CN110325314A - 接合方法 - Google Patents

Abstract

接合方法的特征是包括：辅助构件配置工序，在其中，将辅助构件(10)配置于由第一金属构件(1)的背面(1c)和第二金属构件(2)的第一侧面(2d)形成的内角；内角摩擦搅拌工序，在其中，将旋转工具(F)的搅拌销(F2)从内角插入，并使旋转工具(F)相对移动，以对第二对接部(J2)进行摩擦搅拌接合；第一对接部摩擦搅拌工序，在其中，将旋转工具(F)的搅拌销(F2)从第一金属构件(1)的正面(1b)侧插入，并使旋转工具(F)沿着层差部相对移动，以对第一对接部(J1)进行摩擦搅拌接合；以及去除工序，在其中，将形成有毛边的辅助构件(10)从第一金属构件(1)或第二金属构件(2)去除。

Description

接合方法

技术领域

本发明涉及一种对金属构件彼此进行摩擦搅拌接合的接合方法。

背景技术

作为将金属构件彼此接合的方法，已知有摩擦搅拌接合(FSW＝Friction StirWelding)。摩擦搅拌接合是指通过使旋转工具一边旋转一边沿着金属构件彼此的对接部移动，利用旋转工具和金属构件的摩擦热使对接部的金属发生塑性流动，从而使金属构件彼此固相接合。

例如，在专利文献1中公开了一种技术，将旋转工具的仅搅拌销插入到垂直对接的金属构件彼此的内角，以进行对接部的摩擦搅拌接合。通过在将辅助构件配置于内角的状态下进行摩擦搅拌接合，能够防止接合部的金属不足。

此外，例如，专利文献2的接合方法在以截面呈L字状对接的金属构件彼此的内角进行堆焊焊接之后，从金属构件彼此的外角进行摩擦搅拌接合。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2015－139799号公报

专利文献2：日本专利特开2010－284704号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，若为现有的摩擦搅拌接合方法，则由于在内角残留大量毛刺，因此，存在毛刺去除工序变得繁杂这样的问题。

此外，若为现有的摩擦搅拌接合方法，则由于在金属构件彼此的内角进行堆焊焊接，因此，存在该内角处产生污染物这样的问题。

从上述观点出发，本发明的技术问题在于提供一种接合方法，在对金属构件彼此的内角进行摩擦搅拌接合的情况下，能够防止内角的金属不足并且能够容易地去除毛刺。

此外，本发明的技术问题在于提供一种接合方法，能够防止在金属构件彼此的内角产生污染物，并且能够提高水密性和气密性。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述技术问题，本发明的特征是，包括：准备工序，在所述准备工序中，准备在端部的背面形成有层差部的板状的第一金属构件，并且准备板状的第二金属构件；对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的所述层差部的层差底面与所述第二金属构件的端面对接而形成第一对接部，并且使所述层差部的层差侧面与所述第二金属构件的第一侧面对接而形成第二对接部；辅助构件配置工序，在所述辅助构件配置工序中，将辅助构件配置于由所述第一金属构件的背面和所述第二金属构件的第一侧面形成的内角；内角摩擦搅拌工序，在所述内角摩擦搅拌工序中，将旋转工具的搅拌销从所述内角插入，并使所述旋转工具沿着所述内角相对移动，以对所述第二对接部进行摩擦搅拌接合；第一对接部摩擦搅拌工序，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，将所述旋转工具的搅拌销从所述第一金属构件的正面侧插入，并使所述旋转工具沿着所述层差部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合；以及去除工序，在所述去除工序中，将形成有毛刺的所述辅助构件从所述第一金属构件或所述第二金属构件去除，在所述内角摩擦搅拌工序中，在使仅所述搅拌销与所述第一金属构件、所述第二金属构件及所述辅助构件接触的状态下，对所述第二对接部进行摩擦搅拌接合，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在使仅所述搅拌销与仅所述第一金属构件接触或是使仅所述搅拌销与所述第一金属构件及所述第二金属构件接触的状态下，对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

根据上述接合方法，将辅助构件配置于内角，并经由辅助构件进行内角的摩擦搅拌接合，因此，能够防止内角的金属不足。此外，通过将层差部设置于第一金属构件，能够在对接工序中容易地进行第一金属构件与第二金属构件的定位。此外，能够容易地将产生于内角的毛刺与辅助构件一并去除。此外，在内角摩擦搅拌工序中，由于将仅搅拌销插入内角，因此，能够减轻施加于摩擦搅拌装置的负载。

此外，本发明的特征是，包括：准备工序，在所述准备工序中，准备在端部的背面形成有层差部的板状的第一金属构件，并且准备板状的第二金属构件；对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的所述层差部的层差底面与所述第二金属构件的端面对接而形成第一对接部，并且使所述层差部的层差侧面与所述第二金属构件的第一侧面对接而形成第二对接部；辅助构件配置工序，在所述辅助构件配置工序中，将辅助构件配置于由所述第一金属构件的背面和所述第二金属构件的第一侧面形成的内角；内角摩擦搅拌工序，在所述内角摩擦搅拌工序中，将第一旋转工具的搅拌销从所述内角插入，并使所述第一旋转工具沿着所述内角相对移动，以对所述第二对接部进行摩擦搅拌接合；第一对接部摩擦搅拌工序，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，将包括轴肩部和搅拌销的第二旋转工具的搅拌销从所述第一金属构件的正面侧插入，在使所述轴肩部与所述第一金属构件的正面接触的状态下，使所述第二旋转工具沿着所述层差部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合；以及去除工序，在所述去除工序中，将形成有毛刺的所述辅助构件从所述第一金属构件或所述第二金属构件去除，在所述内角摩擦搅拌工序中，在使所述第一旋转工具的仅搅拌销与所述第一金属构件、所述第二金属构件及所述辅助构件接触的状态下，对所述第二对接部进行摩擦搅拌接合，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在使所述第二旋转工具的搅拌销与仅所述第一金属构件接触或是使所述第二旋转工具的搅拌销与所述第一金属构件及所述第二金属构件接触的状态下，对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

根据上述接合方法，将辅助构件配置于内角，并经由辅助构件进行内角的摩擦搅拌接合，因此，能够防止内角的金属不足。此外，通过将层差部设置于第一金属构件，能够在对接工序中容易地进行第一金属构件与第二金属构件的定位。此外，能够容易地将产生于内角的毛刺与辅助构件一并去除。此外，在内角摩擦搅拌工序中，由于将仅搅拌销插入内角，因此，能够减轻施加于摩擦搅拌装置的负载。此外，在第一对接部摩擦搅拌工序中，能够利用轴肩部抑制塑性流动材料，因此，能够降低毛刺的产生。

此外，优选的是，在所述内角摩擦搅拌工序中，以使摩擦搅拌接合中产生的毛刺形成于所述辅助构件的方式设定接合条件。

根据上述接合方法，能够更容易地去除毛刺。

此外，本发明的特征是，包括：准备工序，在所述准备工序中，准备在端部的背面形成有层差部的板状的第一金属构件，并且准备板状的第二金属构件；对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的所述层差部的层差底面与所述第二金属构件的端面对接而形成第一对接部，并且使所述层差部的层差侧面与所述第二金属构件的第一侧面对接而形成第二对接部；外角摩擦搅拌工序，在所述外角摩擦搅拌工序中，将所述第一旋转工具的仅搅拌销从所述第一金属构件的端面和所述第二金属构件的第二侧面插入，并使所述第一旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合；以及第一对接部摩擦搅拌工序，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，将所述第一旋转工具的仅搅拌销从所述第一金属构件的正面侧插入，并使所述第一旋转工具沿着所述层差部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在使所述第一旋转工具的仅搅拌销与仅所述第一金属构件接触或是使所述第一旋转工具的仅搅拌销与所述第一金属构件及所述第二金属构件接触的状态下，对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

根据上述接合方法，由于不对金属构件彼此的内角进行焊接，因此，能够防止产生污染物。此外，由于从两个方向对第一对接部进行摩擦搅拌接合，因此，能够提高水密性和气密性。此外，由于将仅搅拌销插入内角，因此，能够减轻施加于摩擦搅拌装置的负载。

此外，本发明的特征是，包括：准备工序，在所述准备工序中，准备在端部的背面形成有层差部的板状的第一金属构件，并且准备板状的第二金属构件；对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的所述层差部的层差底面与所述第二金属构件的端面对接而形成第一对接部，并且使所述层差部的层差侧面与所述第二金属构件的第一侧面对接而形成第二对接部；外角摩擦搅拌工序，在所述外角摩擦搅拌工序中，将所述第一旋转工具的仅搅拌销从所述第一金属构件的端面和所述第二金属构件的第二侧面侧插入，并使所述第一旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合；以及第一对接部摩擦搅拌工序，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，将包括轴肩部和搅拌销的第二旋转工具的搅拌销从所述第一金属构件的正面侧插入，在使所述轴肩部与所述第一金属构件的正面接触的状态下，使所述第二旋转工具沿着所述层差部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在使所述第二旋转工具的搅拌销与仅所述第一金属构件接触或是使所述第二旋转工具的搅拌销与所述第一金属构件及所述第二金属构件接触的状态下，对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

此外，本发明的特征是，包括：准备工序，在所述准备工序中，准备在端部的背面形成有层差部的板状的第一金属构件，并且准备板状的第二金属构件；对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的所述层差部的层差底面与所述第二金属构件的端面对接而形成第一对接部，并且使所述层差部的层差侧面与所述第二金属构件的第一侧面对接而形成第二对接部；外角摩擦搅拌工序，在所述外角摩擦搅拌工序中，将包括轴肩部和搅拌销的第二旋转工具从所述第一金属构件的端面和所述第二金属构件的第二侧面侧插入，在使所述第二旋转工具的轴肩部与所述第一金属构件及所述第二金属构件接触的状态下，使所述第二旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合；以及第一对接部摩擦搅拌工序，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，将第一旋转工具的仅搅拌销从所述第一金属构件的正面侧插入，并使所述第一旋转工具沿着所述层差部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在使所述第一旋转工具的仅搅拌销与仅所述第一金属构件接触或是使所述第一旋转工具的仅搅拌销与所述第一金属构件及所述第二金属构件接触的状态下，对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

根据上述接合方法，由于不对金属构件彼此的内角进行焊接，因此，能够防止产生污染物。此外，由于从两个方向对第一对接部进行摩擦搅拌接合，因此，能够提高水密性和气密性。此外，在将仅搅拌销插入的情况下，能够减轻施加于摩擦搅拌装置的负载。此外，在以使轴肩部接触的状态进行摩擦搅拌接合的情况下，能够抑制毛刺的产生。

此外，本发明的特征是，包括：准备工序，在所述准备工序中，准备在端部的背面形成有层差部的板状的第一金属构件，并且准备板状的第二金属构件；对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的所述层差部的层差底面与所述第二金属构件的端面对接而形成第一对接部，并且使所述层差部的层差侧面与所述第二金属构件的第一侧面对接而形成第二对接部；外角摩擦搅拌工序，在所述外角摩擦搅拌工序中，将包括轴肩部和搅拌销的第二旋转工具的搅拌销从所述第一金属构件的端面和所述第二金属构件的第二侧面侧插入，在使所述轴肩部与所述第一金属构件及所述第二金属构件接触的状态下，使所述第二旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合；以及第一对接部摩擦搅拌工序，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在使所述第二旋转工具的轴肩部从所述第一金属构件的正面侧与所述第一金属构件的正面接触的状态下，使所述第二旋转工具沿着所述层差部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在使所述第二旋转工具的搅拌销与仅所述第一金属构件接触或是使所述第二旋转工具的搅拌销与所述第一金属构件及所述第二金属构件接触的状态下，对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

根据上述接合方法，由于不对金属构件彼此的内角进行焊接，因此，能够防止产生污染物。此外，由于从两个方向对第一对接部进行摩擦搅拌接合，因此，能够提高水密性和气密性。此外，在外角摩擦搅拌工序和第一对接部摩擦搅拌工序中，通过在使轴肩部接触的状态下进行摩擦搅拌接合，能够抑制毛刺的产生。

此外，优选的是，所述接合方法还包括外角临时接合工序，在所述外角临时接合工序中，在进行所述外角摩擦搅拌工序或是所述第一对接部摩擦搅拌工序之前，从所述第一金属构件的端面和所述第二金属构件的第二侧面侧对所述第一对接部进行临时点焊。

此外，优选的是，所述接合方法还包括内角临时接合工序，在所述内角临时接合工序中，在进行所述外角摩擦搅拌工序或是所述第一对接部摩擦搅拌工序之前，从由所述第一金属构件的背面和所述第二金属构件的第一侧面形成的内角对所述第二对接部进行临时点焊。

根据上述接合方法，由于能够将第一金属构件和第二金属构件临时固定，因此，能够防止第一对接部摩擦搅拌工序和外角摩擦搅拌工序中的开裂。

此外，本发明的接合方法的特征是，包括：准备工序，在所述准备工序中，准备在端部的背面形成有层差部的板状的第一金属构件，并且准备板状的第二金属构件；对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的所述层差部的层差底面与所述第二金属构件的端面对接而形成第一对接部，并且使所述层差部的层差侧面与所述第二金属构件的第一侧面对接而形成第二对接部；外角摩擦搅拌工序，在所述外角摩擦搅拌工序中，将旋转工具的搅拌销从所述第一金属构件的端面和所述第二金属构件的第二侧面插入，并使所述旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合；辅助构件配置工序，在所述辅助构件配置工序中，沿着所述第一对接部以与所述第一金属构件的正面面接触的方式配置辅助构件；以及第一对接部摩擦搅拌工序，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，将仅所述搅拌销从所述辅助构件的正面侧插入，并使所述旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在使仅所述搅拌销与所述第一金属构件及所述辅助构件接触或是使仅所述搅拌销与所述第一金属构件、所述第二金属构件及所述辅助构件接触的状态下，对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

此外，本发明的接合方法的特征是，包括：准备工序，在所述准备工序中，准备在端部的背面形成有层差部的板状的第一金属构件，并且准备板状的第二金属构件；对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的所述层差部的层差底面与所述第二金属构件的端面对接而形成第一对接部，并且使所述层差部的层差侧面与所述第二金属构件的第一侧面对接而形成第二对接部；外角摩擦搅拌工序，在所述外角摩擦搅拌工序中，将包括轴肩部和搅拌销的第二旋转工具的所述搅拌销从所述第一金属构件的端面和所述第二金属构件的第二侧面插入，在使所述轴肩部与所述第一金属构件及所述第二金属构件接触的状态下，使所述第二旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合；辅助构件配置工序，在所述辅助构件配置工序中，沿着所述第一对接部以与所述第一金属构件的正面面接触的方式配置辅助构件；以及第一对接部摩擦搅拌工序，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，将第一旋转工具的搅拌销从所述辅助构件的正面侧插入，并使所述第一旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在使所述第一旋转工具的仅所述搅拌销与所述第一金属构件及所述辅助构件接触或是使所述第一旋转工具的仅所述搅拌销与所述第一金属构件、所述第二金属构件及所述辅助构件接触的状态下，对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

根据上述接合方法，由于不对金属构件彼此的内角进行焊接，因此，能够防止产生污染物。

此外，由于从两个方向对第一对接部进行摩擦搅拌接合，因此，能够提高水密性和气密性。

此外，通过设置层差部，能够在对接工序中防止第一金属构件与第二金属构件错位。

此外，对第一金属构件与第二金属构件进行接合，并且除了第一金属构件和第二金属构件之外，还同时对辅助构件进行摩擦搅拌接合，由此，能够防止接合部的金属不足。

此外，在将仅搅拌销插入的情况下，能够减轻施加于摩擦搅拌装置的负载。此外，在以使轴肩部接触的状态进行摩擦搅拌接合的情况下，能够抑制毛刺的产生。

此外，优选的是，所述接合方法包括去除工序，在所述去除工序中，将形成有毛刺的所述辅助构件从所述第一金属构件去除。

根据上述接合方法，能将在摩擦搅拌接合中产生的毛刺与辅助构件一并从金属构件去除，因此，去除毛刺的工序变得容易。

此外，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中将所述搅拌销插入所述辅助构件的中央部的情况下，或是在所述第一对接部摩擦搅拌工序中将所述第一旋转工具的所述搅拌销插入所述辅助构件的中央部的情况下，能够更可靠地防止接合部的金属不足。

此外，也可以是，在将穿过所述辅助构件的端面并与所述第一金属构件的正面正交的线作为基准线的情况下，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，以使所述旋转工具的旋转中心轴与所述基准线重合的方式使所述旋转工具相对移动，并且将接合条件设定为使摩擦搅拌接合中产生的毛刺形成于所述辅助构件。

此外，也可以是，在将穿过所述辅助构件的端面并与所述第一金属构件的正面正交的线作为基准线的情况下，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，以使所述第一旋转工具的旋转中心轴与所述基准线重合的方式使所述第一旋转工具相对移动，并且将接合条件设定为使摩擦搅拌接合中产生的毛刺形成于所述辅助构件。

这样一来，能够更容易地进行去除毛刺的作业。

此外，也可以是，在将穿过所述辅助构件的端面并与所述第一金属构件的正面正交的线作为基准线的情况下，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在进行了摩擦搅拌之后，以使所述辅助构件残留于所述旋转工具的仅单侧的程度，使所述旋转工具的旋转中心轴比所述基准线稍微朝所述辅助构件的中央侧偏移，使所述旋转工具相对移动，并且将接合条件设定为使毛刺形成于残留的所述辅助构件。

此外，也可以是，在将穿过所述辅助构件的端面并与所述第一金属构件的正面正交的线作为基准线的情况下，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在进行了摩擦搅拌之后，以使所述辅助构件残留于所述第一旋转工具的仅单侧的程度，使所述第一旋转工具的旋转中心轴比所述基准线稍微朝所述辅助构件的中央侧偏移，使所述第一旋转工具相对移动，并且将接合条件设定为使毛刺形成于残留的所述辅助构件。

这样一来，能够更容易地进行去除毛刺的作业，并且能够更可靠地防止接合部的金属不足。

此外，在所述外角摩擦搅拌工序中，在以使仅所述搅拌销与所述第一金属构件及所述第二金属构件接触的状态对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合的情况下，能够减轻施加于摩擦搅拌装置的负载。

此外，优选的是，所述接合方法还包括外角临时接合工序，在所述外角临时接合工序中，在进行所述外角摩擦搅拌工序或是所述第一对接部摩擦搅拌工序之前，从所述第一金属构件的端面和所述第二金属构件的所述第二侧面侧对所述第一对接部进行临时点焊。

此外，优选的是，所述接合方法还包括内角临时接合工序，在所述内角临时接合工序中，在进行所述外角摩擦搅拌工序或是所述第一对接部摩擦搅拌工序之前，从由所述第一金属构件的背面和所述第二金属构件的所述第一侧面形成的内角对所述第二对接部进行临时点焊。

根据上述接合方法，由于能够将第一金属构件和第二金属构件临时固定，因此，能够防止第一对接部摩擦搅拌工序和外角摩擦搅拌工序中的开裂。

此外，本发明的接合方法的特征是，包括：准备工序，在所述准备工序中，准备在端部的背面形成有层差部的板状的第一金属构件，并且准备板状的第二金属构件；对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的所述层差部的层差底面与所述第二金属构件的端面对接而形成第一对接部，并且使所述层差部的层差侧面与所述第二金属构件的第一侧面对接而形成第二对接部；辅助构件配置工序，在所述辅助构件配置工序中，将辅助构件配置成对在所述第一金属构件的端面与所述第二金属构件的第二侧面之间出现的所述第一对接部进行覆盖；外角摩擦搅拌工序，在所述外角摩擦搅拌工序中，将旋转工具的搅拌销从所述辅助构件的正面侧插入，在使仅所述搅拌销与所述第一金属构件、所述第二金属构件及所述辅助构件接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合；以及第一对接部摩擦搅拌工序，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，将所述搅拌销从所述第一金属构件的正面侧插入，并使所述旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

此外，本发明的接合方法的特征是，包括：准备工序，在所述准备工序中，准备在端部的背面形成有层差部的板状的第一金属构件，并且准备板状的第二金属构件；对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的所述层差部的层差底面与所述第二金属构件的端面对接而形成第一对接部，并且使所述层差部的层差侧面与所述第二金属构件的第一侧面对接而形成第二对接部；辅助构件配置工序，在所述辅助构件配置工序中，沿着在所述第一金属构件的端面与所述第二金属构件的第二侧面之间出现的所述第一对接部配置辅助构件；外角摩擦搅拌工序，在所述外角摩擦搅拌工序中，将旋转工具的搅拌销从所述辅助构件的正面侧插入，在使仅所述搅拌销与所述第一金属构件、所述第二金属构件及所述辅助构件接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合；以及第一对接部摩擦搅拌工序，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，将所述搅拌销从所述第一金属构件的正面侧插入，并使所述旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

此外，本发明的接合方法的特征是，包括：准备工序，在所述准备工序中，准备在端部的背面形成有层差部的板状的第一金属构件，并且准备板状的第二金属构件；对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的所述层差部的层差底面与所述第二金属构件的端面对接而形成第一对接部，并且使所述层差部的层差侧面与所述第二金属构件的第一侧面对接而形成第二对接部；辅助构件配置工序，在所述辅助构件配置工序中，将辅助构件配置成对在所述第一金属构件的端面与所述第二金属构件的第二侧面之间出现的所述第一对接部进行覆盖；外角摩擦搅拌工序，在所述外角摩擦搅拌工序中，将第一旋转工具的搅拌销从所述辅助构件的正面侧插入，在使所述第一旋转工具的仅所述搅拌销与所述第一金属构件、所述第二金属构件及所述辅助构件接触的状态下，使所述第一旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合；以及第一对接部摩擦搅拌工序，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，将包括轴肩部和搅拌销的第二旋转工具的所述搅拌销从所述第一金属构件的正面侧插入，在使所述轴肩部与所述第一金属构件接触的状态下，使所述第二旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

此外，本发明的接合方法的特征是，包括：准备工序，在所述准备工序中，准备在端部的背面形成有层差部的板状的第一金属构件，并且准备板状的第二金属构件；对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的所述层差部的层差底面与所述第二金属构件的端面对接而形成第一对接部，并且使所述层差部的层差侧面与所述第二金属构件的第一侧面对接而形成第二对接部；辅助构件配置工序，在所述辅助构件配置工序中，沿着在所述第一金属构件的端面与所述第二金属构件的第二侧面之间出现的所述第一对接部配置辅助构件；外角摩擦搅拌工序，在所述外角摩擦搅拌工序中，将第一旋转工具的搅拌销从所述辅助构件的正面侧插入，在使所述第一旋转工具的仅所述搅拌销与所述第一金属构件、所述第二金属构件及所述辅助构件接触的状态下，使所述第一旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合；以及第一对接部摩擦搅拌工序，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，将包括轴肩部和搅拌销的第二旋转工具的所述搅拌销从所述第一金属构件的正面侧插入，在使所述轴肩部与所述第一金属构件接触的状态下，使所述第二旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

根据上述接合方法，由于不对金属构件彼此的内角进行焊接，因此，能够防止产生污染物。

此外，由于从两个方向对第一对接部进行摩擦搅拌接合，因此，能够提高水密性和气密性。

此外，通过设置层差部，能够在对接工序中防止第一金属构件与第二金属构件错位。

此外，对第一金属构件与第二金属构件进行接合，并且除了第一金属构件和第二金属构件之外，还同时对辅助构件进行摩擦搅拌接合，由此，能够防止接合部的金属不足。

此外，在将仅搅拌销插入的情况下，能够减轻施加于摩擦搅拌装置的负载。此外，在以使轴肩部接触的状态进行摩擦搅拌接合的情况下，能够抑制毛刺的产生。

此外，优选的是，所述接合方法包括去除工序，在所述去除工序中，将形成有毛刺的所述辅助构件从所述第一金属构件和所述第二金属构件去除。

根据上述接合方法，能将在摩擦搅拌接合中产生的毛刺与辅助构件一并从金属构件去除，因此，去除毛刺的工序变得容易。

此外，在所述外角摩擦搅拌工序中将所述搅拌销插入所述辅助构件的中央部的情况下，或是在所述第一对接部摩擦搅拌工序中将所述第一旋转工具的所述搅拌销插入所述辅助构件的中央部的情况下，能够更可靠地防止接合部的金属不足。

此外，也可以是，在将穿过所述辅助构件的端面并与所述第一金属构件的端面正交的线作为基准线的情况下，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，以使所述旋转工具的旋转中心轴与所述基准线重合的方式使所述旋转工具相对移动，并且将接合条件设定为使摩擦搅拌接合中产生的毛刺形成于所述辅助构件。

此外，也可以是，在将穿过所述辅助构件的端面并与所述第一金属构件的端面正交的线作为基准线的情况下，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，以使所述第一旋转工具的旋转中心轴与所述基准线重合的方式使所述第一旋转工具相对移动，并且将接合条件设定为使摩擦搅拌接合中产生的毛刺形成于所述辅助构件。

这样一来，能够更容易地进行去除毛刺的作业。

此外，也可以是，在将穿过所述辅助构件的端面并与所述第一金属构件的端面正交的线作为基准线的情况下，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在进行了摩擦搅拌之后，以使所述辅助构件残留于所述旋转工具的仅单侧的程度，使所述旋转工具的旋转中心轴比所述基准线稍微朝所述辅助构件的中央侧偏移，使所述旋转工具相对移动，并且将接合条件设定为使毛刺形成于残留的所述辅助构件。

此外，也可以是，在将穿过所述辅助构件的端面并与所述第一金属构件的端面正交的线作为基准线的情况下，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在进行了摩擦搅拌之后，以使所述辅助构件残留于所述第一旋转工具的仅单侧的程度，使所述第一旋转工具的旋转中心轴比所述基准线稍微朝所述辅助构件的中央侧偏移，使所述第一旋转工具相对移动，并且将接合条件设定为使毛刺形成于残留的所述辅助构件。

这样一来，能够更容易地进行去除毛刺的作业，并且能够更可靠地防止接合部的金属不足。

在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在使仅所述搅拌销与仅所述第一金属构件接触或是使仅所述搅拌销与所述第一金属构件及所述第二金属构件接触的状态下，对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合的情况下，能够减轻施加于摩擦搅拌装置的负载。

此外，优选的是，所述接合方法还包括外角临时接合工序，在所述外角临时接合工序中，在进行所述外角摩擦搅拌工序或是所述第一对接部摩擦搅拌工序之前，从所述第一金属构件的端面和所述第二金属构件的所述第二侧面侧对所述第一对接部进行临时点焊。

此外，优选的是，所述接合方法还包括内角临时接合工序，在所述内角临时接合工序中，在进行所述外角摩擦搅拌工序或是所述第一对接部摩擦搅拌工序之前，从由所述第一金属构件的背面和所述第二金属构件的所述第一侧面形成的内角对所述第二对接部进行临时点焊。

根据上述接合方法，由于能够将第一金属构件和第二金属构件临时固定，因此，能够防止第一对接部摩擦搅拌工序和外角摩擦搅拌工序中的开裂。

发明效果

根据本发明的接合方法，在对金属构件彼此的内角进行摩擦搅拌接合的情况下，能够防止内角的金属不足并且能够容易地去除毛刺。

此外，根据本发明的接合方法，能够防止在金属构件彼此的内角产生污染物，并且能够提高水密性和气密性。

附图说明

图1是表示第一实施方式的准备工序和对接工序的剖视图。

图2是表示第一实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序的立体图。

图3是表示第一实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序的剖视图。

图4是表示第一实施方式的辅助构件配置工序的立体图。

图5是表示第一实施方式的内角摩擦搅拌工序的立体图。

图6是表示第一实施方式的内角摩擦搅拌工序的剖视图。

图7是表示第二实施方式的内角摩擦搅拌工序的立体图。

图8是表示第二实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序的剖视图。

图9是表示第二实施方式的变形例的第一对接部摩擦搅拌工序的剖视图。

图10是表示第三实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序的立体图。

图11是表示第三实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序的剖视图。

图12是表示第三实施方式的外角摩擦搅拌工序的立体图。

图13是表示第三实施方式的外角摩擦搅拌工序的剖视图。

图14是表示第四实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序的立体图。

图15是表示第四实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序的剖视图。

图16是表示第五实施方式的外角摩擦搅拌工序的立体图。

图17是表示第五实施方式的外角摩擦搅拌工序的剖视图。

图18是表示外角临时接合工序的立体图。

图19是表示内角临时接合工序的立体图。

图20是表示第六实施方式的外角摩擦搅拌工序的立体图。

图21是表示第六实施方式的外角摩擦搅拌工序的剖视图。

图22是表示第六实施方式的辅助构件配置工序的立体图。

图23是表示第六实施方式的辅助构件配置工序的剖视图。

图24是表示第六实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序的立体图。

图25是表示第六实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序的剖视图。

图26是表示第六实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序后的剖视图。

图27是表示第六实施方式的去除工序的剖视图。

图28是表示第七实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序的剖视图。

图29是表示第七实施方式的外角摩擦搅拌工序的剖视图。

图30是表示第八实施方式的外角摩擦搅拌工序的剖视图。

图31是表示第八实施方式的变形例的外角摩擦搅拌工序的剖视图。

图32是表示第九实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序前的剖视图。

图33是表示第九实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序的剖视图。

图34是表示第九实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序后的剖视图。

图35是表示第十实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序前的剖视图。

图36是表示第十实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序的剖视图。

图37是表示第十实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序后的剖视图。

图38是表示第十一实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序的剖视图。

图39是表示第十二实施方式的辅助构件配置工序的立体图。

图40是表示第十二实施方式的辅助构件配置工序的剖视图。

图41是表示第十二实施方式的外角摩擦搅拌工序的立体图。

图42是表示第十二实施方式的外角摩擦搅拌工序的剖视图。

图43是表示第十二实施方式的外角摩擦搅拌工序后的剖视图。

图44是表示第十二实施方式的去除工序的剖视图。

图45是表示第十二实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序的立体图。

图46是表示第十二实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序的剖视图。

图47是表示第十三实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序的剖视图。

图48是表示第十三实施方式的外角摩擦搅拌工序的剖视图。

图49是表示第十四实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序的立体图。

图50是表示第十四实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序的剖视图。

图51是表示第十五实施方式的外角摩擦搅拌工序前的剖视图。

图52是表示第十五实施方式的外角摩擦搅拌工序的剖视图。

图53是表示第十五实施方式的外角摩擦搅拌工序后的剖视图。

图54是表示第十六实施方式的外角摩擦搅拌工序前的剖视图。

图55是表示第十六实施方式的外角摩擦搅拌工序的剖视图。

图56是表示第十六实施方式的外角摩擦搅拌工序后的剖视图。

具体实施方式

[第一实施方式]

参照附图，对本发明第一实施方式的接合方法进行详细说明。如图1所示，在第一实施方式的接合方法中，将第一金属构件1与第二金属构件2以L字状对接并接合。在第一实施方式的接合方法中，进行准备工序、对接工序、接头件配置工序、第一对接部摩擦搅拌工序、辅助构件配置工序、内角摩擦搅拌工序和去除工序。另外，说明中的“正面”是指与“背面”相反一侧的面。

如图1所示，准备工序是准备第一金属构件1和第二金属构件2的工序。第一金属构件1和第二金属构件是板状的金属构件。第一金属构件1和第二金属构件2的材料从铝、铝合金、铜、铜合金、钛、钛合金、镁、镁合金等能摩擦搅拌的金属中适当选择。在第一金属构件1的端部的背面1c形成有层差部11。层差部11由层差底面11a和从层差底面11a垂直立起的层差侧面11b构成。层差底面11a的宽度尺寸与第二金属构件2的板厚尺寸相同。

如图1所示，对接工序是使第一金属构件1与第二金属构件2以L字状对接的工序。在对接工序中，使第二金属构件2的端面2a与第一金属构件1的层差底面11a对接而形成第一对接部J1，并且使第二金属构件2的第一侧面2b与层差侧面11b对接而形成第二对接部J2。第一金属构件1的端面1a与第二金属构件2的第二侧面2c共面。

如图2所示，接头件配置工序是将接头件T、T配置于内角的两端的工序(图2中仅描绘出一个)。接头件T是由与第一金属构件1相同的材料构成的板状的金属构件。接头件T的板厚尺寸与第一金属构件1的板厚尺寸相同。在接头件配置工序中，使接头件T的侧面与第一金属构件1的侧面1d对接，并利用焊接对该对接部进行接合。使接头件T的正面Ta与第一金属构件1的正面1b共面，并且使接头件T的背面Tb与第一金属构件1的背面1c共面。

如图2所示，第一对接部摩擦搅拌工序是将第一旋转工具(旋转工具)F从第一金属构件1的正面1b插入以对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合的工序。第一旋转工具F由连结部F1和搅拌销F2构成，其由例如工具钢形成。连结部F1是安装于未图示的摩擦搅拌装置的部位，呈圆柱状。搅拌销F2从连结部F1垂下，并与连结部F1同轴。搅拌销F2随着远离连结部F1而前端逐渐变细。在搅拌销F2的外周面刻设有螺旋槽。在本实施方式中，使第一旋转工具F朝右旋转，因此，螺旋槽形成为随着从基端朝向前端而朝左旋绕。

另外，优选的是，在使第一旋转工具F朝左旋转的情况下，将螺旋槽形成为随着从基端朝向前端而朝右旋绕。通过以上述方式设定螺旋槽，从而在进行摩擦搅拌时利用螺旋槽将塑性流动化的金属朝搅拌销F2的前端侧引导。由此，能减少溢出到被接合金属构件(第一金属构件1、第二金属构件2和辅助构件10)外部的金属的量。

在第一对接部摩擦搅拌工序中，如图2所示，将向右旋转的第一旋转工具F插入设定于接头件T的正面Ta的开始位置Sp，使第一旋转工具F沿着层差部11(第二金属构件2)相对移动。如图3所示，在本实施方式中，第一旋转工具F的插入深度设定成使搅拌销F2与第一金属构件1及第二金属构件2接触。在第一旋转工具F的移动轨迹上形成有塑性化区域W1。另外，也可以将插入深度设定成使搅拌销F2与仅第一金属构件1接触。在这种情况下，在搅拌销F2与第一金属构件1的摩擦热的作用下，第一对接部J1周围发生塑性流动而被接合。

另外，优选的是，第一旋转工具F安装于在前端包括主轴单元等驱动机构的机械臂。由此，在进行后述的内角摩擦搅拌工序时，能容易使第一旋转工具F的旋转中心轴倾斜。

如图4所示，辅助构件配置工序是将辅助构件10配置于内角的工序。辅助构件10是板状的金属构件，在本实施方式中，由与第一金属构件1及第二金属构件2相同的材料形成。在辅助构件配置工序中，使辅助构件10的背面10c与第二金属构件2的第一侧面2b面接触，并且使端面10d与第一金属构件1的背面1c抵接。辅助构件10的板厚尺寸适当设定为在后述内角摩擦搅拌工序后不会在接合部发生金属不足。

如图5所示，内角摩擦搅拌工序是将搅拌销F2从内角插入以对第二对接部J2进行摩擦搅拌接合的工序。在内角摩擦搅拌工序中，将向右旋转的第一旋转工具F插入设定于接头件T的正面Ta处的开始位置Sp，使第一旋转工具F从图5的外侧朝向里侧沿着第二对接部J2相对移动。在本实施方式中，将第一旋转工具F的旋转速度设置成低速。第一旋转工具F的插入深度和插入角度适当设定即可。在第一旋转工具F的移动轨迹上形成塑性化区域W2。

优选的是，在内角摩擦搅拌工序中，将接合条件设定为使毛刺V产生于辅助构件10侧。毛刺V产生的位置因接合条件不同而不同。上述接合条件由第一旋转工具F的旋转速度、旋转方向、移动速度(进给速度)、行进方向、搅拌销F2的倾斜角度(圆锥角度)、被接合金属构件(第一金属构件1、第二金属构件2和辅助构件10)的材质、被接合金属构件的厚度等各要素及这些要素的组合决定。

例如，在第一旋转工具F的旋转速度较慢的情况下，剪切侧(行进侧(Ad侧)：在第一旋转工具F的外周的切线速度加上第一旋转工具F的移动速度的一侧)的塑性流动材料的温度比流动侧(回退侧(Re侧)：从第一旋转工具F的外周的切线速度中减去第一旋转工具的移动速度的一侧)的塑性流动材料的温度更容易上升，因此，存在塑性化区域外的剪切侧产生大量毛刺的倾向。另一方面，例如，在第一旋转工具F的旋转速度较快的情况下，虽然剪切侧的塑性流动材料的温度上升，但存在与旋转速度增快相应地，在塑性化区域外的流动侧产生大量毛刺V的倾向。

在本实施方式中，将第一旋转工具F的旋转速度设定得较慢，并且设定成使辅助构件10位于行进方向左侧，因此，如图6所示，存在毛刺V大量产生于塑性化区域W2外的剪切侧、即辅助构件10。另外，第一旋转工具F的接合条件和辅助构件10的配置位置并不局限于此处说明的情况，只要适当设定即可。

这样一来，若将接合条件设定成使毛刺V产生的一侧或毛刺V大量产生的一侧为辅助构件10侧，则如图6所示，能将毛刺V聚集于辅助构件10的正面10b。因此，由于能容易地进行后述去除工序，因此较为优选。

如图6所示，去除工序是将辅助构件10从第二金属构件2去除的工序。尽管省略具体图示，但在本实施方式中，将辅助构件10的前端折曲而从第二金属构件2去除。接着，将接头件T、T从第一金属构件1去除。

根据以上说明的本实施方式的接合方法，将辅助构件10配置于内角，并经由辅助构件10进行内角的摩擦搅拌接合，因此，能够防止形成于内角的塑性化区域W2的金属不足。由此，能够提高内角的水密性和气密性。

此外，由于将层差部11设置于第一金属构件1，因此，能够在对接工序中容易地进行第一金属构件1与第二金属构件2的定位。此外，通过设置层差部11，能够缩短第一金属构件1的正面1b到第一对接部J1的距离，因此，能够容易将搅拌销F2插入到第一对接部J1。此外，根据本实施方式，能够容易地将产生于内角的毛刺V与辅助构件10一并去除。此外，在内角摩擦搅拌工序中，由于将仅搅拌销F2插入内角，因此，能够减轻施加于摩擦搅拌装置的负载。

此外，在本实施方式中，在第一对接部搅拌工序中也将仅搅拌销F2插入以进行摩擦搅拌，因此，能够减轻施加于摩擦搅拌装置的负载。

[第二实施方式]

接着，对本发明第二实施方式的接合方法进行说明。在本实施方式的接合方法中，进行准备工序、对接工序、接头件配置工序、辅助构件配置工序、内角摩擦搅拌工序、去除工序和第一对接部摩擦搅拌工序。第二实施方式在进行内角摩擦搅拌工序之后进行第一对接部摩擦搅拌工序这点上，与第一实施方式不同。在第二实施方式中，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。

准备工序、对接工序及接头件配置工序与第一实施方式共用。在辅助构件配置工序中，如图7所示，使辅助构件10的背面10c与第一金属构件1的背面1c面接触。

在内角摩擦搅拌工序中，如图7所示，将低速且向右旋转的第一旋转工具F插入设定于接头件T的背面Tb处的开始位置Sp，使第一旋转工具F从图7的外侧朝向里侧沿着第二对接部J2相对移动。由此，第二对接部J2被摩擦搅拌接合。因内角摩擦搅拌工序，而在辅助构件10的正面10b形成毛刺V(图示省略)。

在去除工序中，如图7所示，将辅助构件10从第一金属构件1去除。在去除工序中，将辅助构件10的端部折曲而从第一金属构件1切除。

在第一对接部摩擦搅拌工序中，如图8所示，以与第一实施方式相同的要领，将第一旋转工具F从第一金属构件1的正面1b插入，以对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合。

根据以上说明的第二实施方式，也能起到与第一实施方式同等的效果。在此，图9是表示第二实施方式的变形例的第一对接部摩擦搅拌工序的剖视图。第一实施方式和第二实施方式中，如图9所示，在第一摩擦搅拌工序中均可以使用第二旋转工具(旋转工具)G来代替第一旋转工具(旋转工具)F。第二旋转工具G具有轴肩部G1和从轴肩部G1的下端面G1a下垂的搅拌销G2。在该变形例的第一对接部摩擦搅拌工序中，一边使轴肩部G1的下端面G1a与第一金属构件1的正面1b接触或是以几毫米左右压入第一金属构件1的正面1b，一边沿着第一对接部J1进行摩擦搅拌接合。根据该变形例，能够利用轴肩部G1抑制塑性流动材料，因此，能够减少毛刺的产生。在第一对接部摩擦搅拌工序中，在使第二旋转工具G的搅拌销G2与仅第一金属构件接触或是与第一金属构件1及第二金属构件2接触的状态下，对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合。

以上对本发明的实施方式进行了说明，但能够在不违背本发明主旨的范围内适当进行设计变更。例如，也可以在进行第一对接部摩擦搅拌工序之前，对第一对接部J1进行临时接合。此外，也可以在进行内角摩擦搅拌工序之前，对第二对接部J2进行临时接合。临时接合既可以通过摩擦搅拌进行，也可以通过焊接进行。临时接合既可以通过点焊进行，也可以连续进行。

此外，也可以将辅助构件设为截面呈L字状，并配置成对内角进行覆盖。在去除工序中，将第一金属构件1和第二金属构件2从该辅助构件去除。

[第三实施方式]

参照附图，对本发明第三实施方式的接合方法进行详细说明。在第三实施方式的接合方法中，如图10所示，将第一金属构件1与第二金属构件2以L字状对接并接合。在第三实施方式的接合方法中，进行准备工序、对接工序、接头件配置工序、第一对接部摩擦搅拌工序和外角摩擦搅拌工序。准备工序、对接工序及接头件配置工序与第一实施方式共用。

如图10和图11所示，第一对接部摩擦搅拌工序是将第一旋转工具F从第一金属构件1的正面1b插入以对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合的工序。

在第一对接部摩擦搅拌工序中，如图10所示，将向右旋转的第一旋转工具F插入设定于接头件T的正面Ta处的开始位置Sp，使第一旋转工具F沿着层差部11(第二金属构件2)相对移动。如图11所示，在本实施方式中，第一旋转工具F的插入深度设定成使搅拌销F2与第一金属构件1及第二金属构件2接触。在第一旋转工具F的移动轨迹上形成有塑性化区域W1。另外，也可以将插入深度设定成使搅拌销F2与仅第一金属构件1接触。在这种情况下，在搅拌销F2与第一金属构件1的摩擦热的作用下，第一对接部J1周围发生塑性流动而被接合。

另外，优选的是，第一旋转工具F安装于在前端包括主轴单元等驱动机构的机械臂。由此，在进行后述外角摩擦搅拌工序时，能容易使第一旋转工具F的旋转中心轴倾斜。

如图12所示，外角摩擦搅拌工序是将搅拌销F2从外角插入以对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合的工序。外角是指与内角相反一侧，在本实施方式中，外角由第一金属构件1的正面1b、端面1a和第二金属构件2的第二侧面2c构成。在外角摩擦搅拌工序中，将向右旋转的第一旋转工具F插入设定于接头件T的侧面Tc处的开始位置Sp，使第一旋转工具F从图12的外侧朝向里侧沿着第一对接部J1相对移动。在第一旋转工具F的移动轨迹上形成塑性化区域W2。如图13所示，搅拌销F2的插入深度适当设定即可，例如，也可以设定成使塑性化区域W1与塑性化区域W2重合。在外角摩擦搅拌工序结束之后，将接头件T切除。

根据以上说明的本实施方式的接合方法，不从第一金属构件1和第二金属构件2的内角进行焊接，而是从外角进行摩擦搅拌接合，因此，能够防止在金属构件彼此的内角产生污染物。此外，由于从两个方向对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合，因此，能够提高水密性和气密性。

此外，由于将仅搅拌销F2插入被接合金属构件，因此，能够减轻施加于摩擦搅拌装置的负载。此外，由于设置层差部11，因此，能够在对接工序中防止第一金属构件1与第二金属构件2错位。另外，在本实施方式中，在第一对接部搅拌工序之后进行外角摩擦搅拌工序，但也可以在外角摩擦搅拌工序之后进行第一对接部搅拌工序。

[第四实施方式]

接着，对本发明第四实施方式的接合方法进行说明。第四实施方式的接合方法在使用第一旋转工具F和图14所示的第二旋转工具G这点上，与第三实施方式不同。在第四实施方式中，以与第三实施方式不同的部分为中心进行说明。

在第四实施方式的接合方法中，进行准备工序、对接工序、接头件配置工序、第一对接部摩擦搅拌工序和外角摩擦搅拌工序。准备工序、对接工序及接头件配置工序与第三实施方式相同，因此，省略说明。

第一对接部摩擦搅拌工序是使用第二旋转工具G对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合的工序。如图14和图15所示，第二旋转工具G构成为包括：圆柱状的轴肩部G1；以及从轴肩部G1的下端面G1a下垂的搅拌销G2。在第一对接部摩擦搅拌工序中，如图14所示，将向右旋转的第二旋转工具G从设定于接头件T的正面Ta处的开始位置Sp插入，使轴肩部G1的下端面G1a一边沿着第一对接部J1(第二金属构件2)与第一金属构件1的正面1b接触，一边相对移动。

第二旋转工具G的插入深度只要适当设定即可，但在本实施方式中，设定成使搅拌销G2与第一金属构件1及第二金属构件2接触。另外，也可以将插入深度设定成使搅拌销G2与仅第一金属构件1接触。在这种情况下，在搅拌销G2与第一金属构件1的摩擦热的作用下，第一对接部J1周围的金属发生塑性流动而被接合。外角摩擦搅拌工序与第三实施方式同样地，是将第一旋转工具F从第一金属构件的端面1a和第二金属构件2的第二侧面2c插入以对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合的工序。

根据以上说明的第四实施方式的接合方法，也能起到与第三实施方式大致相同的效果。此外，通过使第二旋转工具G的轴肩部G1与第一金属构件1的正面1b接触，能够抑制毛刺的产生。另外，在本实施方式中，在第一对接部搅拌工序之后进行外角摩擦搅拌工序，但也可以在外角摩擦搅拌工序之后进行第一对接部搅拌工序。

[第五实施方式]

接着，对本发明第五实施方式的接合方法进行说明。在第五实施方式的接合方法中，所使用的旋转工具与第四实施方式不同。在第五实施方式中，以与第四实施方式不同的部分为中心进行说明。

在第五实施方式的接合方法中，进行准备工序、对接工序、接头件配置工序、外角摩擦搅拌工序和第一对接部摩擦搅拌工序。准备工序、对接工序及接头件配置工序与第三实施方式相同，因此，省略说明。

外角摩擦搅拌工序是使用第二旋转工具G对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合的工序。在外角摩擦搅拌工序中，如图16和图17所示，将向右旋转的第二旋转工具G插入设定于接头件T的侧面Tc处的开始位置Sp，使轴肩部G1的下端面G1a一边沿着第一对接部J1与第一金属构件1的端面1a及第二金属构件2的第二侧面2c接触，一边相对移动。在第二旋转工具G的移动轨迹上形成塑性化区域W1。第一对接部摩擦搅拌工序与第三实施方式同样地，是将第一旋转工具F从第一金属构件1的正面1b插入，一边对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合的工序。

根据以上说明的第五实施方式的接合方法，也能起到与第四实施方式相同的效果。此外，在外角摩擦搅拌工序中，通过使第二旋转工具G的轴肩部G1与第一金属构件1的端面1a及第二金属构件2的第二侧面2c接触，从而能够抑制毛刺的产生。另外，在本实施方式中，在外角摩擦搅拌工序之后进行第一对接部搅拌工序，但也可以在第一对接部搅拌工序之后进行外角摩擦搅拌工序。

以上对本发明的实施方式进行了说明，但能够在不违背本发明主旨的范围内适当进行设计变更。例如，如图18所示，也可以在第一对接部摩擦搅拌工序或外角摩擦搅拌工序之前进行外角临时接合工序。在外角临时接合工序中，将第一旋转工具F(也可以是第二旋转工具G)从第一金属构件1的端面1a及第二金属构件2的第二侧面2c插入，并将搅拌销F2较浅地插入，利用点焊对第一对接部J1进行临时接合。在第一对接部J1形成点状的塑性化区域W0。

此外，例如，如图19所示，也可以在第一对接部摩擦搅拌工序或外角摩擦搅拌工序之前进行内角临时接合工序。在内角临时接合工序中，将第一旋转工具F从由第一金属构件1的背面1c和第二金属构件2的第一侧面2b形成的内角插入，并将搅拌销F2较浅地插入，利用点焊对第二对接部J2进行临时接合。在第二对接部(内角)形成点状的塑性化区域W0。

根据外角临时接合工序和内角临时接合工序，能够防止在进行第一对接部摩擦搅拌工序和外角摩擦搅拌工序时第一金属构件1和第二金属构件2开裂。此外，通过利用点焊进行临时接合，能够缩短接合周期。另外，外角临时接合工序也可以通过MIG焊接、TIG焊接或激光焊接等焊接进行。此外，除了第一对接部摩擦搅拌工序和外角摩擦搅拌工序之外，也可以进行内角接合工序，在上述内角接合工序中，将第一旋转工具F从由第一金属构件1的背面1c和第二金属构件2的第一侧面2b形成的内角插入，并将搅拌销F2较深地插入，对第二对接部J2连续进行摩擦搅拌接合。

[第六实施方式]

参照附图，对本发明第六实施方式的接合方法进行详细说明。在第六实施方式的接合方法中，将第一金属构件1与第二金属构件2以L字状对接并接合。在第六实施方式的接合方法中，进行准备工序、对接工序、接头件配置工序、外角摩擦搅拌工序、辅助构件配置工序、第一对接部摩擦搅拌工序和去除工序。另外，准备工序、对接工序及接头件配置工序与第一实施方式共用，因此省略说明。

如图20和图21所示，外角摩擦搅拌工序是将第一旋转工具F从外角插入以对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合的工序。在外角摩擦搅拌工序中，如图20所示，将向右旋转的第一旋转工具F插入设定于接头件T的侧面Tc处的开始位置Sp，使第一旋转工具F从图20的外侧朝向里侧沿着第一对接部J1相对移动。在第一旋转工具F的移动轨迹上形成塑性化区域W2。如图21所示，搅拌销F2的插入深度适当设定即可。

另外，优选的是，第一旋转工具F安装于在前端包括主轴单元等驱动机构的机械臂。由此，在进行后述外角摩擦搅拌工序时，能容易使第一旋转工具F的旋转中心轴倾斜。

如图22和图23所示，辅助构件配置工序是将辅助构件4重合配置于第一金属构件1的工序。

辅助构件4是平面形状的板状构件。辅助构件4只要是能摩擦搅拌的金属则不受特别限制，但在第六实施方式中，第一金属构件1和第二金属构件2为相同的材料。

辅助构件4的板厚适当设定成防止后述第一对接部摩擦搅拌工序后的塑性化区域W1(参照图26)金属不足。此外，辅助构件4的平面形状是与第二金属构件2的端面2a相同的形状。

在辅助构件配置工序中，使辅助构件4与第一金属构件1的正面1b重合，以使辅助构件4的背面4b与第一金属构件1b的正面1b面接触。接着，沿着第一对接部J1配置辅助构件4。接着，与第一金属构件1的正面1b的侧缘部匹配地配置辅助构件4的侧缘部。由此，将辅助构件4配置在第二金属构件2的端面2a的正上方。

如图24和图25所示，第一对接部摩擦搅拌工序是将第一旋转工具F从辅助构件4的正面4a插入以对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合的工序。

在第一对接部摩擦搅拌工序中，如图24所示，将向右旋转的第一旋转工具F插入设定于接头件T的正面Ta处的开始位置Sp，使第一旋转工具F从图24的外侧朝向里侧沿着第二金属构件2相对移动。

在本实施方式中，如图25所示，第一旋转工具F的插入深度设定成使搅拌销F2与辅助构件4、第一金属构件1及第二金属构件2接触。也就是说，将仅搅拌销F2插入辅助构件4、第一金属构件1及第二金属构件2，一边使辅助构件4的正面4a与连结部F1分离，一边使搅拌销F2相对移动。换言之，在使搅拌销F2的基端部露出的状态下进行摩擦搅拌接合。

另外，也可以将插入深度设定成使搅拌销F2与仅第一金属构件1接触。在这种情况下，在搅拌销F2与第一金属构件1的摩擦热的作用下，第一对接部J1周围发生塑性流动而被接合。

然后，在使搅拌销F2与辅助构件4、第一金属构件1及第二金属构件2接触的状态下，使第一旋转工具F沿着第一对接部J1相对移动时，辅助构件4、第一金属构件1及第二金属构件2被摩擦搅拌接合。在本实施方式中，搅拌销F2被插入辅助构件4的正面4a和第二金属构件2的端面2a的中央部(左右方向的中央部)。

在第一旋转工具F的移动轨迹上形成塑性化区域W1。在本实施方式中，设定成塑性化区域W1与塑性化区域W2重合，但塑性化区域W1与塑性化区域W2也可以分开。

在第一对接部摩擦搅拌工序后，如图26所示，辅助构件4被塑性化区域W1分断。此外，在分断后的辅助构件4、4的端部形成有毛刺V、V。

如图27所示，去除工序是将分断后的辅助构件4、4从第一金属构件1去除的工序。在去除工序中，例如通过手工作业将分断后的辅助构件4、4朝与第一金属构件1的正面分离的方向折曲，从而将辅助构件4从第一金属构件1去除。此外，在去除工序结束之后，将接头件T(参照图24)切除。

根据以上说明的本实施方式的接合方法，如图25所示，不从第一金属构件1和第二金属构件2的内角进行焊接，而是从外角进行摩擦搅拌接合，因此，能够防止在金属构件彼此的内角产生污染物。

此外，在本实施方式的接合方法中，如图26所示，由于从两个方向对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合，因此，能够提高水密性和气密性。

此外，在本实施方式的接合方法中，通过设置层差部11，能够在对接工序中防止第一金属构件1与第二金属构件2错位。

此外，在本实施方式的接合方法中，由于将仅搅拌销F2插入，因此，能够减轻施加于摩擦搅拌装置的负载。

另外，在本实施方式中，进行外角摩擦搅拌工序的第一旋转工具F与进行第一对接部摩擦搅拌工序的第一旋转工具F为同一旋转工具。也可以在外角摩擦搅拌工序和第一对接部摩擦搅拌工序中使用不同的旋转工具，但在使用同一旋转工具的情况下，不需要在各工序中进行旋转工具的更换，因此，能够提高作业效率。

此外，在本实施方式的接合方法中，如图25所示，通过将第一金属构件1与第二金属构件2接合，并且除了第一金属构件1和第二金属构件2之外，还同时对辅助构件4进行摩擦搅拌接合，能够防止接合部的金属不足。另外，通过将搅拌销F2插入辅助构件4的中央部，能够更可靠地防止接合部的金属不足。

此外，在本实施方式的接合方法中，如图27所示，在去除工序中，能够将毛刺V与辅助构件4一并从第一金属构件1去除，因此，去除毛刺V的工序变得容易。

以上对本发明的本实施方式进行了说明，但能够在不违背本发明主旨的范围内适当进行设计变更。

例如，在图20所示的外角摩擦搅拌工序中，也可以将辅助构件配置于第一金属构件1的端面1a和第二金属构件2的第二侧面2c，将搅拌销F2从辅助构件的正面插入。

此外，也可以在外角摩擦搅拌工序之前进行外角临时接合工序。此外，也可以在外角摩擦搅拌工序之前进行内角临时接合工序。

根据外角临时接合工序和内角临时接合工序，能够防止在进行外角摩擦搅拌工序时第一金属构件1和第二金属构件2开裂。此外，通过利用点焊进行临时接合，能够缩短接合周期。另外，外角临时接合工序也可以通过MIG焊接、TIG焊接或激光焊接等焊接进行。

此外，除了外角摩擦搅拌工序之外，也可以进行内角接合工序，在上述内角接合工序中，将第一旋转工具F从由第一金属构件1的背面1c和第二金属构件2的第一侧面2b形成的内角插入，并将搅拌销F2较深地插入，对第二对接部J2连续进行摩擦搅拌接合。

[第七实施方式]

接着，对本发明第七实施方式的接合方法进行说明。

如图29所示，本实施方式的接合方法在第一对接部摩擦搅拌工序之后进行外角摩擦搅拌工序这点上，与第六实施方式不同。在第七实施方式的接合方法中，以与第六实施方式的接合方法不同的点为中心进行说明。

在本实施方式的接合方法中，如图28所示，在接头件配置工序之后，进行辅助构件配置工序和第一对接部摩擦搅拌工序。在第一对接部摩擦搅拌工序中，将第一旋转工具F从辅助构件4插入，以对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合。

在本实施方式的接合方法中，如图29所示，在第一对接部摩擦搅拌工序和去除工序之后，进行外角摩擦搅拌工序。在外角摩擦搅拌工序中，将第一旋转工具F从外角插入，以对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合。

根据本实施方式的接合方法，能够防止在金属构件彼此的内角产生污染物，并且能够提高水密性和气密性。

以上对本发明的本实施方式进行了说明，但与第六实施方式相同，能够在不违背本发明的精神的范围内适当进行设计变更。

例如，也可以在第一对接部摩擦搅拌工序之前进行外角临时接合工序或内角临时接合工序。

[第八实施方式]

接着，参照图30和图31，对本发明第八实施方式的接合方法进行说明。本实施方式的接合方法在外角摩擦搅拌工序中使用图30所示的第二旋转工具G这点上，与第六实施方式不同。在本实施方式中，以与第六实施方式不同的部分为中心进行说明。

在本实施方式的外角摩擦搅拌工序中，如图30所示，使用第二旋转工具G对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合。

第二旋转工具G构成为包括：圆柱状的轴肩部G1；以及从轴肩部G1的下端面G1a下垂的搅拌销G2。

此外，将第二旋转工具G从第一金属构件1的端面1a及第二金属构件2的第二侧面2c插入第一对接部J1，使轴肩部G1的下端面G1a一边与第一金属构件1的端面1a及第二金属构件2的第二侧面2c接触，一边相对移动。这样一来，对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合。

如上所述，在以使第二旋转工具G的轴肩部G1与金属构件接触的状态对第一对接部J1进行了摩擦搅拌接合的情况下，能够抑制毛刺的产生。

以上对本发明的第八实施方式进行了说明，但与第六实施方式相同，能够在不违背本发明主旨的范围内适当进行设计变更。

例如，在第六实施方式中，在外角摩擦搅拌工序之后进行第一对接部摩擦搅拌工序，但如图31所示，也可以在第一对接部摩擦搅拌工序之后进行外角摩擦搅拌工序。在上述结构中，在进行第一对接部摩擦搅拌工序和去除工序而形成塑性化区域W1之后，在外角摩擦搅拌工序中，使用第二旋转工具G对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合。

[第九实施方式]

接着，对本发明第九实施方式的接合方法进行详细说明。

如图33所示，本实施方式的接合方法在第一对接部摩擦搅拌工序中将搅拌销F2插入辅助构件4的端部这点上，与第六实施方式不同。在第九实施方式的接合方法中，以与第六实施方式的接合方法不同的点为中心进行说明。

在第九实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序中，如图32所示，配置成使穿过辅助构件4的端面并正交于第一金属构件1的正面1b的基准线X与第一旋转工具F的旋转中心轴重合。此外，在本实施方式中，使第一旋转工具F从图33的外侧朝向里侧移动。也就是说，将辅助构件4配置于比第一旋转工具F的旋转中心轴更靠行进方向的右侧。然后，将搅拌销F2插入辅助构件4的端部。

本实施方式的第一旋转工具F形成为螺旋槽随着从搅拌销F2的基端朝向前端而向右旋绕。在本实施方式中，由于使第一旋转工具F向左旋转，因此，第一旋转工具F的行进方向的左侧为流动侧(回退侧：从旋转工具F的外周的切线速度中减去旋转工具的移动速度的一侧)。另一方面，第一旋转工具F的行进方向的右侧为剪切侧(行进侧：在旋转工具的外周的切线速度加上旋转工具的移动速度的一侧)。

在第一旋转工具F的旋转速度较慢的情况下，剪切侧的塑性流动材料的温度比流动侧的塑性流动材料的温度更容易上升，因此，存在塑性化区域W1外的剪切侧(第一旋转工具F的行进方向的右侧)产生大量毛刺V的倾向。

另一方面，在第一旋转工具F的旋转速度较快的情况下，虽然剪切侧的塑性流动材料的温度比流动侧的塑性流动材料的温度更容易上升，但存在与旋转速度增快相应地在塑性化区域W1外的流动侧(第一旋转工具F的行进方向的左侧)产生大量毛刺V的倾向。

在本实施方式中，将第一旋转工具F的移动方向和旋转方向设定成使第一旋转工具F的剪切侧为辅助构件4侧(第一旋转工具F的行进方向的右侧)。第一旋转工具F的旋转方向和行进方向不受限定，适当设定即可。

在本实施方式中，将第一旋转工具F的旋转速度设定得较慢，因此，存在在塑性化区域W1外的剪切侧产生大量毛刺V的倾向。也就是说，能够使毛刺V聚集于辅助构件4侧(参照图34)。若根据接合条件将辅助构件4配置于毛刺V产生的一侧或毛刺V大量产生的一侧，则能够容易地进行去除毛刺V的工序。

以上对本实施方式进行了说明，但与第六实施方式相同，能够在不违背本发明主旨的范围内适当进行设计变更。例如，在第九实施方式中，在外角摩擦搅拌工序之后进行第一对接部摩擦搅拌工序，但也可以在第一对接部摩擦搅拌工序之后进行外角摩擦搅拌工序。

[第十实施方式]

接着，对本发明第十实施方式的接合方法进行详细说明。

如图36所示，本实施方式的接合方法在第一对接部摩擦搅拌工序中将搅拌销F2插入辅助构件4的比端部稍微靠中央侧这点上，与第九实施方式不同。在第十实施方式的接合方法中，以与第九实施方式的接合方法不同的点为中心进行说明。

在本实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序中，如图35和图36所示，在进行了摩擦搅拌之后，以使辅助构件4残留于第一旋转工具F的仅单侧的程度，使第一旋转工具F的旋转中心轴比基准线X稍微朝辅助构件4的中央侧(右侧)偏移。此外，在本实施方式中，将第一旋转工具F的旋转速度设定得较慢，并且使第一旋转工具F从图36的外侧朝向里侧移动。也就是说，将辅助构件4的九成左右配置于比第一旋转工具F的旋转中心轴更靠行进方向的右侧，将辅助构件4的剩余一成左右配置于比第一旋转工具F的旋转中心轴更靠行进方向的左侧。然后，将搅拌销F2插入辅助构件4的端部。

本实施方式的第一旋转工具F形成为螺旋槽随着从搅拌销F2的基端朝向前端而向右旋绕。接着，使第一旋转工具F向左旋转。因此，第一旋转工具F的行进方向的左侧为流动侧，第一旋转工具F的行进方向的右侧为剪切侧。

在本实施方式中，将第一旋转工具F的移动方向和旋转方向设定成使第一旋转工具F的剪切侧为辅助构件4侧。因而，如图37所示，能够使毛刺V聚集于残留的辅助构件4侧，因此，能够容易地进行去除毛刺V的工序。

以上对本发明的第十实施方式进行了说明，但与第九实施方式相同，能够在不违背本发明主旨的范围内适当进行设计变更。

[第十一实施方式]

接着，参照图38，对本发明第十一实施方式的接合方法进行详细说明。

如图38所示，第十一实施方式的接合方法在第一对接部摩擦搅拌工序中将搅拌销F2插入第二金属构件2的比端面2a的中央部更靠第一侧面2b侧这点上，与第九实施方式不同。在第十一实施方式的接合方法中，以与第九实施方式的接合方法不同的点为中心进行说明。

在本实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序中，如图38所示，第一旋转工具F的旋转中心轴朝第二金属构件2的比端面2a的中央部(左右方向的中央部)更靠第一侧面2b侧(右侧)偏移。此外，第一旋转工具F的旋转中心轴穿过第二对接部J2。另外，将第一旋转工具F的插入深度设定成使搅拌销F2到达第二对接部J2。

在本实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序中，能够对第一对接部J1和第二对接部J2进行摩擦搅拌接合，因此，能够提高接合部的水密性和气密性。

以上对本发明的第十一实施方式进行了说明，但能够在不违背本发明主旨的范围内适当进行设计变更。例如，在第十一实施方式中，第一旋转工具F的旋转中心轴穿过第二对接部J2，但也可以将第一旋转工具F的旋转中心轴配置于比第二对接部J2更靠第二侧面2c侧(左侧)。

[第十二实施方式]

接着，对本发明第十二实施方式的接合方法进行详细说明。在第十二实施方式的接合方法中，进行准备工序、对接工序、接头件配置工序、辅助构件配置工序、外角摩擦搅拌工序、去除工序和第一对接部摩擦搅拌工序。准备工序、对接工序及接头件配置工序与其它实施方式通用，因此省略说明。

如图39和图40所示，辅助构件配置工序是将辅助构件4重合配置于第一金属构件1和第二金属构件2的工序。

辅助构件4是平面形状的板状构件。辅助构件4只要是能摩擦搅拌的金属则不受特别限制，但在本实施方式中，第一金属构件1和第二金属构件2为相同的材料。

辅助构件4的板厚适当设定成防止后述外角摩擦搅拌工序后的塑性化区域W2(参照图43)金属不足。辅助构件4沿着第一金属构件1的端面1a以直线状延伸。

在辅助构件配置工序中，将辅助构件4配置成对在第一金属构件1的端面1a与第二金属构件2的第二侧面2c之间露出的第一对接部J1进行覆盖。也就是说，使辅助构件4与第一金属构件1及第二金属构件2重合，以使第一金属构件1的端面1a与第二金属构件2的第二侧面2c面接触。

如图41和图42所示，外角摩擦搅拌工序是将第一旋转工具F从外角的辅助构件4的正面4a插入以对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合的工序。

在外角摩擦搅拌工序中，如图41所示，将向右旋转的第一旋转工具F插入设定于接头件T的侧面Tc处的开始位置Sp，使第一旋转工具F从图41的外侧朝向里侧沿着第一对接部J1相对移动。

在外角摩擦搅拌工序中，如图42所示，使仅搅拌销F2与辅助构件4、第一金属构件1及第二金属构件2接触。也就是说，将仅搅拌销F2插入第一金属构件1及第二金属构件2，一边使辅助构件4的正面4a与连结部F1分离，一边使搅拌销F2相对移动。换言之，在使搅拌销F2的基端部露出的状态下进行摩擦搅拌接合。

然后，在使第一旋转工具F沿着第一对接部J1相对移动时，辅助构件4、第一金属构件1及第二金属构件2被摩擦搅拌接合。在本实施方式中，将搅拌销F2插入辅助构件4的正面4a的中央部(上下方向的中央部)。

在第一旋转工具F的移动轨迹上形成塑性化区域W2。搅拌销F2的插入深度适当设定即可。

另外，优选的是，第一旋转工具F安装于在前端包括主轴单元等驱动机构的机械臂。由此，在进行后述外角摩擦搅拌工序时，能容易使第一旋转工具F的旋转中心轴倾斜。

在外角摩擦搅拌工序后，如图43所示，辅助构件4被塑性化区域W2分断。此外，在分断后的辅助构件4、4的端部形成有毛刺V、V。

如图44所示，去除工序是将分断后的辅助构件4、4从第一金属构件1和第二金属构件2去除的工序。在去除工序中，例如通过手工作业将分断后的辅助构件4、4朝与第一金属构件1的端面1a及第二金属构件2的第二侧面2c分离的方向折曲，从而将辅助构件4从第一金属构件1和第二金属构件2去除。此外，在去除工序结束之后，将接头件T(参照图41)切除。

如图45和图46所示，第一对接部摩擦搅拌工序是将第一旋转工具F从第一金属构件1的正面1b插入以对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合的工序。

在第一对接部摩擦搅拌工序中，如图45所示，将向右旋转的第一旋转工具F插入设定于接头件T的正面Ta处的开始位置Sp，使第一旋转工具F从图45的外侧朝向里侧沿着第二金属构件2相对移动。

在本实施方式中，如图46所示，第一旋转工具F的插入深度设定成使搅拌销F2与第一金属构件1及第二金属构件2接触。也就是说，将仅搅拌销F2插入第一金属构件1及第二金属构件2，一边使辅助构件4的正面4a与连结部F1分离，一边使搅拌销F2相对移动。换言之，在使搅拌销F2的基端部露出的状态下进行摩擦搅拌接合。

另外，也可以将插入深度设定成使搅拌销F2与仅第一金属构件1接触。在这种情况下，在搅拌销F2与第一金属构件1的摩擦热的作用下，第一对接部J1周围发生塑性流动而被接合。

在第一旋转工具F的移动轨迹上形成塑性化区域W1。在本实施方式中，设定成使塑性化区域W1与塑性化区域W2重合，但塑性化区域W1与塑性化区域W2也可以分开。

根据以上说明的本实施方式的接合方法，如图46所示，不从第一金属构件1和第二金属构件2的内角进行焊接，而是从外角进行摩擦搅拌接合，因此，能够防止在金属构件彼此的内角产生污染物。

此外，在本实施方式的接合方法中，由于从两个方向对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合，因此，能够提高水密性和气密性。

此外，在本实施方式的接合方法中，通过设置层差部11，能够在对接工序中防止第一金属构件1与第二金属构件2错位。

此外，在第一实施方式的接合方法中，如图42和图46所示，由于将仅搅拌销F2插入，因此，能够减轻施加于摩擦搅拌装置的负载。

另外，在本实施方式中，进行外角摩擦搅拌工序的第一旋转工具F与进行第一对接部摩擦搅拌工序的第一旋转工具F为同一旋转工具。也可以在外角摩擦搅拌工序和第一对接部摩擦搅拌工序中使用不同的旋转工具，但在使用同一旋转工具的情况下，不需要在各工序中进行旋转工具的更换，因此，能够提高作业效率。

此外，在本实施方式的接合方法中，如图42所示，通过将第一金属构件1与第二金属构件2接合，并且除了第一金属构件1和第二金属构件2之外，还同时对辅助构件4进行摩擦搅拌接合，能够防止接合部的金属不足。另外，通过将搅拌销F2插入辅助构件4的中央部，能够更可靠地防止接合部的金属不足。

此外，在本实施方式的接合方法中，如图44所示，在去除工序中，能够将毛刺V与辅助构件4一并从第一金属构件1和第二金属构件2去除，因此，去除毛刺V的工序变得容易。

以上对本发明的实施方式进行了说明，但能够在不违背本发明主旨的范围内适当进行设计变更。

例如，也可以在图45所示的第一对接部摩擦搅拌工序中，将辅助构件配置于第一金属构件1的正面1b，并将搅拌销F2从辅助构件的正面插入。

此外，也可以在外角摩擦搅拌工序之前进行外角临时接合工序。此外，也可以在外角摩擦搅拌工序之前进行内角临时接合工序。

根据外角临时接合工序和内角临时接合工序，能够防止在进行外角摩擦搅拌工序时第一金属构件1和第二金属构件2开裂。此外，通过利用点焊进行临时接合，能够缩短接合周期。另外，外角临时接合工序也可以通过MIG焊接、TIG焊接或激光焊接等焊接进行。

此外，除了外角摩擦搅拌工序之外，也可以进行内角接合工序，在上述内角接合工序中，将第一旋转工具F从由第一金属构件1的背面1c和第二金属构件2的第一侧面2b形成的内角插入，并将搅拌销F2较深地插入，对第二对接部J2连续进行摩擦搅拌接合。

此外，也可以在第一对接部摩擦搅拌工序中配置成使第一旋转工具F的旋转中心轴穿过第二对接部J2，将第一旋转工具F的插入深度设定成使搅拌销F2到达第二对接部J2，从而对第一对接部J1和第二对接部J2进行摩擦搅拌接合。

[第十三实施方式]

接着，对本发明第十三实施方式的接合方法进行说明。

如图48所示，本实施方式的接合方法在第一对接部摩擦搅拌工序之后进行外角摩擦搅拌工序这点上，与第十二实施方式不同。在第十三实施方式的接合方法中，以与第十二实施方式的接合方法不同的点为中心进行说明。

在第十三实施方式的接合方法中，如图47所示，在接头件配置工序之后，进行第一对接部摩擦搅拌工序。在第一对接部摩擦搅拌工序中，将第一旋转工具F从第一金属构件1的正面1b插入，对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合。

在第十三实施方式的接合方法中，如图48所示，在第一对接部摩擦搅拌工序之后，进行辅助构件配置工序和外角摩擦搅拌工序。在外角摩擦搅拌工序中，将第一旋转工具F从辅助构件4插入，以对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合。

根据第十三实施方式的接合方法，能够防止在金属构件彼此的内角产生污染物，并且能够提高水密性和气密性。

以上对本发明的第十三实施方式进行了说明，但与第十二实施方式相同，能够在不违背本发明主旨的范围内适当进行设计变更。

例如，也可以在第一对接部摩擦搅拌工序之前进行外角临时接合工序或内角临时接合工序。

[第十四实施方式]

接着，参照图49和图50，对本发明第十四实施方式的接合方法进行说明。第十四实施方式的接合方法在第一对接部摩擦搅拌工序中使用图49所示的第二旋转工具G这点上，与第十二实施方式不同。在第十四实施方式中，以与第十二实施方式不同的部分为中心进行说明。

在本实施方式的第一对接部摩擦搅拌工序中，如图49所示，使用第二旋转工具G对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合。

如图50所示，第二旋转工具G构成为包括：圆柱状的轴肩部G1；以及从轴肩部G1的下端面G1a下垂的搅拌销G2。

此外，将第二旋转工具G从第一金属构件的正面1b插入第一对接部J1，使轴肩部G1的下端面G1a一边与第一金属构件1的正面1b接触，一边相对移动。这样一来，对第一对接部J1进行摩擦搅拌接合。

如上所述，在以使第二旋转工具G的轴肩部G1与金属构件接触的状态对第一对接部J1进行了摩擦搅拌接合的情况下，能够抑制毛刺的产生。

以上对本发明的第十四实施方式进行了说明，但与第十二实施方式相同，能够在不违背本发明主旨的范围内适当进行设计变更。

例如，在第十四实施方式中，在外角摩擦搅拌工序之后进行第一对接部摩擦搅拌工序，但也可以在第一对接部摩擦搅拌工序之后进行外角摩擦搅拌工序。

[第十五实施方式]

接着，对本发明第十五实施方式的接合方法进行详细说明。

如图52所示，第十五实施方式的接合方法在外角摩擦搅拌工序中将搅拌销F2插入辅助构件4的端部这点上，与第十二实施方式不同。在第十五实施方式的接合方法中，以与第十二实施方式的接合方法不同的点为中心进行说明。

在本实施方式的辅助构件配置工序中，如图51所示，以使辅助构件4的端面4c与第一对接部J1重合的方式将辅助构件4配置于第一金属构件1的端面1a。

在本实施方式的外角摩擦搅拌工序中，如图51所示，将第一旋转工具F的移动路径设定成使穿过辅助构件4的端面4c并正交于第一金属构件1的端面1a的基准线X与第一旋转工具F的旋转中心轴重合。此外，在本实施方式中，使第一旋转工具F从图51的外侧朝向里侧移动。也就是说，将辅助构件4配置于第一旋转工具F的行进方向的上侧。然后，将搅拌销F2插入辅助构件4的端部。

本实施方式的第一旋转工具F形成为螺旋槽随着从搅拌销F2的基端朝向前端而向右旋绕。在本实施方式中，由于使第一旋转工具F向左旋转，因此，第一旋转工具F的行进方向的左侧(在图52中为下侧)为流动侧(回退侧：从旋转工具的外周的切线速度中减去旋转工具的移动速度的一侧)。另一方面，第一旋转工具的行进方向的右侧(在图52中为下侧)为剪切侧(行进侧：在旋转工具的外周的切线速度加上旋转工具的移动速度的一侧)。

在本实施方式中，将第一旋转工具F的移动方向和旋转方向设定成使第一旋转工具F的剪切侧为辅助构件4侧(第一旋转工具F的行进方向的右侧)。第一旋转工具F的旋转方向和行进方向不受限定，适当设定即可。

在本实施方式中，将第一旋转工具F的旋转速度设定得较慢，因此，存在在塑性化区域W1外的剪切侧产生大量毛刺V的倾向。也就是说，能够使毛刺V聚集于辅助构件4侧(参照图53)。

如上所述，在外角摩擦搅拌工序时，毛刺V产生于第一旋转工具F的行进方向的哪一侧是根据接合条件不同而不同的。

若根据接合条件将辅助构件4配置于毛刺V产生的一侧或毛刺V大量产生的一侧，则能够容易地进行去除毛刺V的工序。

以上对本发明的第十五实施方式进行了说明，但与第十二实施方式相同，能够在不违背本发明主旨的范围内适当进行设计变更。

例如，在第十五实施方式中，在外角摩擦搅拌工序之后进行第一对接部摩擦搅拌工序，但也可以在第一对接部摩擦搅拌工序之后进行外角摩擦搅拌工序。

[第十六实施方式]

接着，对本发明第十六实施方式的接合方法进行详细说明。

如图55所示，本实施方式的接合方法在外角摩擦搅拌工序中将搅拌销F2插入辅助构件4的比端部稍微靠中央侧这点上，与第十五实施方式不同。在第十六实施方式的接合方法中，以与第十五实施方式的接合方法不同的点为中心进行说明。

在本实施方式的外角摩擦搅拌工序中，如图54和图55所示，在进行了摩擦搅拌之后，以使辅助构件4残留于第一旋转工具F的仅单侧的程度，使第一旋转工具F的旋转中心轴比基准线X稍微朝辅助构件4的中央侧(上侧)偏移。此外，在本实施方式中，使第一旋转工具F从图55的外侧朝向里侧移动。也就是说，将辅助构件4的九成左右配置于比第一旋转工具F的旋转中心轴更靠行进方向的上侧，将辅助构件4的剩余一成左右配置于比第一旋转工具F的旋转中心轴靠行进方向的下侧。然后，如图55所示，将搅拌销F2插入辅助构件4的端部。

本实施方式的第一旋转工具F形成为螺旋槽随着从搅拌销F2的基端朝向前端而向右旋绕。接着，使第一旋转工具F向左旋转。因此，第一旋转工具F的行进方向的左侧为流动侧，第一旋转工具F的行进方向的右侧为剪切侧。

在本实施方式中，将第一旋转工具F的移动方向和旋转方向设定成使第一旋转工具F的剪切侧为辅助构件4侧。因此，如图56所示，能够使毛刺V聚集于辅助构件4侧，在摩擦搅拌接合后辅助构件4不会残留于第二金属构件2侧，因此，能够容易地进行去除毛刺V的工序。

此外，通过使辅助构件4比第二对接部J2更朝下侧突出，能够以良好的平衡进行摩擦搅拌接合。

以上对本发明的第十六实施方式进行了说明，但与第十五实施方式相同，能够在不违背本发明主旨的范围内适当进行设计变更。

(符号说明)

1第一金属构件；

1b正面；

1c背面；

2第二金属构件；

2b第一侧面；

2c第二侧面；

J1第一对接部；

J2第二对接部；

F第一旋转工具(旋转工具)；

F1连结部；

F2搅拌销；

G第二旋转工具(旋转工具)；

G1轴肩部；

G2搅拌销；

W1塑性化区域；

W2塑性化区域。

Claims (37)

1.一种接合方法，其特征在于，包括：

准备工序，在所述准备工序中，准备在端部的背面形成有层差部的板状的第一金属构件，并且准备板状的第二金属构件；

对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的所述层差部的层差底面与所述第二金属构件的端面对接而形成第一对接部，并且使所述层差部的层差侧面与所述第二金属构件的第一侧面对接而形成第二对接部；

辅助构件配置工序，在所述辅助构件配置工序中，将辅助构件配置于由所述第一金属构件的背面和所述第二金属构件的第一侧面形成的内角；

内角摩擦搅拌工序，在所述内角摩擦搅拌工序中，将旋转工具的搅拌销从所述内角插入，并使所述旋转工具沿着所述内角相对移动，以对所述第二对接部进行摩擦搅拌接合；

第一对接部摩擦搅拌工序，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，将所述旋转工具的搅拌销从所述第一金属构件的正面侧插入，并使所述旋转工具沿着所述层差部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合；以及

去除工序，在所述去除工序中，将形成有毛刺的所述辅助构件从所述第一金属构件或所述第二金属构件去除，

在所述内角摩擦搅拌工序中，在使仅所述搅拌销与所述第一金属构件、所述第二金属构件及所述辅助构件接触的状态下，对所述第二对接部进行摩擦搅拌接合，

在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在使仅所述搅拌销与仅所述第一金属构件接触或是使仅所述搅拌销与所述第一金属构件及所述第二金属构件接触的状态下，对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

2.一种接合方法，其特征在于，包括：

准备工序，在所述准备工序中，准备在端部的背面形成有层差部的板状的第一金属构件，并且准备板状的第二金属构件；

对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的所述层差部的层差底面与所述第二金属构件的端面对接而形成第一对接部，并且使所述层差部的层差侧面与所述第二金属构件的第一侧面对接而形成第二对接部；

辅助构件配置工序，在所述辅助构件配置工序中，将辅助构件配置于由所述第一金属构件的背面和所述第二金属构件的第一侧面形成的内角；

内角摩擦搅拌工序，在所述内角摩擦搅拌工序中，将第一旋转工具的搅拌销从所述内角插入，并使所述第一旋转工具沿着所述内角相对移动，以对所述第二对接部进行摩擦搅拌接合；

第一对接部摩擦搅拌工序，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，将包括轴肩部和搅拌销的第二旋转工具的搅拌销从所述第一金属构件的正面侧插入，在使所述轴肩部与所述第一金属构件的正面接触的状态下，使所述第二旋转工具沿着所述层差部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合；以及

去除工序，在所述去除工序中，将形成有毛刺的所述辅助构件从所述第一金属构件或所述第二金属构件去除，

在所述内角摩擦搅拌工序中，在使所述第一旋转工具的仅搅拌销与所述第一金属构件、所述第二金属构件及所述辅助构件接触的状态下，对所述第二对接部进行摩擦搅拌接合，

在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在使所述第二旋转工具的搅拌销与仅所述第一金属构件接触或是使所述第二旋转工具的搅拌销与所述第一金属构件及所述第二金属构件接触的状态下，对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

3.如权利要求1或2所述的接合方法，其特征在于，

在所述内角摩擦搅拌工序中，以使摩擦搅拌接合中产生的毛刺形成于所述辅助构件的方式设定接合条件。

4.一种接合方法，其特征在于，包括：

准备工序，在所述准备工序中，准备在端部的背面形成有层差部的板状的第一金属构件，并且准备板状的第二金属构件；

对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的所述层差部的层差底面与所述第二金属构件的端面对接而形成第一对接部，并且使所述层差部的层差侧面与所述第二金属构件的第一侧面对接而形成第二对接部；

外角摩擦搅拌工序，在所述外角摩擦搅拌工序中，将所述第一旋转工具的仅搅拌销从所述第一金属构件的端面和所述第二金属构件的第二侧面插入，并使所述第一旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合；以及

第一对接部摩擦搅拌工序，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，将所述第一旋转工具的仅搅拌销从所述第一金属构件的正面侧插入，并使所述第一旋转工具沿着所述层差部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合，

在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在使所述第一旋转工具的仅搅拌销与仅所述第一金属构件接触或是使所述第一旋转工具的仅搅拌销与所述第一金属构件及所述第二金属构件接触的状态下，对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

5.一种接合方法，其特征在于，包括：

准备工序，在所述准备工序中，准备在端部的背面形成有层差部的板状的第一金属构件，并且准备板状的第二金属构件；

对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的所述层差部的层差底面与所述第二金属构件的端面对接而形成第一对接部，并且使所述层差部的层差侧面与所述第二金属构件的第一侧面对接而形成第二对接部；

外角摩擦搅拌工序，在所述外角摩擦搅拌工序中，将所述第一旋转工具的仅搅拌销从所述第一金属构件的端面和所述第二金属构件的第二侧面侧插入，并使所述第一旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合；以及

第一对接部摩擦搅拌工序，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，将包括轴肩部和搅拌销的第二旋转工具的搅拌销从所述第一金属构件的正面侧插入，在使所述轴肩部与所述第一金属构件的正面接触的状态下，使所述第二旋转工具沿着所述层差部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合，

在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在使所述第二旋转工具的搅拌销与仅所述第一金属构件接触或是使所述第二旋转工具的搅拌销与所述第一金属构件及所述第二金属构件接触的状态下，对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

6.一种接合方法，其特征在于，包括：

准备工序，在所述准备工序中，准备在端部的背面形成有层差部的板状的第一金属构件，并且准备板状的第二金属构件；

对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的所述层差部的层差底面与所述第二金属构件的端面对接而形成第一对接部，并且使所述层差部的层差侧面与所述第二金属构件的第一侧面对接而形成第二对接部；

外角摩擦搅拌工序，在所述外角摩擦搅拌工序中，将包括轴肩部和搅拌销的第二旋转工具从所述第一金属构件的端面和所述第二金属构件的第二侧面侧插入，在使所述第二旋转工具的轴肩部与所述第一金属构件及所述第二金属构件接触的状态下，使所述第二旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合；以及

第一对接部摩擦搅拌工序，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，将第一旋转工具的仅搅拌销从所述第一金属构件的正面侧插入，并使所述第一旋转工具沿着所述层差部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合，

在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在使所述第一旋转工具的仅搅拌销与仅所述第一金属构件接触或是使所述第一旋转工具的仅搅拌销与所述第一金属构件及所述第二金属构件接触的状态下，对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

7.一种接合方法，其特征在于，包括：

准备工序，在所述准备工序中，准备在端部的背面形成有层差部的板状的第一金属构件，并且准备板状的第二金属构件；

对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的所述层差部的层差底面与所述第二金属构件的端面对接而形成第一对接部，并且使所述层差部的层差侧面与所述第二金属构件的第一侧面对接而形成第二对接部；

外角摩擦搅拌工序，在所述外角摩擦搅拌工序中，将包括轴肩部和搅拌销的第二旋转工具的搅拌销从所述第一金属构件的端面和所述第二金属构件的第二侧面侧插入，在使所述轴肩部与所述第一金属构件及所述第二金属构件接触的状态下，使所述第二旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合；以及

第一对接部摩擦搅拌工序，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在使所述第二旋转工具的轴肩部从所述第一金属构件的正面侧与所述第一金属构件的正面接触的状态下，使所述第二旋转工具沿着所述层差部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合，

在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在使所述第二旋转工具的搅拌销与仅所述第一金属构件接触或是使所述第二旋转工具的搅拌销与所述第一金属构件及所述第二金属构件接触的状态下，对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

8.如权利要求4至7中任一项所述的接合方法，其特征在于，

所述接合方法还包括外角临时接合工序，在所述外角临时接合工序中，在进行所述外角摩擦搅拌工序或是所述第一对接部摩擦搅拌工序之前，从所述第一金属构件的端面和所述第二金属构件的第二侧面侧对所述第一对接部进行临时点焊。

9.如权利要求4至7中任一项所述的接合方法，其特征在于，

所述接合方法还包括内角临时接合工序，在所述内角临时接合工序中，在进行所述外角摩擦搅拌工序或是所述第一对接部摩擦搅拌工序之前，从由所述第一金属构件的背面和所述第二金属构件的第一侧面形成的内角对所述第二对接部进行临时点焊。

10.一种接合方法，其特征在于，包括：

准备工序，在所述准备工序中，准备在端部的背面形成有层差部的板状的第一金属构件，并且准备板状的第二金属构件；

对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的所述层差部的层差底面与所述第二金属构件的端面对接而形成第一对接部，并且使所述层差部的层差侧面与所述第二金属构件的第一侧面对接而形成第二对接部；

外角摩擦搅拌工序，在所述外角摩擦搅拌工序中，将旋转工具的搅拌销从所述第一金属构件的端面和所述第二金属构件的第二侧面插入，并使所述旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合；

辅助构件配置工序，在所述辅助构件配置工序中，沿着所述第一对接部以与所述第一金属构件的正面面接触的方式配置辅助构件；以及

第一对接部摩擦搅拌工序，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，将所述搅拌销从所述辅助构件的正面侧插入，并使所述旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合，

在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在使仅所述搅拌销与所述第一金属构件及所述辅助构件接触或是使仅所述搅拌销与所述第一金属构件、所述第二金属构件及所述辅助构件接触的状态下，对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

11.如权利要求10所述的接合方法，其特征在于，

所述接合方法包括去除工序，在所述去除工序中，将形成有毛刺的所述辅助构件从所述第一金属构件去除。

12.如权利要求11所述的接合方法，其特征在于，

在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，将所述搅拌销插入所述辅助构件的中央部。

13.如权利要求11所述的接合方法，其特征在于，

在将穿过所述辅助构件的端面并与所述第一金属构件的正面正交的线作为基准线的情况下，

在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，以使所述旋转工具的旋转中心轴与所述基准线重合的方式使所述旋转工具相对移动，并且将接合条件设定为使摩擦搅拌接合中产生的毛刺形成于所述辅助构件。

14.如权利要求11所述的接合方法，其特征在于，

在将穿过所述辅助构件的端面并与所述第一金属构件的正面正交的线作为基准线的情况下，

在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在进行了摩擦搅拌之后，以使所述辅助构件残留于所述旋转工具的仅单侧的程度，使所述旋转工具的旋转中心轴比所述基准线稍微朝所述辅助构件的中央侧偏移，使所述旋转工具相对移动，并且将接合条件设定为使毛刺形成于残留的所述辅助构件。

15.如权利要求10所述的接合方法，其特征在于，

在所述外角摩擦搅拌工序中，在使仅所述搅拌销与所述第一金属构件及所述第二金属构件接触的状态下，对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

16.一种接合方法，其特征在于，包括：

准备工序，在所述准备工序中，准备在端部的背面形成有层差部的板状的第一金属构件，并且准备板状的第二金属构件；

对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的所述层差部的层差底面与所述第二金属构件的端面对接而形成第一对接部，并且使所述层差部的层差侧面与所述第二金属构件的第一侧面对接而形成第二对接部；

外角摩擦搅拌工序，在所述外角摩擦搅拌工序中，将包括轴肩部和搅拌销的第二旋转工具的所述搅拌销从所述第一金属构件的端面和所述第二金属构件的第二侧面插入，在使所述轴肩部与所述第一金属构件及所述第二金属构件接触的状态下，使所述第二旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合；

辅助构件配置工序，在所述辅助构件配置工序中，沿着所述第一对接部以与所述第一金属构件的正面面接触的方式配置辅助构件；以及

第一对接部摩擦搅拌工序，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，将第一旋转工具的搅拌销从所述辅助构件的正面侧插入，并使所述第一旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合，

在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在使所述第一旋转工具的仅所述搅拌销与所述第一金属构件及所述辅助构件接触或是使所述第一旋转工具的仅所述搅拌销与所述第一金属构件、所述第二金属构件及所述辅助构件接触的状态下，对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

17.如权利要求16所述的接合方法，其特征在于，

所述接合方法包括去除工序，在所述去除工序中，将形成有毛刺的所述辅助构件从所述第一金属构件去除。

18.如权利要求17所述的接合方法，其特征在于，

在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，将所述第一旋转工具的所述搅拌销插入所述辅助构件的中央部。

19.如权利要求17所述的接合方法，其特征在于，

在将穿过所述辅助构件的端面并与所述第一金属构件的正面正交的线作为基准线的情况下，

在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，以使所述第一旋转工具的旋转中心轴与所述基准线重合的方式使所述第一旋转工具相对移动，并且将接合条件设定为使摩擦搅拌接合中产生的毛刺形成于所述辅助构件。

20.如权利要求17所述的接合方法，其特征在于，

在将穿过所述辅助构件的端面并与所述第一金属构件的正面正交的线作为基准线的情况下，

在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在进行了摩擦搅拌之后，以使所述辅助构件残留于所述第一旋转工具的仅单侧的程度，使所述第一旋转工具的旋转中心轴比所述基准线稍微朝所述辅助构件的中央侧偏移，使所述第一旋转工具相对移动，并且将接合条件设定为使毛刺形成于残留的所述辅助构件。

21.如权利要求10或16所述的接合方法，其特征在于，

所述接合方法包括外角临时接合工序，在所述外角临时接合工序中，在进行所述外角摩擦搅拌工序或是所述第一对接部摩擦搅拌工序之前，从所述第一金属构件的端面和所述第二金属构件的所述第二侧面侧对所述第一对接部进行临时点焊。

22.如权利要求10或16所述的接合方法，其特征在于，

所述接合方法包括内角临时接合工序，在所述内角临时接合工序中，在进行所述外角摩擦搅拌工序或是所述第一对接部摩擦搅拌工序之前，从由所述第一金属构件的背面和所述第二金属构件的所述第一侧面形成的内角对所述第二对接部进行临时点焊。

23.一种接合方法，其特征在于，包括：

准备工序，在所述准备工序中，准备在端部的背面形成有层差部的板状的第一金属构件，并且准备板状的第二金属构件；

对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的所述层差部的层差底面与所述第二金属构件的端面对接而形成第一对接部，并且使所述层差部的层差侧面与所述第二金属构件的第一侧面对接而形成第二对接部；

辅助构件配置工序，在所述辅助构件配置工序中，将辅助构件配置成对在所述第一金属构件的端面与所述第二金属构件的第二侧面之间出现的所述第一对接部进行覆盖；

外角摩擦搅拌工序，在所述外角摩擦搅拌工序中，将旋转工具的搅拌销从所述辅助构件的正面侧插入，在使仅所述搅拌销与所述第一金属构件、所述第二金属构件及所述辅助构件接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合；以及

第一对接部摩擦搅拌工序，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，将所述搅拌销从所述第一金属构件的正面侧插入，并使所述旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

24.如权利要求23所述的接合方法，其特征在于，

所述接合方法包括去除工序，在所述去除工序中，将形成有毛刺的所述辅助构件从所述第一金属构件和所述第二金属构件去除。

25.如权利要求24所述的接合方法，其特征在于，包括：

在所述外角摩擦搅拌工序中，将所述搅拌销插入所述辅助构件的中央部。

26.一种接合方法，其特征在于，包括：

准备工序，在所述准备工序中，准备在端部的背面形成有层差部的板状的第一金属构件，并且准备板状的第二金属构件；

对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的所述层差部的层差底面与所述第二金属构件的端面对接而形成第一对接部，并且使所述层差部的层差侧面与所述第二金属构件的第一侧面对接而形成第二对接部；

辅助构件配置工序，在所述辅助构件配置工序中，沿着在所述第一金属构件的端面与所述第二金属构件的第二侧面之间出现的所述第一对接部配置辅助构件；

外角摩擦搅拌工序，在所述外角摩擦搅拌工序中，将旋转工具的搅拌销从所述辅助构件的正面侧插入，在使仅所述搅拌销与所述第一金属构件、所述第二金属构件及所述辅助构件接触的状态下，使所述旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合；以及

第一对接部摩擦搅拌工序，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，将所述搅拌销从所述第一金属构件的正面侧插入，并使所述旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

27.如权利要求26所述的接合方法，其特征在于，

在将穿过所述辅助构件的端面并与所述第一金属构件的端面正交的线作为基准线的情况下，

在所述外角摩擦搅拌工序中，以使所述旋转工具的旋转中心轴与所述基准线重合的方式使所述旋转工具相对移动，并且将接合条件设定为使摩擦搅拌接合中产生的毛刺形成于所述辅助构件。

28.如权利要求26所述的接合方法，其特征在于，

在将穿过所述辅助构件的端面并与所述第一金属构件的端面正交的线作为基准线的情况下，

在所述外角摩擦搅拌工序中，在进行了摩擦搅拌之后，以使所述辅助构件残留于所述旋转工具的仅单侧的程度，使所述旋转工具的旋转中心轴比所述基准线稍微朝所述辅助构件的中央侧偏移，使所述旋转工具相对移动，并且将接合条件设定为使毛刺形成于残留的所述辅助构件。

29.如权利要求23或26所述的接合方法，其特征在于，

在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，在使仅所述搅拌销与仅所述第一金属构件接触或是使仅所述搅拌销与所述第一金属构件及所述第二金属构件接触的状态下，对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

30.一种接合方法，其特征在于，包括：

准备工序，在所述准备工序中，准备在端部的背面形成有层差部的板状的第一金属构件，并且准备板状的第二金属构件；

对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的所述层差部的层差底面与所述第二金属构件的端面对接而形成第一对接部，并且使所述层差部的层差侧面与所述第二金属构件的第一侧面对接而形成第二对接部；

辅助构件配置工序，在所述辅助构件配置工序中，将辅助构件配置成对在所述第一金属构件的端面与所述第二金属构件的第二侧面之间出现的所述第一对接部进行覆盖；

外角摩擦搅拌工序，在所述外角摩擦搅拌工序中，将第一旋转工具的搅拌销从所述辅助构件的正面侧插入，在使所述第一旋转工具的仅所述搅拌销与所述第一金属构件、所述第二金属构件及所述辅助构件接触的状态下，使所述第一旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合；以及

第一对接部摩擦搅拌工序，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，将包括轴肩部和搅拌销的第二旋转工具的所述搅拌销从所述第一金属构件的正面侧插入，在使所述轴肩部与所述第一金属构件接触的状态下，使所述第二旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

31.如权利要求30所述的接合方法，其特征在于，

所述接合方法包括去除工序，在所述去除工序中，将形成有毛刺的所述辅助构件从所述第一金属构件和所述第二金属构件去除。

32.如权利要求31所述的接合方法，其特征在于，

在所述外角摩擦搅拌工序中，将所述第一旋转工具的所述搅拌销插入所述辅助构件的中央部。

33.一种接合方法，其特征在于，包括：

准备工序，在所述准备工序中，准备在端部的背面形成有层差部的板状的第一金属构件，并且准备板状的第二金属构件；

对接工序，在所述对接工序中，使所述第一金属构件的所述层差部的层差底面与所述第二金属构件的端面对接而形成第一对接部，并且使所述层差部的层差侧面与所述第二金属构件的第一侧面对接而形成第二对接部；

辅助构件配置工序，在所述辅助构件配置工序中，沿着在所述第一金属构件的端面与所述第二金属构件的第二侧面之间出现的所述第一对接部配置辅助构件；

外角摩擦搅拌工序，在所述外角摩擦搅拌工序中，将第一旋转工具的搅拌销从所述辅助构件的正面侧插入，在使所述第一旋转工具的仅所述搅拌销与所述第一金属构件、所述第二金属构件及所述辅助构件接触的状态下，使所述第一旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合；以及

第一对接部摩擦搅拌工序，在所述第一对接部摩擦搅拌工序中，将包括轴肩部和搅拌销的第二旋转工具的所述搅拌销从所述第一金属构件的正面侧插入，在使所述轴肩部与所述第一金属构件接触的状态下，使所述第二旋转工具沿着所述第一对接部相对移动，以对所述第一对接部进行摩擦搅拌接合。

34.如权利要求33所述的接合方法，其特征在于，

在将穿过所述辅助构件的端面并与所述第一金属构件的端面正交的线作为基准线的情况下，

在所述外角摩擦搅拌工序中，以使所述第一旋转工具的旋转中心轴与所述基准线重合的方式使所述第一旋转工具相对移动，并且将接合条件设定为使摩擦搅拌接合中产生的毛刺形成于所述辅助构件。

35.如权利要求33所述的接合方法，其特征在于，

在将穿过所述辅助构件的端面并与所述第一金属构件的端面正交的线作为基准线的情况下，

在所述外角摩擦搅拌工序中，在进行了摩擦搅拌之后，以使所述辅助构件残留于所述第一旋转工具的仅单侧的程度，使所述第一旋转工具的旋转中心轴比所述基准线稍微朝所述辅助构件的中央侧偏移，使所述第一旋转工具相对移动，并且将接合条件设定为使毛刺形成于残留的所述辅助构件。

36.如权利要求23、26、30或33所述的接合方法，其特征在于，

所述接合方法包括外角临时接合工序，在所述外角临时接合工序中，在进行所述外角摩擦搅拌工序或是所述第一对接部摩擦搅拌工序之前，从所述第一金属构件的端面和所述第二金属构件的所述第二侧面侧对所述第一对接部进行临时点焊。

37.如权利要求23、26、30或33所述的接合方法，其特征在于，

所述接合方法包括内角临时接合工序，在所述内角临时接合工序中，在进行所述外角摩擦搅拌工序或是所述第一对接部摩擦搅拌工序之前，从由所述第一金属构件的背面和所述第二金属构件的所述第一侧面形成的内角对所述第二对接部进行临时点焊。