流體流動裝置的制作方法

專利名稱：流體流動裝置的制作方法
流體流動裝置相關申請本申請要求美國臨時專利申請第60/706,846號的權益，該申請的 申請日為2005年8月9日，名稱為流體流動裝置，該申請的全部公 開內容通過引用而完全地結合于此。發明背景多種已知的流體流動裝置包括設置于笫三金屬構件相對側上的 第一金屬構件與第二金屬構件，用于抵壓笫三金屬構件，近而形成密 封。這種已知流體流動裝置的例子公開于名稱為"流體聯4矣件"的美 國專利第4,552,389號、名稱為"具有扭矩抑制結構的流體裝配件，， 的美國專利笫6,685,234號、名稱為"倒置波紋管閥"的美國專利笫 4,687,017號、名稱為"隔膜閥"的美國專利第6,189,861號及名稱為 "閥"的美國專利第4,684，106號中，這些申請的全部公開內容通過 引用而完全地結合于此。概要本公開廣泛地涉及具有一個或多個金屬構件的流體流動裝置，金 屬構件至少局部地硬化，用于和裝置的另一部分形成密封，該另一部 分比硬化部分要軟。這種流體流動裝置的 一個例子包括組裝于第三金 屬構件相對側上的第 一金屬構件與第二金屬構件。負載通過第 一金屬 構件與第二金屬構件而作用于第三金屬構件上。硬化接合部分包含于金屬構件中的至少一個上。硬化接合部分與金屬構件接合并對該金屬 構件塑性變形，硬化接合部分受到金屬構件的抵壓以便形成密封。在 一個實施例中，硬化接合部分凹入到金屬構件內，并對金屬構件塑性 變形，硬化接合部分受到金屬構件的抵壓以便形成密封，而在另一個實施例中，硬化接合部分壓縮金屬構件的突出部或角，并對其塑性變 形，硬化接合部分受到金屬構件的抵壓。在另一個實施例中，流體流 動裝置為流體聯接件、隔膜閥或波紋管閥。公開于本申請中的另 一個發明方面涉及對流體流動裝置的 一部 分硬化，用于和裝置的另一部分形成密封，該另一部分比硬化部分要 軟。在一個實施例中，采用基于擴散的表面處理，比如低溫滲;友來產 生硬化的表面，而沒有形成破化物沉淀。在本公開內容中，產生硬化 的表面"而沒有形成碳化物沉淀，，指的是如果形成^友化物沉淀的話， 碳化物沉淀的數量非常小，從而不會不利地影響硬化部分的抗腐蝕 性。結合附圖并在考慮下列描述與附加權利要求之后，那些熟悉本領 域的技術人員應當明白進一步的優點和好處。附圖簡述附圖結合于說明書中并構成了說明書的一部分。附圖中解釋了本 發明的實施例，實施例連同上面給出的發明概述及下面給出的詳細描 述用于舉例說明發明的實施例。

圖1為流體流動裝置一部分的示意性展示； 圖2為流體流動裝置密封區域的示意性展示； 圖3為流體流動裝置密封區域的示意性展示； 圖4為流體流動裝置密封區域的示意性展示； 圖5為流體流動裝置密封區域的示意性展示； 圖6為流體流動裝置密封區域的示意性展示； 圖7為流體流動裝置密封區域的示意性展示； 圖8為裝配件的截面圖； 圖9為波紋管閥密封區域的截面圖； 圖IO為隔膜閥密封區域的截面圖；及 圖11為隔膜閥密封區域的截面圖。詳細描述本申請廣泛地涉及具有金屬對金屬密封的流體流動裝置。流體流 動裝置包括具有硬化的接合表面或部分的第一金屬構件及軟于硬化 部分的第二金屬構件。第二金屬構件與第一構件裝配起來，從而使硬化表面與第二金屬構件接合，并且對第二金屬構件塑性變形，從而提 供金屬對金屬的密封。與在兩個未硬化金屬構件之間形成金屬對金屬密封的流體流動 裝置相比，流體流動裝置(在其內，形成金屬對金屬密封的構件中的其 中一個的至少一部分^皮硬化)可具有一定優點。比如，對金屬構件中的 一個或全部進行硬化可允許用于流體流動裝置中的材料的更大多功 能性。此外，對形成金屬對金屬密封的構件中的其中一個的至少一部 分進行硬化可導致具有較低泄露率的密封。此外，借助低溫滲碳或其 它硬化處理而對表面硬化可增加表面的抗腐蝕性，這在一定應用中可 能有利。雖然文中描述的示例性實施例以流體流動裝置的形式展現出來， 比如波紋管閥、隔膜閥及流體聯接件，那些熟悉本領域的技術人員應當容易地理解本發明可以其它方式配置。流體流動裝置可呈現為多 種不同的形式。在本申請中，流體流動裝置指的是讓流體流過的任何 裝置。流體流動裝置的例子包括但不限于閥、裝配件、聯接件、儀表 及泵。這些舉例及公開的示例性實施例用于解釋本發明的寬廣應用， 而沒有形成對本發明的限制。雖然文中可將本發明的多種發明方面、概念與特征描述并解釋為 在示例性實施例中以組合的形式體現出來，這些多種方面、斗既念與特 征可用于許多備選實施例中，不論是單獨地使用還是以多種組合及其 子組合的形式使用。除非文中明確地排除，所有這些組合及子組合旨 在位于本發明范圍之內。另外，雖然多種備選實施例比如發明的多種 方面、概念與特征，例如備選材料、結構、配置、方法、電路、裝置與構件、軟件、硬件、控制邏輯、備選實施例比如形式、裝配與功能 等，可描述于文中，這些描述并不應當視為是不論當前已知還是以后 開發出的可獲得備選實施例的完全或窮盡性列表。那些熟悉本領域的 技術人員可容易地將發明方面、概念或特征采納于另外的實施例中， 并在本發明范圍內使用，即使這些實施例沒有明確地公開于文中。此 外，雖然發明的一些特征、概念或方面可在文中描述為是優選的結構 或方法，這種描述并不用于表示這種特征是必要的或必然的，除非明 確地這樣陳述。此外，示例性或代表的數值和范圍可包括進來，用于 幫助理解本公開，然而這些數值及范圍不應當以限制的意義解釋，并 且僅僅當明確地如此陳述時才用于表示關4建數值或范圍。而且，雖然 多種方面、特征與概念可能在文中明確地表示為具有發明性或形成了 發明的一部分，這種表示并非是窮盡性的，而是可能具有完全描述于 文中的發明方面、概念與特征，其沒有明確地表示為具有發明性或為 特定發明的一部分，取而代之，發明闡述于所附權利要求中。示例性 的方法或過程的描述并不限于包括如在所有情況中所要求的所有步 驟，所提出的步驟順序也不應當解釋為是必要的或必然的，除非明確 地如此陳述。在本公開中，將不銹鋼進行滲碳而"沒有形成^灰化物沉淀"指的 是如果形成碳化物沉淀的話，碳化物沉淀的數量非常小，從而不會不 利地影響不銹鋼的抗腐蝕性。圖1示意性地展示了流體流動裝置12的例子。流體流動裝置12 包括金屬密封構件14及第一與第二金屬夾持構件16、 18。夾持構件 16、 18裝配到金屬密封構件14的相對側上。夾持構件16、 18互相壓 合起來，如箭頭20、 22所指示。負載通過笫一與笫二金屬夾持構件 16、 18而作用于密封構件14上。參考圖2到圖7， 一個或多個硬化 接合部分10包含于密封構件14上、第一夾持構件16上及/或第二夾 持構件18上。硬化接合部分10與金屬密封構件14或金屬夾持構件 16、 18中的一個接合并對其塑性變形，以便形成密封。在圖2到圖7中，硬化接合部分10展示為從密封構件或夾持構件中的至少一個延伸或突出的部分，用于凹入到將其抵壓的構件內。然而，接合部分可 以為硬化的部分或表面，該硬化的部分或表面與非硬化的延伸或突出部接合，^Mv而對延伸或突出部壓縮并塑性變形，進而在沒有凹入其內 的情況下而形成密封。在流體流動裝置12內，密封構件14與夾持構件16、 18可呈現 為多種不同的形式。密封構件的例子包括但不限于用于隔膜閥的隔 膜、用于波紋管閥的波紋管、用于波紋管閥的波紋管支撐件及用于裝 配件中的襯墊。夾持構件16、 18的例子包括但不限于閥體比如隔膜 閥體與波紋管閥體及裝配密封管部件。硬化接合部分可呈現為多種不 同的形式。在一個示例性實施例中，硬化接合部分10為環形且軸向 地延伸的突出部，該突出部由基于擴散的表面處理進行硬化。硬化接 合部分可通過對整個包含硬化接合部分的構件進行硬化而形成，或者 可通過僅僅對構件上形成硬化接合部分的部分進行硬化而形成。在一 個示例性實施例中，硬化接合部分要比與其接合的金屬流體流動裝置 構件硬。比如，由低溫滲碳處理所硬化的不銹鋼典型地可具有大約為 900-1000的維氏硬度，雖然也已達到更高的硬度值比如大約1400維 氏硬度。同時，未退火的不銹鋼可具有大約250-350的維氏硬度，而 退火的不銹鋼可具有大約125-175的維氏硬度。硬化接合部分與構件 之間的實際硬度差異可由用戶選擇。密封構件14與夾持構件16、 18可由多種不同金屬制成。例子包 括鐵、銅、鎳、鈦、鎂、錳、這些金屬的合金及任何其它金屬或合金， 其可用于制造閥門、閥構件與其它流體流動裝置是眾所周知的。在一 個實施例中，限定了硬化接合部分10的特定單個構件或多個構件由 金屬或金屬合金制成，金屬或金屬合金已通過低溫滲碳或其它硬化處 理而進行了表面硬化，從而不僅增加了表面硬度，而且優選地(雖然并 非必要)增加了抗腐蝕性。不銹鋼的低溫滲碳("LTC")已描述于大量公開出版物中，包括美國專利第5,792,282號、歐洲專利第0787817號、日本專利文件 9-14019(Kokai9-268364)、美國專利第6,165,597號及美國專利第 6,547,888號，其公開內容通過引用而完全地結合于此。在此技術中， 工件在小于1000'F(538。C)的升溫中與含^友氣體接觸。作為結果，高 濃度的元素碳擴散到工件表面內，而沒有形成碳化物沉淀。結果是工 件的表面硬度與抗腐蝕性得到了顯著的增強。在低溫滲碳中，原子碳以填隙的形式擴散到工件表面內，即碳原 子游入金屬原子之間的間隙內。由于處理溫度低，這些碳原子與工件 表面的金屬原子形成了固溶體。它們沒有與這些金屬原子反應而形成 其它化合物。因此，低溫滲碳不同于在較高溫度時進行的常規滲碳， 在常規滲碳中，碳原子反應而形成碳化物沉淀，即特定的金屬化合物 比如M23Ce(比如02305或碳化鉻)、1^5。2等，特定的金屬化合物設置 成分離并與金屬基隔開的離散相形式，特定的金屬化合物包含于金屬 基內。已知其它處理可用于改變金屬工件的表面特性。即，在其它處理 中這是已知的金屬工件的硬度、抗腐蝕性及/或其它表面特性可通過 將原子填隙地擴散到工件表面內而得以改變，從而與工件表面內的金 屬原子形成固溶體，而沒有形成分離相形式的新化合物。例子包括鐵、 鉻及/或鎳基合金的氮化；鐵、鉻及/或鎳基合金的碳氮化；及鈥基合 金氮化等。為方便起見所有這些處理將整體上稱為"基于擴散的表面 處理，，。這些基于擴散的表面處理可通過使用本公開的技術而得以應 用。在本公開技術中，硬化接合部分10可通過用金屬或合金制成一 個或多個構件或構件的一部分而形成，金屬或合金將作為對基于擴散 的表面硬化處理的響應而表面硬化。構件或構件的一部分然后可經受 這種硬化處理。比如，如果硬化接合部分10借助低溫滲,友而形成于 夾持構件16內的話，那么整個夾持構件16或僅為待硬化的部分可以 由金屬或合金制成，該金屬或合金針對這種特定的擴散過程表現出硬化響應特性。針對基于擴散的表面處理而表現出硬化響應特性的金屬或合金 是已知的。例如，針對低溫滲碳表現出硬化響應特性的材料描述于上面提到的美國專利第5，792,282號、美國專利第6,093,303號、美國專 利第6,547,888號、歐洲專利第0787817號及日本專利文件 9-14019(Kokai9-268364)中，這些專利的公開內容通過引用而完全地結 合于此。例子包括但不限于包含重量比為5%-50%，優選地為 10%-40%的> 的鋼；包含重量比為10。/o-40y。的Ni及重量比為10-35% 的Cr的合金；不銹鋼如AISI300與400系列的鋼，包括AISI316、316L、 317、 317L及304不銹鋼；合金600;合金625;合金825;合金C-276; 合金C-22與合金20Cb等。同樣地，針對上面提到的其它基于擴散的表面處理而會表現出硬 化響應特性的金屬也是已知的。圖2-圖7展示了密封構件14、夾持構件16、 18及硬化接合部分 IO的配置舉例。在圖2-圖7展示的每個例子中，密封構件14夾持于 夾持構件16、 18之間。在圖2展示的例子中，硬化接合部分10包含 于密封構件14上。硬化接合部分10與夾持構件16中的一個接合， 并對其塑性變形，從而形成密封。在圖3所展示的例子中，硬化接合部分10與夾持構件18中的一 個接合，并對其塑性變形。硬化接合部分10與密封構件14接合，并 對密封構件14塑性變形，從而形成密封。在圖4所展示的例子中，第一硬化接合部分10形成于密封構件 的第一側23上，而第二硬化接合部分10則形成于密封構件的第二側 上。位于密封構件的笫一與笫二側23、 24上的硬化接合部分10與夾 持構件16、 18接合，并對其塑性變形，從而形成密封。在圖5所展示的例子中，第一硬化接合部分10形成于第一夾持 構件16上，而第二硬化接合部分10則形成于第二夾持構件18上。 由第一夾持構件與第二夾持構件限定的硬化接合部分10與密封構件1216、 18的第一與第二側23、 24接合，并對其塑性變形，從而形成密 封。在圖6所展示的例子中，第一與第二硬化接合部分10形成于密 封構件14上。由密封構件所限定的硬化接合部分10與夾持構件16、 18中的一個接合，并對其塑性變形，從而形成第一密封與第二密封。在圖7所展示的例子中，第一與第二硬化接合部分10形成于夾 持構件16、 18中的一個上。由夾持構件所限定的硬化接合部分10與 密封構件14接合，并對其塑性變形，從而形成笫一密封與第二密封。根據本公開，已經發現與在兩個未硬化金屬構件之間密封的流 體流動裝置相比，對形成金屬對金屬密封的構件中的一個的至少一部 分硬化可具有一定優點。比如，對金屬構件中的一個或全部進行硬化 可允許用于流體流動裝置中的材料的更大多功能性。比如，如果流體 流動裝置12包括由不銹鋼制成的未硬化夾持構件的話，密封構件可 由較軟材料比如退火不銹鋼或鎳制成，從而在夾持構件與密封構件之 間提供硬度差異。在一些情況中，退火不銹鋼可能比未退火不銹鋼更 難以處理，并且在苛刻環境中，鎳比不銹鋼更容易受到腐蝕。當夾持 構件16、 18包括硬化接合部分10的時候，密封構件14可由較硬材 料比如不銹鋼制成，并且仍然具有足夠的硬度差異，以便形成良好密 封。比如，夾持構件16、 18可由不銹鋼制成并處理，從而形成一個 或多個硬化接合部分10,而密封構件可由不銹鋼比如316不銹鋼制成。 硬化接合部分10與不銹鋼之間的硬度差異有利于硬化接合部分10與 密封構件之間的密封。根據另一個例子，夾持構件可由不銹鋼制成， 而密封構件可包括一個或多個硬化接合部分。硬化接合部分10與不銹鋼構件之間的硬度差異大于未退火不銹 鋼與退火不銹鋼或與鎳之間的硬度差異。作為結果，如果包含有硬化 接合部分10的話，那么可形成具有較低泄露率的密封。比如，形成 于不銹鋼表面與借助低溫滲碳處理而硬化的硬化接合部分10之間的 密封可能比形成于不銹鋼與鎳之間的密封更有效地對輕氣進行密封，因為硬度差異更大。輕氣的例子包括氫氣與氦氣。形成于不銹鋼表面 與借助低溫滲碳處理而硬化的硬化接合部分10之間的密封可在大于1000psi(-身/平方英寸)，并且甚至在大于5000psi的壓力處，且在小于 lstdcc/hr(標準毫升/小時)的泄露率下有效地容納輕氣。圖8到圖ll展示了可以包含硬化接合部分的流體流動裝置12的 例子。美國專利第3,521,910號與6,685，234號(文中稱為'234專利) 公開了一種聯接組件，其包括一對密封管，密封管具有在密封部件的 相對端面上密封的端部。美國專利第3,521,910號與6,685,234號通過 引用而整體上結合于此。圖8展示了 '234專利中圖1所示的聯接件 30，該聯接件改裝成包括硬化結合部10。聯接件30包括第一與笫二 密封管32、 34或聯接部件及密封部件36或襯墊。密封管具有與密封 部件36的端面42、 44密封接合的密封面38、 40。每個密封面優選地 包括軸向地向外延伸以便與密封部件36接合的周向連續墊片 (bead)46。每個墊片46一皮硬化，從而形成硬化接合部分10。 一對聯接 螺母50可螺紋接合起來或以其它方式結合起來，用于迫使密封管與 密封部件36密封接合。聯接的進一步細節可通過參考'234專利而獲 得。在一個示例性實施例中，密封部件36與密封管32、 34由不銹鋼 制成，而墊片46則借助低溫滲碳處理而硬化。墊片46凹入到金屬襯 墊內，并對其塑性變形從而形成密封。在一個實施例中，硬化的墊片 46設置于密封部件36上，而不是設置于密封管上，并且密封管未4皮 硬化。在另一個實施例中，與墊片46接觸的密封管或密封部件的表 面或表面接觸部祐:硬化，而墊片則未凈皮硬化。因此，硬化的表面壓縮 墊片46,并且對其塑性變形從而形成密封。美國專利第4,687,017號(文中稱為'017專利)公開了一種波紋管 閥。美國專利第4,687,017號通過引用而整體上結合于此。圖9展示 了 017專利中圖3所示的波紋管閥，波紋管閥改裝成包括-埂化結合部 10。波紋管閥60包括閥體62、閥帽64及具有附接上去的波紋管68 的閉合部件66。閥帽64從閥體62向外延伸，并且借助固持部件67而固定于其上。在一個示例性實施例中，閥體62、閥帽64、閉合部 件66及波紋管68由不銹鋼構造而成。在一個示例性實施例中，波紋 管68褶皺或折疊而用于適應選擇性的周向運動。閉合部件66包括放 大的直徑凸緣70,該凸緣70設計成覆蓋或閉合閥腔開口端72。更具 體地，放大的直徑凸緣適于與靠近腔體開口端72的閥體62密封性地 接合。凸緣70與位于開口端72處的閥體52之間的密封接合通過使用 墊片密封結構而提供。優選地，連續圓狀或弧狀環形墊片74設置于 放大的直徑凸緣70的下表面上。在一個示例性實施例中，閉合部件 66由不銹鋼制成，而墊片74則借助處理，比如低溫滲碳而硬化，從 而形成硬化接合部分10。墊片74可設計成與大致平坦的肩部76匹配 4妻合，肩部76以周向地環繞閥腔開口端72的形式而形成于閥體62 上。硬化的墊片74凹入到平坦肩部76內，并對其塑性變形，從而圍 繞閥腔的開口端而提供緊密的流體密封。加壓流體，比如輕氣因此而 限制于閥腔內，并且自閥腔的泄露而得以抑制。如將^皮理解的那樣， 墊片密封的朝向可顛倒，即通過將弧狀墊片放置于閥體上，并在閉合 部件上設有相關平坦表面而顛倒。在另一個實施例中，不論是與閥體則可以不被硬化。因此，表面可壓縮墊片并對墊片塑性變形，從而形 成密封。展示于圖9中的閥門的進一步細節可通過參考'017專利而 獲得。美國專利第6,189,861號(文中稱為'861專利)公開了一種隔膜閥。 美國專利第6,189,861號通過引用而整體上結合于此。圖10展示了 '861專利中圖5B所示隔膜閥的密封結構，隔膜閥改裝成包括一個或 多個硬化接合部分IO。隔膜閥80包括閥體82、隔膜結構84和閥帽 86。隔膜結構可包括單個隔膜或可包括多個隔膜，如圖10所示。閥 體82包括周向上升的凸緣或軸環90。圖10展示了凸緣或軸環90、隔膜結構84與閥帽86的下夾持邊緣部之間的關系。隔膜84展示為位于軸環90的頂部平坦表面90a上 隔膜84上可設置有凸出的中心區段及大致為平坦且徑向延伸的周邊 區段84a。閥帽86可具有成形的下周邊表面，該表面包括平坦部86a, 平坦部86a由圓柱壁86b所圍繞，圓柱壁86b在轉角86c內終止。在 一個示例性實施例中，閥帽的平坦部86a、壁部86b及/或轉角86c被 硬化。如圖10所示，當閥帽86被驅動進入夾持接合的時候，如圖所 示，平坦部86a夾持著隔膜組件84的頂部表面。轉角86c向下地偏移 并彎曲隔膜84的外周邊部，從而在軸環90的轉角92上產生高密封 壓力。在一個示例性實施例中，轉角92可^皮硬化，從而形成硬化接 合部分10。在一個示例性實施例中，閥體82與閥帽86由不銹鋼制成， 而轉角92則借助低溫滲碳處理而硬化。在另一個實施例中，隔膜被 硬化，而閥體82與閥帽86則未一皮硬化，從而使隔膜對閥體及/或閥帽 86塑性變形，從而形成密封。夾持順序如下。當閥帽被驅動進入初始夾持接合的時候，轉角86c 對隔膜的外周邊部84a向下并于軸環90的轉角92上方偏移并彎曲。 平坦部86a然后開始將隔膜84的頂部表面夾持于軸環90的頂部平坦 表面90a上。在一個示例性實施例中，軸環9(M皮石更化，并且大致地比 隔膜84要硬，隔膜84可由比如鈷鉻鎳合金、316不銹鋼及Inc X750 所制成。轉角86c繼續作用于隔膜84的周邊部84a,從而圍繞轉角92 而對隔膜84進行彎曲并折邊。在此封閉過程中施加的力足以使隔膜 84迎著硬化的轉角92而塑性變形或屈服，從而在兩者之間產生主體 密封。展示于圖10中的閥門細節可通過參考'861專利而獲得。美國專利笫4,684,106號(文中稱為'106專利)公開了一種隔膜閥。 美國專利第4,684,106號通過引用而整體上結合于此。圖11展示了 '106專利中圖2所示隔膜閥的密封結構，隔膜閥改裝成包括一個或 多個硬化接合部分IO。隔膜閥100可以包括金屬閥體102、金屬隔膜 104及閥帽106。圖11展示了體部102的》丈大周邊部與閥帽106，且 隔膜104軸向地夾持于兩者之間。閥體102與閥帽106可具有相對隔開且平坦并平行的周向區域116、 118，隔膜104的內或主周向區域可 在兩者之間而軸向地夾持于內周向區域上。閥帽螺母(圖未示)的檸緊 使夾持表面116、 118相向地移動，從而擠壓兩者之間的隔膜104。閥體102與閥帽106也可以包括副平坦且平行的夾持表面120、 122,其軸向并徑向地與主表面116、 118隔開。主表面116、 118可 通過相對鋒利的轉角124、 126而與副表面120、 122分開，隔膜104 穿過轉角124、 126而軸向地彎曲。在一個示例性實施例中，轉角124、 126被硬化，并且對較軟的金屬隔膜塑性變形，從而形成密封。轉角 124、 126之間的軸向間距小于隔膜104的常規軸向厚度，并且小于夾 持表面116、 118之間的軸向間距。作為結果，轉角124、 126在隔膜 104的相對端面表面上提供了良好的密封。外周向凸緣130軸向地自 體部102上的副夾持表面120延伸，用于在閥門的處理與裝配過程中 防止內或主夾持表面116的扭結與其它損壞。凸緣130的軸向4殳影可 大致地大于主副表面116、 120之間的軸向間距。與保護性凸緣130 直接地相對，閥帽部件106上可設置有放大凹部134，用于以自由且 未夾持的狀態來容納隔膜104的末端部136。大體上標示為142、 144 的副轉角可軸向地互相隔開一定距離，該距離大致地小于轉角124、 126之間的軸向間距，從而使隔膜104的外端部136軸向地變形，其 變形程度大于外端部136在轉角124、 126之間的軸向變形。在一個 示例性實施例中，轉角124、 126^皮硬化，從而形成硬化4矣合部分10。 轉角124、 126、 142、 144比隔膜要硬，并且對隔膜塑性變形，從而 提供主副密封。在另一個實施例中，隔膜104^皮硬化，而轉角124、 126、 142、 144則未^皮硬化，從而使隔膜對轉角塑性地變形，從而形 成密封。本發明已經參考優選實施例而得以描述。根據對本說明書的閱讀 與理解，他人將會想到修改與變型。至此，所有這些修改與變型應當 包含于其內，因為它們落入了所附權利要求或其等同概念的范圍內。
權利要求
1.一種流體聯接件，其包括大體上為環形的金屬密封襯墊；第一金屬聯接構件和第二金屬聯接構件；所述金屬聯接構件裝配于所述金屬密封襯墊的相對側上，使得負載借助所述金屬聯接構件而作用于所述金屬密封襯墊上；及大體上為環形的硬化密封墊片，其包含于所述金屬密封襯墊、所述第一金屬聯接構件和第二金屬聯接構件中的至少一個上，并且其凹入并塑性地對所述金屬密封襯墊、所述第一金屬聯接構件和所述第二金屬聯接構件中的至少一個變形，以便在兩者之間形成密封。
2. 如權利要求1所述的流體聯接件，其特征在于，流經所述流體 聯接件的流體與所述第 一金屬聯接構件、第二金屬聯接構件及所述金 屬密封襯墊接觸。
3. 如權利要求1所述的流體聯接件，其特征在于，所迷硬化密封 墊片包含于所述第一金屬聯接構件上，并且所述硬化的密封墊片凹入 到所述金屬密封襯墊內，以便形成所述密封。
4. 如權利要求3所述的流體聯接件，其特征在于，所迷硬^f匕密封 墊片借助低溫滲碳處理而得以硬化，以便在沒有形成^友化物沉淀的情 況下而產生^_化表面。
5. 如權利要求1所述的流體聯接件，其特征在于，所述硬4b密封 墊片包含于所述金屬密封襯墊上，并且所述硬化的密封墊片凹入到所 述第一金屬聯接構件內，以便形成所述密封。
6. 如權利要求5所述的流體聯接件，其特征在于，所迷硬化環形 密封墊片借助低溫滲碳處理而得以硬化，以便在沒有形成碳化物沉淀 的情況下而產生;更化表面。
7. 如權利要求1所述的流體4關接件，其特征在于，進一步包括笫 二個大體上為環形的硬化密封墊片；所述第一金屬聯接構件和第二金屬聯接構件具有相對的徑向端面，所述端面包括自所述端面軸向地相向延伸的所述硬化密封墊片；所述硬化密封墊片凹入并塑性地;寸所述 襯墊的相對面區域變形，以便形成密封。
8. 如權利要求1所述的流體聯接件，其特征在于，所述金屬密封 襯墊由未退火不銹鋼制成。
9. 如權利要求1所述的流體聯接件，其特征在于，所述金屬聯接 構件與所述金屬密封村墊由不銹鋼制成。
10. 如權利要求1所述的流體聯接件，其特征在于，所述金屬聯 接構件與所述金屬密封村墊由不銹鋼制成，而所述硬化密封墊片借助 基于擴散的表面處理而得以硬化。
11. 如權利要求IO所述的流體聯接件，其特征在于，所述基于擴 散的表面處理是低溫滲碳處理，用于在沒有形成碳化物沉淀的情況下 而產生硬化表面。
12. 如權利要求1所述的流體聯接件，其特征在于，所述密封可 有效地在大于1000psi的壓力下并以1標準毫升/小時或低于1標準毫 升/小時的泄露率而容納輕氣。
13. 如權利要求1所述的流體聯接件，其特征在于，所迷密封可 有效地在大于5000psi的壓力下并以1標準毫升/小時或^f氐于1標準毫 升/小時的泄露率而容納輕氣。
14. 一種波紋管閥，其包括金屬閥體，其具有入口通道與出口通道及設置于所述入口通道與 出口通道之間的閥座；閥桿，其由所述閥體容納；所述閥桿適于與所述閥座選擇性地密 封接合；波紋管，其具有第一端部與第二端部，所述第一端部密封地連接 到所述閥桿上；金屬封閉部件，其適于容納從其穿過的所述閥桿，所述金屬封閉 部件密封地連接到所述波紋管的所述第二端部上；閥帽部件，其中所述閥帽部件與所述金屬閥體裝配于所述金屬封 閉部件的相對側上，使得負載借助所述閥體與所述閥帽部件而作用于所述封閉部件上；以及大體上周向連續的硬化墊片，其從所述閥體與所述封閉部件中的其中一個上軸向地向外延伸，且所述硬化墊片凹入并塑性地對定位于 所述閥體與所述封閉部件中的另一個上且大體上平坦的表面變形，用 于在兩者之間形成密封。
15. 如權利要求14所述的波紋管閥，其特征在于，所述硬化墊片 定位于所述金屬封閉部件上，并且凹入到所述閥體內，以便形成所述 密封。
16. 如權利要求14所述的波紋管閥，其特征在于，所迷硬化墊片 定位于所述閥體上，并且凹入到所述金屬封閉部件內，以便形成所述 密封。
17. 如權利要求14所述的波紋管閥，其特征在于，所述硬化墊片 借助低溫滲碳處理而得以硬化，以便在沒有形成碳化物沉淀的情況下 而產生硬化表面。
18. 如權利要求14所述的波紋管閥，其特征在于，所述硬化墊片 由不銹鋼制成，并且借助基于擴散的表面處理而得以硬化。
19. 如權利要求14所述的波紋管閥，其特征在于，所述閥帽、所 述閥體、所述封閉部件及所述波紋管由不4秀鋼制成。
20. 如權利要求14所述的波紋管閥，其特征在于，所述密封可有 效地在大于1000psi的壓力下并以1標準毫升/小時或^/f 1標準毫升/ 小時的泄露率而容納輕氣。
21. 如權利要求14所述的波紋管閥，其特征在于，所述密封可有 效地在大于5000psi的壓力下并以1標準毫升/小時或低于1標準毫升/ 小時的泄露率而容納輕氣。
22. —種隔膜閥，其包括 閥體與閥帽部件，包括一個或多個隔膜的金屬隔膜結構，其中所述閥帽部件與所述 閥體裝配于所述金屬隔膜結構的相對側上，使得負載借助所述閥帽部件與所述閥體而作用于所述金屬隔膜結構上；及硬化接合部分，其包含于所述金屬隔膜結構、所述閥帽部件、及 靠近所述金屬隔膜結構和所述閥帽部件的外周緣的所述閥體中的至 少一個上；所述硬化接合部分與所述金屬隔膜結構、所述閥帽部件和 所述閥體中的至少一個接合，并對其塑性變形，用于在兩者之間形成 密封。
23. 如權利要求22所述的隔膜閥，其特征在于，所述金屬隔膜包括多個堆疊結構的隔膜。
24. 如權利要求22所述的隔膜閥，其特征在于，所述硬化接合部 分包括所述閥帽的環形邊緣，所述環形邊緣與所述隔膜結構接合。
25. 如權利要求22所述的隔膜閥，其特征在于，所述閥體與所述 閥帽部件中的每一個均包括靠近其相應外周緣且大體上平坦的表面；所述大體上平坦的表面中的至少一個靠近其外轉角；所述隔膜組件夾 持于所述大體上平坦的部分之間；所述隔膜組件具有靠近所述大體上 平坦的表面的外周緣部，所述外周緣部在所述轉角上彎曲并密封。
26. 如權利要求25所述的隔膜閥，其特征在于，所述硬化接合部 分包括所述轉角。
27. 如權利要求22所述的隔膜閥，其特征在于，所述硬化接合部 分借助低溫滲碳處理而得以硬化，以便在沒有形成^灰化物沉淀的情況 下而產生硬化表面。
28. 如權利要求22所述的隔膜閥，其特征在于，所述閥帽、所述 閥體及所述隔膜結構由不銹鋼制成。
29. 如權利要求22所述的隔膜閥，其特征在于，所述硬化接合部 分由不銹鋼制成，并且借助基于擴散的表面處理而得以硬化。
全文摘要
流體流動裝置包括具有硬化接合表面或部分的第一金屬構件與第二金屬構件，第二金屬構件比硬化部分要軟。第二金屬構件與第一構件裝配起來，從而使硬化表面與第二金屬構件接合，并對其塑性變形，從而提供密封。
文檔編號F16L19/02GK101283212SQ200680037329
公開日2008年10月8日 申請日期2006年8月9日 優先權日2005年8月9日
發明者P·C·威廉斯 申請人:斯瓦戈洛克公司