[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

摘要

本发明公开一种方法和活塞组件。示例性活塞可以包括活塞主体（102），活塞主体具有主体径向内侧配合表面和主体径向外侧配合表面。活塞还可以包括冷却通道环（104），冷却通道环与活塞主体协同形成连续的上燃烧碗表面以及冷却通道。冷却通道环（104）可以具有环径向内侧配合表面和环径向外侧配合表面，环径向内侧配合表面和环径向外侧配合表面抵靠着相应的主体径向内侧配合表面和主体径向外侧配合表面，从而使得冷却通道大致闭合。活塞主体（102）和冷却通道环（104）可以沿着径向内侧边界区域及径向外侧边界区域接合在一起，以形成基本上整体式的活塞组件。径向外侧边界区域可以沿与活塞轴线平行的方向延伸，例如，这有助于激光焊接接合处理。

主权项

一种制造活塞组件的方法，包括：提供钢制的活塞主体，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；将钢制的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，其中所述主体径向内侧配合表面和主体径向外侧配合表面、以及所述环径向内侧配合表面和环径向外侧配合表面均不垂直于所述活塞轴线；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，其中所述激光焊接包括沿着下述路径引导激光：所述路径沿着所述主体径向内侧配合表面和主体径向外侧配合表面之一以及所述环径向内侧配合表面和环径向外侧配合表面之一延伸，所述路径取向为延伸穿过所述冷却通道的内部的方向；其中，以如下方式将所述冷却通道环与所述活塞主体冷缩配合：相对于所述冷却通道环提高所述活塞主体的温度，使得所述冷却通道环能够插入到所述活塞主体内，其中，预加热所述冷却通道环和所述活塞主体，并且其中，所述冷却通道环和所述活塞主体由具有不同热膨胀系数的材料形成。