JP2010201441A - 接合方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】突合部に対して溶接を行った後に摩擦攪拌接合を行う接合方法において、摩擦攪拌によって形成された塑性化領域に溶接金属が混入し難い接合方法を提供することを課題とする。
【解決手段】一対の金属部材1,1の表面12側に現れる突合部J1に、金属部材1,1の表面12よりも盛り上がった肉盛部Gを肉盛溶接によって形成して突合部J1を接合する仮接合工程と、突合部J1に対して摩擦攪拌用回転ツールKによって摩擦攪拌を行って金属部材1,1を接合する本接合工程と、を含む接合方法であって、前記本接合工程では、ショルダ部K1の外周面で摩擦攪拌用回転ツールKの進行方向前側に形成された肉盛部Gを剥ぎ取りながら突合部J1を摩擦攪拌接合する。
【選択図】図4
Description
第一の実施形態では、図1に示すように、金属部材1,1を直線状に繋ぎ合せる場合を例示する。すなわち、第一の実施形態は、摩擦攪拌を利用した金属部材同士の接合方法であって、金属部材同士の突合部に対して仮接合としての溶接を行った後に、仮接合された状態の突合部に対して本接合としての摩擦攪拌を行う接合方法を例示する。
まず、接合すべき金属部材1,1を詳細に説明するとともに、この金属部材1,1を接合する際に用いられる第一タブ材2と第二タブ材3を詳細に説明する。
本実施形態に係る接合方法は、(1)準備工程、(2)第一の予備工程、(3)第一の本接合工程、(4)第二の予備工程、(5)第二の本接合工程を含む。なお、第一の予備工程、第一の本接合工程は、金属部材1の表面12側から実行される工程であり、第二の予備工程、第二の本接合工程は、金属部材1の裏面13側から実行される工程である。
図1を参照して準備工程を説明する。準備工程は、接合すべき金属部材1,1や摩擦攪拌の開始位置や終了位置が設けられる当て部材(第一タブ材2および第二タブ材3)を準備する工程であり、本実施形態では、接合すべき金属部材1,1を突き合せる突合工程と、金属部材1,1の突合部J1の両側に第一タブ材2と第二タブ材3を配置するタブ材配置工程と、第一タブ材2と第二タブ材3を溶接により金属部材1,1に仮接合する溶接工程とを具備している。
第一の予備工程は、第一の本接合工程に先だって行われる工程であり、本実施形態では、金属部材1,1と第一タブ材2との突合部J2を肉盛溶接により接合する第一タブ材接合工程と、金属部材1,1の突合部J1を肉盛溶接により仮接合する仮接合工程と、金属部材1,1と第二タブ材3との突合部J3を肉盛溶接により接合する第二タブ材接合工程と、第一の本接合工程における摩擦攪拌の開始位置に下穴を形成する下穴形成工程とを具備している。
第一の本接合工程は、金属部材1,1の突合部J1を表面側から本格的に接合する工程である。本実施形態に係る第一の本接合工程では、図2に示す摩擦攪拌用回転ツールKを使用し、金属部材1の表面12側から突合部J1に形成された肉盛部Gを剥ぎ取りながら摩擦攪拌接合を行う。
摩擦攪拌用回転ツールKが第一タブ材2に設定した終了位置EM1に達したら、摩擦攪拌用回転ツールKを第一タブ材2から離脱させる。
第二の予備工程では、第一の本接合工程が終了したら、金属部材1,1の表裏を逆にして第二の本接合工程の開始位置に下穴を形成する下穴形成工程を行う。
第二の本接合工程は、金属部材1,1の突合部J1を裏面側から本格的に接合する工程である。本実施形態に係る第二の本接合工程では、図5に示すように、摩擦攪拌用回転ツールKを使用し、第二タブ材3に設定された開始位置SM2から第一タブ材2に設定された終了位置EM2まで、突合部J1に沿って摩擦攪拌接合を行う。第二の本接合工程では、金属部材1,1の表面側に形成された表側塑性化領域W1と裏面側に形成された裏側塑性化領域W2との先端側が重複することが好ましい。かかる構成によれば、突合部J1の深さ方向全体に対して摩擦攪拌接合を行うことができるため、水密性および気密性を高めることができる。本実施形態に係る第二の本接合工程では、摩擦攪拌用回転ツールKの攪拌ピンK2の先端を、表側塑性化領域W1に入り込ませて摩擦攪拌を行う。これにより、表側塑性化領域W1に仮に接合欠陥が発生した場合であっても、当該接合欠陥を補修することができる。
また、本実施形態では、摩擦攪拌用回転ツールKの前進角を0°で設定したが、肉盛部Gが塑性化領域に巻き込まれない程度に摩擦攪拌用回転ツールKを傾けて移動させてもよい。
、ピンの最大径、ピンの最小径及びショルダ径の各寸法、各寸法の割合及び回転数・接合速度を示す。表1に記載した各ツールI〜ツールIVを用いて、一対のアルミニウム合金(5052アルミニウム合金)に対して摩擦攪拌接合を行い各ツールI〜ツールIVにおける接合状況について観察した。
2 第一タブ材
3 第二タブ材
J1〜J3 突合部
G 肉盛部
K 摩擦攪拌用回転ツール
K1 ショルダ部
K2 攪拌ピン
K3 攪拌用突条体
K4 攪拌翼
P1 下穴
W1,W2 塑性化領域
Claims (8)
- 一対の金属部材の突合部に、前記金属部材の表面よりも盛り上がった肉盛部を肉盛溶接によって形成して前記突合部を接合する仮接合工程と、前記突合部に対して摩擦攪拌用回転ツールによって摩擦攪拌を行って前記金属部材同士を接合する本接合工程と、を含む接合方法であって、
前記摩擦攪拌用回転ツールは、柱状のショルダ部と、このショルダ部の底面中央に突設された攪拌ピンとを備え、
前記本接合工程では、前記ショルダ部の外周面で前記摩擦攪拌用回転ツールの進行方向前側に形成された前記肉盛部を剥ぎ取りながら前記突合部に対して摩擦攪拌接合を行うことを特徴とする接合方法。 - 前記本接合工程では、前記ショルダ部の下端面を前記金属部材の表面よりも下方に押し込み、前記肉盛部とともに前記金属部材の表層を剥ぎ取りながら前記突合部に対して摩擦攪拌接合を行うことを特徴とする請求項1に記載の接合方法。
- 前記本接合工程では、前記摩擦攪拌用回転ツールの前進角を0°に設定して相対的に移動させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の接合方法。
- 前記仮接合工程では、前記突合部に沿って連続した前記肉盛部を形成することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の接合方法。
- 前記仮接合工程では、前記突合部に沿って断続的に前記肉盛部を形成することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の接合方法。
- 前記仮接合工程の前に、前記突合部の側方の両側にタブ材を配置して、前記金属部材と前記タブ材とを突き合わせるタブ材配置工程と、前記タブ材と前記金属部材とを接合するタブ材接合工程と、を含み、
前記本接合工程では、前記タブ材に設定される摩擦攪拌の開始位置を、前記肉盛部の一端から前記摩擦攪拌用回転ツールの前記ショルダ部の外径の1/2よりも離れた位置に設定することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の接合方法。 - 前記本接合工程の前に、摩擦攪拌を行う開始位置に前記摩擦攪拌用回転ツールの前記攪拌ピンを挿入するための下穴を形成する下穴形成工程を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の接合方法。
- 一対の前記金属部材の突合部に対して、前記金属部材の裏面側から前記摩擦攪拌用回転ツールによって摩擦攪拌接合を行う本接合工程を行って、前記金属部材の表面側に形成された塑性化領域と、前記金属部材の裏面側に形成された塑性化領域とを重複させることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の接合方法。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013027532A1 (ja) * | 2011-08-19 | 2013-02-28 | 日本軽金属株式会社 | 摩擦攪拌接合方法 |
JP2013039613A (ja) * | 2011-08-19 | 2013-02-28 | Nippon Light Metal Co Ltd | 摩擦攪拌接合方法 |
CN103071916A (zh) * | 2013-02-06 | 2013-05-01 | 南京航空航天大学 | 能减小飞边的无轴肩搅拌摩擦焊的搅拌头 |
JP2015142945A (ja) * | 2015-04-01 | 2015-08-06 | 日本軽金属株式会社 | 摩擦攪拌接合方法 |
JP2015147253A (ja) * | 2015-05-25 | 2015-08-20 | 日本軽金属株式会社 | 摩擦攪拌接合方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003164977A (ja) * | 2001-11-27 | 2003-06-10 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 摩擦攪拌接合用回転ツールおよびそれを用いた摩擦攪拌接合方法並びに摩擦攪拌接合装置 |
JP2003225778A (ja) * | 2002-01-30 | 2003-08-12 | Nippon Light Metal Co Ltd | 摩擦撹拌接合方法およびこの方法に用いる摩擦撹拌ツール |
JP2008284607A (ja) * | 2007-04-17 | 2008-11-27 | Nippon Light Metal Co Ltd | 接合方法 |
-
2009
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003164977A (ja) * | 2001-11-27 | 2003-06-10 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 摩擦攪拌接合用回転ツールおよびそれを用いた摩擦攪拌接合方法並びに摩擦攪拌接合装置 |
JP2003225778A (ja) * | 2002-01-30 | 2003-08-12 | Nippon Light Metal Co Ltd | 摩擦撹拌接合方法およびこの方法に用いる摩擦撹拌ツール |
JP2008284607A (ja) * | 2007-04-17 | 2008-11-27 | Nippon Light Metal Co Ltd | 接合方法 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013027532A1 (ja) * | 2011-08-19 | 2013-02-28 | 日本軽金属株式会社 | 摩擦攪拌接合方法 |
JP2013039613A (ja) * | 2011-08-19 | 2013-02-28 | Nippon Light Metal Co Ltd | 摩擦攪拌接合方法 |
US9095927B2 (en) | 2011-08-19 | 2015-08-04 | Nippon Light Metal Company, Ltd. | Friction stir welding method |
US9566661B2 (en) | 2011-08-19 | 2017-02-14 | Nippon Light Metal Company, Ltd. | Friction stir welding method |
CN103071916A (zh) * | 2013-02-06 | 2013-05-01 | 南京航空航天大学 | 能减小飞边的无轴肩搅拌摩擦焊的搅拌头 |
CN103071916B (zh) * | 2013-02-06 | 2015-10-07 | 南京航空航天大学 | 能减小飞边的无轴肩搅拌摩擦焊的搅拌头 |
JP2015142945A (ja) * | 2015-04-01 | 2015-08-06 | 日本軽金属株式会社 | 摩擦攪拌接合方法 |
JP2015147253A (ja) * | 2015-05-25 | 2015-08-20 | 日本軽金属株式会社 | 摩擦攪拌接合方法 |
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