一种用于支撑焊缝的衬背配置(2)，所述焊缝以弯曲路径延伸且用与所述衬背配置分离的焊接工具通过摩擦搅拌焊接形成在两个弯曲工件之间，所述衬背配置包括衬背主体(20)，其旨在相对于所述焊接工具承载在所述工件上来承担由所述焊接工具抵着所述工件施加的压缩力的至少一部分，以使焊接操作期间塑化的材料保持在所述焊缝区域中。所述衬背主体装备有肩部(21)，其呈现向外翻转的底面(22)，所述衬背主体经由底面(22)装备来承载在所述工件上。驱动机构(50)被定位成使所述肩部旋转和/或振动使得所述肩部的底面可因此抵着所述工件执行旋转和/或振动运动用于在其中产生摩擦热。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种用于支撑焊缝的衬背配置(2)，所述焊缝以弯曲路径延伸且用与所述衬背配置分离的焊接工具通过摩擦搅拌焊接形成在两个弯曲工件之间，所述衬背配置包括衬背主体(20)，其旨在相对于所述焊接工具承载在所述工件上来承担由所述焊接工具抵着所述工件施加的压缩力的至少一部分，以使焊接操作期间塑化的材料保持在所述焊缝区域中。所述衬背主体装备有肩部(21)，其呈现向外翻转的底面(22)，所述衬背主体经由底面(22)装备来承载在所述工件上。驱动机构(50)被定位成使所述肩部旋转和/或振动使得所述肩部的底面可因此抵着所述工件执行旋转和/或振动运动用于在其中产生摩擦热。【专利说明】用于摩擦搅拌焊接的衬背配置
本专利技术提供了一种根据专利权利要求1的前言所述的衬背配置，其用来支撑用与衬背配置分离的焊接工具通过摩擦搅拌焊接形成在两个弯曲工件之间的以弯曲路径延伸的焊缝。本专利技术还提供一种根据专利权利要求12的前言所述的方法，其用于经由摩擦搅拌焊接沿着以弯曲路径在工件之间延伸的缝隙将两个弯曲工件安装在一起。
技术介绍
摩擦搅拌焊接是熟知且证实的焊接方法，其尤其可用于将工件安装在一起且用于修复工件中的裂缝。借助于摩擦搅拌焊接相互安装的两个工件通过来自旋转焊接工具的摩擦生热而沿着其接合线塑化，所述旋转焊接工具横穿工件之间的缝隙同时抵着工件按压，在焊接操作期间，其将相对于彼此固定。焊接工具包括:旋转主体，其在焊接操作期间抵着工件按压；和销，其从主体延伸，其被向前导引同时在工件之间的缝隙中旋转且与工件按压作用。如WO 93/10935 Al和W095/26254 Al中描述，焊接工具由比工件更硬的材料制造。焊接工具可制成为通过沿着或与固定放置的工件一起移动焊接工具或通过相对于以固定方式放置的焊接工具移动工件而横穿工件之间的缝隙。 在摩擦搅拌焊接下，必须抵着工件用大力按压焊接工具才可能使其摩擦生成足够热量来造成工件之间缝隙中工件的期望塑化。如果使用的焊接工具具有固定或可回缩销，那么必须抵着与焊接工具相反的工件背侧施加衬背来接收由焊接工具工件施加的压缩力的至少一部分并且使焊接操作期间塑化的材料保持在焊缝区域中。在平坦工件的焊接期间，举例来说，通常简单地抵着工件的后侧配置衬背，举例来说，通过使工件抵着呈长形梁或工作台形式的平面衬背静置。举例来说，当沿着在工件圆周方向上延伸的缝隙使用摩擦搅拌焊接来接合中空圆筒形工件时，然而其变得更难以建立必需的衬背，尤其是在工件将被接合来形成具有相对较小入孔的容器的情况下，例如(举例来说)航天器或飞机的燃料箱。在后一情况中，举例来说，可使用抵着其内部工件张紧的可移除环形衬背，举例来说，如美国专利US 6，247，634 BI中描述。然而，这种衬背的一个缺点是其必须特别适于将要接合的工件的尺寸，且工件内衬背的安装和移除会困难且耗时。在美国专利US6，070，784 A中，描述了一种替代解决方案，其中由支撑臂携载的可旋转衬背滚轮被施加到其内的工件。后一解决方案的一个缺点是支撑滚轮抵着工件显示有限的线性接触表面，其使得强烈需要衬背滚轮相对于施加到工件外部的焊接工具的正确定位，使得可建立良好品质的焊接。 在摩擦搅拌焊接下，还重要的是使用呈所谓的线轴工具形式的焊接工具，所述线轴工具是一种其中衬背件固定到焊接工具销的焊接工具。在这种情况中，衬背装置与焊接工具一起横穿将要接合的工件之间的缝隙。举例来说，美国专利US 6，237，835 BI中描述的这种解决方案可尤其用于沿着在工件圆周方向上延伸的缝隙接合中空圆筒形工件。然而，这种解决方案的一个缺点是其需要相对较昂贵的制备来使焊接工具开始焊接，包括在工件中预备钻孔用于焊接工具从工件内部扣住。在已经完成焊接操作之后，工件中另外保留了孔。另一缺点是这种类型的摩擦搅拌焊接是相对较敏感的焊接工艺且需要使用相对较昂贵的焊接工具。
技术实现思路
本专利技术的目标是生产一种新颖且有利的衬背配置，其适于支撑通过摩擦搅拌焊接形成在两个弯曲工件之间的以弯曲路径延伸的焊缝。 根据本专利技术，借助于专利权利要求1中定义的特征所示的衬背配置来实现目标。 本专利技术特定衬背配置包括: -衬背主体，其旨在相对于与衬背配置分离的焊接工具承载在工件上来承担由焊接工具抵着工件施加的压缩力的至少一部分来使焊接操作期间塑化的材料保持在焊缝区域中，其中衬背主体装备有肩部，肩部呈现向外翻转的底面，衬背主体经由底面装备来承载在工件上， -机械支座，其用来固定衬背主体，和 -驱动机构，其被定位成使肩部旋转和/或振动使得肩部的底面可因此抵着工件执行旋转和/或振动运动用于在其中产生摩擦热。 在焊接操作期间，本专利技术特定衬背配置中的衬背主体应相对于焊接工具保持定位，如果工件在焊接操作期间相对于固定焊接工具移动，那么衬背装置还应保持在固定位置，且如果焊接工具相对于固定工件移动，那么衬背主体应与焊接工具同时移动。 用本专利技术特定解决方案将可使用简单设计的衬背主体，其相对较小且紧凑，并因此其可以简单方式插入到工件内的空间中，工件将经由小入孔被接合。除了衬背主体相对较小的尺寸，衬背主体将对工件呈现相对较大的表面，其意味着降低了衬背主体相对于位于工件相对侧上的焊接工具定位的精确度的要求。在衬背主体肩部作用期间产生的摩擦热应提供附加热，其在工件之间做出接合时用于工件的期望塑化。 根据本专利技术的一个实施方案形式，凹部被提供来接收位于肩部底面中(优选地在底面中心)的焊接工具中的旋转销的外端。由于这个凹部，可能使焊接工具销完全延伸穿过工件之间的接合处且些许进入位于工件内侧上的肩部中，通过这样确保了销充分深地延伸到缝隙中。 根据本专利技术的另一实施方案形式，凹口位于肩部底面中，其中这个凹口从所述凹部延伸到肩部的侧面。这个凹口被提供来从凹部延伸回来以便通过这种方式使得能够沿着形成的焊缝加厚工件材料。 根据本专利技术的另一实施方案形式，额外材料被定位成通过放置在肩部底面中的流出孔而馈送焊缝区域中的工件。 本专利技术的另一实施方案形式的特征在于: -衬背主体固定在携载臂的外端，携载臂包括在机械支座中，且 -机械支座包括长形携载元件，其中所述携载臂由携载元件支撑且可相对于携载元件在回缩位置与延伸位置之间枢转。在衬背臂处于这个回缩位置的情况下，可能将衬背臂和附属的衬背装置导引通过工件中相对较小的入孔，且接着稍后将衬背臂摆动出其工件内的工作位置，且因此使衬背装置的肩部相对于放置在工件相对侧上的焊接工具而附接到工件内侧。 根据本专利技术的衬背配置的其它有利特征源自于附属专利权利要求和下文说明。 本专利技术还提供了一种公开专利权利要求12中定义的特征的用于通过摩擦搅拌焊接沿着在工件之间以弯曲路径延伸的缝隙接合两个弯曲工件的方法。 【专利附图】【附图说明】 将借助于参考附图举例的实施方案在下文中更详细地描述本专利技术。示出为: 图1是用于摩擦搅拌焊接的焊接台的示意图，其包括根据本专利技术的实施方案形式的衬背配置 图2是包括在根据图1的焊接台中部分的局部放大图 图3是包括在根据图1的焊接台中的衬背主体的肩部的正视图 图4是对应于图2的细节的局部分解放大图，其中衬背主体具有第一替代构造 图5是根据图4的衬背主体的肩部的正视图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于支撑焊缝的衬背配置，所述焊缝以弯曲路径延伸且用与衬背配置(2)分离的焊接工具通过摩擦搅拌焊接形成在两个弯曲工件之间，所述衬背配置(2)包括：‑衬背主体(20)，其旨在相对于与所述衬背配置分离的焊接工具承载在所述工件上，以承担由所述焊接工具抵着所述工件施加的压缩力的至少一部分来使焊接操作期间塑化的材料保持在所述焊缝的区域中，和‑机械支座(30)，其用来固定所述衬背主体(20)，其特征在于‑所述衬背主体(20)装备有肩部(21)，其呈现向外翻转的底面(22)，所述衬背装置经由底面(22)装备来承载在所述工件上，且‑所述衬背配置(2)包括驱动机构(50)，其被定位成使所述肩部(21)旋转和/或振动使得所述肩部的所述底面(22)可因此抵着所述工件执行旋转和/或振动运动用于在其中产生摩擦热。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：R·拉森，
申请(专利权)人：依赛彼公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE
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