摩擦攪拌焊接方法技術

從上面部分對兩個中空擠制框架部件１０和２０的面板１２ｂ和２２ｂ的對接部分進行摩擦攪拌焊接。接著，設置用來連接上面部分的面板１２ｂ和２２ｂ的連接部件３０。在連接部件３０和面板１１和２１被一塊墊板２１０支撐的條件下，從上面部分對這些部件的連接部分進行摩擦攪拌焊接。由于摩擦攪拌焊接期間的負載是由墊板２１０支撐的，所以肋條１３和１４可以做得比較薄并且可以獲得輕結構。在對中空擠制框架部件進行摩擦攪拌焊接中，可以降低焊接部分的肋條的厚度。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及一種和一種中空擠制框架部件的以及一種摩擦攪拌焊接設備，還涉及一種結構體以及一種摩擦攪拌焊接所用的中空擠制框架部件。例如，本專利技術涉及一種鋁合金中空擠制框架部件(例如鐵路車輛、飛機和建筑結構等)的，并涉及一種摩擦攪拌焊接設備、一種結構體以及一種摩擦攪拌焊接所用的中空擠制框架部件。是這樣一種方法，其中通過轉動一根插入在焊接部分中的圓桿(它被稱作“旋轉工具”)并且使該旋轉工具沿擠制框架部件的焊接線向前移動，從而加熱該焊接部分，使焊接部分變軟并且使之塑性流動，然后被堅固地焊住。旋轉工具包括一個插入在焊接部分中的小直徑部分和一個位于所述小直徑部分的外側處的大直徑部分。該旋轉工具的小直徑部分和大直徑部分具有相同的軸線。旋轉工具的小直徑部分和大直徑部分之間的邊界稍稍插入焊接部分。例如在公開號為平9-309164(EP0797043A2)的日本專利申請中披露了上述的技術在采用所述旋轉工具進行摩擦攪拌焊接期間，較大負載作用在所要進行焊接的中空擠制框架部件上。因此，當焊接這些中空擠制框架部件的時候，要在焊接部分設置一根肋條，從而由該肋條來支撐上述的負載。因此，該中空擠制框架部件的重量會變重，所以在要求輕結構的鐵路車輛和飛機領域中，所述重量的增加變成一個大問題。本專利技術的目的在于提供一種，其中可以降低在中空擠制框架部件中的重量增加并且實現(xiàn)了降低中空擠制框架部件中的重量增加。上述目的可以通過一種來實現(xiàn)，其特征在于，放在框架座上的第一部件的焊接部分背面和用于焊接該第一部件的第二部件中將一塊墊板設置在一個至少由第一部件所占據(jù)的空間中，從該空間的外面部分通過該墊板表面和框架座作為支撐部件，從而對第一部件和第二部件進行摩擦攪拌焊接，然后從該空間中將墊板除去。附圖說明圖1為縱向斷面圖，顯示出在根據(jù)本專利技術的一個實施例的的焊接部分的焊接之前的情況；圖2為側視圖，顯示出根據(jù)本專利技術的一個實施例的的焊接設備；圖3為縱向斷面圖，顯示出所要加工的中空擠制框架部件；圖4為透視圖，顯示出鐵路車輛的車體；圖5為側視圖，顯示出根據(jù)本專利技術另一個實施例的的焊接設備；圖6為根據(jù)本專利技術另一個實施例的的墊板的縱向斷面圖；圖7為縱向斷面圖，顯示出根據(jù)本專利技術另一個實施例的的焊接部分；圖8為縱向斷面圖，顯示出根據(jù)本專利技術另一個實施例的的焊接部分；圖9為縱向斷面圖，顯示出根據(jù)本專利技術另一個實施例的的焊接部分。下面將參照圖1至圖4對本專利技術的一個實施例進行說明。圖3為沿著圖4的Ⅲ-Ⅲ線剖開的斷面圖。鐵路車輛結構主體100由用于構成側面的側面結構體101、用于構成頂部的頂部結構體102、用于構成底板的支架103以及用于構成端部的側面結構體104構成。側面結構體101、頂部結構體102以及支架103都是分別通過焊接多個中空擠制框架部件來構成的。中空擠制框架部件的縱向方向朝著鐵路車輛的車體的縱向方向。該中空擠制框架部件是一種由鋁合金制成的中空擠制框架部件。下面將對用于構成側面結構體101的中空擠制框架部件10和20的結構進行說明。其它部分和其它結構體與上面的類似。中空擠制框架部件10由兩塊面板11和12以及多個用于上述兩塊面板11和12的肋條13和14構成。面板11和12基本上是平行的。肋條13和14是傾斜的。肋條13和14設有桁架結構。中空擠制框架部件20由兩塊面板21和22以及多個用于上述兩塊面板21和22的肋條23和24構成。面板21和22基本上是平行的。肋條23和24是傾斜的。肋條23和24設有桁架結構。設在鐵路車輛的車體100的外表面處的面板12的端部從車體100的內(nèi)部側面的面板12的端部突起到相鄰中空擠制部件20的側面上。該在端部突起的面板被稱作12b。面板12b的板厚比其他部分面板的板厚更厚。面板12b的端部設有一個突出到上面部分的凸起部分12c。將包括凸起部分12c在內(nèi)的面板12b的端部被對接并且按照進行。設在鐵路車輛的車體100的外表面處的面板22的端部從車體100的內(nèi)部側面的面板22的端部突起到相鄰中空擠制部件10的側面上。該在端部突起的面板被稱作22b。面板22b的板厚比其他部分面板的板厚更厚。面板22b的端部設有一個突出到上面部分的凸起部分22c。將包括凸起部分22c在內(nèi)的面板22b的端部被對接并且按照進行。這兩個凸起部分12c和22c的總體寬度大于旋轉工具的大直徑部分的直徑。旋轉工具的大直徑部分的邊界部分和旋轉工具的大直徑部分的小直徑部分位于從面板12b和22b的上表面的凸起部分12c和22c的上面部分中。面板11的端部和面板21的端部通過連接部件30相連。面板11的端部設有凹入部分。該凹入部分在車的內(nèi)側和端部一側開口。為了構成該凹入部分，一塊薄片16在端部的側面凸出。面板11的端部設有一個凸入到上面部分的凹入部分。包括凸起部分17在內(nèi)的面板11的端部對接著連接部件30的端部。另外，連接部件30的端部重疊在突出薄片16上面。從上面部分對上述對接部分進行摩擦攪拌焊接。用于進行摩擦對接焊接的位置位于面板12b的上面部分中。面板11和連接部件30的對接部分(用于進行摩擦攪拌焊接的位置)，即用于從面板11到達凸起薄片16的拐角部分位于面板12b的上面部分處。連接部件30的端部上設有一個凸起部分31。這兩個凸起部分17和31的總體寬度大于旋轉工具的大直徑部分的直徑。旋轉工具的大直徑部分的插入位置類似于面板12b和22b的對接部分的情況的位置。面板21的端部上設有一個凹入部分。該凹入部分朝向車的內(nèi)部側面以及端部一側開口。為了構成該凸起部分，薄片26在端部的側面中凸起。連接部件30的端部重疊在凸起薄片26上。該重疊部分進行摩擦攪拌焊接。摩擦攪拌焊接的位置設在面板22b的上面部分上。凸起薄片26的上表面和面板22的上表面之間的連接部分是傾斜的。這在焊接連接部件30和面板22的情況中成為一個凹槽。凸起薄片16和26的凹入量和連接部件30的厚度相同。連接部件30的上表面和面板11和12的上表面設成同一表面。面板21一側的連接部件30的端部上設有一個突出到上面部分的凸起部分32。凸起部分32的寬度大于旋轉工具的大直徑部分的直徑。凸起部分32的寬度的中心上設有一個V形凹槽33。根據(jù)通過光學系統(tǒng)傳感器對凹槽33的探測在凹槽33的位置處引導轉動工具。對接部分的焊接被探測到對接部分的位置，并且將旋轉工具引導進對接部分上。旋轉工具的大直徑部分的插入量類似于面板12b和22b的對接部分的情況的插入量。當連接部件30進行焊接的時候，在兩個中空擠制框架部件10和20的端部中的空間中設有一塊墊板210。該墊板210安裝在面板12b和22b上。墊板210的上表面位于焊接部分的下面部分處。墊板210的高度小于面板12b和22b的上表面和凸起薄片16和26的下表面之間的高度。兩個表面之間的間隙不大。在凸起薄片16和26的下面部分的位置上設墊板210的上表面。摩擦攪拌焊接位置的下面部分上設有墊板210和面板12b和22b。因此，當連接部件30的兩個端部沒有同時進行焊接的時候，墊板210不會猛烈地掉下來。用于設置墊板210的空間位于焊接部分的背面。下面將對摩擦攪拌焊接的過程進行說明。首先，把框架部件10和20安裝在框架座200上并固定。把面板11和21設在上面部分處，并把面板12和本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種摩擦攪拌焊接方法，其特征在于，在安放在框架座的第一部件的焊接部分的后表面和用于焊接所述第一部件的第二部件中，將一塊墊板設置在由至少所述第一部件占據(jù)的空間中；從所述空間的外面部分，通過使所述墊板和所述框架座形成為支撐部件，從而對所 述第一部件和所述第二部件進行摩擦攪拌焊接；以及從所述空間中除去所述墊板。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：松永徹也，高井英夫，細田佑司，江角昌邦，福寄一成，
申請(專利權)人：株式會社日立制作所，
類型：發(fā)明
國別省市：JP[日本]