通过冶金反应焊接轻金属工件

摘要

本发明涉及通过冶金反应焊接轻金属工件。铝合金工件和/或镁合金工件通过使用在结合表面处以合适形式放置的反应材料而结合成固态焊接件。工件的结合表面压靠放入的反应材料并被加热。反应材料与工件表面形成合金或进行反应，从而在形成反应产物时消耗掉表面材料，该反应产物包括低熔液体，所述低熔液体将氧化物膜和其它表面夹杂物从跨过界面的焊接结合部去除。进一步施加压力以将反应产物驱出并将工件表面结合成固态焊接结合。

主权项

一种在第一轻金属合金工件的第一结合表面与（i）第二轻金属合金工件或（ii）钢工件中的一个的第二结合表面之间形成固态焊接件的方法，所述轻金属是铝或镁，钢工件的结合表面涂覆铝或锌；所述方法包括：将放置于所述第一结合表面和所述第二结合表面之间且与所述第一结合表面和所述第二结合表面接触的形式的金属元素、或者两种或更多种元素的合金、或者两种或更多种不同元素或合金的混合物选择作为反应材料，所述金属元素或合金被选择成在加热到低于所述第一轻金属合金的固相线温度的温度时与至少第一轻金属合金结合表面反应，以便形成包括液体的反应产物，所述液体包括金属元素和所述轻金属合金元素，其中，所述第一结合表面和所述第二结合表面中的一个形成有用于保持至少一些所述反应材料的凹口；制备工件的组件，其中所述工件的各自结合表面由所述反应材料彼此面对面地分隔开，至少一些所述反应材料被放置在一个结合表面的凹口中，反应材料的量被预先确定，以在形成所述反应产物时消耗掉一个或两个工件的指定量；在第一压力水平下压制所述组件，使得衬面接合所述反应材料，且将所述反应材料加热预定时间，以形成所述反应产物并消耗掉所述面对面的工件的一部分，包括消耗掉所述凹口的材料，以将用于焊接的工件表面变平；将对支承块的控制从负载控制转换成在工艺进行时的位移控制，施加一定位移，以从残余结合表面之间驱出大致所有形成的反应产物同时将所述结合表面的位移限制至预定值；以及，之后将所述结合表面抵靠彼此保持，直到固态焊接接头与预期结合表面大致共延地形成。