专利摘要:
本發明揭示一種流體容器,其包含界定一腔之一本體結構、界定一第一通道之一進口結構及界定一第二通道之一出口結構。該本體結構包含圍繞該腔之一覆層材料且包含圍繞該覆層材料之一金屬基板。該第一通道及該第二通道提供為與該腔流體連通。該進口結構及該出口結構各包含圍繞該各自第一通道及第二通道之一覆層材料且包含圍繞該各自覆層材料之一金屬基板。該本體結構、該進口結構及該出口結構之各者之該覆層材料透過雷射包覆熔合至該本體結構、該進口結構及該出口結構之該各自金屬基板。
公开号:TW201311519A
申请号:TW101115309
申请日:2012-04-27
公开日:2013-03-16
发明作者:Michael Lee Killian;John Trublowski;Christopher S Rau;Derek R Thelen
申请人:Eaton Corp;
IPC主号:B01D35-00
专利说明:
具有耐磨抗蝕之內部包覆的流體容器
本發明大致係關於抗蝕流體容器及其製作方法。
流體容器通常用於腐蝕性流體必須與其等環境隔離之應用中。在一應用中,流體容器可包含進口結構、出口結構及過濾介質且可用於將顆粒物質從流體流中濾除。輪船、石油鑽塔、海水淡化廠及電廠舉例而言使用此等「濾器」在允許水進入冷卻系統及/或機器前將殘渣及顆粒從海水中移除。在此等應用中,富含鹽及氧的海水可對與水流接觸的鐵金屬具有高度腐蝕性。同樣地,海水可含可能接觸、撞擊及/或磨損容器壁之矽石、砂之小顆粒及/或其他硬顆粒如碳酸鈣(例如,磨碎的海洋貝殼)。若容器壁不夠硬,則長時間暴露於此等流動顆粒可能導致過度磨損且可能縮短容器的期望壽命。
流體容器可包含界定腔之本體結構、界定第一通道之進口結構及界定第二通道之出口結構。本體結構可包含圍繞腔之覆層材料且可包含圍繞覆層材料之金屬基板。第一通道及第二通道提供為與腔流體連通。類似於本體結構,進口結構及出口結構可各包含圍繞各自第一通道及第二通道之覆層材料且可包含圍繞各自覆層材料之金屬基板。本體結構、進口結構及出口結構之各者之覆層材料可透過舉例而言雷射包覆熔合至本體結構、進口結構及出口結構之各自金屬基板。
在一組態中,覆層材料可具有小於7%重量比之鐵含量且金屬基板可具有大於或等於大約90%至95%鐵重量比之鐵含量。此外,覆層材料可包含選自包含鎳、鈷、鉻及其組合之群組之元素。將覆層材料熔合至金屬基板之雷射包覆方法可導致小於或等於大約4%重量比之焊接稀釋。
流體容器之本體結構可進一步包含第一端蓋、第二端蓋及中心部,其中第一端蓋及第二端蓋設置在中心部之實質相對末端上,第一端蓋及第二端蓋之至少一者焊接至中心部。此外,過濾介質可設置在腔內且與第一通道及第二通道之各者流體連通。過濾介質可經可操作地定位使得第一通道及第二通道位於過濾介質之實質相對側上。在一組態中,過濾介質可為網式過濾器。
流體容器之進口結構及出口結構可透過多層焊接各接合至本體結構,其中多層焊接可包含根焊及填角焊。在一組態中,根焊可包含選自包含鎳、鈷、鉻及其組合之群組之元素。
類似地,製作流體容器(諸如海水濾器)之方法可包含將粉末狀覆層材料透過雷射包覆熔合至本體結構、進口結構及出口結構之內表面,及將進口結構及出口結構之各者焊接至本體結構。在一實施例中,本體結構、進口結構及出口結構之各者可包含具有大於或等於大約90%至95%鐵重量比之各自鐵含量。此外,粉末狀覆層材料可具有小於或等於大約7%重量比之鐵含量且可包含選自包含鎳、鈷、鉻及其組合之群組之元素。
焊接製程可包含形成根焊及形成填角焊,其中根焊材料可包含選自包含鎳、鈷、鉻及其組合之群組之元素。此外,覆層材料可諸如藉由粗加工或加工硬化而後處理。
最後,本方法可包含將過濾介質放置在本體結構內,過濾介質與進口結構及出口結構之各者流體連通且經可操作地定位使得進口結構及出口結構位於過濾介質之實質相對側上。
易從下文結合隨附圖式對用於執行本發明之最佳模式進行之詳細描述中瞭解本發明之上述特徵及優點及其他特徵及優點。
參考圖式(其中相同元件符號表示相同組件),圖1大致圖解說明具有本體結構12、進口結構14及出口結構16之流體容器10。在一組態中,本體結構12可由管狀中心區段18、第一端蓋20及第二端蓋22構造而成,其中如所示第一端蓋20及第二端蓋22設置在中心區段18之實質相對末端上。各各自端蓋20、22可使用緊固構件接合至中心區段18,其中可選擇緊固構件以提供各端蓋20、22與中心區段18之間之實質防水密封。舉例而言,如圖1所示,第一端蓋20使用複數個螺栓(例如,螺栓24)以將端蓋20耦合至中心區段18之配合凸緣而可移除地接合至中心區段18。相反,第二端蓋22經由焊接26剛性接合至中心區段18。
如圖2提供之流體容器10之截面圖所示,本體結構12可大致界定腔28。類似地,進口結構14可界定第一通道30且出口結構16可界定第二通道32。第一通道30及第二通道32可各與腔28流體連通使得進口結構14可允許流體流動34至腔28且出口結構16可允許流體流動36離開腔28。但是各自流體流動34、36之方向或量級不得用於限制本發明之範疇。
在一實施例中,流體容器10可包含設置在腔28內且與第一通道30及第二通道32之各者流體連通之過濾介質38。過濾介質38可經可操作地定位使得透過第一通道30提供之實質所有流體流34在離開第二通道32前必須穿過過濾介質38(即,第一通道30及第二通道32位於過濾介質38之實質相對側上)。在一實施例中,過濾介質38可為網式過濾器,該網式過濾器可包含具有許多孔或開口之剛性或可撓網且可操作以在允許流體流動穿過出口結構16前將砂及/或其他細微顆粒與進口結構流體流34分離。可藉由可懸浮在流體中之材料之期望大小及/或藉由下游系統之操作特性決定網式過濾器中之孔或開口之大小。
本體結構12、進口結構14及出口結構16可由金屬基板60及覆層材料70構造而成,其中覆層材料70與金屬基板60之向內表面62對齊。換言之,覆層材料70可圍繞腔28、第一通道30及第二通道32,而金屬基板60隨後可圍繞覆層材料70。
在一組態中,金屬基板60可為鐵金屬諸如鋼及/或可由舉例而言碳鋼、合金鋼、不鏽鋼、工具鋼、鑄鐵及其組合形成。如此一來,金屬基板60可舉例而言具有高於大約90%至95%鐵重量比(即基於100重量份之金屬基板大於或等於大約90至95重量份)之鐵含量。在一實施例中,金屬基板60可為可具有相對較高強度重量比,但是可以比相對較強、抗蝕材料低的成本獲得之合金鋼,舉例而言諸如調質SAE 4340鋼。雖然有SAE 4340鋼之強度性質,但是其在暴露在鹽水中時(諸如當用在海水過濾應用中時)可能腐蝕。因此,如下文更詳細說明,薄覆層材料70層可用於與金屬基板60之內表面62對齊以提高金屬基板60之硬度、耐磨及/或抗蝕性質。
覆層材料70可包含金屬合金,該金屬合金舉例而言可包含選自包含鎳、鈷、鉻及其組合之群組之元素。鎳及/或鈷可存在於金屬合金中以為覆層材料70提供抗蝕性。更具體言之,鎳及/或鈷可存在於金屬合金中,數量基於100重量份之金屬合金為從大約1重量份至大約90重量份。舉例而言,適當的含鎳金屬合金基於100重量份之金屬合金可包含大約65重量份鎳、大約20重量份鉻、大約8重量份鉬、大約3.5重量份鈮與鉭之組合及大約4.5重量份鐵且可購自紐約,新哈特福德(New Hartford)之Special Metals Corporation,商品名為INCONEL®625。同樣地,適當的含鈷金屬合金可包含大約54重量份鈷、大約26重量份鉻、大約9重量份鎳、大約5重量份鉬、大約3重量份鐵、大約2重量份鎢及大約1重量份錳、矽、氮及碳之組合且可購自印第安納州,科科莫(Kokomo)之Haynes International,Inc.,商品名為ULTIMET®。此外,金屬合金之其他適當非限制性實例可包含可購自俄亥俄州,克里夫蘭(Cleveland)之Eaton Corporation,商品名為EATONITETM ABC-L1合金、購自賓夕法尼亞州,里丁(Reading)之Carpenter Technology Corporation之MICRO-MELT®CCW合金及購自印第安納州,歌珊(Goshen)之Stellite Coatings之STELLITE®21。在一實施例中,為提高抗蝕性質,覆層材料70可具有小於大約7%重量比(即基於100重量份之覆層材料小於或等於大約7重量份)之鐵含量。但是,在另一實施例中,覆層材料70之鐵含量可小於大約4%重量比(即基於100重量份之覆層材料小於或等於大約4重量份)。
由於金屬合金包含鎳及/或鈷,故覆層材料70可展現良好的抗蝕性。更具體言之,覆層材料70可在大約-40℃至大約50℃之環境溫度下實質抗海水腐蝕。換言之,覆層材料70使流體容器10在內部暴露於海水後表面之氧化最小化。如本文所使用,與淡水相比,術語「海水」指的是在4℃下基於1兆體積份之海水具有從大約31體積份至大約40體積份之鹽度,即大約31 ppt至大約40 ppt(大約3.1%至大約4%)及大約1.025 g/ml之密度之水。此外,海水包含選自包含氯化物、鈉、硫酸鹽、鎂、鈣、鉀、重碳酸鹽、溴化物、硼酸鹽、鍶、氟化物及其組合之群組之一或多個離子之溶解鹽。海水可包含半鹹水、鹹水及鹽水。
此外,覆層材料70可展現小於或等於-0.200之自由腐蝕電位Ecorr。如本文所使用,術語「自由腐蝕電位」指的是缺少相對於參考電極流入海水中之金屬基板60或從海水中之金屬基板60流出之淨電流。此外,覆層材料70可展現小於或等於大約0.010密耳/年之腐蝕速率(1密耳=0.001英寸)。如本文所使用,術語「腐蝕速率」指的是每單位時間由腐蝕導致之金屬基板60及/或覆層材料70之改變且表示為每年腐蝕深度之增大。因此,覆層材料70可展現對來自舉例而言蝕斑及/或裂紋蔓延之局部腐蝕之最小化敏感性。
雖然將在下文更詳細說明覆層材料70之應用,但是在剛沈積情況中,覆層材料70諸如EATONITETM ABC-L1可具有介於24與30 HRC之間之洛氏C標度硬度(如根據ISO測試法6507-1:2005量測之維氏硬度標度之260至302 HV30)。透過亦將在下文更詳細描述之加工硬化製程,覆層材料70可達成從大約42 HRC至54 HRC之硬度(維氏標度之412 HV30至大約577 HV30)。因此,覆層材料70可展現歸因於其硬度特性之明顯耐磨及/或抗磨性質。
參考圖3,現將討論施加覆層材料70之例示性方法。如所示,在本體結構12之進口結構14、出口結構16或中心區段18由管狀部件製成之流體容器10中,管狀金屬基板60可首先諸如藉由使用三爪夾盤102固定在旋轉裝置100內。在其他組態中,金屬基板60可使用舉例而言,四爪或更多爪之夾盤或其他類似夾緊/固定構件固定。一旦固定,旋轉裝置100可可操作地為實質繞基板60之中心、縱軸定向之金屬基板60賦予角旋轉104。
為施加覆層材料至金屬基板60之內表面62,熔合裝置110可藉由延長臂112固持在管狀基板60內。臂可實質與金屬基板60對齊使得其可在縱向方向114上平移及在基板60內延伸。熔合裝置110舉例而言可為將覆層材料70沈積至金屬基板60上並以導致低焊接稀釋量之方式將其與基板60結合之裝置110。如本文所使用,「焊接稀釋」指的是熔化且隨後熔進覆層材料70中之金屬基板60的量。焊接稀釋通常可表示為最終包覆內存在之基板材料之百分比或比率。在一實施例中,歸因於熔合程序之焊接稀釋量小於大約7%重量比(即在100重量份熔合覆層材料內小於或等於大約7重量份之金屬基板)。但是,在另一實施例中,歸因於熔合程序之焊接稀釋量可小於大約4%重量比(即100重量份之熔合覆層材料內小於或等於大約4重量份之金屬基板)。相比之下,使用典型潛弧焊(SAW)或氣體金屬弧焊(MIG)技術施加覆層材料70可導致介於10%重量比與15%重量比之間之焊接稀釋。
在一實施例中,熔合裝置110可為雷射包覆裝置,其可採用使用雷射116(諸如二極體或YAG雷射)以將沈積之未加工/粉末形式118之覆層材料70熔合至基板60之表面62。程序期間,雷射116可首先液化薄金屬基板60層,其中裝置110隨後可將粉末狀、未加工覆層材料118注入由雷射116形成之熔化之焊接熔池中。粉末狀覆層材料118隨後可熔解並與熔解之薄金屬基板60層共熔合金化。此一程序可藉由使雷射最初撞擊至基板60中之深度最小化,因此使焊接熔池之深度最小化而使來自基板60之焊接稀釋及/或任何相應熔鐵量最小化。在一實施例中,雷射包覆程序可使用可達成舉例而言高至3.0 kW至5.0 kW之功率之雷射116執行。
在將覆層材料70施加至金屬基板60期間,旋轉裝置100可以恆定角速度旋轉金屬基板60,而熔合裝置110可將未加工覆層材料118沈積並熔合至表面62。熔合裝置110可相應地在縱向方向114上平移,因此在表面62上形成重疊螺旋圖案。金屬基板60之旋轉速度可依據基板60之實體尺寸(例如,直徑)連同覆層材料70之所要厚度(即,較快旋轉速度通常產生較薄覆層)。此外,熔合裝置110之平移速度可控制連續覆層材料70熔珠之重疊量。在一實施例中,可以與先前放置之熔珠40%至50%之重疊施加包覆(即,覆層材料70)。需具有足以包覆整個內表面62之重疊量,即防止金屬基板60暴露之量。
圖4圖解說明來自圖3、沿著線4-4取得之金屬基板60及沈積之覆層材料70之例示性示意截面圖。如所示,覆層材料70可由沈積在基板60之表面62上之多列120覆層材料70組成。在無任何後處理之情況下,此一程序可導致脊狀外表,其中連續列120之重疊量可控制列120之間之谷122之深度(即,越多重疊通常產生較小谷)。此外,金屬基板60之表面62可表現為具有不均勻深度。此不均勻深度可歸因於熔合製程,其中雷射選擇性地熔解基板60之一部分(例如,較深部分124)以形成基板60與覆層材料70之局部合金。
在一實施例中,覆層材料70可諸如透過加工硬化程序後處理以改良表面光潔度及/或增大硬度。覆層材料70可藉由任何適當製程粗加工及/或加工硬化。舉例而言,粗加工可選自包含加工、研磨、拋光及其組合之群組。作為非限制性實例,覆層材料70可藉由研磨裝置(諸如車床)粗加工。
加工硬化可使覆層材料70塑性變形以藉此增大其硬度及耐磨性。覆層材料70可藉由產生受控之塑性變形量而不使覆層材料70開裂之任何適當製程加工硬化。舉例而言,覆層材料70可藉由諸如但不限於滾筒拋光、低塑性拋光(LPB)、流動成形、拉延成形、噴丸硬化、聚合物研磨、等徑轉角擠壓(ECAP)、電磁衝擊成形、擠壓、冷成形、冷軋、拉延及其組合之製程加工硬化。作為一個非限制性實例,加工硬化可包含用至少一非鐵滾筒滾筒拋光覆層材料70。
再次參考圖1至圖2,在一實施例中,本體結構12、進口結構14及出口結構16之各者在將各自組件12、14、16接合在一起前可各自用覆層材料70包覆。在一組態中,進口結構14及出口結構16可各各自透過焊接140接合至本體結構12。為維持接頭上之抗蝕性,可能需要用抗蝕性焊接材料執行焊接。由於許多抗蝕焊接相對不如鋼焊接穩固,故可能同樣需要焊接之一部分由鋼合金製成。
圖5圖解說明來自圖2之標注為「圖5」之區域之示意放大且通常展示穩固、又抗蝕之焊縫140之實施例。如所示,焊縫140可形成在提供在本體結構12與舉例而言進口結構14之間之通道142中。通道142可由提供在本體結構12及/或進口結構14之一者或兩者上之填角料144形成。焊接140通常可為可包含兩層或兩層以上之多層焊接:舉例而言,根焊150及外焊/填角焊152。當從容器10之外部焊接時,根焊150可首先施加即至通道142之「根部」,填角焊152通常在之後施加。根焊150可使用一般抗蝕材料,諸如舉例而言INCONEL® 625或EATONITETM ABC-L1製作,及/或可包含選自包含鎳、鈷、鉻及其組合之群組之元素。根焊150可將進口結構14之覆層材料70與本體結構12之覆層材料70接合且可實質防止液體繞過覆層材料70接觸金屬基板60。
在根焊150完成後,可施加填角焊152以進一步將進口結構14與本體結構12接合。填角焊152可使用舉例而言含鐵材料(諸如可適當調適用於焊接應用之鋼合金)製作。填角焊152可將進口結構14之金屬基板60與本體結構12之金屬基板60接合。同樣地,填角焊152可具有相當於金屬基板60之硬度並為接頭提供強度量度。
如可瞭解及如圖1一般所示,焊接140可圍繞進口結構-本體結構接縫之整個周邊以將進口結構14流體密封至本體結構12之方式延伸。同樣地,出口結構16可使用類似多層焊接技術密封至本體結構12。如進一步可瞭解,將第二端蓋22接合至本體結構12之中心區段之焊接26可為採用抗蝕根焊以實質密封覆層材料70之後採用填角焊以提供更高強度之多層角焊(或其他類似類型之焊接)。
如圖6提供之流程圖一般所示,一種製作海水濾器之方法可類似於上述方法且可包含提供本體結構、進口結構及出口結構210及提供粉末狀覆層材料220。各自結構之各者可包含具有各自內表面之金屬基板且各可具有大於或等於大約90%至95%鐵重量比之鐵含量。相反,粉末狀覆層材料可具有小於或等於大約7%重量比之鐵含量且可包含選自包含鎳、鈷、鉻及其組合之群組之元素。
方法可進一步包含透過雷射包覆230將覆層材料熔合至各自本體結構、進口結構及出口結構之各者之內表面。一旦熔合,覆層材料可經歷後處理240,該後處理240可包含藉由任何適當製程之粗加工及/或加工硬化。舉例而言,粗加工可選自包含加工、研磨、拋光及其組合之群組。同樣地,覆層材料可藉由諸如但不限於滾筒拋光、低塑性拋光(LBP)、流動成形、拉延成形、噴丸硬化、聚合物研磨、等徑轉角擠壓(ECAP)、電磁衝擊成形、擠壓、冷成形、冷軋、拉延及其組合之製程加工硬化。
若適用,在任何後處理240之後,進口結構及出口結構可各各自焊接至本體結構250。在一實施例中,焊接250可包含諸如以參考圖5描述之方式形成根焊252及形成填角焊254。為提供一定程度之抗蝕性,根焊可包含選自包含鎳、鈷、鉻及其組合之群組之元素。
最後,可將過濾介質沈積在海水濾器之本體結構260內。如上文參考圖2一般所述,過濾介質可與進口結構及出口結構之各者流體連通且可可操作地定位使得進口結構及出口結構位於過濾介質之實質相對側上。
雖然已詳細描述執行本發明之最佳模式,但是熟習與本發明相關之技術者可瞭解在隨附申請專利範圍之範疇內實踐本發明之許多替代設計及實施例。上文描述中所含或隨附圖式所示的所有事項應旨在解釋為僅為闡釋性且非限制性。
4-4‧‧‧線
10‧‧‧流體容器
12‧‧‧本體結構
14‧‧‧進口結構
16‧‧‧出口結構
18‧‧‧管狀中心區段
20‧‧‧第一端蓋
22‧‧‧第二端蓋
24‧‧‧螺栓
26‧‧‧焊接
28‧‧‧腔
30‧‧‧第一通道
32‧‧‧第二通道
34‧‧‧流體流動
36‧‧‧流體流動
38‧‧‧過濾介質
60‧‧‧金屬基板
62‧‧‧向內表面
70‧‧‧覆層材料
100‧‧‧旋轉裝置
102‧‧‧三爪夾盤
104‧‧‧角旋轉
110‧‧‧熔合裝置
112‧‧‧延長臂
114‧‧‧縱向方向
116‧‧‧雷射
118‧‧‧粉末狀、未加工覆層材料
120‧‧‧列
122‧‧‧谷
124‧‧‧較深部分
140‧‧‧焊縫
142‧‧‧通道
144‧‧‧填角料
150‧‧‧根焊
152‧‧‧填角焊
圖1係海水濾器之實施例之透視圖。
圖2係圖1之海水濾器之示意截面圖。
圖3係施加覆層材料至管狀金屬基板之內表面之雷射包覆裝置之透視圖。
圖4係提供在圖3中且沿著線4-4取得之金屬基板及覆層材料之示意截面圖。
圖5係圖2之標注為「圖5」之區域之放大示意截面圖且圖解說明抗蝕焊縫之實施例。
圖6係圖解說明製作具有抗蝕耐磨內部包覆之流體容器之方法之實施例之流程圖。
10‧‧‧流體容器
12‧‧‧本體結構
14‧‧‧進口結構
16‧‧‧出口結構
18‧‧‧管狀中心區段
20‧‧‧第一端蓋
22‧‧‧第二端蓋
24‧‧‧螺栓
28‧‧‧腔
30‧‧‧第一通道
32‧‧‧第二通道
34‧‧‧流體流動
36‧‧‧流體流動
38‧‧‧過濾介質
60‧‧‧金屬基板
62‧‧‧向內表面
70‧‧‧覆層材料
权利要求:
Claims (20)
[1] 一種流體容器,其包括:一本體結構,其界定一腔,該本體結構包含圍繞該腔之一覆層材料,且包含圍繞該覆層材料之一金屬基板;一進口結構,其界定一第一通道,該第一通道與該腔流體連通,該進口結構包含圍繞該第一通道之一覆層材料且包含圍繞該覆層材料之一金屬基板;一出口結構,其界定一第二通道,該第二通道與該腔流體連通,該出口結構包含圍繞該第二通道之一覆層材料且包含圍繞該覆層材料之一金屬基板;及其中該本體結構、該進口結構及該出口結構之各者之該覆層材料透過雷射包覆熔合至該本體結構、該進口結構及該出口結構之該各自金屬基板。
[2] 如請求項1之流體容器,其中該覆層材料基於100重量份之該覆層材料具有數量小於或等於大約7重量份之一鐵含量。
[3] 如請求項2之流體容器,其中該金屬基板基於100重量份之該金屬基板包含數量大於或等於大約90至95重量份之鐵。
[4] 如請求項1之流體容器,其中歸因於該雷射包覆之該覆層材料之焊接稀釋小於或等於100重量份之該熔合覆層材料內大約4重量份之該金屬基板。
[5] 如請求項1之流體容器,其中該本體結構包含一第一端蓋,一第二端蓋及一中心部,該第一端蓋及該第二端蓋設置在該中心部之實質相對末端上;及其中該第一端蓋及該第二端蓋之至少一者焊接至該中心部。
[6] 如請求項1之流體容器,其進一步包括一過濾介質,該過濾介質設置在該腔內且與該第一通道及該第二通道之各者流體連通,該過濾介質可操作地定位使得該第一通道及該第二通道位於該過濾介質之實質相對側上。
[7] 如請求項6之流體容器,其中該過濾介質為一網式過濾器。
[8] 如請求項1之流體容器,其中該覆層材料包含選自包含鎳、鈷、鉻及其組合之群組之一元素。
[9] 如請求項1之流體容器,其中該進口結構及該出口結構透過一多層焊接各接合至該本體結構,其中該多層焊接包含一根焊及一填角焊。
[10] 如請求項9之流體容器,其中該根焊包含選自包含鎳、鈷、鉻及其組合物之群組之一元素。
[11] 一種海水濾器,其包括:一本體結構,其界定一腔,該本體結構包含圍繞該腔之一覆層材料,且包含圍繞該覆層材料之一金屬基板;一進口結構,其界定一第一通道,該第一通道與該腔流體連通,該進口結構包含圍繞該第一通道之一覆層材料且包含圍繞該覆層材料之一金屬基板;一出口結構,其界定一第二通道,該第二通道與該腔流體連通,該出口結構包含圍繞該第二通道之一覆層材料且包含圍繞該覆層材料之一金屬基板;及一過濾介質,其設置在該腔內且與該第一通道及該第二通道之各者流體連通,該過濾介質經可操作地定位使得該第一通道及該第二通道位於該過濾介質之實質相對側上;其中該覆層材料包含選自包含鎳、鈷、鉻及其組合之群組之一元素;及其中該本體結構、該進口結構及該出口結構之各者之該覆層材料透過雷射包覆熔合至該本體結構、該進口結構及該出口結構之該各自金屬基板。
[12] 如請求項11之海水濾器,其中該覆層材料基於100重量份之該覆層材料具有數量小於或等於大約7重量份之一鐵含量。
[13] 如請求項12之海水濾器,其中該金屬基板基於100重量份之該金屬基板包含數量大於或等於大約90至95重量份之鐵。
[14] 如請求項11之海水濾器,其中歸因於該雷射包覆之該覆層材料之焊接稀釋小於或等於100重量份之該熔合覆層材料內大約4重量份之該金屬基板。
[15] 如請求項11之海水濾器,其中該本體結構包含一第一端蓋、一第二端蓋及一中心部,該第一端蓋及該第二端蓋設置在該中心部之大實質相對末端上;及其中該第一端蓋及該第二端蓋之至少一者焊接至該中心部。
[16] 如請求項11之海水濾器,其中該進口結構及該出口結構透過一多層焊接各接合至該本體結構,該多層焊接包含一根焊及一填角焊,及其中該根焊包含選自包含鎳、鈷、鉻及其組合之群組之一元素。
[17] 一種製作一海水濾器之方法,其包括:透過雷射包覆將一粉末狀覆層材料熔合至一本體結構、一進口結構及一出口結構之內表面;及將該進口結構及該出口結構之各者焊接至該本體結構;其中該本體結構、該進口結構及該出口結構之各者包含一金屬基板,該金屬基板基於100重量份之該金屬基板具有數量小於或等於大約90至95重量份之鐵;及其中該粉末狀覆層材料基於100重量份之該覆層材料包含小於或等於大約7重量份之一鐵含量且包含選自包含鎳、鈷、鉻及其等組合之群組之一元素。
[18] 如請求項17之方法,其中將該進口結構及該出口結構之各者焊接至該本體結構包含形成一根焊及形成一填角焊;及其中該根焊包含選自包含鎳、鈷、鉻及其組合之群組之一元素。
[19] 如請求項17之方法,其進一步包括將一過濾介質設置在該本體結構內,該過濾介質與該進口結構及該出口結構之各者流體連通,該過濾介質經可操作地定位使得該進口結構及該出口結構位於該過濾介質之實質相對側上。
[20] 如請求項17之方法,其進一步包括後處理該熔合覆層材料;及其中該後處理包含粗加工或加工硬化。
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同族专利:
公开号 | 公开日
US9126130B2|2015-09-08|
TWI492888B|2015-07-21|
CN102764534A|2012-11-07|
US20120273487A1|2012-11-01|
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TWM449785U|2013-04-01|
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引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
US3834539A|1972-12-26|1974-09-10|C Thompson|Trap for removing solid particles from a liquid circulating system|
US4609459A|1983-04-01|1986-09-02|Hendrix Steel & Fabricating Co. Inc.|Fitted filter member|
TW345640B|1996-10-16|1998-11-21|Convey Corp|A file structure for scanned documents|
US5944991A|1997-11-21|1999-08-31|Dresser Industries, Inc.|Pipeline strainer|
US6162354A|1998-12-03|2000-12-19|Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd|Integrated check valve/strainer-filter assembly|
DE19919688A1|1999-04-30|2000-11-02|Rheinmetall W & M Gmbh|Verfahren zur Innenbeschichtung eines Waffenrohres|
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