[发明专利]焊接的金属密封件

说明书

技术领域

本发明涉及密封件。本发明特别涉及金属密封件。本发明还涉及耐高温材料制成的金属密封件。本发明还涉及由线状(wire)或者带状(band)材料制成的非无缝金属密封件。

背景技术

迄今为止，通常的做法是在实心材料上冲压出这样的密封件，或者形成线状或者带状材料的环，其在接合处焊接形成环状密封件。

例如，在G.Moore的标题为“Seal for forming a brazed joint(用于形成铜焊接头的密封件)”的美国专利申请US 2006/0237963、以及Rowe等人的标题为“Seal(密封件)”的美国专利申请US 2004/0239053中，描述了现有的金属密封件。

这种类型的密封件由带状材料弯折成环形而制成，通常具有在该环状密封件通过焊缝闭合的位置处会发生渗漏的缺点。可选的解决方案是利用成型的平板材料来制作这种密封件，该可选方案也是不可行的，因为产生了过多的废料。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种金属密封件，消除高成本和具有渗漏风险的现有缺点。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种带有接缝的金属密封件，也就是，一种至少部分非无缝的金属密封件。在这种情况下，该金属密封件的特征在于具有至少一个密封区域，从而以密封方式接触至少一个对应的密封表面。在这种情况下，至少一个密封区域分别由两侧的边界定义。在接缝处，本发明的金属密封件设置有焊缝，所述焊缝分别仅在至少一个密封区域的边界外延伸，其中，所述金属密封件在所述至少一个密封区域的边界之间的接缝处在接缝的整个厚度上未被焊接。

应该注意，未焊接的接缝延伸到本发明的密封件的所述至少一个密封区域内。闭合所述接缝或者连接所述密封件的端部的焊缝均没有延伸到所述密封区域内或者延伸到边缘上。本发明的金属密封件的特性可以从以下看出：该密封件在密封区域的关键位置处设有(封闭的)间隙(或者未焊接的、但是“没有间隙”的接合处)，而不是焊缝。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种用于生产该创造性的金属密封件的方法。

该金属密封件的特征在于具有接缝和至少一个密封区域，该密封区域用于以密封方式接触至少一个对应的密封表面。在这种情况下，至少一个密封区域设置在所述密封件的边缘上。所述接缝设置有焊缝，其中所述焊缝在到达其上设有密封区域的所述边缘前结束。此外，所述焊缝仅在设置在所述密封件的边缘上的密封区域外延伸。

本发明的方法包括提供半成品带状或者线状材料的步骤。该半成品带状或者线状材料被切割成至少一个毛胚(blank)，使得每个毛胚具有端部区域或者切割面。所述毛胚形成的方式使得(一个或多个毛胚的)至少两个端部区域分别彼此邻接并形成接缝。所述毛胚的成形使得至少一个密封区域设置在毛胚上，其中所述密封区域由边界定义。因此所述毛胚以如下方式焊接成密封件：一个或多个焊缝仅在至少一个密封区域外延伸，并且在至少一个密封区域的边界之前结束。在这种情况下，所述金属密封件的接缝在一个密封区域的边界之间保持未被焊接。

特别地，提议最后三个步骤的次序可以任意改变。但是所描述的次序具有以下优点：由于后续的处理步骤，接合处的未焊接部分不能扩展成间隙。根据后续的处理步骤的类型，也可以进一步通过相应的成型工艺将该间隙闭合。

该方法优选地还包括使密封区域轧辊定径(roll-sizing)的步骤。由于轧辊定径，密封区域可以以密封表面、密封边缘或者密封唇缘的形式实现。轧辊定径还具有以下优点：密封区域被压缩，因此比较紧凑并被加宽，使得接缝的两个邻接的未焊接区域以更强力的方式彼此挤压，进而改进密封件在接缝处的紧密度。

所述金属密封件优选设置有至少一个焊道(bead)(可以在径向或者轴向上突起)。

焊道使得可能以良好的可定义的接触压力和/或充分的选择来产生密封，以补偿例如由于横向热膨胀而变化的密封间隙。

优选地，所述金属密封件基本上至少部分的形状类似于圆柱套(cylinderjacket)。接下来，所述密封件至少部分垂直于密封间隙延伸，其中密封件被插入该密封间隙内。

所述圆柱套优选地以桶状形式实现。由于桶状形状，密封件尤其适合于密封管道或者类似物的加压腔，这是因为来自于待密封媒介的力分量将设置在“桶状边缘”上的密封区域朝向密封表面挤压。这种构造的另一个优点是，在两个密封表面之间的密封件压缩的过程中，未焊接部分上的接缝被压缩。