CN100396422C - 通过摩擦塞焊连接结构部件的方法 - Google Patents

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Abstract

一种制造结构组件的方法，其包括将一第一结构部件定位成至少部分邻接一第二结构部件，以在它们之间限定一交界面，并在该交界面处将旋转的塞插入第一和第二结构部件中，从而使第一结构部件与第二结构部件连接。所形成的摩擦塞焊接头提供了在结构部件之间的相对较强的焊接接头，需要更少的形成和加工时间，并与单侧工具相容。此外，摩擦塞焊接头与其它连接方法例如搅拌摩擦焊接相容。

Description

通过摩擦塞焊连接结构部件的方法
技术领域
本发明涉及摩擦焊，尤其是涉及通过摩擦塞焊(friction plugwelding)连接结构部件的方法。
背景技术
结构组件(例如在航空航天业中的结构组件)通常通过将结构部件连接在一起而构成。这些结构部件可以通过沿部件之间的接头交界面进行焊接或者利用紧固件例如铆钉、螺钉或螺栓而彼此连接。通常，需要连接具有复杂几何形状或构造的结构部件，这使得连接过程变得复杂。例如，当连接具有曲线形状的结构部件时，很难在防止出现间隙和保持接头交界面无障碍的同时，使部件相互定位和固定。同样，某些结构部件具有限制接近部件之间的接头交界面的形状。例如，当将圆顶构件连接在柱体上以形成容器或宇航飞行器(例如火箭或导弹)的外形时，将很难同时支承并固定该柱体和圆顶构件的内部和外部。
当连接具有复杂形状和/或难以接近的接头交界面的结构部件时，通常在结构部件之间构成组合结构或工具，以便在连接部件时帮助定位和固定该结构部件。例如，当将圆顶构件连接到柱体上时，一个或多个支承板或其它支承部件(“工具”)可以加到柱体和圆顶构件上，以便帮助将该圆顶构件定位在柱体上，并在连接结构部件时支承结构部件之间的接头交界面。然后，在结构部件连接之后可以除去该工具。不过，构造该工具需要人工、时间和材料，从而增加了结构组件的制造成本。同样，除去工具需要附加的人工和加工时间，这样进一步增加了制造成本。在某些情况下，在结构部件已经被连接之后很难或不可能接近和取出工具，这对所形成的结构组件的总重产生不利影响。而在航空航天业中，重量和强度是关键的考虑因素。
为了减小制造成本，已经提出了连接具有复杂形状的结构部件的其它方法。一种这样的方法涉及使用紧固件，例如铆钉，将结构部件连接在一起。不过，因为铆钉通常需要预先钻孔，所以使用铆钉来连接结构部件可能需要大量人工，并花费时间。此外，可以使用铆钉连接的接头结构的类型有限，因为铆接需要使结构部件在接头交界面处重叠，或者需要使支承部件或支承板与各个结构部件重叠。铆钉还可能与沿结构部件之间的接头交界面形成辅助焊接接头的过程相互干扰。特别是，铆钉不可能在焊接接头中被完全消耗，这导致在所形成的结构组件中产生应力集中，应力集中会降低组件的疲劳强度。
因此，还需要一种连接结构部件以形成结构组件的改进方法。该方法应具有成本效益，并便于连接具有各种形状的结构部件，包括连接具有复杂形状或难以接近的接头交界面的结构部件。且不管结构部件是否交叠，该方法都将有效。此外，本方法应与其它连接方法，如熔焊技术和搅拌摩擦焊接方法相容。
发明内容
本发明提供了一种制造结构组件的方法。根据本发明的一个实施例，该方法包括以下步骤：将一第一结构部件定位成至少部分邻接一第二结构部件，以在它们之间限定一交界面；在第一和第二结构部件中的至少一个上钻孔，该孔构成为接收一塞；在该交界面处将旋转的塞(plug)插入第一和第二结构部件中，从而使第一结构部件与第二结构部件连接；然后，沿该交界面在第一和第二结构部件之间形成一细长的焊接接头，其中，该细长的焊接接头至少部分消耗该塞。在一实施例中，塞在插入第一和第二结构部件之前被加工成预定尺寸。在另一实施例中，在插入该塞之后对塞的至少一端进行加工，以便使该塞的所述端部与相应结构部件的外表面平齐。例如，根据一个实施例，该细长焊接接头被这样形成，即通过在该交界面处将旋转的搅拌摩擦焊接探头插入第一和第二结构部件中，并使旋转的搅拌摩擦焊接探头沿由该交界面确定的路径移动通过第一和第二结构部件。在又一实施例中，该方法包括在沿交界面的多个位置处重复所述插入步骤。例如，根据一个实施例，旋转的塞在一与已有塞至少部分重叠的位置处插入。在又一实施例中，该方法包括将该结构组件固定到其它结构组件上，以便形成宇航飞行器的框架。
根据本发明的另一实施例，一种制造结构组件的方法包括以下步骤：将一第一结构部件定位成至少部分邻接一第二结构部件，以在它们之间限定一交界面；在第一和第二结构部件中的至少一个上钻孔，该孔构成为接收一塞；将该塞定位成邻接第一结构部件的外表面；使塞旋转，且在该旋转步骤的同时，该塞插入第一和第二结构部件中；沿该交界面在第一和第二结构部件之间形成一细长的焊接接头，其中，该细长的焊接接头至少部分消耗该塞。在一实施例中，塞在插入第一和第二结构部件内之前被加工成预定尺寸。在另一实施例中，在插入该塞之后对塞的至少一端进行机械加工，以便使该塞的所述端部与相应结构部件的外表面平齐。例如，根据一个实施例，该细长的焊接接头这样形成，即通过在该交界面处将旋转的搅拌摩擦焊接探头插入第一和第二结构部件中，并使旋转的搅拌摩擦焊接探头沿由该交界面确定的路径移动通过第一和第二结构部件。在又一实施例中，该方法包括在沿交界面的多个位置处重复插入步骤。例如，根据一个实施例，旋转塞在与已有塞至少部分重叠的位置处插入。在还一实施例中，该方法包括将该结构组件固定在其它结构组件上，以便形成宇航飞行器的框架。
本发明还提供了一种结构组件，该结构组件包括一第一结构部件和一第二结构部件，该第二结构部件定位成至少部分邻接第一结构部件，以在它们之间限定一交界面。至少一个摩擦塞焊接头使第一结构部件与第二结构部件连接在一起。在一个实施例中，摩擦塞焊接头具有锥形形状。在另一实施例中，第一和第二结构部件包括不同材料。在另一实施例中，第一和第二结构部件由铝、铝合金、钛、钛合金或钢合金形成。在另一实施例中，摩擦塞焊接头至少部分包括与形成第一和第二结构部件中的至少一个的材料不同的材料。在另一实施例中，至少一个摩擦塞焊接头与另一摩擦塞焊接头至少部分重叠。在另一实施例中，摩擦塞焊接头相对于交界面垂直设置。在又一实施例中，摩擦塞焊接头相对于该交界面成一定角度设置。在又一实施例中，一细长的焊接接头连接第一和第二结构部件。例如，根据一个实施例，细长的焊接接头包括电弧焊接头、电阻焊接头、气焊接头或搅拌摩擦焊接头。根据另一实施例，该细长的焊接接头至少部分消耗至少一个摩擦塞焊接头。
本发明还提供了一种制造结构组件的方法，包括：将一第一结构部件定位成至少部分邻接一第二结构部件，以在它们之间限定一交界面；在该交界面处将一旋转的塞插入第一和第二结构部件中，从而形成使第一结构部件与第二结构部件连接的摩擦塞焊接头；然后，沿该交界面在第一和第二结构部件之间形成一细长的焊接接头，该细长的焊接接头至少部分消耗该塞。
本发明提供了一种制造结构组件的方法，包括：将一第一结构部件定位成至少部分邻接一第二结构部件，以在它们之间限定一交界面；将一塞定位成邻接第一结构部件的外表面；使该塞旋转；在所述旋转步骤的同时，在交界面处将该塞插入第一和第二结构部件中，从而形成连接第一结构部件和第二结构部件的摩擦塞焊接头；然后，沿该交界面在第一和第二结构部件之间形成一细长的焊接接头，该细长的焊接接头至少部分消耗该塞。
本发明还提供了一种结构组件，该结构组件包括一第一结构部件和一第二结构部件，该第二结构部件定位成至少部分邻接第一结构部件，以在它们之间限定一交界面。至少一个摩擦塞焊接头使第一结构部件与第二结构部件连接，且该摩擦塞焊接头在交界面处延伸通过第一结构部件并至少部分伸入第二结构部件中。在一个实施例中，摩擦塞焊接头具有锥形形状。在另一实施例中，第一和第二结构部件包括不同材料。在另一实施例中，第一和第二结构部件由铝、铝合金、钛、钛合金或钢合金形成。在另一实施例中，摩擦塞焊接头至少部分包括与形成第一和第二结构部件中的至少一个的材料不同的材料。在另一实施例中，至少一个摩擦塞焊接头与另一摩擦塞焊接头至少部分重叠。在另一实施例中，摩擦塞焊接头相对于交界面垂直设置。在又一实施例中，摩擦塞焊接头相对于该交界面成一定角度设置。在又一实施例中，一细长的焊接接头连接第一和第二结构部件。例如。根据一个实施例，该细长焊接接头包括电弧焊接头、电阻焊接头、气焊接头或搅拌摩擦焊接头。根据另一实施例，该细长的焊接接头至少部分消耗至少一个摩擦塞焊接头。
因此，本发明提供了一种结构组件以及一种相关的能够高效连接结构部件的制造方法。该方法具有成本效益，并能够用于连接具有各种形状的结构部件，包括具有复杂形状的结构部件或接头交界面难以接近的结构部件。不管结构部件是否重叠，该方法都可以被采用。此外，该方法可与其它连接方法相容，例如熔焊和搅拌摩擦焊接技术。
附图说明
通过下面结合附图对本发明的详细说明，本发明的前述和其它优点和特征以及实施方式可变得更清楚，附图表示了优选和代表性的实施例，且附图并不需要按比例画出，附图中：
图1是表示根据本发明一个实施例，通过利用摩擦塞焊连接结构部件而形成的结构组件的正视图；
图2是表示根据本发明一个实施例，已经被加工成预定尺寸的塞的正视图；
图3是表示根据本发明一个实施例，处于准备连接状态的两个结构部件的正视图；
图4是表示图3的两个结构部件在图2的塞插入之前位于支承砧台上时的正视图；
图5是表示根据本发明一个实施例，利用旋转机械将图2的塞插入图3的两个结构部件中时的正视图；
图6是表示根据本发明一个实施例，图5的塞和结构部件的正视图，其中塞处于利用旋转机械被完全插入结构部件中时的状态；
图7是表示根据本发明一个实施例，通过多个摩擦塞焊而连接的两个结构部件的正视图；
图8是表示根据本发明一个实施例，通过多个摩擦塞焊接头连接的两个结构部件的正视图，其中，各个塞焊接接头已经被加工成与结构部件的外表面平齐；
图9是图8的摩擦塞焊的俯视图，表示了塞焊的重叠；
图10是表示根据本发明一个实施例，插入两个结构部件中的塞的正视图，塞的中心轴线与由结构部件之间的接头交界面确定的平面形成锐角；
图11是表示根据本发明一个实施例，两个对接的结构部件以及塞的透视图，该塞定位成将在接头交界面处插入结构部件内的状态；
图12是表示根据本发明一个实施例，形成细长的搅拌摩擦焊接头的透视图，该搅拌摩擦焊接头消耗已有的摩擦塞焊；
图13是表示根据本发明一个实施例，用于制造结构组件的方法的流程图；以及
图14是表示根据本发明另一个实施例，用于制造结构组件的方法的流程图。
具体实施方式
下面将参考附图更充分地介绍本发明，附图显示了本发明的优选和代表性实施例。不过，本发明可以以多种不同方式实施，并不能被认为限制于所述实施例；相反，提供这些实施例，以使该公开彻底完整，并将本发明的范围充分传达给本领域技术人员。在附图中，相同的标号表示相同元件。
下面参考附图，特别参考图1，图中表示了根据本发明一个实施例的结构组件21。该结构组件21包括将第一和第二结构部件4、5连接在一起的摩擦塞焊24。参考图2，图中表示了根据本发明一个实施例，用于形成摩擦塞焊24的塞1。该塞1可以根据要焊接的结构部件的尺寸和形状的不同而有各种形状。根据图2所示实施例，该塞1具有柱形本体1a，该柱形本体1a有一锥形端部2。在其他实施例中，塞1的端部2可以为钝头或圆头。塞1包括轴3，该轴3构成为安装在铣床、钻床或者其它装置(未示出)的心轴上，以便使该塞1旋转的结构。因为塞1为可消耗的，因此该塞1可以根据用于形成结构部件4、5的材料而由各种金属和金属合金形成，如后面更详细所述。例如，根据一个实施例，塞1由铝、铝合金、钛、钛合金、或钢合金形成。
参考图3，图中表示了根据本发明的一个实施例，在被连接形成结构组件21之前的第一和第二结构部件4、5。各结构部件4、5可以根据所形成的结构组件21的特定设计负载和规格需要，通过已知的制造方法由单个工件加工成预定形状和厚度。例如，CNC铣床可以用于根据需要加工各个结构部件4、5。结构部件4、5可以被加工成各种形状，包括(只是为了举例，而不是进行限定)板、块、管形部件以及曲线形部件。同样，各结构部件4、5可以根据所形成的结构组件21的特定设计负载和规格的需要，由各种材料形成。此外，使用本发明的连接方法连接在一起的结构部件的数目并不局限于两个，而是可以包括三个或更多结构部件。根据另一实施例(未示出)，单个结构部件的端部可以连接在一起。优选是，结构部件4、5由具有很高的强度重量比的材料形成，这些材料包括(只是为了举例，而不是进行限定)铝、铝合金、钛、钛合金以及钢合金。第一结构部件4的至少一部分与第二结构部件5的一部分相接触，从而在第一和第二结构部件4、5之间限定一交界面15。
根据本发明的一个实施例，结构部件4、5中的一个或全部可以被预加工以便接收塞1。例如，如图4所示，利用已知制造方法例如钻孔或冲孔可在结构部件4、5中的一个或两个上形成一个或多个孔6。各孔6的尺寸和形状，取决于该塞1的尺寸和形状以及该结构部件4、5的材料特性和形状。例如，图4中所示的孔6为锥形，以便与图2所示塞1的端部2的角度相匹配。在其他实施例中，相应的孔6的锥形角度可以比塞1的端部2的更大或更小，或者该孔6可以根本不为锥形。优选地，各孔6的尺寸至少稍微小于塞1的尺寸，这样在塞和结构部件4、5之间将产生充分摩擦。在其他实施例(未示出)中，在结构部件4、5中并没有形成孔。例如，当塞1有相对尖锐的端部2时，或者当结构部件4、5相对较薄或由足够软的材料制成时，可以不需要孔6。
参考图5，图中表示了将塞1插入结构部件4、5中以形成摩擦塞焊24的过程。塞1的轴3利用夹盘或夹头11安装到可旋转心轴12上。该可旋转心轴12被安装到一装置上，如钻床或铣床(未示出)上，该装置旋转心轴，从而使塞1旋转，如图5中的箭头10a所示。优选是，该可旋转心轴12构成为也能推动塞1通过第一结构部件4和交界面15，并至少部分进入第二结构部件5的结构。
如图4-6所示，支承板或支承砧台7可以定位成在摩擦塞焊过程中支承第一和第二结构部件4、5。根据本发明的一个实施例，该砧台7限定了一凹口8，该凹口8具有设置成能接收塞1的端部2的形状。例如，砧台7的凹口8可以为锥形，以便与塞1的端部2相对应。在其他实施例(未示出)中，砧台7并没有凹口8。在又一实施例(未示出)中，没有使用砧台7或支承板，例如当结构部件4、5有足够的强度或厚度能自我支承时。
当推进旋转的塞1通过第一结构部件4的外表面9、接头交界面15，并至少部分进入第二结构部件5中时，在塞1和结构部件4、5之间产生摩擦。该塞1可以垂直于交界面15的方式插入结构部件4、5中，如图5所示，也可以与该交界面15成一定角度的方式插入其中，如图10所示。参考图10，塞1的纵向轴线与第一结构部件4的外表面9以及在结构部件4、5之间的交界面15形成锐角。根据本发明另一实施例，塞1沿结构部件4、5之间的交界面15插入。例如，如图11所示，塞1定位成沿处于在交界面15的平面中延伸的一方向上插入结构部件4、5中。在某些情况下，这种连接结构部件4、5的方法是有利的，因为结构部件4、5并不需要彼此重叠。替而代之，结构部件4、5可以定位成彼此邻接，并在交界面15处连接。
摩擦产生足够热量，以使塞1以及第一和第二结构部件4、5的靠近该塞的部分塑化。根据一个实施例，如图5所示，塞1被推动通过第一和第二结构部件4、5。支承砧台7定位成支承第一和第二结构部件4、5，以抵抗由塞1施加的力，因此，当塞从第二结构部件5中出来时，砧台7的凹口8接收塞1的端部2。然后，如图6所示，心轴12的旋转停止，从而使塞1停止旋转。当塞1和结构部件的塑化区域13、14流到一起并在靠近塞外部的焊接区域中冷却时，形成摩擦塞焊24，从而将结构部件4、5连接在一起成为单件结构组件21。塞1的塑化区域13以及第一结构部件4的塑化区域14可以形成溢出或变形材料区域，它可以通过加工被除去。根据本发明的一个实施例，在将塞1插入结构部件4、5中并形成摩擦塞焊24之后，对塞1的至少一端进行加工。塞1可以与在第一和第二结构部件4、5的外表面上的任何溢出部分14一起被加工，从而使塞1的该端部与相应外表面平齐。
参考图7-9，两个或更多塞1可以沿交界面15插入结构部件4、5中，以便进一步连接结构部件。根据一个实施例，各个塞1相互之间以预定间隔，沿交界面15插入。根据另一实施例，塞1被插入，使得每一塞1至少部分与另一塞1重叠。例如，如图7所示，结构组件21的结构部件4、5通过多个摩擦塞焊24连接，这些摩擦塞焊24已经被加工成两端与结构组件21的外表面平齐，且各摩擦塞焊24与至少一个其它摩擦塞焊24重叠。重叠摩擦塞焊24的过程，可以被用于沿交界面15的整个长度上来连接结构部件4、5，也可以仅沿该长度的一部分被使用。
尽管图中表示了由两个结构部件4、5形成的结构组件21(如上所述)，但是本发明也可以被用于连接三个或更多结构部件以形成结构组件21，或者连接单个结构部件的两端。一个或多个摩擦塞焊16可以被用于连接结构部件，其中，各摩擦塞焊16可以将一些或全部结构部件连接在一起。
根据本发明的一个优选实施例，如图12所示，摩擦塞焊24可以被用作一临时焊接，例如临时点焊，使结构部件4、5彼此暂时定位和固定，以便一更永久性的焊接接头可被形成。如图12所示，一搅拌摩擦焊接工具19可以被随后用于形成更永久性的细长的搅拌摩擦焊接头20，该搅拌摩擦焊接头20至少部分消耗摩擦塞焊24。根据本发明的其它实施例(未示出)，也可以形成其它类型的细长的焊接接头25，这些实施例包括但不局限于：熔焊焊接，例如电弧焊接、电阻焊接或气焊焊接。优选是，该细长的焊接接头25至少部分消耗该用作临时焊接16的一个或多个摩擦塞焊接头24，且更优选是，将完全消耗各个摩擦塞焊接头。有利地是，通过完全消耗该用作临时焊接16的摩擦塞焊24，该细长的焊接接头25消除了与普通铆接相伴而生的应力集中。此外，即使当用作临时焊接16的摩擦塞焊24只是部分被消耗，所形成的应力集中还是被大大减小，如后面更充分所述，这是因为根据本发明形成的摩擦塞焊24实质上具有与结构部件4、5相等(如未超过)的材料特性。
搅拌摩擦焊接被用于连接结构部件以形成能够用于制造军用和商用飞机的结构组件，也可以用于其它需要高强度焊接接头的场合。如图12所示，搅拌摩擦焊接包括：在将结构部件4、5推动到一起的过程中，将旋转的搅拌摩擦焊接工具19的螺纹销19a插入到一对结构部件4、5的相对表面之间的交界面15中。螺纹销19a在结构部件4、5之间或在单个结构部件的端部之间的交界面15中的旋转形成摩擦，而该摩擦产生足够热量，以塑化在焊接区域中的工件材料。该搅拌摩擦焊接工具19还包括一凹形肩部，当搅拌摩擦焊接工具19沿临时焊接接头16运动时，该肩部用于在焊接区域中使塑化的工件材料固化。当结构部件4、5的塑化区域流到一起并在焊接区域中冷却时，搅拌摩擦焊接头20形成，从而将结构部件4、5连接在一起成为单个组件21。对于搅拌摩擦焊接的总体说明，见Thomas等人的美国专利No.5,460,317，该文献的整个内容被本文参引。
搅拌摩擦焊20和摩擦塞焊24的一个特殊优点是，焊接接头是自生成的，其通过使塑化的母体材料固化而形成，而不是象通常用于普通焊接工艺中那样使填充材料固化。搅拌摩擦20或摩擦塞焊24包括熔核，该熔核有精炼晶粒结构，其中晶粒具有等轴形状，且晶粒大小在大约0.0001至0.0002英寸(大约3至5微米)的范围内。因为改进的晶粒结构，搅拌摩擦焊接头20和摩擦塞焊接头24阻止微裂纹的形成和传播，并提高了强度、延展性和韧性，同时提高了抗腐蚀性和抗疲劳性。
如上所述，结构部件4、5可以由相同或不同金属形成。有利地是，在只使用摩擦塞焊24，或者使用摩擦塞焊24作为临时焊接接头16，而使用细长搅拌摩擦焊接头20作为更永久性的焊接接头25来连接结构部件4、5的实施例中，结构部件可以由通过普通熔焊技术不能焊接或者不能经济连接的不同材料形成。不可焊接的材料在通过普通熔焊技术连接时，将产生相对较弱的焊接接头，该焊接接头在焊接固化过程中易于产生裂纹。不可焊接的材料通常包括铝和某些铝合金，特别是AA系列2000和7000合金。使用搅拌摩擦焊和摩擦塞焊允许结构部件4、5由不能焊接成牢固连接的材料形成。搅拌摩擦焊和摩擦塞焊，也可以用于使可焊接材料与其它可焊接材料以及不可焊接材料进行牢固连接。因此，本发明的方法使得形成结构部件4、5的材料能够从各种重量轻、高强度的金属和合金中选择，从而有助于减小所形成的结构组件21的总重量。
下面参考图13，图中表示了根据本发明一个实施例，用于连接结构部件以便制造结构组件21而进行的操作。该方法包括将一第一结构部件定位成至少部分邻接一第二结构部件，从而在它们之间限定一交界面。见方框30。在一个实施例中，该方法包括在第一和第二结构部件中的至少一个上钻孔，该孔构成为用于接收塞。见方框31。在另一实施例中，该方法包括将塞加工成预定尺寸。见方框32。然后，在交界面处将旋转的塞插入第一和第二结构部件中，从而使第一结构部件与第二结构部件连接。见方框33。插入步骤可以在沿交界面的多个位置处重复进行，以便利用多个摩擦塞焊来连接结构部件。见方框34。例如，多个摩擦塞焊可以用于将结构部件临时焊接在一起，从而在形成更永久性的焊接接头时，结构部件能相对彼此牢固定位。根据一个实施例，至少一个旋转的塞在至少部分重叠已有塞的位置处插入。见方框35。优选是，对塞的至少一端进行加工，以使塞的该端部与相应结构部件的外表面平齐。见方框36。对于需要更永久性焊接接头或连续焊接接头的结构组件，该方法可以包括沿交界面在第一和第二结构部件之间形成细长的焊接接头。见方框37。根据一个实施例，该细长的焊接接头至少部分消耗一个或多个塞。例如，一旋转的搅拌摩擦焊接探头可以在交界面处插入第一和第二结构部件中。见方框38。然后，旋转的搅拌摩擦焊接探头沿由交界面确定的路径移动通过第一和第二结构部件。见方框39。然后，该方法可以包括将结构组件与其它结构组件固定在一起，以便形成宇航飞行器的框架。见方框40。
下面参考图14，图中表示了根据本发明另一实施例，用于连接结构部件以便制造结构组件而进行的操作。该方法包括将一第一结构部件定位成至少部分邻接一第二结构部件，从而在它们之间限定一交界面。见方框41。在一个实施例中，该方法包括在第一和第二结构部件中的至少一个上钻孔，该孔构成为用于接收塞。见方框42。在另一实施例中，该方法包括将塞加工成预定尺寸。见方框43。然后，塞定位成邻接第一结构部件的外表面。见方框44。使该塞旋转。见方框45。然后，在旋转步骤的同时，在交界面处将塞插入第一和第二结构部件中，从而使第一结构部件与第二结构部件连接。见方框46。插入步骤可以在沿交界面的多个位置处重复进行，以便利用多个摩擦塞焊来连接结构部件。见方框47。例如，多个摩擦塞焊可以用于将结构部件临时焊接在一起，从而在形成更永久性的焊接接头时，结构部件能相互牢固定位。根据一个实施例，至少一个旋转的塞在与已有塞至少部分重叠的位置处插入。见方框48。优选是，对塞的至少一端进行加工，以便使塞的该端部与相应结构部件的外表面平齐。见方框49。对于需要更永久性的焊接接头或连续焊接接头的结构组件，该方法可以包括沿交界面在第一和第二结构部件之间形成细长的焊接接头。见方框50。根据一个实施例，该细长的焊接接头至少部分消耗一个或多个塞。例如，一旋转的搅拌摩擦焊接探头可以在交界面处插入第一和第二结构部件中。见方框51。然后，旋转搅拌摩擦焊接探头沿由交界面确定的路径移动通过第一和第二结构部件。见方框52。然后，该方法可以包括将结构组件与其它结构组件固定在一起，以便形成宇航飞行器的框架。见方框53。
本领域技术人员由前述说明书和相应附图可知本发明的很多变化形式和其它实施例。因此，应当知道，本发明并不局限于所公开的特定实施例，变化形式和其它实施例都应在后附的权利要求的范围内。尽管在本文中采用了特定术语，但是它们只是用于一般性和描述行的说明，并不是进行限制。

Claims (30)

1.一种制造结构组件的方法，包括：
将一第一结构部件定位成至少部分邻接一第二结构部件，以在它们之间限定一交界面；
在第一和第二结构部件中的至少一个上钻孔，该孔构造成接收一塞；
在该交界面处将旋转的该塞插入第一和第二结构部件中，从而使第一结构部件与第二结构部件连接；以及
然后，沿该交界面在第一和第二结构部件之间形成一细长的焊接接头，该细长的焊接接头至少部分消耗该塞。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在所述插入步骤之前，所述塞被加工成预定尺寸。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在所述插入步骤之后，对塞的至少一端进行加工，以便使该塞的该端部与相应结构部件的外表面平齐。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成步骤包括：
在交界面处将一旋转的搅拌摩擦焊接探头插入第一和第二结构部件中；以及
使该旋转的搅拌摩擦焊接探头沿由该交界面确定的路径移动通过第一和第二结构部件。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：沿所述交界面在多个位置处重复所述插入步骤。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述重复步骤包括：在与已有塞至少部分重叠的位置处插入该旋转的塞。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：将该结构组件固定在其它结构组件上，以形成宇航飞行器的框架。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
将该塞定位成邻接第一结构部件的外表面；以及
使该塞旋转；
其中，在所述旋转步骤的同时进行所述插入步骤。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：在所述第二定位步骤之前，塞被加工成预定尺寸。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：在所述插入步骤之后，对塞的至少一端进行加工，以使该塞的该端部与相应的结构部件的外表面平齐。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述形成步骤包括：
在交界面处将一旋转的搅拌摩擦焊接探头插入第一和第二结构部件中；以及
使该旋转的搅拌摩擦焊接探头沿由该交界面确定的路径移动通过第一和第二结构部件。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：沿交界面在多个位置处重复所述插入步骤。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述重复定位步骤包括：在与已有塞至少部分重叠的位置处插入该旋转的塞。
14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：将该结构组件固定在其它结构组件上，以形成宇航飞行器的框架。
15.一种制造结构组件的方法，包括：
将一第一结构部件定位成至少部分邻接一第二结构部件，以在它们之间限定一交界面；
在该交界面处将一旋转的塞插入第一和第二结构部件中，从而形成使第一结构部件与第二结构部件连接的摩擦塞焊接头；以及
然后，沿该交界面在第一和第二结构部件之间形成一细长的焊接接头，该细长的焊接接头至少部分消耗该塞。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括：在第一和第二结构部件中的至少一个上钻孔，该孔构造成接收该塞。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括：在所述插入步骤之前，塞被加工成预定尺寸。
18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括：在所述插入步骤之后，对塞的至少一端进行加工，以使该塞的该端部与相应结构部件的外表面平齐。
19.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述形成步骤包括：
在交界面处将一旋转的搅拌摩擦焊接探头插入第一和第二结构部件中；以及
使该旋转的搅拌摩擦焊接探头沿由该交界面限定的路径移动通过第一和第二结构部件。
20.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括：沿交界面在多个位置处重复所述插入步骤。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述重复步骤包括：在与已有塞至少部分重叠的位置处插入该旋转的塞。
22.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括：将该结构组件固定在其它结构组件上，以形成宇航飞行器的框架。
23.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括：
将该塞定位成邻接第一结构部件的外表面；以及
使该塞旋转；
其中，在所述旋转步骤的同时进行所述插入步骤。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，还包括：在第一和第二结构部件中的至少一个上钻孔，该孔构造成接收该塞。
25.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，还包括：在所述第二定位步骤之前，塞被加工成预定尺寸。
26.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，还包括：在所述插入步骤之后，对塞的至少一端进行加工，以使该塞的该端部与相应的结构部件的外表面平齐。
27.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述形成步骤包括：
在交界面处将一旋转的搅拌摩擦焊接探头插入第一和第二结构部件中；以及
使该旋转的搅拌摩擦焊接探头沿由该交界面确定的路径移动通过第一和第二结构部件。
28.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，还包括：沿交界面在多个位置处重复所述插入步骤。
29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，所述重复步骤包括：在与已有塞至少部分重叠的位置处插入该旋转的塞。
30.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，还包括：将该结构组件固定在其它结构组件上，以形成宇航飞行器的框架。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104668899A (zh) * 2013-12-02 2015-06-03 蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司 复合构件的制造方法

Families Citing this family (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6854634B2 (en) * 2002-05-14 2005-02-15 The Boeing Company Method of manufacturing rivets having high strength and formability
JP2004106037A (ja) * 2002-09-20 2004-04-08 Hitachi Ltd 金属材料の結合方法
JP3864888B2 (ja) * 2002-10-28 2007-01-10 マツダ株式会社 摩擦撹拌を用いた接合方法
GB0225518D0 (en) * 2002-11-01 2002-12-11 Airbus Uk Ltd Welding method
US20050045695A1 (en) * 2003-08-29 2005-03-03 Subramanian Pazhayannur Ramanathan Apparatus and method for friction stir welding using a consumable pin tool
US7225967B2 (en) 2003-12-16 2007-06-05 The Boeing Company Structural assemblies and preforms therefor formed by linear friction welding
US7398911B2 (en) * 2003-12-16 2008-07-15 The Boeing Company Structural assemblies and preforms therefor formed by friction welding
GB0329898D0 (en) * 2003-12-23 2004-01-28 Airbus Uk Ltd Welding process for large structures
EP1547720B1 (en) * 2003-12-24 2015-09-30 Airbus Operations Limited Welding process for large structures
WO2005074600A2 (en) * 2004-02-02 2005-08-18 Stresswave, Inc. Treatment of spot welded joints for fatigue life improvement
FR2869248B1 (fr) * 2004-04-27 2007-06-29 Snecma Moteurs Sa Procede de bouchage par soudage par friction d'un trou d'une piece metallique
FR2869249B1 (fr) * 2004-04-27 2007-06-29 Snecma Moteurs Sa Procede de bouchage, par soudage par friction, d'un trou d'une piece metallique, barre metallique et piece support de palier pour la mise en oeuvre du procede.
JP2006017641A (ja) * 2004-07-02 2006-01-19 Toshiba Corp 原子炉冷却材再循環装置
US7651018B2 (en) * 2004-10-05 2010-01-26 Sii Megadiamond Expandable mandrel for use in friction stir welding
WO2006059784A1 (ja) * 2004-11-30 2006-06-08 Nippon Steel Corporation 高強度ばね用鋼および鋼線
US7628876B2 (en) * 2005-10-25 2009-12-08 Gm Global Technology Operations, Inc. Friction stir weld bonding of metal-polymer-metal laminates
CN101466492B (zh) * 2006-06-13 2012-04-04 史密斯国际有限公司 利用摩擦搅动处理技术的三体连接方法以及摩擦搅动铆接工具
JP4986532B2 (ja) * 2006-08-03 2012-07-25 住友軽金属工業株式会社 摩擦撹拌接合方法
GB0620547D0 (en) * 2006-10-17 2006-11-22 Rolls Royce Plc Component joining
US8157154B2 (en) * 2007-06-13 2012-04-17 Brigham Young University Three-body joining using friction stir processing techniques
DE102007030806A1 (de) * 2007-07-03 2009-01-08 Ejot Gmbh & Co. Kg Reibschweißverbindung von mehreren aufeinanderliegenden Platten
US7694867B2 (en) * 2007-08-10 2010-04-13 The Boeing Company Solid state joining method for continuous structures
US7726541B2 (en) * 2008-01-15 2010-06-01 Embraer-Empresa Brasileira De Aeronautica S.A. Friction plug welding methods and systems
JP5287866B2 (ja) * 2008-02-08 2013-09-11 富士電機機器制御株式会社 電気接触子の製造方法及び電気接触子の製造装置
CN101259567B (zh) * 2008-04-25 2010-06-09 哈尔滨工业大学 采用超声波振动进行多孔结构铝基复合材料塞焊的方法
JP4591547B2 (ja) * 2008-05-26 2010-12-01 株式会社豊田中央研究所 接合体およびその製造方法
US7950563B2 (en) * 2008-06-30 2011-05-31 The Boeing Company Apparatus and method for bearing a tool against a workpiece
DE102008049055B4 (de) * 2008-09-26 2010-08-05 Lufthansa Technik Ag Verfahren zur Reparatur eines Gehäuseflanschs eines Flugzeugtriebwerks
US20100180533A1 (en) * 2009-01-21 2010-07-22 General Electric Company Wind turbine tower and assembly method using friction forging
US8408443B2 (en) * 2009-02-19 2013-04-02 Blue Origin, Llc Modular friction welding head and associated systems and methods
US8540134B2 (en) * 2009-09-11 2013-09-24 The Boeing Company Reinforcement of friction plug welds
US9079674B1 (en) 2009-09-18 2015-07-14 Blue Origin, Llc Composite structures for aerospace vehicles, and associated systems and methods
JP5304583B2 (ja) * 2009-10-09 2013-10-02 日本軽金属株式会社 内隅接合用回転ツール及びこれを用いた内隅接合方法
US8464926B2 (en) * 2009-10-30 2013-06-18 Wisconsin Alumni Research Foundation Method of friction stir welding dissimilar metals and workpiece assemblies formed thereby
EP2529072B1 (de) * 2010-01-26 2016-11-16 AMX Automation Technologies GmbH Verfahren und vorrichtung zur evakuierung von hohlräumen
US8123104B1 (en) 2010-04-06 2012-02-28 United Launch Alliance, Llc Friction welding apparatus, system and method
US8141764B1 (en) 2010-04-06 2012-03-27 United Launch Alliance, Llc Friction stir welding apparatus, system and method
US7866532B1 (en) 2010-04-06 2011-01-11 United Launch Alliance, Llc Friction stir welding apparatus, system and method
US8402633B2 (en) * 2010-06-11 2013-03-26 GM Global Technology Operations LLC Method for repairing self-piercing riveted workpieces
WO2012077690A1 (ja) * 2010-12-06 2012-06-14 本田技研工業株式会社 サブフレーム構造体
JP2012218009A (ja) * 2011-04-05 2012-11-12 Suzuki Motor Corp 異種金属材料の接合方法及び異種金属材料接合体
US8534530B2 (en) 2011-04-27 2013-09-17 Blue Origin, Llc Inflatable ring for supporting friction welding workpieces, and associated systems and methods
CN102560472B (zh) * 2012-02-22 2013-09-25 河海大学 搅拌头同步送粉的金属表面纳米复合化加工装置与方法
CA2865979A1 (en) * 2012-03-02 2013-09-06 Megastir Technologies Llc Friction bit joining of materials
US9764375B2 (en) * 2012-03-02 2017-09-19 Brigham Young University Friction bit joining of materials using a friction rivet
CN102581475B (zh) * 2012-03-22 2013-10-02 哈尔滨工业大学 倾角可调且轴肩呈上凹下凸式搅拌摩擦焊的焊具及方法
CN102601514B (zh) * 2012-03-22 2013-12-04 哈尔滨工业大学 轴肩呈上凹下凹式焊具及无支撑无倾角搅拌摩擦焊方法
DE202012005397U1 (de) 2012-05-31 2012-06-21 Grenzebach Maschinenbau Gmbh Vorrichtung zur Verbesserung der Qualität der Schweißnaht beim Rührreibschweißen
DE102012010836B3 (de) 2012-05-31 2013-06-20 Grenzebach Maschinenbau Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Qualität der Schweißnaht beim Rührreibschweißen, Computerprogramm sowie maschinenlesbarer Träger
CN103008872B (zh) * 2012-12-18 2015-02-25 天津大学 一种磨损轴类零件搅拌摩擦加工再制造方法
EP2762731B1 (en) 2013-02-01 2018-05-02 Airbus Operations GmbH Method for joining at least two parts and overlap joint
US9114481B1 (en) * 2014-02-21 2015-08-25 Siemens Energy, Inc Inertia friction disk welding
US10272519B2 (en) 2014-05-15 2019-04-30 Cummins Inc. Conical pins for the structural repair of defects
DE102014218975A1 (de) * 2014-09-22 2016-03-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Reibelementschweißverfahren
CN107073640B (zh) * 2014-10-23 2020-08-04 林德股份公司 通过两次焊接生产板式热交换器的方法以及相应的板式热交换器
CN104985319A (zh) * 2015-01-04 2015-10-21 上海拓璞数控科技有限公司 一种塞补焊主轴
DE102016205924A1 (de) * 2016-04-08 2017-10-12 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Herstellen einer Hybridverbindung sowie Vorrichtung dazu
CN105921879A (zh) * 2016-06-16 2016-09-07 天津大学 基于摩擦叠焊的管道贯穿缺陷的水下焊接修复方法和结构
US20180056439A1 (en) * 2016-08-26 2018-03-01 The Boeing Company Systems, methods, and devices for exit hole repair associated with welding operations
US20180056436A1 (en) * 2016-08-26 2018-03-01 The Boeing Company Systems, methods, and devices for exit hole repair associated with welding operations
CN107803583B (zh) * 2016-09-09 2020-02-21 首都航天机械公司 一种拉拔式惯性摩擦焊接方法及装置
US20180085867A1 (en) * 2016-09-26 2018-03-29 United Technologies Corporation Method involving friction plug welding a flange
US10682684B2 (en) * 2016-12-07 2020-06-16 GM Global Technology Operations LLC Hybrid workpiece joining
CN106870522A (zh) * 2017-03-10 2017-06-20 南京航空航天大学 一种通过摩擦液柱成形实现组件连接的结构及方法
CN106670643A (zh) * 2017-03-16 2017-05-17 南京航空航天大学 一种用于顶锻式摩擦塞焊的垫板及其焊接方法
JP6875212B2 (ja) 2017-06-23 2021-05-19 トヨタ自動車株式会社 ターミナルプレートの製造方法
JP6872241B2 (ja) * 2017-08-31 2021-05-19 エードス株式会社 回転摩擦溶接
DE112018004942T5 (de) * 2017-09-07 2020-07-23 Shiloh Industries, Inc. Lasergeschweisste Aluminiumplatinen
US10478916B2 (en) * 2017-11-02 2019-11-19 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for joining components with friction pins
JP2020015089A (ja) * 2018-07-27 2020-01-30 宏二 上谷 回転摩擦溶接における溶融金属の閉じ込め方法
CN109967855B (zh) * 2019-03-20 2021-01-05 哈尔滨工业大学 一种抑制焊缝减薄并增厚焊缝的搅拌摩擦焊方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993004813A1 (en) * 1991-09-05 1993-03-18 The Welding Institute Friction forming
US5460317A (en) * 1991-12-06 1995-10-24 The Welding Institute Friction welding
WO1997044154A1 (en) * 1996-05-23 1997-11-27 Emhart Inc Multi-part assembly and friction welding process for producing it
WO1998004381A1 (de) * 1996-07-26 1998-02-05 Burkhardt Suthoff Verfahren zum verbinden eines plastifizierbaren werkstücks mit einem anderen werkstück
US6227433B1 (en) * 2000-04-04 2001-05-08 The Boeing Company Friction welded fastener process
CN1328895A (zh) * 2000-04-28 2002-01-02 马自达汽车株式会社 连接技术与连接装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3580793A (en) * 1966-08-19 1971-05-25 Uniroyal Inc Apparatus for welding thermoplastic sheet material
US3477115A (en) * 1967-03-17 1969-11-11 Caterpillar Tractor Co Method of fastening parts by friction welding
GB9713209D0 (en) * 1997-06-20 1997-08-27 British Aerospace Friction welding metal components
US6213379B1 (en) 1997-08-27 2001-04-10 Lockheed Martin Corporation Friction plug welding
US6051325A (en) * 1997-12-23 2000-04-18 Mcdonnell Douglas Corporation Joining of machined sandwich assemblies by friction stir welding
JP3296417B2 (ja) 1997-12-24 2002-07-02 日本軽金属株式会社 摩擦攪拌接合方法
US5975406A (en) * 1998-02-27 1999-11-02 The Boeing Company Method to repair voids in aluminum alloys
US6045027A (en) * 1998-03-04 2000-04-04 The Boeing Company Friction stir welding interlocking joint design and method
US5971252A (en) * 1998-04-30 1999-10-26 The Boeing Company Friction stir welding process to repair voids in aluminum alloys
US6230958B1 (en) 1999-09-30 2001-05-15 Lockheed Martin Corporation Friction pull plug welding: dual chamfered plate hole
JP3709972B2 (ja) * 2000-03-17 2005-10-26 住友軽金属工業株式会社 アルミニウム合金の点接合方法および装置
US6769595B2 (en) * 2000-12-20 2004-08-03 Alcoa Inc. Friction plunge riveting
JP2002273579A (ja) * 2001-03-15 2002-09-25 Hitachi Ltd 鉄基材料の接合方法およびその構造物
AU2002367957A1 (en) * 2001-10-04 2003-12-31 Smith International, Inc. Method and apparatus for friction stir welding
KR100718574B1 (ko) * 2001-11-02 2007-05-15 더 보잉 컴파니 압축 잔류 응력 패턴을 가진 용접 조인트를 형성하는 장치및 방법
JP3510612B2 (ja) * 2001-11-27 2004-03-29 川崎重工業株式会社 摩擦撹拌接合方法
US6780525B2 (en) * 2001-12-26 2004-08-24 The Boeing Company High strength friction stir welding

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993004813A1 (en) * 1991-09-05 1993-03-18 The Welding Institute Friction forming
US5460317A (en) * 1991-12-06 1995-10-24 The Welding Institute Friction welding
US5460317B1 (en) * 1991-12-06 1997-12-09 Welding Inst Friction welding
WO1997044154A1 (en) * 1996-05-23 1997-11-27 Emhart Inc Multi-part assembly and friction welding process for producing it
WO1998004381A1 (de) * 1996-07-26 1998-02-05 Burkhardt Suthoff Verfahren zum verbinden eines plastifizierbaren werkstücks mit einem anderen werkstück
US6227433B1 (en) * 2000-04-04 2001-05-08 The Boeing Company Friction welded fastener process
CN1328895A (zh) * 2000-04-28 2002-01-02 马自达汽车株式会社 连接技术与连接装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104668899A (zh) * 2013-12-02 2015-06-03 蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司 复合构件的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
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