[发明专利]摩擦搅拌焊方法

说明书

本申请是申请日为1999年9月29日、申请号为200510118709.2、发明名称为“摩擦搅拌焊方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于例如铝合金框架构件等的焊接的摩擦搅拌焊。本发明尤其是涉及一种用于例如在两个对接的铝合金框架构件的待焊接部分的高度位置不同时的焊接的摩擦搅拌焊。

背景技术

如日本专利申请公开文件平9-309164(EP 0797043A2)所示，摩擦搅拌焊方法是这样一种方法，其中通过转动插入两个对接的待焊接框架构件的焊接部分中的圆棒(称之为旋转焊具)并沿着焊缝移动此旋转焊具进行焊接，这两个对接的待焊接框架构件的焊接部分经加热而变软并促使其塑性流态化和焊合。

旋转焊具包括一个插向焊接部分的小直径段和一个定位于小直径段外部的大直径段。旋转焊具的小直径段和大直径段位于同一轴线上。

使旋转焊具的大直径段的一侧和旋转焊具小直径段的一侧转动。例如，对用铝合金材料制成的两个待焊接框架构件的一个对接部和一个搭接部进行摩擦搅拌焊。

另外，一个凸向旋转焊具的大直径段一侧的凸起部设在待焊接框架构件的焊接部分上。此框架构件的凸起部与一个空心挤压框架构件宽度方向上的一个端部成一整体。

上述凸起部变成填覆在两个空心挤压框架构件间形成的间隙的填覆材料。当框架构件凸起部的一个侧面形成产品的外表面如有轨车辆车体外侧面的时候，在焊接后切除框架构件的残余的凸起部。

当上述凸起部设置在挤压框架构件上时，可以沿成形方向设置凸起部。但是，框架构件的凸起部不能设置在挤压部的一端，换句话说，框架构件的凸起部不能设置在凸起部设置侧的垂直方向上。

结果，当挤压框架构件彼此相互垂直地布置并且试图对挤压框架构件的端部实施摩擦搅拌焊时，在一个挤压框架构件的一端部上存在凸起部，而在另一个挤压框架构件上没有凸起部。

因此，人们认为不能实现两个挤压框架构件的良好焊接，这是因为另一个挤压框架构件在焊接部分上没有凸起部。

在两个挤压框架构件焊接部分宽度方向上的表面的高度位置彼此不同的情况下，将证明上述事实。换句话说，当在一个框架构件宽度方向上的表面的高度不同于在另一个框架构件宽度方向上的表面的高度时，或在一个框架构件宽度方向上的表面的顶部高于或低于在另一个框架构件宽度方向上的表面的顶部时，将证明上述事实。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种摩擦搅拌焊方法，其中即使当两个构件的焊接部分表面的的高度位置不同时，也能获得良好的焊接效果。

上述目的可以这样实现，即当两个构件的焊接部分表面的高度位置不同时，对较低构件的表面进行堆焊，随后对这两个构件的焊接部分进行摩擦搅拌焊。

另外，上述“两个构件的焊接部分表面的高度位置不同”是指，在假设上述表面侧例如朝上布置而旋转焊具被确定为定位基点的情况下，例如从旋转焊具到焊接部分表面的距离是不同的。上述“较低构件”是指那个距离旋转焊具较远的构件。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的摩擦搅拌焊的两个框架构件焊接部分的纵向横截面视图，它是图6的I-I截面图；

图2是图1所示两个框架构件的待焊接部分附近的斜视图；

图3是图1所示框架构件的凸肋的III-III截面视图；

图4是本发明两个框架构件的另一个部分的焊接部分的纵向横截面视图，它是图6的IV-IV截面图；

图5示出了在其中对图4的两个框架构件进行了摩擦搅拌焊的焊接之后的状态；

图6是表示有轨车辆车体的侧视图，其中根据本发明对车体进行了摩擦搅拌焊；

图7是表示另一个有轨车辆的另一车体的侧视图，其中根据本发明对该车体进行了摩擦搅拌焊；

图8是图7所示两个框架构件的VIII-VIII截面图；以及

图9是表示另一个有轨车辆的另一个车体的剖视图，其中根据本发明对车体进行了摩擦搅拌焊，图9对应于图8所示的实施例。

在其被用于有轨车辆车体的情况下，参见图1～图6来描述根据本发明一个实施例的摩擦搅拌焊。

具体实施方式

在图6中，有轨车辆的侧构架体20是通过连接许多个铝合金挤压框架构件30、40、50而形成的。布置在出入口21和窗口25之间的铝合金框架构件30、30的成形方向和布置在一个窗口25和布置在窗口25附近的纵向成形的挤压框架构件30之间的框架构件30、30的成形方向在图6中分别是纵向。