CN103331514A - 车用异形铝合金气瓶采用搅拌摩擦焊焊接的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车用异形铝合金气瓶采用搅拌摩擦焊焊接的工艺方法，是采用铝型材或铝板材冲压异形铝合金气瓶封头，将搅拌摩擦焊机的搅拌头插入异形铝合金气瓶封头与加强筋连接处进行搅拌摩擦焊接，由于搅拌摩擦焊为固相焊接，焊接过程中没有被焊接材料的熔化，可避免传统熔焊方法造成热影响区机械强度减弱的现象发生，弥补了传统熔焊时所产生的热影响区机械强度减弱的现象发生，以确保焊缝、焊缝周边以及母材的机械强度保持一致。
Description
技术领域
本发明涉及车用燃气瓶的技术领域，尤指车用异形铝合金气瓶采用搅拌摩擦焊焊接的工艺方法。
背景技术
随着汽车数量的增加，汽车给人类的生存环境造成的大气污染也日趋严重，严重地危害着人们的健康和生存。天然气和液化石油气是清洁能源，推广应用燃气汽车具有改善大气环境、优化能源利用结构的双重作用，在许多国家得到了良好的发展。我国天然气资源丰富，发展天然气汽车和液化石油气汽车具有重要意义。
目前，燃气汽车的燃气瓶多是采用钢质材料滚压或冲压成型后焊接的方法生产的。然而，钢质瓶存在着重量大、占车内空间大的缺陷，给使用者带来诸多的不便；而铝合金材料制造燃气瓶可以解决上述技术的不足，但采用氩弧焊等传统熔焊方法进行铝合金燃气瓶焊接生产，又存在着焊缝周边受热后，产生热影响区机械强度减弱的现象，易造成铝合金燃气瓶的承压安全系数减低的缺陷，给铝合金燃气瓶的推广与应用带来了不利的因素。
发明内容
本发明车用异形铝合金气瓶采用搅拌摩擦焊焊接的工艺方法，可以解决上述技术的不足，采用铝型材或铝板材冲压异形铝合金气瓶封头，将搅拌摩擦焊机的搅拌头插入异形铝合金气瓶封头与加强筋连接处进行搅拌摩擦焊接，由于搅拌摩擦焊为固相焊接，焊接过程中没有被焊接材料的熔化，可避免传统熔焊方法造成热影响区机械强度减弱的现象发生，实现异形铝合金气瓶体整体机械强度一致之目的。
为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：车用异形铝合金气瓶采用搅拌摩擦焊焊接的工艺方法是由异形铝合金气瓶封头、环焊缝、加强筋焊缝、加强筋、连通孔、瓶体开孔组成的；采用铝型材或铝板材冲压的异形铝合金气瓶封头，两个异形铝合金气瓶封头内部中心处设置有起拉撑作用的加强筋，加强筋的板壁上设置有连通孔；在异形铝合金气瓶封头与加强筋的连接处，插入搅拌摩擦焊机的搅拌头进行搅拌摩擦焊接；在异形铝合金气瓶封头上设置开孔；在异形铝合金瓶体的环焊缝处使用熔焊进行焊接；即为车用异形铝合金气瓶采用搅拌摩擦焊焊接的工艺方法。
本发明是采用搅拌摩擦焊机的搅拌头插入异形铝合金气瓶封头与加强筋连接处，利用搅拌头旋转与被焊工件产生的摩擦热和金属塑性变形本身产生的热量，使被焊材料得到热塑化，同时搅拌头的旋转移动使两被焊材料产生塑化流动扩散，从而使两工件焊接到一起。焊接过程中只在两工件之间形成固相扩散连接，并没有铝合金材料的熔化，避免产生气孔、热裂纹、夹渣等缺陷，弥补了传统熔焊时所产生的热影响区机械强度减弱的现象发生，以确保焊缝、焊缝周边以及母材的机械强度保持一致。
本发明所述的异形铝合金气瓶体设置加强筋可有效地解决异形铝合金气瓶体承受压力后的膨胀变形现象发生；加强筋板壁上设置连通孔，可使异形铝合金气瓶体内燃气压力保持平衡。
本发明所述的设置在异形铝合金气瓶体上的瓶体开孔，用于安装充气阀、排气阀、液位计、安全阀等功能性零部件。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对发明进一步描述。
附图1为车用异形铝合金气瓶采用搅拌摩擦焊焊接的工艺方法的剖面示意图；
附图2为车用异形铝合金气瓶采用搅拌摩擦焊焊接的工艺方法的加强筋焊缝示意图；
附图3为车用异形铝合金气瓶采用搅拌摩擦焊焊接的工艺方法的环焊缝示意图。
图中：1、异形铝合金气瓶封头，2、环焊缝，3、加强筋焊缝，4、加强筋，5、连通孔，6、瓶体开孔,7、异形铝合金气瓶封头。
具体实施方式
由附图1、2、3所示，车用异形铝合金气瓶采用搅拌摩擦焊焊接的工艺方法是由异形铝合金气瓶封头（1、7）、环焊缝2、加强筋焊缝3、加强筋4、连通孔5、瓶体开孔6组成的；采用铝型材或铝板材冲压的异形铝合金气瓶封头（1、7），异形铝合金气瓶封头（1、7）内部中心处设置起拉撑作用的加强筋4，加强筋4的板壁上设置连通孔5；在异形铝合金气瓶封头（1、7）与加强筋4的连接处，插入搅拌摩擦焊机的搅拌头进行搅拌摩擦焊接，形成加强筋焊缝3；在异形铝合金气瓶封头（1、7）上设置瓶体开孔6；在异形铝合金气瓶封头（1、7）相连接的环焊缝2处使用熔焊进行焊接；即为车用异形铝合金气瓶采用搅拌摩擦焊焊接的工艺方法。
以上所述，实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明技术的精神的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (1)
1.车用异形铝合金气瓶采用搅拌摩擦焊焊接的工艺方法，其特征是：由异形铝合金气瓶封头、环焊缝、加强筋焊缝、加强筋、连通孔、瓶体开孔组成的；采用铝型材或铝板材冲压的异形铝合金气瓶封头，两个异形铝合金气瓶封头内部中心处设置有起拉撑作用的加强筋，加强筋的板壁上设置有连通孔；在异形铝合金气瓶封头与加强筋的连接处，插入搅拌摩擦焊机的搅拌头进行搅拌摩擦焊接；在异形铝合金气瓶封头上设置开孔；在异形铝合金瓶体的环焊缝处使用熔焊进行焊接。
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Application publication date: 20131002 |