[发明专利]一种旋转摩擦焊结构组件、装有此结构组件的内燃机缸盖、缸盖缸体合铸件及机械装置

说明书

旋转摩擦焊结构组件，包括旋转摩擦焊孔口连接圈(20A)、第一工件(20B)、第二工件(20C)。旋转摩擦焊孔口连接圈(20A)的底部有与第一工件(20B)摩擦焊连接的第一摩擦焊接界面(20H)，有与第二工件(20C)摩擦焊连接的第二摩擦焊接界面(21H)。旋转摩擦焊孔口连接圈(20A)底部的第一摩擦焊接界面(20H)和第二摩擦焊接界面(21H)之间有台阶状的高度差(TC)。旋转摩擦焊孔口连接圈(20A)的底部有设置于第一摩擦焊接界面(20H)和第二摩擦焊接界面(21H)之间的旋转摩擦焊挤出物容纳槽(20AC)。本旋转摩擦焊结构组件可用于压铸缸盖、缸盖缸体合并压铸件和各种机械装置的孔口高速焊接。

技术领域

本发明涉及一种旋转摩擦焊结构组件，涉及装有这种旋转摩擦焊结构组件的水冷内燃机缸盖、水冷内燃机缸盖缸体合铸件及装有这种旋转摩擦焊结构组件的机械装置。涉及水冷内燃机缸盖与缸体的结构与构造设计，以及采用高压压铸工艺制造这种缸盖、缸体、特别是铝合金缸盖缸体合并压铸件的技术。

背景技术

PCT/CN2013/086928公开了一种交叉分型压铸水冷内燃机缸盖的结构与构造(日本发明专利授权证书号码5973678)；PCT/CN2014/094488公开了一种机械装置孔口连接处的摩擦焊接结构组件的结构与构造以及这种组件在压铸缸盖孔口连接处的应用(美国公开号US2016/0265473A1；日本公开号P2017-502205A)；中国CN203948184授权公告了机械装置孔口连接处的旋转摩擦焊接圈高速焊接结构与构造；中国发明专利申请号201610921506.5公开了一种水冷内燃机缸盖缸体合并压铸的结构与构造，使得仅仅两次压铸加摩擦焊接就有可能制造成功缸盖缸体合并压铸件，可以采用搅拌摩擦焊接非圆形焊缝，采用旋转摩擦焊接圈焊接圆形孔口焊缝。

水冷内燃机缸体的高压压铸技术已经得到大批量汽车发动机应用的验证。为了缸盖缸体都能够得到更好的水冷却散热的效果；为了能够采用铝合金高压压铸技术制造缸盖缸体合铸件，得到更加精密光洁一致的进排气道，获得精密均匀一致的助燃进气量和进气涡流，提高各个汽缸燃烧排放的精密均匀一致性；为了消除缸盖螺栓拧紧对缸筒圆度变形的不利影响；为了去除缸垫连接处的渗漏漏气；为了内燃机的轻量化；为了进一步降低缸体缸盖的制造成本，迫切需要开发一种水冷内燃机的铝合金压铸缸盖、铝合金缸盖缸体合并压铸件。现有技术中，PCT/CN2014/094488和中国发明专利申请号201610921506.5公开的旋转摩擦焊接结构组件，在旋转摩擦焊接圈摩擦焊接过程中产生的挤出物不能够完全迅速顺畅彻底地排出焊接界面，特别是在第一焊接界面与第二焊接界面之间的衔接处，挤出物的及时排出不畅通，影响摩擦焊接质量，迫切需要创造具有新的结构与构造的旋转摩擦焊结构组件，解决以上技术问题。

发明内容

第一种旋转摩擦焊结构组件，包括旋转摩擦焊孔口连接圈(10A)、第一工件(10B)、第二工件(10C)，旋转摩擦焊孔口连接圈(10A)的底部有与第一工件(10B)摩擦焊连接的第一摩擦焊接界面(10H)，旋转摩擦焊孔口连接圈(10A)的底部有与第二工件(10C)摩擦焊连接的第二摩擦焊接界面(11H)，其特征在于：旋转摩擦焊孔口连接圈(10A)的底部有设置于第一摩擦焊接界面(10H)和第二摩擦焊接界面(11H)之间的旋转摩擦焊挤出物容纳槽(10AC)。进一步的改进在于：第一工件(10B)上有对应旋转摩擦焊挤出物容纳槽(10AC)设置的旋转摩擦焊挤出物容纳槽(10BC)。再进一步的改进在于：旋转摩擦焊孔口连接圈(10A)上设置有多边形内孔(12A)。