[發明專利]用于制造復合鑄件的方法以及復合鑄件

在審

• 申請號: 201880057216.8
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN111093882A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: J-M·塞戈;M·森夫
• 申請（專利權）人: 寶馬股份公司
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/24;B22D19/00;B23K101/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 俞海舟

本發明涉及一種用于制造構件、尤其是復合鑄件的方法，其包括以下步驟：——提供至少一個嵌入元件；——用鑄造材料至少局部地包封所述至少一個嵌入元件，其中，在所述至少一個嵌入元件與鑄造材料之間形成至少一個接觸區域；——將所述至少一個嵌入元件與鑄造材料在所述接觸區域中焊接。

技術領域

本發明涉及一種用于制造構件、尤其是復合鑄件或者構件連接件的方法以及一種復合鑄件。

背景技術

所說明類型的復合鑄件根據其原理由現有技術已知。因此，例如已知將鋼嵌件嵌入到鑄模中并且用鋁包封。在復合鑄造時的連接機理主要歸因于力鎖合的連接，但是根據方法實施方式，該力鎖合的連接例如可以補充材料鎖合或形鎖合的部分。因此，嵌入元件例如可以相應地被涂敷，以便通過涂層在包封時的熔化產生材料鎖合。然而這在實踐中通常是困難的，因為在鑄模中根據位置(靠近澆口、遠離澆口、調溫方案等)存在不同的溫度和/或流動速度。這導致嵌入元件的涂層被不同程度地熔融或者熔化并且沒有產生“可靠的”材料鎖合。此外，在對復合鑄件進行熱處理時，由于所使用的材料的熱膨脹系數不同而可能出現問題，由此可能在不同的材料之間產生間隙。換句話說，雖然已知復合鑄造的基本方法，但是已知的方法或構件還詳細地隱含許多不確定性和困難，所述不確定性和困難使可靠的且經濟的使用、尤其是也在大批量生產中變得困難。

發明內容

因此，本發明的任務是，給出一種用于制造構件、尤其是復合鑄件或者構件連接件的方法以及一種復合鑄件，該方法和復合鑄件能夠實現更好的且性能更卓越的構件/產品并且在此是成本低廉的。

所述任務通過一種根據權利要求1的方法以及一種根據權利要求7的復合鑄件來解決。其它優點和特征由從屬權利要求以及說明書和附圖得出。

按照本發明，用于制造構件、尤其是復合鑄件的方法包括以下步驟：

——提供至少一個嵌入元件；

——用鑄造材料至少局部地包封所述至少一個嵌入元件，其中，在所述至少一個嵌入元件與鑄造材料之間形成至少一個接觸區域；

——至少局部地將所述至少一個嵌入元件與鑄造材料在所述接觸區域中焊接。

有利地，通過隨后的焊接方法可以實現高質量的、均勻的且持久的材料鎖合，該材料鎖合能夠實現將嵌入元件可靠地、剛性地且特別是持久地固定在鑄造材料中。

根據一種優選的實施形式，該方法包括以下步驟：

——在接觸區域中進行壓焊、尤其是攪拌摩擦焊接。

人們將如下焊接方法稱為壓焊，在該焊接方法中將待焊接的部件在焊接位置處加熱到所需的焊接溫度并且隨后通過機械壓力將其擠壓在一起。在此，通過焊接位置的電流或機械摩擦提供必需的熱量。在攪拌摩擦焊接時使用旋轉工具，該工具具有銷釘和與其垂直定向的肩部。該肩部具有比從其伸出的銷釘更大的直徑并且提供必需的熱量輸入，而該銷釘設置用于“攪拌”材料。壓焊的特征在于相對小的熱量輸入。此外，有利地不需要附加材料。然而原則上該焊接方法或者這種焊接方法伴隨的問題是，需要相對耗費的夾緊技術，以便在焊接過程中也可靠地鎖定待連接的構件或材料。有利地，所述問題在此非常有效地得到解決，因為兩個接合配對件、即嵌入元件和鑄造材料通過鑄造過程已經預先定位并且連接，從而對于焊接過程、尤其是對于攪拌摩擦焊接不需要大量的夾緊技術。攪拌摩擦焊接過程可以適宜地在加工中心中進行或者通過焊接機器人以常規方式或借助安裝的C形弓形件進行。其它可能的和可使用的壓焊方法是：鍛焊、電阻焊接、冷壓焊、超聲波焊接、爆炸焊接、電磁脈沖焊接、擴散焊接、電弧螺栓焊接或NBP焊接(利用磁性運動的電弧壓焊)。但替代地或附加地，也可以使用熔焊方法。