[发明专利]车轮及其制造方法、车轮总成和汽车

权利要求书

1.一种车轮，包括轮辋和轮辐，其特征在于，所述轮辋和轮辐接触的界面起往轮辐方向依次具有第一晶粒尺寸的第一区域和第二晶粒尺寸的第二区域，第一晶粒尺寸小于第二晶粒尺寸，且第一区域的第一晶粒尺寸逐渐渐变至第二区域的第二晶粒尺寸；

所述车轮的制造方法，包括以下步骤：

将轮辋和轮辐采用旋转摩擦焊进行焊接，得到车轮；

其中，所述旋转摩擦焊满足如下条件（Ⅰ）和条件（Ⅱ）：

条件（Ⅰ）：轮辋和轮辐焊接面的线速度为400~800m/min；

条件（Ⅱ）：顶锻压力为轮辋和轮辐焊接面的焊接面积的148.5～210倍。

2.根据权利要求1所述的车轮，其特征在于，所述第一晶粒为1.5~15μm，所述第二晶粒为10~100μm。

3.根据权利要求1所述的车轮，其特征在于，所述轮辋和轮辐焊接结合位置的抗拉强度为300~370MPa，屈服强度为260~350MPa，延伸率为5~16%。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的车轮，其特征在于，所述轮辐经T6热处理后的抗拉强度为220~270MPa，屈服强度为160~210MPa，延伸率为5~10%。

5.根据权利要求4所述的车轮，其特征在于，所述轮辐采用铸造方式成型。

6.根据权利要求5所述的车轮，其特征在于，所述轮辐采用645~660℃的低温低压铸造方式成型。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的车轮，其特征在于，所述轮辋的抗拉强度为300~370MPa，屈服强度为260~350MPa，延伸率为8~16%。

8.根据权利要求7所述的车轮，其特征在于，所述轮辋为6系铝材料制成，所述6系铝材料包括以下质量分数的化学组分：

Si：0.4-0.8%，Fe：≤0.4%，Cu：0.2-0.3%，Mn：≤0.15%，Mg：0.8-1.2%， Cr：0.04-0.35%，Zn：≤0.25%，Ti：≤0.25%，其他：≤0.15%，Al余量。

9.根据权利要求1所述的车轮，其特征在于，所述旋转摩擦焊满足如下条件（Ⅰ）和条件（Ⅱ）：

条件（Ⅰ）：所述轮辋和轮辐焊接面的线速度为450~750m/min；

条件（Ⅱ）：所述旋转摩擦焊的顶锻压力为300~3000KN。

10.根据权利要求1或9所述的车轮，其特征在于，所述车轮的制造方法包括以下步骤：

将轮辋和轮辐分别进行固定，且使轮辋和轮辐的中轴线共线；

将轮辋和轮辐的焊接面贴合后，使其发生相对转动，并施加顶锻压力以进行旋转摩擦焊接，直至轮辋和轮辐的相对转动停止，得到车轮。

11.一种车轮总成，其特征在于，包括轮胎和车轮；

所述车轮为权利要求1-10任意一项所述的车轮。

12.一种汽车，其特征在于，包括权利要求11所述的车轮总成。