在使用摩擦移動焊焊接部件的場合，通過焊接限制接合部分的間隙的產生和提供有良好的接合部的接合件。部件１０和１１的接合部的對接面由傾斜面構成。摩擦移動焊從上部進行。通過連接或接近焊縫３０，對準傾斜面１２完成焊接。由于提供了傾斜面１２，可以限制部件的流出。而且在焊接的起始端和結束端配置了接合片，之后進行焊接。（*該技術在2018年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種摩擦移動焊接法并涉及一種接頭形狀部件及其焊接方法。例如，本專利技術涉及一種適用于鐵路車廂車身及結構體等的鋁合金部件的摩擦移動焊法。摩擦移動焊法是通過旋轉一根插入到接合區的圓形棒(以下稱之為旋轉體)并沿接合線移動圓形棒，接合區就被加熱，而材料軟化并呈塑性流動，于是材料就接合成為固相。旋轉體包括一個插在接合區的小直徑部和一個位于小直徑部外邊的大直徑部。小直徑部和大直徑部位于同一軸線上。大直徑部的一端是可以旋轉的。小直徑部和大直徑部之間的交界部可以插進接合區一點點。采用摩擦移動焊法形成的連接可用于對接件及搭接件。上述技術公開在，例如，日本專利公報公開說明書No.505090(EP 0615480 B1)和“Welding & Metal Fabrication”(1995年1月)，第13-14和16頁。日本專利公開說明書No.平9-309164于1997年12月2日公開。相應的EP專利申請EP 0797043 A2于1997年9月24日公開。日本專利公開說明書No.平9-309164或EP專利申請EP 0797043 A2涉及一種中空件的摩擦移動焊法，并公開了摩擦移動焊是通過將用于連接兩個面板的筋條定位于焊接加工中心。換言之，旋轉體定位于用來連接的兩個面板的筋條的中心而進行摩擦移動焊。此外，在連接部的面板上設置有一個凸形部。而且此日本專利公開說明書是在本申請的第一次申請(日本專利申請No.平9-196761(申請日期1997年7月23日))之后公開的。在摩擦移動焊法中，由于作為接合工具的旋轉體是插入到待焊接部件中，有很大的力作用在待焊接部件上。與此相反，在傳統的電弧焊方法中，由于焊接部件是經熔化而焊接在一起，就不會產生如在摩擦焊過程中所產生的力。由于這一原因，對用于傳統電弧焊的Ⅰ型連接形狀部件采用摩擦移動焊法時，因為在接頭形狀部件之間有間隙出現，故無法獲得良好的焊接質量。附圖說明圖18至圖20可以具體說明上述情況。要焊接的兩個(例如鋁合金)部件310和311的連接部厚度大致相同，并且彼此平行放置，而且對接面313垂直。在對接面313彼此接觸的條件下并且在兩個部件310和311固定在臺座40之上的條件下，可以采用摩擦移動焊法。通過旋轉作為連接用具的、由一根下端是凸形小直徑部21的圓形棒構成的旋轉體20，此凸形小直徑部21可插入到連接形狀部件中，在此條件下，旋轉體20沿兩個部件310和311的對接面移動，而此時兩個部件310和311就焊接起來。小直徑部21和大直徑部20a之間大體平直的交界部20b的位置為從兩個部件310和311的上部略為朝向下部。由于小直徑部21的長度小于兩個部件310和311的厚度，焊接僅僅在兩個部件310和311的面側上部進行。也就是說，所實現的只是非穿透性摩擦移動焊。在圖19中，旋轉體20的周圍存在塑性流動條件。塑性流動區30中的塑性流動體會力圖向表面排出，但在絕大部分地方，這種移動受到交界部20b的限制。結果，對于兩個部件310和311的對接面313，在向下的方向上和在側向方向上都有力作用。于是，塑性流動區30中的塑性流體就從對接面313和313之間推向下部，并且對接面313和313之間的間隙會增大。結果，如圖20所示，塑性流動體31流向塑性流動區30下部，并且使下部間隙313s增大。而且，朝塑性流動區30流動的塑性流動體31的體積并不充分，在塑性流動區30中會產生導致缺陷的空洞380。因此無法實現正常的焊接。而且塑性流動區中會出現明顯的焊縫30。本專利技術的專利技術人通過各種試驗發現了上面所陳述的現象。在上面所陳述的非穿透性Ⅰ型接頭形狀部件中，他們發現，在一個焊接前對接面313和313之間形成的間隙超過0.2mm的實例中，無法實現良好焊接。并且，如上所述，摩擦移動焊的完成是以下面一點為前提而實現的對接面313和313之間構成的間隙極其微小。大尺寸規格的結構體，如鐵路車廂車身，在一個進行摩擦移動焊的擠壓成型框架部件大約有25m的實例中，由于擠壓框架部件的精確度的緣故使間隙變大，致使焊接難于進行。進一步，在一個焊接中空形狀部件的實例中，面板下凹，因而難以進行良好的焊接。而且，在焊接的開始點難以進行良好的焊接。而在焊接的結束點也難以進行良好的焊接。本專利技術的第一個目的是實現良好的摩擦移動焊。本專利技術的第二個目的是對諸如中空形狀的部件進行合適的焊接。本專利技術的第三個目的是實現諸如中空形狀部件的輕型結構。本專利技術的第四個目的是在焊接的開始點和結束點進行良好的焊接。上述第一個目的可以通過在焊接的兩個部件的對接面上提供一個傾斜的表面，并且采用摩擦移動焊法將上述傾斜表面的附近部分焊接起來而實現。上述第二個目的可以通過在其中一個中空形狀部件的一端提供一個V型突出部，并在另一個中空形狀部件上提供一個可以將上述突出部插入的下凹部而實現。上述第三個目的可以通過采用一個直徑大于用來連接其中一個中空形狀部件的兩個面板的筋條與用來連接上述另一個中空形狀部件的上述兩個面板的筋條的空間的旋轉體來實現。上述第四個目的可以通過在焊接的起始點和結束點設置一個接合片及通過焊接包括上述接合片的結構體來實現。圖1是示出根據本專利技術的摩擦移動焊接頭部件的一個實施例的縱向剖面圖。圖2是示出圖1中的的接頭部件在摩擦移動焊之后的縱向剖面圖。圖3是示出根據本專利技術的摩擦移動焊接頭部件的另一個實施例的縱向剖面圖。圖4是示出圖3中的的接頭部件在摩擦移動焊之后的縱向剖面圖。圖5是示出根據本專利技術的摩擦移動焊接頭部件的又一個實施例的縱向剖面圖。圖6是示出根據本專利技術的摩擦移動焊接頭部件的又一個實施例的縱向剖面圖。圖7是示出根據本專利技術的摩擦移動焊接頭部件的又一個實施例的縱向剖面圖。圖8是示出根據本專利技術的摩擦移動焊接頭部件的又一個實施例的縱向剖面圖。圖9是示出圖8中的的接頭部件在摩擦移動焊之后的縱向剖面圖。圖10是示出采用本專利技術的鐵路車廂車身的實施例的斜視圖。圖11是示出根據本專利技術的摩擦移動焊接頭部件的又一個實施例在焊接前的縱向剖面圖。圖12是示出根據本專利技術的接頭部件的基本部分在焊接前的縱向剖面圖。圖13是示出根據本專利技術的摩擦移動焊接頭部件的又一個實施例在焊接前的縱向剖面圖。圖14是示出根據本專利技術的摩擦移動焊接頭部件的又一個實施例在焊接前的縱向剖面圖。圖15是示出根據本專利技術的摩擦移動焊接頭部件的又一個實施例在焊接前的縱向剖面圖。圖16是示出根據本專利技術的摩擦移動焊過程中的接頭部件的一個實施例的平面圖。圖17是圖16的接頭部件的基本部分的放大圖。圖18是示出對比示例的摩擦移動焊的接頭部件的縱向剖面圖。圖19是示出圖18中的接頭部件在摩擦移動焊過程中的縱向剖面圖。圖20是示出圖18接頭部件在摩擦移動焊之后的縱向剖面圖。圖21是示出對比示例的接頭部件在摩擦移動焊之后的縱向剖面圖。下面將參考圖1至圖10來說明本專利技術的實施例。圖1至圖7示出了基本結構。作為待焊接的部件，例如，每一個金屬部件10和11的材料均是鋁合金。每一個金屬部件都可用于圖8至圖10中所示出的鐵路車廂的車身。下面說明圖1和圖2所示的實施例。在待焊接(例如鋁合金)部件10和11的對接面的所有面上做出傾斜面12。旋轉體20的小直徑部21的中心位于部件10和11的面側上部的對本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種結構體，其特征在于在兩個部件的接頭部中，在大體平行的面上，分別設置有焊接上述兩個部件的焊縫；在上述接頭部中，在一個連接上述焊縫的非接頭部中，上述兩個部件分別朝相同的方向向上述面傾斜；上述傾斜面分別連接至上述焊縫或在上述焊縫的 周圍傾斜；并且上述兩個部件中的一個上述傾斜面大體同上述兩個部件的另一個的上述傾斜面接觸。
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：江角昌邦，青田欣也，石丸靖男，川崎健，
申請(專利權)人：株式會社日立制作所，
類型：發明
國別省市：JP[日本]
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