使用搅拌摩擦焊接来边缘对边缘地组装两个面板的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于在支承结构(10)上将第一片材金属面板(17)边缘对边缘地焊接到第二片材金属面板(19)的方法，此方法包括：‑将所述第一面板(17)定位和固定到所述支承结构(10)的步骤；‑将所述第二面板(19)定位和固定到所述支承结构(10)的步骤，其中所述第二面板(19)与所述第一面板(17)的原始边缘(18)重叠；‑在所述重叠区域中共同切削所述第一面板(17)和所述第二面板(19)以便形成所述第一面板(17)的连接边缘和所述第二面板(19)的连接边缘的步骤；‑取出来自所述第一面板(17)的切削废料和来自所述第二面板(19)的切削废料的步骤；‑搅拌摩擦焊接所述连接边缘的步骤。

【技术实现步骤摘要】
使用搅拌摩擦焊接来边缘对边缘地组装两个面板的方法
本专利技术涉及边缘对边缘地焊接以便一起形成限定飞行器机身蒙皮的大致圆柱形回转形状的金属面板的组装。
技术介绍
如图1所表示的，飞行器机身1包括框架2，即沿纵向轴线AX彼此间隔开的环形结构元件，这些环形结构元件支承由铝等制成的、形成这个机身1的蒙皮的大致矩形的面板3至6。未表示出的加强件纵向地延伸，每个加强件将两个相继的框架相互链接。每个面板具有固定到两个框架上的两个相对的边缘，并且具有其固定到两个加强件或纵梁上的另外两个相对的边缘，使得各个面板边缘对边缘地定位，以便形成机身的蒙皮。在这种背景下，设想的是通过产生搅拌摩擦焊缝来边缘对边缘地连接这些面板。搅拌摩擦焊接使得可以通过限制温度的上升来产生边缘对边缘的焊接，使得不会降低焊缝处组装的机械强度。相反地，当形成焊缝时，其他焊接方法导致显著的温度升高，这使得材料在焊缝处变脆。在实践中，搅拌摩擦焊接使用在其基部具有轴肩的旋转针，并且这个旋转针在边缘对边缘地定位的面板接合处被引入。通过由针抵靠面板材料的摩擦产生的加热导致的物质的局部软化而使这种引入成为可能。针周围物质的糊状状态然后使得针可以沿着接合处移动，并且针的旋转搅动糊状物质，形成焊缝而不添加物质。然而，考虑到焊缝是在不添加物质的情况下形成的，实施搅拌摩擦焊接是受限制的，因为这要求待焊接的边缘毗连或以极小的最大间隙(在面板厚度的10％和15％之间)彼此间隔开。最大间隙通常具有十分之一到十分之几毫米的数量级。在实践中，第一面板和第二面板上待连接的边缘首先被预先机加工，然后将这些面板放置在支承结构上，其中这些面板的原始边缘彼此面对并且将这些面板锁定在这个结构上。当这些面板具有大的尺寸时，其在该结构上的锁定使它们在几何形状方面变形，使得这些面板的边缘背离彼此移动，达到在整个长度上不再观察到最大可允许间隙的程度。因此，为了形成两个连接边缘，利用其直径必须大于最大允许间隙的铣刀在两个原始边缘之间实行铣削加工。然后，使这些面板中的一个面板在该结构上靠近另一个面板，以便在整个长度上将连接边缘抵靠彼此定位，使得然后可以实施焊缝的搅拌摩擦形成。使得能够铣削就位的原始边缘以形成连接边缘然后移动这些面板中的一个面板以便使连接边缘回到抵靠彼此的装置需要由复杂的控制系统(以品牌名MUVAX出售)驱动的机械设备。在实践中，这种解决方案还涉及大量的操纵、定位和夹紧操作，这使得其实施特别时间长且成本高。在任何情况下，使用搅拌摩擦焊接方法进行的大尺寸面板的边缘对边缘的组装都涉及大量操作，以便获得待焊接的两个连接边缘的令人满意的几何顺应性。本专利技术的目的是提供一种用于使用搅拌摩擦焊接方法来促进两个面板的边缘对边缘的组装的解决方案。
技术实现思路
为此，本专利技术的主题是一种用于将第一片材金属面板边缘对边缘地焊接到第二片材金属面板的方法，此方法包括：-定位所述第一面板的步骤；-定位所述第二面板的步骤，其中所述第二面板与所述第一面板的原始边缘重叠；-在所述重叠区域中共同切削所述第一面板和所述第二面板以便形成所述第一面板的连接边缘和所述第二面板的连接边缘的步骤；-搅拌摩擦焊接所述连接边缘以便将所述第一面板边缘对边缘地地焊接到所述第二面板的步骤。利用这种解决方案，没有必要为了能够实行搅拌摩擦焊接步骤而将面板边缘对边缘地重新定位：一旦已经产生了切削操作，面板的连接边缘就相对于彼此适当地定位。本专利技术还涉及一种如所限定的方法，其中，所述第一面板通过被固定到支承结构来定位，并且其中，所述第二面板通过被固定到此支承结构来定位。本专利技术还涉及一种如所限定的方法，其中，所述第一面板被定位在装置的安装件上，并且其中，所述第二面板通过被操纵单元支承而相对于所述第一面板来定位。本专利技术还涉及一种如所限定的方法，其中，所述切削步骤使用激光切削方法来实施。本专利技术还涉及一种如所限定的方法，其中，所述切削步骤使用激光水射流切削方法来实施。本专利技术还涉及一种如所限定的方法，其中，所述切削步骤产生宽度小于十分之三毫米的切口。本专利技术还涉及一种如所限定的方法，其中，反射滑槽被装配在所述面板的重叠区域之下，以便在所述激光切削步骤期间形成保护。本专利技术还涉及一种如所限定的方法，其中，所述滑槽的尺寸被确定为在所述切削操作结束时收集来自所述第一面板的切削废料。本专利技术还涉及一种如所限定的方法，其中，所述支承结构包括框架，所述框架各自包括接收所述滑槽的凹口。本专利技术还涉及一种如所限定的方法，其中，所述面板是弯曲的，并且其中，支承这些面板的框架是弯曲的。附图说明图1是已知机身的分解概图，其已被描述；图2是由框架支承的两个面板的详细视图，其已被描述；图3是根据本专利技术的第一实施例的旨在接收两个面板以便将它们边缘对边缘地焊接的结构的示意图；图4是根据本专利技术的第一实施例的旨在接收面板的结构的示意图，该结构设有反射滑槽；图5是根据本专利技术的第一实施例的支承两个面板的结构的示意图，这两个面板彼此部分重叠并且固定到该结构；图6是根据本专利技术的第一实施例的在切削连接边缘的阶段支承两个面板的结构的示意图；图7是根据本专利技术的第一实施例的支承精确地边缘对边缘地定位的两个面板的结构的示意图；图8是根据本专利技术的第一实施例的、支承边缘对边缘定位的并且处于搅拌摩擦焊接过程中的两个面板的结构的示意图；图9是根据本专利技术的第一实施例的支承边缘对边缘地焊接的两个面板的结构的示意图；图10是示意性示出根据本专利技术的第一实施例的机身的截面视图，该机身包括支承两个侧向面板的框架；图11是示意性示出根据本专利技术的第一实施例的机身的截面视图，该机身包括两个侧向面板并且接收上面板；图12是示出根据本专利技术第一实施例的在切削连接边缘之前上面板和侧向面板的重叠的详细截面视图；图13是示出根据本专利技术的第一实施例的在搅拌摩擦焊接操作之后上面板与侧向面板的连接的详细视图；图14是示意性示出根据本专利技术第二实施例的机身部分的截面视图，该机身部分包括接收上面板；图15是示出根据本专利技术的第二实施例的在切削连接边缘之后的机身部分和上面板的详细截面视图；图16是示出根据本专利技术的第二实施例的与机身的其余部分连接的上面板的详细视图。具体实施方式形成本专利技术的基础的思想是以重叠构型放置待焊接的面板的边缘，然后对两个叠置的边缘进行精细且精确的切削，以便直接限定被定位成彼此相距所需距离的两个连接边缘，使得面板不需要为了产生搅拌摩擦焊接而重新定位。在图3中，框架部分10包括旨在支承两个面板并且设有凹口12的外部面11，该凹口具有朝向外部面11开口的字母C的形状，并且该凹口的位置对应于将由这个框架支承的面板的连接处。如图4所展示的，这个凹口12然后接收反射滑槽13，在这种情况下，该反射滑槽具有半圆柱形形状，其截面对应于凹口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将第一片材金属面板(17；27)边缘对边缘地焊接到第二片材金属面板(19)的方法，此方法包括：/n-定位所述第一面板(17；27)的步骤；/n-定位所述第二面板(19；28)的步骤，其中所述第二面板(19；28)与所述第一面板(17)的原始边缘重叠(18；31)；/n-在所述重叠区域中共同切削所述第一面板(17；27)和所述第二面板(19；28)以便形成所述第一面板(17；27)的连接边缘(22)和所述第二面板(19；28)的连接边缘(23)的步骤；/n-搅拌摩擦焊接所述连接边缘(22，23)以便将所述第一面板(17；27)边缘对边缘地地焊接到所述第二面板(19；28)的步骤。/n

【技术特征摘要】
20190129 FR 19007971.一种用于将第一片材金属面板(17；27)边缘对边缘地焊接到第二片材金属面板(19)的方法，此方法包括：
-定位所述第一面板(17；27)的步骤；
-定位所述第二面板(19；28)的步骤，其中所述第二面板(19；28)与所述第一面板(17)的原始边缘重叠(18；31)；
-在所述重叠区域中共同切削所述第一面板(17；27)和所述第二面板(19；28)以便形成所述第一面板(17；27)的连接边缘(22)和所述第二面板(19；28)的连接边缘(23)的步骤；
-搅拌摩擦焊接所述连接边缘(22，23)以便将所述第一面板(17；27)边缘对边缘地地焊接到所述第二面板(19；28)的步骤。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一面板(17)通过被固定到支承结构(10)来定位，并且其中，所述第二面板(19)通过被固定到此支承结构(10)来定位。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一面板(27)被定位在装置的安装件上，并且其...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿兰·埃尔，拉斐尔·阿迪，
申请(专利权)人：空中客车运营简化股份公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR