專利名稱：包括冷變形以及隨后進(jìn)行整個焊接區(qū)域的焊接后回火的用于通過焊接組裝鋁合金部件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過焊接(尤其是通過摩擦攪拌焊接(FSW))組裝能通過熱處理被硬化的鋁合金部件，尤其是通過形變熱處理被硬化的合金，所述形變熱處理包括固溶處理、淬火、冷變形以及回火(revenu)。
背景技術(shù)：
在制造金屬結(jié)構(gòu)中，尤其是在制造旨在用于航空構(gòu)造的金屬結(jié)構(gòu)中，焊接可代替較多傳統(tǒng)組裝技術(shù)(諸如鉚接)。焊接方法允許快速組裝部件而不會產(chǎn)生孔洞，孔洞常常是裂紋的起始位置。已知一些其中材料發(fā)生熔化的焊接方法，尤其例如使用填充金屬的氧乙炔焊、使用非自耗電極的電弧焊(TIG)、使用自耗電極的電弧焊或半自動焊接(MIG)、激光焊接、等離子焊接、以及電子束焊接。還已知一些固相焊接方法，諸如摩擦攪拌焊接(英文為 Friction Stir Welding, FSff)或摩擦焊接。不幸的是，一定數(shù)量的問題限制了焊接的使用，尤其是在航空構(gòu)造領(lǐng)域。焊接部件通常遇到的第一個問題是相對于遠(yuǎn)離焊接區(qū)域的金屬，該焊接接合部的機(jī)械強(qiáng)度會降低。通常，在焊接區(qū)域獲得的彈性極限水平等于所使用金屬的彈性極限的約 60%。通常遇到的第二個問題是焊接區(qū)域的腐蝕敏感性增加。遇到的另一問題是焊接區(qū)域的微結(jié)構(gòu)，例如在焊接后固溶處理期間晶粒的異常變大。已提出保護(hù)焊接區(qū)域來解決腐蝕問題。專利申請US 2008/047222 (Lockheed Martin)詳細(xì)描述了在材料的FSW焊接接合部上進(jìn)行冷氣相沉積以防止腐蝕。專利申請WO 2004/014593 (Eclipse Aviation)詳細(xì)描述了在待被組裝的表面上應(yīng)用密封材料(諸如密封/單體粘合材料)從而利用焊接熱在焊接位置形成聚合物密封接合部，以保護(hù)元件免于焊接腐蝕。然而，借助這類保護(hù)方法，焊接接合部依然對腐蝕敏感并且涂層缺陷總是可能的， 尤其是對于復(fù)雜形狀的組裝。已提出各種焊前或焊后熱處理順序來改善焊接接合部或焊接組件的最終特性。專利EP 1625242 (Alcan Mienalu)詳細(xì)描述了一種方法，其中待焊接的元件在焊接之前以溫度T持續(xù)至少2tl進(jìn)行熱處理，tl被定義為以溫度T進(jìn)行的導(dǎo)致由AED限定的熔融峰比能小于lj/g的最小處理持續(xù)時間。專利EP 1799391 (Alcan Mienalu)詳細(xì)描述了一種方法，其中焊接組件的各元件之一在焊接之前進(jìn)行預(yù)回火以獲得包括具有不同特性權(quán)衡的至少兩個鋁合金部件的結(jié)構(gòu)元件。專利US 6168067 (McDonnell Douglas)詳細(xì)描述了一種方法，其中在已經(jīng)進(jìn)行了固溶處理和淬火并且處于不完全金相狀態(tài)的各部件上進(jìn)行焊接，以及在焊接后進(jìn)行額外的析出熱處理。專利EP 1334793 (Boeing)詳細(xì)描述了一種摩擦攪拌焊接方法，其中焊接工具被加熱，然后再焊接該焊接接合部并且在焊接組件上進(jìn)行固溶處理和淬火操作。專利申請US2007/0138239(Sumitomo Light Metals)教導(dǎo)了一種通過摩擦攪拌焊接進(jìn)行組裝的方法，其中以"Γ4的狀態(tài)組裝各構(gòu)件，其中在組裝步驟之前或之后進(jìn)行回復(fù)處理(traitement de r6version)。應(yīng)注意，用于回復(fù)處理的時間段不長于300s。專利申請F(tuán)R 2 868 084 Al (Pechiney Rhenalu)教導(dǎo)了一種包括以下步驟的方法a)固溶處理一種中間產(chǎn)物，b)可選地受控拉伸，c)回火處理。根據(jù)該申請，該發(fā)明的主要方面是在具有熱梯度的熔爐中進(jìn)行回火處理。該申請教導(dǎo)了將該要求權(quán)利的方法應(yīng)用于焊接組件，這在焊接前導(dǎo)致焊接組件或各構(gòu)件上的固溶處理和回火處理。此外，已知通過諸如拋光和噴丸處理等技術(shù)在焊接接合部的表面上引入壓縮應(yīng)力，從而改善其疲勞特性和抗腐蝕特性。專利申請WO03/082512 或相應(yīng)申請US2005/0224562A1 (Surface Technology) 出了一種旨在用于金屬(諸如鋁、鈦或鋼)組裝的方法，該方法使用具有焊接工具和壓縮工具的焊接設(shè)備，所述壓縮工具在該工藝的最后步驟期間沿焊接線的表面能夠引發(fā)表面殘余壓縮應(yīng)力層，并在所有熱標(biāo)記區(qū)域中應(yīng)用特定量的冷加工Qcrouissage afroid)和表面淬火。在這最后一篇文件中，沒有構(gòu)想在由形變熱處理硬化的鋁合金的生產(chǎn)工藝中增加包括以下相繼步驟的焊接操作的特定問題固溶處理、淬火、冷變形和回火。因此，對于某些鋁合金，尤其是2XXX系列，在該類的形變熱處理之后獲得優(yōu)化特性。所獲得的金相狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)EN 515中定義為T8的狀態(tài)。該標(biāo)示適用于被固溶處理、冷加工以及回火的產(chǎn)品，其在固溶處理之后進(jìn)行冷加工從而改善機(jī)械強(qiáng)度，或者其中在機(jī)械特性極限中表現(xiàn)出與平整或拉直有關(guān)的冷加工的效果。在T8狀態(tài)尤其有利的合金中，2XXX 系列的若干合金值得注意，尤其是鋁銅鋰合金。專利申請EP 0 227 563 Al (CEGEDUR)教導(dǎo)了一種針對含鋰鋁合金的特殊欠回火處理(traitement de sous-revenu)，以降低對脫落腐蝕的敏感性。通過焊接組裝這些產(chǎn)品的方法引起一些特定問題，因為其必須設(shè)立在適宜進(jìn)行焊接步驟的階段，相對于固溶處理、淬火、冷加工以及回火工藝的各步驟。例如，如專利US 5259897 (Martin Marietta)描述的，可對狀態(tài)T3或狀態(tài)T8的各部件執(zhí)行焊接操作。盡管在機(jī)械強(qiáng)度或抗腐蝕性方面所獲得的結(jié)果通常相對令人滿意，但是對于特定應(yīng)用，進(jìn)一步改善焊接接合部所獲得的性能特性，尤其是機(jī)械強(qiáng)度和抗腐蝕性，仍將會是有用的。本發(fā)明的目標(biāo)是解決鋁合金、尤其是最終金相狀態(tài)為T8的鋁合金的焊接問題，從而改善焊接接合部的特性，尤其是在機(jī)械強(qiáng)度、抗腐蝕性和焊接區(qū)域的微結(jié)構(gòu)方面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目標(biāo)是一種用于組裝鋁合金部件的方法，其中
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(i)提供至少一個第一鋁合金部件，其處于已被固溶處理、淬火、可選地冷加工、以及自然地在環(huán)境溫度下被時效處理或已經(jīng)歷預(yù)回火的狀態(tài)，以及提供至少一個第二鋁合金部件，(ii)焊接所述部件以獲得具有一個焊接區(qū)域的焊接組件，(iii)進(jìn)行該整個焊接區(qū)域0. 3%到5%之間的冷變形，(iv)對該這樣變形的焊接組件進(jìn)行焊接后的回火以獲得最終金相狀態(tài)。本發(fā)明的另一個目標(biāo)是一種通過本發(fā)明的方法能獲得的焊接組件，所述方法包括以下步驟冷變形該整個焊接區(qū)域的0. 3%到5%，以及焊接后回火該如此變形的焊接組件以獲得最終金相狀態(tài)。本發(fā)明的另一個目標(biāo)是本發(fā)明的焊接組件用于制造交通工具的用途。


圖1示出了通過摩擦攪拌焊接獲得的焊接區(qū)域的結(jié)構(gòu)。(14a)第一構(gòu)件，(14b) 第二構(gòu)件，(16)熱機(jī)械影響區(qū)域，(18)熱影響區(qū)域，(19)核心(noyau), (21)焊接區(qū)域的界限。圖2示出了對于較厚的初始產(chǎn)品、通過摩擦攪拌焊接獲得的焊接區(qū)域的結(jié)構(gòu)。圖3示出了對于樣品1和4、在焊接區(qū)域中的微硬度(miCr0-duret6)曲線。圖4示出了對于樣品10、11和12、在焊接區(qū)域中的微硬度曲線。
具體實施例方式合金依照本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的鋁協(xié)會(AA)的規(guī)定來命名。金相狀態(tài)的定義在歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 515中示出。除非另外指出，通過按照標(biāo)準(zhǔn)EN 10002-1的拉伸試驗(該試驗的取樣和方向由標(biāo)準(zhǔn)EN 485-1限定)來確定靜態(tài)機(jī)械特性，也就是拉伸強(qiáng)度(r6sistance ala rupture) Rm、 0.2%伸長的屈服極限(limite d’ elasticite) RpO. 2以及斷裂伸長A。本發(fā)明涉及制造焊接組件，所述焊接組件包括至少一個可通過熱處理硬化的鋁合金部件，所述鋁合金部件在固溶處理之后經(jīng)歷冷加工以尤其是減輕應(yīng)力和/或改善其機(jī)械特性。本發(fā)明對于如下焊接組件尤其有利，所述焊接組件包括至少一個可通過熱處理硬化的鋁合金部件，所述鋁合金部件在固溶處理后被冷加工以改善機(jī)械強(qiáng)度、或者其中在機(jī)械特性極限中表現(xiàn)出與平整或拉直有關(guān)的冷加工的效果，即，其最終金相狀態(tài)已知為T8或 T8X，8后面的該第二字符用于指示固溶處理后的冷加工的生長量或者對于Τ8類型的特定狀態(tài)，該第二字符可用于指示欠回火的不同程度。在本發(fā)明的方法中，提供至少一個第一鋁合金部件，其處于已被固溶處理、淬火、 可選地冷加工并自然地在環(huán)境溫度被時效處理或者已經(jīng)歷預(yù)回火的狀態(tài)，以及至少一個第二鋁合金部件。如果該第一部件的金相狀態(tài)是一種自然地在環(huán)境溫度下被時效處理的狀態(tài)，則其為金相狀態(tài)Τ3 (固溶處理、冷加工以及時效處理至基本穩(wěn)定狀態(tài))或Τ4 (固溶處理以及時效處理至基本穩(wěn)定狀態(tài))。如果該第一部件的金相狀態(tài)是一種預(yù)回火的狀態(tài)，則該狀態(tài)不相應(yīng)于最終金相狀態(tài)，而是如同最終金相狀態(tài)——在焊接后的回火之后獲得——為預(yù)回火和焊接后的回火的結(jié)果的狀態(tài)。
還提供至少一個第二鋁合金部件。有利地，所述第二部件由選自與所述第一部件相同系列的合金制成。優(yōu)選地，所述第二部件由與所述第一部件相同系列的合金制成，并具有與所述第一部件相同的金相狀態(tài)。所提供的這些部件隨后被定位和焊接。所述部件可以是平整的或直的，諸如板材或型材或已經(jīng)歷成形操作以形成例如飛機(jī)機(jī)身的部件。所述部件可具有相同厚度或具有不同厚度。組裝不同厚度的部件是有利的，因為其可限制在該焊接組件的最終加工期間產(chǎn)生鋁屑。所述部件可被成形加工有例如溝槽、切口和額外的結(jié)瘤部(excroissance)用于輔助相對定位。各部件還可對接焊接、角焊或借助任何常用的焊接方法焊接。其中發(fā)生材料熔化的焊接方法，尤其諸如使用填充金屬的氧乙炔焊、使用非自耗電極的電弧焊(TIG)、使用自耗電極的電弧焊或半自動焊接(MIG)、激光焊接、等離子焊接、 以及電子束焊接，可在本發(fā)明的范圍內(nèi)使用。然而，優(yōu)選是固相焊接方法。摩擦攪拌焊接是一種優(yōu)選的焊接方法，尤其因為不存在焊條而使得能夠進(jìn)行形變熱處理，所述形變熱處理對焊接區(qū)域和母體金屬中的合金是優(yōu)化的。在焊接操作之后，焊接區(qū)域被限定為包括焊接核心和焊接熱影響區(qū)域。焊接區(qū)域的寬度可例如通過該焊接接合部的表面微硬度測量值來確定。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，認(rèn)為該焊接區(qū)域延伸貫穿該組裝材料的整個厚度，即使在一些情況下，如此限定的區(qū)域包括一個未被熱影響的區(qū)域，如圖1和2所示。圖1示出了一個在兩個相同或不同的鋁合金部件(1 和14b)之間通過摩擦攪拌焊接被焊接的區(qū)域內(nèi)側(cè)及周圍的金相結(jié)構(gòu)的實施例。除了遠(yuǎn)離該焊接的保持完全不受影響的區(qū)域外，可區(qū)分出3個不同的區(qū)域，-(19)受到最嚴(yán)重塑性變形的區(qū)域被稱為“核心”。該核心為拌合區(qū)域，其塑性變形并以細(xì)粒再結(jié)晶。焊接操作期間，在該處的溫度為最高，在470°C到580°C之間。根據(jù)各合金、待焊接厚度、及所使用的焊接參數(shù)，所述溫度顯著不同。-(16)在核心的每一側(cè)的第二區(qū)域是熱機(jī)械影響區(qū)域(TMAZ)。其是在核心和熱影響區(qū)域之間的界線區(qū)域，并且比核心變形更少，其可能具有再結(jié)晶的表現(xiàn)。-(18)熱影響區(qū)域(HAZ)，其圍繞前述塑性變形區(qū)域并經(jīng)歷與升高溫度相關(guān)的金相轉(zhuǎn)變(尤其是析出)。被認(rèn)為在本發(fā)明范圍內(nèi)的焊接區(qū)域由界限限定，例如通過微硬度測量值在表面上確定，并且延伸貫穿所述部件的整個厚度。如此，在圖2中，盡管該焊接區(qū)域被認(rèn)為延伸貫穿所述材料的整個厚度，但是相對于核心的尺寸，所述材料是厚的。根據(jù)本發(fā)明，在整個焊接區(qū)域的0. 3%到5%之間執(zhí)行冷變形。冷變形可通過壓縮和/或拉伸和/或滾壓例如沿與焊接線平行的方向和/或沿垂直方向進(jìn)行。本發(fā)明的重要方面在于，該冷變形步驟結(jié)合該焊接組件隨后的回火處理進(jìn)行。在第一有利實施方案中，通過受控拉伸該焊接組件進(jìn)行該冷變形。允許通過受控拉伸進(jìn)行冷變形的焊接組件的幾何結(jié)構(gòu)為如下幾何結(jié)構(gòu)，即在收到受控拉伸時，整個焊接組件經(jīng)歷基本相同的變形。拉應(yīng)力優(yōu)選地平行于焊接線的方向被施加。因此，在該第一實施方案中，該0.3%到5%之間的冷變形不僅在焊接區(qū)域上而且在該焊接組件的其他區(qū)域上進(jìn)行。
在該實施方案中，有利地，所述第一部件在焊接前，處于金相狀態(tài)T4或處于略微冷加工的T3金相狀態(tài)——冷加工優(yōu)選小于1%。優(yōu)選地，在該實施方案中通過受控拉伸進(jìn)行的該焊接組件的冷變形在2%到4%之間。在第二有利實施方案中，該在0. 3 %到5 %之間冷變形操作局部地通常通過壓縮進(jìn)行。在該第二實施方案中的局部冷變形基本在于使該焊接區(qū)域變形。尤其是當(dāng)該焊接組件的幾何結(jié)構(gòu)不允許以滿意的條件進(jìn)行通過受控拉伸的變形時，進(jìn)行該第二實施方案。該工藝具有的缺點是要求多個連續(xù)的壓縮步驟，但是其具有的優(yōu)點是能夠應(yīng)用于多數(shù)情況。在該第二實施方案中，有利的是在焊接前，所述第一部件處于金相狀態(tài)T3，使得母體金屬在焊接前已被冷加工，從而能夠獲得期望的最終金相狀態(tài)。有利地，在該第二實施方案中，在焊接之前進(jìn)行的冷加工在2%到5%之間。本發(fā)明人注意到，出乎預(yù)料地，即使該焊接區(qū)域的通過壓縮的小變形也會得到該焊接接合部在抗腐蝕性方面的顯著改善。對于最低的變形率——小于0. 6%，本發(fā)明人觀察到在Mastmaasis試驗中，在一些情況下可在該焊接核心的深度觀察到晶間腐蝕。由此，有利地，在該第二實施方案中在焊接之后局部進(jìn)行的冷變形在0.6%到2%之間。當(dāng)至少所述第一部件由2XXX系列的鋁合金(優(yōu)選地如果其選自AA2022，AA2094， AA2098, AA2198, AA2195, AA2196, AA2050, AA2039, AA2139, AA2124, AA2219 和 AA2297)制成時，本發(fā)明的方法尤其有利。一般來說，當(dāng)至少所述第一部件由2XXX系列的Al-Cu-Li鋁合金(優(yōu)選地包括2 到5重量％的銅以及0.8到2.5重量％的鋰)制成時，本發(fā)明的方法尤其有利。有利地，該使用的Al-Cu-Li合金還包含0. 1到0. 6重量％的銀以及0. 1到1重量％的鎂。在冷變形該焊接組件之后的步驟中，進(jìn)行焊接后的回火以獲得最終金相狀態(tài)。所述第一部件的最終金相狀態(tài)優(yōu)選為T8或T8X，盡管其他金相狀態(tài)也是可構(gòu)想的，尤其是在 7XXX合金的情況下的T7X51狀態(tài)。該回火的條件優(yōu)選在120到200°C之間，優(yōu)選地在140°C 到200°C之間，甚至更優(yōu)選地在140°C到165°C之間，該回火持續(xù)10到60小時?；鼗饤l件意味著可包括若干步驟的回火的至少一個步驟具有所述持續(xù)時間和溫度的回火條件。在所述第一實施方案的范圍內(nèi)，例如通過使用在焊接前4%的冷加工的變形，以及在焊接后2%的通過受控拉伸的變形和適當(dāng)?shù)幕鼗穑色@得T86的最終金相狀態(tài)。通過本發(fā)明的方法獲得的組件的焊接區(qū)域的金相微結(jié)構(gòu)不同于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品的金相微結(jié)構(gòu)。本發(fā)明人相信，焊接后的冷變形及隨后的回火允許在焊接區(qū)域中產(chǎn)生一種在機(jī)械特性和抗腐蝕性兩方面均有利的微結(jié)構(gòu)(尤其是析出)。然而，該微結(jié)構(gòu)的定量描述是困難的，尤其依賴于所使用的合金。有利地，對于根據(jù)本發(fā)明焊接的組件，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTM G85 A2進(jìn)行的Mastmaasis 試驗的抗腐蝕性不低于EA，不出現(xiàn)晶間腐蝕，該結(jié)果在該表面上觀察到而不論該表面下的觀察深度，尤其是在焊接接合部的芯處。有利地，對于本發(fā)明的焊接組件，該接合部的效率系數(shù)為至少70%，優(yōu)選地至少 85%，該接合部的效率系數(shù)是該焊接接合部沿垂直于焊接方向的拉伸強(qiáng)度與未焊接板材或遠(yuǎn)離焊接區(qū)域的區(qū)域的拉伸強(qiáng)度的比值。本發(fā)明的焊接組件也可具有以下特征，即，有利地，當(dāng)組裝部件由選自 AA2022、A 2094、AA2098、AA2198、AA2195、AA2196、AA2050、AA2039、AA2124.AA2139.AA2219和AA2297的合金制成時，在焊接區(qū)域、在熱影響區(qū)域或在熱機(jī)械影響區(qū)域中維克(Vickers)微硬度比非焊接區(qū)域的微硬度小至多20%。例如，對于采用本發(fā)明方法對AA2050合金構(gòu)件進(jìn)行的摩擦攪拌焊接，焊接區(qū)域、 HAZ和ZATM的微硬度比非焊接區(qū)域小不到20%，并且核心和熱影響區(qū)域的抗腐蝕性依照 Mastmaasis試驗至少為EA0本發(fā)明的焊接組件對于制造交通工具、尤其對于制造面板或型材是有用的。具體地，本發(fā)明的組件對于制造鐵路車輛、公共交通車輛、海上運輸船、汽車以及飛機(jī)是有用的。 本發(fā)明的焊接組件在航空構(gòu)造的應(yīng)用中關(guān)于制造結(jié)構(gòu)元件方面尤其有利。術(shù)語“結(jié)構(gòu)元件”指的是在機(jī)械構(gòu)造中使用的靜態(tài)和/或動態(tài)機(jī)械特性對于該結(jié)構(gòu)的性能和整體性特別重要的元件，并且該元件的結(jié)構(gòu)計算通常有規(guī)定或被執(zhí)行。其通常為一種機(jī)械部件，其失效可能會危及所述構(gòu)造、其使用者、其乘客或其他的安全性。對于飛機(jī)而言，這些結(jié)構(gòu)元件尤其是包括構(gòu)成機(jī)身的部件(諸如機(jī)身蒙皮、機(jī)身加強(qiáng)件、艙壁、周圍骨架、機(jī)翼(諸如機(jī)翼蒙皮、加強(qiáng)件、肋和縱梁)以及構(gòu)成尾翼單元的部件(尤其是由水平和豎直穩(wěn)定器構(gòu)成)，以及地板橫梁、座椅導(dǎo)軌和門。實施例實施例1在該實施例中，使用20mm厚的AA2050合金T34狀態(tài)板，即在淬火后拉伸約4%。 所述板沿長度方向邊對邊地定位，通過摩擦攪拌焊接被焊接至約16mm的深度。一些焊接組件隨后沿平行于焊接線的方向被拉伸2. 5%。所述焊接組件隨后在155°C進(jìn)行12h到M小時的回火熱處理。作為對照，一個拉伸2. 5的組件未經(jīng)歷回火。由此獲得的焊接組件通過如下方式確定特征，通過沿長度方向(沿平行于焊接線的方向)的張力試驗，通過微硬度測量，通過TL方向(垂直于焊接線的方法)在應(yīng)力下(ASTM G44和G49)的腐蝕試驗，以及通過根據(jù)Mastmaasis試驗的剝落腐蝕(corrosion feuilletante)試驗(標(biāo)準(zhǔn) ASTM G85 A2，“干底”條件)。機(jī)械試驗獲得的結(jié)果見表1。樣品1和2為對照樣品，樣品3、4和5為根據(jù)本發(fā)明的樣品。圖3中比較了樣品1和4在焊接區(qū)域中的微硬度曲線。本發(fā)明的實施例在焊接區(qū)域表現(xiàn)出改善的機(jī)械特性(Rm、I pa2)。本發(fā)明樣品中，相對于未焊接區(qū)域，焊接區(qū)域中的維克微硬度低了大約15%，而對于對照樣品而言低了大約25%。此外，本發(fā)明的樣品未呈現(xiàn)晶間腐蝕。表1 在各焊接組件樣品上獲得的機(jī)械特性
權(quán)利要求
1.一種用于組裝鋁合金部件的方法，其中(i)提供至少一個第一鋁合金部件，其處于已被固溶處理、淬火、可選地冷加工、以及自然地在環(huán)境溫度下被時效處理或已經(jīng)歷預(yù)回火的狀態(tài)，以及至少一個第二鋁合金部件，(ii)焊接所述部件以獲得具有一個焊接區(qū)域的焊接組件，(iii)進(jìn)行該整個焊接區(qū)域0.3%到5%之間的冷變形，(iv)對該這樣變形的焊接組件進(jìn)行焊接后的回火以獲得最終金相狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過受控拉伸該焊接組件進(jìn)行所述冷變形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在焊接前，所述第一部件處于冷加工小于1%的T4 狀態(tài)或冷加工小于的T3狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中通過受控拉伸進(jìn)行的焊接組件的所述冷變形在2%到4%之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通常通過壓縮局部地進(jìn)行所述冷變形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中在焊接前，所述第一部件處于T3狀態(tài)，在焊接前進(jìn)行的冷加工優(yōu)選地在2 %到5 %之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其中局部地進(jìn)行的所述冷變形在0.6%到2%之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一項所述的方法，其中所述第一部件由2XXX系列的鋁合金制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述2XXX系列的合金是Al-Cu-Li合金。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述2XXX系列的鋁合金選自以下列表:AA2022、 AA2094、AA2098、AA2198、AA2195、AA2196、AA2050、AA2039、AA2139、AA2124、AA2219 和 kk2291。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10中任一項所述的方法，其中所述最終金相狀態(tài)是T8或TOX狀態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11中任一項所述的方法，其中通過摩擦攪拌焊接技術(shù)進(jìn)行焊接。
13.通過根據(jù)權(quán)利要求1到12中任一項的方法獲得的焊接組件，所述方法包括以下步驟將整個焊接區(qū)域冷變形0. 3%到5%，以及焊接后回火該如此變形的焊接組件以獲得最終金相狀態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的焊接組件，其中根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTMG85 A2進(jìn)行的Mastmaasis 試驗的抗腐蝕性不小于EA，不出現(xiàn)晶間腐蝕。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的焊接組件，其中焊接構(gòu)件由選自以下列表的合金制成AA2022，AA2094, AA2098, AA2198, AA2195, AA2196, AA2050, AA2124, AA2139, AA2219 和 AA2297，其中在焊接區(qū)域、熱影響區(qū)域、或熱機(jī)械影響區(qū)域中的維克微硬度比非焊接區(qū)域的微硬度小至多20%。
16.根據(jù)權(quán)利要求13到15中任一項所述的焊接組件用于制造交通工具的用途。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的用途，在航空構(gòu)造中用于制造結(jié)構(gòu)元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于組裝由鋁合金制成的部件(14a，14b)的方法，包括(I)提供由鋁合金制成的至少一個第一部件(14a)，其已進(jìn)行固溶熱處理、回火、可選地錘硬化、以及自然地在環(huán)境溫度時效處理或預(yù)先回火處理，以及提供由鋁合金制成的至少一個第二部件(14b)；(II)焊接所述部件(14a，14b)以獲得具有焊接區(qū)域(16，19，18，21)的焊接組件；(III)進(jìn)行整個焊接區(qū)域(16，18，19，21)的0.3到5％的冷變形；(IV)對如此變形的焊接組件進(jìn)行焊接后回火處理以獲得最終金相狀態(tài)。通過本發(fā)明的方法獲得的焊接組件具有性能改善的焊縫，尤其是在機(jī)械強(qiáng)度、抗腐蝕性及焊接區(qū)域的微結(jié)構(gòu)方面。
文檔編號C21D9/50GK102421563SQ201080021124
公開日2012年4月18日 申請日期2010年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月13日
發(fā)明者A·丹尼路, C·赫農(nóng), I·保德蘇爾斯, P·勒奎尤 申請人:法國肯聯(lián)鋁業(yè)