[发明专利]摩擦焊接方法及结构体

说明书

本发明涉及一种摩擦焊接方法和一种结构体，该方法适用于铝合金有轨机动车及房屋等场合所用镶板的焊接，该结构体适合用作上述镶板。

日本公开专利说明书246863/1990公开了一种采用中空构件的有轨机动车用双表面结构板(镶板)，而日本公开专利说明书106661/1994则公开了一种采用蜂窝型镶板一类层状镶板的方案。

摩擦焊接是通过旋转某一插入接头区域中的圆杆而实现的，圆杆的旋转可以加热接头区域并使之塑化，从而达到焊接的目的。这种焊接方法适用于对接接头及搭接接头。该工艺在WO 93/10935(同于WO 0615480B1，也同于外国PCT专利申请指定日本而公开的专利文献No.505090/1995号)和期刊(Welding & Metal Fabrication,January1995,pp.13-16)中已有介绍。本发明将解决的问题

在摩擦焊接中，直接从焊接工具(圆杆)之下挤出的塑化金属会在焊接过程中冲击焊接表面，因而有一下驱力作用在接头区域上。这样，在将该焊接方法运用于双表面结构板(镶板)时，该下驱力将使接头区域的焊接材料向下流动并使接头区域变形。如此便不可能获得满意的焊接质量。

双表面结构板(镶板)包含由挤压铝合金制成的中空构件以及蜂窝型镶板。这类镶板的连接可以由MIG焊接法及TIG焊接法实现。而用摩擦焊接进行这类连接则可能使接头区域向下弯曲，或者使接头区域内的材料因焊接过程中产生的下驱力而被迫向下流动。

本发明人通过大量试验发现了上述问题。

本发明的目的是，提供一种摩擦焊接方法和一种结构体，其中：可以从一个表面侧进行焊接并能低成本地制造结构体；在具有两个表面的构件例如中空构件利用摩擦焊来进行焊接时，两个表面可以方便地焊接。

为实现上述目的，按本发明的一个方面，提供了这样一种摩擦焊接方法，其中：把一个第一构件的端部与一个第二构件的端部对接，以形成一个对接部分；所述第一构件和第二构件各具有：一个第一板件，一个布置成与所述第一板件基本平行的第二板件，和一个连接所述第一板件中间位置和所述第二板件的端部的第三板件；使所述第一板件的端部自所述第二板件的端部突出；在一个旋转工具只从所述第二板件的一侧插至所述对接部分的条件下，对所述对接部分进行摩擦焊并把摩擦焊进行成，使所述对接部分的表面成形为基本上是平的；以及，之后，从所述第一构件的外侧和所述第二构件的外侧把第四板件焊接在上述各个构件的第二板件上。

按本发明的另一方面，提供了这样一种一种结构体，其中：一个第一构件和一个第二构件各具有：一个第一板件，一个布置成与所述第一板件基本平行的第二板件，和一个连接所述第一板件中间位置和所述第二板件的端部的第三板件；所述第一板件的端部自所述第二板件的端部突出；所述第一板件的端部从第二板件一侧采用摩擦焊来焊接，并且，所述第二板件的相对侧基本上是平的；第四板件的各端部焊接在上述各个构件的第二板件上。

图1在摩擦焊之后的垂直截面。

图3是本发明另一实施例的垂直截面。

图4是图3在摩擦焊之后的垂直截面。

图5是本发明又一实施例的垂直截面。

图6是图5的摩擦焊之后的垂直截面。

图7是本发明再一实施例的垂直截面。

图8是图7在摩擦焊之后的垂直截面。

图9是表示如本发明又一实施例所述摩擦焊过程的垂直截面。

图10是本发明又一实施例的垂直截面。

图11是本发明又一实施例的垂直截面。

图12是本发明又一实施例的垂直截面。

图13是本发明又一实施例的垂直截面。

图14是本发明又一实施例的垂直截面。

图15是有轨机动车的车身透视图。