JP2006312198A - Friction stir joining method, and friction stir joined body joined by the method - Google Patents
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Description
本発明は、一対の被接合部材を摩擦熱と圧力によって塑性流動化させて接合する摩擦攪拌接合方法及び当該方法によって接合した摩擦攪拌接合体に関し、被接合部材間における接合面の密着度が接合品質に多大に影響し、特に接合部に隙間が不規則に存在する場合でもその隙間を簡単な処理によって補填することができる摩擦攪拌接合方法及び当該方法によって接合した摩擦攪拌接合体に関する。 The present invention relates to a friction stir welding method for joining a pair of members to be joined by plastic fluidization by friction heat and pressure, and a friction stir joined body joined by the method. The present invention relates to a friction stir welding method capable of greatly affecting quality, and in particular, even when gaps are irregularly present in a joint, and capable of filling the gaps by a simple process, and a friction stir joined body joined by the method.
近年、金属材の溶接やロウ付けに代わる新しい接合方法として摩擦攪拌接合方法が種々提案されており、例えば鉄道車両構体を構成する長尺な押出し型材同士の接合にも摩擦攪拌接合方法の利用が進められている。こうした摩擦攪拌接合は、溶融溶接やろう付よりも低温で接合できるため、接合時の熱変形や接合部の酸化による接合不良が少ない利点があり、長尺な押出し型材同士の接合に適している。 In recent years, various friction stir welding methods have been proposed as new joining methods in place of welding and brazing of metal materials.For example, the friction stir welding method can be used for joining long extruded mold members constituting a railway vehicle structure. It is being advanced. Since such friction stir welding can be performed at a lower temperature than fusion welding or brazing, there is an advantage that there is little bonding failure due to thermal deformation at the time of bonding or oxidation of the bonded portion, and it is suitable for bonding long extruded mold materials. .
ここで、図4は、その摩擦攪拌接合方法の概要を示した図である。この摩擦攪拌接合では、図示するように、被接合部材として一対の被接合プレート21,22の接合面同士が突き合わされる。摩擦攪拌接合を行う摩擦攪拌接合用工具50は、回転体51に被接合プレート21,22よりも硬い材質の攪拌軸(プローブ)52が突設されたものである。そして、被接合プレート21,22を接合するには、その回転体51を高速回転させ、突き合わされた接合部が連続する接合線20に沿ってプローブ52が挿入される。その際、被接合プレート21,22に対して摩擦攪拌接合用工具50が相対的に移動することにより、プローブ52によって素材が塑性流動した固相接合が行われる。
Here, FIG. 4 is a diagram showing an outline of the friction stir welding method. In this friction stir welding, as shown in the drawing, the bonding surfaces of a pair of
ところで、この摩擦攪拌接合では、突き合せた被接合部材である被接合プレート21,22間の隙間が大きくなると良好な接合ができなくなる。そのため、摩擦攪拌接合には従来から次のような方法が提案されている。
例えば、特開2004−261859号公報で提案されている方法では、被接合部材の突き合せ面(接合部)に均一幅で切削加工が施され、そうしてできた被接合部材間の接合溝に対して補填材が挿入される。この補填材は突き合せ部に沿った帯状の材料であって、接合溝に挿入した状態で拘束しやすいように断面形状がT字形になっている。そして、その補填材がローラで溝に押し込まれ、摩擦攪拌接合工具がこの挿入された補填材を中心として摩擦攪拌接合を行い、摩擦攪拌接合部が形成される。
By the way, in this friction stir welding, when the gap between the joined
For example, in the method proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-261859, a joining groove between joined members formed by cutting the abutting surface (joined portion) of the joined members with a uniform width. A filling material is inserted into the case. This filling material is a band-shaped material along the abutting portion, and has a T-shaped cross section so that it can be easily restrained when inserted in the joining groove. Then, the filling material is pushed into the groove by a roller, and the friction stir welding tool performs the friction stir welding with the inserted filling material as a center to form a friction stir welding portion.
その他にも特開2002−210571号公報には、次のような方法が提案されている。接合部の隙間ができるだけ小さくなるように被接合部材が突き合わされ、拘束された被接合部材の突き合わせ面が上方から切削具で切削され、接合部に一定の幅の溝が形成される。その溝には補填材が配置され、溝の近傍凸部を上方から押さえて角部が溝側に曲げられ、補填材が押さえられて被接合部材に固定される。こうすることにより、摩擦攪拌接合する際に補填材が移動しないようになっている。そして、摩擦攪拌用工具を突き合わせ部に上方から挿入され、被接合部材および補填材の3者が摩擦攪拌接合される。
しかし、従来の方法は、被接合部材同士が突き合わされた接合部に切削加工が施され、更に形成された溝には補填材が入れられるため、加工に手間がかかり、また加工コストを引き上げてしまっていた。例えば、鉄道車両構体を構成する押出し型材について摩擦攪拌接合を行う場合を考えると、被接合部材同士の接合部は20mもの長さになってしまう。そうした場合、切削加工はまさに手間のかかる負担の大きい作業となり、しかもその切削加工した溝には補填材を入れなくてはいけないため、溝側と補填材側との両方に相当程度の加工精度が要求されることになって更にコストアップとなる。そして、いくら加工精度を上げたとしても、数メートルに渡って僅かな幅の溝に補填材を整然と装填させていくことは困難であり、現実的には難しいと考えられる。 However, in the conventional method, cutting is applied to the joined portion where the members to be joined are abutted, and a supplementary material is put into the formed groove, which takes time and increases the processing cost. I was sorry. For example, when considering the case where friction stir welding is performed on an extrusion mold material constituting a railway vehicle structure, the joint portion between the members to be joined is as long as 20 m. In such a case, cutting is a very labor-intensive operation, and since the cutting groove must be filled with a filling material, both the groove side and the filling material side have a considerable degree of machining accuracy. It will be required and the cost will be further increased. And no matter how much the processing accuracy is increased, it is difficult to order the filling material in a groove having a slight width over several meters, and it is considered difficult in practice.
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、隙間が生じる接合部をより簡単な処理によって補填することができる摩擦攪拌接合方法及び当該方法によって接合した摩擦攪拌接合体を提供することを目的とする。 Therefore, in order to solve such problems, the present invention aims to provide a friction stir welding method capable of supplementing a joint where a gap is generated by a simpler process and a friction stir joined body joined by the method. To do.
本発明に係る摩擦攪拌接合方法は、一対の被接合部材を突き合わせた接合部に回転した接合工具の攪拌軸を挿入し、被接合部材に対してその接合部が連続する接合線に沿って接合工具を相対的に移動させ、発生する摩擦熱によって接合部を軟化させつつ攪拌混練して被接合部材同士を接合するものであって、前記被接合部材に対し上下平らな帯状プレートを接合線に沿って重ね合わせ、回転させた接合工具の攪拌軸を接合部に挿入し接合線に沿って相対的に移動させることにより、その接合部に発生する摩擦熱によって被接合部材と帯状プレートとを同時に軟化させつつ攪拌混練して接合させることを特徴とする。 The friction stir welding method according to the present invention inserts a stirring shaft of a rotated welding tool into a joint portion where a pair of members to be joined is abutted, and joins the joined members along a joining line where the joint portions are continuous. The tool is moved relatively, and the joined parts are joined by agitating and kneading while softening the joined portion by the generated frictional heat, and the members to be joined are joined to each other. By inserting the stirring shaft of the welding tool that is overlapped and rotated along the joint and moving it relatively along the joint line, the member to be joined and the belt-like plate are simultaneously moved by the frictional heat generated in the joint. It is characterized by being stirred and kneaded while being softened.
また、本発明に係る摩擦攪拌接合方法は、前記被接合部材の接合線上に重ねた前記帯状プレートを、接合工具の挿入に先立ち、その帯状プレートを溶接又は摩擦攪拌接合によって被接合部材に対して長手方向に数カ所仮止めしておくことが好ましい。
また、本発明に係る摩擦攪拌接合方法は、前記帯状プレートが前記被接合部材同士を突き合わせた接合線の隙間よりも寸法の大きい板厚を有することが好ましい。
Further, in the friction stir welding method according to the present invention, prior to the insertion of the welding tool, the belt-like plate superimposed on the joining line of the member to be joined is welded to the member to be joined by welding or friction stir welding. It is preferable to temporarily fix several places in the longitudinal direction.
In the friction stir welding method according to the present invention, it is preferable that the belt-like plate has a thickness that is larger than the gap between the joining lines where the members to be joined are brought into contact with each other.
また、本発明に係る摩擦攪拌接合方法は、前記接合工具が回転体の端面に攪拌軸が突設したものであり、その回転体の端面を前記帯状プレートに押し付けて摩擦攪拌接合することが好ましい。
また、本発明に係る摩擦攪拌接合方法は、前記接合工具が回転体の端面から突設した攪拌軸に下部回転体が一体に形成されたものであり、その回転体と下部回転体によって被接合部材と帯状プレートを挟み込んで摩擦攪拌接合することが好ましい。
Further, in the friction stir welding method according to the present invention, it is preferable that the joining tool has a stirring shaft protruding from an end face of a rotating body, and the end face of the rotating body is pressed against the belt-like plate to perform friction stir welding. .
Further, in the friction stir welding method according to the present invention, the lower rotary body is integrally formed on the stirring shaft provided by protruding the projecting tool from the end face of the rotary body. Friction stir welding is preferably performed by sandwiching the member and the belt-like plate.
一方、本発明に係る摩擦攪拌接合体は、一対の被接合部材が突き合わされ接合部に回転した接合工具の攪拌軸が挿入され、被接合部材に対してその接合部が連続する接合線に沿って接合工具が相対的に移動することにより、発生する摩擦熱によって接合部が軟化し攪拌混練することにより接合して形成されるものであって、前記被接合部材に対し上下平らな帯状プレートが接合線に沿って重ね合わされ、その状態で回転させた接合工具の攪拌軸が接合部に挿入し接合線に沿って相対的に移動することにより、その接合部に発生する摩擦熱によって被接合部材と帯状プレートとが同時に軟化し攪拌混練して接合したものであることを特徴とする。
また、本発明に係る摩擦攪拌接合体は、前記被接合部材が押出中空型材であることを特徴とする。
On the other hand, in the friction stir bonded body according to the present invention, a pair of members to be joined are abutted and a stirring shaft of a welding tool rotated at the joint is inserted, and along the joining line where the joint is continuous with the member to be joined. When the welding tool is relatively moved, the joining portion is softened by the frictional heat generated and agitated and kneaded to form a joint, and a strip-like plate that is flat with respect to the members to be joined is formed. The agitating shaft of the joining tool that is superposed along the joining line and rotated in that state is inserted into the joining part and relatively moved along the joining line, so that the members to be joined are caused by frictional heat generated at the joining part. And the belt-like plate are simultaneously softened, agitated and kneaded and joined.
In the friction stir bonded body according to the present invention, the member to be bonded is an extruded hollow mold material.
よって、本発明によれば、突き合わせた被接合部材の接合部が連続する接合線上に帯状プレートを重ね合わせるだけでよく、例えば従来のように接合部に切削加工を施したり、そうしてできた溝に補填材を装填するようなものではないため、簡単な処理によって接合部の隙間を埋めた摩擦攪拌接合を行うことができる。そして、接合部を確実に接合させることができ、水密および気密を確保した摩擦攪拌接合体を提供することができる。
また、従来は、接合部に対する溝加工や補填材を形成するための加工機が必要であり、そのための作業も必要であったが、本発明では、帯状プレートを用意するだけで特殊な加工を施す必要もなく、摩擦攪拌接合を簡略化することができ、加工コストを抑えることにもなる。
Therefore, according to the present invention, it is only necessary to superimpose the belt-like plate on the joining line where the joined portions of the joined members to be joined are continuous. For example, the joining portion is cut or processed as in the past. Since the filling material is not loaded in the groove, the friction stir welding can be performed by filling the gap between the joints by a simple process. And a joining part can be joined reliably and the friction stir joined body which ensured watertightness and airtightness can be provided.
In addition, conventionally, a processing machine for forming a groove for a joint and forming a filling material is required, and an operation for that purpose is also required. However, in the present invention, special processing is performed only by preparing a belt-like plate. The friction stir welding can be simplified and the processing cost can be reduced.
次に、本発明に係る摩擦攪拌接合方法及び当該方法によって接合した摩擦攪拌接合体について、その一実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図1は、第1実施形態の摩擦攪拌接合方法を概念的に示した図である。この摩擦攪拌接合方法は、一対の被接合部材である被接合プレート21,22同士を突き合わせた接合部に摩擦攪拌接合用工具の攪拌軸が挿入され、その接合部が連続する接合線20に沿って回転しながら相対的に移動する際、発生する摩擦熱と圧力によって塑性流動化しつつ攪拌して接合が行われるようにしたものである。
Next, an embodiment of the friction stir welding method according to the present invention and the friction stir joined body joined by the method will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram conceptually illustrating the friction stir welding method according to the first embodiment. In this friction stir welding method, a stirrer shaft of a friction stir welding tool is inserted into a joint part where the
摩擦攪拌接合用工具50は、例えば、図示しない回転駆動装置の駆動部と結合した円柱形状の回転体51とを有し、その端面には同軸に突出した円柱形状の攪拌軸(以下、「プローブ」という)52が一体になって形成されている。このプローブ52は、回転体51の端面中央から被接合部材の接合部厚さに相当する長さで形成されている。そして、材料の攪拌を効率よく行うことなどのため、プローブ52にネジが切られたり、その他にも回転体51の端面へ様々な加工が施されたりしている。
The friction
被接合プレート21,22は、突き合わせた端面同士が気密に突き合わされず隙間23が生じてしまっている箇所がある。本実施形態では、こうして被接合プレート21,22の接合部を連続する接合線20に沿って見た場合、突き合わされた部分だけでなく隙間23が空いた部分があってもそのままにし、その上に補填材として帯状プレート10を重ねるようにした。帯状プレート10は、被接合プレート21,22間に生じる隙間23の最大幅よりも板厚の寸法が大きくなるように形成されたものであり、被接合プレート21,22と同じ材質で形成されたものである。接合部が連続する接合線20において連続して配置され、或いは分割して配置されている。ただし、この状態で摩擦攪拌接合したのでは施工中に帯状プレート10が接合線20からずれてしまうこともあるので、予め帯状プレート10を被接合プレート21,22に対して溶接や、摩擦攪拌接合によって複数箇所を取り付けておく。
In the joined
そこで、突き合わせた被接合プレート21,22に帯状プレート10を重ね合わせた後、図示しない回転駆動部によって回転体51及びその先端に突設したプローブ52に高速回転が与えられ、そのプローブ52が、突き合わせた2枚の被接合プレート21,22の突合せ部に押し当てられて挿入させる。そして、このときプローブ52が突設した回転体51の端面は、帯状プレート10の上面を加圧するように押し当てられる。
Therefore, after the belt-
摩擦攪拌接合用工具50は、被接合プレート21,22の接合線20に沿って相対的に移動し、塑性流動化した帯状プレート10及び被接合プレート21,22の接合部分がプローブ52の進行圧力を受けて攪拌混練され、摩擦攪拌接合用工具50の後方へ回り込むように塑性流動した後、摩擦熱を急速に失って冷却固化して接合される。このとき、突き合わせた被接合プレート21,22の間に隙間23が生じている場合でも、補填材である帯状プレート10が攪拌混練されて隙間23が埋められた接合が行われる。
The friction
よって、本実施形態の摩擦攪拌接合方法によれば、突き合わせた被接合プレート21,22の接合部に帯状プレート10を重ね合わせるだけで、簡単な作業によって接合部の隙間23を埋めた摩擦攪拌接合を行うことができるようになった。すなわち、従来方法のように、接合部に切削加工を施してできた溝に補填材を装填するような手間のかかる処理を施すことなく、簡単に隙間23を埋めた摩擦攪拌接合が可能となった。そして、接合部を確実に接合させることができ、水密および気密を確保した摩擦攪拌接合体を提供することができるようになった。
また、従来方法では、接合部に対する溝加工や補填材を形成するための加工機が必要であり、そのための作業も必要であったが、本実施形態の摩擦攪拌接合方法では、帯状プレート10を用意するだけで特殊な加工を施す必要もなく、摩擦攪拌接合を簡略化することができ、加工コストを抑えることにもなった。
Therefore, according to the friction stir welding method of the present embodiment, the friction stir welding can be performed by filling the
Further, in the conventional method, a processing machine for forming a groove and a filling material for the joint portion is necessary, and the work for that is also necessary. However, in the friction stir welding method of the present embodiment, the belt-
次に、本発明の摩擦攪拌接合方法及び当該方法によって接合した摩擦攪拌接合体は、前述したような被接合プレート21,22の接合だけでなく他の被接合部材間の接合にも有効である。鉄道車両などでは、その車両構体が押出し中空型材によって構成されているが、そうした押出し中空型材同士の接合にも有効である。図2は、押出し中空型材同士を接合する第2実施形態の摩擦攪拌接合方法を概念的に示した図である。
Next, the friction stir welding method of the present invention and the friction stir joined body joined by the method are effective not only for joining the
押出し中空型材31,32は、押出し成形されてできたアルミニウム型材であって、図面横方向に所定幅で長手方向は20mほどになる長尺なものである。そして、この押出し中空型材31,32を長手方向に見た断面は上面板35と下面板36とが複数の斜面板37によって連結されたトラス構造になっている。そのうち下面板36が幅方向に突き出され、その下面板36同士が突き合わされた接合部に摩擦攪拌接合が行われる。なお、本実施形態では下面板36側のみ突き当てられているが、上面板35側も両方で突き当てられるようにしたものであってもよい。
The extruded
押出し中空型材31,32は、突き合わせた下面板36の端面同士が気密に突き合わされず隙間33が生じてしまっている箇所がある。本実施形態でも、こうして下面板36,36の接合部を連続する接合線30に沿って見た場合、突き合わされた部分だけでなく隙間33が空いた部分があってもそのままにし、その上に補填材として帯状プレート11を重ねるようにした。帯状プレート11は、下面板36,36間に生じる隙間33の最大幅よりも板厚の寸法が大きくなるように形成されたものであり、押出し中空型材31,32と同じ材質で形成されたものである。
In the extruded
帯状プレート11は、接合部が連続する接合線30において連続して配置され、或いは分割して配置されている。ただし、この状態で摩擦攪拌接合したのでは施工中に帯状プレート11が接合線30からずれてしまうので、予め帯状プレート11を下面板36,36に対して溶接や、摩擦攪拌接合によって複数箇所を取り付けておく。こうして帯状プレート11を重ね合わせた後、図示しない回転駆動部により回転体51及びその先端に突設したプローブ52に高速回転が与えられ、プローブ52が、突き合わせた2枚の下面板36,36の突合せ部に押し当てるように挿入される。そして、このときプローブ52が突設した回転体51の端面は、帯状プレート11の上面を加圧するように押し当てられる。
The belt-
摩擦攪拌接合用工具50は、下面板36,36の接合線30に沿って相対的に移動し、塑性流動化した帯状プレート11及び下面板36,36の接合部分がプローブ52の進行圧力を受けて攪拌混練され、摩擦攪拌接合用工具50の後方へ回り込むように塑性流動した後、摩擦熱を急速に失って冷却固化して接合される。このとき、突き合わせた下面板36,36の間に隙間33が生じている場合でも、補填材である帯状プレート11が攪拌混練されて隙間33が埋められた接合が行われる。
The friction
よって、本実施形態の摩擦攪拌接合方法によれば、突き合わせた押出し中空型材31,32の接合部に帯状プレート11を重ね合わせるだけで、簡単な作業によって接合部の隙間33を埋めた摩擦攪拌接合を行うことができるようになった。すなわち、従来方法のように、接合部に切削加工を施してできた溝に補填材を装填するような手間のかかる処理を施すことなく、簡単に隙間33を埋めた摩擦攪拌接合が可能となった。そして、接合部を確実に接合させることができ、水密および気密を確保した摩擦攪拌接合体を提供することができるようになった。
また、従来方法では、接合部に対する溝加工や補填材を形成するための加工機が必要であり、そのための作業も必要であったが、本実施形態の摩擦攪拌接合方法では、帯状プレート11を用意するだけで特殊な加工を施す必要もなく、摩擦攪拌接合を簡略化することができ、加工コストを抑えることにもなった。
Therefore, according to the friction stir welding method of this embodiment, the friction stir welding in which the gap 33 of the joint portion is filled by a simple operation only by superimposing the belt-
Further, in the conventional method, a processing machine for forming a groove processing and a filling material for the joint portion is necessary, and the work for that is also necessary. However, in the friction stir welding method of the present embodiment, the belt-
次に、本発明の摩擦攪拌接合方法及び当該方法によって接合した摩擦攪拌接合体は、同じ被接合プレート21,22の接合や押出し中空型材31,32の接合に対し、摩擦攪拌接合用工具50とは異なる工具を使用することができる。即ち図1、図2に示した摩擦攪拌接合用工具50は、回転体51に同軸のプローブ52が突設した形状をした片押しタイプのものであって、摩擦攪拌時には、被接合プレート21,22などの被接合部材の下側に裏当を置き、上方から回転体51を押し当てて加工が行われる。これに対し、裏当を必要としない図3に示すようなボビンタイプの摩擦攪拌接合用工具60がある。摩擦攪拌接合用工具60は、回転駆動装置の駆動部と結合した円柱形状の回転体61にプローブ62が同軸上に突設され、更にそのプローブ62に下部回転体63が一体に形成されている。図3は、この第3実施形態の摩擦攪拌接合方法を概念的に示した図である。
Next, the friction stir welding method of the present invention and the friction stir joined body joined by the method are the same as the friction
被接合プレート21,22には、突き合わせた端面同士が気密に突き合わされず隙間23が生じてしまっている箇所がある。本実施形態でも、こうした隙間23はそのままにし、接合線20上に補填材として帯状プレート10が重ねられる。帯状プレート10は、被接合プレート21,22間に生じる隙間23の最大幅よりも板厚の寸法が大きく、被接合プレート21,22と同じ材質で形成されたものである。この帯状プレート10は、接合線20上に連続して配置され、或いは分割して配置される。ただし、置いただけでは施工中に帯状プレート10が接合線20からずれてしまうので、予め帯状プレート10を被接合プレート21,22に対して溶接や、摩擦攪拌接合用工具50を使用した摩擦攪拌接合によって複数箇所を取り付けておく。
The joined
被接合プレート21,22を突き合わせ、接合線20上に帯状プレート10が重ねられた後は、図示しない回転駆動部により回転体61、プローブ62及び下部回転体63に高速回転が与えられ、プローブ62が、突き合わせた2枚の被接合プレート21,22の突合せ部に押し当てられるようにして挿入される。摩擦攪拌接合用工具60は、重なった被接合プレート21,22と帯状プレート10とを回転体21と下部回転体23とで挟み込み、被接合プレート21,22の接合線20に沿って相対的に移動する。それにより塑性流動化した帯状プレート10及び被接合プレート21,22の接合部分がプローブ62の進行圧力を受けて攪拌混練され、摩擦攪拌接合用工具60の後方へ回り込むように塑性流動した後、摩擦熱を急速に失って冷却固化して接合される。このとき、突き合わせた被接合プレート21,22の間に隙間23が生じている場合でも、補填材である帯状プレート10が攪拌混練されて隙間23が埋められた接合が行われる。
After the joined
よって、本実施形態の摩擦攪拌接合方法によれば、突き合わせた被接合プレート21,22の接合部に帯状プレート10を重ね合わせるだけで、簡単な作業によって接合部の隙間23を埋めた摩擦攪拌接合を行うことができるようになった。すなわち、従来方法のように、接合部に切削加工を施してできた溝に補填材を装填するような手間のかかる処理を施すことなく、簡単に隙間23を埋めた摩擦攪拌接合が可能となった。そして、接合部を確実に接合させることができ、水密および気密を確保した摩擦攪拌接合体を提供することができるようになった。
Therefore, according to the friction stir welding method of the present embodiment, the friction stir welding can be performed by filling the
また、従来方法では、接合部に対する溝加工や補填材を形成するための加工機が必要であり、そのための作業も必要であったが、本実施形態の摩擦攪拌接合方法では、帯状プレート10を用意するだけで特殊な加工を施す必要もなく、摩擦攪拌接合を簡略化することができ、加工コストを抑えることにもなった。
なお、摩擦攪拌接合用工具60を使用した場合でも、図2に示した第2実施形態の押出し中空型材31,32の接合部に帯状プレート11を重ね合わせた摩擦攪拌接合が可能であり、特に裏当が不要なので上面板35同士も突き当てられた押出し中空型材に有効である。
Further, in the conventional method, a processing machine for forming a groove and a filling material for the joint portion is necessary, and the work for that is also necessary. However, in the friction stir welding method of the present embodiment, the belt-
Even when the friction
以上、本発明に係る摩擦攪拌接合工具の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。 As mentioned above, although one Embodiment of the friction stir welding tool which concerns on this invention was described, this invention is not limited to this, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning.
10 帯状プレート
20 接合線
21,22 被接合プレート
23 隙間
50 摩擦攪拌接合用工具
51 回転体
52 プローブ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記被接合部材に対し上下平らな帯状プレートを接合線に沿って重ね合わせ、回転させた接合工具の攪拌軸を接合部に挿入し接合線に沿って相対的に移動させることにより、その接合部に発生する摩擦熱によって被接合部材と帯状プレートとを同時に軟化させつつ攪拌混練して接合させることを特徴とする摩擦攪拌接合方法。 Generated by inserting the agitation shaft of the rotated welding tool into the joint where the pair of members to be joined are abutted, and moving the welding tool relative to the member to be joined along the joining line where the joint continues. In the friction stir welding method for joining the members to be joined by stirring and kneading while softening the joint by friction heat,
A belt-like plate that is flat on the upper and lower sides of the member to be joined is overlapped along the joining line, and the stirring shaft of the rotated joining tool is inserted into the joining part and moved relatively along the joining line. A friction stir welding method comprising: stirring and kneading and joining a member to be joined and a belt-like plate at the same time by frictional heat generated in
前記被接合部材の接合線上に重ねた前記帯状プレートを、接合工具の挿入に先立ち、その帯状プレートを溶接又は摩擦攪拌接合によって被接合部材に対して長手方向に数カ所仮止めしておくことを特徴とする摩擦攪拌接合方法。 In the friction stir welding method according to claim 1,
Prior to the insertion of the welding tool, the belt-like plate overlaid on the joining line of the member to be joined is temporarily fixed in place in the longitudinal direction to the member to be joined by welding or friction stir welding. Friction stir welding method.
前記帯状プレートは、前記被接合部材同士を突き合わせた接合線の隙間よりも寸法の大きい板厚を有することを特徴とする摩擦攪拌接合方法。 In the friction stir welding method according to claim 1 or claim 2,
The method of friction stir welding, wherein the belt-like plate has a plate thickness that is larger than a gap of a joining line that abuts the members to be joined.
前記接合工具は、回転体の端面に攪拌軸が突設したものであり、その回転体の端面を前記帯状プレートに押し付けて摩擦攪拌接合することを特徴とする摩擦攪拌接合方法。 In the friction stir welding method according to any one of claims 1 to 3,
The joining tool has a stirring shaft projecting from an end face of a rotating body, and presses the end face of the rotating body against the belt-like plate to perform friction stir welding.
前記接合工具は、回転体の端面から突設した攪拌軸に下部回転体が一体に形成されたものであり、その回転体と下部回転体によって被接合部材と帯状プレートを挟み込んで摩擦攪拌接合することを特徴とする摩擦攪拌接合方法。 In the friction stir welding method according to any one of claims 1 to 3,
In the joining tool, a lower rotating body is integrally formed on a stirring shaft protruding from an end face of the rotating body, and a member to be joined and a belt-like plate are sandwiched between the rotating body and the lower rotating body to perform friction stir welding. A friction stir welding method characterized by the above.
前記被接合部材に対し上下平らな帯状プレートが接合線に沿って重ね合わされ、その状態で回転させた接合工具の攪拌軸が接合部に挿入し接合線に沿って相対的に移動することにより、その接合部に発生する摩擦熱によって被接合部材と帯状プレートとが同時に軟化し攪拌混練して接合したものであることを特徴とする摩擦攪拌接合体。 When a pair of members to be joined are abutted and the stirring shaft of the joining tool rotated to the joint is inserted, the joining tool moves relative to the member to be joined along a joining line where the joint is continuous, In the friction stir joined body formed by joining by softening and kneading the joint portion by the generated frictional heat,
A strip-like plate that is flat with respect to the member to be joined is overlapped along the joining line, and the stirring shaft of the joining tool rotated in that state is inserted into the joining portion and relatively moved along the joining line. A friction stir welded body characterized in that the member to be joined and the belt-like plate are simultaneously softened and stirred and kneaded by the frictional heat generated at the joint.
前記被接合部材が押出中空型材であることを特徴とする摩擦攪拌接合体。 In the friction stir bonded body according to claim 6,
The friction stir joined body, wherein the member to be joined is an extruded hollow mold material.
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