JP2003275876A - 異種金属接合部材及び異種金属部材の接合方法 - Google Patents
異種金属接合部材及び異種金属部材の接合方法Info
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Abstract
ができる接合方法及びその接合方法により接合してなる
異種金属接合部材を提供すること。 【解決手段】 融点の異なる異種金属よりなる2種類の
金属部材を接合する方法である。融点の高い方の第1金
属部材1と,融点の低い方の第2金属部材2とを重ね合
せる。肩面51と肩面51から突出させた突起部52と
を先端に有すると共に第2金属部材2よりも硬質の回転
工具5を用いる。回転工具5を回転させながら突起部5
2を第2金属部材2の表面から差し込み,突起部52を
第1金属部材1に直接接触しない位置に位置させると共
に,第2金属部材2の金属を摩擦熱を発生させた状態で
撹拌し,その撹拌域を第1金属部材1に達する範囲に形
成することにより,第1金属部材1と第2金属部材2と
を接合する。
Description
属を接合する方法及び異種金属接合部材に関する。
という異種金属部材を接合して使用したい場合がある。
この場合に,従来の融接によって両者を接合した場合に
は,接合界面に脆い金属間化合物(Fe2Al5等)が生
成するので接合強度が低いという問題がある。このよう
な問題は,アルミニウム合金とマグネシウム合金との接
合,その他の異種金属部材の接合においても同様であ
る。そのため,融接以外の異種金属部材の接合方法とし
て,爆着,接着,回転摩擦圧接,リベット又はボルトに
よる接合,かしめなどが採用されてきた。
種金属部材の接合方法においては,次の問題がある。即
ち,上記爆着は,大がかりな設備が必要であり,さらに
爆音が問題とならない環境が必要となる。また,上記接
着は,その養生に長時間かかり,かつ,長期信頼性が低
い。上記回転摩擦圧接も信頼性に問題がある。リベット
又はボルトによる機械的接合は,これらボルト等の第3
部材が必要であるうえ,緩み発生のおそれがある。ま
た,かしめによる接合も,接合強度が低く,緩み発生の
おそれがある。
来よりも容易かつ確実に接合することができる方法の開
発が求められていた。本発明はかかる従来の問題点に鑑
みてなされたもので,異種金属部材を容易かつ確実に接
合することができる接合方法及びその接合方法により接
合してなる異種金属接合部材を提供しようとするもので
ある。
属よりなる2種類の金属部材を接合する方法であって,
融点の高い方の第1金属部材と,融点の低い方の第2金
属部材とを重ね合せ,肩面と該肩面から突出させた突起
部とを先端に有すると共に上記第2金属部材よりも硬質
の回転工具を用い,該回転工具を回転させながら上記突
起部を上記第2金属部材の表面から差し込み,上記突起
部の先端と上記第1金属部材との間に間隔を保持すると
共に,上記第2金属部材の金属を摩擦熱を発生させた状
態で撹拌し,その撹拌域を上記第1金属部材に達する範
囲に形成することにより,上記第1金属部材と上記第2
金属部材とを接合することを特徴とする異種金属部材の
接合方法にある(請求項1)。
擦撹拌接合方法に用いられる回転工具と同様の上記回転
工具を用いて,上記第1金属部材と第2金属部材を重ね
合わせて接合を行う。このとき,上記回転工具は,上記
のごとく,その突起部を融点の低い方の第2金属部材に
差し込み,これが第1金属部材には直接接触しないよう
に,間隔を保持して位置させる。
金属部材の金属を摩擦熱を発生させた状態で攪拌し,そ
の攪拌域を上記第1金属部材の表面,すなわち第1金属
部材と第2金属部材との接合界面にまで到達させる。こ
れにより,撹拌された第2金属部材の金属が第1金属部
材に強固に接合される。
の接合部は,溶融することなく形成されるので,融接を
行った場合のように脆い金属間化合物が生成して接合強
度が低くなるといったような問題が生じない。さらに,
従来の他の接合法における問題点も解消することがで
き,異種金属である第1金属部材と第2金属部材とを容
易かつ確実に接合することができる。
上記第1金属部材に直接接触させることなく接合を行
う。そのため,第1金属部材が非常に高硬度のものであ
っても,第1金属部材や回転工具にダメージを与えるこ
となく接合を実現することができる。
を容易かつ確実に接合することができる接合方法を提供
することができる。
なる2種類の金属部材を接合する方法であって,融点の
高い方の第1金属部材と,融点の低い方の第2金属部材
とを重ね合せ,肩面と該肩面から突出させた突起部とを
先端に有すると共に上記第1金属部材よりも硬質の回転
工具を用い,該回転工具を回転させながら上記突起部を
上記第2金属部材の表面から差し込み,上記突起部を上
記第1金属部材に直接接触させてその表面粗さを粗くす
ると共に,上記第2金属部材の金属を摩擦熱を発生させ
た状態で撹拌し,その撹拌域を上記第1金属部材に達す
る範囲に形成し,かつ,上記回転工具を上記第1金属部
材と上記第2金属部材との接合界面に平行に移動させる
ことにより,上記第1金属部材と上記第2金属部材とを
線接合することを特徴とする異種金属部材の接合方法に
ある(請求項11)。
く,上記回転工具として第1金属部材よりも硬質のもの
を用いる。そして,上記回転工具を回転させながら融点
の低い方の第2金属部材に差し込み,上記第1金属部材
に突起部を直接接触させる。これにより,上記突起部に
よって第1金属部材の表面を面粗しすることができる。
合界面に平行に移動させることによって,上記第2金属
部材の金属を摩擦熱を発生させた状態で攪拌し,その攪
拌域を上記第1金属部材における面粗しした面に到達さ
せる。これにより,撹拌された第2金属部材の金属が第
1金属部材に強固に接合され,回転工具の移動に沿った
線状の接合部が形成される。
1金属部材の表面を面粗しして,この面を接合界面とす
ることができるので,より強固な接合効果を得ることが
できる。また第1金属部材の面粗しを予めやっておく必
要もない。その他は,上記第1の発明と同様の作用効果
を得ることができる。このように上記第2の発明によっ
ても,異種金属部材を容易かつ確実に接合することがで
きる接合方法を提供することができる。
なる2種類の金属部材を接合してなる異種金属接合部材
であって,上記第1の発明又は第2の発明の接合方法に
より接合してなることを特徴とする異種金属接合部材に
ある(請求項14)。本発明の異種金属接合部材は,上
記の第1の発明又は第2の発明の優れた接合方法により
接合してある。そのため,融接あるいはその他の接合方
法により接合した異種金属接合部材に比べて,接合の信
頼性が高く,また緩みの発生もない。そしてそのため,
本発明の異種金属接合部材は,その適用範囲を従来より
も拡大することもできる。
の好ましい実施の形態につき説明する。上記突起部を上
記第2金属部材に差し込んだ際の上記突起部の先端と上
記第1金属部材との間隔は,上記第2金属部材における
上記突起部を差し込む部位の厚みの50%以下であるこ
とが好ましい(請求項2)。
具の回転により形成される撹拌域が第1金属部材に達し
ない,あるいは達しても接触面積が小さくなり,十分な
接合が得られないおそれがある。そのため,より好まし
くは上記間隔を上記第2金属部材における上記突起部を
差し込む部位の厚みの30%以下とするのがよい。ま
た,特に上記間隔の絶対値としては0.5mm未満とす
ることが好ましい。0.5mmを超えると,上述したよ
うな撹拌域が第1金属部材に接する面積が小さくなって
接合強度が弱くなるという不具合が生じやすくなる。な
お,安定した接合作業を実現するためには,上記間隔を
0.05mm以上に設定することが好ましい。
が上記第2金属部材における上記突起部を差し込む部位
の厚みより小さいことが好ましい(請求項3)。この場
合には,上記回転工具を第2金属部材に差し込んだ際に
上記突起部が第1金属部材に接触することをより確実に
回避することができる。
し込んだ際には,上記肩面をも該第2金属部材内部に差
し込み,かつ上記肩面の差し込み量は,上記第2金属部
材における上記肩面を差し込む部位の厚みの30%以下
であることが好ましい(請求項4)。この場合には,上
記肩面を差し込んでの回転によって上記撹拌域を広くす
ることができ,接合部の強度を高めることができる。一
方,上記肩面の差し込み量がその差し込み部位の厚みの
30%を超える場合には,接合部分の厚みが薄くなり,
接合強度向上効果が低下してくるという問題がある。そ
れ故,より好ましくは,上記肩面の差し込み量をその差
し込み部位の厚みの10%以下とすることがよい。
だ後,その差し込み方向と逆方向に引き抜くことにより
点接合を行うことが好ましい(請求項5)。この場合に
は,上記回転工具を回転させながら第2金属部材に差し
込み,これをそのまま後退させて引き抜くことにより,
容易に接合を実現することができる。そのため,接合装
置の構造,接合作業等を簡単にすることができる。
し込んだ状態で,上記回転工具を上記第1金属部材と上
記第2金属部材との接合界面に平行に移動させることに
より線接合を行うこともできる(請求項6)。この場合
には,線状の接合部分を形成することができ,より強固
な接合を実現することができる。
金属部材の表面上に位置するように該第2金属部材を配
置し,上記回転工具の上記突起部を,上記第2金属部材
の端面又はその近傍から,上記第1金属部材と上記第2
金属部材との接合界面に対する垂直方向から所定角度傾
斜させた状態で差し込むこともできる(請求項7)。こ
の場合には,いわゆる隅肉接合を実現することができ
る。
上記第2金属部材はアルミニウム合金部材であることが
好ましい(請求項8)。この場合には,上記接合方法の
作用効果を特に有効に発現させることができ,従来困難
であった鋼部材とアルミニウム合金部材との接合を容易
かつ強固に行うことができる。
合界面における上記第1金属部材の表面粗さはRzで1
〜20μmの範囲内にあることが好ましい(請求項
9)。ここでいうRzは,JIS B0601−198
2に示されている十点平均粗さであって,その測定方法
も上記JIS規格に規定された方法を用いる。
は,ペーパーややすり等の研磨具による研磨,エッチン
グ,レーザ等の高密度エネルギービームの照射による面
粗し,凹凸のあるロールを用いた圧延等,様々な方法を
用いることができる。なお,この表面粗さの調整は,少
なくとも接合界面となる表面に行えばよい。
m未満の場合には,上記接合方法による接合力が十分に
得られない場合があり,それ故,より好ましくは2μm
以上がよい。一方,上記Rzが20μmを超える場合に
は,接合界面に空気層(隙間)が残り接合強度が低下す
るという問題があり,それ故,より好ましくは10μm
以下がよい。
合界面における上記第1金属部材の表面粗さはRmax
で5〜100μmの範囲内にあることが好ましい(請求
項10)。ここでいうRmaxは,JIS B0601
−1982に示されている最大高さであって,その測定
方法も上記JIS規格に規定された方法を用いる。
5μm未満の場合には,上記接合方法による接合力が十
分に得られない場合があり,それ故,より好ましくは1
0μm以上がよい。一方,上記Rmaxが100μmを
超える場合には,接合界面に空気層(隙間)が残り接合
強度が低下するという問題があり,それ故,より好まし
くは50μm以下がよい。
ましい実施の形態について説明する。上記第2の発明に
おいては,上記のごとく,回転工具の突起部を第2金属
部材から差し込み,これを第1金属部材の表面に接触さ
せてその面粗しを実施する。この際,上記突起部と第1
金属部材との接触が強すぎると,面粗しの目的を外れ,
第1金属部材あるいは回転工具にダメージを与えるおそ
れがある。そのため,上記第2の発明においては,上記
突起部と上記第1金属部材との接触深さが100μm以
下であることが好ましい。
の理由により,上記突起部を上記第2金属部材に差し込
んだ際には,上記肩面をも該第2金属部材内部に差し込
み,かつ上記肩面の差し込み量は,上記第2金属部材に
おける上記肩面を差し込む部位の厚みの30%以下であ
ることが好ましい(請求項12)。
発明と同様に,上記第1金属部材は鋼部材であり,上記
第2金属部材はアルミニウム合金部材であることが好ま
しい(請求項13)。
回転工具としては,高硬度の工具鋼又は超硬等の材料よ
り構成したものを用いることができる。
異種金属部材の接合方法につき,図1〜図7を用いて説
明する。 (実施例1)本例は,図1,図2に示すごとく,融点の
異なる異種金属よりなる2種類の金属部材として,第1
金属部材1と第2金属部材2を準備し,点接合をした例
である。第1金属部材1は厚さT1が1mmの冷延鋼板
(SPCC)であり,第2金属部材2は厚さT2が1m
mのアルミニウム合金板(5182)である。本例で
は,冷延鋼板よりなる第1金属部材1の接合界面となる
表面をあらかじめペーパーで研磨し,表面粗さがRaで
5μm,Rmaxで20μmになっていることを確認し
た。
示すごとく,肩面51と該肩面51から突出させた突起
部55とを先端に有すると共に上記第2金属部材2より
も硬質の回転工具を用いた。より具体的には,本例の回
転工具5は,図2に示すごとく,突起部52の長さLが
0.9mm,外径D1が3mm,肩面51の肩径D2が1
2mmの硬質回転工具である。
っては,図1に示すごとく,まず,第1金属部材1と第
2金属部材2とを,融点の低い方のアルミニウム合金板
よりなる第2金属部材2を上にして重ね合わせる。次
に,回転工具5を回転数1500rpmで回転させなが
ら突起部52を第2金属部材2の表面から差し込み,肩
面51がその表面に当接するまで前進させる。そして,
その後すぐに回転工具5を後退させて引き抜く。
においては,図2に示すごとく,突起部52は第1金属
部材1と直接接触することなく間隔を保っている。本例
では,その間隔Kは約0.1mmに設定した。上記回転
工具5の回転によって,第2金属部材2の金属が摩擦熱
を発生させた状態で撹拌され,その撹拌域25が第1金
属部材1に達する範囲に形成される。これにより,第1
金属部材1と第2金属部材2とが接合され,冷延鋼板と
アルミニウム合金板との異種金属を接合してなる異種金
属接合部材が得られる。
材の接合強度を引張剪断荷重を測定することにより評価
した。継手の引張剪断荷重の測定は,JIS Z 31
36に規定されている方法により行った。その結果,継
手の引張剪断荷重は4.1kNと非常に高かった。
た。断面観察は,観察部位を樹脂に埋め込み,観察断面
を研磨して現出させ,その断面を5%フッ酸によりエッ
チングして組織観察した。また,分析では,断面観察し
たサンプルを用い,EPMA面分析により金属間化合物
の元素の分析を行った。その結果,接合界面では脆いF
e−Al系の金属間化合物の層は1μm以上の厚さには
成長しておらず,欠陥のない健全な接合部であった。
際の回転工具5の肩面51の位置を,ほぼ第2金属部材
2の表面位置と同じ位置に保持した。これに代えて,肩
面51を第2金属部材2にめり込むように差し込むこと
もでき,この場合には撹拌領域25を大きくすることが
できるので,さらに接合強度の向上を図ることができ
る。
第1金属部材と第2金属部材を用い,これらをスポット
溶接した例である。即ち,まず厚さ1mmの冷延鋼板
(SPCC)と厚さ1mmのアルミニウム合金板(51
82)を重ねて拘束した。接合界面に当たる鋼板の表面
は,あらかじめペーパーで研磨し,表面粗さがRaで5
μm,Rmaxで20μmになっていることを確認して
おいた。
いて25kA,270MPaで第1金属部材と第2金属
部材との溶接を行った。得られた異種金属接合部材の接
合強度を実施例1と同様に引張剪断荷重を測定すること
により評価した。その結果,継手の引張剪断荷重は1.
5kNと低かった。また,実施例1と同様に断面観察お
よび分析を行った結果,界面では脆いFe−Al系等の
金属間化合物の層が2〜8μm以上の厚さに成長してい
た。
第1金属部材1の冷延鋼板に代えて,厚さ1mmの亜鉛
めっき鋼板を用いて同様に点接合した。そして,実施例
1と同様に継手の引張剪断荷重を測定した結果,3.6
kNと高かった。
第1金属部材1の冷延鋼板に代えて,厚さ3mmのマグ
ネシウム鋳物用い,第2金属部材2のアルミニウム合金
板に代えて厚さ2mmのアルミニウム合金板(6N0
1)を用い,このアルミニウム合金板を上にして重ねて
拘束し,実施例1と同様に点接合を行った。
が1.9mm,外径が4mm,肩面の肩径が15mmの
硬質回転工具を用いた。そして,この回転工具を,実施
例1と同様に,アルミニウム合金板側から回転数200
0rpmで回転させながら肩面がアルミニウム合金板の
表面に当たるまで差し込み,すぐに抜いて重ね接合し
た。
た異種金属接合部材の接合強度を引張剪断荷重を測定す
ると共に,接合部の断面観察および分析を行った。その
結果,継手の引張剪断荷重は7.2kNと高かった。断
面観察および分析の結果,界面では脆いAl−Mg系の
金属間化合物の層は1μm以上の厚さには成長していな
かった。
異種金属部材を線接合により接合した例である。即ち,
同図に示すごとく,まず第1金属部材1としての厚さ8
mmの鋼板の上に,第2金属部材2としての厚さ3mm
の1100アルミニウム合金板を載せて固定した。
mm,突起部の外径5mm,肩面の肩径20mmの硬質
回転工具を用いた。そしてこの回転工具5を第2金属部
材2のアルミニウム合金板側から回転数3000rpm
で回転させながら肩面が第2金属部材2の表面に当たる
まで差し込んだ。そして回転工具5の突起部を第2金属
部材2に差し込んだ状態で,第1金属部材2と第2金属
部材2との接合界面に平行に,500mm/minの速
度で移動させた。これにより,撹拌領域25の軌跡が線
状の接合部として得られた。
引張剪断荷重を測定すると共に,接合部の断面観察およ
び分析を行った。本例での引張剪断荷重の測定は,JI
SZ 3121の規定に従った。断面観察及び分析方法
は実施例1と同様である。その結果,継手の引張剪断荷
重は7.5kNと高かった。断面観察および分析の結
果,接合部に欠陥はなく,界面では脆いAl−Mg系の
金属間化合物の層は1μm以上の厚さには成長していな
かった。
く,第1金属部材1としての0.7mm×500mm×
200mmの鋼板と,第2金属部材2としての1.0m
m×500mm×700mmの6000系アルミニウム
合金板の500mm側の端部を重ね代Sが15mmとな
るように重ねて拘束して線接合した。
は,重なる部分の表面をあらかじめ凹凸のついた最終仕
上げロールで圧延し,その部分の表面粗さがRaで3μ
m,Rmaxで15μmになっていることを確認した。
回転工具5としては,突起部の長さ0.9mm,突起部
の外径3mm,肩面の肩径12mmの硬質回転工具を用
いた。そして,回転工具5をアルミニウム合金板(第2
金属部材2)側から回転数1500rpmで回転させな
がら肩面が第2金属部材の表面に当たるまで差し込み,
重ねた部分に沿って直線的に移動した。これにより,重
ねた部分に線接合部が形成された。
び分析を行った結果,界面では脆いFe−Al系等の金
属間化合物の層は1μm以上の厚さには成長しておら
ず,欠陥のない健全な接合部が得られていたことが分か
った。また,本例で得られた異種金属接合部材は,いわ
ゆる異材差厚テーラードブランクとして用いることがで
きる。そのため,これを自動車のドアインナーの形にプ
レス成形する試験を行った結果,割れを生じることなし
に成形することができた。
実施例4と同様に異種金属部材を線接合により接合した
例であるが,実施例4の回転工具に代えて,突起部52
が長い回転工具5を用いてその先端520を第1金属部
材1に接触させた例である。
材1としての厚さ8mmの鋼板の上に,第2金属部材2
としての厚さ3mmの1100アルミニウム合金板を載
せて固定した。回転工具5としては,突起部52の長さ
3.0mm,突起部52の外径5mm,肩面51の肩径
20mmの硬質回転工具を用いた。そしてこの回転工具
5を第2金属部材2のアルミニウム合金板側から回転数
3000rpmで回転させながら肩面が第2金属部材2
の表面に当たるまで差し込んだ。また,この状態で,突
起部52の先端は第1金属部材1の表面にわずかに接触
している。
2金属部材2との界面に平行に,500mm/minの
速度で移動させた。これにより,撹拌領域25の軌跡が
線状の接合部として得られた。このとき,本例では,接
合界面における第1金属部材1の表面が,順次回転工具
5によって面粗しされ,その粗い表面に撹拌領域25が
到達して線状の接合部が形成される。
引張剪断荷重を測定すると共に,接合部の断面観察およ
び分析を行った。その結果,継手の引張剪断荷重は6.
8kNと高かった。断面観察および分析の結果,接合部
に欠陥はなく,界面では脆いAl−Mg系の金属間化合
物の層は1μm以上の厚さには成長していなかった。
とく,異種金属部材を線接合により隅肉接合した例であ
る。まず図6に示すごとく,第1金属部材1としての厚
さ8mmの鋼板の上に,第2金属部材2としての厚さ3
mmの1100アルミニウム合金板を載せて固定した。
このとき,第2金属部材2の端面28が第1金属部材1
の表面上に位置するように第2金属部材2を配置した。
mm,突起部52の外径5mm,肩面の肩径20mmの
硬質回転工具を用いた。そしてこの回転工具5を第2金
属部材2のアルミニウム合金板側から回転数3000r
pmで回転させながら,第2金属部材2の端面28の近
傍から,斜めに前進させて差し込んだ。具体的には,上
記突起部52の方向,即ち回転工具5の軸線方向C2
を,第1金属部材1と第2金属部材2との接合界面に対
する垂直方向C1から8°傾斜させた状態で差し込ん
だ。
部材2に差し込んだ状態では,第1金属部材1と第2金
属部材2との接合界面と肩面51とのなす角度βが上記
傾斜角αと同じ8°となり,突起部52の先端と第1金
属部材1との間隔Kが約0.1mmとなっている。本例
では,このように突起部52を差し込んで回転させるこ
とによって,断面くさび状の撹拌領域25が形成され
る。
部材2に差し込んだ状態で,第1金属部材2と第2金属
部材2との接合界面に平行に,500mm/minの速
度で移動させた。これにより,撹拌領域25の軌跡が,
第2金属部材2の端面28に沿って線状に得られ,線状
の接合部が形成された。この場合には,いわゆる隅肉部
の溶接を行うことができ実施例4とほぼ同様の接合特性
が得られた。
示す説明図。
差し込んだ状態を示す説明図。
り接合している状態を示す説明図。
り接合している状態を示す説明図。
差し込んだ状態を示す説明図。
差し込む前の状態を示す説明図。
差し込んだ状態を示す説明図。
Claims (14)
- 【請求項1】 融点の異なる異種金属よりなる2種類の
金属部材を接合する方法であって,融点の高い方の第1
金属部材と,融点の低い方の第2金属部材とを重ね合
せ,肩面と該肩面から突出させた突起部とを先端に有す
ると共に上記第2金属部材よりも硬質の回転工具を用
い,該回転工具を回転させながら上記突起部を上記第2
金属部材の表面から差し込み,上記突起部の先端と上記
第1金属部材との間に間隔を保持すると共に,上記第2
金属部材の金属を摩擦熱を発生させた状態で撹拌し,そ
の撹拌域を上記第1金属部材に達する範囲に形成するこ
とにより,上記第1金属部材と上記第2金属部材とを接
合することを特徴とする異種金属部材の接合方法。 - 【請求項2】 請求項1において,上記突起部を上記第
2金属部材に差し込んだ際の上記突起部の先端と上記第
1金属部材との間隔は,上記第2金属部材における上記
突起部を差し込む部位の厚みの50%以下であることを
特徴とする異種金属部材の接合方法。 - 【請求項3】 請求項1において,上記回転工具の上記
突起部は,その突出量が上記第2金属部材における上記
突起部を差し込む部位の厚みより小さいことを特徴とす
る異種金属部材の接合方法。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項において,
上記突起部を上記第2金属部材に差し込んだ際には,上
記肩面をも該第2金属部材内部に差し込み,かつ上記肩
面の差し込み量は,上記第2金属部材における上記肩面
を差し込む部位の厚みの30%以下であることを特徴と
する異種金属部材の接合方法。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項において,
上記突起部を上記第2金属部材に差し込んだ後,その差
し込み方向と逆方向に引き抜くことにより点接合を行う
ことを特徴とする異種金属部材の接合方法。 - 【請求項6】 請求項1〜4のいずれか1項において,
上記突起部を上記第2金属部材に差し込んだ状態で,上
記回転工具を上記第1金属部材と上記第2金属部材との
接合界面に平行に移動させることにより線接合を行うこ
とを特徴とする異種金属部材の接合方法。 - 【請求項7】 請求項6において,上記第2金属部材の
端面が上記第1金属部材の表面上に位置するように該第
2金属部材を配置し,上記回転工具の上記突起部を,上
記第2金属部材の端面又はその近傍から,上記第1金属
部材と上記第2金属部材との接合界面に対する垂直方向
から所定角度傾斜させた状態で差し込むことを特徴とす
る異種金属部材の接合方法。 - 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項において,
上記第1金属部材は鋼部材であり,上記第2金属部材は
アルミニウム合金部材であることを特徴とする異種金属
部材の接合方法。 - 【請求項9】 請求項1〜8のいずれか1項において,
少なくとも上記第2金属部材との接合界面における上記
第1金属部材の表面粗さは,Rzで1〜20μmの範囲
内にあることを特徴とする異種金属部材の接合方法。 - 【請求項10】 請求項1〜9のいずれか1項におい
て,少なくとも上記第2金属部材との接合界面における
上記第1金属部材の表面粗さは,Rmaxで5〜100
μmの範囲内にあることを特徴とする異種金属部材の接
合方法。 - 【請求項11】 融点の異なる異種金属よりなる2種類
の金属部材を接合する方法であって,融点の高い方の第
1金属部材と,融点の低い方の第2金属部材とを重ね合
せ,肩面と該肩面から突出させた突起部とを先端に有す
ると共に上記第1金属部材よりも硬質の回転工具を用
い,該回転工具を回転させながら上記突起部を上記第2
金属部材の表面から差し込み,上記突起部を上記第1金
属部材に直接接触させてその表面粗さを粗くすると共
に,上記第2金属部材の金属を摩擦熱を発生させた状態
で撹拌し,その撹拌域を上記第1金属部材に達する範囲
に形成し,かつ,上記回転工具を上記第1金属部材と上
記第2金属部材との接合界面に平行に移動させることに
より,上記第1金属部材と上記第2金属部材とを線接合
することを特徴とする異種金属部材の接合方法。 - 【請求項12】 請求項11において,上記突起部を上
記第2金属部材に差し込んだ際には,上記肩面をも該第
2金属部材内部に差し込み,かつ上記肩面の差し込み量
は,上記第2金属部材における上記肩面を差し込む部位
の厚みの30%以下であることを特徴とする異種金属部
材の接合方法。 - 【請求項13】 請求項11又は12のいずれか1項に
おいて,上記第1金属部材は鋼部材であり,上記第2金
属部材はアルミニウム合金部材であることを特徴とする
異種金属部材の接合方法。 - 【請求項14】 融点の異なる異種金属よりなる2種類
の金属部材を接合してなる異種金属接合部材であって,
請求項1〜13のいずれか1項に記載の接合方法により
接合してなることを特徴とする異種金属接合部材。
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