[发明专利]钎焊式铝制制动盘及其制作方法

说明书

本发明属于机动车制动器技术领域，尤其涉及一种钎焊式铝制制动盘，包括：(1)转子体，为一由铝或铝合金制成的带帽圆盘，带帽圆盘包括圆盘、位于圆盘中心并带有中心孔的帽；(2)摩擦环，由铝基复合材料制成的圆环，转子体的圆盘两侧表面分别与摩擦环连接；(3)铝钎焊材料层，设置在转子体与摩擦环的连接面之间，通过钎焊工艺将转子体和摩擦环连接；其中，摩擦环的铝基复合材料为硬质颗粒增强铝合金复合材料。本发明还提供了一种钎焊式铝制制动盘的制作方法。本发明的有益效果是：实现了制动盘轻量化目的，总体提高了制动盘连接强度；制作工艺简单可靠，降低了铝基复合材料的用量，进而降低了产品成本。

技术领域

本发明属于机动车制动器技术领域，尤其涉及一种钎焊式铝制制动盘及其制作方法。

背景技术

燃油机动车辆为提高燃油经济性、电动和混合动力车辆为增加行程量，一直提倡机动车辆的轻量化，例如铝制发动机、热交换器等组件方面，已部分或全部实现了铝质化。

机动车辆的制动装置是车辆的必备装置，制动装置的制动盘最为常用的是廉价的铸铁制动盘，但是铸铁制动盘非常重，由于铝材质轻，导热性良好，人们已经考虑用铝或铝合金材料来替代铸铁材料，但是铝属于软质材料，在高速或重载下不能承受刹车片的刮擦，因此，在制动盘材料上不能简单的以铝材料代替铸铁材料，目前在铝制制动盘方面已经进行了很多研究和努力。

专利US 5544726提供的“风道制动转子”中，提出SiC-铝基复合材料的制动盘，采用分叉式径向冷却通道，实现了制动期间的平衡的热传导，这类制动盘结构复杂，制作难度很高，材料成本高昂。

专利US 20030070891提供的“金属基复合材料的模制品和该制品的制作方法”中，使用了注射铸造法，通过注射缸中放入铝基复合材料和铝合金熔体两种熔体，使制作出的制动盘的圆盘部位(与刹车片接触部位)为铝基复合材料，帽部位为铝合金，虽然帽部位以铝合金代替昂贵的铝基复合材料降低了一定成本，但对于要求造型复杂的制动盘(例如风道式制动盘)极大的增加模具成本，并且由于铝合金与铝基复合材料之间存在热膨胀系数差异，因此存在帽与盘的连接界面处出现开裂的隐患。

专利US 6290032提供的“摩擦-磨损铝零件和相关方法”中，以铝制制动盘的摩擦部位为底层，在底层上喷涂铝和不锈钢的混合摩擦-磨损涂层，例如采用热电弧喷涂工艺，使得铝材料转子具有合理的耐磨性，但是，当转子处于高热载荷反复冲击下，因热膨胀系数失谐，涂层将与铝制底层产生剥离，因此只能在低温和低载荷下使用，使用范围受到限制。

专利US 9562578提供的“多样材料制造的制动盘和制造方法”中，制动盘的帽部位是铝材料，而转子部位是铸铁材料，未完全实现轻量化的目标。

由于当前铝制制动盘存在上述种种缺陷，因此，铝制制动盘的改进仍存在较大的空间。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种钎焊式铝制制动盘及其制作方法，得到的制动盘可应用于有轨车辆、货车、轿车和机械装置的制动装置，制作工艺简单可靠，降低了铝基复合材料的用量，产品成本低。

为了实现上述目的，本发明提供了一种钎焊式铝材料制动盘，包括：

转子体，由铝或铝合金制成的带帽圆盘，带帽圆盘包括圆盘、位于圆盘中心并带有中心孔的帽；

摩擦环，由铝基复合材料制成的圆环，转子体的圆盘两侧表面分别与摩擦环连接；

铝钎焊材料层，设置在转子体与摩擦环的连接面之间，通过钎焊工艺将转子体和摩擦环连接；

其中，摩擦环的铝基复合材料为硬质颗粒增强铝合金复合材料。

优选地，硬质颗粒增强铝合金复合材料中，硬质增强颗粒的含量为铝合金复合材料总重量的5-30wt％，粒度为1-400μm，硬质增强颗粒的莫氏硬度不低于8。