[發(fā)明專利]用于獲得板上相同特性的成形；用于使用冷卻元件摩擦攪拌焊接的器械

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980141802.1
• 申請日: 2009-11-13
• 公開（公告）號: CN102186621A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D·G·桑德斯;L·R·利昂;P·D·愛德華茲;G·L·拉姆齊;G·W·科爾曼
• 申請（專利權(quán)）人: 波音公司
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B21D26/021;G01N3/00;B23K26/20
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

1.一種制造方法，其包括：

焊接多個金屬板從而形成具有許多焊點熔核的毛坯；

將所述毛坯放置在模具部分和蓋子部分之間，其中所述模具部分被加熱從而加熱所述毛坯；

在所述蓋子部分和所述模具部分之間引入加壓氣體，從而將所述毛坯壓入所述模具部分中的模子中來形成組件，其中在形成所述組件后，所述許多焊點熔核具有在大約1.1至大約1.25之間的理想厚度比，以便所述多個金屬板和形成的所述組件具有許多基本相同的特性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述許多特性從以下的組中選擇：強度、疲勞特性、斷裂韌度性能、抗腐蝕性、碰撞損傷容限以及顆粒組成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述金屬板是鈦板，并且進一步包含執(zhí)行加熱或冷卻所述毛坯中的至少一項，從而在所述毛坯被所述模具部分加熱后使得所述毛坯達到大約華氏1300度至大約華氏1750度之間的溫度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項權(quán)利要求所述的方法，其中在形成所述組件期間，所述毛坯具有的應(yīng)變比在每秒每英寸1×10^-2英寸至每秒每英寸5×10^-6英寸之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述毛坯的不是所述許多焊點熔核處的部分是所述金屬板的母體金屬，并且其中在形成所述組件期間所述母體金屬伸長得比所述許多焊點熔核多約1％至約25％倍。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中在所述組件形成后，在所述毛坯中的所述母體金屬和所述許多焊點熔核具有許多基本相同的特性。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述金屬板中的金屬從以下至少一種中選擇：金屬合金、鋁、鈦、鎂、鋼、鋁合金、鈦合金、鎂鋁合金、鋁鋰合金、鎳鉻鐵合金、鎳鋼合金和金屬超合金。

8.一種器械，其包含：

第一金屬件；

第二金屬件，其中所述第一金屬件和所述第二金屬件被結(jié)合而形成對焊接頭；

墊板，其附在所述對焊接頭上；以及

摩擦攪拌焊接機器，其包含砧子、銷子工具和冷卻元件，其中，所述銷子工具繞軸線旋轉(zhuǎn)、沿垂直于所述軸線的方向運動并且在所述墊板和所述對焊接頭上施加向下的力，從而將所述兩個金屬件焊接在一起，從而形成焊點熔核，其中所述焊點熔核在超塑成形過程后具有在大約1.1至大約1.25之間的理想厚度比，并且其中在所述超塑成形后所述第一金屬件、所述第二金屬件和所述焊點熔核具有許多基本相同的許多特性。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的器械，其中所述許多特性從以下的組中選擇：強度、疲勞特性、斷裂韌度性能、抗腐蝕性、碰撞損傷容限以及顆粒組成。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的器械，其中被焊接的所述第一金屬件和所述第二金屬件形成具有所述焊點熔核的毛坯。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的器械，其中所述第一金屬件和所述第二金屬件是鈦件，并且其中在所述超塑成形過程期間所述毛坯被加熱至大約華氏1300度至大約華氏1750度之間的溫度。

12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的器械，其中所述毛坯在所述超塑成形過程期間具有的應(yīng)變比在每秒每英寸1×10^-2英寸至每秒每英寸5×10^-6英寸之間。

13.根據(jù)權(quán)利要求10-12中任一項權(quán)利要求所述的器械，其中所述毛坯的不是所述許多焊點熔核處的部分是所述金屬板的母體金屬，并且其中在所述超塑成形過程中所述母體金屬伸長得比所述許多焊點熔核多約1％至約25％倍。

14.根據(jù)權(quán)利要求8-13中任一項權(quán)利要求所述的器械，其中所述第一金屬件和所述第二金屬件從以下至少一種中選擇：金屬合金、鋁、鈦、鎂、鋼、鋁合金、鈦合金、鎂鋁合金、鋁鋰合金、鎳鉻鐵合金、鎳鋼合金和金屬超合金。