JP2018020363A - Joint method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属部材同士を摩擦攪拌で接合する接合方法に関する。 The present invention relates to a joining method for joining metal members together by friction stirring.
例えば、特許文献1には、第一金属部材の表面と第二金属部材の裏面を重ね合わせて重合部を形成した後、第二金属部材の表面から当該重合部に対して溶接(アーク溶接、レーザー溶接等)を行う技術が開示されている。
For example, in
従来の接合方法であると、溶接の際の入熱によって第一金属部材及び第二金属部材が変形し、第一金属部材と第二金属部材との間に隙間が生じて接合精度が低下するおそれがある。特に、第一金属部材及び第二金属部材の厚さが薄い場合は大きく変形するため、接合精度がより低下するおそれがある。 In the conventional joining method, the first metal member and the second metal member are deformed by heat input during welding, and a gap is generated between the first metal member and the second metal member, thereby lowering the joining accuracy. There is a fear. In particular, when the thickness of the first metal member and the second metal member is thin, the first metal member and the second metal member are greatly deformed, so that the joining accuracy may be further reduced.
そこで、本発明は、接合精度を高めることができる接合方法を提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the joining method which can improve a joining precision.
前記課題を解決するために、本発明は、攪拌ピンを備えた回転ツールを用いて第一金属部材と第二金属部材とを接合する接合方法であって、前記第一金属部材の表面と前記第二金属部材の裏面とを重ね合わせて重合部を形成する重ね合わせ工程と、前記第二金属部材の表面から回転する前記回転ツールを挿入し、前記攪拌ピンのみを前記第二金属部材のみに接触させた状態又は、前記第一金属部材及び前記第二金属部材の両方に接触させた状態で前記重合部に沿って前記回転ツールを相対移動させて摩擦攪拌接合を行う第一摩擦攪拌工程と、前記第一摩擦攪拌工程によって形成された塑性化領域に沿って前記第一金属部材の裏面及び前記第二金属部材の表面の少なくとも一方からMIG溶接、TIG溶接又はレーザー溶接を行って前記重合部を溶接する溶接工程と、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a joining method for joining a first metal member and a second metal member using a rotary tool having a stirring pin, the surface of the first metal member and the surface of the first metal member An overlapping step of overlapping the back surface of the second metal member to form a superposition part, and the rotating tool rotating from the surface of the second metal member are inserted, and only the stirring pin is only in the second metal member A first friction stirring step of performing friction stir welding by relatively moving the rotary tool along the overlapping portion in a contact state or in a state of contact with both the first metal member and the second metal member; The superposed part is formed by performing MIG welding, TIG welding or laser welding from at least one of the back surface of the first metal member and the surface of the second metal member along the plasticized region formed by the first friction stirring step. A welding step of welding, characterized in that it comprises a.
かかる接合方法によれば、第一摩擦攪拌工程を行うことで第一金属部材と第二金属部材とが仮止めされるため、溶接工程の際に第一金属部材と第二金属部材とが離間することを防ぐことができる。これにより、接合精度を高めることができる。 According to this joining method, since the first metal member and the second metal member are temporarily fixed by performing the first friction stirring process, the first metal member and the second metal member are separated from each other during the welding process. Can be prevented. Thereby, joining accuracy can be raised.
また、前記第一摩擦攪拌工程で形成された塑性化領域を境に、前記第二金属部材のうちバリが形成された第一余剰片部ごと除去する第一除去工程を含むことが好ましい。かかる接合方法によれば、バリを容易に除去することができる。 Moreover, it is preferable to include the 1st removal process of removing the 1st surplus piece part in which the burr | flash was formed among said 2nd metal members on the boundary of the plasticization area | region formed at said 1st friction stirring process. According to such a joining method, burrs can be easily removed.
また、前記第一除去工程では、前記塑性化領域に形成された凹溝を境に、前記第一余剰片部を除去することが好ましい。かかる接合方法によれば、バリをより容易に除去することができる。 In the first removal step, it is preferable that the first surplus piece is removed with a concave groove formed in the plasticized region as a boundary. According to this joining method, burrs can be removed more easily.
また、前記第一摩擦攪拌工程では、摩擦攪拌接合で発生するバリが前記第一余剰片部に形成されるように、接合条件を設定することが好ましい。かかる接合方法によれば、バリを余剰片部に集約することができるため、バリをより容易に除去することができる。 In the first friction stirring step, it is preferable to set the joining conditions so that burrs generated in the friction stir welding are formed in the first surplus piece. According to such a joining method, the burrs can be concentrated on the surplus pieces, so that the burrs can be more easily removed.
また、本発明は、攪拌ピンを備えた回転ツールを用いて第一金属部材と第二金属部材とを接合する接合方法であって、前記第一金属部材の表面と前記第二金属部材の裏面とを重ね合わせて重合部を形成する重ね合わせ工程と、前記第二金属部材の表面から回転する前記回転ツールを挿入し、前記攪拌ピンのみを前記第二金属部材のみに接触させた状態又は、前記第一金属部材及び前記第二金属部材の両方に接触させた状態で前記重合部に沿って前記回転ツールを相対移動させて摩擦攪拌接合を行う第一摩擦攪拌工程と、前記第一金属部材の裏面から回転する前記回転ツールを挿入し、前記攪拌ピンのみを前記第一金属部材のみに接触させた状態又は、前記第一金属部材及び前記第二金属部材の両方に接触させた状態で前記重合部に沿って前記回転ツールを相対移動させて摩擦攪拌接合を行う第二摩擦攪拌工程と、を含むことを特徴とする。 Moreover, this invention is a joining method which joins a 1st metal member and a 2nd metal member using the rotary tool provided with the stirring pin, Comprising: The surface of the said 1st metal member, and the back surface of the said 2nd metal member And a superposition step of superposing and forming a superposition part, the rotating tool rotating from the surface of the second metal member is inserted, and only the stirring pin is in contact with the second metal member, or A first friction stirring step of performing friction stir welding by relatively moving the rotary tool along the overlapping portion in a state of being in contact with both the first metal member and the second metal member; and the first metal member The rotating tool that rotates from the back surface of the first metal member is inserted, and only the stirring pin is in contact with only the first metal member, or in a state in which both the first metal member and the second metal member are in contact with each other. Along the superposition part A second friction stir step of performing friction stir welding rolling tool are relatively moved, characterized in that it comprises a.
かかる接合方法によれば、溶接よりも入熱温度の低い摩擦攪拌で接合するため、第一金属部材及び第二金属部材の変形が抑制される。また、第一摩擦攪拌工程を行うことで第一金属部材と第二金属部材とが仮止めされるため、第二摩擦攪拌工程の際に第一金属部材と第二金属部材とが離間することを防ぐことができる。これにより、接合精度を高めることができる。 According to this joining method, since joining is performed with friction stirrer having a lower heat input temperature than welding, deformation of the first metal member and the second metal member is suppressed. Moreover, since the first metal member and the second metal member are temporarily fixed by performing the first friction stirring step, the first metal member and the second metal member are separated during the second friction stirring step. Can be prevented. Thereby, joining accuracy can be raised.
また、前記第一摩擦攪拌工程で形成された塑性化領域と前記第二摩擦攪拌工程で形成された塑性化領域との間において、前記第一金属部材の裏面及び前記第二金属部材の表面の少なくとも一方からMIG溶接、TIG溶接又はレーザー溶接を行って前記重合部を溶接する溶接工程を含むことが好ましい。 Further, between the plasticized region formed in the first friction stirring step and the plasticized region formed in the second friction stirring step, the back surface of the first metal member and the surface of the second metal member It is preferable to include a welding step of welding the overlapped portion by performing MIG welding, TIG welding or laser welding from at least one.
かかる接合方法によれば、第一摩擦攪拌工程及び第二摩擦攪拌工程を行うことで第一金属部材と第二金属部材とが仮止めされるため、溶接工程の際に第一金属部材と第二金属部材とが離間することを防ぐことができる。これにより、接合精度を高めることができる。 According to such a joining method, the first metal member and the second metal member are temporarily fixed by performing the first friction stirring step and the second friction stirring step. It is possible to prevent the two metal members from separating. Thereby, joining accuracy can be raised.
本発明に係る接合方法によれば、接合精度を高めることができる。 According to the joining method according to the present invention, the joining accuracy can be increased.
[第一実施形態]
本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図1に示すように、本実施形態に係る接合方法では、第一金属部材1と第二金属部材2を重ね合わせて接合する。本実施形態に係る接合方法では、重ね合わせ工程と、第一摩擦攪拌工程と、溶接工程と、第一除去工程と、を行う。なお、下記の説明における「表面」とは、「裏面」の反対側の面という意味である。
[First embodiment]
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, in the joining method according to the present embodiment, the
重ね合わせ工程は、図1に示すように、第一金属部材1と第二金属部材2とを重ね合わせる工程である。第一金属部材1及び第二金属部材2は、金属製の板状部材である。第一金属部材1及び第二金属部材2の材料は、摩擦攪拌可能な金属であれば特に制限されないが、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、チタン、チタン合金、 マグネシウム、マグネシウム合金等から適宜選択すればよい。第一金属部材1及び第二金属部材2の板厚は同等になっている。第一金属部材1及び第二金属部材2の板厚は適宜設定すればよい。なお、第二金属部材2の端部に、第二金属部材2の端面2cと平行にスリット5を形成する。スリット5は、第二金属部材2の両側の端部に設けてもよい。
The superimposing step is a step of superposing the
重ね合わせ工程では、第一金属部材1の表面1aの一部と、第二金属部材2の裏面2bの一部とを重ね合わせて重合部J1を形成する。重ね合わせ工程では、第一金属部材1の左側(接合用回転ツールFの進行方向(図2参照)に対して左側)の端面1cを第二金属部材2の裏面2bの下に位置させるとともに、第二金属部材2の右側の端面2cを第一金属部材1の表面1aの上に位置させる。重ね合わされた第一金属部材1及び第二金属部材2は、治具で架台(図示省略)に固定する。
In the overlapping step, a part of the
第一摩擦攪拌工程は、図2に示すように、接合用回転ツールFを用いて重合部J1を摩擦攪拌接合する工程である。接合用回転ツールFは、連結部F1と、攪拌ピンF2とで構成されている。接合用回転ツールFは、特許請求の範囲の「回転ツール」に相当する。接合用回転ツールFは、例えば工具鋼で形成されている。連結部F1は、摩擦攪拌装置の回転軸(図示省略)に連結される部位である。連結部F1は円柱状を呈している。 As shown in FIG. 2, the first friction stirring step is a step of friction stir welding the overlapping portion J <b> 1 using the rotating tool F for bonding. The joining rotary tool F includes a connecting portion F1 and a stirring pin F2. The joining rotary tool F corresponds to a “rotary tool” in the claims. The joining rotary tool F is made of, for example, tool steel. The connecting part F1 is a part connected to a rotating shaft (not shown) of the friction stirrer. The connecting portion F1 has a cylindrical shape.
攪拌ピンF2は、連結部F1から垂下しており、連結部F1と同軸になっている。攪拌ピンF2は連結部F1から離間するにつれて先細りの円錐台形状になっている。攪拌ピンF2の外周面には螺旋溝が刻設されている。本実施形態では、接合用回転ツールFを右回転させるため、螺旋溝は、基端から先端に向かうにつれて左回りに形成されている。 The stirring pin F2 hangs down from the connecting portion F1 and is coaxial with the connecting portion F1. The stirring pin F2 has a tapered truncated cone shape as it is separated from the connecting portion F1. A spiral groove is formed on the outer peripheral surface of the stirring pin F2. In the present embodiment, the spiral groove is formed in a counterclockwise direction from the proximal end toward the distal end in order to rotate the joining rotary tool F to the right.
なお、接合用回転ツールFを左回転させる場合は、螺旋溝を基端から先端に向かうにつれて右回りに形成することが好ましい。螺旋溝をこのように設定することで、摩擦攪拌の際に塑性流動化した金属が螺旋溝によって攪拌ピンF2の先端側に導かれる。これにより、被接合金属部材(第一金属部材1及び第二金属部材2)の外部に溢れ出る金属の量を少なくすることができる。螺旋溝は省略してもよい。
In addition, when rotating the rotation tool F for joining counterclockwise, it is preferable to form a spiral groove clockwise as it goes to a front-end | tip from a base end. By setting the spiral groove in this way, the metal plastically fluidized during friction stirring is guided to the tip side of the stirring pin F2 by the spiral groove. Thereby, the quantity of the metal which overflows to the exterior of a to-be-joined metal member (the
第一摩擦攪拌工程では、第二金属部材2の表面2aに設定した開始位置Spに右回転させた接合用回転ツールFを挿入し、重合部J1に沿って接合用回転ツールFを相対移動させる。第一摩擦攪拌工程では、連結部F1が被接合金属部材と接触しないように、つまり、攪拌ピンF2の基端側は露出した状態で摩擦攪拌を行う。接合用回転ツールFの進行方向は、第二金属部材2の端面2cが接合用回転ツールFの右側に位置するように設定する。接合用回転ツールFの移動軌跡には塑性化領域W1が形成される。なお、第一摩擦攪拌工程では、塑性化領域W1とスリット5とが重複するように開始位置Spを設定することが好ましい。
In the first friction stirring step, the rotating tool F for rotation rotated to the right is inserted into the start position Sp set on the
図3に示すように、接合用回転ツールFの攪拌ピンF2の挿入深さは適宜設定すればよいが、本実施形態では攪拌ピンF2のみが第一金属部材1及び第二金属部材2の両方に接触するように設定している。なお、接合用回転ツールFの攪拌ピンF2の挿入深さは、攪拌ピンF2のみが第二金属部材2のみに接触するように設定してもよい。この場合は、攪拌ピンF2と第二金属部材2との摩擦熱によって重合部J1が塑性流動化する。
As shown in FIG. 3, the insertion depth of the stirring pin F2 of the joining rotary tool F may be set as appropriate, but in this embodiment, only the stirring pin F2 is both the
図3及び図4に示すように、本実施形態では、接合用回転ツールFのシアー側(advancing side:回転ツールの外周における接線速度に回転ツールの移動速度が加算される側)が、接合中心線Xに対して第二金属部材2の端面2cとは反対側となるように接合用回転ツールFの移動方向と回転方向を設定している。接合用回転ツールFの回転方向及び進行方向は前記したものに限定されるものではなく適宜設定すればよい。
As shown in FIGS. 3 and 4, in this embodiment, the shear side (advancing side: the side on which the moving speed of the rotating tool is added to the tangential speed on the outer periphery of the rotating tool) is the bonding center. The movement direction and the rotation direction of the welding rotary tool F are set so as to be opposite to the
例えば、接合用回転ツールFの回転速度が遅い場合では、フロー側(retreating side:回転ツールの外周における接線速度から回転ツールの移動速度が減算される側)に比べてシアー側の方が塑性流動材の温度が上昇しやすくなるため、塑性化領域W1外のシアー側にバリVが多く発生し、塑性化領域W1内のシアー側に凹溝が形成される傾向にある。凹溝とは、摩擦攪拌接合の際に特に深くえぐれる部位であって塑性化領域W1に沿って形成される。一方、例えば、接合用回転ツールFの回転速度が速い場合、シアー側の方が塑性流動材の温度が上昇するものの、回転速度が速い分、塑性化領域W1外のフロー側にバリVが多く発生し、塑性化領域W1内のフロー側に凹溝が形成される傾向にある。 For example, when the rotational speed of the welding rotary tool F is low, the shear side is more plastic flow than the flow side (retreating side: the side where the moving speed of the rotary tool is subtracted from the tangential speed on the outer periphery of the rotary tool). Since the temperature of the material is likely to rise, a large number of burrs V are generated on the shear side outside the plasticized region W1, and a concave groove tends to be formed on the shear side in the plasticized region W1. The concave groove is a portion that is particularly deeply drilled during friction stir welding, and is formed along the plasticized region W1. On the other hand, for example, when the rotational speed of the rotating tool F for joining is high, the temperature of the plastic fluidized material increases on the shear side, but there are more burrs V on the flow side outside the plasticizing region W1 due to the higher rotational speed. It is generated and tends to form a ditch on the flow side in the plasticized region W1.
本実施形態では、接合用回転ツールFの回転速度を速く設定しているため、図4に示すように、塑性化領域W1外のフロー側にバリVが多く発生し、塑性化領域W1内のフロー側に凹溝Dが形成される傾向にある。また、接合用回転ツールFの回転速度を速く設定することにより、接合用回転ツールFの移動速度(送り速度)を高めることができる。これにより、接合サイクルを短くすることができる。 In the present embodiment, since the rotation speed of the joining rotary tool F is set high, as shown in FIG. 4, many burrs V are generated on the flow side outside the plasticization region W1, and the rotation within the plasticization region W1. A concave groove D tends to be formed on the flow side. Moreover, the moving speed (feeding speed) of the joining rotary tool F can be increased by setting the rotational speed of the joining rotary tool F faster. Thereby, a joining cycle can be shortened.
第一摩擦攪拌工程の際に、接合用回転ツールFの進行方向のどちら側にバリVが発生するかは接合条件によって異なる。当該接合条件とは、接合用回転ツールFの回転速度、回転方向、移動速度(送り速度)、攪拌ピンF2の傾斜角度(テーパー角度)、被接合金属部材(第一金属部材1及び第二金属部材2)の材質、被接合金属部材の厚さ等の各要素とこれらの要素の組合せで決定される。接合条件に応じて、バリVが発生する側又はバリVが多く発生する側が後記する第一余剰片部10側となるように設定すれば、第一除去工程を容易に行うことができるため好ましい。
In the first friction stirring step, on which side of the traveling direction of the welding rotary tool F the burr V is generated depends on the joining conditions. The joining conditions include the rotational speed, rotational direction, moving speed (feed speed) of the rotating tool F for joining, the inclination angle (taper angle) of the stirring pin F2, and the metal members to be joined (
溶接工程は、図4に示すように、第一摩擦攪拌工程によって形成された塑性化領域W1に沿って第二金属部材2の表面2aから重合部J1を溶接する工程である。溶接工程では、溶接の種類は特に制限されないが、例えば、MIG溶接、TIG溶接又はレーザー溶接で行う。本実施形態に係る溶接工程では、溶接トーチHを第二金属部材2の表面2aに近接させて、重合部J1を溶接する。溶接トーチHの移動軌跡には溶接痕Rが形成される。なお、溶接工程は、第一金属部材1の裏面1b及び第二金属部材2の表面2aの少なくとも一方から行えばよい。
As shown in FIG. 4, the welding process is a process of welding the overlapping portion J1 from the
第一除去工程は、図5に示すように、第二金属部材2のうちバリVが形成された第一余剰片部10ごと除去する工程である。第一余剰片部10とは、第二金属部材2のうち接合後に塑性化領域W1を境に取り除かれる部位である。第一除去工程では、本実施形態では凹溝Dを境に第一金属部材1から離間する方向に第一余剰片部10を折り曲げるようにして切除する。第一除去工程では、図2に示すスリット5を起点として、第一余剰片部10を折り曲げると、容易に切除することができる。
As shown in FIG. 5, the first removal step is a step of removing the first
以上説明したように本実施形態に係る接合方法によれば、第一摩擦攪拌工程を行うことで第一金属部材1と第二金属部材2とが仮止めされるため、溶接工程の際に第一金属部材1と第二金属部材2とが離間することを防ぐことができる。これにより、接合精度を高めることができる。また、第一摩擦攪拌工程において、凹溝Dが塑性化領域W1内のフロー側(接合中心線Xに対して端面2c側)に形成されるように接合条件を設定したため、塑性化領域W1のうち接合中心線X付近及びシアー側は金属不足が少なく強固に接合することができる。
As described above, according to the joining method according to this embodiment, the
また、第一摩擦攪拌工程で形成された塑性化領域W1を境に、第二金属部材2のうちバリVが形成された第一余剰片部10ごと除去するため、バリVを容易に除去することができる。また、塑性化領域W1に形成された凹溝Dを境に、第一余剰片部10を除去することで第一余剰片部10をより容易に除去することができる。
Further, since the first
また、第一摩擦攪拌工程では、摩擦攪拌接合で発生するバリVが第一余剰片部10に形成されるように、接合条件を設定することで、バリVを第一余剰片部10に集約することができる。これにより、バリVをより容易に除去することができる。
Further, in the first friction stirring step, the burr V is formed in the first
[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態に係る接合方法について説明する。第二実施形態に係る接合方法では、重ね合わせ工程と、第一摩擦攪拌工程と、第一除去工程と、第二摩擦攪拌工程と、第二除去工程と、溶接工程と、を行う。重ね合わせ工程と、第一摩擦攪拌工程は、第一実施形態と共通である。
[Second Embodiment]
Next, the joining method according to the second embodiment of the present invention will be described. In the joining method according to the second embodiment, an overlapping process, a first friction stirring process, a first removing process, a second friction stirring process, a second removing process, and a welding process are performed. The overlapping process and the first friction stirring process are the same as those in the first embodiment.
図6及び図7に示すように、第一除去工程では、第一実施形態と同じ要領で凹溝Dを境に第一余剰片部10を除去する。第一余剰片部10を除去したら、第一金属部材1及び第二金属部材2の表裏をひっくり返し、改めて治具で架台(図示省略)に固定する。
As shown in FIGS. 6 and 7, in the first removal step, the
第二摩擦攪拌工程は、図8に示すように、第一金属部材1の裏面1b側から接合用回転ツールFを挿入し、重合部J1を摩擦攪拌接合する工程である。第二摩擦攪拌工程では、第一金属部材1の端面1c側がフロー側となるように、接合用回転ツールFの回転方向及び進行方向を設定する。つまり、本実施形態の第二摩擦攪拌工程では、接合用回転ツールFを右回転させつつ、図8の手前側から奥側に向けて接合用回転ツールFを相対移動させる。接合用回転ツールFの移動軌跡には塑性化領域W2が形成される。
As shown in FIG. 8, the second friction stirring step is a step of inserting the joining rotary tool F from the
図9に示すように、第二摩擦攪拌工程によって、接合中心線Xに対して塑性化領域W2内のフロー側に凹溝Dが形成される。また、塑性化領域W2外のフロー側にバリVが形成される。 As shown in FIG. 9, a concave groove D is formed on the flow side in the plasticized region W2 with respect to the joining center line X by the second friction stirring step. Further, burrs V are formed on the flow side outside the plasticized region W2.
第二除去工程は、図9に示すように、第一金属部材1のうちバリVが形成された第二余剰片部20ごと除去する工程である。第二余剰片部20とは、第一金属部材1のうち接合後に塑性化領域W2を境に取り除かれる部位である。第二除去工程では、本実施形態では凹溝Dを境に第二金属部材2から離間する方向に第二余剰片部20を折り曲げるようにして切除する。なお、第一実施形態と同様に、第一金属部材1の端部に予めスリット(図示省略)を設けておき、第二除去工程では、当該スリットを起点として、第二余剰片部20を折り曲げると、容易に切除することができる。
As shown in FIG. 9, the second removal step is a step of removing the second
溶接工程は、図10に示すように、第一摩擦攪拌工程で形成された塑性化領域W1と、第二摩擦攪拌工程で形成された塑性化領域W2との間において、第一金属部材1の裏面1bから溶接を行って重合部J1を溶接する工程である。溶接工程では、溶接の種類は特に制限されないが、例えば、MIG溶接、TIG溶接又はレーザー溶接で行う。本実施形態に係る溶接工程では、溶接トーチHを第一金属部材1の裏面1bに近接させて、重合部J1を溶接する。溶接トーチHの移動軌跡には溶接痕Rが形成される。なお、溶接工程は、第一金属部材1の裏面1b及び第二金属部材2の表面2aの少なくとも一方から行えばよい。
As shown in FIG. 10, the welding process is performed between the plasticized region W1 formed in the first friction stirring step and the plasticized region W2 formed in the second friction stirring step. In this process, welding is performed from the
以上説明した第二実施形態に係る接合方法でも第一実施形態と同様の効果を得ることができる。特に、第二実施形態によれば、第一摩擦攪拌工程及び第二摩擦攪拌工程を行うことで第一金属部材1と第二金属部材2とが強固に仮止めされるため、溶接工程の際に第一金属部材1と第二金属部材2とが離間することをより確実に防ぐことができる。これにより、接合精度を高めることができる。
Even with the bonding method according to the second embodiment described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. In particular, according to the second embodiment, the
以上本発明の実施形態について説明したが本発明の趣旨に反しない範囲において適宜設計変更が可能である。例えば、第二実施形態においては、溶接工程を省略してもよい。つまり、本発明の変形例では、重ね合わせ工程と、第一摩擦攪拌工程と、第一除去工程と、第二摩擦攪拌工程と、第二除去工程と、を行う。各工程は、第二実施形態と共通である。当該変形例によれば、溶接よりも入熱温度の低い摩擦攪拌で接合するため、第一金属部材1及び第二金属部材2の変形が抑制される。これにより、接合中において第一金属部材1と第二金属部材2とが離間することを防ぐことができるため、接合精度を高めることができる。
Although the embodiments of the present invention have been described above, design changes can be made as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, in the second embodiment, the welding process may be omitted. That is, in the modified example of the present invention, the superposition process, the first friction stirring process, the first removal process, the second friction stirring process, and the second removal process are performed. Each process is common to the second embodiment. According to the modified example, the
1 第一金属部材
1a 表面
1b 裏面
2 第二金属部材
2a 表面
2b 裏面
10 第一余剰片部
20 第二余剰片部
F 接合用回転ツール(回転ツール)
F1 連結部
F2 攪拌ピン
J1 重合部
D 凹溝
V バリ
W1 塑性化領域
DESCRIPTION OF
F1 connecting part F2 stirring pin J1 overlapping part D concave groove V burr W1 plasticizing region
Claims (12)
前記第一金属部材の表面と前記第二金属部材の裏面とを重ね合わせて重合部を形成する重ね合わせ工程と、
前記第二金属部材の表面から回転する前記回転ツールを挿入し、前記攪拌ピンのみを前記第二金属部材のみに接触させた状態又は、前記第一金属部材及び前記第二金属部材の両方に接触させた状態で前記重合部に沿って前記回転ツールを相対移動させて摩擦攪拌接合を行う第一摩擦攪拌工程と、
前記第一摩擦攪拌工程によって形成された塑性化領域に沿って前記第一金属部材の裏面及び前記第二金属部材の表面の少なくとも一方からMIG溶接、TIG溶接又はレーザー溶接を行って前記重合部を溶接する溶接工程と、を含むことを特徴とする接合方法。 A joining method for joining the first metal member and the second metal member using a rotary tool equipped with a stirring pin,
A superposition step of superposing the front surface of the first metal member and the back surface of the second metal member to form a superposed portion;
Inserting the rotating tool that rotates from the surface of the second metal member and contacting only the stirring pin with only the second metal member, or contacting both the first metal member and the second metal member A first friction stirring step of performing friction stir welding by relatively moving the rotary tool along the overlapping portion in the state of being,
Performing MIG welding, TIG welding or laser welding from at least one of the back surface of the first metal member and the surface of the second metal member along the plasticized region formed by the first friction stirring step, And a welding process for welding.
前記第一金属部材の表面と前記第二金属部材の裏面とを重ね合わせて重合部を形成する重ね合わせ工程と、
前記第二金属部材の表面から回転する前記回転ツールを挿入し、前記攪拌ピンのみを前記第二金属部材のみに接触させた状態又は、前記第一金属部材及び前記第二金属部材の両方に接触させた状態で前記重合部に沿って前記回転ツールを相対移動させて摩擦攪拌接合を行う第一摩擦攪拌工程と、
前記第一金属部材の裏面から回転する前記回転ツールを挿入し、前記攪拌ピンのみを前記第一金属部材のみに接触させた状態又は、前記第一金属部材及び前記第二金属部材の両方に接触させた状態で前記重合部に沿って前記回転ツールを相対移動させて摩擦攪拌接合を行う第二摩擦攪拌工程と、を含むことを特徴とする接合方法。 A joining method for joining the first metal member and the second metal member using a rotary tool equipped with a stirring pin,
A superposition step of superposing the front surface of the first metal member and the back surface of the second metal member to form a superposed portion;
Inserting the rotating tool that rotates from the surface of the second metal member and contacting only the stirring pin with only the second metal member, or contacting both the first metal member and the second metal member A first friction stirring step of performing friction stir welding by relatively moving the rotary tool along the overlapping portion in the state of being,
Insert the rotating tool that rotates from the back surface of the first metal member, and contact only the stirring pin with only the first metal member, or contact both the first metal member and the second metal member And a second friction stirring step of performing friction stir welding by relatively moving the rotary tool along the overlapping portion in a state of being put.
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2016
- 2016-08-05 JP JP2016154143A patent/JP2018020363A/en active Pending
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