本發(fā)明涉及排氣渦輪增壓器等機(jī)器上的陶瓷結(jié)構(gòu)體的軸部與金屬結(jié)構(gòu)體的輪轂部之間進(jìn)行連接的方法。

本申請(qǐng)人曾在日本專利申請(qǐng)昭和59-60892號(hào)中，對(duì)陶瓷結(jié)構(gòu)體的軸部與金屬結(jié)構(gòu)相連接的方法提出過(guò)申請(qǐng)。該項(xiàng)技術(shù)是在陶瓷結(jié)構(gòu)體軸部的外周面上，沿軸的方向設(shè)置數(shù)條溝槽，再在這上面外嵌軟質(zhì)金屬結(jié)構(gòu)體的軸孔，然后從外周面加壓，使金屬結(jié)構(gòu)體的內(nèi)壁嵌入上述的溝中。采用這種方法，從其外表上看雖然能夠獲得陶瓷結(jié)構(gòu)體軸部與金屬結(jié)構(gòu)體之間的旋轉(zhuǎn)結(jié)合，但是，在加工要求有機(jī)械強(qiáng)度和流體密封性的部件時(shí)，恐怕在兩者的嵌合部位要留有微小的空隙，就流體密封性而言，很難說(shuō)是讓人滿意的。

為此，本發(fā)明的目的在于提高陶瓷結(jié)構(gòu)體軸部和金屬結(jié)構(gòu)體輪轂部的結(jié)合的機(jī)械強(qiáng)度，使兩者之間不留縫隙地進(jìn)行密封，對(duì)熱循環(huán)等的負(fù)荷提供一種穩(wěn)定的陶瓷結(jié)構(gòu)軸部和金屬結(jié)構(gòu)輪轂部相連接的方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)成如下：在陶瓷結(jié)構(gòu)體軸部的外周面上沿著軸的方向，在不同位置上設(shè)置金屬包覆部和凹凸部，再將金屬結(jié)構(gòu)體的輪轂部嵌裝在上述陶瓷結(jié)構(gòu)體的軸部上，然后從外周面進(jìn)行加熱加壓使其連接。

下面參照附圖加以詳細(xì)說(shuō)明，其中：

圖1是說(shuō)明有關(guān)發(fā)明的陶瓷結(jié)構(gòu)體的軸部和金屬結(jié)構(gòu)體的輪轂部之間的連接方法的側(cè)面圖。圖2是該連接方法的正面圖。圖3是本發(fā)明的另一實(shí)施例的側(cè)面剖面圖，說(shuō)明陶瓷結(jié)構(gòu)體軸部和金屬結(jié)構(gòu)體輪轂部之間的連接方法。

在陶瓷結(jié)構(gòu)體軸部1的外周面上，沿軸向在不同位置設(shè)置金屬包覆部2和凹凸部10，然后再在這上面裝上金屬結(jié)構(gòu)體的輪轂部6，從外部進(jìn)行加熱軟化。此后，用加壓工具5從外周面向軸部1的中心壓輪轂部6，讓輪轂部6嵌入軸部1的凹凸部10內(nèi)。與此同時(shí)，通過(guò)使用包覆金屬2，以求達(dá)到在軸部1和輪轂部6的嵌合部不留縫隙地熔敷的目的。由此，軸部1和輪轂部6通過(guò)設(shè)置凹凸部10，可以獲得機(jī)械強(qiáng)度較高的旋轉(zhuǎn)連接。同時(shí)，輪轂部6和軸部1的嵌合部，通過(guò)設(shè)置包覆金屬2也可以達(dá)到密封的目的。

下面用一個(gè)實(shí)施例：來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體地說(shuō)明。如圖1所示，和排氣渦輪增壓器的渦輪葉片組成一體的陶瓷結(jié)構(gòu)體的軸部1，在與金屬結(jié)構(gòu)體輪轂部6-該金屬結(jié)構(gòu)體輪轂6具有同陶瓷幾乎相同的熱膨脹率，并由Ni（鎳）-Co（鈷）系合金構(gòu)成一相嵌合的位置上，在它的外周面沿軸的不同位置上設(shè)置了凹凸部10和金屬包覆部2。具體地說(shuō)，凹凸部10就是沿著軸部1的軸向方向，把細(xì)長(zhǎng)的數(shù)個(gè)溝4，順圓周平行排列而構(gòu)成的。金屬包覆部2，系由玻璃質(zhì)層，氧化金屬層及銀焊料層這三層構(gòu)成。該包覆金屬已為眾所周知，這里不再細(xì)說(shuō)。

另一方面，輪轂部6的軸孔6a制作得很光滑，而且比軸部1的外徑略大一些。將軸部1插入軸孔6a，通過(guò)設(shè)置在輪轂部6外周面上的高頻加熱線圈3，加熱到約600℃，使其軟化。然后，如圖2所示，把在端面上設(shè)有圓弧狀凹部5a的加壓工具5，由三個(gè)方面向軸部1的中心加壓于輪轂部6。此時(shí)，加壓工具5的壓力在金屬包覆部2的外周面較弱，在溝4的外周面較強(qiáng)。

輪轂部6被高頻加熱線圈3加熱時(shí)，金屬包覆部2的玻璃質(zhì)層將熔融固著于陶瓷的顆粒部，銀焊料也將和輪轂部6的金屬一起擴(kuò)散連接，形成穩(wěn)定的密封結(jié)構(gòu)。

另一方面，在被高頻加熱線圈3加熱的輪轂部6中，與軸部1的溝4相對(duì)應(yīng)的部分被加壓工具5強(qiáng)力加壓變形，軸孔6a的內(nèi)壁向軸部1溝4的內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)而咬合，使其連接能夠達(dá)到很高的機(jī)械強(qiáng)度。

如果改用別的方法而不在軸部1上設(shè)置包覆金屬2，可預(yù)先在軸部1上涂上白金、銀等浸濕性較強(qiáng)的材料，加上與凹凸部10相同的加壓負(fù)荷;并且把輪轂部6保持在高溫狀態(tài)下;由于銀和白金等材料浸入到陶瓷組織的內(nèi)部并牢固地粘合在一起，這樣輪轂部6和軸部1的嵌合部也能夠被完全地密封起來(lái)。

再則，由于輪轂部6的內(nèi)壁流向溝4并牢固地咬合在一起，所以也可以達(dá)到高強(qiáng)度的機(jī)械連接。

各加壓工具5通過(guò)油壓可以分別均勻地進(jìn)行加壓，根據(jù)需要，還可以通過(guò)使輪轂部6進(jìn)行旋轉(zhuǎn)來(lái)保持該輪轂部6外周面的圓形。另外，替代在輪轂部6的外周面設(shè)置高頻加熱線圈3的方法還有，在輪轂部6的一端配置高頻加熱線圈3A，從一端加熱輪轂部6的話，可在加熱的同時(shí)，使用加壓工具5，把輪轂部6向軸部1壓去，進(jìn)而可望獲得更加有效的機(jī)械性連接。