属管件40，其材料是由与该上接头管体21相同的该第二金属材料制成，于本例中，该第二金属管件40的外径大小相同于该第二管身24的内径，但不以此为限，于其他应用上，该第二金属管件40的内径大小相同于该第二管身24的外径。根据前述构件，接合该上接头管体21、该下接头管体22的该些可供面对面叠合的上极耳211与下极耳221，用以相互固定该上接头管体21与该下接头管体22,并将该第一金属管件30固定在该第一管身23内，该第二金属管件40 —端部是插入该第二管口 241内并固定于该第二管身24内。当然，前述的第一金属材料可为铝合金材、该第二金属材料可为钢材。
[0041]在前述实施例的进一步实施例中，该第一金属管件30与该第一管身23的固定结构是包括在该下接头管体22的该开槽222进行塞槽焊接或塞孔焊接。且该第二金属管件40与该第二管身24的固定结构是以该第二管口 241的全周焊固定。
[0042]续请参照图3、图4的异材管件接合方法的结构流程以及图，其接合步骤包括:步骤S10，提供前述异材管件接合结构实施例中的该异材管件接头20、该第一金属管件30及该第二金属管件40 ；
[0043]步骤S20，将该第二金属管件40 —端部套接于该上接头管体21的该第二管身24，同时使该上接头管体21底部槽体210的凹面抵靠于该第一金属管件30表面。
[0044]步骤S30，再将该下接头管体22顶部槽体220的凹面抵靠于该第一金属管件30的表面并与该上接头管体21相对接(该下接头管体22的凹面对应该上接头管体21的凹面)，使该上极耳211与该下极耳221面对面设置，以形成该第一管身23并以该第一管身23环绕包覆该第一金属管件30。
[0045]步骤S40，应用降低异种金属产生的界面腐蚀效应的接合工法，接合该上极耳211与该下极耳221对接平面。
[0046]步骤S50，应用焊接工法接合该第二金属管件40与该第二管身24。
[0047]在前述实施例的进一步实施例中，该第一金属管件30与该第一管身23的固定是包括在该下接头管体22的该槽孔222进行塞槽或塞孔焊接。
[0048]在步骤S30之前，另包含使该上接头管体21沿着第一金属管件30的表面轴向相对移动，以微调该上接头管体21与该第一金属管件30的相对位置的步骤。
[0049]在步骤S50之前，另包含使该第二金属管件40沿着该第二管身24轴向相对移动，以微调该上接头管体21与该第二金属管件40的相对位置的步骤。
[0050]在前述实施例的进一步实施例中，所谓「降低异种金属产生的界面腐蚀效应的接合工法」是包含该上极耳211与该下极耳221对接平面接合工法是采用胶合与自冲铆接(Self-piercing riveting)的复合工艺、或是采用胶合与摩擦搅拌点焊(Frict1n StirSpot Welding, FSSff)接合的复合工艺。
[0051]承上所述，本发明的优点至少有:1.本发明的异材管件接头设计可有效提升空间桁架组装的精准度的问题，此接头设计已于结构制造时固定其第二管身与第二管身的结构设计角度，因此直接可将第一金属管件与第二金属管件接合于其管口，可避免人力直接组装第一金属管件与第二金属管件的误差，同时各金属管件与管口之间具有可调的功能性。2.此异材管件接头设计于应力集中处，为一体式钢材设计，可有效提升整体空间桁架车架的结构钢性。3.通过此异材管件接头的设计，可使钢材与铝合金的异材管件结构应用于空间桁架车架，使车辆同时具有轻量化与高刚性的优点。4.在异材管件接头的接合上，藉由自冲卯接与胶合或摩擦搅拌点焊与胶合的复合工艺，可以有效的降低异材管件的上接头管体与下接头管体之间的异种金属产生的界面腐蚀的效应。5.由于本发明的工艺过程中无熔焊的焊接工艺，所以在接合界面上无介金属化合物层所产生的硬脆相产生，可提升接合品质。
[0052]当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种异材管件接头，其包括一上接头管体以及一下接头管体，该上接头管体以一第一金属材料制成，该下接头管体，以异于该第一金属材料的一第二金属材料制成，该上接头管体与该下接头管体上下对接而共同定义出一第一管身，该上接头管体与该下接头管体分别在其外侧表面设有向外侧凸出并可供面对面叠合的多个上极耳及其对应的下极耳，该上接头管体在其远离于该第一管身的一侧向外凸伸有一第二管身。
2.根据权利要求1所述的异材管件接头，其特征在于，该下接头管体设有一槽孔，该槽孔的一长轴对应于该第一管身的中性轴位置。
3.一种异材管件接合结构，其特征在于，包括: 一异材管件接头，其包括彼此相向的一上接头管体与一下接头管体，该上接头管体对接该下接头管体并共同定义出一第一管身，该下接头管体以一第一金属材料制成，该上接头管体以异于该第一金属材料的一第二金属材料制成，该上接头管体与该下接头管体分别在其彼此的接合处外侧表面设有向外侧凸出并面对面叠合的多个上极耳及其对应的下极耳，该上接头管体在其远离于该第一管身的一侧向外凸伸有一第二管身； 一第一金属管件，由该第一金属材料制成，该第一金属管件的外径大小相同于该第一管身的内径；以及 一第二金属管件，其材料由该第二金属材料制成； 其中，接合该些面对面叠合的上、下极耳，以相互固定该上接头管体与该下接头管体，并将该第一金属管件固定在该第一管身内，该第二金属管件一端部套设并固定于该第二管身。
4.根据权利要求3所述的异材管件接合结构，其特征在于，该下接头管体开设有一槽孔，该槽孔的一长轴对应于该第一管身的中性轴位置。
5.根据权利要求4所述的异材管件接合结构，其特征在于，该第一金属管件与该第一管身的固定结构包括在该下接头管体的该开槽进行塞槽或塞孔焊接。
6.根据权利要求3至5任意一项所述的异材管件接合结构，其特征在于，该第二金属管件与该第二管身的固定结构为以全周焊固定。
7.一种异材管件接合方法，其特征在于，步骤包括: 提供一种如权利要求3的该异材管件接头、该第一金属管件及该第二金属管件； 该第二金属管件一端部套设于该上接头管体的该第二管身，同时使该上接头管体的凹面抵靠于该第一金属管件表面； 使该下接头管体的凹面抵靠于该第一金属管件表面并与该上接头管体对接，使该些上极耳与该些下极耳面对面设置，以形成该第一管身并以该第一管身环绕包覆该第一金属管件； 应用降低异种金属产生的界面腐蚀效应的接合工法，接合该些上极耳与该些下极耳对接平面；以及 应用焊接工法接合该第二金属管件与该第二管身。
8.根据权利要求7所述的异材管件接合方法，其特征在于，该第一金属管件与该第一管身的固定包括在该下接头管体的该开槽进行塞槽或塞孔焊接。
9.根据权利要求7所述的异材管件接合方法，其特征在于，该上极耳与该下极耳对接平面接合工法为采用自冲铆接与胶合的复合工艺。
10.根据权利要求7所述的异材管件接合方法，其特征在于，该上极耳与该下极耳对接平面接合工法为采用摩擦搅拌点焊接合与胶合的复合工艺。
【专利摘要】一种异材管件接合结构、接合方法及其异材管件接头，应用于空间桁架组装，该异材管件接头包括一上接头管体及一下接头管体；一上接头管体以及一下接头管体，该上接头管体以一第一金属材料制成，该下接头管体，以异于该第一金属材料的一第二金属材料制成，该上接头管体与该下接头管体上下对接而共同定义出一第一管身，该上接头管体与该下接头管体分别在其外侧表面设有向外侧凸出并可供面对面叠合的多个上极耳及其对应的下极耳，该上接头管体在其远离于该第一管身的一侧向外凸伸有一第二管身。
【IPC分类】F16S3-08
【公开号】CN104613305
【申请号】CN201410347142
【发明人】林志伦, 林典永
【申请人】财团法人金属工业研究发展中心
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年7月21日