CN1590004A - 用于接头的方法和密封剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种在一个或多个结构部件之间的接头以及一种相应方法。该接头包括：在部件的接合表面之间的摩擦焊接头或其它连接部分；以及放热反应密封剂，该放热反应密封剂布置在由接合表面确定的交界面中。在交界面中的密封剂的放热反应在使结构部件连接之前、期间或之后开始进行，从而使该密封剂至少部分密封该交界面。该密封剂可以充满结构部件之间的空间，以便防止化学药品、水汽、碎屑和其它物质进入，从而降低在该交界面处的接头或结构部件发生腐蚀的可能性。而且，密封剂可以形成与结构部件的粘接，从而增强在部件之间的连接强度。

Description

用于接头的方法和密封剂
技术领域
本发明涉及结构部件的连接，尤其是涉及结构部件之间的接头的密封，例如为了增加部件的强度和耐腐蚀性。
背景技术
结构部件的连接通常导致形成一个交界面，化学药品、水汽或其它流体和颗粒易于侵入该交界面中。例如，在飞机工业中，结构部件之间的接头通常这样形成，即通过使两个或更多结构部件交叠，形成穿过部件的孔，并穿过该孔布置铆钉或其它紧固件。尽管交叠的部件可以在它们的交界面处彼此紧密对应，但是各交界面还是通常确定有狭窄空间或裂缝状间隙，水汽、化学药品、碎屑或其它外来材料可以通过该空间或间隙而进入，并可能导致增加结构部件和紧固件的腐蚀。因此，例如生石灰状有机材料的密封剂可以布置在各交界面中，以便密封该交界面，并防止外来材料进入其中。密封剂可以在形成接头之前或之后进行布置，尽管在有些情况下优选是在连接之前布置密封剂，这是因为结构部件的几何形状可能将防止在连接之后接近交界面的一侧或两侧。在某些情况下，密封剂可能在连接过程中从交界面中挤出，从而在交界面中留下未填充的空隙，该空隙可能难以识别和填充，尤其是当在连接后不能接近接头的一侧或两侧时。而且，即使当密封剂充满交界面时，经过一定时间，密封剂也可能干燥和退化，或者以其它方式脱离接头。
也可选择地，接头通过焊接结构部件而形成。例如，通过使结构部件交叠，使沿基本垂直于部件交界面方向延伸的搅拌摩擦焊销转动，并驱使该销沿交界面通过部件，可以形成搅拌摩擦焊接头。该销与结构部件产生充分摩擦，以便使部件的一部分塑化，且该塑化材料通过该销混合。当该塑化材料冷却时，搅拌摩擦焊接头形成，它的特征在于混合部分具有细粒度的晶粒结构，称为熔核(nugget)。该熔核通常并不与交叠部件的交界面一样宽，因此，部件确定了在交界面中的空间，在该交界面中可能产生腐蚀，这与上述铆钉接头附近的空间类似。密封剂可以布置在该空间中；不过，当密封剂在焊接之前布置时，应当注意避免将密封剂引入接头的熔核中，因为普通密封剂可能对接头的强度和/或耐腐蚀性产生负面影响。例如，遮蔽胶带可以布置在结构部件中形成熔核的区域上，密封剂就可以布置在结构部件上，而后遮蔽胶带可以取下，以便总体上留下用于形成熔核的清洁区域。这个过程很费时间。而且，即使采取该措施，当将这些部件布置和挤压在一起而形成接头时，某些密封剂可能挤入交界面中，并与接头的塑化材料混合，从而降低该焊接接头的质量。此外，如上所述，在连接过程中可能在交界面中形成空隙，或者密封剂随后可能从交界面上松脱。
因此，需要改进用于在结构部件中形成防腐蚀接头的方法。该方法应当与焊接方法例如摩擦焊相容，且不会太费时。而且，该方法应当在结构部件之间形成坚固粘接，同时不会过度降低接头的质量。
发明内容
本发明提供了一种密封接头以及一种在结构部件之间形成接头的方法。由放热材料形成的密封剂布置在结构部件的接合表面之间的交界面中，并发生反应以形成在交界面中的密封和/或粘接。该密封剂可以充满在结构部件之间的空间，以便防止化学药品、水汽、碎屑和其它物质进入，从而降低在该交界面处的接头或结构部件发生腐蚀的可能性。而且，在部件之间形成接头(例如搅拌摩擦焊接头)之前、期间或之后，密封剂可以进行反应。
根据本发明的一个实施例，通过将密封剂布置在交界面中，并使密封剂在该交界面中进行放热反应，可以形成接头。结构部件可以由各种材料形成，该材料包括铝、铝合金、钛、钛合金、钢等，该结构部件进行摩擦焊，以便在接合表面之间形成接头，同时该接头至少部分地由该密封剂密封。
密封剂可以包括铝、镍、氧或其它材料，该密封剂可以作为箔布置，例如多层箔，或者作为可以包括增塑剂的流体来布置。而且，密封剂可以布置在基质上，该基质而后用于将密封剂布置在一个或两个接合表面上。该密封剂可以布置成厚度在大约0.0005和0.020英寸之间，且某些密封剂可以在交界面外部反应，以便形成在交界面的一个或多个边缘上的圆角密封件。例如，接合表面可以在密封剂反应之前压在一起，这样，一些密封剂从交界面挤出，并随后进行放热反应，以便在交界面的至少一个边缘上形成密封件。
密封剂的放热反应可以通过将该密封剂加热至起始温度而开始，并可以在对结构部件进行摩擦焊之前、期间或之后开始。例如，结构部件的搅拌摩擦焊可以将部件加热至起始温度，从而开始放热反应。密封剂的放热反应可以达到的最大温度将达到或超过大约1200°F。
此外，钎焊材料可以布置在具有密封剂的交界面中。该钎焊材料的熔化温度基本低于结构部件的熔化温度，这样，在密封剂进行放热反应的过程中，钎焊材料粘接在接合表面上。该钎焊材料例如可以包括青铜、铜、铝或镍。
根据本发明的另一实施例，其它连接可形成在结构部件之间并被密封。例如，结构部件可以通过其它类型的摩擦焊例如线性摩擦焊、通过其它类型的焊接例如激光焊或电弧焊、或者通过连接件或紧固件例如铆钉、螺栓等来连接。
本发明还提供了连接一个或多个结构部件的第一和第二接合表面的焊接接头，该结构部件由材料例如铝、铝合金、钛、钛合金或钢形成。摩擦焊接头在交界面处连接接合表面，且在交界面中进行了放热反应的密封剂至少部分密封其中的摩擦焊接头。密封剂可以基本充满交界面，该密封剂可以包括材料例如铝、镍和氧。而且，密封剂可以密封交界面外部的接合表面，例如，作为在交界面边缘上的圆角密封件。摩擦焊接头可以是具有熔核区域的搅拌摩擦焊接头，它的特征在于精炼的晶粒结构，且摩擦焊接头可以沿基本垂直于交界面的方向通过结构部件延伸。而且，由青铜、铜、铝、镍等形成的钎焊接头可以布置在摩擦焊接头附近的接合表面之间，这样，该钎焊接头至少部分密封交界面。
附图说明
因此，已经总体介绍了本发明，下面将参考附图进行说明，附图并不需要按比例画出，且附图中：
图1是表示根据本发明的一个实施例通过摩擦焊接头局部连接的两个结构部件的立体图；
图2是在图1的结构部件之间的焊接接头的剖视图；
图3是表示根据本发明的另一实施例局部布置在结构部件上的密封剂的立体图；
图4是根据本发明的另一实施例连接的两个结构部件的剖视图；以及
图5是表示根据本发明的一个实施例用于形成接头的操作的方框图。
具体实施方式
下面将参考附图更详细地介绍本发明，附图中表示了一些(但不是所有)实施例。实际上，本发明可以以多种不同方式实施，且并不局限为这里所述的实施例。而是，提供这些实施例以便使本公开满足合适的法律要求。在附图中，相同的参考标号表示相同元件。
下面参考附图，特别是参考图1，图中表示了用于形成接头10以便连接第一和第二结构部件20、22的装置。本发明方法通常连接两个结构部件，但是它也可以连接单个结构部件，例如管部件或其它有邻接边缘的弯曲部件。也可选择地连接三个或更多结构部件，且该结构部件可以布置成各种结构。如图1所示，第一结构部件20布置成使该第一结构部件20的接合表面24与第二结构部件22的接合表面26交叠，且这两个结构部件20、22之间形成交界面28。摩擦焊工具用于在结构部件20、22之间形成摩擦焊接头12。例如，摩擦焊工具可以为搅拌摩擦焊工具50，它包括可旋转的销52，该销52从肩部54伸出。销52基本垂直于交界面28穿过该交界面28而插入，例如与垂直于交界面28的线成大约3-5°角。砧台(未示出)或其它支承件可以抵靠第二结构部件22与搅拌摩擦焊工具50相对。然后，当销52沿由参考标号57表示的方向旋转时，沿方向55抵靠第一结构部件20驱动搅拌摩擦焊工具50，并使该搅拌摩擦焊工具50沿结构部件20、22的交界面28在方向56上前进。销52的运动产生摩擦热，该摩擦热使结构部件20、22的材料塑化，且该塑化材料通过销52混合。当塑化材料冷却和硬化时，形成搅拌摩擦焊接头12，该搅拌摩擦焊接头12包括连接两个结构部件20、22的接头10的一部分，如图2所示。摩擦焊接头12包括熔核区域，该熔核区域接近销52的通路，该熔核区域的特征在于精炼的晶粒结构。
用于连接结构部件20、22的搅拌摩擦焊的方法为本领域已知，例如在颁予Thomas等的美国专利No.5460317中介绍，该文献整个被本文参引。由图1中所示结构形成的焊接接头12通常称为搭接接头(lap joint)，即接头通常垂直于交叠部件的交界面。在本发明的其它实施例中，也可选择通过搅拌摩擦焊形成其它焊接接头。此外，其它类型的摩擦焊例如线性摩擦焊也可以用于连接部件20、22，还可以采用不同于摩擦焊装置和方法的焊接装置和方法。例如，焊接接头12可以通过任意焊接技术例如激光焊或电弧焊而形成，更具体是通过气体保护钨极电弧焊、钨惰性气体保护焊、等离子体电弧焊等。而且，结构部件20、22也可以在不焊接的情况下连接，例如通过软钎焊接头或钎焊接头连接。也可选择，结构部件20、22可以利用连接件或紧固件来连接，该连接件或紧固件例如包括铆钉、螺栓、螺钉、夹子、卷边等。本发明并不局限于这些或其它类型的接头，而是可以使用很大范围的各种接头来连接结构部件20、22。
结构部件20、22可以确定为各种形状，例如片状、板状、块状等。部件20、22可以由金属例如铝、钛、它们的合金、或钢而形成。也可选择，部件20、22可以由非金属材料形成，包括聚合物、化合物材料等。而且，部件20、22可以由相似或不相似材料形成，即各部件20、22可以由相同或不同材料形成。例如，根据本发明的一个实施例，一个部件20、22由金属材料形成，并与由非金属材料形成的另一部件20、22连接。部件20、22可以连接形成用于各种用途的组件，包括用于航空和航天结构例如航空器和航天器以及用于船只、汽车等的框架、面板、蒙皮、机翼等。在某些用途中，部件20、22连接成这样的几何结构，它使得很难或不能在随后对接头10进行接近检查或处理。例如，结构部件20、22可以交叠并连接，以便形成局部或完全封闭的本体，例如管或飞机机翼。
尽管结构部件20、22的接合表面24、26可以在轮廓上紧密相符，且该接合表面24、26可以紧紧夹在一起，但是交界面28的特征在于在表面24、26之间的、没有形成焊接接头12(即在该焊接接头12两侧)的空间或空隙14。根据本发明的一个实施例，密封剂40布置在结构部件20、22之间并在它们的交界面28处。密封剂40可以布置在结构部件20、22的一个或两个接合表面24、26上，并可以布置在交界面28的部分或全部区域(包括搅拌摩擦焊接头12的区域)上。因此，密封剂40可以充满结构部件20、22的接合表面24、26之间的空间14。密封剂40可防止化学药品、水汽、碎屑和其它物质进入该空间14，因此，密封剂40可防止可能由这些物质引起的腐蚀或其它损害。
优选是，密封剂40由能够进行放热化学反应的材料形成。该可进行放热反应的材料可以包括铍、镍、铝、硼、铜、镁、钼、钯、铑、硅、钛、锆等。例如，密封剂40可以由钛和硼；铝、镍和铜；镍和铝；锆和铝；镍和硅；钼和硅；钯和铝；铑和铝；钛和铝等的化合物或混合物而形成。更具体是，密封剂40可以是ZrAl3、ZrAl2、TiAl、钛和硼的混合物、或者各种其它可进行放热反应的化合物、混合物、以及包含上述和/或其它元素的材料。密封剂40还可以包括各种化学药品，例如以便防止或减小在密封剂40中的金属的氧化，和/或至少暂时粘接部件20、22，以便在接头10中形成更好地金属粘接。
在放热反应过程中释放的能量足以支持该反应，因此，一旦开始反应，在交界面28中的所有或几乎所有密封剂40都进行反应。根据密封剂40的最大反应温度和结构部件20、22的熔化温度，密封剂40的放热反应还足以使密封剂40和/或结构部件20、22的部分熔化。例如，在本发明的一个实施例中，结构部件20、22由铝或铝合金形成，并由密封剂40密封，该密封剂40在放热反应过程中达到的最大温度在大约1200°F和2000°F之间。在另一实施例中，由钛或钛合金形成的结构部件20、22由密封剂40密封，该密封剂40在放热反应过程中达到的最大温度在大约2000°F和3500°F之间。非合金的铝和钛分别在大约1220°F和3270°F的温度下熔化。因此，在某些情况下，密封剂40使得结构部件20、22在交界面28处局部熔化，并在它们之间形成扩散粘接。也可选择，当反应温度低于结构部件20、22的熔化温度时，密封剂40可以在不使结构部件20、22熔化的情况下熔化并充满该交界面28。
在各种情况下，密封剂40都可以基本充满交界面28，从而密封交界面28，并防止碎屑、水汽等进入。而且，密封剂40可以与结构部件20、22相连并在它们之间形成接头。当密封剂40在结构部件20、22进行摩擦焊之前反应时，由密封剂40形成的接头可以使结构部件20、22保持就位，同时进行摩擦焊。而且，不管密封剂40何时反应，由密封剂40形成的接头都可以增强在结构部件20、22之间的整个接头10的强度。也就是，密封剂40可以在交界面28的、不通过摩擦焊连接的部分处连接该结构部件20、22，从而增强摩擦焊接头12的强度。
密封剂40可以形成和布置成薄膜、糊、粉末等。例如，密封剂40可以形成为具有几十、几百或几千层的箔或薄膜。也可选择，密封剂40可以形成为糊状或其它流体，例如悬浮在增塑流体中的粉末。而且，密封剂40可以在基质42上或基质42中布置成薄膜、粉末、流体等，该基质42随后用于将密封剂40布置在一个或两个接合表面24、26上。如图3所示，基质42可以是较薄、柔性、胶带状的聚合物或纸材料。也可选择，该基质42可以为多孔或纱布状材料，它可以在其中至少部分吸收密封剂40。如图3所示，密封剂40可以布置成在基质42上具有均匀厚度的层，然后，该基质42可以卷绕以便形成卷44。随后，该基质42可以展开并与在部件20、22和基质42之间的密封剂40一起布置在一个或两个结构部件20、22上，。在另一实施例中，当基质42从卷和/或通过供给装置进行分配时，可以将密封剂40布置在基质42上，然后将该基质42布置在结构部件20、22上。如图3所示，基质42可以沿方向43从部件22上剥离，在接合表面26上留下密封剂40。也可选择，结构部件20、22可以设置成用它们之间的基质42进行连接，该基质42可以在密封剂40的放热反应过程中和/或在结构部件20、22的摩擦焊过程中以燃烧的方式或以其它方式除去。
布置在接合表面24、26上的密封剂40的量可以变化，但是在本发明的一个实施例中，布置了大约在0.0005和0.020英寸之间的一层。该密封剂40可以布置在接合表面24、26的全部或一部分上(包括将进行焊接以便形成接头10的摩擦焊接头12的交界面28的部分)，尽管在某些情况下该密封剂40可能对摩擦焊接头12的某些机械性质产生有利或不利的影响。
密封剂40的放热反应可以在结构部件20、22进行摩擦焊以便在形成焊接接头12之前、期间或之后开始进行。例如，根据本发明的一个实施例，密封剂40布置在接合表面24、26上，结构部件20、22布置成使接合表面24、26相对，以便确定在它们之间的交界面28，然后开始放热反应。放热反应的开始可以通过加热密封剂40，提供化学催化剂等来实现。例如，炉子、火焰、激光等可以用于将密封剂40和/或结构部件20、22的全部或一部分加热至密封剂40的起始温度，在该温度下开始进行放热反应。如上所述，在某些实施例中，放热反应释放足够的热能来支持反应，因此不需要供给附加能量。不过，在另一实施例中，反应为放热，但并不能释放足够的热量来自己支持反应，因此必须供给附加能量，例如通过炉子、火焰、激光等。当放热反应为自己支持时，通常反应一旦开始就快速进行。然后，可以如上述进行摩擦焊。
在本发明的另一实施例中，摩擦焊至少可以部分在放热反应过程中进行。特别是，可以布置密封剂40，结构部件20、22可以布置成确定交界面28，然后可以进行摩擦焊，这样，该摩擦焊提供足够的热量来开始放热反应。然后，该放热反应可以在速度等于或不同于摩擦焊速度的情况下进行。例如，一旦开始，密封剂40的放热反应可以在几秒或更少时间内结束，而摩擦焊以较慢速度继续进行。
也可选择，当摩擦焊不能提供足以使密封剂40开始放热反应的热量时，密封剂40可以在摩擦焊开始或结束后进行反应。例如，根据本发明的一个实施例，密封剂40布置在接合表面24、26上，结构部件20、22布置成使接合表面24、26相对以在它们之间形成交界面28，并形成摩擦焊接头12。在形成摩擦焊接头12的至少一部分之后，密封剂40进行放热反应，以便形成在交界面28中的密封件。
优选是，密封剂40基本充满交界面28，从而密封该交界面28，以便防止水汽和碎屑进入该交界面28。而且，如图2所示，密封剂40可以形成伸出到交界面28外部的密封件46，例如在交界面28的一个或多个边缘处，以便进一步保护交界面28，从而防止对结构部件20、22的腐蚀和其它损害。这时，密封剂40可以布置在交界面28的外部。例如，当密封剂布置成箔或糊状流体时，密封剂40可以布置在结构部件20、22延伸超过接合表面24、26区域的部分上。根据本发明的一个实施例，密封剂40以糊状布置在接合表面24、26上，且结构部件20、22布置成使接合表面24、26成为相对结构，以便确定交界面28。然后通过例如将结构部件20、22夹持在一起而将结构部件20、22压在一起。该糊状密封剂40基本充满交界面28，且一些密封剂40在交界面28的边缘处从交界面28挤出。过多的糊状密封剂40可以从交界面28的边缘除去，但是一些密封剂40留在交界面28的外部。因此，当糊状密封剂40进行反应时，在交界面28边缘处的密封剂40熔珠形成圆角密封件46。在本发明的其它实施例中，该圆角密封件46可以选择使用普通密封剂形成，例如生石灰状材料或树脂材料。
如图4所示，在密封剂40反应之前，钎焊材料48也可以与密封剂40一起布置在交界面28中以形成在结构部件20、22之间的钎焊接头。通常，该钎焊材料48的特征是熔化温度低于结构部件20、22的熔化温度。因此，用于特定接头10的特定钎焊材料48可以根据结构部件20、22和密封剂40的材料来选择。例如，钎焊材料48可以包括青铜、铜、铝和/或镍。该钎焊材料48可以提供为箔、糊、粉末或其它成份的密封剂40的一部分。例如，钎焊材料48的薄片可以与密封剂40的箔层叠，或者钎焊材料48的颗粒可以与粉末或糊状的密封剂40混合。因此，钎焊材料48可以与密封剂40一起布置在一个或两个接合表面24、26上。也可选择，钎焊材料48可以单独布置在交界面28中，例如作为与箔密封剂40层叠的单独薄片、作为布置在与密封剂40相对的接合表面上的粉末或糊、或者其它形式。在任何情况下，密封剂40可以有比钎焊材料48的熔融温度更高的反应温度，且该密封剂40布置的量为能够在放热反应过程中释放足够热量，以便使钎焊材料48熔化，这样，钎焊材料48使得结构部件20、22进行钎焊或以其它方式粘接，从而连接该结构部件20、22。在密封剂40进行放热反应，从而使结构部件20、22在通过钎焊材料48连接之前、期间或之后，可以例如通过搅拌摩擦焊而形成接头12，如上所述。因此，钎焊材料48增强了在结构部件20、22之间的接头10的强度。
图5表示了根据本发明一个实施例形成接头的操作。应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，某些操作可以从方法中省略，并可以进行附加操作。如方框100所示，密封剂布置在由至少一个结构部件的第一和第二接合表面所确定的交界面中。该密封剂可以布置为箔或流体，并可以通过基质布置。该密封剂可以布置成厚度在0.0005和0.020英寸之间，并可以充满或基本充满整个交界面。而且，一些密封剂可以布置在交界面的外部，例如通过在布置密封剂后将部件挤压在一起，这样，密封剂形成交界面外部的圆角密封件。在本发明的某些实施例中，钎焊材料还与密封剂一起布置在交界面中。见方框110。密封剂开始放热反应，这样，该密封剂至少部分密封在接合表面之间的交界面。见方框120。例如，反应可以通过将该密封剂加热至起始温度而开始。在一个实施例中，放热反应的特征是最大温度为至少大约1200°F。对该至少一个结构部件进行焊接或以其它形式连接，以便形成在第一和第二接合表面之间的接头，该接头至少部分由密封剂密封。见方框130。例如，结构部件可以进行搅拌摩擦焊。摩擦焊可以起动密封剂的放热反应，或者该密封剂可以在摩擦焊之前或之后进行反应。也可选择，结构部件可以通过任意其它焊接技术来进行焊接，例如通过激光焊或电弧焊，更具体是通过气体保护钨极电弧焊、钨惰性气体保护焊、等离子体电弧焊等。而且，结构部件也可以在不焊接的情况下连接，例如通过软钎焊或钎焊连接，或者通过在该结构部件之间布置连接件或紧固件，该连接件或紧固件例如包括铆钉、螺栓、螺钉、或者夹子。
本领域技术人员根据前面的说明书和附图中的教导内容，可以提出本发明的多种变化形式和其它实施例。因此，应当理解，本发明并不局限于所述特定实施例，这些变化形式和其它实施例将包含在所附权利要求的范围内。尽管在本文中采用了专业术语，但是它们只是用于说明目的，并不是为了限制。

Claims (65)

1.一种形成焊接接头的方法，该方法包括：
将密封剂布置在由至少一个结构部件的第一和第二接合表面确定的交界面中；
开始密封剂的放热反应，这样，该密封剂至少部分地密封在这些接合表面之间的交界面；以及
对该至少一个结构部件进行摩擦焊，以便在第一和第二接合表面之间形成接头，该接头至少部分由密封剂密封。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：提供密封剂，该密封剂包括以下组中的至少一种：铝、镍和氧。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述开始步骤包括使整个交界面基本由密封剂充满。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述摩擦焊步骤包括：使从肩部伸出的搅拌摩擦焊销旋转并驱使该销通过该交界面，从而对该至少一个结构部件进行搅拌摩擦焊。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述摩擦焊步骤包括驱使摩擦焊工具沿基本垂直于交界面的方向通过接合表面。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述布置步骤包括将作为箔的密封剂布置在这些接合表面之间。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：形成密封剂，所述形成步骤包括将多个密封剂薄片分层以形成多层箔。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述布置步骤包括将作为流体的密封剂布置在至少一个接合表面上。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：提供作为流体的密封剂，该流体包括增塑剂。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：提供在基质上的密封剂，其中，所述布置步骤包括将密封剂和基质布置在至少一个接合表面上。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：在所述摩擦焊步骤之前从接合表面上除去基质，从而使密封剂留在接合表面上。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述开始步骤包括将密封剂加热至密封剂的起始温度，从而开始密封剂的放热反应。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述开始步骤在所述摩擦焊步骤之前进行，这样，在密封剂进行摩擦焊之前，密封剂的放热反应基本结束。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述开始步骤与所述摩擦焊步骤同时进行。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：所述开始步骤包括通过搅拌摩擦焊而将密封剂加热至该密封剂的起始温度。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述开始步骤在所述摩擦焊步骤之后进行。
17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：提供该至少一个结构部件，该结构部件包括以下组中的至少一种：铝、铝合金、钛、钛合金、以及钢。
18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：将钎焊材料布置在交界面中，该钎焊材料的熔化温度低于该结构部件的熔化温度，且在密封剂的放热反应过程中，该钎焊材料至少部分粘接在接合表面上。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括：提供钎焊材料，该钎焊材料包括以下组中的至少一种：青铜、铜、铝和镍。
20.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述开始步骤包括开始密封剂的放热反应，该反应的最大温度为至少大约1200°F。
21.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述布置步骤包括布置厚度在0.0005和0.020英寸之间的密封剂。
22.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述开始步骤包括使在交界面外部的至少一些密封剂进行反应，以便形成在交界面的至少一个边缘上的圆角密封件。
23.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在所述开始步骤之前将所述接合表面推压在一起，这样，一些密封剂从交界面中挤出，并随后进行放热反应以便形成在交界面的至少一个边缘上的密封件。
24.一种在至少一个结构部件之间形成接头的方法，该方法包括：
将密封剂布置在由至少一个结构部件的第一和第二接合表面确定的交界面中；
开始密封剂的放热反应，这样，该密封剂至少部分密封在这些接合表面之间的交界面；以及
连接该至少一个结构部件，以便在第一和第二接合表面之间形成接头，该接头至少部分由密封剂密封。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，还包括：提供密封剂，该密封剂包括以下组中的至少一种：铝、镍和氧。
26.根据权利要求24所述的方法，其特征在于：所述开始步骤包括使整个交界面基本由密封剂充满。
27.根据权利要求24所述的方法，其特征在于：所述连接步骤包括在交界面处对结构部件进行焊接，以便在结构部件之间形成焊接接头。
28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于：所述焊接步骤包括以下组中的至少一种：电弧焊和激光焊。
29.根据权利要求27所述的方法，其特征在于：所述开始步骤包括通过所述摩擦焊步骤将该密封剂加热至该密封剂的起始温度。
30.根据权利要求24所述的方法，其特征在于：所述连接步骤包括使至少一个连接件穿过交界面布置，以便连接该结构部件。
31.根据权利要求24所述的方法，其特征在于：所述布置步骤包括将作为箔的密封剂布置成在这些接合表面之间。
32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，还包括：形成密封剂，所述形成步骤包括将多个密封剂薄片分层以形成多层箔。
33.根据权利要求24所述的方法，其特征在于：所述布置步骤包括将作为流体的密封剂布置在至少一个接合表面上。
34.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，还包括：提供作为流体的密封剂，该流体包括增塑剂。
35.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，还包括：提供在基质上的密封剂，其中，所述布置步骤包括将密封剂和基质布置在至少一个接合表面上。
36.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，还包括：在所述连接步骤之前从接合表面上除去基质，从而使密封剂留在接合表面上。
37.根据权利要求24所述的方法，其特征在于：所述开始步骤包括将密封剂加热至密封剂的起始温度，从而开始密封剂的放热反应。
38.根据权利要求24所述的方法，其特征在于：所述开始步骤在所述连接步骤之前进行。
39.根据权利要求24所述的方法，其特征在于：所述开始步骤在所述连接步骤之后进行。
40.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，还包括：提供该至少一个结构部件，该结构部件包括以下组中的至少一种：铝、铝合金、钛、钛合金、以及钢。
41.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，还包括：将钎焊材料布置在交界面中，该钎焊材料的熔化温度低于结构部件的熔化温度，且在密封剂的放热反应过程中，该钎焊材料至少部分粘接在接合表面上。
42.根据权利要求41所述的方法，其特征在于，还包括：提供钎焊材料，该钎焊材料包括以下组中的至少一种：青铜、铜、铝和镍。
43.根据权利要求24所述的方法，其特征在于：所述开始步骤包括开始密封剂的放热反应，该反应的最大温度为至少大约1200°F。
44.根据权利要求24所述的方法，其特征在于：所述布置步骤包括布置厚度在0.0005和0.020英寸之间的密封剂。
45.根据权利要求24所述的方法，其特征在于：所述开始步骤包括使在交界面外部的至少一些密封剂进行反应，以便形成在交界面的至少一个边缘上的圆角密封件。
46.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，还包括：在所述开始步骤之前将所述接合表面推压在一起，这样，一些密封剂从交界面中挤出，并随后进行放热反应以便形成在交界面的至少一个边缘上的密封件。
47.一种连接至少一个结构部件的第一和第二接合表面的焊接接头，该结构部件确定了在该第一和第二接合表面之间的交界面，该焊接接头包括：
摩擦焊接头，该摩擦焊接头在接合表面的交界面处连接接合表面；以及
放热反应密封剂，该放热反应密封剂布置在这些接合表面之间的交界面中，并至少部分密封在交界面中的摩擦焊接头。
48.根据权利要求47所述的接头，其特征在于：该密封剂包括以下组中的至少一种产品：铝、镍和氧。
49.根据权利要求47所述的接头，其特征在于：该密封剂基本充满交界面。
50.根据权利要求47所述的接头，其特征在于：该密封剂密封在交界面外部的接合表面。
51.根据权利要求47所述的接头，其特征在于：该摩擦焊接头包括熔核区域，该熔核区域由搅拌摩擦焊形成，它的特征在于精炼的晶粒结构。
52.根据权利要求47所述的接头，其特征在于：该摩擦焊接头沿基本垂直于交界面的方向通过该至少一个结构部件延伸。
53.根据权利要求47所述的接头，其特征在于：该至少一个结构部件由以下组中的至少一种形成：铝、铝合金、钛、钛合金、以及钢。
54.根据权利要求47所述的接头，其特征在于，还包括：钎焊接头，该钎焊接头在接合表面之间并在摩擦焊接头附近，该钎焊接头至少部分地密封交界面。
55.根据权利要求54所述的接头，其特征在于：该钎焊接头由以下组中的至少一种形成：青铜、铜、铝和镍。
56.一种连接至少一个结构部件的第一和第二接合表面的接头，该结构部件确定了在该第一和第二接合表面之间的交界面，该接头包括：
连接部分，该连接部分位于接合表面的交界面处并在该至少一个结构部件的这些接合表面之间延伸，并连接这些接合表面；以及
放热反应密封剂，该放热反应密封剂布置在这些接合表面之间的交界面中，并至少部分地密封在交界面中的连接部分。
57.根据权利要求56所述的接头，其特征在于：该密封剂包括以下组中的至少一种产品：铝、镍和氧。
58.根据权利要求56所述的接头，其特征在于：该密封剂基本充满交界面。
59.根据权利要求56所述的接头，其特征在于：该密封剂密封在交界面外部的接合表面。
60.根据权利要求56所述的接头，其特征在于：该连接部分包括焊接接头，该焊接接头由以下组中的至少一种形成：激光焊和电弧焊。
61.根据权利要求56所述的接头，其特征在于：该连接部分包括至少一个连接件，该连接件在该至少一个结构部件之间延伸，每个连接件包括以下组中的至少一种：螺栓和铆钉。
62.根据权利要求56所述的接头，其特征在于：该至少一个结构部件由以下组中的至少一种形成：铝、铝合金、钛、钛合金、以及钢。
63.根据权利要求56所述的接头，其特征在于：该至少一个结构部件包括至少一个非金属结构部件。
64.根据权利要求56所述的接头，其特征在于，还包括：钎焊接头，该钎焊接头在接合表面之间并在摩擦焊接头附近，该钎焊接头至少部分地密封交界面。
65.根据权利要求64所述的接头，其特征在于：该钎焊接头由以下组中的至少一种形成：青铜、铜、铝和镍。
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