DE60224256T2 - Reibungschweissen eines Verstärkungselementes auf einem dünnwandigen Element mit einem zwischengelegten Schichtelement - Google Patents

Reibungschweissen eines Verstärkungselementes auf einem dünnwandigen Element mit einem zwischengelegten Schichtelement Download PDF

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Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reibschweißen von dünnwandigen Strukturen (siehe Anspruch 1).
  • Die Erfindung findet Anwendung in der Fertigung von Gasturbinentriebwerksgehäusen und Düsen. Gasturbinentriebwerksgehäuse sind bisher aus Titan-, Nickel- oder Stahlschmiedeteilen hergestellt worden. Düsenkomponenten wie beispielsweise Kanalabschnitte und dgl. werden üblicherweise aus Blechmaterial unter Anwendung hochgenauer Schmelzschweißverfahren wie beispielsweise Elektronenstrahlschweißen hergestellt.
  • Die Herstellung dünnwandiger Komponenten in Gasturbinentriebwerksgehäusen oder Düsenkanälen aus Metallschmiedeteilen ist besonders teuer im Hinblick auf Materialverschwendung und Bearbeitungszeit. Typischerweise werden 95% des Schmiedeteilmaterials während der Bearbeitung eines Triebwerksgehäuseschmiedeteils abgetragen. Diese geringe Materialausnutzung ist eine Folge des Schmiedeprozesses, da die Größe der Last tragenden Verstärkungselemente wie beispielsweise Noppen und dgl. auf der Gehäuseoberfläche die Wanddicke des Schmiedeteils bestimmen, die notwendig ist, um den korrekten Materialfluß während des Schmiedeprozesses zu erhalten. Beispielsweise erfordert ein Schmiedeteil für ein Triebwerksgehäuse mit einer Erhebung von 25 mm (1 Zoll) Durchmesser auf seiner Oberfläche eine minimale Wanddicke von mindestens 25 mm, um eine korrekten Materialfluß im Bereich der Erhebung während des Schmiedens sicherzustellen. Noppen sind übliche Merkmale bei Gasturbinentriebwerkskomponenten wie beispielsweise Gehäusen, da sie umfangreich zum Anbringen beispielsweise von Rohren, Schaufelzapfen und Betätigungsorganen benutzt werden. Noppen werden auch umfangreich zum Montieren von Rohren, Betätigungsorganen und Düsenklappen usw. an Düsenkanalabschnitten benutzt. Noppendurchmesser von 25 mm oder mehr sind nicht ungewöhnlich an Gehäusen mit einer Wanddicke im Bereich von 2 bis 5 mm. Die resultierende Materialverschwendung und Bearbeitungszeit tragen beide beträchtlich zu den Fertigungskosten dünnwandiger Gehäusestrukturen und zur Bearbeitungszeit der bearbeitenden Komponente bei.
  • Ein Versuch zur Behandlung dieses Problems ist die Fertigung von Gasturbinentriebwerksgehäusen aus Blechmaterial unter Anwendung hochgenauer Schmelzschweißtechniken wie beispielsweise Elektronenschweißung. Jedoch haben schmelzgeschweißte Noppen eine Anzahl von Nachteilen, insbesondere im Hinblick auf Verbindungsfestigkeit, mechanische Integrität und die mit zerstörungsfreier Schweißprüfung (NDI) verbundenen Kosten. In dieser Hinsicht sind schmelzgeschweißte Noppen für Gasturbinentriebwerksgehäuseanwendungen gewöhnlich ungeeignet, und die Fertigung von Gehäusen aus Schmiedeteilen wird bisher bevorzugt. Die mit dem Schmelzschweißen von Noppen an dünnwandige Gehäuse verbundenen Nachteile sind auch beim Schmelzschweißen von Düsenkanalabschnitten relevant.
  • Reibschweißen ist auch schon vorgeschlagen worden zum Verbinden von Noppen mit Triebwerksgehäusen, die aus dünnem Blechmaterial hergestellt sind. Reibschweißen ist das Schweißverfahren der Wahl bei vielen Schweißanwendungen, da an der Schweißverbindung die Ausgangsmaterialfestigkeit mit einer geringen oder gar keiner wärmebeeinträchtigten Zone erreicht werden kann. Versuche zum Reibschweißen von Noppen an dünnwandigen Strukturen wie beispielsweise Triebwerksgehäusen und Düsenkanälen waren jedoch nicht vollständig zufriedenstellend, da die dünnwandigen Gehäuse die hohen Presskräfte nicht leicht aufnehmen können, die während dem Schweißen erzeugt werden, wenn das Gehäusematerial plastisch wird. Dies resultiert darin, dass das Noppenelement sich durch das dünnwandige Gehäuse hindurchdrückt in einem als "Durchbrennen" bekannten Prozeß, bevor eine zufriedenstellende Schweißung erreicht wird. Bisher war es nur möglich, einen massiven Stab mit Kreisquerschnitt mit einem Durchmesser von 25 mm an ein Blech aus dem gleichen oder einem ähnlichen Material reibzuschweißen, wenn die Dicke des Blechs 4 mm oder größer war, ohne dass ein "Durchbrennen" auftrat.
  • Die JP-A-2001/287 050 , welche den relevantesten Stand der Technik repräsentiert, beschreibt ein Verfahren zum Reibschweißen von dünnwandigen Strukturen, wobei das Verfahren das Reibschweißen eines Verstärkungselements an einem Endquerschnitt umfasst, wobei Materialien der beiden dünnwandigen Strukturen in der Schweißung zwischen den beiden zu verschweißenden Bauteilen assimiliert werden. Die D1 ( EP 1 206 996 ) [Dokument nach Artikel 54 (3-4) EPÜ] beschreibt ein Verfahren zum Reibschweißen von Verstärkungsnoppen an der Außenfläche eines Triebwerksgehäuse (dünnwandige Struktur). Die Noppen weisen jeweils einen ersten Zapfen auf, der direkt mit dem Triebwerksgehäuse reibverschweißt wird, und einen zweiten Zapfen, der in einem separaten Schweißvorgang am Ende des ersten Zapfens reibverschweißt wird, wobei die Peripherie einer Öffnung in einem Verstärkungsverbindungselement zwischen benachbarten Noppen verläuft und diese verbindet.
  • Die D2 ( JP-53-073,454 ) beschreibt das Reibschweißen eines Verstärkungselements an einer Oberfläche eines dünnwandigen Bauteils 11. Zuerst wird ein Zwischenstück 12 an der dünnen Metallplatte 11 angeschweißt, und dann wird in einem separaten Schweißschritt das Zwischenstück an das Element 13 reibgeschweißt. Die D3 ( US 6 019 272 ) beschreibt die Befestigung eines elektrischen Anschlusses an einer metallischen Gegenfläche, die auf einem Glas- oder Keramiksubstrat gebildet ist. Diese Beschreibung betrifft die Befestigung eines elektrischen Anschlusses an einer Fahrzeugwindschutzscheibe zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zu einem integrierten Stromkreis wie beispielsweise einen Windschutzscheibenheizkreis oder eine Radioantenne. Der elektrische Anschluß 20 wird mit der auf der Scheibe 50 aufgebrachten Fläche 52 verbunden, in dem der elektrische Anschluß mit einer Schicht aus Lötmaterial 30 an der zu verbindenden Fläche versehen wird.
  • Die D4 ( EP-A-0 368 642 ) beschreibt das Verbinden ungleicher Metalle wie beispielsweise Stahl und Titan-Aluminium-Legierungen unter Verwendung eines Zwischenelements aus kompatiblem Material, so dass das Zwischenelement und das Stahlteil miteinander reibverschweißt werden können, in den zuerst das Zwischenelement mit einem ersten Teil eines Ventilgehäuses und dann mit dem Ventilschaft 3 verschweißt wird, so dass zwei separate Schweißverbindungen gebildet werden. Dieses Verfahren wird bei der Herstellung von Motorventilen angewendet.
  • Die D5 ( DE-A-24 06 828 ) beschreibt ein Verfahren zum Reibschweißen von Aluminiumlegierungen an Kupfer durch Beschichten des Endes der Kupferkomponente, beispielsweise eines Rohrs, mit Silber, und anschließendes Reibschweißen des Rohrs an eine Aluminiumkomponente an seinem silberbeschichteten Ende.
  • Die D6 ( US-A-5 897 964 ) beschreibt ein Verfahren zum Verbinden eines elektrischen Anschlusses mit einer metallisierten Oberfläche einer Glaskomponente wie beispielsweise einer Fahrzeugwindschutzscheibe. Die Lötmaterialschicht wird auf dem Basisteil des elektrischen Anschlusses aufgebracht, um den Anschluß mit einer metallisierten Fläche auf der Oberfläche der Windschutzscheibe zu verbinden.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Reibschweißen dünnwandiger Strukturen vorgesehen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Reibschweißen eines Verstärkungselements mit einem Endquerschnitt desselben an einer Oberfläche eines dünnwandigen Bauteils umfasst, wobei ein Zwischenschichtteil zwischen das Verstärkungselement und die genannte Oberfläche so zwischengelegt wird, dass das Verstärkungselement mit dem dünnwandigen Bauteil verschweißt wird, wobei Material der Zwischenschicht in der Schweißung zwischen dem Verstärkungselement und dem dünnwandigen Bauteil assimiliert wird, wobei das Verstärkungselement, das dünnwandige Bauteil und/oder das Zwischenschichtteil aus dem gleichen oder ähnlichem Material ist, und wobei die Dicke des dünnwandigen Bauteils im wesentlichen gleich wie die Dicke des genannten Zwischenschichtteils ist, wobei das dünnwandige Bauteil einen Abschnitt eines Gasturbinentriebwerksgehäuses oder einer Gasturbinentriebwerksdüse umfasst, und wobei das Zwischenschichtteil eine äußere Abmessung hat, die größer als der Durchmesser der Verstärkungsteils ist.
  • Der obige Aspekt der Erfindung ermöglicht eine leichte Anwendung des Reibschweißens zur Herstellung dünnwandiger Strukturen ohne "Durchbrennen", z. B. bei der Fertigung von Noppen an dünnwandigen Strukturen zur Bildung von örtlichen Verstärkungsbereichen.
  • Die vorliegenden Erfinder haben herausgefunden, dass die zum Reibschweißen eines Verstärkungselements wie beispielsweise einer Noppe an der Oberfläche eines dünnwandigen Bauteils notwendige Presskraft leichter durch das dünnwandige Bauteil aufgenommen werden kann, wenn eine Zwischenschicht zwischen den Schweißkomponenten vorgesehen wird. Die Zwischenschicht vergrößert die örtliche Dicke des dünnwandigen Bauteils an der Schweißstelle und ermöglicht daher die Aufnahme einer größeren Presskraft durch das dünnwandige Bauteil während des Reibschweißens. Auf diese Weise kann eine Bearbeitung der hergestellten Struktur minimiert werden.
  • Das Verstärkungselement, das dünnwandige Bauteil und/oder die Zwischenschicht sind aus dem gleichen oder einem ähnlichen Material. Dies verbessert die Festigkeit der Schweißverbindung. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung versteht es sich, dass der Begriff "ähnliches Material" Materialien bedeutet, die zum Reibschweißen kom patibel sind, d. h. Materialien, die keine brüchigen intermetallischen Legierungen an der Schweißgrenzfläche bilden.
  • In bevorzugten Ausführungsformen ist/werden das/die Material(ien) des genannten Verstärkungselements, der Zwischenschicht und des dünnwandigen Bauteils aus der Gruppe ausgewählt, die umfasst: Titanlegierungen, Aluminiumlegierungen, Nickellegierungen, Kobaltlegierungen und Stahl.
  • Die Dicke des dünnwandigen Bauteils ist im wesentlichen die gleiche wie die Dicke der Zwischenschicht. Die Erfinder haben festgestellt, dass zufriedenstellende Schweißungen leichter erreicht werden können, wenn die Dicke der Zwischenschicht gleich oder ähnlich der Dicke des dünnwandigen Bauteils ist.
  • In bevorzugten Ausführungsformen ist die Dicke des dünnwandigen Bauteils kleiner oder gleich 6 mm. Vorzugsweise liegt die Dicke des genannten dünnwandigen Bauteils im wesentlichen im Bereich von 0,5 bis 2 mm. Das Verfahren befasst sich daher mit der Verbindung von Verstärkungsbauteilen wie beispielsweise Noppen an relativ dünnem Blechmaterial.
  • In bevorzugten Ausführungsformen ist das Verstärkungselement im allgemeinen zylindrisch, und es wird bevorzugt, dass das zylindrische Verstärkungselement einen im allgemeinen kreisförmigen Querschnitt hat. Dies ermöglicht in leichter Weise das Reibschweißen von im Querschnitt kreisförmigen zylindrischen Noppen unter Anwendung drehender Trägheits-Reibschweißverfahren.
  • Vorzugsweise umfasst das Verfahren des weiteren Schritt des Fixierens des genannten Zwischenschichtteils an dem dünnwandigen Bauteil vor dem Reibschweißschritt. Auf diese Weise ist es möglich, das Verstärkungselement an der Zwischenschicht und dem dünnwandigen Bauteil durch bekannte Reibschweißverfahren so zu verschweißen, dass die Zwischenschicht in der zwischen den Schweißkomponenten gebildeten Schweißung assimiliert wird.
  • Das Verstärkungselement kann an einer gekrümmten Oberfläche des dünnwandigen Bauteils reibgeschweißt werden. Dies ermöglicht in leichter Weise die Anwendung dieses As pekts der Erfindung an gekrümmten dünnwandigen Strukturen wie beispielsweise kreiszylindrischen Flugzeugtriebwerksgehäusen.
  • Das Verstärkungselement kann mit einer konvexen Oberfläche des dünnwandigen Bauteils verschweißt werden. Dies ermöglicht auf leichte Weise die Verbindung des Verstärkungselements an der Außenoberfläche einer Struktur wie beispielsweise kreiszylindrischen Flugzeugtriebwerksgehäusen.
  • Die vorliegenden Erfinder haben festgestellt, dass es möglich ist, erfolgreich ein massives Bauteil mit kreiszylindrischem Querschnitt mit einem Durchmesser von 24 mm an einem Blech aus dem gleichen oder einem ähnlichen Material reibzuschweißen, wo die Wanddicke des Blechmaterials 1 mm oder weniger beträgt.
  • Die Erfindung wird nunmehr beispielshalber unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen mehr im einzelnen beschrieben, in denen:
  • 1 eine Schnittdarstellung durch einen Verstärkungsnoppen, eine Zwischenschicht und einen Abschnitt eines dünnwandigen Bauteils zeigt, die miteinander reibzuverschweißen sind, und
  • 2 die Schweißkomponenten nach 1 in perspektivischer Darstellung zeigt.
  • Gemäß 1 ist eine Schweißvorbereitung zum Reibschweißen eines im Querschnitt kreisförmigen zylindrischen Noppens 10 an die Oberfläche eines dünnwandigen Bauteils 12 dargestellt. Die Schweißvorbereitung umfasst weiter eine Zwischenschicht 14, die zwischen das dünnwandige Bauteil 12 und den Noppen 10 zwischengelegt ist.
  • Das dünnwandige Bauteil 12 ist ein Abschnitt eines Gasturbinentriebwerksgehäuses oder einer Gasturbinentriebwerksdüse, wobei der Noppen 10 mit dem dünnwandigen Bauteil 12 reibverschweißt wird, um ein Verstärkungselement herzustellen, beispielsweise in Form eines Rohrhalters oder zum Abstützen einer Verdichterschaufel oder Düsenklappe mit Montage eines Zapfens in einer Durchgangsbohrung (nicht dargestellt), die durch den Noppen und das dünnwandige Bauteil verläuft.
  • Der Noppen 10, das dünnwandige Gehäuse 12, und die Zwischenschicht 14 bestehen aus dem gleichen Material wie das dünnwandige Bauteil, jedoch können auch verschiedene, aber kompatible Materialien verwendet werden, beispielsweise kann der Noppen aus Stahl und das dünnwandige Bauteil aus einer Nickellegierung sein, während das Zwischenschichtmaterial das gleiche Material wie entweder der Noppen oder das dünnwandige Bauteil ist. In einem weiteren Beispiel können der Noppen, die Zwischenschicht und das dünnwandige Bauteil aus Titan oder einer Titanlegierung bestehen.
  • Die vorliegende Erfindung befasst sich mit dem Reibschweißen von Materialien aus der Gruppe, die Titanlegierungen, Aluminiumlegierungen, Nickellegierungen, Kobaltlegierungen und Stahl umfasst.
  • Es kann irgendein Reibschweißverfahren zur Verbindung des Noppens und der Zwischenschicht mit dem dünnwandigen Bauteil Anwendung finden, obwohl das Rotationsträgheitsschweißen wegen der Drehsymmetrie des zylindrischen Noppens bevorzugt wird. Andere Reibschweißverfahren können angewendet werden, z. B. das lineare oder kontinuierlich angetriebene Reibschweißen.
  • Vor dem Reibschweißen wird das dünnwandige Bauteil in einer Reibschweißhalterung (nicht dargestellt) gehalten, wie es bekannter Stand der Technik ist, und die Zwischenschicht 14 wird mit Bezug auf das dünnwandige Bauteil durch Klemmen, Schweißen oder auf andere Weise fixiert. Wenn die Zwischenschicht 14 angeschweißt wird, wird es bevorzugt, die Schicht an von der Schweißgrenzfläche entfernten Positionen punktzuschweißen. Der Noppen 10, der die Form eines zylindrischen Metallzapfens hat, wird mit seinem Endquerschnitt an das dünnwandige Bauteil durch die Zwischenschicht 14 reibverschweißt, um ein aufstehendes zylindrisches noppenartiges Teil auf der Oberfläche des dünnwandigen Gehäuses zu bilden.
  • Wegen der beim Reibschweißen angewendeten hohen Kräfte ist es notwendig, das dünnwandige Bauteil durch Positionieren einer relativ großen Abstützung in Gestalt einer Stützplatte 16 auf der mit Bezug auf den Noppen und die Zwischenschicht entgegengesetzten Seite des dünnwandigen Bauteils abzustützen. Die Stützplatte funktioniert auch als Wärmesumpf während des Reibschweißens, und, obwohl in der Zeichnung nach 1 nicht dargestellt, kann die Stützplatte gekühlt werden, um Wärme aus der Schweißzone abzuführen.
  • Während des Prozesses des Reibschweißens des Endes des Noppens oder Zapfens 10 an das dünnwandige Gehäuse findet ein Reibkontakt zwischen den einander berührenden Oberflächen des Noppens und der Zwischenschicht statt. Während sich die Schweißgrenzfläche aufheizt, werden die aneinanderliegenden Oberflächen des Noppens, der Zwischenschicht und des dünnwandigen Bauteils plastisch und es tritt ein Materialfluß auf, derart, dass der Noppen mit dem dünnwandigen Gehäuse verschweißt wird, wobei das Material der Zwischenschicht in der Schweißung zwischen dem Noppen und dem dünnwandigen Bauteil assimiliert wird. Es versteht sich, dass im Zusammenhang des Reibschweißens der Begriff "Materialfluß" die Reduktion der Abmessung der reibgeschweißten Komponenten in der Richtung der auf die Komponenten ausgeübten Presskraft gemeint ist, wenn diese zusammengedrückt werden.
  • Wenn die Schweißkomponenten zusammengedrückt werden, wird die von dem Noppen auf das dünnwandige Bauteil ausgeübte Presskraft durch die Stützplatte aufgenommen, die unmittelbar unter der Schweißzone an dem dünnwandigen Bauteil anliegt. Die Stützplatte wirkt als Wärmesumpf und hält eine gleichmäßige Temperatur an der inneren Oberfläche des dünnwandigen Bauteils aufrecht. Durch Sicherstellen, dass die Temperatur der Schweißung ein vorgegebenes Maximum für die verschweißten Komponenten nicht überschreitet, durchdringt der Noppen das dünnwandige Bauteil nicht vollständig, und die wärmebeeinträchtigte Zone der Schweißung wird innerhalb des Schweißbereichs gehalten.
  • Wenn die Schweißung stattgefunden hat, kann verdrängtes Material (nicht dargestellt) vom äußeren Bereich der Schweißung an der Grenzfläche zwischen dem Noppen und dem dünnwandigen Bauteil entfernt werden. Der zylindrische Noppen kann bearbeitet werden, nachdem er angeschweißt worden ist, um entweder einen lokalisierten Verdickungsbereich des dünnwandigen Bauteils von beispielsweise zwischen 1 oder 2 mm herzustellen, oder kann bearbeitet werden, um einen Noppen zur Montage eines Rohrs oder eines anderen Bauteils wie beispielsweise eines Schaufelzapfens oder eines Düsenklappenzapfens zu bilden.
  • Bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung haben das dünnwandige Bauteil und die Zwischenschicht die gleiche Dicke und sind aus dem gleichen Material, obwohl auch Ausführungsformen in Betracht gezogen werden, bei welchen die Materialien verschieden sind.
  • Bei einem Beispiel der vorliegenden Erfindung wurde ein kreiszylindrischer Zapfen mit einem Durchmesser von 23,8 mm an einer dünnwandigen Platte mit einer Dicke von 1 mm unter Verwendung einer Zwischenschicht aus dem gleichen Material wie die Platte mit der Zwischenschicht, nämlich 6/4-Titanlegierung, ebenfalls mit einer Dicke von 1 mm, reibverschweißt. Der Schweißschub bzw. die Anpresskraft betrug 15 kN. Die Schweißung wurde unter Anwendung der Rotationsträgheitsschweißung mit einer Drehzahl von 4500 U/min und einem Trägheitsmoment von 0,161 kgm2 (3,81 lb ft2) gebildet. Obwohl die Erfindung nicht auf die obigen Schweißparameter begrenzt ist, werden bevorzugte Ausführungsformen in Betracht gezogen, wo das dünnwandige Bauteil eine Dicke im Bereich von 0,25 bis 6 mm hat, die Zwischenschicht eine Dicke von 0,25 bis 6 mm hat, der Noppen mit kreiszylindrischem Querschnitt einen Durchmesser von 3 bis 100 mm hat, die Anpresskraft im Bereich von 1 bis 4.000 kN liegt, die Drehzahl der Rotationsträgheitsschweißung zwischen 10 und 10.000 U/min liegt, und das Trägheitsmoment der Rotationsträgheitsschweißvorrichtung zwischen 0,0424 und 10.535 kgm2 (1 und 250.000 lb ft2) beträgt, je nach den zu verschweißenden Komponenten. Die Erfindung zieht auch das Reibschweißen rohrförmiger Noppen an dünnwandigen Bauteilen unter Verwendung einer Zwischenschicht in Betracht und Rohrdurchmesser von 3 bis 200 mm und Rohrwanddicken von 0,25 bis 30 mm werden bevorzugt.
  • In der obigen Beschreibung bildet das dünnwandige Bauteil einen Teil eines Gasturbinentriebwerksgehäuses oder einer Düsenstruktur. In dieser Hinsicht versteht es sich, dass der Noppen an die Oberfläche gekrümmter dünnwandiger Bauteile wie beispielsweise einem zylindrischen Triebwerksgehäuseabschnitt großen Durchmessers reibgeschweißt werden kann.
  • Obwohl Aspekte der Erfindung mit Bezug auf die in den anliegenden Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen beschrieben worden sind, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf diese genauen Ausführungsformen beschränkt ist, und dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne erfinderische Tätigkeit aufzuwen den, beispielsweise kann das Noppenteil einen anderen als kreisförmigen Querschnitt haben. Des weiteren, obwohl es zweckmäßig ist, Noppen mit Kreisquerschnitt für das Rotationsreibschweißen zu benutzen, zieht die Erfindung auch andere Reibschweißverfahren in Betracht, beispielsweise kann das Reibrührschweißen benutzt werden, falls die Noppen andere Formen als Kreisquerschnitte haben.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Reibschweißen dünnwandiger Strukturen, wobei das Verfahren das Reibschweißen eines Verstärkungselements (10) an einem Endquerschnitt desselben an eine Oberfläche eines dünnwandigen Bauteils (12) umfasst, wobei das dünnwandige Bauteil (12) ein Abschnitt eines Gasturbinentriebwerksgehäuses oder einer Gasturbinentriebwerksdüse ist, wobei ein Zwischenschichtteil (14) zwischen das Verstärkungselement (10) und der genannten Oberfläche so eingelegt wird, dass das Verstärkungselement (10) an das dünnwandige Bauteil (12) mit Material der Zwischenschicht (14) geschweißt wird, das in der Schweißung zwischen dem Verstärkungselement (10) und dem dünnwandigen Bauteil (12) assimiliert wird, wobei das dünnwandige Bauteil (12) durch Positionieren einer relativ großen Unterstützung in Gestalt einer Stützplatte (16) auf der entgegengesetzten Seite des dünnwandigen Bauteils (12) mit Bezug auf das Verstärkungselement 10 und das Zwischenschichtteil (14) abgestützt wird, wobei das Verstärkungselement (10), das genannte dünnwandige Bauteil (12), und/oder das genannte Zwischenschichtteil (14) aus dem gleichen oder ähnlichem Material bestehen, wobei die Dicke des genannten dünnwandigen Bauteils (12) im wesentlichen gleich der Dicke des genannten Zwischenschichtteils (14) ist, und wobei das Zwischenschichtteil (14) eine größere Außenabmessung als der Durchmesser des Verstärkungselements (10) hat.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Material bzw. die Materialien des Verstärkungselements (10), des Zwischenschichtteils (14) und des dünnwandigen Bauteils (12) aus der Gruppe ausgewählt ist/sind, die besteht aus Titaniumlegierungen, Aluminiumlegierungen, Nickellegierungen, Kobaltlegierungen und Stahl.
  3. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Dicke des dünnwandigen Bauteils (12) kleiner als oder gleich 6 mm ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Dicke des dünnwandigen Bauteils (12) im wesentlichen im Bereich von 0,5 bis 2 mm liegt.
  5. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das Verstärkungselement (10) im wesentlichen zylindrisch ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das zylindrische Verstärkungselement (10) einen etwa kreisförmigen Querschnitt hat.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei das zylindrische Verstärkungselement (10) einen größeren Durchmesser als etwa das Zehnfache der Dicke des dünnwandigen Bauteils (12) hat.
  8. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, das weiter den Schritt des Fixierens des Zwischenschichtteils (14) mit Bezug auf das dünnwandige Bauteil (12) vor dem Reibschweißschritt umfasst.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das dünnwandige Bauteil aus Blechmaterial besteht.
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