[发明专利]用于制造阀的方法

说明书

本发明涉及一种用于利用至少两个金属部件(10、11)制造阀(111)的方法。本发明的目的的重要特征是：所述两个部件(10、11)在组合感应/摩擦焊接处理中焊接至彼此；阀杆(11a)和布置在其纵向端面上的阀头(10a)用作部件(10、11)。以该方式，旨在能够开发两种焊接处理的优势。

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的用于制造阀的方法。本发明还涉及一种根据该方法制造的阀。

背景技术

当焊接阀杆和关联的阀头时，使用典型地摩擦焊接处理，但是这会导致不期望的焊接珠，焊接珠需要后处理并且会阻止存在于中空空间中的含钠冷却剂的移动。存在摩擦焊接处理的若干变型，但是所有变型依赖于相同原理，具体的是滑动摩擦用来将动能(典型地旋转运动)转换为热量。在处理期间绝不焊接任何金属，这就是为什么该处理落入公知为固态焊接范畴内的原因。由于包含的材料中没有任何一个材料被焊接，因此这些焊接处理不易于受到关联于熔焊的缺陷，诸如多孔性、夹渣、未熔合、未焊透、过度切割等。

DE69920770T2公开了一种用于管线的固态焊接处理，其中结合了感应焊接以及摩擦焊接的相应的优势。

用于焊接两个活塞部分的处理例如公知于US专利US7,005,620B2。

发明内容

本发明处理的问题是，提供一种用于尤其克服相关领域的公知缺陷的相关类型阀的阀制造方法的改进或者至少可替换的实施例。

根据本发明该问题通过独立权利要求1的目的解决。有利变型是从属权利要求的目的。

本发明是基于这样的总体构思：首次利用组合感应/摩擦焊接处理来制造阀的方法，尤其中空阀或者实心阀，其具有至少两个金属部件，金属部件呈阀杆和布置在其纵向端部上的阀头形式，以便将中空阀的金属部件彼此连接。通过该方式，能够避免随摩擦焊接典型地发生的尤其焊接珠，因而能够改善阀头的冷却，这是由于存在于中空空间中的含钠冷却剂的移动不再被内部焊接珠阻碍。此外，利用根据本发明的方法，焊接接头还可以朝向阀头移位，因此需要典型地使用较少更高合金材料(成本节约)。根据本发明的组合感应/摩擦焊接处理进一步提供的重大优势为，用于作业的材料的选择比激光器焊接更少被限制。

在下文中，为了简化的缘故，将一贯地参考阀的部件，虽然应理解的是，该说明书涉及阀头和阀杆。

在本发明的有利的进一步发展中，组合感应/摩擦焊接处理包括描述在德国文献DE69920770T2中的这些步骤：

-尤其通过将感应加热系统布置在对置的表面之间，依靠感应加热系统，尤其依靠高频率感应加热系统将部件(阀头以及阀杆)的对置的(尤其平行的)表面加热至第一温度，第一温度通常高于非氧化气氛中部件的再结晶点，

-平行于对置的扁平的平行表面，相对于另一部件持续移动至少一个部件，

-在持续移动至少一个部件的同时，利用轴向力将部件的要接合的对置表面放置于一起，以将部件的对置表面焊接于一起，其中，至少大约90％的焊接能量由感应加热系统贡献，等量焊接能量由常规摩擦焊接贡献，并且其中，由于挤压导致的部件的总长度损失是部件的每毫米壁厚度小于1.0轴向毫米。

因而根据本发明的方法包括：利用感应加热系统急速加热部件的对置表面；还平行于对置平面表面，相对于另一部件持续移动至少一个部件，例如通过旋转一个部件。最终，DE69920770T2描述的适用于制造阀的方法此处首次包括利用显著低于在常规摩擦焊接中使用的压缩力的轴向力使对置部件表面急速放置于一起，同时相对于另一部件持续移动一个部件以实施对置部件表面的固态焊接。

在根据本发明的方法的有利的进一步发展中，所述方法包括使用感应加热器将要焊接的部件的对置表面在小于30秒内加热至热作业温度，以将部件的加热限制到要焊接的部件的对置表面的起初的1.5mm或者更小。感应加热系统的频率优选为3kHz或更大，更优选地为25kHz或更大。