專利名稱：用于摩擦攪拌焊接高溫材料的砧板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及摩擦攪拌焊接，更特別地，涉及用在摩擦攪拌焊接過(guò)程中的砧板，該砧板涂覆有一種物質(zhì)或者用該物質(zhì)制造而成，當(dāng)摩擦攪拌焊接高溫材料或工件時(shí)，這種物質(zhì)能夠抵抗砧板變形并且防止砧板和摩擦攪拌焊接工具或工件之間的擴(kuò)散結(jié)合或機(jī)械結(jié)合。
背景技術(shù)：
摩擦焊接已經(jīng)在焊接工業(yè)領(lǐng)域中使用多年。例如，當(dāng)兩個(gè)管子的末端壓在一起并同時(shí)往相反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生熱并導(dǎo)致管子的末端塑化且結(jié)合在一起?？焖偻Ｖ构茏有D(zhuǎn)會(huì)使得兩個(gè)管子熔合在一起。
另一方面，摩擦攪拌焊接是一種相對(duì)較新的技術(shù)，它在1995年10月24日發(fā)布的美國(guó)專利No.5,460,317中首次得到闡述。摩擦攪拌焊接包括在兩個(gè)工件相互接觸點(diǎn)處將一個(gè)帶有成型探頭端的不可熔的摩擦攪拌焊接工具壓在兩個(gè)工件上。當(dāng)它壓在兩個(gè)工件上時(shí)，工具的探頭端的周期運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生熱。工具的探頭端進(jìn)入或者插入到兩個(gè)工件中由探頭端摩擦生成的塑化區(qū)域。接著探頭端緩慢地移動(dòng)到兩個(gè)工件相互鄰接的區(qū)域，從而使得位于探頭端下方的兩個(gè)管子之間的區(qū)域能夠一起固化。
摩擦攪拌焊接有很多優(yōu)點(diǎn)。其中包括受熱的材料在摩擦攪拌焊接中不會(huì)暴露于燃燒產(chǎn)物。這會(huì)減少工件中因?yàn)楣ぜc工具及其副產(chǎn)品之間的分界面引起的化學(xué)變化。摩擦攪拌焊接的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是工件的溫度不會(huì)變得與傳統(tǒng)的焊接加工產(chǎn)生的溫度一樣高，即使在受熱區(qū)域中也是如此。這種降低了的溫度會(huì)削弱因?yàn)榄h(huán)境大氣引起的工件的氧化，從而減少了在焊接位置處提供惰性氣氛的需要。
由于探頭端的磨損，摩擦攪拌焊接傳統(tǒng)上限于焊接低熔點(diǎn)材料，如鋁合金、銅合金、鉛鎂合金等。使用標(biāo)準(zhǔn)的鋼背支承或砧板可以有效地連接這些材料。但是，技術(shù)上的最新進(jìn)步使得摩擦攪拌焊接可用于比較堅(jiān)固的、以前不可焊接的材料。
為了連接一些所謂的如鋼、不銹鋼、鎳合金或鈦合金等“高溫材料”，必須采用更高的溫度，使用更強(qiáng)的力。這些更高的溫度和更強(qiáng)的力產(chǎn)生了新問(wèn)題。例如，如此高的溫度會(huì)導(dǎo)致工件擴(kuò)散結(jié)合或機(jī)械結(jié)合到砧板上。而且，高溫工件的摩擦攪拌焊接可能導(dǎo)致不需要的和額外的砧板變形。
本領(lǐng)域目前的趨勢(shì)是在連接高溫材料時(shí)避免探頭端完全熔透，以降低工件擴(kuò)散結(jié)合或機(jī)械結(jié)合到砧板上的可能性。然而，如果探頭端只少量熔透到接縫中，那么接縫只有一部分受熱并接合，這樣的焊接就不如焊接被完全熔透進(jìn)接縫區(qū)域時(shí)那樣堅(jiān)固。另外，材料在整個(gè)焊縫上沒(méi)有得到完全塑化，引起部分表面上的焊接區(qū)域呈搭焊狀態(tài)，在該區(qū)域中，來(lái)自一個(gè)工件上的材料部分地重疊到相鄰工件的材料上，而不是與之完全結(jié)合。這種焊接的缺陷并不總是顯而易見(jiàn)的，或者至少在前期檢查中并不總是能夠看出來(lái)的。
本領(lǐng)域的最新趨勢(shì)是獲得完全熔透的焊接。很多發(fā)明涉及到給砧板或工件增加倒角或凹槽。(參見(jiàn)美國(guó)專利No.5,611,479和5,769,306)。另外，很多專利致力于使用反饋控制系統(tǒng)來(lái)控制銷(xiāo)的深度，從而控制熔透的程度。(參見(jiàn)美國(guó)專利No.6,168,066和6,173,880)。
美國(guó)專利No.6,168,066包括有一個(gè)陶瓷傳感器片，它用來(lái)感知磁場(chǎng)和渦流來(lái)控制磁摩擦攪拌焊接工具在比較軟的非磁性材料中的深度。
因此，提高現(xiàn)有技術(shù)或者即使采用其它技術(shù)來(lái)代替現(xiàn)有技術(shù)都是本領(lǐng)域的進(jìn)步。
發(fā)明概述本發(fā)明的一些實(shí)施方式提供了一種摩擦攪拌焊接砧板，當(dāng)摩擦攪拌焊接時(shí)，它在工件和砧板之間形成了一層擴(kuò)散隔層。
本發(fā)明的一些實(shí)施方式提供了一種改進(jìn)的摩擦攪拌焊接砧板，它能夠焊接那些通常認(rèn)為是“剛性的”而難于用傳統(tǒng)的摩擦攪拌焊接砧板來(lái)焊接的材料和工件。
進(jìn)一步地，本發(fā)明的一些實(shí)施方式提供了一種改進(jìn)了的摩擦攪拌焊接砧板，它能夠完全熔透焊接那些目前難于用傳統(tǒng)的摩擦攪拌焊接砧板來(lái)摩擦攪拌焊接的材料。
本發(fā)明的一些實(shí)施方式提供了一種改進(jìn)了的摩擦攪拌焊接砧板，當(dāng)摩擦攪拌焊接高溫工件和材料時(shí)，它能夠防止因砧板引起的常規(guī)變形。
本發(fā)明的一些實(shí)施方式提供了一種摩擦攪拌焊接砧板，當(dāng)摩擦攪拌焊接時(shí)，它能夠防止工件和砧板之間的擴(kuò)散結(jié)合。
另外，本發(fā)明的一些實(shí)施方式提供了一種摩擦攪拌焊接砧板，當(dāng)摩擦攪拌焊接時(shí)，它能夠防止工件和砧板之間的機(jī)械結(jié)合。
本發(fā)明的一些實(shí)施方式提供了一種摩擦攪拌焊接砧板，它涂覆有至少一種化學(xué)性質(zhì)不活潑的材料或者用該材料制造而成，該材料在工件和砧板之間形成了一層擴(kuò)散隔層。
此外，本發(fā)明的一些實(shí)施方式提供了多種可用于涂覆或者制造砧板的材料，以獲得比當(dāng)前摩擦攪拌焊接砧板更高的性能。
對(duì)本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員而言，發(fā)明的進(jìn)一步特征和優(yōu)點(diǎn)在結(jié)合附圖理解下面的詳細(xì)說(shuō)明的基礎(chǔ)上是顯而易見(jiàn)的。
在一種最佳實(shí)施方式中，提供了一個(gè)系統(tǒng)，其中摩擦攪拌焊接砧板是用一種化學(xué)性質(zhì)不活潑的材料制造而成的，例如氧化物、氮化物、碳化物或硅酸鹽。在此實(shí)施方式中，砧板通常是一個(gè)平板或轉(zhuǎn)臺(tái)，它在摩擦攪拌焊接時(shí)支承工件。除了由前面提到的材料制造砧板之外，另外還可用化學(xué)性質(zhì)不活潑的材料來(lái)涂覆砧板。
下面是用前面引用的材料應(yīng)用或制造砧板的一些其它方法。在一種實(shí)施方式中，砧板是通過(guò)直接將化學(xué)性質(zhì)不活潑的材料噴涂到金屬砧板上制造而成的。另外，砧板還可通過(guò)化學(xué)沉積或蒸汽沉積來(lái)涂覆上化學(xué)性質(zhì)不活潑的材料。砧板還可通過(guò)陽(yáng)極氧化或離子束燒結(jié)來(lái)涂覆上化學(xué)性質(zhì)不活潑的材料。進(jìn)一步地，砧板還可以是一個(gè)由化學(xué)性質(zhì)不活潑的材料組成的完整的襯墊或者砧板還可以涂覆上粉末狀的化學(xué)性質(zhì)不活潑的材料。進(jìn)一步地，砧板還可以通過(guò)粘合液涂覆上粉末狀的化學(xué)性質(zhì)不活潑的材料。另外，可以通過(guò)產(chǎn)生和結(jié)合化學(xué)性質(zhì)不活潑的材料來(lái)為砧板涂覆上化學(xué)性質(zhì)不活潑的材料，這種產(chǎn)生和結(jié)合是通過(guò)反應(yīng)或變化同時(shí)發(fā)生的。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，砧板的幾何形狀或外形可為了實(shí)現(xiàn)更多的具體目標(biāo)而變化，前提是砧板至少部分涂覆了化學(xué)性質(zhì)不活潑的材料或者由化學(xué)性質(zhì)不活潑的材料組成。另外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，任何化學(xué)性質(zhì)不活潑的涂層，包括與作為第二或第三元素的氧、氮、碳或硅結(jié)合分別形成氧化物、氮化物、碳化物或硅酸鹽的金屬在內(nèi)，都提高了砧板的性能。
進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，包括化學(xué)性質(zhì)不活潑的材料的任何化學(xué)性質(zhì)不活潑的涂層，例如但不限于金剛石，都提高了砧板的性能。
本發(fā)明實(shí)施方式的原理使得在摩擦攪拌焊接一些材料的過(guò)程中能夠完全熔透，這是因?yàn)楣ぞ邲](méi)有粘住砧板或工件，從而改進(jìn)了焊接，其中，這些材料傳統(tǒng)上不可用摩擦攪拌焊接，如鋼材、鈦和其它高溫材料。
本發(fā)明的這些和其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在下面闡述出來(lái)，或者在后面的說(shuō)明和附屬權(quán)利要求中變得更加明顯。其中，這些特征和優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)那些特別在附屬權(quán)利要求中指出的器械和組合來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。進(jìn)一步地，發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)應(yīng)用發(fā)明得知，或者通過(guò)在下文中闡述的說(shuō)明變得顯而易見(jiàn)。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明為了獲得上文敘述的方式和本發(fā)明的其它特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)，將參照特定實(shí)施方式提供一個(gè)本發(fā)明更詳細(xì)的描述，實(shí)施方式闡述在附圖中。應(yīng)當(dāng)理解附圖只描述本發(fā)明典型的實(shí)施方式，因此，不能被認(rèn)為是對(duì)發(fā)明范圍的限制，本發(fā)明將通過(guò)采用附圖描述和解釋附加特性與細(xì)節(jié)，其中


圖1是一幅表示待焊接表面的橫截面視圖，其中圖包括工件和支承砧板的兩個(gè)結(jié)合面；圖2是另一幅表示待焊接表面的橫截面視圖，表示摩擦攪拌焊接工具在工件內(nèi)工作；圖3描繪用傳統(tǒng)砧板焊接后的表面的橫截面視圖；圖4描繪用在此公開(kāi)的本發(fā)明的實(shí)施方式焊接后的表面的橫截面視圖；圖5表示一幅橫截面視圖，該視圖描繪了待焊接的表面并進(jìn)一步描繪了在砧板上的一個(gè)涂覆的擴(kuò)散隔層；以及圖6仍是另一幅表示待焊接表面和砧板的橫截面視圖，該砧板由一個(gè)惰性擴(kuò)散隔層組成。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述現(xiàn)在參照附圖，其中給本發(fā)明的不同元件以不同的數(shù)字標(biāo)記，其中本發(fā)明的描述使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解下列描述僅僅是本發(fā)明原理的示范，不應(yīng)當(dāng)被視作對(duì)所附權(quán)利要求范圍的縮小。
在此公開(kāi)的本發(fā)明的一些實(shí)施方式用于在摩擦攪拌焊接高溫材料如不銹鋼的過(guò)程中焊接的完全或局部熔透。隨著在摩擦攪拌焊接設(shè)備和加工中使用的工具的新進(jìn)步，具有比過(guò)去使用的熔點(diǎn)更高的不同材料能夠成功地進(jìn)行摩擦攪拌焊接。結(jié)合高溫材料或工件所需的高溫高壓使得在工件和支承之間必須有一個(gè)擴(kuò)散隔層以便消除工件之間的擴(kuò)散結(jié)合并防止砧板變形。實(shí)驗(yàn)揭示當(dāng)參加摩擦攪拌焊接高溫材料時(shí)，擴(kuò)散結(jié)合、機(jī)械結(jié)合和變形發(fā)生在工件和傳統(tǒng)或標(biāo)準(zhǔn)鋼砧板之間。因此，在此描述的本實(shí)施方式防止砧板在摩擦攪拌焊接過(guò)程中這樣結(jié)合到工件上，并且如果不能完全消除砧板變形也將砧板變形減到最小。
在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中，術(shù)語(yǔ)“高溫材料”是指那些不易使用傳統(tǒng)的摩擦攪拌焊接工具進(jìn)行摩擦攪拌焊接的合成物或工件。這些合成物例如，但不僅限于，鋼、不銹鋼、鎳合金和鈦合金。當(dāng)摩擦攪拌焊接上述材料時(shí)，溫度超過(guò)1300攝氏度，壓力超過(guò)10噸是很典型的。
圖1顯示穿過(guò)待焊接的表面的橫截面圖，示出兩個(gè)工件和一個(gè)支承砧板14。圖顯示焊接板10A和10B在接縫12處相互連接在一起。
圖2表示一個(gè)摩擦攪拌焊接工具22和焊接板10A和10B。銷(xiāo)16摩擦地塑化材料和焊接板。當(dāng)接合高溫材料時(shí)，本領(lǐng)域的規(guī)定是避免完全熔透留下一個(gè)未連接部分18。然而，這種熔透不足的結(jié)果是有一個(gè)橫截面24，如圖3所示，其中焊縫18的底部難以通過(guò)簡(jiǎn)單的檢查發(fā)現(xiàn)焊縫是否完整。
圖4表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的原理接合的焊縫的一個(gè)橫截面24。表示出了一個(gè)被涂覆的砧板14，它允許完全熔透而沒(méi)有使工件擴(kuò)散結(jié)合或機(jī)械結(jié)合到砧板的危險(xiǎn)。該砧板可以涂有一種抵抗擴(kuò)散結(jié)合的惰性材料。
在一個(gè)實(shí)施方式中，使用了一個(gè)噴涂的扁平的矩形砧板。圖5表示這樣的帶涂層的砧板的橫截面視圖。所示砧板包括一個(gè)傳統(tǒng)的鋼芯28，它噴有一種惰性涂料26以抵抗擴(kuò)散結(jié)合。
根據(jù)本發(fā)明，化學(xué)蒸汽沉積是一種用于在傳統(tǒng)的剛芯上沉積材料的替代方法。這些材料包括，例如但不僅限于，碳化物、氮化物、氧化物和硅酸鹽。
圖5表示的惰性涂層，例如通過(guò)粉末涂覆加工，可以應(yīng)用到傳統(tǒng)的剛芯上。在把工件放置到位準(zhǔn)備摩擦攪拌焊接之前，將一種惰性粉末遍布在現(xiàn)有的鋼制砧板上。隨著工件跨越過(guò)砧板，粉末涂覆在工件底部并抵抗結(jié)合。
圖5中的涂層還可通過(guò)陽(yáng)極氧化來(lái)施加。因此，砧板作為陽(yáng)極懸浮在電解液中，有電流流過(guò)該砧板。該加工在陽(yáng)極表面產(chǎn)生的氧氣與金屬起反應(yīng)形成氧化層。
圖6說(shuō)明了一個(gè)完全由惰性材料26組成的砧板。實(shí)施方式包含這樣一個(gè)砧板作為襯墊的使用。
砧板的一種可替代的實(shí)施方式包括，但不限于，一個(gè)水平可旋轉(zhuǎn)圓柱或輥?zhàn)?。這種幾何形狀和其它幾何形狀都被包括在本發(fā)明實(shí)施方式的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的這種覆蓋或包括惰性化學(xué)物質(zhì)的砧板與傳統(tǒng)技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不同，由于摩擦攪拌焊接頭的高成本和經(jīng)濟(jì)壓力，傳統(tǒng)技術(shù)不允許去大量嘗試高溫材料下的完全熔透。
雖然當(dāng)砧板由所有類(lèi)型的材料組成時(shí)涂層可能不會(huì)典型地防止砧板的變形，但是涂層能夠典型地防止由大多數(shù)類(lèi)型材料構(gòu)造的砧板中的擴(kuò)散結(jié)合。另外，在由高度耐熱變形和根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式教導(dǎo)而被涂覆的材料形成的砧板中，防止擴(kuò)散結(jié)合和防止變形都會(huì)發(fā)生。在變形的臺(tái)面或砧板上隨后進(jìn)行的焊接典型地會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的表面定位問(wèn)題。但是，本發(fā)明實(shí)施方式包括已涂覆的和未涂覆的堅(jiān)固砧板材料，該材料在高溫下仍然維持它們的彈性模量而不會(huì)擴(kuò)散焊接(即超過(guò)鋼材三千萬(wàn)psi)。這些材料中有一部分由上述擴(kuò)散隔層材料制造而成。實(shí)施方式還包括使用大理石和/或花崗巖。對(duì)工件所在的砧板或臺(tái)面的液體冷卻調(diào)節(jié)熱流，其可用來(lái)作為控制焊接質(zhì)量的參數(shù)，并用來(lái)在摩擦攪拌焊接中維持臺(tái)面模量。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，基于它們的熱傳導(dǎo)率，堅(jiān)固的陶瓷材料還可用來(lái)控制熱流。堅(jiān)固的陶瓷材料還可用來(lái)作為砧板，并典型地不會(huì)允許擴(kuò)散結(jié)合或變形。
本領(lǐng)域技術(shù)熟練人員易于理解，只要在本質(zhì)上不背離在此提供的教導(dǎo)和優(yōu)點(diǎn)，可以對(duì)示范的實(shí)施方式作出多種變化。相應(yīng)地，所有這些變化都被確定包含在本發(fā)明實(shí)施方式的范圍內(nèi)。
因此，正如在此討論的那樣，本發(fā)明的實(shí)施方式包含摩擦攪拌焊接，更特別地，包含一種用在摩擦攪拌焊接加工中的砧板，該砧板或者涂覆有一種物質(zhì)或者用該物質(zhì)制造而成，當(dāng)摩擦攪拌焊接高溫材料或工件時(shí)，這種物質(zhì)能夠抵抗砧板變形并且防止砧板和摩擦攪拌焊接工具或工件之間的擴(kuò)散結(jié)合或機(jī)械結(jié)合。在不背離其精神和本質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明還可能包含其它具體的形式。所描述的實(shí)施方式在各方面都只能認(rèn)為是說(shuō)明性的而不是限制性的。因此，發(fā)明的范圍是由附屬的權(quán)利要求而不是前面的描述來(lái)表示。所有發(fā)生在權(quán)利要求等效含義和范圍內(nèi)的變化都被包含在它們的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種構(gòu)造成在摩擦攪拌焊接中使用的砧板，其包括芯，其構(gòu)造成用于支承通過(guò)摩擦攪拌焊接方法焊接在一起的材料；一種化學(xué)性質(zhì)不活潑的材料，該材料包含在下列之一中(i)所述芯；和(ii)施加在所述芯的至少一部分上的涂層。
2.如權(quán)利要求1所述的砧板，其特征在于，所述涂層包括下列之一(i)選自元素周期表IIIA組中的元素；(ii)選自元素周期表IVA組中的元素；(iii)選自元素周期表IIIB組中的元素；和(iv)選自元素周期表IVB組中的元素。
3.如權(quán)利要求1所述的砧板，其特征在于，所述涂層包括下列之一(i)金剛石；(ii)金屬間化合物；和(iii)耐熔金屬。
4.如權(quán)利要求1所述的砧板，其特征在于，當(dāng)進(jìn)行摩擦攪拌焊接加工時(shí)，砧板在被焊接在一起的材料和砧板表面之間形成一擴(kuò)散隔層。
5.如權(quán)利要求1所述的砧板，其特征在于，砧板使焊接材料能夠完全熔透。
6.如權(quán)利要求1所述的砧板，其特征在于，砧板在摩擦攪拌焊接加工過(guò)程中抗變形。
7.如權(quán)利要求1所述的砧板，其特征在于，砧板防止材料和砧板之間的機(jī)械結(jié)合。
8.如權(quán)利要求1所述的砧板，其特征在于，所述化學(xué)性質(zhì)不活潑的材料包括下列之一(i)氧化物；(ii)氮化物；(iii)碳化物；和(iv)硅酸鹽。
9.如權(quán)利要求1所述的砧板，其特征在于，所述芯是下列形式之一(i)板；和(ii)轉(zhuǎn)臺(tái)。
10.一種用于制造摩擦攪拌焊接砧板的方法，其中該砧板能夠摩擦攪拌焊接高溫材料，該方法包括的步驟如下設(shè)置一個(gè)砧板芯，該砧板芯設(shè)置用于支承通過(guò)摩擦攪拌焊接方法焊接在一起的材料；以及在設(shè)置下列之一時(shí)使用一種化學(xué)性質(zhì)不活潑的材料(i)所述砧板芯；和(ii)在所述芯的至少一部分上的涂層。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，使用化學(xué)性質(zhì)不活潑的材料的步驟包括下列步驟之一(i)采用噴涂方法；(ii)采用沉積方法；(iii)采用陽(yáng)極氧化方法；(iv)采用離子束燒結(jié)方法；(v)采用粘合液方法；和(vi)采用化學(xué)反應(yīng)方法。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述使用化學(xué)性質(zhì)不活潑的材料的步驟包括使用粉末涂層方法來(lái)涂覆所述芯的至少一部分的步驟，所述化學(xué)性質(zhì)不活潑的材料為粉末狀。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述化學(xué)性質(zhì)不活潑的材料包括金屬和氧。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述化學(xué)性質(zhì)不活潑的材料包括金屬和氮。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述化學(xué)性質(zhì)不活潑的材料包括金屬和碳。
16.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述化學(xué)性質(zhì)不活潑的材料包括金屬和硅。
17.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括將所述芯形成下列形式之一的步驟(i)平板；和(ii)轉(zhuǎn)臺(tái)。
18.一種設(shè)置用于摩擦攪拌焊接的砧板的方法，該方法包括下述步驟設(shè)置一個(gè)帶有芯的砧板；將待摩擦攪拌焊接的材料放置到所述砧板上；摩擦攪拌焊接所述材料；和監(jiān)視焊接溫度。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述設(shè)置帶有芯的砧板的步驟包括下述步驟在所述芯中形成一個(gè)空腔；和將導(dǎo)管連接到空腔上。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述監(jiān)視焊接溫度的步驟包括用于通過(guò)空腔循環(huán)流動(dòng)流體以調(diào)整砧板溫度的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種摩擦攪拌焊接砧板(14)和一種生產(chǎn)能消除砧板擴(kuò)散結(jié)合或機(jī)械結(jié)合到工件(10A，10B)上的摩擦攪拌焊接砧板(14)的方法。用于生產(chǎn)這樣一種砧板的方案包括用例如氧化物、氮化物、金屬間化合物，和/或耐熔金屬的擴(kuò)散隔層涂覆砧板；用同樣的材料制造整個(gè)砧板或砧板的一部分；將這種材料的涂層(26)以薄片或粉末的形式放置在砧板(14)和工件(10A，10B)之間。在此公開(kāi)的砧板(14)既使在高溫下也顯示出高強(qiáng)度和硬度，如800℃以上的高溫，從而防止砧板(14)機(jī)械結(jié)合或擴(kuò)散結(jié)合到工件(10A，10B)上，并且使砧板變形減到最小或完全消除。
文檔編號(hào)B23K20/12GK1516634SQ02811816
公開(kāi)日2004年7月28日 申請(qǐng)日期2002年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月12日
發(fā)明者斯科特·M·帕克, 特蕾西·W·納爾遜, 卡爾·D·索倫森, W 納爾遜, D 索倫森, 斯科特 M 帕克 申請(qǐng)人:布萊阿姆青年大學(xué)