JP6414327B2 - 接合方法 - Google Patents
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Description
また、攪拌ピンを備える回転ツールを前記第一金属部材の表面とは反対の裏面側から挿入し、当該回転ツールの攪拌ピンのみを前記第一金属部材のみ、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当該回転ツールを相対移動させて前記重合部を摩擦攪拌接合する第二の本接合工程と、を含み、
前記第二の本接合工程では、前記第一の本接合工程の塑性化領域と前記第二の本接合工程の塑性化領域とを重複させることが好ましい。
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の(a)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とを正面視T字状に突合せて摩擦攪拌により接合する。
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。図3に示すように、第二実施形態に係る接合方法は、回転ツールGを用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、突合せ工程と、溶接工程と、摩擦攪拌工程とを行う。突合せ工程及び溶接工程は、第一実施形態と同一であるため説明を省略する。
次に、本発明の第三実施形態に係る接合方法について説明する。図4(a)及び(b)に示すように、第三実施形態に係る接合方法は、第一金属部材1Aの厚さ及び回転ツールGを用いる点で第一実施形態と相違する。第一金属部材1Aは、第一実施形態と比べて1/3程度の厚さになっている。したがって、溶接工程では、熱収縮によって第一金属部材1Aの裏面1aが凹となるように(第一金属部材1Aの先端側が第二金属部材2に近接するように)第一実施形態と比べて大きく変形する。
次に、本発明の第四実施形態に係る接合方法について説明する。図5の(a)及び(b)に示すように、第四実施形態に係る接合方法では、第一金属部材21、第二金属部材22及び第三金属部材23を正面視T字状に突き合わせて接合する点で第一実施形態と相違する。
次に、本発明の第五実施形態に係る接合方法について説明する。図7の(a)及び(b)に示すように、第五実施形態に係る接合方法では、回転ツールGに換えて、回転ツールFを用いる点で第四実施形態と相違する。
本発明の第六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8の(a)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101と第二金属部材102とを重ね合せて摩擦攪拌により接合する。
次に、本発明の第七実施形態に係る接合方法について説明する。本実施形態では、回転ツールF(第二回転ツール)を用いて摩擦攪拌接合する点で、第六実施形態と相違する。本実施形態に係る接合方法では、重ね合せ工程と、溶接工程と、タブ材接合工程と、第一の本接合工程と、第二の本接合工程とを行う。重ね合せ工程は、第六実施形態と同一であるため、説明を省略する。
次に、本発明の第八実施形態に係る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では、重ね合せ工程と、溶接工程と、本接合工程と、を行う。重ね合せ工程及び溶接工程は、第六実施形態と同一であるため、説明を省略する。
1a 裏面
1b 表面
2 第二金属部材
2a 裏面
2b 表面
3 溶接金属
4 架台
4a 面取り部
101 第一金属部材
101a表面
101b裏面
102 第二金属部材
102a表面
102b裏面
J 突合せ部
J1 第一突合せ部
J2 第二突合せ部
J3 重合部
F 回転ツール
F2 攪拌ピン
G 回転ツール
G1 ショルダ部
G2 攪拌ピン
H ボビン回転ツール
U1 内隅
U2 内隅
Claims (16)
- 板状の第一金属部材の平坦な裏面と板状の第二金属部材の平坦な端面とを正面視T字状に突き合わせて突合せ部を形成する突合せ工程と、
前記第一金属部材の裏面と前記第二金属部材の第一側面とで形成される第一内隅と、前記第一金属部材の裏面と前記第二金属部材の第二側面とで形成される第二内隅に対してレーザー溶接を施す溶接工程と、
前記第一金属部材の裏面の反対側となる表面側から前記第一金属部材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突合せ部に沿って移動させて、前記攪拌ピンを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突合せ部を摩擦攪拌接合する摩擦攪拌工程と、を含み、
前記第一金属部材及び前記第二金属部材は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、
前記摩擦攪拌工程では、前記回転ツールのショルダ部を前記第一金属部材の表面に押し込みながら前記突合せ部を摩擦攪拌接合することを特徴とする接合方法。 - 板状の第一金属部材の平坦な裏面と板状の第二金属部材の平坦な端面とを突き合わせて突合せ部を形成する突合せ工程と、
前記第一金属部材の裏面と前記第二金属部材の側面とで形成される内隅に対してレーザー溶接を施す溶接工程と、
前記第一金属部材の裏面の反対側となる表面側から前記第一金属部材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突合せ部に沿って移動させて、前記攪拌ピンのみを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突合せ部を摩擦攪拌接合する摩擦攪拌工程と、を含み、
前記第一金属部材及び前記第二金属部材は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなることを特徴とする接合方法。 - 板状の第一金属部材の端面と板状の第三金属部材の端面とを突き合せて第一突合せ部を形成するとともに、前記第一金属部材の平坦な裏面及び前記第三金属部材の平坦な裏面と第二金属部材の平坦な端面とを突き合わせて第二突合せ部を形成する突合せ工程と、
前記第一金属部材の裏面と前記第二金属部材の側面とで形成された内隅にレーザー溶接を施すとともに、前記第三金属部材の裏面と前記第二金属部材の側面とで形成された内隅にレーザー溶接を施す溶接工程と、
前記第一金属部材の裏面の反対側となる表面側及び前記第三金属部材の裏面の反対側となる表面側から前記第一突合せ部に回転ツールの攪拌ピンを挿入し、前記回転ツールを第一突合せ部に沿って移動させて、前記攪拌ピンを前記第一金属部材、前記第二金属部材及び前記第三金属部材の全てに接触させた状態で前記第一突合せ部及び前記第二突合せ部を摩擦攪拌接合する摩擦攪拌工程と、を含み、
前記摩擦攪拌工程では、前記回転ツールのショルダ部を前記第一金属部材の表面及び前記第三金属部材の表面に押し込みながら前記第一突合せ部及び前記第二突合せ部を摩擦攪拌接合することを特徴とする接合方法。 - 板状の第一金属部材の端面と板状の第三金属部材の端面とを突き合せて第一突合せ部を形成するとともに、前記第一金属部材の平坦な裏面及び前記第三金属部材の平坦な裏面と第二金属部材の平坦な端面とを突き合わせて第二突合せ部を形成する突合せ工程と、
前記第一金属部材の裏面と前記第二金属部材の側面とで形成された内隅にレーザー溶接を施すとともに、前記第三金属部材の裏面と前記第二金属部材の側面とで形成された内隅にレーザー溶接を施す溶接工程と、
前記第一金属部材の裏面の反対側となる表面側及び前記第三金属部材の裏面の反対側となる表面側から前記第一突合せ部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第一突合せ部に沿って移動させて、前記攪拌ピンのみを前記第一金属部材、前記第二金属部材及び前記第三金属部材の全てに接触させた状態で前記第一突合せ部及び前記第二突合せ部を摩擦攪拌接合する摩擦攪拌工程と、を含むことを特徴とする接合方法。 - 前記溶接工程では、前記内隅に1パスで連続して肉盛溶接を施すことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の接合方法。
- 前記溶接工程では、前記内隅に間をあけて断続的に肉盛溶接を施すことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の接合方法。
- 前記溶接工程では、溶加材を供給することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の接合方法。
- 前記摩擦攪拌工程では、前記第二金属部材の両側に一対の架台を配置し、
前記架台のうち、前記内隅に対向する部位に面取り部を形成することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の接合方法。 - 板状の第一金属部材の平坦な表面と板状の第二金属部材の平坦な裏面とを重ね合わせて重合部を形成する重ね合せ工程と、
前記第一金属部材の端面と前記第二金属部材の裏面とで形成される内隅をレーザー溶接するとともに、前記第一金属部材の表面と前記第二金属部材の端面とで形成される内隅をレーザー溶接する溶接工程と、
攪拌ピンとショルダ部とを備える回転ツールを前記第二金属部材の裏面とは反対側の表面側から挿入し、前記攪拌ピンを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前記重合部を摩擦攪拌接合する第一の本接合工程と、を含み、
前記第一の本接合工程では、前記回転ツールの前記ショルダ部を前記第二金属部材の表面に押し込みながら摩擦攪拌接合を行うことを特徴とする接合方法。 - 板状の第一金属部材の平坦な表面と板状の第二金属部材の平坦な裏面とを重ね合わせて重合部を形成する重ね合せ工程と、
前記第一金属部材の端面と前記第二金属部材の裏面とで形成される内隅をレーザー溶接するとともに、前記第一金属部材の表面と前記第二金属部材の端面とで形成される内隅をレーザー溶接する溶接工程と、
攪拌ピンを備える回転ツールを前記第二金属部材の裏面とは反対側の表面側から挿入し、前記攪拌ピンのみを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前記重合部を摩擦攪拌接合する第一の本接合工程と、を含むことを特徴とする接合方法。 - 攪拌ピンとショルダ部とを備える回転ツールを前記第一金属部材の表面とは反対の裏面側から挿入し、当該回転ツールの前記攪拌ピンを前記第一金属部材のみ、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当該回転ツールを相対移動させて前記重合部を摩擦攪拌接合する第二の本接合工程と、を含み、
前記第二の本接合工程では、当該回転ツールのショルダ部を前記第一金属部材の裏面に押し込みながら摩擦攪拌を行うとともに、前記第一の本接合工程の塑性化領域と前記第二の本接合工程の塑性化領域とを重複させることを特徴とする請求項9又は請求項10に記載の接合方法。 - 攪拌ピンを備える回転ツールを前記第一金属部材の表面とは反対の裏面側から挿入し、当該回転ツールの攪拌ピンのみを前記第一金属部材のみ、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当該回転ツールを相対移動させて前記重合部を摩擦攪拌接合する第二の本接合工程と、を含み、
前記第二の本接合工程では、前記第一の本接合工程の塑性化領域と前記第二の本接合工程の塑性化領域とを重複させることを特徴とする請求項9又は請求項10に記載の接合方法。 - 板状の第一金属部材の平坦な表面と板状の第二金属部材の平坦な裏面とを重ね合わせて重合部を形成する重ね合せ工程と、
前記第一金属部材の端面と前記第二金属部材の裏面とで形成される内隅をレーザー溶接するとともに、前記第一金属部材の表面と前記第二金属部材の端面とで形成される内隅をレーザー溶接する溶接工程と、
一対のショルダ部と前記ショルダ部間を連結する攪拌ピンとを備えるボビン回転ツールを前記重合部に沿って相対移動させて重合部を摩擦攪拌接合する本接合工程と、
前記本接合工程で前記第一金属部材の裏面及び前記第二金属部材の表面に発生したバリをそれぞれ切除するバリ切除工程と、を含み、
前記攪拌ピンの外周面には螺旋溝が形成されており、かつ、前記攪拌ピンは軸状部材であり円柱状を呈し、
前記本接合工程では、一対の前記ショルダ部を前記第一金属部材及び前記第二金属部材のそれぞれに接触させた状態で摩擦攪拌を行うことを特徴とする接合方法。 - 前記溶接工程では、前記内隅に1パスで連続して肉盛溶接を施すことを特徴とする請求項9、請求項10及び請求項13のいずれか一項に記載の接合方法。
- 前記溶接工程では、前記内隅に間をあけて断続的に肉盛溶接を施すことを特徴とする請求項9、請求項10及び請求項13のいずれか一項に記載の接合方法。
- 前記溶接工程では、溶加材を供給することを特徴とする請求項9、請求項10及び請求項13のいずれか一項に記載の接合方法。
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