CN1311946C - 可切削性密封构件的钎焊结构和钎焊方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可切削性密封构件的钎焊结构和钎焊方法。本发明要解决的技术问题是，提供一种不产生可切削性降低的可切削性密封构件的钎焊结构和它的钎焊方法。解决该技术问题的技术方案是，经过下面的工序：覆盖工序，通过把可切削性密封构件蜂巢状密封(1)的钎焊面侧插入到覆盖板(12)中、把直到钎焊面侧规定深度的区域覆盖；形成膜工序，在其状态下通过把防浸透剂(13)附着在蜂巢状密封(1)上、在覆盖区域以外的区域形成防浸透剂的膜(13a)；除去工序，在上工序后把覆盖板(12)除去；配置工序，在上工序后把蜂巢状密封(1)的应钎焊面插入底层材料(10)上配置的钎焊料(7)的板内；钎焊处理工序，在上工序后把蜂巢状密封(1)和底层材料(10)放入加热炉(9)内进行钎焊处理，通过这些工序设置阻止钎焊料浸透的防浸透区域直到蜂巢状密封(1)的非钎焊侧的规定深度。
Description
技术领域
本发明涉及例如对涡轮机壳体侧的内壁面与涡轮机转动叶片相对设置的可切削性密封构件的钎焊结构和它的钎焊方法。
背景技术
这种可切削性密封构件从涡轮机转动叶片看时能看到呈现蜂巢状结构，所以一般地被叫做蜂巢状密封。
蜂巢状密封是粘贴在位于气体涡轮机后方转动叶片相对侧位置的壳体侧分离环内周面上的薄壁厚板状的密封材料，把涡轮机转动叶片与分离环间的间隙密封。该蜂巢状密封形成得具有良好的可切削性(容易切削)，涡轮机转动叶片的前端由于某种原因(热膨胀等)接触时则其通过自身的表面被切削来防止由接触产生的涡轮机转动叶片与分离环的损伤(参照专利文献1、专利文献2)。
图6放大表示了蜂巢状密封的概略结构，图7表示了图6的VI-VI向视剖面。图6中1是蜂巢状密封，通过钎焊固定在壳体侧构件(分离环等)的底层材料10的上面。蜂巢状密封1为了具有与板面垂直的A方向的可切削性和与板面平行的特定B方向的密封性，所以作为具有由空处和间隔壁构成的蜂巢状小室区域结构的板状体被形成。符号3表示蜜蜂巢(蜂巢)状的多个单元(小室区域)。
该蜂巢状密封1由于是通过把多个波形薄板2对底层材料10的板面向垂直的A方向竖立地组合而形成蜂巢状的单元3的缘故，所以各波形薄板2之间的重合部4处有微小间隙5。发挥密封性的B方向与波形薄板2的延伸设置方向正交。
把这种结构的蜂巢状密封1对底层材料10钎焊时按照图8所示的工序进行操作。首先如同图(a)所示，放置由把各波形薄板2组合在底层材料10上而构成的蜂巢状密封1，用点焊临时固定。
然后如同图(b)所示，从蜂巢状密封1的上面撒放钎焊料7的粉末落入到所述各单元3(小室区域)内，把钎焊料7的粉末均匀铺满在底层材料10上。或如同图(c)和(d)所示，用粘合剂把钎焊料7制作成板状、放置在蜂巢状密封1上，用丙酮溶解而落入到所述各单元3内。
接着如同图(e)所示，把其放入加热炉9内使蜂巢状密封1对底层材料10钎焊结合。
专利文献1：特开平11-6446号公报
专利文献2：特开平11-13404号公报
蜂巢状密封1与涡轮机转动叶片相对的这面具备良好的可切削性是作为制品的条件，但如上述那样进行钎焊时有可能产生不好的情况。
即蜂巢状密封1由于如所示那样是用多个波形薄板2组合而构成的缘故，所以波形薄板2之间的重合部4处有微小间隙5。该微小间隙5对底层材料10的板面向垂直的A方向延伸，在把蜂巢状密封1向底层材料10进行钎焊时则如图6所示，由于毛细现象而钎焊料7向该微小间隙5浸透，蜂巢状密封1的刚性增大，作为结果是有可能降低同区域的可切削性。当这种可切削性被降低时则涡轮机转动叶片的损耗变激烈，所以不能发挥作为蜂巢状密封1的功能。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的在于提供一种可切削性不产生降低的可切削性密封构件的钎焊结构和它的钎焊方法。
本发明为了解决所述课题采用了以下的方法。
即本发明第1方面所述的可切削性密封构件的钎焊结构，是把多个波形薄板重叠、形成具有由空处和间隔壁构成的蜂巢状小室区域结构的板状体，通过对底层材料固定把该底层材料与旋转体间的间隙密封，把所述旋转体接触时自身被切削的可切削性密封构件对所述底层材料钎焊，该结构其中设置阻止钎焊料浸透的防浸透区域直到所述可切削性密封构件的非钎焊面侧的规定深度。
根据上述本发明第1方面所述的可切削性密封构件的钎焊结构，由于设置了阻止钎焊料浸透的防浸透区域直到可切削性密封构件的非钎焊面侧的规定深度，所以能防止钎焊料浸透到该区域。
本发明第2方面所述的可切削性密封构件的钎焊方法，是把多个波形薄板重叠、形成具有由空处和间隔壁构成的蜂巢状小室区域结构的板状体，通过对底层材料固定把该底层材料与旋转体间的间隙密封，把所述旋转体接触时自身被切削的可切削性密封构件对所述底层材料钎焊，该方法其中确保阻止钎焊料浸透的防浸透区域直到形成所述可切削性密封构件一侧的面的非钎焊面侧的规定深度，然后把所述可切削性密封构件另一侧的面对所述底层材料钎焊。
根据本发明第2方面所述的可切削性密封构件，由于设置了阻止钎焊料浸透的防浸透区域直到可切削性密封构件的非钎焊面侧的规定深度，所以能防止钎焊料浸透到该区域。
本发明第3方面的发明是在本发明第2方面所述的可切削性密封构件的钎焊方法中，其中具备：覆盖工序，通过把所述可切削性密封构件的钎焊面侧插入到覆盖板中、把所述防浸透区域以外的区域覆盖；形成膜工序，在上工序后通过把防浸透剂附着在所述可切削性密封构件上、在所述防浸透区域形成防浸透剂的膜；除去工序，在上工序后把所述覆盖板从所述可切削性密封构件上除去；配置工序，在上工序后把所述可切削性密封构件的钎焊面侧重叠在所述底层材料上，在它们间配置钎焊料；钎焊处理工序，在上工序后把所述可切削性密封构件和所述底层材料加热进行钎焊处理。
根据本发明第3方面所述的可切削性密封构件的钎焊方法，由于通过把可切削性密封构件向覆盖板插入而确保覆盖区域，在可切削性密封构件的表面上形成了防浸透剂的膜，所以能高精度且可靠地确保防浸透区域。因此在钎焊时能可靠抑制钎焊料向防浸透区域的浸透。
本发明第4方面所述的可切削性密封构件的钎焊方法是在本发明第3方面所述的可切削性密封构件的钎焊方法中，作为所述钎焊料使用板状的钎焊料(例如美国Wall Colmony公司的Nicrobraze LM tyansfer tape(Bni-2)等就适用)，在所述配置钎焊料的工序中进行把该板状的钎焊料夹在所述底层材料与所述可切削性密封构件之间。
根据上述本发明第4方面所述的可切削性密封构件的钎焊方法，能把钎焊料均匀地供给底层材料，减少钎焊的偏差。而且还能得到减少缺欠(焊接断裂)发生的优点。
附图说明
图1是表示本发明可切削性密封构件钎焊方法一实施例的工序说明图；
图2是表示同实施例的一部分变形例的工序说明图；
图3是通过按图1的工序顺序进行处理得到的蜂巢状密封的钎焊结构的概略立体图；
图4是图3的III-III向视剖面图；
图5是表示本发明可切削性密封构件钎焊方法其他实施例的工序说明图；
图6是现有的可切削性密封构件钎焊结构的概略立体图；
图7是图6的VI-VI向视剖面图；
图8是现有的可切削性密封构件钎焊方法的工序说明图。
具体实施方式
下面一边参照附图一边说明本发明的一实施例。
如图3所示，蜂巢状密封1通过钎焊固定在与旋转体涡轮机转动叶片(未图示)相对的壳体侧的底层材料(分离环等)10的上面(内周面)。蜂巢状密封1为了具有与底层材料10的板面垂直的A方向的可切削性和与同板面平行的B方向的密封性，所以作为具有由空处和间隔壁构成的蜂巢状小室区域结构的板状体被形成，同图的符号3表示蜜蜂巢(蜂巢)状的多个单元(小室区域)。
该蜂巢状密封1由于是通过把多个波形薄板2按垂直的A方向竖立地组合在板面上而形成蜂巢状的单元3的缘故，所以各波形薄板2之间的重合部4处有微小间隙5。发挥密封性的B方向与波形薄板2的延伸设置方向正交。
把该蜂巢状密封1钎焊在底层材料10上时按图1所示的工序顺序进行操作。
首先如图1(a)、(b)所示，通过把蜂巢状密封1的钎焊面一侧插入具有蜂巢状密封1厚度一半左右壁厚的柔软的硅树脂制的覆盖板12内，把直到钎焊面一侧规定深度的区域覆盖。通过这样把蜂巢状密封1插入到覆盖板12内，则树脂直进入到蜂巢状密封1的微小间隙5内，该树脂把与蜂巢状密封1接触的表面覆盖。作为这时的覆盖板12需要侵入到微米单位的间隙内，而且离型性优良，例如丸本斯特鲁俄斯(ストルアス)株式会社的“来普塞特”(レプリ它ツト)等就适合。
接着如图(c)所示，把插入到覆盖板12内的蜂巢状密封1直接浸泡在存蓄有防浸透剂13的贮槽内，通过使防浸透剂13附着在蜂巢状密封1上，如图(d)所示在覆盖区域以外的区域上形成防浸透剂的膜13a。作为该浸泡时间例如以5～10秒的短时间就足够。防浸透剂13降低对钎焊料的沾润性，起防止钎焊料浸透的作用，考虑到操作后的除去性，例如能适合使用尼克劳布莱斯(ニクロブレ一ズ)公司制的白防浸透剂型号2(水溶性，用空气吹+水洗就能大体上除去)。防浸透剂13的粘度与新品时的相同，但在使用随着时间的推移其粘度变高的防浸透剂时，为了与新品时的粘度一样，最好用酒精或丙酮稀释之后再使用。作为浸泡时防浸透剂13的液面高度、以蜂巢状密封1的底面为基准定为约1mm左右便可。
这样把浸泡在防浸透剂13中的蜂巢状密封1从防浸透剂13中取出，从其上方用显微镜检查，确认重合部4的微小间隙5内是否浸透了防浸透剂13。
由于希望防浸透剂13不进入到各单元3内，所以把蜂巢状密封1使其钎焊面朝向上方地放置在台面(キ厶ワイプ)(未图示)上，仅把进入到各单元3内的防浸透剂13除去。然后使其自然干燥半日左右。
接着如同图(e)所示，把覆盖板12从蜂巢状密封1除去，如同图(f)、(g)所示，把蜂巢状密封1的钎焊面一侧放置在底层材料10上。这时预先在底层材料10的上面放置钎焊料7的板，把蜂巢状密封1插入地放置在其上。通过这样，能把钎焊料7均等地配置在蜂巢状密封1的钎焊面与接触的底层材料10的上面间。
上述图1(a)～(d)的工序中以覆盖的情况为例进行了说明，但代替之、通过进行图2(a)～(d)的工序，能不进行覆盖地把钎焊料7安装在蜂巢状密封1上。
即如图2(a)所示，把蜂巢状密封1的钎焊面一侧朝上面地放置，在其上面把钎焊料7和接着的乙烯树脂板50重叠后，用吹风机51从乙烯树脂板50上面吹热风进行加热。这样使钎焊料7变柔软、容易插入到蜂巢状密封1中。然后如图2(b)所示，从乙烯树脂板50的上面用木片等柔软的构件52按压钎焊料7。这时如图2(c)所示，按压到在钎焊料7的表面略微显现出蜂巢状密封1的蜂巢状形状的图形。
接着为了使蜂巢状密封1的母材对底层材料10可靠地贴紧，用切削刀等切削工具把多余的钎焊料7削掉，使蜂巢状的母材露出来。
接着如图2(d)所示，用钢丝刷53等擦蜂巢状密封1的表面一侧(钎焊面的相反一侧)，把附着的防浸透剂13除去。这样能防止点焊时的通电障碍。
再次返回到图1(h)继续说明，通过点焊把蜂巢状密封1对底层材料10临时固定，把它如同图(i)那样放进加热炉9内进行钎焊处理。然后如同图(j)那样对从加热炉取出来的蜂巢状密封1通过进行水洗或空气吹把防浸透剂的膜13a除去，得到如同图(k)那样作为制品的蜂巢状密封1的钎焊结构。
通过经过这种各工序，能如图3和图4所示把阻止钎焊料7浸透的防浸透区域H1确保到蜂巢状密封1的非钎焊面一侧的规定深度。即尽管有微小间隙5，但钎焊料7对微小间隙5仅能上升到一定的高度。图3中画有阴影线的部分表示图4中所示的钎焊料7浸透的高度区域H2。
这样把应被切削一侧的直到规定深度的区域作为防浸透区域H1来确保，所以即使在进行了钎焊的情况下也能维持良好的可切削性。
如上所述，把钎焊料7向底层材料10上的配置是使用板状的钎焊料7进行时，能把钎焊料7均匀地供给到底层材料10的上面，所以钎焊的偏差少，减少缺欠(焊接断裂)的发生。
把钎焊料7向底层材料10上的配置也可以如图5所示的其他实施例那样，在同图(f)中通过撒上钎焊料7的粉末来进行。该实施例的其他工序与图1和图2所示的其他工序完全相同，所以省略其说明。
根据本发明本发明第1方面所述的可切削性密封构件的钎焊结构，由于具有防浸透区域，所以能防止由钎焊料的浸透而引起的可切削性的降低。
根据本发明本发明第2方面所述的可切削性密封构件的钎焊方法，由于对钎焊前的可切削性密封构件能确保防浸透区域，所以能防止由钎焊料的浸透而引起的可切削性的降低。
根据本发明第3方面所述的可切削性密封构件的钎焊方法，由于能高精度且可靠地确保防浸透区域，所以在进行钎焊时能可靠抑制钎焊料向防浸透区域浸透。
根据本发明第4方面所述的可切削性密封构件的钎焊方法，在把钎焊料向底层材料配置时能减少钎焊的偏差。
Claims (4)
1、一种可切削性密封构件的钎焊结构，其中，把多个波形薄板重叠、形成具有由空处和间隔壁构成的蜂巢状小室区域结构的板状体，通过对底层材料固定把该底层材料与旋转体间的间隙密封，把所述旋转体接触时自身被切削的可切削性密封构件对所述底层材料钎焊，其特征在于，设置阻止钎焊料浸透的防浸透区域直到所述可切削性密封构件的非钎焊面侧的规定深度。
2、一种可切削性密封构件的钎焊方法，其中，把多个波形薄板重叠、形成具有由空处和间隔壁构成的蜂巢状小室区域结构的板状体，通过对底层材料固定把该底层材料与旋转体间的间隙密封，把所述旋转体接触时自身被切削的可切削性密封构件对所述底层材料钎焊，其特征在于，确保阻止钎焊料浸透的防浸透区域直到形成所述可切削性密封构件一侧的面的非钎焊面侧的规定深度，然后把所述可切削性密封构件另一侧的面对所述底层材料钎焊。
3、如权利要求2所述的可切削性密封构件的钎焊方法，其特征在于，具备：覆盖工序，通过把所述可切削性密封构件的钎焊面侧插入到覆盖板中、把所述防浸透区域以外的区域覆盖；形成膜工序，在上工序后通过把防浸透剂附着在所述可切削性密封构件上、在所述防浸透区域形成防浸透剂的膜；除去工序，在上工序后把所述覆盖板从所述可切削性密封构件上除去；配置工序，在上工序后把所述可切削性密封构件的钎焊面侧重叠在所述底层材料上，在它们间配置钎焊料；钎焊处理工序，在上工序后把所述可切削性密封构件和所述底层材料加热进行钎焊处理。
4、如权利要求3所述的可切削性密封构件的钎焊方法，其特征在于，作为所述钎焊料使用板状的钎焊料，在所述配置钎焊料的工序中进行把该板状的钎焊料夹在所述底层材料与所述可切削性密封构件之间。
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