發(fā)光硬釬焊預(yù)成型坯的制作方法

發(fā)光硬釬焊預(yù)成型坯的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種硬釬焊預(yù)成型坯，所述硬釬焊預(yù)成型坯包含填充金屬和覆蓋填充金屬的至少一部分并且當(dāng)暴露至不可見光時(shí)可以發(fā)光的發(fā)光材料。該發(fā)光材料可以包括在涂敷至填充金屬之前混合在一起的發(fā)光墨和溶劑。硬釬焊預(yù)成型坯的存在可以使用自動(dòng)儀器通過用傳感器檢測(cè)所述硬釬焊預(yù)成型坯的發(fā)光來測(cè)定?？梢曰趯?duì)這種部件組裝體上所述硬釬焊預(yù)成型坯的存在或不存在的確定，來對(duì)于是否對(duì)該部件組裝體進(jìn)行硬釬焊做出決定。
【專利說明】發(fā)光硬釬焊預(yù)成型坯
發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明一般地涉及硬釬焊制品并且，特別地，涉及硬釬焊預(yù)成型坯。
[0002]發(fā)明背景
[0003]硬釬焊預(yù)成型坯是已知的，它是由制造者成形為型材的硬釬焊材料。自動(dòng)組裝程序是已知的并且被廣泛應(yīng)用。此外，硬釬焊制備硬釬焊縫是已知的，硬釬焊縫通過將金屬和合金在高于800華氏度但低于連接部分的熔融溫度的溫度連接而獲得。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，自動(dòng)硬釬焊程序可能是困難的，因?yàn)殡m然硬釬焊預(yù)成型坯向所硬釬焊的部件上的自動(dòng)組裝是已知的，但難以確認(rèn)這種組裝是否在硬釬焊之前實(shí)際上已經(jīng)發(fā)生。本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，在自動(dòng)硬釬焊程序過程中，部件在硬釬焊過程中被加熱，不幸地，硬釬焊預(yù)成型坯沒有有效地被組裝到部件。然而，硬釬焊預(yù)成型坯的缺失可能沒有被發(fā)現(xiàn)，直至部件在硬釬焊后測(cè)試或在實(shí)地使用過程中失效。本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到，甚至在自動(dòng)硬釬焊程序過程中，這種確認(rèn)典型地由操作者視覺檢查部件以看到硬釬焊預(yù)成型坯是否在那里物理存在而完成。不過，可能希望進(jìn)一步消除這種人類操作者視覺檢查。本發(fā)明的發(fā)明人還認(rèn)識(shí)到，盡管傳感器可能能夠通過光學(xué)或質(zhì)量傳感檢測(cè)已知的硬釬焊預(yù)成型坯，這些傳感器將必須是高度復(fù)雜的并且相應(yīng)地最初購(gòu)買和維護(hù)是昂貴的。本發(fā)明的發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，可以使得硬釬焊預(yù)成型坯相對(duì)更加視覺顯著的墨通常與硬釬焊程序不相容，并且可能在硬釬焊程序過程中將焊劑或填充金屬的溶池污染，和/或以其他方式危及硬釬焊縫的整體性。因此，本發(fā)明關(guān)注硬釬焊預(yù)成型坯和相應(yīng)的硬釬焊系統(tǒng)和/或方法，其解決這些和其他本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)識(shí)到的現(xiàn)有技術(shù)的問題和缺點(diǎn)。
[0005]因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供硬釬焊預(yù)成型坯，其包括填充金屬和當(dāng)暴露至特殊光時(shí)可以發(fā)光的發(fā)光材料；發(fā)光材料覆蓋填充金屬的至少一部分。發(fā)光材料可以包括在涂敷至填充金屬之前混合在一起的發(fā)光墨和溶劑，以便提供用于硬釬焊預(yù)成型坯的稀釋的發(fā)光覆蓋物。發(fā)光墨可以是氖藍(lán)色(neon blue)墨，但也可以是任何光學(xué)增亮劑。光學(xué)增亮劑是在不可見UV光下導(dǎo)致發(fā)光的活性材料。為了在材料處理過程中防止發(fā)光材料脫落，光學(xué)增亮劑也可以由包括多種揮發(fā)性溶劑以及硬化劑的粉末制成，以將光學(xué)增亮劑粘附至預(yù)成型坯的表面。溶劑可以是不易燃的，另外任選地，溶劑可以是高度揮發(fā)性的和/或快速干燥的。發(fā)光墨和溶劑可以都是液體，在將它們向硬釬焊預(yù)成型坯涂敷之前混合在一起。
[0006]發(fā)光墨可以是發(fā)光材料在被涂敷至填充金屬之前的重量的約30%，并且溶劑是發(fā)光材料在被涂敷至填充金屬之前的重量的約70%。發(fā)光墨可以是發(fā)光材料在被涂敷至填充金屬之前的重量的約10-50%。溶劑可以是發(fā)光材料在被涂敷至填充金屬之前的重量的約50-90%。這可以提供高度稀釋的發(fā)光材料作為覆蓋硬釬焊預(yù)成型坯或至少其填充金屬的涂層，基于硬釬焊預(yù)成型坯的具體構(gòu)造是直接地或間接地覆蓋。所得到的發(fā)光材料的涂層可以基本上是薄的，例如，在其中發(fā)光材料的基本上全部溶劑部分在將發(fā)光材料涂敷至預(yù)成型坯或至少其填充金屬之后揮發(fā)的實(shí)施方案中?；旧媳〉陌l(fā)光材料的涂層可以提供相對(duì)小量的發(fā)光墨和相應(yīng)地相對(duì)小量的非填充金屬材料，這可以減少硬釬焊縫污染的可能性。發(fā)光材料，當(dāng)涂敷至硬釬焊預(yù)成型坯時(shí)，可以在發(fā)光材料完全固化之后少于硬釬焊預(yù)成型坯總重量的.15%。
[0007]將發(fā)光材料的總重量控制至等于或少于.15%防止當(dāng)將預(yù)成型坯硬釬焊時(shí)出現(xiàn)污染。例如，當(dāng)將硬釬焊預(yù)成型坯加熱時(shí)，填充金屬和焊劑熔化以形成硬釬焊熔池。焊劑生效以將氧化物從母體金屬移除并允許硬釬焊熔池適當(dāng)?shù)剡B接至母體金屬。典型地，將任何另外的材料加入至硬釬焊熔池將導(dǎo)致污染形成。污染可以包括夾雜物、空隙、孔隙、熔渣、飛濺物或任何其他削弱硬釬焊接點(diǎn)的強(qiáng)度的現(xiàn)象。發(fā)光材料在其存在將不會(huì)將污染引入至硬釬焊熔池的事實(shí)上是唯一的。
[0008]為確認(rèn)硬釬焊部分沒有缺陷，包括污染，可以采用很多不同的檢測(cè)方法。這些檢測(cè)方法可以包括測(cè)試強(qiáng)度測(cè)試、溫度測(cè)試以及氦質(zhì)譜泄漏檢測(cè)。氦質(zhì)譜泄漏檢測(cè)系統(tǒng)如下工作:將氦引入至連接至泄漏檢測(cè)器的測(cè)試部分。氦移動(dòng)通過硬釬焊部分，并且如果存在產(chǎn)生泄漏的污染，氦進(jìn)入至泄漏檢測(cè)器。感測(cè)氦的分壓并且將結(jié)果以流速顯示在泄漏檢測(cè)器上。流速越高，檢測(cè)到的泄漏將越大。
[0009]測(cè)試硬釬焊部分的其他形式包括爆裂測(cè)試。當(dāng)爆裂測(cè)試時(shí)，使硬釬焊部分禁受內(nèi)部壓力。該壓力可以在例如硬釬焊到黃銅閥體的銅管內(nèi)。將壓力引入至銅管，并且黃銅閥體和硬釬焊部分應(yīng)當(dāng)耐受最小2，500psi的壓力。然而，典型的測(cè)試具有耐受3，000-4, OOOpsi而不爆裂的制得的硬釬焊部分。雖然強(qiáng)的硬釬焊部分可以耐受最小2，500psi爆裂壓力測(cè)試，泄漏測(cè)試硬釬焊部分至最小400psi也可以被采用以確認(rèn)沒有泄漏。
[0010]在硬釬焊應(yīng)用中通常使用的母體金屬，也稱作基底金屬，包括黃銅和銅。硬釬焊縫可以產(chǎn)生銅至銅焊縫，黃銅至黃銅焊縫，或黃銅至銅焊縫。黃銅部分可以包括360黃銅合金，并且銅部分可以包括CDA122銅管。360黃銅公知具有58，OOOpsi抗拉強(qiáng)度，而CDA122銅，當(dāng)通過硬釬焊過程退火時(shí)，已知具有32，OOOpsi抗拉強(qiáng)度。合適的硬釬焊部分將為基底金屬部分的至少90%那么強(qiáng)，但優(yōu)選剛好一樣強(qiáng)。這意味著當(dāng)將360黃銅硬釬焊至CDA122銅管時(shí)，硬釬焊縫應(yīng)當(dāng)優(yōu)選耐受32，OOOpsi抗拉強(qiáng)度測(cè)試。本文公開的發(fā)光材料的加入將不向硬釬焊部分引入任何缺陷、雜質(zhì)或污染。當(dāng)將物體引入硬釬焊熔池時(shí)出現(xiàn)的典型的缺陷、污染或雜質(zhì)將通常導(dǎo)致上述測(cè)試中的任一個(gè)失敗。
[0011]另外，硬釬焊部分通常在加熱、通風(fēng)和空調(diào)領(lǐng)域中使用。該領(lǐng)域中的特定部件，如恒溫閥，可以包括各種硬釬焊部分。制冷劑也可以流動(dòng)通過這些部分，其包括R-22制冷劑或R-410制冷劑。已知這些制冷劑在包括在低壓側(cè)最小80華氏度，并且在高壓側(cè)最小125華氏度的溫度操作。硬釬焊部分因此必須能夠耐受這種操作條件。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種系統(tǒng)，可以用于通過檢測(cè)發(fā)光材料是否直接或間接地至少部分地覆蓋填充金屬，檢測(cè)硬釬焊預(yù)成型坯的存在或不存在。該系統(tǒng)可以包括光源，所述光源發(fā)射可以使得硬釬焊預(yù)成型坯的發(fā)光材料發(fā)光的光，以及傳感器，所述傳感器可以檢測(cè)發(fā)光的。光源可以是不可見光。將傳感器定位，以便檢測(cè)硬釬焊預(yù)成型坯的發(fā)光，例如，面向一個(gè)或多個(gè)在其上組裝硬釬焊預(yù)成型坯的部件定位。傳感器可以是UV傳感器或其他可以檢測(cè)發(fā)光材料的發(fā)光的合適的傳感器。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種確定是否進(jìn)行硬釬焊程序的方法。該方法包括將硬釬焊預(yù)成型坯用發(fā)光材料處理并將硬釬焊預(yù)成型坯組裝至要進(jìn)行硬釬焊程序的部件。將光導(dǎo)向要進(jìn)行硬釬焊程序的部件并檢測(cè)部件組裝體處的發(fā)光材料?；跈z測(cè)到或未檢測(cè)到發(fā)光材料，確定部件上存在或不存在硬釬焊預(yù)成型坯?；跈z測(cè)到或未檢測(cè)到發(fā)光材料及因此存在或不存在硬釬焊預(yù)成型坯，對(duì)是否進(jìn)行硬釬焊程序做出決定?？梢栽诩俣▽⒂测F焊預(yù)成型坯組裝到將被硬釬焊的單一部件之后，或在假定硬釬焊預(yù)成型坯組裝到具有多個(gè)組裝至彼此的并要彼此硬釬焊在一起的部件的部件組裝體之后，檢測(cè)存在或不存在硬釬焊預(yù)成型坯。硬釬焊預(yù)成型坯的存在或不存在的檢測(cè)可以在光照環(huán)境中進(jìn)行，并且因此在其中進(jìn)行組裝和硬釬焊的機(jī)構(gòu)的頂燈或其他照明設(shè)備下進(jìn)行。硬釬焊預(yù)成型坯的存在或不存在的檢測(cè)可以在暗環(huán)境中進(jìn)行，在暗環(huán)境中，機(jī)構(gòu)的相對(duì)少的頂燈或其他照明設(shè)備對(duì)要硬釬焊的一個(gè)或多個(gè)組件照明。暗環(huán)境可以通過用護(hù)罩阻擋機(jī)構(gòu)的至少一些頂燈或其他照明設(shè)備實(shí)現(xiàn)。多個(gè)護(hù)罩可以相互連接以限定阻擋機(jī)構(gòu)的至少一些頂燈或其他照明設(shè)備的外殼，以形成其中可以進(jìn)行硬釬焊預(yù)成型坯的存在或不存在的檢測(cè)的暗室型環(huán)境。這可以允許相對(duì)較不復(fù)雜的傳感器用于檢測(cè)發(fā)光材料的存在或不存在，并且因此也檢測(cè)硬釬焊預(yù)成型坯的存在或不存在。當(dāng)檢測(cè)到硬釬焊預(yù)成型坯的存在時(shí)，可以允許所要硬釬焊的一個(gè)或多個(gè)部件前進(jìn)，用于進(jìn)一步組裝或其他加工和/或可以在硬釬焊爐中進(jìn)行的硬釬焊。
[0014]本發(fā)明的許多其他方面、特征和益處將從以下詳述結(jié)合附圖變得明白。
[0015]附圖簡(jiǎn)沭
[0016]附圖示出實(shí)施本發(fā)明目前預(yù)期的最佳方式。
[0017]在附圖中:
[0018]圖1a是根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的示意圖；
[0019]圖1b是圖1a中所示的根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的示意圖的延續(xù)；并且
[0020]圖2是部分剖開的根據(jù)本發(fā)明的硬釬焊預(yù)成型坯的等視圖。
[0021]發(fā)明詳沭
[0022]圖1a-1b圖示了系統(tǒng)5，其設(shè)置在機(jī)構(gòu)2內(nèi)，并且可以用于將部件10、15使用硬釬焊預(yù)成型坯20彼此硬釬焊。在代表性應(yīng)用中，系統(tǒng)5包括制備位置30和干燥位置40，其用于將發(fā)光材料25涂布在硬釬焊預(yù)成型坯20的填充金屬22上(圖2)，在本文其他地方更詳細(xì)地說明。組裝位置50、檢測(cè)位置60和硬釬焊位置70也設(shè)置在機(jī)構(gòu)2中。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，制備和干燥位置30、40設(shè)置在第一機(jī)構(gòu)2中并且組裝、檢測(cè)和硬釬焊位置50、60和70設(shè)置在單獨(dú)的機(jī)構(gòu)中(未示出)。這可以允許硬釬焊預(yù)成型坯20的制造者用發(fā)光材料25處理和/或涂布硬釬焊預(yù)成型坯20，并且之后將這種硬釬焊預(yù)成型坯20提供至不同的制造者，以用于使用系統(tǒng)5的余下部分將部件10、15彼此硬釬焊。系統(tǒng)5構(gòu)造為使得可以通過檢測(cè)硬釬焊預(yù)成型坯20的發(fā)光自動(dòng)測(cè)定部件10、15上存在或不存在硬釬焊預(yù)成型坯20。這允許是或否的決定；換言之，如本文在其他地方更詳細(xì)地描述的，可以自動(dòng)做出繼續(xù)硬釬焊程序或拒絕的決定。
[0023]現(xiàn)在參考圖2，硬釬焊預(yù)成型坯20包括涂布有發(fā)光材料25的填充金屬22，并且取決于具體所需的最終應(yīng)用，其可以限定為硬釬焊環(huán)構(gòu)造或具有其他預(yù)成型構(gòu)造。合適的硬釬焊環(huán)和/或適合用于作為填充金屬22的其他預(yù)制硬釬焊產(chǎn)品可得自經(jīng)營(yíng)地在Cudahy，WI, U.S.A.的Lucas-Mi lhaupt, Inc.,對(duì)于由基于銅的材料制成的硬釬焊部件10、15,商
品名為Sil-Fos?;且對(duì)于由鋼、不銹鋼和/或其他鐵材料制成的硬釬焊部件10、15，為BrazeTM和Easy-Fh)<K、填充金屬22可以是焊劑涂布的或挖心的，例如，如在題為《用于硬釬焊的焊劑挖心預(yù)成型還(Flux Cored Preforms for Brazing)》的共同擁有的美國(guó)再版專利號(hào)RE42，329，以及2008年11月26日提交的題為《含有焊劑的硬釬焊材料(BrazingMaterial Containing A Flux)》的待決美國(guó)申請(qǐng)序列號(hào)12/324, 410和2011年I月5日提交的題為《硬釬焊材料(Brazing Material)》的待決美國(guó)申請(qǐng)系列號(hào)12/602,053中所描述的，其全部通過引用以它們的整體結(jié)合在此。
[0024]再次參考圖la-lb，發(fā)光材料25在該實(shí)施方案中包括多個(gè)液體成分，S卩，發(fā)光墨27和溶劑28。將發(fā)光墨27和溶劑28在制備位置30處的容器32中混合在一起。在該實(shí)施方案中發(fā)光墨27是藍(lán)色的例如氖藍(lán)色的墨，且該實(shí)施方案的溶劑28是一種或多種不易燃的，另外任選地，快速干燥的溶劑。所預(yù)期的是，發(fā)光墨27可以是紅色的或一些其他顏色的。優(yōu)選地，發(fā)光墨27是裸眼不可見的。換言之，發(fā)光墨27優(yōu)選在環(huán)境光或者常規(guī)的白熾的、熒光的和/或其他常規(guī)照明設(shè)備下不可見。發(fā)光墨27不一定是墨水或者甚至自身不一定是液體，而取而代之的可以是可以轉(zhuǎn)移至和/或粘附至硬釬焊預(yù)成型坯20的粉末或其他固體。這可以通過將這種粉末或固體形式的發(fā)光墨27混合至溶劑28中以形成用于液體應(yīng)用的懸浮液來完成。任選地，可以將發(fā)光墨27以其粉末化或其他固體形式涂敷至硬釬焊預(yù)成型坯20。
[0025]通過以少于全部發(fā)光材料25的50重量％提供發(fā)光墨27，將這些以高度稀釋發(fā)光墨27的比例混合。例如，優(yōu)選的實(shí)施方案具有其中發(fā)光材料25的重量的約30%為發(fā)光墨27并且發(fā)光材料25的重量的70%為溶劑28的比例，同時(shí)發(fā)光墨27和溶劑28兩者在容器32中是液體狀態(tài)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，在涂敷至一個(gè)或多個(gè)硬釬焊預(yù)成型坯20之前，發(fā)光墨27可以在發(fā)光材料25的重量的約10-50%之間，并且溶劑可以在發(fā)光材料的重量的約50-90%之間。仍然參考圖la-lb，在制備位置30處，將發(fā)光材料25涂敷至一批多個(gè)硬釬焊預(yù)成型坯20以允許每個(gè)硬釬焊預(yù)成型坯20發(fā)光。這通過將硬釬焊預(yù)成型坯20浸潰，任選地浸沒在容器32內(nèi)的發(fā)光材料中來完成。之后將硬釬焊預(yù)成型坯20從容器32移出并放置在干燥位置40處的滾桶42和/或其他合適的干燥器件中。將硬釬焊預(yù)成型坯20在滾桶42中攪拌并翻滾，其機(jī)械移除一些過量的發(fā)光材料25，余下的過量發(fā)光材料25通過例如溶劑28成分的蒸發(fā)和/或揮發(fā)物釋放被移除。這在硬釬焊預(yù)成型坯20的每一個(gè)上留下發(fā)光材料的薄涂層，在大部分實(shí)施方案中，其在硬釬焊預(yù)成型坯20上的發(fā)光材料25內(nèi)具有更高濃度的發(fā)光墨27。換言之，與發(fā)光材料在容器32中為其完全液體狀態(tài)的情況比較，發(fā)光墨27比溶劑28的比率更大。
[0026]在另一個(gè)實(shí)施方案中，代替通過浸潰、浸入或浸泡，通過噴霧涂敷將發(fā)光材料25涂敷至硬釬焊預(yù)成型坯20。在還另一個(gè)實(shí)施方案中，涂敷和干燥同時(shí)進(jìn)行和/或通過單個(gè)涂敷設(shè)備的方式進(jìn)行。在這種實(shí)施方案中，可以將發(fā)光材料25在單個(gè)位置噴霧和干燥，例如，通過組合翻滾、噴霧涂敷和干燥機(jī)的方式。一種合適的機(jī)械可得自比利時(shí)的WaltherTrowal公司，商品名為Rotamat涂布機(jī)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，可以將發(fā)光材料25與用于制造硬釬焊預(yù)成型坯20本身的制造過程中的其他步驟整合。換言之，發(fā)光材料25的涂敷可以不需要一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的涂敷步驟。取而代之的是，發(fā)光材料25可以與焊劑和/或其他涂布材料混合以使得將發(fā)光材料25與焊劑和/或其他涂布材料一起作為其組分同時(shí)涂敷。[0027]與將發(fā)光材料25涂敷至硬釬焊預(yù)成型坯20的特定方式無關(guān)，發(fā)光材料25可以基本上覆蓋硬釬焊預(yù)成型坯的整個(gè)外表面，例如，覆蓋約90%，正負(fù)10%?；蛘?，發(fā)光材料25可以覆蓋硬釬焊預(yù)成型坯20相對(duì)較小百分?jǐn)?shù)的外表面?？梢詫l(fā)光材料25放置在單個(gè)離散的位置或在硬釬焊預(yù)成型坯20的外表面上彼此隔開的多個(gè)離散的位置。對(duì)于包括槽、通道和/或其他結(jié)構(gòu)特征的硬釬焊預(yù)成型坯20的實(shí)施方案，可以將發(fā)光材料25涂敷至這種槽、通道或其他結(jié)構(gòu)特征之上或之中，任選地鄰近這些特征，條件是發(fā)光材料25的至少一部分可以如在本文其他地方更詳細(xì)地描述的由傳感器65檢測(cè)。發(fā)光材料25的涂層，無論它是硬釬焊預(yù)成型坯20上的整個(gè)涂層、部分涂層和/或離散標(biāo)記，都是足夠硬的、耐久的，并且可以以最少的損失耐受運(yùn)輸和操作。換言之，硬釬焊預(yù)成型坯20上的發(fā)光材料25是永久的并且將不會(huì)被洗掉。在一些實(shí)施方案中，發(fā)光材料25的涂層的表面層厚度與涂敷到硬釬焊預(yù)成型坯20的來自永久馬克筆的墨水層有大約相同的厚度，正負(fù)10%。無論如何，在離開制備和/或干燥位置30、40之后，硬釬焊預(yù)成型坯20是發(fā)光的并且可以在系統(tǒng)5中在其他地方采用。
[0028]仍然參考圖1a-1b，如在組裝位置50的左手側(cè)所示，將硬釬焊預(yù)成型坯20組裝至部件10、15上。如在組裝位置50的右手側(cè)所示，多個(gè)硬釬焊預(yù)成型坯20安裝在由彼此組裝的部件10和15所限定的部件組裝體17上。將硬釬焊預(yù)成型坯20以已知的自動(dòng)方式組裝至部件10、15和/或部件組裝體17上。在這種組裝之后，將部件10、15和/或部件組裝體17從組裝位置50移動(dòng)至檢測(cè)位置60。
[0029]仍然參考圖la-lb，在檢測(cè)位置60處，測(cè)定部件10、15和/或部件組裝體17上硬釬焊預(yù)成型坯20存在或不存在。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，發(fā)光材料25對(duì)肉眼和/或在普通照明條件下不可見。在這種實(shí)施方案中，檢測(cè)位置60包括光源63，其發(fā)射與從機(jī)構(gòu)光源3發(fā)射的光波長(zhǎng)不同的光。在該實(shí)施方案中，機(jī)構(gòu)光源3是常規(guī)的頂部突光或白熾光源,正如對(duì)于制造型機(jī)構(gòu)2來說是典型的。優(yōu)選的光源63是不可見光，任選地，是另一種可以適宜地導(dǎo)致發(fā)光材料25發(fā)光并且從而導(dǎo)致硬釬焊預(yù)成型坯20發(fā)光的光。光源63相對(duì)于檢測(cè)位置60內(nèi)的硬釬焊預(yù)成型坯20定位，以使得從光源63發(fā)射的光被導(dǎo)向硬釬焊預(yù)成型坯
20。傳感器65定位于檢測(cè)位置60內(nèi)，以便允許傳感器65檢測(cè)來自發(fā)光材料25的發(fā)光并且從而檢測(cè)來自硬釬焊預(yù)成型坯20的發(fā)光。合適的傳感器65是可得自Elwood Park,NJ,U.S.A的Keyence Corporation ofAmerica的UV傳感器。在一個(gè)實(shí)施方案中，傳感器65檢測(cè)發(fā)光并且從而檢測(cè)單個(gè)部件10、15上硬釬焊預(yù)成型坯20的存在，如檢測(cè)位置60的左手側(cè)所示。在另一個(gè)實(shí)施方案中，傳感器65檢測(cè)發(fā)光并且從而檢測(cè)在將部件10、15彼此組裝之后部件組裝體17上硬釬焊預(yù)成型坯20的存在，如在檢測(cè)位置60的右手側(cè)所示那樣。
[0030]仍然參考圖la-lb，在該實(shí)施方案中，檢測(cè)位置60優(yōu)選提供在其中進(jìn)行發(fā)光檢測(cè)的暗環(huán)境。該實(shí)施方案中的暗環(huán)境限定為用多個(gè)互連的護(hù)罩64阻擋來自機(jī)構(gòu)光源3的光中的至少一些。任選地，可以使用單一護(hù)罩64以提高傳感器65檢測(cè)發(fā)光和從而檢測(cè)硬釬焊預(yù)成型坯20的存在的能力。在另一個(gè)實(shí)施方案中，不設(shè)置護(hù)罩64，并且取而代之的是，發(fā)光的檢測(cè)在由機(jī)構(gòu)光源3照明的光照環(huán)境中進(jìn)行。
[0031]無論如何，如果傳感器65未檢測(cè)到發(fā)光材料25的發(fā)光，則做出硬釬焊預(yù)成型坯20不存在的決定。當(dāng)確定硬釬焊預(yù)成型坯20的這種不存在時(shí)，拒絕部件10、15或部件組裝體17，并且不將其送至硬釬焊位置70。如果傳感器65檢測(cè)到發(fā)光材料25的發(fā)光，則做出硬釬焊預(yù)成型坯20存在的決定。當(dāng)確定硬釬焊預(yù)成型坯20的這種存在時(shí)，接受部件10、15或部件組裝體17，并且將其送至硬釬焊位置70。對(duì)于其中在部件10或15上而不是部件組裝體17上測(cè)定硬釬焊預(yù)成型坯20的存在或不存在的實(shí)施方案，如果在部件10或15上測(cè)定到預(yù)成型坯20的存在，那么將部件10、15彼此組裝以形成部件組裝體17，之后將其送至進(jìn)行硬釬焊程序的硬釬焊位置70。
[0032]硬釬焊位置70包括硬釬焊爐72。將部件組裝體17放置在硬釬焊爐72中，并且將硬釬焊爐72加熱到將部件組裝體17加熱并將硬釬焊預(yù)成型坯20的填充金屬22熔融以便將部件10、15通過硬釬焊彼此連接所需的溫度。在其中發(fā)光材料25在未被光源63照明的情況下不可見的優(yōu)選的實(shí)施方案中，硬釬焊程序之后部件組裝體17上的任何殘留發(fā)光材料25保持為不可見，或者不將部件10、15染色。鑒于以上內(nèi)容，包括硬釬焊程序在內(nèi)的基本上整個(gè)制造過程可以用系統(tǒng)5自動(dòng)進(jìn)行。顯然，系統(tǒng)5還包括各種機(jī)械、邏輯控制器和其他控制器，因?yàn)樗鼈兪潜绢I(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，所以沒有在這里討論。
[0033]在特別指出且清楚要求保護(hù)被認(rèn)為是本發(fā)明的主題內(nèi)容的以下權(quán)利要求的范圍內(nèi)，各種變更是預(yù)期的。
【權(quán)利要求】
1.一種硬釬焊預(yù)成型坯，所述硬釬焊預(yù)成型坯包含: 填充金屬；和 發(fā)光材料，所述發(fā)光材料當(dāng)暴露至不可見光時(shí)可以發(fā)光，所述發(fā)光材料覆蓋所述填充金屬的至少一部分。
2.權(quán)利要求1所述的硬釬焊預(yù)成型坯，其中所述發(fā)光材料在所述發(fā)光材料完全固化之后包含等于或少于所述硬釬焊預(yù)成型坯總重量的.15%。
3.權(quán)利要求2所述的硬釬焊預(yù)成型坯，其中所述硬釬焊預(yù)成型坯是硬釬焊環(huán)。
4.權(quán)利要求2所述的硬釬焊預(yù)成型坯，其中所述發(fā)光材料包括在被涂敷至所述填充金屬之前混合在一起的發(fā)光墨和溶劑。
5.權(quán)利要求3所述的硬釬焊預(yù)成型坯，其中所述發(fā)光墨是光學(xué)增亮劑。
6.權(quán)利要求3所述的硬釬焊預(yù)成型坯，其中所述溶劑是不易燃溶劑。
7.權(quán)利要求3所述的硬釬焊預(yù)成型坯，其中所述發(fā)光墨是所述發(fā)光材料被涂敷至所述填充金屬之前的重量的約30 %，并且所述溶劑是所述發(fā)光材料被涂敷至所述填充金屬之前的重量的約70%。
8.權(quán)利要求3所述的硬釬焊預(yù)成型坯，其中所述發(fā)光墨是所述發(fā)光材料被涂敷至所述填充金屬之前的重量的約10-50%。
9.權(quán)利要求3所述的硬釬焊預(yù)成型坯，其中所述溶劑是所述發(fā)光材料被涂敷至所述填充金屬之前的重量的約50-90%。
10.權(quán)利要求3所述的硬釬焊預(yù)成型坯，其中所述發(fā)光材料在硬釬焊熔池中可溶而不在硬釬焊縫中引入夾雜物、孔隙以及空隙形式的污染。
11.權(quán)利要求3所述的硬釬焊預(yù)成型坯，其中硬釬焊縫用所述硬釬焊預(yù)成型坯形成以耐受至少32，OOOpsi的拉伸強(qiáng)度。
12.權(quán)利要求3所述的硬釬焊預(yù)成型坯，其中硬釬焊縫用硬釬焊預(yù)成型坯形成以將第一管與第二管連接，并且所述硬釬焊縫可以耐受25，OOOpsi的所述第一管和第二管內(nèi)的壓力而不失效。
13.權(quán)利要求2所述的硬釬焊預(yù)成型坯，其中將所述發(fā)光材料與焊劑組合以制備粉末或糊料形式的發(fā)光焊劑。
14.權(quán)利要求2所述的硬釬焊預(yù)成型坯，其中將所述發(fā)光材料與所述填充金屬均勻混合以制備發(fā)光填充金屬。
15.權(quán)利要求3所述的硬釬焊預(yù)成型坯，其中所述硬釬焊預(yù)成型坯用于加熱、通風(fēng)、空調(diào)、閥門、恒溫閥和軟管用途中。
16.權(quán)利要求3所述的硬釬焊預(yù)成型坯，所述硬釬焊預(yù)成型坯還包括: 第一合金件； 第二合金件； 所述硬釬焊預(yù)成型坯連接至所述第一和第二合金件兩者以形成工件；并且其中 在包含氫或氫和氮混合物的硬釬焊爐中，在1200-2000華氏度之間，向所述工件施熱一段包括15分鐘以下的時(shí)間。
17.權(quán)利要求16所述的硬釬焊預(yù)成型坯，其中所述硬釬焊預(yù)成型坯通過在所述硬釬焊爐中熔融并且之后在所述第一和第二合金件兩者上固化，將所述第一合金件與所述第二合金件連接，以形成硬釬焊的工件。
18.權(quán)利要求17所述的硬釬焊預(yù)成型坯，其中所述硬釬焊的工件沒有來自所述發(fā)光墨的污染。
19.一種用于將多個(gè)部件彼此硬釬焊的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 硬釬焊預(yù)成型坯，所述硬釬焊預(yù)成型坯包含， 填充金屬；和 覆蓋所述填充金屬的至少一部分的發(fā)光材料； 多個(gè)部件，所述多個(gè)部件彼此組裝以使得硬釬焊環(huán)接合所述多個(gè)部件的每一個(gè)； 光源，所述光源發(fā)射可以使得所述硬釬焊環(huán)的發(fā)光材料發(fā)光的光；以及傳感器，所述傳感器可以檢測(cè)發(fā)光并且相對(duì)于所述硬釬焊環(huán)定位以便檢測(cè)所述硬釬焊環(huán)的發(fā)光。
20.權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括限定外殼的多個(gè)護(hù)罩，所述外殼僅允許來自所述光源的光進(jìn)入所述外殼。
21.權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述傳感器是UV傳感器。
22.一種確定是否進(jìn)行硬釬焊程序的方法，所述方法包括: 將硬釬焊預(yù)成型坯用發(fā)光材料處理； 將所述硬釬焊預(yù)成型坯組裝至要進(jìn)行硬釬焊程序的部件； 將光導(dǎo)向所述要進(jìn)行硬釬焊程序的部件； 檢測(cè)部件組裝體處的所述發(fā)光材料； 基于所述發(fā)光材料的檢測(cè)，確定在所述要進(jìn)行硬釬焊程序的部件上存在或不存在所述硬釬焊預(yù)成型坯；以及 對(duì)于所確定的所述硬釬焊預(yù)成型坯的存在或不存在，確定是否進(jìn)行硬釬焊程序。
23.一種在組裝過程中檢測(cè)存在或不存在硬釬焊材料的方法，所述方法包括: 將發(fā)光材料涂敷至硬釬焊填充金屬； 通過以下方式形成將要進(jìn)行硬釬焊程序的部件組裝體: 將所述硬釬焊填充金屬組裝至所述部件組裝體的第一部件； 將所述部件組裝體的所述第一部件組裝至所述部件組裝體的第二部件； 形成外殼，所述外殼防止對(duì)所述部件組裝體遮擋二次光源； 將紫外光導(dǎo)向所述部件組裝體； 檢測(cè)所述部件組裝體處的所述發(fā)光材料；和 基于所述發(fā)光材料的檢測(cè)確定硬釬焊填充金屬存在。
24.權(quán)利要求24所述的方法，所述方法還包括當(dāng)檢測(cè)到所述發(fā)光材料時(shí)將所述部件組裝體送至隨后的組裝位置和硬釬焊位置中的至少一個(gè)。
25.一種通過硬釬焊連接多個(gè)部件的方法，所述方法包括: 將發(fā)光材料涂敷至硬釬焊填充金屬； 將所述硬釬焊填充金屬組裝至要硬釬焊的第一部件； 檢測(cè)所述發(fā)光材料； 將第二部件組裝至所述第一部件，以使得所述硬釬焊填充金屬將所述第一和第二部件兩者接合；和將所述第一和第二部件彼此硬釬焊。
26.權(quán)利要求26所述的方法，其中在將所述第一和第二部件彼此組裝之后并且在將所述第一部件和第二部件彼此硬釬焊之前，檢測(cè)所述發(fā)光材料。
27.權(quán)利要求27所述的方法，其中所述硬釬焊步驟在硬釬焊爐中發(fā)生。
28.權(quán)利要求28所述的方法，其中所述組裝步驟中的至少一個(gè)在具有第一光源的機(jī)構(gòu)的組裝位置進(jìn)行，并且所述檢測(cè)步驟在具有不同于所述第一光源的第二光源的所述機(jī)構(gòu)的檢測(cè)位置進(jìn)行。
29.權(quán)利要求28所述的方法，其中所述第二光源是不可見光。
30.權(quán)利要求29所述的方法，所述方法還包括用護(hù)罩阻擋從所述第一光源發(fā)射的至少一些光，所述護(hù)罩減少來自可以照明所述硬釬焊填充金屬的所述第一光源的光的量。
31.權(quán) 利要求30所述的方法，其中多個(gè)互連的護(hù)罩限定阻擋從所述第一光源發(fā)射的至少一些光的外殼。
32.權(quán)利要求30所述的方法，其中將所述第一部件和第二部件彼此硬釬焊的步驟還包括制備沒有污染的硬釬焊縫，所述污染包括夾雜物、空隙、孔隙、熔渣和飛濺物。
33.權(quán)利要求33所述的方法，所述方法還包括用氦泄漏檢查確認(rèn)所述硬釬焊縫沒有污染。
【文檔編號(hào)】B23K35/02GK103958118SQ201280057783
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月23日
【發(fā)明者】勞倫斯·A·沃爾夫格拉姆, 阿蘭·別洛赫拉夫 申請(qǐng)人:盧卡斯米爾霍特公司