[发明专利]用于获得板上相同特性的成形；用于使用冷却元件摩擦搅拌焊接的器械

权利要求书

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。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述许多特性从以下的组中选择：强度、疲劳特性、断裂韧度性能、抗腐蚀性、碰撞损伤容限以及颗粒组成。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述金属板是钛板，并且进一步包含执行加热或冷却所述毛坯中的至少一项，从而在所述毛坯被所述模具部分加热后使得所述毛坯达到大约华氏1300度至大约华氏1750度之间的温度。

4.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的方法，其中在形成所述组件期间，所述毛坯具有的应变比在每秒每英寸1×10^-2英寸至每秒每英寸5×10^-6英寸之间。

5.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的方法，其中所述毛坯的不是所述许多焊点熔核处的部分是所述金属板的母体金属，并且其中在形成所述组件期间所述母体金属伸长得比所述许多焊点熔核多约1％至约25％倍。

6.根据权利要求5所述的方法，其中在所述组件形成后，在所述毛坯中的所述母体金属和所述许多焊点熔核具有许多基本相同的特性。

7.根据权利要求1-6中任一项权利要求所述的方法，其中所述金属板中的金属从以下至少一种中选择：金属合金、铝、钛、镁、钢、铝合金、钛合金、镁铝合金、铝锂合金、镍铬铁合金、镍钢合金和金属超合金。

8.一种器械，其包含：

第一金属件；

第二金属件，其中所述第一金属件和所述第二金属件被结合而形成对焊接头；

垫板，其附在所述对焊接头上；以及

摩擦搅拌焊接机器，其包含砧子、销子工具和冷却元件，其中，所述销子工具绕轴线旋转、沿垂直于所述轴线的方向运动并且在所述垫板和所述对焊接头上施加向下的力，从而将所述两个金属件焊接在一起，从而形成焊点熔核，其中所述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，并且其中在所述超塑成形后所述第一金属件、所述第二金属件和所述焊点熔核具有许多基本相同的许多特性。

9.根据权利要求8所述的器械，其中所述许多特性从以下的组中选择：强度、疲劳特性、断裂韧度性能、抗腐蚀性、碰撞损伤容限以及颗粒组成。

10.根据权利要求8或9所述的器械，其中被焊接的所述第一金属件和所述第二金属件形成具有所述焊点熔核的毛坯。

11.根据权利要求10所述的器械，其中所述第一金属件和所述第二金属件是钛件，并且其中在所述超塑成形过程期间所述毛坯被加热至大约华氏1300度至大约华氏1750度之间的温度。

12.根据权利要求10或11所述的器械，其中所述毛坯在所述超塑成形过程期间具有的应变比在每秒每英寸1×10^-2英寸至每秒每英寸5×10^-6英寸之间。

13.根据权利要求10-12中任一项权利要求所述的器械，其中所述毛坯的不是所述许多焊点熔核处的部分是所述金属板的母体金属，并且其中在所述超塑成形过程中所述母体金属伸长得比所述许多焊点熔核多约1％至约25％倍。

14.根据权利要求8-13中任一项权利要求所述的器械，其中所述第一金属件和所述第二金属件从以下至少一种中选择：金属合金、铝、钛、镁、钢、铝合金、钛合金、镁铝合金、铝锂合金、镍铬铁合金、镍钢合金和金属超合金。