JP2019202321A - Welding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属部材同士の接合方法に関する。 The present invention relates to a method for joining metal members.
特許文献1には、第一金属部材と第二金属部材とを重ね合わせて接合する接合方法が開示されている。当該接合方法では、第一金属部材の裏面と第二金属部材の表面とを重ね合わせて重合部を形成する重合工程と、第一金属部材の表面から回転ツールを押し込んで重合部を摩擦攪拌接合する摩擦攪拌工程とを行う。
当該分野においては、より接合強度の高い接合方法が望まれている。 In this field, a bonding method with higher bonding strength is desired.
このような観点から、本発明は、重ね合わせた金属部材の重合部が深い位置にある場合であっても、容易に摩擦攪拌接合することができるとともに接合強度の高い接合方法を提供することを課題とする。 From such a viewpoint, the present invention provides a joining method that can easily perform friction stir welding and has high joining strength even when the overlapped portion of the overlapped metal member is located at a deep position. Let it be an issue.
このような課題を解決するために本発明は、表面に凹溝を有する第一金属部材の裏面と、第二金属部材の表面とを重ね合わせて重合部を形成する重合工程と、前記第一金属部材の表面側から前記凹溝に回転ツールの攪拌ピンを挿入し、前記回転ツールを前記凹溝に沿って相対移動させて、前記重合部を摩擦攪拌接合する摩擦攪拌工程と、を含み、前記回転ツールは、円柱状を呈するショルダ部と前記ショルダ部から垂下する前記攪拌ピンとを有し、前記ショルダ部の直径を前記凹溝の幅よりも小さく設定し、前記攪拌ピンの外周面は先細りとなるように傾斜しており、前記攪拌ピンの先端側には平坦面が形成されるとともに、前記平坦面に突出する突起部が形成されており、前記摩擦攪拌工程において、前記回転ツールの前記ショルダ部を前記凹溝内に挿入し、前記ショルダ部を前記凹溝の底面から離間させた状態で、前記第一金属部材から発生するバリを前記ショルダ部で押えつつ、前記平坦面を前記第一金属部材のみに接触させ、かつ、前記突起部を前記第二金属部材に接触させた状態で前記重合部を摩擦攪拌接合することを特徴とする。 In order to solve such a problem, the present invention provides a polymerization step in which a back surface of a first metal member having a concave groove on the surface and a surface of a second metal member are overlapped to form a superposition part, Inserting a stirring pin of a rotary tool into the concave groove from the surface side of the metal member, and relatively moving the rotary tool along the concave groove, and a friction stirring step of friction stir welding the overlapped portion, The rotating tool includes a shoulder portion having a cylindrical shape and the stirring pin hanging from the shoulder portion, the diameter of the shoulder portion is set smaller than the width of the concave groove, and the outer peripheral surface of the stirring pin is tapered. A flat surface is formed on the tip end side of the stirring pin, and a protrusion protruding to the flat surface is formed, and in the friction stirring step, the rotating tool has the In front of shoulder With the shoulder portion being spaced from the bottom surface of the groove, the burr generated from the first metal member is pressed by the shoulder portion, and the flat surface is only the first metal member. In addition, the overlapping portion is friction stir welded in a state where the protruding portion is in contact with the second metal member.
また、本発明は、表面に凹溝を有する第一金属部材の裏面と、第二金属部材の表面とを重ね合わせて重合部を形成する重合工程と、前記第一金属部材の表面側から前記凹溝に回転ツールの攪拌ピンを挿入し、前記回転ツールを前記凹溝に沿って相対移動させて、前記重合部を摩擦攪拌接合する摩擦攪拌工程と、を含み、前記凹溝を閉ループとなるように形成し、前記回転ツールは、円柱状を呈するショルダ部と前記ショルダ部から垂下する前記攪拌ピンとを有し、前記ショルダ部の直径を前記凹溝の幅よりも小さく設定し、前記攪拌ピンの外周面は先細りとなるように傾斜しており、前記攪拌ピンの先端側には平坦面が形成されるとともに、前記平坦面に突出する突起部が形成されており、前記摩擦攪拌工程において、前記回転ツールの前記ショルダ部を前記凹溝内に挿入し、前記ショルダ部を前記凹溝の底面から離間させた状態で、前記第一金属部材から発生するバリを前記ショルダ部で押えつつ、前記平坦面を前記第一金属部材のみに接触させ、かつ、前記突起部を前記第二金属部材に接触させた状態で前記重合部を摩擦攪拌接合することを特徴とする。さらに、前記摩擦攪拌工程では、前記回転ツールを前記凹溝に沿って一周させて前記重合部を摩擦攪拌接合することが好ましい。 In addition, the present invention provides a polymerization step in which the back surface of the first metal member having a concave groove on the surface and the surface of the second metal member are overlapped to form a polymerization portion, and from the surface side of the first metal member, A friction stirring step of inserting a stirring pin of a rotary tool into the concave groove and relatively moving the rotary tool along the concave groove to friction stir weld the overlapping portion, and the concave groove becomes a closed loop. The rotating tool has a shoulder portion having a columnar shape and the stirring pin hanging from the shoulder portion, the diameter of the shoulder portion is set smaller than the width of the groove, and the stirring pin The outer peripheral surface is inclined so as to be tapered, and a flat surface is formed on the tip side of the stirring pin, and a protruding portion protruding from the flat surface is formed.In the friction stirring step, The rotation tool With the shoulder portion inserted into the groove, the burr generated from the first metal member is pressed by the shoulder portion while the shoulder portion is separated from the bottom surface of the groove, and the flat surface is The overlapping portion is friction stir welded in a state where only one metal member is brought into contact with and the projection is in contact with the second metal member. Furthermore, in the friction stirring step, it is preferable that the rotating tool is caused to make a round along the concave groove and the overlapped portion is friction stir welded.
かかる接合方法によれば、凹溝の底面にショルダ部を押し込まないため、摩擦攪拌装置にかかる負荷を小さくすることができる。すなわち、本発明によれば、摩擦攪拌装置への負荷を小さくすることができるため、深い位置にある重合部を容易に摩擦攪拌接合することができる。また、攪拌ピンの先端側には平坦面が形成されるとともに、この平坦面に突出する突起部が形成されているので、突起部に沿って摩擦攪拌されて突起部に巻き上げられた塑性流動材は平坦面で押えられる。これにより、突起部周りをより確実に摩擦攪拌することができるとともに金属部材同士の間の酸化被膜が確実に分断されるので、接合強度を高めることができる。 According to such a joining method, since the shoulder portion is not pushed into the bottom surface of the concave groove, the load applied to the friction stirrer can be reduced. That is, according to the present invention, since the load on the friction stirrer can be reduced, the superposed portion at a deep position can be easily friction stir welded. In addition, a flat surface is formed on the tip side of the agitating pin, and a protruding portion protruding from the flat surface is formed. Therefore, the plastic fluidized material that is frictionally stirred along the protruding portion and wound up on the protruding portion. Is held down on a flat surface. Accordingly, the periphery of the protrusion can be more reliably frictionally stirred and the oxide film between the metal members can be reliably divided, so that the bonding strength can be increased.
本発明に係る接合方法によれば、重ね合わせた金属部材の重合部が深い位置にある場合であっても、容易に摩擦攪拌接合することができるとともに接合強度を高めることができる。 According to the joining method according to the present invention, it is possible to easily perform friction stir welding and increase the joining strength even when the overlapped portion of the overlapped metal members is at a deep position.
[第一実施形態]
本発明の第一実施形態に係る接合方法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、第一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とを重ね合わせて接合する。第一実施形態に係る接合方法は、重合工程と、タブ材配置工程と、摩擦攪拌工程とを行う。なお、説明における「表面」とは、「裏面」に対する反対側の面という意味である。
[First embodiment]
A joining method according to a first embodiment 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 first embodiment, the
第一金属部材1は、板状の金属部材である。第一金属部材1の材料は、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の摩擦攪拌可能な金属から適宜選択される。第一金属部材1の表面1bには、断面矩形の凹溝3が形成されている。凹溝3は、第一金属部材1の延長方向に延設されている。凹溝3は、底面3aと、底面3aから立ち上る側壁3b,3bとで構成されている。
The
第二金属部材2は、板状の金属部材である。第二金属部材2の材料は、前記した摩擦攪拌可能な金属から適宜選択すればよいが、第一金属部材1と同等の材料であることが好ましい。第二金属部材2は、第一金属部材1と同形状になっているが、異なる形状であってもよい。また、第一金属部材1及び第二金属部材2の形状は本実施形態ではいずれも板状(直方体)を呈するが、平面視他の多角形状であってもよいし、平面視円形又は楕円形であってもよい。
The
重合工程は、図1に示すように、第一金属部材1の裏面1cと、第二金属部材2の表面2bとを重ね合わせる工程である。第一金属部材1の裏面1cと第二金属部材2の表面2bとを重ね合わせることにより重合部Jが形成される。
As shown in FIG. 1, the polymerization step is a step of superposing the
タブ材配置工程は、図1に示すように、タブ材T,Tを配置する工程である。タブ材Tは、直方体を呈する。タブ材Tの表面Taと、凹溝3の底面3aとが面一になるようにして、第一金属部材1及び第二金属部材2の端面1a,2aに溶接によりタブ材Tを仮接合する。
The tab material arranging step is a step of arranging the tab materials T and T as shown in FIG. The tab material T has a rectangular parallelepiped shape. The tab material T is temporarily joined to the
摩擦攪拌工程は、図1及び図2に示すように、回転ツールGのショルダ部G1を凹溝3内に挿入して重合部Jを摩擦攪拌接合する工程である。回転ツールGは、円柱状のショルダ部G1と、ショルダ部G1の下端面G1aから垂下する攪拌ピンG2とで構成されている。ショルダ部G1の直径は、凹溝3の幅よりも若干小さく形成されている。ショルダ部G1の直径は、ショルダ部G1の外周面と凹溝3の側壁3b,3bとが接触するように設定してもよいが、摩擦攪拌工程を行う際に、ショルダ部G1の外周面と凹溝3の側壁3b,3bとがわずかな隙間をあけて相対移動可能な寸法であることが好ましい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the friction stirring step is a step of inserting the shoulder portion G <b> 1 of the rotary tool G into the
攪拌ピンG2は、ショルダ部G1から離間するにつれて先細りになっている。図3に示すように、攪拌ピンG2の先端には、回転中心軸Cに対して垂直であり、かつ、平坦な平坦面G3が形成されている。さらに平坦面G3には下方に突出する突起部G4が形成されている。突起部G4は、平坦面G3の中心部から下方に突出する部位である。突起部G4の形状は特に制限されないが、本実施形態では、円柱状になっている。 The stirring pin G2 is tapered as it is separated from the shoulder portion G1. As shown in FIG. 3, a flat surface G3 that is perpendicular to the rotation center axis C and is flat is formed at the tip of the stirring pin G2. Further, a projection G4 projecting downward is formed on the flat surface G3. The protruding portion G4 is a portion that protrudes downward from the central portion of the flat surface G3. The shape of the protrusion G4 is not particularly limited, but in the present embodiment, it is a columnar shape.
突起部G4の側面と、平坦面G3とで段差部が形成されている。つまり、攪拌ピンG2の外面は、先細りとなる外周面G10と、先端に形成された平坦面G3と、突起部G4の外周面および先端面G5とで構成されている。攪拌ピンG2の外周面G10には螺旋溝が形成されている。本実施形態では、回転ツールGを右回転させるため、攪拌ピンG2の螺旋溝は、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。言い換えると、螺旋溝は、螺旋溝を基端から先端に向けてなぞると上から見て左回りに形成されている。 A step portion is formed by the side surface of the projection G4 and the flat surface G3. That is, the outer surface of the stirring pin G2 is configured by the outer peripheral surface G10 that is tapered, the flat surface G3 formed at the tip, and the outer peripheral surface and the tip surface G5 of the protrusion G4. A spiral groove is formed on the outer peripheral surface G10 of the stirring pin G2. In this embodiment, in order to rotate the rotary tool G to the right, the spiral groove of the stirring pin G2 is formed counterclockwise as it goes from the proximal end to the distal end. In other words, the spiral groove is formed counterclockwise as viewed from above when the spiral groove is traced from the proximal end to the distal end.
なお、回転ツールG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。言い換えると、この場合の螺旋溝は、螺旋溝を基端から先端に向けてなぞると上から見て右回りに形成されている。螺旋溝をこのように設定することで、摩擦攪拌工程の際に塑性流動化した金属が螺旋溝によって攪拌ピンG2の先端側に導かれる。これにより、凹溝3の底面3aから溢れ出る金属の量を少なくすることができる。なお、突起部G4の側面に螺旋溝を刻設してもよい。
In addition, when rotating the rotation tool G counterclockwise, it is preferable to form the spiral groove clockwise as it goes from the proximal end to the distal end. In other words, the spiral groove in this case is formed clockwise when viewed from above when the spiral groove is traced from the proximal end to the distal end. By setting the spiral groove in this manner, the plastic fluidized metal in the friction stirring step is guided to the tip side of the stirring pin G2 by the spiral groove. Thereby, the quantity of the metal which overflows from the
摩擦攪拌工程では、図1及び図2に示すように、回転ツールGの攪拌ピンG2を一方のタブ材Tの表面Taに設定された開始位置Sp1に挿入し、他方のタブ材Tの表面Taに設定された終了位置Ep1まで重合部J(凹溝3)に沿って回転ツールGを相対移動させる。回転ツールGの挿入深さは、適宜設定すればよいが、本実施形態では図3に示すように、攪拌ピンG2の平坦面G3を第一金属部材1のみに接触させるとともに、突起部G4の先端面G5を第二金属部材2のみに接触させた状態で摩擦攪拌を行う。言い換えると、摩擦攪拌工程では、突起部G4の側面が重合部Jに位置するように攪拌ピンG2の挿入深さを設定する。回転ツールGの移動軌跡には塑性化領域Wが形成される。
In the friction stirring step, as shown in FIGS. 1 and 2, the stirring pin G2 of the rotary tool G is inserted into the start position Sp1 set on the surface Ta of one tab member T, and the surface Ta of the other tab member T is inserted. The rotary tool G is relatively moved along the overlapped portion J (concave groove 3) to the end position Ep1 set to. The insertion depth of the rotary tool G may be set as appropriate. In this embodiment, as shown in FIG. 3, the flat surface G3 of the stirring pin G2 is brought into contact with only the
また、摩擦攪拌工程では、図3に示すように、ショルダ部G1の下端面G1aを、凹溝3の底面3aから離間させ、かつ、第一金属部材1の表面1bよりも低い位置に設定している。つまり、摩擦攪拌工程では、摩擦攪拌によって発生するバリVをショルダ部G1の下端面G1aで押さえ込みつつ摩擦攪拌接合を行う。特許請求の範囲の「前記ショルダ部を前記凹溝の底面から離間させた状態」とは、バリVが発生する前の凹溝3の底面3aからショルダ部G1の下端面G1aを離間させるという意味である。また、特許請求の範囲の「前記第一金属部材から発生するバリを前記ショルダ部で押さえつつ」とは、堆積するバリVとショルダ部G1の下端面G1aとが接触しており、バリVの表面(上面)をショルダ部G1の下端面G1aによって押さえるという意味である。
Further, in the friction stirring step, as shown in FIG. 3, the lower end surface G1a of the shoulder portion G1 is separated from the
また、ショルダ部G1の外周面と凹溝3の側壁3b,3bとはわずかな隙間をあけて離間している。凹溝3の底面3a、凹溝3の側壁3b,3b及びショルダ部G1の下端面G1aで狭い空間が形成されている。
Further, the outer peripheral surface of the shoulder portion G1 and the
摩擦攪拌工程によって凹溝3の底面3aにバリVが発生するが、凹溝3の底面3a、凹溝3の側壁3b,3b及びショルダ部G1の下端面G1aで構成された狭い空間(断面矩形の閉空間)に当該バリVが閉じ込められ、底面3aにバリVが堆積する。図3に示すように、バリVは、凹溝3内に収容されるとともに、バリVの表面(上面)は、ショルダ部G1の下端面G1aによって押さえられて略平坦になる。回転ツールGが終了位置Ep1に達したら、タブ材Tから回転ツールGを離脱させるとともに、タブ材T,Tを切除する。
A burr V is generated on the
以上説明した本実施形態に係る接合方法によれば、凹溝3の底面3aにショルダ部G1を押し込まないため、摩擦攪拌装置にかかる負荷を小さくすることができる。これにより、重合部Jが深い位置にある場合であっても、容易に摩擦攪拌接合することができる。なお、摩擦攪拌工程を行う前に、第一金属部材1の端面1aと第二金属部材2の端面2aから、重合部Jに対して仮接合を行う仮接合工程を行ってもよい。この場合は、例えば、小型の仮接合用回転ツールを用いて重合部Jに対して仮接合を行う。仮接合工程は、溶接で行ってもよい。仮接合工程を行うことで、回転ツールGを用いた前記摩擦攪拌工程において、第一金属部材1と第二金属部材2とが位置ずれしにくくなり、安定して作業を行うことができる。
According to the joining method according to the present embodiment described above, since the shoulder portion G1 is not pushed into the
攪拌ピンG2の先端側の平坦面G3に突起部G4が形成されているので、突起部G4に沿って摩擦攪拌されて突起部G4に巻き上げられた塑性流動材は平坦面G3で押えられる。これにより、突起部G4周りをより確実に摩擦攪拌することができるとともに重合部Jの酸化被膜が確実に分断されるので、重合部Jの接合強度を高めることができる。 Since the protruding portion G4 is formed on the flat surface G3 on the tip side of the stirring pin G2, the plastic fluid material frictionally stirred along the protruding portion G4 and wound up on the protruding portion G4 is pressed by the flat surface G3. As a result, the periphery of the protrusion G4 can be more reliably frictionally stirred and the oxide film of the overlapped portion J can be surely divided, so that the bonding strength of the overlapped portion J can be increased.
また、本実施形態に係る接合方法によれば、摩擦攪拌工程を行う際に、凹溝3の底面3a、凹溝3の側壁3b,3b及びショルダ部G1の下端面G1aで狭い空間が形成されるため、バリVが散飛するのを防ぐとともに凹溝3の底面3aにバリVを堆積させることができる。これにより、第一金属部材1の表面1bにバリVが発生するのを防ぐことができる。よって、第一金属部材1の表面1bのバリ除去工程等の表面処理を省略することができる。
Further, according to the joining method according to the present embodiment, a narrow space is formed by the
[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。本実施形態に係る接合方法は、重合工程と、摩擦攪拌工程とを行う。本実施形態に係る接合方法では、タブ材配置工程を省略する点、凹溝3が閉ループとなっている点で第一実施形態と相違する。第二実施形態に係る接合方法では、第一実施形態と相違する部分を中心に説明する。
[Second Embodiment]
Next, the joining method according to the second embodiment of the present invention will be described. The joining method according to the present embodiment performs a polymerization process and a friction stirring process. The joining method according to the present embodiment is different from the first embodiment in that the tab material arranging step is omitted and the
図4に示すように、第一金属部材1は、板状の金属部材である。第一金属部材1の表面1bには、閉ループの凹溝3が形成されている。閉ループとは、凹溝3が循環するように閉じられていることを意味する。凹溝3の平面形状は閉じられていればどのような形状であってもよいが、本実施形態では第一金属部材1の周縁に沿って平面視矩形枠状に形成されている。
As shown in FIG. 4, the
第二金属部材2は、板状の金属部材である。第二金属部材2は、第一金属部材1と同形状になっているが、異なる形状であってもよい。また、第一金属部材1及び第二金属部材2の形状は本実施形態ではいずれも板状(直方体)を呈するが、平面視他の多角形状であってもよいし、平面視円形又は楕円形であってもよい。また、第二金属部材2の表面2bに、溝又は凹部が形成されていてもよい。当該溝又は凹部は、第一金属部材1の凹溝3の内側に位置するように形成することが好ましい。
The
重合工程は、図4に示すように、第一金属部材1の裏面1cと、第二金属部材2の表面2bとを重ね合わせる工程である。第一金属部材1の裏面1cと第二金属部材2の表面2bとを重ね合わせることにより重合部Jが形成される。
As shown in FIG. 4, the polymerization step is a step of overlapping the
摩擦攪拌工程は、図4及び図5に示すように、回転ツールGのショルダ部G1を凹溝3内に挿入して重合部Jを摩擦攪拌接合する工程である。摩擦攪拌工程では、凹溝3内に設定した開始位置Spに回転ツールGの攪拌ピンG2を挿入し、凹溝3に沿って重合部Jを接合する。回転ツールGの移動軌跡には塑性化領域Wが形成される。攪拌ピンG2の挿入深さやバリVをショルダ部G1の下端面G1aで押えることは第一実施形態と同等である。
As shown in FIGS. 4 and 5, the friction stirring step is a step of inserting the shoulder portion G <b> 1 of the rotary tool G into the
回転ツールGを凹溝3に沿って一周させたら塑性化領域Wの始端と終端とをオーバーラップさせて、凹溝3に設定された終了位置Epで回転ツールGを第一金属部材1から離脱させる。
When the rotating tool G makes a round along the
以上説明した本実施形態に係る接合方法によれば、凹溝3の底面3aにショルダ部G1を押し込まないため、摩擦攪拌装置にかかる負荷を小さくすることができる。これにより、重合部Jが深い位置にある場合であっても、容易に摩擦攪拌接合することができる。なお、摩擦攪拌工程を行う前に、第一金属部材1の端面1aと第二金属部材2の端面2aから、重合部Jに対して仮接合を行う仮接合工程を行ってもよい。また、摩擦攪拌工程では、閉ループの凹溝3に沿って回転ツールGを一周させない(塑性化領域Wの始端と終端とをオーバーラップさせない)ようにしてもよい。
According to the joining method according to the present embodiment described above, since the shoulder portion G1 is not pushed into the
攪拌ピンG2の先端側の平坦面G3に突起部G4が形成されているので、突起部G4に沿って摩擦攪拌されて突起部G4に巻き上げられた塑性流動材は平坦面G3で押えられる。これにより、突起部G4周りをより確実に摩擦攪拌することができるとともに重合部Jの酸化被膜が確実に分断されるので、重合部Jの接合強度を高めることができる。 Since the protruding portion G4 is formed on the flat surface G3 on the tip side of the stirring pin G2, the plastic fluid material frictionally stirred along the protruding portion G4 and wound up on the protruding portion G4 is pressed by the flat surface G3. As a result, the periphery of the protrusion G4 can be more reliably frictionally stirred and the oxide film of the overlapped portion J can be surely divided, so that the bonding strength of the overlapped portion J can be increased.
また、本実施形態に係る接合方法によれば、摩擦攪拌工程を行う際に、凹溝3の底面3a、凹溝3の側壁3b,3b及びショルダ部G1の下端面G1aで狭い空間が形成されるため、バリVが散飛するのを防ぐとともに凹溝3の底面3aにバリVを堆積させることができる。これにより、第一金属部材1の表面1bにバリVが発生するのを防ぐことができる。よって、第一金属部材1の表面1bのバリ除去工程等の表面処理を省略することができる。また、閉ループの凹溝3に沿って重合部Jの摩擦攪拌接合を行うことで、接合強度を高めることができる。また、閉ループの凹溝3の内側に閉じられた領域を形成することができる。
Further, according to the joining method according to the present embodiment, a narrow space is formed by the
1 第一金属部材
1b 表面
1c 裏面
2 第二金属部材
2b 表面
2c 裏面
3 凹溝
J 重合部
G 回転ツール
G1 ショルダ部
G2 攪拌ピン
G3 平坦面
G4 突起部
G5 先端面
V バリ
W 塑性化領域
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記第一金属部材の表面側から前記凹溝に回転ツールの攪拌ピンを挿入し、前記回転ツールを前記凹溝に沿って相対移動させて、前記重合部を摩擦攪拌接合する摩擦攪拌工程と、を含み、
前記回転ツールは、円柱状を呈するショルダ部と前記ショルダ部から垂下する前記攪拌ピンとを有し、前記ショルダ部の直径を前記凹溝の幅よりも小さく設定し、
前記攪拌ピンの外周面は先細りとなるように傾斜しており、
前記攪拌ピンの先端側には平坦面が形成されるとともに、前記平坦面に突出する突起部が形成されており、
前記摩擦攪拌工程において、前記回転ツールの前記ショルダ部を前記凹溝内に挿入し、前記ショルダ部を前記凹溝の底面から離間させた状態で、前記第一金属部材から発生するバリを前記ショルダ部で押えつつ、前記平坦面を前記第一金属部材のみに接触させ、かつ、前記突起部を前記第二金属部材に接触させた状態で前記重合部を摩擦攪拌接合することを特徴とする接合方法。 A polymerization step in which a back surface of the first metal member having a concave groove on the surface and a surface of the second metal member are overlapped to form a polymerization portion;
A friction stirring step of inserting a stirring pin of a rotary tool into the concave groove from the surface side of the first metal member, relatively moving the rotary tool along the concave groove, and friction stir welding the overlapping portion; Including
The rotating tool has a shoulder portion having a cylindrical shape and the stirring pin hanging from the shoulder portion, and sets the diameter of the shoulder portion to be smaller than the width of the concave groove,
The outer peripheral surface of the stirring pin is inclined so as to be tapered,
A flat surface is formed on the tip side of the stirring pin, and a protrusion protruding on the flat surface is formed,
In the friction stirring step, burrs generated from the first metal member are inserted into the concave groove of the rotating tool and the shoulder is separated from the bottom surface of the concave groove. The overlapping portion is friction stir welded while the flat surface is brought into contact with only the first metal member and the projection is in contact with the second metal member while being pressed by a portion. Method.
前記第一金属部材の表面側から前記凹溝に回転ツールの攪拌ピンを挿入し、前記回転ツールを前記凹溝に沿って相対移動させて、前記重合部を摩擦攪拌接合する摩擦攪拌工程と、を含み、
前記凹溝を閉ループとなるように形成し、
前記回転ツールは、円柱状を呈するショルダ部と前記ショルダ部から垂下する前記攪拌ピンとを有し、前記ショルダ部の直径を前記凹溝の幅よりも小さく設定し、
前記攪拌ピンの外周面は先細りとなるように傾斜しており、
前記攪拌ピンの先端側には平坦面が形成されるとともに、前記平坦面に突出する突起部が形成されており、
前記摩擦攪拌工程において、前記回転ツールの前記ショルダ部を前記凹溝内に挿入し、前記ショルダ部を前記凹溝の底面から離間させた状態で、前記第一金属部材から発生するバリを前記ショルダ部で押えつつ、前記平坦面を前記第一金属部材のみに接触させ、かつ、前記突起部を前記第二金属部材に接触させた状態で前記重合部を摩擦攪拌接合することを特徴とする接合方法。 A polymerization step in which a back surface of the first metal member having a concave groove on the surface and a surface of the second metal member are overlapped to form a polymerization portion;
A friction stirring step of inserting a stirring pin of a rotary tool into the concave groove from the surface side of the first metal member, moving the rotary tool relatively along the concave groove, and friction stir welding the overlapping portion; Including
Forming the concave groove to be a closed loop;
The rotating tool has a shoulder portion having a cylindrical shape and the stirring pin hanging from the shoulder portion, and sets the diameter of the shoulder portion to be smaller than the width of the concave groove,
The outer peripheral surface of the stirring pin is inclined so as to be tapered,
A flat surface is formed on the tip side of the stirring pin, and a protrusion protruding on the flat surface is formed,
In the friction stirring step, burrs generated from the first metal member are inserted into the concave groove of the rotating tool and the shoulder is separated from the bottom surface of the concave groove. The overlapping portion is friction stir welded while the flat surface is brought into contact with only the first metal member and the protrusion is in contact with the second metal member while being pressed by a portion. Method.
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