[发明专利]用于填充物体中的开口的制品及摩擦搅拌焊接物体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于填充物体中的开口的制品及摩擦搅拌焊接物体的方法。

背景技术

当使用摩擦搅拌焊接连接部件时，可常常执行相贯缝焊。对于每次焊接，在焊接工具退出母体材料的位置形成开口。焊接退出开口一般并不理想，尤其是当后续的焊接横贯开口时。具体地，在开口处进行的焊接会造成焊核区中的空隙，从而降低了接合强度并且由于焊接中的体积材料缺陷而导致形成表面瑕疵。已经提出了用于填充焊接退出开口的各种方法。例如，可使用冲压机和锤子将具有多边形横截面的楔形物钉入开口中。然而，这个过程耗时并且仅仅略微有效，因为在将楔形物安装到母体材料中时，楔形物的多边形横截面形状形成了空隙。此外，在后续焊接期间，钉入的楔形物会从开口中弹出。另选地，扩大开口并且将圆柱形构件压装在其中不利地增加了制造周期时间。

发明内容

因此，用于填充物体中的开口的制品和方法意图解决上述问题，并将发挥效用。

本公开的一个示例涉及一种用于填充物体中的开口的制品。所述制品包括塞，该塞具有主体、第一凸缘和第二凸缘。所述第一凸缘接触所述主体并且背离所述主体延伸。所述第二凸缘接触所述第一凸缘并且背离所述第一凸缘和所述主体延伸。所述第二凸缘被构造成在所述塞安装到所述开口中时该第二凸缘朝向所述主体变形。所述第二凸缘的这个变形旋转地并且平移地将所述塞固定到所述开口中并且将所述塞合并到所述开口中。

本公开的一个示例涉及一种摩擦搅拌焊接物体的方法。所述方法包括：沿着具有出口的第一焊接路径执行第一摩擦搅拌焊接，其中，在所述出口处，在所述物体中形成开口。所述方法还包括将塞安装到所述开口中。在安装时，所述塞被合并到所述开口中并且被旋转地并且平移地固定在所述开口内。所述方法还包括沿着第二焊接路径执行第二摩擦搅拌焊接，所述第二焊接路径横贯包含安装在其中的所述塞的所述开口。所述塞在所述第二摩擦搅拌焊接中至少部分被消耗。

本公开的一个示例涉及一种将塞安装到物体中的开口中的方法。所述方法包括提供塞，所述塞具有主体、第一凸缘和第二凸缘。所述第一凸缘接触所述主体并且背离所述主体延伸。所述第二凸缘接触所述第一凸缘并且背离所述第一凸缘和所述主体延伸。所述方法还包括将所述塞安装到所述开口中，以将所述塞合并到所述开口中并且旋转地并且平移地将所述塞固定到所述开口中。

附图说明

由此已经用通用术语描述了本公开的示例，现在将参照附图，附图不一定按比例绘制，其中，在几个视图中，类似的参考符号始终指明相同或类似的部件，其中：

图1是用于填充物体中的开口的制品的框图；

图2A是图1的制品的侧视图；

图2B和图2C是图2A的制品的一部分的剖视图；

图3是与填充物体中的开口的方法或者填充物体中的开口并且摩擦搅拌焊接该物体的方法对应的工艺流程图；

图4A是示出因第一摩擦搅拌焊接而在物体中形成的开口的示意性顶视图；

图4B是图4A中示出的物体的示意性顶视图，其中，图1的塞被安装在开口中；

图4C是在通过塞执行第二摩擦搅拌焊接之后图4B中示出的物体的示意性顶视图；

图5A是在将制品的塞安装到物体中的开口中之前图2A中示出的制品的一部分的剖视图；

图5B是重叠在物体的虚拟轮廓上的图5A中示出的塞的剖视图；

图5C是图1的制品的剖视图，其中，塞被安装到图5A的开口中并且塞的第二凸缘朝向其主体变形；

图5D是安装在开口中的图5C中示出的塞的剖视图，其中，轴脱离了塞；

图5E是安装在开口中的图5D中示出的塞的剖视图，其中，塞的尾端接合摩擦搅拌焊接工具；

图5F是图5E中示出的物体的剖视图，其中，在第二摩擦搅拌焊接中消耗了塞；

图5G是当两个物体被摩擦搅拌焊接在一起时形成的开口中安装的图2A中示出的塞的剖视立体图；

图6是摩擦搅拌焊接工具形成的开口的剖面的照片；

图7A是具有两组相贯搅拌摩擦焊缝的物体的顶表面的照片，其中，每个交叉点包括被消耗的塞；

图7B和图7C是图7A的物体的剖面的照片，示出了被消耗的塞；

图8是飞机制造和维修方法的流程图；

图9是飞机的框图。