專利名稱：具有對接焊金屬層的層壓制件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種層壓制件，其包括至少兩層金屬和位于兩金屬層之間的纖維增強塑料粘接層，該金屬層中的至少一層包括彼此連接在一起的金屬片材。
背景技術(shù)：
已知這種層壓制件通常用于生產(chǎn)高強度輕型結(jié)構(gòu)，例如飛機機身和機翼上使用的蒙皮板。這種層壓制件還可用于其它零件，比如襟翼、艙門等。很重要的一點是這種層壓制件能夠以簡單的方式制成專門的形狀。
考慮到高強度的需要，這種需要必須通過以這種方式獲得的產(chǎn)品來滿足，所以常常選擇各種優(yōu)質(zhì)材料用于不同的層。例如可選擇鈦金屬層。這種情況下，即使金屬層的厚度非常薄，例如小于1毫米，也可以獲得足夠強度的產(chǎn)品。
可以使用鈦等金屬的帶狀卷材，其具有與獲得所述厚度所需要的高輥壓力相關(guān)的有限寬度。而且，對于具有高抗拉強度的相對便宜的鈦15-3-3-3來說，為了厚度更小，只能使用窄帶型材。這意味著由它生產(chǎn)的蒙皮將具有相當(dāng)多的接合點，這些接合點在相鄰帶材之間。通常，這些接合點是很不利的。
首先，形成這些接合點的勞動強度相當(dāng)大，因此很昂貴。并且，在層壓制件各層之間的接合點(拼接處)處會有局部增厚現(xiàn)象。這些增厚現(xiàn)象形成蒙皮表面的斷裂，是空氣動力學(xué)領(lǐng)域不期望出現(xiàn)的。而且，作用于蒙皮板的固定裝置不能作用在這種接合點處。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種克服了上述缺點的層壓制件。通過利用對接焊將金屬層的金屬片材彼此連接起來而達(dá)到上述目的。
根據(jù)本發(fā)明的層壓制件的一種情況，首先，在一個和另一相同金屬層的各金屬片材之間可以獲得可靠的焊接頭。另外，利用對接焊，各金屬片材光滑地彼此熔接在一起，這樣，就沒有不平整的地方，不會對空氣動力學(xué)性能產(chǎn)生不利影響。特別是，該層壓制件中，由對接焊形成的焊縫可以具有與金屬片材基本相同的厚度。
該金屬層可以具有小于1毫米的厚度。它們可以包括鋁、銅、鋰、鎂、硅或鈦合金。
本發(fā)明還涉及一種生產(chǎn)前述層壓制件的金屬層的方法，所述金屬層具有彼此連接在一起的所述金屬片材，包括所述金屬片材利用鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG welding)彼此對接焊在一起。特別地，其可以借助附加材料AMS4951將鈦金屬片材焊接在一起。
下面將結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的層壓制件的剖視圖。
圖2是用于圖1所示層壓制件的金屬層產(chǎn)品的第一種結(jié)構(gòu)。
圖3顯示第二種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
圖1所示的層壓制件包括兩層金屬1和2，它們彼此通過一層纖維增強塑料粘接層連接起來。盡管圖1示出兩層金屬層和一層纖維增強塑料粘接層，但該層壓制件的金屬層和塑料層可以包括不止總共三層。
兩金屬層1和2的每一層都由已經(jīng)通過對接焊接頭彼此連在一起的兩金屬片材4和5形成。這些對接焊接頭6的厚度基本上等于金屬片材4和5的厚度。因此，金屬片材的這種連接保證了層壓制件的光滑過渡。
這種層壓制件不但強度大，而且特別適合用于空氣動力學(xué)占主要地位的應(yīng)用場合，比如用于機翼和機身的蒙皮。
金屬層1和2可以由金屬片材5和6以各種方式焊接起來。在圖2所示的結(jié)構(gòu)中，金屬層4在下夾持裝置7中被兩個半夾具8和9夾持，在兩個半夾具8和9之間具有一定形狀的裂縫10。上夾持裝置11具有相應(yīng)形狀(未示出)的裂縫10。圖中粗略示出金屬片材4和5在夾持裝置7和11上被夾持的情況。
夾持裝置7和11通過圓柱件12彼此緊固在一起。于是，通過這種方式夾持的一定形狀的金屬片材4和5可以在焊縫13的位置被彼此焊接在一起。
根據(jù)圖3所示的結(jié)構(gòu)，金屬片材4和5都被夾持在底座板16和兩個夾持板14、15之間。底座板16具有凹槽17，其位于金屬片材4和5之間的焊縫13的正下方。
通過可能提供例如氬氣環(huán)境的噴嘴18，可以在控制環(huán)境下將鈦金屬片材4和5彼此焊接在一起。通過使用薄和窄的金屬條，還可能生產(chǎn)出Z字型產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種層壓制件，其包括至少兩層金屬層(1，2)和位于兩金屬層之間的纖維增強塑料粘接層(3)，所述兩層金屬層(1，2)中的至少一層包括彼此連接在一起的金屬片材(4，5)，其特征在于，所述金屬層(1，2)的所述金屬片材(4，5)通過對接焊接頭(6)彼此連接起來。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓制件，其特征在于，由所述對接焊接頭(6)形成的焊縫的厚度基本等于所述金屬片材(4，5)的厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的層壓制件，其特征在于，所述金屬層(1，2)的厚度小于1毫米。
4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的層壓制件，其特征在于，所述金屬片材(4，5)由鋁、銅、鋰、鎂、硅、鈦或它們的合金組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的層壓制件，其特征在于，鈦合金是15-3-3-3。
6.一種生產(chǎn)根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述層壓制件的金屬層(1，2)的方法，其中所述金屬層具有彼此連接在一起的金屬片材(4，5)，其特征在于，該方法包括將所述金屬片材(4，5)利用鎢極惰性氣體保護(hù)焊彼此對接焊在一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，用于生產(chǎn)鈦金屬層(1，2)，其特征在于，包括借助附加材料AMS4951將鈦金屬片材(4，5)焊接在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，包括夾持所述金屬片材(4，5)，使它們相互面對的邊分開預(yù)定的距離。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種層壓制件，其包括至少兩層金屬和位于兩金屬層之間的纖維增強塑料粘接層，該金屬層包括彼此連接在一起的金屬片材。金屬層的金屬片材通過對接焊接頭彼此連接起來。由對接焊接頭形成的焊縫的厚度與金屬片材的厚度相同。金屬片材包括鋁、銅、鋰、鎂、硅、鈦或它們形成的合金。
文檔編號B23K9/025GK1509865SQ20031012153
公開日2004年7月7日 申請日期2003年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月20日
發(fā)明者馬爾滕·拉伯杜斯, 克里斯蒂安·赫里特·費爾赫芬, 邁克爾·約翰內(nèi)斯·萊昂納德斯·范拖雷恩, 約翰內(nèi)斯 萊昂納德斯 范拖雷恩, 蒂安 赫里特 費爾赫芬, 馬爾滕 拉伯杜斯 申請人:斯托克·福克Aesp公司, 斯托克 ?？薃esp公司