CN105579183A - 钢板的摩擦搅拌接合方法及接合接头的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的将钢板彼此接合的摩擦搅拌接合方法中，利用配置在旋转工具的行进方向的前方的加热装置(4)，在利用旋转工具(10)进行接合前对未接合部进行预先加热，此时，在利用旋转工具(10)的接合开始的位置的与行进方向垂直的方向上的表面温度分布中，将T_Ac1作为钢板的Ac₁点，将其最高温度(T_U)设为0.6×T_Ac1＜T_U＜1.8×T_Ac1的范围，并且将超过温度(T_L)＝0.6×T_Ac1的加热区域的宽度设为L时，使肩部的直径d满足0.3×d≤L≤2.0×d的关系，从而在不产生接合缺陷和接合工具的破损以及不发生热影响部的回火软化或固化引起的脆化的情况下就能够在高速的接合速度下提高接头强度。

Description

钢板的摩擦搅拌接合方法及接合接头的制造方法

技术领域

本发明涉及一种钢板的摩擦搅拌接合方法，特别涉及用于实现接头强度的提高的钢板的摩擦搅拌接合方法。

背景技术

摩擦搅拌接合方法是如下方法：将旋转工具插入于重叠或对接的被加工材料的未接合部，边使其旋转边移动，利用因与该旋转工具的摩擦热而被加工材料变软化和旋转工具将该软化部搅拌而产生的塑性流动，使其在不添加填充金属的情况下进行接合。

应予说明，本说明书中，例如将钢板仅对接而尚未接合的状态的对接部分称为“未接合部”，另一方面，将通过塑性流动接合而一体化的部分称为“接合部”。

图1示出了将对接钢板实施摩擦搅拌接合时的一个例子。

如图1所示，在该摩擦搅拌接合方法中，以将钢板21、22的端面相互对接而作为未接合部20，沿着该未接合部20边使旋转工具10旋转边移动。旋转工具10配置于钢板21、22的上部，通过马达(省略图示)进行旋转的方式构成。在钢板的下部设置衬板材料30，针对旋转工具的加压支撑钢板。而且，通过马达的驱动进行旋转的旋转工具10的探头12在未接合部20一边与钢板21、22接触一边沿箭头F方向移动。此时，探头12在其周围制作塑性材料的部分区域，旋转体上部11从上方方向挤压钢板21、22，防止材料从塑性区域逸失。因此，钢板21、22的未接合部20的对接部分发热而软化并塑性流动，使由此得到的塑性材料固相接合，形成接合部25。

在这样的摩擦搅拌接合中，以接合的高速化或减少接合缺陷为目的，在研究与利用旋转工具的接合独立地进行加热的方法。

例如，在专利文献1中提出了使用气体火焰作为加热装置的接合方法。图2示意地表示使用气体火焰作为加热装置时的摩擦搅拌接合要领。该方式使用氧乙炔、氧丙烷、氧天然气体等的各种气体火焰70作为热源对被接合部件1、2进行加热。在该加热装置72中，喷射气体火焰70的大致圆筒状的气体喷嘴部71配置于探头62的移动方向前方的附近部位，并且与探头62的动作连动地移动。此外，未接合部13的气体火焰70的喷射位置始终位于接合装置的移动方向前方。另外，气体火焰70的喷射宽度设定为：在触碰被接合部件1、2的表面而变为其前端部扩展的状态时，成为与旋转件60的肩部61的直径大致相同的尺寸。由此，未接合部13中仅对探头62附近进行加热，从而使该探头附近及其周边区域的温度上升。

对上述的摩擦搅拌接合法中的加热装置的动作进行说明。从加热装置72的气体喷嘴部71喷射气体火焰70的同时，使接合装置3的旋转件60旋转并将其一体旋转的探头62插入未接合部13，在保持插入探头的状态下沿着对接部使探头62相对于被接合部件1、2相对地移动。由此，被接合部件1、2接合而形成接合部14。

在使用图2中示出的加热装置72的摩擦搅拌接合中，利用气体火焰70的热量加热未接合部，使与探头62及肩部61的接触部迅速软化，其目的在于易于进行基于探头62的接合。

专利文献2使用感应加热装置作为热源。这里，通过设置将直到利用旋转工具的接合的温度设为规定的温度的控制机构，从而可缩短直至开始摩擦搅拌接合的时间，由此，提高加热范围和加热温度的控制性的同时，不取决于材质就能够防止接合部位的破裂。

专利文献3使用激光作为热源。这里，对未接合部进行加热直到进行利用旋转工具的接合，未接合部达到预先规定的软化温度后，停止激光的照射，从而可抑制接合工具的损耗。

如此，在现有的摩擦擦搅拌接合中，提出了使用气体火焰、感应加热、激光作为进行施工时的辅助热源的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第3081808号公报

专利文献2:日本专利第4235874号公报

专利文献3:日本专利第4537132号公报

发明内容

然而，在钢板的摩擦搅拌接合时，在专利文献1～3中记载的方法中，即使能够实现接合缺陷的减少或者接合速度的高速化，也遗留有在热影响部产生回火软化或固化引起的脆化，无法得到充分的接头强度的问题。

本发明有利地解决了上述问题，其目的在于提供一种不产生接合缺陷、无接合工具的破损且不发生热影响部的回火软化或固化所致的脆化的情况下就能够在高速的接合速度下提高接头强度的钢板的摩擦搅拌接合方法。

本发明人等为了解决上述问题，在钢板的摩擦搅拌接合中，对于利用旋转工具的接合开始之前的温度分布与接头状态的关系进行调查。

其结果，得到如下见解：

(1)加热的区域广的情况下，虽然由于软化的影响能够得到良好的接合部，但钢板、旋转工具引起的发热的影响大，因此，热影响部的范围扩大，

(2)相反，加热的区域过窄的情况下，利用旋转工具的接合变得不充分，变得容易产生缺陷，

(3)因此，在钢板的摩擦搅拌接合中，接合之前的温度范围的管理尤为重要。

因此，本发明人等为了管理接合之前的温度范围，用配置于旋转工具的行进方向的前方的加热装置在各种条件下对被接合部实施了加热。而且特别是对于在开始利用旋转工具的接合的位置的、与行进方向垂直的方向的表面温度分布对接头状态的影响，进行了深入研究。

即，从组织、硬度以及断裂形态等出发对如上得到的焊接接头进行了反复研究，结果，通过将接合开始位置的温度上升至一定的温度，从而能够利用钢板的软化进行高速接合。但是，另一方面，发现温度过于上升的情况下，作为摩擦搅拌接合的原理的塑性流动反而减少，成为缺陷的原因。

另外，接合开始位置的温度未达到一定温度时，由工具引起的发热变为主体，与现有方法无变化，结果，接头强度得不到改善。另一方面，还判明温度过高的情况下，工具的摩擦热减少且未引起工具带来的温度分布的变化，而且会进一步被淬透，因此，成为脆化的原因。

而且，高C钢的情况下，由于淬透性高，可能产生因接合后的快速冷却所致的脆化以及由束缚产生的残留应力引起的裂缝。因此，有时需要抑制冷却速度的降低和回火导致的固化·脆化。

因此，本发明人等关于对接合后的再加热以及接合后·再加热前的冷却一并进行了研究，结果确认了其有效性。

本发明是基于上述见解而进行的。

即，本发明的要旨构成如下。

1.一种摩擦搅拌接合方法，将旋转工具插入使二个以上的钢板重叠或对接的未接合部，使该旋转工具边旋转边沿着接合的部分移动，通过利用该旋转工具与所述钢板的摩擦热引起的钢板的软化和搅拌而产生的塑性流动，从而使钢板彼此接合，其中，

通过配置在所述旋转工具的行进方向的前方的加热装置，在利用旋转工具的接合之前对未接合部进行预先加热，

此时，在利用旋转工具的接合开始的位置中，与行进方向垂直的方向的表面的最高温度T_U满足如下范围：

0.6×T_Ac1＜T_U＜1.8×T_Ac1

并且，超过温度T_L＝0.6×T_Ac1的加热区域的宽度L相对于上述旋转工具的肩部的直径d，满足如下关系：

0.3×d≤L≤2.0×d

应予说明，T_Ac1是使用钢板的添加元素量按下式定义的温度。

T_Ac1＝723－10.7〔％Mn〕－16.9〔％Ni〕+29.1〔％Si〕+16.9〔％Cr〕+290〔％As〕+6.38〔％W〕

这里，〔％M〕表示M元素的钢板中的含量(质量％)。

2.根据上述1所述的摩擦搅拌接合方法，其中配置于夹持未接合部地与接合工具对置的位置的衬板材料的热传导率TC_B相对于钢板的热传导率TC_S，满足如下关系：

0.5×TC_S≤TC_B≤1.0×TC_S。

3.根据上述1或2所述的摩擦搅拌接合方法，加热装置为高频感应加热装置，将该加热装置的使用频率设为20kHz～360kHz。

4.根据上述1～3中任一项所述的摩擦搅拌接合方法，二个以上的钢板的各C量中，将含有更大量C的钢板的C量设为0.1质量％～0.6质量％。

5.根据上述1所述的摩擦搅拌接合方法，在旋转工具的行进方向的后方，配置用于接合部的再加热的后方加热装置，将利用该后方加热装置进行再加热的区域的再加热后的最高温度设为T_p时，该T_p满足如下关系：

0.6×T_Ac1≤T_p≤1.2×T_Ac1。

应予说明，T_Ac1是使用钢板的添加元素量按下式定义的温度。

T_Ac1＝723－10.7〔％Mn〕－16.9〔％Ni〕+29.1〔％Si〕+16.9〔％Cr〕+290〔％As〕+6.38〔％W〕

这里，〔％M〕表示M元素的钢板中的含量(质量％)。

6.根据上述5所述的钢板的摩擦搅拌接合方法，在旋转工具与后方加热装置之间，配置用于冷却接合部的冷却装置对钢板进行冷却。

7.一种钢板的接合接头的制造方法，其使用上述1～6中任一项所述的摩擦搅拌接合方法。

根据本发明，能够在快速的接合速度下进行无焊接缺陷、无工具破损等的钢板的接合。

附图说明

图1是表示将对接钢板实施摩擦搅拌接合时的通常的接合要领的图。

图2是表示使用气体火焰作为加热装置时的摩擦搅拌接合要领的图。

图3是表示在接合工具的行进方向的前方，在各种条件下对钢板进行加热的同时实施接合时的、在接合开始位置的温度条件与有无接合缺陷、工具破损及接头效率的关系的图。

图4是表示本发明的实施中使用的摩擦搅拌接合装置的图。

具体实施方式

以下，具体说明本发明。

本发明涉及一种摩擦搅拌接合，将旋转工具插入使二个以上的钢板重叠或对接的未接合部，使该旋转工具边旋转边沿着接合的部分移动，利用该旋转工具与上述钢板的摩擦热引起的钢板的软化和搅拌而产生的塑性流动对钢板彼此进行接合。此时，作为使用的摩擦搅拌接合装置，只要是对旋转工具进行加压、旋转而能够将钢板接合的装置，可以是任何装置，不限于位置控制、加压控制等的控制方法。

作为旋转工具，通常可使用具有被称为肩部的平坦部和与肩部同心的被称为探头的突起的工具。与探头的形状无关，可以实施螺钉状的螺旋等加工。另外，材质也没有特别限定，但优选为陶瓷、高温强度优异的金属材料。

图3示出了对在接合工具的行进方向的前方在各种条件下对钢板加热的同时实施接合时的、在接合开始位置的温度条件与有无接合缺陷、工具破损以及接头效率的关系进行调查的结果。该数据如下而得，即，使用肩部直径d为12mm的接合工具，以接合速度：1m/min、在Ac₁温度为720℃下、对板厚为1.0～3.0mm的钢板，实施各种对接或重叠的接合。

如同图所示，在接合开始位置，在与行进方向垂直的方向的表面生成温度分布，将其中的最高温度设为T_U时，该T_U满足如下范围：

0.6×T_Ac1＜T_U＜1.8×T_Ac1

并且，在超过温度T_L(＝0.6×T_Ac1)的加热区域的宽度L相对于旋转工具的肩部的直径d满足如下关系时，

0.3×d≤L≤2.0×d

没有产生接合缺陷和工具破损，并且作为接头效率，能够得到接头强度超过母材强度的8成的高强度接头。

在此，T_Ac1是使用钢板的添加元素量按下式定义的温度，相当于钢的Ac₁点。

T_Ac1＝723－10.7〔％Mn〕－16.9〔％Ni〕+29.1〔％Si〕+16.9〔％Cr〕+290〔％As〕+6.38〔％W〕

这里，〔％M〕表示M元素的钢板中的含量(质量％)。

通过提高温度使最高温度T_U超过0.6×T_Ac1，从而能够通过钢板的适当软化进行高速接合。另一方面，如果该最高温度T_U提高到1.8×T_Ac1以上，则作为摩擦搅拌接合的原理的塑性流动反而减少，成为焊接缺陷的原因。

另外，关于加热手段，只要是能够加热直至规定的温度即可，没有特别限定，但优选使用利用高频感应加热、激光等的加热手段。

特别是使用高频感应加热装置的情况下，如果考虑加热效率和加热范围，则优选将使用频率设为20kHz～360kHz，通过使用该频率的装置，从而能够在上述温度范围的控制变得容易。

关于接合工具与加热装置的位置关系及加热范围，由于接合前的温度很重要，所以，只要为行进方向前方，与其距离、范围无关，但如果考虑加热效率和对钢板的影响，则加热装置的配置位置优选为工具前方1mm～100mm的距离，并且加热范围优选为0.1cm²～100cm²的范围。

应予说明，关于加热方法，可以与工具的移动独立或连动地进行动作，例如为工具侧移动的装置时，可以是安装于该装置且以与该装置相同的速度移动的加热装置，另外，接头侧固定于工作台而工作台运动时，可以是设置于该工作台的加热装置。作为加热装置，可举出感应加热装置、激光。

关于接合部与加热装置的位置关系，如上所述，只要是工具的行进方向前方则不受其关系的限制，但已知摩擦搅拌接合在工具的行进方向与旋转方向为同一侧(前进侧，图1中为左侧)和行进方向与旋转方向为相反侧(返回侧，图1中为右侧)中，通常前进侧的一方，电阻高且容易产生缺陷。因此，通过使加热范围向前进侧移动，即使高速移动接合性也稳定。加热范围向前进侧错开的情况下，加热范围中，达到最高温度的位置优选从接合部中心线有所偏离且在接合部宽度以内。

另外，接合时，如果衬板材料的热传导率(TC_B)太高，则不能保持接合时的热平衡而成为缺陷的原因。另一方面，如果TC_B太低，则成为热输入过度的原因。

而且，从适当控制温度分布的观点考虑，优选本发明的TC_B与被接合材的热传导率(TC_S)满足以下关系。

因此，优选衬板材料的热传导率相对于被接合材的热传导率为0.5倍以上且1.0倍左右。

即，上述TC_B和TC_S优选满足如下关系：

0.5×TC_S≤TC_B≤1.0×TC_S。

本发明中，对于作为对象的钢板没有特别限制，但本发明的摩擦搅拌接合方法，尤其对在0.1质量％～0.6质量％的范围内含有碳作为添加元素的钢板格外有效。

这是由于通过使用本发明，与以往的接合速度相比，是能够以特别高速进行接合的钢板。

如上所述，为本发明中假定的高碳钢的情况下，由于因快速冷却所致的固化·脆化、残留应力的影响，有时在接合后生成裂缝。在该方面，本发明中，通过在接合后对接合部进行再加热，从而可抑制裂缝的产生。但是，过度的再加热可能成为更广范围的固化·脆化的原因。为了抑制这样的固化等，即使进行再加热，也需要将后方加热装置进行加热的区域的再加热后的最高温度T_p与T_Ac1的关系控制在如下范围：

0.6×T_Ac1≤T_p≤1.2×T_Ac1。

关于进行上述再加热时的、接合工具与后方加热装置的位置关系以及再加热范围，重要的是再加热本身，因此，只要为行进方向后方，则不受其距离、范围的限制。但是，如果考虑效率和对钢板的影响，则优选在工具后方1mm～200mm的距离，加热范围设为0.1cm²～100cm²的范围。

应予说明，关于再加热方法，可以与工具的移动独立或连动地进行动作，例如为工具侧移动的装置时，可以是安装于该装置且以与该装置相同的速度移动的加热装置，另外，接头侧固定于工作台而工作台运动时，可以是设置于该工作台的加热装置。作为加热装置，可举出感应加热装置、激光。

进行上述再加热时，为了防止因回火所致的裂缝，优选在接合工具与后方加热装置之间设置冷却装置。作为该情况下的冷却方法，有气体、水雾、铜板接触等，但如果考虑冷却效率、接头的氧化、铁锈产生的影响，则优选使用非活性气体。

另外，其冷却条件优选以冷却速度：50～1000℃/s左右冷却至200℃以下。

如以上所述，根据本发明，能够进行高速的钢板的接合。

即，摩擦搅拌接合时的通常的接合速度为0.05～0.2m/min左右，但在本发明所涉及的情况下，即使是对可以说很难进行高速接合的高碳钢进行接合的情况下，能够以0.5m/min以上的速度进行接合。

本发明的摩擦搅拌接合法的其他接合条件如下。

工具转速：100～1500rpm

为了通过在旋转工具与加工物的接合部之间产生摩擦热并使因其热而软化的接合部通过工具搅拌而产生塑性流动，需要控制为适当的工具转速。如果该工具转速小于100rpm，则可能产生发热和塑性流动不足并在接合部产生未接合部或者对旋转工具施加过大的负荷发生破损等不良情况。另一方面，如果工具转速超过1500rpm，则发热和塑性流动变得过大并且软化的金属从接合部形成毛边而缺损，因此，可能产生不能得到接合部的足够的厚度或者旋转工具被过度加热而破损等不良情况。由此，优选工具转速设为100～1500rpm的范围。

工具旋转扭矩：50～1000N·m

为了通过在旋转工具与加工物的接合部之间产生摩擦热并工具搅拌因其热而软化得接合部从而产生塑性流动，必须将工具旋转扭矩设定在适当范围。如果该工具旋转扭矩小于50N·m，则可能产生发热和塑性流动不足并在接合部产生未接合部，或者对旋转工具施加过大的负荷发生破损等不良情况。另一方面，如果工具旋转扭矩超过1000N·m，则发热和塑性流动变得过大并且软化的金属从接合部形成毛刺而缺损，因此，可能产生不能得到接合部的足够的厚度、或者旋转工具被过度加热而破损等不良情况。由此，优选将工具旋转扭矩设为50～1000N·m的范围。

实施例

(实施例1)

图4表示本发明的实施中使用的摩擦搅拌接合装置。该装置在接合工具60的行进方向前方配置感应加热装置4，并在其后方配置感应加热装置8，形成利用这些感应加热装置可进行加热的结构。工具60采用具有以碳化钨为基材的突起状的探头62和平坦的肩部61的形状。另外，为了抑制接合部的氧化，在由工具60的行进方向前方吹附氩气的同时进行接合。

应予说明，图中，符号9为冷却装置，35为电源，40为加热温度设定面板。

使用图4中示出的摩擦搅拌接合装置，对板厚为1.2mm的钢板(C：0.3质量％，Si：0.1质量％，Mn：1.0质量％)，按表1所示的条件实施摩擦搅拌接合。应予说明，接头的对接形成不带角度的所谓I型坡口。另外，利用感应加热装置进行加热时的频率设为30～300kHz。

对于实施上述摩擦搅拌接合的情况时的接合的可否进行调查，将结果一并示于表1。

关于接合可否，○标记表示能够工具不破损地进行接合且接合全长上无可见不良的情况，×标记表示工具破损或者在接合全长中有地方有可见不良的情况。在此，不良是指由于搅拌不足或过度搅拌而存在超过板厚的一半的凹凸、贯通穴的情况或者存在焊接部的裂缝的情况。

表1

如表1所示，根据本发明进行摩擦搅拌接合时，即使为超过0.5m/min的接合速度，也能够得到没有产生焊接缺陷且高接头效率的接合接头。

(实施例2)

与实施例1同样，使用图4中示出的摩擦搅拌接合装置，在表2所示的条件下实施摩擦搅拌接合。接合条件与实施例1的情况几乎相同，但在该实施例中，在接合时使用衬板材料。

关于实施上述摩擦搅拌接合时的接合可否以及接头效率、焊缝宽度的稳定性进行调查，将其结果一并示于表2。关于焊缝宽度，测量最小的焊缝宽度和最大的焊缝宽度，具有其差为最小的焊缝宽度的20％以下则稳定。

如表2所示，基于本发明进行摩擦搅拌接合时，即使为超过0.5m/min的接合速度，也能够以稳定的焊缝宽度，在不产生焊接缺陷的情况下且在高接头效率下得到接合接头。

(实施例3)

与实施例1同样，使用图4中示出的摩擦搅拌接合装置，以表3所示的条件实施摩擦搅拌接合。接合条件与实施例1的情况几乎相同，但在该实施例3中使用冷却装置9和后方加热装置8实施接合。

对实施上述摩擦搅拌接合时的接头效率及相同条件下得到的10个样品的接头效率的标准偏差进行调查，将其结果一并示于表3。

关于接合的可否，○和◎为能够接合，◎标记表示能够工具不破损地接合且在接合全长上无可见不良以及焊缝宽度稳定的情况；○标记表示能够工具不破损地接合且接合部无可见不良的情况；×标记表示工具破损或者在接合全长中有地方有可见不良的情况。这里不良是指由于搅拌不足或过度搅拌而存在超过板厚的一半的凹凸、贯通穴的情况或者存在焊接部的裂缝的情况。

样品的接头效率的标准偏差如下评价，即，用母材强度去除接头强度用百分比表示，将其值超过5％且为8％以下记为△，超过3％且为5％以下记为○，将3％以下记为◎。

如表3所示，在基于本发明进行摩擦搅拌接合的情况下，即使为超过0.5m/min的接合速度，也能够无焊接缺陷产生且在高接头效率下得到接合接头。特别是，在摩擦搅拌接合后，实施适当的再加热处理或者冷却－再加热处理时，能够得到更稳定的接合接头。

符号的简单说明

1、2被接合部件

3接合装置

4感应加热装置

8后方加热装置

9冷却装置

10旋转工具

11旋转体上部

12探头

13未接合部

14接合部

20未接合部

21、22钢板

25接合部

30衬底材料

35电源

40加热温度设定面板

60接合工具(旋转件)

61肩部

62探头

70气体火焰

71气体喷嘴部

72加热装置

Claims (7)

1.一种摩擦搅拌接合方法，将旋转工具插入使二个以上的钢板重叠或对接的未接合部，使该旋转工具边旋转边沿着接合的部分移动，通过该旋转工具与所述钢板的摩擦热在钢板形成软化部，进而利用对其软化部进行搅拌而产生的塑性流动，从而使钢板彼此接合，其中，

通过配置在所述旋转工具的行进方向的前方的加热装置，在利用旋转工具的接合之前对未接合部进行预先加热，

此时，在利用旋转工具的接合开始的位置中，与行进方向垂直的方向的表面的最高温度T_U满足如下范围：

0.6×T_Ac1＜T_U＜1.8×T_Ac1

并且，超过温度T_L＝0.6×T_Ac1的加热区域的宽度L相对于所述旋转工具的肩部的直径d，满足如下关系：

0.3×d≤L≤2.0×d

应予说明，T_Ac1是使用钢板的添加元素量按下式定义的温度；

T_Ac1＝723－10.7〔％Mn〕－16.9〔％Ni〕+29.1〔％Si〕+16.9〔％Cr〕+290〔％As〕+6.38〔％W〕

这里，〔％M〕表示M元素的钢板中的以质量％计的含量。

2.根据权利要求1所述的摩擦搅拌接合方法，其中，配置于夹持未接合部地与接合工具对置的位置的衬板材料的热传导率TC_B相对于钢板的热传导率TC_S，满足如下关系：

0.5×TC_S≤TCB≤1.0×TCS。

3.根据权利要求1或2所述的摩擦搅拌接合方法，其中，加热装置为高频感应加热装置，将该加热装置的使用频率设为20kHz～360kHz。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的摩擦搅拌接合方法，其中，二个以上的钢板的各C量中，将含有更大量C的钢板的C量设为0.1质量％～0.6质量％。

5.根据权利要求1所述的摩擦搅拌接合方法，其中，

在旋转工具的行进方向的后方，配置用于接合部的再加热的后方加热装置，将利用该后方加热装置进行再加热的区域的再加热后的最高温度设为T_p时，该T_p满足如下关系：

0.6×T_Ac1≤T_p≤1.2×T_Ac1

应予说明，T_Ac1是使用钢板的添加元素量按下式定义的温度；

T_Ac1＝723－10.7〔％Mn〕－16.9〔％Ni〕+29.1〔％Si〕+16.9〔％Cr〕+290〔％As〕+6.38〔％W〕

这里，〔％M〕表示M元素的钢板中的以质量％计的含量。

6.根据权利要求5所述的钢板的摩擦搅拌接合方法，其中，在旋转工具与后方加热装置之间配置用于冷却接合部的冷却装置而对钢板进行冷却。

7.一种钢板的接合接头的制造方法，其使用权利要求1～6中任一项所述的摩擦搅拌接合方法。