CN113718243A - 一种密封筒件的破损修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种密封筒件的破损修复方法，包括预先倒角并喷砂粗化；装设顶紧工装封堵所述破口；采用冷喷涂工艺，获得内外喷涂体；整形处理并通过耐压试验后完成修复，本发明提通过顶紧工装抵持在破口后，采用冷喷涂工艺，从密封筒件两侧喷涂形成第一喷涂体和第二喷涂体，通过第一喷涂体和第二喷涂体完成对破口处的缺陷进行修复，以满足不同的缺陷，具有较大破损口的筒类密封零件也可以快速地进行修补，且配合顶紧工装采用的冷喷涂技术得到的第一喷涂体和第二喷涂体还具有孔隙率小、高致密、结合强度高的优先，在避免对修复件非必要的二次伤害前提下，保持其密封性能，修复后的使用效果好。

Description

一种密封筒件的破损修复方法

技术领域

本申请涉及零件修复的技术领域，特别涉及一种密封筒件的破损修复方法。

背景技术

现有铝合金筒类密封零件在出现耐压结构失效(如大面积破损、缺口、裂缝)等缺陷时，往往采用焊接方式进行修复，传统铝合金焊接方法有以下不足：

(1)铝合金焊接易对非焊接区域造成热影响，形成2次非必要伤害(热裂纹、变形应力等)；

(2)焊接体本身易形成气孔，导致筒体漏气，不能密封；

(3)一般铝合金焊接修补面积小，对大的开口缺陷不能施工；

(4)焊接工艺稳定及重复性差，不能实现批量修复；

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本申请实施例提供一种密封筒件的破损修复方法，以解决具有较大破损口的筒类密封零件不能被修补的问题。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种密封筒件的破损修复方法，包括如下步骤：

取破损的密封筒件，并对其破口处的边缘进行倒角处理，并对所述倒角喷砂粗化；

提供与所述密封筒件相适配的顶紧工装，将所述顶紧工装用于抵持在所述破口处，并封堵所述破口；

采用冷喷涂工艺，从密封筒件外侧对所述破口进行喷涂填补，静置成型后得到第一喷涂体，拆卸所述顶紧工装，并采用冷喷涂工艺，从密封筒件内侧对所述破口进行喷涂填补，静置成型后得到第二喷涂体；

对修复后的密封筒件整形处理后，进行耐压试验，且当耐压试验合格后完成修复。

进一步地，所述顶紧工装包括：若干垫片；伸缩套件，其长度可调，其一端用于抵持于密封筒件的内壁，另一端用于通过垫片抵持并封堵于所述破口。

进一步地，所述伸缩套件包括：第一结构，其一端上设有收容通道；第二结构，所述第二结构呈杆状，且其部分插接于所述收容通道。

进一步地，所述第二结构螺接于所述收容通道。

进一步地，所述第一结构外侧壁上设有夹持面，和/或，所述第二结构外侧壁上设有夹持面。

进一步地，当所述顶紧工装抵持在所述破口处时，所述垫片贴合于所述密封筒件内壁上。

进一步地，所述冷喷涂工艺包括：选用压缩氮气为主气体，并将所述压缩氮气从喷枪中以10～200mm/s的移动速度带动金属原材料喷出，其中压缩氮气的压力是1～1.6MPa、气体温度是250～350℃以及喷涂距离是20～35mm，

进一步地，所述金属原材料包括铝粉末和氧化铝粉末中的至少一种，且所述金属原材料粒度为5～45μm。

进一步地，所述耐压试验包括：封堵密封筒件的两端并向密封筒件内部通气加压，直至密封筒件内部压力值达到其设计的压力最小承受值；保持所述密封筒件内部压力的同时，进行保压测试和过水测试，以检测是否发生降压或泄漏。

进一步地，所述倒角半径为0.5mm～2mm，且所述倒角经喷砂粗化后的粗糙度Ra5～Ra8。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明通过在修复过程中，提供与所述密封筒件相适配的顶紧工装，通过顶紧工装抵持在破口后，采用冷喷涂工艺，从密封筒件外侧对喷涂填补，形成第一喷涂体，拆卸所述顶紧工装，从另一侧再次喷涂填补，形成第二喷涂体，通过第一喷涂体和第二喷涂体完成对破口处的缺陷进行修复，以满足不同的缺陷，具有较大破损口的筒类密封零件也可以快速地进行修补，且配合顶紧工装采用的冷喷涂技术得到的第一喷涂体和第二喷涂体还具有孔隙率小、高致密、结合强度高的优先，在避免对修复件非必要的二次伤害前提下，保持其密封性能，修复后的使用效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的待修复密封筒件的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的顶紧工装安装后的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的密封筒件修复试验的结构示意图。

图中：1、密封筒件；10、破口；2、垫片；3、第一结构；4、第二结构；5、夹持面；6、密封端盖；7、调压阀；8、压力表；9、气源。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。

如图1-3所示，一种密封筒件1的破损修复方法，包括如下步骤：

取破损的密封筒件1，并对其破口10处的边缘进行倒角处理，并对所述倒角喷砂粗化；

所述倒角处理，指的是把工件的棱角切削成一定斜面的加工。倒角是为了去除毛刺，也是为了便于后续修补过程中，破口10处边缘下容易遗留的缝隙，降低了修复失败的风险。

其中，喷砂粗化是利用高速砂流的冲击作用清理和粗化基体表面的过程。采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料(铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂)高速喷射到需要处理的工件表面，使工件的外表面或形状发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。对于铜及合金工件而言，在进行处理时，经微粗化的表面可明显提高金属表面的真实表面积，进而提高铜表面对防蚀层的粘附性能。

值得说明的是，所述密封筒件1的形状并非是固有的圆筒状，且图中示为所述密封筒件1的圆筒也不是对所述密封筒件1外形进行限制，所述密封筒件1可以为圆柱体、圆锥体、圆台体、棱柱体、棱锥体等立体状且内部设有空腔的零件，且该零件具备密封作用。

提供与所述密封筒件1相适配的顶紧工装，将所述顶紧工装用于抵持在所述破口10处，并封堵所述破口10；

采用冷喷涂工艺，从密封筒件1外侧对所述破口10进行喷涂填补，静置成型后得到第一喷涂体，拆卸所述顶紧工装，并采用冷喷涂工艺，从密封筒件1内侧对所述破口10进行喷涂填补，静置成型后得到第二喷涂体；

冷喷涂制备铝合金涂层技术，是一种金属、陶瓷喷涂工艺。不同于传统热喷涂技术，它不需要将金属粒子融化，所以喷涂基体表面不会超过150℃，从而在避免热损伤基体材料性能方面具有显著优势。

冷喷涂的理论基础是：压缩气体加速金属粒子达到临界速度，金属粒子直接撞击到基体表面发生物理变形并牢固附着。整个过程金属粒子没有被融化，但如果金属粒子没有达到超音速则无法附着形成涂层，因此冷喷涂制备的涂层体具备孔隙率小(＜1％)且高致密的效果。

对修复后的密封筒件1整形处理后，进行耐压试验，且当耐压试验合格后完成修复。

其中整形包括对破口10处多余部分的修补物料进行加工去除。

在上述实施例的修复过程中，通过该方法的修复操作，以实现当破口10出现大面积缺陷时，依然可以进行较好的修复，达到较好的密封性能，第一喷涂体与第二喷涂体的结合，共同组成大面积破口10处的修复物，已达到稳定的污泥性能，且在相对低温的喷涂工艺上，并不会出现对破口10圆周的区域进行升降温操作，也避免了原材料部分的融化或者损坏。

进一步地，在上述实施例公开技术方案的基础上，所述顶紧工装包括：若干垫片2；伸缩套件，其长度可调，其一端用于抵持于密封筒的内壁，另一端用于通过垫片2抵持并封堵于所述破口10。

所述垫片2一端用于抵住破口10处的内侧，并在第一次喷涂过程中，便于能冷喷涂在所述垫片2的一侧形成第一喷涂体，所述垫片2侧面形成了第一喷涂体的第一承载面，便于冷喷涂工艺操作。

且，所述伸缩套件长度可调，根据不同尺寸或者形状的密封筒件1，只要待修复的密封筒件1尺寸在所述伸缩套件的调节行程之内，那么所述伸缩套件即可通过长度调节，以适应不同的密封筒件1，并确保将所述垫片2抵持在破口10处的内壁上。

进一步地，所述伸缩套件包括：第一结构3，其一端上设有收容通道；第二结构4，所述第二结构4呈杆状，且其部分插接于所述收容通道。

所述第一结构3与第二结构4之间的相对位置关系可通过第二结构4插入所述第一结构3内部的深度进行调节，且所述第一结构3与所述密封筒件1内壁抵持接触时，所述第二结构4与所述垫片2抵持接触，当所述第一结构3与所述垫片2抵持接触时，所述第二结构4与所述密封筒件1内壁抵持接触。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述第二结构4螺接于所述收容通道，通过所述第一结构3相对于所述第二结构4进行旋转，或者第二结构4相对于所述第一结构3进行旋转时，所述第一结构3与第二结构4的相对位置关系发生靠近或者远离，进而实现调节所述伸缩套件的相对长度，以适应所述密封筒件1的内部空间。

进一步地，所述第一结构3外侧壁上设有夹持面5，和/或，所述第二结构4外侧壁上设有夹持面5，所述第一结构3或者第二机构外侧壁上的夹持面5，用于将所述第一结构3或第二结构4在调节过程中夹持住，避免打滑操作，便于调节第一结构3与第二结构4之间的距离。

进一步地，当所述顶紧工装抵持在所述破口10处时，所述垫片2贴合于所述密封筒件1内壁上。

进一步地，所述冷喷涂工艺包括：选用压缩氮气为主气体，并将所述压缩氮气从喷枪中以10～200mm/s的移动速度带动金属原材料喷出，其中压缩氮气的压力是1～1.6MPa、气体温度是250～350℃以及喷涂距离是20～35mm。

进一步地，所述金属原材料包括铝粉末和氧化铝粉末中的至少一种，且所述金属原材料粒度为5～45μm。

进一步地，所述耐压试验包括：封堵密封筒件1的两端并向密封筒件1内部通气加压，直至密封筒件1内部压力值达到其设计的压力最小承受值；保持所述密封筒件1内部压力的同时，进行保压测试和过水测试，以检测是否发生降压或泄漏。

在所述密封筒件1的原始工作环境的要求中，需要该密封筒件1保持0.6MPa的压力，先在上述对修复后的密封筒件1整形处理后，并在修复后的密封筒件1两端加入密封端盖6，通过控制调压阀7，将气源9内的压缩气体＝向该密封筒件1内加入，直至压力表8读取0.6Mpa的压力，且，保持24小时，该过程中通过压力表8进行压力定期读取，在确保该状态下压力值没有出现下降后，将该状态下的密封筒件1及外部装置置入水中，观察泄压或者漏气的情形出现，如果并未发现，即可证明修复效果已达到。

进一步的还可持续加压，直到密封筒件1出现结构破裂失效，以获得该修复过程的前提下，该密封筒件1的最大耐压值。

进一步地，所述倒角半径为0.5mm～2mm，且所述倒角经喷砂粗化后的粗糙度Ra5～Ra8。

应当理解，术语第一、第二等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。尽管本文可以使用术语第一、第二等等来描述各种单元，这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元，并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本发明的示例实施例的范围。

应当理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

应当理解，在本发明的描述中，术语“上”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，是该公开产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不意在限制本发明的示例实施例。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解术语“包括”、“包括了”、“包含”、和/或“包含了”当在本文中使用时，指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性，并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。

在下面的描述中提供了特定的细节，以便于对示例实施例的完全理解。然而，本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。在其他实施例中，可以不以非必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种密封筒件的破损修复方法，其特征在于，包括如下步骤：

取破损的密封筒件(1)，并对其破口(10)处的边缘进行倒角处理，并对所述倒角喷砂粗化；

提供与所述密封筒件(1)相适配的顶紧工装，将所述顶紧工装用于抵持在所述破口(10)处，并封堵所述破口(10)；

采用冷喷涂工艺，从密封筒件(1)外侧对所述破口(10)进行喷涂填补，静置成型后得到第一喷涂体，拆卸所述顶紧工装，并采用冷喷涂工艺，从密封筒件(1)内侧对所述破口(10)进行喷涂填补，静置成型后得到第二喷涂体；

对修复后的密封筒件(1)整形处理后，进行耐压试验，且当耐压试验合格后完成修复。

2.如权利要求1所述密封筒件的破损修复方法，其特征在于，所述顶紧工装包括：

若干垫片(2)；

伸缩套件，其长度可调，其一端用于抵持于密封筒件(1)的内壁，另一端用于通过垫片(2)抵持并封堵于所述破口(10)。

3.如权利要求2所述密封筒件的破损修复方法，其特征在于：

所述伸缩套件包括：

第一结构(3)，其一端上设有收容通道；

第二结构(4)，所述第二结构呈杆状，且其部分插接于所述收容通道。

4.如权利要求3所述密封筒件的破损修复方法，其特征在于：所述第二结构(4)螺接于所述收容通道。

5.如权利要求2所述密封筒件的破损修复方法，其特征在于：所述第一结构(3)外侧壁上设有夹持面(5)，和/或，所述第二结构(4)外侧壁上设有夹持面(5)。

6.如权利要求1所述密封筒件的破损修复方法，其特征在于：当所述顶紧工装顶紧在所述破口(10)处时，所述垫片(2)贴合于所述密封筒件(1)内壁上。

7.如权利要求1所述密封筒件的破损修复方法，其特征在于，所述冷喷涂工艺包括：选用压缩氮气为主气体，并将所述压缩氮气从喷枪中以10～200mm/s的移动速度带动金属原材料喷出，其中压缩氮气的压力是1～1.6MPa、气体温度是250～350℃以及喷涂距离是20～35mm。

8.如权利要求7所述密封筒件的破损修复方法，其特征在于，所述金属原材料包括铝粉末和氧化铝粉末中的至少一种，且所述金属原材料粒度为5～45μm。

9.如权利要求1所述密封筒件的破损修复方法，其特征在于，所述耐压试验包括：

封堵密封筒件(1)的两端并向密封筒件(1)内部通气加压，直至密封筒件(1)内部压力值达到其设计的压力最小承受值；

保持所述密封筒件(1)内部压力的同时，进行保压测试和过水测试，以检测是否发生降压或泄漏。

10.如权利要求1所述密封筒件的破损修复方法，其特征在于：所述倒角半径为0.5mm～2mm，且所述倒角经喷砂粗化后的粗糙度Ra5～Ra8。

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