激光焊接的活塞组件以及组装和接合活塞的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103826793103826793A(43)申请公布日2014.05.28(21)申请号201280046169.X史蒂夫·瓦尔克福尔克尔·魏瑟(22)申请日2012.09.21米夏埃尔·乌尔里希(30)优先权数据(74)专利代理机构北京天昊联合知识产权代理61/537,3702011.09.21US有限公司1111213/623,6322012.09.20US代理人顾红霞龙涛峰(85)PCT国际申请进入国家阶段日(51)Int.Cl.2014.03.21B23K26/28(2014.01)B23K26/32(2014.01)(86)PCT国际申请的申请数据B23P15/10(2006.01)PCT/US2012/0565502012.09.21F02F3/22(2006.01)(87)PCT国际申请的公布数据WO2013/044015EN2013.03.28(71)申请人马勒国际公司地址德国斯图加特市(72)发明人沃尔夫冈·赖因迪特尔·加布里埃尔权权利要求书2页利要求书2页说明书10页说明书10页附图7页附图7页(54)发明名称激光焊接的活塞组件以及组装和接合活塞的方法(57)摘要本发明公开一种方法和活塞组件。示例性活塞可以包括活塞主体（102），活塞主体具有主体径向内侧配合表面和主体径向外侧配合表面。活塞还可以包括冷却通道环（104），冷却通道环与活塞主体协同形成连续的上燃烧碗表面以及冷却通道。冷却通道环（104）可以具有环径向内侧配合表面和环径向外侧配合表面，环径向内侧配合表面和环径向外侧配合表面抵靠着相应的主体径向内侧配合表面和主体径向外侧配合表面，从而使得冷却通道大致闭合。活塞主体（102）和冷却通道环（104）可以沿着径向内侧边界区域及径向外侧边界区域接合在一起，以形成基本上整体式的活塞组件。径向外侧边界区域可以沿与活塞轴线平行的方向延伸，例如，这有助于激光焊接接合处理。CN103826793ACN10382679ACN103826793A权利要求书1/2页1.一种方法，包括：提供活塞主体，所述活塞主体限定活塞轴线，所述活塞主体形成冷却通道的下表面，所述活塞主体包括主体径向内侧配合表面和主体径向外侧配合表面；将冷却通道环与所述活塞主体组装起来，使得所述活塞主体与所述冷却通道环协同形成连续的上燃烧碗表面，所述连续的上燃烧碗表面包括由所述活塞主体所限定的径向内侧部分和由所述冷却通道环所限定的径向外侧部分，所述冷却通道环包括环径向内侧配合表面和环径向外侧配合表面；沿着径向内侧边界区域将所述活塞主体与所述冷却通道环接合起来，所述径向内侧边界区域包括所述活塞主体的主体径向内侧配合表面和所述冷却通道环的相应的环径向内侧配合表面；以及沿着径向外侧边界区域将所述活塞主体与所述冷却通道环接合起来，所述径向外侧边界区域包括所述活塞主体的主体径向外侧配合表面和所述冷却通道环的环径向外侧配合表面，其中，所述径向外侧边界区域沿着与所述活塞轴线平行的方向延伸。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：以包含激光焊接的方式实现所述活塞主体与所述冷却通道环的沿着径向内侧边界区域的接合和所述活塞主体与所述冷却通道环的沿着径向外侧边界区域的接合中的至少一者。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述激光焊接包括：与所述活塞轴线大致平行地朝向所述活塞主体的主体径向外侧配合表面和所述冷却通道环的环径向外侧配合表面引导焊接激光。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述激光焊接包括：沿着朝向所述活塞主体的主体径向内侧配合表面和所述冷却通道环的环径向内侧配合表面的方向引导焊接激光，所述方向限定了与所述活塞轴线不平行的角度。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述活塞主体包括裙部，所述裙部构造为与发动机膛的表面交界。6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述激光焊接包括：第一阶段，其中以第一激光能量施加激光；以及第二阶段，其中以比所述第一激光能量小的第二激光能量施加激光，所述第二阶段在所述第一阶段之后。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第二阶段包括沿着所述活塞主体的周部的预定角度范围引导激光。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述预定角度范围为大致5度与40度之间。9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第二阶段包括从所述第一激光能量起线性地降低能量。10.根据权利要求2所述的方法，还包括：在所述激光焊接之前加热所述活塞主体与所述冷却通道环中的至少一者。11.根据权利要求11所述的方法，其中，加热所述活塞主体与所述冷却通道环中的至少一者包括将所述活塞主体与所述冷却通道环中的至少一者加热到至少200摄氏度。12.根据权利要求2所述的方法，还包括：在所述激光焊接之后