核电站泄压阀门密封面堆焊方法-复审决定


发明创造名称:核电站泄压阀门密封面堆焊方法
外观设计名称:
决定号:180598
决定日:2019-06-11
委内编号:1F245261
优先权日:
申请(专利)号:201510760965.5
申请日:2015-11-10
复审请求人:中广核工程有限公司 苏州纽威阀门股份有限公司 中国广核集团有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:马雪松
合议组组长:陈辉
参审员:于德华
国际分类号:B23K9/04(2006.01);B23K9/167(2006.01),B23K9/235(2006.01),B23K9/32(2006.01)
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求的技术方案与现有技术相比存在区别技术特征,而所述区别技术特征属于公知常识,则该项权利要求的技术方案相对于现有技术不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510760965.5,名称为“核电站泄压阀门密封面堆焊方法”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为中广核工程有限公司,苏州纽威阀门股份有限公司,中国广核集团有限公司。本申请的申请日为2015年11月10日,公开日为2016年02月03日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2017年11月03日以本申请权利要求1-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由发出驳回决定。驳回决定所依据的文本为申请日2015年11月10日提交的说明书摘要、说明书第1-60段(第1-7页)、摘要附图、说明书附图图1-2(第1-2页);2017年09月28日提交的权利要求第1-8项。驳回决定中引用的对比文件如下:
对比文件1:《焊接技术经验》,李淑华,郑鹏翱,第263-265页,中国铁道出版社,2014年6月,公开日为2014年06月30日;
公知常识证据对比文件2:《电焊工操作技术问答》,金凤柱,陈永,第200页,机械工业出版社,公开日为:2014年04月30日;
公知常识证据对比文件3:《核动力装置阀门》,陆培文,第241-244页,机械工业出版社,公开日2011年01月31日;
公知常识证据对比文件4:《建筑工程新技术及应用》,张建新,第192-193页,中国建材工业出版社,公开日2014年08月30日。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种核电站泄压阀门密封面堆焊方法,其特征在于,所述方法包括:
S1、将与热处理温控设备连接的热电偶贴附在零件主体的表面上,将加热带缠绕在零件外表面并包覆住热电偶,所述加热带连接热处理温控设备,再用保温棉包裹零件;
S2、启动热处理温控设备对加热带进行加热,直至零件的待堆焊密封面预热至预定温度;
S3、利用焊接设备对包裹有保温棉零件的待堆焊密封面堆焊,堆焊的材料采用镍基硬质合金材料,多层堆焊时,在焊接下一层时,采用红外线测温仪对密封面的温度进行监测,并在层间温度在预设的层间温度内时继续进行下一层的焊接;
S4、焊后关闭热处理温控设备,将包裹有保温棉的零件自然冷却。
2. 根据权利要求1所述的核电站泄压阀门密封面堆焊方法,其特征在于,所述步骤S1包括:
S11、将与热处理温控设备连接的热电偶贴附在零件主体的表面上,将加热带缠绕在零件外表面并包覆住热电偶;
S12、将加热带的自由端与热处理温控设备连接;
S13、采用保温棉包裹待堆焊的零件,并裸露出该零件的待堆焊密封面。
3. 根据权利要求2所述的核电站泄压阀门密封面堆焊方法,其特征在于,所述步骤S2包括:
S21、启动热处理温控设备对加热带加热,热电偶实时反馈温度信号给热处理温控设备;
S22、在对加热带加热的过程中,热处理温控设备判断热电偶反馈的温度信号是否达到预设温度信号,并在到预设温度信号时停止对加热带的加热,执行步骤S3。
4. 根据权利要求1所述的核电站泄压阀门密封面堆焊方法,其特征在于,所述加热带为陶瓷加热带。
5. 根据权利要求1所述的核电站泄压阀门密封面堆焊方法,其特征在于,所述保温棉为岩棉纤维制成的保温棉。
6. 根据权利要求1所述的核电站泄压阀门密封面堆焊方法,其特征在于,所述步骤S3中密封面的堆焊材料采用镍基硬质合金材料。
7. 根据权利要求1所述的核电站泄压阀门密封面堆焊方法,其特征在于,在所述步骤S3中焊接完成并收弧时,将弧坑引到堆焊面外侧并延后送气,将弧坑填满。
8. 根据权利要求7所述的核电站泄压阀门密封面堆焊方法,其特征在于,所述步骤S4之后还包括:在收弧的位置进行锤击,以降低残余应力及扩散氢含量。”
驳回决定指出:权利要求1与对比文件1相比,区别技术特征为:本申请对核电站泄压阀门密封面进行堆焊;将与热处理温控设备连接的热电偶贴附在零件主体的表面上,将加热带缠绕在零件外表面并包覆住热电偶,加热带连接热处理温控设备;启动热处理温控设备对加热带进行加热;步骤S3中堆焊采用镍基硬质合金材料,多层堆焊时,在焊接下一层时,采用红外线测温仪对密封面的温度进行监测,并在层间温度在预设的层间温度内时继续进行下一层的焊接;焊后关闭热处理温控设备,将包裹有保温棉的零件自然冷却。基于上述区别技术特征可以确定,权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是如何堆焊阀门密封面。上述区别技术特征属于公知常识,因此权利要求1相对于对比文件1结合本领域的公知常识不具备创造性。从属权利要求2的附加技术特征部分被对比文件1公开,部分属于公知常识,从属权利要求3-8的附加技术特征属于公知常识,因此从属权利要求2-8也不具备创造性。针对申请人的意见陈述,驳回决定还指出:(1)第一,加热过程中需要对温度进行监测和调控,这属于温控领域的普遍共识和客观需求,探测温度的方式可采用热电偶、红外测温仪、温度传感器等方式本身属于本领域的公知常识,第二,通过对热电偶温度的实时监控确保焊接预热温度属于本领域的公知常识;使用堆焊法来制作阀门的密封面属于公知常识;(2)对比文件1公开了先对阀门进行预热,使得堆焊部位始终保持预热温度以顺利进行焊接工作,这一构思与本申请相同;因此申请人的意见陈述不具有说服力。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年02月22日向国家知识产权局提出了复审请求,同时提交了权利要求书的全文修改替换页,相对于驳回决定针对的文本,具体修改为:独立权利要求1步骤S3中增加特征“焊接过程中,热处理温控设备依旧保持工作状态,只要零件温度降低,则再次对加热带进行加热,在堆焊时保持原有的温度,避免由于零件整体的快速降温而达不到堆焊的温度要求”。复审请求人认为:(1)对比文件1没有公开“焊接过程中,热处理温控设备依旧保持工作状态,只要零件温度降低,则再次对加热带进行加热,在堆焊时保持原有的温度,避免由于零件整体的快速降温而达不到堆焊的温度要求”,因此不能保证最佳的焊接效果;(2)对比文件1没有公开“在焊接下一层时,采用红外线测温仪对密封面的温度进行测量”,因此没有公开同时采用热电偶和红外线测温仪对焊接部位同时进行温度监控,温度监测不好,因此本申请的整体技术方案具有创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年03月06日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为,第一,为保证焊接接头质量,应对焊接前的预热温度、焊接过程中的层间温度和线能量进行严格控制,预热和层间温度的测量采用红外测温枪进行测量并适时进行预热温度控制属于公知常识;第二,焊前预热处理可采用电加热,用测温笔或热电偶确定工件的加热温度,在整个焊接过程中应保持适当的温度,必要时仍应保留预热热源属于公知常识;因此复审请求人的意见陈述不具有说服力,坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年03月15日向复审请求人发出复审通知书,通知书中指出:权利要求1与对比文件1相比,区别技术特征为:本申请对核电站泄压阀门密封面进行堆焊;将与热处理温控设备连接的热电偶贴附在零件主体的表面上,将加热带缠绕在零件外表面并包覆住热电偶,加热带连接热处理温控设备;启动热处理温控设备对加热带进行加热;步骤S3中堆焊采用镍基硬质合金材料,多层堆焊时,在焊接下一层时,采用红外线测温仪对密封面的温度进行监测,并在层间温度在预设的层间温度内时继续进行下一层的焊接,焊接过程中,热处理温控设备依旧保持工作状态,只要零件温度降低,则再次对加热带进行加热,在堆焊时保持原有的温度,避免由于零件整体的快速降温而达不到堆焊的温度要求;焊后关闭热处理温控设备,将包裹有保温棉的零件自然冷却。基于上述区别技术特征可以确定,权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是如何确保阀门密封面堆焊焊接时的预热温度,以确保阀门密封面的堆焊质量。上述区别技术特征属于公知常识,因此权利要求1相对于对比文件1结合公知常识不具备创造性;从属权利要求2的附加技术特征部分被对比文件1公开,部分属于公知常识,从属权利要求3-8的附加技术特征属于公知常识,因此从属权利要求2-8也不具备创造性。
针对复审请求人的意见陈述,合议组认为:在焊接领域,不同的焊接作业根据其相应的材料和工况,选择制定相应的焊接工艺以确保焊接质量,严格按照焊接工艺进行焊接作业属于本领域技术人员的基本要求和技能,在加热带内零件表面上设置探测温度的热电偶以及通过热处理温控设备进行加热属于公知常识;(2)加热过程中需要对温度进行监测和调控,这属于温控领域的普遍共识和客观需求,探测温度的方式可采用热电偶、红外测温仪、温度传感器等方式,这些测温方式的适用场合和优缺点均属于本领域的公知常识,其中热电偶是直接通过接触进行测量,因此适用于阀体非焊接表面的温度监测,而红外测温仪通过非接触式进行温度测量,因此适用于阀体焊接表面的温度监测,本领域技术人员容易想到选择合适的温度测量手段进行不同作业面的温度测量。因此,复审请求人的意见陈述不具有说服力。
针对复审通知书,复审请求人于2019年04月29日提交了意见陈述书以及经修改的权利要求书全文替换页,其中的修改具体为,基于复审请求人提交复审请求时提交的权利要求书,在权利要求1中增加了限定特征:“实时监测热电偶反馈的温度”和“在焊接过程中保持对核电站泄压阀门密封面保温及温度控制”,修改后的权利要求书如下:
“1. 一种核电站泄压阀门密封面堆焊方法,其特征在于,所述方法包括:
S1、将与热处理温控设备连接的热电偶贴附在零件主体的表面上,将加热带缠绕在零件外表面并包覆住热电偶,所述加热带连接热处理温控设备,再用保温棉包裹零件;
S2、启动热处理温控设备对加热带进行预加热,直至零件的待堆焊密封面预热至预定温度;
S3、利用焊接设备对包裹有保温棉零件的待堆焊密封面堆焊,堆焊的材料采用镍基硬质合金材料,多层堆焊时,在焊接下一层时,采用红外线测温仪对密封面的温度进行监测,并在层间温度在预设的层间温度内时继续进行下一层的焊接;焊接过程中,热处理温控设备依旧保持工作状态,实时监测热电偶反馈的温度,只要零件温度降低,则再次对加热带进行加热,在堆焊时保持原有的温度,避免由于零件整体的快速降温而达不到堆焊的温度要求;在焊接过程中保持对核电站泄压阀门密封面保温及温度控制;
S4、焊后关闭热处理温控设备,将包裹有保温棉的零件自然冷却。
2. 根据权利要求1所述的核电站泄压阀门密封面堆焊方法,其特征在于,所述步骤S1包括:
S11、将与热处理温控设备连接的热电偶贴附在零件主体的表面上,将加热带缠绕在零件外表面并包覆住热电偶;
S12、将加热带的自由端与热处理温控设备连接;
S13、采用保温棉包裹待堆焊的零件,并裸露出该零件的待堆焊密封面。
3. 根据权利要求2所述的核电站泄压阀门密封面堆焊方法,其特征在于, 所述步骤S2包括:
S21、启动热处理温控设备对加热带加热,热电偶实时反馈温度信号给热处理温控设备;
S22、在对加热带加热的过程中,热处理温控设备判断热电偶反馈的温度信号是否达到预设温度信号,并在到预设温度信号时停止对加热带的加热,执行步骤S3。
4. 根据权利要求1所述的核电站泄压阀门密封面堆焊方法,其特征在于,所述加热带为陶瓷加热带。
5. 根据权利要求1所述的核电站泄压阀门密封面堆焊方法,其特征在于,所述保温棉为岩棉纤维制成的保温棉。
6. 根据权利要求1所述的核电站泄压阀门密封面堆焊方法,其特征在于,所述步骤S3中密封面的堆焊材料采用镍基硬质合金材料。
7. 根据权利要求1所述的核电站泄压阀门密封面堆焊方法,其特征在于,在所述步骤S3中焊接完成并收弧时,将弧坑引到堆焊面外侧并延后送气,将弧坑填满。
8. 根据权利要求7所述的核电站泄压阀门密封面堆焊方法,其特征在于,所述步骤S4之后还包括:在收弧的位置进行锤击,以降低残余应力及扩散氢含量。”
复审请求人认为:(1)对比文件1没有公开“焊接过程中,热处理温控设备依旧保持工作状态,只要零件温度降低,则再次对加热带进行加热,在堆焊时保持原有的温度,避免由于零件整体的快速降温而达不到堆焊的温度要求”,因此不能保证最佳的焊接效果;(2)现有技术中没有公开在堆焊过程中对零件进行加热的温度控制思想,更没有用热电偶实时监控零件的温度以进行加热控制,仅仅公开了焊接前进行预热的内容,通过本申请的温度控制,能够避免在堆焊的密封面弧坑裂纹,满足焊接工艺要求,因此权利要求1-8具备创造性。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在复审阶段修改了权利要求书,上述修改符合专利法第33条以及专利法实施细则第61条第1款的规定,本复审请求审查决定针对的审查文本为:申请日2015年11月10日提交的说明书摘要、说明书第1-60段(第1-7页)、摘要附图、说明书附图图1-2(第1-2页);2019年04月29日提交的权利要求第1-8项。
具体理由的阐述
关于创造性
专利法第22条第3款规定:创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
本复审决定在引用了驳回决定中引用的对比文件之外,还提供下述公知常识证据文件:
公知常识证据对比文件5:《焊接结构生产及设备》,上海交通大学,机械工业出版社,公开日1992年05月31日。
权利要求1-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.1权利要求1要求保护一种核电站泄压阀门密封面堆焊方法。对比文件1公开了一种堵阀阀体的同质热补焊工艺,其对阀体进行堆焊,具体如下(参见第263-265页):S1、将阀体、肩部以上部位和焊接短管均用加热器包扎好,外面用一层保温棉;S2、加热带升温进行预加热,直至阀体预热至200-250℃,保温7-8个小时,保证阀体内壁温度达到要求,即待焊接面温度预热至200-250℃;S3、利用焊接设备对包裹有保温棉零件的待堆焊面堆焊。
权利要求1与对比文件1相比,区别技术特征为:本申请对核电站泄压阀门密封面进行堆焊;将与热处理温控设备连接的热电偶贴附在零件主体的表面上,将加热带缠绕在零件外表面并包覆住热电偶,加热带连接热处理温控设备;启动热处理温控设备对加热带进行加热;步骤S3中堆焊采用镍基硬质合金材料,多层堆焊时,在焊接下一层时,采用红外线测温仪对密封面的温度进行监测,并在层间温度在预设的层间温度内时继续进行下一层的焊接,焊接过程中,热处理温控设备依旧保持工作状态,实时监测热电偶反馈的温度,只要零件温度降低,则再次对加热带进行加热,在堆焊时保持原有的温度,避免由于零件整体的快速降温而达不到堆焊的温度要求;在焊接过程中保持对核电站泄压阀们密封面保温及温度控制;焊后关闭热处理温控设备,将包裹有保温棉的零件自然冷却。
基于上述区别技术特征可以确定,权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是如何确保阀门密封面堆焊焊接时的预热温度,以确保阀门密封面的堆焊质量。对比文件1已经公开了采用加热带预热阀门和保温棉包裹零件来堆焊阀体,将其用于核电站泄压阀门密封面的堆焊,无需付出创造性劳动;焊前预热温度本身就对焊接质量有影响,在实际预热过程中需要知晓零件的温度变化,为便于对预热温度进行调控,本领域技术人员容易想到将与热处理温控设备连接的热电偶贴附在零件主体的表面上,将加热带缠绕在零件外表面并包覆住热电偶,加热带连接热处理温控设备,并启动热处理温控设备对加热带进行加热,实时监测热电偶反馈的温度并且随时监控堆焊密封面的温度是否在焊接规范要求的预热温度范围,以随时进行加热,在焊接过程中保持对核电站泄压阀们密封面保温及温度控制从而确保焊接质量,这些选择属于焊接工作中的基本要求,属于公知常识;堆焊时密封面堆焊材料采用镍基硬质合金均属于焊接领域的常规选择(参见公知常识证据对比文件3),多层堆焊时,在焊接下一层时,采用红外线测温仪对密封面的温度进行监测,并在层间温度在预设的层间温度内时继续进行下一层的焊接,也属于焊接领域的公知常识(参见公知常识证据对比文件4);而焊后关闭热处理温控设备,将包裹有保温棉的零件自然冷却,属于焊接领域的公知常识。
综上所述,在对比文件1的基础上结合公知常识得到权利要求1所要求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,该方案不具有突出的实质性特点和显著的进步。因此,权利要求1不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
2.2权利要求2是权利要求1的从属权利要求,对比文件1已经公开了采用加热带预热阀门和保温棉包裹零件来堆焊阀体,由于预热温度关乎后续的焊接质量,在实际预热过程中需要知晓零件的温度变化,采用与热处理温控设备连接的热电偶贴附在在零件主体表面上,将加热带缠绕在零件外表面并包覆住热电偶,以及将加热带自由端与热处理温控设备连接以便对零件温度进行监测与调节属于温控领域的公知常识,而采用保温棉包裹待堆焊零件时,其必然要裸露出该零件的待堆焊面,否则无法进行堆焊,故而权利要求2附加技术特征中的步骤S11-S13属于焊接领域的公知常识。因此,在所引用的权利要求1不具备创造性的情况下,权利要求2也不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
2.3权利要求3是权利要求2的从属权利要求,当采用热电偶对加热温度进行监测时,本领域技术人员必然会根据热电偶反馈回的温度信号对加热设备进行调节,当预热温度未达到预设温度时,自然需要加热设备对待堆焊工件继续进行加热,当预热温度达到预设温度时,自然就需要控制加热设备停止加热,权利要求3附加技术特征中的步骤S21-S22属于温度控制领域的公知常识。因此,在所引用的权利要求2不具备创造性的情况下,权利要求3也不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
2.4权利要求4-7是权利要求1的从属权利要求,加热带选择陶瓷加热带、保温棉选择岩棉纤维制成的保温棉以及密封面堆焊材料采用镍基硬质合金材料均属于焊接领域的常规选择,其并未取得本领域技术人员预料不到的技术效果;焊接完成并收弧时,将弧坑引到堆焊面外侧并延后送气,将弧坑填满,属于焊接领域的公知常识(参见公知证据对比文件2)。 因此,在所引用的权利要求1不具备创造性的情况下,权利要求4-7也不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
2.5权利要求8是权利要求7的从属权利要求,步骤S4之后在收弧位置进行锤击以降低残余应力及扩散氢含量属于焊接领域的公知常识,其无需付出创造性劳动。因此,在所引用的权利要求7不具备创造性的情况下,权利要求8也不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
对复审请求人相关意见的评述
针对复审请求人的意见陈述,合议组认为:在焊接领域,不同的焊接作业根据其相应的材料和工况,选择制定相应的焊接工艺以确保焊接质量,严格按照焊接工艺进行焊接作业属于本领域技术人员的基本要求和技能,本申请中的热电偶是对零件表面温度进行监测,使得本领域技术人员能够直观地观测到零件表面的温度,以便当发现零件表面温度过高或过低时,能够及时介入,通过热处理温控设备来控制加热带加热的温度和时间进而调控零件表面温度,即热电偶仅是起监测温度的作用,其温度的调控依然是靠热处理温控设备来控制。因此,在对比文件1的基础上,出于对零件表面温度的探测及调控的需要,本领域技术人员容易想到在加热带内零件表面上设置探测温度的热电偶以及通过热处理温控设备进行加热,其无需付出创造性劳动;另外,提供一篇公知常识证据对比文件5供复审请求人参考,该对比文件公开了(参见第30-33页):焊前预热处理可采用电加热,用测温笔或热电偶确定工件的加热温度,在整个焊接过程中应保持适当的温度,必要时仍应保留预热热源,明示了不仅在焊接前进行预热的内容,而且还需要用热电偶实时监控零件的温度以在焊接过程中进行加热控制,因此复审请求人的意见陈述不具有说服力。
基于上述事实和理由,合议组作出如下审查决定。

三、决定
维持国家知识产权局于2017年11月03日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。


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