[发明专利]使用冷喷涂技术连接金属部件的系统和方法

说明书

技术领域

本文公开的主题大体涉及部件的连接，且更具体地讲涉及金属的连接。

背景技术

在制造、修理和其它过程中，将部件连接在一起，以形成较大的构件和结构。已经开发出多种技术来连接金属部件。焊接是用来将两个或更多个金属部件连接在一起的典型技术。虽然焊接已经发展成许多不同的类型和技术，但是像焊接一样的传统连接技术包含一些缺点。例如，将两个金属部件焊接在一起可能会在材料和接缝的质量、焊接过程的控制以及焊接过程的应用方面引起问题。另外，焊接可能不适于将两种不同的金属连接在一起。此外，一些类型的金属部件，例如锻造的或铸造的部件，可能不适于焊接。

发明内容

在一个实施例中，一种方法包括：对齐第一金属部件和第二金属部件，以产生接缝；以及将材料冷喷涂到第一金属部件和第二金属部件上，以在接缝处形成结合。

在另一个实施例中，一种系统包括控制器，该控制器配置成以便控制冷喷枪，以在第一金属部件和第二金属部件之间形成结合。

附图说明

当参照附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在附图中，相同字符在所有图中代表相同部件，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的用于连接部件的冷喷涂系统；

图2是根据本发明的一个实施例的图1的系统的冷喷枪的截面；

图3是描绘了根据本发明的一个实施例的、用于通过冷喷涂应用来连接两个部件的过程的图示；

图4是描绘了根据本发明的另一个实施例的、用于通过冷喷涂应用来连接两个部件的过程的图示；

图5是描绘了根据本发明的另一个实施例的、用于选择用来连接两个部件的冷喷涂应用过程的参数的过程的图示；

图6是具有根据本技术的一个实施例而制造的构件的涡轮机系统的简图；

图7是如图6所示的涡轮机系统的一个实施例的剖面侧视图；

具体实施方式

下面将对本发明的一个或多个具体实施例进行描述。为了提供这些实施例的简明描述，可能不会在说明书中对实际实现的所有特征进行描述。应当理解，在例如在任何工程或设计项目中开发任何这种实际实现时，必须作出许多对于实现而言特定的决定来实现开发者的具体目标，例如符合与系统有关及商业有关的约束，开发人员的具体目标可根据不同的实现而不同。此外，应当理解，这种开发工作可能是复杂和耗时的，但尽管如此，对具有本公开的益处的普通技术人员来说，这种开发工作将是设计、生产和制造的例行任务。

当介绍本发明的各实施例的元件时，冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”意图表示存在一个或多个该元件。用语“包括”、“包含”和“具有”意图为包括性的，且表示除了列出的元件之外还可有另外的元件。

将在下面进一步论述，本发明的实施例提供了一种用于使用冷喷涂沉积将金属部件连接在一起的系统和技术。如本文所用，术语“冷喷涂”(也称为“冷气动力喷涂”)指的是使用运载气体和收扩型喷枪来喷涂高速颗粒(“原料粉末”的颗粒)，而不需要例如焊接或一些其它喷涂过程中的气体的任何燃烧。颗粒用足够的能量冲击金属基底，例如金属部件的表面，以使颗粒和基底变形，且在颗粒和基底之间产生金属—金属结合。在下面所描述的实施例中，可通过定位各个部件的表面以形成期望接缝且对部件和接缝进行冷喷涂来将某金属部件连接到另一个金属部件上。在冷喷涂颗粒沉积之后，可加热连接的金属部件，以在颗粒和金属部件之中进一步形成扩散结合。在另一个实施例中，可在期望接缝处、在金属部件中的一个或两者中形成凹槽，从而使得颗粒可通过冷喷涂而沉积到凹槽上。另外，对冷喷涂过程的参数、颗粒的参数进行控制，以及对金属部件进行加热，可允许对由冷喷涂应用产生的结合进行控制。