异种铝合金材料的接合体、轻量化车辆用门以及合金焊机制造技术

本发明专利技术提供一种异种铝合金材料的接合体、轻量化车辆用门以及合金焊机，在该异种铝合金材料的接合体中，相对于一个铝‑镁类铝合金材料将第一、第二铝‑镁‑硅类铝合金材料进行焊接，能够追求位置精度的提高与累积尺寸误差的调节这两者，提高设计的自由度。所述异种铝合金材料的接合体，是将铝‑镁类铝合金材料与第一铝‑镁‑硅类铝合金材料进行电弧焊接，将该铝‑镁类铝合金材料与第二铝‑镁‑硅类铝合金材料进行摩擦搅拌焊接。

Joints of dissimilar aluminium alloys, lightweight vehicle doors and alloy welders

【技术实现步骤摘要】
异种铝合金材料的接合体、轻量化车辆用门以及合金焊机
本专利技术涉及金属焊接
，具体涉及异种铝合金材料的接合体、轻量化车辆用门以及合金焊机。
技术介绍
在铝合金材料中，已知有主要因镁等的成分含有量的不同而形成的异种铝材料。例如，铝-镁类铝合金材料(铝中含有镁的合金材料、JIS规格5000系列铝合金材料)，比铝-镁-硅类铝合金材料(铝中含有镁以及硅的合金材料、JIS规格6000系列铝合金材料)机械强度高。在铝合金材料的接合中，有焊接(点焊、电弧焊接、激光焊接、摩擦搅拌焊接(摩擦搅拌接合、FSW(摩擦搅拌焊接))、包含SPR(自冲铆接)的铆钉接合、粘接等，其中，大多选择使用焊接。日本特开2002-283069号公报公开了将铝-镁-硅类铝合金材料与铝-镁类铝合金材料进行摩擦搅拌焊接的技术。但是，专利文献1处理如下情况：焊接两部件为铝-镁类铝合金材料与铝-镁-硅类铝合金材料，其形状为特殊(特定形状)的情况，没有公开将铝-镁类铝合金材料与多个铝-镁-硅类铝合金材料进行焊接的技术。
技术实现思路
本专利技术为了解决铝-镁类铝合金材料与多个铝-镁-硅类铝合金材料进行焊接的问题，提出了一种异种铝合金材料的接合体、轻量化车辆用门以及合金焊机。本专利技术为相对于铝-镁类铝合金材料将第一、第二铝-镁-硅类铝合金材料进行接合的异种铝合金材料的接合体，通过将铝-镁类铝合金材料与第一铝-镁-硅类铝合金材料进行电弧焊接，将铝-镁类铝合金材料与第二铝-镁-硅类铝合金材料进行摩擦搅拌焊接，能够追求位置精度的提高与累积尺寸误差的调节这两者，并且能够提高设计的自由度。具体的，一种异种铝合金材料的接合体，相对于一个铝-镁类铝合金材料将第一、第二铝-镁-硅类铝合金材料进行焊接，所述异种铝合金材料的接合体的特征在于：将该铝-镁类铝合金材料与第一铝-镁-硅类铝合金材料进行电弧焊接，将同一铝-镁类铝合金材料与第二铝-镁-硅类铝合金材料进行摩擦搅拌焊接，其中，所述铝-镁类铝合金材料为托架，所述第一铝-镁-硅类铝合金材料为车门窗框，所述第二铝-镁-硅类铝合金材料为内板、或者连接该内板与托架的中间托架。优选的，所述铝-镁类铝合金材料由镁含有量为2.2～2.8％的铝合金材料构成。优选的，一种轻量化车辆用门，其特征在于，在权利要求1或2记载的异种铝合金材料的接合体中，所述第一铝-镁-硅类铝合金材料为轻量化车辆用门的车门窗框，所述铝-镁类铝合金材料为轻量化车辆用门的托架，所述第二铝-镁-硅类铝合金材料为轻量化车辆用门的内板、或者连接该内板与托架的中间托架。优选的，合金焊机，包括马达、焊机以及辅助磁场，所述焊机包括焊枪以及插设在焊枪端部的焊丝，其特征在于：所述焊枪上套设有固定齿轮，所述固定齿轮下方设有套在焊枪上的轴承，所述辅助磁场包括机壳以及线圈，所述机壳上设有与焊枪适配且截面呈圆弧状的支撑片，所述支撑片上设有与轴承适配的固定槽，所述轴承通过螺栓与螺母固定于固定槽内，所述马达设在机壳上，所述马达轴穿过机壳设置，所述马达轴上套设有与固定齿轮啮合的第一齿轮，所述机壳内穿设有伸缩杆，所述线圈上设有与伸缩杆底端相连的连杆，所述线圈位于焊枪下方，所述机壳的侧壁上设有固定块，所述固定块上设有用于给线圈供电的电源。优选的，所述辅助磁场还包括传动机构，所述传动机构包括套设在马达轴上的蜗杆、与蜗杆适配的蜗轮以及用于固定涡轮的转轴，所述转轴前端套设有联动轴，所述蜗轮前方设有与联动轴相啮合的第二齿轮，所述第二齿轮通过定位轴固定于机壳内，所述伸缩杆设在第二齿轮一侧，且侧壁上设有与第二齿轮相啮合的齿牙。优选的，所述转轴相对第二齿轮的一端向外延伸至机壳的外部，所述转轴端部设有用于拉动转轴的凸块，所述转轴上设有与蜗轮中心孔适配的定位座，所述定位座上嵌设有用于保护蜗轮的钢珠。优选的，所述伸缩杆上相对齿牙的一侧设有滑块，所述机壳内设有与滑块相适配的滑轨。优选的，所述伸缩杆的底端设有调节机构，所述调节机构包括与伸缩杆相连的连接块以及水平插设在连接块上的运动杆，所述连杆的径向方向上设有与运动杆适配的通孔。优选的，所述合金焊机为静电合金焊，其还包括定位光源，该定位光源用于对焊药进行烧结；以及焊接平台，该焊接平台，位于定位光源下方；还包括电晕放电雾化喷嘴，该电晕放电雾化喷嘴与一高压发生器连接；还包括用于存储焊药的容器，该容器的出口与所述的电晕放电雾化喷嘴导通，焊药在外部压力作用下由电晕放电雾化喷嘴喷出，同时喷出的焊药微粒带电荷；所述的焊接平台接地，或者与焊药微粒带电荷的极性相反的电源端连接，令电晕放电雾化喷嘴与焊接平台之间形成电场，被电晕放电雾化喷嘴喷出的焊药微粒在电场力作用下向焊接平台的表面移动，并被吸附在焊接平台表面，再通过定位光源对吸附在焊接平台表面上的焊药涂层指定区域进行烧结；还包括环绕的导电侧壁，通过导电侧壁将所述的焊接平台和电晕放电雾化喷嘴之间的空间围设，并且导电侧壁的电极性与焊药微粒带电荷的极性相同；所述容器内充入有焊药和与焊药不相溶的绝缘介质，所述的绝缘介质位于焊药的上层，外部压力源作用在绝缘介质上，通过绝缘介质将外部压力作用到焊药上，令焊药由容器的出口向电晕放电雾化喷嘴排出。优选的，所述的导电侧壁相对位置分别设置有红外线发射器和红外线接收器；所述的焊接平台的外围环绕形成一凹槽，通过凹槽对由焊接平台上流下的焊药进行回收；所述定位光源采用紫外线光源，所述的焊药采用低温烧结的焊药；所述的高压发生器产生的高电压为30-120KV。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1示出轻量化车辆用门结构示意图；图2为铝门的电弧焊接部分示意图；图3为铝门的摩擦搅拌接合部分示意图；图4为合金焊机结构示意图；图5为合金焊机凸块部分示意图；图6为合金焊机辅助磁场部分示意图；图7为合金焊机的原理图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1示出汽车的前部座位用的铝前门(轻量化车辆用门)10的骨架。铝前门10具有内板12与在内板12的上部形成框状的车门窗框14，门玻璃在由内板12的上缘部与车门窗框14的内缘部包围的窗开口16内进行升降。车门窗框14具有形成门上缘部的上部窗框18与从内板12的后部向上侧延伸设置的立柱窗框20，上部窗框18的后端部与立柱窗框20的上端部通过车门角部接合。内板12与车外侧的外板组合而构成门板，上部窗框18的前方下部通过镜托架31固定于内板，立柱窗框20的下部通过锁座32固定于内板。在车辆前后方向上延伸的车身腰线加强件33固定于镜托架31与锁座32。在图1中，对镜托架31与锁座32赋予剖面线。实施例一：根据图2、图3，一种异种铝合金材料的接合体，相对于一个铝-镁类铝合金材料将第一、第二铝-镁-硅类铝合金材料进行焊接，所述异种铝合金材料的接合体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异种铝合金材料的接合体，相对于一个铝‑镁类铝合金材料将第一、第二铝‑镁‑硅类铝合金材料进行焊接，所述异种铝合金材料的接合体的特征在于：将该铝‑镁类铝合金材料与第一铝‑镁‑硅类铝合金材料进行电弧焊接，将同一铝‑镁类铝合金材料与第二铝‑镁‑硅类铝合金材料进行摩擦搅拌焊接，其中，所述铝‑镁类铝合金材料为托架，所述第一铝‑镁‑硅类铝合金材料为车门窗框，所述第二铝‑镁‑硅类铝合金材料为内板、或者连接该内板与托架的中间托架。

【技术特征摘要】
1.一种异种铝合金材料的接合体，相对于一个铝-镁类铝合金材料将第一、第二铝-镁-硅类铝合金材料进行焊接，所述异种铝合金材料的接合体的特征在于：将该铝-镁类铝合金材料与第一铝-镁-硅类铝合金材料进行电弧焊接，将同一铝-镁类铝合金材料与第二铝-镁-硅类铝合金材料进行摩擦搅拌焊接，其中，所述铝-镁类铝合金材料为托架，所述第一铝-镁-硅类铝合金材料为车门窗框，所述第二铝-镁-硅类铝合金材料为内板、或者连接该内板与托架的中间托架。2.根据权利要求1所述的异种铝合金材料的接合体，其特征在于，所述铝-镁类铝合金材料由镁含有量为2.2～2.8％的铝合金材料构成。3.一种轻量化车辆用门，其特征在于，在权利要求1或2记载的异种铝合金材料的接合体中，所述第一铝-镁-硅类铝合金材料为轻量化车辆用门的车门窗框，所述铝-镁类铝合金材料为轻量化车辆用门的托架，所述第二铝-镁-硅类铝合金材料为轻量化车辆用门的内板、或者连接该内板与托架的中间托架。4.一种应用于权利要求1-4中任意一项的合金焊机，包括马达、焊机以及辅助磁场，所述焊机包括焊枪以及插设在焊枪端部的焊丝，其特征在于：所述焊枪上套设有固定齿轮，所述固定齿轮下方设有套在焊枪上的轴承，所述辅助磁场包括机壳以及线圈，所述机壳上设有与焊枪适配且截面呈圆弧状的支撑片，所述支撑片上设有与轴承适配的固定槽，所述轴承通过螺栓与螺母固定于固定槽内，所述马达设在机壳上，所述马达轴穿过机壳设置，所述马达轴上套设有与固定齿轮啮合的第一齿轮，所述机壳内穿设有伸缩杆，所述线圈上设有与伸缩杆底端相连的连杆，所述线圈位于焊枪下方，所述机壳的侧壁上设有固定块，所述固定块上设有用于给线圈供电的电源。5.根据权利要求4所述的合金焊机，其特征在于：所述辅助磁场还包括传动机构，所述传动机构包括套设在马达轴上的蜗杆、与蜗杆适配的蜗轮以及用于固定涡轮的转轴，所述转轴前端套设有联动轴，所述蜗轮前方设有与联动轴相啮合的第二齿轮，所述第二齿轮通过定位轴固定于机壳内，所述伸缩杆设在第二齿轮一侧，且侧壁上设有与第二齿轮相啮合的齿牙。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴军，于帮龙，杨莉，张尧成，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32