專利名稱：鋁壓鑄件與鋁鍛材的焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁壓鑄件與鋁鍛材的焊接技術(shù)。
背景技術(shù)：
一般情況下，將鋁壓鑄件與鋁鍛材上下層疊放置進行焊接。如圖1所示，鋁壓鑄件 (1)在上，鋁鍛材(2 )在下，在此狀態(tài)下進行焊接。如圖2所示，如果鋁壓鑄件(1)在下，鋁鍛材(2 )在上，那么，在此狀態(tài)下進行焊接 時，在焊縫(3)的應(yīng)力集中區(qū)(3a)處會產(chǎn)生開裂現(xiàn)象，由此，容易對鋁壓鑄件(1)造成損壞。即，鋁壓鑄件(1)是熱處理過的工件，熱處理過的工件受到焊接時產(chǎn)生的熱量，它 的硬度會變小，那么，熔池(焊縫為液體的狀態(tài))凝固收縮時，在焊縫(3)的應(yīng)力集中區(qū)(3a) 向熱量散發(fā)方向(箭頭Ml的方向)容易發(fā)生開裂現(xiàn)象，因此，如圖2所示，將鋁壓鑄件(1)放 在下部進行焊接時，容易對鋁壓鑄件(1)造成損壞。因此，將鋁壓鑄件(1)與鋁鍛材(2 )上下層疊放置進行焊接時，應(yīng)把鋁壓鑄件(1) 放在上部，而把鋁鍛材(2)放在下部，如圖1所示。但是，即使將鋁鍛材(2)放在鋁壓鑄件(1)下部進行焊接，只憑簡單的上下疊放結(jié) 構(gòu)，無法提高焊接強度。因此，如果是載荷大的部件(如汽車支架)，對其強度會造成影響，如 圖1所示。即，在鋁壓鑄件(1)和鋁鍛材(2)的接觸部位進行焊接時，液狀熔池在應(yīng)力集中區(qū) (3a)向下垂直方向(箭頭Ml方向)散熱，最終成為焊縫(3)。此時，如散熱時間短，則熔池的冷卻速度以及凝固速度變快，熔池的凝固速度也會 變快，在熔池變?yōu)楹缚p(3)時，凝固收縮率會變大，這樣，熔池和鋁鍛材(2)的界面上產(chǎn)生的 應(yīng)力會變大，由此，使鋁鍛材(2)的硬度變小。鋁鍛材(2)的硬度變小，則在焊縫(3)的應(yīng)力集中區(qū)(3a)向散熱方向，可能會出現(xiàn) 開裂現(xiàn)象。因此，如果是載荷大的部件，則對其強度會造成影響。也就是說，在熔池向焊縫(3)進行轉(zhuǎn)換時，如熔池的冷卻速度及凝固速度快，那么， 使鋁鍛材(2)的硬度變小，最終使鋁壓鑄件(1)和鋁鍛材(2)的焊接強度降低。此外，圖3為鋁壓鑄件(11)和鋁鍛材(12)的焊接方式示意圖，該焊接的形狀為T 字型。從圖中可以看出，現(xiàn)有技術(shù)使用的焊接結(jié)構(gòu)是將鋁鍛材(12)的一端以T字結(jié)構(gòu)靠在 鋁壓鑄件(11)的一側(cè)，對接觸部位進行焊接的。S卩，焊接部位的連接強度與焊縫(13)厚度(Dl)成正比，一次焊接時，因焊接厚度 (Dl)是固定的，所以焊工不能隨意加大其焊接厚度，如果，反復(fù)焊接二次或者三次，那么，不 僅外觀受影響，而且降低了工作效率。因此，使用現(xiàn)有技術(shù)的焊接方法，由于焊縫(13)厚度 (D1)的因素的存在，降低了鋁壓鑄件(11)和鋁鍛材(12 )的焊接強度。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中的存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種鋁壓鑄件與鋁鍛材的焊接方法，可提高鋁壓鑄件和鋁鍛材的焊接強度。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種鋁壓鑄件與鋁鍛材的焊接方法，將鋁壓鑄件和鋁 鍛材上下疊放進行焊接，即在鋁壓鑄件的一側(cè)開設(shè)帶開口的安裝槽，并以安裝槽為分界形 成上法蘭和下法蘭，而上法蘭的長度小于下法蘭的長度；在安裝槽內(nèi)裝入鋁鍛材的一端，使 鋁壓鑄件和鋁鍛材上下疊放，最后，對鋁壓鑄件上法蘭的端部和鋁鍛材的表面進行焊接。鋁壓鑄件和鋁鍛材以T字型結(jié)構(gòu)進行焊接時，鋁壓鑄件的一端設(shè)有安裝槽，該安 裝槽由一個水平的底面、該底面內(nèi)側(cè)向上垂直延伸而形成的內(nèi)側(cè)面以及從內(nèi)側(cè)面上端斜向 延伸至鋁壓鑄件的一端面形成的斜面所構(gòu)成。在安裝槽內(nèi)裝入鋁鍛材時，安裝槽的底面與 鋁鍛材的底面進行接觸，而安裝槽的內(nèi)側(cè)面與鋁鍛材的一端接觸后，可以在該斜面與鋁鍛 材的上表面之間所存在的空間內(nèi)充分填充焊縫。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點通過本發(fā)明，鋁壓鑄件和鋁鍛材上下疊放 進行焊接時，延緩了熔池轉(zhuǎn)換為焊縫時的熔池界面的冷卻速度以及凝固速度，由此，可防止 鋁鍛材的硬度變小，并能預(yù)防鋁鍛材出現(xiàn)開裂，大大了提高鋁壓鑄件和鋁鍛材的焊接強度。此外，將鋁壓鑄件和鋁鍛材以T字型結(jié)構(gòu)進行焊接時，通過增加焊縫的厚度，大大 提高了鋁壓鑄件和鋁鍛材的焊接強度，而且，改善了焊接美觀性，提高了工作效率。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中使用的鋁壓鑄件和鋁鍛材上下疊放進行焊接的示意圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中使用的鋁壓鑄件和鋁鍛材上下疊放進行焊接的另一示意圖； 圖3為現(xiàn)有技術(shù)中使用的鋁壓鑄件和鋁鍛材以T字型結(jié)構(gòu)進行焊接的示意圖； 圖4為本發(fā)明的鋁壓鑄件和鋁鍛材上下疊放進行焊接的示意圖；圖5為本發(fā)明的鋁壓鑄件和鋁鍛材以T字型結(jié)構(gòu)進行焊接的示意圖； 圖6為本發(fā)明另一焊接實施例的示意圖。圖中1、鋁壓鑄件；2、鋁鍛材；3、焊縫；3a、應(yīng)力集中區(qū)；11、鋁壓鑄件；12、鋁鍛 材；13、焊縫；20、鋁壓鑄件；21、安裝槽；22、上法蘭；23、下法蘭；30、鋁鍛材；40、焊縫；41、 應(yīng)力集中區(qū)；50、鋁壓鑄件；51、安裝槽；51a、底面；51b、內(nèi)側(cè)面；51c、斜面；60、鋁鍛材；70、 焊縫；80、鋁壓鑄件；81、安裝槽；90、鋁鍛材；100、焊縫。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征更 易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍作出更為清除明確的界定。
根據(jù)本發(fā)明，鋁壓鑄件20和鋁鍛材30上下疊放進行焊接的方法如圖4所示。在鋁 壓鑄件20的一側(cè)設(shè)有開口的安裝槽21 ；以安裝槽21為基準，設(shè)有上法蘭22和下法蘭23， 上法蘭22的長度小于下法蘭23的長度；在安裝槽21內(nèi)裝入鋁鍛材30的一端，使鋁壓鑄件 20和鋁鍛材30上下疊放，最后，對鋁壓鑄件20的上法蘭22的端部和鋁鍛材30表面進行焊 接。在此，自上述安裝槽21的內(nèi)側(cè)到上法蘭22右側(cè)面的距離，S卩，上法蘭的凸出長度 Li，介于下法蘭23的凸出長度L2的1/3至1/2之間。如果上法蘭22的凸出長度Ll小于下法蘭23的凸出長度L2的1/3，則鋁壓鑄件20和鋁鍛材30焊接強度可能會降低，相反，如果上法蘭22的凸出長度Ll大于下法蘭23的 凸出長度(L2)的1/2，則在熔池轉(zhuǎn)換焊縫40的過程中熔池的冷卻速度將變快，使鋁鍛材30 硬度變低，最終導(dǎo)致鋁壓鑄件20和鋁鍛材30焊接強度可能會降低。因此，為了防止上述可能存在的問題，需確保上法蘭的凸出長度(Li)介于下法蘭 23的凸出長度(L2)的1/3至1/2之間。按照上述方法，將鋁壓鑄件20和鋁鍛材30上下疊放進行焊接過程中，焊接鋁壓鑄 件20和鋁鍛材30的熔池在應(yīng)力集中區(qū)41垂直向下(箭頭Ml的方向)進行散熱并凝固，最 后，變成焊縫時，受到鋁鍛材30的厚度和下法蘭23的厚度影響，使其散熱時間變長，由此， 熔池的冷卻速度以及凝固速度都將變得緩慢。此外，如熔池的凝固速度變慢，則熔池轉(zhuǎn)換焊縫40的過程中，凝固收縮率也變小， 由此，熔池和鋁鍛材30界面處產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力也會變小，從而，防止鋁鍛材30硬度下降的 現(xiàn)象。由此，如果鋁鍛材30的硬度不受影響，那么，可以預(yù)防從焊縫40的應(yīng)力集中區(qū)41 向散熱方向(箭頭M2方向)在鋁鍛材30上出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。這樣，在載荷大的部件中也可 以使用。如圖4所示，也就是說，通過本發(fā)明，鋁壓鑄件20和鋁鍛材30上下疊放進行焊接 時，延緩了熔池轉(zhuǎn)換為焊縫時的熔池界面的冷卻速度以及凝固速度，由此，可防止鋁鍛材30 的硬度變小，并大大提高了鋁壓鑄件20和鋁鍛材30的焊接強度。圖5圖示了本發(fā)明的將鋁壓鑄件50和鋁鍛材60以T字型結(jié)構(gòu)進行焊接的示意圖。從圖中可以看出，鋁壓鑄件50的一端設(shè)有安裝槽51，它由一個水平的底面51a、該 底面51a內(nèi)側(cè)向上垂直延伸而形成的內(nèi)側(cè)面51b以及內(nèi)側(cè)面51b上端斜向延伸至鋁壓鑄件 50的一端面而形成的斜面51c構(gòu)成。在安裝槽51內(nèi)裝入鋁鍛材60時，底面51a與鋁鍛材 60的底面進行接觸，而內(nèi)側(cè)面51b與鋁鍛材60的一端接觸后，斜面51c與鋁鍛材60的上表 面之間存在的空間內(nèi)充分填充焊縫70。在此，在安裝槽51中，底面51a的長度L3介于內(nèi)側(cè)面51b高度(Hl)的1/5至1/3 之間。如果，底面51a的長度L3小于內(nèi)側(cè)面51b高度Hl的1/5，那么，焊縫70厚度(D2) 的增加不大，這樣，可能會影響焊接區(qū)域的連接強度，相反，如底面51a的長度(L3)大于內(nèi) 側(cè)面51b高度Hl的1/3，那么，在斜面51c與鋁鍛材60上表面之間的空間，無法充分填充焊 縫70，這樣，可能會影響焊接強度。因此，確保底面51a的長度(L3)介于內(nèi)側(cè)面51b的高度(HI)的1/5至1/3之間。此外，安裝槽51內(nèi)側(cè)面51b的高度(Hl)與鋁鍛材60的厚度(Tl)相等。如果，上述高度(Hl)大于上述厚度(Tl)，則斜面51c和鋁鍛材60上表面之間的空 間變大，這樣，在其空間內(nèi)無法充分填充焊縫70，從而，影響焊接強度，相反，上述高度(HI) 小于上述厚度(Tl)，則焊縫70的厚度(D2)變小，這樣也會影響焊接強度。因此，為了防止上述存在的問題，安裝槽51內(nèi)側(cè)面51b的高度(HI)與鋁鍛材60的 厚度(Tl)應(yīng)相等。此外，在本發(fā)明中，鋁鍛材60的上表面和安裝槽51的斜面所形成的角度θ 1在45 度飛0度之間。
如果，角度θ 1小于45度，則失去了焊縫70厚度(D2)的加厚效果，在斜面51c與 鋁鍛材60上表面之間的空間內(nèi)，可能無法充分填充焊縫70，相反，若角度θ 1大于60度，則 斜面51c與鋁鍛材60上表面之間的空間大小超過了理想的范圍，這樣，不僅焊接難度加大， 而且無法充分填充焊縫70。通過上述方法將鋁壓鑄件50和鋁鍛材60以T字型結(jié)構(gòu)進行焊接時，相比圖3中 現(xiàn)有技術(shù)使用的方法，大大增加了焊縫70的厚度(D2)，可以使鋁壓鑄件50和鋁鍛材60的 焊接強度大大提高。此外，通過本發(fā)明的焊接方法，只需一次焊接便可加大焊縫厚度(D2)，因此，沒必 要反復(fù)進行二次或者三次焊接，由此，大大提高了鋁壓鑄件和鋁鍛材的焊接強度，而且，改 善了焊接美觀性，并提高了工作效率。圖6圖示焊接區(qū)域為圓弧形狀的鋁壓鑄件80和鋁鍛材90。如圖6所示，鋁壓鑄件80和鋁鍛材90是以上下疊放進行焊接的結(jié)構(gòu)，但是，受到 鋁壓鑄件80形狀的影響，無法在鋁壓鑄件80上形成圖4所示的安裝槽。此時，若在鋁壓鑄件80上開設(shè)圖5所示的安裝槽81進行焊接，焊縫100的厚度 (D3)仍得到圖5所示的加大效果。因此，在圖6所示的情況下，通過加大焊縫100的厚度 (D3)的方法進行焊接，便可提高焊接強度。以上對本發(fā)明的特定實施例進行了說明，但本發(fā)明的保護內(nèi)容不僅僅限定于以上 實施例，在本發(fā)明的所屬技術(shù)領(lǐng)域中，只要掌握通常知識，就可以在其技術(shù)
權(quán)利要求
1.一種鋁壓鑄件與鋁鍛材的焊接方法，其特征在于鋁壓鑄件(20)和鋁鍛材(30)上下 疊放進行焊接，包括(1)在鋁壓鑄件(20)的一側(cè)開設(shè)帶開口的安裝槽(21)，以所述安裝槽(21)為分界形成 上法蘭(22)和下法蘭(23)，所述上法蘭(22)的長度小于所述下法蘭(23)的長度；(2 )在所述安裝槽(21)內(nèi)裝入鋁鍛材(30 )的一端，使鋁壓鑄件(20 )和鋁鍛材(30 )上 下疊放；(3)對鋁壓鑄件(20)的上法蘭(22)的端部和鋁鍛材(30)表面進行焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁壓鑄件與鋁鍛材的焊接方法，其特征在于自安裝槽的內(nèi) 側(cè)槽壁至上法蘭(22)外側(cè)端面的距離，即上法蘭(21)的凸出長度(Li)，為下法蘭(23)的凸 出長度(L2)的1/3 1/2。
3.一種鋁壓鑄件與鋁鍛材的焊接方法，其特征在于鋁壓鑄件(50)和鋁鍛材(60)以T 字型結(jié)構(gòu)進行焊接，所述鋁壓鑄件(50)的一端開設(shè)安裝槽(51)，所述安裝槽(51)由一個水 平的底面(51a)、自所述底面(51a)的內(nèi)側(cè)向上垂直延伸形成的內(nèi)側(cè)面(51b)以及自所述內(nèi) 側(cè)面(51b)的上端斜向延伸至所述鋁壓鑄件(50)的一端面而形成的斜面(51c)構(gòu)成，在所 述安裝槽(51)內(nèi)裝入所述鋁鍛材(60)時，所述底面(51a)與鋁鍛材(60)的底面進行接觸， 而內(nèi)側(cè)面(51b)與鋁鍛材(60)的一端面接觸，在所述斜面(51c)與鋁鍛材(60)的上表面之 間的空間內(nèi)填充焊縫(70)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋁壓鑄件與鋁鍛材的焊接方法，其特征在于所述安裝槽 (51)的底面(51a)的長度(L3)為內(nèi)側(cè)面(51b)的高度(HI)的1/5 1/3。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋁壓鑄件與鋁鍛材的焊接方法，其特征在于所述安裝槽 (51)的內(nèi)側(cè)面(51b)的高度(HI)與鋁鍛材(60)的厚度(Tl)相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋁壓鑄件與鋁鍛材的焊接方法，其特征在于所述鋁鍛材 (60)的上表面與所述安裝槽(51)的斜面(51c)所形成的角度θ 1在45度至60度之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋁壓鑄件與鋁鍛材的焊接方法，將鋁壓鑄件和鋁鍛材上下疊放進行焊接時，延緩了熔池轉(zhuǎn)換為焊縫時的熔池界面的冷卻速度以及凝固速度，由此，可防止鋁鍛材的硬度變小，并預(yù)防鋁鍛材出現(xiàn)開裂，從而，大大提高鋁壓鑄件和鋁鍛材的焊接強度。此外，通過本發(fā)明，將鋁壓鑄件和鋁鍛材以T字型結(jié)構(gòu)進行焊接時，一次焊接后，便會增加焊縫的厚度(D2)，由此，大大提高了鋁壓鑄件和鋁鍛材的焊接強度，而且，改善了焊接的美觀性，并提高了工作效率。
文檔編號B23K33/00GK102049627SQ20101058050
公開日2011年5月11日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月25日
發(fā)明者宋永錫, 樸成國, 樸翔培, 李元龍, 李秀哲, 林道研, 白承鐘, 金尚明, 金秉株 申請人:東熙產(chǎn)業(yè)股份(有限)公司, 東熙汽車配件(張家港)有限公司