[发明专利]防止电偶腐蚀的螺孔结构的制备方法及其结构

说明书

本发明提供了一种防止电偶腐蚀的螺孔结构的制备方法及其结构，包括如下步骤：在第一金属部件中预制一个带有限位功能的连接孔；加工一个与连接孔相匹配的第二金属部件，并将第二金属部件镶嵌入连接孔中；第二金属部件的电极电位高于第一金属部件的电极电位；启动搅拌摩擦焊机，将旋转中的搅拌摩擦焊机搅拌头插入第二金属部件中，并停留设定时间，利用搅拌针高速旋转时产生的热量以及剧烈的塑性变形效果，保证第二金属部件与第一金属部件实现冶金结合。本发明制备的螺孔结构能够避免镁合金材料与钢制紧固件直接接触，缩小材料与紧固件之间的电位差，有效防止镁合金在连接时与钢制紧固件产生电偶腐蚀。本发明具有操作方便、质量稳定等特点。

技术领域

本发明涉及镁合金结构件的连接技术，具体地，涉及一种防止电偶腐蚀的螺孔结构的制备方法及其结构。

背景技术

镁合金由于具有密度低，比强度和比刚度高，切削加工性能良好，易于回收利用等优点，在急需减轻重量的交通运输和航天航空等领域具有很大的应用潜力。但是，由于镁具有较高的化学活性，其电极电位较低(-2.37v)，而且镁表面形成的氧化镁薄膜比较疏松，不能起到很好的腐蚀防护作用。当与其他金属接触时，往往作为阳极而发生电偶腐蚀。

在实际应用时，镁构件往往需要通过紧固件(例如螺纹连接)进行固定。在这种情况下，钢制紧固件与镁部件之间将不可避免的直接接触。由于钢与镁两者之间的电位差较大，容易在接触部位产生电偶腐蚀，造成连接接头的松动和失效，从而为构件的安全使用带来一定的风险。因此，如何降低由于电偶腐蚀造成的异种金属间连接强度低的风险，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

目前主要采用单独或者组合使用表面处理、添加隔离垫或者在铸造过程中通过冶金结合实现隔离等方法来解决上述问题，其根本思路就是避免镁合金与钢制件之间的直接接触。如授权公告号为CN204801153U，名称为一种钢制零件和镁合金零件间的防腐蚀结构的专利、授权公告号为CN201461703U，名称为防止螺纹紧固接触腐蚀的紧固装置的专利、授权公告号CN201666431U，名称为异种金属防腐组件的专利。而在申请号为200710161317.3，名称为使用现场浇铸的隔离器获得的改进的镁部件电偶腐蚀保护的专利中则提出了在浇铸的过程中，直接将镁或镁合金部件浇铸在预制的电偶腐蚀隔离器的适当位置处的解决思路，隔离器与镁部件之间的结合为冶金结合，从而实现对镁合金电偶腐蚀的保护。

采用表面处理的方法不仅会产生环境污染等问题，而且由于表面处理的膜层厚度薄，对镁部件保护的效果有限。而添加隔离垫只是一种物理的隔离，难免存在隔离不充分，隔离垫由于受到较大压力变形、老化等问题。虽然在浇注过程直接通过冶金结合形成隔离，但使得铸造工艺更为复杂，在一定程度上增加了制造成本。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种防止电偶腐蚀的螺孔结构的制备方法及其结构。本发明在镁合金与钢制紧固件之间镶套一层铝合金，避免镁合金材料与钢制紧固件的直接接触，缩小材料与紧固件之间的电位差，从而改善电偶腐蚀。

根据本发明提供的防止电偶腐蚀的螺孔结构的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1：在第一金属部件中预制一个带有限位功能的连接孔；

步骤S2：加工一个与所述连接孔相匹配的第二金属部件，并将第二金属部件镶嵌入连接孔中；第二金属部件的电极电位高于第一金属部件的电极电位；

步骤S3：启动搅拌摩擦焊机，将旋转中的搅拌摩擦焊机搅拌头插入第二金属部件中，并停留设定时间，以保证第二金属部件与第一金属部件实现冶金结合；

步骤S4：提起搅拌头，搅拌头上的搅拌针退出而留下的匙孔作为紧固件穿过的紧固孔。优选地，所述连接孔的直径大于紧固件和搅拌针的直径；

所述连接孔的直径与搅拌针的直径差小于等于5mm。

优选地，所述连接孔的两侧增加圆形或方形的凸台，以实现连接孔的限位功能。