[发明专利]用于将加强件摩擦搅拌焊接在飞行器面板上的改善方法和系统

权利要求书

1.一种用于将加强件(22)的凸缘(26)线性透明摩擦搅拌焊接(FSW)至用于飞行器的至少一个面板(24)上的方法，其中，焊缝(90)通过至少一个旋转销(66a，66b)沿着所述加强件(22)的所述凸缘(26)而形成，并且其中，所述加强件(22)的所述凸缘(26)的垂直于焊接方向的宽度比所述旋转销(66a，66b)的最大直径更大，其特征在于，所述焊缝(90)在横截面中从所述加强件的所述凸缘(26)的第一侧边缘(32a)连续地延伸至第二侧边缘(32b)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加强件(22)的所述凸缘(26)的宽度比所述旋转销(66a，66b)的所述最大直径的两倍更大。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，使用焊接系统(46)，所述焊接系统(46)包括多个焊头(54a，54b)，所述多个焊头(54a，54b)中的每一个均包括旋转销(66a，66b)和在所述旋转销的基部处延伸的肩部(74a，74b)，其中，所述焊接系统另外包括具有支承表面的反支承单元(50)，其中，所述方法包括：

-一方面，将所述焊头(54a，54b)的相应的所述旋转销(66a，66b)插入至所述面板(24)和所述加强件的所述凸缘(26)中，然后在焊接方向(56)上沿着所述加强件的所述凸缘移动所述焊头，通过由所述旋转销(66a，66b)的摩擦产生的热量造成的形成所述面板(24)的材料和形成所述加强件的所述凸缘(26)的材料的局部软化而能够进行所述移动；

-另一方面，将所述反支承单元(50)的所述支承表面按压至所述加强件(22)的所述凸缘(26)上以抵消通过所述旋转销(66a，66b)施加的压力。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述焊头(54a，54b)的相应的所述旋转销(66a，66b)在正交于所述焊接方向(56)和正交于每个所述旋转销(66a，66b)的相应旋转轴线(68a，68b)的横向方向上相互偏移。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，通过所述焊头(54a，54b)的所有相应的所述旋转销(66a，66b)形成的足印在横截面中从所述加强件的所述凸缘(26)的所述第一侧边缘(32a)基本延伸至所述第二侧边缘(32b)。

6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述多个焊头包括根据三角形构型布置的三个焊头(54a，54b)。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述三个焊头包括：相对于与所述焊接方向(56)正交的给定平面(P)定中心的两个侧部焊头(54a)；和相对于每个所述侧部焊头(54a)在所述焊接方向(56)上偏移的中心焊头(54b)。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述焊头中的第一焊头(54b)定位成面向所述加强件(22)的腹板(30)，而另外两个所述焊头(54a)相对于所述加强件(22)的所述腹板(30)偏移，并且所述第一焊头(54b)的旋转销(66b)穿入至所述加强件(22)的所述凸缘(26)中的穿入深度比另外两个所述焊头(54a)的相应的所述旋转销(66a)穿入至所述加强件(22)的所述凸缘(26)中的穿入深度更小。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一焊头是所述中心焊头(54b)。

10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述焊头沿着使得所述中心焊头(54b)布置于所述侧部焊头(54a)的后面的方向移动。

11.根据权利要求4所述的方法，其中，所述支承表面由通过所述反支承单元承载并且通过靠着所述加强件(22)的所述凸缘(26)滚动而移动的两个辊子结合地形成。

12.一种用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的焊接系统(46)，其特征在于，所述焊接系统(46)包括布置为三角形的三个焊头(54a，54b)，每个所述焊头(54a，54b)均包括旋转销(66a，66b)和在所述旋转销的基部处延伸的肩部(74a，74b)。