[发明专利]一种异种材料的椭圆锁扣接头及其制备方法

说明书

本发明提供了一种异种材料的椭圆锁扣接头及其制备方法，涉及材料连接技术领域，包括：第一连接材料本体和第二连接材料本体，其中，第一连接材料本体上设置有第一椭圆锁扣，第二连接材料本体的材料与第一连接材料本体的材料不同，第二连接材料本体上设置有与第一椭圆锁扣相配合的第二椭圆锁扣，第一连接材料本体与第二连接材料本体通过第一椭圆锁扣和第二椭圆锁扣连接，通过第一椭圆锁扣和第二椭圆锁扣将第一连接材料本体和第二连接材料本体连接起来，在第一连接材料本体和第二连接材料本体连接处交错咬合，兼顾接头的抗拉、抗剪、耗能等多项性能，能够提高异质材料结合强度。并同时提供了一种异种材料的椭圆锁扣接头的制备方法。

技术领域

本发明涉及材料连接技术领域，尤其涉及一种异种材料的椭圆锁扣接头及其制备方法。

背景技术

为了充分发挥不同材料的优异性能或完成特定的功能，工程中大量采用异质材料连接的方案。然而，异质材料界面处容易发生破坏一直是困扰整体结构件可靠性的关键问题之一。

以金属材料为例，在异质金属材料连接方法中，焊接方法应用广泛，如电弧焊、激光焊、电子束焊、摩擦焊、爆炸焊、扩散焊等。但是，在焊接过程中，异质金属之间冶金反应产生金属间化合物等脆性相，使接头强度急剧降低，接头在承载情况下易于产生裂纹。同时，现有焊接技术中，接头界面往往都是二维平界面，难以有效阻止裂纹扩展，从而造成接头塑性低，易开裂。

发明内容

本发明实施例提供一种异质材料梯度结构连接接头及其制备方法，旨在提高异种材料的连接强度。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种异种材料的椭圆锁扣接头，包括：

第一连接材料本体，所述第一连接材料本体上设置有第一椭圆锁扣；

第二连接材料本体，所述第二连接材料本体的材料与所述第一连接材料本体的材料不同，所述第二连接材料本体上设置有与所述第一椭圆锁扣相配合的第二椭圆锁扣；

所述第一连接材料本体与所述第二连接材料本体通过所述第一椭圆锁扣和所述第二椭圆锁扣连接。

可选地，所述第一椭圆锁扣包括多个第一椭圆爪齿，所述多个第一椭圆爪齿在所述第一连接材料本体的一侧沿直线均匀排列；

所述第二椭圆锁扣包括多个第二椭圆爪齿，所述多个第二椭圆爪齿在所述第二连接材料本体的一侧沿直线均匀排列；

两个相邻的所述第一椭圆爪齿之间设置有与所述第二椭圆爪齿相配合的第一椭圆沟槽；

两个相邻的所述第二椭圆爪齿之间设置有与所述第一椭圆爪齿相配合的第二椭圆沟槽。

第二方面，本发明实施例提供了一种异种材料的椭圆锁扣接头的制备方法，用于制备上述第一方面所述的异种材料的椭圆锁扣接头，所述方法包括：

根据第一连接材料本体和第二连接材料本体的材料特性和结构应用工况，设计第一椭圆锁扣和第二椭圆锁扣的尺寸；

从所述第一连接材料本体和所述第二连接材料本体中确定出材料熔点较高的为所述第一连接材料本体；

根据所述第一椭圆锁扣的尺寸，通过机床在所述第一连接材料本体上加工出所述第一椭圆锁扣；

通过机械加工的方式在所述第二连接材料本体上加工出所述第二椭圆锁扣，并将所述第一椭圆锁扣和所述第二椭圆锁扣嵌合；或，

通过浇筑的方式在所述第一连接材料本体上浇筑出与所述第一椭圆锁扣相配合的所述第二椭圆锁扣以及所述第二连接材料本体；以得到包含所述第一连接材料本体、所述第二连接材料本体、所述第一椭圆锁扣和所述第二椭圆锁扣的异种材料的椭圆锁扣接头。