摩擦焊接制造技术

一种包括第一部件和第二部件的摩擦焊接。第一部件包括具有一个或多个凹槽的接合表面。第二部件包括配置成与第一部件的接合表面配合的表面。当两个表面配合在一起并且第一部件和第二部件之间的相对运动通过两个部件之间的机械摩擦产生热量时，第一部件的接合表面和第二部件的表面形成摩擦焊接。

【技术实现步骤摘要】
相关申请本申请要求2015年6月22日提交的美国临时专利申请序号62/182983的权益，其全部内容作为参考并入本文。
本公开内容涉及焊接。更具体地，本公开涉及一种摩擦焊接。
技术介绍
这部分的说明仅提供涉及本公开的背景信息，并且可构成或不构成现有技术。在一种典型的机动车辆中，特定部件被焊接到一起。一些焊接包括由不同合金制成的部件。例如，较轻合金(如铝或镁)可与较重合金(如钢)结合。由于这些合金之间的物理和冶金性能差异，所以接头强度可能不够强硬以用于特定应用。特别地，由于使用具有不同性能合金产生的焊接接头中的易碎金属间化合物的形成和高残留应力会限制接头强度。因此，需要一种焊接，其在较高接头强度的情况下将具有不同冶金和物理性能的合金结合。
技术实现思路
在一个方面中，焊接包括第一部件和第二部件。第一部件包括具有一个或多个凹槽的接合表面。第二部件包括配置成与第一部件的接合表面配合的表面。当两个表面配合在一起并且第一部件和第二部件之间的相对运动通过两个部件之间的机械摩擦产生热量时，第一部件的接合表面和第二部件的表面形成摩擦焊接。在另一方面中，具有第一部件和第二部件的组件包括在第一部件上的具有一个或多个凹槽的接合表面，和在第二部件上的与第一部件的接合表面配合的表面。当两个表面配合到一起并且第一部件和第二部件之间的相对运动通过两个部件之间的机械摩擦产生热量时，第一部件的接合表面和第二部件的表面形成摩擦焊接。上述方面中的任一方面还包括一个或多个下列特征：一个或多个凹槽具有深度d；一个或多个凹槽是复数个凹槽；复数个凹槽中的每一个具有相同深度d；复数个凹槽中的每一个具有不同深度d；复数个凹槽中的每一个具有相同宽度w；复数个凹槽中的每一个具有不同宽度w；接合表面的特征在于内角α和外角β；内角α在0°至约45°之间，并且外角β在0°至约45°之间；以及接合表面包括一个或多个径向槽口。在又一方面中，具有通过摩擦焊接结合在一起的第一部件和第二部件的组件包括在第一部件上的具有复数个凹槽的接合表面，以及在第二部件上的与第一部件的接合表面配合的具有复数个凹槽的接合表面。当两个表面配合到一起并且第一部件和第二部件之间的相对运动通过两个部件之间的机械摩擦产生热量时，第一部件的接合表面和第二部件的接合表面形成摩擦焊接。这个方面的特征还可以在于以下特征：第一表面上和第二表面上的复数个凹槽中的每一个具有相同深度d，并且第一表面上和第二表面上的复数个凹槽中的每一个具有相同宽度d。本专利技术包括下列方案：1.一种摩擦焊接界面设备包括：具有接合表面的第一部件，接合表面具有一个或多个凹槽；和具有与第一部件的接合表面配合的表面的第二部件，其中当两个表面配合到一起并且第一部件和第二部件之间的相对运动通过两个部件之间的机械摩擦产生热量时，第一部件的接合表面和第二部件的表面形成摩擦焊接。2.如方案1所述的摩擦焊接界面设备，其中所述一个或多个凹槽具有深度d。3.如方案2所述的摩擦焊接界面，其中所述一个或多个凹槽是复数个凹槽。4.如方案3所述的摩擦焊接界面，其中所述复数个凹槽中的每一个具有相同深度d。5.如方案3所述的摩擦焊接界面，其中所述复数个凹槽中的每一个具有不同深度d。6.如方案3所述的摩擦焊接界面，其中所述复数个凹槽中的每一个具有相同宽度w。7.如方案3所述的摩擦焊接界面，其中所述复数个凹槽中的每一个具有不同宽度w。8.如方案1所述的摩擦焊界面，其中所述接合表面的特征在于内角α和外角β。9.如方案8所述的摩擦焊接界面，其中所述内角α在0°至约45°之间，并且所述外角β在0°至约45°之间。10.如方案1所述的摩擦焊接界面，其中所述接合表面包括一个或多个径向槽口。11.具有第一部件和第二部件的组件，包括：在第一部件上的具有一个或多个凹槽的接合表面；和在第二部件上的与第一部件上的接合表面配合的表面，其中当两个表面配合到一起并且第一部件和第二部件之间的相对运动通过两个部件之间的机械摩擦产生热量时，第一部件的接合表面和第二部件的表面形成摩擦焊接。12.如方案11所述的组件，其中所述一个或多个凹槽是复数个凹槽。13.如方案12所述的组件，其中所述复数个凹槽中的每一个具有相同深度d。14.如方案12所述的组件，其中所述复数个凹槽中的每一个具有不同深度d。15.如方案12所述的组件，其中所述复数个凹槽中的每一个具有相同宽度w。16.如方案12所述的组件，其中所述复数个凹槽中的每一个具有不同宽度w。17.如方案11所述的组件，其中所述接合表面的特征在于内角α和外角β。18.如方案11所述的组件，其中所述接合表面包括一个或多个径向槽口。19.具有通过摩擦焊接结合到一起的第一部件和第二部件的组件，所述组件包括：在第一部件上的具有复数个凹槽的接合表面；和在第二部件上的具有复数个凹槽的接合表面，第二部件的接合表面与第一部件的接合表面配合，其中当两个表面配合到一起并且第一部件和第二部件之间的相对运动通过两个部件之间的机械摩擦产生热量时，第一部件的接合表面和第二部件的接合表面形成摩擦焊接。20.如方案19所述的组件，其中第一表面上和第二表面上的复数个凹槽中的每一个具有相同深度d，并且第一表面上和第二表面上的复数个凹槽中的每一个具有相同宽度d。进一步的特征、优点和应用领域从本文提供的描述将变得明显。应当理解，描述和特定实例仅意图用于说明目的，而不意图限定本公开的范围。附图说明本文描述的附图仅用于说明目的，而不意图用来以任何方式限制本公开的范围。图中的部件不必按比例，相反重点置于说明本专利技术的原理。而且，在图中，贯穿全部视图相同的附图标记指代相应部件。在图中：图1A是转动的摩擦焊接系统的示意图；图1B是用图1A所示的系统焊接到一起的两个部件的侧视图；图2A是利用根据本专利技术原理的转动的摩擦焊接结合在一起的两个部件的侧视图；图2B是根据本专利技术原理的图2A中所示的两个部件之间焊接的特写视图；图2C是根据本专利技术原理的图2A中所示的部件之一的透视图；图2D是根据本专利技术原理的图2C中所示的部件的接合表面的特写视图；图2E是根据本专利技术原理的图2D中所示的接合表面的截面图；图3A是利用根据本专利技术原理的另一转动的摩擦焊接结合在一起的两个部件的侧视图；图3B是根据本专利技术原理的图3A中所示的两个部件之间的焊接的特写视图；图3C是根据本专利技术原理的图3A中所示的部件之一的透视图；图3D是根据本专利技术原理的图3C中所示的部件的接合表面的特写视图；图3E是根据本专利技术原理的图3D中所示的接合表面的截面图；图4A是根据本专利技术原理的具有接合表面的部件透视图；以及图4B是根据本专利技术原理的图4A中所示的接合表面的特写视图。具体实施方式以下描述本质上仅是示例性的并且并不意图限制本公开、应用或用途。现在参考附图，在图1A中用10示出转动的摩擦焊接系统。系统10包括转动回转卡盘16的电机12。制动器14被用来控制回转卡盘16的转动速度。系统10还包括联接到液压缸24的非转动卡盘18。系统10在使用时，回转卡盘16保持第一工件或部件20，并且非回转卡盘18保持第二工件或部件22。第一和第二工件由不同材料制造。例如，在某些设置中，第一工件20为钢齿轮以及第二工件22为铝离合器壳。电机12旋转回转卡盘16，并因此以高转动速率旋转第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摩擦焊接界面设备包括：具有接合表面的第一部件，接合表面具有一个或多个凹槽；和具有与第一部件的接合表面配合的表面的第二部件，其中当两个表面配合到一起并且第一部件和第二部件之间的相对运动通过两个部件之间的机械摩擦产生热量时，第一部件的接合表面和第二部件的表面形成摩擦焊接。

【技术特征摘要】
2015.06.22 US 62/182983;2016.05.02 US 15/1443381.一种摩擦焊接界面设备包括：具有接合表面的第一部件，接合表面具有一个或多个凹槽；和具有与第一部件的接合表面配合的表面的第二部件，其中当两个表面配合到一起并且第一部件和第二部件之间的相对运动通过两个部件之间的机械摩擦产生热量时，第一部件的接合表面和第二部件的表面形成摩擦焊接。2.如权利要求1所述的摩擦焊接界面设备，其中所述一个或多个凹槽具有深度d。3.如权利要求2所述的摩擦焊接界面，其中所述一个或多个凹槽是复数个凹槽。4.如权利要求3所述的摩擦焊接界面，其中所述复数个凹槽中的每一个具有相同深度d。5.如权利要求3所述的摩擦焊接界面，其中所述复数个凹槽中的每一个具有不同深度d。6.如权利要求3所述的摩擦焊接界面，其中所述复数...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·李，S·W·黑岑拉特，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US