JP2000061664A - ２つの金属加工物を摩擦攪拌溶接する方法、２つの金属加工物間の溶接接合部、および２つの金属加工物間の溶接重ね合わせ接合部 - Google Patents

２つの金属加工物を摩擦攪拌溶接する方法、２つの金属加工物間の溶接接合部、および２つの金属加工物間の溶接重ね合わせ接合部

Info

Publication number
JP2000061664A
JP2000061664A JP11204777A JP20477799A JP2000061664A JP 2000061664 A JP2000061664 A JP 2000061664A JP 11204777 A JP11204777 A JP 11204777A JP 20477799 A JP20477799 A JP 20477799A JP 2000061664 A JP2000061664 A JP 2000061664A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
corrosion resistant
resistant material
joint
welding
zone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP11204777A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3563641B2 (ja
Inventor
Ricky Lynn Martin
リッキー・リン・マーティン
David Robert Bolser
デイビッド・ロバート・ボルサー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boeing Co
Original Assignee
Boeing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=22379939&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2000061664(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Boeing Co filed Critical Boeing Co
Publication of JP2000061664A publication Critical patent/JP2000061664A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3563641B2 publication Critical patent/JP3563641B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/122—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
    • B23K20/128—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding making use of additional material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/122—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶接された接合部が腐食性の環境にさらされ
ないようにする、摩擦攪拌溶接のプロセスを提供する。 【解決手段】 摩擦攪拌溶接された接合部の表面を覆う
耐食性材料のゾーンは、接合された加工物の表面の一方
または双方に耐食性材料の層を与えて、この層が、少な
くとも摩擦攪拌溶接動作中に可塑性にされる溶接ゾーン
を覆うようにする。摩擦攪拌溶接ツールが耐食性材料の
層に接触し、このツールが剪断を生じさせ、溶接された
接合部の表面に沿う耐食性材料の可塑性の流れを生じさ
せる。このようにして耐食性材料は可塑化された金属の
部分と冶金的に接合し、耐食性ゾーンを形成して溶接さ
れた接合部が腐食性の環境にさらされないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】本発明は金属の溶接に関し、特に金属加
工物間の接合部の摩擦溶接に関する。
【０００２】
【発明の背景】摩擦攪拌溶接は加工物同士をその間の接
合部にわたって溶接するための公知の技術である。この
プロセスは、開示が引用によりここに援用される米国特
許第５，４６０，３１７号に説明されるものであり、一
般に攪拌ピンがそれを囲む両方の加工物の材料を摩擦に
よって加熱し、可塑化し、かつ可塑性材料を混ぜ合わさ
せるように、接合部で加工物間に回転攪拌ピンを渡し、
回転攪拌ピンを接合部に沿って前進させて加工物を冶金
的に接合することを含む。
【０００３】摩擦攪拌溶接は、構造的アセンブリを生じ
るために実用的には従来溶接可能でなかったある材料を
溶接するための実用的なプロセスを提供してきた。たと
えば、析出硬化高強度アルミニウム合金は、高い強度対
重量比を有する高性能な構造を構成するための魅力的な
候補であるが、摩擦攪拌溶接方法が開発される以前で
は、それらの十分な利点は線形的な溶接接合部を有する
構造においては実現不可能であり、これは線形的な溶接
部に沿ってこのような材料を効果的に溶接するプロセス
が利用可能でなかったためである。したがって、高い強
度のアルミニウム合金から形成されるコンポーネントを
接合するためには、機械的締結具が使用されなければな
らなかった。締結具の付加的な重量によってこれらの高
強度材料の重量低減の利点が妥協させられる。
【０００４】摩擦攪拌溶接プロセスが出現したため、機
械的締結具なしで線形接合部に沿ってこれらの高強度ア
ルミニウム合金を効果的に接合するための方法がもたら
され、それによって、高性能な構造を構成するためにこ
のような材料をより広く使用することに対する障害の１
つが取除かれた。しかしながら、それらの使用に対する
別の障害がなお存在する。特に、高強度析出硬化アルミ
ニウム合金の注意深く作られた耐食性微細構造は、溶接
ゾーンが溶接ゾーンの外部の材料と比較して加速された
速度で腐食劣化を受けやすくなるように、溶接されるプ
ロセスにおいて変化させられる傾向がある。その結果、
溶接接合部は不十分な耐食性を有するようになる。溶接
構造は使用される前にその耐食性を高めるよう典型的に
化学的な処理を受けるが、この種の処理は溶接接合部の
不十分な耐食性を克服するには不十分であろう。
【０００５】したがって、本発明以前では、溶接接合部
において十分な耐食性を維持しながら、高強度アルミニ
ウム合金等を効果的に溶接するための技術が利用可能で
なかった。
【０００６】
【発明の概要】本発明は、上述の高強度析出硬化アルミ
ニウム合金のような溶接金属に関連した問題を、他の方
法では潜在的に腐食性の環境にさらされるであろう溶接
ゾーン表面において、一体的な耐食性材料ゾーンが溶接
部の形成と同時に作られる摩擦攪拌溶接のためのプロセ
スを与えることによって克服する。耐食性材料ゾーンは
接合される加工物の材料と密にかつ冶金的に接合され、
溶接ゾーンにおける材料が腐食作用を起こすものへの露
出から守られるよう溶接ゾーンの表面を覆う。
【０００７】より特定的には、本発明の方法の好ましい
実施例は、間の接合部において接続される２つの加工物
間に冶金的接合部を作るために可塑的にされるべき２つ
の加工物の溶接ゾーンを規定することを含む。耐食性材
料の層が両方の加工物の一方または両方の外表面に隣接
した溶接ゾーンの外表面に付着される。耐食性材料は溶
接ゾーンを覆い、接合部に沿って延びるストリップとし
て与えられ得る。本発明の好ましい実施例に従うと、耐
食性材料のストリップは金属ストリップである。金属ス
トリップは仮付け溶接または他の適切な技術によって付
着させられ得る。代替的に、突合せ溶接の場合、加工物
がエッジが当接する関係で配置されるときに別個の層が
耐食性材料の実質的に連続した層をともに形成するよう
に、耐食性金属が各加工物の外表面を覆う別個の層とし
て与えられてもよい。別個の層はクラッディングプロセ
スまたは他の適切な技術によって与えられ得る。
【０００８】２つの重なり合う加工物間の重ね合わせ接
合部にかけての溶接の場合、耐食性材料層は、溶接接合
部の外表面を構成する加工物の一方のものの外表面の上
に与えられる。
【０００９】互いに接して位置決めされる加工物では、
摩擦攪拌溶接動作が行なわれて、溶接ゾーン内の加工物
の金属を可塑化し、単数または複数の耐食性材料層を剪
断してその可塑性の流れを溶接ゾーンの外表面に沿って
引き起こす。耐食性材料は溶接接合部の外表面に密にか
つ冶金的に接合する。
【００１０】摩擦攪拌溶接動作は、接合部に隣接する両
方の加工物の金属を局所的に可塑化させるように回転摩
擦攪拌溶接ツールの攪拌ピンに対して接合部のいずれか
の側で両方の加工物を係合させ、回転摩擦攪拌溶接ツー
ルを接合部に沿って前進させて摩擦攪拌溶接接合部を生
じることによって行なわれる。摩擦攪拌溶接ツールは溶
接動作の間に加工物の外表面と接触し、力を加工物に加
えるショルダを含む。ショルダは単数または複数の耐食
性材料層と係合し、その摩擦による加熱および剪断を引
き起こす。回転摩擦剪断溶接ツールが溶接部を形成する
ために加工物の平面において前進につれ、ショルダが加
工物の可塑化された金属との境界に沿って耐食性材料の
平面的な可塑性の流れを引き起こし、耐食性材料を溶接
ゾーンの外表面に対して密にかつ冶金的に接合させる。
【００１１】このように、耐食性材料層は、溶接動作の
間の熱的軌跡によって、冶金的に変化された溶接ゾーン
の金属を覆い、接合部に及ぶ一体的な耐食性ゾーンを形
成する。溶接ゾーンはそれによって腐食性環境への露出
から守られる。
【００１２】溶接重ね合わせ接合部を形成するための本
発明のさらなる方法に従うと、耐食性材料の層が２つの
加工物の重なり合う部分の間に挿入され、摩擦攪拌溶接
動作が行なわれて重なり合う部分での重ね合わせ接合部
を形成する。回転攪拌ピンが溶接ゾーンを囲む耐食性材
料層の可塑性の流れを引き起こし、耐食性材料を加工物
の可塑化された金属と冶金的に接合させる。その結果、
耐食性材料は重ね合わせ接合部で溶接部を囲み、それと
冶金的に接合され、こうして、接合部が密封され、腐食
作用を起こすものが溶接部に接触して腐食を引き起こさ
ないようにされる。
【００１３】本発明はまた２つの金属加工物を接合する
ための溶接接合部を提供する。溶接接合部は、間の接合
部で接続され、接合部にわたって延びる溶接ゾーンによ
って互いに冶金的に接合される第１および第２の加工物
を含む。溶接接合部はまた、溶接ゾーンの金属と密にか
つ冶金的に接合されて、それによって溶接ゾーンの表面
に沿って耐食性材料のゾーンを形成する耐食性材料を含
む。
【００１４】本発明の好ましい実施例に従うと、加工物
は析出硬化アルミニウム合金から形成され、耐食性材料
は純粋なアルミニウムである。しかしながら、本発明は
さまざまな材料の溶接に応用可能である。高強度アルミ
ニウム合金に加えて、本発明はチタン、鋼、銅および他
の材料を溶接するためにも応用され得る。耐食性材料は
溶接される材料と両立可能であるように選択される。
【００１５】溶接ゾーン内の第１および第２の加工物の
部分と密にかつ冶金的に接合することによって、耐食性
材料は、溶接動作の間に冶金的に変化されており、他の
方法では腐食を受けやすい溶接ゾーンの金属を保護す
る。
【００１６】本発明の上記および他の目的、特徴および
利点は、添付の図面を参照すると、ある好ましい実施例
の以下の説明からより明らかとなるであろう。
【００１７】
【詳細な説明】次に本発明についてある好ましい実施例
を挙げて説明する。しかしながら、本発明はこうした特
定の実施例に限定されるものではないことを理解された
い。
【００１８】図１は、本明細書に引用より援用する上記
の米国特許第５，４６０，３１７号に述べられた従来の
摩擦攪拌突合せ溶接を示している。図２の（Ａ）で最も
明らかにされているように、突合せ溶接される２つの加
工物１０および１２はエッジが当接する関係となるよう
に配置される。攪拌ピン１６を備えた回転摩擦攪拌溶接
ツール１４を加工物の上面と係合させ、攪拌ピン１６が
双方の加工物の材料にその間の接合部１８の片側で接触
するようにする。回転攪拌ピン１６は攪拌ピン１６に隣
接する加工物の材料を摩擦で加熱し、この材料を可塑化
させ、可塑性のゾーンが加工物の下面に隣接する場所に
延びるまで加工物の中を突き進む。回転ツール１４は接
合部１８に沿って前進し、攪拌ピン１６はツールが前進
する際に加工物材料を加熱して可塑化し、２つの加工物
の可塑化した材料を混合して、継ぎ目なしでかつ連続的
に加工物の間を埋める可塑性ゾーン２０を生成する。図
２の（Ｂ）に示すように、前進する攪拌ピンの後を追っ
て残された、可塑化した材料は、冷えて再び凝固して、
加工物の間に溶接部２２を形成する。
【００１９】溶接されたゾーン２２の外側の面２４は、
潜在的に腐食性の環境にさらされたままである。溶接さ
れている加工物の耐食特性は、たとえば高強度の析出硬
化アルミニウム合金について生じる、溶接動作中の熱的
な軌跡によって劣化し、たとえ溶接構造が使用前に化学
的に処理されるような場合でも溶接された接合部には腐
食作用が生じるため、この溶接接合部の露出した表面に
は重大な欠点が現われる。
【００２０】本発明は、この欠点を克服する溶接方法お
よび溶接された接合部を提供する。図３は、本発明に従
い摩擦攪拌溶接された突合せ溶接部を形成するための溶
接動作を示す。加工物１０および１２は、エッジ当接の
関係で配置され、接合部１８の外面（すなわち摩擦攪拌
溶接ツール１４に隣接する面）は、耐食性材料のストリ
ップ２６で覆われる。ストリップ２６は、攪拌ピン１６
の直径に基づき予め定められた、または規定された溶接
ゾーンを覆うのに十分な横方向の幅（摩擦攪拌溶接ツー
ル１４が前進する方向を横切るように測定したもの）に
わたって延在する。溶接ゾーンは、摩擦攪拌溶接動作が
行なわれるときに回転する攪拌ピン１６がもたらす摩擦
の加熱により可塑性にされる加工物１０および１２の領
域である。前記のように、この溶接ゾーンにおける金属
の微細構造は、摩擦攪拌溶接中に生じる熱の軌跡により
変化させられやすいため、この金属の耐食性は実質的に
劣化する。
【００２１】ストリップ２６を、金属および非金属を含
めた種々の耐食材料からなるようにすることができる。
たとえば、純アルミニウム（すなわち他の材料で意図的
に合金化されていないアルミニウム）は、耐食特性に優
れかつアルミニウム合金と互換性があるため使用でき
る。その代わりとして、カドミウムまたはマグネシウム
といった防食用金属を用いると、防食用金属の腐食が生
じていてもその下にある溶接された接合部は腐食しない
ように保護される。非金属耐食性材料は、酸化クロムな
どを含み得る。本発明は特定的な耐食性材料に限定され
ない。
【００２２】耐食性材料が金属の場合、図４の（Ａ）に
示すように加工物に仮付け溶接することができる。しか
しながら、ストリップを加工物に付着させる方法として
他の方法を用いてもよい。
【００２３】図４の（Ｂ）において最も明らかにされて
いるように、摩擦攪拌溶接ツール１４が加工物と係合す
ると、攪拌ピン１６はショルダ２８から延びているが、
そのショルダ２８が耐食性のストリップ２６に直接接触
し、このストリップに摩擦係合し、その結果剪断作用が
生じ、接合部の外面に沿い耐食性材料の可塑性の流れが
生じる。溶接ゾーンでは、耐食性材料と加工物の可塑化
した金属との境界に沿って冶金接合が生じる。このよう
にして、結果として生まれた溶接接合部は、溶接ゾーン
の表面を覆う耐食性材料ゾーン３０を含み、この溶接ゾ
ーンというのはさもなければ潜在的に腐食性の作用物に
さらされることになるものである。耐食性材料ゾーン
は、溶接ゾーン２２を覆い、続いて加工物の上面に接合
される。耐食性材料ゾーン３０は、溶接ゾーン２２の金
属が腐食性の環境に露出することがないようにする。
【００２４】溶接の前に、耐食性材料の層を種々の技術
によって加工物に与えることができ、そうした技術の１
つについては図４の（Ａ）との関連で述べたとおりであ
る。図５の（Ａ）および図６の（Ａ）は、溶接の準備と
して耐食性材料の層を加工物に付着させるその他の技術
を示している。図５の（Ａ）では、加工物１０および１
２の各々は、それぞれ耐食性材料の層３２および３４を
用いて別々にクラッディングされる。これらの加工物は
次に、図５の（Ａ）に示すようにエッジが当接する関係
で配置され、耐食性の層３２および３４はともに加工物
の上面を覆う実質的に連続する層を形成し、こうして次
に溶接動作が行なわれる。図５の（Ｂ）は、図５の
（Ａ）から形成される摩擦攪拌溶接された突合せ溶接部
を示す。摩擦攪拌溶接ツールのショルダは、２つのクラ
ッド層３２および３４を剪断し、これらが溶接ゾーン２
２における金属と冶金的に接合されるようにし、かつ溶
接ゾーンを覆う連続した耐食材料ゾーン３６を形成す
る。
【００２５】図５の（Ｃ）は、本発明に従い生成される
突合せ溶接部の顕微鏡写真であり、厚さ４分の１インチ
の２０２４アルミニウム合金のプレートが図３に示した
プロセスによって摩擦攪拌突合せ溶接されている。各プ
レートは、図５の（Ａ）に示した加工物と同様、溶接の
前に、厚さ０．０１２インチのＡｌ−１Ｚｎ耐食性アル
ミニウム合金のシートで上面がクラッディングされてい
る。溶接ゾーン２２は、退色した材料の中央領域として
見えている。耐食性材料の連続層３６は溶接ゾーン２２
を被覆している。
【００２６】図６の（Ａ）は、溶接のために加工物を準
備する別の方法を示す。耐食性材料の層３８および４０
を、加工物１０および１２それぞれに局地的に堆積さ
せ、これらの層が各加工物の予め定められた溶接ゾーン
を被覆するようにする。これらの加工物は次に、互いに
当接するようにされ、溶接動作が行なわれる。図６の
（Ｂ）は、図６の（Ａ）の構造から形成された溶接され
た接合部を示す。耐食性材料ゾーン４２は、溶接ゾーン
２２を被覆している。
【００２７】本発明の方法は、突合せ溶接に加えてその
他のタイプの溶接された接合部を形成するのに応用でき
る。例として、図７は、本発明に従い２つの加工物を重
ね合わせ接合部で溶接するための溶接動作を概略的に示
す。上側の加工物５０（「上側」は摩擦攪拌溶接ツール
１４に隣接する加工物を指しているが、溶接動作は必ず
しも図に示したように垂直方向にツール１４を用いて行
なう必要はないことを理解されたい）は、下側の加工物
５２と重なり合うような関係で位置決めされ、図７およ
び図８の（Ａ）に示すようにその間に重ね合わせ接合部
５４を定める。耐食性材料のストリップ５６を、上側の
加工物５０の外面５８に付着させ、この材料が、溶接動
作中に可塑性にされるであろう予め定められた溶接ゾー
ンを覆うようにする。次に、摩擦攪拌溶接動作が行なわ
れ、回転攪拌ピン１６は、上側の加工物５０の厚みを完
全に通過し、下側の加工物５２の厚みを部分的に通過し
て延在し、その結果、溶接されたゾーン６０が、図８の
（Ｂ）に示すように外面５８から上側の加工物５０を通
り少なくとも部分的に下側の加工物５２の厚みを通るよ
うに作製される。耐食性のストリップ５６は、ツール１
４のショルダ２８により剪断され、溶接ゾーン６０の外
面に冶金的に接合されて、接合部の外面を覆う耐食性ゾ
ーン６２が形成される。
【００２８】上記の重ね合わせ溶接方法の変形を図９の
（Ａ）および（Ｂ）に示す。加工物６４および６６は重
ね合わされ、その間に重ね合わせ接合部が定められる。
耐食性材料の層６８は、重ね合わせ接合部で加工物間に
介在している。摩擦攪拌溶接プロセスが行なわれて、耐
食性材料の層６８を備えた加工物の領域において重ね合
わせ接合溶接部を形成する。回転する攪拌ピンは、加工
物の金属を可塑化させ、また溶接の領域で耐食性材料の
層６８の可塑性の流れを生じさせる。図９の（Ｂ）は、
この方法により作製された重ね合わせ溶接部の顕微鏡写
真を示す。厚み０．０６３インチの７０７５アルミニウ
ム合金の２枚のシートが重ね合わされ、溶接の前にこれ
らのシートの間に非合金アルミニウムのクラッド層を介
在させ、摩擦攪拌溶接動作を行なう。溶接ゾーン７０
は、中央の暗い領域として見えている。非合金アルミニ
ウムの連続層７２は接合部でそのまま残っており、接合
部を封止し、腐食材が接合部で作用して腐食を生じさせ
ないようにする。この溶接方法は、たとえば、加工物間
に取込まれた水分が溶接された接合物に接触して腐食を
引き起こさないようにするのに効果的である。
【００２９】本発明のある好ましい実施例についての先
の説明より、本発明が独自の摩擦溶接方法および溶接接
合部をもたらすことがわかるであろう。本発明の方法に
より溶接された突合せ接合部が作製され、この接合部で
は耐食性材料２６が溶接ゾーン２２において加工物１０
および１２の一部と冶金的に接合し、溶接された重ね合
わせ接合部を作製した場合は、耐食性材料５６が溶接ゾ
ーン６０において上側の加工物５０の一部と冶金的に接
合し、かつ／または耐食性材料６８が重ね合わせ接合部
で溶接ゾーン７０と冶金的に接合しかつこの溶接ゾーン
を囲む。耐食性材料２６、５６または６８は、溶接動作
中に冶金的に変化しさもなければ腐食されやすくなる溶
接ゾーンの金属を保護する。
【００３０】本発明について本発明のある好ましい実施
例を用いて説明してきたが、本発明はこうした実施例の
具体的な詳細に限定されるのではなく、種々の変形例お
よび等価の代替例が、前掲の特許請求の範囲に規定され
た本発明の範囲から逸脱することなく可能であることを
理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ２つの加工物の間に突合せ溶接部を形成する
ための従来の摩擦攪拌溶接動作を示す概略斜視図であ
る。
【図２】 （Ａ）は、溶接前の突合せ接合部を示す図１
の線２Ａ−２Ａに沿う断面図であり、（Ｂ）は、溶接後
の突合せ接合部を示す図１の線２Ｂ−２Ｂに沿う断面図
である。
【図３】 溶接された接合部の外側の面を被覆する一体
化された耐食性材料のゾーンを備えた突合せ溶接部を形
成するための、本発明に従う摩擦攪拌溶接動作を示す概
略斜視図である。
【図４】 （Ａ）は、溶接前の突合せ接合部を示す図３
の線４Ａ−４Ａに沿う断面図であり、（Ｂ）は、溶接後
の突合せ接合部を示す図３の線４Ｂ−４Ｂに沿う断面図
である。
【図５】 （Ａ）は、図４の（Ａ）と同様、耐食性材料
を加工物に付着させる代替的な方法を示す図であり、
（Ｂ）は図４の（Ｂ）と同様、図５の（Ａ）の接合部を
摩擦攪拌溶接した結果として生まれる突合せ接合部を示
す図であり、（Ｃ）は、図３の線４Ｂ−４Ｂに沿うよう
に、摩擦攪拌溶接ツールを前進させる方向に垂直な面に
おいて突合せ溶接部を切断することによって得られる、
図５の（Ａ）の突合せ接合部を摩擦攪拌溶接することに
より、本発明に従い生成される突合せ溶接部の顕微鏡写
真を示す図である。
【図６】 （Ａ）は、図４の（Ａ）および図５の（Ａ）
と同様の図であり、耐食性材料を加工物に付着させる別
の方法を示しており、（Ｂ）は、図４の（Ｂ）および図
５の（Ｂ）と同様の図であり、図６の（Ａ）の接合部を
摩擦攪拌溶接した結果生じる突合せ接合部を示す。
【図７】 本発明に従い２つの重なり合う加工物の重ね
合わせ接合部にわたり溶接された接合部を形成するため
の摩擦攪拌溶接動作を示す概略斜視図である。
【図８】 （Ａ）は、図７の線８Ａ−８Ａに沿う断面図
であり、溶接前の重ね合わせ接合部を示しており、
（Ｂ）は図７の線８Ｂ−８Ｂに沿う断面図であり、溶接
後の重ね合わせ接合部を示す。
【図９】 （Ｂ）は、図８の（Ａ）と同様の断面図であ
り、溶接前に重なり合う加工物間に導入される耐食性材
料の層がある重ね合わせ接合部を示しており、（Ｂ）
は、摩擦攪拌溶接ツールが前進する方向に垂直な面に沿
う、図９の（Ａ）の重ね合わせ接合部を重ね合わせ溶接
することにより作製される重ね合わせ接合溶接部の顕微
鏡写真を示す図である。
【符号の説明】
１０、１２ 加工物、１４ 摩擦攪拌溶接ツール、１６
攪拌ピン、２６ ストリップ、２８ ショルダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイビッド・ロバート・ボルサー アメリカ合衆国、63034−2171 ミズーリ 州、フローリサント、チェイスト・ストリ ート、15530

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 接合部が前記接合部の外表面を覆う耐食
    材料の冶金的に接合された層を有するように、間にある
    前記接合部に沿って２つの金属加工物を摩擦攪拌溶接す
    る方法であって、 前記加工物を互いに接触するように位置決めして、前記
    加工物がともに溶接されるべき間にある接合部を規定す
    るステップと、 前記接合部に沿って前記加工物間に冶金的接合部を形成
    するために可塑的にされるべき加工物間の接合部に及ぶ
    溶接ゾーンを規定するステップとを含み、前記溶接ゾー
    ンは外表面を有し、さらに、 耐食性材料の層で前記溶接ゾーンの外表面を覆うステッ
    プと、 前記接合部に沿って前記加工物を摩擦攪拌溶接して前記
    溶接ゾーンにおける金属を可塑化し、前記接合部の外表
    面に沿う耐食性材料の可塑的な流れと、耐食性性材料と
    可塑化された金属の一部との冶金的接合とを引き起こ
    し、かつ前記接合部の外表面を覆う耐食性材料を形成す
    るステップとを含む、方法。
  2. 【請求項２】 前記加工物を位置決めするステップは、
    エッジが当接する関係で前記加工物を位置決めしてその
    間に突合せ接合部を規定するステップを含み、前記溶接
    ゾーンは、前記溶接ゾーンの外表面が前記接合部の両側
    で両方の加工物の外表面を含むように両方の加工物の当
    接位置を含み、前記溶接ゾーンの外表面を覆うステップ
    は、両方の加工物の外表面を覆って前記溶接ゾーンを覆
    うステップを含む、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記溶接ゾーンの外表面を覆うステップ
    は、前記接合部に及ぶ前記加工物の外表面の上に単一の
    連続的な耐食性材料層を与えるステップを含む、請求項
    ２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記溶接ゾーンの外表面を覆うステップ
    は、前記溶接ゾーンを覆うように前記加工物に耐食性金
    属のストリップを仮付け溶接するステップを含む、請求
    項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記溶接ゾーンの外表面を覆うステップ
    は、前記加工物がエッジが当接する関係で配置されると
    きに別個の耐食性材料層が協力して前記溶接ゾーンを覆
    う実質的に連続的な層を規定するように、前記溶接ゾー
    ンを覆う各加工物の外表面の上に別個の耐食性材料層を
    与えるステップを含む、請求項２に記載の方法。
  6. 【請求項６】 各加工物に別個の耐食性材料層を与える
    ステップは、耐食性材料層で各加工物の外表面をクラッ
    ディングするステップを含む、請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 摩擦攪拌溶接するステップは、前記接合
    部に隣接する両方の加工物の金属の局所的可塑化を引き
    起こすように、回転摩擦攪拌溶接ツールの攪拌ピンに対
    して前記接合部のいずれかの側で両方の加工物を係合さ
    せるステップと、前記回転摩擦攪拌溶接ツールを前記接
    合部に沿って前進させて摩擦攪拌溶接接合部を形成する
    ステップとを含む、請求項２に記載の方法。
  8. 【請求項８】 摩擦攪拌溶接するステップはさらに、前
    記回転摩擦攪拌溶接ツールのショルダに耐食性材料層を
    係合させるステップを含み、前記ショルダは剪断される
    前記耐食性材料層と摩擦によって係合して、その可塑性
    の流れと、前記耐食性材料の前記加工物に対する冶金的
    接合とを引き起こす、請求項７に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記加工物を位置決めするステップは、
    重なり合う関係で前記加工物を位置決めしてその間に重
    ね合わせ接合部を規定するステップを含み、前記溶接ゾ
    ーンは完全に前記加工物の第１のものの厚さにわたって
    その外表面から延び、部分的に前記加工物の第２のもの
    の厚さにわたって延び、前記溶接ゾーンの外表面を覆う
    ステップは、第１の加工物の外表面の上に耐食性材料層
    を与えて前記溶接ゾーンを覆うステップを含む、請求項
    １に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記第１の加工物の外表面を覆うステ
    ップは、前記第１の加工物の外表面に耐食性金属のスト
    リップを仮付け溶接して前記溶接ゾーンを覆うステップ
    を含む、請求項９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記第１の加工物の外表面の上に耐食
    性材料層を与えるステップは、耐食性金属で前記第１の
    加工物の外表面をクラッディングするステップを含む、
    請求項９に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 摩擦攪拌溶接するステップは、攪拌ピ
    ンが前記第１の加工物の外表面からその厚さにわたっ
    て、かつ部分的に前記第２の加工物の厚さにわたって延
    びるように、前記加工物へと回転摩擦攪拌溶接ツールの
    攪拌ピンを突っ込むステップと、前記加工物を通る経路
    に沿って前記回転摩擦攪拌溶接ツールを前進させて摩擦
    溶接接合部を形成するステップとを含む、請求項９に記
    載の方法。
  13. 【請求項１３】 摩擦攪拌溶接するステップはさらに、
    前記回転摩擦攪拌溶接ツールのショルダに耐食性材料層
    を係合させるステップと、前記耐食性材料層と前記ショ
    ルダとの摩擦による係合によって前記耐食性材料層を摩
    擦によって加熱し、剪断するステップとを含む、請求項
    １２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 接合部が前記接合部を囲む耐食性材料
    の冶金的に接合された層を有するように、間にある重ね
    合わせ接合部に沿って２つの金属加工物を摩擦攪拌溶接
    する方法であって、 前記加工物を互いに重なり合う関係で位置決めし、耐食
    性材料の層を前記加工物の重なり合う部分の間に挿入し
    て、前記加工物が溶接されるべき重ね合わせ接合部を形
    成するステップと、 溶接ゾーンおよび耐食性材料層において金属を可塑化す
    るように前記接合部に沿って前記加工物を摩擦攪拌溶接
    するステップとを含み、前記耐食性材料層は、前記重ね
    合わせ接合部において前記溶接ゾーンを囲む耐食性材料
    のゾーンを形成するように可塑化された金属の一部と冶
    金的に接合する、方法。
  15. 【請求項１５】 前記加工物を位置決めし、耐食性材料
    層をその間に挿入するステップは、前記加工物の一方の
    表面へと前記耐食性材料層をクラッディングするステッ
    プと、前記耐食性材料層を他方の加工物と接触させて、
    前記加工物の一方を前記他方の加工物と重なり合う関係
    に位置決めするステップとを含む、請求項１４に記載の
    方法。
  16. 【請求項１６】 ２つの金属加工物間の溶接接合部であ
    って、 間の接合部で接続され、前記接合部を延びる溶接ゾーン
    によって互いに冶金的に接合される第１および第２の金
    属加工物を含み、前記溶接ゾーンは外表面を有し、さら
    に、 前記溶接ゾーンの外表面に沿って耐食性材料のゾーンを
    形成するように、前記溶接ゾーン内の前記第１および第
    ２の加工物の少なくとも一方の部分と冶金的に接合され
    る耐食性材料を含む、溶接接合部。
  17. 【請求項１７】 前記第１および第２の加工物はアルミ
    ニウム合金から形成され、前記耐食性材料は非合金化ア
    ルミニウムから形成される、請求項１６に記載の溶接接
    合物。
  18. 【請求項１８】 前記加工物は一般に互いに同一平面の
    前記加工物の外表面と突合せ接合部において接続され、
    前記溶接ゾーンの外表面は前記加工物の外表面に隣接
    し、前記耐食性材料のゾーンは前記加工物の外表面と連
    続的である、請求項１６に記載の溶接接合物。
  19. 【請求項１９】 前記加工物は重ね合わせ接合部で接続
    され、前記溶接ゾーンは前記第１の加工物の外表面から
    完全にその厚さにわたって、かつ少なくとも部分的に前
    記第２の加工物の厚さにわたって前記突合せ接合物にお
    いて延び、前記溶接ゾーンの外表面は前記第１の加工物
    の外表面に隣接し、前記耐食性材料のゾーンは前記第１
    の加工物の外表面と連続的である、請求項１６に記載の
    溶接接合部。
  20. 【請求項２０】 前記耐食性材料はカドミウムを含む、
    請求項１６に記載の溶接接合部。
  21. 【請求項２１】 前記耐食性材料はマグネシウムを含
    む、請求項１６に記載の溶接接合物。
  22. 【請求項２２】 前記耐食性材料は酸化クロムを含む、
    請求項１６に記載の溶接接合部。
  23. 【請求項２３】 ２つの金属加工物間の溶接重ね合わせ
    接合部であって、 間に重ね合わせ接合部を形成するように接続され、かつ
    重ね合わせ接合部において延びる溶接ゾーンによって互
    いに冶金的に接合される重なり合う部分を有する第１お
    よび第２の金属加工物と、 前記第１および第２の加工物の重なり合う部分の間に挿
    入され、前記溶接ゾーンにおける金属と冶金的に接合さ
    れる耐食性材料の層とを含み、前記溶接ゾーンにおける
    金属が前記重ね合わせ接合部において腐食作用を起こす
    ものにさらされないようにするために、前記耐食性材料
    の層は前記重ね合わせ接合部で前記溶接ゾーンを囲む、
    溶接重ね合わせ接合部。
  24. 【請求項２４】 前記加工物はアルミニウム合金を含
    み、前記耐食性材料は非合金化アルミニウムを含む、請
    求項２３に記載の溶接重ね合わせ接合部。
  25. 【請求項２５】 前記耐食性材料層は前記加工物の重な
    り合う部分の表面全体に沿って延びる、請求項２３に記
    載の溶接重ね合わせ接合部。
JP20477799A 1998-07-17 1999-07-19 ２つの金属加工物を摩擦攪拌溶接する方法および２つの金属加工物間の溶接重ね合わせ接合部 Expired - Lifetime JP3563641B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/118,655 US6045028A (en) 1998-07-17 1998-07-17 Integral corrosion protection of friction-welded joints
US09/118655 1998-07-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000061664A true JP2000061664A (ja) 2000-02-29
JP3563641B2 JP3563641B2 (ja) 2004-09-08

Family

ID=22379939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20477799A Expired - Lifetime JP3563641B2 (ja) 1998-07-17 1999-07-19 ２つの金属加工物を摩擦攪拌溶接する方法および２つの金属加工物間の溶接重ね合わせ接合部

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6045028A (ja)
EP (1) EP0972605B2 (ja)
JP (1) JP3563641B2 (ja)
DE (1) DE69928471T3 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100571522B1 (ko) * 2004-06-24 2006-04-17 한국기계연구원 표면이동마찰용접법에 의한 미세립 금속판재의 고상접합방법
JP2007144519A (ja) * 2005-11-29 2007-06-14 General Electric Co <Ge> 堆積摩擦攪拌溶接方法およびアセンブリ
US7500640B2 (en) 2002-06-17 2009-03-10 Shinmaywa Industries, Ltd. Hollow assembly structure and fabrication method therefor
JP2012508651A (ja) * 2008-11-15 2012-04-12 ザ・ボーイング・カンパニー 薄板に同等の特性を得るための成形；冷却素子を有する摩擦攪拌接合装置
JP2012218009A (ja) * 2011-04-05 2012-11-12 Suzuki Motor Corp 異種金属材料の接合方法及び異種金属材料接合体
CN103203588A (zh) * 2013-04-22 2013-07-17 赵冰 一种不规则钢部件的成形方法
JP2017042819A (ja) * 2015-08-26 2017-03-02 日本軽金属株式会社 液冷ジャケットの製造方法及び液冷ジャケット
WO2018179840A1 (ja) * 2017-03-28 2018-10-04 株式会社栗本鐵工所 金属薄板の接合方法及び金属薄板の接合構造
US10668559B2 (en) 2015-08-26 2020-06-02 Nippon Light Metal Company, Ltd. Joining method, method of manufacturing liquid cooling jacket, and liquid cooling jacket

Families Citing this family (94)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO954273D0 (no) * 1995-10-26 1995-10-26 Norsk Hydro As Hjulfelg
DE69712078T2 (de) * 1997-12-19 2002-12-12 Esab Ab Goeteborg Gothenburg Schweissvorrichtung
US6247633B1 (en) * 1999-03-02 2001-06-19 Ford Global Technologies, Inc. Fabricating low distortion lap weld construction
ES2211528T3 (es) * 1999-03-24 2004-07-16 Framatome Anp Gmbh Procedimiento y dispositivo para la soldadura de dos piezas.
NL1011908C1 (nl) * 1999-04-27 2000-10-30 Fokker Aerostructures Bv Wrijvingsroerlassen.
JP2000343245A (ja) * 1999-05-31 2000-12-12 Hitachi Ltd 構造体の製作方法
TW449519B (en) 1999-05-31 2001-08-11 Hitachi Ltd A manufacturing method of a structure body
JP3400409B2 (ja) * 2000-04-28 2003-04-28 マツダ株式会社 接合方法及び接合装置
JP3429475B2 (ja) * 2000-05-08 2003-07-22 川崎重工業株式会社 スポット接合装置およびスポット接合方法
AU2001261365A1 (en) 2000-05-08 2001-11-20 Brigham Young University Friction stir weldin of metal matrix composites, ferrous alloys, non-ferrous alloys, and superalloys using superabrasive tool
US6398883B1 (en) * 2000-06-07 2002-06-04 The Boeing Company Friction stir grain refinement of structural members
US6352193B1 (en) * 2000-08-01 2002-03-05 General Electric Company Apparatus for joining electrically conductive materials
GB0027277D0 (en) * 2000-11-08 2000-12-27 Stolt Offshore Ltd Connecting conduits for fluids
US6537682B2 (en) 2001-03-27 2003-03-25 The Boeing Company Application of friction stir welding to superplastically formed structural assemblies
US6732901B2 (en) 2001-06-12 2004-05-11 Brigham Young University Technology Transfer Office Anvil for friction stir welding high temperature materials
US6719512B2 (en) * 2001-06-21 2004-04-13 Black & Decker Inc. Method and apparatus for fastening steel framing with nails
AU2002315399A1 (en) * 2001-06-21 2003-01-08 Black And Decker Inc. Method and apparatus for fastening steel framing by crimping
WO2003000455A1 (en) * 2001-06-21 2003-01-03 Black & Decker Inc. Method and apparatus for fastening steel framing with a spin weld pin
US7097091B2 (en) * 2001-07-25 2006-08-29 Hitachi, Ltd. Friction stir welding method and component part welded by the method
JP3751236B2 (ja) * 2001-08-24 2006-03-01 株式会社日立製作所 摩擦攪拌接合方法
US6543670B2 (en) * 2001-08-29 2003-04-08 The Boeing Company Interface preparation for weld joints
AU2002352844A1 (en) * 2001-11-27 2003-06-10 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Spa Thermal stir welding process and apparatus
US6659331B2 (en) * 2002-02-26 2003-12-09 Applied Materials, Inc Plasma-resistant, welded aluminum structures for use in semiconductor apparatus
JP3795824B2 (ja) * 2002-04-16 2006-07-12 株式会社日立製作所 摩擦攪拌接合方法
JP4694200B2 (ja) * 2002-08-07 2011-06-08 エクリプス エアロスペース，インコーポレイテッド 高分子化合物封止剤を伴った摩擦攪拌溶接等による表面同士の溶接方法ならびに溶接構造物
GB0225518D0 (en) * 2002-11-01 2002-12-11 Airbus Uk Ltd Welding method
JP2006518671A (ja) * 2003-01-30 2006-08-17 スミス インターナショナル、インコーポレテッド 高融点材料のアウト−オブ−ポジション摩擦攪拌溶接
WO2004101205A2 (en) * 2003-05-05 2004-11-25 Smith International, Inc. Applications of friction stir welding using a superabrasive tool
JP4404052B2 (ja) * 2003-06-12 2010-01-27 株式会社日立製作所 摩擦攪拌接合方法
US6933057B2 (en) * 2003-07-17 2005-08-23 The Boeing Company Friction stir welded assembly and method of forming a friction stir welded assembly
WO2005084162A2 (en) * 2003-08-04 2005-09-15 Smith International, Inc. Crack repair using friction stir welding on materials including metal matrix composites, ferrous alloys, non-ferrous alloys, and superalloys
US7090112B2 (en) * 2003-08-29 2006-08-15 The Boeing Company Method and sealant for joints
US20050070374A1 (en) * 2003-09-29 2005-03-31 Technology Licensing, Llc Enhanced golf club performance via friction stir processing
US6905060B2 (en) * 2003-10-24 2005-06-14 The Boeing Company Method and sealant for weld joints
WO2005053890A2 (en) * 2003-11-26 2005-06-16 Advanced Metal Products, Inc. Method for metal and alloy joining using bulk friction stir welding
US7398911B2 (en) * 2003-12-16 2008-07-15 The Boeing Company Structural assemblies and preforms therefor formed by friction welding
US7225967B2 (en) 2003-12-16 2007-06-05 The Boeing Company Structural assemblies and preforms therefor formed by linear friction welding
US8186561B2 (en) * 2004-03-24 2012-05-29 Megastir Technologies, LLC Solid state processing of hand-held knife blades to improve blade performance
US20060032891A1 (en) * 2004-03-24 2006-02-16 Flak Richard A Solid state processing of materials through friction stir processing and friction stir mixing
US7066375B2 (en) * 2004-04-28 2006-06-27 The Boeing Company Aluminum coating for the corrosion protection of welds
US20100078224A1 (en) 2004-05-21 2010-04-01 Smith International, Inc. Ball hole welding using the friction stir welding (fsw) process
US20060049234A1 (en) * 2004-05-21 2006-03-09 Flak Richard A Friction stirring and its application to drill bits, oil field and mining tools, and components in other industrial applications
US7487901B2 (en) * 2004-07-29 2009-02-10 The Boeing Company Friction stir welding of joints with shims
CN100584510C (zh) * 2004-10-05 2010-01-27 Sii米加钻石公司 用在搅拌摩擦焊中的可扩张心轴和提供该心轴的方法
US20060157531A1 (en) * 2004-12-17 2006-07-20 Packer Scott M Single body friction stir welding tool for high melting temperature materials
KR100780019B1 (ko) * 2005-02-01 2007-11-27 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 마찰교반접합방법
US7597236B2 (en) * 2005-08-16 2009-10-06 Battelle Energy Alliance, Llc Method for forming materials
US7732033B2 (en) * 2005-08-26 2010-06-08 The Curators Of The University Of Missouri Sealants for structural member joints and methods of using same
US8632850B2 (en) 2005-09-26 2014-01-21 Schultz-Creehan Holdings, Inc. Friction fabrication tools
US9511446B2 (en) 2014-12-17 2016-12-06 Aeroprobe Corporation In-situ interlocking of metals using additive friction stir processing
US9511445B2 (en) 2014-12-17 2016-12-06 Aeroprobe Corporation Solid state joining using additive friction stir processing
US9266191B2 (en) 2013-12-18 2016-02-23 Aeroprobe Corporation Fabrication of monolithic stiffening ribs on metallic sheets
US8875976B2 (en) 2005-09-26 2014-11-04 Aeroprobe Corporation System for continuous feeding of filler material for friction stir welding, processing and fabrication
US20080041921A1 (en) * 2005-09-26 2008-02-21 Kevin Creehan Friction stir fabrication
US8397974B2 (en) 2005-09-26 2013-03-19 Aeroprobe Corporation Self-reacting friction stir welding tool with the ability to add filler material
US8550326B2 (en) 2005-10-05 2013-10-08 Megastir Technologies Llc Expandable mandrel for use in friction stir welding
US8056797B2 (en) * 2005-10-05 2011-11-15 Megastir Technologies Expandable mandrel for use in friction stir welding
CN101394963A (zh) * 2006-01-31 2009-03-25 Sii米加钻石公司 用于摩擦搅动的热增强工具
FR2900082B1 (fr) * 2006-04-20 2008-07-18 Eads Europ Aeronautic Defence Procede de soudage par friction malaxage
GB0620547D0 (en) * 2006-10-17 2006-11-22 Rolls Royce Plc Component joining
US20080099534A1 (en) * 2006-10-25 2008-05-01 Lockheed Martin Corporation System, method, and apparatus for reinforcing friction stir processed joints
FR2911293A1 (fr) * 2007-01-11 2008-07-18 Air Liquide Procede de soudage par friction avec apport de poudre
US9015948B2 (en) * 2008-01-19 2015-04-28 The Boeing Company Joining fuselage skins using friction stir welding
US20090200359A1 (en) * 2008-02-13 2009-08-13 Gm Global Technology Operations, Inc. Reducing sheet distortion in friction stir processing
CA2734250A1 (en) * 2008-08-14 2010-02-18 Smith International, Inc. Methods of hardbanding joints of pipe using friction stir welding
US20100089977A1 (en) * 2008-10-14 2010-04-15 Gm Global Technology Operations, Inc. Friction stir welding of dissimilar metals
US7997472B2 (en) * 2008-10-14 2011-08-16 GM Global Technology Operations LLC Friction stir welding using an adhesive, copper, tin and zinc interlayer
JP5531573B2 (ja) * 2008-12-09 2014-06-25 日本軽金属株式会社 樹脂部材と金属部材の接合方法、液冷ジャケットの製造方法及び液冷ジャケット
US10252376B2 (en) * 2009-03-03 2019-04-09 U-Haul International, Inc. Welded lap joint with corrosive-protective structure
US8038178B2 (en) 2009-03-31 2011-10-18 Hitachi, Ltd High pressure fuel pipe construction for an internal combustion engine
US20110076419A1 (en) * 2009-09-28 2011-03-31 Hitachi America, Ltd. Method for developing fine grained, thermally stable metallic material
BR112012010352A2 (pt) * 2009-11-02 2018-03-20 Megastir Tech Llc posição fora de soldadura por fricção de revestimento e tubabem de diâmetro pequeno ou tubo
BR112012012017B1 (pt) * 2009-11-18 2017-06-27 Mitsubishi-Hitachi Metals Machinery, Inc. Method and welding apparatus for two-side shaking and attraction, and, two-side shaking and twilight attachment tools assembly
CN102085599A (zh) * 2009-12-03 2011-06-08 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 摩擦搅拌接合方法及摩擦搅拌接合产品
CN102085537B (zh) * 2009-12-03 2013-11-06 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 摩擦搅拌成形方法
US9103358B2 (en) * 2010-03-16 2015-08-11 Eaton Corporation Corrosion-resistant position measurement system and method of forming same
WO2011123611A2 (en) 2010-03-31 2011-10-06 Smith International, Inc. Downhole tool having a friction stirred surface region
WO2011123628A2 (en) 2010-03-31 2011-10-06 Smith International, Inc. Article of manufacture having a sub-surface friction stir welded channel
DE102010032402A1 (de) * 2010-07-27 2012-02-02 Airbus Operations Gmbh Verfahren zum Verbinden von zwei Luftfahrzeugrumpfsegmenten mittels Rührreibschweißen
RU2446927C1 (ru) * 2010-08-23 2012-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Донской государственный технический университет"(ДГТУ) Способ получения соединения разнородных материалов
CN102513638B (zh) * 2011-11-30 2014-09-03 西安交通大学 厚铝板与坚硬异种材料的分步搅拌摩擦钎焊法
WO2013173374A1 (en) * 2012-05-14 2013-11-21 Higgins Paul T Friction stir joining of curved surfaces
CN103084731B (zh) * 2013-02-06 2015-05-27 南京航空航天大学 能去飞边的搅拌摩擦焊用一体式搅拌头
WO2015114975A1 (ja) * 2014-01-28 2015-08-06 日本軽金属株式会社 摩擦攪拌接合方法
GB2526121B (en) * 2014-05-14 2017-02-01 Acergy France SAS Fabrication of pipe strings using friction stir welding
WO2017013978A1 (ja) * 2015-07-23 2017-01-26 日本軽金属株式会社 接合方法及びヒートシンクの製造方法
CN105108324A (zh) * 2015-09-15 2015-12-02 昆山斯格威电子科技有限公司 一种基于搅拌摩擦焊接的金属板对接焊接试验系统及方法
US11052480B2 (en) * 2016-06-23 2021-07-06 Aalto University Foundation Sr Non-consumable tool and a process for solid-state production of a channel and a weld joint, and a structure of at least two components based on originally bulk components of similar, or dissimilar, materials
US10279423B2 (en) * 2016-08-17 2019-05-07 The Boeing Company Apparatuses and methods for fabricating metal matrix composite structures
GB201618422D0 (en) * 2016-11-01 2016-12-14 Welding Inst The Method and apparatus for creating channels in workpieces
US10688592B1 (en) * 2017-09-05 2020-06-23 United Launch Alliance L.L.C Friction stir welding of aluminum alloys
CA3081330A1 (en) 2017-10-31 2019-05-09 MELD Manufacturing Corporation Solid-state additive manufacturing system and material compositions and structures
US11538505B1 (en) * 2018-05-25 2022-12-27 Seagate Technology Llc Enclosures having a friction stir weld, precursors thereof having a metal base having a recess and a metal cover, and related methods
CN112025078B (zh) * 2020-10-12 2022-02-22 沈阳航空航天大学 一种异质金属层状复合板的搅拌摩擦焊接方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US452539A (en) 1891-05-19 Axle-box extension for vehicles
US1949112A (en) † 1930-07-18 1934-02-27 Ig Farbenindustrie Ag Riveted plated aluminium article
US2074987A (en) * 1932-10-08 1937-03-23 Horton Mfg Co Inc Welded sheet metal golf shaft and method of making the same
GB452539A (en) † 1934-10-16 1936-08-25 Ver Leichtmetallwerke Gmbh Process for increasing the resistance of aluminium alloys to corrosion
US2249723A (en) * 1938-05-16 1941-07-15 Jr John B Orr Welding noncorrosive metal member
US2968975A (en) † 1958-07-28 1961-01-24 Acf Ind Inc Combined drill support and chip cutter device
GB917858A (en) * 1959-05-18 1963-02-06 Grinnell Corp Weld and method for making the same
US3463901A (en) * 1968-04-30 1969-08-26 United Aircraft Corp Method of electron beam welding and products thereof
US3639724A (en) * 1970-06-02 1972-02-01 United Aircraft Corp Welding thoria dispersed nickel
US4032057A (en) * 1976-03-18 1977-06-28 Sundstrand Corporation Brazing clip
JPS56165582A (en) * 1980-05-26 1981-12-19 Agency Of Ind Science & Technol Method for joining of porous body and ingot body
GB9125978D0 (en) 1991-12-06 1992-02-05 Welding Inst Hot shear butt welding
US5599467A (en) † 1993-11-19 1997-02-04 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Aluminum weldment and method of welding aluminum workpieces
NO942790D0 (no) 1994-03-28 1994-07-27 Norsk Hydro As Fremgangsmåte ved friksjonssveising og anordning for samme
US5611479A (en) * 1996-02-20 1997-03-18 Rockwell International Corporation Friction stir welding total penetration technique
CN1322242C (zh) 1996-03-19 2007-06-20 株式会社日立制作所 摩擦焊接用结构体
US6516992B1 (en) * 1996-05-31 2003-02-11 The Boeing Company Friction stir welding with simultaneous cooling
JP3081799B2 (ja) † 1996-11-01 2000-08-28 昭和アルミニウム株式会社 アルミニウム材の接合方法
JPH10193143A (ja) * 1997-01-17 1998-07-28 Showa Alum Corp 摩擦撹拌接合法
JP3825140B2 (ja) * 1997-06-27 2006-09-20 昭和電工株式会社 摩擦撹拌接合法
US5975406A (en) * 1998-02-27 1999-11-02 The Boeing Company Method to repair voids in aluminum alloys
US5971252A (en) * 1998-04-30 1999-10-26 The Boeing Company Friction stir welding process to repair voids in aluminum alloys

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7500640B2 (en) 2002-06-17 2009-03-10 Shinmaywa Industries, Ltd. Hollow assembly structure and fabrication method therefor
KR100571522B1 (ko) * 2004-06-24 2006-04-17 한국기계연구원 표면이동마찰용접법에 의한 미세립 금속판재의 고상접합방법
JP2007144519A (ja) * 2005-11-29 2007-06-14 General Electric Co <Ge> 堆積摩擦攪拌溶接方法およびアセンブリ
US10843291B2 (en) 2008-11-15 2020-11-24 The Boeing Company Welding in preparation for superplastic forming
JP2012508651A (ja) * 2008-11-15 2012-04-12 ザ・ボーイング・カンパニー 薄板に同等の特性を得るための成形；冷却素子を有する摩擦攪拌接合装置
JP2012218009A (ja) * 2011-04-05 2012-11-12 Suzuki Motor Corp 異種金属材料の接合方法及び異種金属材料接合体
CN103203588A (zh) * 2013-04-22 2013-07-17 赵冰 一种不规则钢部件的成形方法
JP2017042819A (ja) * 2015-08-26 2017-03-02 日本軽金属株式会社 液冷ジャケットの製造方法及び液冷ジャケット
US10668559B2 (en) 2015-08-26 2020-06-02 Nippon Light Metal Company, Ltd. Joining method, method of manufacturing liquid cooling jacket, and liquid cooling jacket
JP2018164913A (ja) * 2017-03-28 2018-10-25 株式会社栗本鐵工所 金属薄板の接合方法及び金属薄板の接合構造
CN110214066A (zh) * 2017-03-28 2019-09-06 株式会社栗本铁工所 金属薄板的接合方法及金属薄板的接合结构
WO2018179840A1 (ja) * 2017-03-28 2018-10-04 株式会社栗本鐵工所 金属薄板の接合方法及び金属薄板の接合構造
CN110214066B (zh) * 2017-03-28 2020-12-11 株式会社栗本铁工所 金属薄板的接合方法及金属薄板的接合结构

Also Published As

Publication number Publication date
DE69928471T2 (de) 2006-07-06
EP0972605B2 (en) 2013-11-13
DE69928471T3 (de) 2014-04-03
US6045028A (en) 2000-04-04
EP0972605A3 (en) 2001-01-31
JP3563641B2 (ja) 2004-09-08
EP0972605A2 (en) 2000-01-19
EP0972605B1 (en) 2005-11-23
DE69928471D1 (de) 2005-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3563641B2 (ja) ２つの金属加工物を摩擦攪拌溶接する方法および２つの金属加工物間の溶接重ね合わせ接合部
EP1510281B1 (en) Method and sealant for joints
Watanabe et al. Joining of aluminum alloy to steel by friction stir welding
US6227433B1 (en) Friction welded fastener process
US8960523B2 (en) Friction stir welding of dissimilar metals
JP2003126974A (ja) 摩擦攪拌溶接接合部強化方法、構造アセンブリおよびその製造方法
US20030075584A1 (en) Method and apparatus for friction stir welding
US6905060B2 (en) Method and sealant for weld joints
JP5711658B2 (ja) 摩擦撹拌接合（ｆｓｗ）方法およびシステムとそれによって製造される摩擦撹拌接合部品
EP2689882B1 (en) An apparatus and process for joining homogeneous and heterogeneous materials with customized interface properties
US20230158599A1 (en) Joining method
JP3317192B2 (ja) 摩擦溶接方法及び車両構体
JP3289690B2 (ja) アルミニウム合金板材の接合方法
JP4161581B2 (ja) 摩擦撹拌接合方法
JP2002066759A (ja) 金属の接合方法及び接合装置
JP3504790B2 (ja) アルミニウム系材と鋼系材との異材接合方法
JP3268207B2 (ja) 摩擦溶接方法
JP4227886B2 (ja) 摩擦攪拌接合用の金属板材の表面処理方法、表面処理金属板材、及び摩擦攪拌接合方法
JP3482523B2 (ja) 摩擦接合方法
JP2000225476A (ja) 金属製ワーク同士の摩擦撹拌接合方法
JPH09220673A (ja) 板金の溶接結合構造及び板金の溶接結合方法
JP3394156B2 (ja) 溶接構造物とその製造法
Mishra Integral channels in metal components and fabrication thereof
JP3521753B2 (ja) 鋼構造物の防食方法及び防食構造物
US5193939A (en) Marine structure having superior corrosion resistance

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040420

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040525

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040603

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3563641

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080611

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090611

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090611

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100611

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110611

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120611

Year of fee payment: 8

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120611

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130611

Year of fee payment: 9

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term