KR101133384B1 - Jointing method - Google Patents

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Abstract

조인트 부재를 개재 설치해서 금속 부재끼리를 마찰 교반하는 접합 방법이며, 금속 부재의 기밀성 및 수밀성을 향상시킬 수 있는 접합 방법을 제공한다. 본 발명에 관한 접합 방법은, 제1 금속 부재(1a) 및 제2 금속 부재(1b)를 단부끼리로 맞대서 형성된 중공부에 조인트 부재(U1)를 끼워 맞추어 이루어지는 피접합 금속 부재(1)에, 회전 도구(G)를 이동시켜서 마찰 교반 접합을 행하는 접합 방법이며, 표면측 맞댐부(J1)에 대하여 표면(A)으로부터 마찰 교반을 행하는 표면측 접합 공정과, 이면측 맞댐부(J2)에 대하여 이면(B)으로부터 마찰 교반을 행하는 이면측 접합 공정과, 제2 금속측 조인트 맞댐부(J3) 및 제1 금속측 조인트 맞댐부(J4)에 대하여 제1 측면(C)으로부터 마찰 교반을 행하는 측면측 접합 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. It is a joining method which friction-stirres metal members with a joint member interposed, and provides the joining method which can improve the airtightness and water tightness of a metal member. The joining method which concerns on this invention is to the to-be-joined metal member 1 formed by fitting the joint member U1 to the hollow part which formed the 1st metal member 1a and the 2nd metal member 1b by the edge part. Is a joining method of moving the rotary tool G to perform friction stir welding. The surface joining step of performing friction stir from the surface A with respect to the front side butting portion J1, and the back side butting portion J2. Friction stir from the first side surface C with respect to the back side bonding step of performing friction stir from the back surface B and the second metal side joint butt portion J3 and the first metal side joint butt portion J4. It is characterized by including a side side joining process.

Description

접합 방법 {JOINTING METHOD}Joining method {JOINTING METHOD}

본 발명은, 마찰 교반을 이용한 금속 부재의 접합 방법에 관한 것이다. This invention relates to the joining method of a metal member using friction stirring.

금속 부재끼리를 접합하는 방법으로서, 마찰 교반 접합(FSW = Friction Stir Welding)이 알려져 있다. 마찰 교반 접합은, 회전 도구를 회전시키면서 금속 부재끼리의 맞댐부를 따라 이동시키고, 회전 도구와 금속 부재의 마찰열에 의해 맞댐부의 금속을 소성 유동시킴으로써, 금속 부재끼리를 고체상 접합시키는 것이다. 또한, 회전 도구는 원기둥 형상을 나타내는 숄더부의 하단부면에 교반 핀(프로브)을 돌출 설치하여 이루어지는 것이 일반적이다. Friction stir welding (FSW = Friction Stir Welding) is known as a method of joining metal members. In friction stir welding, the metal members are joined together in solid phase by moving along the butt part of the metal members while rotating the rotary tool, and plastically flowing the metal of the butt part by frictional heat of the rotary tool and the metal member. Moreover, it is common for a rotating tool to protrude and provide a stirring pin (probe) in the lower end surface of the shoulder part which shows a cylinder shape.

여기에서 도 42의 (a) 및 (b)는 한 쌍의 금속 부재에 마찰 교반 접합을 한 종래의 접합 방법을 도시한 단면도이다. 종래의 접합 방법은, 우선 도 42의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 금속 부재(100)의 단부에 절결된 오목 홈(100a) 및 제2 금속 부재(101)의 단부에 절결된 오목 홈(101a)을 대향시켜, 오목 홈(100a, 101a)에 의해 형성된 중공부에, 조인트 부재(103)를 끼워 맞추어 이루어지는 피접합 금속 부재(104)를 형성한다. 그리고 제1 금속 부재(100)와 제2 금속 부재(101)의 맞댐부(110)의 표면 및 이면으로부터 마찰 교반 접합을 행하는 것이다. 이러한 종래의 접합 방법은, 문헌 1에 기재되어 있다. 42A and 42B are cross-sectional views showing a conventional joining method in which friction stir welding is performed on a pair of metal members. In the conventional joining method, first, as shown in FIGS. 42A and 42B, the end portions of the concave grooves 100a and the second metal member 101 cut out at the ends of the first metal member 100. The to-be-joined metal member 104 formed by fitting the joint member 103 is formed in the hollow part formed by the recessed grooves 100a and 101a so that the recessed groove 101a cut out in the back may be opposed. And friction stir welding is performed from the surface and the back surface of the butt | matching part 110 of the 1st metal member 100 and the 2nd metal member 101. FIG. This conventional joining method is described in Document 1.

또한, 도 43은 두께가 다른 단차부를 구비한 한 쌍의 금속 부재 사이에 조인트 부재를 개재 설치해서 단계적으로 마찰 교반을 행하는 종래의 접합 방법을 도시한 도면이며, (a)는 접합 전, (b)는 접합 후를 나타낸다. FIG. 43 is a view showing a conventional joining method in which friction stir is performed stepwise through a joint member provided between a pair of metal members provided with stepped portions having different thicknesses, (a) before (b) ) Represents after conjugation.

도 43의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 본체부(201)의 테두리부에 본체부(201)보다도 두께가 작은 단차부(202)를 구비하는 제1 금속 부재(210a) 및 제2 금속 부재(210b)를 단차부(202)끼리로 맞대는 맞댐 공정과, 단차부끼리의 맞댐부(Jd)에 대하여 마찰 교반을 행하는 단차부 마찰 교반 공정과, 맞댐 공정에서 형성된 오목부(203)에 조인트 부재(U)를 배치하는 조인트 부재 배치 공정과, 제1 금속 부재(210a)와 조인트 부재(U)의 맞댐부(Ja) 및 제2 금속 부재(210b)와 조인트 부재(U)의 맞댐부(Jb)에 대하여 마찰 교반을 행하는 마찰 교반 공정을 구비하는 것이다. 이러한 접합 방법에 따르면, 금속 부재의 두께가 큰 부재라도, 단계적으로 마찰 교반 접합을 행함으로써 금속 부재끼리를 적절하게 접합할 수 있다. 이러한 종래의 접합 방법은, 문헌 2에 기재되어 있다. As shown in FIGS. 43A and 43B, the first metal member 210a including the stepped portion 202 having a smaller thickness than the main body portion 201 at the edge portion of the main body portion 201 and A step of abutting the second metal member 210b with the stepped portions 202, a stepped friction stirring step of performing friction agitation with respect to the abutted portion Jd of the stepped portions, and a recess formed in the abutting process ( Joint member arranging process which arrange | positions the joint member U in 203, the butt | matching part Ja of the 1st metal member 210a and the joint member U, the 2nd metal member 210b, and the joint member U. It is provided with the friction stirring process of performing friction stirring with respect to the butt | matching part Jb of this. According to such a joining method, even if the member of the metal member has a large thickness, the metal members can be appropriately joined by performing friction stir welding step by step. This conventional joining method is described in Document 2.

또한, 도 43의 (b)에 도시한 바와 같이, 금속 부재의 기밀성 및 수밀성을 높일 경우에는, 조인트 부재(U)의 하면과 오목부(203)의 저면과의 맞댐부(Jc)를 마찰 교반하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 마찰 교반 공정에 의해 형성된 소성화 영역(W)의 깊이(Wa)를 조인트 부재(U)의 두께(Ua)보다도 크게 설정하는 동시에, 회전 도구(G)를 복수 회 왕복시켜서 맞댐부(Jc)를 전체면에 걸쳐 마찰 교반한다. 이에 의해, 금속 부재의 수밀성 및 기밀성을 높일 수 있다. In addition, as shown in FIG. 43 (b), when the airtightness and water tightness of the metal member are increased, friction agitating the butt portion Jc between the bottom surface of the joint member U and the bottom surface of the recess 203. It is desirable to. That is, the depth Wa of the plasticization area | region W formed by the said friction stirring process is set larger than the thickness Ua of the joint member U, and the rotary tool G is reciprocated several times, and the butt part ( Jc) is frictionally stirred over the entire surface. Thereby, the watertightness and airtightness of a metal member can be improved.

[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 제2004-167498호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-167498 [특허 문헌 2] 일본 특허 출원 공개 제2004-358535호 공보[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-358535

그러나 도 42에 도시하는 종래의 접합 방법과 같이, 조인트 부재(103)를 개재 설치하여 제1 금속 부재(100) 및 제2 금속 부재(101)의 단부끼리를 접합하는 경우, 제1 금속 부재(100)와 조인트 부재(103)의 맞댐부(100b) 및 제2 금속 부재(101)와 조인트 부재(103)의 맞댐부(101b)가, 피접합 금속 부재(104)의 양측면 간에 노출되어 있으므로, 피접합 금속 부재(104)의 수밀성 및 기밀성이 저하된다고 하는 문제가 있었다. However, like the conventional joining method shown in FIG. 42, when joining the edge parts of the 1st metal member 100 and the 2nd metal member 101 via the joint member 103, the 1st metal member ( Since the abutment portion 100b of the 100 and the joint member 103 and the abutment portion 101b of the second metal member 101 and the joint member 103 are exposed between both sides of the metal member 104 to be joined, There exists a problem that the watertightness and airtightness of the to-be-joined metal member 104 fall.

한편, 도B의 (b)에 도시하는 종래의 접합 방법에 의하면, 조인트 부재(U)의 저면적이 클수록, 회전 도구(G)의 이동 거리가 커지므로, 작업이 번잡해진다고 하는 문제가 있었다. 또한, 상기한 마찰 교반 공정에서 형성된 소성화 영역(W)의 깊이(Wa)보다도, 조인트 부재(U)의 두께(Ua)가 큰 경우에는, 맞댐부(Ja, Jb, Jc)에 미소성화 영역이 발생해 버리므로, 금속 부재의 수밀성 및 기밀성을 높이는 것이 곤란했다.On the other hand, according to the conventional joining method shown in FIG. B (b), the larger the bottom area of the joint member U is, the larger the moving distance of the rotary tool G is, and thus there is a problem that the work becomes complicated. . Moreover, when the thickness Ua of the joint member U is larger than the depth Wa of the plasticization area | region W formed in the said friction stir process, the unfired area | region at the abutment part Ja, Jb, Jc is carried out. Since this has occurred, it was difficult to increase the watertightness and the airtightness of the metal member.

이러한 관점에서 본 발명은, 조인트 부재를 개재 설치해서 금속 부재끼리를 마찰 교반하는 접합 방법이며, 금속 부재의 기밀성 및 수밀성을 향상시킬 수 있는 접합 방법을 제공하는 것을 과제로 한다. In view of the above, the present invention is a joining method of friction stiring metal members with a joint member interposed therebetween, and an object thereof is to provide a joining method capable of improving the airtightness and watertightness of the metal member.

이러한 과제를 해결하는 본 발명에 관한 접합 방법은, 단부에 오목 홈을 갖는 제1 금속 부재 및 제2 금속 부재를 상기 단부끼리 맞대어 형성된 중공부에 조인트 부재를 삽입해서 이루어지는 피접합 금속 부재에, 회전 도구를 이동시켜서 마찰 교반 접합을 행하는 접합 방법이며,The joining method which concerns on this subject is rotated to the to-be-joined metal member formed by inserting a joint member in the hollow part which formed the 1st metal member and the 2nd metal member which have a recessed groove in the edge part, and the said edge part formed. It is a joining method of carrying out a friction stir welding by moving a tool,

상기 제1 금속 부재와 상기 제2 금속 부재의 맞댐부에 대하여 상기 피접합 금속 부재의 표면으로부터 마찰 교반을 행하는 표면측 접합 공정과, 상기 제1 금속 부재와 상기 제2 금속 부재의 맞댐부에 대하여 상기 피접합 금속 부재의 이면으로부터 마찰 교반을 행하는 이면측 접합 공정과, 상기 제1 금속 부재와 상기 제2 금속 부재의 맞댐부, 상기 조인트 부재와 상기 제1 금속 부재의 맞댐부 및 상기 조인트 부재와 상기 제2 금속 부재의 맞댐부에 대하여 상기 피접합 금속 부재의 측면으로부터 마찰 교반을 행하는 측면측 접합 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. On the surface side joining process of performing friction stir from the surface of the to-be-joined metal member with respect to the butt | matching part of a said 1st metal member and a said 2nd metal member, and about the butt part of a said 1st metal member and a said 2nd metal member. A back side joining step of performing friction stir from the back surface of the metal member to be joined, an abutting portion of the first metal member and the second metal member, an abutting portion of the joint member and the first metal member, and a joint member; And a side-side joining step of performing friction stir from the side surface of the metal member to be joined to the butt portion of the second metal member.

이러한 접합 방법에 따르면, 피접합 금속 부재의 표면 및 이면을 마찰 교반하는 동시에, 피접합 금속 부재의 측면에 노출되는 상기 제1 금속 부재와 상기 제2 금속 부재의 맞댐부, 상기 조인트 부재와 상기 제1 금속 부재의 맞댐부 및 상기 조인트 부재와 상기 제2 금속 부재의 맞댐부에 대하여 마찰 교반을 행함으로써 미소성화 영역을 밀폐한다. 이에 의해, 피접합 금속 부재의 기밀성 및 수밀성을 향상시킬 수 있다. According to this joining method, the front and back surfaces of the metal member to be joined are frictionally agitated, and the abutment portion of the first metal member and the second metal member exposed to the side surface of the metal member to be joined, the joint member, and the first member are exposed. The unfired region is sealed by performing friction stirring on the butt portion of the first metal member and the butt portion of the joint member and the second metal member. Thereby, the airtightness and water tightness of a to-be-joined metal member can be improved.

또한, 제1 금속 부재와 제2 금속 부재의 맞댐부에 조인트 부재를 삽입하여, 조인트 부재와 제1 금속 부재의 맞댐부 및 조인트 부재와 제2 금속 부재의 맞댐부를 마찰 교반함으로써, 접합부의 강도를 높일 수 있다. In addition, the joint member is inserted into the butt portion of the first metal member and the second metal member, and frictionally stirs the butt portion of the joint member and the first metal member and the butt portion of the joint member and the second metal member, thereby increasing the strength of the joint portion. It can increase.

또한, 상기 표면측 접합 공정 및 이면측 접합 공정에서 형성된 소성화 영역과, 상기 조인트 부재가 접촉하는 것이 바람직하다. 이러한 접합 방법에 따르면, 피접합 금속 부재의 제1 금속 부재와 제2 금속 부재의 맞댐부의 전체 길이에 걸쳐 밀폐할 수 있으므로, 제품의 질을 더욱 높일 수 있다. Moreover, it is preferable that the plasticization area | region formed in the said front side joining process and the back side joining process, and the said joint member contact. According to such a joining method, since it can seal over the entire length of the butt | matching part of the 1st metal member and the 2nd metal member of a to-be-joined metal member, the quality of a product can further be improved.

또한, 상기 측면측 접합 공정에서는, 상기 표면측 접합 공정 및 이면측 접합 공정에서 형성된 소성화 영역을 상기 회전 도구에 의해 마찰 교반하는 것이 바람직하다. 이러한 접합 방법에 따르면, 측면측 접합 공정에 의해 형성된 소성화 영역과, 상기 표면측 접합 공정 및 이면측 접합 공정에서 형성된 소성화 영역이 중복되므로, 한층 더 제품의 질을 높일 수 있다. Moreover, in the said side side joining process, it is preferable to friction stir the plasticization area | region formed in the said front side joining process and the back side joining process with the said rotary tool. According to such a joining method, since the plasticized region formed by the side joining process and the plasticized region formed in the said front side joining process and the back side joining process overlap, the quality of a product can be improved further.

또한, 본 발명은 단부면에 오목 홈을 갖는 제1 금속 부재 및 제2 금속 부재와, 상기 제1 금속 부재의 단부면과 상기 제2 금속 부재의 한쪽 측면을 맞대서 형성된 중공부에 삽입된 조인트 부재를 갖는 피접합 금속 부재에, 회전 도구를 이동시켜서 마찰 교반 접합을 행하는 접합 방법이며, 상기 제1 금속 부재의 상기 오목 홈에 상기 조인트 부재를 삽입하는 제1 삽입 공정과, 상기 제1 금속 부재와 상기 조인트 부재의 맞댐부에 대하여, 상기 제1 금속 부재의 측면으로부터 마찰 교반을 행하는 제1 본 접합 공정과, 상기 제1 금속 부재의 단부면이 상기 제2 금속 부재의 한쪽 측면에 맞대어지도록 해서 상기 제2 금속 부재의 상기 오목 홈에 상기 조인트 부재를 삽입하는 제2 삽입 공정과, 상기 제1 금속 부재의 단부면과 상기 제2 금속 부재의 한쪽 측면과의 맞댐부에 대하여, 피접합 금속 부재의 표면 및 이면으로부터 마찰 교반을 행하는 제2 본 접합 공정과, 상기 제1 금속 부재와 상기 제2 금속 부재의 맞댐부 및 상기 제2 금속 부재와 상기 조인트 부재의 맞댐부에 대하여, 상기 제2 금속 부재의 단부면으로부터 마찰 교반을 행하는 제3 본 접합 공정과, 상기 제2 금속 부재와 상기 조인트 부재의 맞댐부에 대하여, 상기 제2 금속 부재의 다른 쪽 측면으로부터 마찰 교반을 행하는 제4 본 접합 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention provides a joint inserted into a hollow portion formed by abutting a first metal member and a second metal member having a concave groove in an end face, and an end face of the first metal member and one side surface of the second metal member. A joining method in which a friction stir welding is performed by moving a rotating tool to a joined metal member having a member, the first insertion step of inserting the joint member into the concave groove of the first metal member, and the first metal member. And the first main joining step of performing friction stir from the side surface of the first metal member, and the end face of the first metal member to face one side surface of the second metal member with respect to the butt portion of the joint member. A second insertion step of inserting the joint member into the concave groove of the second metal member, and an abutting portion between an end face of the first metal member and one side surface of the second metal member; 2nd main joining process which performs friction stirring from the surface and the back surface of a to-be-joined metal member, the abutment part of a said 1st metal member and a said 2nd metal member, and the abutment part of a said 2nd metal member and a said joint member. With respect to the third main joining step of performing friction stir from the end face of the second metal member and the abutment portion of the second metal member and the joint member, friction stir is performed from the other side of the second metal member. It comprises a 4th present bonding process performed.

이러한 접합 방법에 따르면, 피접합 금속 부재의 표면 및 이면을 마찰 교반하는 동시에, 피접합 금속 부재의 측면에 노출되는 상기 제1 금속 부재와 상기 제2 금속 부재의 맞댐부, 상기 조인트 부재와 상기 제1 금속 부재의 맞댐부 및 상기 조인트 부재와 상기 제2 금속 부재의 맞댐부에 대하여 마찰 교반을 행함으로써 미소성화 영역을 밀폐한다. 이에 의해, 피접합 금속 부재의 기밀성 및 수밀성을 향상시킬 수 있다. According to this joining method, the front and back surfaces of the metal member to be joined are frictionally agitated, and the abutment portion of the first metal member and the second metal member exposed to the side surface of the metal member to be joined, the joint member, and the first member are exposed. The unfired region is sealed by performing friction stirring on the butt portion of the first metal member and the butt portion of the joint member and the second metal member. Thereby, the airtightness and water tightness of a to-be-joined metal member can be improved.

또한, 제1 금속 부재와 제2 금속 부재의 맞댐부에 조인트 부재를 삽입하여, 조인트 부재와 제1 금속 부재의 맞댐부 및 조인트 부재와 제2 금속 부재의 맞댐부를 마찰 교반함으로써, 접합부의 강도를 높일 수 있다. In addition, the joint member is inserted into the butt portion of the first metal member and the second metal member, and frictionally stirs the butt portion of the joint member and the first metal member and the butt portion of the joint member and the second metal member, thereby increasing the strength of the joint portion. It can increase.

또한, 본 발명은 단부면에 오목 홈을 갖는 제1 금속 부재 및 제2 금속 부재와, 상기 제1 금속 부재의 단부면과 상기 제2 금속 부재의 한쪽 측면을 맞대서 형성된 중공부에 삽입된 조인트 부재를 갖는 피접합 금속 부재에, 회전 도구를 이동시켜서 마찰 교반 접합을 행하는 접합 방법이며, 상기 제2 금속 부재의 상기 오목 홈에 상기 조인트 부재를 삽입하는 제3 삽입 공정과, 상기 제2 금속 부재와 상기 조인트 부재의 맞댐부에 대하여, 상기 제2 금속 부재의 다른 쪽 측면으로부터 마찰 교반을 행하는 제4 본 접합 공정과, 상기 제1 금속 부재와 상기 제2 금속 부재의 맞댐부 및 상기 제2 금속 부재와 상기 조인트 부재의 맞댐부에 대하여, 상기 제2 금속 부재의 단부면으로부터 마찰 교반을 행하는 제3 본 접합 공정과, 상기 제1 금속 부재의 단부면이 상기 제2 금속 부재의 한쪽 측면에 맞대어지도록 해서 상기 제1 금속 부재의 상기 오목 홈에 상기 조인트 부재를 삽입하는 제4 삽입 공정과, 상기 제1 금속 부재의 단부면과 상기 제2 금속 부재의 한쪽 측면과의 맞댐부에 대하여, 상기 피접합 금속 부재의 표면 및 이면으로부터 마찰 교반을 행하는 제2 본 접합 공정과, 상기 제1 금속 부재와 상기 조인트 부재의 맞댐부에 대하여, 상기 제1 금속 부재의 측면으로부터 마찰 교반을 행하는 제1 본 접합 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention provides a joint inserted into a hollow portion formed by abutting a first metal member and a second metal member having a concave groove in an end face, and an end face of the first metal member and one side surface of the second metal member. A joining method of performing friction stir welding by moving a rotary tool to a joined metal member having a member, comprising: a third insertion step of inserting the joint member into the concave groove of the second metal member; and the second metal member And a fourth main joining step of performing friction stir from the other side of the second metal member to the butt portion of the joint member, the butt portion of the first metal member and the second metal member, and the second metal. The third main joining step of performing friction stir from the end face of the second metal member to the butt portion of the member and the joint member, and the end face of the first metal member include the second metal. A fourth insertion step of inserting the joint member into the concave groove of the first metal member so as to face one side of the member, and the end face of the first metal member and one side of the second metal member 2nd main joining process which performs friction stirring with respect to the part from the surface and the back surface of the said to-be-joined metal member, and friction stirring from the side surface of the said 1st metal member with respect to the butt | matching part of the said 1st metal member and the said joint member. It is characterized by including the 1st main bonding process which performs the following.

이러한 접합 방법에 따르면, 피접합 금속 부재의 표면 및 이면을 마찰 교반하는 동시에, 피접합 금속 부재의 측면에 노출되는 상기 제1 금속 부재와 상기 제2 금속 부재의 맞댐부, 상기 조인트 부재와 상기 제1 금속 부재의 맞댐부 및 상기 조인트 부재와 상기 제2 금속 부재의 맞댐부에 대하여 마찰 교반을 행함으로써 미소성화 영역을 밀폐한다. 이에 의해, 피접합 금속 부재의 양측면 간의 기밀성 및 수밀성을 향상시킬 수 있다. According to this joining method, the front and back surfaces of the metal member to be joined are frictionally agitated, and the abutment portion of the first metal member and the second metal member exposed to the side surface of the metal member to be joined, the joint member, and the first member are exposed. The unfired region is sealed by performing friction stirring on the butt portion of the first metal member and the butt portion of the joint member and the second metal member. Thereby, the airtightness and watertightness between the both sides of a to-be-joined metal member can be improved.

또한, 제1 금속 부재와 제2 금속 부재의 맞댐부에 조인트 부재를 삽입하여, 조인트 부재와 제1 금속 부재의 맞댐부 및 조인트 부재와 제2 금속 부재의 맞댐부를 마찰 교반함으로써, 접합부의 강도를 높일 수 있다. In addition, the joint member is inserted into the butt portion of the first metal member and the second metal member, and frictionally stirs the butt portion of the joint member and the first metal member and the butt portion of the joint member and the second metal member, thereby increasing the strength of the joint portion. It can increase.

또한, 본 발명에서는, 상기 제1 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역과, 상기 제2 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역을 중복시키고, 상기 제2 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역과, 상기 제3 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역을 중복시키고, 상기 제3 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역과 상기 제4 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역을 중복시키는 것이 바람직하다. Moreover, in this invention, the plasticization area | region formed in the said 1st main bonding process, the plasticization area | region formed in the said 2nd main bonding process overlaps, and the said plasticization area | region formed in the said 2nd main bonding process, and the said 3rd It is preferable that the plasticized region formed in the present bonding step is overlapped, and the plasticized region formed in the third main bonding step overlaps with the plasticized region formed in the fourth main bonding step.

이러한 접합 방법에 따르면, 각 접합 공정에 의해 형성된 소성화 영역을 중복시켜 맞댐부를 밀폐하므로, 한층 더 제품의 질을 높일 수 있다. According to such a joining method, since the butt part is overlapped by overlapping the plasticized area | region formed by each joining process, the quality of a product can be improved further.

또한, 본 발명은 단부면에 오목 홈을 갖는 제1 금속 부재, 제2 금속 부재 및 제3 금속 부재와, 상기 오목 홈에 삽입되는 조인트 부재를 갖고, 상기 조인트 부재의 양측에 상기 제1 금속 부재 및 상기 제3 금속 부재를 삽입하는 동시에, 상기 제1 금속 부재와 제3 금속 부재 사이에 제2 금속 부재를 삽입해서 형성된 평면에서 보아 T자 형상을 나타내는 피접합 금속 부재에, 회전 도구를 이동시켜서 마찰 교반 접합을 행하는 접합 방법이며, 상기 제1 금속 부재 및 상기 제3 금속 부재를 상기 조인트 부재의 양측에 삽입하는 제5 삽입 공정과, 상기 제1 금속 부재와 상기 조인트 부재의 맞댐부 및 상기 제3 금속 부재와 상기 조인트 부재의 맞댐부에 대하여, 상기 조인트 부재의 한쪽 측면으로부터 마찰 교반을 행하는 제5 본 접합 공정과, 상기 조인트 부재에 상기 제2 금속 부재를 삽입하는 제6 삽입 공정과, 상기 제1 금속 부재의 단부면과 상기 제2 금속 부재의 한쪽 측면과의 맞댐부와, 상기 제2 금속 부재와 상기 조인트 부재의 맞댐부와, 상기 제3 금속 부재의 단부면과 상기 제2 금속 부재의 다른 쪽 측면과의 맞댐부를 상기 제2 금속 부재의 단부면으로부터 마찰 교반을 행하는 제6 본 접합 공정과, 상기 제1 금속 부재의 단부면과 상기 제2 금속 부재의 한쪽 측면과의 맞댐부에 대하여, 상기 피접합 금속 부재의 표면 및 이면으로부터 마찰 교반을 행하는 동시에, 상기 제3 금속 부재의 단부면과 상기 제2 금속 부재의 다른 쪽 측면과의 맞댐부에 대하여, 상기 피접합 금속 부재의 표면 및 이면으로부터 마찰 교반을 행하는 제7 본 접합 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.Moreover, this invention has the 1st metal member, the 2nd metal member, and the 3rd metal member which have a recessed groove in an end surface, and the joint member inserted into the said recessed groove, The said 1st metal member on both sides of the said joint member. And inserting the third metal member, and moving the rotating tool to the to-be-joined metal member having a T-shape in plan view formed by inserting a second metal member between the first metal member and the third metal member. A joining method for performing friction stir welding, comprising: a fifth insertion step of inserting the first metal member and the third metal member on both sides of the joint member, an abutting portion of the first metal member and the joint member, and the first agent; 5th main joining process which performs friction stirring with respect to the butt | matching part of 3 metal members and the said joint member from one side surface of the said joint member, and said 2nd in the said joint member A sixth insertion step of inserting the inner member, an end portion of the first metal member and one side surface of the second metal member, an abutment portion of the second metal member and the joint member, and the first A sixth main joining step of performing friction stir between the end face of the third metal member and the other side surface of the second metal member from the end face of the second metal member; and the end face of the first metal member and the Friction stirring is performed from the front and rear surfaces of the metal member to be joined to one of the side surfaces of the second metal member, and the end surface of the third metal member and the other side surface of the second metal member. A 7th main joining process of performing friction stir from the front and back surfaces of the said to-be-joined metal member with respect to a butt | matching part is characterized by the above-mentioned.

이러한 접합 방법에 따르면, 제1 금속 부재, 제2 금속 부재 및 제3 금속 부재 및 조인트 부재를 삽입해서 이루어지는 평면에서 보아 T자 형상을 나타내는 피접합 금속 부재라도, 피접합 금속 부재의 측면에 노출되는 맞댐부에 마찰 교반을 행함으로써, 피접합 금속 부재의 수밀성 및 기밀성을 높일 수 있다. 또한, 조인트 부재를 개재 설치하여, 조인트 부재와 각 금속 부재의 맞댐부에 대하여 마찰 교반함으로써, 접합부의 강도를 높일 수 있다.According to such a joining method, even a to-be-joined metal member having a T-shape in plan view formed by inserting the first metal member, the second metal member, the third metal member, and the joint member is exposed to the side surface of the metal member to be joined. By performing friction stirring on the butt portion, the watertightness and airtightness of the metal member to be joined can be improved. Moreover, the strength of a junction part can be raised by providing a joint member through friction and stirring-flush with respect to the butt | matching part of a joint member and each metal member.

또한, 본 발명에서는, 상기 제5 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역과, 상기 제6 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역을 중복시키고, 상기 제6 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역과, 상기 제7 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역을 중복시키는 것이 바람직하다. Moreover, in this invention, the plasticization area | region formed in the said 5th main bonding process, the plasticization area | region formed in the said 6th main bonding process overlaps, and the plasticization area | region formed in the said 6th main bonding process, and the said 7th It is preferable to overlap the plasticized region formed in the present bonding step.

이러한 접합 방법에 따르면, 각 접합 공정에 의해 형성된 소성화 영역을 중복시켜 맞댐부를 밀폐하므로, 한층 더 제품의 질을 높일 수 있다.According to such a joining method, since the butt part is overlapped by overlapping the plasticized area | region formed by each joining process, the quality of a product can be improved further.

또한, 본 발명은 2개의 금속 부재끼리의 맞댐부 및 상기 금속 부재끼리의 사이에 개재 설치되는 조인트 부재와 상기 각 금속 부재의 맞댐부에 대하여 회전 도구를 이동시켜서 마찰 교반 접합을 행하는 접합 방법이며, 본체부의 단부에 상기 본체부보다도 두께가 작은 단차부를 구비하는 2개의 상기 금속 부재의 상기 단차부끼리를 맞대어 상기 본체부 간에 오목부를 형성하는 맞댐 공정과, 상기 단차부끼리의 맞댐부에 대하여, 표면 및 이면 중 어느 한쪽으로부터 마찰 교반을 행하는 제1 단차부 본 접합 공정과, 상기 오목부에 상기 조인트 부재를 삽입하여 상기 조인트 부재를 상기 양 본체부에 맞대는 조인트 부재 배치 공정과, 한쪽의 상기 금속 부재의 상기 본체부와 상기 조인트 부재의 맞댐부에 대하여, 표면으로부터 마찰 교반을 행하는 제1 표면 본 접합 공정과, 다른 쪽의 상기 금속 부재의 상기 본체부와 상기 조인트 부재의 맞댐부에 대하여 표면으로부터 마찰 교반을 행하는 제2 표면 본 접합 공정과, 한쪽의 상기 금속 부재와 상기 조인트 부재의 맞댐부, 다른 쪽의 상기 금속 부재와 상기 조인트 부재의 맞댐부에 대하여 측면으로부터 마찰 교반을 행하는 측면 본 접합 공정을 포함하고, 상기 제1 단차부 본 접합 공정 및 상기 측면 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역을 중복시키고, 상기 제1 표면 본 접합 공정 및 상기 측면 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역을 중복시키고, 상기 제2 표면 본 접합 공정 및 상기 측면 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역을 중복시키는 것을 특징으로 한다. Moreover, this invention is the joining method of carrying out friction stir welding by moving a rotating tool with respect to the butt | matching part of two metal members, and the joint member interposed between the said metal member, and the butt | matching part of each said metal member, A step of joining the stepped portions of the two metal members including the stepped portion having a smaller thickness than the main body portion at an end portion of the main body portion to form a concave portion between the main body portions, and the surface of the stepped portion between the stepped portions. And a first step portion main joining step of performing friction stir from any one of the back surfaces, a joint member arranging step of inserting the joint member into the concave portion, and abutting the joint member to the main body portions, and the one metal described above. A first surface bone for performing friction stir from the surface with respect to the body portion of the member and the butt portion of the joint member. A joining step, a second surface main joining step of performing friction stir from the surface with respect to the abutment portion of the main body portion and the joint member of the other metal member, an abutting portion of one of the metal member and the joint member, And a side bone bonding step of performing friction stir from the side surface to the butt portion of the other metal member and the joint member, and overlapping the plasticized region formed in the first stepped bone bonding step and the side bone bonding step. And the plasticized areas formed in the first surface bone bonding step and the side bone bonding step, and the plasticized areas formed in the second surface bone bonding step and the side bone bonding step are overlapped.

이러한 접합 방법에 따르면, 금속 부재의 측면에 노출되는 맞댐부에 대하여, 측면으로부터 마찰 교반을 행하고, 각각의 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역을 중복시킴으로써, 맞댐부를 밀폐할 수 있다. 이에 의해, 피접합 금속 부재의 기밀성 및 수밀성을 높일 수 있다. According to such a joining method, the abutting part can be sealed by performing friction stirring from the side face to the abutting part exposed to the side face of the metal member and overlapping the plasticized regions formed in the respective main joining steps. Thereby, the airtightness and water tightness of a to-be-joined metal member can be improved.

또한, 본 발명에서는, 상기 단차부끼리의 맞댐부에 대하여, 표면 및 이면 중 다른 한쪽으로부터 마찰 교반을 행하는 제2 단차부 본 접합 공정을 포함하고, 상기 제1 단차부 본 접합 공정과 상기 제2 단차부 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역을 중복시키는 것이 바람직하다. Moreover, in this invention, the 2nd step part main joining process which carries out friction stir from the other of a front surface and a back surface with respect to the butt | matching part of the said stepped parts, The said 1st step part main joining process and the said 2nd Step Step It is preferable to overlap the plasticized region formed in the main bonding step.

이러한 접합 방법에 따르면, 단차부끼리의 맞댐부가 깊이 방향의 전체 길이에 걸쳐 마찰 교반되므로, 맞댐부를 확실하게 밀폐할 수 있다. According to such a joining method, since the butt | matching part of a step part is friction-stirred over the full length of a depth direction, it is possible to reliably seal the butt part.

또한, 본 발명에서는, 상기 측면 본 접합 공정은 상기 단차부끼리의 맞댐부의 전체 길이에 걸쳐 마찰 교반을 행하는 것이 바람직하다. Moreover, in this invention, it is preferable that the said side bone joining process performs friction stirring over the full length of the butt | matching part of the said step part.

이러한 접합 방법에 따르면, 측면 본 접합 공정에 있어서, 단차부끼리의 맞댐부의 미소성화 영역에 대하여 마찰 교반함으로써, 더욱 확실하게 밀폐할 수 있다. According to such a joining method, in the side view joining process, it can seal more reliably by friction-stirring with respect to the unfired area | region of the butt | matching part of a step part.

또한, 본 발명에서는, 상기 제1 표면 본 접합 공정 및 상기 제2 표면 본 접합 공정에 의해 형성된 소성화 영역에 있어서, 한쪽 측면으로부터 다른 쪽 측면에 연통하는 터널 형상 공동 결함이 한쪽의 상기 금속 부재 및 다른 쪽의 상기 금속 부재에 형성되어 있는 경우이며, 상기 측면 본 접합 공정에 있어서, 상기 회전 도구를 우회전시키는 경우에는, 그 진행 방향 좌측에 상기 조인트 부재가 위치하도록 상기 측면 본 접합 공정에 관한 개시 위치를 설정하고, 상기 회전 도구를 좌회전시키는 경우에는, 그 진행 방향 우측에 상기 조인트 부재가 위치하도록 상기 측면 본 접합 공정에 관한 개시 위치를 설정하는 것이 바람직하다. Moreover, in this invention, in the plasticization area | region formed by the said 1st surface bone joining process and the said 2nd surface bone joining process, the tunnel shape cavity defect which communicates from one side surface to the other side surface has the said one metal member, and It is a case where it is formed in the said other metal member, and in the said side bone joining process, when making the said rotation tool turn right, the start position which concerns on the said side bone joining process so that the said joint member may be located to the left of the advancing direction. It is preferable to set the starting position regarding the side bone bonding step so that the joint member is located on the right side of the traveling direction when setting the, and rotating the rotary tool to the left.

여기서, 제1 표면 본 접합 공정 및 제2 표면 본 접합 공정에 있어서, 회전 도구를 우회전시키면 진행 방향 좌측에, 좌회전시키면 진행 방향 우측에, 양측면 간에 연통하는 터널 형상의 공동 결함이 형성될 우려가 있다. 이러한 공동 결함은, 금속 부재의 기밀성 및 수밀성을 저하시키는 요인이 되고 있었다. Here, in the 1st surface bone joining process and the 2nd surface bone joining process, there exists a possibility that the tunnel-shaped cavity defect which communicates between both sides may be formed to the left of the advancing direction when the rotating tool rotates to the right, and to the right of the advancing direction when it is rotated to the left. . Such a cavity defect has become a factor which reduces the airtightness and water tightness of a metal member.

그러나 본 발명에 관한 접합법에 따르면, 터널 형상 공동 결함이 형성되는 위치에 따라서, 측면 본 접합 공정에 있어서의 회전 도구의 회전 방향 및 개시 위치를 설정함으로써, 터널 형상 공동 결함을 적절하게 밀폐할 수 있다. According to the joining method according to the present invention, however, the tunnel-shaped cavity defect can be appropriately sealed by setting the rotational direction and the starting position of the rotary tool in the side bone joining step in accordance with the position where the tunnel-shaped cavity defect is formed. .

또한, 본 발명에서는, 상기 제1 표면 본 접합 공정 및 상기 제2 표면 본 접합 공정에 의해 형성된 소성화 영역에 있어서, 한쪽 측면으로부터 다른 쪽 측면에 연통하는 터널 형상 공동 결함이 상기 조인트 부재에만 형성되어 있는 경우이며, 상기 회전 도구를 우회전시키는 경우에는, 그 진행 방향 우측에 상기 조인트 부재가 위치하도록 상기 측면 본 접합 공정에 관한 개시 위치를 설정하고, 상기 회전 도구를 좌회전시키는 경우에는, 그 진행 방향 좌측에 상기 조인트 부재가 위치하도록 상기 측면 본 접합 공정에 관한 개시 위치를 설정하는 것이 바람직하다. Moreover, in this invention, in the plasticization area | region formed by the said 1st surface bone joining process and the said 2nd surface bone joining process, the tunnel-shaped cavity defect which communicates from one side surface to the other side surface is formed only in the said joint member, If the rotation tool is rotated to the right, the start position of the side bone bonding step is set such that the joint member is located on the right side of the moving direction, and the left side of the moving direction is left to rotate the rotary tool. It is preferable to set the starting position regarding the side bone bonding step so that the joint member is located at.

이러한 접합법에 따르면, 터널 형상 결함이 형성되는 위치에 따라서, 측면 본 접합 공정에 있어서의 회전 도구의 회전 방향 및 개시 위치를 설정함으로써, 터널 형상 공동 결함을 적절하게 밀폐할 수 있다.According to this joining method, the tunnel-shaped cavity defect can be appropriately sealed by setting the rotational direction and the starting position of the rotary tool in the side bone joining step in accordance with the position where the tunnel-shaped defect is formed.

본 발명에 관한 접합 방법에 따르면, 조인트 부재를 개재 설치해서 금속 부재끼리를 마찰 교반하는 경우에 있어서, 금속 부재의 기밀성 및 수밀성을 향상시킬 수 있다. According to the joining method which concerns on this invention, when carrying out friction stirring of metal members through a joint member, the airtightness and water tightness of a metal member can be improved.

[도 1] 제1 실시 형태에 관한 접합 방법을 도시한 전체 사시도이다.
[도 2] 제1 실시 형태에 관한 맞댐 공정을 도시한 도면이며, (a)는 사시도, (b)는 측면도이다.
[도 3] 제1 실시 형태에 관한 탭재 배치 공정을 도시한 도면이며, (a)는 사시도, (b)는 (a)의 평면도이다.
[도 4] (a)는 도 3의 (b)의 I-I선 단면도, (b)는 도 3의 (b)의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다.
[도 5] 제1 실시 형태에 관한 회전 도구를 도시한 도면이며, (a)는 소형 회전 도구의 측면도, (b)는 대형 회전 도구의 측면도이다.
[도 6] 제1 실시 형태에 관한 소형 회전 도구의 사용 상태를 도시한 도면이며, (a)는 소형 회전 도구를 제1 탭재에 접촉시킨 도면이며, (b)는 소형 회전 도구를 제1 탭재에 밀어 넣은 도면이다.
[도 7] 제1 실시 형태에 관한 제1 예비 공정의 제1 탭재 접합 공정, 가접합 공정 및 제2 탭재 접합 공정을 도시한 평면도이다.
[도 8] 제1 실시 형태에 관한 표면측 접합 공정을 도 7의 Ⅲ-Ⅲ 화살표 방향으로 도시한 단면도이며, (a)는 개시 위치 부분, (b)는 중간 부분, (c)는 종료 위치 부분의 마찰 교반 접합을 도시한 도면이다.
[도 9] (a)는 제1 실시 형태에 관한 제2 준비 공정의 피접합 금속 부재 설치 공정 후에 있어서, 표면측 맞댐부(J1)로부터 제1 금속 부재(1a)측을 향하는 단면도이다. (b)는 제1 실시 형태에 관한 제2 예비 공정의 제2 탭재 접합 공정, 가접합 공정 및 제1 탭재 접합 공정을 도시한 평면도이다.
[도 10] 제1 실시 형태에 관한 이면측 접합 공정을 도시한 도 9의 (b)의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도이며, (a)는 개시 위치 부분, (b)는 중간 부분의 마찰 교반 접합을 도시한 도면이다.
[도 11] 제1 실시 형태에 있어서, 이면측 접합 공정 후에 탭재를 절제한 상태를 도시한 사시도이다.
[도 12] 제1 실시 형태에 있어서, 제1 측면측 접합 공정을 도시한 도면이며, (a)는 전반 부분, (b)는 후반 부분을 도시한 평면도이다.
[도 13] 제3 실시 형태에 관한 접합 방법을 도시한 전체 사시도이다.
[도 14] 제3 실시 형태에 관한 피접합 금속 부재의 분해 사시도이다.
[도 15] 제3 실시 형태에 관한 피접합 금속 부재를 3방향으로부터 도시한 사시도이다.
[도 16] 제3 실시 형태에 관한 도면이며, (a)는 제1 삽입 공정을 도시한 사시도, (b)는 제1 본 접합 공정을 도시한 평면도이다.
[도 17] 제3 실시 형태에 관한 제2 삽입 공정을 도시한 사시도이다.
[도 18] 제3 실시 형태에 관한 제2 본 접합을 도시한 도면이며 (a)는 평면도, (b)는 (a)의 V-V선 단면도이다.
[도 19] 제3 실시 형태에 관한 제3 본 접합 공정을 도시한 평면도이다.
[도 20] 제3 실시 형태에 관한 제4 본 접합 공정을 도시한 평면도이다.
[도 21] 제3 실시 형태에 관한 들어간 구석부의 마찰 교반 예를 나타낸 사시도이다.
[도 22] 제4 실시 형태에 관한 도면이며, (a)는 제3 삽입 공정을 도시한 사시도, (b)는 제4 본 접합 공정을 도시한 평면도이다.
[도 23] 제4 실시 형태에 관한 도면이며, (a)는 제4 삽입 공정을 도시한 측면도, (b)는 제3 본 접합 공정을 도시한 평면도이다.
[도 24] 제4 실시 형태에 관한 도면이며, (a)는 제2 본 접합 공정을 도시한 평면도, (b)는 (a)의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도이다.
[도 25] 제4 실시 형태에 관한 제1 본 접합 공정을 도시한 도면이며, (a)는 제1 조인트 맞댐부 접합 공정, (b)는 들어간 구석부 접합 공정, (c)는 제2 조인트 맞댐부 접합 공정을 도시한다.
[도 26] 제5 실시 형태에 관한 접합 방법을 도시한 도면이며, (a)는 전체 사시도, (b)는 (a)의 Ⅶ-Ⅶ선 단면도이다.
[도 27] 제5 실시 형태에 관한 피접합 금속 부재의 분해 사시도이다.
[도 28] 제5 실시 형태에 관한 제5 본 접합 공정을 도시한 평면도이다.
[도 29] 제5 실시 형태에 관한 제6 본 접합 공정을 도시한 평면도이다.
[도 30] 제5 실시 형태에 관한 제7 본 접합 공정을 도시한 평면도이다.
[도 31] 제6 실시 형태에 관한 접합 방법을 도시한 전체 사시도이다.
[도 32] 제6 실시 형태에 관한 맞댐 공정을 도시한 도면이며, (a)는 사시도, (b)는 평면도, (c)는 (b)의 I-I선 단면도, (d)는 (b)의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다.
[도 33] 제6 실시 형태에 관한 제1 단차부 가접합 공정을 도시한 평면도이다.
[도 34] (a) 및 (b)는 제6 실시 형태에 관한 제1 단차부 본 접합 공정을 도시한 단면도이다.
[도 35] (a) 및 (b)는 제6 실시 형태에 관한 조인트 부재 배치 공정을 도시한 사시도이다.
[도 36] (a)는 도 35의 (b)의 평면도, (b)는 (a)의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도이다.
[도 37] 제6 실시 형태에 관한 표면 가접합 공정을 도시한 평면도이다.
[도 38] 제6 실시 형태에 관한 표면 본 접합 공정을 도시한 평면도이다.
[도 39] 제6 실시 형태에 관한 제2 단차부 본 접합 공정을 도시한 평면도이다.
[도 40] (a)는 제6 실시 형태에 관한 측면 본 접합 공정을 도시한 평면도, (b)는 제7 실시 형태에 관한 측면 본 접합 공정을 도시한 평면도이다.
[도 41] 측면 본 접합 공정의 접합 방법을 도시한 모식 사시도이며, (a)는 제1 패턴, (b)는 제2 패턴을 도시한 도면이다.
[도 42] (a) 및 (b)는 한 쌍의 금속 부재에 마찰 교반 접합을 한 종래의 접합 방법을 도시한 단면도이다.
[도 43] 두께가 다른 단차부를 구비한 한 쌍의 금속 부재 사이에 조인트 부재를 개재 설치해서 단계적으로 마찰 교반을 행하는 종래의 접합 방법을 도시한 도면이며, (a)는 접합 전, (b)는 접합 후를 도시한다.
1 is an overall perspective view showing a bonding method according to a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing a butting step according to the first embodiment, (a) is a perspective view, and (b) is a side view. FIG.
It is a figure which shows the tab material arrangement process which concerns on 1st Embodiment, (a) is a perspective view, (b) is a top view of (a).
(A) is sectional drawing of the II line of FIG. 3 (b), (b) is sectional drawing of the II-II line of FIG.3 (b).
FIG. 5 is a view showing a rotary tool according to the first embodiment, (a) is a side view of the small rotary tool, and (b) is a side view of the large rotary tool.
FIG. 6 is a view showing a state of use of the small rotary tool according to the first embodiment, (a) is a diagram in which the small rotary tool is brought into contact with the first tab member, and (b) the small rotary tool is connected to the first tab member. It is a drawing pushed in.
FIG. 7: is a top view which shows the 1st tab material joining process of the 1st preliminary process which concerns on 1st embodiment, a provisional bonding process, and a 2nd tab material bonding process. FIG.
FIG. 8: is sectional drawing which showed the surface side joining process which concerns on 1st Embodiment in the direction of the III-III arrow of FIG. 7, (a) is a starting position part, (b) an intermediate part, and (c) an ending position. It is a figure which shows the friction stir welding of a part.
(A) is sectional drawing toward the 1st metal member 1a side from the surface side abutting part J1 after the to-be-joined metal member installation process of the 2nd preparation process which concerns on 1st Embodiment. (b) is a top view which shows the 2nd tab material joining process of the 2nd preliminary process which concerns on 1st Embodiment, the provisional bonding process, and the 1st tab material bonding process.
FIG. 10: is sectional drawing IV-IV line | wire of (b) of FIG. 9 which shows the back side joining process which concerns on 1st Embodiment, (a) is a starting position part, (b) is a friction stir welding of an intermediate part. Figure is shown.
FIG. 11 is a perspective view illustrating a state in which a tab material is removed after a back side bonding step.
12 is a diagram showing a first side-side bonding step in a first embodiment, wherein (a) is a first half portion and (b) is a plan view showing a second half portion.
FIG. 13 is an overall perspective view illustrating the bonding method according to the third embodiment. FIG.
14 is an exploded perspective view of the metal member to be joined according to the third embodiment.
FIG. 15 is a perspective view illustrating the joined metal member according to the third embodiment from three directions. FIG.
FIG. 16: is a figure which concerns on 3rd Embodiment, (a) is a perspective view which shows a 1st insertion process, (b) is a top view which shows the 1st main joining process. FIG.
FIG. 17 is a perspective view illustrating a second insertion step according to the third embodiment. FIG.
FIG. 18 is a view showing a second main junction according to a third embodiment, (a) is a plan view, and (b) is a VV line sectional view of (a). FIG.
FIG. 19 is a plan view illustrating a third main bonding step according to the third embodiment. FIG.
FIG. 20 is a plan view illustrating a fourth main bonding step according to the third embodiment. FIG.
Fig. 21 is a perspective view illustrating an example of friction stirring of the recessed corner portion according to the third embodiment.
Fig. 22 is a diagram according to a fourth embodiment, (a) is a perspective view showing a third insertion step, and (b) is a plan view showing a fourth main joining step.
FIG. 23 is a diagram according to a fourth embodiment, (a) is a side view showing a fourth insertion step, and (b) is a plan view showing a third main bonding step. FIG.
FIG. 24 is a diagram according to a fourth embodiment, (a) is a plan view showing the second main bonding step, and (b) is a sectional view taken along the line VI-VI of (a). FIG.
25 is a diagram illustrating a first main joining step according to a fourth embodiment, wherein (a) is a first joint butt joining step, (b) is a corner joining step, and (c) is a second joint. The butt joint joining process is shown.
It is a figure which shows the bonding method which concerns on 5th Embodiment, (a) is an overall perspective view, (b) is VII-VII line cross section of (a).
Fig. 27 is an exploded perspective view of the metal member to be joined according to the fifth embodiment.
FIG. 28 is a plan view illustrating a fifth main bonding step according to the fifth embodiment. FIG.
FIG. 29 is a plan view illustrating a sixth main bonding step according to the fifth embodiment. FIG.
30 is a plan view illustrating a seventh present bonding step according to the fifth embodiment.
FIG. 31 is an overall perspective view illustrating a bonding method according to a sixth embodiment. FIG.
FIG. 32 is a diagram illustrating a butt step in accordance with a sixth embodiment, (a) is a perspective view, (b) is a plan view, (c) is a sectional view taken along line II of (b), and (d) is a It is sectional drawing of the II-II line.
FIG. 33 is a plan view illustrating a first stepped temporary welding step according to a sixth embodiment. FIG.
(A) and (b) are sectional drawing which showed the 1st step part main bonding process which concerns on 6th Embodiment.
(A) and (b) are perspective views which show the joint member arrangement | positioning process which concerns on 6th Embodiment.
(A) is a top view of FIG. 35 (b), (b) is sectional drawing along the IV-IV line of (a).
FIG. 37 is a plan view illustrating a surface provisional bonding step according to a sixth embodiment. FIG.
38 is a plan view showing the surface-bonding step according to the sixth embodiment.
FIG. 39: is a top view which shows the 2nd step part main bonding process which concerns on 6th Embodiment. FIG.
(A) is a top view which shows the side bone joining process which concerns on 6th Embodiment, (b) is a top view which shows the side bone bonding process which concerns on 7th Embodiment.
FIG. 41: is a schematic perspective view which shows the joining method of this side bonding process, (a) is a 1st pattern, (b) is a figure which showed the 2nd pattern. FIG.
(A) and (b) are sectional drawing which shows the conventional joining method which carried out the friction stir welding to a pair of metal member.
Fig. 43 is a view showing a conventional joining method in which friction stir is performed step by step between a pair of metal members provided with stepped portions having different thicknesses, and (b) before joining (b). Shows after bonding.

[제1 실시 형태][First Embodiment]

제1 실시 형태에 관한 접합 방법은, 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 금속 부재(1a) 및 제2 금속 부재(1b)를 맞대서 형성된 중공부에 조인트 부재(U1)를 삽입하는 동시에, 제1 금속 부재(1a)와 조인트 부재(U1) 및 제2 금속 부재(1b)와 조인트 부재(U1)의 맞댐부를 마찰 교반에 의해 접합하는 것을 특징으로 하는 것이다.In the joining method according to the first embodiment, as shown in FIG. 1, the joint member U1 is inserted into a hollow portion formed to face the first metal member 1a and the second metal member 1b, The butt | matching part of the 1st metal member 1a, the joint member U1, the 2nd metal member 1b, and the joint member U1 is joined by friction stirring. It is characterized by the above-mentioned.

우선, 본 실시 형태에 관한 접합 방법의 피접합 금속 부재(1)를 상세하게 설명하는 동시에, 이 피접합 금속 부재(1)를 접합할 때에 사용되는 제1 탭재(2)와 제2 탭재(3)를 상세하게 설명한다. First, the to-be-joined metal member 1 of the joining method which concerns on this embodiment is demonstrated in detail, and the 1st tab material 2 and the 2nd tab material 3 used when joining this to-be-joined metal member 1 are mentioned. ) Will be described in detail.

피접합 금속 부재(1)는, 도 2의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서는 단부에 오목 홈(ka, kb)이 형성된 한 쌍의 제1 금속 부재(1a) 및 제2 금속 부재(1b)와, 제1 금속 부재(1a)와 제2 금속 부재(1b)를 맞대서 형성한 중공부에 삽입되는 조인트 부재[U(U1)]를 갖는다. As shown to (a) and (b) of FIG. 2, the to-be-joined metal member 1 is a pair of 1st metal member 1a by which recessed grooves ka and kb were formed in the edge part in this embodiment. And a joint member U (U1) inserted into the hollow portion formed by abutting the second metal member 1b and the first metal member 1a and the second metal member 1b.

제1 금속 부재(1a)는, 단면에서 보면 직사각형을 나타내고, 단부면(T1)에 제1 측면(14a)으로부터 제2 측면(15a)을 향해 연속되는 단면에서 보면 직사각형의 오목 홈(ka)이 형성되어 있다. 제2 금속 부재(1b)는, 제1 금속 부재(1a)와 거의 동등한 형상으로 이루어지는 금속 부재이다. 제2 금속 부재(1b)에 형성된 오목 홈(kb)은, 제1 금속 부재(1a)의 오목 홈(ka)과 대향해서 배치되어 있고, 제1 금속 부재(1a) 및 제2 금속 부재(1b)를 맞댐으로써, 중공부가 형성된다. The first metal member 1a has a rectangular shape when viewed in cross section, and a rectangular concave groove ka is formed in the end surface T1 when viewed in a cross section continuous from the first side surface 14a toward the second side surface 15a. Formed. The second metal member 1b is a metal member formed in a shape substantially equivalent to the first metal member 1a. The concave groove kb formed in the second metal member 1b is disposed to face the concave groove ka of the first metal member 1a, and the first metal member 1a and the second metal member 1b are disposed. ), The hollow part is formed.

제1 금속 부재(1a) 및 제2 금속 부재(1b)는, 본 실시 형태에서는 동일한 조성의 금속 재료이며, 예를 들어 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리, 구리 합금, 티탄, 티탄 합금, 마그네슘, 마그네슘 합금 등 마찰 교반 가능한 금속 재료로 이루어진다. The 1st metal member 1a and the 2nd metal member 1b are metal materials of the same composition in this embodiment, For example, aluminum, aluminum alloy, copper, copper alloy, titanium, titanium alloy, magnesium, magnesium alloy The friction material is made of a metal material.

또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 피접합 금속 부재(1)의 표면을 표면(A), 이면을 이면(B), 한쪽 측면을 제1 측면(C), 다른 쪽 측면을 제2 측면(D)이라 한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서의 상하 좌우 전후는, 도 1의 화살표를 따른다. In addition, as shown in FIG. 1, the surface of the to-be-joined metal member 1 is surface A, the back surface B, the one side 1st side C, and the other side 2nd side ( It is called D). In addition, up, down, left, and right in front and back in this embodiment follow the arrow of FIG.

조인트 부재(U1)는, 단면에서 보면 직사각형을 이루는 직육면체이며, 조인트 부재(U1)의 길이 방향의 양단부면은, 제1 금속 부재(1a) 및 제2 금속 부재(1b)의 양측면과 동일한 높이의 면이 되도록 형성되어 있다. 조인트 부재(U1)의 높이(u1)는, 제1 금속 부재(1a)의 오목 홈(ka)의 높이(k1) 및 제2 금속 부재(1b)의 오목 홈(kb)의 높이(k3)와 거의 동등하게 형성되어 있다. 또한, 조인트 부재(U1)의 폭(u2)은, 오목 홈(ka)의 폭(k2)과 오목 홈(kb)의 폭(k4)의 합과 거의 동등하게 형성되어 있다. 즉, 조인트 부재(U1)는, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이 피접합 금속 부재(1)의 중공부에 거의 간극이 없도록 삽입되어 있다. 조인트 부재(U1)는, 본 실시 형태에 있어서는 제1 금속 부재(1a)와 동등한 재료로 이루어진다.The joint member U1 is a rectangular parallelepiped forming a rectangle when viewed in cross section, and both end surfaces in the longitudinal direction of the joint member U1 have the same height as both side surfaces of the first metal member 1a and the second metal member 1b. It is formed so that it may become a surface. The height u 1 of the joint member U1 is the height k 1 of the concave groove ka of the first metal member 1a and the height k of the concave groove kb of the second metal member 1b. It is formed almost equal to 3 ). In addition, the width u 2 of the joint member U1 is formed almost equal to the sum of the width k 2 of the concave groove ka and the width k 4 of the concave groove kb. That is, the joint member U1 is inserted so that there is almost no gap in the hollow part of the to-be-joined metal member 1, as shown to FIG. 2 (b). In the present embodiment, the joint member U1 is made of the same material as the first metal member 1a.

도 1 및 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 피접합 금속 부재(1)의 표면(A)측에 있어서, 제1 금속 부재(1a)와 제2 금속 부재(1b)가 맞대진 부분을 표면측 맞댐부(J1)라 한다. 또한, 피접합 금속 부재(1)의 이면(B)측에 있어서, 제1 금속 부재(1a)와 제2 금속 부재(1b)가 맞대진 부분을 이면측 맞댐부(J2)라 한다. 또한, 제1 측면(C) 및 제2 측면(D)측에 있어서, 조인트 부재(U1)와 제2 금속 부재(1b)가 맞대진 부분을 제2 금속측 조인트 맞댐부(J3)라 한다. 또한, 조인트 부재(U1)와 제1 금속 부재(1a)가 맞대진 부분을 제1 금속측 조인트 맞댐부(J4)라 한다. As shown in FIG. 1 and FIG. 2B, a portion where the first metal member 1a and the second metal member 1b abut on the surface A side of the metal member 1 to be joined. Is called the surface side butting part J1. In addition, in the back surface B side of the to-be-joined metal member 1, the part which the 1st metal member 1a and the 2nd metal member 1b butted is called back surface side abutment part J2. In addition, in the 1st side surface C and the 2nd side surface D side, the part which the joint member U1 and the 2nd metal member 1b butted is called 2nd metal side joint abutting part J3. In addition, the part which the joint member U1 and the 1st metal member 1a butted is called 1st metal side joint abutting part J4.

제1 탭재(2) 및 제2 탭재(3)는, 도 2, 도 3의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이 피접합 금속 부재(1)의 표면측 맞댐부(J1) 및 이면측 맞댐부(J2)를 사이에 두도록 배치되는 것이며, 각각 피접합 금속 부재(1)에 첨설되어, 제1 측면(C) 및 제2 측면(D)에 드러나는 제1 금속 부재(1a)와 제2 금속 부재(1b)의 이음매(경계선)를 덮어서 가린다. 제1 탭재(2) 및 제2 탭재(3)의 재질에 특별히 제한은 없지만, 본 실시 형태에서는 피접합 금속 부재(1)와 동일한 조성의 금속 재료로 형성되어 있다. 또한, 제1 탭재(2) 및 제2 탭재(3)의 형상?치수에도 특별히 제한은 없지만, 본 실시 형태에서는 그 두께 치수를 표면측 맞댐부(J1)에 있어서의 피접합 금속 부재(1)의 두께 치수와 동일하게 하고 있다. The first tab member 2 and the second tab member 3, as shown in Figs. 2, 3 (a) and (b), are provided with the front side facing portion J1 and the rear surface of the metal member 1 to be joined. 1st metal member 1a and 1st which are arrange | positioned so that the side abutment part J2 may be interposed and are respectively affixed to the to-be-joined metal member 1 and exposed to the 1st side surface C and the 2nd side surface D. 2 A seam (boundary line) of the metal member 1b is covered and covered. Although there is no restriction | limiting in particular in the material of the 1st tab material 2 and the 2nd tab material 3, In this embodiment, it is formed with the metal material of the same composition as the metal member 1 to be joined. The shape and dimensions of the first tab member 2 and the second tab member 3 are not particularly limited. However, in the present embodiment, the thickness of the metal member 1 to be joined in the surface-side butting part J1 is measured. It is made the same as the thickness dimension of.

다음에, 도 5를 참조하여, 마찰 교반에 이용하는 소형의 회전 도구(F)(이하,「소형 회전 도구(F)」라 함) 및 대형의 회전 도구(G)(이하,「대형 회전 도구(G)」라 함)를 상세하게 설명한다. Next, with reference to FIG. 5, the small rotating tool F (henceforth "small rotating tool F") used for friction stirring, and the large rotating tool G (henceforth a "large rotating tool ( G) ”will be described in detail.

도 5의 (a)에 도시하는 소형 회전 도구(F)는, 공구강 등 피접합 금속 부재(1)보다도 경질의 금속 재료로 이루어지며, 원기둥 형상을 나타내는 숄더부(F1)와, 이 숄더부(F1)의 하단부면(F11)에 돌출 설치된 교반 핀(프로브)(F2)을 구비하여 구성되어 있다. 소형 회전 도구(F)의 치수?형상은, 피접합 금속 부재(1)의 재질이나 두께 등에 따라서 설정하면 되지만, 적어도 이후에 설명하는 표면측 접합 공정에서 이용하는 대형 회전 도구(G)[도 5의 (b) 참조]보다도 소형으로 한다. 이렇게 하면, 작은 부하로 접합을 행하는 것이 가능해지므로, 접합 시에 마찰 교반 장치에 걸리는 부하를 줄이는 것이 가능해져, 비교적 복잡한 경로라도 원활하게 마찰 교반할 수 있다. 또한, 소형 회전 도구(F)의 이동 속도(이송 속도)를 대형 회전 도구(G)의 이동 속도보다도 고속으로 하는 것도 가능해지므로, 접합에 필요로 하는 작업 시간이나 비용을 줄이는 것이 가능해진다. The small rotating tool F shown in FIG. 5 (a) is made of a metal material harder than the metal member 1 to be joined such as tool steel, and has a shoulder portion F1 that exhibits a cylindrical shape, and the shoulder portion ( It is comprised and equipped with the stirring pin (probe) F2 protruded in the lower end surface F11 of F1). Although the dimension and shape of the small rotating tool F may be set according to the material, thickness, etc. of the to-be-joined metal member 1, the large rotating tool G used by the surface side joining process demonstrated later at least (FIG. 5) (refer to (b)). In this way, joining can be performed with a small load, and it becomes possible to reduce the load applied to the friction stirring device at the time of joining, and it can smoothly stir even in a relatively complicated path. Moreover, since it becomes possible to make the moving speed (feed speed) of the small rotary tool F faster than the moving speed of the large rotary tool G, it becomes possible to reduce the work time and cost required for joining.

숄더부(F1)의 하단부면(F11)은 소성 유동화한 금속을 눌러서 주위로의 비산을 방지하는 역할을 담당하는 부위이며, 본 실시 형태에서는 오목면 형상으로 성형되어 있다. 숄더부(F1)의 외경(X1)의 크기에 특별히 제한은 없지만, 본 실시 형태에서는 대형 회전 도구(G)의 숄더부(G1)의 외경(Y1)보다도 작게 되어 있다. The lower end surface F11 of the shoulder part F1 is a site | part which plays a role which prevents scattering to the circumference by pressing the plastically fluidized metal, and is molded in concave shape in this embodiment. There are no particular limitations on the size of the outer diameter (X 1) of the shoulder portion (F1), in the present embodiment is smaller than the outer diameter (Y 1) of the shoulder portion (G1) of a large rotating tool (G).

교반 핀(F2)은 숄더부(F1)의 하단부면(F11)의 중앙으로부터 늘어져 있으며, 본 실시 형태에서는 끝이 가늘어진 원뿔대 형상으로 성형되어 있다. 또한, 교반 핀(F2)의 주위면에는, 나선 형상으로 새겨 넣어진 교반 날개가 형성되어 있다. 교반 핀(F2)의 외경의 크기에 특별히 제한은 없지만, 본 실시 형태에서는 최대 외경(상단부 지름)(X2)이 대형 회전 도구(G)의 교반 핀(G2)의 최대 외경(상단부 지름)(Y2)보다도 작으며, 또한 최소 외경(하단부 지름)(X3)이 교반 핀(G2)의 최소 외경(하단부 지름)(Y3)보다도 작다. 교반 핀(F2)의 길이(L2)는, 대형 회전 도구(G)의 교반 핀(G2)의 길이(L1)[도 5의 (b) 참조]보다도 작게 하는 것이 바람직하다. The stirring pin F2 hangs from the center of the lower end surface F11 of the shoulder part F1, and is shape | molded by the truncated truncated cone shape in this embodiment. Moreover, the stirring blade engraved in helical shape is formed in the circumferential surface of the stirring pin F2. Stirring particular limitation to the size of the outer diameter of the pin (F2), but, in the present embodiment, the maximum outer diameter of the maximum outside diameter (top end diameter) (X 2) is stirred in a large rotating tool (G) pin (G2) (an upper end diameter) ( Y 2 ), and the minimum outer diameter (lower end diameter) X 3 is smaller than the minimum outer diameter (lower end diameter) Y 3 of the stirring pin G2. Stirring pin (F2) the length (L 2), the length of the stirring pins (G2) of a large rotating tool (G) (L 1) [see Figure 5 (b)] is preferred to be smaller than the.

도 5의 (b)에 도시하는 대형 회전 도구(G)는, 공구강 등 피접합 금속 부재(1)보다도 경질의 금속 재료로 이루어지며, 원기둥 형상을 나타내는 숄더부(G1)와, 이 숄더부(G1)의 하단부면(G11)에 돌출 설치된 교반 핀(프로브)(G2)을 구비하여 구성되어 있다. The large rotary tool G shown in FIG. 5B is made of a metal material harder than the metal member 1 to be joined such as tool steel, and has a shoulder portion G1 that exhibits a cylindrical shape, and the shoulder portion ( The stirring pin (probe) G2 protruded and provided in the lower end surface G11 of G1 is comprised.

숄더부(G1)의 하단부면(G11)은, 소형 회전 도구(F)와 마찬가지로 오목면 형상으로 성형되어 있다. 교반 핀(G2)은 숄더부(G1)의 하단부면(G11)의 중앙으로부터 늘어져 있으며, 본 실시 형태에서는 끝이 가늘어진 원뿔대 형상으로 성형되어 있다. 또한, 교반 핀(G2)의 주위면에는 나선 형상으로 새겨 넣어진 교반 날개가 형성되어 있다. The lower end surface G11 of the shoulder part G1 is shape | molded in concave shape similarly to the small rotating tool F. As shown in FIG. The stirring pin G2 hangs from the center of the lower end surface G11 of the shoulder part G1, and is shape | molded by the truncated truncated cone shape in this embodiment. Moreover, the stirring blade engraved in the spiral shape is formed in the peripheral surface of the stirring pin G2.

이하, 본 실시 형태에 관한 접합 방법을 상세하게 설명한다. 본 실시 형태에 관한 접합 방법은, (1) 제1 준비 공정, (2) 제1 예비 공정, (3) 표면측 접합 공정, (4) 제2 준비 공정, (5) 제2 예비 공정, (6) 이면측 접합 공정, (7) 탭재 절제 공정, (8) 제3 준비 공정, (9) 제1 측면측 접합 공정, (10) 제4 준비 공정, (11) 제2 측면측 접합 공정, (12) 탭재 절제 공정을 포함하는 것이다. Hereinafter, the bonding method which concerns on this embodiment is demonstrated in detail. The joining method which concerns on this embodiment is (1) 1st preparatory process, (2) 1st preliminary process, (3) surface side joining process, (4) 2nd preparatory process, (5) 2nd preliminary process, ( 6) back side joining process, (7) tap material cutting process, (8) 3rd preparation process, (9) 1st side side bonding process, (10) 4th preparation process, (11) 2nd side side bonding process, (12) It includes a tab cutting process.

(1) 제1 준비 공정(1) 1st preparation process

도 2 내지 도 4를 참조해서 제1 준비 공정을 설명한다. 제1 준비 공정은, 피접합 금속 부재(1)의 마찰 교반의 개시 위치나 종료 위치가 형성되는 접촉 부재[제1 탭재(2) 및 제2 탭재(3)]를 준비하는 공정이다. 제1 준비 공정은, 본 실시 형태에서는 제1 금속 부재(1a) 및 제2 금속 부재(1b)를 맞대어 중공부에 조인트 부재(U1)를 삽입하는 맞댐 공정과, 피접합 금속 부재(1)의 표면측 맞댐부(J1)의 양측에 제1 탭재(2)와 제2 탭재(3)를 배치하는 탭재 배치 공정과, 제1 탭재(2)와 제2 탭재(3)를 용접에 의해 피접합 금속 부재(1)에 가접합하는 가용접 공정과, 피접합 금속 부재(1)를 마찰 교반 장치에 설치하는 피접합 금속 부재 설치 공정을 구비하고 있다.A first preparation step will be described with reference to FIGS. 2 to 4. The 1st preparation process is a process of preparing the contact member (1st tap material 2 and 2nd tap material 3) in which the start position and end position of friction stirring of the to-be-joined metal member 1 are formed. In this embodiment, the first preparatory step is a butt step of facing the first metal member 1a and the second metal member 1b and inserting the joint member U1 into the hollow portion, and of the metal member 1 to be joined. A tab member arranging step of arranging the first tab member 2 and the second tab member 3 on both sides of the surface side butting part J1, and the first tab member 2 and the second tab member 3 to be joined by welding. The provisional welding process which temporary-joins a metal member 1, and the to-be-joined metal member installation process which installs the to-be-joined metal member 1 to a friction stirring apparatus are provided.

(1-1) 맞댐 공정(1-1) Butt Process

맞댐 공정에서는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 제1 금속 부재(1a)의 단부면(T1)에 제2 금속 부재(1b)의 단부면(T2)을 밀착시키는 동시에, 오목 홈(ka, kb)에 의해 형성된 중공부에 조인트 부재(U1)를 삽입한다. In the butt step, as shown in FIGS. 2 and 3, the end face T2 of the second metal member 1b is brought into close contact with the end face T1 of the first metal member 1a, and the concave groove ka , the joint member U1 is inserted into the hollow portion formed by kb).

또한, 도 4 등에 도시한 바와 같이 제1 금속 부재(1a)의 표면(12a)과 제2 금속 부재(1b)의 표면(12b)을 동일한 높이의 면으로 하고, 또한 제1 금속 부재(1a)의 이면(13a)과 제2 금속 부재(1b)의 이면(13b)을 동일한 높이의 면으로 한다. 또한, 마찬가지로 제1 금속 부재(1a)의 제1 측면(14a)과 제2 금속 부재(1b)의 제1 측면(14b)을 동일한 높이의 면으로 하고, 제1 금속 부재(1a)의 제2 측면(15a)과 제2 금속 부재(1b)의 제2 측면(15b)을 동일한 높이의 면으로 한다. In addition, as shown in FIG. 4 etc., the surface 12a of the 1st metal member 1a and the surface 12b of the 2nd metal member 1b are made into the surface of the same height, and also the 1st metal member 1a is made. The back surface 13a of the and the back surface 13b of the 2nd metal member 1b are made into the surface of the same height. In addition, similarly, the first side surface 14a of the first metal member 1a and the first side surface 14b of the second metal member 1b are set to have the same height, and the second side of the first metal member 1a is provided. The side surface 15a and the second side surface 15b of the second metal member 1b are the surfaces of the same height.

(1-2) 탭재 배치 공정(1-2) Tap Repositioning Process

탭재 배치 공정에서는, 도 2의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이 표면측 맞댐부(J1)를 따라 제2 측면(D)측에 제1 탭재(2)를 배치하여, 그 접촉면을 제2 측면(D)에 접촉시킨다. 또한, 표면측 맞댐부(J1)를 따라 제1 측면(C)에 제2 탭재(3)를 배치하여, 그 접촉면을 제1 측면(C)에 접촉시킨다. 이때, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이 제1 탭재(2)의 표면(22)과 제2 탭재(3)의 표면(32)을 피접합 금속 부재(1)의 표면(A)과 동일한 높이의 면으로 하는 동시에, 제1 탭재(2)의 이면(23)과 제2 탭재(3)의 이면(33)을 피접합 금속 부재(1)의 이면(B)과 동일한 높이의 면으로 한다. In the tab member arrangement step, as shown in FIGS. 2A and 2B, the first tab member 2 is disposed along the surface side abutting portion J1 on the second side surface D side, and the contact surface thereof is disposed. Contact to the second side (D). Moreover, the 2nd tab material 3 is arrange | positioned at the 1st side surface C along the surface side butt | matching part J1, and the contact surface is made to contact the 1st side surface C. As shown in FIG. At this time, as shown in FIG. 4B, the surface 22 of the first tab member 2 and the surface 32 of the second tab member 3 are separated from the surface A of the metal member 1 to be joined. The back surface 23 of the first tab member 2 and the back surface 33 of the second tab member 3 are the same height as the back surface B of the metal member 1 to be joined. do.

(1-3) 가용접 공정(1-3) Fusible Welding Process

가용접 공정에서는, 도 3의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이 피접합 금속 부재(1)와 제1 탭재(2)에 의해 형성된 들어간 구석부(2a, 2b)를 용접해서 피접합 금속 부재(1)와 제1 탭재(2)를 가접합한다. 또한, 피접합 금속 부재(1)와 제2 탭재(3)에 의해 형성된 들어간 구석부(3a, 3b)를 용접해서 피접합 금속 부재(1)와 제2 탭재(3)를 가접합한다. In the tack welding step, as shown in Figs. 3A and 3B, the corner portions 2a and 2b formed by the metal member 1 to be joined and the first tab member 2 are welded and joined. The metal member 1 and the first tab member 2 are temporarily joined. Moreover, the corner part 3a, 3b formed by the to-be-joined metal member 1 and the 2nd tab material 3 is welded, and the to-be-joined metal member 1 and the 2nd tab material 3 are temporarily joined.

또한, 들어간 구석부(2a, 2b 및 3a, 3b)의 전체 길이에 걸쳐 연속해서 용접을 해도 좋고, 단속(斷續)해서 용접을 해도 좋다. 또한, 제1 준비 공정에 있어서, 가용접 공정을 생략할 경우에는, 도시하지 않은 마찰 교반 장치의 가대 위에서, 맞댐 공정과 탭재 배치 공정을 실행해도 좋다.In addition, welding may be performed continuously over the entire length of the indented corner portions 2a, 2b, and 3a, 3b, or may be interrupted and welded. In addition, in the 1st preparation process, when abbreviate | occur | producing a welding process, you may perform the butt process and the tab material arrangement process on the mount of a friction stirring apparatus not shown.

(1-4) 피접합 금속 부재 설치 공정(1-4) Process of installing metal member to be joined

피접합 금속 부재 설치 공정에서는, 피접합 금속 부재(1)의 표면(A)이 상방을 향하도록 하여, 도시하지 않은 마찰 교반 장치의 가대에 피접합 금속 부재(1)를 고정한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 가대의 상방으로부터 마찰 교반을 행하는 것으로 한다.In the to-be-joined metal member attachment process, the to-be-joined metal member 1 is fixed to the mount of the friction stirring apparatus which is not shown in figure so that the surface A of the to-be-joined metal member 1 may face upward. In addition, in this embodiment, friction stirring shall be performed from above the mount.

(2) 제1 예비 공정(2) first preliminary step

제1 예비 공정은, 표면측 접합 공정에 앞서 행해지는 공정이며, 본 실시 형태에서는 표면(A)측에 있어서, 피접합 금속 부재(1)와 제1 탭재(2)의 맞댐부(j2)를 접합하는 제1 탭재 접합 공정과, 피접합 금속 부재(1)의 표면측 맞댐부(J1)를 가접합하는 가접합 공정과, 피접합 금속 부재(1)와 제2 탭재(3)의 맞댐부(j3)를 접합하는 제2 탭재 접합 공정과, 표면측 접합 공정에 있어서의 마찰 교반의 개시 위치에 하부 구멍을 형성하는 하부 구멍 형성 공정을 구비하고 있다. The 1st preliminary process is a process performed before a surface side joining process, In this embodiment, the butt | matching part j2 of the to-be-joined metal member 1 and the 1st tab material 2 is carried out in the surface A side. Joining process of the first tab material to be joined, temporary joining process of temporarily joining the surface side butting part J1 of the to-be-joined metal member 1, and butt part of the to-be-joined metal member 1 and the 2nd tab material 3 2nd tab material joining process which joins (j3), and the lower hole formation process which forms a lower hole in the starting position of friction stirring in a surface side joining process.

제1 예비 공정에서는, 도 7에 도시한 바와 같이, 하나의 소형 회전 도구(F)를 한 붓 그리기의 이동 궤적(비드)을 형성하도록 이동시켜, 맞댐부(j2, J1, j3)에 대하여 연속해서 마찰 교반을 행한다. 즉, 마찰 교반의 개시 위치(SP1)에 삽입한 소형 회전 도구(F)의 교반 핀(F2)[도 5의 (a) 참조]을 도중에 이탈시키는 일 없이 종료 위치(EP1)까지 이동시킨다. 또한, 본 실시 형태에서는 제1 탭재(2)에 마찰 교반의 개시 위치(SP1)를 마련하고, 제2 탭재(3)에 종료 위치(EP1)를 마련하고 있지만, 개시 위치(SP1)와 종료 위치(EP1)의 위치를 한정할 취지는 없다. 또한, 본 실시 형태에서는 소형 회전 도구(F) 및 대형 회전 도구(G)의 회전 방향은, 모두 우회전으로 행하는 것으로 한다. 이와 같이, 소형 회전 도구(F) 및 대형 회전 도구(G)의 회전 방향을 통일함으로써, 작업의 수고를 덜 수 있다.In the first preliminary step, as shown in FIG. 7, one small rotary tool F is moved to form a movement trajectory (bead) of one brush stroke, and continuous with respect to the butt portions j2, J1, j3. Friction stirring. That is, the stirring pin F2 (refer FIG. 5 (a)) of the small rotating tool F inserted in the starting position S P1 of friction stirring is moved to the end position E P1 without deviating in the middle. . In addition, in this embodiment, although the start position S P1 of friction stirring is provided in the 1st tab material 2 and the end position E P1 is provided in the 2nd tab material 3, the start position S P1 It is not intended to limit the positions of the and end positions E P1 . In addition, in this embodiment, all the rotation directions of the small rotating tool F and the large rotating tool G shall perform right rotation. In this way, by unifying the rotation directions of the small rotary tool F and the large rotary tool G, the labor of the work can be saved.

본 실시 형태의 제1 예비 공정에 있어서의 마찰 교반의 순서를 도 6 및 도 7을 참조해서 더욱 상세하게 설명한다. The sequence of friction stirring in the 1st preliminary process of this embodiment is demonstrated in detail with reference to FIG. 6 and FIG.

우선, 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 탭재(2)의 적소에 설치한 개시 위치(SP1)의 바로 위에 소형 회전 도구(F)를 위치시키고, 계속해서 소형 회전 도구(F)를 우회전시키면서 하강시켜 교반 핀(F2)을 개시 위치(SP1)에 압박한다. 소형 회전 도구(F)의 회전 속도는, 교반 핀(F2)의 치수?형상, 마찰 교반되는 피접합 금속 부재(1) 등의 재질이나 두께 등에 따라서 설정되는 것이지만, 대부분은 500 내지 2000(rpm)의 범위 내에 있어서 설정된다. First, a first small rotation tool place to position the miniature rolling tool (F) directly on top of a starting position (S P1) installed on, and subsequently the taepjae 2, as shown in Figure 6 (a) ( to turn right while lowering the F) and pressure in the stirring pins (F2) to the starting position (S P1). Although the rotation speed of the small rotating tool F is set according to the dimension and shape of the stirring pin F2, the material, thickness, etc. of the to-be-joined metal member 1 etc. which are friction-stirred, most are 500-2000 (rpm) It is set in the range of.

교반 핀(F2)이 제1 탭재(2)의 표면(22)에 접촉하면, 마찰열에 의해 교반 핀(F2)의 주위에 있는 금속이 소성 유동화하고, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 교반 핀(F2)이 제1 탭재(2)에 삽입된다. When the stirring pin F2 is in contact with the surface 22 of the first tab member 2, the metal around the stirring pin F2 is plasticized and fluidized by frictional heat, as shown in Fig. 6B. , The stirring pin F2 is inserted into the first tab member 2.

교반 핀(F2)의 전체가 제1 탭재(2)에 들어가고, 또한 숄더부(F1)의 하단부면(F11)의 전체면이 제1 탭재(2)의 표면(22)에 접촉하면, 도 7에 도시한 바와 같이 소형 회전 도구(F)를 회전시키면서 제1 탭재 접합 공정의 시작점(s2)을 향해 상대 이동시킨다. When the whole of the stirring pin F2 enters the 1st tap material 2, and the whole surface of the lower end surface F11 of the shoulder part F1 contacts the surface 22 of the 1st tap material 2, FIG. As shown in the figure, while rotating the small rotary tool F, it is relatively moved toward the start point s2 of the first tab member bonding step.

소형 회전 도구(F)의 이동 속도(이송 속도)는, 교반 핀(F2)의 치수?형상, 마찰 교반되는 피접합 금속 부재(1) 등의 재질이나 두께 등에 따라서 설정되는 것이지만, 대부분은 100 내지 1000(㎜/분)의 범위 내에 있어서 설정된다. 소형 회전 도구(F)의 이동 시의 회전 속도는, 삽입 시의 회전 속도와 동일하거나, 그것보다도 저속으로 한다. 또한, 소형 회전 도구(F)를 이동시킬 때에는 숄더부(F1)의 축선을 연직선에 대하여 진행 방향의 후방측으로 약간 경사지게 해도 좋지만, 경사지게 하지 않고 연직으로 하면, 소형 회전 도구(F)의 방향 전환이 쉬워져 복잡한 움직임이 가능해진다. 소형 회전 도구(F)를 이동시키면, 그 교반 핀(F2)의 주위에 있는 금속이 차례로 소성 유동화하는 동시에, 교반 핀(F2)으로부터 떨어진 위치에서는 소성 유동화하고 있던 금속이 다시 경화된다. Although the moving speed (feeding speed) of the small rotating tool F is set according to the dimension and shape of the stirring pin F2, the material, thickness, etc. of the to-be-joined metal member 1, which are friction-stirred, most are 100-100 It is set in the range of 1000 (mm / min). The rotational speed at the time of the movement of the small rotating tool F is equal to or lower than the rotational speed at the time of insertion. In addition, when moving the small rotating tool F, the axis line of the shoulder part F1 may be inclined a little to the rear side of the advancing direction with respect to a perpendicular line, but when making it perpendicular without making it incline, the direction change of the small rotating tool F will be made. It becomes easy and complex movement becomes possible. When the small rotary tool F is moved, the metal around the stirring pin F2 is plastically fluidized in turn, and the metal which was plastically fluidized is hardened again at the position away from the stirring pin F2.

소형 회전 도구(F)를 상대 이동시켜서 제1 탭재 접합 공정의 시작점(s2)까지 연속해서 마찰 교반을 행하면, 시작점(s2)에서 소형 회전 도구(F)를 이탈시키지 않고 그대로 제1 탭재 접합 공정으로 이행한다. When the small rotary tool F is relatively moved and friction stir is performed continuously to the start point s2 of the first tap material joining process, the first tap material joining process is performed as it is without leaving the small rotary tool F at the start point s2. To fulfill.

(2-1) 제1 탭재 접합 공정(2-1) First Tab Material Bonding Step

제1 탭재 접합 공정에서는, 제1 탭재(2)와 피접합 금속 부재(1)의 맞댐부(j2)에 대하여 마찰 교반을 행한다. 구체적으로는, 피접합 금속 부재(1)와 제1 탭재(2)의 이음매(경계선) 위에 마찰 교반의 루트를 설정하고, 당해 루트를 따라 소형 회전 도구(F)를 상대 이동시킴으로써, 맞댐부(j2)에 대하여 마찰 교반을 행한다. 또한, 본 실시 형태에서는 소형 회전 도구(F)를 도중에 이탈시키는 일 없이 제1 탭재 접합 공정의 시작점(s2)으로부터 종점(e2)까지 연속해서 마찰 교반을 행한다. In the first tab member joining step, friction stirring is performed on the butt portion j2 between the first tab member 2 and the metal member 1 to be joined. Specifically, the abutment part is formed by setting a route of friction stir on the joint (boundary line) of the to-be-joined metal member 1 and the 1st tab material 2, and moving the small rotating tool F relatively along the said route. Friction stirring is performed for j2). In addition, in this embodiment, friction stirring is performed continuously from the start point s2 of the 1st tap material joining process to the end point e2, without leaving small-sized rotating tool F in the middle.

또한, 소형 회전 도구(F)를 우회전시킨 경우에는, 소형 회전 도구(F)의 진행 방향의 좌측에 미세한 공동 결함이 발생할 우려가 있으므로, 소형 회전 도구(F)의 진행 방향의 우측에 피접합 금속 부재(1)가 위치하도록 제1 탭재 접합 공정의 시작점(s2)과 종점(e2)의 위치를 설정하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 피접합 금속 부재(1)측에 공동 결함이 발생하기 어려워지므로, 고품질의 접합체를 얻을 수 있다.In addition, when the small rotating tool F is rotated to the right, since there is a possibility that a fine cavity defect may occur on the left side of the small rotating tool F in the advancing direction, the metal to be joined to the right side of the small rotating tool F in the advancing direction. It is preferable to set the position of the start point s2 and the end point e2 of a 1st tab material joining process so that the member 1 may be located. In this case, since a cavity defect is less likely to occur on the side of the metal member 1 to be joined, a high quality joined body can be obtained.

덧붙여서 말하면, 소형 회전 도구(F)를 좌회전시킨 경우에는, 소형 회전 도구(F)의 진행 방향의 우측에 미세한 공동 결함이 발생할 우려가 있으므로, 소형 회전 도구(F)의 진행 방향의 좌측에 피접합 금속 부재(1)가 위치하도록 제1 탭재 접합 공정의 시작점과 종점의 위치를 설정하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 도시는 생략하지만, 소형 회전 도구(F)를 우회전시킨 경우의 종점(e2)의 위치에 시작점을 마련하고, 소형 회전 도구(F)를 우회전시킨 경우의 시작점(s2)의 위치에 종점을 마련하면 좋다. Incidentally, when the small rotary tool F is rotated to the left, there is a possibility that a fine cavity defect may occur on the right side in the travel direction of the small rotary tool F. Therefore, the left side of the small rotary tool F is joined to the left in the travel direction. It is preferable to set the positions of the start point and the end point of the first tab material joining process so that the metal member 1 is located. Although illustration is abbreviate | omitted specifically, a starting point is provided in the position of the end point e2 when the small rotating tool F is rotated to the right, and it is located in the position of the starting point s2 when the small rotating tool F is rotated to the right. It is good to have an end point.

또한, 소형 회전 도구(F)의 교반 핀(F2)이 맞댐부(j2)에 들어가면, 피접합 금속 부재(1)와 제1 탭재(2)를 분리하려고 하는 힘이 작용하지만, 피접합 금속 부재(1)와 제1 탭재(2)에 의해 형성된 들어간 구석부(2a, 2b)(도 3 참조)를 용접에 의해 가접합하고 있으므로, 피접합 금속 부재(1)와 제1 탭재(2) 사이에 벌어짐이 발생하는 일이 없다.Moreover, when the stirring pin F2 of the small rotary tool F enters the butt | matching part j2, although the force which tries to isolate | separate the to-be-joined metal member 1 and the 1st tab material 2 acts, the to-be-joined metal member Since the corner parts 2a and 2b (refer FIG. 3) which were formed by (1) and the 1st tab material 2 are temporarily joined by welding, between the to-be-joined metal member 1 and the 1st tab material 2 There is no occurrence of gap in.

(2-2) 가접합 공정(2-2) Temporary Bonding Process

소형 회전 도구(F)가 제1 탭재 접합 공정의 종점(e2)에 도달하면, 종점(e2)에서 마찰 교반을 종료시키지 않고 가접합 공정의 시작점(s1)까지 연속해서 마찰 교반을 행하고, 그대로 가접합 공정으로 이행한다. 즉, 제1 탭재 접합 공정의 종점(e2)으로부터 가접합 공정의 시작점(s1)까지 소형 회전 도구(F)를 이탈시키지 않고 마찰 교반을 계속하고, 또한 시작점(s1)에서 소형 회전 도구(F)를 이탈시키는 일 없이 가접합 공정으로 이행한다. 이와 같이 하면, 제1 탭재 접합 공정의 종점(e2)에서의 소형 회전 도구(F)의 이탈 작업이 불필요해지고, 또한 가접합 공정의 시작점(s1)에서의 소형 회전 도구(F)의 삽입 작업이 불필요해지므로, 예비적인 접합 작업의 효율화?신속화를 도모하는 것이 가능해진다. When the small rotary tool F reaches the end point e2 of the first tap material joining step, the friction stir is continuously performed to the start point s1 of the temporary joining step without ending the friction agitation at the end point e2, and then Transfer to the bonding process. That is, friction stirring is continued from the end point e2 of a 1st tap material joining process to the start point s1 of a provisional bonding process, without leaving the small rotating tool F, and at the starting point s1, the small rotating tool F is carried out. The process proceeds to the temporary bonding process without deviating. By doing in this way, the detachment | work operation of the small rotating tool F in the end point e2 of a 1st tab material joining process becomes unnecessary, and the insertion work of the small rotating tool F in the starting point s1 of a temporary joining process is no longer performed. Since it becomes unnecessary, the efficiency of preliminary joining operation | work and speed can be aimed at.

본 실시 형태에서는, 제1 탭재 접합 공정의 종점(e2)으로부터 가접합 공정의 시작점(s1)에 이르는 마찰 교반의 루트를 제1 탭재(2)에 설정하고, 소형 회전 도구(F)를 제1 탭재 접합 공정의 종점(e2)으로부터 가접합 공정의 시작점(s1)으로 이동시킬 때의 이동 궤적을 제1 탭재(2)에 형성한다. 이렇게 하면, 제1 탭재 접합 공정의 종점(e2)으로부터 가접합 공정의 시작점(s1)에 이르는 공정 중에 있어서, 피접합 금속 부재(1)에 공동 결함이 발생하기 어려워지므로, 고품질의 접합체를 얻을 수 있다. In this embodiment, the route of friction stirring from the end point e2 of the first tap material joining step to the start point s1 of the provisional joining step is set in the first tap material 2, and the small rotary tool F is set to the first. The movement trace at the time of moving from the end point e2 of a tab material joining process to the start point s1 of a provisional joining process is formed in the 1st tab material 2. In this case, in the process from the end point e2 of the first tab member joining step to the start point s1 of the provisional joining step, it is difficult for the joint defect to occur in the joined metal member 1, whereby a high quality joined body can be obtained. have.

가접합 공정에서는, 피접합 금속 부재(1)의 표면측 맞댐부(J1)(도 7 참조)에 대하여 마찰 교반을 행한다. 구체적으로는, 피접합 금속 부재(1)의 이음매(경계선) 위에 마찰 교반의 루트를 설정하고, 당해 루트를 따라 소형 회전 도구(F)를 상대 이동시킴으로써, 표면측 맞댐부(J1)의 전체 길이에 걸쳐 연속해서 마찰 교반을 행한다. 또한, 본 실시 형태에서는 소형 회전 도구(F)를 도중에 이탈시키는 일 없이 가접합 공정의 시작점(s1)으로부터 종점(e1)까지 연속해서 마찰 교반을 행한다.In the provisional bonding process, friction stir is performed with respect to the surface side abutment part J1 (refer FIG. 7) of the to-be-joined metal member 1. Specifically, the route of friction stir is set on the joint (boundary line) of the to-be-joined metal member 1, and the total length of the surface side butt | matching part J1 is made by relatively moving the small rotating tool F along the said route. Friction stirring is performed continuously over. In addition, in this embodiment, friction stirring is performed continuously from the start point s1 of the temporary joining process to the end point e1, without leaving the small rotating tool F in the middle.

소형 회전 도구(F)가 가접합 공정의 종점(e1)에 도달하면, 종점(e1)에서 마찰 교반을 종료시키지 않고 제2 탭재 접합 공정의 시작점(s3)까지 연속해서 마찰 교반을 행하고, 그대로 제2 탭재 접합 공정으로 이행한다. 즉, 가접합 공정의 종점(e1)으로부터 제2 탭재 접합 공정의 시작점(s3)까지 소형 회전 도구(F)를 이탈시키지 않고 마찰 교반을 계속하고, 또한 시작점(s3)에서 소형 회전 도구(F)를 이탈시키는 일 없이 제2 탭재 접합 공정으로 이행한다. When the small rotary tool F reaches the end point e1 of the provisional joining process, friction stirring is continuously performed to the start point s3 of the second tap material joining process without terminating the friction agitation at the end point e1, and the 2 We move to tap material joining process. That is, friction stirring is continued from the end point e1 of the provisional joining process to the start point s3 of the 2nd tap material joining process, without leaving the small rotating tool F, and the small rotating tool F at the starting point s3. It moves to a 2nd tab material joining process, without leaving this.

본 실시 형태에서는, 가접합 공정의 종점(e1)으로부터 제2 탭재 접합 공정의 시작점(s3)에 이른 마찰 교반의 루트를 제2 탭재(3)에 설정하고, 소형 회전 도구(F)를 가접합 공정의 종점(e1)으로부터 제2 탭재 접합 공정의 시작점(s3)으로 이동시킬 때의 이동 궤적을 제2 탭재(3)에 형성한다. 이렇게 하면, 가접합 공정의 종점(e1)으로부터 제2 탭재 접합 공정의 시작점(s3)에 이르는 공정 중에 있어서, 피접합 금속 부재(1)에 공동 결함이 발생하기 어려워지므로, 고품질의 접합체를 얻을 수 있다. In this embodiment, the route of friction stirring which reached the starting point s3 of the 2nd tap material joining process from the end point e1 of the provisional joining process is set to the 2nd tap material 3, and the temporary rotation tool F is temporarily joined. The movement trace at the time of moving from the end point e1 of a process to the start point s3 of a 2nd tap material joining process is formed in the 2nd tab material 3. In this way, in the process from the end point e1 of the provisional joining step to the start point s3 of the second tab material joining step, it is difficult for the joint defect to occur in the metal member 1 to be joined, whereby a high quality joined body can be obtained. have.

(2-3) 제2 탭재 접합 공정(2-3) 2nd tap material joining process

제2 탭재 접합 공정에서는, 피접합 금속 부재(1)와 제2 탭재(3)의 맞댐부(j3)에 대하여 마찰 교반을 행한다. 구체적으로는, 피접합 금속 부재(1)와 제2 탭재(3)의 이음매(경계선) 위에 마찰 교반의 루트를 설정하고, 당해 루트를 따라 소형 회전 도구(F)를 상대 이동시킴으로써, 맞댐부(j3)에 대하여 마찰 교반을 행한다. 또한, 본 실시 형태에서는 소형 회전 도구(F)를 도중에 이탈시키는 일 없이 제2 탭재 접합 공정의 시작점(s3)으로부터 종점(e3)까지 연속해서 마찰 교반을 행한다. In the second tab member joining step, friction stirring is performed on the butt portion j3 between the metal member 1 to be joined and the second tab member 3. Specifically, a butt portion is formed by setting a route of friction stir on the joint (boundary line) of the to-be-joined metal member 1 and the second tab member 3 and moving the small rotating tool F along the route. Friction stirring is performed for j3). In addition, in this embodiment, friction stirring is performed continuously from the start point s3 of the 2nd tap material joining process to the end point e3, without leaving small-sized rotating tool F in the middle.

또한, 소형 회전 도구(F)를 우회전시키고 있으므로, 소형 회전 도구(F)의 진행 방향의 우측에 피접합 금속 부재(1)가 위치하도록 제2 탭재 접합 공정의 시작점(s3)과 종점(e3)의 위치를 설정한다. In addition, since the small rotating tool F is rotated to the right, the start point s3 and the end point e3 of the second tab material joining process are positioned so that the metal member 1 to be joined is located on the right side in the advancing direction of the small rotating tool F. Set the position of.

또한, 소형 회전 도구(F)의 교반 핀(F2)이 맞댐부(j3)에 들어가면, 피접합 금속 부재(1)와 제2 탭재(3)를 분리하려고 하는 힘이 작용하지만, 피접합 금속 부재(1)와 제2 탭재(3)의 들어간 구석부(3a, 3b)(도 3 참조)를 용접에 의해 가접합하고 있으므로, 피접합 금속 부재(1)와 제2 탭재(3) 사이에 벌어짐이 발생하는 일이 없다. Moreover, when the stirring pin F2 of the small rotary tool F enters the butt | matching part j3, the force which tries to isolate | separate the to-be-joined metal member 1 and the 2nd tab material 3 acts, but the to-be-joined metal member Since the corner parts 3a and 3b (refer FIG. 3) which entered 1 and 2nd tab material 3 are temporarily joined by welding, they spread between the metal member 1 and the 2nd tab material 3 to be joined. This never happens.

소형 회전 도구(F)가 제2 탭재 접합 공정의 종점(e3)에 도달하면, 종점(e3)에서 마찰 교반을 종료시키지 않고, 제2 탭재(3)에 설치한 종료 위치(EP1)까지 연속해서 마찰 교반을 행한다. 또한, 본 실시 형태에서는 피접합 금속 부재(1)의 표면(A)측에 나타나는 이음매(경계선)의 연장선 위에 종료 위치(EP1)를 마련하고 있다. 덧붙여서 말하면, 종료 위치(EP1)는 이후에 설명하는 표면측 접합 공정에 있어서의 마찰 교반의 개시 위치(SM1)이기도 하다. When the small rotary tool F reaches the end point e3 of the second tap material joining step, the end point e3 is continuous to the end position E P1 provided in the second tap material 3 without terminating the friction agitation. Friction stirring. In addition, in this embodiment, the end position E P1 is provided on the extension line of the seam (boundary line) shown on the surface A side of the to-be-joined metal member 1. Incidentally, the end position E P1 is also the start position S M1 of friction stir in the surface side joining step described later.

소형 회전 도구(F)가 종료 위치(EP1)에 도달하면, 소형 회전 도구(F)를 회전시키면서 상승시켜 교반 핀(F2)을 종료 위치(EP1)로부터 이탈시킨다. When the small rotary tool F reaches the end position E P1 , the small rotary tool F is raised while rotating the small rotary tool F to release the stirring pin F2 from the end position E P1 .

이상, 제1 탭재 접합 공정, 가접합 공정 및 제2 탭재 접합 공정에 대해서 설명했지만, 각 접합 공정에 있어서의 궤적은 어디까지나 예시이며, 다른 형태라도 좋다. 또한, 제1 탭재 접합 공정 및 제2 탭재 접합 공정을 생략하여, 가접합 공정만 행해도 좋다.As mentioned above, although the 1st tab material joining process, the temporary joining process, and the 2nd tab material joining process were demonstrated, the trace in each joining process is an illustration to the last and may be another form. In addition, you may abbreviate | omit the 1st tab material bonding process and the 2nd tab material bonding process, and may perform only a temporary bonding process.

(2-4) 하부 구멍 형성 공정(2-4) lower hole forming process

계속해서, 하부 구멍 형성 공정을 실행한다. 하부 구멍 형성 공정은, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 표면측 접합 공정에 있어서의 마찰 교반의 개시 위치에 하부 구멍(P1)을 형성하는 공정이다. 제1 예비 공정에 관한 하부 구멍 형성 공정에 있어서는, 제2 탭재(3)의 표면(32)에 설정된 개시 위치(SM1)에 하부 구멍(P1)을 형성한다. Subsequently, a lower hole forming step is performed. The lower hole formation process is a process of forming lower hole P1 in the starting position of friction stirring in a surface side joining process, as shown to FIG. 5 (b). In the lower hole formation process which concerns on a 1st preliminary process, the lower hole P1 is formed in the starting position S M1 set in the surface 32 of the 2nd tab material 3.

하부 구멍(P1)은, 대형 회전 도구(G)의 교반 핀(G2)의 삽입 저항(압입 저항)을 줄일 목적으로 마련되는 것이며, 본 실시 형태에서는 소형 회전 도구(F)의 교반 핀(F2)[도 5의 (a) 참조]을 이탈시켰을 때에 형성되는 빈 구멍(H1)을 도시하지 않은 드릴 등으로 지름을 확장함으로써 형성된다. 빈 구멍(H1)을 이용하면, 하부 구멍(P1)의 형성 공정을 간략화할 수 있으므로, 작업 시간을 단축할 수 있다. 하부 구멍(P1)의 형태에 특별히 제한은 없지만, 본 실시 형태에서는 원통 형상으로 하고 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 제2 탭재(3)에 하부 구멍(P1)을 형성하고 있지만, 하부 구멍(P1)의 위치에 특별히 제한은 없으며, 제1 탭재(2)에 형성해도 좋고, 맞댐부(j2, j3)에 형성해도 좋지만, 적합하게는 본 실시 형태와 같이 피접합 금속 부재(1)의 표면(A)측에 나타나는 피접합 금속 부재(1)의 이음매(경계선)의 연장선 상에 형성하는 것이 바람직하다. The lower hole P1 is provided for the purpose of reducing the insertion resistance (pressing resistance) of the stirring pin G2 of the large rotary tool G. In this embodiment, the stirring pin F2 of the small rotary tool F is provided. It is formed by expanding the diameter with the drill etc. which do not show the hollow hole H1 formed at the time of leaving (refer FIG. 5 (a)). When the empty hole H1 is used, the formation process of the lower hole P1 can be simplified, and work time can be shortened. Although there is no restriction | limiting in particular in the form of lower hole P1, In this embodiment, it is set as cylindrical shape. In addition, although the lower hole P1 is formed in the 2nd tab material 3 in this embodiment, there is no restriction | limiting in particular in the position of the lower hole P1, You may form in the 1st tap material 2, Although it may be formed in j2, j3, it is suitably formed on the extension line of the seam (boundary line) of the to-be-joined metal member 1 shown in the surface A side of the to-be-joined metal member 1 like this embodiment. It is preferable.

또한, 본 실시 형태에서는 소형 회전 도구(F)의 교반 핀(F2)[도 5의 (a) 참조]의 빈 구멍(H1)을 지름을 확장해서 하부 구멍(P1)으로 하는 경우를 예시했지만, 교반 핀(F2)의 최대 외경(X2)이 대형 회전 도구(G)의 교반 핀(G2)의 최소 외경(Y3)보다도 크고, 또한 교반 핀(F2)의 최대 외경(X2)이 교반 핀(G2)의 최대 외경(Y2)보다도 작은 (Y3 < X2 < Y2) 경우 등에 있어서는, 교반 핀(F2)의 빈 구멍(H1)을 그대로 하부 구멍(P1)으로 해도 좋다. In addition, in this embodiment, the case where the hollow hole H1 of the stirring pin F2 (refer FIG. 5 (a)) of the small rotating tool F is expanded and made into the lower hole P1 was illustrated, The maximum outer diameter X 2 of the stirring pin F2 is larger than the minimum outer diameter Y 3 of the stirring pin G2 of the large rotary tool G, and the maximum outer diameter X 2 of the stirring pin F2 is stirred. In the case of (Y 3 <X 2 <Y 2 ) smaller than the maximum outer diameter Y 2 of the fin G2, the empty hole H1 of the stirring pin F2 may be used as the lower hole P1 as it is.

(3) 표면측 접합 공정(3) surface side bonding process

표면측 접합 공정은, 피접합 금속 부재(1)의 표면(A)측에 있어서의 표면측 맞댐부(J1)를 본격적으로 접합하는 공정이다. 본 실시 형태에 관한 표면측 접합 공정에서는, 도 5의 (b)에 도시하는 대형 회전 도구(G)를 사용하고, 가접합된 상태의 표면측 맞댐부(J1)에 대하여 피접합 금속 부재(1)의 표면(A)측으로부터 마찰 교반을 행한다. The surface side joining process is a process of joining the surface side butt | matching part J1 in the surface A side of the to-be-joined metal member 1 in earnest. In the surface side joining process which concerns on this embodiment, using the large rotating tool G shown to Fig.5 (b), it is the metal member 1 to be joined with respect to the surface side butt | matching part J1 of the temporary welding state. Friction agitation is performed from the surface A side of the substrate.

표면측 접합 공정에서는, 도 8의 (a) 내지 (c)에 도시한 바와 같이, 개시 위치(SM1)에 형성한 하부 구멍(P1)에 대형 회전 도구(G)의 교반 핀(G2)을 삽입(압입)하고, 삽입한 교반 핀(G2)을 도중에 이탈시키는 일 없이 종료 위치(EM1)까지 이동시킨다. 즉, 표면측 접합 공정에서는 하부 구멍(P1)으로부터 마찰 교반을 개시하고, 종료 위치(EM1)까지 연속해서 마찰 교반을 행한다. In the surface side joining process, as shown to (a)-(c) of FIG. 8, the stirring pin G2 of the large rotating tool G is attached to the lower hole P1 formed in the starting position S M1 . It inserts (presses in) and moves the inserted stirring pin G2 to the end position E M1 without detaching it halfway. That is, in the surface side joining process, friction stirring is started from lower hole P1 and friction stirring is performed continuously to the end position E M1 .

여기서, 상기한 제1 예비 공정을 끝낸 시작점에서는, 소형 회전 도구(F)를 구비한 마찰 교반 장치는, 제2 탭재(3)의 종료 위치(EP1)의 바로 위(도 7 참조)에 위치하고 있으므로, 표면측 접합 공정의 개시 위치를 SM1로 하면, 대형 회전 도구(G)를 구비한 마찰 교반 장치를 이동시키는 일 없이 표면측 접합 공정을 행할 수 있어, 작업을 간략화할 수 있다. Here, at the starting point which completed the said 1st preliminary process, the friction stirring apparatus provided with the small rotating tool F is located directly above the end position E P1 of the 2nd tap material 3 (refer FIG. 7). Therefore, if the start position of the surface side joining process is set to S M1 , the surface side joining process can be performed without moving the friction stirring device provided with the large rotary tool G, and the work can be simplified.

또한, 본 실시 형태에서는 제2 탭재(3)에 마찰 교반의 개시 위치(SM1)를 마련하고, 제1 탭재(2)에 종료 위치(EM1)를 마련하고 있지만, 개시 위치(SM1)와 종료 위치(EM1)의 위치를 한정할 취지는 없다. In addition, in this embodiment, although the starting position S M1 of friction stirring is provided in the 2nd tab material 3 and the ending position E M1 is provided in the 1st tap material 2, the starting position S M1 It is not intended to limit the positions of the and end positions E M1 .

도 8의 (a) 내지 (c)를 참조해서 표면측 접합 공정을 더욱 상세하게 설명한다. The surface side joining process is demonstrated in more detail with reference to FIG.8 (a)-(c).

우선, 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 하부 구멍(P1)[개시 위치(SM1)]의 바로 위에 대형 회전 도구(G)를 위치시키고, 계속해서 대형 회전 도구(G)를 우회전시키면서 하강시켜 교반 핀(G2)의 선단부를 하부 구멍(P1)에 삽입한다. 교반 핀(G2)을 하부 구멍(P1)에 들어가게 하면, 교반 핀(G2)의 주위면(측면)이 하부 구멍(P1)의 구멍 벽에 접촉하고, 구멍 벽으로부터 금속이 소성 유동화한다. 이러한 상태가 되면, 소성 유동화한 금속을 교반 핀(G2)의 주위면에서 밀어내면서, 교반 핀(G2)이 압입되게 되므로, 압입 초기 단계에 있어서의 압입 저항을 줄이는 것이 가능해진다. 또한, 대형 회전 도구(G)의 숄더부(G1)가 제2 탭재(3)의 표면(32)에 접촉하기 전에 교반 핀(G2)이 하부 구멍(P1)의 구멍 벽에 접촉해서 마찰 열이 발생하므로, 소성 유동화할 때까지의 시간을 단축하는 것이 가능해진다. 즉, 마찰 교반 장치의 부하를 줄이는 것이 가능해지고, 게다가 본 접합에 요하는 작업 시간을 단축하는 것이 가능해진다. First, as shown to Fig.8 (a), the large rotating tool G is located just above the lower hole P1 (starting position S M1 ), and then the large rotating tool G is rotated rightward. While lowering, the tip of the stirring pin G2 is inserted into the lower hole P1. When the stirring pin G2 enters the lower hole P1, the circumferential surface (side surface) of the stirring pin G2 contacts the hole wall of the lower hole P1, and the metal plastically fluidizes from the hole wall. In such a state, since the plasticized fluidized metal is pushed out from the peripheral surface of the stirring pin G2, the stirring pin G2 is press-fitted, and it becomes possible to reduce the indentation resistance in the press-fitting initial stage. In addition, before the shoulder portion G1 of the large rotary tool G contacts the surface 32 of the second tab member 3, the stirring pin G2 contacts the hole wall of the lower hole P1, so that the frictional heat is reduced. Since it arises, it becomes possible to shorten the time until plastic fluidization. That is, it becomes possible to reduce the load of the friction stir device, and further shorten the work time required for the present bonding.

교반 핀(G2)의 전체가 제2 탭재(3)에 들어가고, 또한 숄더부(G1)의 하단부면(G11)의 전체면이 제2 탭재(3)의 표면(32)에 접촉하면, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 마찰 교반을 행하면서 피접합 금속 부재(1)의 표면측 맞댐부(J1)의 일단부를 향해 대형 회전 도구(G)를 상대 이동시키고, 또한 맞댐부(j3)를 가로지르게 하여 표면측 맞댐부(J1)에 돌입시킨다. 대형 회전 도구(G)를 이동시키면, 그 교반 핀(G2)의 주위에 있는 금속이 차례로 소성 유동화하는 동시에, 교반 핀(G2)으로부터 떨어진 위치에서는, 소성 유동화하고 있던 금속이 다시 경화해서 소성화 영역(이하,「표면측 소성화 영역(W1)」이라고 함)이 형성된다. 또한, 소성화 영역이라 함은, 회전 도구의 마찰열에 의해 가열되어 실제로 소성화하고 있는 상태와, 회전 도구가 지나치게 통과해서 상온으로 복귀된 상태의 양쪽을 포함하는 것으로 한다. When the whole of the stirring pin G2 enters the 2nd tap material 3 and the whole surface of the lower end surface G11 of the shoulder part G1 contacts the surface 32 of the 2nd tap material 3, FIG. As shown in (b) of FIG. 2, the large rotary tool G is relatively moved toward one end of the surface-side butting portion J1 of the metal member 1 to be joined while performing friction stir, and the butting portion j3 ) Is crossed to the surface side butting portion J1. When the large rotary tool G is moved, the metal around the stirring pin G2 is plastically fluidized in turn, and at the position away from the stirring pin G2, the metal that has been plastically fluidized again is cured and plasticized area. (Hereinafter, referred to as "surface side plasticized region W1") is formed. In addition, the plasticization area shall include both the state heated by the frictional heat of the rotary tool and actually plasticized, and the state in which the rotary tool has passed excessively and returned to normal temperature.

표면측 소성화 영역(W1)의 깊이(Wa)는, 본 실시 형태에 있어서는, 피접합 금속 부재(1)의 표면(A)으로부터 조인트 부재(U1)의 상면까지의 거리(ua)보다도 커지도록 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 표면측 소성화 영역(W1)을 조인트 부재(U1)에 접촉시킴으로써, 표면측 맞댐부(J1)의 깊이 방향의 전체 길이에 걸쳐 마찰 교반을 행할 수 있으므로, 더욱 제품의 질을 높일 수 있다.The depth Wa of the surface side plasticization area | region W1 becomes larger than the distance u a from the surface A of the to-be-joined metal member 1 to the upper surface of the joint member U1 in this embodiment. It is preferable to form so that. That is, by bringing the surface side plasticized area | region W1 into contact with the joint member U1, friction agitation can be performed over the entire length of the surface side butt | matching part J1 in the depth direction, and the quality of a product can further be improved. .

대형 회전 도구(G)의 이동 속도(이송 속도)는, 교반 핀(G2)의 치수?형상, 마찰 교반되는 피접합 금속 부재(1) 등의 재질이나 두께 등에 따라서 설정되는 것이지만, 대부분은 30 내지 300(㎜/분)의 범위 내에 있어서 설정된다. Although the moving speed (feeding speed) of the large rotary tool G is set according to the dimension and shape of the stirring pin G2, the material, thickness, etc. of the to-be-joined metal member 1 friction-stirred, most are 30- It is set in the range of 300 (mm / min).

피접합 금속 부재(1)로의 입열량이 과대해질 우려가 있는 경우에는, 대형 회전 도구(G)의 주위에 표면(A)측으로부터 물을 공급하는 등 하여 냉각하는 것이 바람직하다. 또한, 제1 금속 부재(1a) 및 제2 금속 부재(1b) 사이로 냉각수가 들어오면, 접합면[단부면(T1, T2), 도 3의 (b) 참조]에 산화 피막을 발생시킬 우려가 있지만, 본 실시 형태에 있어서는, 가접합 공정을 실행해서 줄눈을 폐색하고 있으므로, 피접합 금속 부재(1) 사이로 냉각수가 들어가기 어려워, 접합부의 품질을 열화시킬 우려가 없다. When there exists a possibility that the heat input amount to the to-be-joined metal member 1 may become excessive, it is preferable to cool by supplying water from the surface A side to the circumference | surroundings of the large rotary tool G. Moreover, when coolant enters between the 1st metal member 1a and the 2nd metal member 1b, there exists a possibility that an oxide film may generate | occur | produce on a joining surface (end surface T1, T2, see FIG.3 (b)). However, in this embodiment, since the joint is closed by performing a temporary joining process, it is difficult for cooling water to enter between the to-be-joined metal members 1, and there exists no possibility of deteriorating the quality of a junction part.

피접합 금속 부재(1)의 표면측 맞댐부(J1)에서는, 피접합 금속 부재(1)의 이음매 상(가접합 공정에 있어서의 이동 궤적 상)에 마찰 교반의 루트를 설정하고, 당해 루트를 따라 대형 회전 도구(G)를 상대 이동시킴으로써, 표면측 맞댐부(J1)의 일단부로부터 타단부까지 연속해서 마찰 교반을 행한다. 표면측 맞댐부(J1)의 타단부까지 대형 회전 도구(G)를 상대 이동시키면, 마찰 교반을 행하면서 맞댐부(j2)를 가로지르게 하여, 그대로 종료 위치(EM1)를 향해 상대 이동시킨다. In the surface-side butt | joint part J1 of the to-be-joined metal member 1, the route of friction stirring is set to the seam phase (the moving trace image in a temporary joining process) of the to-be-joined metal member 1, By relatively moving the large rotary tool G, friction stirring is performed continuously from the one end part of the surface side butt | matching part J1 to the other end part. When the large rotary tool G is relatively moved to the other end of the surface-side butting part J1, the abutting part j2 is traversed while performing friction agitation, and is relatively moved toward the end position E M1 as it is.

또한, 본 실시 형태에서는, 피접합 금속 부재(1)의 표면(A)측에 드러나는 피접합 금속 부재(1)의 이음매(경계선)의 연장선 위에 마찰 교반의 개시 위치(SM1)를 설정하고 있으므로, 표면측 접합 공정에 있어서의 마찰 교반의 루트를 일직선으로 할 수 있다. 마찰 교반의 루트를 일직선으로 하면, 대형 회전 도구(G)의 이동 거리를 최소한으로 억제할 수 있으므로, 표면측 접합 공정을 효율적으로 행하는 것이 가능해지고, 또한 대형 회전 도구(G)의 마모량을 줄이는 것이 가능해진다. In addition, in this embodiment, since the starting position S M1 of friction stirring is set on the extension line of the seam (boundary line) of the to-be-joined metal member 1 exposed to the surface A side of the to-be-joined metal member 1, The route of friction stirring in the surface side joining process can be straightened. If the route of the friction stirring is in a straight line, the movement distance of the large rotary tool G can be kept to a minimum, so that the surface side joining process can be performed efficiently, and it is possible to reduce the amount of wear of the large rotary tool G. It becomes possible.

대형 회전 도구(G)가 종료 위치(EM1)에 도달하면, 도 8의 (c)에 도시한 바와 같이, 대형 회전 도구(G)를 회전시키면서 상승시켜 교반 핀(G2)을 종료 위치(EM1)[도 8의 (b) 참조]로부터 이탈시킨다. 또한, 종료 위치(EM1)에 있어서 교반 핀(G2)을 상방으로 이탈시키면, 교반 핀(G2)과 거의 같은 형태의 빈 구멍(Q1)이 불가피하게 형성되게 되지만, 본 실시 형태에서는 그대로 남겨 놓는다. When the large rotating tool G reaches the end position E M1 , as shown in FIG. 8C, the large rotating tool G is raised while rotating the large rotating tool G to move the stirring pin G2 to the ending position E. FIG. M1 ) (see FIG. 8B). In addition, when the stirring pin G2 is separated upward in the end position E M1 , the hollow hole Q1 which is almost the same shape as the stirring pin G2 is inevitably formed, but is left as it is in this embodiment. .

대형 회전 도구(G)의 교반 핀(G2)을 종료 위치(EM1)로부터 이탈시킬 때의 대형 회전 도구(G)의 회전 속도(이탈 시의 회전 속도)는, 이동 시의 회전 속도보다도 고속으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 이탈 시의 회전 속도를 이동 시의 회전 속도와 동일하게 한 경우에 비해, 교반 핀(G2)의 이탈 저항이 작아지므로, 종료 위치(EM1)에 있어서의 교반 핀(G2)의 이탈 작업을 신속히 행하는 것이 가능해진다.The rotation speed (rotation speed at the time of departure) of the large rotation tool G at the time of leaving the stirring pin G2 of the large rotation tool G from the end position E M1 is higher than the rotation speed at the time of movement. It is desirable to. In this way, since the separation resistance of the stirring pin G2 becomes small compared with the case where the rotational speed at the time of departure is the same as the rotational speed at the time of movement, the stirring pin G2 in the end position E M1 It is possible to quickly perform the detachment work.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 표면측 접합 공정 전에, 제1 예비 공정을 행했지만, 제1 예비 공정을 생략하여, 제1 준비 공정의 직후에 표면측 접합 공정을 행해도 된다. In addition, in this embodiment, although the 1st preliminary process was performed before the surface side joining process, you may skip the 1st preliminary process and perform a surface side joining process immediately after a 1st preparatory process.

(4) 제2 준비 공정(4) 2nd preparation process

제2 준비 공정은, 제2 예비 공정에 앞서 행해지는 준비 공정이다. 본 실시 형태에서는, 피접합 금속 부재(1)의 이면(B)측을 상방으로 향하게 하여, 도시하지 않은 마찰 교반 장치에 다시 설치하는 피접합 금속 부재 설치 공정을 구비하는 것이다. The second preparation step is a preparation step performed before the second preliminary step. In this embodiment, the back surface B side of the to-be-joined metal member 1 faces upward, and the to-be-joined metal member attachment process which installs again in a friction stirring apparatus not shown is provided.

(4-1) 피접합 금속 부재 설치 공정(4-1) Process of installing metal member to be joined

피접합 금속 부재 설치 공정에서는, 표면측 접합 공정을 끝낸 피접합 금속 부재(1)의 구속을 해제한 후, 피접합 금속 부재(1)의 표리를 반대로 하여, 이면(B)측을 상방으로 향하게 해, 마찰 교반 장치의 가대에 다시 설치한다. 본 실시 형태에서는, 도 1에 도시하는 전후 축 주위로 피접합 금속 부재(1)를 반회전시켜, 피접합 금속 부재(1)의 표리를 반대로 한다. In the to-be-joined metal member installation process, after canceling the restraint of the to-be-joined metal member 1 which finished the surface side joining process, the front and back of the to-be-joined metal member 1 are reversed, and the back surface B side is turned upwards. And reattach to the mount of the friction stir device. In this embodiment, the to-be-joined metal member 1 is rotated half around the front-back axis shown in FIG. 1, and the front and back of the to-be-joined metal member 1 are reversed.

여기서, 도 9의 (a)는 제1 실시 형태에 관한 제2 준비 공정의 피접합 금속 부재 설치 공정 후에 있어서, 표면측 맞댐부(J1)로부터 제1 금속 부재(1a)측을 향하는 단면도이다. 도 9의 (a)에 도시한 바와 같이, 피접합 금속 부재 설치 공정에서는, 피접합 금속 부재(1)의 상면이 이면(B)이 되는 동시에, 표면측 맞댐부(J1)측으로부터 제1 금속 부재(1a)를 향하면, 피접합 금속 부재(1)의 좌측에 제2 탭재(3), 우측에 제1 탭재(2)가 위치한다. Here, FIG. 9 (a) is sectional drawing toward the 1st metal member 1a side from the surface side abutting part J1 after the to-be-joined metal member installation process of the 2nd preparation process which concerns on 1st Embodiment. As shown to Fig.9 (a), in the to-be-joined metal member installation process, the upper surface of the to-be-joined metal member 1 turns into a back surface B, and the 1st metal from the surface side butt | matching part J1 side. When it faces the member 1a, the 2nd tap material 3 is located in the left side of the to-be-joined metal member 1, and the 1st tap material 2 is located in the right side.

또한, 마찰 교반 장치에 따라서는, 피접합 금속 부재(1)의 구속을 해제하지 않고 표리를 회전시켜도 좋다. In addition, depending on the friction stirring device, the front and back may be rotated without releasing the restraint of the metal member 1 to be joined.

(5) 제2 예비 공정(5) second preliminary step

제2 예비 공정은, 이면측 접합 공정에 앞서 행해지는 공정이며, 이면(B)측에 있어서, 피접합 금속 부재(1)와 제2 탭재(3)의 맞댐부(j3)를 접합하는 제2 탭재 접합 공정과, 피접합 금속 부재(1)의 이면측 맞댐부(J2)를 가접합하는 가접합 공정과, 피접합 금속 부재(1)와 제1 탭재(2)의 맞댐부(j2)를 접합하는 제1 탭재 접합 공정과, 이면측 접합 공정에 있어서의 마찰 교반의 개시 위치에 하부 구멍을 형성하는 하부 구멍 형성 공정을 구비하고 있다. A 2nd preliminary process is a process performed before a back surface side joining process, The 2nd which joins the butt | matching part j3 of the to-be-joined metal member 1 and the 2nd tab material 3 in the back surface B side. The tab material joining step, the temporary joining step of temporarily joining the back side side abutting part J2 of the to-be-joined metal member 1, and the abutting part j2 of the to-be-joined metal member 1 and the first tab member 2 are performed. The 1st tab material joining process to bond and the lower hole formation process of forming a lower hole in the starting position of friction stirring in a back side joining process are provided.

(5-1) 제2 탭재 접합 공정, (5-2) 가접합 공정 및 (5-3) 제1 탭재 접합 공정(5-1) Second Tab Material Bonding Step, (5-2) Temporary Bonding Step and (5-3) First Tab Material Bonding Step

(5-1) 제2 탭재 접합 공정, (5-2) 가접합 공정 및 (5-3) 제1 탭재 접합 공정은, 상기한 제1 예비 공정에 관한 (2-3) 제2 탭재 접합 공정, (2-2) 가접합 공정 및 (2-1) 제1 탭재 접합 공정과 거의 동등한 공정이다. 도 9의 (b)에 도시한 바와 같이, 하나의 소형 회전 도구(F)를 한 붓 그리기의 이동 궤적(비드)을 형성하도록 이동시키고, 맞댐부(j3, J2, j2)의 순으로 연속해서 마찰 교반을 행한다. 즉, 마찰 교반의 개시 위치(SP2)에 삽입한 소형 회전 도구(F)의 교반 핀(F2)[도 5의 (a) 참조]을 도중에 이탈시키는 일 없이 종료 위치(EP2)까지 이동시켜, (5-1) 제2 탭재 접합 공정, (5-2) 가접합 공정 및 (5-3) 제1 탭재 접합 공정을 연속해서 실행한다. 또한, 종료 위치(EP2)는 다음에 행하는 이면측 접합 공정의 개시 위치(SM2)가 된다. (5-1) The second tab material joining step, the (5-2) temporary joining step, and (5-3) the first tab material joining step are the (2-3) second tab material joining step according to the first preliminary step described above. , (2-2) provisional bonding step and (2-1) first tab material bonding step are almost the same process. As shown in FIG. 9 (b), one small rotary tool F is moved to form a movement trajectory (bead) of one brush drawing, and is continuously operated in the order of the abutting parts j3, J2, j2. Friction stirring is performed. That is, the stirring pin F2 (refer to FIG. 5 (a)) of the small rotary tool F inserted in the starting position S P2 of friction stirring is moved to the end position E P2 without deviating in the middle. , (5-1) Second tap material joining step, (5-2) Temporary joining step, and (5-3) First tap material joining step are continuously performed. In addition, the end position E P2 becomes the start position S M2 of the back surface joining process performed next.

여기서, 제1 예비 공정에서는, 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 탭재(2)측으로부터 (2-1) 제1 탭재 접합 공정, (2-2) 가접합 공정 및 (2-3) 제2 탭재 접합 공정을 차례로 행하였다. 한편, 제2 예비 공정에서는, 이면측 맞댐부(J2)로부터 제1 금속 부재(1a)측을 향하면, 제2 탭재(3)가 피접합 금속 부재(1)의 좌측에 위치하는 동시에, 표면측 접합 공정을 끝낸 시작점에서, 대형 회전 도구(G)를 구비한 마찰 교반 장치가 제2 탭재(3)의 상방에 위치하고 있으므로, 제2 탭재(3)측으로부터 (5-1) 제2 탭재 접합 공정, (5-2) 가접합 공정 및 (5-3) 제1 탭재 접합 공정을 차례로 행한다. 이렇게 하면, 소형 회전 도구(F)를 구비한 마찰 교반 장치의 이동 거리가 작아져 버리므로, 작업의 수고를 덜 수 있다. Here, in a 1st preliminary process, as shown in FIG. 7, (2-1) 1st tab material joining process, (2-2) provisional bonding process, and (2-3) agent from the 1st tab material 2 side The two-tap material joining step was performed in sequence. On the other hand, in the 2nd preliminary process, when it goes to the 1st metal member 1a side from the back surface side abutting part J2, the 2nd tab material 3 will be located on the left side of the to-be-joined metal member 1, and it will be the surface side. Since the friction stirring device provided with the large rotary tool G is located above the 2nd tap material 3 at the starting point which completed the joining process, it is (2-1) 2nd tap material joining process from the 2nd tap material 3 side. , (5-2) temporary bonding step and (5-3) first tab material bonding step are performed in this order. In this case, since the moving distance of the friction stirring apparatus provided with the small rotating tool F becomes small, the labor of a work can be saved.

또한, (5-1) 제2 탭재 접합 공정, (5-2) 가접합 공정 및 (5-3) 제1 탭재 접합 공정의 상세한 설명은, 제1 예비 공정과 거의 동등하므로 생략한다. In addition, detailed description of the (5-1) 2nd tab material joining process, (5-2) provisional bonding process, and (5-3) 1st tab material joining process is substantially the same as a 1st preliminary process, and it abbreviate | omits.

(5-4) 하부 구멍 형성 공정(5-4) lower hole forming process

하부 구멍 형성 공정은, 도 10의 (a)에 도시한 바와 같이, 이면측 접합 공정에 있어서의 마찰 교반의 개시 위치(SM2)에 하부 구멍(P2)을 형성하는 공정이다. 즉, 하부 구멍 형성 공정은 대형 회전 도구(G)의 교반 핀(G2)의 삽입 예정 위치에 하부 구멍(P2)을 형성하는 공정이다. 이에 의해, 대형 회전 도구(G)의 교반 핀(G2)의 삽입 저항(압입 저항)을 줄일 수 있다. The lower hole formation process is a process of forming lower hole P2 in the starting position S M2 of friction stirring in a back side joining process, as shown to FIG. 10 (a). That is, the lower hole forming step is a step of forming the lower hole P2 at a position where the stirring pin G2 of the large rotary tool G is to be inserted. Thereby, insertion resistance (pressing resistance) of the stirring pin G2 of the large rotating tool G can be reduced.

또한, (5-4) 하부 구멍 형성 공정은, 제1 예비 공정에 관한 (2-4) 하부 구멍 형성 공정과 거의 동등하므로, 상세한 설명은 생략한다. In addition, since the lower hole formation process (5-4) is substantially the same as the lower hole formation process (2-4) which concerns on a 1st preliminary process, detailed description is abbreviate | omitted.

(6) 이면측 접합 공정(6) Back side joining process

이면측 접합 공정은, 피접합 금속 부재(1)의 이면(B)측에 있어서의 이면측 맞댐부(J2)를 본격적으로 접합하는 공정이다. 본 실시 형태에 관한 이면측 접합 공정에서는, 대형 회전 도구(G)를 사용하고, 가접합된 상태의 이면측 맞댐부(J2)에 대하여 피접합 금속 부재(1)의 이면(B)측으로부터 마찰 교반을 행한다. A back surface side joining process is a process of joining the back surface side facing part J2 in the back surface B side of the to-be-joined metal member 1 in earnest. In the back side joining process which concerns on this embodiment, it uses the large rotary tool G, and it frictions from the back surface B side of the to-be-joined metal member 1 with respect to the back side butt | matching part J2 of the temporary welding state. Stirring is performed.

이면측 접합 공정은, 도 10의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 탭재(2)의 이면(23)에 설정된 SM2에 대형 회전 도구(G)의 교반 핀(G2)을 삽입(압입)하고, 삽입한 교반 핀(G2)을 도중에 이탈시키는 일 없이 종료 위치(EM2)까지 이동시킨다. 이면측 접합 공정에서는, 하부 구멍(P2)으로부터 마찰 교반을 개시하고, 종료 위치(EM2)까지 연속해서 마찰 교반을 행한다. 대형 회전 도구(G)를 이동시키면, 그 교반 핀(G2)의 주위에 있는 금속이 차례로 소성 유동화하는 동시에, 교반 핀(G2)으로부터 떨어진 위치에서는, 소성 유동화하고 있던 금속이 다시 경화해서 소성화 영역(이하,「이면측 소성화 영역(W2)」이라 함)이 형성된다. As shown in (a) and (b) of FIG. 10, the back side bonding step is a stirring pin G2 of the large rotary tool G in S M2 set on the back surface 23 of the first tab member 2. Is inserted (press-in), and the inserted stirring pin G2 is moved to the end position E M2 without detaching it halfway. In the back surface joining process, friction stirring is started from the lower hole P2, and friction stirring is performed continuously to the end position E M2 . When the large rotary tool G is moved, the metal around the stirring pin G2 is plastically fluidized in turn, and at the position away from the stirring pin G2, the metal that has been plastically fluidized again is cured and plasticized area. (Hereinafter, referred to as "back side plasticized region W2") is formed.

이면측 소성화 영역(W2)의 깊이(Wa)는, 본 실시 형태에 있어서는, 피접합 금속 부재(1)의 이면(B)으로부터 조인트 부재(U1)의 상면까지의 거리(ua)보다도 커지도록 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 이면측 소성화 영역(W2)을 조인트 부재(U1)에 접촉시킴으로써, 이면측 맞댐부(J2)의 깊이 방향의 전체 길이에 걸쳐 마찰 교반을 행할 수 있으므로, 훨씬 제품의 질을 높일 수 있다. In this embodiment, the depth Wa of the back surface side plasticization area | region W2 becomes larger than the distance u a from the back surface B of the to-be-joined metal member 1 to the upper surface of the joint member U1. It is preferable to form so that. That is, by bringing the back side plasticized area | region W2 into contact with the joint member U1, friction stirring can be performed over the full length of the back side butt | matching part J2 in the depth direction, and the quality of a product can be improved much further. .

여기서, 제2 예비 공정을 끝낸 시작점에서는, 소형 회전 도구(F)를 구비한 마찰 교반 장치는, 제1 탭재(2)의 종료 위치(EP2)의 바로 위[도 9의 (b) 참조]에 위치하고 있으므로, 이면측 접합 공정의 개시 위치(SM2)를 제1 탭재(2)의 상방에 설정하면, 대형 회전 도구(G)를 구비한 마찰 교반 장치를 이동시키는 일 없이 표면측 접합 공정을 행할 수 있어, 작업의 수고를 덜 수 있다.Here, in the starting point which finished the 2nd preliminary process, the friction stirring apparatus provided with the small rotating tool F was immediately above the end position E P2 of the 1st tab material 2 (refer FIG. 9 (b)). Since the starting position S M2 of the back side joining process is set above the first tab member 2, the front side joining process is performed without moving the friction stir device with the large rotary tool G. It can be done, and the effort of work can be saved.

또한, 이면측 접합 공정에 대해서는, 표면측 접합 공정과 거의 동등하므로, 상세한 설명은 생략한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 제2 예비 공정을 행했지만, 제2 예비 공정을 생략하여, 표면측 접합 공정의 직후에 이면측 접합 공정을 행해도 된다. In addition, about a back side bonding process, since it is substantially the same as a surface side bonding process, detailed description is abbreviate | omitted. In addition, in this embodiment, although the 2nd preliminary process was performed, you may abbreviate | omit the 2nd preliminary process and may perform a back surface joining process immediately after a surface side joining process.

(7) 탭재 절제 공정(7) tapping material cutting process

탭재 절제 공정에서는, 제1 탭재(2) 및 제2 탭재(3)를 피접합 금속 부재(1)로부터 절제한다. 본 실시 형태에서는, 이면측 접합 공정을 끝낸 피접합 금속 부재(1)를 마찰 교반 장치의 가대로부터 일단 제거하고, 도시하지 않은 절삭 기구를 이용해서 맞댐부(j2, j3)를 따라 제1 탭재(2) 및 제2 탭재(3)를 절제한다. In the tab member cutting step, the first tab member 2 and the second tab member 3 are removed from the metal member 1 to be joined. In this embodiment, the to-be-joined metal member 1 which completed the back surface side joining process is once removed from the mount of a friction stirring apparatus, and the 1st tab member (2) is joined along the abutting parts j2 and j3 using the cutting mechanism which is not shown in figure. 2) and the 2nd tab material 3 are excised.

도 11은, 제1 실시 형태에 있어서, 이면측 접합 공정 후에 탭재를 절제한 상태를 도시한 사시도이다. 도 11에 도시한 바와 같이, 표면측 소성화 영역(W1) 및 이면측 소성화 영역(W2)은, 제1 측면(C)측으로부터 제2 측면(D)측에 걸쳐 연속해서 형성되어 있다. FIG. 11 is a perspective view showing a state in which a tab material is removed after the back side bonding step in the first embodiment. FIG. As shown in FIG. 11, the surface side plasticization area | region W1 and the back surface side plasticization area | region W2 are formed continuously from the 1st side surface C side to the 2nd side surface D side.

여기서, 표면측 소성화 영역(W1) 및 이면측 소성화 영역(W2)에는, 대형 회전 도구(G)의 진행 방향(화살표 V1, V2 참조) 좌측, 즉, 제2 금속 부재(1b)에, 제1 측면(C)측으로부터 제2 측면(D)측에 걸쳐 연속되는 도시하지 않은 터널 형상 공동 결함이 발생할 가능성이 있다. Here, the surface-side small flame region (W1) and the back side small flame region (W2), the traveling direction of the large rotating tool (G) (see the arrow V 1, V 2) the left side, that is, the second metal member (1b) Therefore, there is a possibility that a tunnel shape cavity defect (not shown) that is continuous from the first side C side to the second side D side occurs.

또한, 표면측 소성화 영역(W1) 및 이면측 소성화 영역(W2)의 양단부에는, 도시하지 않은 산화 피막이 권입될 가능성이 있다. 산화 피막은, 제1 측면(C) 및 제2 탭재(3), 제2 측면(D) 및 제1 탭재(2)에 형성된 산화 피막을 피접합 금속 부재(1)의 내부에 권입함으로써, 형성되는 것이다. Moreover, the oxide film which is not shown in figure may be wound in the both ends of surface side plasticization area | region W1 and back surface plasticization area | region W2. An oxide film is formed by winding the oxide film formed in the 1st side surface C and the 2nd tab material 3, the 2nd side surface D, and the 1st tab material 2 inside the to-be-joined metal member 1. Will be.

따라서, 터널 형상의 공동 결함이나 산화 피막이 형성되어 있는 경우에는, 용접을 행해서 용접 금속에 의해 이들의 결함(공극)을 메우는 보수 공정을 행해도 좋다.Therefore, when a tunnel-shaped cavity defect and an oxide film are formed, you may weld and perform the repair process which fills these defects (gaps) with a weld metal.

(8) 제3 준비 공정(8) 3rd preparation process

제3 준비 공정은, 제1 측면측 접합 공정에 앞서 행해지는 공정이며, 피접합 금속 부재(1)의 마찰 교반의 개시 위치나 종료 위치가 설치되는 제1 탭재(2) 및 제2 탭재(3)를 준비하는 공정이다. 제3 준비 공정은, 본 실시 형태에서는, 피접합 금속 부재(1)의 표면(A) 및 이면(B)에 제1 탭재(2)와 제2 탭재(3)를 배치하는 탭재 배치 공정과, 제1 탭재(2)와 제2 탭재(3)를 용접에 의해 피접합 금속 부재(1)에 가접합하는 가용접 공정과, 피접합 금속 부재(1)를 마찰 교반 장치에 설치하는 피접합 금속 부재 설치 공정을 구비하고 있다. The 3rd preparation process is a process performed before a 1st side side joining process, The 1st tab material 2 and the 2nd tab material 3 in which the start position and end position of friction stirring of the to-be-joined metal member 1 are provided are provided. ) Is the process of preparing. The third preparation step includes a tab member arrangement step of arranging the first tab member 2 and the second tab member 3 on the surface A and the rear surface B of the metal member 1 to be joined, Temporary welding step of temporarily joining the first tab member 2 and the second tab member 3 to the to-be-joined metal member 1 by welding, and the to-be-joined metal to install the to-be-joined metal member 1 to the friction stir device. The member mounting process is provided.

(8-1) 탭재 배치 공정(8-1) Tap Repositioning Process

탭재 배치 공정은, 도 12의 (a)에 도시한 바와 같이, 피접합 금속 부재(1)의 표면측 소성화 영역(W1)의 길이 방향을 따라 제1 탭재(2)를 배치하는 동시에, 이면측 소성화 영역(W2)의 길이 방향을 따라 제2 탭재(3)를 배치하는 공정이다. 제1 탭재(2)와 제2 탭재(3)의 표면 및 이면은, 제1 측면(C) 및 제2 측면(D)과 동일 높이의 면이 되도록 형성한다. In the tab material arrangement step, as illustrated in FIG. 12A, the first tab material 2 is disposed along the longitudinal direction of the surface-side plasticized region W1 of the metal member 1 to be joined, and the rear surface thereof. It is a process of arrange | positioning the 2nd tab material 3 along the longitudinal direction of the side plasticization area | region W2. The surface and the back surface of the 1st tab material 2 and the 2nd tab material 3 are formed so that it may become the surface of the same height as 1st side surface C and 2nd side surface D. As shown in FIG.

(8-1) 탭재 배치 공정은, (1-2) 탭재 배치 공정과 거의 동등하므로, 상세한 설명은 생략한다.(8-1) The tab material arrangement step is almost the same as the tab material placement step (1-2), so detailed description thereof is omitted.

(8-2) 가용접 공정(8-2) Fusible Welding Process

가용접 공정은, 도 12(a)에 도시한 바와 같이, 피접합 금속 부재(1)와 제1 탭재(2)에 의해 형성된 들어간 구석부를 용접해서 피접합 금속 부재(1)와 제1 탭재(2)를 가접합한다. 또한, 피접합 금속 부재(1)와 제2 탭재(3)에 의해 형성된 들어간 구석부를 용접해서 피접합 금속 부재(1)와 제2 탭재(3)를 가접합한다. As shown in Fig. 12A, the tack welding step welds the corner portion formed by the metal member 1 to be joined with the first tab member 2 to weld the metal member 1 and the first tab member ( Provisionally attach 2). Moreover, the corner part formed by the to-be-joined metal member 1 and the 2nd tab material 3 is welded, and the to-be-joined metal member 1 and the 2nd tab material 3 are temporarily joined.

(8-3) 피접합 금속 부재 설치 공정(8-3) Process of installing metal member to be joined

피접합 금속 부재 설치 공정에서는, 도 12의 (a)에 도시한 바와 같이, 피접합 금속 부재(1)의 제1 측면(C)이 상방을 향하도록 하여, 도시하지 않은 마찰 교반 장치의 가대에 피접합 금속 부재(1)를 고정한다. In the to-be-joined metal member installation process, as shown to Fig.12 (a), the 1st side surface C of the to-be-joined metal member 1 faces upwards, and to the mount of the friction stirring apparatus which is not shown in figure. The to-be-joined metal member 1 is fixed.

또한, 마찰 교반 장치 위에서 제1 탭재(2) 및 제2 탭재(3)를 배치하고, 피접합 금속 부재 설치 공정을 행하고나서 가용접 접합을 행해도 된다. In addition, you may arrange | position a 1st tap material 2 and a 2nd tap material 3 on a friction stirring apparatus, and perform welding welding after performing the to-be-joined metal member attachment process.

(9) 제1 측면측 접합 공정(9) First Side Side Bonding Step

제1 측면측 접합 공정은, 제1 측면(C)에 있어서, 제1 금속 부재(1a) 및 제2 금속 부재(1b)와의 표면측 맞댐부(J1), 이면측 맞댐부(J2), 및 제1 금속 부재(1a)와 조인트 부재(U1)와의 제2 금속측 조인트 맞댐부(J3), 제2 금속 부재(1b)와 조인트 부재(U1)와의 제1 금속측 조인트 맞댐부(J4)에 대하여, 한 붓 그리기의 요령으로 마찰 교반 접합을 행하는 것이다. The 1st side side joining process is a surface side butt | matching part J1, the back side butt | matching part J2 with the 1st metal member 1a and the 2nd metal member 1b in 1st side surface C, and On the second metal side joint butt portion J3 between the first metal member 1a and the joint member U1, and the first metal side joint butt portion J4 between the second metal member 1b and the joint member U1. On the other hand, friction stir welding is performed as a method of drawing a brush.

제1 측면측 접합 공정은, 본 실시 형태에서는, 표면(A)측의 표면측 맞댐부(J1)를 마찰 교반하는 표면측 맞댐부 접합 공정과, 제2 금속 부재(1b)와 조인트 부재(U1)와의 제2 금속측 조인트 맞댐부(J3)를 마찰 교반하는 제2 금속측 맞댐부 접합 공정과, 이면(B)측의 이면측 맞댐부(J2)를 마찰 교반하는 이면측 맞댐부 접합 공정과, 이면측 맞댐부(J2)를 다시 마찰 교반하는 이면측 맞댐부 재접합 공정과, 제1 금속 부재(1a)와 조인트 부재(U1)와의 제1 금속측 조인트 맞댐부(J4)를 마찰 교반하는 제1 금속측 조인트 맞댐부 접합 공정과, 표면(A)측의 표면측 맞댐부(J1)를 다시 마찰 교반하는 표면측 맞댐부 재접합 공정을 구비하는 것이다. In this embodiment, the 1st side side joining process is a surface side butt | joint joining process which friction-stirres the surface side butt | matching part J1 of the surface A side, the 2nd metal member 1b, and the joint member U1. And a second metal side butt joint joining step of friction stirring the second metal side joint butt joint J3 with), and a back side butt joint joining step of friction stir the back side butt joint J2 on the back surface B side; And back-side butt joint rejoining step of friction-stirring back-side butt joint J2 and friction-stirring first metal-side joint butt joint J4 between first metal member 1a and joint member U1. A first metal side joint butt joint joining step and a surface side butt joint rejoining step of friction-stirring the surface side butt joint J1 on the surface A side are provided.

또한, 제1 측면측 접합 공정에 있어서는, 비교적 재빠르게 대처할 수 있는 소형 회전 도구(F)를 이용해서 우회전시켜 행한다. In addition, in the 1st side side joining process, it carries out by turning right using the small rotating tool F which can cope relatively quickly.

(9-1) 표면측 맞댐부 접합 공정(9-1) Surface Side Butt Joining Process

표면측 맞댐부 접합 공정은, 도 12의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 측면(C)에 노출되는 표면측 맞댐부(J1)에 대하여 마찰 교반을 행하는 공정이다. 본 실시 형태에 있어서는, 상기한 표면측 접합 공정에 있어서, 제1 측면(C)에 노출되는 표면측 맞댐부(J1)의 전체 길이에 걸쳐 마찰 교반이 행해지고 있으므로, 표면측 소성화 영역(W1)을 다시 마찰 교반하게 된다. The surface side butt | bonding part joining process is a process of performing friction stirring with respect to the surface side butt | matching part J1 exposed to 1st side surface C, as shown to Fig.12 (a). In this embodiment, in the above-mentioned surface side joining process, since friction stirring is performed over the full length of the surface side butt | matching part J1 exposed to 1st side surface C, surface side plasticization area | region W1 The friction stir again.

즉, 본 실시 형태에 관한 표면측 맞댐부 접합 공정은, 제1 탭재(2)에 설정된 개시 위치(SM3)로부터 표면측 맞댐부(J1)와 조인트 부재(U1)가 접촉하는 접촉점(f2)까지 연속해서 마찰 교반을 행한다. 제1 탭재(2)에 설정된 개시 위치(SM3)에 소형 회전 도구(F)를 압박한 후, 소형 회전 도구(F)를 표면측 맞댐부 접합 공정의 시작점(f1)까지 이동시킨다. 그리고 소형 회전 도구(F)를 이탈시키는 일 없이, 접촉점(f2)까지 이동시킨다. That is, in the surface side butt part joining process which concerns on this embodiment, the contact point f2 which the surface side butt part J1 and the joint member U1 contact from the starting position S M3 set in the 1st tab material 2. Friction stirring is performed continuously until. After pressing the small rotary tool F to the starting position S M3 set to the 1st tab material 2, the small rotary tool F is moved to the starting point f1 of the surface side butt | joint joining process. And it moves to the contact point f2, without removing the small rotating tool F. As shown in FIG.

표면측 맞댐부 접합 공정에 따르면, 표면측 소성화 영역(W1)을 다시 마찰 교반함으로써, 가령 표면측 소성화 영역(W1)에, 산화 피막의 권입이나, 공동 결함이 발생한 경우라도, 표면측 맞댐부 접합 공정에 의해 이것들의 결함을 적절하게 보수할 수 있다. According to the surface side butting part joining process, even if the surface side plasticization area | region W1 is friction-stirred again, for example, when an oxide film is wound up and cavity defect generate | occur | produces in the surface side plasticization area | region W1, These defects can appropriately repair these defects.

(9-2) 제2 금속측 조인트 맞댐부 접합 공정(9-2) Second metal side joint butt joining step

제2 금속측 조인트 맞댐부 접합 공정은, 제2 금속 부재(1b)와 조인트 부재(U1)의 제2 금속측 조인트 맞댐부(J3)에 대하여 마찰 교반을 행하는 공정이다. 소형 회전 도구(F)를 접촉점(f2)까지 이동시키면, 이탈시키는 일 없이 그대로 제2 금속측 조인트 맞댐부 접합 공정으로 이행한다. 그리고 제2 금속측 조인트 맞댐부(J3)를 따라 마찰 교반을 행하고, 이면측 맞댐부(J2)와 조인트 부재(U1)와의 접촉점(f3)까지 소형 회전 도구(F)를 이동시킨다. The second metal side joint butt joint step is a step of performing friction stirring on the second metal side joint butt portion J3 of the second metal member 1b and the joint member U1. When the small rotary tool F is moved to the contact point f2, it transfers to a 2nd metal side joint butt | joining process as it is, without leaving. And the friction stirring is performed along the 2nd metal side joint abutting part J3, and the small rotating tool F is moved to the contact point f3 of the back side abutting part J2 and the joint member U1.

(9-3) 이면측 맞댐부 접합 공정(9-3) Backside Butt Joining Process

이면측 맞댐부 접합 공정은, 제1 측면(C)에 노출되는 이면측 맞댐부(J2)에 대하여 마찰 교반을 행하는 공정이다. 본 실시 형태에 있어서는, 상기한 이면측 접합 공정에 있어서, 제1 측면(C)에 노출되는 이면측 맞댐부(J2)의 전체 길이에 걸쳐 마찰 교반이 행해지고 있으므로, 이면측 소성화 영역(W2)을 다시 마찰 교반하게 된다. Back surface side butt | bonding part joining process is a process of performing friction stirring with respect to the back surface side butt | matching part J2 exposed to 1st side surface C. As shown in FIG. In this embodiment, in the above-mentioned back side joining process, since friction stirring is performed over the full length of the back side side facing part J2 exposed to the 1st side surface C, back side side plasticization area | region W2 The friction stir again.

즉, 본 실시 형태에 관한 이면측 맞댐부 접합 공정은, 접촉점(f3)으로부터 제2 탭재(3)에 설치된 반환점(RM3)까지 연속해서 마찰 교반을 행하는 공정이다. 즉, 소형 회전 도구(F)를 접촉점(f3)까지 이동시키면, 이탈시키는 일 없이 그대로 이면측 맞댐부 접합 공정으로 이행한다. 그리고 제2 탭재(3)와 피접합 금속 부재(1)의 이면(B)과의 맞댐부(j3)에 설정된 이면측 맞댐부 접합 공정의 종점(f4)을 통과하여, 반환점(RM3)까지 소형 회전 도구(F)를 이동시킨다. That is, the back surface abutting part adhering step includes a step of performing a second taepjae 3, the friction stir in succession to the turn-around point (R M3) installed on from the contact point (f3) of the embodiment. That is, when the small rotary tool F is moved to the contact point f3, it will transfer to a back surface side joining part bonding process as it is, without leaving. And it passes through the end point f4 of the back side butt part joining process set to the butt | matching part j3 of the 2nd tab material 3 and the back surface B of the to-be-joined metal member 1, and to return point R M3 . Move the small rotary tool (F).

이에 의해, 이면측 맞댐부(J2)에 대하여 더욱 확실하게 마찰 교반을 행할 수 있다. 또한, 이면측 소성화 영역(W2)에, 가령 산화 피막의 권입이나, 공동 결함이 발생한 경우라도, 이것들의 결함을 적절하게 보수할 수 있다. Thereby, friction stirring can be performed more reliably with respect to the back surface facing part J2. In addition, even when winding-up of an oxide film and a cavity defect generate | occur | produce in back surface side plasticization area | region W2, these defects can be repaired suitably.

(9-4) 이면측 맞댐부 재접합 공정(9-4) Back Joining Process

이면측 맞댐부 재접합 공정은, 반환점(RM3)으로부터 접촉점(f3)까지 연속해서 마찰 교반 접합을 행하는 공정이다. 소형 회전 도구(F)를 반환점(RM3)까지 이동시키면, 이탈시키는 일 없이 그대로 이면측 맞댐부 재접합 공정으로 이행한다. 즉, (9-4) 이면측 맞댐부 재접합 공정은, (9-3) 이면측 맞댐부 접합 공정의 진행 방향이 반대가 되는 공정이다. The back surface-side butt joint rejoining step is a step of continuously performing friction stir welding from the return point R M3 to the contact point f3. When the small rotary tool F is moved to the return point R M3 , it transfers to the back side butt-bonding rebonding process without detaching. That is, the (9-4) back side butt | joint part rejoining process is a process in which the advancing direction of the (9-3) back side butt | joint part joining process becomes reverse.

(9-5) 제1 금속측 조인트 맞댐부 접합 공정(9-5) First metal side joint butt joining step

제1 금속측 조인트 맞댐부 접합 공정은, 도 12의 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 금속 부재(1a)와 조인트 부재(U1)와의 제1 금속측 조인트 맞댐부(J4)에 대하여 마찰 교반을 행하는 공정이다. 소형 회전 도구(F)를 접촉점(f3)까지 이동시키면, 이탈시키는 일 없이 그대로 제1 금속측 조인트 맞댐부 접합 공정으로 이행한다. 그리고 제1 금속측 조인트 맞댐부(J4)를 따라 마찰 교반을 행하고, 접촉점(f2)까지 소형 회전 도구(F)를 이동시킨다. As shown in FIG. 12B, the first metal side joint butt joint joining step is friction against the first metal side joint butt joint J4 between the first metal member 1 a and the joint member U1. It is a process of stirring. When the small rotary tool F is moved to the contact point f3, it transfers to the 1st metal side joint butt | joining process as it is, without leaving. And the friction stirring is performed along the 1st metal side joint abutting part J4, and the small rotating tool F is moved to the contact point f2.

(9-6) 표면측 맞댐부 재접합 공정(9-6) Rebonding Process of Surface Side Butt

표면측 맞댐부 재접합 공정은, 접촉점(f2)으로부터 개시 위치(SM3)까지 연속해서 마찰 교반 접합을 행하는 공정이다. 소형 회전 도구(F)를 접촉점(f2)까지 이동시키면, 이탈시키는 일 없이 그대로 표면측 맞댐부 재접합 공정으로 이행한다. 즉, (9-6) 표면측 맞댐부 재접합 공정은, (9-1) 표면측 맞댐부 접합 공정의 진행 방향이 반대가 되는 공정이다. 소형 회전 도구(F)를 종료 위치(EM3)까지 이동시키면 소형 회전 도구(F)를 제1 탭재(2)로부터 이탈시킨다. 또한, 이상 설명한 제1 측면측 접합 공정에서 형성된 소성화 영역을 제1 측면측 소성화 영역(w3)이라 한다. The surface-side butt joint rejoining step is a step of continuously performing friction stir welding from the contact point f2 to the start position S M3 . When the small rotary tool F is moved to the contact point f2, it transfers to a surface side butt | bond part rebonding process as it is, without leaving. That is, the (9-6) surface-side butt joint rejoining step is a step in which the advancing direction of the (9-1) surface-side butt joint joining process is reversed. Moving the small rotary tool F to the end position E M3 releases the small rotary tool F from the first tab member 2. In addition, the plasticization area | region formed at the 1st side side bonding process demonstrated above is called 1st side surface plasticization area | region w3.

이와 같이, 제1 측면측 접합 공정을 행함으로써, 표면측 맞댐부(J1)[표면측 소성화 영역(W1)], 이면측 맞댐부(J2)[이면측 소성화 영역(W2)], 제2 금속측 조인트 맞댐부(J3) 및 제1 금속측 조인트 맞댐부(J4)에 대하여 마찰 교반 접합을 행함으로써, 제1 측면(C)에 노출되는 맞댐부를 밀폐할 수 있다. 즉, 제1 측면측 소성화 영역(w3)과, 표면측 소성화 영역(W1) 및 이면측 소성화 영역(W2)을 중복시킴으로써, 더욱 확실하게 맞댐부를 밀폐할 수 있다. 또한, 한 붓 그리기의 요령으로 마찰 교반을 행함으로써, 효율적으로 접합 작업을 행할 수 있다. Thus, by performing a 1st side side joining process, surface side abutment part J1 (surface side plasticization area | region W1), back side abutment part J2 (back side side plasticization area | region W2), By performing friction stir welding on the 2nd metal side joint abutting part J3 and the 1st metal side joint abutting part J4, the abutting part exposed to the 1st side surface C can be sealed. That is, the butt portion can be sealed more reliably by overlapping the first side-side plasticized region w3, the surface-side plasticized region W1 and the back-side plasticized region W2. Moreover, by carrying out friction stir according to the method of drawing a brush, the joining work can be efficiently performed.

(10) 제4 준비 공정(10) 4th preparation process

제1 측면측 접합 공정이 종료되면, 피접합 금속 부재(1)의 구속을 일단 해제하고, 제2 측면(D)측을 상방으로 향하게 하여 다시 피접합 금속 부재(1)를 마찰 교반 장치에 고정한다. When the 1st side side joining process is complete | finished, the restraint of the to-be-joined metal member 1 is once released, and the to-be-joined metal member 1 is again fixed to a friction stirring apparatus with the 2nd side surface D side facing upwards. do.

(11) 제2 측면측 접합 공정(11) 2nd side side joining process

제2 측면측 접합 공정은, 제2 측면(D)에 있어서, 표면측 맞댐부(J1), 이면측 맞댐부(J2), 제2 금속측 조인트 맞댐부(J3) 및 제1 금속측 조인트 맞댐부(J4)에 대하여 마찰 교반 접합을 행함으로써, 제2 측면(D)에 노출되는 맞댐부를 밀폐하는 것이다. 제2 측면측 접합 공정은, 제1 측면측 접합 공정과 거의 동등하므로, 상세한 설명은 생략한다. The 2nd side surface side joining process WHEREIN: The surface side butt | matching part J1, the back side butt | matching part J2, the 2nd metal side joint butting part J3, and the 1st metal side joint butting in a 2nd side surface D. In FIG. By performing friction stir welding to the portion J4, the butt portion exposed to the second side surface D is sealed. Since the 2nd side side joining process is substantially the same as a 1st side side joining process, detailed description is abbreviate | omitted.

제2 측면측 접합 공정에 따르면, 제2 측면측 접합 공정에 의해 형성된 소성화 영역과, 표면측 소성화 영역(W1) 및 이면측 소성화 영역(W2)을 중복시킴으로써, 더욱 확실하게 맞댐부를 밀폐할 수 있다. 또한, 한 붓 그리기의 요령으로 마찰 교반을 행함으로써, 효율적으로 접합 작업을 행할 수 있다. According to the 2nd side side bonding process, the butt part is sealed more reliably by overlapping the plasticization area | region formed by the 2nd side side bonding process, and the surface side plasticization area | region W1 and the back side plasticization area | region W2. can do. Moreover, by carrying out friction stir according to the method of drawing a brush, the joining work can be efficiently performed.

제1 측면측 접합 공정 및 제2 측면측 접합 공정은, 본 실시 형태에 있어서는 상기한 바와 같이 행하였지만, 당해 공정에 한정되는 것이 아니다. 소형 회전 도구(F)의 궤적은 다른 궤적이라도 좋고, 한 붓 그리기의 요령이 아니라도 좋다. 또한, 제1 측면측 접합 공정 및 제2 측면측 접합 공정에 의해, 형성된 소성화 영역에 터널 형상 결함이나 산화 피막의 권입이 발생한 경우에는, 당해 결함을 용접 등에 의해 충전하는 것이 바람직하다. Although the 1st side side joining process and the 2nd side side joining process were performed as mentioned above in this embodiment, it is not limited to the said process. The trajectory of the small rotary tool F may be another trajectory, or may not be a trick of drawing a brush. In addition, when the tunnel shape defect and the winding of an oxide film generate | occur | produce in the formed plasticization area | region by the 1st side side joining process and the 2nd side side joining process, it is preferable to fill this defect by welding etc.

이상 설명한 제1 실시 형태에 따르면, 피접합 금속 부재(1)의 표면(A) 및 이면(B)을 마찰 교반한 후, 피접합 금속 부재(1)의 제1 측면(C) 및 제2 측면(D)에 노출되는 제2 금속측 조인트 맞댐부(J3) 및 제1 금속측 조인트 맞댐부(J4)에 대하여 마찰 교반을 행함으로써 미소성화 영역을 확실하게 밀폐할 수 있다. 이에 의해, 피접합 금속 부재(1)의 기밀성 및 수밀성을 향상시킬 수 있다. According to 1st Embodiment described above, after friction-stirring the surface A and the back surface B of the to-be-joined metal member 1, the 1st side surface C and the 2nd side surface of the to-be-joined metal member 1 The unfired region can be reliably sealed by performing friction stirring on the second metal side joint butt portion J3 and the first metal side joint butt portion J4 exposed to (D). Thereby, the airtightness and watertightness of the to-be-joined metal member 1 can be improved.

또한, 제1 금속 부재(1a)와 제2 금속 부재(1b)를 맞대서 형성된 중공부에 조인트 부재(U)를 삽입하여, 조인트 부재(U)와 피접합 금속 부재(1)를 마찰 교반 접합함으로써, 접합부의 강도를 높일 수 있다. 또한, 제1 측면(C) 및 제2 측면(D)의 마찰 교반을 한 붓 그리기의 요령으로 행함으로써, 생산 효율을 높일 수 있다. In addition, the joint member U is inserted into the hollow portion formed to face the first metal member 1a and the second metal member 1b, and the joint member U and the metal member 1 to be joined are friction stir-bonded. By doing this, the strength of the joint can be increased. Moreover, production efficiency can be improved by performing friction stirring of the 1st side surface C and the 2nd side surface D by the method of brush drawing.

또한, 각 공정에 있어서 마찰 교반을 행한 후는, 이것들의 공정에 의해 발생한 버어 등을 제거해서 표면을 평활하게 해 두는 것이 바람직하다. 이에 의해, 각 탭재 배치 공정에 있어서, 탭재를 피접합 금속 부재(1)에 밀착시킬 수 있다. In addition, after performing friction stirring in each process, it is preferable to remove the burr etc. which were produced by these processes, and to make a surface smooth. As a result, in each tab member arrangement step, the tab member can be brought into close contact with the metal member 1 to be joined.

[제2 실시 형태]Second Embodiment

제2 실시 형태는, 제1 실시 형태의 공정의 순서를 교체한 접합 방법이다. 2nd Embodiment is the joining method which replaced the order of the process of 1st Embodiment.

제2 실시 형태에 관한 접합 방법은, 상기한 (8) 제3 준비 공정, (9) 제1 측면측 접합 공정, (10) 제4 준비 공정 및 (11) 제2 측면측 접합 공정을 행한 후에, (3) 표면측 접합 공정, (6) 이면측 접합 공정을 행해도 된다. The joining method which concerns on 2nd Embodiment is after performing said (8) 3rd preparation process, (9) 1st side side bonding process, (10) 4th preparation process, and (11) 2nd side side bonding process. You may perform the (3) surface side joining process, and (6) back surface side joining process.

즉, 제1 측면(C) 및 제2 측면(D)을 앞서 마찰 교반 접합을 행한 후, 표면(A)측 및 이면(B)측에 마찰 교반을 행해도 된다. 이와 같이, 공정을 교체해서 앞서 측면측으로부터 마찰 교반 접합을 행해도, 제1 실시 형태와 거의 같은 효과를 얻을 수 있다. That is, after performing friction stir welding of the 1st side surface C and the 2nd side surface D previously, you may perform friction stirring on the surface A side and the back surface B side. In this way, even if the friction stir welding is performed from the side surface by replacing the steps, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

[제3 실시 형태][Third Embodiment]

제3 실시 형태는, 도 13에 도시한 바와 같이 제1 금속 부재(20a)의 단부면과, 제2 금속 부재(20b)의 측면을 맞대서 피접합 금속 부재(20)를 형성하고, 피접합 금속 부재(20)에 노출되는 맞댐부에 대하여 마찰 교반을 행하는 점에서 제1 실시 형태와 다르다. 즉, 도 14에 도시한 바와 같이, 제1 금속 부재(20a)와 제2 금속 부재(20b)의 단부에는 오목 홈(kc, kd)이 각각 절결되어 있으며, 제1 금속 부재(20a)와 제2 금속 부재(20b)를 맞대서 형성한 중공부에 조인트 부재(U2)가 삽입된다. 그리고 제1 금속 부재(20a)와 제2 금속 부재(20b)의 맞댐부, 제1 금속 부재(20a)와 조인트 부재(U2)의 맞댐부, 제2 금속 부재(20b)와 조인트 부재(U2)의 맞댐부에 마찰 교반 접합이 실시된다. As shown in FIG. 13, 3rd Embodiment forms the to-be-joined metal member 20, abutting the end surface of the 1st metal member 20a, and the side surface of the 2nd metal member 20b, and to-be-joined. It differs from 1st Embodiment in that friction stirring is performed with respect to the butt part exposed to the metal member 20. FIG. That is, as shown in FIG. 14, concave grooves kc and kd are cut out at the end portions of the first metal member 20a and the second metal member 20b, respectively. 2 The joint member U2 is inserted into the hollow part which formed the metal member 20b, but was formed. And the butt portion of the first metal member 20a and the second metal member 20b, the butt portion of the first metal member 20a and the joint member U2, the second metal member 20b and the joint member U2. The friction stir welding is performed at the butt portion of the.

우선, 제3 실시 형태에 관한 피접합 금속 부재(20)에 있어서 설명한다. First, the to-be-joined metal member 20 which concerns on 3rd Embodiment is demonstrated.

피접합 금속 부재(20)는, 도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이, 제1 금속 부재(20a), 제2 금속 부재(20b) 및 조인트 부재(U2)로 이루어지고, 제1 금속 부재(20a)와 제2 금속 부재(20b)가 평면에서 보아 거의 직각이 되도록 형성되어 있다. 13 and 14, the to-be-joined metal member 20 consists of the 1st metal member 20a, the 2nd metal member 20b, and the joint member U2, and the 1st metal member ( 20a) and the 2nd metal member 20b are formed so that it may become substantially perpendicular to planar view.

제1 금속 부재(20a)는, 단면에서 보아 직사각형을 이루는 금속 부재이며, 단부면(T1)에는 제1 측면(S1)으로부터 제2 측면(S2)에 걸쳐 연속되는 오목 홈(kc)이 형성되어 있다. 오목 홈(kc)은 단면에서 보아 직사각형이며, 높이(p1), 폭(p2) 및 길이(p3)로 형성되어 있다. The first metal member 20a is a metal member that is rectangular in cross section, and the end face T1 is formed with a concave groove kc continuous from the first side face S1 to the second side face S2. have. The concave groove kc is rectangular in cross section and is formed in height p 1 , width p 2 and length p 3 .

제2 금속 부재(20b)는, 단면에서 보아 직사각형을 이루는 금속 부재이며, 단부면(T2)에는 제3 측면(S3)으로부터 제4 측면(S4)에 걸쳐 연속되는 오목 홈(kd)이 형성되어 있다. 오목 홈(kd)은, 단면에서 보아 직사각형이며, 높이(q1), 폭(q2) 및 길이(q3)로 형성되어 있다. The second metal member 20b is a metal member that is rectangular in cross section, and the end face T2 is formed with a concave groove kd continuous from the third side face S3 to the fourth side face S4. have. The concave groove kd is rectangular in cross section, and is formed in the height q 1 , the width q 2 , and the length q 3 .

조인트 부재(U2)는, 직육면체를 나타내는 금속 부재이며, 제1 금속 부재(20a)의 오목 홈(kc)과, 제2 금속 부재(20b)의 오목 홈(kd)으로 형성된 중공부에 삽입되는 것이다. 조인트 부재(U2)는 높이(r1), 폭(r2) 및 길이(r3)로 형성되어 있다. The joint member U2 is a metal member representing a rectangular parallelepiped, and is inserted into the hollow portion formed by the concave groove kc of the first metal member 20a and the concave groove kd of the second metal member 20b. . The joint member U2 is formed with the height r 1 , the width r 2 , and the length r 3 .

제1 금속 부재(20a), 제2 금속 부재(20b) 및 조인트 부재(U2)는, 본 실시 형태가 있어서는 알루미늄 합금으로 이루어진다. 제1 금속 부재(20a), 제2 금속 부재(20b) 및 조인트 부재(U2)는, 예를 들어 알루미늄, 구리, 구리 합금, 티탄, 티탄 합금, 마그네슘, 마그네슘 합금 등 마찰 교반 가능한 금속 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. In the present embodiment, the first metal member 20a, the second metal member 20b, and the joint member U2 are made of an aluminum alloy. The first metal member 20a, the second metal member 20b, and the joint member U2 are made of, for example, friction-stirrable metal materials such as aluminum, copper, copper alloy, titanium, titanium alloy, magnesium, and magnesium alloy. It is preferable.

제1 금속 부재(20a)의 오목 홈(kc)의 높이(p1), 제2 금속 부재(20b)의 오목 홈(kd)의 높이(q1) 및 조인트 부재(U2)의 높이(r1)는, 대략 동등하게 형성되어 있다. 또한, 오목 홈(kc)의 길이(p3), 오목 홈(kd)의 길이(q3) 및 조인트 부재(U2)의 길이(r3)는 대략 동등하게 형성되어 있다. 또한, 조인트 부재(U2)의 폭(r2)은, 오목 홈(kc)의 폭(p2)과 오목 홈(kd)의 폭(q2)과의 합과 거의 동등하게 형성되어 있다. The height p 1 of the concave groove kc of the first metal member 20a, the height q 1 of the concave groove kd of the second metal member 20b, and the height r 1 of the joint member U2. ) Is formed approximately equally. In addition, the length p 3 of the concave groove kc, the length q 3 of the concave groove kd, and the length r 3 of the joint member U2 are formed substantially equal. In addition, the width r 2 of the joint member U2 is formed almost equal to the sum of the width p 2 of the concave groove kc and the width q 2 of the concave groove kd.

즉, 조인트 부재(U2)는, 도 14 및 도 15의 (a) 내지 (c)에 도시한 바와 같이, 제1 금속 부재(20a)의 단부면(T1)과 제2 금속 부재(20b)의 제4 측면(S4)을 맞댐으로써, 오목 홈(kc)과 오목 홈(kd)으로 형성된 중공부에 간극 없이 삽입되는 동시에, 조인트 부재(U2)의 측면(S5)과 제1 금속 부재(20a)의 제1 측면(S1)이 동일 높이의 면으로, 조인트 부재(U2)의 측면(S6)과 제2 금속 부재(20b)의 제3 측면(S3)이 동일한 높이의 면으로 형성되어 있다. That is, the joint member U2 is formed of the end surface T1 of the first metal member 20a and the second metal member 20b as shown in FIGS. 14 and 15A to 15C. By abutting the fourth side surface S4, the hollow portion formed by the concave groove kc and the concave groove kd is inserted without a gap, and at the same time, the side surface S5 of the joint member U2 and the first metal member 20a are provided. 1st side surface S1 of the same height is formed, and the side surface S6 of the joint member U2 and the 3rd side surface S3 of the 2nd metal member 20b are formed in the surface of the same height.

여기서, 피접합 금속 부재(20)의 맞댐부에 대해서 설명한다. 도 15의 (a) 내지 (c)는 피접합 금속 부재(20)를 3방향으로부터 본 사시도이다. Here, the butt | matching part of the to-be-joined metal member 20 is demonstrated. 15A to 15C are perspective views of the joined metal member 20 viewed from three directions.

도 15의 (a)에 도시한 바와 같이, 피접합 금속 부재(20)의 표면(A)에는, 제1 금속 부재(20a)의 단부면(T1)(도 14 참조)과 제2 금속 부재(20b)의 제4 측면(S4)을 맞대서 형성되는 표면측 맞댐부(J10)가 노출되어 있다. 또한, 피접합 금속 부재(20)의 이면(B)에는, 제1 금속 부재(20a)의 단부면(T1)과 제2 금속 부재(20b)의 제4 측면(S4)을 맞대서 형성되는 이면측 맞댐부(J11)가 노출되어 있다. As shown in Fig. 15A, the end surface T1 (see Fig. 14) and the second metal member (1) of the first metal member 20a are formed on the surface A of the metal member 20 to be joined. The surface side butt | matching part J10 formed facing the 4th side surface S4 of 20b) is exposed. The back surface B of the metal member 20 to be joined is formed to face the end surface T1 of the first metal member 20a and the fourth side surface S4 of the second metal member 20b. The side abutment part J11 is exposed.

또한, 도 15의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 금속 부재(20a)의 제1 측면(S1)에는, 제1 금속 부재(20a)와 조인트 부재(U2)를 맞대서 거의 ㄷ자 형상으로 형성되는 제1 조인트 맞댐부(J20)가 노출되어 있다. 또한, 도 15의 (c)에 도시한 바와 같이, 제1 금속 부재(20a)의 제2 측면(S2)에는, 제1 금속 부재(20a)와 조인트 부재(U2)를 맞대서 거의 ㄷ자 형상으로 형성되는 제2 조인트 맞댐부(J21)가 노출되어 있다. In addition, as shown in FIG. 15A, the first metal member 20a and the joint member U2 face each other to the first side surface S1 of the first metal member 20a in a substantially C shape. The first joint abutting part J20 to be formed is exposed. In addition, as shown in FIG. 15C, the first metal member 20a and the joint member U2 face each other to the second side surface S2 of the first metal member 20a in a substantially C shape. The second joint abutting part J21 formed is exposed.

또한, 도 15의 (a) 및 도 15의 (c)에 도시한 바와 같이, 제1 측면(S1) 및 제2 측면(S2)에 있어서도 각각 표면측 맞댐부(J10) 및 이면측 맞댐부(J11)가 노출되어 있다. 15 (a) and 15 (c), in the first side surface S1 and the second side surface S2, the front side butting part J10 and the back side butting part ( J11) is exposed.

또한, 도 15의 (b)에 도시한 바와 같이, 제2 금속 부재(20b)의 단부면(T2)에는, 제2 금속 부재(20b)와 조인트 부재(U2)의 상면 및 하면을 맞대서 형성되는 제3 조인트 맞댐부(J22)가 노출되어 있다. 또한, 제2 금속 부재(20b)의 제3 측면(S3)에는, 제2 금속 부재(20b)와 조인트 부재(U2)를 맞대서 거의 ㄷ자 형상으로 형성되는 제4 조인트 맞댐부(J23)가 노출되어 있다. In addition, as shown in FIG. 15B, the end surface T2 of the second metal member 20b is formed to face the upper and lower surfaces of the second metal member 20b and the joint member U2. The third joint abutting part J22 to be exposed is exposed. In addition, the fourth joint abutting portion J23, which is formed in a substantially C shape with the second metal member 20b and the joint member U2, is exposed on the third side surface S3 of the second metal member 20b. It is.

다음에, 제3 실시 형태에 있어서의 구체적인 접합 방법에 대해서 설명한다. Next, the specific joining method in 3rd Embodiment is demonstrated.

제3 실시 형태에 관한 접합 방법은, (1) 제1 준비 공정과, (2) 제1 본 접합 공정과, (3) 탭재 절제 공정과, (4) 제2 준비 공정과, (5) 제2 본 접합 공정과, (6) 탭재 절제 공정과, (7) 제3 준비 공정과, (8) 제3 본 접합 공정과, (9) 탭재 절제 공정과, (10) 제4 준비 공정과, (11) 제4 본 접합 공정과, (12) 탭재 절제 공정을 구비하는 것이다.The joining method which concerns on 3rd Embodiment is (1) 1st preparatory process, (2) 1st main joining process, (3) tab material cutting process, (4) 2nd preparatory process, (5) agent 2 main bonding process, (6) tap material cutting process, (7) 3rd preparation process, (8) 3rd main bonding process, (9) tap material cutting process, (10) 4th preparation process, (11) 4th main joining process and (12) tab material cutting process are provided.

제3 실시 형태에 관한 접합 방법은, 탭재의 배치와 절제를 각 공정마다 행하면서, 피접합 금속 부재의 각 맞댐부에 대하여 마찰 교반 접합을 행하는 것이다. 탭재는, 공정마다 각각 새로운 것을 사용하는 것으로 한다.In the joining method according to the third embodiment, friction stir welding is performed on each butt portion of the metal member to be joined while arranging and cutting the tab material for each step. A tab material shall use a new thing for every process, respectively.

(1) 제1 준비 공정(1) 1st preparation process

제1 준비 공정은, 제1 본 접합 공정에 앞서 행해지는 공정이며, 조인트 부재(U2)를 제1 금속 부재(20a)에 삽입하는 (1-1) 제1 삽입 공정과, 제1 삽입 공정에서 형성된 중간 부재에 탭재를 배치하는 (1-2) 탭재 배치 공정과, 중간 부재와 탭재를 용접하는 (1-3) 가용접 공정과, 중간 부재를 마찰 교반 장치에 설치하는 (1-4) 중간 부재 설치 공정을 구비하는 것이다. A 1st preparation process is a process performed before a 1st main joining process, In the (1-1) 1st insertion process which inserts the joint member U2 into the 1st metal member 20a, and a 1st insertion process, (1-2) a tab material arrangement step of placing the tab member on the formed intermediate member, (1-3) a tack welding step of welding the intermediate member and the tab member, and (1-4) an intermediate member to install the intermediate member in the friction stir device. It is equipped with a member installation process.

(1-1) 제1 삽입 공정(1-1) First Insertion Step

제1 삽입 공정은, 도 16의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 금속 부재(20a)의 오목 홈(kc)에 조인트 부재(U2)의 일단부측을 삽입하는 공정이다. 제1 삽입 공정에 의해 형성된 부재를 이하, 중간 부재(21)라 한다. As shown in FIG. 16A, the first insertion step is a step of inserting one end side of the joint member U2 into the recessed groove kc of the first metal member 20a. The member formed by the first insertion process is hereinafter referred to as intermediate member 21.

(1-2) 탭재 배치 공정(1-2) Tap Repositioning Process

탭재 배치 공정은, 도 16의 (b)에 도시한 바와 같이, 중간 부재(21)의 들어간 구석부에 한 쌍의 제1 탭재(2), 제2 탭재(3)를 배치하는 공정이다. 제1 탭재(2) 및 제2 탭재(3)의 상면 및 하면은, 중간 부재(21)의 상면 및 하면과 동일한 높이의 면으로 형성되어 있다. As shown in FIG.16 (b), a tab material arrangement process is a process of arrange | positioning a pair of 1st tab material 2 and 2nd tab material 3 in the corner | angular recessed part of the intermediate member 21. FIG. The upper and lower surfaces of the first tab member 2 and the second tab member 3 are formed to have the same height as the upper and lower surfaces of the intermediate member 21.

(1-3) 가용접 공정(1-3) Fusible Welding Process

가용접 공정은, 제1 탭재(2)와 중간 부재(21)의 들어간 구석부(2a, 2b), 제2 탭재(3)와 중간 부재(21)의 들어간 구석부(3a, 3b)에 대하여 용접을 행하는 것이다. 이에 의해, 이후에 설명하는 본 접합 공정에 있어서 탭재와 중간 부재(21)의 맞댐부를 마찰 교반할 때의 벌어짐을 방지할 수 있다. The tack welding process is performed with respect to the corner parts 2a and 2b of the 1st tab material 2 and the intermediate member 21, and the corner parts 3a and 3b of the 2nd tab material 3 and the intermediate member 21. We do welding. Thereby, in this joining process demonstrated later, spreading at the time of friction-stirring the butt | matching part of the tab material and the intermediate member 21 can be prevented.

(1-4) 중간 부재 설치 공정(1-4) Intermediate Member Installation Process

중간 부재 설치 공정은, 중간 부재(21)를 도시하지 않은 마찰 교반 장치에 고정하는 공정이다. 제3 실시 형태에 있어서는, 도 16의 (b)에 도시한 바와 같이, 중간 부재(21)의 제1 측면(S1)측을 상면으로 해서, 중간 부재(21)를 마찰 교반 장치에 고정한다. The intermediate member attachment step is a step of fixing the intermediate member 21 to a friction stirring device (not shown). In 3rd Embodiment, as shown in FIG.16 (b), the intermediate member 21 is fixed to a friction stirring apparatus by making the 1st side surface S1 side of the intermediate member 21 into an upper surface.

(2) 제1 본 접합 공정(2) First main bonding step

제1 본 접합 공정은, 제1 금속 부재(20a)와 조인트 부재(U2)의 맞댐부에 대하여 마찰 교반 접합을 행하는 공정이다. 제1 본 접합 공정은, 중간 부재(21)의 제1 측면(S1)으로부터 마찰 교반 접합을 행하는 제1 조인트 맞댐부 접합 공정과, 중간 부재(21)를 마찰 교반 장치에 재설치하는 중간 부재 재설치 공정과, 중간 부재(21)의 제2 측면(S2)으로부터 마찰 교반 접합을 행하는 제2 조인트 맞댐부 접합 공정을 구비하는 것이다. 제1 본 접합 공정에 있어서는, 비교적 소회전에 효과적인 소형 회전 도구(F)를 이용한다. The first main joining step is a step of performing friction stir welding to the butt portion between the first metal member 20a and the joint member U2. The first main joining step includes a first joint butt joint joining step of performing friction stir welding from the first side surface S1 of the intermediate member 21 and an intermediate member reinstallation step of reinstalling the intermediate member 21 into the friction stir device. And a second joint butt joining step of performing friction stir welding from the second side surface S2 of the intermediate member 21. In the first main joining step, a small rotary tool F that is relatively effective for small rotation is used.

(2-1) 제1 조인트 맞댐부 접합 공정(2-1) First Joint Butt Joining Process

제1 조인트 맞댐부 접합 공정은, 도 16의 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 조인트 맞댐부(J20)를 따라 마찰 교반을 행하는 공정이다. 제3 실시 형태에 있어서는, 제1 탭재(2)에 설정한 개시 위치(SM1)로부터 제2 탭재(3)에 설정한 종료 위치(EM1)까지 한 붓 그리기의 요령으로 마찰 교반을 행한다. 소형 회전 도구(F)를 제1 탭재(2)의 개시 위치(SM1)에 압박한 후, 제1 조인트 맞댐부(J20)의 시작점(h1)을 향해 이동시킨다. 그리고 제1 조인트 맞댐부(J20)를 따라 마찰 교반을 행한다. 종점(h2)까지 이동하면, 이탈시키는 일 없이 그대로 제2 탭재(3)에 설정한 종료 위치(EM1)까지 소형 회전 도구(F)를 이동시킨다. 이에 의해, 제1 조인트 맞댐부(J20)에는, 제1 조인트 소성화 영역(w20)이 형성된다. The first joint butt joint joining step is a step of performing friction stir along the first joint butt joint J20 as shown in FIG. 16B. In 3rd Embodiment, friction stirring is performed by the method of one brush drawing from the starting position S M1 set to the 1st tab material 2 to the end position E M1 set to the 2nd tab material 3. After pressing the small rotating tool F to the starting position S M1 of the 1st tab material 2, it moves to the starting point h1 of the 1st joint abutting part J20. And friction stirring is performed along the 1st joint abutting part J20. When it moves to the end point h2, the small rotating tool F is moved to the end position E M1 set to the 2nd tab material 3 as it is, without leaving. Thereby, the 1st joint plasticization area | region w20 is formed in the 1st joint abutting part J20.

(2-2) 중간 부재 재설치 공정(2-2) Intermediate member reinstallation process

제1 조인트 맞댐부 접합 공정이 종료되면, 일단 중간 부재(21)의 구속을 해제하여, 표리를 반전한 후, 중간 부재(21)를 마찰 교반 장치에 다시 설치한다. When the 1st joint butt | bonding part joining process is complete | finished, once the restraint of the intermediate member 21 is inverted and the front and back are reversed, the intermediate member 21 is installed in a friction stirring apparatus again.

(2-3) 제2 조인트 맞댐부 접합 공정(2-3) Second Joint Butt Joining Process

제2 조인트 맞댐부 접합 공정은, 구체적인 도시는 하지 않았지만, 제1 금속 부재(20a)의 제2 측면(S2)측에 노출되는 제2 조인트 맞댐부(J21)[도 15의 (c) 참조]에 대하여 마찰 교반을 행하는 공정이다. 제2 조인트 맞댐부 접합 공정은, 제1 조인트 맞댐부 접합 공정과 거의 동등하므로, 상세한 설명은 생략한다. 이에 의해, 제2 조인트 맞댐부(J21)에는 제2 조인트 소성화 영역(w21)(도 17 및 도 21 참조)이 형성되어 있다. Although not shown in detail, the second joint butt joint joining step is the second joint butt portion J21 exposed on the second side surface S2 side of the first metal member 20a (see FIG. 15C). It is a process of performing friction stirring with respect to. Since the 2nd joint butt part joining process is substantially the same as a 1st joint butt part joining process, detailed description is abbreviate | omitted. Thereby, the 2nd joint plasticization area | region w21 (refer FIG. 17, FIG. 21) is formed in the 2nd joint abutting part J21.

또한, 제3 실시 형태에 있어서는, 마찰 교반의 개시 위치(SM1)를 제1 탭재(2)에 설정했지만, 이것에 한정되는 것은 아니며 제2 탭재(3)에 설정해도 좋다. 또한, 마찰 교반 장치에 따라서는, 중간 부재 재설치 공정을 생략해도 좋다. In addition, in 3rd Embodiment, although the starting position S M1 of friction stirring was set to the 1st tap material 2, it is not limited to this, You may set to the 2nd tap material 3. In addition, depending on the friction stirring device, the intermediate member reinstallation step may be omitted.

(3) 탭재 절제 공정(3) tapping material cutting process

탭재 절제 공정은, 제1 본 접합 공정을 끝낸 중간 부재(21)로부터 제1 탭재(2) 및 제2 탭재(3)를 절제하는 공정이다. The tab material cutting step is a step of cutting the first tab material 2 and the second tab material 3 from the intermediate member 21 that has completed the first main bonding step.

(4) 제2 준비 공정(4) 2nd preparation process

제2 준비 공정은, 제2 본 접합 공정에 앞서 행해지는 공정이며, 도 17에 도시한 바와 같이, 중간 부재(21)를 제2 금속 부재(20b)에 삽입해서 피접합 금속 부재를 형성하는 제2 삽입 공정과, 피접합 금속 부재(20)에 탭재를 배치하는 탭재 배치 공정과, 피접합 금속 부재(20)와 탭재를 용접하는 가용접 공정과, 피접합 금속 부재(20)를 마찰 교반 장치에 설치하는 피접합 금속 부재 설치 공정을 구비하는 것이다. The 2nd preparation process is a process performed before a 2nd main joining process, As shown in FIG. 17, the agent which inserts the intermediate member 21 into the 2nd metal member 20b, and forms a to-be-joined metal member 2 inserting step, a tab material arrangement step of arranging the tab member on the metal member 20 to be joined, a soluble welding step of welding the metal member 20 and the tab member to be joined, and the metal member 20 to be friction-stirred. It is equipped with the to-be-joined metal member attachment process provided in this.

(4-1) 제2 삽입 공정(4-1) Second Insertion Step

제2 삽입 공정은, 도 17에 도시한 바와 같이, 중간 부재(21)를 제2 금속 부재(20b)에 삽입하는 공정이다. 즉, 제2 금속 부재(20b)의 오목 홈(kd)과, 중간 부재(21)의 조인트 부재(U2)에 관한 부분을 끼워 맞추어, 제1 금속 부재(20a)의 단부면(T1)과 제2 금속 부재(20b)의 제4 측면(S4)을 맞대어 피접합 금속 부재(20)를 형성한다. As shown in FIG. 17, the second insertion step is a step of inserting the intermediate member 21 into the second metal member 20b. That is, the recessed groove kd of the 2nd metal member 20b and the part regarding the joint member U2 of the intermediate member 21 are fitted together, and the end surface T1 and 1st of the 1st metal member 20a are made | formed. 2 A metal part 20 to be joined is formed to face the 4th side surface S4 of the metal member 20b.

(4-2) 탭재 배치 공정(4-2) Tap Repositioning Process

탭재 배치 공정은, 도 15 및 도 18의 (a)에 도시한 바와 같이, 피접합 금속 부재(20)의 양측면에, 대향하는 한 쌍의 제1 탭재(2) 및 제2 탭재(3)를 배치하는 공정이다. 제1 탭재(2)는, 제1 금속 부재(20a)의 제1 측면(S1)측에 있어서, 표면측 맞댐부(J10) 및 이면측 맞댐부(J11)를 덮도록 배치된다. 또한, 제2 탭재(3)는 제1 금속 부재(20a)와 제2 금속 부재(20b)로 형성된 들어간 구석부에 있어서, 표면측 맞댐부(J10) 및 이면측 맞댐부(J11)를 덮도록 배치된다. In the tab material arrangement step, as shown in FIGS. 15 and 18A, a pair of first tab members 2 and a second tab member 3 opposing the opposite side surfaces of the metal member 20 to be joined are provided. It is a process to arrange. The 1st tab material 2 is arrange | positioned so that the surface side butt | matching part J10 and the back surface side butt | matching part J11 may be covered in the 1st side surface S1 side of the 1st metal member 20a. Moreover, the 2nd tab material 3 covers the surface side butt | matching part J10 and the back surface side butt | matching part J11 in the recessed part formed with the 1st metal member 20a and the 2nd metal member 20b. Is placed.

(4-3) 가용접 공정(4-3) Fusible Welding Process

가용접 공정은, 제1 탭재(2)와 피접합 금속 부재(20) 및 제2 탭재(3)와 피접합 금속 부재(20)에 대하여 용접을 행하는 것이다. 이에 의해, 이후에 설명하는 본 접합 공정에 있어서 탭재와 피접합 금속 부재(20)의 맞댐부를 마찰 교반할 때의 벌어짐을 방지할 수 있다. In the tack welding step, welding is performed on the first tab member 2, the metal member 20 to be joined, and the second tab member 3 and the metal member 20 to be joined. Thereby, in this joining process demonstrated later, spreading at the time of friction-stirring the butt | matching part of the tab material and the to-be-joined metal member 20 can be prevented.

(4-4) 피접합 금속 부재 설치 공정(4-4) Process of installing metal member to be joined

피접합 금속 부재 설치 공정은, 피접합 금속 부재(20)를 도시하지 않은 마찰 교반 장치에 고정하는 공정이다. 제3 실시 형태에 있어서는, 도 18의 (a)에 도시한 바와 같이, 피접합 금속 부재(20)의 표면(A)측을 상방으로 향하게 하여 마찰 교반 장치에 고정한다. The to-be-joined metal member attachment process is a process of fixing the to-be-joined metal member 20 to the friction stirring apparatus which is not shown in figure. In 3rd Embodiment, as shown to Fig.18 (a), it fixes to the friction stirring apparatus so that the surface A side of the to-be-joined metal member 20 may face upward.

(5) 제2 본 접합 공정(5) 2nd main bonding process

제2 본 접합 공정은, 피접합 금속 부재(20)의 표면(A)측 및 이면(B)측으로부터 표면측 맞댐부(J10) 및 이면측 맞댐부(J11)를 따라 마찰 교반 접합을 행하는 공정이다. 제2 본 접합 공정은, 표면측 맞댐부(J10)에 대하여 마찰 교반을 행하는 표면측 맞댐부 접합 공정과, 피접합 금속 부재(20)를 반전시켜서 다시 설치하는 피접합 금속 부재 재설치 공정과, 이면측 맞댐부(J11)에 대하여 마찰 교반을 행하는 이면측 맞댐부 접합 공정을 구비하는 것이다. 또한, 제2 본 접합 공정에 있어서는, 대형 회전 도구(G)를 이용한다. The second main joining step is a step of performing friction stir welding along the front side butting part J10 and back side butting part J11 from the surface A side and the rear face B side of the metal member 20 to be joined. to be. The second main joining step includes a front side butt joint joining step of performing friction stirring with respect to the front side butt joint J10, a joined metal member reinstallation step of reversing and reinstalling the joined metal member 20, and the back surface. It is equipped with the back surface side abutment part joining process which performs friction stirring with respect to the side abutment part J11. In addition, in the 2nd main joining process, the large rotating tool G is used.

(5-1) 표면측 맞댐부 접합 공정(5-1) Surface Side Butt Joining Process

표면측 맞댐부 접합 공정은, 도 18의 (a)에 도시한 바와 같이, 표면측 맞댐부(J10)에 대하여 마찰 교반을 행하는 공정이다. 표면측 맞댐부 접합 공정은, 제3 실시 형태에 있어서는, 제1 탭재(2)에 설정된 개시 위치(SM2)로부터, 제2 탭재(3)에 설정된 종료 위치(EM2)까지 연속해서 마찰 교반을 행한다. 즉, 개시 위치(SM2)에 대형 회전 도구(G)를 압박한 후, 표면측 맞댐부 접합 공정의 시작점(h3)까지 대형 회전 도구(G)를 이동시켜, 이탈시키는 일 없이 종점(h4)을 통과하여, 종료 위치(EM2)에 도달하면 대형 회전 도구(G)를 상방으로 빼낸다. 이에 의해, 표면측 맞댐부(J10)에는, 표면측 소성화 영역(W10)이 형성된다. The surface side butt | bonding part joining process is a process of performing friction stirring with respect to the surface side butt | matching part J10, as shown to Fig.18 (a). In 3rd Embodiment, a surface side butt | joining part joining process carries out friction stir continuously from the starting position S M2 set to the 1st tab material 2 to the end position E M2 set to the 2nd tab material 3. Is done. That is, after pressing the large rotating tool G to the starting position S M2 , the large rotating tool G is moved to the starting point h3 of the surface side butt | bonding joining process, and the end point h4 is not removed. When passing through and reaching the end position E M2 , the large rotary tool G is pulled upward. Thereby, surface side plasticization area | region W10 is formed in surface side abutting part J10.

(5-2) 피접합 금속 부재 재설치 공정(5-2) Re-joining process of metal parts to be joined

표면측 맞댐부 접합 공정이 종료되면, 일단 피접합 금속 부재(20)의 구속을 해제하여 표리를 반전한 후, 피접합 금속 부재(20)를 마찰 교반 장치에 다시 설치한다. When the surface side butt | bonding joining process is complete | finished, once the restraint of the to-be-joined metal member 20 is reversed and the front and back are reversed, the to-be-joined metal member 20 is again installed in a friction stirring apparatus.

(5-3) 이면측 맞댐부 접합 공정(5-3) Back side joining part joining process

이면측 맞댐부 접합 공정은, 구체적인 도시는 하지 않았지만, 피접합 금속 부재(20)의 이면에 노출되는 이면측 맞댐부(J11)에 대하여 마찰 교반을 행하는 공정이다. 이면측 맞댐부 접합 공정은, 표면측 맞댐부 접합 공정과 거의 동등하므로, 상세한 설명은 생략한다. 이에 의해, 이면측 맞댐부(J11)에는 이면측 소성화 영역(W11)[도 18의 (b) 참조]이 형성된다. Although not shown specifically, a back surface side butt | joining part joining process is a process of performing friction stirring with respect to the back surface side butt | joining part J11 exposed to the back surface of the to-be-joined metal member 20. FIG. Since the back side butt part joining process is almost the same as the surface side butt part joining process, detailed description is abbreviate | omitted. Thereby, back surface plasticization area | region W11 (refer FIG. 18 (b)) is formed in back surface side abutment part J11.

또한, 표면측 맞댐부 접합 공정 및 이면측 맞댐부 접합 공정을 행하기 전에, 제1 탭재(2) 및 제2 탭재(3)에 미리 하부 구멍을 마련해도 좋다. In addition, before performing a surface side butt | joining part joining process and a back side side butt | joining part joining process, you may provide a lower hole in the 1st tab material 2 and the 2nd tab material 3 beforehand.

(6) 탭재 절제 공정(6) tapping material cutting process

탭재 절제 공정은, 제2 본 접합 공정을 끝낸 피접합 금속 부재(20)로부터 제1 탭재(2) 및 제2 탭재(3)를 절제하는 공정이다. A tab material cutting process is a process of cutting off the 1st tab material 2 and the 2nd tab material 3 from the to-be-joined metal member 20 which completed 2nd main joining process.

또한, 도 18의 (b)는 도 18의 (a)의 V-V선 단면도이다. 도 18의 (b)에 도시한 바와 같이, 표면측 소성화 영역(W10)의 깊이(Wa)는, 피접합 금속 부재(20)의 표면(A)으로부터 조인트 부재(U2)까지의 거리(ua)보다도 커지도록 형성되어 있다. 이와 같이, 표면측 소성화 영역(W10)이 조인트 부재(U2)에 접촉함으로써, 표면측 맞댐부(J10)의 깊이 방향의 전체 길이에 걸쳐 확실하게 마찰 교반을 행할 수 있다. 또한, 제1 조인트 소성화 영역(w20)과 표면측 소성화 영역(W10) 및 제1 조인트 소성화 영역(w20)과 이면측 소성화 영역(W11)을 중복시킴으로써, 표면측 맞댐부(J10), 이면측 맞댐부(J11) 및 제1 조인트 맞댐부(J20)를 더욱 확실하게 밀폐할 수 있다. 또한, 제2 측면(S2)측에 있어서도 마찬가지로, 각 소성화 영역을 중복시킴으로써, 표면측 맞댐부(J10), 이면측 맞댐부(J11) 및 제2 조인트 맞댐부(J21)가 확실하게 밀폐되어 있다. 18B is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 18A. As shown in FIG. 18B, the depth Wa of the surface-side plasticized region W10 is the distance u from the surface A of the metal member 20 to be joined to the joint member U2. It is formed so that it may become larger than a ). In this way, when the surface side plasticized region W10 comes in contact with the joint member U2, the friction stir can be reliably performed over the entire length of the surface side butt portion J10 in the depth direction. Further, the surface-side butt portion J10 is formed by overlapping the first joint plasticization region w20 and the surface-side plasticization region W10 and the first joint plasticization region w20 and the back side plasticization region W11. The back side butt portion J11 and the first joint butt portion J20 can be sealed more reliably. Moreover, also in the 2nd side surface S2 side, by overlapping each plasticization area | region, the surface side abutting part J10, the back side abutting part J11, and the 2nd joint abutting part J21 are reliably sealed. have.

(7) 제3 준비 공정(7) 3rd preparation process

제3 준비 공정은, 제3 본 접합 공정에 앞서 행해지는 공정이며, 피접합 금속 부재(20)의 표면(A) 및 이면(B) 및 제2 금속 부재(20b)의 제3 측면(S3)을 따라 탭재를 배치하는 탭재 배치 공정과, 피접합 금속 부재(20)와 각 탭재를 용접하는 가용접 공정과, 피접합 금속 부재(20)를 마찰 교반 장치에 설치하는 피접합 금속 부재 설치 공정을 구비하는 것이다. The 3rd preparation process is a process performed before a 3rd main joining process, The surface A and the back surface B of the to-be-joined metal member 20, and the 3rd side surface S3 of the 2nd metal member 20b. A tab member arrangement step of arranging the tab member along the surface, a tack welding step of welding the joined metal member 20 and each tab member, and a joined metal member installation step of installing the joined metal member 20 in the friction stir device. It is provided.

(7-1) 탭재 배치 공정(7-1) Tap Repositioning Process

탭재 배치 공정은, 도 19에 도시한 바와 같이, 제1 탭재(2)를 피접합 금속 부재(20)의 이면(B)에 있어서, 이면측 소성화 영역(W11)을 따라 배치한다. 또한, 제2 탭재(3)를 제2 금속 부재(20b)의 제3 측면(S3)을 따라 배치한다. 또한, 제3 탭재(4)를 피접합 금속 부재(20)의 표면(A)에 있어서, 표면측 소성화 영역(W10)을 따라 배치한다. In the tab material arrangement step, as shown in FIG. 19, the first tab material 2 is disposed along the back surface side plasticization region W11 on the back surface B of the metal member 20 to be joined. Moreover, the 2nd tab material 3 is arrange | positioned along the 3rd side surface S3 of the 2nd metal member 20b. Moreover, the 3rd tab material 4 is arrange | positioned along the surface side plasticization area | region W10 in the surface A of the to-be-joined metal member 20. FIG.

(7-2) 가용접 공정(7-2) Fusible Welding Process

가용접 공정은, 제1 탭재(2)와 피접합 금속 부재(20), 제2 탭재(3)와 피접합 금속 부재(20), 제3 탭재(4)와 피접합 금속 부재(20)를 각각 용접하는 공정이다. 이에 의해, 이후에 설명하는 본 접합 공정에 있어서 탭재와 피접합 금속 부재(20)의 맞댐부를 마찰 교반할 때의 벌어짐을 방지할 수 있다. The tack welding process includes the first tab member 2 and the metal member 20 to be joined, the second tab member 3 and the metal member 20 to be joined, the third tab member 4 and the metal member 20 to be joined. It is a process of welding each. Thereby, in this joining process demonstrated later, spreading at the time of friction-stirring the butt | matching part of the tab material and the to-be-joined metal member 20 can be prevented.

(7-3) 피접합 금속 부재 설치 공정(7-3) Process of installing metal member to be joined

피접합 금속 부재 설치 공정은, 피접합 금속 부재(20)를 도시하지 않은 마찰 교반 장치에 고정하는 공정이다. 제3 실시 형태에 있어서는, 도 19에 도시한 바와 같이, 제2 금속 부재(20b)의 단부면(T2)을 상방으로 향하게 하여 마찰 교반 장치에 고정한다. The to-be-joined metal member attachment process is a process of fixing the to-be-joined metal member 20 to the friction stirring apparatus which is not shown in figure. In 3rd Embodiment, as shown in FIG. 19, the end surface T2 of the 2nd metal member 20b is made to face upward, and is fixed to a friction stirring apparatus.

(8) 제3 본 접합 공정(8) Third main bonding step

제3 본 접합 공정은, 제2 금속 부재(20b)의 단부면(T2)측으로부터 마찰 교반 접합을 행하는 공정이다. 제3 본 접합 공정은, 단부면(T2)에 형성된 이면측 맞댐부(J11)를 마찰 교반하는 이면측 맞댐부 접합 공정과, 조인트 부재(U2)와 제2 금속 부재(20b)의 제3 조인트 맞댐부(J22)를 마찰 교반하는 제3 조인트 맞댐부 접합 공정과, 단부면(T2)에 형성된 표면측 맞댐부(J10)를 마찰 교반하는 표면측 맞댐부 접합 공정을 구비하는 것이다. 즉, 제1 탭재(2)에 설정된 개시 위치(SM3)로부터, 제2 탭재(3)를 경유하여, 제3 탭재(4)에 설정된 종료 위치(EM3)까지 한 붓 그리기의 요령으로 마찰 교반을 행하는 것이다. 제3 본 접합 공정에 있어서는, 소형 회전 도구(F)를 이용한다. The third main joining step is a step of performing friction stir welding from the end face T2 side of the second metal member 20b. The 3rd main joining process is a back side joining part joining process of friction-stirring the back side joining part J11 formed in the end surface T2, and the 3rd joint of the joint member U2 and the 2nd metal member 20b. And a third joint butt joint joining step of friction stirring the butt joint J22 and a surface side butt joint joining step of friction stir the surface side butt joint J10 formed on the end face T2. That is, the friction of the brush drawing from the starting position S M3 set on the first tab member 2 to the end position E M3 set on the third tab member 4 via the second tab member 3 is performed. Stirring is performed. In a 3rd main joining process, the small rotating tool F is used.

(8-1) 이면측 맞댐부 접합 공정(8-1) Backside Butt Joining Process

이면측 맞댐부 접합 공정은, 제1 측면(S1)에 노출되는 맞댐부에 대하여 마찰 교반을 행하는 공정이다. 본 실시 형태에 있어서는, (5) 제2 본 접합 공정에 있어서, 제1 측면(S1)에 노출되는 이면측 맞댐부(J11)가 모두 마찰 교반되고 있으므로, 이면측 소성화 영역(W11)을 다시 마찰 교반하게 된다. The back surface side butt | joint part joining process is a process of performing friction stirring with respect to the butt part exposed to the 1st side surface S1. In the present embodiment, (5) In the second main bonding step, all of the back surface facing portions J11 exposed to the first side surface S1 are frictionally agitated, so that the back surface plasticization region W11 is again replaced. Friction stir.

즉, 도 19에 도시한 바와 같이, 제1 탭재(2)에 설정된 개시 위치(SM3)로부터, 조인트 부재(U2)와 이면측 맞댐부(J11)가 접촉되는 접촉점(h5)까지 연속해서 마찰 교반을 행한다. That is, as shown in FIG. 19, it continuously frictions from the starting position S M3 set to the 1st tab material 2 to the contact point h5 which the joint member U2 and the back side facing part J11 contact. Stirring is performed.

(8-2) 제3 조인트 맞댐부 접합 공정(8-2) Third Joint Butt Joining Process

제3 맞댐부 접합 공정은, 접촉점(h5)으로부터, 조인트 부재(U2)와 표면측 맞댐부(J10)가 접촉하는 접촉점(h8)까지 연속해서 마찰 교반을 행하는 공정이다. 즉, 소형 회전 도구(F)가 접촉점(h5)에 도달하면, 이탈시키는 일 없이 제3 조인트 맞댐부(J22a)를 따라 마찰 교반을 행하고, 제2 탭재(3)에 설정된 변화점(h6)까지 이동시킨다. 그리고 제2 탭재(3) 상이며, 조인트 부재(U2)의 상면과 제2 금속 부재(20b)의 맞댐면의 연장선 상의 점인 변화점(h7)까지 이동시킨다. 그리고 소형 회전 도구(F)를 이탈시키는 일 없이 제3 조인트 맞댐부(J22b)를 따라, 접촉점(h8)까지 마찰 교반을 행한다. The third butt joint joining step is a step of continuously performing friction stirring from the contact point h5 to the contact point h8 where the joint member U2 and the surface side butt joint J10 contact each other. That is, when the small rotating tool F reaches the contact point h5, friction stirring is performed along the third joint abutting part J22a without detaching, and up to the change point h6 set in the second tab member 3. Move it. And it moves on the 2nd tab material 3 to the change point h7 which is a point on the extension line of the contact surface of the upper surface of the joint member U2, and the 2nd metal member 20b. And friction stirring is performed to the contact point h8 along the 3rd joint abutting part J22b, without removing the small rotating tool F. As shown in FIG.

(8-3) 표면측 맞댐부 접합 공정(8-3) Surface Side Butt Joining Process

표면측 맞댐부 접합 공정은, 제1 측면(S1)에 노출되는 맞댐부에 대하여 마찰 교반을 행하는 공정이다. 본 실시 형태에 있어서는, (5) 제2 본 접합 공정에 있어서, 제1 측면(S1)에 노출되는 표면측 맞댐부(J10)가 모두 마찰 교반되고 있으므로, 표면측 소성화 영역(W10)을 다시 마찰 교반하게 된다. 즉, 접촉점(h8)으로부터 제3 탭재(4)에 설정된 종료 위치(EM3)까지 연속해서 마찰 교반을 행한다. The surface side butt | bond part joining process is a process of performing friction stirring with respect to the butt part exposed to 1st side surface S1. In the present embodiment, (5) In the second main bonding step, all of the surface side butting portions J10 exposed to the first side surface S1 are frictionally agitated, so that the surface side plasticization region W10 is again replaced. Friction stir. That is, friction stirring is performed continuously from the contact point h8 to the end position E M3 set in the 3rd tab material 4.

(9) 탭재 절제 공정(9) tapping material cutting process

탭재 절제 공정은, 제3 본 접합 공정을 끝낸 피접합 금속 부재(20)로부터 제1 탭재(2), 제2 탭재(3) 및 제3 탭재(4)를 절제하는 공정이다.The tab material cutting step is a step of cutting the first tab material 2, the second tab material 3, and the third tab material 4 from the to-be-joined metal member 20 that has finished the third main bonding step.

이와 같이, 제3 본 접합 공정을 행함으로써, 단부면(T2)에는 제3 조인트 소성화 영역(w22)이 형성된다. 제3 조인트 소성화 영역(w22)은, 표면측 소성화 영역(W10) 및 이면측 소성화 영역(W11)과 중복되고 있으므로, 측면측에 노출되는 맞댐부를 더욱 확실하게 밀폐할 수 있다. 또한, 표면측 소성화 영역(W10) 및 이면측 소성화 영역(W11)에 연속되는 터널 형상 공동 결함이나 산화 피막의 권입 등이 있는 경우에는, 제3 본 접합 공정에서 공극을 메움으로써 보수할 수 있다. In this way, by performing the third main bonding step, the third joint plasticization region w22 is formed in the end surface T2. Since the 3rd joint plasticization area | region w22 overlaps with the front-side plasticization area | region W10 and the back side plasticization area | region W11, the butt part exposed to the side surface can be sealed more reliably. In addition, when there are tunnel-shaped cavity defects, winding of an oxide film, etc., which are continuous to the surface-side plasticization region W10 and the back-side plasticization region W11, it can be repaired by filling the voids in the third main bonding step. have.

(10) 제4 준비 공정(10) 4th preparation process

제4 준비 공정은, 도 20에 도시한 바와 같이, 제4 본 접합 공정에 앞서 행해지는 공정이며, 제2 금속 부재(20b)의 단부면(T2)에 탭재를 배치하는 탭재 배치 공정과, 제2 금속 부재(20b)와 탭재를 용접하는 가용접 공정과, 피접합 금속 부재(20)를 도시하지 않은 마찰 교반 장치에 설치하는 피접합 금속 부재 설치 공정을 구비하는 것이다. As shown in FIG. 20, a 4th preparatory process is a process performed before a 4th main joining process, The tab material arrangement process of arrange | positioning a tab material in the end surface T2 of the 2nd metal member 20b, and The provisional welding process of welding the 2 metal member 20b and a tab material, and the to-be-joined metal member installation process of installing the to-be-joined metal member 20 to a friction stirring apparatus not shown are provided.

(10-1) 탭재 배치 공정(10-1) Tap Repositioning Process

탭재 배치 공정은, 제1 탭재(2)를 제2 금속 부재(20b)의 단부면(T2)을 따라 배치시키는 공정이다. The tab member arrangement step is a step of arranging the first tab member 2 along the end face T2 of the second metal member 20b.

(10-2) 가용접 공정(10-2) Fusible Welding Process

가용접 공정은, 제1 탭재(2)와 제2 금속 부재(20b)의 들어간 구석부(2a, 2b)에 대하여 가용접을 행하는 공정이다. 이에 의해, 이후에 설명하는 본 접합 공정에 있어서 제1 탭재(2)와 제2 금속 부재(20b)의 맞댐부를 마찰 교반할 때의 벌어짐을 방지할 수 있다. The temporary welding process is a process of performing welding with respect to the corner | angular part 2a, 2b which entered the 1st tab material 2 and the 2nd metal member 20b. Thereby, in this joining process demonstrated later, spreading at the time of friction-stirring the butt | matching part of the 1st tab material 2 and the 2nd metal member 20b can be prevented.

(10-3) 피접합 금속 부재 설치 공정(10-3) Process of installing metal member to be joined

피접합 금속 부재 설치 공정은, 피접합 금속 부재(20)를 도시하지 않은 마찰 교반 장치에 고정하는 공정이다. 제3 실시 형태에 있어서는, 도 20에 도시한 바와 같이, 제2 금속 부재(20b)의 제3 측면(S3)을 상방으로 향하게 하여 마찰 교반 장치에 고정한다. The to-be-joined metal member attachment process is a process of fixing the to-be-joined metal member 20 to the friction stirring apparatus which is not shown in figure. In 3rd Embodiment, as shown in FIG. 20, the 3rd side surface S3 of the 2nd metal member 20b is made to face upward, and is fixed to a friction stirring apparatus.

(11) 제4 본 접합 공정(11) Fourth main bonding step

제4 본 접합 공정은, 제2 금속 부재(20b)의 제3 측면(S3)측으로부터 마찰 교반 접합을 행하는 공정이다. 제4 본 접합 공정은, 조인트 부재(U2)와 제2 금속 부재(20b)의 제4 조인트 맞댐부(J23)를 마찰 교반하는 제4 조인트 맞댐부 접합 공정을 구비하는 것이다. The fourth main bonding step is a step of performing friction stir welding from the third side surface S3 side of the second metal member 20b. The fourth main joining step includes a fourth joint butt joining step of frictionally stirring the fourth joint butt portion J23 of the joint member U2 and the second metal member 20b.

(11-1) 제4 조인트 맞댐부 접합 공정(11-1) 4th Joint Butt Joining Process

제4 조인트 맞댐부 접합 공정은, 도 20에 도시한 바와 같이, 제4 조인트 맞댐부 접합 공정의 시작점(h9)으로부터 종점(h10)까지 연속해서 마찰 교반을 행하는 공정이다. 즉, 본 실시 형태에 있어서는, 제1 탭재(2)에 설치된 개시 위치(SM4)로부터 한 붓 그리기의 요령으로 소형 회전 도구(F)를 이동시켜, 제4 조인트 맞댐부(J23)를 따라 마찰 교반한다. 그리고 제4 조인트 맞댐부(J23)의 연장선 위에 설정된 종료 위치(EM4)까지 연속해서 마찰 교반을 행한다. As shown in FIG. 20, a 4th joint butt | joining part joining process is a process of performing friction stirring continuously from the starting point h9 to the end point h10 of a 4th joint butt | joining part joining process. That is, in this embodiment, the small rotating tool F is moved from the starting position S M4 provided in the 1st tab material 2 by the method of brush drawing, and it frictions along the 4th joint abutting part J23. Stir. Subsequently, friction stir is performed continuously to the end position E M4 set on the extension line of the fourth joint butt portion J23.

(12) 탭재 절제 공정(12) Tap material ablation process

탭재 절제 공정은, 제4 본 접합 공정을 끝낸 제2 금속 부재(20b)로부터 제1 탭재(2)를 절제하는 공정이다. The tab material cutting step is a step of cutting the first tab material 2 from the second metal member 20b that has finished the fourth main joining step.

이와 같이 제4 본 접합 공정에 따르면, 도 20에 도시한 바와 같이, 제4 조인트 맞댐부(J23)의 전체 길이에 걸쳐 마찰 교반이 행해지고, 제4 조인트 소성화 영역(w23)이 형성된다. 따라서, 도 13에 도시한 바와 같이, 제4 조인트 소성화 영역(w23)과, 제3 본 접합 공정에서 형성된 제3 조인트 소성화 영역(w22)을 중복시킬 수 있으므로, 더욱 확실하게 맞댐부를 밀폐할 수 있다. In this manner, according to the fourth main bonding step, as illustrated in FIG. 20, friction stir is performed over the entire length of the fourth joint butt portion J23, and the fourth joint plasticization region w23 is formed. Therefore, as shown in FIG. 13, since the 4th joint plasticization area | region w23 and the 3rd joint plasticization area | region w22 formed in the 3rd main joining process can overlap, a butt part can be sealed more reliably. Can be.

이상 설명한 제3 실시 형태에 따르면, 제1 금속 부재(20a)와 제2 금속 부재(20b)를 거의 직각이 되도록 맞댄 경우라도, 피접합 금속 부재(20)의 측면 및 단부면에 노출되는 맞댐부에 대하여 효율적이면서, 또한 확실하게 마찰 교반 접합을 행할 수 있으므로, 제품의 질을 더욱 높일 수 있다. 또한, 각 접합 공정에서 형성된 소성화 영역을 중복시킴으로써, 더욱 확실하게 맞댐부를 밀폐할 수 있다. According to the third embodiment described above, even when the first metal member 20a and the second metal member 20b are brought into a right angle, the butt portion exposed to the side surfaces and end surfaces of the metal member 20 to be joined. Since the friction stir welding can be performed efficiently and reliably, the quality of the product can be further improved. In addition, by overlapping the plasticized regions formed in each joining step, the butt portion can be sealed more reliably.

또한, 도 21은 피접합 금속 부재(20)를 제2 측면(S2)측으로부터 본 사시도이다. 제3 실시 형태에 있어서는, 제1 금속 부재(20a) 및 제2 금속 부재(20b)에서 형성되는 들어간 구석부(R1)에는 마찰 교반이 되어 있지 않다. 그로 인해, 들어간 구석부(R1)에 용접을 행해도 좋다.21 is the perspective view which looked at the to-be-joined metal member 20 from the 2nd side surface S2 side. In the third embodiment, friction stirring is not performed on the indented corner portion R1 formed in the first metal member 20a and the second metal member 20b. Therefore, you may weld to the indented corner | angular part R1.

예를 들어, 가령 표면측 소성화 영역(W10) 및 이면측 소성화 영역(W11)에 공동 결함이나 산화 피막의 권입 등이 있었다고 해도, TIG 용접 및 MIG 용접 등의 살붙이기 용접을 행함으로써, 당해 결함을 용접 금속으로 밀폐할 수 있다. For example, even if there exists a cavity defect, the winding of an oxide film, etc. in the surface side plasticization area | region W10 and the back surface plasticization area | region W11, it is applicable by carrying out paste welding, such as TIG welding and MIG welding, for example. The defect can be sealed with a weld metal.

여기서, 제3 실시 형태에 있어서, 제1 내지 제4 본 접합 공정을 행한 후는, 이들의 공정에 의해 발생한 버어 등을 제거해서 표면을 평활하게 해 두는 것이 바람직하다. 이에 의해, 각 탭재 배치 공정에 있어서, 탭재를 피접합 금속 부재(20)에 밀착시킬 수 있다. Here, in 3rd Embodiment, after performing the 1st-4th joining process, it is preferable to remove the burr etc. which were produced by these processes, and to make a surface smooth. As a result, in each tab member arrangement step, the tab member can be brought into close contact with the metal member 20 to be joined.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 상기한 순서로 마찰 교반을 행하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 본 접합 공정 후에, 제3 본 접합 공정 또는 제4 본 접합 공정을 행해도 된다. In addition, in this embodiment, although friction stirring was performed in said order, it is not limited to this. For example, after the first main bonding step, the third main bonding step or the fourth main bonding step may be performed.

[제4 실시 형태][4th Embodiment]

제4 실시 형태는, 제3 실시 형태의 공정 순서를 변경한 접합 방법이다. 즉, 제3 실시 형태에 있어서의 제4 본 접합 공정, 제3 본 접합 공정, 제2 본 접합 공정, 제1 본 접합 공정의 순서로 접합을 행하는 것이다. 4th Embodiment is the joining method which changed the process order of 3rd Embodiment. That is, the bonding is performed in the order of the fourth bone bonding step, the third bone bonding step, the second bone bonding step, and the first bone bonding step in the third embodiment.

제4 실시 형태에 관한 접합 방법은, 구체적으로는 (1) 제4 준비 공정과, (2) 제4 본 접합 공정과, (3) 탭재 절제 공정과, (4) 제3 준비 공정과, (5) 제3 본 접합 공정과, (6) 탭재 절제 공정과, (7) 제2 준비 공정과, (8) 제2 본 접합 공정과, (9) 탭재 절제 공정과, (10) 제1 준비 공정과, (11) 제1 본 접합 공정과, (12) 탭재 절제 공정을 구비하는 것이다. Specifically, the joining method according to the fourth embodiment includes (1) a fourth preparatory step, (2) a fourth main joining step, (3) a tab material cutting step, (4) a third preparatory step, ( 5) 3rd main joining process, (6) tap material cutting process, (7) 2nd preparation process, (8) 2nd main joining process, (9) tap material cutting process, (10) 1st preparation A process, (11) 1st main joining process, and (12) tab material cutting process are provided.

또한, 제4 실시 형태에 관한 접합 방법에 있어서는, 제3 실시 형태에 관한 피접합 금속 부재(20)와 동등한 금속 부재를 사용한다. 또한, 다른 실시 형태와 거의 동등한 공정에 대해서는, 설명을 간략화한다. In addition, in the joining method which concerns on 4th Embodiment, the metal member equivalent to the to-be-joined metal member 20 which concerns on 3rd Embodiment is used. In addition, description is simplified about the process substantially equivalent to other embodiment.

(1) 제4 준비 공정(1) 4th preparation process

제4 준비 공정은, 제2 금속 부재(20b)에 조인트 부재(U2)를 삽입하는 제3 삽입 공정과, 제3 삽입 공정에서 형성된 중간 부재에 탭재를 배치하는 탭재 배치 공정과, 중간 부재와 탭재를 용접하는 가용접 공정과, 중간 부재를 도시하지 않은 마찰 교반 장치에 설치하는 중간 부재 설치 공정을 구비하는 것이다.The fourth preparation step includes a third insertion step of inserting the joint member U2 into the second metal member 20b, a tab member arrangement step of arranging the tab member in the intermediate member formed in the third insertion step, the intermediate member and the tab member. And an intermediate member installation step of installing the intermediate welding member on a friction stirring device (not shown).

(1-1) 제3 삽입 공정(1-1) Third Insertion Step

제3 삽입 공정은, 도 22의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 제2 금속 부재(20b)의 오목 홈(kd)에 조인트 부재(U2)를 삽입해서 중간 부재(24)를 형성하는 공정이다. 제2 금속 부재(20b)의 오목 홈(kd)에 조인트 부재(U2)를 삽입하고, 조인트 부재(U2)의 측면(S5)과 제2 금속 부재(20b)의 단부면(T2)을 동일한 높이의 면으로 한다. 또한, 조인트 부재(U2)의 측면(S6)과 제2 금속 부재(20b)의 제3 측면(S3)을 동일한 높이의 면으로 한다. In the third insertion step, as shown in FIGS. 22A and 22B, the joint member U2 is inserted into the concave groove kd of the second metal member 20b to insert the intermediate member 24. It is a process of forming. The joint member U2 is inserted into the concave groove kd of the second metal member 20b, and the side surface S5 of the joint member U2 and the end surface T2 of the second metal member 20b have the same height. Shall be In addition, the side surface S6 of the joint member U2 and the 3rd side surface S3 of the 2nd metal member 20b are made into the surface of the same height.

(1-2) 탭재 배치 공정, (1-3) 가용접 공정, (1-4) 중간 부재 설치 공정(1-2) Tap material arrangement process, (1-3) Temperable welding process, (1-4) Intermediate member installation process

탭재 배치 공정, 가용접 공정, 중간 부재 설치 공정은, 제3 실시 형태에 관한 제4 준비 공정과 거의 동등하므로, 설명을 생략한다.Since the tab material arrangement step, the tack welding step, and the intermediate member installation step are almost the same as in the fourth preparation step according to the third embodiment, description thereof is omitted.

(2) 제4 본 접합 공정(2) Fourth main bonding step

제4 본 접합 공정은, 도 22의 (b)에 도시한 바와 같이 중간 부재(24)의 제3 측면(S3)측으로부터 제4 조인트 맞댐부(J23)에 대하여 마찰 교반을 행하는 공정이다. 당해 공정은, 제3 실시 형태에 관한 제4 본 접합 공정과 거의 동등하므로, 설명을 생략한다. 당해 마찰 교반에 의해, 제2 금속 부재(20b)의 제3 측면(S3)에는, 제4 조인트 소성화 영역(w23)이 형성되어 있다. 제4 본 접합 공정 후에, 탭재를 절제한다. As shown in FIG.22 (b), 4th this joining process is a process of performing friction stirring with respect to the 4th joint abutting part J23 from the 3rd side surface S3 side of the intermediate member 24. FIG. Since this process is substantially equivalent to the 4th main joining process which concerns on 3rd Embodiment, description is abbreviate | omitted. By the friction stirring, the fourth joint plasticized region w23 is formed in the third side surface S3 of the second metal member 20b. After the fourth main bonding step, the tab member is removed.

(4) 제3 준비 공정(4) 3rd preparation process

제3 준비 공정은, 도 23의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 금속 부재(20a)의 오목 홈(kc)에, 중간 부재(24)에 관한 조인트 부재(U2)를 삽입해서 피접합 금속 부재(20)를 형성하는 제4 삽입 공정과, 피접합 금속 부재(20)에 탭재를 배치하는 탭재 배치 공정과, 피접합 금속 부재(20)와 탭재를 용접하는 가용접 공정과, 피접합 금속 부재(20)를 도시하지 않은 마찰 교반 장치에 설치하는 피접합 금속 부재 설치 공정을 구비하는 것이다. In the third preparation step, as shown in FIGS. 23A and 23B, the joint member U2 of the intermediate member 24 is formed in the concave groove kc of the first metal member 20a. A fourth insertion step of inserting to form the metal member 20 to be joined, a tab material placement step of arranging a tab member in the metal member 20 to be joined, and a tack welding step of welding the metal member 20 and the tab member to be joined. And the to-be-joined metal member attachment process of installing the to-be-joined metal member 20 to the friction stirring apparatus which is not shown in figure.

(4-1) 제4 삽입 공정(4-1) Fourth Insertion Step

제4 삽입 공정은, 중간 부재(24)에 관한 조인트 부재(U2)를 제1 금속 부재(20a)에 삽입하는 공정이다. 즉, 제1 금속 부재(20a)의 오목 홈(kc)에, 조인트 부재(U2)를 삽입하고, 제1 금속 부재(20a)의 단부면(T1)과 제2 금속 부재(20b)의 제4 측면(S4)을 맞댄다.The 4th insertion process is a process of inserting the joint member U2 which concerns on the intermediate member 24 to the 1st metal member 20a. That is, the joint member U2 is inserted into the concave groove kc of the first metal member 20a, and the end face T1 of the first metal member 20a and the fourth of the second metal member 20b are inserted. Back to the side (S4).

(4-2) 탭재 배치 공정, (4-3) 가용접 공정, (4-4) 피접합 금속 부재 설치 공정(4-2) Tap material arrangement process, (4-3) Weld welding process, (4-4) Metal member installation process to be joined

탭재 배치 공정, 가용접 공정, 피접합 금속 부재 설치 공정은, 제3 실시 형태에 관한 제3 준비 공정과 거의 동등하므로, 설명을 생략한다. Since the tab material arrangement step, the tack welding step, and the metal member attaching step to be joined are almost the same as in the third preparation step according to the third embodiment, description thereof is omitted.

(5) 제3 본 접합 공정(5) Third main bonding step

제3 본 접합 공정은, 도 23의 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 탭재(2)에 설정된 개시 위치(SM3)로부터 제2 탭재(3)를 경유하여, 제3 탭재(4)에 설정된 종료 위치(EM3)까지 한 붓 그리기의 요령으로 마찰 교반을 행하는 것이다. 당해 마찰 교반에 의해, 단부면(T2)에는 제3 조인트 소성화 영역(w22)이 형성된다. 제3 조인트 소성화 영역(w22)은, 제4 조인트 소성화 영역(w23)과 중복되어 있으므로, 피접합 금속 부재(20)의 측면에 노출되는 맞댐부를 확실하게 밀폐할 수 있다. As shown in FIG. 23B, the third main bonding step includes the third tab member 4 from the starting position S M3 set in the first tab member 2 via the second tab member 3. Friction agitation is performed by the method of drawing a brush up to the end position E M3 set at. By the said friction stirring, the 3rd joint plasticization area | region w22 is formed in the end surface T2. Since the third joint plasticization region w22 overlaps the fourth joint plasticization region w23, the butt portion exposed to the side surface of the metal member 20 to be joined can be reliably sealed.

또한, 당해 공정은 제3 실시 형태의 제3 본 접합 공정과 거의 동등하므로, 상세한 설명을 생략한다. 또한, 제3 본 접합 공정 종료 후에, 탭재를 절제한다. In addition, since this process is substantially equivalent to the 3rd main bonding process of 3rd Embodiment, detailed description is abbreviate | omitted. In addition, after completion of the third main bonding step, the tab member is removed.

(7) 제2 준비 공정(7) 2nd preparation process

제2 준비 공정은, 제2 본 접합 공정에 앞서 행해지는 공정이며, 피접합 금속 부재(20)에 탭재를 배치하는 탭재 배치 공정과, 피접합 금속 부재(20)와 탭재를 용접하는 가용접 공정과, 피접합 금속 부재(20)를 마찰 교반 장치에 설치하는 피접합 금속 부재 설치 공정을 구비하는 것이다. The 2nd preparation process is a process performed before a 2nd main joining process, The tab material arrangement process which arrange | positions a tab material to the to-be-joined metal member 20, and the soluble welding process which welds the to-be-joined metal member 20 and a tab material are carried out. And the to-be-joined metal member attachment process which installs the to-be-joined metal member 20 to a friction stirring apparatus.

제2 준비 공정은, 제3 실시 형태의 제2 준비 공정과 거의 동등하므로, 설명을 생략한다. Since the 2nd preparation process is substantially the same as the 2nd preparation process of 3rd Embodiment, description is abbreviate | omitted.

(8) 제2 본 접합 공정(8) 2nd main bonding process

제2 본 접합 공정은, 도 24의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 피접합 금속 부재(20)의 표면(A)측 및 이면(B)측으로부터 표면측 맞댐부(J10) 및 이면측 맞댐부(J11)를 따라 마찰 교반 접합을 행하는 공정이다. 제2 본 접합 공정은, 표면측 맞댐부(J10)에 대하여 마찰 교반을 행하는 표면측 맞댐부 접합 공정과, 피접합 금속 부재(20)를 반전시켜서 다시 설치하는 피접합 금속 부재 재설치 공정과, 이면측 맞댐부(J11)에 대하여 마찰 교반을 행하는 이면측 맞댐부 접합 공정을 구비하는 것이다. 제2 본 접합 공정에 있어서는, 대형 회전 도구(G)를 이용한다. As shown in FIGS. 24A and 24B, the second main bonding step includes the surface-side butt portion J10 from the surface A side and the rear surface B side of the metal member 20 to be joined. And friction stir welding along the rear surface facing portion J11. The second main joining step includes a front side butt joint joining step of performing friction stirring with respect to the front side butt joint J10, a joined metal member reinstallation step of reversing and reinstalling the joined metal member 20, and the back surface. It is equipped with the back surface side abutment part joining process which performs friction stirring with respect to the side abutment part J11. In a 2nd main joining process, the large rotating tool G is used.

(8-1) 표면측 맞댐부 접합 공정, (8-2) 피접합 금속 부재 재설치 공정 및 (8-3) 이면측 맞댐부 접합 공정에 있어서는, 제3 실시 형태의 제2 본 접합 공정과 거의 동등하므로, 설명을 생략한다. 도 24의 (b)는 도 24의 (a)의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도이다. 도 24의 (b)에 도시한 바와 같이, 제2 본 접합 공정에 따르면, 제3 본 접합 공정에서 형성된 제3 조인트 소성화 영역(w22)과 표면측 소성화 영역(W10) 및 이면측 소성화 영역(W11)을 중복시킬 수 있으므로, 피접합 금속 부재(20)의 측면에 노출되는 맞댐부를 확실하게 밀폐할 수 있다. 또한, 표면측 소성화 영역(W10) 및 이면측 소성화 영역(W11)은, 조인트 부재(U2)와 접촉하고 있으므로, 표면측 맞댐부(J10) 및 이면측 맞댐부(J11)를 더욱 확실하게 밀폐할 수 있다. 또한, 제2 본 접합 공정 후에, 탭재를 절제한다.In (8-1) the surface-side butt joint joining step, (8-2) the joined metal member reinstallation step, and (8-3) the back-side butt joint joining step, the second main bonding step of the third embodiment is almost the same. Since it is equivalent, the description is omitted. (B) is sectional drawing along the VI-VI line | wire of (a) of FIG. As shown in Fig. 24B, according to the second main bonding step, the third joint plasticization region w22 and the surface side plasticization region W10 and the back side plasticization formed in the third main bonding process are shown. Since the region W11 can be overlapped, the butt portion exposed to the side surface of the metal member 20 to be joined can be reliably sealed. In addition, since the surface side plasticization area | region W10 and the back side plasticization area | region W11 are in contact with the joint member U2, the surface side butting part J10 and the back side butting part J11 are more reliably. It can be sealed. Moreover, a tab material is excised after a 2nd main bonding process.

(10) 제1 준비 공정(10) First preparation step

제1 준비 공정은, 제1 본 접합 공정에 앞서 행해지는 공정이며, 피접합 금속 부재(20)에 탭재를 배치하는 탭재 배치 공정과, 피접합 금속 부재(20)와 탭재를 용접하는 가용접 공정과, 피접합 금속 부재(20)를 마찰 교반 장치에 설치하는 피접합 금속 부재 설치 공정을 구비하는 것이다. 제1 준비 공정의 각 공정에 있어서는, 상기한 제3 실시 형태의 제1 준비 공정과 거의 동등하므로 설명을 생략한다. A 1st preparation process is a process performed before a 1st main joining process, The tab material arrangement process which arrange | positions a tab material to the to-be-joined metal member 20, and the soluble welding process which welds the to-be-joined metal member 20 and a tab material are carried out. And the to-be-joined metal member attachment process which installs the to-be-joined metal member 20 to a friction stirring apparatus. In each process of a 1st preparation process, since it is substantially equivalent to the 1st preparation process of said 3rd embodiment, description is abbreviate | omitted.

(11) 제1 본 접합 공정(11) First bone bonding step

제1 본 접합 공정은, 도 25에 도시한 바와 같이, 제1 금속 부재(20a)와 조인트 부재(U2)의 맞댐부에 대하여 마찰 교반 접합을 행하는 공정이다. 제1 본 접합 공정은, 제1 금속 부재(20a)의 제1 측면(S1)측으로부터 마찰 교반 접합을 행하는 제1 조인트 맞댐부 접합 공정과, 피접합 금속 부재(20)를 마찰 교반 장치에 재설치하는 피접합 금속 부재 재설치 공정과, 제1 금속 부재(20a)의 제2 측면(S2)으로부터 마찰 교반 접합을 행하는 제2 조인트 맞댐부 접합 공정을 구비하는 것이다. 제1 본 접합 공정에 있어서는, 비교적 재빠르게 대처할 수 있는 소형 회전 도구(F)를 이용한다. As shown in FIG. 25, the first main joining step is a step of performing friction stir welding to the butt portion between the first metal member 20a and the joint member U2. The 1st main joining process reinstalls the 1st joint butt part joining process which performs friction stir welding from the 1st side surface S1 side of the 1st metal member 20a, and the to-be-joined metal member 20 to a friction stirring apparatus. And a second joint butt joint joining step for performing friction stir welding from the second side surface S2 of the first metal member 20a. In the 1st main joining process, the small rotating tool F which can cope relatively quickly is used.

(11-1) 제1 조인트 맞댐부 접합 공정(11-1) First Joint Butt Joining Process

제1 조인트 맞댐부 접합 공정은, 도 25의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 탭재(2)에 설정된 개시 위치(SM1)로부터 종료 위치(EM1)까지, 제1 조인트 맞댐부(J20)를 따라 한 붓 그리기의 요령으로 연속해서 마찰 교반을 행하는 것이다. 제1 본 접합 공정에서 형성된 제1 조인트 소성화 영역(w20)은, 제1 조인트 맞댐부(J20)를 마찰 교반하는 동시에, 표면측 소성화 영역(W10) 및 이면측 소성화 영역(W11)과 중복시킬 수 있으므로, 표면측 맞댐부(J10) 및 이면측 맞댐부(J11)를 더욱 확실하게 밀폐할 수 있다. As shown in FIG. 25A, the first joint butt joint joining step includes the first joint butt portion (from the start position S M1 set in the first tab member 2 to the end position E M1 ). According to the method of drawing a brush along J20), friction stirring is performed continuously. The first joint plasticized region w20 formed in the first main joining step is subjected to friction stir of the first joint butt portion J20, and to the front side plasticized region W10 and the back side plasticized region W11. Since it can overlap, the surface side facing part J10 and the back side facing part J11 can be sealed more reliably.

(11-2) 피접합 금속 부재 재설치 공정(11-2) Re-joining Process of Metal to Be Bonded

제1 조인트 맞댐부 접합 공정이 종료되면, 피접합 금속 부재(20)의 표리를 반대로 하여, 다시 마찰 교반 장치에 설치한다. When the 1st joint butt | bonding part joining process is complete | finished, the front and back of the to-be-joined metal member 20 are reversed and it is installed in a friction stirring apparatus again.

(11-3) 제2 조인트 맞댐부 접합 공정(11-3) Second Joint Butt Joining Process

제2 조인트 맞댐부 접합 공정은, 도 25의 (b) 및 (c)에 도시한 바와 같이, 제1 금속 부재(20a) 및 제2 금속 부재(20b)의 들어간 구석부(R2)에 용접을 행하는 동시에, 제1 금속 부재(20a)와 조인트 부재(U2)의 제2 조인트 맞댐부(J21)를 마찰 교반하는 공정이다. As shown in FIGS. 25B and 25C, the second joint butt joining step is performed by welding to the corner portion R2 of the first metal member 20a and the second metal member 20b. At the same time, the first metal member 20a and the second joint butt portion J21 of the joint member U2 are subjected to friction stir.

즉, 들어간 구석부(R2)에 관한 표면측 소성화 영역(W10) 및 이면측 소성화 영역(W11)에 대하여, 예를 들어 TIG 용접 또는 MIG 용접 등의 용접을 행한다. 이에 의해, 표면측 소성화 영역(W10) 및 이면측 소성화 영역(W11)에 노출되는 공동 결함이나 산화 피막의 권입 등의 결함을 용접 금속에 의해 밀폐할 수 있다. 또한, 들어간 구석부에의 용접은 필요에 따라서 적절하게 행하면 좋다. That is, welding, such as TIG welding or MIG welding, is performed with respect to the surface side plasticization area | region W10 and the back surface plasticization area | region W11 which entered into the corner | angular part R2 which entered. Thereby, defects, such as a cavity defect exposed to the surface side plasticization area | region W10 and the back surface plasticization area | region W11, and winding up of an oxide film, can be sealed by a weld metal. Moreover, what is necessary is just to perform welding to the entered corner part suitably.

제2 조인트 맞댐부(J21)에는, 도 25의 (c)에 도시한 바와 같이, 제1 탭재(2)에 설정된 개시 위치(SM1)로부터 제2 조인트 맞댐부(J21)를 따라 종료 위치(EM1)까지 한 붓 그리기의 요령으로 마찰 교반을 행한다. 또한, 제2 조인트 맞댐부 접합 공정에 의해 형성된 제2 조인트 소성화 영역(w21)은, 들어간 구석부(R2)에 형성된 용접 금속과 중복되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 피접합 금속 부재(20)의 들어간 구석부(R2) 및 제2 조인트 맞댐부(J21)를 확실하게 밀폐할 수 있다. As shown in (c) of FIG. 25, in the 2nd joint abutting part J21, the end position (A) along the 2nd joint abutting part J21 from the starting position S M1 set to the 1st tap material 2 Friction stirring is performed by the method of drawing a brush up to E M1 ). Moreover, it is preferable that the 2nd joint plasticization area | region w21 formed by the 2nd joint butt | joining part joining process overlaps with the weld metal formed in the corner | angular part R2 which entered. Thereby, the recessed corner part R2 and the 2nd joint abutting part J21 of the to-be-joined metal member 20 can be sealed reliably.

이상 설명한 바와 같이, 제4 실시 형태에 있어서는, 제4, 제3, 제2 및 제1 본 접합 공정의 순서로 마찰 교반을 행해도 상기한 제3 실시 형태와 동등한 효과를 얻을 수 있다. As described above, in the fourth embodiment, even if friction stirring is performed in the order of the fourth, third, second, and first main bonding steps, the same effect as in the above-described third embodiment can be obtained.

또한, 제4 실시 형태에 있어서는, 상기한 순서로 마찰 교반 접합을 행하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제3 삽입 공정 후에, 제3 본 접합 공정, 제4 본 접합 공정 순서로 행해도 된다. In addition, in 4th Embodiment, although friction stir welding was performed in said order, it is not limited to this. For example, after a 3rd insertion process, you may carry out in a 3rd main joining process and a 4th main joining process.

[제5 실시 형태][Fifth Embodiment]

제5 실시 형태에 관한 접합 방법은, 제1 금속 부재(20a), 제2 금속 부재(20b), 제1 금속 부재(20a)와 거의 동등한 형상을 나타내는 제3 금속 부재(20c) 및 조인트 부재(U3)를 접합하여, 평면에서 보아 T자 형상으로 접합하는 것이다. The joining method which concerns on 5th Embodiment is the 3rd metal member 20c and the joint member which show the shape substantially the same as the 1st metal member 20a, the 2nd metal member 20b, and the 1st metal member 20a. U3) is bonded and bonded in a T-shape in plan view.

즉, 제5 실시 형태에 관한 피접합 금속 부재(30)는, 도 27에 도시한 바와 같이, 제4 실시 형태에서 사용한 조인트 부재(U2)보다도 폭이 큰 조인트 부재(U3)를 사용한다. 피접합 금속 부재(30)는 조인트 부재(U3)의 양단부에 제1 금속 부재(20a) 및 제3 금속 부재(20c)를 삽입하는 동시에, 제2 금속 부재(20b)를 제1 금속 부재(20a)와 제3 금속 부재(20c) 사이에 삽입해서 형성한다. That is, as shown to FIG. 27, the to-be-joined metal member 30 which concerns on 5th Embodiment uses the joint member U3 larger in width than the joint member U2 used in 4th Embodiment. The to-be-joined metal member 30 inserts the 1st metal member 20a and the 3rd metal member 20c in the both ends of the joint member U3, and simultaneously attaches the 2nd metal member 20b to the 1st metal member 20a. ) And the third metal member 20c.

제5 실시 형태는, (1) 제1 준비 공정과, (2) 제5 본 접합 공정과, (3) 탭재 절제 공정과, (4) 제2 준비 공정과, (5) 제6 본 접합 공정과, (6) 탭재 제거 공정과, (7) 제3 준비 공정과, (8) 제7 본 접합 공정을 구비하는 것이다. 5th Embodiment is (1) 1st preparatory process, (2) 5th main bonding process, (3) tab material cutting process, (4) 2nd preparation process, and (5) 6th main bonding process And (6) tap material removal step, (7) third preparation step, and (8) seventh main bonding step.

또한, 다른 실시 형태와 거의 동등한 공정의 것은 설명을 간략화한다. In addition, the thing of the process substantially equivalent to other embodiment simplifies description.

(1) 제1 준비 공정(1) 1st preparation process

제1 준비 공정은, 제5 본 접합 공정에 앞서 행해지는 공정이며, 각 부재를 삽입해서 중간 부재를 형성하는 제5 삽입 공정과, 중간 부재에 탭재를 배치하는 탭재 배치 공정과, 중간 부재와 탭재를 용접하는 가용접 공정과, 중간 부재를 도시하지 않는 마찰 교반 장치에 설치하는 중간 부재 설치 공정을 구비하는 것이다.The 1st preparation process is a process performed before a 5th main joining process, The 5th insertion process which inserts each member and forms an intermediate member, The tab material arrangement process which arrange | positions a tab material to an intermediate member, An intermediate member and a tab material And an intermediate member installation step of installing the fusible welding step of welding the intermediate member to a friction stirring device (not shown).

(1-1) 제5 삽입 공정(1-1) Fifth Insertion Step

제5 삽입 공정은, 도 28에 도시한 바와 같이, 제1 금속 부재(20a), 제3 금속 부재(20c) 및 조인트 부재(U3)를 끼워 맞추어 중간 부재(34)를 형성하는 공정이다. 중간 부재(34)는, 조인트 부재(U3)의 양단부에 제1 금속 부재(20a) 및 제3 금속 부재(20c)를 삽입하는 동시에, 제1 금속 부재(20a)에 관한 제1 측면(S1)과, 제3 금속 부재(20c)에 관한 제5 측면(S7)과, 조인트 부재(U2)의 측면(S5)이 동일한 높이의 면이 되도록 형성한다. As shown in FIG. 28, the fifth insertion step is a step of forming the intermediate member 34 by fitting the first metal member 20a, the third metal member 20c, and the joint member U3. The intermediate member 34 inserts the first metal member 20a and the third metal member 20c at both ends of the joint member U3, and at the same time, the first side surface S1 of the first metal member 20a. And the 5th side surface S7 regarding the 3rd metal member 20c, and the side surface S5 of the joint member U2 are formed in the surface of the same height.

(1-2) 탭재 배치 공정(1-2) Tap Repositioning Process

탭재 배치 공정은, 도 28에 도시한 바와 같이, 제1 금속 부재(20a)와 조인트 부재(U2)의 들어간 구석부에 한 쌍의 제1 탭재(2) 및 제2 탭재(3)를 배치하는 동시에, 제3 금속 부재(20c)와 조인트 부재(U3)의 들어간 구석부에 한 쌍의 제3 탭재(4) 및 제4 탭재(5)를 배치한다. In the tab member arrangement step, as shown in FIG. 28, the pair of first tab members 2 and the second tab member 3 are disposed at the corners of the first metal member 20a and the joint member U2. At the same time, a pair of the third tab member 4 and the fourth tab member 5 are disposed at the corners of the third metal member 20c and the joint member U3.

(1-3) 가용접 공정, (1-4) 중간 부재 설치 공정(1-3) Temperable Welding Process, (1-4) Intermediate Member Installation Process

가용접 공정은, 중간 부재(34)와 제1 탭재(2) 내지 제4 탭재(5)를 용접하는 공정이다. 그리고 제1 탭재(2) 내지 제4 탭재(5)를 접합한 중간 부재(34)를 제1 금속 부재(20a)의 제1 측면(S1)이 상방을 향하도록 해서 도시하지 않은 마찰 교반 장치에 설치한다. The temporary welding process is a process of welding the intermediate | middle member 34 and the 1st tab material 2-the 4th tab material 5. And the intermediate member 34 which bonded the 1st tab material 2 to the 4th tab material 5 was made to the friction stirring apparatus which is not shown so that the 1st side surface S1 of the 1st metal member 20a may face upward. Install.

(2) 제5 본 접합 공정(2) Fifth bone bonding step

제5 본 접합 공정은, 제1 조인트 맞댐부(J20)에 마찰 교반을 행하는 제1 조인트 맞댐부 접합 공정과, 제5 조인트 맞댐부(J24)에 마찰 교반을 행하는 제5 조인트 맞댐부 접합 공정을 구비하는 것이다.The fifth main joining step includes a first joint butt joint joining step of performing friction stirring on the first joint butt joint J20, and a fifth joint butt joint joining step of performing friction stir to the fifth joint butt joint J24. It is provided.

(2-1) 제1 조인트 맞댐부 접합 공정(2-1) First Joint Butt Joining Process

제1 조인트 맞댐부 접합 공정은, 제1 탭재(2)와 제1 금속 부재(20a)의 들어간 구석부에 설정된 시작점(m1)으로부터, 제2 탭재(3)와 제1 금속 부재(20a)의 들어간 구석부에 설정된 종점(m2)까지 마찰 교반을 행하는 공정이다. 본 실시 형태에 있어서는, 제1 탭재(2)에 설정된 개시 위치(SM5)로부터 제1 조인트 맞댐부(J20)를 따라 종료 위치(EM5)까지 한 붓 그리기의 요령으로 마찰 교반을 행한다.The 1st joint butt | joining part joining process of the 2nd tab material 3 and the 1st metal member 20a is carried out from the starting point m1 set in the corner | angular part of the 1st tab material 2 and the 1st metal member 20a. It is a process of performing friction stirring to the end point m2 set in the corner which entered. In this embodiment, friction stirring is performed by the method of brush drawing from the starting position S M5 set to the 1st tab material 2 to the end position E M5 along the 1st joint abutting part J20.

(2-2) 제5 조인트 맞댐부 접합 공정(2-2) Fifth Joint Butt Joining Process

제5 조인트 맞댐부 접합 공정은, 제3 탭재(4)와 제3 금속 부재(20c)의 들어간 구석부에 설정된 시작점(m3)으로부터, 제4 탭재(5)와 제3 금속 부재(20c)의 들어간 구석부에 설정된 종점(m4)까지 마찰 교반을 행하는 공정이다. 본 실시 형태에 있어서는, 제3 탭재(4)에 설정된 개시 위치(SM5)로부터 제5 조인트 맞댐부(J24)를 따라 종료 위치(EM5)까지 한 붓 그리기의 요령으로 마찰 교반을 행한다. 제5 본 접합 공정이 종료되면, 제1 탭재(2) 내지 제4 탭재(5)를 중간 부재(34)로부터 절제한다. 제5 조인트 맞댐부(J24)에는, 제5 조인트 소성화 영역(w24)이 형성되어 있다. In the fifth joint butt joint joining step, the fourth tab member 5 and the third metal member 20c are formed from the starting point m3 set in the corner of the third tab member 4 and the third metal member 20c. It is a process of performing friction stirring to the end point m4 set in the corner which entered. In this embodiment, friction stirring is performed by the method of brush drawing from the starting position S M5 set to the 3rd tab material 4 to the end position E M5 along the 5th joint abutting part J24. When the fifth main bonding step is completed, the first tab member 2 to the fourth tab member 5 are removed from the intermediate member 34. The fifth joint plasticization region w24 is formed in the fifth joint abutting portion J24.

(4) 제2 준비 공정(4) 2nd preparation process

제2 준비 공정은, 제6 본 접합 공정에 앞서 행해지는 공정이며, 각 부재를 삽입해서 피접합 금속 부재(30)를 형성하는 제6 삽입 공정과, 피접합 금속 부재(30)에 탭재를 배치하는 탭재 배치 공정과, 피접합 금속 부재(30)와 탭재를 용접하는 가용접 공정과, 피접합 금속 부재(30)를 도시하지 않은 마찰 교반 장치에 설치하는 피접합 금속 부재 설치 공정을 구비하는 것이다. The 2nd preparation process is a process performed before a 6th main joining process, The 6th insertion process which inserts each member and forms the to-be-joined metal member 30, and arrange | positions a tab material to the to-be-joined metal member 30. FIG. And a tack welding process for welding the joined metal member 30 and the tab member, and the joined metal member attaching step of installing the joined metal member 30 in a friction stirring device (not shown). .

(4-1) 제6 삽입 공정, (4-2) 탭재 배치 공정(4-1) 6th insertion process, (4-2) tap material arrangement process

제6 삽입 공정은, 도 27 및 도 29에 도시한 바와 같이, 중간 부재(34)를 제2 금속 부재(20b)에 삽입해서 피접합 금속 부재(30)를 형성하는 공정이다. 그리고 피접합 금속 부재(30)에 제1 탭재(2) 내지 제4 탭재(5)를 배치한다. As shown in FIG. 27 and FIG. 29, the sixth insertion step is a step of inserting the intermediate member 34 into the second metal member 20b to form the metal member 30 to be joined. Then, the first tab member 2 to the fourth tab member 5 are disposed on the metal member 30 to be joined.

제1 탭재(2)는, 표면(A)측에 있어서, 제3 금속 부재(20c)와 제2 금속 부재(20b)의 맞댐부인 제2 표면측 맞댐부(J42)를 따라 배치된다. 제2 탭재(3)는, 표면(A)측에 있어서, 제1 금속 부재(20a)와 제2 금속 부재(20b)의 맞댐부인 제1 표면측 맞댐부(J40)를 따라 배치된다. 제3 탭재(4)는 이면(B)측에 있어서, 제2 금속 부재(20b)와 제3 금속 부재(20c)의 맞댐부인 제2 이면측 맞댐부(J43)를 따라 배치된다. 제4 탭재(5)는, 이면(B)측에 있어서, 제1 금속 부재(20a)와 제2 금속 부재(20b)의 맞댐부인 제1 이면측 맞댐부(J41)를 따라 배치된다. On the surface A side, the 1st tab material 2 is arrange | positioned along the 2nd surface side abutting part J42 which is a butt | matching part of the 3rd metal member 20c and the 2nd metal member 20b. On the surface A side, the 2nd tab material 3 is arrange | positioned along the 1st surface side abutting part J40 which is a butt | matching part of the 1st metal member 20a and the 2nd metal member 20b. The 3rd tab material 4 is arrange | positioned along the 2nd back surface side abutment part J43 which is a butt | matching part of the 2nd metal member 20b and the 3rd metal member 20c in the back surface B side. The 4th tab material 5 is arrange | positioned along the 1st back surface side abutment part J41 which is a butt | matching part of the 1st metal member 20a and the 2nd metal member 20b in the back surface B side.

(4-3) 가용접 공정, (4-4) 피접합 금속 부재 설치 공정(4-3) Temperable welding step, (4-4) Metal joined part installation step

가용접 공정은, 제1 탭재(2) 내지 제4 탭재(5)와 피접합 금속 부재(30)를 용접하는 공정이다. 그리고 탭재를 용접한 피접합 금속 부재(30)를 제1 금속 부재(20a)의 제1 측면(S1)이 상방을 향하도록 해서 마찰 교반 장치에 설치한다.The soluble welding step is a step of welding the first tab material 2 to the fourth tab material 5 and the metal member 30 to be joined. And the to-be-joined metal member 30 which welded the tab material is installed in a friction stirring apparatus so that the 1st side surface S1 of the 1st metal member 20a may face upward.

(5) 제6 본 접합 공정(5) 6th main bonding process

제6 본 접합 공정은, 피접합 금속 부재(30)의 표면(A)측의 맞댐부를 마찰 교반하는 표면측 접합 루트와, 이면(B)측의 맞댐부를 마찰 교반하는 이면측 접합 루트를 구비하는 것이다. The 6th present joining process is provided with the surface side joining route which friction stirs the butt | matching part of the surface A side of the to-be-joined metal member 30, and the back side joining route which friction stirs the butt part of the back surface B side. will be.

표면측 접합 루트는, 제2 표면측 맞댐부(J42)에 마찰 교반을 행하는 (5-1) 제2 표면측 맞댐부 접합 공정과, 제3 조인트 맞댐부(J22)에 마찰 교반을 행하는 (5-2) 제3 조인트 맞댐부 접합 공정과, 제1 표면측 맞댐부(J40)에 마찰 교반을 행하는 (5-3) 제1 표면측 맞댐부 접합 공정을 구비한다. The surface-side joining route is subjected to friction stir at the second surface-side butt joint (5-1) step of performing friction stir at the second surface-side butt joint J42, and (5) to friction stir at the third joint butt joint J22 (5). -2) 3rd joint abutting part joining process, and (5-3) 1st surface side abutting part joining process which performs friction stirring on the 1st surface side abutting part J40.

즉, 표면측 접합 루트는 제2 표면측 맞댐부 접합 공정, 제3 조인트 맞댐부 접합 공정 및 제1 표면측 맞댐부 접합 공정을 시작점(m5)으로부터 종점(m6)까지 한 붓 그리기의 요령으로 연속해서 마찰 교반을 행하는 공정이다. 본 실시 형태에 있어서는, 제1 탭재(2)에 설정된 개시 위치(SM6)로부터 제2 탭재(3)에 설정된 종료 위치(EM6)까지 소형 회전 도구(F)를 이탈시키는 일 없이 마찰 교반을 행한다. That is, the surface side joining route is continuous by the method of brush drawing in which the 2nd surface side butt joint joining process, the 3rd joint butt joint joining process, and the 1st surface side butt joint joining process are carried out from the starting point m5 to the end point m6. By friction stirring. In this embodiment, friction stirring is performed without leaving the small rotating tool F from the start position S M6 set to the 1st tab material 2 to the end position E M6 set to the 2nd tab material 3. Do it.

한편, 이면측 접합 루트는 제2 이면측 맞댐부(J43)에 마찰 교반을 행하는 (5-4) 제2 이면측 맞댐부 접합 공정과, 제3 조인트 맞댐부(J22)에 마찰 교반을 행하는 (5-5) 제3 맞댐부 접합 공정과, 제1 이면측 맞댐부(J41)에 마찰 교반을 행하는 (5-6) 제1 이면측 맞댐부 접합 공정을 구비하는 것이다. On the other hand, the back side joining route performs friction stir at the second back side butt-joining step (5-4) which performs friction agitation on the second back side butt-joint part J43, and performs friction stir at the third joint abutment part J22 ( 5-5) The 3rd butt | matching part joining process and the (5-6) 1st back side butt part joining process which perform friction stirring on the 1st back surface side butt | matching part J41 are provided.

즉, 이면측 접합 루트는, 제2 이면측 맞댐부 접합 공정, 제3 조인트 맞댐부 접합 공정 및 제1 이면측 맞댐부 접합 공정을 시작점(m7)으로부터 종점(m8)까지 한 붓 그리기의 요령으로 연속해서 마찰 교반을 행하는 공정이다. 본 실시 형태에 있어서는, 제3 탭재(4)에 설정된 개시 위치(SM6)로부터 제4 탭재(5)에 설정된 종료 위치(EM6)까지 소형 회전 도구(F)를 이탈시키는 일 없이 마찰 교반을 행한다. That is, the back side joining route is a method of brush drawing in which the second back side butt joint joining process, the third joint butt joint joining process and the first back side butt joint joining process are performed from the starting point m7 to the end point m8. It is a process of performing friction stirring continuously. In this embodiment, friction stirring is performed without leaving the small rotating tool F from the starting position S M6 set to the 3rd tab material 4 to the end position E M6 set to the 4th tap material 5. Do it.

제6 본 접합 공정을 종료하면, 제1 탭재(2) 내지 제4 탭재(5)를 피접합 금속 부재(30)로부터 절제한다. When the 6th main joining process is complete | finished, the 1st tab material 2-the 4th tab material 5 are cut out from the to-be-joined metal member 30. FIG.

(7) 제3 준비 공정(7) 3rd preparation process

제3 준비 공정은, 제7 본 접합 공정에 앞서 행해지는 공정이며, 피접합 금속 부재(30)에 탭재를 배치하는 탭재 배치 공정과, 탭재와 피접합 금속 부재(30)를 용접하는 가용접 공정과, 피접합 금속 부재(30)를 도시하지 않은 마찰 교반 장치에 설치하는 피접합 금속 부재 설치 공정을 구비하는 것이다. The 3rd preparation process is a process performed before 7th this joining process, The tab material arrangement process which arrange | positions a tab material to the to-be-joined metal member 30, and the tack welding process which welds the tab material and a to-be-joined metal member 30 are carried out. And the to-be-joined metal member attachment process of installing the to-be-joined metal member 30 to the friction stirring apparatus which is not shown in figure.

(7-1) 탭재 배치 공정(7-1) Tap Repositioning Process

탭재 배치 공정은, 도 30에 도시한 바와 같이, 피접합 금속 부재(30)에 제1 탭재(2) 내지 제4 탭재(5)를 배치하는 공정이다. 제1 탭재(2)는, 제1 금속 부재(20a)의 제1 측면(S1)측에 있어서, 제1 표면측 맞댐부(J40)를 따라 배치된다. 제2 탭재(3)는, 제1 금속 부재(20a)와 제2 금속 부재(20b)의 들어간 구석부에 배치된다. 제3 탭재(4)는, 제3 금속 부재(20c)의 제5 측면(S7)측에 있어서, 제2 표면측 맞댐부(J42)를 따라 배치된다. 제4 탭재(5)는, 제2 금속 부재(20b)와 제3 금속 부재(20c)의 들어간 구석부에 배치된다.As shown in FIG. 30, the tab member arrangement step is a step of arranging the first tab member 2 to the fourth tab member 5 on the metal member 30 to be joined. The 1st tab material 2 is arrange | positioned along the 1st surface side abutting part J40 in the 1st side surface S1 side of the 1st metal member 20a. The second tab member 3 is disposed at a corner of the first metal member 20a and the second metal member 20b. The third tab member 4 is disposed along the second surface side butt portion J42 on the fifth side surface S7 side of the third metal member 20c. The fourth tab member 5 is disposed at the corner of the second metal member 20b and the third metal member 20c.

(7-2) 가용접 공정, (7-3) 피접합 금속 부재 설치 공정(7-2) Weld welding process, (7-3) Metal joined part installation process

가용접 공정은, 제1 탭재(2) 내지 제4 탭재(5)와 피접합 금속 부재(30)를 용접하는 공정이다. 그리고 탭재를 용접한 피접합 금속 부재(30)를 표면(A)측이 상방을 향하도록 해서 마찰 교반 장치에 설치한다. The soluble welding step is a step of welding the first tab material 2 to the fourth tab material 5 and the metal member 30 to be joined. And the to-be-joined metal member 30 which welded the tab material is installed in a friction stirring apparatus so that the surface A side may face upward.

(8) 제7 본 접합 공정(8) 7th main bonding process

제7 본 접합 공정은, 피접합 금속 부재(30)의 표면측에 있어서, 제1 표면측 맞댐부(J40)를 마찰 교반하는 제1 표면측 맞댐부 접합 공정과, 피접합 금속 부재(30)의 표면측에 있어서, 제2 표면측 맞댐부(J42)를 마찰 교반하는 제2 표면측 맞댐부 접합 공정과, 피접합 금속 부재(30)의 이면측에 있어서, 제1 이면측 맞댐부(J41)를 마찰 교반하는 제1 이면측 맞댐부 접합 공정과, 피접합 금속 부재(30)의 이면측에 있어서, 제2 이면측 맞댐부(J43)를 마찰 교반하는 제2 이면측 맞댐부 접합 공정을 구비하는 것이다. 제7 본 접합 공정에 있어서는, 대형 회전 도구(G)를 이용한다.The seventh present joining step includes a first surface-side butt joint joining step of frictionally stirring the first surface-side butt joint J40 on the surface side of the metal member 30 to be joined, and the metal member 30 to be joined. On the surface side of the second surface-side butt joint joining step of friction stir- ing the second surface-side butt joint J42, and on the rear face side of the metal member 30 to be joined, the first rear-side butt joint J41 1st back side butt part joining process of friction-stirring) and 2nd back side butt part joining process of friction-stirring 2nd back surface side abutment part J43 in the back surface side of the to-be-joined metal member 30, It is provided. In the seventh present bonding step, the large rotary tool G is used.

(8-1) 제1 표면측 맞댐부 접합 공정, (8-2) 제2 표면측 맞댐부 접합 공정(8-1) First surface-side butt joint joining step, (8-2) Second surface-side butt joint joining step

제1 표면측 맞댐부 접합 공정은, 제1 탭재(2)에 설정한 개시 위치(SM7)로부터 제2 탭재(3)에 설정한 종료 위치(EM7)까지 제1 표면측 맞댐부(J40)를 따라 마찰 교반을 행하는 것이다. 제2 표면측 맞댐부 접합 공정은, 제3 탭재(4)에 설정한 개시 위치(SM7)로부터 제4 탭재(5)에 설정한 EM7까지 제2 표면측 맞댐부(J42)를 따라 마찰 교반을 행하는 것이다. The first surface-side butt joint joining step is the first surface-side butt portion J40 from the starting position S M7 set in the first tab member 2 to the end position E M7 set in the second tab member 3. Friction agitation). The second surface side butt joint joining step is friction along the second surface side butt joint J42 from the starting position S M7 set in the third tab member 4 to E M7 set in the fourth tab member 5. Stirring is performed.

또한, 도 26에 도시한 바와 같이, 피접합 금속 부재(30)의 이면(B)측에 있어서도 제1 표면측 맞댐부 접합 공정, 제2 표면측 맞댐부 접합 공정과 대략 마찬가지로, 제1 이면측 맞댐부 접합 공정, 제2 이면측 맞댐부 접합 공정을 행한다. In addition, as shown in FIG. 26, also in the back surface B side of the to-be-joined metal member 30, the 1st back surface side is substantially the same as a 1st surface side butt part joining process and a 2nd surface side butt part joining process. The butt joint joining step and the second back surface side butt joint joining step are performed.

또한, 도 26의 (b)는 도 26의 (a)의 Ⅶ-Ⅶ선 단면도이다. 도 26의 (b)에 도시한 바와 같이, 피접합 금속 부재(30)의 들어간 구석부(R3, R4)에 대하여 용접을 행해도 된다. 예를 들어, 들어간 구석부(R3, R4)에 대하여, MIG 용접 또는 TIG 용접 등의 용접을 행함으로써, 제1 표면측 소성화 영역(W40), 제2 표면측 소성화 영역(W42), 제1 이면측 소성화 영역(W41) 및 제2 이면측 소성화 영역(W43)에 산화 피막의 권입이나 공동 결함이 발생한 경우라도, 용접 금속으로 이들의 결함을 밀폐할 수 있다. FIG. 26B is a sectional view taken along line VII-VII of FIG. 26A. As illustrated in FIG. 26B, welding may be performed to the corner portions R3 and R4 of the metal member 30 to be joined. For example, the first surface side plasticized region W40, the second surface side plasticized region W42, and the first corner portion R3 and R4 are welded by MIG welding or TIG welding. Even when winding-up of an oxide film and a cavity defect generate | occur | produce in the 1st back surface side plasticization area | region W41 and the 2nd back surface side plasticization area | region W43, these defects can be sealed by a weld metal.

이상 설명한 제5 실시 형태에 따르면, 제1 금속 부재(20a), 제2 금속 부재(20b), 제3 금속 부재(20c) 및 조인트 부재(U3)를 끼워 맞추어 평면에서 보아 T자 형상으로 형성하는 경우라도, 제1 실시 형태에 관한 접합 방법과 같이, 표면(A) 및 이면(B)측에 노출되는 맞댐부를 마찰 교반하는 동시에, 피접합 금속 부재(30)의 측면에 노출되는 맞댐부를 효율적으로 마찰 교반할 수 있다. 또한, 도 26의 (a)에 도시한 바와 같이, 각 공정에 의해 형성되는 소성화 영역을 중복시킴으로써, 더욱 확실하게 맞댐부를 밀폐할 수 있다. 즉, 예를 들어 제1 표면측 소성화 영역(W40)과, 제3 조인트 소성화 영역(w22)과, 제1 조인트 소성화 영역(w20)을 중복시킴으로써, 더욱 확실하게 맞댐부를 밀폐할 수 있다. According to the fifth embodiment described above, the first metal member 20a, the second metal member 20b, the third metal member 20c, and the joint member U3 are fitted to form a T-shape in plan view. Even in this case, similarly to the joining method according to the first embodiment, the abutting portions exposed to the surface A and the back surface B side are stir-fried, and the abutting portions exposed to the side surfaces of the to-be-joined metal member 30 are efficiently The friction can be stirred. In addition, as shown in FIG. 26A, the butt portion can be sealed more reliably by overlapping the plasticized regions formed by the respective steps. That is, for example, abutting part can be sealed more reliably by overlapping the 1st surface side plasticization area | region W40, the 3rd joint plasticization area | region w22, and the 1st joint plasticization area | region w20. .

[제6 실시 형태][Sixth Embodiment]

다음에, 본 발명의 제6 실시 형태에 대해서 설명한다. Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.

도 31은, 제6 실시 형태에 관한 접합 방법을 도시한 전체 사시도이다. 제6 실시 형태에 관한 접합 방법은, 도 31에 도시한 바와 같이, 제1 금속 부재(710a)와, 제2 금속 부재(710b)와, 제1 금속 부재(710a)와 제2 금속 부재(710b) 사이에 개재 설치되는 조인트 부재(720)를 갖는 피접합 금속 부재(70)의 표면(A), 이면(B), 제1 측면(C) 및 제2 측면(D)의 각각에 노출되는 맞댐부에 대하여 마찰 교반 접합을 행하는 것이다. 이하, 각 공정에 대해서 상세하게 설명한다. 31 is an overall perspective view illustrating a bonding method according to a sixth embodiment. As shown in FIG. 31, the joining method which concerns on 6th Embodiment is the 1st metal member 710a, the 2nd metal member 710b, the 1st metal member 710a, and the 2nd metal member 710b. Abutment exposed to each of the surface A, back surface B, first side C and second side D of the to-be-joined metal member 70 having a joint member 720 interposed therebetween. The friction stir welding is performed on the portion. Hereinafter, each process is explained in full detail.

본 실시 형태에 관한 접합 방법은, (1) 맞댐 공정, (2) 제1 단차부 가접합 공정, (3) 제1 단차부 본 접합 공정, (4) 조인트 부재 배치 공정, (5) 표면 가접합 공정, (6) 표면 본 접합 공정, (7) 제2 단차부 본 접합 공정, (8) 측면 본 접합 공정을 포함하는 것이다. The joining method which concerns on this embodiment is (1) abutment process, (2) 1st step part provisional joining process, (3) 1st step part main joining process, (4) joint member arrangement | positioning process, (5) surface provision A bonding process, (6) surface bone bonding process, (7) 2nd step part bone bonding process, and (8) side bone bonding process are included.

우선, 도 32에 도시한 바와 같이, 2개의 금속 부재인 제1 금속 부재(710a) 및 제2 금속 부재(710b), 제1 금속 부재(710a)와 제2 금속 부재(710b) 사이에 개재 설치되는 조인트 부재(720)에 대해서 설명한다.First, as shown in FIG. 32, interposition is provided between two metal members, the 1st metal member 710a and the 2nd metal member 710b, the 1st metal member 710a, and the 2nd metal member 710b. The joint member 720 to be described will be described.

제1 금속 부재(710a), 제2 금속 부재(710b) 및 조인트 부재(720)는, 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리, 구리 합금, 티탄, 티탄 합금, 마그네슘, 마그네슘 합금 등 마찰 교반 가능한 금속 재료로 이루어진다. 제1 금속 부재(710a), 제2 금속 부재(710b) 및 조인트 부재(720)는, 본 실시 형태에서는 동일한 조성의 금속 재료로 형성되어 있다. The first metal member 710a, the second metal member 710b, and the joint member 720 are made of a metal that can be friction-stirred such as aluminum, aluminum alloy, copper, copper alloy, titanium, titanium alloy, magnesium, magnesium alloy, and the like. . The 1st metal member 710a, the 2nd metal member 710b, and the joint member 720 are formed with the metal material of the same composition in this embodiment.

제1 금속 부재(710a) 및 제2 금속 부재(710b)는, 대략 동등한 형상으로 이루어지는 부재이며, 두께 부분인 본체부(Q)와, 본체부(Q)의 단부에 얇게 형성된 단차부(R)를 구비하여 구성되어 있다. 이하의 설명에 있어서는, 본체부(Q)의 측면(711, 714) 중, 단차부(R)의 표면(716)으로부터 기립하는 측면(711)을「기립 측면(711)」이라고 칭하고, 그 밖의 측면(714)을「노출 측면(714)」이라고 칭하는 것으로 한다. 또한, 단차부(R)의 측면(715, 718)[도 32의 (d) 참조] 중, 다른 단차부(R)에 맞대지는 측면(715)을「맞댐 측면(715)」이라고 칭하고, 그 밖의 측면(718)을「노출 측면(718)」이라고 칭하는 것으로 한다. 본체부(Q)의 기립 측면(711)은, 본 실시 형태에서는 단차부(R)의 표면(716)으로부터 수직으로 상승하고 있으며[도 32의 (c) 참조], 또한 단차부(R)의 맞댐 측면(715)과 평행하다[도 32의 (b) 참조]. The first metal member 710a and the second metal member 710b are members having substantially the same shape, and have a main body portion Q which is a thick portion and a stepped portion R formed thinly at an end of the main body portion Q. It is equipped with. In the following description, the side surface 711 which stands up from the surface 716 of the step part R among the side surfaces 711 and 714 of the main-body part Q is called the "standing side 711." The side surface 714 is called "exposed side surface 714". In addition, of the side surfaces 715 and 718 of the stepped portion R (refer to FIG. 32 (d)), the side face 715 facing the other stepped portion R is referred to as the “butting side 715”. The outer side surface 718 is called the "exposure side surface 718". In the present embodiment, the standing side surface 711 of the main body portion Q rises vertically from the surface 716 of the stepped portion R (see FIG. 32 (c)). It is parallel to the butting side 715 (see FIG. 32 (b)).

단차부(R)는, 본체부(Q)보다도 두께가 작은 부위이며, 본체부(Q)의 표면(712)을 면삭 혹은 절제함으로써 형성된다. 도 32의 (c)에 도시한 바와 같이, 단차부(R)의 표면(716)은 본체부(Q)의 표면(712)으로부터 한층 낮아진 곳에 위치하고 있지만, 단차부(R)의 이면(717)은 본체부(Q)의 이면(713)과 동일한 높이의 면으로 되어 있다. 또한, 단차부(R)의 맞댐 측면(715)은, 단차부(R)의 표면(716)에 대하여 수직으로 되어 있다. 단차부(R)의 깊이 치수[본체부(Q)의 기립 측면(711)으로부터 단차부(R)의 맞댐 측면(715)까지의 거리]는, 이후에 설명하는 대형 회전 도구(G)[도 5의 (b) 참조]의 숄더부(G1)의 반경(=Y1/2)보다도 크게 되어 있다. 단차부(R) 두께(tB)의 크기에 특별히 제한은 없지만, 본 실시 형태에서는 본체부(Q) 두께(tA)의 2/3로 설정되어 있다. The stepped portion R is a portion having a smaller thickness than the body portion Q, and is formed by roughing or cutting the surface 712 of the body portion Q. As shown in FIG. 32C, the surface 716 of the stepped portion R is located at a lower position from the surface 712 of the main body Q, but the rear surface 717 of the stepped portion R is shown. Is the surface of the same height as the back surface 713 of the main body Q. As shown in FIG. The side face 715 of the stepped portion R is perpendicular to the surface 716 of the stepped portion R. As shown in FIG. The depth dimension of the stepped portion R (distance from the standing side surface 711 of the main body portion Q to the butted side surface 715 of the stepped portion R) is a large rotary tool G (described later). 5 (b)] is larger than the radius (= Y 1/2 ) of the shoulder portion G1. Although there is no restriction | limiting in particular in the magnitude | size of the step part R thickness t B , In this embodiment, it is set to 2/3 of the thickness t A of main-body part Q.

또한, 제1 금속 부재(710a) 및 제2 금속 부재(710b)를 단순히 금속 부재(710)라고도 한다. In addition, the first metal member 710a and the second metal member 710b are also referred to simply as the metal member 710.

(1) 맞댐 공정(1) butt process

맞댐 공정은, 도 32에 도시한 바와 같이, 제1 금속 부재(710a) 및 제2 금속 부재(710b)의 단차부(R, R)끼리를 맞대고, 본체부(Q, Q) 사이에 오목부(700)를 형성하는 공정이다. 맞댐 공정에서는, 제1 금속 부재(710a)의 단차부(R)의 맞댐 측면(715)에 제2 금속 부재(710b)의 단차부(R)의 맞댐 측면(715)을 밀착시키는 동시에, 제1 금속 부재(710a)의 단차부(R)의 표면(상면)(716)과 제2 금속 부재(710b)의 단차부(R)의 표면(상면)(716)을 동일한 높이의 면으로 하고, 또한 제1 금속 부재(710a)의 단차부(R)의 이면(717)과 제2 금속 부재(710b)의 단차부(R)의 이면(717)을 동일한 높이의 면으로 한다. 제1 금속 부재(710a) 및 제2 금속 부재(710b)의 단차부(R)끼리를 맞댐으로써, 맞댐부(J720)가 형성되어 있다. In the butt step, as shown in FIG. 32, the stepped portions R and R of the first metal member 710a and the second metal member 710b are brought into contact with each other, and the recessed portion is provided between the main body portions Q and Q. It is a process of forming 700. In the butt step, the butt side 715 of the stepped portion R of the second metal member 710b is brought into close contact with the butt side 715 of the stepped portion R of the first metal member 710a, and the first The surface (upper surface) 716 of the stepped portion R of the metal member 710a and the surface (upper surface) 716 of the stepped portion R of the second metal member 710b are set to the same height surface. The rear surface 717 of the stepped portion R of the first metal member 710a and the rear surface 717 of the stepped portion R of the second metal member 710b are the surfaces of the same height. The butt | matching part J720 is formed by mutually joining the step | step part R of the 1st metal member 710a and the 2nd metal member 710b.

또한, 단차부(R, R)끼리를 맞대면, 한쪽 본체부(Q)의 기립 측면(711)과 다른 쪽 본체부(Q)의 기립 측면(711)이, 이후에 설명하는 대형 회전 도구(G)[도 5의 (b) 참조]의 숄더부(G1)의 외경(Y1)보다도 큰 간격을 두고 대향하게 된다. In addition, when the stepped portions R and R are brought into contact with each other, the standing side 711 of one main body Q and the standing side 711 of the other main body Q will be described later. ) Are opposed at a larger interval than the outer diameter Y 1 of the shoulder portion G1 of FIG.

(2) 제1 단차부 가접합 공정(2) 1st step provisional bonding process

제1 단차부 가접합 공정에서는, 도 33에 도시한 바와 같이, 단차부(R)와 한쪽 탭재(730)의 맞댐부(J710), 단차부(R, R)끼리의 맞댐부(J720) 및 단차부(R)와 다른 쪽 탭재(740)의 맞댐부(J730)를 표면측으로부터 가접합한다. In the first stepped part joining step, as shown in FIG. 33, the stepped part J710 of the stepped part R and one tab member 730, the stepped part J720 between the stepped parts R and R, and The stepped portion J730 of the stepped portion R and the other tab member 740 is temporarily joined from the surface side.

탭재(730, 740)는, 맞댐부(J720)를 사이에 두도록 배치되는 것이며, 도 32의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 각각 단차부(R, R)의 노출 측면(718, 718)을 덮어서 가릴 수 있는 치수?형상을 구비하고 있다. 본 실시 형태에 관한 탭재(730, 740)는, 단차부(R, R)의 노출 측면(718, 718)뿐만 아니라, 본체부(Q, Q)의 노출 측면(714, 714)에도 맞대진다. 탭재(730, 740)는, 각각 단차부(R)의 두께 치수와 동일한 두께 치수를 구비하고 있어[도 32의 (d) 참조], 단차부(R)의 표면(716) 및 이면(717)과 동일한 높이의 면이 되도록 배치되고, 이러한 상태에서 용접에 의해 본체부(Q, Q)의 노출 측면(714, 714)에 접합된다. 탭재(730, 740)의 재질에 특별히 제한은 없지만, 본 실시 형태에서는 금속 부재(710)와 동일한 조성의 금속 재료로 형성되어 있다. The tab members 730 and 740 are arranged so as to sandwich the abutting portion J720 therebetween, and as shown in FIGS. 32A and 32B, exposed side surfaces 718 of the stepped portions R and R, respectively. , 718) is provided with a dimension and shape to cover and cover. The tab members 730 and 740 according to the present embodiment abut not only the exposed side surfaces 718 and 718 of the stepped portions R and R, but also the exposed side surfaces 714 and 714 of the main body portions Q and Q. The tab members 730 and 740 each have the same thickness dimension as the thickness dimension of the stepped portion R (see FIG. 32 (d)), so that the surface 716 and the back surface 717 of the stepped portion R are formed. It is arrange | positioned so that it may become the surface of the same height as, and it joins to the exposed side surface 714, 714 of main-body parts Q and Q by welding in this state. Although there is no restriction | limiting in particular in the material of the tab materials 730 and 740, In this embodiment, it is formed with the metal material of the same composition as the metal member 710. FIG.

여기서, 본 실시 형태에서 이용하는 대형 회전 도구(G)의 교반 핀(G2)의 길이(L1)(도 5 참조)는, 단차부(R)의 두께(tB)[도 2의 (c) 참조]의 1/2 이상 3/4 이하가 되도록 설정하는 것이 바람직하고, 더욱 적합하게는 1.01 ≤ 2L1/tB ≤ 1.10이라고 하는 관계를 만족시키도록 설정하는 것이 바람직하다. Here, the length L 1 (see FIG. 5) of the stirring pin G2 of the large rotary tool G used in the present embodiment is the thickness t B of the stepped portion R (FIG. 2C). It is preferable to set so as to be 1/2 or more and 3/4 or less, and more preferably, so as to satisfy a relationship of 1.01 ≦ 2L 1 / t B ≦ 1.10.

제1 단차부 가접합 공정에서는, 도 33에 도시한 바와 같이 하나의 소형 회전 도구(F)를 한 붓 그리기의 이동 궤적(비드)을 형성하도록 이동시켜, 맞댐부(J710, J720, J730)에 대하여 표면(716)측으로부터 연속해서 마찰 교반을 행한다. 즉, 마찰 교반의 개시 위치(SP)에 삽입한 소형 회전 도구(F)의 교반 핀(F2)[도 5의 (a) 참조]을 도중에 이탈시키는 일 없이 종료 위치(EP)까지 이동시킨다. In the first step provisional joining step, as shown in FIG. 33, one small rotary tool F is moved to form a movement trajectory (bead) of one brush drawing, and is joined to the abutting parts J710, J720, and J730. The friction stir is continuously performed from the surface 716 side. That is, the stirring pin F2 (refer FIG. 5 (a)) of the small rotary tool F inserted in the starting position S P of friction stirring is moved to the end position E P without deviating in the middle. .

또한, 제1 단차부 가접합 공정은, 제1 실시 형태에 있어서는 도 33에 도시한 바와 같은 궤적이 되었지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 다른 궤적이라도 좋다. In addition, although the 1st step part temporary joining process became the trajectory as shown in FIG. 33 in 1st Embodiment, it is not limited to this and may be another trajectory.

(3) 제1 단차부 본 접합 공정(3) First step main bonding step

제1 단차부 본 접합 공정에서는, 대형 회전 도구(G)를 사용하고, 가접합된 상태의 맞댐부(J720)에 대하여 단차부(R)의 표면(716)측으로부터 마찰 교반을 행한다. 구체적으로는, 도 34의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 개시 위치(SM1)에 대형 회전 도구(G)의 교반 핀(G2)을 삽입(압입)하고, 삽입한 교반 핀(G2)을 도중에 이탈시키는 일 없이 종료 위치(EM1)까지 이동시킨다.1st step part In this joining process, friction stirring is performed from the surface 716 side of the step part R with respect to the butt | matching part J720 of the temporary welding state using the large rotating tool G. As shown in FIG. Specifically, as shown to (a) and (b) of FIG. 34, the stirring pin G2 of the large rotating tool G is inserted (press-in) in the starting position S M1 , and the stirring pin which inserted this is inserted. (G2) is moved to the end position E M1 without deviating in the middle.

대형 회전 도구(G)를 이동시키면, 그 교반 핀(G2)의 주위에 있는 금속이 차례로 소성 유동화하는 동시에, 교반 핀(G2)으로부터 떨어진 위치에서는, 소성 유동화하고 있던 금속이 다시 경화해서 제1 단차부 소성화 영역(W71)이 형성되게 된다. 이 제1 단차부 소성화 영역(W71)에 포함되어 있을 가능성이 있는 접합 결함을 보수하고자 하는 경우에는, 필요에 따라서 제1 단차부 소성화 영역(W71)에 대하여 마찰 교반을 행해도 좋다.When the large rotary tool G is moved, the metal around the stirring pin G2 is plastically fluidized in turn, and at the position away from the stirring pin G2, the metal that has been plastically fluidized is cured again and the first step is made. The subplasticized region W71 is formed. In order to repair the joining defect which may be contained in this 1st step part plasticization area | region W71, you may perform friction stirring with respect to the 1st step part plasticization area | region W71 as needed.

상기한 제1 단차부 가접합 공정 및 제1 단차부 본 접합 공정이 종료되면, 마찰 교반에서 발생한 버어를 제거하는 동시에, 단차부(R)의 표면(716)[오목부(700)의 저면]을 면삭해서 평활하게 한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 단차부(R)의 표면(716)측으로부터 제1 단차부 가접합 공정 및 제1 단차부 본 접합 공정을 행하였지만, 단차부(R)의 이면(717)측으로부터 행해도 좋다.When the above-mentioned first stepped part provisional bonding step and the first stepped part bonding step are completed, the burr generated by friction stir is removed and the surface 716 of the stepped part R (the bottom of the recessed part 700). Grind to smooth. In addition, in this embodiment, although the 1st step part provisional joining process and the 1st step part main joining process were performed from the surface 716 side of the step part R, the back surface 717 side of the step part R is shown. May be performed from.

(4) 조인트 부재 배치 공정(4) Joint member placement process

조인트 부재 배치 공정은, 도 35의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 오목부(700)에 조인트 부재(720)를 삽입하고, 조인트 부재(720)를 양 본체부(Q, Q)에 맞대는 동시에, 조인트 부재(720)를 사이에 두도록 한 쌍의 탭재(71, 72)를 배치하고, 각 탭재(71, 72)를 조인트 부재(720)에 맞대는 공정이다. In the joint member arranging step, as shown in FIGS. 35A and 35B, the joint member 720 is inserted into the recess 700, and the joint member 720 is attached to both main body parts Q and Q. FIG. ), And a pair of tab members 71 and 72 are arrange | positioned so that the joint member 720 may be interposed, and each tab member 71 and 72 is abutting against the joint member 720. FIG.

또한, 이하의 설명에 있어서는, 조인트 부재(720)의 측면(721, 722) 중, 오목부(700)의 측면[즉, 본체부(Q)의 기립 측면(711)]에 대칭하는 측면(721)을「맞댐 측면(721)」이라 칭하고, 그 밖의 측면(722)을「노출 측면(722)」이라 칭하는 것으로 한다. 또한, 탭재(71, 72)를 구별할 경우에는, 탭재(71)를「제1 탭재(71)」라고 칭하고, 탭재(72)를「제2 탭재(72)」라고 칭하는 것으로 한다. In addition, in the following description, the side surface 721 which is symmetrical to the side surface (that is, the standing side surface 711 of the main body Q) among the side surfaces 721 and 722 of the joint member 720. ) Is referred to as "butting side 721" and the other side 722 is referred to as "exposure side 722". In addition, when distinguishing the tab members 71 and 72, the tab member 71 is called "the 1st tab member 71", and the tab member 72 is called the "2nd tab member 72".

조인트 부재(720)는, 오목부(700)의 저면[즉, 단차부(R)의 표면(716)]에 적재되는 것이다. 본 실시 형태에 관한 조인트 부재(720)는, 오목부(700)와 실질적으로 동일한 평면 형상(본 실시 형태에서는, 직사각형)을 구비하는 판 형상 부재로 이루어지며, 오목부(700)에 삽입하면, 맞댐 측면(721)이 본체부(Q)의 기립 측면(711)에 접촉하고[도 36의 (a) 및 (b) 참조], 노출 측면(722)이 본체부(Q)의 노출 측면(714) 및 단차부(R)의 노출 측면(718)[도 32의 (a) 참조]과 동일한 높이의 면이 된다. 조인트 부재(720)의 두께의 크기에 특별히 제한은 없지만, 본 실시 형태에서는, 오목부(700)의 깊이와 동일하게 설정되어 있으며, 조인트 부재(720)를 오목부(700)에 삽입하면, 조인트 부재(720)의 표면(상면)(723)과 본체부(Q)의 표면(상면)(712)이 동일한 높이의 면이 된다[도 36의 (b) 참조]. 또한, 조인트 부재(720)의 재질에 특별히 제한은 없지만, 본 실시 형태에서는, 금속 부재(710)와 동일한 조성의 금속 재료로 형성되어 있다. The joint member 720 is mounted on the bottom surface of the recess 700 (that is, the surface 716 of the stepped portion R). The joint member 720 according to the present embodiment consists of a plate-shaped member having a plane shape (in this embodiment, a rectangle) substantially the same as the recessed portion 700, and when inserted into the recessed portion 700, The butt side 721 is in contact with the standing side 711 of the main body Q (see FIGS. 36A and 36B), and the exposed side 722 is the exposed side 714 of the main body Q. FIG. And the exposed side surface 718 of the stepped portion R (see FIG. 32 (a)). Although there is no restriction | limiting in particular in the magnitude | size of the thickness of the joint member 720, In this embodiment, it is set equal to the depth of the recessed part 700, and when the joint member 720 is inserted in the recessed part 700, The surface (upper surface) 723 of the member 720 and the surface (upper surface) 712 of the main body Q become a surface of the same height (see FIG. 36B). The material of the joint member 720 is not particularly limited, but is formed of a metal material having the same composition as the metal member 710 in this embodiment.

탭재(71, 72)는, 각각, 조인트 부재(720)의 노출 측면(722)측에 나타나는 본체부(Q, Q)와 조인트 부재(720)의 이음매(경계선)를 덮어서 가릴 수 있는 치수?형상을 구비하고 있다. 본 실시 형태에 관한 탭재(71, 72)는, 조인트 부재(720)의 노출 측면(722)뿐만 아니라, 본체부(Q, Q)의 노출 측면(714, 714)에도 맞대진다. The tab members 71 and 72 cover the main body portions Q and Q appearing on the exposed side surface 722 side of the joint member 720 and the seams (boundary lines) of the joint member 720 to cover and cover them. Equipped with. The tab members 71 and 72 according to the present embodiment are not only exposed to the exposed side surfaces 722 of the joint member 720 but also to the exposed side surfaces 714 and 714 of the main body parts Q and Q.

또한, 탭재(71, 72)는, 도 35의 (b)에 도시한 바와 같이, 각각 본체부(Q)의 표면(712) 및 조인트 부재(720)의 표면(723)과 동일한 높이의 면이 되도록 설치된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 제1 탭재(71)는 단차부(R, R)를 접합할 때에 사용한 탭재(730)의 표면(상면)에 적재되는 동시에, 용접에 의해 본체부(Q, Q)의 노출 측면(714, 714)에 접합된다. 마찬가지로, 제2 탭재(72)는 단차부(R, R)를 접합할 때에 사용한 탭재(740)의 표면(상면)에 적재되는 동시에, 용접에 의해 본체부(Q, Q)의 노출 측면(714, 714)에 접합된다. In addition, as shown in FIG.35 (b), the tab member 71, 72 has the surface of the same height as the surface 712 of the main body part Q, and the surface 723 of the joint member 720, respectively. It is installed as possible. In addition, in this embodiment, the 1st tab member 71 is mounted on the surface (upper surface) of the tab member 730 used when joining the stepped portions R and R, and the main body portions Q and Q by welding. To the exposed side surfaces 714 and 714. Similarly, the second tab member 72 is mounted on the surface (upper surface) of the tab member 740 used when joining the step portions R and R, and the exposed side surfaces 714 of the main body portions Q and Q by welding. , 714).

또한, 제1 금속 부재(710a) 및 제2 금속 부재(710b)에 조인트 부재(720)를 배치해서 형성된 부재를 이하, 피접합 금속 부재(70)라고도 한다. 또한, 도 31에 도시한 바와 같이, 피접합 금속 부재(70)의 표면을 표면(A), 이면을 이면(B), 한쪽 측면을 제1 측면(C), 다른 쪽 측면을 제2 측면(D)이라 한다. In addition, the member formed by arrange | positioning the joint member 720 in the 1st metal member 710a and the 2nd metal member 710b is also called the to-be-joined metal member 70 hereafter. In addition, as shown in FIG. 31, the surface of the to-be-joined metal member 70 is surface A, the back surface B, the one side 1st side C, and the other side 2nd side ( It is called D).

(5) 표면 가접합 공정(5) surface temporary bonding process

표면 가접합 공정에서는, 피접합 금속 부재(70)의 표면(A)에 노출되는 맞댐부에 대하여, 표면(A)측으로부터 예비적으로 마찰 교반을 행한다. 표면 가접합 공정은, 도 37에 도시한 바와 같이 소형 회전 도구(F)를 사용하여, 제1 탭재(71)와 조인트 부재(720)의 맞댐부(J71)[제4 교점(c74) 내지 제1 교점(c71)], 제1 금속 부재(710a)의 본체부(Q)와 조인트 부재(720)와의 맞댐부(J72)[제1 교점(c71) 내지 제2 교점(c72)], 제2 탭재(72)와 조인트 부재(720)의 맞댐부(J73)[제2 교점(c72) 내지 제3 교점(c73)] 및 제2 금속 부재(710b)의 본체부(Q)와 조인트 부재(720)의 맞댐부(J74)[제3 교점(c73) 내지 제4 교점(c74)]에 대하여 마찰 교반을 행하는 공정이다.In the surface temporary joining process, friction stir is preliminarily performed from the surface A side with respect to the butt part exposed to the surface A of the to-be-joined metal member 70. As for the surface temporary joining process, as shown in FIG. 37, the butt | matching part J71 (4th intersection point c74 thru | or 4th) of the 1st tab material 71 and the joint member 720 is used using the small rotating tool F. As shown in FIG. 1 intersection c71], butt | matching part J72 (1st intersection c71 thru | or 2nd intersection c72) of the main-body part Q of the 1st metal member 710a, and the joint member 720, and 2nd Butt portion J73 (second intersection c72 to third intersection c73) of tab member 72 and joint member 720, and main body portion Q and joint member 720 of second metal member 710b. ) Is a step of performing friction stir with respect to the butt portion J74 (third intersection c73 to fourth intersection c74).

표면 가접합 공정에서는, 마찰 교반의 개시 위치(SP) 및 종료 위치(EP)를 제1 탭재(71)에 설치하고, 개시 위치(SP)에 삽입한 소형 회전 도구(F)를 도중에 이탈시키는 일 없이 종료 위치(EP)까지 상대 이동시킨다. 즉, 조인트 가접합 공정에서는, 하나의 소형 회전 도구(F)를 한 붓 그리기의 이동 궤적(비드)을 형성하도록 이동시켜, 맞댐부(J71 내지 J74)에 대하여 연속해서 마찰 교반을 행한다. The surface of the bonding process, the start position (S P) and end position (E P) to a first taepjae 71 small rotary tool (F) is installed, and inserted into the starting position (S P) of the friction stir during Relative movement is made to the end position E P without disengaging. That is, in the joint temporary joining process, one small rotary tool F is moved so as to form a movement trajectory (bead) of one brush stroke, and friction stir is continuously performed on the butt portions J71 to J74.

우선, 표면 가접합 공정에 있어서의 마찰 교반의 순서를 더욱 상세하게 설명한다. First, the procedure of friction stirring in a surface temporary bonding process is demonstrated in more detail.

제1 탭재(71)의 적소에 설치한 개시 위치(SP)의 바로 위에 소형 회전 도구(F)를 위치시키고, 계속해서 소형 회전 도구(F)를 우회전시키면서 하강시켜 교반 핀(F2)[도 5의 (a) 참조]을 개시 위치(SP)에 압박한다. 소형 회전 도구(F)의 회전 속도는, 교반 핀(F2)의 치수?형상, 마찰 교반되는 피접합 금속 부재(70)의 재질이나 두께 등에 따라서 설정되는 것이지만, 대부분은 500 내지 2000(rpm)의 범위 내에 있어서 설정된다. Place the small rotary tool F directly above the starting position SP installed in place of the first tab member 71, and while lowering the small rotary tool F to the right, the stirring pin F2 (Fig. 5 (a) reference] is pressed to the starting position SP . Although the rotation speed of the small rotating tool F is set according to the dimension and shape of the stirring pin F2, the material, the thickness, etc. of the to-be-joined metal member 70 to be friction-stirred, most of 500-2000 (rpm) It is set in the range.

교반 핀(F2)이 제1 탭재(71)의 표면에 접촉하면, 마찰열에 의해 교반 핀(F2)의 주위에 있는 금속이 소성 유동화하고, 교반 핀(F2)이 제1 탭재(71)에 삽입된다. 교반 핀(F2)의 전체가 제1 탭재(71)에 들어가고, 또한 숄더부(F1)의 하단부면(F11)[도 5의 (a) 참조]의 전체면이 제1 탭재(71)의 표면에 접촉하면, 소형 회전 도구(F)를 회전시키면서 맞댐부(J71)의 중앙부[제1 교점(c71)과 제4 교점(c74)의 중간]에 설치한 가접합 기점(p71)을 향해 상대 이동시킨다. When the stirring pin F2 is in contact with the surface of the first tab member 71, the metal around the stirring pin F2 is plasticized and fluidized by frictional heat, and the stirring pin F2 is inserted into the first tab member 71. do. The entire stirring pin F2 enters the first tab member 71, and the entire surface of the lower end surface F11 (see FIG. 5A) of the shoulder portion F1 is the surface of the first tab member 71. When it touches, it moves relative to the temporary joining starting point p71 provided in the center part (middle of 1st intersection c71 and 4th intersection c74) of the butt | matching part J71, rotating the small rotating tool F. As shown in FIG. Let's do it.

소형 회전 도구(F)의 이동 속도(이송 속도)는, 교반 핀(F2)의 치수?형상, 마찰 교반되는 금속 부재(710) 등의 재질이나 두께 등에 따라서 설정되는 것이지만, 대부분은 100 내지 1000(㎜/분)의 범위 내에 있어서 설정된다. 또한, 소형 회전 도구(F)를 이동시킬 때에는, 숄더부(F1)의 축선을 연직선에 대하여 진행 방향의 후방측으로 약간 경사지게 해도 좋지만, 경사지게 하지 않고 연직이 되게 하면, 소형 회전 도구(F)의 방향 전환이 쉬워져, 복잡한 움직임이 가능해진다.The moving speed (feeding speed) of the small rotating tool F is set according to the size and shape of the stirring pin F2, the material and the thickness of the metal member 710 or the like that is frictionally stirred, but most of them are 100 to 1000 ( Mm / min). In addition, when moving the small rotating tool F, although the axis line of the shoulder part F1 may be inclined a little to the rear side of the advancing direction with respect to a perpendicular line, if it makes it perpendicular without making it incline, the direction of the small rotating tool F will be Switching becomes easy, and complicated movement becomes possible.

소형 회전 도구(F)를 상대 이동시켜서 가접합 기점(p71)까지 연속해서 마찰 교반을 행하면, 가접합 기점(p71)에서 소형 회전 도구(F)를 이탈시키지 않고 그대로 맞댐부(J71)의 일단부인 제1 교점(c71)을 향해서 상대 이동시키고, 맞댐부(J71)의 일부에 대하여 마찰 교반을 행한다. 즉, 제1 탭재(71)와 조인트 부재(720)의 이음매(경계선) 위에 마찰 교반의 루트를 설정하고, 당해 루트를 따라 소형 회전 도구(F)를 상대 이동시킴으로써, 맞댐부(J71)에 대하여 마찰 교반을 행한다.When the small rotary tool F is moved relatively and friction stir is performed to the temporary joining starting point p71 continuously, the one end of the butt | matching part J71 is used as it is, without leaving the small rotary tool F from the temporary joining starting point p71. The relative movement toward the first intersection c71 is performed, and frictional stirring is performed on a part of the butt portion J71. That is, the root of friction stir is set on the joint (boundary line) of the first tab member 71 and the joint member 720, and the small rotating tool F is moved relative to the butt portion J71 by the relative movement. Friction stirring is performed.

또한, 소형 회전 도구(F)의 교반 핀(F2)이 맞댐부(J71)에 들어가면, 제1 탭재(71)와 조인트 부재(720)를 분리하려고 하는 힘이 작용하지만, 제1 탭재(71)를 본체부(Q)에 용접하고 있으므로, 제1 탭재(71)와 금속 부재(710) 사이에 벌어짐이 발생하는 일이 없다. Moreover, when the stirring pin F2 of the small rotating tool F enters the butt | matching part J71, the force which tries to isolate | separate the 1st tap material 71 and the joint member 720 acts, but the 1st tap material 71 Is welded to the main body portion Q, so that no gap occurs between the first tab member 71 and the metal member 710.

제1 교점(c71)까지 소형 회전 도구(F)를 상대 이동시키면, 제1 교점(c71)에서 소형 회전 도구(F)를 이탈시키지 않고 그대로 제1 탭재(71)와 제1 금속 부재(710a)의 본체부(Q)와의 맞댐부(J75)에 설치한 제1 중간점(m71)을 향해 상대 이동시켜, 맞댐부(J75)에 대하여 마찰 교반을 행한다.When the small rotary tool F is relatively moved to the first intersection c71, the first tab member 71 and the first metal member 710a are left as they are without leaving the small rotary tool F at the first intersection c71. Relatively moves toward the first intermediate point m71 provided in the abutting part J75 with the main body part Q of the tool, and performs friction stirring on the abutting part J75.

제1 중간점(m71)까지 소형 회전 도구(F)를 상대 이동시키면, 제1 중간점(m71)에서 소형 회전 도구(F)를 이탈시키지 않고 그대로 제1 탭재(71)에 돌입시켜, 제1 탭재(71)에 대하여 마찰 교반을 행하면서 맞댐부(J72)의 일단부이기도 한 제1 교점(c71)까지 상대 이동시킨다. 즉, 소형 회전 도구(F)를 제1 중간점(m71)으로부터 제1 교점(c71)으로 복귀시키기 위한 마찰 교반의 루트를 제1 탭재(71)에 설정한다. 이렇게 하면, 제1 중간점(m71)으로부터 제1 교점(c71)으로 소형 회전 도구(F)를 복귀시킬 때에, 금속 부재(710)나 조인트 부재(720)에 접합 결함이 발생하기 어려워지므로, 고품질의 접합체를 얻을 수 있다. When the small rotary tool F is moved relatively to the first intermediate point m71, the small rotary tool F is intruded into the first tab member 71 without being detached from the first intermediate point m71, and the first intermediate member m71 is moved. While friction stirring is performed with respect to the tab material 71, it moves relatively to the 1st intersection c71 which is also an end part of the butt | matching part J72. That is, the route of friction stirring for returning the small rotary tool F from the 1st intermediate point m71 to the 1st intersection c71 is set to the 1st tab material 71. FIG. In this case, when the small rotating tool F is returned from the first intermediate point m71 to the first intersection point c71, joining defects are less likely to occur in the metal member 710 or the joint member 720, so that The conjugate of can be obtained.

제1 교점(c71)으로 소형 회전 도구(F)를 복귀시키면, 제1 교점(c71)에서 소형 회전 도구(F)를 이탈시키지 않고 그대로 맞댐부(J72)에 돌입시켜, 맞댐부(J72)에 대하여 마찰 교반을 행하면서 맞댐부(J72)의 타단부인 제2 교점(c72)까지 상대 이동시킨다. 즉, 제1 교점(c71)으로 소형 회전 도구(F)를 복귀시키면, 한쪽 금속 부재(710)의 본체부(Q)와 조인트 부재(720)의 이음매(경계선) 위에 마찰 교반의 루트를 설정하고, 당해 루트를 따라 소형 회전 도구(F)를 상대 이동시킴으로써, 맞댐부(J72)에 대하여 마찰 교반을 행한다. When the small rotary tool F is returned to the first intersection c71, the small rotary tool F is driven into the butt portion J72 without being detached from the first intersection c71, and is brought into the butt portion J72. Relatively moves to the 2nd intersection point c72 which is the other end of the butt | matching part J72, performing friction stirring with respect to it. That is, when the small rotary tool F is returned to the first intersection point c71, the route of friction stir is set on the main body portion Q of the one metal member 710 and the seam (boundary line) of the joint member 720. By carrying out the relative movement of the small rotary tool F along the said route, friction stirring is performed with respect to the butt | matching part J72.

제2 교점(c72)까지 소형 회전 도구(F)를 상대 이동시키면, 제2 교점(c72)에서 소형 회전 도구(F)를 이탈시키지 않고 그대로 제2 탭재(72)에 돌입시켜, 제2 탭재(72)에 대하여 마찰 교반을 행하면서, 제2 탭재(72)와 제1 금속 부재(710a)의 본체부(Q)와의 맞댐부(J76)에 마련한 제2 중간점(m72)까지 상대 이동시킨다. 즉, 제2 교점(c72)으로부터 제2 중간점(m72)에 이르는 마찰 교반의 루트를 제2 탭재(72)에 설정한다. When the small rotary tool F is relatively moved to the second intersection c72, the small rotary tool F is intruded into the second tab member 72 without being detached from the second intersection c72, and the second tab member ( 72 is relatively moved to the second intermediate point m72 provided in the abutting portion J76 between the second tab member 72 and the main body portion Q of the first metal member 710a. That is, the route of friction stirring from the 2nd intersection point c72 to the 2nd intermediate point m72 is set to the 2nd tap material 72. As shown in FIG.

제2 중간점(m72)까지 소형 회전 도구(F)를 상대 이동시키면, 제2 중간점(m72)에서 소형 회전 도구(F)를 이탈시키지 않고 그대로 맞댐부(J73)의 일단부이기도 한 제2 교점(c72)을 향해 상대 이동시켜, 맞댐부(J76)에 대하여 마찰 교반을 행한다. 즉, 제2 탭재(72)와 본체부(Q)의 이음매(경계선) 위에 마련한 마찰 교반의 루트를 따라 소형 회전 도구(F)를 상대 이동시킴으로써, 맞댐부(J76)에 대해서도 마찰 교반을 행한다. When the small rotary tool F is moved relatively to the second intermediate point m72, the second rotary point F is also a second end that is also one end of the butt portion J73 without detaching the small rotary tool F from the second intermediate point m72. The relative movement toward the intersection c72 is performed, and friction stirring is performed on the butt portion J76. That is, friction stirring is performed also about the butt | matching part J76 by relatively moving the small rotating tool F along the route of the friction stirring provided on the joint (boundary line) of the 2nd tab material 72 and the main-body part Q.

제2 교점(c72)까지 소형 회전 도구(F)를 상대 이동시키면, 제2 교점(c72)에서 소형 회전 도구(F)를 이탈시키지 않고 그대로 맞댐부(J73)의 타단부인 제3 교점(c73)을 향해 상대 이동시켜, 맞댐부(J73)에 대하여 마찰 교반을 행한다. 즉, 제2 교점(c72)까지 연속해서 마찰 교반을 행하면, 제2 교점(c72)에서 마찰 교반을 종료시키지 않고, 제2 탭재(72)와 본체부(Q)의 이음매(경계선) 위에 마련한 마찰 교반의 루트를 따라 소형 회전 도구(F)를 상대 이동시킴으로써, 맞댐부(J73)에 대하여 마찰 교반을 행한다. When the small rotary tool F is relatively moved to the second intersection c72, the third intersection c73, which is the other end of the butt portion J73, is left as it is without detaching the small rotary tool F from the second intersection c72. Relative movement toward the surface, and friction stirring is performed on the butt portion J73. That is, when friction stirring is continuously performed to the 2nd intersection point c72, friction provided on the joint (boundary line) of the 2nd tab material 72 and the main-body part Q, without ending friction stirring at the 2nd intersection point c72. Friction stirring is performed with respect to the butt | matching part J73 by relatively moving the small rotary tool F along the route of stirring.

제3 교점(c73)까지 소형 회전 도구(F)를 상대 이동시키면, 제3 교점(c73)에서 소형 회전 도구(F)를 이탈시키지 않고 그대로 제2 탭재(72)와 제2 금속 부재(710b)의 본체부(Q)와의 맞댐부(J77)에 마련한 제3 중간점(m73)을 향해 상대 이동시켜, 맞댐부(J77)에 대하여 마찰 교반을 행한다. 즉, 맞댐부(J73)의 타단부인 제3 교점(c73)까지 연속해서 마찰 교반을 행하면, 제3 교점(c73)에서 마찰 교반을 종료시키지 않고, 제2 탭재(72)와 본체부(Q)의 이음매(경계선) 위에 마련한 마찰 교반의 루트를 따라 소형 회전 도구(F)를 상대 이동시킴으로써, 맞댐부(J77)에 대해서도 마찰 교반을 행한다. When the small rotary tool F is relatively moved to the third intersection c73, the second tab member 72 and the second metal member 710b are intact without leaving the small rotary tool F at the third intersection c73. Relatively moves toward the third intermediate point m73 provided in the abutting part J77 with the main body part Q, and performs friction stirring on the abutting part J77. That is, when friction stirring is continuously performed to the 3rd intersection point c73 which is the other end part of the butt | matching part J73, the 2nd tap material 72 and the main-body part Q do not stop friction stirring at the 3rd intersection point c73. The friction stirring is also performed on the abutting part J77 by relatively moving the small rotary tool F along the route of the friction stirring provided on the seam (boundary line) of the joint.

제3 중간점(m73)까지 소형 회전 도구(F)를 상대 이동시키면, 제3 중간점(m73)에서 소형 회전 도구(F)를 이탈시키지 않고 그대로 제2 탭재(72)에 돌입시켜, 제2 탭재(72)에 대하여 마찰 교반을 행하면서 맞댐부(J74)의 일단부이기도 한 제3 교점(c73)까지 상대 이동시킨다. 즉, 소형 회전 도구(F)를 제3 중간점(m73)으로부터 제3 교점(c73)으로 복귀시키기 위한 마찰 교반의 루트를 제2 탭재(72)에 설정한다. When the small rotary tool F is moved relatively to the third intermediate point m73, the small rotary tool F is intruded into the second tab member 72 without being detached from the third intermediate point m73, and the second intermediate tool m73 is moved. While friction stirring is performed with respect to the tab material 72, it moves relative to the 3rd intersection point c73 which is also an end part of the butt | matching part J74. That is, the route of friction stirring for returning the small rotary tool F to the 3rd intersection point c73 from the 3rd intermediate point m73 is set to the 2nd tap material 72. As shown in FIG.

제3 교점(c73)으로 소형 회전 도구(F)를 복귀시키면, 제3 교점(c73)에서 소형 회전 도구(F)를 이탈시키지 않고 그대로 맞댐부(J74)에 돌입시켜, 맞댐부(J74)에 대하여 마찰 교반을 행하면서 맞댐부(J74)의 타단부인 제4 교점(c74)까지 상대 이동시킨다. 즉, 제3 교점(c73)으로 소형 회전 도구(F)를 복귀시키면, 다른 쪽 금속 부재(710)의 본체부(Q)와 조인트 부재(720)의 이음매(경계선) 위에 마찰 교반의 루트를 설정하고, 당해 루트를 따라 소형 회전 도구(F)를 상대 이동시킴으로써, 맞댐부(J74)에 대하여 마찰 교반을 행한다. When the small rotary tool F is returned to the third intersection c73, the small rotary tool F is inverted into the butt portion J74 without detaching the small rotary tool F from the third intersection c73, and is brought into the butt portion J74. Relative movement is carried out to the 4th intersection point c74 which is the other end part of the butt | matching part J74, carrying out friction stirring. That is, when the small rotary tool F is returned to the third intersection point c73, the route of friction stir is set on the main body portion Q of the other metal member 710 and the joint (boundary line) of the joint member 720. Then, friction stirring is performed on the butt portion J74 by relatively moving the small rotary tool F along the route.

제4 교점(c74)까지 소형 회전 도구(F)를 상대 이동시키면, 제4 교점(c74)에서 소형 회전 도구(F)를 이탈시키지 않고 그대로 제1 탭재(71)에 돌입시켜, 제1 탭재(71)에 대하여 마찰 교반을 행하면서, 제1 탭재(71)와 다른 쪽의 금속 부재(710)의 본체부(Q)와의 맞댐부(J78)에 마련한 제4 중간점(m74)까지 상대 이동시킨다. 즉, 제4 교점(c74)으로부터 제4 중간점(m74)에 이르는 마찰 교반의 루트를 제1 탭재(71)에 설정한다. When the small rotary tool F is relatively moved to the fourth intersection c74, the small rotary tool F is moved to the first tab member 71 without leaving the small rotary tool F at the fourth intersection c74, and the first tab member ( Relatively moving to the fourth intermediate point m74 provided in the abutting portion J78 between the first tab member 71 and the main body portion Q of the other metal member 710 while performing friction stir with respect to 71). . That is, the route of the friction stirring from the fourth intersection c74 to the fourth intermediate point m74 is set in the first tab member 71.

제4 중간점(m74)까지 소형 회전 도구(F)를 상대 이동시키면, 제4 중간점(m74)에서 소형 회전 도구(F)를 이탈시키지 않고 그대로 맞댐부(J74)의 타단부이기도 한 제4 교점(c74)을 향해 상대 이동시켜, 맞댐부(J78)에 대하여 마찰 교반을 행한다. 즉, 제1 탭재(71)와 본체부(Q)의 이음매(경계선) 위에 마련한 마찰 교반의 루트를 따라 소형 회전 도구(F)를 상대 이동시킴으로써, 맞댐부(J78)에 대해서도 마찰 교반을 행한다. When the small rotary tool F is moved relatively to the fourth intermediate point m74, the fourth rotary point F is also the other end of the butt portion J74 without being detached from the fourth intermediate point m74. The relative movement toward the intersection c74 is performed, and friction stirring is performed on the butt portion J78. That is, friction stirring is performed also about the butt | matching part J78 by relatively moving the small rotating tool F along the route of the friction stirring provided on the joint (boundary line) of the 1st tab material 71 and the main-body part Q.

제4 중간점(m74)으로부터 제4 교점(c74)까지 소형 회전 도구(F)를 상대 이동시키면, 제4 교점(c74)에서 소형 회전 도구(F)를 이탈시키지 않고 그대로 맞댐부(J71)의 중간에 마련한 가접합 종점(p72)을 향해 상대 이동시켜, 맞댐부(J71)에 대하여 마찰 교반을 행한다. 즉, 맞댐부(J71)의 타단부인 제4 교점(c74)까지 연속해서 마찰 교반을 행하면, 제4 교점(c74)에서 마찰 교반을 종료시키지 않고, 제2 탭재(72)와 본체부(Q)의 이음매(경계선) 위에 마련한 마찰 교반의 루트를 따라 소형 회전 도구(F)를 상대 이동시킴으로써, 맞댐부(J71)에 대하여 마찰 교반을 행한다. When the small rotary tool F is relatively moved from the fourth intermediate point m74 to the fourth intersection c74, the butt portion J71 is directly removed without detaching the small rotary tool F from the fourth intersection c74. Relatively moves toward the temporary joining end point p72 provided in the middle, and performs friction stirring with respect to the butt | matching part J71. That is, when friction stirring is continuously performed to the 4th intersection point c74 which is the other end part of the butt | matching part J71, the 2nd tap material 72 and the main-body part Q do not stop friction stirring at the 4th intersection point c74. The friction stirring is performed with respect to the butt | matching part J71 by carrying out the relative movement of the small rotary tool F along the route of the friction stirring provided on the joint (boundary line).

가접합 종점(p72)까지 소형 회전 도구(F)를 상대 이동시키면, 가접합 종점(p72)에서 소형 회전 도구(F)를 이탈시키지 않고 그대로 제1 탭재(71)에 돌입시켜, 제1 탭재(71)에 대하여 마찰 교반을 행하면서 마찰 교반의 종료 위치(EP)까지 상대 이동시킨다. When the small rotary tool F is moved relatively to the temporary joining end point p72, the small rotary tool F is plunged to the first tab member 71 without leaving the small rotary tool F at the temporary joint end point p72. Relatively move to the end position E P of friction stirring, performing friction stirring with respect to 71).

소형 회전 도구(F)가 종료 위치(EP)에 도달하면, 소형 회전 도구(F)를 회전시키면서 상승시켜 교반 핀(F2)[도 5의 (a) 참조]을 종료 위치(EP)로부터 이탈시킨다. When the small rotary tool F reaches the end position E P , the small rotary tool F is raised while rotating, and the stirring pin F2 (see FIG. 5A) is moved from the end position E P. Departure.

또한, 소형 회전 도구(F)를 우회전시킨 경우에는, 소형 회전 도구(F)의 진행 방향의 좌측에 미세한 접합 결함이 발생할 우려가 있으므로, 탭재(71, 72)와 조인트 부재(720)의 맞댐부(J71, J73) 및 탭재(71, 72)와 본체부(Q)의 맞댐부(J75 내지 J78)를 따라 마찰 교반을 행할 때에는, 소형 회전 도구(F)의 진행 방향의 좌측에 탭재(71, 72)가 위치하도록 마찰 교반의 루트를 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 소형 회전 도구(F)를 우회전시킨 경우에는, 소형 회전 도구(F)가 조인트 부재(720)의 외측 테두리를 따라 우측으로 이동하도록 가접합 기점(p71)으로부터 가접합 종점(p72)에 이르는 마찰 교반의 루트를 설정하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 조인트 부재(720)측에 접합 결함이 발생하기 어려워지므로, 고품질의 접합체를 얻을 수 있다. In addition, when the small rotating tool F is rotated to the right, there is a possibility that a minute joining defect may occur on the left side of the small rotating tool F in the advancing direction, so that the mating portions of the tab members 71 and 72 and the joint member 720 are rotated. When friction stirring is performed along (J71, J73) and the mating portions J75 to J78 of the tab members 71 and 72 and the main body portion Q, the tab member 71 is formed on the left side in the advancing direction of the small rotary tool F. It is preferable to set the route of friction stir so that 72 is located. That is, when the small rotary tool F is rotated to the right, the small rotary tool F reaches from the temporary joint starting point p71 to the temporary joint end point p72 so that the small rotary tool F moves to the right along the outer edge of the joint member 720. It is desirable to establish the route of frictional stirring. In this case, since joining defects are less likely to occur on the joint member 720 side, a high quality joined body can be obtained.

덧붙여서 말하면, 소형 회전 도구(F)를 좌회전시킨 경우에는, 소형 회전 도구(F)의 진행 방향의 우측에 미세한 접합 결함이 발생할 우려가 있으므로, 탭재(71, 72)와 조인트 부재(720)의 맞댐부(J71, J73) 및 탭재(71, 72)와 본체부(Q)의 맞댐부(J75 내지 J78)를 따라 마찰 교반을 행할 때에는, 소형 회전 도구(F)의 진행 방향의 우측에 탭재(71, 72)가 위치하도록 마찰 교반의 루트를 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 소형 회전 도구(F)를 좌회전시킨 경우에는, 소형 회전 도구(F)가 조인트 부재(720)의 외측 테두리(외주)를 따라 좌측으로 이동하도록 가접합 기점(p71)으로부터 가접합 종점(p72)에 이르는 마찰 교반의 루트를 설정하는 것이 바람직하다. Incidentally, when the small rotary tool F is turned left, fine joining defects may occur on the right side in the advancing direction of the small rotary tool F, so that the tab members 71 and 72 are joined to the joint member 720. When friction stirring is performed along the portions J71 and J73 and the tab members 71 and 72 and the abutting portions J75 to J78 of the main body portion Q, the tab member 71 is disposed on the right side in the advancing direction of the small rotary tool F. , It is preferable to set the route of friction stir so that 72) is located. That is, when the small rotating tool F is turned left, the temporary joining end point p72 is moved from the temporary joining starting point p71 so that the small rotating tool F may move to the left along the outer edge (circumference) of the joint member 720. It is preferable to set the route of friction stirring leading to).

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 표면 가접합 공정의 루트를 상기한 바와 같이 설정했지만, 이 루트에 한정되는 것은 아니다. 또한, 반드시 한 붓 그리기의 요령으로 마찰 교반해야만 하는 것은 아니다.In addition, in this embodiment, although the route of the surface provisional bonding process was set as mentioned above, it is not limited to this route. In addition, it is not necessary to friction stir as a technique of drawing a brush.

(6) 표면 본 접합 공정(6) surface bone bonding process

표면 본 접합 공정에서는, 피접합 금속 부재(70)의 표면(A)에 노출되는 맞댐부에 대하여, 표면(A)측으로부터 본격적으로 마찰 교반을 행한다. 즉, 표면 본 접합 공정은, 소형 회전 도구(F)보다도 대형의 대형 회전 도구(G)를 이용하여, 맞댐부(J72, J74)에 대하여 마찰 교반을 행하는 공정이다. 본 실시 형태에 있어서는, 맞댐부(J72)에 대하여 행하는 마찰 교반을 제1 표면 본 접합 공정, 맞댐부(J74)에 대하여 행하는 마찰 교반을 제2 표면 본 접합 공정으로 한다. Surface In this bonding step, friction stirring is performed in earnest from the surface A side with respect to the butt portion exposed to the surface A of the metal member 70 to be joined. That is, the surface-bonding process is a process of performing friction stirring with respect to the butt | matching part J72, J74 using the large rotating tool G larger than the small rotating tool F. As shown in FIG. In this embodiment, the friction stirring performed on the butt | matching part J72 is made into the 1st surface bone joining process, and the friction stirring performed on the butting part J74 is made into the 2nd surface bone bonding process.

표면 본 접합 공정에서는, 도 38에 도시한 바와 같이, 마찰 교반의 개시 위치(SM2) 및 종료 위치(EM2)를 제1 탭재(71)에 마련하고, 개시 위치(SM2)에 삽입한 대형 회전 도구(G)를 도중에 이탈시키는 일 없이 종료 위치(EM2)까지 상대 이동시킨다. 즉, 표면 본 접합 공정에서는, 하나의 대형 회전 도구(G)를 한 붓 그리기의 이동 궤적(비드)을 형성하도록 이동시켜, 제1 표면 본 접합 공정 및 제2 표면 본 접합 공정을 연속해서 행한다.In the surface-bonding process, as shown in FIG. 38, the starting position S M2 and the end position E M2 of friction stirring were provided in the 1st tab material 71, and were inserted in the starting position S M2 . The large rotary tool G is relatively moved to the end position E M2 without detaching it halfway. That is, in the surface bone bonding step, one large rotary tool G is moved to form a movement trajectory (bead) of one brush stroke, and the first surface bone bonding step and the second surface bone bonding step are continuously performed.

표면 본 접합 공정을 더욱 상세하게 설명한다. 표면 본 접합 공정에서는, 우선, 개시 위치(SM2)에 형성한 도시하지 않은 하부 구멍의 바로 위에 대형 회전 도구(G)를 위치시키고, 계속해서 대형 회전 도구(G)를 우회전시키면서 하강시켜 교반 핀(G2)[도 5의 (b) 참조]의 선단부를 도시하지 않은 하부 구멍에 삽입한다. The surface-bonding process is explained in more detail. In the surface main joining process, first, the large rotary tool G is located directly on the lower hole (not shown) formed in the starting position S M2 , and then the large rotary tool G is lowered while turning the large rotary tool G to the right to stir. (G2) The tip end portion (see Fig. 5B) is inserted into the lower hole not shown.

교반 핀(G2)의 전체가 제1 탭재(71)에 들어가고, 또한 숄더부(G1)의 하단부면(G11)[도 5의 (b) 참조]의 전체면이 제1 탭재(71)의 표면에 접촉하면, 마찰 교반을 행하면서 맞댐부(J72)의 일단부[제1 교점(c71)]를 향해 대형 회전 도구(G)를 상대 이동시켜, 맞댐부(J72)에 돌입하고, 제1 표면 본 접합 공정을 행한다. 대형 회전 도구(G)를 이동시키면, 그 교반 핀(G2)의 주위에 있는 금속이 차례로 소성 유동화하는 동시에, 교반 핀(G2)으로부터 떨어진 위치에서는, 소성 유동화하고 있던 금속이 다시 경화해서 제1 표면 소성화 영역(W72)이 형성된다. The entire stirring pin G2 enters the first tab member 71, and the entire surface of the lower end surface G11 (see FIG. 5B) of the shoulder portion G1 is the surface of the first tab member 71. In contact with each other, the large rotary tool G is relatively moved toward one end (first intersection c71) of the abutting part J72 while performing friction stir, and rushes into the abutting part J72 to make the first surface. This joining process is performed. When the large rotary tool G is moved, the metal around the stirring pin G2 is plastically fluidized in turn, and at the position away from the stirring pin G2, the metal which has been plastically fluidized again is hardened and the first surface is hardened. The plasticization region W72 is formed.

대형 회전 도구(G)의 이동 속도(이송 속도)는, 교반 핀(G2)의 치수?형상, 마찰 교반되는 금속 부재(710) 등의 재질이나 두께 등에 따라서 설정되는 것이지만, 대부분은 30 내지 300(㎜/분)의 범위 내에 있어서 설정된다.The moving speed (feeding speed) of the large rotary tool G is set depending on the size and shape of the stirring pin G2, the material and the thickness of the metal member 710 to be frictionally stirred, and the like. Mm / min).

금속 부재(710) 및 조인트 부재(720)로의 입열량이 과대해질 우려가 있는 경우에는, 대형 회전 도구(G)의 주위에 물을 공급하는 등 하여 냉각하는 것이 바람직하다. 또한, 맞댐부(J72) 등에 냉각수가 들어가면, 접합면에 산화 피막을 발생시킬 우려가 있지만, 본 실시 형태에 있어서는, 표면 가접합 공정을 실행해서 금속 부재(710)[본체부(Q)]와 조인트 부재(720)의 줄눈을 폐색하고 있으므로, 맞댐부(J72) 등에 냉각수가 들어가기 어려워짐에 따라 접합부의 품질을 열화시킬 우려가 없다. When there exists a possibility that the heat input amount to the metal member 710 and the joint member 720 may become excessive, it is preferable to cool, for example, supplying water around the large rotary tool G. In addition, when coolant enters the abutting part J72, etc., there exists a possibility that an oxide film may generate | occur | produce in a joining surface. In this embodiment, a surface provisional bonding process is performed and the metal member 710 (main body part Q) is carried out. Since the joint of the joint member 720 is closed, there is no possibility that the quality of the joint will deteriorate as the cooling water becomes difficult to enter the abutting portion J72 and the like.

맞댐부(J72)에 대형 회전 도구(G)를 돌입시키면, 본체부(Q)와 조인트 부재(720)의 이음매 위에 마찰 교반의 루트를 설정하고, 당해 루트를 따라 대형 회전 도구(G)를 상대 이동시킴으로써, 맞댐부(J72)의 일단부[제1 교점(c71)]로부터 타단부[제2 교점(c72)]까지 연속해서 마찰 교반을 행한다. When the large rotary tool G intrudes into the butt | matching part J72, the route of friction stirring is set on the joint part of the main-body part Q and the joint member 720, and a large rotary tool G is made | formed along this route. By moving, friction stirring is performed continuously from the one end (1st intersection c71) of the butt | matching part J72 to the other end (2nd intersection c72).

맞댐부(J72)의 타단부[제2 교점(c72)]까지 대형 회전 도구(G)를 상대 이동시키면, 대형 회전 도구(G)를 이탈시키지 않고 그대로 제2 탭재(72)에 돌입시키고, 제2 탭재(72)에 대하여 마찰 교반을 행하면서, 맞댐부(J74)의 일단부[제3 교점(c73)]까지 상대 이동시킨다. 즉, 제2 교점(c72)으로부터 제3 교점(c73)에 이르는 마찰 교반의 루트를 제2 탭재(72)에 설정한다. When the large rotary tool G is relatively moved to the other end (second intersection c72) of the butt portion J72, the large rotary tool G is plunged into the second tab member 72 without being detached. Relatively moves to the one end part (third intersection c73) of the butt | matching part J74, performing friction stirring with respect to the 2nd tab material 72. As shown in FIG. That is, the route of the friction stirring from the second intersection c72 to the third intersection c73 is set in the second tab member 72.

맞댐부(J74)의 일단부[제3 교점(c73)]까지 대형 회전 도구(G)를 상대 이동시키면, 제3 교점(c73)에서 대형 회전 도구(G)를 이탈시키지 않고 그대로 맞댐부(J74)에 돌입시켜, 맞댐부(J74)에 대하여 마찰 교반을 행하면서 맞댐부(J74)의 타단부인 제4 교점(c74)까지 상대 이동시킨다. 즉, 맞댐부(J74)의 일단부까지 대형 회전 도구(G)를 상대 이동시키면, 다른 쪽 금속 부재(710)의 본체부(Q)와 조인트 부재(720)의 이음매(경계선) 위에 마찰 교반의 루트를 설정하고, 당해 루트를 따라 대형 회전 도구(G)를 상대 이동시킴으로써, 맞댐부(J74)에 대하여 제2 표면 본 접합 공정을 행한다. When the large rotary tool G is relatively moved to one end (third intersection c73) of the abutting portion J74, the abutting portion J74 is intact without detaching the large rotary tool G from the third intersection c73. ), It is relatively moved to the fourth intersection c74, which is the other end of the butting part J74, while friction stirring is performed with respect to the butting part J74. That is, when the large rotary tool G is relatively moved to one end of the butting part J74, friction stirring is performed on the main body part Q of the other metal member 710 and the joint (boundary line) of the joint member 720. A 2nd surface main joining process is performed with respect to the butt | matching part J74 by setting a route and carrying out relative movement of the large rotating tool G along the said route.

맞댐부(J74)의 타단부[제4 교점(c74)]까지 대형 회전 도구(G)를 상대 이동시키면, 대형 회전 도구(G)를 이탈시키지 않고 그대로 제1 탭재(71)에 돌입시키고, 제1 탭재(71)에 대하여 마찰 교반을 행하면서 종료 위치(EM2)까지 상대 이동시킨다.When the large rotary tool G is relatively moved to the other end portion (fourth intersection point c74) of the butt portion J74, the large rotary tool G is plunged into the first tab member 71 without being separated. The relative movement is performed to the end position E M2 while performing friction agitation with respect to the 1 tab material 71.

또한, 표면 본 접합 공정에 있어서는, 개시 위치(SM2)로부터 종료 위치(EM2)까지 대형 회전 도구(G)를 우회전시켜서, 한 붓 그리기의 요령으로 마찰 교반을 행했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 대형 회전 도구(G)를 좌회전시켜도 좋고, 한 붓 그리기의 요령이 아닌 제1 탭재(71) 또는 제2 탭재(72) 중 어느 한쪽에서 대형 회전 도구(G)를 일단 이탈시켜서, 맞댐부(J72 또는 J74)의 각각의 마찰 교반을 행해도 된다. In addition, in the surface-bonding process, the large rotating tool G was rotated right from the start position S M2 to the end position E M2 , and friction stirring was performed by the method of drawing a brush, but the present invention is not limited thereto. no. For example, the large rotating tool G may be rotated to the left, and the large rotating tool G is once detached from any one of the first tab member 71 or the second tab member 72, which is not a trick of drawing a brush. You may perform friction stirring of the butt | matching part J72 or J74, respectively.

(7) 제2 단차부 본 접합 공정(7) 2nd step main bonding process

제2 단차부 본 접합 공정에서는, 단차부(R, R)의 맞댐부(J720)를 피접합 금속 부재(70)의 이면(B)측{이면(717)측[도 36의 (b) 참조]}으로부터 마찰 교반을 행한다. 도 39에 도시한 바와 같이, 상기한 표면 본 접합 공정이 종료되면, 피접합 금속 부재(70)를 도시하지 않은 마찰 교반 장치의 구속으로부터 해제하여, 피접합 금속 부재(70)의 이면(B)이 상방으로 오도록, 다시 설치한다. 2nd step part In this joining process, the butt | matching part J720 of the step part R, R is referred to the back surface B side (back surface 717) side of the to-be-joined metal member 70 (refer FIG. 36 (b)). ]} Is subjected to frictional stirring. As shown in FIG. 39, when said surface bone joining process is complete | finished, the to-be-joined metal member 70 is released from the restraint of the friction stirring apparatus not shown, and the back surface B of the to-be-joined metal member 70 is shown. Re-install so that it comes upwards.

제2 단차부 본 접합 공정은, 제1 탭재(71)에 설정한 개시 위치(SM2)로부터, 제2 탭재(72)에 설정한 종료 위치(EM2)까지 맞댐부(J720)를 따라 대형 회전 도구(G)를 이탈시키는 일 없이 마찰 교반을 행하는 공정이다. 제2 단차부 본 접합 공정에 의해, 피접합 금속 부재(70)의 이면(B)에는, 제2 단차부 소성화 영역(W74)이 형성되어 있다. 도 31에 도시한 바와 같이, 제2 단차부 소성화 영역(W74)은 제1 단차부 소성화 영역(W71)과 중복되어 있다. 이에 의해, 제1 금속 부재(710a)의 단차부(R)와 제2 금속 부재(710b)의 단차부(R)가 맞대진 맞댐부(J720)가 깊이 방향의 전체 길이에 걸쳐 밀폐된다. 즉, 피접합 금속 부재(70)의 측면 간의 기밀성 및 수밀성을 높일 수 있다. 2nd step part This joining process is large along the butt | matching part J720 from the starting position S M2 set to the 1st tab material 71 to the end position E M2 set to the 2nd tab material 72. It is a process of performing friction stirring, without leaving rotating tool G. FIG. 2nd step part The 2nd step part plasticization area | region W74 is formed in the back surface B of the to-be-joined metal member 70 by this main bonding process. As shown in FIG. 31, the 2nd step part plasticization area | region W74 overlaps the 1st step part plasticization area | region W71. Thereby, the butt | matching part J720 which the stepped part R of the 1st metal member 710a and the stepped part R of the 2nd metal member 710b oppose is sealed over the full length of a depth direction. That is, the airtightness and watertightness between the side surfaces of the to-be-joined metal member 70 can be improved.

또한, 제2 단차부 본 접합 공정은, 본 실시 형태에 있어서는, 표면 본 접합 후에 행하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 제1 단차부 본 접합 공정 후에 행해도 좋다.In addition, in this embodiment, although the 2nd step part main bonding process was performed after the surface main bonding, it is not limited to this, For example, you may carry out after a 1st step unit main bonding process.

(8) 측면 본 접합 공정(8) side bone bonding process

측면 본 접합 공정에서는, 도 40의 (a)에 도시한 바와 같이, 피접합 금속 부재(70)의 제1 측면(C) 및 제2 측면(D)측에 노출되는 맞댐부에 대하여 마찰 교반을 행한다. 즉, 측면 본 접합 공정은, 제1 측면(C)을 마찰 교반하는 제1 측면 본 접합 공정, 제2 측면(D)을 마찰 교반하는 제2 측면 본 접합 공정을 포함하는 것이다.In the main bonding step, friction stir is applied to the butt portion exposed to the first side C and the second side D of the joined metal member 70, as shown in FIG. 40 (a). Do it. That is, a side bone bonding process includes the 1st side bone bonding process which carries out the friction stir of the 1st side surface C, and the 2nd side bone bonding process which carries out the friction stir of the 2nd side surface (D).

탭재(750)는, 도 40의 (a)에 도시한 바와 같이, 피접합 금속 부재(70)의 표면(A)에 접촉해서 배치되어 있고, 조인트 부재(720)의 폭보다도 크게 형성되어 있다. 피접합 금속 부재(70)와 탭재(750)의 들어간 구석부는, 마찰 교반 시의 벌어짐을 방지하기 위해, 용접 접합되어 있다. 탭재(750)의 표면(상면) 및 이면(하면)은, 피접합 금속 부재(70)의 제1 측면(C) 및 제2 측면(D)(도 31 참조)과 각각 동일한 높이의 면이 되도록 형성되어 있다. As shown in FIG. 40A, the tab member 750 is disposed in contact with the surface A of the metal member 70 to be joined, and is formed larger than the width of the joint member 720. In order to prevent the opening part of the to-be-joined metal member 70 and the tab material 750 from spreading at the time of friction stirring, it is welded together. The surface (upper surface) and the rear surface (lower surface) of the tab member 750 are flush with the first side C and the second side D (see FIG. 31) of the metal member 70 to be joined, respectively. Formed.

제1 측면 본 접합 공정에서는, 탭재(750)의 표면에 설정된 개시 위치(SM3)로부터 제1 측면(C)에 노출되는 맞댐부를 따라 소형 회전 도구(F)를 상대 이동시켜, 종료 위치(EM3)까지 마찰 교반을 행한다. 본 실시 형태에 있어서는, 소형 회전 도구(F)를 우회전시켜 제1 측면 본 접합 공정을 행한다. 소형 회전 도구(F)를 개시 위치(SM3)에 압박한 후, 제1 측면 본 접합 공정의 시작점(k71)까지 이동시키면, 소형 회전 도구(F)를 이탈시키는 일 없이 맞댐부(J72)를 따라 이동시킨다. 이때, 소형 회전 도구(F)가 제1 표면 소성화 영역(W72) 위를 마찰 교반하게 되므로, 제1 측면 본 접합 공정에 의해 마찰 교반된 측면 소성화 영역(W75)과 제1 표면 소성화 영역(W72)을 중복시킬 수 있다. In the 1st side bone joining process, the small rotating tool F is relatively moved along the abutment part exposed to the 1st side surface C from the starting position S M3 set on the surface of the tab member 750, and the end position E Friction stir until M3 ). In this embodiment, the small rotating tool F is rotated to the right to perform the first side bone bonding step. After pressing the small rotating tool F to the starting position S M3 and moving it to the starting point k71 of a 1st side bone joining process, the butt | matching part J72 will be removed, without leaving the small rotating tool F. FIG. Move along. At this time, since the small rotary tool F is subjected to friction stirring on the first surface plasticization region W72, the side surface plasticization region W75 and the first surface plasticization region frictionally agitated by the first side bone bonding process. (W72) can be duplicated.

소형 회전 도구(F)가 각모서리 점(k72)에 도달하면, 조인트 부재(720)의 하면과 제1 금속 부재(710a)의 단차부(R)의 표면(716)과의 맞댐부(J710) 및, 조인트 부재(720)의 하면과 제2 금속 부재(710b)의 단차부(R)의 표면(716)과의 맞댐부(J711)를 따라 마찰 교반을 행한다. 이때, 소형 회전 도구(F)가 제1 단차부 소성화 영역(W71) 위를 마찰 교반하게 되므로, 제1 측면 본 접합 공정에 의해 마찰 교반된 측면 소성화 영역(W75)과 제1 단차부 소성화 영역(W71)을 중복시킬 수 있다. When the small rotary tool F reaches the corner point k72, the abutment portion J710 between the bottom surface of the joint member 720 and the surface 716 of the step portion R of the first metal member 710a. And friction stir along the butt portion J711 between the lower surface of the joint member 720 and the surface 716 of the stepped portion R of the second metal member 710b. At this time, since the small rotary tool F is subjected to friction stirring on the first stepped plasticization region W71, the side step plasticized region W75 frictionally stirred by the first side bone joining process and the first stepped portion small. The torch regions W71 can overlap.

소형 회전 도구(F)가 각모서리 점(k73)에 도달하면, 맞댐부(J74)를 따라 마찰 교반을 행한다. 그리고 소형 회전 도구(F)가 종점(k74)에 도달하면, 그대로 종료 위치(EM3)까지 소형 회전 도구(F)를 이동시켜, 탭재(750)로부터 소형 회전 도구(F)를 이탈시킨다. 이때, 소형 회전 도구(F)가 제2 표면 소성화 영역(W73) 위를 마찰 교반하게 되므로, 제1 측면 본 접합 공정에 의해 마찰 교반된 측면 소성화 영역(W75)과 제2 표면 소성화 영역(W73)을 중복시킬 수 있다. When the small rotary tool F reaches the corner point k73, friction stirring is performed along the butt | matching part J74. Then, when the small rotating tool F reaches the end point k74, the small rotating tool F is moved to the end position E M3 as it is, and the small rotating tool F is detached from the tab member 750. At this time, since the small rotary tool F is subjected to friction stirring on the second surface plasticization region W73, the side surface plasticization region W75 and the second surface plasticization region frictionally agitated by the first side bone bonding process. (W73) can be duplicated.

또한, 개시 위치(SM3) 및 종료 위치(EM3)는, 도 40의 (a)에 도시한 바와 같이, 맞댐부(J72 또는 J74)의 연장선 위에 설정되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 최단 거리로 소형 회전 도구(F)를 이동시킬 수 있다. In addition, it is preferable that starting position S M3 and ending position E M3 are set on the extension line of the butt | matching part J72 or J74, as shown to FIG. 40 (a). Thereby, the small rotating tool F can be moved in the shortest distance.

제1 측면 본 접합 공정에 따르면, 제1 측면(C)에 노출되는 맞댐부에 대하여, 한 붓 그리기의 요령으로 마찰 교반할 수 있으므로, 효율적으로 작업을 행할 수 있다. 1st side According to this joining process, since the friction part can be agitated with the method of drawing a brush with respect to the butt part exposed to the 1st side surface C, work can be performed efficiently.

여기서, 상기한 표면 본 접합 공정에 있어서는, 피접합 금속 부재(70)와 제1 탭재(71) 및 제2 탭재(72)와의 사이에 형성되어 있는 산화 피막을 피접합 금속 부재(70)의 내부에 권입할 가능성이 있다. 이러한 산화 피막은, 피접합 금속 부재(70)의 기밀성 및 수밀성을 저하시키는 하나의 원인이 된다고 하는 문제가 있었다. 그러나 제1 측면 본 접합 공정에 따르면, 제1 표면 소성화 영역(W72) 및 제2 표면 소성화 영역(W73)에 있어서, 제1 측면(C)에 노출되는 산화 피막을 밀폐할 수 있으므로, 더욱 확실하게 기밀성 및 수밀성을 높일 수 있다. Here, in the above-described surface bonding process, the oxide film formed between the metal member 70 to be joined to the first tab member 71 and the second tab member 72 is formed inside the metal member 70 to be joined. There is possibility to wind up. Such an oxide film has a problem of being one cause of lowering the airtightness and watertightness of the joined metal member 70. However, according to the first side main bonding step, in the first surface plasticized region W72 and the second surface plasticized region W73, the oxide film exposed to the first side C can be sealed, and thus, The airtightness and watertightness can surely be improved.

또한, 산화 피막은, 도 31에 도시한 바와 같이, 제1 표면 소성화 영역(W72) 및 제2 표면 소성화 영역(W73)의 표면(A)에도 노출될 가능성이 있다. 이러한 경우에는, 이러한 산화 피막을 밀폐하기 위해, 마찰 교반이나 용접에 의해 보수를 행해도 된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 제1 측면 본 접합 공정은, 비교적 재빠르게 대처할 수 있는 소형 회전 도구(F)를 이용했지만, 대형 회전 도구(G)를 이용해도 된다. In addition, the oxide film may be exposed to the surface A of the first surface plasticized region W72 and the second surface plasticized region W73 as shown in FIG. 31. In such a case, in order to seal such an oxide film, you may repair by friction stirring or welding. In addition, in this embodiment, although the 1st side bone joining process used the small rotating tool F which can cope relatively quickly, you may use the large rotating tool G. As shown in FIG.

제2 측면 본 접합 공정은, 구체적인 도시는 하지 않았지만, 피접합 금속 부재(70)의 제2 측면(D)에 노출되는 맞댐부에 대하여 한 붓 그리기의 요령으로 마찰 교반을 행하는 공정이다. 제2 측면 본 접합 공정은, 제1 측면 본 접합 공정과 거의 동등한 공정이므로, 상세한 설명은 생략한다. 2nd side Although this joining process is not shown in figure, it is a process of performing friction stirring with the technique of a brush stroke with respect to the butt part exposed to the 2nd side surface D of the to-be-joined metal member 70. FIG. Since the 2nd side bone bonding process is a process substantially the same as a 1st side bone bonding process, detailed description is abbreviate | omitted.

이상 설명한 본 실시 형태에 관한 접합 방법에 따르면, 피접합 금속 부재(70)의 제1 측면(C) 및 제2 측면(D)에 노출되는 맞댐부에 대하여, 제1 측면(C) 및 제2 측면(D)으로부터 한 붓 그리기의 요령으로 마찰 교반을 행함으로써, 쉽게 맞댐부를 마찰 교반 접합할 수 있다. According to the joining method which concerns on this embodiment demonstrated above, 1st side surface C and 2nd with respect to the butt part exposed to the 1st side surface C and the 2nd side surface D of the to-be-joined metal member 70. FIG. The friction stir welding can be easily performed by performing friction stir according to the method of brush drawing from the side surface D.

또한, 도 31에 도시한 바와 같이, 제1 단차부 소성화 영역(W71) 및 제2 단차부 소성화 영역(W74)을 중복시키는 동시에, 제1 표면 소성화 영역(W72)과 측면 소성화 영역(W75), 제2 표면 소성화 영역(W73)과 측면 소성화 영역(W75)을 중복시킴으로써, 피접합 금속 부재(70)의 측면에 노출되는 맞댐부를 확실하게 밀폐할 수 있다. 이에 의해, 피접합 금속 부재(70)의 양측면 간의 기밀성 및 수밀성을 높일 수 있다. As shown in FIG. 31, the first stepped portion plasticized region W71 and the second stepped portion plasticized region W74 are overlapped with each other, and the first surface plasticized region W72 and the side surface plasticized region are also overlapped. By overlapping the W75 and the second surface plasticized region W73 and the side plasticized region W75, the butt portion exposed to the side surface of the metal member 70 to be joined can be reliably sealed. Thereby, the airtightness and watertightness between the both sides of the to-be-joined metal member 70 can be improved.

여기서, 피접합 금속 부재(70)에 노출되는 맞댐부(J72, J74)를 마찰 교반하면, 제1 측면(C)으로부터 제2 측면(D)에 연통하는 터널 형상의 공동 결함(이하, 터널 형상 공동 결함이라 함)이 형성될 가능성이 있다. 이러한 터널 형상 공동 결함은, 피접합 금속 부재(70)의 기밀성 및 수밀성을 저하시키는 요인이 되는 것이지만, 본 실시 형태에 관한 접합 공정에 따르면, 이들의 결함을 적절하게 밀폐할 수 있다. 터널 형상 공동 결함은, 회전 도구의 회전 방향, 진행 방향에 의해 형성되는 부위가 다른 것이므로, 각 공정에 있어서의 회전 도구의 회전 방향, 진행 방향으로는 다양한 조합이 있다. 이하, 그 조합에 대해서 상세하게 설명한다. Here, when friction-stirring the abutment parts J72 and J74 exposed to the to-be-joined metal member 70, a tunnel-shaped cavity defect (hereinafter, tunnel shape) which communicates with the 2nd side surface D from the 1st side surface C is here. There is a possibility of forming a cavity defect). Such a tunnel-shaped cavity defect is a factor of reducing the airtightness and watertightness of the to-be-joined metal member 70, but according to the joining process which concerns on this embodiment, these defects can be sealed suitably. Since the tunnel-shaped cavity defect is different from the site | part formed by the rotation direction and the advancing direction of a rotation tool, there are various combinations in the rotation direction and advancing direction of the rotation tool in each process. Hereinafter, the combination is demonstrated in detail.

즉, 마찰 교반 접합에 있어서, 회전 도구를 우회전시키면서 이동시킬 경우, 공동 결함은 진행 방향 좌측에 형성될 우려가 있다. 한편, 회전 도구를 좌회전시킬 경우, 공동 결함은 진행 방향 우측에 형성될 우려가 있다. 이 성질을 감안하면, 터널 형상 공동 결함을 적절하게 메우기 위해서는, 이하의 제1 패턴, 제2 패턴으로 나뉜다. That is, in friction stir welding, when moving a rotating tool while making a right rotation, there exists a possibility that a cavity defect may be formed in the advancing direction left side. On the other hand, when the rotary tool is turned left, there is a fear that the cavity defect is formed on the right side in the advancing direction. In view of this property, in order to fill a tunnel-shaped cavity defect appropriately, it is divided into the following 1st patterns and 2nd patterns.

도 41은, 측면 본 접합 공정의 접합 방법을 도시한 모식 사시도이며, (a)는 제1 패턴, (b)는 제2 패턴을 도시한 도면이다. 또한, 도면의 설명에 있어서, 제1 측면(C)으로부터 도시하지 않은 제2 측면(D)측을 향하게 한 방향을 진행 방향 N1이라고 하고, 진행 방향 N1의 반대 방향을 진행 방향 N2라고 한다. It is a schematic perspective view which shows the joining method of a side bone bonding process, (a) is a 1st pattern, (b) is a figure which showed the 2nd pattern. Further, in the description of drawings, the said first side that proceed to the direction facing the second side (D) side are shown the direction N 1 from (C), and the direction of progress in the opposite direction of the N first moving direction N 2 do.

<제1 패턴><First pattern>

제1 패턴은, 도 41의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 표면 소성화 영역(W72) 및 제2 표면 소성화 영역(W73)에 형성되는 터널 형상 공동 결함[790(790a, 790b)]이, 제1 금속 부재(710a) 및 제2 금속 부재(710b)에 형성되는 형태이다. As shown in Fig. 41A, the first pattern is a tunnel-shaped cavity defect formed in the first surface plasticized region W72 and the second surface plasticized region W73 [790 (790a, 790b)]. ] Is a form formed in the 1st metal member 710a and the 2nd metal member 710b.

즉, 제1 측면(C)에 있어서, 제1 금속 부재(710a)에 터널 형상 공동 결함(790a)이 형성되는 것은, (1-1) 회전 도구를 진행 방향 N1에서 우회전으로 설정하는 경우, (1-2) 진행 방향 N2에서 좌회전으로 설정하는 경우이다. That is, in the first side surface C, the tunnel-shaped cavity defect 790a is formed in the first metal member 710a when (1-1) the rotation tool is set to the right turn in the advancing direction N 1 , (1-2) In the case of setting to left turn in the traveling direction N 2 .

한편, 제1 측면(C)에 있어서, 제2 금속 부재(710b)에 터널 형상 공동 결함(790b)이 형성되는 것은, (1-3) 진행 방향 N2에서 우회전으로 설정하는 경우, (1-4) 진행 방향 N1에서 좌회전으로 설정하는 경우이다. 따라서, 표면 본 접합 공정에 있어서, 제1 패턴의 형태가 되는 것은, 상기한 4가지의 방법이 있다. On the other hand, in the first side surface C, the tunnel-shaped cavity defect 790b is formed in the second metal member 710b when (1-3) is set to the right turn in the advancing direction N 2 . 4) when set to turn left at the advancing direction N 1. Therefore, in the surface-bonding process, there exist four methods mentioned above to become a form of a 1st pattern.

다음에, 제1 패턴의 경우의, 측면 본 접합 공정에 대해서 설명한다. Next, the side bone bonding process in the case of a 1st pattern is demonstrated.

도 41의 (a)에 도시한 바와 같이, 탭재(750)의 일단부면에는 맞댐부(J72) 또는 맞댐부(J74)의 연장선 상의 1점인 기점 O1 또는 기점 O2 중 어느 한쪽에 개시 위치가 설정된다. As shown in Fig. 41 (a), the one end surface of the tab member 750 has a starting position at either the starting point O 1 or the starting point O 2 which is one point on the extension line of the butt part J72 or the butt part J74. Is set.

측면 본 접합 공정의 개시 위치를 기점 O1로 설정할 경우, 회전 도구를 우회전시켜서 마찰 교반하는 것이 바람직하다. 즉, 개시 위치를 기점 O1로 설정하고, 또한 회전 도구를 우회전으로 설정해서 측면 본 접합 공정을 행하면, 진행 방향 우측은 확실히 마찰 교반되므로, 터널 형상 공동 결함(790a, 790b)을 확실하게 밀폐할 수 있다. When setting the starting position of the side bone joining step to the starting point O 1 , it is preferable to rotate the rotary tool to the right and perform friction stirring. That is, if the start position is set to the starting point O 1 and the rotation tool is set to the right turn to perform the side bone joining step, the frictional agitation of the right side of the traveling direction is ensured, so that the tunnel-shaped cavity defects 790a and 790b can be reliably sealed. Can be.

한편, 측면 본 접합 공정의 개시 위치를 기점 O2로 설정할 경우, 회전 도구를 좌회전시키는 것이 바람직하다. 즉, 개시 위치를 기점 O2로 설정하고, 또한 회전 도구를 좌회전으로 설정해서 측면 본 접합 공정을 행하면, 진행 방향 좌측은, 확실하게 마찰 교반되므로, 터널 형상 공동 결함(790a, 790b)을 확실하게 밀폐할 수 있다. On the other hand, when setting the start position of the side surface of this bonding process to the origin O 2, it is desirable to turn the rotary tool. That is, when the start position is set to the starting point O 2 and the rotation tool is set to the left turn to perform the side bone bonding process, the left side in the advancing direction is stably frictionally agitated, so that the tunnel-shaped cavity defects 790a and 790b are reliably It can be sealed.

이상 설명한 바와 같이 제1 패턴에 있어서, 측면 본 접합 공정에서 터널 형상 공동 결함(790a, 790b)을 적절하게 밀폐하기 위해서는, 2가지의 방법이 있다. 따라서, 제1 패턴에 있어서, 표면 본 접합 공정을 고려하면, 전부 8가지의 접합 방법으로 터널 형상 공동 결함(90)을 적절하게 밀폐할 수 있다. As described above, in the first pattern, there are two methods for properly sealing the tunnel-shaped cavity defects 790a and 790b in the side bone bonding step. Therefore, in the first pattern, considering the surface-bonding process, the tunnel-shaped cavity defect 90 can be appropriately sealed by all eight bonding methods.

다음에, 제2 패턴에 대해서 설명한다. 제2 패턴은, 도 41의 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 표면 소성화 영역(W72) 및 제2 표면 소성화 영역(W73)에 형성되는 터널 형상 공동 결함(790a, 790b)이 조인트 부재(720)의 내부에 형성되는 형태이다. Next, the second pattern will be described. As shown in Fig. 41B, the second pattern is formed by jointing the tunnel-shaped cavity defects 790a and 790b formed in the first surface plasticized region W72 and the second surface plasticized region W73. It is a form formed in the member 720.

즉, 제1 측면(C)에 있어서, 조인트 부재(720)에 터널 형상 공동 결함(790a)이 형성되는 것은 (2-1) 맞댐부(J72)에 있어서, 회전 도구를 진행 방향(N1)에서 좌회전으로 설정하는 경우, (2-2) 맞댐부(J72)에 있어서, 회전 도구를 진행 방향(N2)에서 우회전으로 설정하는 경우이다.That is, in the first side surface C, the tunnel-shaped cavity defect 790a is formed in the joint member 720 in the (2-1) butt portion J72, and the rotating tool moves in the direction N 1 . In the case of setting to the left turn in (2-2), in the abutting part J72, the rotating tool is set to the right turn in the advancing direction N 2 .

한편, 제1 측면(C)에 있어서, 조인트 부재(720)에 터널 형상 공동 결함(790b)이 형성되는 것은, (2-3) 맞댐부(J74)에 있어서, 회전 도구를 진행 방향(N1)에서 우회전으로 설정하는 경우, (2-4) 맞댐부(J74)에 있어서, 회전 도구를 진행 방향(N2)에서 좌회전으로 설정하는 경우이다. 따라서, 표면 본 접합 공정에 있어서, 제2 패턴의 형태가 되는 것은, 상기한 4가지의 방법이 있다. On the other hand, in the first side surface C, the tunnel-shaped cavity defect 790b is formed in the joint member 720 (2-3) in the butt portion J74, in which the rotating tool is moved in the direction N 1. ) in the case of setting to the right, (2-4) a case of the butt in the unit (J74), sets the rotating tool to turn in the traveling direction (N 2). Therefore, in the surface-bonding process, there exist four methods mentioned above to become a form of a 2nd pattern.

다음에, 제2 패턴의 경우의, 측면 본 접합 공정에 대해서 설명한다. Next, the side bone bonding step in the case of the second pattern will be described.

도 41의 (b)에 도시한 바와 같이, 탭재(750)의 일단부면에는, 맞댐부(J72) 또는 맞댐부(J74)의 연장선 상의 1점인 기점 O1 또는 기점 O2 중 어느 한쪽에 개시 위치가 설정된다. As shown in FIG. 41B, an end position of the tab member 750 is a starting position at either the starting point O 1 or the starting point O 2 , which is one point on the extension line of the butt part J72 or the butt part J74. Is set.

측면 본 접합 공정의 개시 위치를 기점 O1로 설정하는 경우, 회전 도구를 좌회전시켜서 마찰 교반하는 것이 바람직하다. 즉, 개시 위치를 기점 O1로 설정하고, 또한 회전 도구를 좌회전으로 설정해서 측면 본 접합 공정을 행하면, 진행 방향 좌측은 확실하게 밀폐되므로, 터널 형상 공동 결함(790a)을 확실하게 밀폐할 수 있다.When setting the starting position of the side bone joining step to the starting point O 1 , it is preferable to rotate the rotating tool to stir frictionally. That is, when the start position is set to the starting point O 1 and the rotation tool is set to the left turn to perform the side bone joining step, the left side in the advancing direction is reliably sealed, so that the tunnel-shaped cavity defect 790a can be reliably sealed. .

한편, 측면 본 접합 공정의 개시 위치를 기점 O2로 설정하는 경우, 회전 도구를 우회시키는 것이 바람직하다. 즉, 개시 위치를 기점 O2로 설정하고, 또한 회전 도구를 우회전으로 설정해서 측면 본 접합 공정을 행하면, 진행 방향 우측은 확실하게 마찰 교반되므로, 터널 형상 공동 결함(790a, 790b)을 확실하게 밀폐할 수 있다. On the other hand, when setting the start position of the side surface of this bonding process as a starting point O 2, it is desirable to bypass the rotary tool. That is, when the start position is set at the starting point O 2 and the rotation tool is set to the right turn to perform the side bone joining step, the frictional stirring is surely performed on the right side in the direction of travel, so that the tunnel-shaped cavity defects 790a and 790b are reliably sealed. can do.

이상 설명한 바와 같이 제2 패턴에 있어서, 측면 본 접합 공정에서 터널 형상 공동 결함(790a, 790b)을 적절하게 밀폐하기 위해서는, 2가지의 방법이 있다. 따라서, 제2 패턴에 있어서, 표면 본 접합 공정을 고려하면, 전부 8가지의 접합 방법으로 터널 형상 공동 결함(90)을 적절하게 밀폐할 수 있다. As described above, in the second pattern, in order to properly seal the tunnel-shaped cavity defects 790a and 790b in the side bone bonding step, there are two methods. Therefore, in the second pattern, considering the surface-bonding process, the tunnel-shaped cavity defect 90 can be properly sealed by all eight bonding methods.

[제7 실시 형태][Seventh Embodiment]

도 40의 (b)는 제7 실시 형태를 도시한 제1 측면(C)측으로부터 본 측면도이다. 제7 실시 형태에 관한 피접합 금속 부재(70)는, 제1 금속 부재(710a) 및 제2 금속 부재(710b)의 단차부(R)의 높이가 큰 점에 있어서 제6 실시 형태와 다르다. 즉, 단차부(R)끼리의 맞댐부(J720)의 높이가 큰 경우에는, 제1 단차부 소성화 영역(W71)과 제2 단차부 소성화 영역(W74)을 중복시키는 것이 곤란해진다. 이러한 경우에는, 측면 본 접합 공정에 있어서, 맞댐부(J720)를 마찰 교반하는 것이 바람직하다.FIG. 40B is a side view seen from the first side C side of the seventh embodiment. FIG. The joined metal member 70 according to the seventh embodiment differs from the sixth embodiment in that the height of the stepped portion R between the first metal member 710a and the second metal member 710b is large. That is, when the height of the butt | matching part J720 of step difference parts R is large, it becomes difficult to overlap the 1st step part plasticization area | region W71 and the 2nd step part plasticization area | region W74. In this case, it is preferable to friction stir the butt | matching part J720 in a side bone joining process.

즉, 도 40의 (b)에 도시한 바와 같이, 제7 실시 형태에 관한 접합 방법의 측면 본 접합 공정은 맞댐부(J720)를 마찰 교반하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. That is, as shown to FIG. 40 (b), the side bone joining process of the joining method which concerns on 7th Embodiment further includes the process of carrying out the friction stirring of the butt | matching part J720.

제7 실시 형태에 관한 측면 본 접합 공정은, 피접합 금속 부재(70)의 표면(A)에 접촉시키는 탭재(750)에 부가하여, 이면(B)측에 접촉시키는 탭재(760)를 배치한다. 탭재(760)의 표면(상면) 및 이면(하면)은, 피접합 금속 부재(70)의 제1 측면(C) 및 제2 측면(D)과 동일한 높이의 면이 되도록 형성되어 있다. The side bone bonding process which concerns on 7th Embodiment arrange | positions the tab material 760 made to contact a back surface B side in addition to the tab material 750 which makes contact with the surface A of the to-be-joined metal member 70. FIG. . The surface (upper surface) and the rear surface (lower surface) of the tab member 760 are formed so as to have a surface having the same height as the first side surface C and the second side surface D of the metal member 70 to be joined.

제7 실시 형태에 관한 측면 본 접합 공정은, 개시 위치를 제1 탭재(750)의 SM3에 설정한 다음, 소형 회전 도구(F)를 우회전시키면서 맞댐부(J72 및 J710)를 따라 이동시킨다. 그리고 소형 회전 도구(F)가 제1 금속 부재(710a), 제2 금속 부재(710b) 및 조인트 부재(720)가 접촉되는 접촉점(k75)에 도달하면, 맞댐부(J720)를 따라 마찰 교반을 행한다. 맞댐부(J720)의 전체 길이에 걸쳐 마찰 교반을 행하면, 소형 회전 도구(F)를 이탈시키지 않고, 탭재(760)에 설정된 반환점(k76)까지 이동시킨다. The side surface bonding process which concerns on 7th Embodiment sets the starting position to S M3 of the 1st tab material 750, and then moves along the butt | matching part J72 and J710, rotating the small rotating tool F to the right. And when the small rotating tool F reaches the contact point k75 which the 1st metal member 710a, the 2nd metal member 710b, and the joint member 720 contact, friction stirring is performed along the butt | matching part J720. Do it. When friction stirring is performed over the entire length of the butt portion J720, the small rotating tool F is moved to the return point k76 set in the tab member 760 without being detached.

그리고 소형 회전 도구(F)를 이탈시키지 않고, 다시 맞댐부(J720)에 돌입시켜, 접촉점(k75)까지 소형 회전 도구(F)를 이동시키고, 계속해서 맞댐부(J711), 맞댐부(J74)를 마찰 교반하고, 종료 위치(EM3)까지 이동시킨다. Then, the small rotary tool F is moved back to the butt portion J720 without moving away from the small rotary tool F, and the small rotary tool F is moved to the contact point k75, followed by the butt portion J711 and the butt portion J74. Friction stir and move to the end position (E M3 ).

이러한 본 발명의 제2 실시 형태에 따르면, 단차부(R)의 높이가 크고, 제1 단차부 소성화 영역(W71)과 제2 단차부 소성화 영역(W74)을 중복시킬 수 없는 경우라도, 측면 소성화 영역(W75)과 제1 단차부 소성화 영역(W71) 및 제2 단차부 소성화 영역(W74)을 중복시킴으로써, 맞댐부(J720)를 전체 길이에 걸쳐 밀폐할 수 있다. 이에 의해, 피접합 금속 부재(70)의 측면 간의 수밀성 및 기밀성을 높일 수 있다. 또한, 한 붓 그리기의 요령으로 마찰 교반 접합을 행할 수 있으므로, 효율적으로 작업을 행할 수 있다. According to the second embodiment of the present invention, even when the height of the stepped portion R is large and the first stepped portion plasticized region W71 and the second stepped portion plasticized region W74 cannot be overlapped, The overlapping portion J720 can be sealed over the entire length by overlapping the side surface plasticization region W75, the first stepped portion plasticization region W71, and the second stepped portion plasticization region W74. Thereby, the watertightness and airtightness between the side surfaces of the to-be-joined metal member 70 can be improved. Moreover, since friction stir welding can be performed by the method of drawing a brush, work can be performed efficiently.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기한 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지에 반하지 않는 범위에 있어서 적절한 변경이 가능하다. As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said form, A change suitable for the range which is not contrary to the meaning of this invention is possible.

예를 들어, 측면 본 접합 공정은 제6 실시 형태에 있어서는, 제1 측면(C) 및 제2 측면(D)의 양면에 있어서 마찰 교반하였지만, 어느 한쪽에만 행하는 것이라도 좋다. For example, in the 6th embodiment, although the side bone joining process carried out the friction stirring on both surfaces of the 1st side surface C and the 2nd side surface D, you may carry out only in either one.

1 : 피접합 금속 부재
1a : 제1 금속 부재
1b : 제2 금속 부재
2 : 제1 탭재
3 : 제2 탭재
70 : 피접합 금속 부재
700 : 오목부
710a : 제1 금속 부재
710b : 제2 금속 부재
720 : 조인트 부재
A : 표면
B : 이면
C : 제1 측면
D : 제2 측면
F : 소형 회전 도구
G : 대형 회전 도구
J : 맞댐부
K : 오목 홈
P : 하부 구멍
U : 조인트 부재
W, w : 소성화 영역
1: metal member to be joined
1a: first metal member
1b: second metal member
2: 1st tap material
3: 2nd tap material
70: metal member to be joined
700: recess
710a: first metal member
710b: second metal member
720: joint member
A: surface
B: If
C: first side
D: second side
F: small rotating tool
G: large rotating tool
J: Butt
K: concave groove
P: lower hole
U: Joint member
W, w: plasticization zone

Claims (13)

단부에 오목 홈을 갖는 제1 금속 부재 및 제2 금속 부재를 상기 단부끼리로 맞대서 형성된 중공부에 조인트 부재를 삽입해서 이루어지는 피접합 금속 부재에, 회전 도구를 이동시켜서 마찰 교반 접합을 행하는 접합 방법이며,
상기 제1 금속 부재와 상기 제2 금속 부재의 맞댐부에 대하여 상기 피접합 금속 부재의 표면으로부터 마찰 교반을 행하는 표면측 접합 공정과,
상기 제1 금속 부재와 상기 제2 금속 부재의 맞댐부에 대하여 상기 피접합 금속 부재의 이면으로부터 마찰 교반을 행하는 이면측 접합 공정과,
상기 제1 금속 부재와 상기 제2 금속 부재의 맞댐부, 상기 조인트 부재와 상기 제1 금속 부재의 맞댐부 및 상기 조인트 부재와 상기 제2 금속 부재의 맞댐부에 대하여 상기 피접합 금속 부재의 측면으로부터 마찰 교반을 행하는 측면측 접합 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 접합 방법.
Joining method which carries out a friction stir welding by moving a rotating tool to the to-be-joined metal member formed by inserting a joint member in the hollow part which formed the 1st metal member and the 2nd metal member which have a recessed groove in the edge part by the said ends. ,
A surface side joining step of performing friction stir from the surface of the metal member to be joined with respect to the butt portion of the first metal member and the second metal member;
A back side joining step of performing friction stir from the back surface of the metal member to be joined to the butt portion of the first metal member and the second metal member;
From the side surface of the said to-be-joined metal member with respect to the butt | matching part of a said 1st metal member and a said 2nd metal member, the butt | matching part of a said joint member and a said 1st metal member, and the abutment part of the said joint member and a said 2nd metal member. The side joining process of performing friction stirring is included, The joining method characterized by the above-mentioned.
제1항에 있어서, 상기 표면측 접합 공정 및 이면측 접합 공정에서 형성된 소성화 영역과, 상기 조인트 부재가 접촉하는 것을 특징으로 하는, 접합 방법. The joining method according to claim 1, wherein the plasticized region formed in the front side joining step and the back side joining step is in contact with the joint member. 제1항에 있어서, 상기 측면측 접합 공정에서는,
상기 표면측 접합 공정 및 이면측 접합 공정에서 형성된 소성화 영역을 상기 회전 도구에 의해 마찰 교반하는 것을 특징으로 하는, 접합 방법.
The said side surface joining process of Claim 1,
Friction stirring of the plasticized area | region formed in the said front side joining process and the back side joining process with the said rotary tool, The joining method characterized by the above-mentioned.
단부면에 오목 홈을 갖는 제1 금속 부재 및 제2 금속 부재와, 상기 제1 금속 부재의 단부면과 상기 제2 금속 부재의 한쪽 측면을 맞대서 형성된 중공부에 삽입된 조인트 부재를 갖는 피접합 금속 부재에, 회전 도구를 이동시켜서 마찰 교반 접합을 행하는 접합 방법이며,
상기 제1 금속 부재의 상기 오목 홈에 상기 조인트 부재를 삽입하는 제1 삽입 공정과,
상기 제1 금속 부재와 상기 조인트 부재의 맞댐부에 대하여, 상기 제1 금속 부재의 측면으로부터 마찰 교반을 행하는 제1 본 접합 공정과,
상기 제1 금속 부재의 단부면이 상기 제2 금속 부재의 한쪽 측면에 맞대어지도록 해서 상기 제2 금속 부재의 상기 오목 홈에 상기 조인트 부재를 삽입하는 제2 삽입 공정과,
상기 제1 금속 부재의 단부면과 상기 제2 금속 부재의 한쪽 측면과의 맞댐부에 대하여, 피접합 금속 부재의 표면 및 이면으로부터 마찰 교반을 행하는 제2 본 접합 공정과,
상기 제1 금속 부재와 상기 제2 금속 부재의 맞댐부 및 상기 제2 금속 부재와 상기 조인트 부재의 맞댐부에 대하여, 상기 제2 금속 부재의 단부면으로부터 마찰 교반을 행하는 제3 본 접합 공정과,
상기 제2 금속 부재와 상기 조인트 부재의 맞댐부에 대하여, 상기 제2 금속 부재의 다른 쪽 측면으로부터 마찰 교반을 행하는 제4 본 접합 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 접합 방법.
The joined part which has a 1st metal member and a 2nd metal member which have a recessed groove in an end surface, and a joint member inserted in the hollow part which formed the end surface of the said 1st metal member, and the side surface of the said 2nd metal member. It is a joining method of carrying out a friction stir welding by moving a rotating tool to a metal member,
A first insertion step of inserting the joint member into the concave groove of the first metal member;
A first main joining step of performing friction stir from a side surface of the first metal member with respect to the butt portion of the first metal member and the joint member;
A second insertion step of inserting the joint member into the concave groove of the second metal member such that the end face of the first metal member is against one side of the second metal member;
2nd main joining process which performs friction stirring from the surface and back surface of the to-be-joined metal member with respect to the abutment part of the end surface of the said 1st metal member and one side surface of the said 2nd metal member,
A third main joining step of performing friction stir from the end face of the second metal member to the butt portion of the first metal member and the second metal member and the butt portion of the second metal member and the joint member;
And a fourth main joining step of performing friction stir from the other side of the second metal member with respect to the butt portion of the second metal member and the joint member.
단부면에 오목 홈을 갖는 제1 금속 부재 및 제2 금속 부재와, 상기 제1 금속 부재의 단부면과 상기 제2 금속 부재의 한쪽 측면을 맞대서 형성된 중공부에 삽입된 조인트 부재를 갖는 피접합 금속 부재에, 회전 도구를 이동시켜서 마찰 교반 접합을 행하는 접합 방법이며,
상기 제2 금속 부재의 상기 오목 홈에 상기 조인트 부재를 삽입하는 제3 삽입 공정과,
상기 제2 금속 부재와 상기 조인트 부재의 맞댐부에 대하여, 상기 제2 금속 부재의 다른 쪽 측면으로부터 마찰 교반을 행하는 제4 본 접합 공정과,
상기 제1 금속 부재와 상기 제2 금속 부재의 맞댐부 및 상기 제2 금속 부재와 상기 조인트 부재의 맞댐부에 대하여, 상기 제2 금속 부재의 단부면으로부터 마찰 교반을 행하는 제3 본 접합 공정과,
상기 제1 금속 부재의 단부면이 상기 제2 금속 부재의 한쪽 측면에 맞대어지도록 해서 상기 제1 금속 부재의 상기 오목 홈에 상기 조인트 부재를 삽입하는 제4 삽입 공정과,
상기 제1 금속 부재의 단부면과 상기 제2 금속 부재의 한쪽 측면과의 맞댐부에 대하여, 상기 피접합 금속 부재의 표면 및 이면으로부터 마찰 교반을 행하는 제2 본 접합 공정과,
상기 제1 금속 부재와 상기 조인트 부재의 맞댐부에 대하여, 상기 제1 금속 부재의 측면으로부터 마찰 교반을 행하는 제1 본 접합 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 접합 방법.
The joined part which has a 1st metal member and a 2nd metal member which have a recessed groove in an end surface, and a joint member inserted in the hollow part which formed the end surface of the said 1st metal member, and the side surface of the said 2nd metal member. It is a joining method of carrying out a friction stir welding by moving a rotating tool to a metal member,
A third insertion step of inserting the joint member into the concave groove of the second metal member;
A fourth main joining step of performing friction stir from the other side of the second metal member with respect to the butt portion of the second metal member and the joint member;
A third main joining step of performing friction stir from the end face of the second metal member to the butt portion of the first metal member and the second metal member and the butt portion of the second metal member and the joint member;
A fourth insertion step of inserting the joint member into the concave groove of the first metal member such that the end face of the first metal member is against one side of the second metal member;
A second main joining step of performing friction stir from the front surface and the rear surface of the metal member to be joined to the abutment portion between the end surface of the first metal member and one side surface of the second metal member;
And a first main joining step of performing friction stir from the side surface of the first metal member with respect to the butt portion of the first metal member and the joint member.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 제1 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역과,
상기 제2 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역을 중복시키고,
상기 제2 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역과,
상기 제3 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역을 중복시키고,
상기 제3 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역과
상기 제4 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역을 중복시키는 것을 특징으로 하는, 접합 방법.
The plasticized area | region formed in the said 1st main joining process of Claim 4 or 5,
The plasticized region formed in the second main bonding step is overlapped,
A plasticized region formed in the second main bonding step;
The plasticized region formed in the third main bonding step is overlapped.
The plasticized region formed in the third main bonding step and
A joining method, wherein the plasticized region formed in the fourth main joining step is overlapped.
단부면에 오목 홈을 갖는 제1 금속 부재, 제2 금속 부재 및 제3 금속 부재와, 상기 오목 홈에 삽입되는 조인트 부재를 갖고, 상기 조인트 부재의 양측에 상기 제1 금속 부재 및 상기 제3 금속 부재를 삽입하는 동시에, 상기 제1 금속 부재와 제3 금속 부재 사이에 제2 금속 부재를 삽입해서 형성된 평면에서 보아 T자 형상을 나타내는 피접합 금속 부재에, 회전 도구를 이동시켜서 마찰 교반 접합을 행하는 접합 방법이며,
상기 제1 금속 부재 및 상기 제3 금속 부재를 상기 조인트 부재의 양측에 삽입하는 제5 삽입 공정과,
상기 제1 금속 부재와 상기 조인트 부재의 맞댐부 및 상기 제3 금속 부재와 상기 조인트 부재의 맞댐부에 대하여, 상기 조인트 부재의 한쪽 측면으로부터 마찰 교반을 행하는 제5 본 접합 공정과,
상기 조인트 부재에 상기 제2 금속 부재를 삽입하는 제6 삽입 공정과,
상기 제1 금속 부재의 단부면과 상기 제2 금속 부재의 한쪽 측면과의 맞댐부와, 상기 제2 금속 부재와 상기 조인트 부재의 맞댐부와, 상기 제3 금속 부재의 단부면과 상기 제2 금속 부재의 다른 쪽 측면과의 맞댐부를 상기 제2 금속 부재의 단부면으로부터 마찰 교반을 행하는 제6 본 접합 공정과,
상기 제1 금속 부재의 단부면과 상기 제2 금속 부재의 한쪽 측면과의 맞댐부에 대하여, 상기 피접합 금속 부재의 표면 및 이면으로부터 마찰 교반을 행하는 동시에,
상기 제3 금속 부재의 단부면과 상기 제2 금속 부재의 다른 쪽 측면과의 맞댐부에 대하여, 상기 피접합 금속 부재의 표면 및 이면으로부터 마찰 교반을 행하는 제7 본 접합 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 접합 방법.
It has a 1st metal member, a 2nd metal member, and a 3rd metal member which have a recessed groove in an end surface, and a joint member inserted into the said recessed groove, The said 1st metal member and the said 3rd metal on both sides of the said joint member. A friction stir welding is performed by moving a rotating tool to a to-be-joined metal member which shows a T-shape in the plane formed by inserting a member, and inserting a 2nd metal member between the said 1st metal member and a 3rd metal member. Joining method,
A fifth insertion step of inserting the first metal member and the third metal member into both sides of the joint member;
A fifth main joining step of performing friction stir from one side surface of the joint member to the butt portion of the first metal member and the joint member and the butt portion of the third metal member and the joint member;
A sixth insertion step of inserting the second metal member into the joint member;
An abutting portion between the end face of the first metal member and one side surface of the second metal member, an abutting portion between the second metal member and the joint member, an end face of the third metal member, and the second metal member A sixth main joining step of performing friction stir from the end face of the second metal member to the butt portion with the other side surface of the member;
Friction stirring is performed from the front and back surfaces of the metal member to be joined to the abutment portion between the end face of the first metal member and one side surface of the second metal member,
And a seventh main joining step of performing friction stir from the front surface and the rear surface of the metal member to be joined to the abutment portion between the end face of the third metal member and the other side surface of the second metal member. How to join.
제7항에 있어서, 상기 제5 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역과,
상기 제6 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역을 중복시키고,
상기 제6 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역과,
상기 제7 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역을 중복시키는 것을 특징으로 하는, 접합 방법.
The plasticization region formed in the fifth main bonding step,
The plasticization region formed in the sixth main bonding step is overlapped,
A plasticized region formed in the sixth main bonding step;
A joining method, wherein the plasticized region formed in the seventh main joining step is overlapped.
2개의 금속 부재끼리의 맞댐부 및, 상기 금속 부재끼리의 사이에 개재 설치되는 조인트 부재와 상기 각 금속 부재의 맞댐부에 대하여 회전 도구를 이동시켜서 마찰 교반 접합을 행하는 접합 방법이며,
본체부의 단부에 상기 본체부보다도 두께가 작은 단차부를 구비하는 2개의 상기 금속 부재의 상기 단차부끼리를 맞대고, 상기 본체부 간에 오목부를 형성하는 맞댐 공정과,
상기 단차부끼리의 맞댐부에 대하여, 표면 및 이면 중 어느 한쪽으로부터 마찰 교반을 행하는 제1 단차부 본 접합 공정과,
상기 오목부에 상기 조인트 부재를 삽입하고, 상기 조인트 부재를 상기 양 본체부에 맞대는 조인트 부재 배치 공정과,
한쪽의 상기 금속 부재의 상기 본체부와 상기 조인트 부재의 맞댐부에 대하여, 표면으로부터 마찰 교반을 행하는 제1 표면 본 접합 공정과,
다른 쪽의 상기 금속 부재의 상기 본체부와 상기 조인트 부재의 맞댐부에 대하여, 표면으로부터 마찰 교반을 행하는 제2 표면 본 접합 공정과,
한쪽의 상기 금속 부재와 상기 조인트 부재의 맞댐부, 다른 쪽의 상기 금속 부재와 상기 조인트 부재의 맞댐부에 대하여 측면으로부터 마찰 교반을 행하는 측면 본 접합 공정을 포함하고,
상기 제1 단차부 본 접합 공정 및 상기 측면 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역을 중복시키고,
상기 제1 표면 본 접합 공정 및 상기 측면 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역을 중복시키고,
상기 제2 표면 본 접합 공정 및 상기 측면 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역을 중복시키는 것을 특징으로 하는, 접합 방법.
It is a joining method of carrying out friction stir welding by moving a rotating tool with respect to the butt | matching part of two metal members, and the joint member interposed between the said metal members, and the butt | matching part of each said metal member,
A step of joining the stepped portions of the two metal members provided with a stepped portion having a smaller thickness than the main body portion at an end of the main body portion to form a recessed portion between the main body portions;
1st step part main joining process which carries out friction stir from any one of a front surface and a back surface with respect to the butt | matching part of said step parts,
A joint member arrangement step of inserting the joint member into the recess and abutting the joint member with the main body portions;
A first surface bone joining step of performing friction stir from a surface with respect to the butt portion between the main body portion and the joint member of one of the metal members;
A second surface bone joining step of performing friction stir from the surface with respect to the butt portion between the main body portion and the joint member of the other metal member;
A side bone joining step of performing friction stir from a side surface with respect to the butt portion of the one metal member and the joint member, and the butt portion of the other metal member and the joint member,
Overlapping the plasticization region formed in the first stepped portion bonding process and the side bone bonding process;
The plasticized region formed in the first surface bone bonding step and the side bone bonding step is overlapped.
A joining method, wherein the plasticized region formed in the second surface bone bonding step and the side bone bonding step are overlapped.
제9항에 있어서, 상기 단차부끼리의 맞댐부에 대하여, 표면 및 이면 중 다른 한쪽으로부터 마찰 교반을 행하는 제2 단차부 본 접합 공정을 포함하고,
상기 제1 단차부 본 접합 공정과 상기 제2 단차부 본 접합 공정에서 형성된 소성화 영역을 중복시키는 것을 특징으로 하는, 접합 방법.
The second stepped portion main joining step according to claim 9, further comprising friction stir from the other of the front surface and the rear surface with respect to the butt portions of the stepped portions,
A joining method, wherein the plasticized region formed in the first stepped portion bonding step and the second stepped portion bonding step are overlapped.
제9항에 있어서, 상기 측면 본 접합 공정에서는, 상기 단차부끼리의 맞댐부의 전체 길이에 걸쳐 마찰 교반을 행하는 것을 특징으로 하는, 접합 방법. The bonding method according to claim 9, wherein in the side bone bonding step, friction stirring is performed over the entire length of the butt portions of the stepped portions. 제9항에 있어서, 상기 제1 표면 본 접합 공정 및 상기 제2 표면 본 접합 공정에 의해 형성된 소성화 영역에 있어서, 한쪽 측면으로부터 다른 쪽 측면에 연통하는 터널 형상 공동 결함이 한쪽의 상기 금속 부재 및 다른 쪽의 상기 금속 부재에 형성되어 있는 경우이며,
상기 측면 본 접합 공정에 있어서,
상기 회전 도구를 우회전시키는 경우에는, 그 진행 방향 좌측에 상기 조인트 부재가 위치하도록 상기 측면 본 접합 공정에 관한 개시 위치를 설정하고,
상기 회전 도구를 좌회전시키는 경우에는, 그 진행 방향 우측에 상기 조인트 부재가 위치하도록 상기 측면 본 접합 공정에 관한 개시 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는, 접합 방법.
10. The plasticized region formed by the first surface bone bonding step and the second surface bone bonding step, wherein the tunnel-shaped cavity defects communicating from one side to the other side face the metal member on one side and It is a case where it is formed in the said other metal member,
In the side bone bonding step,
When turning the said rotation tool to the right, set the starting position which concerns on the said side bone joining process so that the said joint member is located to the left of the advancing direction,
When rotating the said rotary tool left, the joining method characterized by setting the starting position which concerns on the said side bone joining process so that the said joint member is located to the right of the advancing direction.
제9항에 있어서, 상기 제1 표면 본 접합 공정 및 상기 제2 표면 본 접합 공정에 의해 형성된 소성화 영역에 있어서, 한쪽 측면으로부터 다른 쪽 측면으로 연통하는 터널 형상 공동 결함이 상기 조인트 부재에만 형성되어 있는 경우이며,
상기 회전 도구를 우회전시키는 경우에는, 그 진행 방향 우측에 상기 조인트 부재가 위치하도록 상기 측면 본 접합 공정에 관한 개시 위치를 설정하고,
상기 회전 도구를 좌회전시키는 경우에는, 그 진행 방향 좌측에 상기 조인트 부재가 위치하도록 상기 측면 본 접합 공정에 관한 개시 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는, 접합 방법.
10. The tunneling cavity defect according to claim 9, wherein in the plasticized region formed by the first surface bone bonding step and the second surface bone bonding step, tunnel-shaped cavity defects communicating from one side surface to the other side surface are formed only in the joint member. If yes,
When turning the said rotation tool to the right, set the starting position which concerns on the said side bone joining process so that the said joint member is located to the right of the advancing direction,
When turning the said rotary tool to the left, the joining method characterized by setting the starting position which concerns on the said side bone joining process so that the said joint member is located to the left of the advancing direction.
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