具有表面區(qū)域109的表面凹陷110(參見圖3)。如圖4和圖5所示，在用第一能量源162淀積第二焊料焊道104時，用第二能量源164同時淀積填充焊道112。表面凹陷110包含用第二能量源164形成的填充焊道112(參見圖4和圖5)。用第一能量源162和第二能量源164同時淀積填充焊道112和第二焊料焊道104會在構(gòu)件120的表面130上提供包殼焊道115(參見圖4)。包殼焊道115是凝固的第二焊料焊道104和填充焊道112的組合(參見圖4)。在一個實施例中，包殼系統(tǒng)90的第一能量源162為具有自耗電極和保護(hù)氣體的氣體保護(hù)金屬弧焊機(jī)(GMAW)或具有自耗填充焊絲的氣體保護(hù)鎢極弧焊機(jī)(GTAW)。在一個實施例中，包殼系統(tǒng)90的第二能量源164包括保護(hù)氣體且為具有自耗電極的氣體保護(hù)金屬弧焊機(jī)(GMAW)或具有自耗填充焊絲的氣體保護(hù)鎢極弧焊機(jī)(GTAW)。在一個實施例中，在第一行程中，第一焊料焊道包括填充焊道112。在一個實施例中，保護(hù)氣體為例如(但不限于)氬、氦、氬-氦、氬-氫、氬-二氧化碳、氬-氧，其含有或不含氫和氮。在一個實施例中，自耗電極主要基于被焊接的金屬的組成和材料的表面狀況。在另一個實施例中，自耗電極為(但不限于)非鐵合金和鐵合金，例如(但不限于)鋁、銅、鎳、鈦、銀、金、鉑、黃銅、青銅、磷青銅、不銹鋼、超合金、它們的組合，以及它們的合金。在一個實施例中，自耗進(jìn)給焊絲為(但不限于)鋁、鐵、鈷、銅、鎳、不銹鋼、碳鋼、鈦、金、銀、鈀、鉑、它們的合金，以及它們的組合。在一個實施例中，由該工藝產(chǎn)生的包殼層114與構(gòu)件材料基本上相同。在備選實施例中，包殼層114是與構(gòu)件材料基本上不同的材料。在一個實施例中，構(gòu)件120選自包括(但不限于)下者的基底金屬：鋁、鈦、鋼、不銹鋼、黃銅、銅、鎳、鈹-銅、超合金、它們的合金，以及它們的組合。在另一個實施例中，構(gòu)件120為適于進(jìn)行包殼的任何襯底，例如(但不限于)燃?xì)鉁u輪機(jī)構(gòu)件、航空發(fā)動機(jī)構(gòu)件，以及需要包殼的其它各種金屬構(gòu)件。圖3是淀積在構(gòu)件120的表面130上的焊料焊道100的示意圖。在操作中，用第一能量源162在表面130上淀積第一焊料，并且允許第一焊料在構(gòu)件120的表面130上凝固和形成第一焊料焊道102。在一個實施例中，用來淀積第一焊料的第一能量源162為具有自耗電極和保護(hù)氣體本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種用于將包殼應(yīng)用到構(gòu)件上的方法，包括：提供具有表面的所述構(gòu)件；用第一能量源在所述表面上淀積第一焊料；使所述第一焊料凝固而在所述表面上形成第一焊料焊道；用所述第一能量源在所述表面上鄰近所述第一焊料焊道處淀積第二焊料，其中淀積所述第二焊料會在所述第一焊料焊道和第二焊料之間產(chǎn)生表面凹陷；在淀積所述第二焊料時，用第二能量源在所述表面凹陷中同時淀積填充焊道；以及使所述第二焊料和所述填充焊道凝固而形成包殼焊道。

【技術(shù)特征摘要】
2011.08.04 US 13/197,9051.一種用于將包殼應(yīng)用到構(gòu)件上的方法，包括：提供具有表面的所述構(gòu)件；用第一能量源在所述表面上淀積第一焊料；使所述第一焊料凝固而在所述表面上形成第一焊料焊道；用所述第一能量源在所述表面上鄰近所述第一焊料焊道處淀積第二焊料，其中淀積所述第二焊料會在所述第一焊料焊道和第二焊料之間產(chǎn)生表面凹陷；在淀積所述第二焊料時，用第二能量源在所述表面凹陷中同時淀積填充焊道；以及使所述第二焊料和所述填充焊道凝固而形成包殼焊道。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一能量源為具有自耗電極和保護(hù)氣體的氣體保護(hù)金屬弧焊機(jī)，并且其中所述第二能量源包括保護(hù)氣體且為具有自耗電極的氣體保護(hù)金屬弧焊機(jī)或具有自耗填充焊絲的氣體保護(hù)鎢極弧焊機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括機(jī)加工所述包殼以提供平滑表面。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法提供多20％至40％的總包殼淀積寬度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法需要少15％的熱輸入來提供所述包殼。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法重復(fù)以在所述構(gòu)件的所述表面上提供多個包殼層。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在各個包殼層之間進(jìn)行機(jī)加工以提供平滑表面。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述包殼的材料選自與所述構(gòu)件的材料類似的材料。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述包殼材料選自包括下者的材料：金、銀、鈀、鉑、鋁、不銹鋼、銅、鎳、鈦、它們的合金，以及它們的組合。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一焊料焊道和所述第二焊料焊道具有相同的淀積尺寸。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，自耗填充焊絲對于所述第一能量源和所述第二能量源是相同的。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)件包括板、管和任何彎曲輪廓。1...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：林德超，BL托利森，SC科蒂林加姆，崔巖，
申請(專利權(quán))人：通用電氣公司，
類型：發(fā)明
國別省市：