[发明专利]推杆及其制造方法

说明书

本发明涉及一种推杆，更具体一些，涉及一种包括杆身和用电阻焊连接在杆身的至少一个端面上的钢球的推杆，以及一种用于生产该推杆的方法。

此推杆用在内燃机的阀操作机构、摩擦离合器等中。

已经公知有这样一种推杆，它包括用不锈钢管材制造的杆身和一钢球，它们通过凸焊而彼此结合在一起(见日本专利申请公报No.81909/90)。

但是，这种已知的推杆有这样一个问题，即，因为它的杆身是用不锈钢管材制造的，所以此推杆的重量大，并且制造费用昂贵。

日本实用新型公报No.63-47603介绍了一种用于操纵位于内燃机中的阀的推杆，它通过用电阻焊将一钢球固定在金属管轴的至少一端上而形成。该公开文献没有谈及用于形成金属管的材料。该公开文献也没有论及并提出，当为了减轻重量而用不同于钢球的金属制造管轴时，如何维持在这两者之间的焊接区的强度。

日本专利申请公开公报No.61-279711介绍了这样一种技术，其中用于内燃机的推杆用铝合金制造，只有推杆的球形端可用钢制造。因此，可以实现减轻该推杆的重量。但是，此公开文献只示出了用于连接推杆杆身部分和球形端的结构，从其附图中可以推断，这种连接是通过压配合来实现的。此公开文献没有具体论及有关这种连接的任何技术内容。

本发明的一个目的在于提供一种上述类型的推杆，它的在杆体和钢球之间的焊接强度相当优异，重量轻而且制造费用不很昂贵。

为达到上述目的，按照本发明，提供了一种推杆，它包括一杆身和通过电阻焊结合在所述杆身的至少一个端部上的钢球，其特征为，上述杆身用6000系列的Al-Mg-Si基合金制成，并且所述杆身和所述钢球之间的焊接段有由电阻焊形成的机械接合部分。

由于杆身和钢球的焊接区有由电阻焊形成的机械接合部分，在用铝合金制成的杆身和钢球之间的焊接可获得相当高的焊接强度。在焊接过程中，由从杆身产生的液相在钢球的表面上形成一层薄的铝层，因此可以进一步增强杆身和钢球之间的焊接强度。

本发明的另一目的是提供一种上述类型的方法，该方法能以较低的成本大批量地生产上述类型的推杆。

为达到上述目的，按照本发明，提供了一种用于生产推杆的方法，它包括下列步骤：使杆身端面中的一个与一钢球在压紧力P之下形成压力接触，并在杆身与钢球之间提供电流，以进行杆身与钢球相互间的电阻焊接，其中，将由Al-Mg-Si基合金形成的管材用于形成杆身，将焊接电流I设定在18000≤I≤21000A的范围内，将压紧力P设定在350kgf≤P≤400kgf的范围内，并将通电时间t设定在t＜1/25秒之内。

在过去是难以焊接铝合金和钢的，并且不可能得到令人满意的焊接强度。但是，按照本发明，通过按上述方式规定用于杆身的材料，并按上述范围设定焊接电流I、压紧力P和通电时间t，就有可能将铝合金与钢牢固地焊接在一起。这样，就有可能以低廉的成本大量生产重量轻而且有高的接合强度的推杆。

在此情况下，铝合金与钢之间的接合强度相当于或超过钢与钢之间的接合强度。可以认为，这种接合强度的提高归因于这样一个事实，即杆身的一部分易于咬入钢球的表面，而这种咬入部分显示出一种锚固作用，这种接合强度的提高还/或归因于这样一个事实，即从杆身产生的液相显示出对钢球有良好的润湿性。

但是，如果焊接电流I小于18000A，杆身与钢球之间的接合强度就下降，并使接合强度的偏差加大。另一方面，如果焊接电流I＞21000A，杆身与钢球之间的接合强度同样也下降，而电流率则加大。如果压紧力P小于350kgf，接合强度同样降低。另一方面，如果压紧力P大于400kgf，则管材有可能产生纵向弯曲。如果通电时间t等于或大于二周，则在杆身与钢球之间的结合区易于形成金属间化合物，导致显著地降低接合强度。

图1是推杆主要部分的局部剖开的正视图；

图2是电阻焊机的主要部分的局部剖开的正视图；

图3是杆身主要部分的局部剖开的正视图；

图4是一曲线图，示出了第一例子中焊接电流与断裂载荷之间的关系；

图5是一曲线图，示出了第二例子中焊接电流与断裂载荷之间的关系；

图6是一曲线图，示出了第三例子中焊接电流与断裂载荷之间的关系；

图7是一金相照片，示出了在焊接后杆身与钢球之间的结合区的金相组织；

图8是一金相照片，示出了杆身与钢球之间的结合区在经过热处理后的金相组织；

图9是杆身与钢球之间的结合区在经过热处理后的x射线分析照片；