[发明专利]带有温度控制的摩擦搅拌焊接

权利要求书

1.一种摩擦搅拌焊接方法，包括：

确定第一部件和第二部件中的至少一个的温度；

预热所述第一部件和所述第二部件，以将温度升至所需温度；以及

沿着所述第一部件和所述第二部件之间的接合部引导旋转摩擦搅拌焊接工具，以在其间形成焊缝，

其中，在沿着所述第一部件和所述第二部件之间的所述接合部引导所述旋转摩擦搅拌焊接工具的同时，进行对所述第一部件和所述第二部件的所述预热。

2.根据权利要求1所述的方法，其中预热所述第一部件和所述第二部件的步骤包括在所述旋转摩擦搅拌焊接工具之前沿着所述接合部引导预热装置。

3.根据权利要求1所述的方法，其中预热所述第一部件和所述第二部件的步骤包括在所述接合部选择性地预热所述第一部件和所述第二部件。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括调节所述焊缝的冷却速率。

5.根据权利要求4所述的方法，其中调节所述焊缝的所述冷却速率的步骤包括沿着所述焊缝的长度选择性地变化所述冷却速率。

6.根据权利要求4所述的方法，其中调节所述焊缝的所述冷却速率的步骤包括确定所述焊缝处的温度和所述旋转摩擦搅拌焊接工具处的温度之间的温度差。

7.根据权利要求6所述的方法，其中调节所述焊缝的所述冷却速率的步骤还包括当所述温度差大于所需的温度差时加热所述焊缝。

8.根据权利要求7所述的方法，其中调节所述焊缝的所述冷却速率的步骤包括当所述温度差小于所需的温度差时冷却所述焊缝。

9.一种摩擦搅拌焊接的系统，包括：

摩擦搅拌焊接工具，其被构造用于沿着接合部旋转并将第一部件摩擦搅拌焊接至第二部件；

致动器，其被构造用于沿着所述接合部将所述摩擦搅拌焊接工具相对于所述第一部件和所述第二部件移位；以及

热控制装置，其被构造用于预热所述第一部件和所述第二部件，所述热控制装置包括：

传感器，其被构造用于确定所述第一部件和所述第二部件中的至少一个的温度；

加热元件，其被构造用于预热所述第一部件和所述第二部件；以及

控制器，其被构造用于指示所述加热元件预热所述第一部件和所述第二部件，直到温度达到所需温度。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述加热元件被构造成延伸到所述接合部中。

11.根据权利要求9所述的系统，其中所述加热元件和所述传感器被安装在所述摩擦搅拌焊接工具的前方。

12.根据权利要求9所述的系统，其中所述热控制装置还被构造用于调节所述焊缝的冷却速率，所述热控制装置还包括：

多个传感器，其被构造用于确定所述焊缝处的温度和所述摩擦搅拌焊接工具处的温度之间的温度差；以及

第二加热元件，其被构造用于当温度差大于所需的温度差时加热所述焊缝。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述热控制装置还包括冷却元件，所述冷却元件被构造用于当温度差小于所需的温度差时冷却所述焊缝。

14.一种摩擦搅拌焊接系统，包括：

用于确定第一部件和第二部件中的至少一个的温度的装置；

用于预热所述第一部件和所述第二部件以将温度升至所需温度的装置；以及

用于沿着所述第一部件和所述第二部件之间的接合部引导旋转摩擦搅拌焊接工具以在所述第一部件和所述第二部件之间形成焊缝的装置，

其中，用于预热所述第一部件和所述第二部件的装置和用于沿着所述第一部件和所述第二部件之间的所述接合部引导所述旋转摩擦搅拌焊接工具以形成所述焊缝的装置被构造成同时进行操作。

15.根据权利要求14所述的摩擦搅拌焊接系统，其中用于预热所述第一部件和所述第二部件的装置包括用于在所述旋转摩擦搅拌焊接工具之前沿着所述接合部引导预热装置的装置。

16.根据权利要求14所述的摩擦搅拌焊接系统，其中用于预热所述第一部件和所述第二部件的装置包括用于在所述接合部选择性地预热所述第一部件和所述第二部件的装置。

17.根据权利要求14所述的摩擦搅拌焊接系统，还包括用于调节所述焊缝的冷却速率的装置。