比展现出强度 和延伸率的更好的平衡。图6还示出测试样本5和测试样本6展现出强度和延伸率之间 的最好的平衡，所述测试样本5和测试样本6对于锻造构件和振荡构件其晶粒的横向方向 1(90° )、t(90° )垂直于焊接平面，并且其已经通过两组不同的线性摩擦焊接方法条件被 焊接。然而，注意到，对于锻造构件和振荡构件其晶粒的横向方向1(90° )、t(90° )大体 上都在焊接平面之内的测试样本3展现出高强度和高疲劳性能。
[0061] 实施例2
[0062] 已经准备了通过在T3回火中线性摩擦焊接AA2050乳制构件制成的物品。此实施 例例示"老化之前焊接"实施方案。AA2050构件是被切割成板材的75X40X25mm的取样 片。AA2050构件具有的细长晶粒类似于实施例1的AA2050T8构件的细长晶粒。取样片通 过接触40 X 25mm的部段而被线性摩擦焊接，振荡方向是25mm尺寸的方向。在焊接操作之 后，在155°C下执行18小时的焊接后热处理。
[0063] 表5a和表5b中提供了多种测试样本的定向。
[0064] 测试样本10是参考测试样本并且测试样本11到17是根据本发明的。
[0065] 表5a-锻造构件的晶粒定向
[0066]
[0069] 通过在由汤姆森摩擦焊接公司制造的E20机器上实现焊接。焊接条件与实施例1 的参考1、4和6的焊接条件相同，除了对于样本17,熔化焊穿是1mm。
[0070] 表6中提供了焊接物品（U= 30mm)的抗拉测试的结果和疲劳测试的结果。图7 中呈现了极限抗拉强度（RJ和延伸率之间的平衡。
[0071] 表6-焊接样本的机械测试
[0073] 与参考测试样本相比，本发明测试样本展现出显著提高的延伸率。
[0074] 对于测试样本14获得非常高的延伸率，其中锻造构件的细长晶粒的纵向方向在 焊接平面之内并且振荡构件的细长晶粒的纵向方向垂直于焊接平面。测试样本17也展现 出强度和延伸率之间的显著提高的平衡。本发明测试样本的疲劳结果通常类似且有时高于 参考样本的疲劳结果。
[0075] 实施例3
[0076] 已经准备了通过在T8回火中线性摩擦焊接AA2050乳制构件制成的物品。此实施 例例示各向异性指数的具体技术效果。AA2050构件是从板材切割下的75X40X25mm的取 样片。AA2050构件具有523MPa的极限抗拉强度且背离不严格的各向等大的形状。取样片 通过接触40 X 25mm的部段而被线性摩擦焊接，振荡方向是25mm尺寸的方向。
[0077] 通过在汤姆森摩擦焊接公司制造的E20机器上实现焊接。焊接条件与实施例1的 参考1、4和6的焊接条件相同。
[0078] 表7中提供了焊接物品（U= 30mm)的抗拉测试的结果和疲劳测试的结果。图6 中呈现了（样本18)极限抗拉强度（RJ和延伸率之间的平衡。
[0079] 表7-焊接的样本的机械测试
[0081] 与测试样本18相比，本发明测试样本展现出显著提高的延伸率，从而获得在强度 与延伸率之间的更好平衡。
【主权项】
1. 一种通过沿着平坦表面焊接而形成物品的方法，该物品包括：至少第一金属构件 (10)和至少第二金属构件（11)，该第一金属构件为具有在纵向方向（L10)上的细长晶粒的 铝合金锻制产品的形式，其根据ASTME112在纵向定向的表面中的各向异性指数至少是4， 和/或根据ASTME112在平面定向的表面中的各向异性指数至少是1. 5,其中 -该第一金属构件（10)被定位成与该第二金属构件接触，使得细长晶粒的所述纵向方 向（L10)被大体上定位在焊接平面之内， -该物品通过线性摩擦焊接形成。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第一金属构件（10)的晶粒的横向方向（T10) 大体上垂直于焊接平面。3. 根据权利要求2所述的方法，其中振荡方向（12)大体上平行于所述第一金属构件 (10)的晶粒的平面方向（P10)。4. 根据权利要求1到3中的任一项所述的方法，其中所述第一金属构件（10)是锻造构 件并且其中所述第二金属构件（11)是振荡构件。5. 根据权利要求1到4中的任一项所述的方法，其中所述第一金属构件（10)在焊接之 前处于不被人工老化的回火中，典型地在T3或T4中，并且其中执行后焊接热处理。6. 根据权利要求5所述的方法，其中所述第二金属构件（11)为铝合金锻制产品的形 式，其处于不被人工老化的回火中，具有在纵向方向（L11)上的细长晶粒，根据ASTME112 在纵向定向的表面中的各向异性指数至少是4和/或根据ASTMEl12在平面定向的表面 中的各向异性指数至少是1.5,并且其中所述第二金属构件（11)的细长晶粒的纵向方向 (L11)被定位成大体上垂直于焊接平面。7. 根据权利要求6所述的方法，其中振荡方向大体上平行于所述第二金属构件（11)的 晶粒的平面方向（P11)。8. 根据权利要求5所述的方法，其中所述第二金属构件（11)为铝合金锻制产品的形 式，其处于不被人工老化的回火中，具有在纵向方向（L11)上的细长晶粒，根据ASTME112 在纵向定向的表面中的各向异性指数至少是4和/或根据ASTMEl12在平面定向的表面中 的各向异性指数至少是1.5,并且其中所述第二金属构件的细长晶粒的纵向方向（L11)被 定位成大体上在焊接平面之内。9. 根据权利要求8所述的方法，其中所述第二金属构件（11)的晶粒的横向方向（T11) 大体上垂直于焊接平面，以及优选地，振荡方向（12)大体上平行于所述第二金属构件（11) 的晶粒的平面方向（P11)。10. 根据权利要求1到4中的任一项所述的方法，其中所述第一金属构件（10)在焊接 之前处于最后冶金回火中，典型地在T6、T7X或T8中。11. 根据权利要求10所述的方法，其中所述第二金属构件（11)为铝合金锻制产品的形 式，其处于最后冶金回火中，具有在纵向方向（L11)上的细长晶粒，根据ASTMΕ112在纵向 定向的表面中的各向异性指数至少是4和/或根据ASTME112在平面定向的表面中的各向 异性指数至少是1.5,并且其中所述第二金属构件（11)的细长晶粒的所述纵向方向（L11) 被定位成大体上在焊接平面之内。12. 根据权利要求11所述的方法，其中所述第二金属构件（11)的晶粒的横向方向 (T11)大体上垂直于焊接平面。13. 根据权利要求12所述的方法，其中振荡方向（12)大体上平行于所述第二金属构件 (11)的晶粒的平面方向（P11)。14. 根据权利要求1到13中的任一项所述的方法，其中所述第一金属构件（10)和优选 地所述第二金属构件（11)由铝锂类型铝合金制成。15. 根据权利要求1到14中的任一项所述的方法，其中所述物品是飞行器的或汽车的 结构物品，优选地是飞行器肋条。
【专利摘要】本发明涉及一种用于通过沿着平坦表面焊接形成物品的方法，该物品包括：至少第一金属构件(10)和至少第二金属构件(11)，该至少第一金属构件是具有在纵向方向(L10)上的细长晶粒的铝合金锻制产品的形式，其根据ASTM？E112在纵向定向的表面中的各向异性指数至少是4和/或根据ASTM？E112在平面定向的表面中的各向异性指数至少是1.5，其中该第一金属构件(10)被定位成与该第二金属构件接触，使得细长晶粒的所述纵向方向(L10)被大体上定位在焊接平面之内；该物品通过线性摩擦焊接形成。根据本发明的方法对于提高通过线性摩擦焊接获得的焊接接合部的强度和延伸率尤其有用。通过本发明的方法获得的飞行器的结构物品是有利的，尤其是飞行器结构构件。
【IPC分类】B23K20/12
【公开号】CN105339125
【申请号】CN201480037137
【发明人】C·J·格莱斯布鲁克, M·格鲁奈特, J·拉耶
【申请人】伊苏瓦尔肯联铝业
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年6月24日
【公告号】CA2916525A1, EP3013514A2, WO2014207564A2, WO2014207564A3