专利名称：摩擦搅拌焊接方法
技术领域：
本发明涉及一种摩擦搅拌焊接方法和一种由摩擦搅拌焊接方法形成的结构体。例如，本发明涉及一种用于铁路车辆或建筑构件的铝合金挤制框架部件的摩擦搅拌焊接方法以及一种由该摩擦搅拌焊接方法形成的结构体。
摩擦搅拌焊接方法是这样一种方法，其中通过转动一根插入在焊接部分中的圆杆(它被称作“旋转工具”)并且使该旋转工具沿挤制框架部件的焊接线向前移动，从而加热该焊接部分，使焊接部分变软并且使之塑性流动，然后被固地焊住。
旋转工具包括一个插入在焊接部分中的小直径部分和一个位于该旋转工具的小直径部分外侧处的大直径部分。该旋转工具的小直径部分和大直径部分具有相同的轴线。旋转工具的小直径部分和大直径部分之间的边界稍稍插入焊接部分。例如在公开号为平9-309164(EP0797043A2)的日本专利申请中披露了上述的技术。
在该文献(公开号为平9-309164(EP0797043A2))的日本专利申请)的图9中，中空挤制框架部件的两个表面的焊接是从所述中空挤制框架部件的两个表面之一开始进行的。换句话说，将一个侧面的板对接，并且从另一个挤制框架部件的另一正面开始进行摩擦搅拌焊接。所述板的外部正面完成平焊。
如上述文献(公开号为平9-309164(EP0797043A2))的图9所示，显示出从一侧面的表面上开始对中空框架部件进行摩擦搅拌焊接的情况。在该情况中，必须牢牢地固定一个连接部件60。因此，该连接部件60暂时地固定在中空框架部件31和32上。由于连接部件60的板厚较薄，所以该连接部件60在焊热的作用下沿着厚度方向变形。因此，该结构体的精确度就容易出现问题。
本发明的目的在于提供一种摩擦搅拌焊接方法，其中可以减少连接部件的暂时焊接。
上述目的可以通过在这样一种情况下来实现采用一个连接部件来焊接框架部件的一块面板，将该连接部件的一个端部插进一个凹槽中并且进行定位。
上述目的可以通过一种摩擦焊接方法来实现，该方法的特征在于，准备好第一框架部件和第二框架部件，该第一框架部件和第二框架部件分别包括第一面板、平行于所述第一面板并从所述面板的一个端部向前突出到第一块板的第二面板以及用于使第一面板和第二面板相连的第三面板；从所述第一面板的一侧将所述第二面板焊接在一起；将连接部件的相应端部布置在第一框架部件的第一面板的一个端部和所述第二框架部件的所述第一面板之间；在所述布置的情况中，将所述连接部件的一个端部插入到一个凹槽中，该凹槽在所述第一框架部件的所述第一面板的一个端部中朝着所述第二框架部件的一个侧面开口；将所述连接部件的另一端暂时固定在所述第二框架部件的第一面板的端部上；然后对所述第一框架部件的第一面板的端部和连接部件的一个端部进行摩擦搅拌焊接，并且对第二框架部件的第一面板的一个端部和连接部件的另一端进行摩擦搅拌焊接。
上述目的可以通过一种摩擦搅拌焊接方法来实现，该方法的特征在于，框架部件分别包括第一面板、与第一面板平行并且从该面板的一个端部向前突出到第一面板的第二面板以及用于连接第一面板和第二面板的第三面板，在第二面板的一个端部上设有一个凹槽，该凹槽朝该第二面板的一端开口，且是沿着框架部件的纵向方向设置的。
图1为纵向断面图，显示出在根据本发明的摩擦搅拌焊接方法的一个实施方案的焊接部分焊接之前的情况；图2为纵向断面图，显示出根据本发明的摩擦搅拌焊接方法的图1的基本部分；图3为纵向断面图，显示出在根据本发明的摩擦搅拌焊接方法的一个实施方案的焊接部分焊接之后的情况；图4为纵向断面图，显示出根据本发明的一个实施例的摩擦搅拌焊接方法的焊接部分的中空框架部件；图5为透视图，显示出根据本发明的一个实施例的摩擦搅拌焊接方法的铁路车辆车体；图6A为根据本发明另一个实施例的摩擦搅拌焊接方法的焊接部分的纵向断面图；图6B为根据本发明另一个实施例的摩擦搅拌焊接方法的焊接部分的纵向断面图；图7为根据本发明的另一个实施例的摩擦搅拌焊接方法的焊接部分的纵向断面图；下面将参照图1至图5对本发明的一个实施例进行说明。图1为一个放大图，显示出图4的基本部分。图4为图5的侧面结构体的纵向断面图。
车体200包括一个用于构成侧面的侧面结构体201，一个用于构成车顶的顶部结构体202，一个用于构成底板的支架203以及一个用于沿着纵向方向构成一个端部的侧面结构体204。侧面结构体201、顶部结构体202和支架203分别都是通过将多个挤制框架部件焊接在一起来构成的。挤制框架部件的纵向方向朝着车体的纵向方向。该挤制框架部件是一种由铝合金制成的中空框架部件。
下面将对用于构成侧面结构体201的中空挤制框架部件10和20的焊接方法和构造进行说明。其它部分和其它结构体类似于上述结构体。
中空框架部件10和20由两块面板11、12和21、22以及以一种桁架结构形状布置的多个肋条13和23构成。这两块面板11和12基本上是平行的。由肋条13和23形成的桁架结构的间距是相同的。该桁架结构由肋条13和23以及相应面板11和12和相应面板21和22的板厚的中心线构成。顶端形成在面板11和12以及面板21和22的一个侧面处。
在该铁路车辆的一个内侧中的桁架结构的顶端附近，整体地设有用来安装机器、设备的导轨19和29。这些导轨19和29由两个L形部件构成。这些导轨19和29变成用于安装这些机器和设备的底座，例如内部安装板和座椅等。
位于车体的外部正面的面板12和22的端部从车的内侧中的面板11和21的端部突出到相邻中空框架部件20和10的一个侧面上。这些突出的面板由12b和22b所示。通过把面板12b和22b的端部对接在一起，从而进行摩擦搅拌焊接。该摩擦搅拌焊接进行用来减小对接部分的间隙。每一面板12b和22b的板厚比面板12和22的其他部分厚。
中空框架部件10和20通过将面板12和22安放在下面部分处而安装在基座240上。面板11和21的侧面形成在上面部分上。通过从上面部分将旋转工具250插入到焊接部分从而进行摩擦搅拌焊接。该摩擦搅拌焊接是从车的内侧开始的。
在面板12b和22b的端部(对接部分)上设有在车的内侧中凸起的凸起部分16和26(即面板11和21侧)。每个凸起部分16和26的宽度和高度基本相同。
车内侧中的面板11的端部和面板21的端部之间通过连接部件30被焊接在一起。连接部件30的端部安装(重叠)在设在桁架结构的顶部上的底座17和27上。底座17和27从面板11和21的外表面(上表面)凹入。
底座17从一条垂直线开始形成在中空框架部件10的端部处，所述垂直线穿过肋条13A和肋条13b之间的相交线。从底座17到达面板11的外部表面(上表面)的表面形成在上述垂直线上。在底座17侧处的面板11的端部上，布置有突出到外表面(上表面)上的凸起部分11b。
在连接部件30的端部上，布置有突出到外表面(上表面)上的凸起部分32。所述凸起部分11b和32的宽度和高度与凸起部分16和26的宽度和高度相同。底座17的宽度与凸起部分32的宽度相同。
在面板11的垂直表面处有一个凹槽14，该凹槽朝着中空框架部件10的一个端部(另一个中空框架部件20的一面板12b的一个端部)开口。该凹槽14沿着中空框架部件10的纵向方向延伸。该凹槽14的形状为梯形。具有凹槽14的开口侧的梯形的高度较大。
在凹槽14上，梯形凸起部分34插入进连接部件30的端部中。对于两个梯形的尺寸而言，凹槽14的尺寸要大于凸起部分34的尺寸。面板11的端部的垂直面与穿过桁架结构的交点的垂直线重合。因此，该垂直面与旋转工具250的轴向中心重合。凹槽14的深度小于旋转工具250的小直径部分251的直径的一半。
当凸起部分34插入进凹槽14中的时候，连接部分30的下表面与底座17的上表面接触，而且凸起部分34的上侧面的表面被设计成与凹槽14的上侧面的表面接触。
凸起部分34的高度比连接部件30的端部的厚度要薄。凹槽14和凸起部分34位于包括凸起部分11b和32在内的板厚的范围内。从面板11的上表面和除了连接部件30的凸起部分32之外的面板部分的上表面的延长线开始，凸起部分34和凹槽14的上端布置在上面部分(凸起部分11b和32的顶部)中。
由于设有凸起部分11b和32，所以即使连接部件30的板厚以及面板11的板厚较薄，也可能提供具有所要求的高度的凹槽14。
底座27的中心设在肋条23A和23B之间的交点处。在底座27的宽度中心处，布置有上述的交点。换句话说，端部的桁架结构的顶部布置在底座27的宽度的中央部分处。从底座27到面板22的表面在凹槽14要被电弧焊到连接部件30上的时候是倾斜的。
凸起部分35布置在安装在底座27上的连接部件30的端部上。该凸起部分35的高度和凸起部分16、26、11b和32的高度差不多。该凸起部分35的宽度和凸起部分16和26加起来的宽度差不多。
连接部件30布置用来形成连续衔接的面板11和21的表面。除了连接部件30的两个端部以外的中央部分是一块板31，该板31的板厚基本上和面板11和21的板厚相同。在凸起部分35的上表面处设有一个V形凹槽36。该凹槽36布置在凸起部分35的宽度的中心位置处。
凸起部分35的宽度大于旋转工具250的大直径部分252的直径。该凹槽36变成一个用于位置探测的对象以引导旋转工具250。通过激光传感器探测该凹槽36，然后旋转工具250的轴向中心与凹槽36重合。两根肋条23A和23B的交点在凹槽36的延长线上即在旋转工具250的轴向中心上。
连接部件30的宽度小于两个中空框架部件10和20的面板11和21的间隔。连接部件30是一种具有与中空框架部件10和20相同的材料的挤制框架部件。连接部件30的长度例如为1m。沿着中空框架部件10和20的长度方向布置有多个连接部件30。
这些连接部件30在一起的空间要尽快布置得小，并且正好在继续布置一个连接部件30的时候。由于连接部件30没有肋条，所以连接部件30可以容易沿着板厚的方向弯曲，并且其转移等比较困难。
从面板11的端部到面板21的端部的间距P(从中空框架部件10的端部的桁架结构的顶部和中空框架部件20的端部的桁架结构的顶部的距离)和其它位置的桁架结构的间距P相同。
当面板11和12、21和22的侧面变成顶部的时候，每个中空框架部件10和20的桁架结构都是一个等腰三角形。然而，这些中空框架部件10和20的端部的桁架结构不是一个等腰三角形。
由于上述原因，肋条13A连接在面板12的中部上。由于上述原因，肋条23A连接在面板22的中部上。在肋条13A和面板12之间的连接部分和肋条23A和面板22之间的连接部分之间形成了一个用于插入摩擦搅拌焊接装置的空间。
下面将对该结构体的制造方法进行说明。中空框架部件10和20安装并固定在基座240上。接着使面板12b和22b对接。接着将这些中空框架部件10和20固定在基座240上。接着通过电弧焊将端部表面12d和22d的部分暂时固定。这种暂时焊接是间歇地进行的。
其上安装有面板12b和22b的对接部分的基座240的上表面是平的。在基座240上安装了具有相同高度的三个部分，即面板12b和22b的对接部分附近区，肋条13A和23A、面板12b和22b的相交点附近区以及肋条13B和23B和面板12和22的相交点附近区。
在这种条件下，摩擦搅拌焊接装置的旋转工具250从上面部分插入到凸起部分16和26的对接部分并且沿焊接线移动，这样进行摩擦搅拌焊接。旋转工具250的轴向中心位于垂直方向(和焊接部分的垂直线一致的方向)中。然而，该轴向中心对着旋转工具250的前进方向，象已知的一样倾斜。
该旋转工具250包括大直径部分252和在大直径部分252的顶端位置上的小直径部分251。旋转工具250的小直径部分251的顶端(下端)从面板12b和22b的上表面放到一个下表面。
旋转工具250的大直径部分252的下端位于凸起部分16和26的顶部之间以及车的内侧的面板12b和22b(面板11和21的正面)之间。旋转工具250的大直径部分252的直径小于由两个凸起部分16和26所构成的宽度。旋转工具250的小直径部分251形成一个螺纹部件。
在摩擦搅拌焊接期间，凸起部分16和26的顶部被一个与旋转工具一起运动的辊子而压靠在下面部分的下方。
通过激光传感器探测出凸起部分16和26。根据这个测量，求出凸起部分16和26的高度位置，并且确定出旋转工具250的插入量。接着，求出两个凸起部分16和26的对接部分的间隙并且使旋转工具250的轴向中心与这个位置一致。
通过该摩擦搅拌焊接，从而将面板12b和22b的对接部分的间隙掩埋并焊接。用于掩埋该间隙的金属原材料为凸起部分16和26。对面板12b和22b的外部正面(车的外部侧面)进行了平焊。在面板12b和22b的外部正面上没有任何焊接线的凹入部分。
凸起部分16和26的上表面根据旋转工具250的大直径部分252变成凸面形式。在凹入部分的两个端部处，留下凸起部分16和26。
接着，将连接部件30安装在面板11和21的底座17和27上。连接部件30的垂直面(除了凸起部分34之外)与面板11的端部的垂直面(除了凹槽14之外)对接。最好尽快使两个中空框架部件10和20的垂直面的间隔成为较小。最好使在沿着中空框架部件10和20的纵向方向的连接部件30的端部和相邻连接部件30的端部之间的间隔成为较小。
通过从中空框架部件10和20的纵向方向的一个端部侧面插入，从而将凸起部分34插入进凹槽14中。或者，从面板11的垂直面到斜面27b的间距可以设得比连接部件30的宽度更大，并且在连接部件30安装在底座17和27上之后，该连接部件30移动到凸起部分34侧，从而凸起部分34插入进凹槽14中。或者，凸起部分34从倾斜的上面部分插入进凹槽34中。
例如，连接部件30安装在底座17和斜面27b上，连接部件30移动到面板11的侧面上。凹槽14和凸起34的位置、形状和尺寸用来使得它们能够从倾斜的上面部分插入。
接着，连接部件30的端部通过电弧焊被暂时固定在面板11和21上。该暂时的焊接是间歇地进行的。
由于连接部件30的面板11侧插入进凹槽14中，所以连接部件30不会沿着上面和下面方向等移动。因此，就没必要对该部分进行暂时焊接。当进行暂时焊接的时候，可以减少焊接的数量。暂时焊接用来焊接凸起部分32和凸起部分11b。因此，就能够减少连接部件30和中空框架部件10的热应变。
接着，采用用于对面板12b和22b的对接部分进行摩擦搅拌焊接的摩擦搅拌焊接装置对连接部件30一端的对接部分和面板11的端部进行焊接。这与对凸起部分16和26的对接部分进行焊接相同。旋转工具250的小直径部分251的下端插入以达到底座17。
在凹槽14和凸起部分34之间所形成的空间被作为原材料的凸起部分11b和32掩埋。因此，即使凹槽14存在，也可以按常规的对接部分的焊接进行焊接。
接着，进行对底座27和连接部件30的另一端部进行焊接。在这样一种情况中旋转工具250插入进一个部分，连接部件30和底座27从上面部分重叠到该部分上，从而旋转工具250就沿着焊接线移动，并且进行摩擦搅拌焊接。凸起部分35的宽度大于旋转工具250的大直径部分35的直径，在凸起部分35的中央处设有凹槽36。旋转工具250的转动轴向中心与凹槽36重合。旋转工具250的小直径部分251的顶端深深地插入到底座17和27上。
通过这种结构来进行搭接焊。旋转工具250的大直径部分252的下端位于非凸起部分的连接部件30的上表面和凸起部分25的顶部之间。
凸起部分35的上表面根据旋转工具250的大直径部分变成凸面形式。凸起部分35留在凹入部分的两个端部处。
摩擦搅拌焊接设备的上述传感器对凹槽36进行探测，并且旋转工具250沿凹槽36移动。
图3大致地显示出在焊接之后焊接部分的状态。阴影部分显示为焊接部分。
旋转工具250的轴向中央位于两个肋条13A和13B的桁架结构的顶点位置处或者在其通过的附近的垂直线上。旋转工具250的轴向中央位于23A和23B的桁架结构的顶点位置处或者在其通过的附近区的垂直线上。
对应地，肋条13A和13B的板厚的增加、连接肋条和面板的圆弧的形状、连接部件30的厚度以及底座17和27的厚度针对偏心问题。针对偏心问题，对应地增加肋条23A和23B的板厚、相应的肋条和面板连接起来的圆弧的形状和连接部件30的厚度以及底座17和27的厚度。
如上所述，一个接点(凸起部分11b和32连接点)可以是对接点，通过改善连接效率并降低弯曲部分中的应力集中，从而能够提高强度。
另外，由于根据电弧焊连接部件的一端的固定可以是不必要的或者可以减少，所以就能够降低该结构体的热应变并且能够改善外观，从而内部安装部件的安装就能够容易地进行。
中空框架部件10和20的两个表面的焊接是从一个侧面进行的。因此，就没必要将更焊接的结构体翻转到要焊接的那一面。因此，就能够以低成本以及高精确度制造出该结构。
另外，面板12b和22b的焊接部分的外表面可以进行平焊。凸起部分16、26和35布置在结构体的内侧和车体的内侧中，并且不在要求一个平面的部分(外部正面，车外侧)处。另外，在车的外侧没有相应旋转工具250的撤去而引起的凹入部分。因此，凸起部分16、26和35的切去等处理是不必要的并且可以以低成本生产出车体。
另外，基座240可以通过支撑部件例如辊子等来安放。
另外，首先焊接对接部分，接着焊接搭接部分。因此，与首先焊接搭接部分并接着焊接对接部分的情况相比，可以认为能够进行更良好的摩擦搅拌焊接。
搭接部分的焊接部分(底座27和连接部件30之间的焊接部分)的强度和面板21的弯曲部分的强度被认为比对接部分(面板11和连接部件30之间的焊接部分)的强度要差。在这种情况中，通过电弧焊对连接部件30的端部和面板21的端部进行焊接。该电弧焊可以对需要更高强度的部分进行，例如靠近窗户拐角部分的位置。
另外，通过上述方式焊接的物体可以被用作结构体例如建筑结构体等的外部表面(可以看见的表面)。
用于安装连接部件30的部分可以被设在能够负担在摩擦搅拌焊接期间的负载的结构和部分处。例如，该结构和部分可以如上述文献(公开号为平9-309164(EP0797043A2)的日本专利申请)的图9中所示的一样设置。
中空框架部件10和连接部件30之间的焊接被焊接到对接部分上，然而该部分可以采用搭接焊来进行。底座17可以设成类似于底座27。在连接部件30的端部上设有凸起部分35和凹槽36。在中空框架部件10侧面处的连接部件30的端部上设有凸起部分35。除了凸起部分34之外的端部进行搭接焊。焊接的位置为桁架的相交部分的位置(凹槽36的位置)。
下面将对图6A和图6B的实施方案进行说明。该方案适合于通过焊接三个以上的中空框架部件来生产出较大的结构体。例如，包括侧面结构体201。右侧中空框架部件10和20以及连接部件30的关系类似于图1的实施例。中空框架部件10B和连接部件30B被焊接在中央中空部件20的另一端(右端)上。连接部件30B和中空框架部件10B的左端和连接部件30和中空框架部件20的左端相似。
中空框架部件20的另一端(右端)的结构与中空框架部件10的右端的结构相同。焊接在中空框架部件20上的中空框架部件10B的左端的结构和中空框架部件20的左端的结构相同。连接部件30B的方向和结构与连接部件30的相同。
在图6A的上面部分中显示出中空框架部件20的左端和中空框架部件10。在图6B的下面部分中显示出中空框架部件20的右端和中空框架部件10B。
换句话说，要焊接三个中空框架部件，在中央中空框架部件20的面板21的一端(左端)上设有斜面27b，在面板21的另一端(右端)上设有凸起部分11b和凹槽14。通过这个结构，中央中空框架20的两个侧面的连接部件30和30B的凸起部分32的方向和凸起部分34的方向是相同的方向，这样就能够减少连接部件30的安放错误。
至于焊接过程可以把三个中空框架部件安装在基座240上并固定。以下类似于图1的情况。
下面将对图7的实施例进行说明。在由面板12b和22b、肋条13A和23A以及连接部件30构成的空间中，设置了一个支架40。支架40安装在面板12b和22b上。连接部件30的端部安装在面板11和21的端部的凸起薄片11f和21f上。包括凸起薄片11f和21f在内的对接部分的下面部分安装在支架40中。在连接部件30的两个端部上设有凸起部分32。将两个端部对接并进行焊接。在一个端部上设有凸起部分34b。
面板11和21和连接部件30的对接部分通过摩擦搅拌焊接方法进行焊接。当面板21和连接部件30之间的对接部分进行焊接的时候，面板21和连接部件30就高度精确地结合在一起。在摩擦搅拌焊接之后，沿着纵向方向把支架40拉出来。
根据本发明的技术范围不是由在每个所要求的权利要求中所限定的措辞或者在用于解决问题的方法上所用的措辞来限定，它还指的是本领域普通技术人员能够容易想到的范围。
根据本发明，由于可以减少连接部件的电弧焊，所以就能够提供高精度的结构体。
权利要求
1．一种摩擦搅拌焊接方法，其特征在于，准备第一框架部件和第二框架部件，所述第一框架部件和所述第二框架部件分别包括第一面板、平行于所述第一面板并从所述面板的一个端部向前突出到所述第一块板的第二面板以及用于使第一面板和第二面板相连的第三面板；从所述第一面板的一侧将所述第二面板焊接在一起；将连接部件的相应端部布置在第一框架部件的第一面板的一个端部和所述第二框架部件的所述第一面板之间；在所述布置的情况中，将所述连接部件的一个端部插入到一个凹槽中，该凹槽在所述第一框架部件的所述第一面板的一个端部中朝着所述第二框架部件的一个侧面开口；将所述连接部件的另一端暂时固定在所述第二框架部件的所述第一面板的一个端部上；然后对所述第一框架部件的第一面板的端部和连接部件的一个端部进行摩擦搅拌焊接，并且对所述第二框架部件的所述第一面板的一个端部和所述连接部件的另一端进行摩擦搅拌焊接。
2．一种如权利要求1所述的摩擦搅拌焊接方法，其特征在于，对所述第一框架部件的所述第一面板的所述端部和所述连接部件的所述一个端部之间的对接部分进行摩擦搅拌焊接。
3．一种如权利要求1所述的摩擦搅拌焊接方法，其特征在于，摩擦搅拌焊接所用的旋转工具的小直径部分的直径大于所述凹槽的两倍，采用所述旋转工具对所述第一框架部件的所述第一面板的一个端部和所述连接部件的一个端部的对接部分进行摩擦搅拌焊接。
4．一种摩擦搅拌焊接方法，其特征在于，准备第一框架部件和第二框架部件，所述第一框架部件和所述第二框架部件分别包括第一面板、平行于所述第一面板并从所述面板的一个端部向前突出到所述第一块板的第二面板以及用于使第一面板和第二面板相连的第三面板；相应的所述第一框架部件和所述第二框架部件在所述第一面板和所述第三面板之间具有一个连接部分的凹入部分，使所述凹入部分沿着所述框架部件的厚度方向以及所述第二面板的端部的一个侧面朝着外侧开口；从所述第一面板的一侧将所述第二面板焊接在一起；将连接部件的相应端部安装到所述第一框架部件的所述凹入部分和所述第二框架部件的所述凹入部分上；在所述安装的情况中，将所述连接部件的一个端部插入到一个凹槽中，该凹槽在所述第一框架部件的所述第一面板的一个端部中朝着所述第二框架部件的一个侧面打开；将所述连接部件的另一端暂时固定在所述第二框架部件的所述第一面板的一个端部上；然后对所述第一框架部件的第一面板的端部和连接部件的一个端部进行摩擦搅拌焊接，并且对所述第二框架部件的所述第一面板的一个端部和所述连接部件的另一端进行摩擦搅拌焊接。
5．一种如权利要求4所述的摩擦搅拌焊接方法，其特征在于，对所述第一框架部件的所述第一面板的所述端部和所述连接部件的所述一个端部之间的对接部分进行摩擦搅拌焊接。
6．一种如权利要求5所述的摩擦搅拌焊接方法，其特征在于，对包括所述凹槽在内的所述对接部分进行摩擦搅拌焊接。
7．一种如权利要求4所述的摩擦搅拌焊接方法，其特征在于，对所述连接部件的一端和所述第一框架部件的所述凹入部分之间的搭接部分进行摩擦搅拌焊接。
8．一种摩擦搅拌焊接方法，其特征在于，准备第一框架部件和第二框架部件，所述第一框架部件和所述第二框架部件分别包括第一面板、平行于所述第一面板并从所述面板的一个端部向前突出到所述第一块板的第二面板以及用于使第一面板和第二面板相连的第三面板；从所述第一面板的一个侧面将所述第二面板焊接在一起；将连接部件的相应端部布置在所述第一框架部件的所述第一面板的一个端部和所述第二框架部件的所述面板之间；将多个连接部件沿着所述框架部件的纵向方向布置；然后对所述第一框架部件的第一面板的端部和所述连接部件的一个端部进行摩擦搅拌焊接，并且对所述第二框架部件的所述第一面板的一个端部和所述连接部件的另一端进行摩擦搅拌焊接。
9．一种结构体，其特征在于，包括被焊接在一起的第一框架部件和第二框架部件；所述第一框架部件和所述第二框架部件分别包括第一面板、平行于所述第一面板并从所述面板的一个端部向前突出到所述第一块板的第二面板以及用于使第一面板和第二面板相连的第三面板；所述第二面板被焊接在一起；所述连接部件的两个端部被搭接在所述第一框架部件的所述第一面板的一个端部的凸起薄片以及所述第二框架部件的所述第一面板的一个端部的凸起薄片上；所述连接部件的一个端部插入进所述第一框架部件的所述第一面板的一个端部的凹槽中；从所述插入部分外面开始对所述第二框架部件的一个侧面的所述搭接部分进行摩擦搅拌焊接。
10．一种结构体，其特征在于，包括被焊接在一起的第一框架部件和第二框架部件；所述第一框架部件和所述第二框架部件分别包括第一面板、平行于所述第一面板并从所述面板的一个端部向前突出到所述第一块板的第二面板以及用于使第一面板和第二面板相连的第三面板；所述第二面板被焊接在一起；在所述第一框架部件的所述第二面板的一个端部上以及在所述第二框架部件的所述第二面板的一个端部上，对所述连接部件的相应端部进行摩擦搅拌焊接；并且沿着所述框架部件的纵向方向设有多个连接部件。
11．一种摩擦搅拌所用的框架部件，其特征在于，框架部件分别包括第一面板、平行于所述第一面板并从所述面板的一个端部向前突出到所述第一块板的第二面板以及用于使第一面板和第二面板相连的第三面板；在所述第二面板的一个端部上设有一个凹槽；所述凹槽朝着所述第二面板的端部打开；并且所述凹槽是沿着所述框架部件的纵向方向设置的。
12．一种如权利要求11所述的摩擦搅拌所用的框架部件，其特征在于，在所述第一面板的一个端部上设有一个凸起部分，该凸起部分在外侧沿着所述框架部件的厚度方向突出；并且在所述凹槽的所述凸起部分的一侧的位置为从所述第一面板的一个外侧的延长线外部开始的所述凸起部分的顶部的一侧。
13．一种摩擦搅拌焊接所用的框架部件，其特征在于，在沿着一块板的宽度方向的一个端部上，突起了一个凸起部分，该凸起部分比所述一个端部的厚度要薄；并且所述凸起部分朝着所述宽度方向凸起。
14．一种如权利要求13所述的摩擦搅拌焊接所用的框架部件，其特征在于，在所述板的端部上，所述凸起部分沿着所述框架部件的厚度方向在一个外部部分中凸起；并且在所述凸起部分的所述凸起部分的一侧中的位置为从所述面板的所述凸起部分的一个侧面的延长线外部开始的所述凸起部分的顶部的一侧。
全文摘要
通过一种摩擦搅拌焊接方法对框架部件10和20的面板12b和22b的对接部分进行焊接。接着,将连接部件30安装在框架部件10和20的底座上。把连接部件30一端的凸起部分34插入进框架部件10的面板11的一个端部的凹槽14中。接着把连接部件30的另一端暂时焊接在另一个中空框架部件20的面板21上。在这种情况下,通过摩擦搅拌焊接方法对连接部件30和面板11的对接部分进行焊接。通过摩擦搅拌焊接方法对连接部件30的另一端和框架部件20之间的搭接部分进行焊接。当从一个面板的一侧对中空框架部件10和20进行焊接时,可以减少连接部件30的暂时焊接。
文档编号E04C2/34GK1311074SQ0111705
公开日2001年9月5日 申请日期2001年2月23日 优先权日2000年2月25日
发明者江角昌邦, 福寄一成, 松永彻也 申请人:株式会社日立制作所