CN207657919U - 铝合金焊接接头加强结构及全铝框架结构车身 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种铝合金焊接接头加强结构及全铝框架结构车身，涉及汽车工业领域，所要解决的技术问题是提高铝型材焊接接头的连接刚强度。主要采用的技术方案为：铝合金焊接接头加强结构，其包括：预定形状的焊接接头；加强部件，所述加强部件设置有与所述焊接接头连接处相匹配的凹槽，所述加强部件扣设在所述焊接接头上，将所述焊接接头连接处的三个相邻表面覆盖。本实用新型提供的铝合金焊接接头加强结构，能够起到加固焊接接头的作用；加强部件可以采用连续纤维增强复合材料制造，并通过粘结的方式设置在焊接接头上，在增加焊接接头强度的同时不会过多的增加重量，且不会对型材本身产生破坏和组织改变，能够有效增强焊接接头的连接刚强度。

Description

铝合金焊接接头加强结构及全铝框架结构车身

技术领域

本实用新型涉及汽车工业领域，特别是涉及一种铝合金焊接接头加强结构及全铝框架结构车身。

背景技术

目前，汽车工业中为了使汽车减重减排，使用大量的铝合金材料代替钢材，其中全铝框架结构车身不仅减重的效果好，且结构强度高，被大量汽车生产厂商所采用。

在全铝框架结构车身中，两根型材通过焊接方式连接，连接处的结构通常为T型接头或十字形接头。

但是，由于焊接接头在焊缝位置处的连接强度较差，尤其对于型材截面较小的情况下，焊接区域小焊接强度低。针对上述技术问题，一般采用增加焊接区域的方式来解决，而增加焊接区域需要增加铝合金型材的截面积，这样会导致整体的框架结构的重量增加，使汽车的总体质量增加，不符合汽车工业中减重减排的发展要求；现有技术中还通过在焊接接头处焊接加强板的方式，增加焊接接头的强度，但是由于铝合金的焊接质量难以控制，所以焊接加强板的方式也难保证焊接接头的强度；此外，还可以采用螺栓连接紧固件的方式加强焊接接头，但是安装紧固件不仅工序复杂，还需要在型材上开设连接孔，而连接孔对整体的框架结构有强度削弱的作用，且增加了疲劳裂纹源头，对框架接头的强度有不利的影响。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于，提供一种新型结构的铝合金焊接接头加强结构及全铝框架结构车身，所要解决的技术问题是提高焊接接头的连接刚强度，提高全铝框架结构车身的整体强度，保证车辆安全。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种铝合金焊接接头加强结构，其包括：

预定形状的焊接接头；

加强部件，所述加强部件设置有与所述焊接接头连接处相匹配的凹槽，所述加强部件扣设在所述焊接接头上，将所述焊接接头连接处的三个相邻表面覆盖。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的铝合金焊接接头加强结构，其中所述加强部件为壳体。

优选的，前述的铝合金焊接接头加强结构，其中所述加强部件与所述焊接接头焊缝相对的位置处为局部加厚的壳体。

优选的，前述的铝合金焊接接头加强结构，其中所述加强部件与所述焊接接头之间设置有黏胶层，使所述加强部件与所述焊接接头粘结在一起。

优选的，前述的铝合金焊接接头加强结构，其中所述焊接接头所使用的铝型材的棱边设置有预定角度的倒角，所述加强部件与所述棱边相对的位置处设置有相匹配的折角。

优选的，前述的铝合金焊接接头加强结构，其中所述加强部件采用连续纤维增强复合材料制造。

优选的，前述的铝合金焊接接头加强结构，其中所述焊接接头包括第一型材和第二型材，所述第一型材的一端与所述第二型材的侧壁连接；

其中，所述第一型材与所述第二型材呈45-135度夹角。

优选的，前述的铝合金焊接接头加强结构，其中所述焊接接头包括第一型材和第二型材，所述第一型材的一端与所述第二型材的一端连接；

其中，所述第一型材与所述第二型材呈45-150度夹角。

优选的，前述的铝合金焊接接头加强结构，其中所述焊接接头包括第一型材、第二型材、第三型材以及第四型材，所述第一型材的一端与所述第二型材的第一侧壁连接，所述第三型材的一端与所述第四型材的第一侧壁连接，所述第二型材的第二侧壁与所述第四型材的第二侧壁连接；

其中，所述第二型材的第一侧壁与所述第二型材的第二侧壁相对，所述第四型材的第一侧壁与所述第四型材的第二侧壁相对，所述第一型材与所述第二型材呈45-135度夹角，所述第三型材与所述第四型材呈45-135度夹角。

本实用新型的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本实用新型提出的一种全铝框架结构车身，其包括：

铝合金焊接接头加强结构：

所述铝合金焊接接头加强结构包括：

预定形状的焊接接头；

加强部件，所述加强部件设置有与所述焊接接头连接处相匹配的凹槽，所述加强部件扣设在所述焊接接头上，将所述焊接接头连接处的三个相邻表面覆盖。

借由上述技术方案，本实用新型铝合金焊接接头加强结构及全铝框架结构车身至少具有下列优点：

本实用新型技术方案中，铝合金焊接接头加强结构在焊接接头上扣设有加强部件，该加强部件设置有与焊接接头连接处相匹配的凹槽，能够扣设在焊接接头上之后，将焊接接头连接处的三个相邻表面覆盖，能够分担焊接接头所受到的弯折或者拉伸力，对焊接接头进行加固。相比于现有技术中，一般采用增加焊接区域的方式来解决，而增加焊接区域需要增加铝合金型材的截面积，这样会导致整体的框架结构的重量增加，使汽车的总体质量增加，不符合汽车工业中减重减排的发展要求；现有技术中还通过在焊接接头处焊接加强板的方式，增加焊接接头的强度，但是由于铝合金的焊接质量难以控制，所以焊接加强板的方式也难保证焊接接头的强度；此外，还采用螺栓连接紧固件的方式加强焊接接头，但是安装紧固件不仅工序复杂，还需要在型材上开设连接孔，而连接孔对整体的框架结构有强度削弱的作用，且增加了疲劳裂纹源头，对框架接头的强度有不利的影响。而本实用新型提供的铝合金焊接接头加强结构，其扣设在焊接接头上的加强部件将焊接接头连接处的三个相邻表面均覆盖，即可以限制焊接接头中两个或多个型材的相对运动，起到加固焊接接头的目的；且扣设在焊接接头上的加强部件可以采用连续纤维增强复合材料制造，并通过粘结的方式设置在焊接接头上，由于连续纤维增强复合材料自身重量轻、强度高，所以在加强焊接头的同时不会过多的增加重量，此外采用粘结的方式连接加强部件与焊接接头，不需要在型材上打孔或者像焊接一样的热加工，不会破坏型材的整体性，也不会使型材的微观组织发生相变，避免了疲劳裂纹的产生，有效的加强了焊接接头的连接刚强度，进而有效的增强了全铝框架结构车身的整体强度，更加适于实用。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的实施例一提供的一种铝合金焊接接头加强结构的第一视角结构示意图；

图2是本实用新型的实施例一提供的一种铝合金焊接接头加强结构的第二视角结构示意图；

图3是本实用新型的实施例一提供的一种铝合金焊接接头加强结构的加强部件的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的铝合金焊接接头加强结构及全铝框架结构车身其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

实施例一

如图1-图3所示，本实用新型的实施例一提出的一种铝合金焊接接头加强结构，其包括：预定形状的焊接接头1以及加强部件2；加强部件2设置有与焊接接头1连接处相匹配的凹槽，加强部件2扣设在焊接接头1上，将焊接接头1连接处的三个相邻表面覆盖。

本实用新型提供的铝合金焊接接头加强结构，其可以是对适用于汽车车架中的一种铝合金焊接接头的加强结构，也可以是电器设备所采用的铝合金框架的焊接接头的加强结构。铝合金焊接接头加强结构中焊接接头的结构形式，其可以直接参考全铝框架车身中焊接接头的结构形式进行设置，例如可以是T形焊接接头、类T形焊接接头以及角形焊接接头等；本实用新型铝合金焊接接头加强结构对焊接所使用的铝合金型材的截面形状不做具体限定，且对截面的尺寸也不做具体的限定。加强部件可以是采用具有一定强度的复合材料制造，例如连续纤维增强复合材料制造，由于纤维复合材料的强度高且单位体积重量轻的特点，所以在增加焊接接头强度的同时不会过多的增加焊接接头的重量；加强部件的凹槽需要根据焊接接头连接处的结构特点进行设置，例如当焊接接头为T形时，加强部件可以设置成T形槽的形式，且为了尽可能的降低加强部件的重量，可以将加强部件设置成薄壳状；加强部件可以成型之后与焊接接头的进行粘结，也可以直接通过粘结的方式先粘结在焊接接头上，之后进行固化；此外，加强结构需要保证将焊接接头连接处的三个相邻的表面覆盖，这样加强结构才能有效的起到限制焊接型材之间的相对运动，进而起到加强焊接接头的目的。

本实用新型技术方案中，铝合金焊接接头加强结构在焊接接头上扣设有加强部件，该加强部件设置有与焊接接头连接处相匹配的凹槽，能够扣设在焊接接头上之后，将焊接接头连接处的三个相邻表面覆盖，能够分担焊接接头所受到的弯折或者拉伸力，对焊接接头进行加固。相比于现有技术中，一般采用增加焊接区域的方式来解决，而增加焊接区域需要增加铝合金型材的截面积，这样会导致整体的框架结构的重量增加，使汽车的总体质量增加，不符合汽车工业中减重减排的发展要求；现有技术中还通过在焊接接头处焊接加强板的方式，增加焊接接头的强度，但是由于铝合金的焊接质量难以控制，所以焊接加强板的方式也难保证焊接接头的强度；此外，还采用螺栓连接紧固件的方式加强焊接接头，但是安装紧固件不仅工序复杂，还需要在型材上开设连接孔，而连接孔对整体的框架结构有强度削弱的作用，且增加了疲劳裂纹源头，对框架接头的强度有不利的影响。而本实用新型提供的铝合金焊接接头加强结构，其扣设在焊接接头上的加强部件将焊接接头连接处的三个相邻表面均覆盖，即可以限制焊接接头中两个或多个型材的相对运动，起到加固焊接接头的目的；且扣设在焊接接头上的加强部件可以采用连续纤维增强复合材料制造，并通过粘结的方式设置在焊接接头上，由于连续纤维增强复合材料自身重量轻、强度高，所以在加强焊接头的同时不会过多的增加重量，此外采用粘结的方式连接加强部件与焊接接头，不需要在型材上打孔或者像焊接一样的热加工，不会破坏型材的整体性，也不会使型材的微观组织发生相变，避免了疲劳裂纹的产生，有效的加强了焊接接头的连接刚强度，进而有效的增强了全铝框架结构车身的整体强度，更加适于实用。

如图3所示，在具体实施当中，其中最佳的是将加强部件2设置为壳体。

具体的，由于铝合金焊接接头加强结构主要应用为汽车车体的框架，所以要求焊接接头需要平滑处理，不能够局部尺寸过大，所以最好将加强部件设置为壳体，这样加强部件扣设在焊接接头的连接部位时表面是平整的，不会有多于的结构凸出，不会对整体铝合金框架产生影响。

进一步的，加强部件与所述焊接接头焊缝相对的位置处为局部加厚的壳体。

具体的，由于焊接接头在铝合金框架中，尤其在全铝框架结构车身中，其焊缝处是最容易产生裂纹、强度最差的位置，所以加强部件最好在局部加厚，并使该部位正对焊缝位置处，进而增强加强部件局部强度的同时，加强铝合金焊接接头的整体强度。

如图2所示，在具体实施当中，其中加强部件2与焊接接头1之间设置有黏胶层3，使加强部件2与所述焊接接头1粘结在一起。

具体的，加强部件最好采用连续纤维增强复合材料制造，例如使用连续碳纤维增强复合材料制造，或者使用连续玻碳纤维增强复合材料制造。而使用连续纤维增强复合材料制造的加强部件可以首先通过预浸料模压、或者高压-RTM工艺成型，可以进行一模多腔的方式生产，然后通过黏胶粘结在焊接接头上，进而实现对焊接接头的加强处理。

如图1和图3所示，进一步的，其中焊接接头1所使用的铝型材的棱边设置有预定角度的倒角111，加强部件2与棱边相对的位置处设置有相匹配的折角21。

具体的，由于在使用连续纤维增强复合材料制造加强部件时，尤其使用连续碳纤维增强复合材料制造加强部件时，无法制出尖锐的弯折角，所以将铝型材的棱边进行倒角处理。

如图1和图2所示，在具体实施当中，其中焊接接头1包括第一型材12和第二型材11，第一型材12的一端与第二型材11的侧壁连接；其中，第一型材12与第二型材11呈45-135度夹角，即焊接接头为T形接头或者近似T形接头。

在另一个实施例中焊接接头的形式可以为：焊接接头包括第一型材和第二型材，第一型材的一端与第二型材的一端连接；其中，第一型材与第二型材呈45-150度夹角，即焊接接头为角接头形式。

在另一个实施例中焊接接头的形式还可以为：焊接接头包括第一型材、第二型材、第三型材以及第四型材，第一型材的一端与第二型材的第一侧壁连接，第三型材的一端与第四型材的第一侧壁连接，第二型材的第二侧壁与第四型材的第二侧壁连接；其中，第二型材的第一侧壁与第二型材的第二侧壁相对，第四型材的第一侧壁与第四型材的第二侧壁相对，第一型材与第二型材呈45-135度夹角，第三型材与第四型材呈45-135度夹角。

实施例二

本实用新型的实施例二提出一种全铝框架结构车身，其包括：铝合金焊接接头加强结构：如图1-图3所示，所述铝合金焊接接头加强结构包括：预定形状的焊接接头1以及加强部件2；加强部件2设置有与焊接接头1连接处相匹配的凹槽，加强部件2扣设在焊接接头1上，将焊接接头1连接处的三个相邻表面覆盖。

具体的，本实施例二中所述的铝合金焊接接头加强结构可直接使用上述实施例一提供的铝合金焊接接头加强结构，具体的实现结构可参见上述实施例一中描述的相关内容，此处不再赘述。

本实用新型技术方案中，铝合金焊接接头加强结构在焊接接头上扣设有加强部件，该加强部件设置有与焊接接头连接处相匹配的凹槽，能够扣设在焊接接头上之后，将焊接接头连接处的三个相邻表面覆盖，能够分担焊接接头所受到的弯折或者拉伸力，对焊接接头进行加固。相比于现有技术中，一般采用增加焊接区域的方式来解决，而增加焊接区域需要增加铝合金型材的截面积，这样会导致整体的框架结构的重量增加，使汽车的总体质量增加，不符合汽车工业中减重减排的发展要求；现有技术中还通过在焊接接头处焊接加强板的方式，增加焊接接头的强度，但是由于铝合金的焊接质量难以控制，所以焊接加强板的方式也难保证焊接接头的强度；此外，还采用螺栓连接紧固件的方式加强焊接接头，但是安装紧固件不仅工序复杂，还需要在型材上开设连接孔，而连接孔对整体的框架结构有强度削弱的作用，且增加了疲劳裂纹源头，对框架接头的强度有不利的影响。而本实用新型提供的铝合金焊接接头加强结构，其扣设在焊接接头上的加强部件将焊接接头连接处的三个相邻表面均覆盖，即可以限制焊接接头中两个或多个型材的相对运动，起到加固焊接接头的目的；且扣设在焊接接头上的加强部件可以采用连续纤维增强复合材料制造，并通过粘结的方式设置在焊接接头上，由于连续纤维增强复合材料自身重量轻、强度高，所以在加强焊接头的同时不会过多的增加重量，此外采用粘结的方式连接加强部件与焊接接头，不需要在型材上打孔或者像焊接一样的热加工，不会破坏型材的整体性，也不会使型材的微观组织发生相变，避免了疲劳裂纹的产生，有效的加强了焊接接头的连接刚强度，进而有效的增强了全铝框架结构车身的整体强度，更加适于实用。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种铝合金焊接接头加强结构，其特征在于，其包括：

预定形状的焊接接头；

加强部件，所述加强部件设置有与所述焊接接头连接处相匹配的凹槽，所述加强部件扣设在所述焊接接头上，将所述焊接接头连接处的三个相邻表面覆盖。

2.根据权利要求1所述的铝合金焊接接头加强结构，其特征在于，

所述加强部件为壳体。

3.根据权利要求2所述的铝合金焊接接头加强结构，其特征在于，

所述加强部件与所述焊接接头焊缝相对的位置处为局部加厚的壳体。

4.根据权利要求1所述的铝合金焊接接头加强结构，其特征在于，

所述加强部件与所述焊接接头之间设置有黏胶层，使所述加强部件与所述焊接接头粘结在一起。

5.根据权利要求1所述的铝合金焊接接头加强结构，其特征在于，

所述焊接接头所使用的铝型材的棱边设置有预定角度的倒角，所述加强部件与所述棱边相对的位置处设置有相匹配的折角。

6.根据权利要求1所述的铝合金焊接接头加强结构，其特征在于，

所述加强部件采用连续纤维增强复合材料制造。

7.根据权利要求1所述的铝合金焊接接头加强结构，其特征在于，

所述焊接接头包括第一型材和第二型材，所述第一型材的一端与所述第二型材的侧壁连接；

其中，所述第一型材与所述第二型材呈45-135度夹角。

8.根据权利要求1所述的铝合金焊接接头加强结构，其特征在于，

所述焊接接头包括第一型材和第二型材，所述第一型材的一端与所述第二型材的一端连接；

其中，所述第一型材与所述第二型材呈45-150度夹角。

9.根据权利要求1所述的铝合金焊接接头加强结构，其特征在于，

所述焊接接头包括第一型材、第二型材、第三型材以及第四型材，所述第一型材的一端与所述第二型材的第一侧壁连接，所述第三型材的一端与所述第四型材的第一侧壁连接，所述第二型材的第二侧壁与所述第四型材的第二侧壁连接；

其中，所述第二型材的第一侧壁与所述第二型材的第二侧壁相对，所述第四型材的第一侧壁与所述第四型材的第二侧壁相对，所述第一型材与所述第二型材呈45-135度夹角，所述第三型材与所述第四型材呈45-135度夹角。

10.一种全铝框架结构车身，其特征在于，其包括：

上述权利要求1-9中任一所述铝合金焊接接头加强结构。