[发明专利]用于连接异种材料的过渡接头

说明书

技术领域

本发明涉及用于连接由异种材料制成的结构零件和机械构件的过渡接头组件。

背景技术

连接异种材料的两个问题是材料的相容性和连接工艺的适用性。尤其是，在使用公知的连接工艺将铝连接于镁、连接于钢或连接于复合物时存在问题，这些公知的连接工艺例如是熔焊(例如，气体保护金属极电弧焊)和固态焊(例如，摩擦搅拌焊)。这些问题包括：冶金不相容性，这导致焊缝的不可控的破裂和/或脆性金属间化合物的形成；电动势的急剧差异，这在存在盐和/或潮湿时会导致电腐蚀；以及热膨胀系数的不相容性，这会导致在接头处形成强烈的残余应力，从而导致在特定加载条件下(例如应力腐蚀)的失效。

发明内容

本发明涉及过渡接头，其可以用来通过一般用于连接那些能与同种材料连接但永远不能与异种材料连接的材料的传统工艺来连接不同的材料。该新式的过渡接头给过渡设计提供了更多的灵活性，因此各个材料(例如，钢和铝)可以通过更易适应零部件尺寸公差的差异、更易控制并可以使接头具有优异的机械性能(例如，疲劳和强度)的滑动型接头而焊接连接和/或螺栓连接在一起。该新式过渡接头也允许选择使接头和将使用接头的结构分别制造，还允许选择把接头制造为子组件以便后续通过焊接或螺栓连接而结合到一较大结构中。

在一实旋例中，本发明提供了一种组件，包括：由第一材料制成的第一结构元件，所述第一结构元件具有凸缘；由第二材料制成的第二结构元件，所述第二结构元件具有凸缘；由所述第一材料制成的第三结构元件，所述第三结构元件具有第一凸缘和第二凸缘，其中，第一结构元件的凸缘接触第三结构元件的第一凸缘，而第二结构元件的凸缘接触第三结构元件的第二凸缘，以使第一结构元件和第二结构元件锁紧在一起；并且其中，第一结构元件和第三结构元件彼此直接连接。

在另一实施例中，本发明提供了一种组件，包括：由第一材料制成的第一结构元件，所述第一结构元件具有第一凸缘和第二凸缘；由第二材料制成的第二结构元件，所述第二结构元件具有第一凸缘和第二凸缘；由所述第一材料制成的第三结构元件，所述第三结构元件具有第一凸缘和第二凸缘；由所述第一材料制成的第四结构元件，所述第四结构元件具有第一凸缘和第二凸缘；其中，第一结构元件的第一凸缘接触第三结构元件的第一凸缘，第一结构元件的第二凸缘接触第四结构元件的第一凸缘，第二结构元件的第一凸缘接触第三结构元件的第二凸缘，以及第二结构元件的第二凸缘接触第四结构元件的第二凸缘，以便将第一结构元件和第二结构元件锁紧在一起；并且其中，第一结构元件和第三结构元件彼此直接连接，而第一结构元件和第四结构元件彼此直接连接。

由相同或相似材料制成的这些组件的结构元件可以通过本领域任意公知的焊接工艺而彼此直接连接，这些焊接工艺包括熔焊、埋弧焊、激光焊或气体保护金属极埋弧焊。在另外的一实施例中，组件可以进一步包括使至少两个结构元件彼此连接的一个或多个粘合剂。组件也可以进一步包括使至少两个结构元件彼此连接的一个或多个紧固件，紧固件包括螺栓或铆钉。

本发明还提供了用于装配在此公开的过渡接头的方法。

在阅读了对本发明实施例的详细描述后，本发明的其它特征和优点将更加清晰，对本发明实施例的详细描述在下面将仅参照附图以例子的方式给出。

附图说明

为了对本发明有更好的理解，参见以下结合附图考虑的对实施例的详细描述，其中：

附图1A是一个实施例中的过渡接头组件的剖视图；

附图1B是附图1A中的过渡接头组件的顶部透视剖视图；

附图2A是另一实施例中包括有紧固件的过渡接头组件的剖视图；

附图2B是附图2A中的过渡接头组件的顶部透视剖视图；

附图3是另一实施例中采用了局部回转式接头的过渡接头组件的剖视图；

附图4A是另一实施例中的过渡接头组件的剖视图，该过渡接头组件通过滑动配合双重搭角接头焊接于梁的腹板上；

附图4B是附图4A中的过渡接头组件的顶部透视剖视图；

附图5A是另一实施例中要与第二过渡接头组件相交的过渡接头的剖视图；

附图5B是附图5A中的过渡接头组件的侧视图；

附图5C是附图5A中的过渡接头组件以及要与其相交的第二过渡接头组件的顶部透视剖视图；

附图6A是另一实施例中的彼此相交的过渡接头组件的侧视图；

附图6B是附图6A中的彼此相交的过渡接头组件的俯视图。