[发明专利]激光焊接的活塞组件以及组装和接合活塞的方法

权利要求书

1.一种组装和接合活塞的方法，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；

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；以及

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，

其特征在于，

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，

在沿着所述径向内侧边界区域和所述径向外侧边界区域的内应力小于沿着所述径向内侧边界区域和所述径向外侧边界区域的其它区域中的内应力的位置，开始所述第一激光能量的徐缓降低。

2.根据权利要求1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。

3.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。

4.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。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，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。

6.根据权利要求5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。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，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。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，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。

9.根据权利要求8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。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括：在所述激光焊接之后从所述冷却通道移除焊溅物。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括：

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激光焊接起来，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激光焊接起来，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。