JPH10216964A

JPH10216964A - アルミニウム広幅形材の製造方法

Info

Publication number: JPH10216964A
Application number: JP1814797A
Authority: JP
Inventors: Masaki Kumagai; 正樹熊谷
Original assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority date: 1997-01-31
Filing date: 1997-01-31
Publication date: 1998-08-18
Anticipated expiration: 2017-01-31
Also published as: JP3283433B2

Abstract

(57)【要約】【課題】摩擦攪拌接合手法を利用して、強度に優れた
アルミニウム広幅形材を有利に製造する方法の提供。【解決手段】複数のアルミニウム形材１２ａ、１２ｂ
を突き合わせ、その突合せ部１８に対して、ロッド状の
回転治具１６の先端に同心的に設けたピン１４を、該回
転治具と共に一体に回転させつつ差し込み、相対的に移
動させることにより、かかる突合せ部１８を摩擦攪拌接
合せしめて、広幅形材を製造するに際し、かかるアルミ
ニウム形材の突き合わされる端部側の部位を、前記回転
治具１６の位置せしめられる側において、０．０５〜２
ｍｍの高さで突出せる厚肉部１３ａ、１３ｂと為すと共
に、該厚肉部の幅：ｗが、次式：ｒ＋１≦ｗ≦ｒ＋３０
（ｒ：回転治具の半径）を満足するように構成して、突
き合わされるアルミニウム形材のそれぞれの厚肉部に跨
がるように、前記摩擦攪拌接合による接合部が形成され
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、アルミニウム広幅形材の製造方
法に係り、特に、複数のアルミニウム形材を突き合わせ
て接合せしめることにより、大型の形材、所謂広幅形材
を製造する方法に関するものである。

【０００２】

【背景技術】従来から、アルミニウム若しくはアルミニ
ウム合金からなる所定形状のアルミニウム（Ａｌ）形材
が、その優れた特性を利用して、各種の用途に用いられ
てきており、例えば、船舶や車両等の殻やフロアには、
リブ付きのアルミニウム形材が使用されている。ところ
で、そのようなアルミニウム形材は、一般に、押出等の
手法にて形成されることとなるが、押出機等の装置の大
きさには限度があるところから、アルミニウム形材とし
ては、せいぜい、６００ｍｍ幅のものが限界であり、そ
れよりも大きな形材を得ることは困難であったのであ
る。而して、近年における輸送機の軽量化や大型化が進
むにつれて、広幅の形材が強く要求されるようになり、
そのため、形材の複数を用い、それらを突き合わせて、
その突合せ部を溶接（ＴＩＧ、ＭＩＧ等）せしめて、広
幅形材と為すことが考えられたが、その溶接による歪み
が大きく、そのような歪みの修正に、多大な手間と時間
を要するという問題があった。

【０００３】要するに、アルミニウムやアルミニウム合
金の、ＴＩＧ、ＭＩＧ等による溶接にあっては、その熱
膨張係数が大きいことから、大きな歪みが発生し、それ
が溶接物体に内在することとなるのであり、また、溶融
物が大気中の酸素と反応して生じる酸化皮膜が強固でも
あるところから、シールドガスとしての不活性ガスの使
用が不可欠とされているのである。そのような状況下、
アルミニウムの溶接現場では、実際に、歪みや酸化皮膜
の発生を防止し、或いはそれを除去するために、不活性
ガスを用いると共に、多大な工数と熟練技能が必要とさ
れているのである。そのため、車両や船舶等の組立工程
を出来るだけ楽にする上においても、アルミニウム形材
を、素材の段階にて、出来るだけ大きくすることが望ま
しいのであったが、前述せるように、今までの押出等の
製作手法においては、アルミニウム形材の大型化には、
限界があったのである。

【０００４】なお、かかる従来のイナートガスを用いた
アーク溶接手法に代わる、アルミニウム若しくはアルミ
ニウム合金の他の接合方法としては、摩擦圧接法、レー
ザー溶接法、機械的接合法、接着法等があるが、その施
工性や信頼性の面から、或いは装置コストが高い等の理
由から、それらが適用され得る分野が制限されているの
が現状である。中でも、摩擦圧接は、古くから利用され
ている技術であって、接合する材料を相対的に高速回転
させて擦り合わせ、発生する摩擦熱で接合部が融点に達
した時点で、押し付けて回転を止める方法であり、バッ
トのグリップの接合等において、実用化されている。し
かしながら、そのような摩擦圧接法も、材料の形状が丸
棒やパイプに限られており、アルミニウム形材の突合せ
端部同士の接合には、利用され難いものであった。

【０００５】ところで、最近、上述の摩擦圧接法と同様
に、摩擦熱を利用して板を突合せ接合する方法が、米国
特許第５４６０３１７号明細書や特表平７−５０５０９
０号公報等において明らかにされている。即ち、図１に
示される如く、接合されるべき２枚の板材２ａ、２ｂよ
りも硬い材質のピン４を先端中心部に設けてなるロッド
状の回転治具６を用い、この回転治具６を高速回転せし
めつつ、その先端のピン４を、２枚の板材２ａ、２ｂの
突合せ部８部位に差し込み、相対的に該突合せ部８に沿
って移動せしめることにより、それら回転せしめられる
ピン４や回転治具６と板材２ａ、２ｂとの間に、摩擦熱
を発生せしめ、そしてその摩擦熱にて、突合せ部８の周
辺部位を塑性加工可能な状態と為し、更にピン４の高速
回転による攪拌作用にて板材２ａ、２ｂの突合せ部位
（８）の組織を入り交わらせ、以て溶融せしめることな
く、２枚の板材２ａ、２ｂを接合せしめる、所謂摩擦攪
拌接合 (Friction Stir Welding)なる方法である。

【０００６】このような摩擦攪拌接合手法によれば、従
来の溶接手法とは異なり、溶加材やシールドガス、開先
加工が不要となるのであり、また、酸化膜の除去も不要
であると共に、溶融接合ではなく、固相接合と考えられ
るものであるところから、接合部、更にはその周りの組
織変化が少なく、低歪みである特徴を有し、このため、
歪みの修正作業も必要でない等の利点を有している。

【０００７】しかしながら、この摩擦攪拌接合手法にあ
っては、図１にも示されているように、高速回転せしめ
られている回転治具６の進行方向の後方側に形成される
接合部１０の表面、換言すれば突合せ接合面に、回転治
具６の高速回転に伴うところの窪みが、０．０５〜０．
２５ｍｍ程度の深さにおいて形成され、またその窪みの
左右にバリも突出して形成され、これによって、接合強
度が低下したり、外観が悪化したりする等の問題があっ
た。

【０００８】このため、かかる摩擦攪拌接合手法にて、
前記したアルミニウム形材の複数を突合せ接合せしめ、
以て目的とする広幅の大型形材を製造しても、その強度
が充分でないという問題が内在しているのである。

【０００９】

【解決課題】ここにおいて、本発明は、かかる事情を背
景にして為されたものであって、その解決課題とすると
ころは、上述の如き摩擦攪拌接合手法を利用して、強度
に優れたアルミニウム広幅形材を、有利に製造する方法
を提供することにある。

【００１０】

【解決手段】そして、本発明は、かかる課題を解決する
ために、複数のアルミニウム形材を突き合わせ、その突
合せ部に対して、ロッド状の回転治具の先端に同心的に
設けたピンを、該回転治具と共に一体に回転させつつ差
し込み、相対的に移動させることにより、かかる突合せ
部を摩擦攪拌接合せしめて、広幅形材を製造するに際し
て、かかるアルミニウム形材の突き合わされる端部側の
部位を、前記回転治具の位置せしめられる側において、
０．０５〜２ｍｍの高さで突出せる厚肉部と為すと共
に、該厚肉部の幅：ｗが、次式：ｒ＋１≦ｗ≦ｒ＋３０
〔但し、ｒは、回転治具の半径（単位：ｍｍ）を示す〕
を満足するように構成して、突き合わされるアルミニウ
ム形材のそれぞれの厚肉部に跨がるように、前記摩擦攪
拌接合による接合部を形成せしめたことを特徴とするア
ルミニウム広幅形材の製造方法を、その要旨とするもの
である。

【００１１】すなわち、このような本発明に従う広幅形
材の製造方法によれば、摩擦攪拌接合手法にて、アルミ
ニウム形材の接合を行なうものであるところから、従来
のアーク溶接手法とは異なり、溶加材やシールドガス、
開先加工が不要となるばかりでなく、酸化膜の除去作業
も不要となることは勿論、歪みの小さな広幅形材が得ら
れ、以て歪みの修正等の作業も全く必要でなくなったの
であり、また、摩擦攪拌接合せしめられるアルミニウム
形材の端部側の部位が、そのような接合に用いられる回
転治具の位置する側の面において、特定高さで突出する
厚肉部とされ、しかも、回転治具の半径（ｒ）よりも、
所定割合にて大なる幅（ｗ）にて延びる厚肉部とされて
いるところから、高速回転せしめられる回転治具のピン
側の面が接するようになっても、摩擦熱による塑性加工
可能状態下での摩擦攪拌作用は、突き合わされるアルミ
ニウム形材のそれぞれの厚肉部において生じることとな
り、以て、それぞれの厚肉部に跨がるように、接合部が
形成されることとなるところから、摩擦攪拌接合にて窪
みが生じたところで、所定高さで突出せる厚肉部の領域
内となるのであり、それ故に接合部の強度はそれ程低下
するようなことがなく、以て強度に優れた広幅形材を容
易に得ることが出来るのである。

【００１２】なお、かくの如き本発明に従う製造方法に
おいては、突き合わされるアルミニウム形材のそれぞれ
の厚肉部に跨がるように形成される、摩擦攪拌接合によ
る接合部にも、その表面に、従来と同様な窪みが形成さ
れ、またバリが生じるようになるのであるが、それによ
って、外観（美感）が悪化するのを回避するために、有
利には、アルミニウム形材のそれぞれの厚肉部に対して
面削が施され、その厚肉とされた部分が除去されて、母
材厚さ、換言すればアルミニウム形材の接合部近傍の厚
さと同様な厚さとされて、平滑な表面とされる。このよ
うな平滑な切削にて、接合面の凹凸等による疲労強度に
対する影響の懸念を解消することも、出来るのである。

【００１３】また、本発明に従ってアルミニウム広幅形
材を製造するに際しては、それを与えるアルミニウム形
材として、熱処理型合金または加工硬化材からなるもの
が、有利に用いられることとなる。摩擦攪拌接合のため
に、被接合材の組織変化が少なく、従って熱処理型合金
材や加工硬化材の材質変化を少なくして、特性に優れた
広幅形材を得ることが出来ることとなるからであり、ま
た接合に際しての熱影響部が生じても、厚肉部の存在に
て、その影響を最小限に止めることが出来るのであり、
以て接合部の強度維持を有効に為し得るのである。

【００１４】

【発明の実施の形態】ところで、かかる本発明に従うア
ルミニウム広幅形材の製造方法において、アルミニウム
形材としては、通常のアルミニウム若しくはアルミニウ
ム合金からなる、一定の形状を有する材料、即ち形材で
あれば、如何なるものをも用いることが出来、公知の各
種の手法にて製作された各種の形状のアルミニウム形材
の複数を組み合わせて、目的とする広幅形材の形状とさ
れることとなるが、一般には、押出形材が有利に用いら
れ、そのような押出形材の複数を用いて、大型の広幅形
材が製造されるのである。特に、接合部の組織変化（材
質変化）が少なく、且つ強度維持に有効であるところか
ら、Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系（２０００系）、Ａｌ−Ｍｇ−
Ｓｉ系（６０００系）、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系（７０００
系）の熱処理型合金や加工硬化材からなるアルミニウム
形材を用いたアルミニウム広幅形材の製造に、本発明が
有利に適用されることとなる。

【００１５】そして、かかるアルミニウム形材の複数を
用いて、摩擦攪拌接合にて、目的とする広幅形材を得る
ために、本発明にあっては、図２に示される如く、突き
合わされるアルミニウム形材１２ａ、１２ｂの端部側の
板状部位を、ピン１４を同心的に設けてなる回転治具１
６の配置される側において、０．０５〜２ｍｍ、望まし
くは０．２〜１．５ｍｍの高さ（ｈ、ｈ′）で突出せし
めてなる厚肉部１３ａ、１３ｂと為し、更にそれら厚肉
部１３ａ、１３ｂの幅：ｗ、ｗ′（単位：ｍｍ）が、次
式：ｒ＋１≦ｗ（ｗ′）≦ｒ＋３０、望ましくはｒ＋５
≦ｗ（ｗ′）≦ｒ＋１５〔但し、ｒは、回転治具の半径
（単位：ｍｍ）を示す〕を満足するように構成したので
ある。

【００１６】これに対し、それら突き合わされるアルミ
ニウム形材１２ａ、１２ｂの端部側の板状部位に設けら
れる厚肉部１３ａ、１３ｂの突出高さ：ｈ、ｈ′が、
０．０５ｍｍよりも低くなると、摩擦攪拌接合にて生じ
る接合部の窪みが母材板厚部（ｔ、ｔ′）に達するよう
になって、充分な接合強度を維持し得なくなる問題があ
り、また２ｍｍよりも高くなると、充分な強度は確保さ
れ得るものの、形材自体の重量増加を招いたり、摩擦攪
拌接合のためのピン１４や回転治具１６の高速回転に対
する抵抗が大きくなり、更には、大きな負荷を生じたり
して、装置的にも問題を生じるようになる。また、突き
合わされるそれぞれの厚肉部１３ａ、１３ｂの幅：ｗ、
ｗ′が、ｒ＋１ｍｍよりも狭くなると、摩擦攪拌接合に
て形成される接合部が、それぞれの厚肉部１３ａ、１３
ｂを越えて、それぞれの母材部分（板厚：ｔ部分）にま
で達し、そのために、強度の確保が充分に為され得なく
なる等の問題を生じるのであり、またｒ＋３０ｍｍより
も広くしたところで、それに伴う作用・効果の上昇より
も、形材自体の重量増加、更には摩擦攪拌接合操作上に
おける装置的な問題等が惹起されるようになる。

【００１７】なお、かかる突き合わされるアルミニウム
形材１２ａ、１２ｂの端部側部位周辺の厚さ、所謂母材
板厚：ｔ、ｔ′は、何れも、０．７〜１５ｍｍ程度とさ
れると共に、それぞれの端部側部位に設けられる厚肉部
１３ａ、１３ｂの高さ：ｈ、ｈ′にあっても、規定範囲
内において、適宜に設定されることとなるが、摩擦攪拌
接合を行なう上において、一方の厚肉部１３ａの全体と
しての厚さ：ｔ＋ｈと他方の厚肉部１３ｂの全体として
の厚さ：ｔ′＋ｈ′とは、等しくすることが望ましい。
また、厚肉部１３ａ、１３ｂの幅：ｗ、ｗ′にあって
も、それらは、上式に規定される範囲内において適宜に
選定することが可能であり、必ずしもｗ＝ｗ′とする必
要はない。

【００１８】また、突き合わされるアルミニウム形材１
２ａ、１２ｂのそれぞれの厚肉部１３ａ、１３ｂの角部
は、曲率半径が０．５ｍｍ以下のＲ型とされていること
が望ましく、また角部を切り落とした形状のＣ型（傾斜
面型）の角部であっても、その切り落とした角部を挟む
２等辺の辺の長さを０．５ｍｍ以下とすることが望まし
い。このような角部形状にて規定される形材断面精度
が、０．５ｍｍよりも大きくなると、接合部に欠陥が惹
起され易く、そのために強度が低下するようになるので
ある。

【００１９】一方、本発明にて採用される摩擦攪拌接合
操作に用いられる、ピン１４を先端部に同心的に設けて
なるロッド状の回転治具１６としては、従来と同様なも
のが用いられ、それぞれ、アルミニウム形材１２ａ、１
２ｂの材質よりも硬い材料を用いて形成されており、そ
のため、それらピン１４や回転治具１６が高速回転せし
められて、二つの形材１２ａ、１２ｂの突合せ部１８に
差し込まれたり、厚肉部１３ａ、１３ｂの上面に回転治
具１６の下部（ショルダー部）が接触せしめられても、
殆ど損耗することのない非消費型の部材とされているの
である。なお、このピン１４及び回転治具１６の軸芯回
りの高速回転は、従来と同様な回転駆動装置を用いて容
易に実現され得るものである。

【００２０】そして、本発明に従って、目的とするアル
ミニウム広幅形材を得るべく、アルミニウム形材をそれ
ぞれ突き合わせ、その突合せ部を摩擦攪拌接合するに際
しては、図２に示される如く、厚肉部１３ａ、１３ｂを
突き合わせた状態において、各アルミニウム形材１２
ａ、１２ｂを位置固定に保持せしめる一方、回転治具１
６を高速回転させて、その先端のピン１４を厚肉部１３
ａ、１３ｂの突合せ部１８に対して差し込み（突き刺
し）、回転治具１６の下部が厚肉部１３ａ、１３ｂの上
面に当接するまで差し込むことにより、かかるピン１４
及び回転治具１６の下部との接触面において、摩擦熱を
発生させ、以てその周囲を可塑化せしめ、更にピン１４
の高速回転に伴う攪拌作用にて、両側の厚肉部１３ａ、
１３ｂの組織を入り混じり合わせ、以て接合部を形成す
ると共に、かかるピン１４及び回転治具１６を突合せ部
１８に沿って相対的に移動せしめることにより、アルミ
ニウム形材１２ａ、１２ｂを、その突合せ部１８におい
て、効果的に摩擦攪拌接合せしめるのである。

【００２１】そして、かくの如き摩擦攪拌接合操作に
て、アルミニウム形材１２ａ、１２ｂの突合せ部１８に
は、図３の（ａ）に示される如く、それぞれの厚肉部１
３ａ、１３ｂに跨がるように、接合部２０が形成される
こととなるのである。また、そのような接合部２０の表
面、即ち回転治具１６側の面の中央部には、窪み２２が
生じ、更に接合部２０の両側部分には、高速回転に伴う
ところのバリ２４も、従来と同様に発生することとなる
が、そのような窪み２２は、厚肉部１３ａ、１３ｂの存
在によって、それぞれの形材１２ａ、１２ｂの母材板厚
（ｔ、ｔ′）部にまで至らず、これによって、強度の確
保が有効に為されているのである。しかも、摩擦攪拌接
合による熱影響部（軟化部）２６も、それぞれの厚肉部
１３ａ、１３ｂの形成領域内に存在するようになるとこ
ろから、組織変化に基づくところの材質変化も極力抑制
され得ることとなったのである。

【００２２】また、かかる摩擦攪拌接合にて、接合部２
０の形成された厚肉部１３ａ、１３ｂに対して、その回
転治具１６の位置せる側の面の面削を実施し、アルミニ
ウム形材１２ａ、１２ｂの端部周辺部位の厚さ：ｔ
（ｔ′）に等しい厚さとなるように、平滑な切削を行な
うことにより、図３の（ｂ）に示される如く、窪み２２
やバリ２４のない、外観乃至は意匠効果に優れた健全な
接合体（広幅形材）と為し得るのである。けだし、厚肉
部１３ａ、１３ｂにおいては、所定の高さ：ｈ（ｈ′）
が存在しているからであり、また、かかる面削によっ
て、接合面の凹凸等が除去されるようになるところか
ら、それが疲労強度に影響を及ぼすことも懸念されるこ
とはないのである。

【００２３】なお、かくの如く、アルミニウム形材１２
ａ、１２ｂを突き合わせ、摩擦攪拌接合せしめて、目的
とするアルミニウム広幅形材とすることによって、歪み
のない若しくは歪みの少ない、そして組織変化の少な
い、強度に優れた広幅形材が実現され得ることとなった
のであり、また、摩擦攪拌接合の採用によって、従来の
溶接法の如き、溶加材やシールドガスが必要でなくな
り、また開先加工や酸化膜の除去も不要となった他、歪
みの修正作業も全く必要でなくなったのである。

【００２４】なお、例示の具体例では、アルミニウム形
材１２ａ、１２ｂとして、その突合せ接合される板状部
分のみが例示されていたが、その他の部分は、よく知ら
れているように、各種の形状において構成され得るもの
であり、例えば、図４に示される如く、幾つかのリブ３
２を立設せしめたアルミニウム押出形材３０ａ、３０ｂ
を用い、それらを並列状態において突き合わせ、本発明
に従って摩擦攪拌接合せしめることにより、接合部３３
を形成するようにすれば、今までは製作が困難であった
船舶用の広幅形材を、母材強度を充分に維持したままで
得ることが出来るのである。勿論、そのようなリブ３２
のない、板状状態の形材を用い、その複数を突き合わせ
て、広幅の板状形材とすることも可能である。更に、本
発明に従えば、突き合わされるアルミニウム形材の突合
せ端部側部位が、何れも、厚肉部とされているところか
ら、摩擦攪拌接合が困難な薄板であっても、それを形材
として用い、接合せしめることが出来る。

【００２５】また、例示の具体例において、アルミニウ
ム形材１２ａ、１２ｂの下面、換言すれば回転治具１６
が位置せしめられる側とは反対側の面は、面一とされ、
それらアルミニウム形材１２ａ、１２ｂをバッキング・
プレート（図示せず）上に載置して、それらの拘束が容
易に為され得るようになっているが、また図５に示され
る如く、突き合わされるアルミニウム形材１２ａ、１２
ｂの端部側部位の下面に、所定高さの突部３４ａ、３４
ｂが、それぞれ、突合せ部１８に沿って所定幅で延びる
ように設けられることも有効である。それらアルミニウ
ム形材１２ａ、１２ｂに設けた突部３４ａ、３４ｂを突
き合わせて、バッキング・プレート３６に形成した溝３
８に収容せしめた状態下において、それぞれのアルミニ
ウム形材１２ａ、１２ｂを固定するようにすれば、それ
らの突合せ部位１８に対して、差し込まれるピン１４に
よるアルミニウム形材１２ａ、１２ｂの離隔作用を阻止
する上において有効である。

【００２６】

【実施例】以下に、本発明の実施例を示し、本発明を更
に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、その
ような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるも
のでないことは、言うまでもないところである。また、
本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記した具
体的構成以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにお
いて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改
良等を加え得るものであることが、理解されるべきであ
る。

【００２７】先ず、突き合わされる端部側部位近傍（母
材）の板厚（ｔ）が４ｍｍであると共に、端部高さ
（ｈ）及び端部厚肉部の幅（ｗ）及び形材端面精度
（Ｒ）が、それぞれ、下記表１に示される、幅：５００
ｍｍ、長さ：５０００ｍｍの各種のアルミニウム押出形
材（６Ｎ０１−Ｔ５形材）を準備した。

【００２８】次いで、それぞれの形材同士を幅方向に突
き合わせ、図２に示される如き形態において、ピンを先
端部に有する回転治具を高速回転させつつ、ピンを突合
せ部に差し込み、そして突合せ部に沿って移動せしめる
ことにより、摩擦攪拌接合を行なった。なお、この摩擦
攪拌接合操作に用いられたピンの半径は２ｍｍ、その長
さは３．７ｍｍであり、また回転治具の半径（ｒ）は１
０ｍｍであり、更に回転数：１５００ｒｐｍ、接合（移
動）速度：５００ｍｍ／分であった。

【００２９】かくして得られた各種のアルミニウム押出
形材の接合材からなる広幅形材における接合部の引張試
験を行ない、その結果を、下記表１に併せ示した。

【００３０】

【表１】

【００３１】かかる表１の結果から明らかな如く、本発
明に従う実施例１〜４において得られた接合材（広幅形
材）にあっては、何れも、その接合部の強度が母材の９
０％以上、換言すれば継手効率が９０％以上の優れたも
のであったのに対して、比較例１の場合の如く、厚肉部
のない形材を接合した場合にあっては、接合部の引張強
さが低く、また厚肉部が存在していても、その幅が本発
明にて規定される範囲よりも狭い比較例２の場合にあっ
ても、低い接合強度しか得られないのである。なお、実
施例１〜４における接合材の破断は、何れも、形材端部
の厚肉部よりも外側の母材定常部で生じ、その引張強さ
は、Ｔ５母材並となっている。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、歪みのない若しくは歪みの少ない、且つ組織
変化の少ない、強度に優れたアルミニウム広幅形材を、
従来の溶接手法とは異なり、溶加材やシールドガス、更
には開先加工や酸化膜の除去工程も必要とすることな
く、容易に得ることが出来ることとなったのであり、今
までの押出等において限界のあった形材の広幅化を有利
に実現し得たところに、本発明の大きな技術的意義が存
するのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の摩擦攪拌接合方法を示す説明図である。

【図２】本発明に従うアルミニウム広幅形材の製造方法
における摩擦攪拌接合工程を示す断面説明図である。

【図３】本発明に従って得られる広幅形材における接合
部の形態を示す断面説明図であって、（ａ）は、摩擦攪
拌接合が施されたままの状態を示し、（ｂ）は、面削の
施された後の状態を示している。

【図４】本発明にて製造される船舶用広幅形材の一例を
示す斜視説明図である。

【図５】アルミニウム形材の突合せ端部の形状の異なる
例を示す、図２と同様な説明図である。

【符号の説明】

１２ａ、１２ｂアルミニウム形材１３ａ、１３ｂ厚肉部１４ピン１６回転治具１８突合せ部２０、３３接合部２２窪み２４バリ２６熱影響部（軟化部）３０ａ、３０ｂアルミニウム押出形材３２リブ３４ａ、３４ｂ突部３６バッキング・プレート３８溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のアルミニウム形材を突き合わせ、
その突合せ部に対して、ロッド状の回転治具の先端に同
心的に設けたピンを、該回転治具と共に一体に回転させ
つつ差し込み、相対的に移動させることにより、かかる
突合せ部を摩擦攪拌接合せしめて、広幅形材を製造する
に際して、かかるアルミニウム形材の突き合わされる端部側の部位
を、前記回転治具の位置せしめられる側において、０．
０５〜２ｍｍの高さで突出せる厚肉部と為すと共に、該
厚肉部の幅：ｗが、次式：ｒ＋１≦ｗ≦ｒ＋３０〔但
し、ｒは、回転治具の半径（単位：ｍｍ）を示す〕を満
足するように構成して、突き合わされるアルミニウム形
材のそれぞれの厚肉部に跨がるように、前記摩擦攪拌接
合による接合部を形成せしめたことを特徴とするアルミ
ニウム広幅形材の製造方法。
【請求項２】前記摩擦攪拌接合の後、前記接合部が跨
がって形成されたアルミニウム形材のそれぞれの厚肉部
に対して、面削が施される請求項１記載の製造方法。
【請求項３】前記アルミニウム形材が、熱処理型合金
または加工硬化材からなるものである請求項１または２
記載の製造方法。