一种组件，其通过以下步骤形成：将多个金属板（８０２，８０４）焊接在一起，从而形成具有许多焊点熔核（９１８）的毛坯；将毛坯放置在模具部分和盖子部分之间，加热模具部分从而加热毛坯；然后在盖子部分和模具部分之间引入加压气体，从而将毛坯压入模具部分的模子中，从而形成组件。许多焊点熔核（９１８）具有理想厚度比，其在大约１．１至大约１．２５之间，以便多个金属板（８０２，８０４）和形成的组件具有基本相同的许多特性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开主要涉及焊接金属件(piece)，并且特别地涉及焊接钛板(sheet)。还更特别地，本公开涉及使用摩擦搅拌焊接来焊接钛板。
技术介绍
成形是用于从材料制造组件的过程，所述材料例如金属、塑料和/或其他适当的材料。该组件可用于例如飞机的零件或其装配件。超塑成形是成形过程的一种类型，其加热材料，以便材料具有超塑性。超塑性是材料以均一的方式伸长超过约材料长度100%的材料能力。相比不均一伸长，材料的均一伸长会减少材料的颈缩量。当材料变形以致许多的应变会不成比例地局部处于材料的一部分内时发生颈缩。 结果，响应该变形，材料的该部分在厚度上会比材料的其他部分更薄。在这些例子中，变形是伸长。颈缩可导致材料中的不一致，例如破裂和/或其他类型的不一致。使用金属的情况下，超塑成形包括在模具部分(die section)和盖子部分(lid section)之间放置金属板。该金属板也可被称作例如毛坯。使用有些目前使用的模具部分，一个金属板可能不够大到制造一个组件。使用这些类型的模具部分，许多金属板可被焊接在一起从而形成毛坯。许多金属板可使用摩擦搅拌焊接被焊接。使用摩擦搅拌焊接，两个金属板的边缘靠在一起。热能和机械能被施加在金属板上，从而在边缘结合金属板。热能和机械能导致金属板的几部分形成结合了两个金属板的连续金属区域。该区域可为焊点熔核。这种焊接类型不引起金属的熔化并且避免与熔化相关的热畸变。通常，模具部分具有组件的形状。使用加压气体迫使毛坯具有模具部分的形状。该加压气体可通过盖子部分被引入。模具部分可被加热至影响金属和毛坯焊接部分的机械性能、疲劳性能和/或其他特性的温度。因此，具有考虑上述的一个或更多问题以及其他可能问题的方法和器械是有利的。
技术实现思路
本公开的一个有利实施例通过如下步骤形成组件焊接多个金属板形成具有许多焊点熔核的毛坯、将毛坯放置在模具部分和盖子部分之间、加热模具部分从而加热毛坯以及在盖子部分和模具部分之间引入加压气体从而将毛坯压进模具部分的模子中从而形成组件。形成组件后，许多焊点熔核具有在大约1. 1至大约1. 25之间的所需厚度比，以便多个金属板和形成的组件具有许多基本相同的特性。本公开的一个有利实施例是一种焊接机器，其包含砧子、销子工具(pin tool) 和冷却元件，其中销子工具绕轴线旋转、在垂直于轴线的方向运动并且在垫板和对焊接头 (butt joint)上施加向下的力，从而将第一金属件和第二金属件焊接在一起，从而形成焊点熔核，其中焊点熔核在超塑成形过程后具有在大约1. 1至大约1. 25之间的理想厚度比， 并且在超塑成形后，第一金属件、第二金属件和焊点熔核具有许多基本相同的特性。本公开的另一个有利实施例是一种制造组件的方法，该方法包含在理想温度下将金属板摩擦搅拌焊接在一起从而形成具有焊点熔核的毛坯；以及使用超塑成形过程从而由毛坯形成组件，其中在超塑成形过程后焊点熔核具有在大约1. 1至大约1. 25之间的理想厚度比，其中焊点熔核和被摩擦搅拌焊接的金属板具有在大约每秒每英寸1 X 10_2英寸至大约每秒每英寸5X 10_6英寸之间的基本不变的应变比，并且其中在超塑成形过程后被焊接的金属板和焊点熔核具有许多基本相同的特性。本公开的另一个有利实施例是一种制造方法，其包含焊接多个钛板从而形成具有许多焊点熔核的毛坯；将毛坯放置在模具部分和盖子部分之间，其中模具部分被加热从而加热毛坯；在盖子部分和模具部分之间引入加压气体从而将毛坯压进模具部分中的模子，从而形成组件，其中许多焊点熔核具有在大约1. 1至大约1. 25之间的理想厚度比，以便许多钛板和形成的组件具有许多基本相同的特性。本公开的另一个有利实施例是用于制造钛结构的方法，该方法包含将多个钛件摩擦搅拌焊接在一起，从而形成具有焊点熔核的毛坯，其中焊点熔核具有理想的超塑性；以及由毛坯形成钛结构，其中在钛结构形成期间焊点熔核伸长得比毛坯的其它部分小大约至大约25%。这些特征、功能和优点在本公开的不同实施例中分别实现，或者可在进一步细节参考以下说明和附图看出的其他实施例中结合。附图说明 图1是制造环境图，其使用依照有利实施例的成形和搅拌焊接； 图2是依照有利实施例的飞机的图； 图3是依照有利实施例的喷气发动机的分解图； 图4是依照有利实施例的制造环境的图； 图5是依照有利实施例的制造环境的图； 图6是依照有利实施例的毛坯的横截面图，该毛坯被定位在模具部分和盖子部分之间； 图7是依照有利实施例的毛坯的横截面图，该毛坯被压进模具部分的模子中； 图8是依照有利实施例的具有垫板的对焊接头图； 图9是依照有利实施例的焊接装置的图； 图10是依照有利实施例的焊缝的横截面图； 图11是依照有利实施例的测试件的图； 图12是依照有利实施例的测试件的图； 图13是依照有利实施例的测试件图； 图14是依照有利实施例的厚度比的图表； 图15是依照有利实施例描绘测试件的热度比与厚度比的关系的图表； 图16是示出依照有利实施例用于制造组件的过程的流程图； 图17是示出依照有利实施例在测试件上进行测试的过程的流程图； 图18是示出依照有利实施例识别用于摩擦搅拌焊接过程的参数的过程的流程图； 图19是示出依照有例实施例摩擦搅拌焊接的过程的流程图； 图20是示出依照有利实施例实施修整操作的过程的流程图； 图21是示出依照有利实施例的测试结果表； 图22是示出依照有利实施例的测试结果表； 图23是示出依照有利实施例的测试结果表； 图24是示出依照有利实施例的测试结果表；以及 图25是示出依照有利实施例的测试结果表。具体实施例方式现在参考图1，其依照有利实施例描述制造环境图。在该例示性例子中，制造环境 100用于制造组件，例如但不限于，零件、装配件、飞机零件、铰链、蒙皮、加强杆、翼肋和/或其他适当的组件。设备供方Iio提供设备，而材料供方112提供材料，以便在制造环境中 100中使用。在该例示性例子中，设备供方110提供用于板制造114、毛坯制造116和组件制造118的设备。材料供方112提供用于板制造114的材料，例如金属。板制造114由材料供方112所提供的金属形成金属板。该金属板之后被毛坯制造 116使用。在该例示性例子中，毛坯制造116使用许多板制造114所形成的金属板来形成毛坯。例如，毛坯制造116可包括摩擦搅动焊接从而形成毛坯。当涉及物品时，“许多”意思是一个或更多个物品。例如许多器械实施例可为一个或更多个器械实施例。毛坯被组件制造118使用，从而形成组件。作为一个例子，该组件可为飞机的蒙皮壁板(skin panel)。可使用该组件从而在装配件制造120中形成飞机的装配件。该装配件例如可为飞机的机身。该装配件在系统集成122中使用。例如，当系统是飞机时，该装配件在系统集成122中被结合到飞机内。该系统然后在服役124中进行服役。在有些例示性例子中，在组件制造118中形成的组件可用在维护和修理操作1 和/或再制造操作128。现在参考图2，其是依照有利实施例描述的飞机图。在该例示性例子中，飞机200 采取喷气飞机202的形式。喷气飞机202是其组件可使用图1中的制造环境100来制造的一种平台的示例。例如，用于喷本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种制造方法，其包括：焊接多个金属板从而形成具有许多焊点熔核的毛坯；将所述毛坯放置在模具部分和盖子部分之间，其中所述模具部分被加热从而加热所述毛坯；在所述盖子部分和所述模具部分之间引入加压气体，从而将所述毛坯压入所述模具部分中的模子中来形成组件，其中在形成所述组件后，所述许多焊点熔核具有在大约１．１至大约１．２５之间的理想厚度比，以便所述多个金属板和形成的所述组件具有许多基本相同的特性。
【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：D·G·桑德斯，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。