在大型飞机机身制造中,工形、Z形、L形加固筋与蒙皮壁板的搭接结构非常普遍,通常采用铆钉连接。制造过程需要制孔、扩孔、涂胶、铆接等工艺。每个铆接点都是一个独立的操作过程,铆接点的一致性差。在弯曲试验中,飞机蒙皮和钢铆接结构件以铆接点的整体破坏形式失效,容易引起飞机结构的连锁破坏反应,后果非常严重。
在新型大型飞机的蒙皮结构制造中,搅拌摩擦焊接垂直缝已开始取代铆接。这种焊接而不是铆接的制造方法具有减肥和提高结构完整性的优点。虽然该结构与传统的飞机铆接制造工艺相比具有优势,但由于搭接焊缝两侧的楔形间隙是潜在的裂纹源,可能会影响飞机结构部件的疲劳性能和使用寿命。基于直缝的搅拌摩擦焊工艺明显不完善,特别是焊缝两侧楔形间隙方向的一致性,可能导致结构部件的单向故障或性能下降。因此,对于飞机的薄壁搭接结构,中国搅拌摩擦焊中心开发了功能曲线搭接搅拌摩擦焊技术。
功能曲线搭接搅拌摩擦焊技术是利用平面曲线搅拌摩擦焊设备沿搭接工件方向搅拌摩擦焊,如正弦功能曲线或余弦功能曲线能曲线或余弦功能曲线。试验证明,功能曲线轨迹电机壳体搅拌摩擦焊的连接强度比平焊高25%以上。