CN113172394A - 一种异种材料的椭圆锁扣接头及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种异种材料的椭圆锁扣接头及其制备方法，涉及材料连接技术领域，包括：第一连接材料本体和第二连接材料本体，其中，第一连接材料本体上设置有第一椭圆锁扣，第二连接材料本体的材料与第一连接材料本体的材料不同，第二连接材料本体上设置有与第一椭圆锁扣相配合的第二椭圆锁扣，第一连接材料本体与第二连接材料本体通过第一椭圆锁扣和第二椭圆锁扣连接，通过第一椭圆锁扣和第二椭圆锁扣将第一连接材料本体和第二连接材料本体连接起来，在第一连接材料本体和第二连接材料本体连接处交错咬合，兼顾接头的抗拉、抗剪、耗能等多项性能，能够提高异质材料结合强度。并同时提供了一种异种材料的椭圆锁扣接头的制备方法。

Description

一种异种材料的椭圆锁扣接头及其制备方法

技术领域

本发明涉及材料连接技术领域，尤其涉及一种异种材料的椭圆锁扣接头及其制备方法。

背景技术

为了充分发挥不同材料的优异性能或完成特定的功能，工程中大量采用异质材料连接的方案。然而，异质材料界面处容易发生破坏一直是困扰整体结构件可靠性的关键问题之一。

以金属材料为例，在异质金属材料连接方法中，焊接方法应用广泛，如电弧焊、激光焊、电子束焊、摩擦焊、爆炸焊、扩散焊等。但是，在焊接过程中，异质金属之间冶金反应产生金属间化合物等脆性相，使接头强度急剧降低，接头在承载情况下易于产生裂纹。同时，现有焊接技术中，接头界面往往都是二维平界面，难以有效阻止裂纹扩展，从而造成接头塑性低，易开裂。

发明内容

本发明实施例提供一种异质材料梯度结构连接接头及其制备方法，旨在提高异种材料的连接强度。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种异种材料的椭圆锁扣接头，包括：

第一连接材料本体，所述第一连接材料本体上设置有第一椭圆锁扣；

第二连接材料本体，所述第二连接材料本体的材料与所述第一连接材料本体的材料不同，所述第二连接材料本体上设置有与所述第一椭圆锁扣相配合的第二椭圆锁扣；

所述第一连接材料本体与所述第二连接材料本体通过所述第一椭圆锁扣和所述第二椭圆锁扣连接。

可选地，所述第一椭圆锁扣包括多个第一椭圆爪齿，所述多个第一椭圆爪齿在所述第一连接材料本体的一侧沿直线均匀排列；

所述第二椭圆锁扣包括多个第二椭圆爪齿，所述多个第二椭圆爪齿在所述第二连接材料本体的一侧沿直线均匀排列；

两个相邻的所述第一椭圆爪齿之间设置有与所述第二椭圆爪齿相配合的第一椭圆沟槽；

两个相邻的所述第二椭圆爪齿之间设置有与所述第一椭圆爪齿相配合的第二椭圆沟槽。

第二方面，本发明实施例提供了一种异种材料的椭圆锁扣接头的制备方法，用于制备上述第一方面所述的异种材料的椭圆锁扣接头，所述方法包括：

根据第一连接材料本体和第二连接材料本体的材料特性和结构应用工况，设计第一椭圆锁扣和第二椭圆锁扣的尺寸；

从所述第一连接材料本体和所述第二连接材料本体中确定出材料熔点较高的为所述第一连接材料本体；

根据所述第一椭圆锁扣的尺寸，通过机床在所述第一连接材料本体上加工出所述第一椭圆锁扣；

通过机械加工的方式在所述第二连接材料本体上加工出所述第二椭圆锁扣，并将所述第一椭圆锁扣和所述第二椭圆锁扣嵌合；或，

通过浇筑的方式在所述第一连接材料本体上浇筑出与所述第一椭圆锁扣相配合的所述第二椭圆锁扣以及所述第二连接材料本体；以得到包含所述第一连接材料本体、所述第二连接材料本体、所述第一椭圆锁扣和所述第二椭圆锁扣的异种材料的椭圆锁扣接头。

可选地，通过机械加工的方式在所述第二连接材料本体上加工出所述第二椭圆锁扣，并将所述第一椭圆锁扣和所述第二椭圆锁扣嵌合，包括：

根据所述第二椭圆锁扣的尺寸，通过机床在所述第二连接材料本体上加工出第二椭圆锁扣；

将所述第一连接材料本体和所述第二连接材料本体按照椭圆爪齿的形貌相对贴合放置，然后沿椭圆沟槽滑动嵌合，以拼接成完整的异种材料的椭圆锁扣接头。

可选地，通过机床在所述第一连接材料本体上加工出的所述第一椭圆锁扣和通过机床在所述第二连接材料本体上加工出的所述第二椭圆锁扣均留有打磨加工余量；

在所述根据第二椭圆锁扣的尺寸，通过机床在所述第二连接材料本体上加工出所述第二椭圆锁扣的步骤之后，所述方法还包括：

对所述第一椭圆锁扣和所述第二椭圆锁扣进行表面处理、打磨、清洗和吹干处理。

可选地，通过浇筑的方式在所述第一连接材料本体上浇筑出与所述第一椭圆锁扣相配合的所述第二椭圆锁扣以及所述第二连接材料本体，包括：

将所述第一连接材料本体放入模具内，且所述第一连接材料本体上的所述第一椭圆锁扣向上；

将所述第二连接材料本体的材料进行高温加热，熔化为浇筑液体，保温待用；

向模具内浇入所述浇筑液体，使所述浇筑液体进入所述第一椭圆锁扣的所述第一椭圆沟槽，并覆盖所述第一椭圆锁扣；

对所述模具进行空冷，并取出异种材料的椭圆锁扣接头。

可选地，通过机床在所述第一连接材料本体上加工出的所述第一椭圆锁扣留有打磨加工余量；

将所述第一连接材料本体放入模具内的步骤之前，所述方法还包括：

对所述第一连接材料本体及其第一椭圆锁扣进行做外形切割、表面打磨和清洗处理。

可选地，所述浇筑液体的保温温度低于所述第一连接材料本体所对应的材料的熔点。

采用本申请提供的异种材料的椭圆锁扣接头，包括：第一连接材料本体和第二连接材料本体，其中，第一连接材料本体上设置有第一椭圆锁扣，第二连接材料本体的材料与第一连接材料本体的材料不同，第二连接材料本体上设置有与第一椭圆锁扣相配合的第二椭圆锁扣，第一连接材料本体与第二连接材料本体通过第一椭圆锁扣和第二椭圆锁扣连接，本申请提出一种椭圆锁扣连接构型，椭圆形貌能够减弱应力集中效应，通过第一椭圆锁扣和第二椭圆锁扣将第一连接材料本体和第二连接材料本体连接起来，在第一连接材料本体和第二连接材料本体连接处交错咬合，兼顾接头的抗拉、抗剪、耗能等多项性能，能够提高异质材料结合强度，具有更广泛的使用价值。

采用本申请提供的异种材料的椭圆锁扣接头的制备方法，通过全机械加工或者半机械半浇筑的方式得到异种材料的椭圆锁扣接头，通过椭圆锁扣结构的特殊设计，充分考虑到两种材料力学参数差异，对两种材料各自的椭圆锁扣几何参数进行大小配比，最大化利用材料，增强接头强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中一种异种材料的椭圆锁扣接头的平面结构示意图；

图2是本发明实施例中一种异种材料的椭圆锁扣接头的立体结构示意图；

图3是本发明实施例中一种异种材料的椭圆锁扣接头的椭圆爪齿尺寸示意图；

图4是本发明实施例中一种异种材料的椭圆锁扣接头的浇筑示意图；

图5是本发明实施例中一种异种材料的椭圆锁扣接头的不同制备方法的拉伸加载意图；

图6是本发明实施例中一种异种材料的椭圆锁扣接头的不同制备方法的抗拉模拟测试力位移曲线对比示意图。

附图标记说明：

1-第一连接材料本体、2-第二连接材料本体、3-第一椭圆爪齿、4-第二椭圆爪齿。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了充分发挥不同材料的优异性能或完成特定的功能，工程中大量采用异质材料连接的方案。然而，异质材料界面处容易发生破坏一直是困扰整体结构件可靠性的关键问题之一。

相关技术中，以金属材料为例，在异质金属材料连接方法中，焊接方法应用广泛，如电弧焊、激光焊、电子束焊、摩擦焊、爆炸焊、扩散焊等。但是，在焊接过程中，异质金属之间冶金反应产生金属间化合物等脆性相，使接头强度急剧降低，接头在承载情况下易于产生裂纹。同时，现有焊接技术中，接头界面往往都是二维平界面，难以有效阻止裂纹扩展，从而造成接头塑性低，易开裂。

为克服上述问题，本申请提出一种异种材料的椭圆锁扣接头及其制备方法，旨在提供一种相互啮合的椭圆构型的连接接头，兼顾接头的抗拉、抗剪、耗能等多项性能，能够提高异质材料结合强度。

参考图1和图2，图1是本发明实施例中一种异种材料的椭圆锁扣接头的平面结构示意图，图2是本发明实施例中一种异种材料的椭圆锁扣接头的立体结构示意图，如图1和图2所示，所述异种材料的椭圆锁扣接头包括：

第一连接材料本体1，所述第一连接材料本体1上设置有第一椭圆锁扣；

第二连接材料本体2，所述第二连接材料本体2的材料与所述第一连接材料本体1的材料不同，所述第二连接材料本体2上设置有与所述第一椭圆锁扣相配合的第二椭圆锁扣；

所述第一连接材料本体1与所述第二连接材料本体2通过所述第一椭圆锁扣和所述第二椭圆锁扣连接。

在本实施方式中，提出一种椭圆锁扣连接构型，椭圆形貌能够减弱应力集中效应，通过第一椭圆锁扣和第二椭圆锁扣将第一连接材料本体1和第二连接材料本体2连接起来，在第一连接材料本体1和第二连接材料本体2连接处交错咬合，兼顾接头的抗拉、抗剪、耗能等多项性能，能够提高异质材料结合强度，具有更广泛的使用价值。其中，第二连接材料本体2的材料与第一连接材料本体1的材料不同，具体可为：其中一种材料为金属，另一种材料为非金属，或，两种材料为不同的金属，或，两种材料为不同的非金属。

基于上述异种材料的椭圆锁扣接头，本申请提供以下一些具体可实施方式的示例，在互不抵触的前提下，各个示例之间可任意组合，以形成一种新的异种材料的椭圆锁扣接头。应当理解的，对于由任意示例所组合形成的一种新的异种材料的椭圆锁扣接头，均应落入本申请的保护范围。

现有的异质金属焊接时，焊接面上会由于冶金反应，产生金属间化合物等脆性相，极大地削弱了接头强度，而且接头焊接界面往往都是二维平界面，焊接面起裂后，结构难以有效阻止裂纹扩展，造成接头塑性低，耗能特性差。

继续参考图1和图2，在一种可行的实施方式中，所述第一椭圆锁扣包括多个第一椭圆爪齿3，所述多个第一椭圆爪齿3在所述第一连接材料本体1的一侧沿直线均匀排列；

所述第二椭圆锁扣包括多个第二椭圆爪齿4，所述多个第二椭圆爪齿4在所述第二连接材料本体2的一侧沿直线均匀排列；

两个相邻的所述第一椭圆爪齿3之间设置有与所述第二椭圆爪齿4相配合的第一椭圆沟槽；

两个相邻的所述第二椭圆爪齿4之间设置有与所述第一椭圆爪齿3相配合的第二椭圆沟槽。

在本实施方式中，第一椭圆锁扣包括多个第一椭圆爪齿3，在需要进行连接时，将第一连接材料本体1上的一侧确定为连接面，然后在第一连接材料本体1上设置多个第一椭圆爪齿3，其中，第一椭圆爪齿3和第一连接材料本体1为一体结构，多个第一椭圆爪齿3在第一连接材料本体1的一侧沿直线均匀排列。

第二椭圆锁扣包括多个第二椭圆爪齿4，在需要进行连接时，将第二连接材料本体2上的一侧确定为连接面，然后在第二连接材料本体2上设置多个第二椭圆爪齿4，其中，第二椭圆爪齿4和第二连接材料本体2为一体结构，多个第二椭圆爪齿4在第二连接材料本体2的一侧沿直线均匀排列，两个相邻的第一椭圆爪齿3之间设置有与第二椭圆爪齿4相配合的第一椭圆沟槽，两个相邻的第二椭圆爪齿4之间设置有与第一椭圆爪齿3相配合的第二椭圆沟槽，即，相邻两个第一椭圆爪齿3之间的间隔由第二椭圆爪齿4的大小确定，相邻两个第二椭圆爪齿4之间的间隔由第一椭圆爪齿3的大小确定，以便能够使第一椭圆爪齿3与第二椭圆沟槽配合，第二椭圆爪齿4与第一椭圆沟槽配合，从而使第一连接材料本体1和第二连接材料本体2连接处交错咬合。

参考图3和图4，图3是本发明实施例中一种异种材料的椭圆锁扣接头的椭圆爪齿尺寸示意图，图4是本发明实施例中一种异种材料的椭圆锁扣接头的浇筑示意图，基于上述异种材料的椭圆锁扣接头，本申请提供了一种异种材料的椭圆锁扣接头的制备方法，所述方法包括：

步骤S1：根据第一连接材料本体和第二连接材料本体的材料特性和结构应用工况，设计第一椭圆锁扣和第二椭圆锁扣的尺寸；

在本实施方式中，根据第一连接材料本体和第二连接材料本体的材料特性和结构应用工况，即可通过理论计算设计得到第一椭圆锁扣和第二椭圆锁扣的尺寸，具体地，参考图3，其理论计算方法为：母材A较强，母材B较弱，即第一连接材料本体的强度大于第二连接材料本体的强度。记母材A(第一连接材料本体)的抗拉强度、抗剪强度分别为σ_1A、σ_2A；母材B(第二连接材料本体)的抗拉强度、抗剪强度分别为σ_1B、σ_2B。

采取预设离心率的椭圆形貌，以预设接触角作为交错爪齿构型，其中，预设离心率的取值范围为：0.75～0.9，预设接触角的取值范围为：20～35度。再根据异种材料的力学参数，确定母材A、B椭圆构型的长轴的尺寸比x(即第一椭圆爪齿和第二椭圆爪齿的长轴的尺寸比x)，x<1。

两种母材抗拉特征截面尺寸分别为L₁和L₂，抗剪特征截面尺寸为h₁和h₂。

为使母材A、B抗破坏性能得到充分利用，则以

为目标，得到x尽量小的尺寸比。然后根据第一连接材料本体的尺寸适当确定第一椭圆爪齿的长轴的尺寸，例如，可确定第一椭圆爪齿的长轴的尺寸为第一连接材料本体的长度的四分之一至八分之一，即可根据尺寸比x，得到第一椭圆爪齿的长轴的尺寸，最终确定椭圆锁扣的具体尺寸参数。

步骤S2：从所述第一连接材料本体和所述第二连接材料本体中确定出材料熔点较高的为所述第一连接材料本体；

在本实施方式中，确定两种材料的熔点，其中，熔点较高的材料对应的结构确定为第一连接材料本体，熔点较低的材料对应的结构确定为第二连接材料本体。

步骤S3：根据所述第一椭圆锁扣的尺寸，通过机床在所述第一连接材料本体上加工出所述第一椭圆锁扣；

在本实施方式中，可先使用机械加工的方式在熔点较高的第一连接材料本体上加工出第一椭圆锁扣，以待备用。

步骤S4：通过机械加工的方式在所述第二连接材料本体上加工出所述第二椭圆锁扣，并将所述第一椭圆锁扣和所述第二椭圆锁扣嵌合；或，

通过浇筑的方式在所述第一连接材料本体上浇筑出与所述第一椭圆锁扣相配合的所述第二椭圆锁扣以及所述第二连接材料本体；以得到包含所述第一连接材料本体、所述第二连接材料本体、所述第一椭圆锁扣和所述第二椭圆锁扣的异种材料的椭圆锁扣接头。

在本实施方式中，可通过两种方法制造异种材料的椭圆锁扣接头，第一种为全机械加工，第二种为半机械半浇筑。对于第一种全机械加工，可以应用于任何金属种类，在使用机械加工的方式在熔点较高的第一连接材料本体上加工出第一椭圆锁扣的同时或者之后，可通过机械加工的方式在第二连接材料本体上加工出第二椭圆锁扣，然后将第一椭圆锁扣和第二椭圆锁扣嵌合，从而得到包含第一连接材料本体、第二连接材料本体、第一椭圆锁扣和第二椭圆锁扣的异种材料的椭圆锁扣接头。

在一种可行的实施方式中，通过机械加工的方式在所述第二连接材料本体上加工出所述第二椭圆锁扣，并将所述第一椭圆锁扣和所述第二椭圆锁扣嵌合的步骤，具体可包括：

根据所述第二椭圆锁扣的尺寸，通过机床在所述第二连接材料本体上加工出第二椭圆锁扣；

将所述第一连接材料本体和所述第二连接材料本体按照椭圆爪齿的形貌相对贴合放置，然后沿椭圆沟槽滑动嵌合，以拼接成完整的异种材料的椭圆锁扣接头。

在本实施方式中，可根据第二椭圆锁扣的尺寸，通过机床在所述第二连接材料本体上加工出第二椭圆锁扣，具体的加工方式可采用车、铣等加工方式，具体地，第一椭圆锁扣为多个第一椭圆爪齿，第二椭圆锁扣为多个第二椭圆爪齿，然后，将第一连接材料本体和第二连接材料本体按照椭圆爪齿的形貌相对贴合放置，然后沿椭圆沟槽滑动嵌合，以拼接成完整的异种材料的椭圆锁扣接头。

在一种可行的实施方式中，通过机床在第一连接材料本体上加工出的第一椭圆锁扣和通过机床在第二连接材料本体上加工出的第二椭圆锁扣均留有打磨加工余量，在根据第二椭圆锁扣的尺寸，通过机床在第二连接材料本体上加工出第二椭圆锁扣之后，可对第一椭圆锁扣和第二椭圆锁扣进行表面处理、打磨、清洗和吹干处理，以便能够使第一椭圆锁扣和第二椭圆锁扣更加顺利地完成嵌合。

参考图4，对于第二种半机械半浇筑加工，可用于熔点差异大的异质金属，在使用机械加工的方式在熔点较高的第一连接材料本体上加工出第一椭圆锁扣的同时或者之后，可通过浇筑的方式，使用与第二连接材料本体以及第二椭圆锁扣的材料相同的浇筑液在第一连接材料本体上浇筑出与第一椭圆锁扣相配合的第二椭圆锁扣以及第二连接材料本体，从而得到包含第一连接材料本体、第二连接材料本体、第一椭圆锁扣和第二椭圆锁扣的异种材料的椭圆锁扣接头。

在一种可行的实施方式中，通过浇筑的方式在所述第一连接材料本体上浇筑出与所述第一椭圆锁扣相配合的所述第二椭圆锁扣以及所述第二连接材料本体，可具体包括以下步骤：

步骤S41：将所述第一连接材料本体放入模具内，且所述第一连接材料本体上的所述第一椭圆锁扣向上；

在本实施方式中，通过机床在第一连接材料本体上加工出的第一椭圆锁扣留有打磨加工余量，在将第一连接材料本体放入模具内之前，需要先对第一连接材料本体及其第一椭圆锁扣进行做外形切割、表面打磨和清洗处理，以便使第一连接材料本体和第一椭圆锁扣与模具适配，具体地，模具可为坩埚。将第一连接材料本体放入模具内，且第一连接材料本体上的第一椭圆锁扣向上，以方便进行与第一椭圆锁扣相配合的第二椭圆锁扣的浇筑。

步骤S42：将所述第二连接材料本体的材料进行高温加热，熔化为浇筑液体，保温待用；

在本实施方式中，将适量的第二连接材料本体的材料进行高温加热，熔化为浇筑液体，保温待用，具体地，浇筑液体的保温温度低于第一连接材料本体所对应的材料的熔点，以防止浇筑液体破坏已有的第一椭圆锁扣。

步骤S43：向模具内浇入所述浇筑液体，使所述浇筑液体进入所述第一椭圆锁扣的所述第一椭圆沟槽，并覆盖所述第一椭圆锁扣；

在本实施方式中，模具内浇入浇筑液体，使浇筑液体进入第一椭圆锁扣的第一椭圆沟槽，并覆盖第一椭圆锁扣，从而得到第二椭圆锁扣和第二连接材料本体。

步骤S44：对所述模具进行空冷，并取出异种材料的椭圆锁扣接头。

在本实施方式中，在浇筑完成后，可对模具进行空冷，空冷完成后，即可取出异种材料的椭圆锁扣接头，得到的异种材料的椭圆锁扣接头，两种材料不单单有相互锁连，还存在物理的界面连接。从而进一步加强连接效果。

通过椭圆锁扣结构的特殊设计，让两种母材通过椭圆锁扣锁连，使母材参与接头破坏过程当中，同时，充分考虑到两种材料力学参数差异，对两种材料各自的椭圆锁扣几何参数进行大小配比，最大化利用材料，增强接头强度。

本方案的椭圆形貌减弱应力集中效应，几何设计中没有角点，再通过理论计算、数值模拟、力学实验，迭代优化，可以得到椭圆锁扣的最佳几何参数，用于最终的设计制造。本申请的异种材料的椭圆锁扣接头及其制备方法具有以下优点：

(1)得到一种工序简单的异质材料连接头制造方案。

(2)通过力学理论指导、实验验证，最终得到的椭圆锁扣模型，使接头结构在界面上交错咬合，兼顾接头的抗拉、抗剪、耗能等多项性能，具有更广泛的使用价值。

(3)“椭圆锁扣”的设计理念能广泛应用于各种的异质材料连接头，包括金属和非金属。

以下提供一种具体的异种材料的实验验证：

设计制造“316L不锈钢–纯铝”椭圆锁扣连接头，由于两者具有明显的熔点差，因此可以按照两种技术路线分别加工制备。

下面通过有限元计算模拟的结果，来展示两种方案的效果。如图5所示，图5是本发明实施例中一种异种材料的椭圆锁扣接头的不同制备方法的拉伸加载意图，模拟计算两种技术方案得到的椭圆锁扣接头和传统焊接接头的强度，其中，技术路线1为全机械加工，技术路线2为半机械半浇筑加工。该异种金属连接结构在单轴拉伸情况系下的名义应力-应变曲线如下图6所示，可以看到椭圆锁扣的连接强度和延伸率明显优于传统的平界面焊接方式。这充分说明这种界面结构形式对于提高界面强度，改进界面处的延伸率具有明显的效果。此外，两种技术路线加工得到的接头强度有差异，技术路线2(半机械半浇筑加工)由于同时存在几何锁扣效应和冶金结合，得到的接头质量优于技术路线1(全机械加工)。

应当理解地，本申请说明书尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

应当理解地，本申请说明书尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种异种材料的椭圆锁扣接头及其制备方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (8)

1.一种异种材料的椭圆锁扣接头，其特征在于，包括：

第一连接材料本体(1)，所述第一连接材料本体(1)上设置有第一椭圆锁扣；

第二连接材料本体(2)，所述第二连接材料本体(2)的材料与所述第一连接材料本体(1)的材料不同，所述第二连接材料本体(2)上设置有与所述第一椭圆锁扣相配合的第二椭圆锁扣；

所述第一连接材料本体(1)与所述第二连接材料本体(2)通过所述第一椭圆锁扣和所述第二椭圆锁扣连接。

2.根据权利要求1所述的异种材料的椭圆锁扣接头，其特征在于，

所述第一椭圆锁扣包括多个第一椭圆爪齿(3)，所述多个第一椭圆爪齿(3)在所述第一连接材料本体(1)的一侧沿直线均匀排列；

所述第二椭圆锁扣包括多个第二椭圆爪齿(4)，所述多个第二椭圆爪齿(4)在所述第二连接材料本体(2)的一侧沿直线均匀排列；

两个相邻的所述第一椭圆爪齿(3)之间设置有与所述第二椭圆爪齿(4)相配合的第一椭圆沟槽；

两个相邻的所述第二椭圆爪齿(4)之间设置有与所述第一椭圆爪齿(3)相配合的第二椭圆沟槽。

3.一种异种材料的椭圆锁扣接头的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1至2任一项所述的异种材料的椭圆锁扣接头，所述方法包括：

根据第一连接材料本体和第二连接材料本体的材料特性和结构应用工况，设计第一椭圆锁扣和第二椭圆锁扣的尺寸；

从所述第一连接材料本体和所述第二连接材料本体中确定出材料熔点较高的为所述第一连接材料本体；

根据所述第一椭圆锁扣的尺寸，通过机床在所述第一连接材料本体上加工出所述第一椭圆锁扣；

通过机械加工的方式在所述第二连接材料本体上加工出所述第二椭圆锁扣，并将所述第一椭圆锁扣和所述第二椭圆锁扣嵌合；或，

通过浇筑的方式在所述第一连接材料本体上浇筑出与所述第一椭圆锁扣相配合的所述第二椭圆锁扣以及所述第二连接材料本体；以得到包含所述第一连接材料本体、所述第二连接材料本体、所述第一椭圆锁扣和所述第二椭圆锁扣的异种材料的椭圆锁扣接头。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

通过机械加工的方式在所述第二连接材料本体上加工出所述第二椭圆锁扣，并将所述第一椭圆锁扣和所述第二椭圆锁扣嵌合，包括：

根据所述第二椭圆锁扣的尺寸，通过机床在所述第二连接材料本体上加工出第二椭圆锁扣；

将所述第一连接材料本体和所述第二连接材料本体按照椭圆爪齿的形貌相对贴合放置，然后沿椭圆沟槽滑动嵌合，以拼接成完整的异种材料的椭圆锁扣接头。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

通过机床在所述第一连接材料本体上加工出的所述第一椭圆锁扣和通过机床在所述第二连接材料本体上加工出的所述第二椭圆锁扣均留有打磨加工余量；

在所述根据第二椭圆锁扣的尺寸，通过机床在所述第二连接材料本体上加工出所述第二椭圆锁扣的步骤之后，所述方法还包括：

对所述第一椭圆锁扣和所述第二椭圆锁扣进行表面处理、打磨、清洗和吹干处理。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

通过浇筑的方式在所述第一连接材料本体上浇筑出与所述第一椭圆锁扣相配合的所述第二椭圆锁扣以及所述第二连接材料本体，包括：

将所述第一连接材料本体放入模具内，且所述第一连接材料本体上的所述第一椭圆锁扣向上；

将所述第二连接材料本体的材料进行高温加热，熔化为浇筑液体，保温待用；

向模具内浇入所述浇筑液体，使所述浇筑液体进入所述第一椭圆锁扣的所述第一椭圆沟槽，并覆盖所述第一椭圆锁扣；

对所述模具进行空冷，并取出异种材料的椭圆锁扣接头。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

通过机床在所述第一连接材料本体上加工出的所述第一椭圆锁扣留有打磨加工余量；

将所述第一连接材料本体放入模具内的步骤之前，所述方法还包括：

对所述第一连接材料本体及其第一椭圆锁扣进行做外形切割、表面打磨和清洗处理。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述浇筑液体的保温温度低于所述第一连接材料本体所对应的材料的熔点。

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