TW200906526A - Joining method, and joined structure manufacturing method - Google Patents

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TW200906526A TW097129802A TW97129802A TW200906526A TW 200906526 A TW200906526 A TW 200906526A TW 097129802 A TW097129802 A TW 097129802A TW 97129802 A TW97129802 A TW 97129802A TW 200906526 A TW200906526 A TW 200906526A
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200906526 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種利用摩擦攪拌的金屬構件的接合 方法以及接合構造物的製造方法。 【先前‘技術】 —至屬構件彼此接合的方法已知的是摩擦攪拌接合（㈣ ^此。11 Stlr Welding)。摩擦授拌接合係使旋轉工具 旋轉並沿著金屬構件彼此的突合部移動，藉由旋轉工呈虚 金屬夠記得摩擦熱而使突合部的金屬做塑性㈣，而使金 屬構件彼此做固相接合。而 ' ^ 而且，碇轉工具一般是在呈圓柱 狀的肩部的下端面上突設授拌鎖（探針）。 ::，第8δ圖表示對—對平板狀的金屬構件 的習知的接合方法的立體圖。如請圖所示，： 鉑 '梦怎从此 与又比未圖不的旋轉工具的攪拌 U長的情況下，從金屬構 搢拉Η 的表® 102側進行摩擦 拌之後’從裡面103側進行摩擦攪拌。 '
10: ’該習知的接合方法係沿著金屬構件101的突合邹 04(一點鎖線）從表面1〇2 〇P 拌，萨由戶:裡面103的兩側進行摩擦攪 L :撥拌所形成的塑性化區域的厚声方 向的中央部分接觸而接合。# 如 度方 刭益鬥^ 错此，在突合部104中，可-告 至!無間隙接合。如此的接 了達 v… 丧D方法係揭露於文獻1。 ，弟89圖為使用接頭構件的習 圖。如第89圖所示，相對於旋，工'接，方法的剖視 ^工具的攪拌銷的長度，金 2036-9906-PF；Chentf " 200906526 屬構件的厚度車 對金屬構件之間：：下盖在具備不同厚度的段部的― 接合方法是已知^由接頭構件進行階段性的摩擦授掉的 即’使用該習知& &人+ i 構件伽及第-今展 的金屬構件，在第—金屬 ^ ^ 金屬構件12此的本體部121的 比本體部⑵的厚度還小的段部122。的緣杨成 屬構Π。該接合方法包括使第—金屬構件12°a及第二金 ___ 部^進行摩擦㈣的段部摩_拌工程、 =構件U配置於在突合工程中所形成的凹部123的接 頭構件配置工寇、斜穿 人 、一金屬構件120a舆接頭構件ϋ的突 a以及第一金屬構件120b與接頭構 =摩擦授摔的摩_掉工程。根據該接合方法，即= :入構件的厚度大的構件，可進行金屬構件彼此無間隙的 口。如此的接合方法係記載於文獻2。 又，第9 0圖為對於—對金屬構件之間形成的中空部插 入接頭構件的金屬構件實施摩擦授拌接合的習知的接合方 法的圖’帛90(a)圖為接合前，第9〇(b)圖為接合後。 該習知的接合方法係使在第一金屬構件13〇的端部切 出的凹Jt 13〇a以及在第二金屬構件131的端冑切出的凹槽 h大D，將接頭構件U3插入由凹槽、i31a所形 成的中空部，而形成被接合金屬構件134。然後，對第— :屬構件130與第二金屬構件m的突合部Je、jf進行摩 擦攪拌接合。如此的接合方法係記載於文獻3中。 6 2〇36-99〇6-pr；Chentf 200906526 文獻1 文獻2 文獻3 特開2005-131666號公報 特開2004-3585 35號公報 特開20 04-1 67498號公報 【發明内容】 [發明所欲解決的問題] 於此，第91圖表示對一對厚度大的金屬構件實施磨4 接合的接合方法的立體圖。如第91圖所示，欲接h 金屬/U的厚度較大的情況下，即使從表面102以及裡t 1 0 3進行摩擦授掉，也可能在.人_ 1 ^_机 月b牡大D郤1 〇 4 (_點鎖線）的中$ 部產生未塑性化區域。即’相對於未圖示的旋轉工呈的4 拌銷的長度’在金屬構件⑴的厚度相當大的情況下，g 使從金屬構件111表面1m裡面ns進行摩擦禮拌, 由於不會接觸到塑性化區域105、1〇6的厚度方向的中央告 分’不會在突合冑1〇4的中央部產生間隙（未塑性化區省 119)。如此’當從一邊的側自1〇7至另一邊的側面 續地產生未塑性化區域119時，金屬構件會有水純及顏 密性降低的問題。 ” 於此’錢應於金屬構件⑴的厚度而使旋轉工具的 攪拌鎖的長度變大，藉由從表面1〇2以及裡面ι〇3進行摩 擦攪拌，可使金屬構件m彼此無間隙地接合。但是，旋 轉工具由於使㈣鎖埋沒於金屬構件111内而邊高速旋轉 k矛夕動β授拌鎖的長度變大時，作用於摩擦授掉裝置的 驅動裝置及授拌鎖的負荷會增大，會導致裝置的壽命變短 2036~9906~pf；Chentf 7 200906526 的問題。 又，如第88圖及第91圖所示，在塑性化區域1〇5、 1〇"，可能從-邊的側面107至另一邊的側面m連續 地產生空洞缺陷109。上述的空洞缺陷1〇9為使金屬構件 1 〇 1、111的水密性及氣密性降低的原因之一。 另-方面’如第89圖所示’即使在金屬構件i2〇a、 12 0b的厚度大的情況下’若使用接頭構件^，即可階段性 地進行摩_拌。但在摩_拌所形成的塑性化區域仏、 WJb ' WJc中，可能由一面至另一 卸運續產生空洞缺陷，此 為金屬構件12〇a、i2〇b的水密性；5名 山Γ生及氧岔性降低的原因之 — 〇 另一方面’如第90圖所示，呤w扭 ， ★ 叹置接碩構件133而接合 弟一金屬構件13〇及第二金屬 〜 最稱件131的端部彼此接合的 =:二金屬構件13。與接頭構件133的突合部_ 殘留而件131與接頭構件133的突合部咖由於 =留而成為未塑性化區域’會有被接合金屬構们 在性及氣密性降低的問題。 、 從如此的觀點，本發明提供_ 造物的製造方法，可提言祐技人 接。方法以及接合構 密性。 π σ的金屬構件的氣密性及水
[解決問題的手段J 為了解決此問題’本發明的 於第一金屬構件盘$ _入严I 去使友轉工具相對 却僻丨卞/、乐—金屬構件突 構件移動而進行摩擦搜拌的接合 」特接合金屬 “包括：對於上述 2〇36-99〇6~PF；Chentf 。 8 200906526 第-金屬構件舆上述第二金屬構件的突合部，從上述被接 合金^構件的表面進行摩擦授拌的第一本接合工程；對於 4大σ。卩;k上述被接合金屬構件的裡面進行摩擦攪拌的 弟二本接合工:程；以及對上述突合部從上述被接合金屬構 件賴面進㈣接的側“接工程，丨中在上述側面炫接 工私中卩熔接金屬覆蓋在上述第_本接合工程中所形成 的表面側塑性化區域以及在上述第：本接合工程中所形成 的裡面側塑性化區域。 根據上述的接合方法，在摩擦攪拌被接合金屬構件的 表面及裡面之同時，熔接側面的突合部而以熔接金屬覆蓋 存在於表面側塑性化區域與裡面側塑性化區域之間的未塑 性化區域’因此可提高被接合金屬構件的氣密性及水密性。 1又’最好更包括凹槽形成工程’在上述側面熔接工程 之刖，沿著上述被接合金屬構件的側面的上述突合部形成 凹槽，其中在上述側面熔接工程進行之際，將上述熔接金 屬填充於上述凹槽。 根據上述接合方法，由於將熔接金屬填充於凹槽，可 容易地進行熔接作業之同時，可用熔接金屬確實地覆蓋未 塑性化區域。 於此，當在第一本接合工程及第二本接合工程中對突 合部進行摩擦攪拌時，由於多處毛邊而導致金屬不足，因 此在表面側塑性化區域及裡面侧塑性化區域的内部，兩侧 面之間可能形成隧道狀的空洞缺陷（以下稱隧道狀空洞缺 陷）。而且，在第一本接合工程及第二本接合工程中的摩擦 2036-9906-PF;Chentf 9 構件的側面時，形成於該側 性化區域以及裡面側塑性化 方法’即使在表面側塑性化 内部產生隧道狀空洞缺陷及 而除去該氧化膜之同時，藉 開隧道狀空洞缺陷。藉此， 性及氣密性。 比上述表面側塑性化區域及 小。根據上述接合方法，使 同時’可使填充熔接金屬的 之後’將上述溶接金屬中從 出的部分切除。根據上述的 出的接金屬，使最終的面 從被接合金屬的側面突出的 入位置預先形成下穴。根據 方疋轉工具之際的壓入阻抗。 之同時’可迅速地進行接合 造方法’使第一金屬構件與 而形成接合構造物，包括： 第二金屬構件的突合部，從 200906526 攪拌接合在施加於被接合金屬 面的氧化膜可能捲入表面側塑 區域。 但是，根據本發明的接合 區域以及裡面侧塑性化區域的 氧化膜，藉由在側面形成凹槽 由炫接金屬填充於凹槽而可斷 可提高被接合金屬構件的水密 又，上述溝槽的寬度最好 上述裡面側塑性化區域的寬度 塑性化區域與熔接金屬接觸之 範圍變小，而提高作業效率。 又’在上述側面熔接工程 上述被接合金屬構件的側面突 接合方法，藉由切除從側面突 形成平滑。而且，熔接金屬中 部分也稱為突起部。 又’在上述旋轉工具的插 上述的接合方法，可減低推壓 藉此提高摩擦攪拌接合的精度 作業。 又，本發明的接合物的製 第二金屬構件的端面彼此突合 對於上述第—金屬構件與上述 2036-9906-PF;Chentf 200906526 上述接合構造物的表面使用旋轉工呈〜 本接合工程；對於上述第 ^订摩擦授掉的第― 的突合部，從上述接人n 與上述第二金屬構件 接u構适物的裡面使用 擦攪拌的第二本接a工史， 轉工具進仃摩 面’沿著上述第一金屬構件 ：广物的側 邱，俨μ、+、杜a 上这第—金屬構件的突合 < ^ “冓造物的表面至裡面形成凹槽的凹槽形 =:接頭構件插入上述凹槽的接頭構件插入工二對 構造物與上述接頭構件的突合部，從上述接人構 面進行摩擦授拌的第三本接合工程；對上述：合 構k物舆上述接頭構件的突合部 ^ ^ . 仗上边接合構造物的裡 面進仃摩擦攪拌的第四 +丧σ工釦，以及在上述接合 物與上述接頭構件的突合 ° 大。。卩對於在上述第三本接合工箱 中形成的塑性化區域盥右卜 — 一 …+ Μ在上述弟四本接合工程中形成的塑 間形成的未塑性化區域，從上述接合構造物的 側面進行熔接的側面熔接工程。 根據上述的接合構造物的製造方法，在接合構造物的 表面、裡面及側面’接合構造物與接頭構件的接縫以炫接 金屬覆蓋，因此可提高第一金屬構件與第二金屬構件的接 合部的氣密性及水密性。 又’在上述凹槽形成工程之後，在上述第一金屬構件 與上述第二金屬構件的突合部，對於在上述第—本接合工 程中形成的塑性化區域與在上述第二本接合工程中形成的 塑性化區域之間形成沾土布 勺未塑性化區域，從上述凹槽内進行 熔接。 2036-9906-PF;Chentf 11 200906526 盘上述笫j过凹槽形成工程之後’在上述第-金屬構件 程構件的突合部’對於在上述第一本接合工 塑性化區域之.門矿广、在上述第二本接合工程中形成的 槽部，將炼接金屬充填於該槽部。在上相槽⑽成 =亡述的接合構造物的製造方法，對形成於第—金 内谁，弟—金屬構件的突合部的未塑性化區域，從凹槽 頭構ir接之後，接頭構件插人凹槽，對接合構造物與接 頭構件的突人我 〇 〇尺、行炫接。因此，接合構造物的側 ^一:成為雙线接的狀態，因此可更進-步提高 性/屬構件與第：金屬構件的接合部的氣密性及水密 又 喊由您接金屬殖充於儿基本姻Ϊ- t 槽部的構造，可容易地進心 域所形成的 易也進订熔接金屬的充填作業之同時， 可確實地以溶接金屬覆蓋未塑性化區域。 又，在上述側面溶接工程中’纟上述接合構造物鱼上 述捿頭構件的突合部，沿著在上述第三本接合工程中㈣ 成的塑性化區域與在上述第四本接合工程中所形成的塑性 化&域之間所形成的未塑性化區域，在上述接合構造物的 側面形成槽部，將炫接金屬填充於該槽部。 根據上述接合構造物的製造方法，藉由將炫接金屬填 充=沿著接合構造.物與接頭構件的突合部所形成的槽部f 可容易地進行炫接金屬的充填作業之同時，可確實地以熔 接金屬覆蓋未塑性化區域。 2036-9906-PF；Chentf 12 200906526 又，最好將熔接金屬埴充 Φ ^ ^ + 、形成於上述凹槽内的槽部 的烙接金屬中從上述凹槽的侧面 ,., 大出的部分切除。 根據上述的接合構造物的 ψ ^ ilL ± ^ D方法，凹槽的侧面（底面 形成千Μ，由於凹槽的側..面（ 八 Τ祖必杜Α 底面）與接頭構件的外面密 合，可挺升接合構造物與接 在 水密性。 筹件的接合部中的氣密性及 又，最好將熔接金屬填 側面的槽部中從上述接合構 根據上述接合構造物的製造 侧面突出的熔接金屬切除， 終面 0 充於形成於上述接合構造物的 造物的側面突出的部分切除。 方法，藉由將從接合構造物的 可平滑地形成接合構造物的最 又，本發明的接合方法 t 便奴轉工具相對於第一金 構fr與第二金屬構件的端面彼此 m ^ ^ 大5而形成的被接合金 構件私動㈣行摩_拌的接合方法，其包括：對上述 金屬構件與上述第二金屬構件的突合部，從上述 金屬構件的側面進行熔接的相 Μ 口 仃烙接的側面熔接工程丨在上述側面、) 接工程之後’對上述突入邱户、n σ 述被接合金屬構件的表t 進仃摩擦攪拌的第一本 ^ 之諮…、 *接°工耘’以及在第-本接合工弃 檢』， 玫被接合金屬構件的裡面進行/ “ 耘其中在上述側面熔接工程所开 成的熔接金屬與在上述第一本 > 卞W 口丄矛王及上述弟二本 工程所形成的塑性化區域接觸。 σ 根據上述的接合方法，在命 ,af ^ 在對路出於被接合金屬構件 側面的突合部進行側面 牛的 ‘褛工輊之後，使側面熔接工程形 13 2036-9906-PF;Chentf 200906526 成的炫接金屬與上述第一本接合工程及上述第二本接合工 ==的塑性化區域接觸。藉此，由於對被接合金屬 屬構件屬的交界面進行摩擦檀拌，可提高被接合金 屬構件的氧岔性及水密性。 又’在上述側面熔接工程中，—L丄 的側面，對沿著上述突 在上述破接合金屬構件 卩形成的凹槽填充上述熔接全 屬。根據上述的接合方法，藉 ^ ^ ψ , , ^ 將接金屬填充於沿著突 二二成的凹槽，可容易地進行炫接金屬的充填作業之同 日…可確實地以溶接金屬覆蓋未塑性化區域。 ”又’上述凹槽的寬度比上述第-本接合工程及上述第 一、接合工程中形成的塑性化區 的接厶古、iΛ 7見度還小。根據上述 广方-，塑性化區域與溶接金 填充炫接金屬的範圍變小，可提高作業效率 "使 又，上述凹槽具有於被接合金屬構 擴張的擴張凹槽。根據上’中央方向連繽 大，可更提高接合位置的強广方法，由於炫接長度變 構件二本發明的接合方法’使旋轉工具相對於第-金屬 構件的側面與第二金屬構件的 弟金屬 合今屈Μ丛# & 攸此大合而形成的被接 口孟屬構件移動而進行摩擦_的接 皮邊 於上述第-金屬構件與上述苐 …去、、包括：對 达破接合金屬構件的側面進行熔 °ρ仅上 述側面熔接工程之後，對上述〜广面熔接工程；在上 ,,,,. 大5部從上述被接八今眉播 件的表面進行摩擦檀掉的第 口至屬構 接合工程之後，對±、f Λ接5工程；以及在第一本 设對上述突合部從上π ; ^ , 4被接合金屬構件的裡 2036-9906-PF;Chentf 14 200906526 面進行摩擦攪拌的第_ τ ^ ^ —本接口 釭，其中在上述側面熔接 工知所开么成的炫接金眉 ,^ ^ ▲屬與在上述昂—本接合工程及上述.第 二本接-合工矛呈戶斤报屮ΛΑ以, 不一所φ成的塑性化區域接觸。 根據上述的接人士、+ 接D方法，對路出於被接合金屬構件的側 面的犬合部進行側面熔接工 後，使在側面.您接工程戶斤 形成的熔接金屬與第—本工 ° 私及第一本接合工程中戶斤 形成的塑性化區域接總 $i.. 丄 次接觸。猎此，由於可對被接合金屬構件 與熔接金屬的交界面進行摩 , 订厚匕、攪拌，而可提高被接合金屬 構件的氧密性及水密性。 又，本發明在上述側面炫接工程中，在上述第二 構件的端面的側面側，對沿著上述突合部形成的凹槽填充 • 上述.溶接金屬。根據上诚接八古、j·- 、 ’述接合方&，藉由㈣接金屬埴充 .於沿著突合部形成的凹槽中，可容易地進行溶接金屬= 填作業之同時，又可確實地㈣接金屬覆蓋未㈣化區域。 又’上述凹槽的寬度比上述第—本接合工程及上述第 一本接合工程中形成的塑性化區域的寬度的Μ還 據上述的接合方法，传炫技各厪 乃〜使烙接金屬與塑性化區域接觸之 時，使填充溶接金屬的範圍變小，可提高作業效率。 上述凹槽具有於上述第二金屬構件的中央方向連續擴 張的擴張凹槽。根據上述的接合方 ’、 ^ 力忐由於熔接長度變大， 可更提咼接合位置的強度。 又’更包括-假接合工程’在進行上述第—本接八工 程及上述第二本接合工程其中之一之前，對上述突 行假接合工程。根據上述接合構造物的製造方法，可防止 2036-9906-PF；Chentf 15 200906526 進4丁第本接口工程及第二本接合工程之際產生開孔。 在上jt側面熔接工程之後，最好將上述熔接金屬 中從被接合金屬構件的上述侧面突出的部分切除。根據上 述的接合構造物的制士、_μ 裏&方法錯.由將從接合構造物的側面 突出的溶接金屬切除，可平滑地形成接合構造物的最終面。 ,’在上述旋轉工具的插入位置預先形成下穴。根據 上L的接口方法，可減低推壓旋轉工具之際的壓入阻抗。 藉此提高摩擦攪拌接合的精度之同時，可迅速地進行接合 作業。 又’本發明的接合構造物的製造方法，使第一金屬構 件及第二金屬構件的端面彼此突合而形成的接合構造物的 •製造方法’包括：對於上述第-金屬構件舆上述第二金屬 構件的大合部，從上述被接合金屬構件的側面進行溶接的 側面熔接工程；在上诚 … 这側面熔接工程之後，對上述突合部 從上述被接合金屬構件的 苒件的表面進订摩擦攪拌的第一本接合 工每’以及在第—龙挺人 口工程之後，對上述突合部從上述 被接合金屬構件的栩；、社 > 你 、 苒1千的裡面進行摩擦攪拌的第二本接合工程； 以及在上述第一本柱人T t °耘及上述第二本接合工程中，以 填充用金屬構件壤右访_ Μ 、；疋轉工具脫離時所形成的拔孔，對 上述接δ構造物盘卜 ^ 充用金屬構件的突合部用旋II I 具進行摩擦授拌的修補工程。 …疋轉工 在上述的接合構造物的製造方法的修補工程中，夢由 將填充用金屬構件填充於 "错由 於摩擦授拌的結束位置的心^技孔’由於掩埋形成 置的技孔，而可防止拔孔的結合位置 2036-9906-PF;Chentf 16 200906526 的強度降低。藉此，由於可省去用於設定摩擦攪拌的結東 值置的突出材’可減少接合作業中的工序數。 又在修褚工.程中，接.合構造物與填充用金屬構件的 突合部進行摩擦授:拌，在該突合部中’由於接合構造物輿 填充用金屬構件係一體成形，可提高金屬構件彼此的接= 部上的氣密性及水密性。 又，在上述側面熔接工程中，對於形成於上述第—金 屬構件及上述第二金屬構件至少其中之_的端面的側面側 的凹槽’#由從上述接合構造物的側面進㈣接，而將炫 接金屬填充於上述凹槽内。 根據上述的接合構造物的製造方法，藉由將熔接金屬 填充於沿著突合部形成的凹#，可容易地進行熔接金屬的 填充作業之同時’又可確實地以溶接金屬覆蓋未塑性化區 域。 又’更包括在上述第—本接合工程及上述第二本接4 工程之前’對上述第—金屬構件與上述第二金屬構件的^ 合部進行假接合的假接人 ,,. 接σ 权根據上述的接合構造物 製造方法，可防止筮—士杜人 止弟本接合工程及第二本接合工程進和 之際產生開孔。 又，在上述第一本接合工程及上述第二本接合工程 中，在上述旋轉工具的插人位置預先形成下穴。根據上述 的接合方法，可減低施厭 取低推& ί疋轉工具之際的壓入阻抗。藉此 提高摩擦攪拌接合的掉#+ 勺精度之同時’可迅速地進行接合作業。 又，在上迷修補工程中，將溶接金屬填充於旋轉工具 2036-9906-PF;Chentf 17 200906526 ❿哪时形成的拔孔。根掳 在修補工程中，夢由= 合構造物的製造方法， g 、、’、接金屬填充於旋轉工具脫離時所 先成的拔孔而掩埋，可仏L & 之同护，. 拔孔造成接合位置的強度降低 0 Τ，可將接合位置修飾成平坦狀。 又，在上述箆一 士社人 第二太:&人 5工程形成的塑性化區域與上述 一 接5工程形成的塑性化區试& iik ^ ^ /v - Α 化區域的一部份重複。根據上 $的接合構造物的製造方法.，藉由使 接合工程中所形成的塑性化區域的一 ^第― 化至接合構造物的内部，可提 ^重複，由於塑性 的氣密性及水密性。了 ^金屬構件彼此的接合部中 又’本發明的接合方法， 構件及第二金屬構^ 將&面具有凹部的第-金屬 插入接頭構#而本山 L大口吨形成的中空部 ^ >成的被接合金屬構件上，使斿轉工# 動而進行摩擦攪拌接合〜轉具移 述第二金屬構件的突合金屬構件舆上 士慧▲ 上逑接頌構件盘上诚當 A gg 構件的突合部以及μ、+. β 卞/、上述弟一金屬 突合部，從上诚妯姓入 ^上这第二金屬構件的 一本接合工程；對卜、+、— 、仃厚擦攪#的第 子上边弟一金屬構件盥 的突合部、上述接fg i。 〜上述弟二金屬構件 及上述接頭構件 ：i層構件的突合部以 被接合金屬構件的細 勺犬5。卩，從上述 蜀稱仵的裡面進行摩擦攪 以及對上述第一金屬 弟一本接合工程； 從上述被接合金屬 孟屬構件的突合部， 孟屬構件的至少並中之—从 側面熔接工程。 的側面進行熔接的 2036-9906~PF；Chentf 18 200906526 思此 到…饥按σ再仟的第一冬 屬構件與第二金屬構件的突合部.¾ & i , ^ 丨以及接碩構件與一斟各思 構件的突合部，從表面及裡t進行摩擦_，可:= 攪拌的距離比習知'、的還長。 的接入強声V山 了知同被接合金屬構件 接D強度。又，由於對.出現於 突合部進行炫接，兄担… 孟屬構件的側面的 N被接合金屬的水密性及氣密性。 又’本發明的接合方 構件及#1&1士 將為面具有凹部的第一金屬 =面具有凹部的第二金屬構件在上逑端面彼此突合 卜 ^部插人接頭構件而形成的被接合金屬構件 轉工具移動而進行摩擦擾拌接合，包 条-金屬構件與上述第二金屬構件的 ： 件與上述第-金屬構件的突合部 、接•構 、+、梦 A = 上述接頭構件與盘上 弟二金屬構件的突合部，從上述被接合金屬構件的Γ面 上述第二金屬構件的突:::述:::=屬構件與 屬構件的突合部以及上述接頭構件 :突合部，從上述被接合金屬構件的裡面 第二本接合工程；以及對 订耗授择的 、牙金屬構件盘 _ 屬構件的突合部，從上述被接合金屬 ^弟-金 的側面進行熔接的側面熔接工程。 少其中之一 根據上述的接合方法，對认、木上 屬構件與第二金屬構件的突合::：金屬構件的第-金 構件的突合部，從表面及裡面進行件與-對金屬 诚赴/ T导擦指：拌’可確俘磨梭 刪距離罐㈣長。“，㈣㈣…料 2036-9906-PF;Chentf 19 200906526 的接合強度。又，由於對出現於被接合金屬構件的側面的 突合部進行熔接，可提高被接合金屬的水密性及氣密性。 又，在上述側面熔接工程中，，橫越在上述第一本接合 工程中形成的塑性化區域與在上述第二本接合工程中形成 的塑性化區域之間的未塑性化區域全體而進行熔接。 根據上述的接合方法，由於橫越出現於被接合金屬構 件的側面的突合部全體而密閉，可提高水密性及氣密性。 又，在上述側面溶接工程中ϋ出現於上述被接合 金屬構件的上述側面突人部彡 犬。σ卩形成凹槽，將熔接金屬填充於 上述凹槽。根據上述的接合方法，藉由將溶接金屬填充於 沿著突合部形成的凹槽，可容易地進行溶接金屬的谨充作 業之同時，又可確實地以溶接金屬覆蓋未塑性化區域。 又’其更包括：在上述第一本接合工程或上述第二太 接合工程之前，在上述被接合金屬構件的兩側面具備第一 突出材及第二突出材的突出材配置工程；以及對上述被接 合金屬構件與上述第一突出材的突合部 件與上述第二金屬構件的突a部 ^ 、，屬構 一八 大、上述接頭構件與上述第 :件的突合部、上述接頭構件與上述第二金屬構件 的突合部以及上述被接合金屬構件與吟， 合部進行摩擦授拌的假接合工程。、l —犬出材的突 根據上述接合方法，由於在 —# 工程及第二本接人斧 3又疋第一本接合 °耘的開始位置或結束 設定摩擦授拌的軌跡。又，藉由:了谷易地 進行摩擦授掉之際各構件產生開孔/接5工i可防止 2036-9906-PF；chentf 20 200906526 找閃的接合方法， 比上述本體部的厚.體部的緣部具儀 部彼此突合，而在二广的-對金屬構件的上述段 程，·在上述突合凹邻阶乂成大a凹.部的突合工 ^ , + 接頭構件的接頭構件配 及另—上、二：體部與土述接頭構件的突” 及另上述金屬構件的本體部“ 從表面進行摩捧攪拌% & 接頁構件的突合部， 手h攪拌的表面本接合工程 的突合部從裡面進行摩# ，处奴部彼此 於-對上述金屬構件與上述接頭構 ：:及對 行炫接的側面炫接工程，其中在上逑 接^側面進 炫接金屬覆蓋上述表面本接合工程中 =工程中’以 區域與上述裡面本接合工程所形成的裡表面側塑性化 間的未塑性化區域。 貞1塑性化區域之 又，本發明的接合方法，包括. 對金屬槎# % μ· + •在端面具有凹部的一 對孟屬構件被此在上述端面突合之同時 由上述凹部形成的中空部的接 、垂入 娜什拖入工程斟 上述金屬構件的突合部 ，對於一對 八工Π於 仗表面進订摩擦授拌的表面本接 ° 對於一對上述金屬構件的突合部，〜、 m 4^ λα ^ 從裡面進行摩 ㈣拌的表面本接合卫程；以及對於 Γ ^ L4,, 対上4金屬構件盘 上U接頭構件的突合部，從側面進行 ^ 程，其中在上述側面炫接 、Μ面熔接工 面本接合工程中形成的表面側塑性：=屬覆蓋上述表 合工程所形成的裡面側塑性化區域 ^上述裡面本接 .,+ 飞之間的未塑性化區域。 述的接合方法，對於露出—對金屬構件的側面 2036-9906-PF;Chentf 21 200906526 的突合部從側面進行炫接，藉由使炫接金屬與表面側塑性 化區域及裡面側塑性化區域.重複而覆蓋未塑性化區域。藉 此，可提高一對金屬構.件的側.面間的氣密性及水密性。 又，在申'請專利範圍第35項的接合方法中’上述表面 侧塑性化H域及以裡面側錢儲域最好接觸於上述接 員構件才艮據上逑的接合方法，可確實地密閉露出金屬構 件的侧面的突合部。 又，更包括在上述側面熔接工程之前，沿—對上述金 屬構件與上述接頭構件的突合部形成凹槽的凹槽形成工 #在上述側面溶接工程進行之際，將上述溶接金屬充填 於上述凹槽。 人根據上述的接合方法，.藉由將溶接金屬填充於沿著突 士 P形成的凹槽，可容易地進行熔接金屬的填充作業，同 %可用熔接金屬確實地覆蓋未塑性化區域。 /又，上述表面側塑性化區域及上述裡面侧塑性化區域 》成的上述凹槽的寬度比上述表面側塑性化區域以及上 孝面側塑14化區域的寬度還小。根據上述的接合方法， 使塑性化區域與炫接金屬接觸之同時，由於填充炼接金屬 的範圍變小，可提高作業效率。 在上述側面熔接工程之後，切除上述熔接金屬中 從上述金屬構件的側面突出的部分。根據上述的接合方 法’藉由將從金屬構件的側面突出的炫接金屬切除，使金 屬構件的最終面形成平滑。 在上述％轉工具的插入位置預先形成下穴。根據 2〇36-99〇6-PF;Chentf 22 200906526 上述的接合方法，可減低推壓旋轉工具之際的壓入阻抗。 藉此提高、摩擦攪拌接合的精度之同時’可迅速地進行 作業。· / . π [發明之效果] 一根據本發明的接合方法及接合構造物的製造方法，可 提高被接合的金屬構件的氣密性及水密性。 【實施方式】 [第一實施形態] 第-實施型態的接合方法，如第1(a)圊所示 金屬構件la及第二金屬構件lb突合的被接合金屬構件 的表面A及裡面B藉由摩槔婷姓二处/ 门丄 厚擦搜掉而接合之$時，關於被 合金屬構件！的兩側面，如 如弟丨（b)圖所不，就形成凹 的特徵而言，對該凹槽£進行突起熔接。 曰 f先’誶細說明本實施型態的接合方法的被接合金 構件1之同時，詳細說明接合該被接合金屬構件i ^ 使用的第-突出材2與第二突出材3。 $ 被接合金屬構件卜如第2(〇及2⑻圖戶斤示 施型態中’由剖面呈矩形的第—金屬構件la以及第_: 構件1b所構成’使個別的端面突合而形成突合部；7 -金屬構件U及第二金屬構件❶在本實施型 相 :成的金屬材料，例如銘、叙合金、銅、銅合金二相 合^ Μ、鎂合金等可摩擦授拌的金屬材料構成 1&及弟-金屬構件lb的形狀、尺寸並無特 2036-9906-PF;Chentf ^ 200906526 限制’但至少希望突合部η的厚度尺寸是相同的。 而且，如第1圖所示，被接合金屬構件1的表面為表 面Α、裡面為裡面Β’_邊的側面為第一侧面c、另一邊的 側_二側面D。又’在本實施型態中的上下左右前後 係依照第1圖的箭號。 弟一突出封2以及笛-咖山丄丄n 一 弟一犬出材3,如第2(a)及2(b)圖 所示’為夹持被接合金屬構件1的突合部了！而配置，分別 添设於被接合金屬構件卜覆蓋隱藏出現在第-側面C及 第一側面D的第一今属描供·！. ^ _金屬構件1已與第二金屬構件lb的接缝 C邊界線）。雖然第一突出好9 r结 ^ 大出材2及第二突出材3的材質並益 特別限制，在本實施型能 θ …、 、 〜、_ 疋以與被接合金屬構件1相 同組成的金屬材料形成。 取又，雖然第一突出材2及第二 材3的尺寸、形狀並無限制，在本實施型態中， 尺寸與突合部J1中的被接人 ，、又 接著…第4圈 屬構件1的厚度尺寸相同。 工且以下；㈧ 細說明用於假接合工程的旋轉 /:(下稱假接合用旋轉工具」）以及用於本接人工 程的旋轉工具G(以下 钱。工 %本接合用旋轉工具G」）。 第4⑷圖所示的假接合用旋轉工 被接合金屬構件丨還硬質 盖/、，、鋼專比 的肩部F1、突設於該肩部 Q柱狀 續。假接合用旋轉工IF的下端面F11的授拌銷(探 合金屬構件1的材質及厚^二、形議對應於被接 本接合工程中所使用的本二：：，但至少比後述的第- _ . 接。用方疋轉工具G(參昭 圖）還小型。如此，由於 …、弟4(b) 用比本接合還小的負荷進行假接 2〇36-99〇6-PF;chentf 24 200906526 合，可減低在假接合時施加於摩擦攪拌裝置的負荷，而且 由於假接合用旋轉工:具F的移動速度（輸送速度）比本接合 用旋轉工具G的移動速度還高.速，因此可減低假接合所需 的作業時間及成本.。 肩部F1的下端面F丨丨為具有推壓塑性流動化的金屬而 防止向周圍飛散的功能的部纟，在本實施型態中，雖然形 f凹面狀。肩部F1的外徑[的大小並無特別限制，在本 (Λ施型態中’比本接合用旋轉工具G的肩部G1的外徑γ] 遷小 〇 攪拌銷F2係從肩部j?l的下端面F1丨的中央垂下， 本實施型態中’形成前端小的圓錐台形。又，在授掉销F 的周面，形成刻設成螺旋狀的攪拌翼。雖然擾掉鎖 徑大小並無特別限制，在本實施型態中，最大外#( 1 徑）XM本接合用旋轉工具〇的授拌鎖，以的最大外 ' 徑:J2還小’而且最小外徑(下端亀比攪拌銷G2的/ 外控（下端徑）Y3還小。授拌鎖F2的長度卜比本接到’ 工具G的授拌鎖G2的長度L】（參照第4⑴圖）還小。疋轉 、第4(b)圖所示的本接合用旋轉工具g係由工 被接合金屬構件i還硬質的金屬材料構成，包括、比 的肩部G1以及突設於該肩部G1 "杠狀 續。 下WGn的授拌鱗(探 肩部G1的下端面⑴與假接合用旋轉工具 二面狀。授掉…從肩部〜端面G11的二形 在本貫施型態中，形成前端細的圓錐台 、垂 ，在攪 2036-9906-PF；Ghentf 25 200906526 拌銷G2的周面， 以下，詳卜成相成螺旋狀的攪拌翼。 讦細祝明本實施型態的接人 的接合方法包括⑴第一準備工;方法。本實施型態 第-本接合工程、）弟-預傷工程、(3: 牙--^備工程、（^、银_ 第二本接合工.程、⑺突出材-預備工.程、 程、（9)側面炫接工程 私、（8)凹槽形成工 (〇 )大起0卩切除工程。 而且’如第1圖所示，（2)箓_ 接合工程係於表 、備工程及C3)第一本 了孓表面A實行的工程 第二本接合工程係於裡面β實行-預備工程及⑹ 工程、⑻側面溶接工程及(⑻突起部二又，⑻凹槽形成 面C及第二側面D進行的工程。“工程係於第一側 C1)第一準備工程 、參照第2圖及第3圖說明第—準傷工程。 耘為準備被接合金屬構件工 ,τ、視件的開始位I έ士古 位置所設製的抵接構件(第—突出材 ，”。束 养？ 程在本實施型態中，包括使第-全屬構 第二金屬構件W合的突合工程、在被接= 牛的犬合部η的兩側配置第—突出材2與第二 的突出材配置工程、藉由炼接第_突出材2與第 材3而假接合於被接合金屬構件ι的假炫接工程。大 (1 -1)突合工程 在突合工程中’如第2⑻圖所示，使第二金屬構件lb 的端面lib密接於第-金屬構件la的端面iia。又 3圖所示’第一金屬構件13的表面12&與第二金屬構件η 2036-9906-PF;Chentf 26 200906526 的表面12b齊平，λ = 而且弟一金屬構件la的裡面13a與第二 金屬構件丨b的裡面1 3b 片丁 人，.冋樣地，第一金屬構件 .la的第-側面Ua與第二金屬構件lb的第一側面i4b齊 二第-金屬構件la的第二侧面15&與第二金屬構件h 的第一側面；I 5b齊平。 即’表面A由第一今屬士箠乂生， ^ 金屬構件1a的表面！2a與第二金屬
構件lb的表面i2b形成，旆山故 A 由第一金屬構件1 a的裡 面13a與第二金屬構件lb的裡面丨3b # #，$ c第一金屬構件 夕面_成’第-側面C由 -側面⑽構成，第二側面 ’第 Λ ^ 乐鱼屬構件1 a的第二側 。弟二金屬構件1b的第二側面15b所構成。 C1 _ 2)突出材配置工程 在突出材配置工矛呈Φ够 - 中如第2(a)及2(b)圖所示，名$ 合邻J1的第二側面D側配置一 抵接於第二側面D。而且，#, 1 使Μ接面21 而且，使第二突出材3配置 c第-側使其抵接面31抵接…側面二V: 2 3(b)圖所不’第-突出材2的表面22與第 的表面32與被接合金屬構…㈤齊平，同時第 出材2的裡面23與第二突出材3的 接=一犬 構件1的裡面B齊平。 ~被接合金屬 (1-3)假接合工程 在假接合工程中，‘ @ η γ、 如弟2(a)及2(b)圖所示，由 金屬如與第一突出材2所形成的内側 由她 接，而使被接合金屬構们與第一突出材2進行假::溶 2Ί 2〇36-99〇6-PF;Chentf 200906526 被接口金屬構件！與第二突出材3所形成内側角部 :、3b錄接而對被接合金屬構件i與第二突出材3進 行假接合，. 而且，可跨越内側角部.2a、2b以及3a、_全長而 連續地實麵接，也可斷續地實《接。又，在第—準備 工程中’在省略假熔接工 ，障况下，在未圖不的摩擦攪 掉4置的架台上，可墙i A办 了只靶突合工程與突出材配置工程。 (2)第一預備工程 第一預備工程為第-本接合工程之前進行的的工程， 在本κ施型中，包括：在表面A側被接合金屬構件1鱼 第-突出材2的突合部12接合的(2_υ第—突出材接合二 程、假接合被接合金屬構件2的突合部；1的（2_2)假接合 工程、接合被接合金屬構件1與第二突出材3的突合部J3 的(2_3)第二突出材接合工程以及在第-本接合工程中的 摩擦授拌的開始位置形成下六的（2_4)下穴形成工程。 在第一預備工程中，如筮Rs16C_ ^ 如弟6圏所不，使一假接合用旋 工具私動而形成連續的移動執跡（b⑸d),對突人呷μ η、η實施連續摩_拌。即，使插人摩擦㈣=始位 置~的假接合用旋轉工具F的授拌銷(參照第4⑷圖） 在中途不脫離而移動至結束位置&。而且，在本實施形態 中’雖'然在第—突出材2上収摩擦料的開始位置Spi， 在第二突出材3上設定結束位置En’但開始位置Spi0 束位置Epi的位置並無限定。又，在本實施形態中，假接： 用旋轉卫具F以及本接合用旋轉m的旋轉方向係㈣ 2036-9906-PF;Ghentf 28 200906526 做右旋轉。1 藉由使假接合用旋轉工具F以及本接入 用方疋轉工具G的 乂及本接。 才一… 致’而可省峰作業手續。 只肛形態的第一預備工程中 照第5圖及塗〜 矛中的摩私搜拌的順序係參 、 第6圖做詳細的說明。 +圖進行假熔接工程的被接合金屬構件1係固定於 使假接合用旋=架上。然後，如第5(a)圖所示， 的開始位置Λ正位於設在第一突出材2的適當位置 右旋轉邊下降脾方，接著，使假接合用旋轉工具F邊 下降’將攪拌銷F 2壓入開私你要〇 旋轉工I F /一入開始位置SPI。假接合用 奸廑：疋轉迷度雖然對應於攪拌鎖Μ的尺寸、形 k、摩擦攪拌的 定，大… 屬構件1等的材質及厚度等而設 去碑处 破叹疋於300〜2〇〇〇(rPffi)的範圍内。 田授拌銷F2舆第一突出好？ .擦熱使授捍鎖F2_= 面22接觸時’由摩 示，授㈣⑴ 屬細^動，如第5(b)圖所 攪拌銷F2插入第二突出材3。 攪拌銷F2的全μ、隹λ哲 ^ 面P11 Α 王粗進入弟二突出材3且肩部F1的下端 圖所示’ I面接觸於第二突出材3的表面22之後，如第6 人二接合用旋轉工具F邊旋轉邊向第二突出材接 °釭的起2 S3做相對移動。 假接合用旋韓工g p 於攪拌銷/、F的私動速度（輸送速度）雖然對應 等尺寸、形狀、摩擦授拌的被接合金屬構件！ 〜输厚度等而設定，但大多的情況下，被設定於二 、”广襲’刀)的乾園内。假接合用旋轉工具移動時的旋轉 一插入時的旋轉速度相同或比較低。而且，使假接合用 2036~9906-PF;Chentf 29 200906526 旋轉工具F移動之際，耗肩部F1鋒線相對於錯直線而 朝行進方向的後方稍微傾斜，若不傾斜而呈錯直，假接合 用旋轉工具.F的方向轉換容易可做複雜的動作。使假： 合料轉工具F移動時，其擾拌鎖F.2的周圍的金屬依次塑. 性流動化場.㈣想攪制F2分料位置上 化的金屬再度硬化。 比動 使假接合用旋轉工且F作相料梦二一& 對㈣而L進行摩擦 ，'—突出材接合工程的起點s3為止，在起點s3 使假接合用旋轉工具F _ ^ ^ ^ ^ 程。 私仃至第—大出材接合工 (2-1)第二突出材接合工程 在第二突出材接合工程中，對 合金屬構件⑽ 、出材3與被接 ㈣拌的麵授拌。具體而言，將摩 “〇Ute)設定在被接合金屬構件i舆第二突 轉工呈:::二界線)上，*由沿著該路徑使假接合用旋 在太二 對於突合部J3進行摩擦攪拌。而且 在本貫施形態中’使假接合用旋轉工具 ， 從第一突出材桩八 在圖中不脫離而 大出材接合工程53至終點㈡連 而且，使假接合用旋轉 仃摩_。 於假接合用旋轉…的行進方二=情況下，* 空洞缺陷之虞，因此最好設定第_突出材：：產生微細的 ㈡與終點e3的位置’使被接合金屬構。工程的起點 旋轉工…行進方向的右#卜如 位於假接合用 產生於被接合金屬構件1侧，而可得到…!洞缺陪難以 于劄阿品質的接合體。 2〇36-99〇6-pF；chentf 3〇 200906526 :’當使假接合用旋轉工具F左旋轉時，由於a 旋轉工具F的行進方向的右側二D 之_ min 令座生微細的空洞缺陷 之虞’因此最好設定第—突出 位詈，估、士杜人 钱σ 一 ％的起點與終點的 :使被接合金屬構件】位於假接合用旋轉工具F的行 、°的左側。具體而言’雖然圖式省略，但可 置於假接合甩旋轉工具^乍 -字起點設 ，、乍右凝轉時的終點e3 ,將故 置於假接合用旋轉工且P 士#絲± 將、.X點3又 ，轉具F右旋轉時的起點S3的位置。 j”而且’當假接合用旋轉工具F的攪拌銷F.2進入突人部 J3化，雖然被接合金屬構件 ° 咮作田 丄 一弟—犬出材3拉離的力產 乍用，由於被接合金屬構 内側自邱q ，、弟大出材2所形成的 入人屬：二：^照第2圖)藉由熔接而作假接合，被接 厂/屬1與第二突出材3之間不會產生開孔。 (.2-2)假接合工程 假接合用旋轉工具F _办 e3之徭 、J達第—大出材接合工程的終點 以之後，在終點e3摩 措#古⑴ ㈣掉並未結束而連續地進行摩擦 撹孙直到假接合工程 、， 手和、 工p 的1點Sl ’亚以此狀態移行至假接合 即’從第二突出材接合工 的起點sl為止，假 至假接。工权 # ^ , 轉八F不脫離而持續進行摩 h筏抨，而且在起點 行5和拉人 假接&用方疋轉工具F不脫離而移 仃至饭接合工程。如此 不需要假接合用旋轉工呈^—、大出材接合工程的終點e3 人工_專工具F的脫離作業，而且由於在假接 :以： 1不需要假接合用旋轉工具F的插入作掌， 可以使預備性的接合作業效率化迅逮化。 在本實施形態中’將從第二突出材接合工程的終^ 2036-9906-PF;chen^f 31 200906526 至假接合工程白勺去已野 …，使假接合I旋路徑設定至第二突 終點e3移動至r接人 〃 F处第二突出材接合工程的 狀切主飯接合工 二突.出材3。.如此，在第 S1的移動軌跡形成於第 至假接合工… 弟-犬出材接合工程的終點e3移動 難以起點S1的工程中，由於被接合金屬構… 難以產生空洞缺陷，可得到高品質的接合體。 在假接合工程中 聯照第6圖）進屬構件1的突合部 嫉姓, 丁摩擦授拌。具體而言，在被接合金屬 ::的接鏠(邊界線)上設定摩擦授拌的路徑，藉由^ 該路徑使假接合用旋韓工且藉由化者 的全長而連續地進行林攪拌目對移動’横越突合部J1 假接合用旋轉工具且，在本實施形態中， si至终點el連"^〜不脫離而從假接合工程的起點 ' 1連，，'λ地進行摩擦攪拌。 在假接合用旋轉工具F到達假接合工程的終點e <，在終點e!摩擦㈣不結束而 -^ * 4J-^ Λ ^ , 辱撩攪拌至第 接::ΓΓ 點s2’依此狀態移行至第-突出材 工；的 從假接合工程的終…第-突出材接合 ==Γ “旋轉工具以脫離而連續地進行； 不攪拌而且在起點s2假接合用旋轉工具 至第-突出材接合工程。 脱離而私仃 在本f施形態中，將假接合工程料點el至第一 接合工程的起點s2的摩擦授拌的路徑設定至第 材2 ’使假接合用旋轉工具 大 至第—突出材接合工程的起，點s2㈣動私軌的跡终點el移動 不夕動軌跡形成於第— 2036-9906-PF;Chentf 32 200906526 突出材2。如此，在假人 材接合工種.的起點 工。#的终點el㈣至第一突出 .以產生空洞缺陷， \中’由於被接合金屬構件1難 寸〗阿U口質的接合辦 识)第-突出材接合工程.接1 在第一突出材接合 第一突出材2的突Μ =中’對於被接合金屬構件】與 接合金屬構件1與；：突出:2摩擦揽掉。具體而言，在被 擦授拌的路徑，藉由沿H缝（邊界線）上設定摩 _，對於突合部J2進行;用， 態中，假接合用旋轉工具F:=。而且’在本實施形 姐入 土 在圖令不脫離而從第一突出封 接合工程的起點s2至終 之弟大出材 一 -2連續進行摩擦攪拌。 …由於使假接合用旋 -突出封接合工程的起 F '乍右紅轉，設定第 ’’ s 2與終點e 2的位晉，γ 4社人 金屬構们位於假接合用旋轉工=使被接合 又，當假接合用旋轉工呈二方向的右側。 T9 r士 24扯、 的授掉鎖F2進入突合部 守’雖d將被接合金屬構件 σ ° 產生作用，但由於被接合金屬構二大出村2拉離的力 口益屬構件1與第— 成的内側角部2a、轉照第 大出材2所形 被接合金屬i與第-突出材2:間)不藉=而作假接合’ <间不會產生開孔。 在假接合用旋轉工具F到達第一突出材接八 點e2之後，在終點e2摩擦 口工私的終 ，到設於第一突出材2的結東位置心為:摩： 本實施形態中，在被接合金屬構件ι的表面 接缝（邊界線）的延長線上設置結 王、 置Ερι。即，結束位置 2036-9906-PF;Chentf 200906526 程中的摩擦攪拌的開始位置SM1。 F到達結束位置EP1之後，使假接 上升而使授拌鎖F 2從結束位置 E P !為後述的第一本接合工 在假接合用旋轉工具 合用旋轉工具F邊旋轉.邊 En脫離1 (2-4)下穴形成工程· 接著，實施下穴形成τ扣 成工％。下穴形成工程如第4(b)圖 所不’其為在第一本接人丁 π工私中的摩擦攪拌的開始位置形 成下穴Ρ1的工程。在第_ ^ ^ 預備工程中的下穴形成工程中， 在設定於第一突出材2之本^ 刊ζ之表面22的Smi形成下穴pi。 下穴P1設置的目的县& 7i A m h 疋為了減低本接合用旋轉工具G的 .擾拌銷G2白勺插入阻抗（壓入阻抗），在本實㈣態中，在假 接合用旋轉工具？的授拌銷m參照第4U)圖）脫離時所形 成的拔孔Η丨以未圖示的錘1你 」謂具作擴孔而形成。若利用拔孔 Η1，則由於可簡化下穴+p 1 μ卫/二、 1的形成工程’可縮短作業時間。 雖然下穴Ρ1的形態並無特別限制，在本實施形態中為圓筒 狀。而且在本實施形態中，雖然在第二突出材3形成下穴 ρ 1下Ρ1的位置並無特別限制，形成於第—突出材2亦 可，雖然可形成於突合部]2]3上，但較佳的是，如本實 施形態形成於被接合金屬構件）的表面A侧的被接合金屬 構件1的接縫（邊界線）的延長線上。 而且，在本實施形態中，雖然是將假接合用旋轉工且 的授拌銷F2(參照第4(a)圖）的拔孔M作擴孔而形成； 穴Η的情況為例’攪拌銷F2的最大外徑χ2比本接合用旋 轉工具G的授拌銷G2的最小外徑γ3還大，而且在授拌銷 34 2036-9906-PF;Chentf 200906526 F2的最大外徑χ2比本接 靡輪的情㈣拌…最 仍然可以形成下穴Pi。 H2的拔孔R1 (3)第一本接合工程 第-本接合工程為使被接合金 突合部1】真正地接合的工 的表面A侧的 妒士 ± 在本貫施形態的第—本接人
’使用如第4(b)圖所示的本接合用旋轉工具G，： 假接合的狀痛下的突合部"従被接合金屬構 側進行摩擦攪拌。 ^面A 在第-本接合工程中’如第7(a)〜7U)圖所示 接合用旋轉工具G的措IΓ 9 尽 许 _G2插入形成於開始位置ϋ .…即，在第一本接人工t:離而移動至結束位 ^ 本接5工程中，從下穴Pi 拌，而連續地進行摩擦攪拌直到結束位置為止。 於此，在第-預備工程結束的時間點，由於具備假 合用旋轉工具F的摩擦授拌裝置係位於第一 束位置Επ的正上方（參昭第 的結 > ,、、、昂6圖），右弟—本接合工程 始位罝為Sm’呈備太接人困杜絲 汗 八備本接合用奴轉工具G的摩擦攪拌 移動而進行第一本接合工程，可省略作業。 、 而且，在本實施形態中，雖然在第_突出材2上 摩擦授拌的開始位置SMi，在第二突出材3上設置結束:置 E-但開始位置SM1與結束位置&的位置並無限定。 麥照第7(a)〜7(c)圖更詳細地說明第一本接合工程。 百先，如第7(a)圖所示，使本接合用旋轉工具g位於 2036-9906-PF;Chentf 200906526 下穴pi“’始位置Smi)的正上方’接著使本接合用工呈 G邊做右旋轉邊下降而使攪拌銷的前端插入： 攪拌銷G2進入下穴pj時，攪扭磁 田 T、P1守㈣朝G2的周面（側面）抵接於 I:的八壁，金屬從穴壁開始塑性化流動。當成為此狀 I吋塑性化流動的金屬在攪拌銷G.2的周面壓退’ 於擾拌銷G2壓入可減低在壓入知期階段的壓入阻广°又 =合用旋轉工具G的肩部G1在抵接於第_突_’的表 —一别，攪拌銷G2抵接於下穴P1而產生摩擦熱，因此 了縮短至純流動化的時間。即，減低摩擦㈣I置的負 荷，此外可縮短本接合工程所需要的作業時間。 攪拌鎖G2的全體進入第一突出材2而且肩部Q的下 端面G11的全面接觸於第一突出村2的表面U之後，如第 (b)圖所TF，邊進〃τ摩擦授拌邊使本接合職轉工呈 向被接合金屬構件1的突合部η的—端作相對移動，而 且，檢切突合部J3而突入突合部J卜當使本接合用旋轉 工具G移動時’該授拌销G2周圍的金屬依次塑性流動化， 同時在從授拌銷G2分離的位置上，塑性流動化的金屬再度 更化而形成塑性化區域(以下稱「表面側塑性化區域心」)。 :且：所謂塑性化區域係包含由旋轉工具的摩擦熱加熱而 王現塑性化的狀態以及旋轉工具通過而回到常溫的狀態。 本接合用旋轉工4 G的移動速度（輸送速幻雖然是對 應於授拌鎖G2的尺寸、形狀、摩擦㈣的被接合金屬構件 1寻的材質及厚度等而設定，但在大多的情況下，設定於 〜3 0 0 (mm/分）的範圍内。 2036-9906-PF;Chentf 200906526 …被接合金屬構件】的熱量有過大之虞 下’取好對本接合用旋轉土具G的周圍從表面A側供〜 而進打而且’當冷卻水進人第—金屬構件la虚第° 金屬構件lb之間::時，雖然在搔合面 ’、系一 w '、、、％ 面 11 a、1 1 l π 第2(b)圖）有產生氧化皮膜之虞，在本彡4 Λ 實施假接合工程而閉塞被接合金屬構件！間的孔 ： 難以流入被接合金屬構件丨之間， 7 之虞。 接。。卩的品質沒有劣化 在被接合金屬構件i的突合部η，將摩 設定於設⑼被接合金屬構H的接缝^接合工程= 移動執跡上），藉由沿該路捏使本接合 的 移動’從突合部”的-端至另-端連續地:行Si:對 使本接合用旋轉工具相對移動至突合部η的另_ — 。 摩擦授拌同時橫切過突合部J2，依此狀態朝結束::置進行 作相對移動。 置Em! 而且，在本實施形態中，由於將摩擦 W定於被接合金屬構件丨的表面,側的被接二始： \的接缝（邊界線）的延長線上，第—本接合工程中的摩= 授捧的路徑成為—直線。若摩_拌的路徑成為—直線Y 則由於將本接合旋韓1且Γ 可右… 的移動距離抑制到最小限度， 有效地進订第-本接合工程的效率H > 合用旋轉工具G的磨耗量。 / -、接 在本接合用旋轉工具G到達結束位置&時 圖所示，使本接合用*轉工具 (C) 和透上升，而使攪拌 2036-9906-PF;Chentf 37 200906526 鎖G2從結束仿爭 p 广 ^ E 1 (參照第7(b)圖）脫離。而且，在μ 位置"上..，若授掉鎖G2脫 ° 形成與攪拌銷G2少约法n 則雖然不可避免地 大，相同形狀的拔孔Q1， 中則仍然保..留.。 在本貫施形態 本接合用旋轉工具G的攪拌.鎖G2從結 之際的本接人用祐触 束位置Ein脫離 度）最好比移動# μ # 4 t Λ k脱離％的紅轉速 私動％的友轉速度還高。如此，與 速度與移動時的旋轉速度 ，疋 “的脫離阻抗小，可迅逹地逢=比較，由於授拌鎖 了迅速地進订結束位置 G2的脫離作業。 r耵摞并銷 而且，在本實施形態中，在第一 本接合工程之前是進 '、備工程’然而，嗜略第一預備工程而在第—準備 工轾之後可直接進行第一本接合工程。 C 4)第二準備工程 第二準備工程為纟第二預備工程之前所進行的準備工 程。在本實施形態中’具備再設置工程，將被接合金屬構 件1的裡面3側朝向上方’並再度設置於未圖示的 拌裝置。 ” (4 -1)再設 置工程 在再設置工程中，在解除完成第一本接合工程的被接 合金屬構件丨的拘束後，將被接合金屬構件丨的表裡反轉， 使裡面U朝向上方’而再度地設置於摩擦搜掉裝的台架 上。在本實施形態中，第1圖所示，使被接合金屬構件丄 於前後軸做半旋轉，使被接合金屬構件丨的表裡反轉。 2036-9906-PF* PF；Cnentf 38 200906526 ①此…u)圖為在第—實施形態的第二準 再設置工程後，從突人邺η έ 〃 勺
口。 朝向第—金屬構件1 a側的剖 視圖。如第8(.a)圖所示’於 J ' J 件丨的t而A A、 於再设置工程中’被接合金屬構 二：成為理面β之同時’當從突合部η側面向第一 、’屬構件la時’第—突出# 2位於被 側，第二突出材⑽被接合金屬如的^件1的左 而且，由摩擦攪拌裝置的形態，不解除被接合金屬構 件1的拘束而旋轉表裡。 ^金屬構 (5)第二預備工程 第二預備工程A*楚 , 程，在裡面B側使:接人：本接合工程之前所進行的工 列1史？皮接合金屬構办 合部J2接合（5 —υ的第— 。大出材2的突 屬構件1的突合部；1的(5” 工程、接合被接合金 構件1與第二突出# 3的:,接合工程、使被接合金屬 材接合工程、將下广部J3接合(Η)的第二突出 開始位置(5-4)的於第二本接合工程的摩擦攪拌的 材接合工程、（㈤假=^°而且’在（W第一突出 私中，使用假接合旋轉工具F。 材接。工 (5-1)第一突出材接合 突出材接合工,呈…、(5-2)假接合工程及㈣第二 (5-1)第—突出材 第二突出材接合工二Γ程侧假接合工程及("） —突出材接合工释、（/、上述的弟一預備工程的（2〜3)第 接合工程大略相同的假接合工程及(2-n第二突出材 私。如第8(b)圖所示，使—個假接 2036-9906-PF；chentf 39 200906526 Γ旋轉…移動而形成連續的移動執跡 J2、m的順序麵地進行摩擦 跡’以突合部 拌的開始位董Sp2的假接合用㈣工。卜插入摩擦授 第彻圖）:在中途不地移動至^ 7掉鎖晴照 實施（5—1)第—突出材接合工f r；置^，而連續地 (5-3)第二突出材接人 ％、（5~2)假接合工程以及 矛大出材接合工程。而且，姓 實施的第二本接合工t μ „ & 、位置^成為之後 按σ工釭的開始位置S«2。 於此，在第一預備工程中， 屮；fef q a! / 弟6圖所示’從第一声 出材3側，依次進行（2_υ第二 弟一犬 接合工鞋以；5 a 才接5工程、（2-2)假 接口工程以及（2_3)第一突出材接合工程 二預備工程中，當從突合 另方面，在弟 一穷出材2位於、古 月D金屬構件1 a側時，第 大出材2位於被接合金屬 士垃人 件1的左側之同時，在第一 本接5工程結束的時間點，
的摩柝得担卜 於具備本接合用旋轉工具G 的厚仏授拌裝置位於第—突出 2側依次進行（5])第一突出材技2人的上方’從第—突出材 程以Μ Μ * 接合工程、〔5一2)假接合工 釭以及（5-3)弟二突出材接合 ,,,, 転。如此，由於具備假接合 省力 ”撹拌裝置的移動距離變+，可使作業 而且，（5-1)第一突屮分Α 接5工程、（5-2)假接合工程 以及（5-3)第二突出材接a工 接σ 長的詳細說明由於與第—預 備工程大略相同而省略。 、 (5一4)下穴形成工程 下穴形成工程如第9(a)圖所示’其為在第二本接合工 程中的摩擦攪拌的開始位置Sm2形成下穴^的工程。即， 2036-9906-PF;Chentf 40 200906526 下八开’成工程為在本接合用懸主工具g的攪拌銷 預定位至形成下六P9 & — j ?番入 9工程。藉此可減低本接合用旋 具G的攪拌鎖G2的插入阻抗（屋入阻抗）。 。工 而且由於（5-4)下穴形成工程與第一預備工程的 下穴形成工程大約相等，詳細說明省略。 （2-4) C 6 )第二.本接合工程 第—本接合工程為被接合金屬構件丄的裡面 細做真正接合的工程。在本實施形態的第二本接？ 程中二用本接合用旋轉…，而對假接合狀態的；2 P 被接σ金屬構件2的裡面B側進行摩擦授掉。 弟一本接合工程，如第9(a)及9(b)圖所示，將本 用1轉工具G的授掉鎖G2插入（屢入）設定於第二突 的裡面33的Sll2，插入㈣拌銷G2在中途不脫離而移動 結束位置EM”在第二本接合工程中，從下穴？2開始進行 摩擦攪拌’連績地進行直到結束位置”當使本接合旋轉 工具G移動時’其攪拌鎖G2的周圍的金屬依次塑性流動化 之同時’從授拌銷G2脫離的位置上，塑性流動化的金屬再 度硬化而形成塑性化區域（以下稱為「裡面側塑性化
W2」）。 A ^於此，在第二預備工程結束的時間點，具備假接合用 夂轉工具F的麼擦攪拌裝置由於位於第二突出材3的結東 位置E”的正上方（參照第8(a)圖），當第二本接合工程的 開始位置SM2設定於第二突出材3的上方時，具備本接合用 旋轉工具G的摩擦攪拌裝置不移動而可進行第一本接合工 2036-9906-PF;Chentf 41 200906526 程，可省略作業。 關於第二本接合工程，由於與第一本接合工程大略相 同，省略詳細的說明。而且，在本實施形態中雖然進行第 二預備工程，但可省略第二預備工程而在第一本接合工程 之後直接進行第二本接合工程。 (Ό突出材切除工程 在突出材切除工程中，將第一突出材2及第二突出材 3從被接合金屬構# !切除。在本實施形態中，當第二本 接《工私結束的被接合金屬構件丨從摩擦授拌裝置的台架 移除，使用未圖示的切削器具而沿著突合部m切除第 —突出材2及第二突出材3。 第1 0圖為進打突出材切除工程後的被接合金屬構件1 、圖如第1 〇圖所不，表面侧塑性化區域旧及裡面 :塑性化區賴係從第-側面C橫越第二側面I)而形成連 =另—方面’在表面側塑性化區域W1輿裡面側塑性化區 之間，形成從第-側面C跨越至第二侧面!)而連續形 成微小的未塑性化區域。 於此’在表面侧塑性介产θ f F化&域们以及裡面側塑性化區域 上，本接合用旋轉工呈g + ,y b的订進方向（參照箭號V丨、v2) 工側’即在第二金屬構件… jB] 上仅·弟一侧面C跨越至第二 側面D而連續地產生隧 办 狀的1洞缺陷R〗、R2。隧道狀的 工/S缺陷b、Rz係由於進行卢妖與4丄 凰丁 I仃厚擦攪拌接合與產生毛邊而金 足所形成的隧道狀的空洞缺陷。
又，如第10圖所示，氧^卜腔Q 氧化fe si〜S4被捲入於表面側塑 2〇36-99〇6-PF;chentf 42 200906526 性化區賴及禮面側塑性化區域 S4係由於形成，於第-側面c、第二側面：端：氧化膜Sl〜 接合金屬構件1的内部而形成。例如，J氣化膜捲入被 使接合用旋.囀工具:G右旋轉，藉：“係由於本 氧化膜捲入第二金屬構件lb的内部，容=、二侧面D的 性化區域W2的第二金屬構件lb侧。 乂於理面側塑 (8)凹槽形成工程 —凹槽形成工程’如第u圖所示，其為在 及第二側面D，沿突合部J1形成凹槽K的 ' 後述的側面溶接工程中 ％。凹槽[在 /、為填充熔接金屬的槽。凹槽κ 本貫施形態中係使用公知的端銑方法，以⑼的寬度m、 深度P從裡面B橫越表面A連續地形成。 、 藉由設置凹槽K，在進行後述的溶接之際，適當地埴 充炫接金屬之同時，可除去氧化膜ϋ(參照第丄。圖 即凹槽Κ的寬度m及深度ρ可對應於氧化膜&的尺寸 (範圍)而適當地設定。又，凹槽K的寬度，與裡面側塑性 化區域W2的寬度u好形成_。藉此由^在炫接之際填 充炫接金屬的範圍縮小，可提高作業效率。而且，凹槽κ 在本實施形態中，並不限定於剖面呈矩形，其他形狀亦可。 (9)側面熔接工程 侧面嫁接工程’如第12 (a)圖所示，其為沿著第一側 面C及第一側面d的未塑性化區域j進行熔接的工程。在 本實施形態中，最好由TIG熔接、MIG熔接等進行突起炫 接。藉由突起熔接’可將熔接金屬T填充於凹槽κ中。藉 2036-9906-PF;Chentf 43 200906526 此，用熔接金屬τ確實地將存在於表面側塑性化區域wi及 裡面側塑性化區域W2之間的未塑性化區域做密閉’同 高接合位置的強度。 又’即使從第-侧面C至第二側面',連續地形成隨道 狀空洞缺陷參照第1〇'圖），藉由熔接金屬？填充於 凹槽K而將隧道狀空洞缺陷Ri、斷開，封入被接合金屬 構件1中。而且，熔接材料雖然可以與被接合金屬構件工 不同，但在本實施形態中是使用相同的材料。 (10)突起部切除工程 突起部切除工程’如第聊）圖所示，其為將側面炫 接工程所填充的溶接全屬了 +
鞍4屬τ中從弟一側面C或第二側面D 的表面犬出的部分〔突連泣 1刀I大起口P 了 ）切除的工程。藉由切除上 述的突起部丁， , 1± ^ ., ,、 側面C或第二側面D的表面形成 平滑。 、根據以上說明的本發明的接合才法，如第丄圖所示， 被接合金屬構件1的突人邱了 ! 士 。邠J1中，诸由表面A及裡面b側 摩擦攪拌而接合之回# ^ 側 ^ „ 守，熔接第一側面C及第二侧面D而 用炫1接金屬T覆莒穷六+ + 復皿在閉存在於表面倒塑性 側塑性化區域W2沾L /飞u興裡面 金屬構件 、』性化區域]·，因此，可提高被接合 、兩側面之間的氣密性及水密性。 又即使形成連通第—伽而Γ# 空洞缺陷R” "面C舆弟二侧面D的隨道狀 賴道狀空洞缺㈣^接金屬T填充於凹槽K中而斷 即使氧化封入被接合金屬構们中。又， 多、、、弟1 0圖）捲入表面側塑性化區域w 1 2036—9906-
Chentf 44 200906526 與裡面側塑性化區域W2，可名取士 丁在形成凹槽1Γ之際切除該氧化 膜S!〜&。藉此，可提.高被接 按β金屬構件1的氣密性及水 密性。 八 又.，在側面熔接工程中·，藉办 . 仃大起熔接’使熔接 金屬Τ谷易地填充於凹槽丨之 槽Κ之问¥，切除熔接金屬τ中從 侧面突出的突起部Γ ’最終面也可變得平滑。 [第二實施形態] 接著，說明本發明的第二實施形態。 在第一實施形態中，雖然在形 風凹槽κ之後進行側面 熔接工程，但如本發明的第實 $貫知形恶’也可以不設置凹 槽Κ。 第13圖為第二實施形態的圖。第13(a)圖為立體圖， 弟13(b)圖為第13(a)圖的VI—VI線的剖視圖。 在第二實施形態的側面熔接工程中，不設置凹槽κ，
而沿著第一側面c與第二側面D的突人 B _ J大D邻J1 (未塑性化區 域J )進行、熔接。然後，如第1 ) PI痛- 弟·圖所不，切除熔接金屬 T中從第二側面D突出的突起部τ，，而將第一側面。及第 二側面Μ务整成平滑。如此的接合方法可提升被接合金屬 構件1的兩側面間的氣密性及水密性。 、以上’雖然針對本發明的實施形態做詳細的說明，在 不脫離本發明的旨趣的範圍内可做適當的變更。例如在本 實施形態中，雖然在被接合金屬構件丄的兩侧面進行側面 、溶接工程’但並不限定於此，可僅在任-邊的側面進行溶 接。又’本接合用旋轉工具G的旋轉方向及行進方向並不 2〇36-99〇6-pF;Chentf 45 200906526
限定於上述的形態D 又，'在侧㈣接工程中’耗在本實施形態中採用 私接或MIG溶接，但僅為舉例言兒明，其他的熔接亦可。又 =卿Η㈣_拌裝置雖然從被接合金摘件的i 、仃摩掭攪拌，但並不限 、 ^ ,, A 夺接。用釭轉工具 了以對破接合金屬構件的 又，第-預備工程、第—本接 …摩擦㈣。 二太 接'"工耘、第二預備工程及第 …：:程Γ::拌的路徑僅是舉例說明，其他的路 中空的構件。金屬構件1a及第二金屬㈣可以是 [第三實施形態] :著二說明本發明的第三實施形態。 罘三實施形態的接合 示，其為使第-金屬構心 如第14圖所 ' 牛 a的端面與第二金屈Μ杜ικ 端面突合的接合構造物2二：屬構… 的#而Λ Ή 7裝仏方法’從接合構造物21 、 及裡面Β進行摩擦搜 形成於第-侧面C及笛… & W接碩構件U插入 一 第—側面D的凹槽Κ21。 程 成 第 程 本貫施形態的接合構造物 (2)第-本接合工程、 ：^ υ大合工 藉弟一本接合工程、（4)凹槽形 轾、（5)凹槽熔接工 本接合工程、⑻第四★ 件插入工程、⑺ 接合工程以及（9)側面熔接工 以下對各工程做詳細 左右前後# t π胃i @ 。 本實施形態的上下 糸依知、弟1 4圖的箭號。 (1)突合工程
Chentr 2036-9906-pf， 46 200906526 犬合工程’如第15(a)圖及第l5(b)圖所示，其為使第 :金屬構件1a的端面Ha與第二金屬構件lb的蠕面Ub 突合的工程。突合工程由於與第一實施形態的突合工程大 略相同，因此:重複妁說明係省略,。， (2)第一本接合工程， 第一本接合工程，如第 件1 a與第二金屬構件1 b的 的表面A使用本接合用旋轉 搜拌的本接合工程D 18圖所示’其為對第一金屬構 大合部J21，從接合構造物21 工具G(參照第4圖）進行摩擦 第:本接合工程包含將突出材2、3配置於接合構造物 •的犬出材配置工程、對於第一金屬構件la與第二金屬 構件1 b的突合部丁 2 ί产本甲Λ β 卩21攸表囬Α進行摩擦攪拌的本接合工 程。 σ 21 :接出人材：置工程’如第16圖所示’其為在接合構造物 办接^的左右兩側配置—對突出材2、3的工程。該 大出材2、3在後述的摩擦擾抹 A 丁、攪拌工転中，設定了推壓本接合 用旋轉工具G(參照第4 接口 」的開始位置以及使本接合用絲 轉工具G脫離的結束位置。 “第一突出#2及第二突出材3為長方體的金屬構件。 ::實施形態中，使用與接合構造物2"目同嶋。第一 大出材2及第二突出材3的乒 勺表面及裡面與接合構造物21的 表面Α及裡面Β齊平。 的 第-突出材2係抵接於接合構造物 配置，第二突出材3係把Μ^ 幻面C而 係抵接於接合構造物21的第二側面d 2036-9906-PF;Chentf 200906526 而配置。第一突出材2及第二突出材 個別的内側角部藉由、溶接而 3與接合構造物21在 只她龟接合。 本接合工程，如第18圖所示，复 開始位置的本典合用旋轉工 ”、、使插入摩擦攪|的
乂、 G白勺丰f #左由 ΓΓ» JU 脫離而移動至結束位置Ef>2，而進一扣 A G2在中途不 的工程。 订大合部J21的摩擦.攪拌 首先，如第17(a)圖所示 於設在第一突出材2 #接3用旋轉工具G位 币大.出材2的適當位置的 接著’使本接合用旋轉工具G邊旋轉邊的正上方， G2推壓制開始位置Sp]。 邊下降，而將攪拌銷 本接合用旋轉工具G的旋轉速度 尺寸' 弗：壯 A '' '子應於授摔銷G 2的 尺寸形狀、摩擦攪拌的接合構造物# 雨設定。 稱仏物2i專的材質及厚度等 當授拌銷G .2舆第一突出耔 赦使攪拌镅Γ9 H网 材2的表面接觸時，由於摩擦 …便攪拌銷G2周圍的金屬做塑 - 城纟， a U化机動，如第17(b)圖所 不，攪拌銷G2插入第一突出材2。 而且’在本接合用旋轉工 ,,/、G的插入預定位至預先形 成下八的情況下，可減低本接入 *必不接合用釭轉工具G壓入之際的 反入阻抗，在提高摩擦 τ榥许接合的精度之同時，可迅速地 進行接合作業。 搜拌銷G2全體進入第— 姑 乐大出材2 ’且肩部G1的下端 _的王面接觸於第-突出材2的表面之後’如第18圖 吏本谷σ用旋轉工具G邊旋轉邊向突合部J21移動。 本接合用旋轉工具G的移動速度（輪送速度）係對應於 2036-99〇6-PF；Chentf 4g 200906526 攪拌銷G2的尺寸、形狀、摩擦 材質及厚度等而設定。 、 、接合構造物21等的 當使本接合用旋轉工具^移動 的金屬依次塑性化流動之 、在攪拌銷G2.的周圍 利 < 丨》J B守’在從 上，塑性流動化的金屬再度硬化.而 ..为離的位置 MU參照第]7(1))圖）。 席成表面側塑性化區域 在本接合工程中，從開始位 構件U與第二全屬構件1h ^ 者設定於第—金屬 由使本接的接縫（邊界線）上的路徑，藉 由使本接δ用奴轉工具G連續 第二金屬構件lb的突合部切進^第—金屬構件1&與 大〇。卩J 進行摩擦攪拌。 然後’本接合用旋轉工具G通過突合部川在到達設 :於第一突出枯3的適當位置的結束位置E”之後，使本接 ，用旋轉工具G邊旋轉邊上升而使攪拌銷Μ脫離結束位置 E”。藉此’接合構造物21的表面“的摩擦搜拌結束。 而且，在本實施形態中，雖然將開始位置SP1設於第— 突出材2,將結束位置-設於第二突出材3，但也可將開 始位置Sn設於第二突出材3,將結束位置Ep2設於第—突 出材2。 (3)第二本接合工程 第一本接合工程，如第19圖所示，對於第一金屬構件 la與第二金屬構件11}的突合部⑵，從接合構造物2ι的 裡面B進行摩擦攪拌接合的工程。 在第二本接合工程中，在第一本接合工程結束之後， 將接合構适物21暫時從未圖示的摩擦攪拌裝置取下，將裡 2036-9906-PF；Chentf 49 200906526 面B朝向上方而再度固定。 第二本接合工程除了不包含突出材配置工程之外，由 於與上述第一本接合工程相同，因此省略其詳細說明。 而且…在第二本接.合工程.中所形成的塑性化區域成為 裡面側塑性化區域.W22。又，在第二本接合工程結東之後， 將突出材2、3從接合構造物21削除。 (4) 凹槽形成工程 凹槽形成工程，如第2〇圖所示，其為在接合構造物 21的第一侧面c及第二側面D上，沿著第一金屬構件工& 與第二金屬構件lb的突合部J21形成凹槽Κ2ι的工程。在 本實施形態中，使用公知的端銑刀等的切削工具，以既定 的見度及深度從表面A橫越裡面B而形成連續得凹槽卜 又，在本貫施形恶中，根據殘留於兩側的凹槽Κ 21之間的 大。°卩J 21的寬度為接合構造物21的最大寬度的一半而設 定凹槽Κ 21的深度。 (5) 凹槽熔接工程 凹槽熔接工程包括沿著第一金屬構件丨a與第二金屬 構件lb的突合部J21，而在兩側的凹槽K21内形成第一槽 部K22的槽部形成工程（參照第2丨圖）以及將熔接金屬填充 於第一槽部K 2 2的熔接金屬填充工程（參照第2 2圖）。 在槽部形成工程中，如第21圖所示，沿著露出於兩你 的凹槽K21内的側面的突合部J21，形成凹狀的第—槽立 K 2 2。在本貫施形態中，使用公知的端銑刀等的切削工具 以既疋的寬度及深度從表面A橫越裡面B而形成連續卩巴 50 2036-99〇6-PF;Chentf 200906526 槽 K22。 雖然第一槽部K22的槽寬並無限定，在本實施形態 中’槽寬係設定成比表面側塑性化區域W21及裡面側塑性 化區域2的寬度還小。而且，在表面側塑性化區域^ 2卜 裡面側塑性化區域W22有形成空洞缺陷之虞的情況.下，最 好设疋第一槽部K22内的槽寬而包含空洞缺陷。 在熔接金屬填充工程中，如第22圖所示，藉由對第一 槽部K22進行MIG熔接等的突起熔接’將熔接金屬T21填 充於第一槽部K22。藉此，覆蓋表面A側的表面側塑性化 區域W21與裡面b側的裡面側塑性化區域W22之間形成的 未塑性化區域。又，在第—槽部K22内包含空洞缺陷的情 況下’由溶接金屬T21閉塞該空洞缺陷。 而且’熔接金屬填充工程並不限於MIG熔接，進行其 他的公知的熔接亦可。又’熔接材料雖然與接合構造物2丄 不同’但在本實施形態中是使用相同的材料。 又’將溶接金屬T21填充於第一槽部K22之後，將填 充於第一槽部Κ22的熔接金屬Τ21中從凹槽Κ21内的側面 (底面）突出的部分切除。 (6)接頭構件插入工程 接頭構件插入工程，如第23圖所示，其為將接頭構件 U插入兩側的凹槽Κ21的工程。 接頭構件U為長方體的金屬構件，其上下高度尺寸、 左右見度尺寸、前後寬度尺寸與凹槽K21的各尺寸相同。 在本貫施形態中，雖然以與接合構造物21相同組成的金屬 2036-99〇6-PF；chentf 51 200906526 才料形成接碩構件υ，但只要是可進行摩捧攪拌&人 料即可。_ 夺ι攪拌的金屬材 插入第—側面c侧的凹槽Κ21的接頭構件υ中，其 面(上面)與接合構造物21的表面A齊 人椹表 物9 1 AA 7， 叫界接合構造 、則面C齊平，裡面（下面）與接合構 β齊平。 J 4丄的後面 U中同：地，在插入第二側面D側的凹槽K21的接頭構件 ί 人、面（上面）與接合構造物21的表面齊平，側面與接 °造物21的侧面D齊平，裡面（下面）與接合構造物2 的裡面β齊平。 ζ1 (Ό第三本接合工程 第三本接合工程，如第25目所示’對於接合構造物 、/、接碩構件ϋ的突合部】22、J23,從接合構造物21 的表面Α以本接合用旋轉工具〇進行摩擦攪拌的工程。 第三本接合工程包括在接合構造物21上配置突出材 4、5的突出材配置工程（參照第24圖）以及對接合構造物 21與各接頭構件u的突合部似、了 23從表面a進行摩擦 授掉的本接合工程（參照第2 5圖）。 突出材配置工程，如第24圖所示，其為在接合構造物 ^的接合部的左右兩侧配置一對突出材4、5的工程。該 大出材4、5,在後述的本接合工程中，為設定推壓本接合 用旋轉工具G的開始位置&、心5以及使本接合用旋轉工具 G脫離的結束位置心、的元件(參照第π圖）。 第三突出材4以及第四突出材5為長方體的金屬構 2036-9906- PF;Chentf 52 200906526 、包形您中使用與接合構造物21相同的 三突出材4及第四突屮鉍I材。第 出材的表面及禋面與接合構造物21 的表面Α及裡面Β齊平。 第二突出材4係抵接於接合構造物'21的第—側 配置，.第四突屮姑ς以 风面C而
出材5係抵接於接合構造物21 而配置。 木一惻面I 第三突出材4及第四突出村5與接合構造物 ί 的内側㈣藉由溶接而進行假接合。 別 在本接合工程中，-出材“”面… $ 25圖所不，插入設定於第三突 銷通過接人構进Γ2 Γ 轉工具G的搜掉 動至設與右側的接頭構件u的接縫，移 疋、—犬出材4的表面的結束位置Eh，進行接人 勿21與右側的接頭構件㈣突合部 同樣地，插入設定於第四 “屬。 S”的本接人用於Μ 、出材5的表面的開始位置 ώ本接“凝轉r具G的授拌心2通過接 舆左側的接孽構件|·丨沾拉 w物21 」《碩稱仵[I的接鏠，移動 的表面的鉍炭位w P D又疋於弟四突出材5 田π'，Ό束位置Epe，進行接合構 構件U的突合部J23的 〜左側的接頭 形成的塑性化區域成A # 在弟二本接合工程中 £域成為表面側塑性化區域W23。 而且’在弟三本接合工链祕、仓/ 與第一本接合工程及第^ 的摩擦授掉接合由於 合相同二本接合工程中進行的摩擦授拌接 u 确略其砰細說明。 (8)第四本接合工程 第四本接合工程，如第26 斤不對於接合構造物 2〇36-99〇6-PF;Chentf 53 200906526 21與各接頭構件u的突合部】22、了2 的裡面B用本接人田社$ 接。構每物21 .轉工具G進行摩擦授拌的工程。 在第四本接合工程中，二 接合構造物5"程結束之後，將 v .•不’丰擦攪拌裝置暫時取下，將裡面. β朝向上方而再度固定。 第四本接合工程除了突出材配置工程之外，虚上述第 二本接合工程相同，省略其詳細說明。 而且，在第四本接合工程所形成的塑性化區域成為裡 面側塑性化區域w 4 、tf24。又，第四本接合工程結束之後，從 接合構造物21將突出材4、5切削而除去。 (9)側面溶接工程 ’!面熔接工転包含在接合構造物2丨的兩側面C、ρ， 沿著接合構造物21與接頭構件㈣突合部J22、J23形成 第二槽部Κ23的槽部形成工程（參照第26圖）以及將溶接金 屬填充於各第二槽部Κ23的溶接金屬填充工程（參照第Η 圖）。 在槽部形成工程中，如第26 ®所示，沿著露出於接合 構造物21的兩侧面C、D的突合部J22、J23形成凹狀的第 二槽部K23。在本實施形態中’使用公知的端銑刀等的切 削工具，以既定的寬度及深度從表面A至裡面B連續地形 成第二槽部K23。 雖然第二槽部K23的槽寬並無限定，在本實施形態中 設定成比表面側塑性化區域W23及裡面側塑性化區域见24 的寬度還小。而且，在表面側塑性化區域W23及裡面側塑 2036-9906-PF;Chentf 54 200906526 性化區域m有形成空洞缺陷之虞的情況下，最好包含空 洞缺陷而·設定第二槽部K23内的槽寬。 工 在熔接金屬填充工程中.，如第丨4圖所示，藉由對第二 槽部Κ23進行MIG熔接等的突起熔接，將熔接金屬τ22填 充於第二槽部Κ23。藉此，覆蓋表面Α侧的表面側塑性化 區域W23與裡面b側的裡面側塑性化區域W24之間形成的
未塑生化區域。又’在第二槽部K23内包含空洞缺陷的情 況下，由炫接金屬Τ2.2閉塞該空洞缺陷。 而且，熔接金屬填充工程並不限於MIG熔接，進行其 他的a知的溶接亦可。又’炫接材料雖然與接合構造物2工 不同，但在本實施形態中是使用相同的材料。 又，將熔接金屬T22填充於第二槽部K23之後，將填 充於第二槽部Κ23的熔接金屬Τ22中從接合構造物Μ的側 面C、β突出的部分切除。 藉由以上的各工程，如第14圖所示，形成第一金屬構 件la的端面與第二金屬構件lb的端面接合的接合構造物 2卜
14圖 C、D 根據本實施形態的接合構造物的 所示，在接合構造…表面A、裡面B及兩:: 中，接合構造物21與各接頭構件〇的突合部似、奶接 合，由於關閉接合構造物21與各接頭構件〇的開孔全體， 可提升第一金屬構件 密性及水密性。 a與第二金屬構件汕的接合部的氣 又’在凹槽熔接工程中 對於第一金屬構件1 a與第二 2036-9906-PF；Chentf 55 200906526 金屬構件ib的突合部J21，從凹槽K21内進行炫接後，將 接頭構件u插人凹槽K21中，在側面溶接卫程中，對接合 構造物21與接頭構件u的突合部J22、J23從側面〔、ρ進 行熔接。因此，由於接合構造物2.1的側部在厚度方向為= 層熔接的狀態，可提升第一金屬 ： τ, AA ^ A /、笫一金屬構件 b的接5部的氣密性及水密性。 对寸別疋，如本實施形態所述，突合部J2丨的寬度嗖定 為接合構造物21的最大寬度的一半時，由於在接合：：： 21的中心部進行溶接，可提高第—金屬構件^與第二金 屬構件lb的接合部中的氣密性及水密性。 、—， 又’在凹槽您接卫程中，將溶接金屬m填充於沿突 合部J21形成的第—槽部m ’在側面熔接工程中，：： 接金屬Τ22填充於沿突合冑J22、J23形成的第二槽部㈣ 中，藉此，在容易地進行溶接金屬m、T22的填充作業之 同時’可確實地密閉各突合部m、mm。 ” 又，在凹槽溶接工程中，將填充於第一槽部K22的溶 接金屬T22中的從凹槽m白勺側面突出的部分切除，藉此 凹槽K 21的側面形成平、-典，Λ认ηπ雄τ, n /珉十π，由於凹槽K21的側面與接頭 件U的外面密合，可提升接人媒 從升接合構造物21舆接頭構件u的 合部的氣密性及水密,)·生。 又，在侧面炫接工链由 私中，將填充於第二槽部K23的熔 接金屬中的從接合構造物9 ]认办 再、物21的側面C、D突出的部 藉此使接合構造物21的最終面形成平滑。 ’ 以上雖然是針對本發杏 知月的戶' %形態做說明，但本發明 2036-9906-PF;Chentf 56 200906526 並不限於上述實施形態，在不脫離其旨趣的範圍内可適當 地變更設計。 _例如，在本實施形態'的凹槽、溶接工程巾，如帛22圖所 不雖然沿考*突合部J21從表面A至裡面B形成第一槽部 K22 ’但在對應於表面A侧的表面側塑性化區域W21與裡面 B、侧的裡面側塑性化區職2之間形成的未塑性化區域形 成槽部並將熔接金屬填充於該槽部而密閉未塑性化區域亦 可 〇 f _又，在本實施形態的側面熔接工程中，如第14圖所 示，雖然沿著突合部J22、123從表面A至裡面b形成第二 槽部K23,但在對應於表面八側的表面側塑性化區域㈣ 與裡面B側的裡面側塑性化區域f24之間形成的未塑性化 區域形成料並㈣接金屬填充㈣槽部㈣閉未塑性化 區域亦可。 又，在第一本接合工程及第二本接合工程之前，使用 比本接合用旋轉工具G還小型的旋轉工具，而進行對突合 部2 1做摩擦攪拌的假接人t ¢5介·5Γ κ ,, 于τ俛犴扪版接口工紅亦可。如此，藉由對突合部 J21進行假接合，將本接合用旋轉工具G壓入突合部 時，可防止產生開孔。同樣地在第三本接合工程及第四本 接合工程之前，藉由對突合部J22、J23進行假接合，當本 接合用旋轉工具G被壓入突合部J22、J23時，可防止^生 開孑L。 又，在本實施形態的苐一本接合工程及第二本接合工 程中，如第18圖所示，雖然在接合構造物21的左 2036~9906-PF;Chentf 57 200906526 =置一對的突出材2、3，但突出材並非必要設置。如此， 切突出材的情況下，在第一金屬構件&與第二金屬構 b的突合部m的兩端部設定摩擦攪拌的開始位置及处 二在.凹.槽溶.工程中…為了切除摩擦臟開始位 置木、、，口數位至而形成第一槽部K22。 同樣地’即使在第三本接合工程及第四本接合工程中 :未設置突出材’在突合部;22、;23的 拌的開始位置及結束位置，在側面溶接^檀 摩擦授拌的開始位…數位… 中’為了切除 相始位1木結數位至而形成第二槽部Κ23。 又：在本實施形態中’如第23圖所示，凹請的剖 面形狀形成矩形，雖缺於县古 ,91 ^ U長方體的接碩構件ϋ插入該凹槽 可但凹請及接頭構…形狀並無線定，其他 [第四實施形態] 接著，說明本發明的第四實施形態。 第四實施形態的接合方法，如第27(a)圖所示，對於 第—金屬構件1 a及第二今屬 、 屬構件lb的端面彼此突合而形 si二接合金屬構t Μ的突合部J1 ’從被接合金屬構件 屬構株傾]面C及弟—側面D進行溶接之後，從被接合金 屬構件31的表面A 交审ό 裡面B進行摩擦攪拌接合。 本實施形態的接合方法包括⑴突合工程、⑵第—側 以及接工程、⑶第二側面炫接工程、⑷第-本接合工程 5):二本接合工程。以下對各工程做詳細的說明。而 %元恕的上下左右前後係根據第2了目的箭號。 2〇36-9906-PF;Chentf 58 200906526 (1)突合工程 矛如第28(a)及.28(b)圖所示，其為使第—全 屬構件la與第-a嵐磁丄 ^ 弟—金屬構件lb的端'面彼此突合的工裎。 一金屬構件la及第二 〕％弟 弟一金屬構件1 b為剖面觀看呈矩形的金 屬構件，由大_略；;)；Β1 ' 相冋形狀構成。在第—金屬構件u的端面 11 a的兩側面侧，p^，n 卜 表面12a向裡面i3a連續地形成凹槽 L又在第—金屬構件lb的端面1 lb的兩側面側，從表 面12b向裡面l3b連續地形成凹槽趾。 第一金屬構件la及第二金屬構件ib，在本實施形態 中’由可摩擦搜拌的金屬構成，例如紹、紹合金、鋼、銅 合金、鈦、鈦合金、鎂、鎂合金等。 大5工紅係使第一金屬構件1 a的端面^ 1 ^與第二金屬 構件ib的端面llb突合之同時，第—金屬構件la的表面 1.2a與第二金屬表面lb的表面12b齊平，第一金屬構件h 的裡面13a與第二金屬構件比的裡面nb形成齊平。而 且，第一金屬構件la的側面l4a與第二金屬表面lb的側 面齊平，同時第一金屬構件la的側面15a與第二金眉 表面1 b的側面1 5 b齊平。 如第27圖所示，第一金屬構件1&與第二金屬構件ib 突合而形成的構件為被接合金屬31，其表面為表面 邊的側面為第一側面C，另一邊的側面為
面為裡面 二侧面D 如第28(b)圖所示，在第—金屬構件la輿第二金屬構 件lb的突合面上形成突合部J3i〇又，藉由笫一金屬構件 2036-9906-PF;Chentf 59 200906526 la的凹槽Ka與第二金屬 人八® μ 丄b的凹槽Kb相向’在祜姑 σ金屬構件31的兩側面從表面 、 接 Κ3〇。， 至裡·面Β連續地形成凹'.槽 而且，在本，實施形:態中， la „ ^ ^ β 雖然預先形成第一金屬:構件 及第一金屬構件1 b的凹;)；鹿κ ,.s Ka、Kb，但並不限於此M ’在弟一金屬構件la及第_ 田+幻 金屬構件lb突合之後，可 刀削工具切削.而形成凹槽 # la . , 曰K30。又，雖然對第一金屬構 仟la及弟二金屬構件lb的 再 作5小各故★ 狀、尺寸並無特別的限制， 仁至夕希望在突合部J31的厚声 又尺寸4目同。又，在凹辨Ifqn 的形狀在本實施形態中， 在凹“3。 形狀亦可。 ’、、、成4面呈矩形，但其他的 (_2)第一側面溶接工程 第一側面溶接工释俜料 ,glI ^ p 封於路出被接合金屬31的第一 侧面C的突合部J31進行 在 接的工程。第一側面熔接工程 在本戶、施形態中，如第？、 姐人 弟29U)圖所示，其包含對形成於被 接合金屬構件31的第一 成於被 突 KC的凹槽K30進行突起熔接的 :接工程以及將突起炫接所填充的溶接金屬 側面。突出的部分切除的突起部切除工程。 在突起熔接工程中，對空人
^ # ^ ^ 、σ邛J31進行TIG熔接或MIG 熔接4的突起熔接’在密閉突 μ T y 山才]大σ邛J3!之同時，由熔接金 屬Τ填充於凹槽Κ30。在 、隹—+ 隹本戶'鈀形態中，如第29(b)圖所示， 大（溶接使炫接金屬Τ從被接合金屬構件31的第- :C:出。突起熔接工程並不限於上述的T1G熔接或MIG 接’其他公知的溶接亦可。而且，炫接材料雖然與被接
Chentf 2036-9906-PF; 200906526 合金屬構件31不同，但在太巷 ^ ^n靶形態中使用相同的材料。 在犬起部切除工程中，如第 削工具將突起溶接'中從第/ 29圖所不’使用公知的切 嗖蝽搔中仗弟一側面C突出 除去。藉此，由於熔接全屬τ 切削 田心接金屬Τ的表面成為平滑 出材可密合於被接合金屬構件31。 ， U犬 (3 )弟二側面炼接工程 第：㈣接工程係對於露出被接合金屬構件31的 〕大…P J31進行炫接的工程。第二側面 工釭，雖然未具體圖示，其、^ ^ ^ 3對形成於被接合金屬構件 的弟二側面D的凹槽K3G進行突起熔接的突起溶接工程 以及將突起溶接而填充的溶接金屬中從第二側面d突出的 部分切除的突起切除工程。第二側面溶接工程由於與第— 側面熔接工程大略相等’因此省略詳細的說明。 (4)第一本接合工程 在第一本接合工程中，從被接合金屬構件31的表面A 沿著突合部J31進行摩擦授拌接合。第—本接合工程在本 A施形態中，如第3〇(a)圖所示，包括在被接合金屬構件 31设置突出材的突出材配置工程以及對突合部J31進行摩 擦授拌的本接合工程。 在突出材配置工程中’如第3〇(a)圖所示，在被接合 金屬構件31的兩侧面，沿著突合部j 31配置一對突出材的 工私。突出材’在後述的本接合工程中，設定了使旋轉工 具推壓於突出材的開始位置以及使旋轉工具從突出材脫離 的結束位置。 2〇36-99〇6-PF;Chentf 61 200906526 第一突出材2；5贫_ + —犬出材3呈長方體，個別的表面 及裡面係形成與被接人 接5金屬構件3.Ϊ的表面A及裡面β齊 十。弟一突出材2¾.隹_.而 用妇由i入人 一犬.出材3，在本實施形態中，使 用與被接合金屬構件‘31:相:同的素材。 如第3 0 (b )圖所干
之同時，使第二”: 突出材2抵接於第-側面C 大出材3抵接於第二側 與被接合金屬構件Ή μ + 弟大出材2 合。又，第二突=的内側角部2&，藉由溶接而假接 3舆被接合金屬構件31的内側 3a、3b藉由熔接而假 — 用邛 可防止第-突出材2及ft 後述的本接合工程中，
之間產生的開孔。.大出材3與被接合金屬構件W ，二此，被接合金屬構件31與第-突出姑2的突合面成 為突合部J2。又，祜盐人人p 由峨 穷人面^^人 接5金屬構件31與第二突出材3
犬5面成為突合部jg。 J 在本接合工巷Φ。 屬構件Ή的參 弟31圖所示，沿著露出被接合金 屬構件31的表面a的突人 口。P J31使用本接合用旋轉
進行摩_拌。本接b ^ * G .,〇私，在本貫施形態中’在第二突
壮！材3没疋開始/立署Q F ”置S…在第-突出材2上設定結束位置 M1，以連續執跡進行摩擦攪拌。 在本接合工程中，如第闰私_ 目Γ ^ 乐31圖所不，將本接合用旋轉工 具G在旋轉的狀態下推壓 開始位置Sm, ’使本接合用旋韓 具不脫離，而相對移動 ^ …束位置。即，在將本接合 用奴#工具G推壓制開始 位置心1後，向本接合工程的起 si移動，使本接合用旋 - 打工具G不脫離而沿著突合部 2036-99O6-PF;Chentf 62 200906526 進打摩擦攪拌。然後，在到達本接合工程的終點s2之後， 依此狀態使本接合用旋轉工具G移動至設定於第一突出材 '2的結束位置.E,n，使本接合用旋轉工具G從第—突出材： 根據本接合工程，如第31圖所示，沿著突合部形 成表面側塑性化區域W31。表面側塑性化區域的寬户 Wa係設定成比凹槽請的寬度還大。藉此，溶接= T3 1的上面由表面側塑性化區域评3丨覆蓋。 一而且’在本接合工程中’可預先在第二突出材3的表 面设置下穴（’圖示省略）。雜士抓罢 料）藉由6又置下穴，可減低將本接人 用旋轉工具G壓入第二突出…屋入阻抗。.藉此，再； 向摩擦授拌的精度之同時，可迅速地進行接合作業。 又，在騎本接合m對突合部j31進 接合工程。即，右妒拉人 ·*晚 鏟工呈「》 工程中’例如使用比本接合用旋 轉工具G逛小的旋轉工1 祖灿。 '、對弟大出材2與被接合金屬 構件31的突合部J2、突 ， 穴口 4 J cS丄Μ及第二突屮从 接合金屬構件31的突人τ /、被 一…Η3心了摩_拌。在本接合工 矛王之剛，藉由進行假接人 丧σ工.，可防止突出材盥祐蛀人厶 屬構件31的開孔。 何，、破接合金 又’在本接合工程中， 31成為高教的情況下4 “使破接合金屬構件 m兄下’邊對突合部 業。在廿摔、、w π 1、…水而邊進打作 在此h况下，進行假接人 m的間隙而可供…，广’水不會進入突合部 、、°阿品質的製品。 又，在本貫施开彡能+ 〜’雖然將本接合工程的開始位置 2036-9906-PF；Chentf 63 200906526 ΗΠ設於第二突 一人牙一灭出材2上亦可。又’ 在本實施形態中，雖然使用 之用大出材而.進行本接合工程，但 突出材並非必要的設置。 (5)第二本接合工程
在第二本接合i程中人 、 处破接合金屬構件31的裡面B 石著犬合部.J 31造行摩捧n抹。笛 炼欖拌。弟二本接合工程在第一本 接合工程結束之後，將祐技人人M说 接5金屬構件31從未圖示的摩擦 授拌裝置暫時取下，將相而β如人 ^ 將裡面Β朝向上方，而再度地固定。 第二本接合工程除了未實施突 尺 戶'他大出材配置工程之外，其餘與 第一本接合工程大略相同，省 ’略砰細的說明。在第二本接 合工程結束之後，將穸4鉍 大出材故被接合金屬構件31切削除 去。而且，如第27圖所示，在第_ 、、、 么弟—本接合工程所形成的塑 性化區域成為裡面側塑性化區域货3 2。 根據以上說明的太杏饮π u ^ '的本“爾、的接合方法，對露出被接 合金屬構件31的第—彻丨而r R贫 按 ]弟側面C及第二側面μ突合部 行熔接之同時，藉由對矣運 m入各, 面β進行摩擦授拌，即 使被接合金屬構件31的厚度大，露屮 反八路出被接合金屬構 的突合部J31也可有效且容易地接合。 又’在進行第—側面溶接工森万笛 j w烙筏工私及弟二側面熔接工鞀夕 後，藉由進行第-本接合工程及第二本接合工程，在：接之 工程形成的炫接金屬T31的上端與下端不會露出被接人： 屬構件31的表面A及裡“。印在炫接金請的上；： 下端，由於被接合金屬構件3]與炫接金屬了 而及 行摩擦授摔’可提高被接合金屬構件3]的氣密 2036~9906~PF;Chentf 64 200906526 性0 又’藉由將熔接士屬T31.填充於凹槽K3〇，可更確實 地密閉突合部J31。又，如f 31圖所示，凹槽Κ3〇的寬度 KL比第一本接合工程及第二本接合工程中形成的表面側塑 性化區域W31、裡面側塑性化區域W32的寬度骷還小。根 據上述的接合方法，填充熔接金屬T31的範圍變小，可提 高作業效率之同時，可對熔接金屬T31的上面及下面的整 面進行摩擦攪拌。而且，如第31圖所示，凹槽K3〇的深度 可根據熔接的種類、被接合金屬構件的素材而適當地設 定。 [第五實施形態] 接者’ S兒明本發明的第五實施形態。 第32圖係表示第五實施形態的圖。第32(a)圖為立體 圖，第32(b)圖為第32(a)圖的π — π線剖視圖。第五實施 形態的接合方法就不設置凹槽而進行側面溶接工程的點而 言’與第四實施形態不同。 即，第五實施形態的側面熔接工程不像第四實施形態 的接合方法在被接合金屬構件31上具備凹槽Κ30,而對突 σ 4 J 31進行熔接。第五實施形態的側面熔接工程，如第 32(b)圖所示，對被接合金屬構件31的第一侧面c的突合 部J31進行突起溶接。然後，由突起熔接所形成的炫接金 屬Τ31中對從第一側面c突出的突起部Tr切削除去而與 第-側面C齊平。丨此’在侧面熔接工程中，即使不形成 凹槽K30也可以容易地對露出被接合金屬構件w的未塑性 2036-9906-PF； Chentf 65 200906526 化區域進行熔接。 然'後、’在進行第五實施形態的側面熔接工裎之後，進 #第一本接合工程及第二本接合卫程。其他的工程由於= 第四實施形態大略相同’因此省略其說明。 [第六實施形態] 接著’ S兒明本發明的第六實施形，熊。 第33圖為第六實施形態的接合方法的立體圖。第 >實 ί 施形態的接合方法就第一金屬構件1〇a與第二金屬構= l〇b從平面觀看呈L字形接合的點而言，肖第五實施形態 不同。 第六實施形態的接合方法包括（1)突合工程、（2)第一 側面溶接工程、（3)第二侧面溶接工程、（4)第—本接合工 程、（5)第二本接合卫程。以下對各工程傲詳細說明。° (1)突合工程 在突合工程中，如第34圖所示，使第-金屬構件10a 的側面與第二金屬構件10b的端面突合。第一金屬構件心 為呈長方體的金屬構件。另—方面，第二金屬構件⑽為 略呈長方體的金屬構件’在端面Ua的兩側形成凹槽Kc、 Kd。凹槽Kc'Kd的剖面呈矩形’從第二金屬構件⑽的表 面12b至裡面13b連續地形成。 在突合工程中，第一金屬構件10a的側面44a與第二 金屬構件10b的端面]空人士 而囟11a大合之同時，第一金屬構件1〇& 的表面42a與第二么厪描姓1Λ1 此屬構件1 〇b的表面12b齊平，第一金 屬構件10 a的裡面4 9 s 弟一金屬構件1 〇b的裡面1 3b齊 2036-9906-PF;Chentf 66 200906526 平。又，第一金屬構件10a的端面45a與第二金屬構件1〇b 的侧面1 5b齊平。在第一金屬構件〇a的側面44a與第二 金屬構件i〇b的端面lla的突合面上形成突合部J4i(參照 第33圖）。 " 而且，如第33圖所示’第一金屬構件1〇a與第二金屬 構件1Gb突合而形成的構件，以下成為被接合金屬構件 Μ。又，被接合金屬構件41的表面為表面a、裡面為 B’在被接合金屬構件41中，第—金屬構件IGa的端面44a 與第二金屬構件10b的侧φ 14b所構成的面成為第一側面 C又，第一金屬構件10a的端面45a與第二金屬構件1〇b 的側面15b所構成的面成為第二側面.又，第—金屬構 件l〇a的侧面44a與第二金屬構件1〇b的側面⑽所構成 的角部為内側角部〗。 (2)第一側面熔接工程 #第一側面溶接工程係對於露出被接合金屬構件U的 的突合部⑷進㈣接的工程。第-側面溶接 /弟一實施形態中，如第35⑷及35⑻圖所示，包括 凹=KC進行突㈣接的突起溶接工㈣及由切除由於 第二金屬構件10b的側…出的部分的 大起部切除工程。 大起V接工知’如帛35(a)圖所示，對於突合部J41 進行TIG熔接或mig炫办j： t 之心士 謂仏接相突起嫁接，在密閉突合部J41 (问％，由熔接金屬T41埴充 行突m 』凹才“c。在本實施形態中進 起知接’使熔接金屬Τ4ί從第二金屬構件⑽的侧面
Chentf 2036-9906-pf； 200906526 !4b突出。突起溶接工程並非限定於上述的nG炫接或㈣ 熔接，進行其·他公知的.熔接亦可。 *在突起部切.除工程中，'如第35(b)圖所示，切除由於 犬起溶接而從第二金屬構件1Qb的側自⑽突出的突起部 τι 。藉此’由於使炫接金屬m的表面變得平滑，可使 後述的突出材密接於被接合金屬構件41。 (3 )第二側面熔接工程 〜第二側面溶接工程為對於露出被接合金屬構件心的 弟一側面D的突合部j41進
Mm 進订熔接的工程。第二熔接工程
，被接合金屬構件41的第二側面D側的凹㈣J 大起溶接的突起溶接 κ丁 側面D突出的部… 除由於突起溶接而從第二 大出的邛分的突起部切除工程。 第二側面炫接工程由於與第 等，省略詳細的說明。 浴接工铨大略相 (4)第一本接合工程 在第一本接合工程中，從被接合金 :著突合部⑷進行摩擦_。第_本接合的表面A 貫施形態中。如第36圖所 釦’在第六 配置突出材的突出材 u被接合金屬構件4! 搜掉的本接合^及對突合部⑷進行摩擦 ^出材配置工程中，如第 合金屬構件的突合部⑷ "為沿著被接 後述的本接合工程中，今 、 對突出材的工程。在 出封的開始位置及使旋^為°又疋將旋轉工具推堡於突 “具從突出材脫離的結束位置的 2〇36-9906-PF；Chentf 68 200906526 元件。 第-突出# 4及第二突 及裡面係形成與被接合金屬構=體’個別的表面 平。第-突出材4及第二突出材5的在表:二及裡面1齊 合金屬構件41的第二側面D上'，P :二 在被接 屬T41)進行抵接配置 &者大σ J41(溶接金 刪的内側角部丨。第:;出出：5係抵接配置㈣ 在内側角部4a、4b藉由炫 4與被接合金屬構件41 盘被接合金屬構進行假接合，第：突出材5 一散按σ盒屬構件4丨在内側 假接厶。μ & , ° a、5b藉由熔接而進行 〃'藉此’在後述的本接合卫"，可防 材4及第二突出材5盥 犬出 ，、破接合金屬41的開孔。 在本接合工程中，如第37圖所干 眉槿# 41沾主工a 斤不’〜者路出被接合金 屬構件41的表面A的突合
進行摩«拌。在本接合接合料轉工具G 開始位置Sm2設定於第_^ 在第六貫施形態中，將 第一… “出封4,將結束位置^設定於 弟一犬出材5 H續軌跡進行摩擦攪拌。 即，在本接合工程中，伟士 ,,,,本接5用旋轉工具G在旋轉 的狀您下壓入開始位置^，而 , 本接σ工程的起點s 3移 動，使本接合用旋轉工具G不脫離而沿著突合部 摩擦攪拌。然後，在到達本接合工 丁 壯能# 士 &入 釭的〜點s4之後，依此 士^本接5用旋轉工具G移動至設定於第二突出材5的 = EM2,使本接合用旋轉工具G不脫離第二突出材5。 接合工程，如第37圖所示，沿著突合部川而 2036-9906-PF；Chentf 69 200906526 形成表面侧塑性化區域W41。表面側塑性化區域W41的寬 度Wa的1/2為Wa/2 ’其比凹槽Kc的寬度ΚΗ還大。藉此， 込接金屬T41的上面由表面側塑性化區域丨所覆蓋。 (5 )第二本接...合.工轾 ί 在第二本接合工程中，從被接合金屬構件41的裡面b 沿著突合部J41進行摩擦攪拌。第二本接合工程在第—本 接合工程結束之後，將被接合金屬構件41從未圖示的摩擦 授拌裝置暫時取下，將裡面B朝向上方，而再度地固定: 第—二本接合工程除了未實施突出材配置工程之外，其餘與 第本接合工程大略相同，省略詳細的說明。在第二本接 合工程結束之後’將突出材從被接合金屬構件41切削除 去 吨且’如苐3 3圖所示，a裳-士拉人 、 、、Q所不在弟一本接合工程所形成的塑 ' 區域成為裡面側塑性化區域W42。 根據以上說明的第六實施形態的接合方法，即使第一 金屬構件IGa與第二金屬構件⑽從平面觀看呈l 合，也可以適當地接合。 y茌 又，對露出被接合金屬構件41的第—側 面D的突合部J41進行溶接之同時，藉 B進行摩挺;杜β 表面Α及裡面 騎，即使被接合金屬構件41的厚产大•山 1構件心突合部川也可有效且容易地 ，在進行第一側面炼接工程及第 後，藉由進行第-本接合工程及第二本接合：接工程之 工程形成的熔接金屬T41的上端與下 中王，在熔接 屬構件41的表面/、 不會露出被接合金 扪衣面A及裡面B。即在 长；接金屬U1的上端及 2036-9906-PF；chentf 7〇 200906526 下端，由於被接合金屬構件41與熔接金屬το的交凡 行摩擦授拌、:可提高被接合金屬構# 41㈣密性 又，藉由將溶接金屬T41填充於凹槽Kc、^ 實地密閉突合部.J41。又.，，藉由口更確 、 猎由攻置突起部切除工程 使被接合金屬構件41的最終面修整成平滑。 又’在本接合工程之前，可對突合二以行 工程：即’在假接合工程中，例如使用比本接合用旋轉： 2 Vrir疋轉工具，對第一突出材4與被接合金屬構件 4 1的犬e部J 1 4以及第二突出# ^淑、+ ^ 大出材5與被接合金屬構件41 的突合部n5進行摩擦授拌。在本接合工程之前，_由1 打假接合工程’可防止突出材與被接合金屬構件二二 孔。 又，在本接合工程中，難出座4贪 甲错由摩擦而使被接合金 41成為高熱的情況下，邊對突合 I i仏給水而邊進 業。在此情況下，進行假接合工程時，水不會進入突合部 J 4 1的間隙而可供給高品質的製品。 雖然針對以上發明的第六實施形態做說 不限於上述的形態，在不違反本發明的旨趣的範圍二； 做適當的變更。 Π 了 例如，如第38(a)圖所示，在第—金屬構件心的端 盘心中，可在弟—金屬構件⑽側形成凹槽Ke。凹槽Ke 。凹槽Kd為大略相同的形狀、大小。， a* ,, >成於第一金屬 構件10a的凹槽Ke與形成於第二金 萄偁件l〇b的凹槽Kd 2〇36-9906-PF;Chentf 200906526 相向而形成凹槽。又，不設置凹槽· 合部J41.進行熔接。 直接對突 又’如第⑽⑻圖所示，在第—金屬構件 屬構件lb的至少其中之一，與形成於 弟—金丨 相連，設有朝構件的中央.方 、 a的凹槽 丫天方向擴張的擴張凹槽 熔接工程中，將熔接金屬 在側面 抽 大起炫接而填充於凹样 擴張凹槽La中。如此，藉由設置擴張凹槽 二 接長度變大，可更提高接合強度。 、熔
^而且，從第一金屬構件1二表面^至擴張凹槽La 的上面的距離Lb以及從第—金屬構件W 張凹槽U的下面的距離比第-本接合工程及第二二廣 =程中所形成的表面側塑性化區域州、裡面側塑性化 區域W32(翏照第27圖）的、、穿來、晉,^ 擴張凹槽La的溶接金屬與第一金屬構件^的交界 摩擦授拌’可提高被接合金屬構件的氣密性及水密性。又， 擴張凹槽La可採用第四實施形態至第六實施形態中之任 ―。又’雖'然凹槽Ka及擴張凹槽La兩者的剖面形成矩形， 但其形狀並無限定。 、又，例如在第一本接合工程及第二本接合工程中所形 成的衣面側塑性化區域讲3卜f4l、裡面侧塑性化區域界犯、 W2中’可能產生從第一側面c連通至第二側面ρ的隧道 形空洞缺陷° X ’在摩擦授拌接合中，在通過被接合金屬 冓件/、大出材的突合部之際，形成於被接合金屬構件與突 材門的氧化膜可能被捲入被接合金屬構件侧。如此的 72 2036-9906-pF；Chentf 200906526 隧道狀空洞缺陷及氧化膜為被接合金屬構件〜 密性降低的主要原因。因此，在產生如此的处=迷、性及水 的情況下，最好進行㈣接而‘封人該缺陷部分 I 刀的你^ 3击丁 程。又.，在本實施形態中，雖.然在被接合金屬的兩: 行侧面熔接工程.，但僅在.任一邊進行亦可。 面進 [第七實施形態.] 接著，針對本發明的第七實施形態做說明。 本發明的第七實施形態的#合構造物的製造 第39圖所示，其為第-金屬構件la的端面與第二全屬： 件ib的端面突合而形成的接合構造物5 :接:構人造物51的第-側面c及第二側…:二： 矣從接合構造物51的表面A及押面R、隹> — 叫λ夂雈面β進仃摩擦攪拌接合。 。本Λ鈿形恶的接合構造物的製造方法包括（1)突合工 ()侧面熔接工程、⑶第—本接合工程、⑷第—修補 工程、⑸第二本接合工程、⑻第二修補工程。以下針對 各工程做詳細的今 〆 Β而且，本實施形態的上下左右前後 係根據第3 9圖的箭號。 (1)突合工程 %如第40(a)及40(b)圖所示，其為使第一金 屬構件h的端面lla與第二金屬構錄的端面⑴突合 的工程。 第一金屬構件la及第 其斷面為矩形的構件， ]3及第二金屬構件ib 示， 構件 一金屬構件lb，如第40(a)圖所 為大略相同的形狀。第一金屬 為例如鋁、紹合金、銅、銅合 2036-9906-PF；Chentr 200906526 金、鈦、鈦合金、鎂、鎂合金 在.第-金屬構件七的端面n授拌的金屬材料。 角部往寬度方向内側偏mm的兩側面14a、⑸側’ m12a5 長方體狀的缺 形成凸部。 、'屬構件la的前端部 在第二金屬構件lb的端面 角邱拄心_古A b的兩側面14b、15b側， 角4在免度方向内側偏移的長 從表面⑽至裡面13bL ^的缺口部16b、17b， 形成凸部。 b形成，在第二金屬構…前端部 的^突合工程中，如^ 4咖圖所示，第-金屬構件& :凸棒“❿與第二金屬構件lb的凸部的端面llb突 二之^…一金屬構件U的表面心與第二金屬構件 的表面⑽齊平，第—金屬構件h的裡面13a與第二 金屬構件α的裡® 13b齊平m屬構件la的側 面14a與第二金屬構件lb的側面⑽齊平，第一金屬構件 1 a的側面1 5 a與第-今麗拔从! u上二；， ”昂一金屬構件lb的側面15b齊平。然後， 在第-金屬構件la的凸部的端自Ua與第二金屬構件^ 的凸部的端面11b的突合面形成突合部⑸。又，在突人 部⑸的左右兩側’藉由第_金屬構件“的缺口部 17a與第二金屬構件lb的缺口部⑽、爪連結而形成凹 槽 K50。 第-金屬構件^與第二金屬構件㈣合而形成的構 件為以下的接合構造物51。又，接合構造物51的上面為 表面A’下面為裡面b，接入谨、止私ςι山 按D構造物51中，第一金屬構件 2036-9906-PF;Chentf 200906526 1 a的側面1 4a與第二今厲姓η ‘屬構件lb的側面14b所構成的面 為第一側面C。又，接人雜.斗 ， 钱。構造物.51 .中，第一金屬構件u 的侧面.:1 5 a與弟二金屬構件^& a (。^ 的側面1 d b所構成的厭為第 二側面V。 _ , 而且’在本實施型態中’對於第-金屬構件la及第二 金屬構件1b預先形成缺〇部！6a、17a、16b、17b，例如 在第-金屬構件la及第二金屬構件lb突合之後，使用切 削工具切削而形成凹槽K 5 〇。 又，第一金屬構件1a及第二金屬構件lb的形狀、尺 寸雖然並無特別的限制，但希望至少在突合部j5i中的厚 度尺寸是相同的。 (2)側面溶接工程 側面溶接工程，如第41圖所示，其為對於各凹槽κ5〇, 藉由從接合構造物51的第—側面c及第二側面d進行炼 接’而將溶接金！ T51填充於各凹槽K5〇内的工程。 在侧面溶接工程中，如第〇圖所示，從第-侧面C及 第二側面D將熔接金屬T51填充於各凹槽託。内。藉此， 形成第-金屬構件la的端面Ua與第二金屬構件ib的端 面Π b接合的接合構造物51。 而且，側面熔接工程並未限定於T〗G熔接或m丨g熔接， 可進行其他公知的炼接。而且，熔接材料雖然與接合構造 物51不同，在本實施型態是使用相同的材料。 又，在側面溶接工程巾’將炫接金屬⑸填充於各凹 槽K50之後，將比接合構造物51的第一側面c及第二侧面 2036-9906-PF;Chentf 200906526 D还突起的部分的熔接金屬Τ5 1切除。 (3 )第一本接合工程 第—本接合.工程，.如第45圖所示，對於第—盖 1 a與第二金屬椹杜彳^ Α ★ 隹屬構件 冓件lb的犬合部J51，從接合構造物51 表面A進行摩擦攪拌工程。 人工接合工程包括對突合部J51進行假接合的假接 。-纟本接合用旋轉工具G的插入預定 f 下穴的下穴拟士 了貝无$成 元成工輕以及對突合部J5.1進行摩擦 接合工程。 十 假接合工程’如第43圖所示’其為使假接合用旋轉工 具F沿著第-金屬構件la與第二金屬構件ib的接縫移動 叩對大合部j 5丨進行摩擦攪拌的工程。 :假接合工中’首先，如第42U)圖所示，將假接合 疋：工具F配置於設定在第二側面D侧的熔接金屬T51 的摩掭攪拌的開始位置s”的正上方(參照第η圖），使該
假接合用旋韓jjl呈p、真# # A /、F邊％轉邊下降而將攪拌銷F2推壓於開 始位置Spi。 當搜拌鎖F2接觸於炫接金屬T51的表面時，由摩擦熱 而使授拌銷F2的周圍的金屬做塑性化流動，如第42⑻圖 所不，攪拌銷F2插入熔接金屬了5 1。 搜拌銷F2全體進入炼接金屬m且肩部fi的下端面 的全面接觸於溶接金屬T51的表面之後，使假接合用 ㈣工具F邊旋轉邊朝設於第—側面^側的溶接金屬⑸ 的結束位置E”移動（參照第4 3圖）。 2036-9906~PF；Chentf 76 200906526 當使假接合用旋轉工具F移動時，其攪掉銷F2周圍的 金屬依次塑性化流動’同時在從攪拌銷？2分離的位置上塑 性流動化的金屬再度硬化。 然後，如第43圖所示，通過.第一金屬構件“及第二 金屬構件ib的接缝，藉由使假接合用旋轉工具f詳結束位 置eP2移*，橫越突合部J51 *全長而進行摩擦授摔' 之後，在假接合用旋轉工具F到達結束位置&之後， 使假接合料轉工具F邊旋㈣上升而㈣拌銷Μ從炫接 金屬T51的表面脫離。 “下穴形成工程，如第45(a)圖所示，其為在本接合用 方疋轉工具G的預定插入位置形成下穴Η的工程。在下穴形 成工程中’假接合用旋轉工具F的攪拌銷ρ2從結束位置 E p 2脫離時所形成的拔孔由鑽頭擴孔而在設定於熔接金屬 T51的結束位置Epz(參照第43圖）處形成下穴ρι。該下穴 pi為減低本接合用旋轉工具G _掉冑g2㈣入阻抗為 目的而认置。而且，本實施形態的假接合工程中的摩擦攪 拌的^束位置EP2《為後述的本接合工程的摩擦授拌的開 始位置Sp3。 本接D工程，如第44圖所示，沿著露出於接合構造物 51的表面A的突合部J51進行摩擦攪拌。 首先如第45(a)圖所示，將本接合用旋轉工具G配 置於认定在第—側面c側的熔接金屬τ51的開始位置& 白勺 j*p 卜 +备 ,, 著，使本接合用旋轉工具G邊旋轉邊使攪拌 銷G2的剛端插入下穴P1，使攪拌銷G2進入熔接金屬T5 1。 2036-9906-PF；Chentf 77 200906526 藉此’攪拌銷G2的周圍的金屬塑性流動化^ 而且，如第45(b)圖所示’.¾.拌銷G2的全體進入熔接 金屬T51且在肩部G1的下端面G11的全面接觸於熔接金屬 T51的表面之後’一邊進行滹擦攪拌’一邊使本接合用旋 轉工具G向設定於第.二侧面d側的熔接金屬T5丨的結束位 置Em移動。而且，在本實施形態中，雖然上述假接合工程 的開始位置Sn設定成本接合工程中的摩擦攪拌結束位置 EP4，但兩者不一定要一致。 當本接合用旋轉工具G移動時，在該攪拌銷G2周圍的 金屬依次塑性流動化，同時在從攪拌銷G2分離的位置上， 塑性流動化的金屬再度硬化而形成表面侧塑性化區域w5 i。 在進入接合構造物51的熱量有過大之虞的情況下，希 望將水從表面A侧供給至本接合用旋轉工具G的周圍。而 且，當冷卻水進入第一金屬構件丨a與第二金屬構件ib之 間時，雖然在接合面有產生氧化膜之虞，在本實施形態中， 由於實施假接合工程而閉塞第一金屬構件la與第二金屬 構件lb之間的孔，冷卻水難以進入接合構造物51的接合 部’接合部的品質無劣化之虞。 如第44圖所示，通過第一金屬構件la及第二金屬構 件lb的接缝，藉由使本接合用旋轉工具G向結束位置心 移動’橫越突合部j 51的全長而進行摩擦搜拌。 當本接合用旋轉工具G到達結束位置Εγμ之後，使本接 合用旋轉工具G邊旋轉邊上升，而使攪拌銷G2從熔接金屬 丁 51的表面脫離。當使攪拌銷G2脫離至上方時，在結東位 2036-9906-PF；chentf 7δ 200906526 形成與攪拌銷G2大略相同形狀的拔孔Q2(參抨 45(c)圖）. 、 (4)第一修補正，程 人第傣補工程’如第45(c)圖：所示，包括在第一本.接 °、耘中’將填充用金屬構件h'填充於本接合用旋.轉工具 奸脫離％所形成的拔孔⑽的填充用金屬構件插人工程、如 :人6圖所不，對於接合構造物51與填充用金屬構件h的 大^乃2使用假接合用旋轉工具F進行摩擦授拌的修補 2 σ工耘、如第47圖所示，將熔接金屬T52填充於修補接 σ工私中當假接合旋轉工具F脫離時所形成的拔孔⑽的修 補熔接工程。 •填充用金屬構件插入工程，如第45(c)圖所示，其為 將與拔孔Q2相同形狀的填充用金屬構件h插入形成於左側 的熔接金屬τ51的表面的拔孔Q2，而掩埋拔孔Q2的工程。 在本實施形態中，雖然以與接合構造物51相同组成的金屬 材料开/成填充用金屬構彳h ’只要是可摩擦攪拌的金屬材 料即可。 修補接合工程，如第46圖所示，對於接合構造物51 (熔 接孟屬T51)與填充用金屬構件h的突合部J52，用假接合 用旋轉工具F進行摩擦攪拌。 在修補接合工程中，使假接合用旋轉工具F的攪拌銷 F2進入没定於接合構造物5i(熔接金屬Η〗）與填充用金屬 構件h的接縫上的摩擦攪拌的開始位置Sps，沿著接合構造 物5 1與填充用金屬構件h的接縫，使假接合用旋轉工具ρ 2〇36-9906-PF；Chentf 79 200906526 移動，而橫越突合部J52的全周進行摩擦授掉。 *二且，由於在修補接合工程中的摩擦授拌接合盥第― 詳細的說明。 接°大略相同，因此省略 又，在本實施形態中，在橫越突人 杆座棟俨姓σ J5 2的全周而進 = 後’使假接合用旋轉工具"多動至摩擦攪拌 :::6為止(本接合工程中的摩擦物結： 二二接合用旋轉工具F從結束位…位置脫離。 此’“結束位置^使搜拌銷F2脫離至上方時，在結 束位置EPe形成與攪拌銷F2 第47圖）。 相同形狀的拔孔⑽（參照 用今在本^施形態中’為了對接合構造物5i與填充 金屬構件h的突合部j52進行摩 接合工铲由私址 手七、攪拌，雖然使用在假 口私中所使用的假接合用旋轉工 沿著接合構造物51與埴充兩金屬構件：只要具有能 函周狀的移動的尺寸’使用其他的旋轉工具亦可。 在修補熔接工程中，如第47 炫接金屬⑸的表面的拔孔⑽内進：：，在形成於左側的 接，將炫接今严MM溶接等的突起溶 接金屬Τ5 2填充於拔孔q3中。 亦可㈣接工程並不限定於m炫接或㈣溶接， 造物仃、—他Λ知的熔接。而且，熔接材料雖然與接合構 不同，但在本實施形態中是使用相同的材料。 又’在修補熔接工藉φ 狀 Q3 . . ^ %中，舲烙接金屬Ϊ52填充於拔孔 欠取好將比接合構造物51的表面Α還突起的部分 2036-9906- PF;Chentf 80 200906526 的熔接金屬T52切除。 (5)第二本接合工程 弟一本接合工程’如第#圖所示，其為對於第一金 構件1U弟二金屬構件lb的突合部J52從接合構造物5.1 的裡面.B進行.摩...擦攪拌接合的工程。 人=二本接合工程包括對突合部川進行假接合的假接 5工程、在本接合用旋韓 轉工具G的插入預疋位置預先形成 下穴的下穴形成工程、斟咖 對大合部J51進行摩擦攪拌的本接 〇工程。 在第二本接合工程中’在第一修補工程結束之後，將 接合構造物5丨從未圖示㈣祕#裝置暫時取下，在裡面 朝向上方而再度固定的狀態下，進行假接合工程 形成工程以及本接合 「八 彳接。工釦。而且，在第二本捿 各工程由於與第一本接人 ι |的 說明。 接…的各工程相同，因此省略其 (6)第二修補工程 第二修補工程，如筮/ δ 如弟48圖所示，包括將填 件h填充於在第二本接合工程中所形成的拔孔 = 金屬構件插入工程、對於接合構造物Η 屬：用 h的突…52進行摩擦檀拌的修補接合工程二= 接金屬T52填充於在修補接 Λ及將蝽 且，在第二修補工程中的 技孔Q3。而 丁的各工程由於與第_ 工程相同，因此省略其說明。 、 > 補工程的各 藉由以上的各工程，l 如弟39圖所示，形成第一 2036-9906^PF;Chentf 200906526 件1 a的端面與第二 51。 ， 的端面接合的接合構造物 根據本貫施形態黎 φ ^ ^ Λ 化方法’如第39圖所示，μ 士射 路出於接合構造物51的側、 轉由對 可比較容易地接合接合構造物51。…V 1進料接，' 由將填香：各t補工程中’如第47圖及第48圖所示，藉 Q2而樁金屬構件4充於本接合用旋轉工具“編 Q2,而掩埋了形成於摩 ）拔孔 π陡L丄 攬拌的結束位置的拔孔Q2 ,因此 叮防止由於拔孔Q2所造 在接合構造物51上1^ 度降低。即，可 故夂摩擦攪拌的結束位 ^ 的工序數。 “出材，因此可減少接合作業 # 在各t補工耘中，接合構造物51與填充用金屬構 入、大合部]52被摩_拌，在該突合部服中，由於 接合構造物51盘埴奋用a s Λ '、’、 屬構件h係一體成形，可提升第 η件ia a第二金屬構件lb彼此的接合部的氣密性 及水密性。 如第39圖所不，藉由將溶接金屬⑸填充於形成 於接合構造物51的侧面的凹槽κ5〇内，可進行溶接至接合 構^物5!的内部，由於溶接範圍變廣，在提高接合強度之 同時，可提高接合位置的氣密性及水密性。 又，如第43圖所示，在進行各工程之前，藉由對突合 部⑸進行假接合，可防止由於將本接合用旋轉工具α 入突合部所造成的突合部J51的開孔，玎適合各接合 2036-9906^PF;chentf 82 200906526 ，在各接合工程中， 接合用旋轉工具^的杯，第45(a)圖所示，藉由在本 低本接合用旋轉工且二預定位置預先形成下穴P1’可減 藉此，可提高摩檫授拌接造物51時的壓 接合作業。 广的精度之同時，可迅速地進行 又，如第47圖及笫^ ί 接金屬剛充於使假接Ι:所示，在各修補工程中將- 拔孔⑽，藉此可防止拔孔；^轉卫具Μ離時所形成的 Π Β* -Τ ^ ^ yv Μ &成接合位置的強度降低， 同％可將接合位置修整平垣。 、，以上，雖然針對本發明的實施形態做說明，但本發明 並不限於上述實絲丑彡能 >_ 、形心，在不脫離其旨趣的範圍内可適卷 地做設計變更。 例如，在本實施形態中，如第44圖所示，雖然在設於 接合構造物51的兩侧部㈣接金屬T51的表面設定摩擦搜 拌的開始位置Sp3與結束位置Ep4，但也可在突合部川與 熔接金屬T51的邊界設定摩擦攪拌的開始位置與結束仇 ί。 ' 又，如第49圖所示，摩擦攪拌的開始位置Sp?與結束 位置Ep8係設定於各金屬構件la、lb的表面i2a、i2b的其 中之一（在第49圖中設定於第二金屬構件ib)，使表面塑 性化區域W 51形成匸字狀。 又，在本實施形態中，如第39圖所示，雖然在接合構 造物51的兩侧面C、D形成凹狀的凹槽K50，如第49圖所 2036-9906-PF;Ghentf 83 200906526 示的接合構造物51，也可在接合構造物51的兩側面c、d 形成軸斷面呈三角形的凹槽⑸，，凹槽的形狀並無限定。 而且，在本實施:形態中，如第4〇(a)圖所示，雖然藉 由在第-金屬構# la形成缺口部]6a、心在第二金屬e 構件形成缺口部i6b、m而構成凹槽£5〇，但在第— 金屬構件la或第.二金屬構件lb的其中之—形成缺口部而 形成凹槽亦可。 又’在本實施形態的製造方法中，使在第一本接合工 程中形成於表面A的表面側塑性化區請與在第二本接 合工程中形成於裡面B的裡面側塑性化區請重複。在 此構造中，由於朔性化5埜 λ. m 一化至弟一金屬構件la與第二金屬構件 ib的内部’可提高第— 拉/ ύ 鱼屬構件1a與弟二金屬構件lb的 接合部的氣密性及水密性。 [第八實施形態] 接—者’針對本發明的第八實施形態做說明。 件二trr態的接合方法’如第5°圖所示’將接頭構 件U插入使第一金屬構 霉 成的中空部，對第一冬“件1u合而形 屬構…接頭構件1a與接頭構…及第二金 第-金屬構件的突合部進行摩擦搜拌之同時，對 ,f+, a及弟二金屬構件lb的側面進行 先’對本實施形態的接合方法的第 ：。百 屬構件U做詳細的說明。 構件U及第二金 如第51⑷及叫b)圖所*，在本實 端面16分別邗士 „ 九態中’使用在 刀別形成凹部的第—金屬構件丄 在 ，、弟一金屬構件 2036-9906~PF；chentf 84 200906526 1 b以及插入第一全屬错批 金屬構件la與第二金屬構件 成的中空部的接頭構件U。 大s而开 第-金屬構件la ’其斷面觀看呈矩升.. 從表面ί2裡面]^連續 "在端面16上 遇'，·η地形成斷面觀看 第二金屬構件lb為與第一金屬構件的凹部[ 屬構件。形成於第二金屬構件的凹部;與=形狀的金 屬構件la的凹部V相向。藉由使第一金屬構成於第-金 金屬構件]b的端面16彼此突合而形成中空部。a及弟二 為相= = 第二金屬構件巧在本實施賴 成的金屬材料’例如銘、銘合金、鋼、鋼人八 鈦、鈦合金、镁、鎮合金等可摩擦授拌的金 二、 接頭構件U為斷面呈麵形的長方 冓成。 度㈣成與第一金屬 接頌構件U的寬 又，接頭構件υ = Γ ^度PlA略相等。 屬構件1的、又Q2的1/2 ’而為Q2/2,其與第一金 = 部v的長度P2大略相等。又，接_" 的尽度Q3形成與第—今眉播杜] 相等。即，接頭構件n:V的厚度P3大略 插入第一二第5Kb)圖所示，大略無間隙地 ,屬構件la及第二金屬構件lb突人 空部。接頭構件丨丨乂 士 — a 大。而形成的中 ⑽二 形態中由與第一金屬構件h相 同的材料構成。 於此’將接頭構件U插入第一金屬構件h及第二金屬 構件lb突合而形成的中，^ ' 合 -料成的構件稱為被接 邊的側面為第一側面c、另—邊的側面 、’ 。又，被接合金屬構件Ή的表面為表面Λ 裡面為裡面Β、 - 85 2〇36-99〇6-PF；Chentf 200906526 第二側面D。又，在本實施形 第50圖的箭號。 ㈣上下左右-後儀根攄 如第錄）圖及第：52-圖所.示.，在被接合金屬構件η 的表面Α上形成第—全麗挺#、 t _
弟金屬構件1心與第二金屬構件1W 的突合部胃。而且,持接頭構件^在二個突合邻^ 中，第二側面D側的突合部稱為第—突合部” 面C側的突合部稱為第二突合部打⑽。 弟 斤:屈在被接合金屬構件71的表面A形成接頭構件_ 弟一金屬構件ib突合而形成的一邊側連接突合部J71、及 =刪與弟-金屬構“突合的另—邊側連接突合部 第-突出材2以及第二突出材3，如第 夹持被接合金屬構件71的突人 "不，為 J大u邛J70吨配置的元八 添设於被接合金屬構件71，覆蓋隱： 第二側面D的第一金屬構件13盘第—金屬/終面U (邊界線）。請第-突出材2以；·突的接缝 特別限制，在本實施形態中，與被接合金屬構件71:^ 组成的金屬材料形成。又，雖然第_突 以相同 =3:形狀、尺寸並無特別限制，在本實施形 :與突合部綱的被接合金屬構件一尺;： 以下，詳細說明本實施形態的接合方 的接合方法包括⑴第一準備工程、 。本貫施形態 第-本接合工程、⑷第二預備工程：預備工程、⑶ 、㈧弟二本接合工程 2036-9906-PF；chentf σ ο 200906526 以及（6)側面熔接工程。 (1)第一準備工程 參照第圖及第.52圖而說明 備工程為爾被接合金屬構件 /#工备。第一為 程。第一準備工程在本實 & 5 %，配置突出材的^ 盥第-全厘姐 、形態令包括將第金屬槿株1 一弟一金屬構件lb.突合 .金屬構件I, 工程、在被接合金屬構件71=“"插入中空部的突合 第-突出材.2與第二突出二部J?°的兩側分別配置 在突〜Φ 的突出材配置工程。 麗^土 弟51圖及弟52圖所示，使第一 屬構件化的端面16密接於第 弟-金 —. $ /鸯構件i a的减；1 β — 冋…將接頭構件υ# J u砟ν所形成的中空部。 又弟一金屬構件la的表面12盥第-表面12齊平，而且室 12與弟—金屬構件讪的 且弟一金屬構件la的裡面13 I 構件lb的裡面13齊 丨^、第一金屬 第-側面u舆第樣地’第一金屬構件1&的 金屬構件1 b的第一側面1 $斑年，筮 金屬構件la的第二側面彳…人“ 14…弟- 15齊平。又，接』I b的第二側面 面12及第… 表面與第一金屬構件1a的表 一 ”屬構件lb的表面12齊平。 件ϋ的裡面盥第—八s 作也接頭構 ib的裡面13齊平^屬構件1&的裡面13及第二金屬構件 在大出材配置工程中，如第52圖所示，配置第-突出 材3而覆蓋隱藏出 弟—大出 印現在第一側面c侧的突合部J7() 抵接面抵接於第— 面C。而且，配置第一突出材2而覆 盍fe藏出現在第-相丨 復 在弟-側面D側的突合部J70，使其抵接面抵 2036-9906-PF；Chentf 87 200906526 接於第二側面D。此時 * 材3的表面盥被接人 犬出材2的表面與第二突出 突出材2:的裡面血第二* 1的表面A齊平，同時第一 71的裡面B齊平。—大出材3的裡面與被接合金屬構件 在配置第·_ tL· It r, 接合金屬構件71 " 第二突出材3之後’熔接由被 ί
假接合被接合金屬構件:形:的内側角部Μ 被接合金屬構件.? ：第"出材2。而且’溶接由 .^ /、第一大出材3所形成的内側角部3a 而假接合被接合金屬 ,,^ ^ τ丄/、弗—犬出材3。而且，可橫 越内側角部2 a及3 a的入具；破 ,,^ t王長而連續地實施熔接，也可斷續 地只施溶接。 、 (2)第一預備工程 f -預備工程為第一本接合工程之前所進行的工程， ，本只鈀开H ’包括在被接合金屬構件71的表面A側， 2出現於被接合金屬構件71的表面A的各突合部進行假接 合的假接合工程以及在第一本接合工程中的摩擦攪拌的開 始位置形成下穴的下穴形成工程。 在假接合工程中，如第53圖所示，使一假接合用旋轉 工具F移動而形成連續的軌跡（bead)，第一突出材突合部 J2、第二突出材突合部J3、突合部J7〇(第一突合部j7〇a 及第二突合部J70b)、一側連接突合部J71及另一側連接 大合部J72而連續地進行摩擦攪拌。即，插入摩擦攪拌的 開始位置SP1的假接合用旋轉工具F的攪拌銷F2在中途不 脫離而移動至結束位置Epl為止。在本實施形態中，雖然將 2036-9906' PF；Ghentf 88 200906526 摩擦擾拌的開始位置Sp,及結東位置Ερι設於第一突出材 2’但並不限定開始位置Spi與結束位[Ep!的位置。又，在 本貫施形態中，假接合用旋轉工具F及本接合用旋轉工具 的旋轉方向全部做右旋轉。如此，由於假接合用旋轉工 :及本接合用旋轉工具。的旋轉方向統一，可省略作業 手續。 參照第5 3 (a)及5 3 (b)圖對太管#取^ 做詳細的制。 ⑽本心㈣的假接合工程 件二接:一工：’在本實施形態中’包括使被接合金屬構 ，、—突出材2的第-突出材突合部12接合的第一 犬出材接合工程、使被接合金屬構件71的突合部 邊側㈣接突合部爪作假接合的第—假接合^ Γ:第金屬構…第二突…的第二突吻it 的第二突出材接合工程以及對被接合金屬構件二 合部no以及另一側的連接突合部m作假接 1 接合工程。 昂二假 姑在第一突出材接合工程中，如第购圖所示，# 接合用旋轉工^位㈣於第—突出#2的適# ^假 始位置S”的正上方’接著，使假接合用旋轉工呈士開 轉邊下降而搜拌銷”推壓於開始位置Spl。假接合用， 工具F的旋轉速度係對應於授拌銷F2的尺寸 疋轉 授拌的被接合金屬構件71等的材質及厚度等，摩擦 數的情況下’設定於5 0 0〜2刚(，)的範圍内。大多 當授拌銷F 2與第一突屮鉍9 AA主 大出材2的表面接觸時，由於摩捧 2〇36-9906-PF；chentf 89 200906526 熱而使授拌銷F 2 W PI AA X p ^ % ^ ^ e ，金屬塑性流動化，攪拌銷F2被 插入第f突出材2。 攪拌銷F2.全體進入第― 入卫 大出材2且肩部F1的下端...面 F11的全面接.觸於第—突 材2的表面之後，如第:53(a) '圖所不，使假接合用旋轉工且 材突合部]2上的以心“邊疑轉邊朝設於第一突出 J丞點s 1做相對移動。 假接合用旋轅工I p AA ~ 1 $私動速度（輸送速度）雖献對應 於攪拌銷F2的尺+、氺吐^ & ^、、摩擦攪拌的被接合金屬構件 71寸的材質及厚唐笙 几〜 1fln 、 °又疋，大多數的情況下，最好設定 於100〜1〇〇〇(職/分） θ Μ f Μ & 圍内。假接合用旋轉工具F的移 動日守的旋轉速廑Ix , ^ /、 ％的旋轉速度相同，或比其更低 連。叩且，在使假接合 部F1的軸線相對仇 轉一具F移動之際，雖然使肩 ' 於鉛直線猶微行進方向的後側傾斜，作若 不傾斜而呈鉛直，則徊社人 攸w仴訂1右 ^ , 、假接5用旋轉工具F的方向轉換變得 谷易’而可做複雜的移動 時，在該授拌鎖F2的周n二：接5用敬轉工具"多動 在從D 、屬依次塑性流動化之同時， 在攸搜拌銷F 2偏離的伤罢 化。 置上，已塑性流動化的金屬再度硬 使假接合用旋輕τ曰r 第-突出材突合部目對移動而進行摩擦搜掉至 合用旋轉工具F不脫離二 為止’在基"Sl使假接 工程。 離而依此狀態移行至第-突出材接合 在弟一突出材接八士 . 金屬構件η所形成白V”對第一突出材2與被接合 的弟一大出材突合部.J2進行摩擦攪 2036-9906-PF;Chentf 90 200906526 拌。具體而言，在被技 μ 钱合金屬構件71與第一突出材2的接 縫（邊界線）上設定麇换坡 犬扣孖Ζ的接 ίτ'祝拌的路徑，沿該路徑使假接合用 方疋轉工具F做相對移動 — 對弟犬出材突合部J2進行摩擦 攪拌。即’在假接合 用紅轉工具F到達基點si之後，使假 接合用旋轉工具，F :不 脱離而依此狀態移動至設於第—突出 材突合部J2上的—砂h 、的折返點s2。然後，在折返點s2 使假接5用旋轉工| p此、。 '、 斤、之後’使假接合用旋轉工具F 朝向設定於第_突出好今 、 犬5邛J 2的另一端側的折返點s 3 移動。然後，在折;^赴。0 ，，s3使假接合用旋轉工具F折返之後， 移動至基點si為止。 在假接合用旋榦工| p # _ ^ 谷具F到達基點si之後，依此狀態移 行至第一假接合工程。 如弟53(a)及53(b)圖所示，在第一 假接合工程中，被接合金屬構件71的第一突合部邊、 -邊側連接突合部川以及第二突合冑通作假接合。 即，在假接合料轉工具F到達基點S1之後，沿著第一突 合部^進行摩擦授拌，使假接合用旋轉工具F移動至接 頭構件[第—金屬構件h及第二金屬構件心向的基 ,，.、έ s4為止然後，在基點s4使假接合用旋轉工具ρ不脫 離而依此狀態使假接合用旋隸 用奴祷工具F沿著一邊側連接突合 部J 71動。
假接合用旋轉呈V 5i! 'i- ^ J.A ^ 轉具F到達與接頭構件U、第-金屬構 件1&、第二金屬構件1b相向的基點s5之後，沿著第二突 合部J70b，使假接合用旋轉工呈 妙, 啊 /、Γ私動。然後，在假接合 用方疋轉工具F到達設定於裳-扣山』 』廷c又疋於弟一犬出材突合部J3上的基點 2036-9906-PF;Chentf 91 200906526 S6之::依此狀態移行至第二突出材接合工程。 在第一突出材接合工程中，對於 合金屬構件7Ϊ所开；# &势 、一出材3與被接 冉忏Η所形成的第二突出材突合 拌。即.:，假接人用斿絲 進仃摩擦攪 假接。用旋轉工具F到達基點d 用旋轉jL具F不脫齙.，彳太^ 4# ’’’ 吏假接合 ，依此狀態移動至設定於第_ it部η的一端侧的折返點S7。然後，在折返；二: ;二用：轉工具F折返之後’使假接合用旋轉工具F朝向
设定於第二突出材突乂v T q AA 口 D 材大J3的另一端側的折返點s8移 動。然後，在折返點s8使假接合用旋轉工具f折返 移動至基點S6。 〜假接合用旋轉工具F到達基點s6之後，依此狀態移行 至第二假接合工程。在第二假接合工程中，使被接合金屬 構件71的第二突合部J70b '另一側連接突合部以及 第一突合部J70a進行假接合。即，在假接合用旋轉工具f 到達基點s6之後，使假接合用旋轉工具F不脫離而沿著第 二突合部J70b向基點S5移動。然後，在假接合用旋轉工 具F到達基點s 5之後’依此狀態使假接合用旋轉工具ρ、、八 著另一側連接突合部J72移動。 然後，在假接合用旋轉工具F到達基點34之後，使假 接合用旋轉工具F沿著第一突合部J70a移動，橫斷第—突 出材突合部J2，而突入第一突出材2。最後，在假接合用 旋轉工具F到達結束位置EP1之後，使假接合用旋轉工具F 脫離。 而且，當假接合用旋轉工具F的攪拌銷f2進入第一突 2036-9906-PF;Chentf 92 200906526 出材J2及第二突ψ44_τη 突出材拉離的力作用3時’雖然被接合金屬構件η與兩 乍用，但由於被接合金屬構件71蛊 办 出材2及第二突出材3所形成的内側 垃大 在破捿合金屬構件71.與第一突出材2 _ 出#3之間不會產生開孔。“-大 如此’藉由假接合工程是以連續軌跡進行，出現於被 。金屬構件71的表面的各突合部可有效地進行俨接人 ，在假接合工程結束之後，進行下穴形成工^\接^ 二其為在後述的第-本接合工程中的摩擦㈣ 工呈。 ::1形成下穴的工程。下穴為減低本接合用旋轉 /、白、攪拌銷G2的插入阻抗（壓入阻抗）為目的而設置 ^ ’在本實施形態中’其為以未圖示的鑽頭對假接合用旋 =具F的攪拌銷F2脫離時所形成的拔孔進行擴孔而形 (3)第一本接合工程 *人第一本接合工程為對被接合金屬構件71的表面“則的 大5部170(第一突合部J7〇a、f二突合部J7〇b)、一邊側 &接大合部m以及另_側連接突合部m真正進行接合 的工私。# ’在本實施形態的第一本接合工程中，使用本 接合用旋轉工呈g人 八〇攸假接合狀態下的被接合金屬構件71 的表面A侧進行摩擦攪拌。 一在弟—本接合工程中，如第54(a)圖及第54(b)圖所 不’將本接合用旋轉卫具G的攪拌銷Μ插人（壓人）形成於 開始位置SM1的下穴（圖式省略），插入的授拌銷⑵在中途 S3 2036-9906-PF；Chentf 200906526 不脫離而移動至折返點〇Mi後，依此狀態往復移動至結 置 E。 。 . ° 於此’在上述假接合工程結束的時間點，具備假接合 用旋轉工具F的摩:擦.授拌裝置由於位於第一突出材的結 束位置Επ的正上方（參照第53(13)圖），第一本接合工程的 開始位置為SM]，使具備本接合用旋轉工具G的摩擦攪拌裝 置不移動而進行第一本接合工程，可使作業簡略化。而且， 在本實施形態中，雖然 置設於第一突出材 位置並無限定。 將摩擦授拌的開始位置Smi及結束位 2，但開始位置Smi及結束位置Emi的 工程 參照第54(a)及54(b).圖而更詳細地說明第_本接告 f先，如第54(a)圖所示’使本接合用旋轉工且g七 於開始位置撕的正上方，接著，使本接合用旋轉工呈 邊右旋轉邊下降而將授拌鎖02的前端插入下穴。當授摔. G2進入下穴時，攪拌錯^2的s t ^ ,、 仟鋼“的周面（側面）抵接於下穴的六 壁，金屬從穴壁產生塑性流動化。杏 田成為如此的狀態時， 塑性流動化的金屬在攪拌銷G2的 J周面被壓退，同時由於攪 择賴被壓入，可減低屡入初期階段的屋入阻抗。又，在 2合用離具。的肩部G1抵接於第-突出材2的表面 刖’由方；攪拌銷G 2抵接於下穴的— 的八壁而產生模擦埶，可 紐至塑性流動化的時間。即， 从^ 了減低摩擦攪拌裝置的負 何’除此之外，可縮短本接合 任D所需要的作業時間。 擾拌銷G2的全體進入第—突 大出材2且肩部G1的下端 2036~9906~PF;Chentf 94 200906526 面Glj的全面接觸於第一突出材2的表面之後，如第54(&) 圖所不’進行摩擦攪拌同時使本接合用旋轉工纟G朝向被 接合金:屬構件71的第-突出材突合部J2的基點si做.相對 移動，而且撗切第一突出材突合部J. 2而突入第一突合部 J 田使本接合用旋轉工具G移動時，該攪拌銷G2的周 圍勺金屬依_人塑性流動化之同時，在從攪拌銷Μ分離的位 置 2卜生/;IL動化的金屬再次硬化而形成塑性化區域（以下 稱「表面側塑性化區域W71」）。 本接合用旋轉工具G的 於攪拌銷G2的尺寸、形狀 71等的材質及厚度而設定， 〜30 0 (mm/分）的範圍内。 移動速度（輸送速度）雖然對應 、摩擦攪拌的被接合金屬構件 在大多的情況下，設定於3 0 在進入被接合金屬構件71的熱量過大的情況下，水從 表面,Α側供給至本接合用旋轉工具g的周圍而冷卻。而且， 當冷卻水進入第一金屬構件 萄傅仟丄a及第二金屬構件b之間
時’雖然在接合面有產生龛 座生虱化艇之虞，但在本實施形態中， 由於實施假接合工程而閉耷力.门 λ %而閉塞孔洞，冷卻水難以進入被接合 金屬構件7 1的孔洞中，g 抹人* 中因此接合部品質不會有劣化之虞。 本接合用旋轉工具G在到遠其 隹到運基點s4之後，使本接合用 旋榦工具G不脫離而依此狀能 心、使本接合用旋轉工呈G >VL # 一側連接突合部J71移動。 &者 …、後 在本接合用旋轉工具G 到達基點s5之後’使本接合 二、 <得工具G沿者弟二突合部 入第二突出材3。然後，本接合用旋轉工 在到達設^第二突出材3的折返隸】之後，使本接 2036-9906-PF;Chentf 95 200906526 合用旋轉工具。在折返點&折返。 然後，再度使本接合㈣#工具e J70b移動，在本接合 。者第一大合部 丧口用凝轉工具G到達基 第“⑻圖所示’使.本接合旋轉工具^著’如 合部卿身。然*，在本接合用旋轉工 接突 之後，使本接合用旋轉工具G沿著第—突：：；點Μ 然後，橫斷第一突出姑* a σ邛J70a私動。 大出材突合部J2，在社 合用旋轉工具G脫離。 °、置EM]使本接 如此，藉由第一本接人工尹，以，*破士 地接合出現於被接合金屬 /跡進打’可有致
i屬構件71的表面A 而且，在本實祐取萨山 令大。邛。 # 71 .. 、態中，由於在出現於被接合金屬m 件71的表面A側的被接合 屬構 延長線上設定摩捧攪# _缝（邊界線）的 手k撹拌的開始位置Smi 此可將本接合用旋轉工 、，來位| EW1，因 藉此，可有效地進行$ ,^. 度。 用方 1 " 接合工程’而且可減低本接人
用方疋轉工具G的磨耗量。 令钱D 本接合用旋轉工具G㈣制_ 之際的本接合用旋轉 Em!脫離 度）攻好比移動時的旋轉 禱速 的旋轉速度與移動Λ如此’相較於脫離時 銷G 2的脫離阻抗變小 、免拌 „ Γη 欠小可迅速地進行結束位置的攪牲 銷G 2的脫離作業。 視掉 …在本實施形態中，雖然在第一本接 進行第一預備工和 之别 、，但省略第一預備工程而在第一準備工 2〇36-9906-PF;Chentf 96 200906526 程之後直接進行第—本接合工程亦可。 (4) 苐二預備工程， 第一預備工程雖然並未具'體地.圖示，其為第二本接合 %之.刖進仃的工，程，在本實施形態中，在被接合金屬構 牛71的裡面Β侧’對出現於被接合金屬構件71的裡面Β 勺各大δ σ卩進行假接合的假接合工程以及在第二本接合工 私中：摩擦攪拌的開始位置形成下穴的下穴形成工程。 ί 第預備工程除在被接合金屬構件71的裡面β側進行 之外由於與上述的第一預備工程大略相同，因此省略詳 細的說明。 — (5) 弟二本接合工程 弟一本接合工程，並未具體圖示’其為在被接合金屬 構件Π的捏面β側的突合部J7〇、一邊連接突合部川以 及另-邊連接突合部J72做真正的接合的工程。即， 本實施形態的第二本接合工程中，使用本接合用旋轉工且 ?從假接合狀態的被接合金屬構件71的裡面相"進行麾 掭攪拌。藉由第二本接合工程，在 厚 在破接合金屬構件71的裡 面B，形成裡面側塑性化區域W72(參照第55圖）。 第二本接合工程除了在被接合金屬構件二裡 進行之外，由於與第一本接合工程 側 細的說明。而且，在第二本接合 略碎 材。 果之後，切除突出 於此’如本實施形態所示，在對— 合部進行摩擦攪拌之際，在使旋轉：屬：件的突 一做右灰轉的情況 2036-9906-PF;Chentf 97 200906526 下，在饤進方向的左側可能形成 轉工具做左旋轉的情況下，在心方=㈣陷，在使旋 道狀空洞缺陷。 向的右側-可能形成隧 又’在表面側塑性化區域W7] 的兩端側，可_ $ 負1塑性化區域W72 J用匕开少成氧化皮膜。节g 面C與第二突出 皮膜係由在第-側 2之門形成 β ^在第二侧面D與第一突出材 成。如此 化膜捲人被接合金屬構件内部而形 =狀空洞缺_及氧切為被接合金屬構件 魂J * 14及水密性降低的原因。 八用在本實施形態中’在折返點0M1折返而使本接 二：：具°往復’由於使突合部Π。進行兩次摩擦攪 掉’ 切的務㈣形成料μ洞絲及氧化 膜，、^程的摩擦授拌中可密閉該缺陷而修補。藉此，可 形成氣密性及水密性高的被接合金屬構件71。 (6)側面溶接工程 側面熔接工程包括分別在被接合金屬構件71的兩側 面形成凹槽Κ71、Κ72的凹槽形成工程、對凹槽K71進行熔 接的第一侧面熔接工程以及對凹槽K72進行熔接的第二側 面溶接工程。 在凹槽形成工程中’如第55圖及第56圖所示，沿著 出現狖被接合金屬構件71的第一側面c以及第二側面D的 突合部J70而形成凹槽K71、K72。凹槽K71、K72係使用 公知的端銑而形成缺口。凹槽K71及凹槽K72為在後述的 熔接工程中，熔接金屬T71、72分別填充的部分。 98 2036-9906-PF;Ghentf 200906526 由於凹槽Κ 71、Κ 7 2為相同的形狀，以凹槽& 71為例做 說明。凹槽Κ71斷面觀看呈矩形，沿著出現於第—側面c 的犬合部J 7 0攸被接合金屬構件71的表面a至裡面b.連續 地形成。凹槽K71的寬度Ka"如:第56圖所示，形成比表 面側塑性化區域W71及裡面侧塑性化區域^72的寬度fa還 /J\ 〇 凹槽K71的深度並無特別限定只要適當地設定即可。 而且，凹槽K 71、K 7 2的形狀在本實施形態中雖然是剖面呈 矩形’但並不限於此，其他形狀亦可。 在第一側面熔接工程中’如第56圖所示，對形成於第 一側面C的凹槽K7丨進行熔接。熔接在本實施形態中，最 好疋由TIG炫接、mig溶接等而進行突起熔接。藉.由突起 熔接可將熔接金屬T71適當地填充於凹槽K71中。藉此， 以熔接金屬T71確實地密閉表面側塑性化區域wn以及裡 面侧塑性化區域W72之間的未塑性化區域（未接合區域）之 同時，可提高接合部的強度。而且，溶加材雖然與被接合 金屬構件71白Η才料不同，在本實施形態中使用相同的材 料。 而且’在以突起熔接填充的熔接金屬τ71中，對從第 •J面C的表面大出的部分（突起部），將該突起部切除的 突起部切除工鞀 Y , ’ # 。藉由切除上述的突起部，可使第一側面 c形成平滑。 又，在本實施形態中，雖然從表面A至裡面B填充熔 接金屬T71，5 * 王^表面側塑性化區域W71與裡面側塑性化 99 2036-9906-PF；Chentf 200906526 區域m之間的'未塑性化區域可被炫接。 在第二側面熔接工程中’斤_ m進魏接.。如第5 成於弟二側面β的凹措 槽微中.。第二側㈣拟程除了.是㈣二側面 接之外’由於與第—側面溶接工程大略相同 細的說明。 ’略异 根據以上說明的第八實施形態的接合方法，如第50圖 所不，被接合金屬構件71的表面Α及裡面β側藉由摩捧授 拌而接合之同日夺’溶接第-側面C及第二側面D而以溶接 金屬Τ71、Τ72覆蓋密封表面側塑性化區域w 性㈣域㈣之間的未塑性化區域(未接合區域)，二 提尚被接合金屬構件71的兩側面間的氣密性及水密性。 又，藉由使用接頭構件ϋ，由第一本接合工程及第二 本接合工程所形成的表面側塑性化區域f7l及裡面側塑性 化區域W72的長度變大’可提高被接合金屬構件71的接合 強度。 又，在側面熔接工程中，藉由形成凹槽Κ71、Κ72,而 容易將熔接金屬T71、T72填充於凹槽Hi、K72中。又， 熔接金屬Τ71、Τ72中從側面突出的突起部切除，而使最終 面變得平滑。 又，凹槽Κ71、Κ72的寬度Ka!形成比表面侧塑性化區 域W71及裡面側塑性化區域w72的寬度還小，藉此熔接金 屬T71、T72的量變少。 又’在本實施形態中，由於假接合工程與本接合工程 2036-9906-PF;Chentf 100 200906526 的開始位置Sm】及結束位置Em】是相同位置’可有效地進行 摩擦攪拌作業。 而且’在本.實施形態中’雖然在形成凹槽K71、K72之 後進行溶接，但不限於此‘也..可.以.設置凹槽而進行溶接。 又，在本實施形態中，雖然在第一側面C及第二側面' D的 兩面進行熔接，但在任一邊進行亦可。 [第九實施形態] 按考’說明本發明的第九實施形態。 第九實施形態，如第57圖所示，第一金屬構件i 〇a 端面與第二金屬構件！ 〇b的侧面突合而接合成平面觀看 L字狀的特徵舆第—實施形態不同。首先，對第—金屬 件1 〇a、第二金屬構件丨〇b及接頭構件u做說明。 第一金屬構件1〇a ’如第58圖所示，斷面呈矩形， 端面16上形成從表面12至裡面13連續的剖面呈矩带的 部V。另一方面，第二金屬構件1〇b，其斷面成矩形： 一側面1 4上從表面丨2至裡面 凹邱V鬼^μ W連嗖地形成剖面呈矩形 / 件心及第二金屬構件為相Π 成之同時，在兩者形成的凹部 ”’、相同 第一金屬構件叫的端面16^、大小形成 面14突合而形成中空部。…金屬構件⑽的第- 接頭構件U為剖面呈㈣的長_ Μ第一金屬構件10a的凹部 接碩構件的寬, 又，接頭構件U的長度 I又p,形成大略相同 椹杜1n AA A 1/2而為q2/2，其*筮 構件l〇a的凹部V的長度ps大略 ，、，、弟一金, 寺。又，接頭構件U , 2036-9906-PF；Chentf 101 200906526 厚度Q3形成與第一金眉备 十 ,屬構件1 0a的凹部V的厚度p3大略相 寺:即，接頭構件ϋ，如第58⑻圏所示，大略無間隙地插 入弟一金屬構件η 呆一金屬構件l〇b突合而形成的中 空部，構件Μ本實施形態中由與第— 相同的材料構:成。. ^ ;匕將接頭構件U插入第—金屬構件…及第二金 屬構件10b突合而形成的中_ , _ Λ 〜珉的中二邛中，其所形成的構件稱為 被接合金屬構件8〇。 又被接。金屬構件80的表面為表 、，t面為裡面β、—邊的側面為第-側面C、另-邊的 側面為第二側Φ D。而且 ' 的第二側面…“一金屬構件10a 的面。金屬構件1㈣的第-側面14所形成 如第58(b)圖所不，在被接合金屬構件8〇的表面 形成第一金屬構件1 〇a盥第一金 一 J8〇offi, H金屬構件H)b突合的突合部 ，失持接頭構件ϋ而在二個突合部J8〇 侧面D側的突合部稱為第一突合部咖，第一弟-突合部稱為第二突合部J8〇b。 側的 又，在被接合金屬構件80的表面A形成 第二金屬構件lb突合而形成的_邊側連接突 ❹與 接頭構件U與第—金屬構件1〇 以及 部J82。 的另一邊侧連接突合 第-突出材4以及第二突出材5，如第59圖所 失持被接合金屬構件⑽的突合部m而配置的…為 添設於被接合金屬構件8。，覆蓋隱藏出現於第一侧二二 2036-9906-PF;Chentf 102 200906526 第一侧面D的第一金屬構 缝f邊灭始、 ，、弟—金屬構件10b的接 I (邊界線）。雖然第一突出材4及第二作山 在本實施形 二成的金屬材料形成。又，雖然第—突出椅4及第二突 狀、尺寸並無特別限制’在本實施形態中，其 相^。、、突合部則中的被接合金屬構件80的厚度尺寸 的接：詳細說明本實施形態的接合方法。本實施形態 ;接=包括⑴第-準備工程、⑵第-預備工程、(3) 第一本接合工程、（4)第二預備工程、 以及（6)側面熔接工程。 一本接合工程 (1)第一準備工程 茶照第58圖及第59圖而說明第—準備工％ 備工程為形成被接合金屬構件8〇之同時， > 被接合金屬構件8。的工程。第在=材配置於 ^ ^ w 卡侑工釦在本實施形態中 l括將弟一金屬構件10a與第二 頭構件ϋ插入中空部的穷人 b突合而將接 扣人立 〕大。工私、在被接合金屬構件80的 烟的兩側分別配置第—突出材4與第二突出材5 的突出#配置工程。 在突合工程中’如第58圓及第59圖所示，使第二金 屬構件⑽的側面14密接於第—金屬構件…的端面Η 之同時’將接頭構件Π插入由相向的凹部v所形成的中空 部0 又’第-金屬構件1Ga的表面12與第二金屬構件⑽ 2036-9906-PF;Chentf 103 200906526 的表面12齊平，而日贫 .„ 弟一金屬構件10a的裡面13與第二 金屬構件⑽的裡面13齊平。又如第58⑸圖所示、，^ 一金屬-構件】〇a的第側面14與.第二金屬構件_的端面 Μ齊平。接頭.構綠的表面與第—金屬構件他的表 :12及第二金屬構件_的表面12齊平。同樣地，接頭 構件ϋ的裡面與第—全眉 、 金屬構件1 0a的裡面13及第二金屬構 件1 0 b的裡面；[3眘单 〇 — 千。而且，弟一金屬構件10a的第二側 面15與第二金屬構件]⑽的坌丨 .第一側面14形成内側角部I。 在突出材配置工未，‘贫 矛中如弟59圖所示，配置第一突出 材“覆蓋隱藏出現在第二側面D側的突合部·，使盆 抵接面抵接於第二側 " 一晚杜 而且配置第二突出材5而覆 盍fe藏出現在内側角部〗 人 於第-側面c。第二”材5 :: 便其抵接面抵接 ::部1的第-金屬構件-的第二側…及第2 ”i〇b的第-側面14。此時，第_突出材4的表面斑 第-犬出材5的表面與被接合金屬構件8◦的表 =二的禮面與第二突出材5的裡面與被接合 金屬構件8 0的裡面齊平。 在配置第一突出材4及第 、 材4所形成的内侧角部4a而 假接合被接合金屬構件8〇與第— 穴®何4。而且，校垃士 被接合金屬構件δ0與第 接由 .^ Λ . , ^ , 所形成的内側角部5& 而假接5被褛合金屬構件8〇 越内側角部“及5a…… 材5。而且，可橫 5a的全長而連續地實施炫接，也可斷續 2036-9906-PF;Chentf 104 200906526 地實施熔接。 (2)第一預備工程. 第—預備工程為第一本接合工程 在本實施形態中，，包括在被接人厪刚k仃的工程！ 斟*曰、 金屬構件的表.面“丨 ，出現於被接合金屬構件8〇的表面 ' 合的假接合…及在第一本接八的各犬5部進行㈣ 始位置形+ Μ σ工程中的摩擦攪拌的 置办成下八的下穴形成工程。 f 在假接合工程中，如第6〇 用旋轉工1 F 圖所不，使一假接名
突二4 *而形成連續的執跡(bead)，H 部J80F 1出材突合部；5、突合部烟（第一突名 ;及弟二突合部涵)、—侧連接突合部J81及另一 ^ 合部咐而連續地進行摩擦搜拌。即，插入摩插 T·的開始位i Sp2的假接合用旋轉工具F的攪拌鎖Μ名 中途不脫離而移動否么士 φ /罢p 、 秒助至釔束位置為止。在本實施形態中， 雖’ ’、將摩掭攪拌的開始位置S”及結束位置Ep2設於第一突 出W但並不限定開始位置I2與結束位置的位置。 户、第〇及61圖對本貫施形態的假接合工程做詳細 的說明。 接s私，在本貫施形態中，包括使被接合金屬構 件80與第-突出材4的第-突出材突合部J4接合的第-犬出材接D工私、使被接合金屬構件8 0的突合部J 8 0及一 邊侧的連接突合部J81作假接合的第一假接合工程、接合 被接合金屬構件81與第二突出材5的第二突出材突合部 J 5的第一犬出材接合工程以及對被接合金屬構件8 0的突 2036-9906-PF;Chentf 105 200906526 合部J 8 0以；5 2 久另—側的連接突合部j82作假接合的第二假 接合工程。 在第大.出材接合工程中，.如第6〇(a)圖所示，使假 接合用旋轉卫 .得工具F位於設於第一突4材4的適當位置的開 始位置S”的正上方，接著，使假接合用旋轉工具F邊右旋 轉邊下降而攪拌鎖F2推壓於開始位置Sp”假接合用旋轉 工具F的旋轉速度係對應於搜拌銷F2的尺寸、形狀、摩棒 f 攪拌的被接合金屬構车sn i + 蜀構件80荨的材質及厚度等而設定，大多 、清兄下叹定於500〜20 0 0 (rpm)的範圍内。 *攪拌銷F2與第一突出材4的表面接觸時，由於 熱而使攪拌銷F2的η r从a s β 的周圍的金屬塑性流動化’攪拌銷F2 插入第一突出材4。 攪拌銷F2全體進入第一突 F11 ^ ^ ^ 、出材4且肩部F1的下端面 m的全面接觸於第—突出材4的表面之後， =，使假接合用旋轉工具F邊旋轉邊朝 材突合部J4上的基點si做相對移動。 出 使假接合用旋轉工具f彳 .?做相對移動而進行摩擦攪拌至 弟-犬出材接合工程的基點為 ^&暴點s 1使値人 用旋轉工具F不脫離而依 使假接合 程。 &移仃至第—突出材接合工 在弟一犬出材接合工藉由 要口私中，對第一突出材4盘 金屬構件80所形成的第一突 〃被接合 材大合部J 4進行麾彳 拌。具體而言，在被接合全屬 、订厚“攪 牧口 m屬構件㈣與第— 縫（邊界線）上設定摩捧攪袒沾狄 大出材4的接 _的路捏，沿該路徑使假接合用 2036-9906-PF;Chentf 106 200906526 旋轉工具F做相對移動而對第一突出材突合部J4進行摩擦 攪拌。即，在假接合用旋轉工具F到達基點sl之後，使假 接合甩旋轉工具F不脫離而依此狀態.移動至設於第一突出 材突合部J4上的一端側的折返點s2。然後’在折返點s2
使假接合用旋轉工具F折返之後，使假接合用旋轉工具F 朝向設定於第一突出材突合部】4的另一端側的折返點d 移動。然後’在折返點s3使假接合用旋轉工具f折返之後， 移動至基點s 1為止。
在假接合用旋轉工具F到達基點sl之後，依此狀態矛 打至第-假接合工程。在第一假接合工程中，被接合金』 構件80的第一突合部J80a、—邊側連接突合部m ^ 第二突合部J80b作假接合。即，在假接合用旋轉工且ρ 達基點之後，沿著第一突合部 假接合用旋轉工具F移動至接頭構、第一金屬構件工。 及第二金屬構件1 〇b相向的基點4 J丞點s4為止。然後，在基萬 s4使假接合用旋轉工具F不 ‘ 叩伋此狀i使假接合用祐 轉工具F沿著一邊側連接突合部J81動。
假接合用旋轉工呈F启&丨、去U 沉得在到達接頭構件U、第_金 件1 Oa及第二金屬構件工〇b相向 j巷點s 5之後’使個挺入 用旋轉工具？沿著第二突合部 假接5 ^^ ΰ u b私動。然後，假接人用 方疋竹工具F在到達設定於第二 σ 大出材j 5上的基點s β 依此狀態移行至第二突出材接合工程。 在第二突出材接合工程中 ^ ^ , T 如第60(b)圖所示，對於 弟一犬出材5與被接合金屬構 " 傅件δ〇所形成的第二突出材突 2036~9906~PF;Chentf 107 200906526 合部J5(J5a、J5b)進行摩擦搜掉。即 F ill -Μ. W\- η 饮°用万疋轉工具 J達基點S6之後，使假接合用旋轉工具 一金屬構件1〇a的第—側 至C又於第 突人邻Η b與第二突出材的第二突出材 大口 #: J5a上的·折返點”為 〜 假接合用旋轉工”在折远❾7 “(a)圖所示’ ,,，、在折返』s7折返而到達基點S6之 後，使假接合用旋轉工且熬 沾— ，、"夕動至设定於第二金屬構件10b 的弟一侧面14盥第·窣+ u〜 ΛΑ4 ，、弟一大出材5的第二突出材突合部I5b上 的折返點s8。 在罐用旋轉工具？到達折返點s8之後，依此狀態 :仃至弟一假接合工程。在第二假接合工程中，對第二突 ^部娜、另-侧連接突合部如以及第_突合部= 作假接合。即，如第A1 m θ y -,,
弟bi(b)圖所不，假接合用旋轉工具F 在折返點s8折返之後，使假接合用旋轉工具f沿著第二突 -移動至基點s5。然後，依此狀態沿著另一側連 接大D邛J 8 2而使假接合用旋轉工具F移動。 然後’在假接合用旋轉工具F到達基點“之後，使假 接合用旋轉工[F沿著第_突合部J8〇a移動，橫斷第一突 出材突合部J4’而突入第-突出材4。最後，在假接合用 ”工具F到達結束位置E”之後，使假接合用旋轉工且F 脫離。 〃 而且，當假接合用旋轉工具F的攪拌銷F2進入第一突 出材J4及第二突出材J5時，雖然被接合金屬構件8。與兩 突出材拉離的力作用，但由於被接合金屬構件80與第L突 出材4及第二突出材5所形成的内，側角部^、5a熔接而進 2036-9906-PF;Chentf 108 200906526 合’在被接合金屬構件8◦與第一突出材4與第二突 出材5之間不會產生開孔。 如此藉由假接合工程是以連續軌跡進行，出現於被 金屬構件80的表面的各突合部可有效地進行假接合。 在假接合卫程結束之後’進行下六形成工程。在下穴 =成工程中，其為在後料第—本接合工程中的摩㈣拌 開始位置形成下穴的工程。在第一預備工程的下穴形成 工程中，將下穴形成於設定在第—突出材4的表面的開始 位置Sm2。 (3)第一本接合工程 *第—本接合工程為對被接合金屬構彳8〇的表面a側的 犬° 4 J80(第-突合部J8〇a、第二突合部了咖）、一邊側 連接大合部J81以及另一側連接突合部J82真正進行接合 、程即在本貫施形態的第一本接合工程中，使用本 —用旋轉工具G，從假接合狀態下的被接合金屬構件8 〇 的表面A側進行摩擦攪拌。 在第本接合工程中，如第62(a)圖及第62(b)圖所 =，將本接合用旋轉工具G的攪拌銷G2插入（壓入）設定於 第突出材4的開始位置Smz，插入的攪拌銷在中途不 、離而私動至折返點後，依此狀態往復移動至結束位置 Ε 。 Μ2。而且，在本實施形態中，雖然將摩擦攪拌的開始位置 S心及結束位置^設於第一突出材4,但開始位置-及結 束位复En的位置並無限定。 麥照第62(a)及第62(b)圖而更詳細地說明第一本接 2〇36-9906-PF;Chentf 109 200906526 合工程。 首先，如第62(a)圖所示， 於開始位置S„2的正上方，接 本接合用旋轉工具G位 右旋轉邊下“ 用旋轉工具^ 攪拌銷G2的全體進入第 面⑴的全面接觸於第一突出材:材4且肩部G1的下.端 圖戶/t干，、# - _ 材4的表面之後’如第62(a) 接合金屬構件8〇的结山接&用旋轉工具G朝向被 移動，而且橫切第_突出大材突材人突：部“的基點Sl做相對 a。當使本接合用旋轉工？而突入第-突合部 圍的金屬依次塑性流動化之；^ ^，該_肖以的周 置上，塑性、、*叙 從授拌銷G .2分離的位 ^ 金屬再次硬化而形成塑性化區域（以下 %表面侧塑性化區域ff8丨」）。 本接合用旋韓^ J- Θ p JL-, 旋轉w: 基點s4之後，使本接合用 -惻連接突合部J81移動二Π合用旋轉…沿著
到達基點35之後，使本：八：後’在本接合用旋轉工具G 交使本接合用旋轉工具G沿著命入 J8〇b移動，使突入第二 第一大s 4 具。在到達設定於第二二5 ό:然後，本接合用旋轉工 .^ 、材5的折返點0«2之後，使本接 合用旋轉工具G在折返點〇M2折返。 使本接 然後’再度使本接合用旋 涵移動，在本接人用旋録具G 4者弟二突合部 本接合旋轉…著:轉:具“1達基…後，使 、“者另-側連接突合部J82移動十士 接合用旋轉工具G到達A 私動。在本 到達基4 s4之後，使本接合用旋轉工具 2036-9906-PF；Chentf 110 200906526 G/°著第大合部J80a移動。最後’使本接合用旋轉工具 大入第犬出材4，而在結束位置E„2使本接合用旋轉工 具G脫離。. 而且在本實施形態中，雖然在第一本接合工程之前 進行第預備工程，但省略第一預備工程而在第一準備工 耘之後直接進行第一本接合工程亦可。 (4)第二預備工程 第一預備工程’雖然並未具體地圖示，其為第二本接 合工程之前進行的工程，在本實施形態中，在被接合金屬 構件8〇的不里面β側，對出現於被接合金屬構件80的裡面 Β的各突合部進行假接纟的假接合工程以及在第二本接合 工程中的摩擦授拌的開.始位置形成下穴的下穴形成工程。 第二預備工程除在被接合金屬構件8〇 之外’由於與上述的第一預備工程大略相，，因此二： 細的說明。 (5)第二本接合工程 第本接口工私，亚未具體圖示，其為在被接合金肩 構件80的裡面Β側的突合部剔、—邊連接突合部川^ ^另-邊連接突合㉝J82做真正的接合的工程。即，在库 實施形態的第二本接合工法s λ 工私中，使用本接合用旋轉工具◦ 從假接合狀態的被接合今麗错土 β Ω 丧。金屬構件80的裡面側Β進行摩擦 掉。 件8 0的裡面β彻j 同，因此省略詳 第二本接合工程除了在被接合金屬構 進行之外，由於與第—本接合工程大略相 2036-9906-PF;Chentf 111 200906526 細的說明。而且， 材0 本接合工程結束之後， 切除突.出 於隹此广本實施形態所示’在對-對的金屬構件.的突 摩擦授掉之際，參崎 仃進方向的左.侧可能形成隧道狀空洞缺陷，在使旋 =二做左旋轉的情況下，在行進方向的右側可能形成随 道狀空洞缺陷。 又，在表面側塑性化區域W81及裡面側塑性化區域W82 的兩褊：’可能形成氧化皮膜。該氧化皮膜係由在第—側 面C與第二突出材5之間以及在第二側面D與第一突出材 之間形成的氧化膜捲入被接合金屬構件71的内部而形 此隧逞狀空洞缺陷以及氧化膜為被接合金屬構件 8 〇的氣密性及水密性降低的原因。 卜但是，在本實施形態中，在折返點〇«2折返使本接合用 旋轉工具G往復而摩擦擾拌突合㉝J8G，因此即使藉由往 路的摩擦攪拌而形成隨道狀空洞缺陷及氧化膜，可藉由復 :上：摩擦攪拌而密閉該缺陷。藉此’可形成氣密性及水 役性咼的被接合金屬構件8 〇。 (6)側面溶接工程 /則面熔接工程包括分別在被接合金屬構件8〇的兩側 面形成凹槽K83、K84的凹槽形成工帛、對凹槽K83進行熔 接的第一側面熔接工程以及對凹槽Κ84進行熔接的第二側 面熔接工程。 、 在凹槽形成工程中，如第63圖所示，沿著出現於被接 2〇36-99〇6-PF;Chentf 112 200906526 合金屬構件80的第一侧面C以及第二侧面])的突合部J8〇 而形成凹槽K83、K84。凹槽Κ83、K84係使用公知的端銑 而形成缺口。凹槽K83及凹槽K84為在後述的熔接工程中， 熔接金脣T8 3、:T84分別填充的部分。
凹槽Κ83’如弟63(a)圖及第63(b)圖所示，斷面呈矩 形，從被接合金屬構件80(第一金屬構件1〇a)的表面Α至 裡面Β連續地形成。凹槽Κ83的寬度Kas,如第63(b)圖所 示，比表面侧塑性化區域W81的寬度Wa的1/2(Wa/2)還小。 另一方面，凹槽K84在被接合金屬構件8〇的第二側面 D中’斷面觀看呈矩形’沿著突合部則從表面Α至裡面β 連續地形成。凹槽Κ84的寬度Kap如第63(b)圖所示，形 成比表面側塑性化區域W81的寬度fa還小。 凹槽K83、K84的深度並無特別限定只要適當地設定即 可。而且’凹槽K83、K84的形狀在本實施形態中雖然是剖 面呈矩形，但並不限於此’其他形狀亦可。 在第-側面溶接工程中，如第64圖所示，對形成於 -側面C的凹槽K83進行溶接。炫接在本實施形離中， 好是由HG溶接、MIG炫接等而進行突起溶接。藉由突. 溶接可將炫接金屬阳適當地填充於凹槽⑽中。藉此 以熔接金屬T83確實地密閉表面側塑性化區域，心及 面側塑性化《W83之間的未塑性化區域（未接合區奸 同時，可提高接合部的強度。 侧 ^ ^ ^ ^ m 1 ϋ ύ 甲，對 面c的表面突出的部分(突起部），將該突起部切 2036-9906-PF；Chentf 113 200906526 犬起部切除工程。藉由切除 c形成平滑。、的…’可使第一侧面 在第二側面溶接工程中’如第64⑻圖所示' 對形成 於弟一側面D的凹槽腿進行炫接。將炫接金屬m填充 於凹槽K84中。第二側面炫接 鸯4異充 ^ ^ %除了疋對第二側面D進 二接之外’由於與第一側面炫接工程大略相，，因此省 略砰細的說明。 =墙的第八實施形態的接合方法，達到與第 :=!相同的效果，，使-對金屬構件突合成平 面嬈看L子形的情況下也可以適當地接合。 以上雖然針對本發明的實施形態做說明，上述恭施形 悲马舉例表示，並非用於限定本發明。例如，假接… 的軌跡由於並不限於上述的形態，其他的軌跡亦可:/， 並不一定要.以連續軌跡的要領進行。 然是採取突起熔接，但也可以用发他的广施形態中雖 M用其他的熔接方法。 又，在第八實施形態及第九實施形態中，禮 雖然從斷面觀看呈長方形，但例如如第_所示的 件111，也可形成斷面呈六角形。 、構 [弟十實施形態] 接著’說明本發明的第十實施形態的接合 第66圖為第十實施形態的接合方法的全口 ^。 十實施形態的接合方法，如第 肢圖。第 件-、第二金屬構件 與第二金_議之__^^構件心 J被接合金屬構 2036-990 6*-PF; Chentf 114 200906526
對其U料表面Α、^ B 對分別露出第一側面c及第 2擾掉之同時， 以下針對各^ 弟—側面D的大合部進行熔接。 子各工程做詳細的說明。又，本說明 前後係根據第66圖的箭號。 的上下左右 本實施形態.的接合方法包括⑴突合工程 部假接合工程、（3)篦一 (2)弟一段 置工程、⑴♦面… 接合工程、(4)接頭構件配 ()表面假接合工程、⑻表面本接合 裡面本接合工程、（8)側面熔接工程。 （） 首先’使用第67圖等而對二金屬構件，即第 件910a及第二金屬構件9l〇b做說明。 ， 第一金屬構件91Ga及第二金屬構件咖由銘、銘人 金、銅、銅合金、鈦、欽合金、鎮、每合金等可摩擦授拌 的金屬材料組成。第一金屬構 再忏91〇3及第—金屬構件910b 為大略相專的形狀的構件’包括具厚度部分的本體部刚 以及在本體部_的端部形成厚度薄的段請。在以下 的說明中’本體部_的側面9u、9i4中，從段部_的 表面91 6豎立的側面911魈蛊「bx a 7 , 1稱為豎立側面911」，而並他 的侧面914則稱為「露出側面叫」。又，在段部_、的 側面915、9]8(參照第67⑷圖）中，突合於其他段部_ 的側面915稱為「突合側面915」，其他的側面918則稱 為「露出側面918」。本體部_的豎立侧面9ΐι在本實 施形態中是從段部9DR的表面916垂直豎立（參照第Μ⑷ 圖)’且與段部90R的突合側面915平行(參照第6聊圖 段部90R為比本體部9〇Q的厚度還小的部位，將本體 2036-9906-PF;Ghentf 115 200906526 部90Q的表® 912做面切削或切除而形成。如帛67(^圖 所示，段部90R的表面916位於從本體部_的表面Μ 下一段’段部90R的趣面917是與本體部_的裡面913 知平又奴°卩9〇R的突合側面915係相對於段部gor的 表面9! 6為垂直。段部9 Q R的深度尺寸（從本體部侧的豐 立側面⑴至段部_的突合側面邮的距離）比本接合用 旋轉工具G的肩部G1的半徑(=Υι/2)還大。雖然段部_ 的厚度h的大小並無限制，在本實施形態中，其設定為本 體部90Q的厚度tA的2/3。 而且，第一金屬構件910a及第二金屬構件可只 稱為金屬構件91 0。 (1)突合工程 ^突合工程’如第67圖所示’其為使第一金屬構件咖 及弟一金屬構件910b的段部_彼此突合而在本體 之間形成突合凹部900的工程。在突合工程中 屬構件910b的段部90R的突合側自915密合於第:错 件91〇a的段部90R的突合側面915之同時，第— ㈣a的段部靖的表面(上面)…與第二金 段部_的表面（上面）916齊平，而且 卟的 ^ 孟屬構# Qi η。 的段部=的裡面917與第二金屬構件麵的段部_的 裡面91 7齊平。藉由第一金屬構件以及、 9竭段請彼此突合而形成突合部侧：至屬構件 &而且’當段部_彼此突合時，-邊的本體部90Q的 丑立側面9U與另—邊的本體部_的豎立側面9Π 2036-9906-PF;Chentf 116 200906526 後述的本接合用# _ 隔彼此相向設置。八的肩部Gi的外徑y】還大的間 (2)第一段部假接..合工程 與-二—1T接合〜如第68圖所示，段部_ 遭的大出材930的突合邱 部地。以及段部_輿另_；突出、二部彼此的突合 表面側進行假接合。首先 的突合部從 突出材一。為夹持突旋轉7做說明。 如笸τ大σ # J920而配置的元件， 露出側/ ^ 67⑷圖所示，分別具有覆蓋隱藏段部·的 _的·出二於…⑽的露出側面918’也突合於本體部 :二同的厚度尺寸(參照第_圖)，配置成段 ::=16以及裡面917齊平，在上述的狀態下藉 :而假接5於本體部9〇Q的露出側面91[雖铁突出 、_的材質並無特別限制，在本實施形離中，以鱼 相同組成的金屬材料形成。在突出材I 孟屬構件910的突合部形成突合部j9i〇,在 ’、 金屬構件910的突合部形成突合部m〇。 與 而且，在本貫施形態中，本接合用旋轉工 ==(參照第_)最好…段::: 增如、第67(c)圖）的1/2以上且3/4以下。而設定成 L 01$2Ll/tBg1· 1〇的關係更好。 卜 在弟一段部假接合工程中，如帛68圖所示，使—假接 2036-9906-PF;Chentf 117 200906526 合用旋轉工具F以連續的移動軌跡（bead)移動，對於扣人 口P J910、J920、J930 從表面 91 、大 口 丄b侦J連續地進行摩棟 即，插入摩擦攪拌的開始位置 道拌。 攪拌銷F2在中迚:不脫離而，、叹°用旋轉工具F的 、…在中途不脫離而移動至結束位置EP為止。藉由. 進盯弟一段部假接八工寂 妓人 各可防止之後進行的第-段部本 接口工程中突出封與金屬構件91〇的開孔。 如第二’第一授部本接合工程雖然是在第-實施形態中 如弟：圖所示的軌跡’但並不限於此，其他的軌跡亦可。 (3)第一段部本接合工程
在第—段部本接合工程中，使用本接合用旋轉工且G 而封假接合狀態的突合部J92〇從段部_的表面Μ 6側進 订摩_拌。具體而言’如第69⑷及69(b)圖所示，使本 接合用旋轉工具G的授拌鐵U插人人）開始位置Sm! ’ 插入：攪拌鎖G2在中途不脫離而移動至結束位置E«” “夕動本接合用旋轉工具“夺，攪拌銷G2周圍的金屬 依：塑性流動化之同時，在從攪拌銷Μ分離的位置上，塑 動化的盃屬再度硬化而形成第一段部塑性化區域 ㈣卜在可能形成該第—段部塑性化區域而修補接合缺 的ft況下’根據需要對第—段部塑性化區域㈣進行摩 擦搜拌及炫接。 社在上述的第—段部假接合工程、第一段部本接合工程 束之後除方由於摩檫攪拌而產生的毛邊之同時，對段 部90R的表面人 大5凹部9 0 0的底面）做面切削而變成 平⑺藉此’在後述的接頭構件配置工程中，使突合凹部 2036-99〇6-PF;Chentf 118 200906526 900的底面與接頭構件II密接。 (4 )接頭構件配置工程 接頭構件,配置工 頭構件u杨入〜 （a)及70⑻圖所示，將接 刚之同時；’接頭構件11突合於.兩本體部 使各突出好 構Μ而配置-對突出材9卜92, 中，相向在Λ下的說明中，接頭構件u的側面92卜922 面9⑴。的側突面合9Γ 9〇0的側面（即，本體部剛的暨立侧 稱為「露出 為「突合側面921」，其他的侧面似 稱為路出側面922」。又，在區別 下’突出材稱為「第一突 \ 、92的情況 二突出㈣」。 -出材91」，突出材92稱為「第 接頭構件ϋ為載置於突合部 的表面916)的元杜士—凹4 _的底面（即段部_ 合凹部90〇每所 形態的接頭構件U為具備舆突 戶、質上相同的平面形狀（在 方形）的板肤椹此.^〜 只也々心肀為長 抵接於本^ 合凹部_時’突合側面921 圖）露出側4 9〇Q的豎立側面911(參照第7Ua)及71⑻ 面922與本體部9⑽的露出側面914及段部90R 的鉻出側面91S(參照第6 ° 厚产大丨* a 、+。雖然接頭構件ϋ的 心成相^特別限制’在本實施形態中’與突合凹部_ -疋成相同的深度，當接頭構件U插入突 接頭構件U的表面（上面则與本體部_的表=上 面）912齊平（參照第71(b)圖）。 材質並無特別限制，作在本實施…接碩構件U的 市J仁在本声'鈿形恶中，與金屬構件9]〇 2036-9906-PF；Chentf 119 200906526 為相同組成的金屬材料。 突出材91、92分別具備覆蓋隱藏 露出侧面922側的本體部_與接 ，頭構件ϋ的 的尺寸、形狀。本實施形態的突出材、91、9?的接縫（邊界線） 頭構件U的露出側面㈣，也突合於本體部於接 面914。 ’ 9叫的露出側 又，突出材91、92,如第7〇(b)圖所干八 使本體部_的表面912及接頭 、刀別設置成 而且，在本實施形態中，第一突出村：面923齊平。 刚之際所使用的突出材93。的二I1:)置於接合段部 溶接接合於本體部9〇Q的露出側面914。）之同時，藉由 全屬=Γ頭構件U配置於第一金屬構件9…及第二 至屬構件910b而形成的元件稱 如第66圖所示，被接人么屈磁 文。金屬才丹件90。又， 口汀丁被接合金屬構件9〇的表 面為裡面β、一邊的側 ，”、表面A、裡 二側面^ ⑽面為第—側面c、另一邊的側面為第 (5 )表面假接合工程 在表面假接合工程中 表面突合部，從…Μ路出被接合金屬構件9。的 面假接入 纟面“則進行預備性的摩擦攪拌。表 Γ接合工程’如第72圖所示，其為使用假接合用旋轉工 具F而對第一突出材 用方疋轉 交點c4〜第—交點構件^突合部顧第四
^ # μ M a π 弟產屬構件91〇a的本體部90Q 第的突合部如(第-交點cl〜第二交點C2)、 弟-大出材92與接頭構件U的突合部顧第二交點c2〜 2〇36-9906-PF;Chentf χ2〇 200906526 弟二父點c 3)以及第二金届與从n， 屬丹件910b的本體部90Q邀接薜 構件ϋ的突合部J94(第二交 、、 授拌的工程。 —點心^交點⑷進行摩擦 在表面.假接合工程中，麻 手擦授拌.的開始位置S及 位置EP設於第一突出材9]，. &及結.束 轉工呈^ “ 入開始位置SP的假接合用旋 接在中途不脫離而相對移動至結束位置E”即，在 接頭假接合工程中，使假接合用旋轉工具F形成連夕 動軌跡（bead)而移動，對突厶 ' ^ 授拌。 U^/91〜取連續地進行摩擦 說 明。對表面假接合工程中的摩擦㈣的順序做更詳細的 位置用旋轉工具F位於設在第一突出材91的適 F邊右J轉:置：的正上方，接著，使假接合用旋轉工. 的旋轉速度雖然對應於細F2的尺二 二軸摔的金屬構件91 "的材 而：： 但大多的情況下，被設定於5〇〇 “ 一 F9 ^ 000 (ΓΡ«〇的範圍内。 田攪拌鋼F2接觸於第一突出材9ι的 熱而使攪拌銷F2周圍的金^ 由摩相 第一突出材qi 屬土性机動化，攪拌鎖F2插Λ 大出材Μ。搜拌銷，2的全 …下端面川的全面接觸於第二材：肩 後，使假接合用旋辕 s 〗的表面之 ^ 接。用夂轉工具F邊旋轉邊朝設 中央部(第m與第四交點c“ 二口"”的 做相對移動。 4 )的假接合起點 203^9906-PF;Chentf 121 200906526 敎钱合用旋轉工具F的移動速度（輪送速度）雖然對應 於攪拌銷F2的尺寸、形狀、摩擦攪拌的金屬構件91〇等的 材質及厚度等而設定，但大多的情況下’被設定於1⑽〜 1〇〇〇(mm/分）的範圍内。而且，在假接合用旋轉工具F移動 之/際，雖然肩部F1的軸線相對於鉛直線朝行進方向的彳I側 稍被傾斜，但若不傾斜而呈鉛直.，則假接合用旋轉工具F 的方向轉換變得容易，可做複雜的移動。 使假接合用旋轉工具F做相對移動而連續地進行摩換 授拌至假接合起點pl之後，在假接合起點pi使㈣合用 方疋轉估具F不脫離而依此狀態向突合部）91的 父點cl做相對移動，對突合 卢 掉。即，在第，…接_二::：;攪 ^定摩擦授拌的路徑，沿該路徑使假接轉工二 移動，對突合部J91進行摩擦授掉。 為，、 TQ"而且’當假接合用旋轉工具F的授拌鎖F2進入突” J91時，雖然將第—突 π 但由於第-突出材9 接頭構件/拉離的力作用， 出材91熔接於本體部9〇Q，在 與金屬構件910之間不會產生開孔。 ^#91 在使假接合用旋轉 第-交點使假接八1 私動至弟—交點Cl之後’在 第-突出材91與第：：:轉工具F不脫離而依此狀態朝向 部J95的第-中間券‘構件91“本體部90Q的突合 在使假接合用^1’對突合部邮進行摩擦授拌。
後，在第-中間點心具”目對移動至第-中間點W 吏假接合用旋轉工具F不脫離而依此 2036-9906-PF/Chentf 122 200906526 狀態突入第—突出材91，對第—突出# 9 並同時相對移動至成為突合部如的―端的第掉 即’將假接合用旋轉工具F從第一中”： …摩術路徑設定在第一突出材91。如 間點ml返回假接合用旋轉工具卩之 弟-中 產生於金屬槿# ’、 於接合缺陷難以 屋生於金屬構件91〇與接頭構 合體。 叩』侍到鬲品質的接 在假接合用旋轉工具F回到第一交點c 交點cl使假接合用旋轉工具F 在第— 邻m，斜*人 不脫離而依此狀態突入突合 二二f 192進行摩擦㈣之㈣’相對移動至 成為大以J92的另-端的第二交至 旋轉工具F返回第一交點 P，在假接合用 第-金屬構俨q]n ”、C 4後，將摩擦攪拌的路徑設於 二;上=的本體部晴接頭構…接鏠(邊 界線）上，§该路徑使假接合用旋轉工^ 〔邊 對突合部J92進行摩擦攪拌。 ^夕動，而 在=合用旋轉工具F相對移動至第二交點 接合用旋轉…不脫離…第二突 出材92，對弟二突出材9 大 勒至設於第二突出材心第_ =掉之同時，相對移 的突合部J96的第二中間點2 1屬咖的本體部_ 一中門丹〇 . ，”⑽。即’從第二交點C2至第 ::“2的摩擦授拌的路徑設於第二突出材9卜 在假接合用旋轉工具"目 後，在第二中間點，2使假接合用 弟「中間黑占以之 狀態朝向成為突合部J93 & ,八F不脫離而依此 的—端的第二交點c2做相對 2036-9906-PF；Chentf 123 200906526 動，而對突合部J96進行摩擦授掉。即，沿著設於第二突 y材。本ά陶的接縫（邊界線）上的摩擦攪拌的路 徑，使假接合用旋轉工具F做相 進行摩㈣拌。. 仏動，而對突合部挪 在假接合用旋轉工具F相對 〇 耳私動至苐二交點c2之後， 在弟二交點c2使假接合用旋轉工 ^ Λ ^ A $不脫離而依此狀態朝 向成為犬5部J93的另一端的第二 ^ Α τηη —乂點做相對移動，而 對犬3。卩J93進行摩擦攪拌。即， 至第二交點仏後，在續地進行摩擦擾摔 ^ ^ 又點c2不結束摩擦攪拌而使 假接合用旋轉工具F沿著設於 *
. 、弟—大出材92與本體部90Q 々接縫（邊界線）.上的摩_拌㈣徑做 合部J93進行摩擦攪拌。 夕 一士大 在假接合用旋轉工具F相對 力笛-▲ L 弟二交點c3之後， 在第二父點c3使假接合用旋轉工且 向执於笸_ *山u ，、F不脫離而依此狀態朝 白叹於第二大出材92與第二金
的突人邻Tq7(_沾—& #件910b的本體部90Q ]大。邛J97上的弟三中間點 所進行摩擦攪拌。即，在連動’而對突合部 合部服的另一端的第」^ 行摩擦授摔至成為突 1力而的弟二父點c3之後，在笛一丄 結束摩擦授掉而使假接合用旋轉工Μ二第二…不 ㈣與本體部_的接缝(邊二口者设於第二突出 牧ι、您界線）上的摩 相對移動，而對突合部J97、# / ” i拌的路徑做 大。邛197進行摩擦攪拌。 在假接合用旋轉工具F相對移動至第三 後’在第三中間點ro3使假接合用旋轉工呈 :、m之 狀態突入第-突出# q9 _ /、不脫離而依此 出材92’而對第二突出材92進行摩擦授 2〇36-99〇6-PF;chentf 124 200906526 拌同時相對移動至法' %办人 -，大s部J94的一端的第三交 即，將假接合用旋轉工具F從第 π τ間點πι3回到莖二田“ C3的摩擦攪拌的:路徑設定.在第二突出材μ。二乂點 =合用旋轉工具F回到第三交點d之第一 父點c3使假接合用旋且 在弟二 部齡，對突合部J94進Γ廬錢離而依此狀態突入突合 進仃摩擦攪拌之同時，相對萨叙 成為突合部J94的另—端的第四交點c4 h動至 旋轉工具F回到第-上 ’’ P在飯接合用 …… C之後’在第三交點。3使假接八 用才疋轉工具F不脫離而突 煲假接合 .大5°FJ94，對突人坤τη/(么 行摩擦攪拌同時相對移 一 。4 j94進 動至成為突合部.〇,卜 四交點C4。即，在假接 的另—端的第 用說轉工具f及兔笛-之後，將摩_拌的路徑設定於另 體部_與接頭構件U的接縫（邊^至屬構件1〇的本 接合用旋轉工具F做相對移動，而對、J人」沿該路徑使假 攪拌。 #大δ部J94進行摩擦 在使假接合用旋韓工β ρ 德，在第四丄 具F相對移動至第四交點c4之 後在弟四父點c4使假接合 又之 態突入第-突出材91，對第“轉^不脫離而依此狀 同時，相對移動至設於第—2—突出材91進行摩擦攪拌之 的本體部g0Q的突合部j98大出〃材91與第二金屬構件9i〇b 交點c4至第四中間 的弟四中間點m4。即，從第四 不w Y間點m4的麾坡说 91。 杌撹拌路徑設於第一突出材
在假接合用旋轉工具F 後，在第四中間點ffi4 目封移動至第四中間點m4之 u ^ 1114使假接合用#姑 用％轉工具F不脫離而朝向 2036-9906-PF/Chentf 125 200906526 成為大合部J94的另—端的第四交點c4做相對移動，對突 。邻J98進.行摩擦攪拌。即，使假接合用旋轉工具卩沿著 設於第：突出材91與本體部_的接縫(邊界線)上的；擦 搜拌路彳L對移動’而對突合部谓進行摩擦授掉。 在使假接合用旋轉工具F從第四中間點以相對移動至 第四交點c4之後’在第四交點…吏假接合用旋轉工呈不 脫離而依此狀態而朝向設於突合部加的卡間的假接;^ 點P2相對移動，而對突合部J91$行摩擦搜掉。即 ::地摩擦㈣至成為突合部J91的另一端的第四交點“之 <在第:父點c4使摩擦授拌不結束，而使假接合用旋轉 .工具F沿者設於第—突出材91與本體_ _的接缝 .線)上的摩擦授掉路徑做相對移動，而對突 摩 擦攪拌。 避仃厚 在假接合终點Μ使假接額用旋轉工具"目對移動之 後，在假接合終點p2使假接額用 狀態突入第一突出材F不脫離而依此 乐大出材91，對第一突出材91 同時相對移動至結束位置E” 摩"攪拌 在假接合用旋轉工具F到達結束位置 合用旋轉工具j?邊旌魈喜 使假接 EP脫離。 升而使攪拌銷F2從結束位置 而且’在假接合用旋轉工具F右旋 在假接合用旋轉工具F4f進方向的左側會心二，由於 合缺陷之虞，沿著穸出材 m ^生铋細的接 勝挪以及突出;^ 、92與接頭構^的突合部 大出材9U與本體部_的突合部邮 2036-9906-PF；Ghentf 126 200906526 突出二掉之際，最好設定摩賴的路徑，使 即，在使假崎工具F行進方向的左側。 授掉的路_假=^具/右旋轉的情況下，設定摩擦 用旋轉工具^厂著技，.’ Pl至假接合終點P2,使假接合 ，口者接頭構.件II的外绩* # M t , 由於難以在接頭構 卜緣右旋轉而私動。如此， 的接合體。 側產生接合缺陷，而可得到高品質 在假接合用旋轉 人，、 左旋轉的情況下，由於在假接 合用旋轉工具F行 低筏 a # 進方向的右側會有產生微細的接合缺陷 ^ &著大出材9 ]、q 9 以及突出材91、92^ ^的突合部m、m 92與本體部90Q的突合部J95〜J98進行 料之際’最好設定摩_拌的路徑，使突出材91、 :位於假接合用旋轉工具？行進方向的右侧。即，在使假 接合用旋轉工呈F卢 又 m ’、 左紋轉的情況下，設定摩擦攪拌的路徑
接口起點Pl至假接合終點P2，使假接合用旋轉工1 F 沿著接頭構件㈣外緣左旋轉而移動。 ’、 “二且：在本實施形態中，雖然表面假接合工程的路徑 、/如刖所述’但該路徑並無限定。又，也不一定要已 連續軌跡進行摩擦攪拌。 在表面假疾合工程結束之後’最好進行下穴形成 ^ $成工程雖未具體地圖示’但在表面本接合工 %中的摩擦攪拌的開始位置&形成下穴。下穴的目的在於 減低本接合用紋轉工具G的攪拌銷以的插入阻抗（壓入阻 ί几）’雖然下穴的丑彡能# & α 7 t態並無特別限制，但最好是例如圓筒狀。 2036-99〇6-PF；chentf 127 200906526 (6)表面本接合工程 在表面本接合工程中，對霞 ^ Λ 出被接合金屬構# Qfl从* 面A的突合部，從表面A 的.表 側進仃摩擦攪拌。 5工程使用比假接合旋轉工 面本接 Η 〇 ，、纟遇大型的本接人爾#城 具G ’對.突人.邻丁 q ?、τ q 4、乜/命 ° 疋轉工 … 口 進仃摩擦攪拌的工程。在太一" 形I、中，包括對突合部j92 貫施 、订厚擦攪拌的第— δ工程以及對突合部J94 本接 工程。 心了摩_拌㈣二表面本接合 在表面本接合工程中，如第 ga j. 圖所示’將摩捧攪·抹沾 開始位置一及結束舰⑼於第 屬的 用旋轉工且G在中途不脫鮭 使本接合 /、G在中途不脫離而相對移動至結 即’在表面本接合工程中’使本接合用旋轉工 、2。 形成連續的執跡（bead)，而連_ $ 1而 鋥为铉_主 ,τ ^ 表面本接合工 及弟—表面本接合工程。 對表面本接合工程做更詳細的說明。 4? φ , . 在表面本接合工 矛甲 T先使本接合用旋轉工且「& #… 具G位於形成於開始位置S«2 的下八的正上方，接著，使入 -I .# 5 疋轉工具G邊右旋 轉邊下降而使攪拌銷G2的前 J别鸨插入未圖示的下穴。 授拌銷G2的全體進入第一突 ^ Γ11 大出材9丨且肩部G1的下端 面G11的全面接觸於第一突 材9的衣面後，在進行摩擦 撹拌的同¥使本接合用旋轉 符具G朝向突合部J92的一端 二一交點Cl)做相對移動’而且，入突…92,而進行 =表面本接合工程。當使本接合用旋轉工具G移動時， 撹拌銷G2的周圍的金屬依 、j I1生抓動化，同時再從攪拌銷 2036-9906-PF；Chentf 128 200906526 G2分離的位置上’塑性流動化的金屬再度硬化而形成第一 表面側塑性化區域W 9 2。 本接合用旋轉工.具G的移動速度（輸送速度）雖然對應 於擾拌銷G2的尺寸、形狀、摩擦授拌的金屬構件91〇等的 材質及厚度等而設定，但大多的情況下，被設定於30〜 3 0 0 (mm/分）的範圍内。 在進入金屬構件giQ及接頭構件U的熱量有過大之虞 的If况下，最好將水供給至本接合用旋轉工具G的周圍而 々卻而且，當冷卻水進入突合部J92時，雖然在接合面 有產生氧化膜之虞，在本實施形態中’由於實施表面假接 合工程而閉塞金屬構件91。(本體部_舆接頭構件u的孔 洞，冷卻水難以進入突合部J92，因此接合部的品質無劣 在本接合用旋轉工具G突入突合部J9.2之後 ，、σ 」以乏傻，將 經設定於本體部_與接頭構件υ的接缝上^ 由使本接合用旋轉工具G沿著該路獲做 部川的—端（第一交點⑴至另一端（第二交點c2)連 進行摩擦攪拌。 ’、 連 '句 使本接合用旋轉工具G相對移動至突 端（第二交點c2)之後，使本接合 、 此狀態突入第二突出材92，對第二:轉二具以脱離而 拌而相對移動至突合部J94的 2進仃摩擦 埜-丄 响〔弟二交點c3)。gp 第-父點。2至第三交點c3的摩 5 突出材92。 ‘攪拌路徑係設定於第 2036-9906-pp > Chentf 129 200906526 使本接合用旋轉工具G相對 (第三交點c3)之後，在第三六夕專至突合部J94的—端 ―乂點c 3使本接a用旌
不脫離而依此狀態突八突合部、不接。用碇轉工具G 擦攪拌同時相.對移.動至成A * 對大合部J94進行摩 w与大合部】 點⑷即，在本接.合用旋轉工具g矛—^的第四.交 的一端後，將摩擦攪拌的路徑設a 、夕至大合部J94 的本體部_與制構件U 丨邊的金屬構件910 舟1干u的接縫（邊界線） 該路徑使本接合用旋轉工I 、' ㈢由沿著 丹G做相對移動，I办入* 進行第二本接合工程。 子大。口P J94 在本接合用旋轉工具G相對移動至突 端（第四交點c4)之後，使本接人 的另一 ,,^ ^哲咖 〇用旋轉工具G不脫離而依 此狀恶突入第一突出材91 _穷 而依 .. 大出材91進行；#拔_ m 拌而相對移動至結束位置&。 t攪 而且，在表面本接合工程中 要ττ μ ^ 〒從開始位置S«2至結束位 置EM2使本接合用旋轉工且G 牙位 摩声措抹彳廿 /、G右疑轉，雖然以連續軌跡進行 議’但並不限於此。例如，可使本接合用旋轉工且 G左旋轉’並非以連續的軌跡，本接合用旋轉工呈G在第 一突出材91或第二突出材92 ^ ^ r之暫時脫離而分别 進行犬合部J92或J94的摩擦攪拌。 (7)裡面本接合工程 在裡面本接合工程中，對段部_的突合部J920從被 接合金屬構件9〇的裡面B側進行摩擦擾拌。如第Η圖所 Ϊ ’在上述的表面本接合工程結束之後’解除被接合金屬 構件90由未圖示的摩擦攪拌|置所造成的拘束，將被接合 2036-9906-PF；Chentf 130 200906526 金屬構件90的裡面b朝向上方而再度設置。 裡面本接合卫㈣使本接合用旋轉工具g從設於第一 大出材940的開始位置Sjl2至設於第二突出材的結束位 置^沿著突.合部J920而進行摩擦授拌的工程。藉由裡面 本接合工程在被接合金屬構件，的裡面B形成裡.面側塑性 化區域W94。如第66圖所示，裡面側塑性化區域，4盥第 一段不塑性化區域ff91重複。藉此，地基因屬構件9心的 杈部_與第二金屬構件91〇b的段苦p _突合的突合部 J920在深度方向橫越全長地密閉。藉此，可提高被接合： 屬構件9 0的側面間的氣密細及水密性。 而且，裡面本接合工程在本實施形態中，雖然是 面本接合後進行，但不限於此，例如可 工程之後進行。在裡面本接合工程結束之後，將全二 出材從被接合金屬構件9〇切除。 (8)側面溶接工程 在側面熔接工程中，如第75圖及第76圖所示，對露 出被接合金屬構件90的第一側面。及第二侧面〇側的突合 部進行溶接。即，第一側面c，如第75圖所示，當裡面: 接合工程結束時’由於突合部繼及突合部m的下部即 使是本接合料轉卫具G也未進行摩擦便，因此殘留未塑 性化區域（未接合區域）。又，接頭構件U的下面與突合凹 部90 0的底面也殘留未塑性化區域（未接合區域因此， 在侧面熔接工程中，對該等未塑性化區域進 炫接金屬㈣未塑性化區域。本實施形態中的側面溶接工 2036-9906-PF；Ghentf 131 200906526 程包含溶接第—側面c的第一側面炫接 側面D的第二側面炫接工程。 及议接第一 第一側面熔接工和—人+# 凹枰开4工々 侧面C形成凹槽Μ。的 工程、《接金屬填=:=的熔接金屬填充 -侧崎出的部分切二:=接金屬 :槽形成工程，如第75圖所示，其為橫越接頭構件。 f 與第一金屬構件91 〇a的突人邱.Tq9 2、接頭構件W第二金 屬構件91〇b的突合部別、接頭構件U與突合部900的底 面的突合部】921以及段部_彼此的突合部mQ而形成 凹槽的工程。凹槽K9〇係使用公知的端銑刀沿著各突合部 連續地形成。雖然凹槽Κ9。的形狀並無特別限定，在：實 施形態中形成剖面呈半圓形的形狀。又，凹槽κ9。的寬度 ΚΜ形成比第—表面侧塑性化區域m的寬度咖還小。 如此’藉由使凹槽Κ90變小，可提高凹槽㈣的形成作業 及後述的熔接金屬填充工程的作業效率。 而且，在本實施形態中，雖然橫越突合部J92、突合 部J94、突合部J920以及突合部mi而形成凹槽㈣，但 並不限於此，i少在該等突合部的未塑性化區域中形成凹 槽K90。又，在空洞缺陷及氧化膜露出第一表面側塑性化 區域W92、第二表面侧塑性化區域W93、第一段部塑性化區 域W91以及裡面側塑性化區域W94的情況下，最好形成凹 槽K90而包含該等缺陷。藉此，在後述的熔接金屬填充工 程中，可藉由熔接金屬而密閉該空洞缺陷及氧化膜。 2036-9906-PF;Chentf 132 200906526 在熔接金屬填充工程中，如第76圖所示，在凹槽κ9〇 中進行TIG熔接或MIG熔接等的突起熔接，而將熔接金屬 T90填充於凹槽K90.中。突起溶接係在凹槽κ9〇中進行至 從使溶接金屬Τ.90.第一'側面C.的表面突出的程度。如，此， 藉由進行熔接金屬填充工程，可確實地密閉突合部j92、 突合部J94以及突合部J921的未塑性化區域。又，在空洞 缺陷及氧化膜露出第一表面側塑性化區域、第二表面 側塑性化區域W 9 3、第一段部塑性介F试w 0; π I型Γ玍化（he域Ψ91以及裡面侧 塑性化區域W 9 4的情況下，宓μ兮楚gw ^ ^在閉該荨缺陷而可提高氣密性 及水禮性。而且，如第 7 6〔 h、園— , 仰乐iDU)圖所不，熔接金屬Τ9〇中， 從第一側面C突.出的部分成為突起部Tg〇，。 切除工程，如第76(b)圖所示，為切除突起部？9〇, 切除工程係、使用公知的切削工具進行。藉由進行切除二
程’可使第一侧面C形成平滑。而B 取卞π。而且，如本實施形態所示 藉由熔接金屬填充工程’熔接今屬TQn γ # μ , 士 冷伐盔屬丨90形成於比表面 上方或比裡面β运下方的情況，E7此 4况下，取好將比熔接金屬丁9 中比表面Α或裡面Β還突出的部分切削掉。
弟'一側面k接工程包含右當""彳日丨二ΤΛ W 在笫一側面D形成凹槽Κ9〇白< 凹槽形成工程、對凹槽K9G進行突起溶接的溶接金屬填笑 工程、將熔接金屬填充工程中形成的炫接金屬m中從筹 一側面D突出的部分切除的切除工程。 第一側面k接工程除了料·^哲 , 了對於弟二側面D進行各角工卷 之外，與第一側面溶接工海+ 私大略相同，因此省略詳細的說 明。 2036-9906-PF;Chentf 133 200906526 —χ據乂上忒明的第一貫施形態的接合方法，對露出被 接合金屬構件9。的側面的突合部地、突合部j94、突八 部J92〇以及突合部1921進行炫接，炫接金屬T90與第— 、 哚 第—表面側塑性化區域W93以.及 裡面側塑性化區域W94重複。藉此，可確實密閉未露出被 接合金屬構件⑽的側面的未塑性化區域，可提高被接合金 屬構件90的側面間的氣密性及水密性。又，習知技術中， 當被接合金屬構件9Q的厚度變大時，會有作業便繁雜的問 題，但根據本實施形態的側㈣接工程，$會因為被接合 金屬構件，的厚度的影響而可容易地密閉未塑性化區域。 又，藉由重複第一段部塑性化區域W91與裡面側塑性 化區域跑重複，可確實地密閉段部9〇R的突合部M2。。 而且，本發明並不限於上述形態，在不稅離本發明的 旨趣的範圍内可做適當的變更。例如參照第乃圖，藉由使 第-表面側塑性化區域W92 .以及第二表面側塑性化區域 W93的沐度大於接頭構件u的厚度，可橫越突合部及 突合部J94的深度方向的全長而進行摩擦攪拌。又，在第 -段部塑性化區域ff91與裡面側塑性化區_跑之間形成 未塑性化區域的情況下，進行側面熔接工程而密閉該未塑 性化區域。 [第十一實施形態] 接著針對本發明的第十一實施形態的接合方法做說 明。 本發明的第十-實施形態的接合方法在將接頭構件插 2036-9906-PF;Chentf 134 200906526 - f凹σρ的第一金屬構件及第二金屬構件突合而形成 的中空部的特徵與第時實施形態不同。 第77圖為第十—實施形態的..接合方法的全體立體 圖/第十—實施形態的接合方法，如第77圖所:示，對具有 弟一金屬構件950a、第二金屬構件950b以及介於第.一金 屬構件95 0a與第二金屬構件95〇b之間的接頭構件wo的 =合金屬，件9QN的表面A、裡面B的突合部進行摩擦 行熔對露出第—侧面C及第二側面D的突合部進 議首先’詳細說明本實施形態的接合方法的被接合金屬 被接合金屬90N，如第 _ 施形態中，i有在㈣μ )及78⑻圖所不’在本實 以及第:金屬::上9:成凹部 ㈣以及第隸人由第—金屬構件 頭構m , 95Gb突合㈣成的中空部中的接 斤至屬構件950a為斷面呈矩形的金屬構件。在 至屬構件95〇a的端面96 在第— 邊的侧面咖形成連於邊的側面⑽至另— ’的fef面呈梯形的凹 —彡_ —金她⑽=凹部 弟二金屬構件950b為與第—金屬 略中央。 的形狀所構成的金屬構 “ a大略相同 部_係與第-金屬構件：成於第二金屬構件_的凹 金屬構件95〇a的凹部99〇 由使第一金屬構件95〇a及 相向配置，藉 弟一金屬構件95〇b突合而 2036-9906-PF;Chentf 135 200906526 中空部991(參照第78(13)圖）。 金屬構件㈣a及第：金屬構件啊在本實施形 恶中為相同組成的金屬材料，例如銘、紹合金、銅、銅合 金、'、敍合金、鎂、鎮合金等可摩擦攪拌的金屬材料:。 接碩構件970在本實施形態中由與第一金屬構件95〇a :立同的材料構成’插入由一對凹部_a、9g〇b所構成的中 空部的元件。接頭構件9 70在本實施形態中為剖面呈丄角 形的元件，接頭齡97Q的長度方向的兩端面形成盘第 金屬構件95 0a及第二金屬構件95〇b的兩側面齊平。接頭 構件970中，與第金屬構件95〇a接觸的側邊的梯形剖面 狀係由長邊P 1、短邊η 9 # A、 _ ㈣ρ2 *成。又，形成從長邊至短邊的 距離ρ3。另_古； 贫 .„ 第一金屬構件95 0a的凹部990a的斷 :形狀係由長“卜短邊q2形成。又，形成從長邊至短 邊的距離q3。接頭構件97"，與第一金屬構件9心接 觸的-側的梯形剖面形狀舆第—金屬構件服的 9:係為pl_、p2i?q2、心⑽。即’接頭構件 °弟78(b)圖所示，略無間隙地插入一對凹部99 9 90b所形成的中空部991中。 丄而且，雖然接頭構件97〇在本實施形態中形成剖面呈 ’、角形’但並不限於士卜，立丨丨；口 & 个丨艮於此°丨〗面壬矩形、圓形亦可。又， 合接頭構件97〇沾取壯# a 0 〇的形狀，弟一金屬構件950a及第二 件9 5 0b的凹邻Qqns Qnnv 鸯構 0 9 9 0 b的形狀可做適當的變更。 於此，如第77圖所示，被接合金屬構件90N的表面為 表面A、裡面表今 面為裡面Β、一邊的側面為第一侧面c、 136 2036-9906-PF；chentf 200906526 的側面為第二側面d。 第-金屬構…的端面:圖及第7嶋圖所示， 面961b办入 面9仏與第二金屬構件9咖的端 大e的部分成為突合 盥裳厶g 又，接頭構件170 與第一金屬構件950a及第— 為突合部J97l。 屬構件95〇b突合的部分成 Ί :出材952及第二突出材953,如第79(a)、79⑻ 不“持被接合金屬構件90N的突合部J951而配置， :=於被接合金屬構件_，覆蓋隱藏出現於第—側 弟-側面D的第_金屬構件95 950b的接够两綠、 隻屬構件 縫（邊界線）。雖'然第—突出材952及第二突出材 953的材質並A pp在丨丨^丄 禾大出材 …、、’但在本實施形態中，與被接入 構件。N為相同組成的金屬材.料。 被金屬 及坌—办山 ^又，雖然弟一突出材95.2 =# 953的形狀 '尺寸並無特別限制，但在本實 :二^广尺寸與突合侧中㈣ 的厚度為相同的尺寸。 能二方詳細說明第二實施形態的接合方法。本實施形 包括：(1)接頭構件插入工程、(編假接 裡面本接合工# ⑷裡面假接合工程、⑸ σ工私、（6)側面熔接工程。 (1)接頭構件插入工程 件95t街頭構件插人工程中，W所示，第—金屬構 接之同I的^面961a與第二金屬構件95Gb的端面961b密 的中接碩構件97G被插人由凹部_a、"Qb所形成 的中空部991。 2036—9906-pp. Chentf 137 200906526 在接碩構件插入工程中，第一金屬構件的〇a的表面 962a與第二金屬構件祕的表面咖齊平，而且，第一 金屬構件的捏面與第二金屬構件嶋的裡面 63b月平又，同樣地，第一金屬構件95〇a的側面 與第二金屬構件95此的侧面964b齊平，第一金屬構件㈣& 勺側面965a與第一金屬構件95〇t)的側面965b齊平。又， 接頭構件97G的兩端面舆第__金屬構件95Qa及第二金㈣ 件95 0b的兩側面齊平。 (2)表面假接合工程 表面假接合工程包括突出材配置於被接合金屬構件 剛的突出材配置工程以及被接合金屬構# _露出於表 面A的突合部J952、突合部J951以及突合部j953從表面 側進行假接合的表面假接合工程。 在突出材配置工程中，如第79(a)圖及第79(b)圖所 不’在突合部J951的第二側面D配置第—突出材952，使 該抵接面抵接於第二側面D。而且，在突合部J951的第一 側面C配且第一犬.出材953，使該抵接面抵接於第—側面 C此％，第一突出材952的表面及第二突出材953的表面 與被接合金屬構件90N的表面a齊平之同時，第一突出材 9 5 2的裡面及第一犬出材9 5 3的裡面與被接合金屬構件9⑽ 的裡面B齊平。在第一突出材g52與被接合金屬構件_ 的突合面上形成突合部J952,在第二突出材953與被接合 金屬構件90N的突合面上形成突合部j953。 又，在突出材配置工程中，如第79(b)圖所示，熔接 2036-9906-PF;Chentf 138 200906526 構件_與第—突出材d52戶斤形成的内側角部 952而而假接合被接合金屬科咖與第-突出材 ΓΓ而橫㈣則部952a、952b^53a、的 王長而.連.，,地實施炫接或斷續地實施溶接。 在表面假接合工程中， 一 M T a ^ 如弟80圖所示’使假接合用旋 及；9 /成連、，的軌跡（bead)，對突合部刪、则 / 表面“則連續地進行摩擦檀拌。即，插入摩捧授 g 拌的開始位置SP的假接合用 i伞脸雜鞍σ用疑轉工具F的攪摔銷F2在中 途脫離而移動至結束位置Ep。 而且’表面假接合工程雖妙一 :、、、'為第8 0圖所示的執跡，但 並不限夂於此，其他的執跡亦可。又、，T — 實施。乒由、佳—本 又，亚不一疋要連續地 而丄#人 σ工知，可卜止在之後進行的表 田令接H工程中突出材盥人 '、皮接5金屬構件9 0 N的開孔。 在衣面假接合工程6士 窗 、°束之後，琅好進行下穴形成工 私。下穴形成工程，如第 r ,, ^ 81 (a)圖所示，在表面本接合工 私的摩榛攪拌的開始 D位置Sm】i形成下穴P1。下穴Pi的目的 在於減低本接合用旋韓工 /、的攪拌銷G2的插入阻抗（壓 阻抗）’在本貫施形能中 心中以未圖示的鑽頭對假接合用旋 I工具F的攪拌銷F2脫齙B士如，上 脱離日守所形成的拔孔。 (3)表面本接合 工程 表面本接合工程^ ^ ^1. -4- 4·^· λ …、十本接合金屬構件90Ν的表面Α側 的突合部J951進行直正接入^ 側 太垃人 ，' 接5的工程。在本實施形態的表面 .^ . 本‘ s用旋轉工具G，對假接合狀離 的犬合部J951從被接人入^ 接5孟屬構件90N的表面A側進行摩擦 2036-9906-PF；Chentf 139 200906526 攪拌。 在表面本接合工程中，如第81(a)〜81(c)圖所示，將 本接合用旋轉工具G的攪拌銷G2插入.（壓入） 、一入）形成於開始位 置s川的下穴’插人的攪.拌銷G2在中途不脫離而移動至結 束位置ΕίΠ !。即，在表面本接合工程中 a 又广八P1開始進 行摩擦攪拌，連續地摩擦攪拌至結 ° 且LM11马，止。 參照第嶋〜81(c)圖而更詳細地說明表面本接合工 程。 f先，如第81 (a)圖所示’使本接合用旋轉工具g位 於下穴P1(開始位置S川）的正上方，接著’使本接合用旋 轉工具G邊右旋轉邊下降而將擾掉鎖G2的前端插入下穴 P1。當擾拌顏進入下穴P1時，授掉销G2的周面（側面八) 抵接於下穴P1的穴壁，從穴壁使金屬。 在攪拌銷G2的全體進入第二突出材阳之後，如第 8Kb)圖所示，進行摩擦授拌同時使本接合用旋轉工| 被接合金屬構件_的突合部J951的―端做相對移動^ 且，橫切過突合部J953而突入突合部J95i。當本接人用 旋轉工具G移動時，在㈣鎖；周圍的金屬依次塑性 化’同時從授拌賴分離的位置上，塑性流動化的金； 度硬化而形成表面侧塑性化區域W g 1 1。 表面側塑性化區域W911的深度〜，在本實施形能中 最好形成從被接合金屬構件_的表面到接頭構件_ ’ 上端的距離㈣還大。即，藉由使表面塑性化區域W91] 接觸於接頭構件97G’由於橫越突合部KM的深度方向的 140 2036-99〇6-PF;Chentf 200906526 全長而進行摩_拌，可得到更高品質的製品。 在進入被接合金屬構件，的熱量 好將水從表面A例#] if况下，取 P H 4 本接合用旋轉工具^胃^ ^水進入第一金屬構件咖及第二金屬構件⑽ 之間時，雖然在接合面 苒件95 0b 右著峰量斗胺 961b，參照第78圖） 虱化膜之虞，在本實施 程而閉塞孔洞，冷卻水難以、隹…由於观接合工 P尺難以進入被接合金屬構件9〇N之 間，接合部的品質無劣化之虞。 在被接合金屬構件_的突合部邮1，摩擦授拌路护 設定於被接合金屬構件_的接縫上（假接合工程的料 軌.跡籍由沿著該路徑而使本接“旋轉卫Μ相對移 動’仗突合部J951的—端至另一端連續地進行摩擦授掉。 使本接合用旋轉工且（7如s # Α ^ b相對和動至突合部J951的另一女山 同時邊進行摩擦攪拌邊橫切過突合部咖，而依此狀能而朝 向結束位置仏相對移動。在本接合用旋轉工具g到達結 束位置Εμπ之後，如第81(C)圖所示，使本接合用旋轉工I G邊旋轉邊上升而使攪拌銷G2從結束位置e川脫離。/、 (4)裡面假接合工程 在裡面假接合工程中，如第82圖所示’在被接合金屬 構件90N的裡面B側，被接合金屬構件9〇N與第二突出材 953的突合部J953、被接合金屬構件9〇N的突合部j95i、 被接合金屬構件90N與第一突出材952的突合部J952做假 接合。 使値接合用旋 裡面假接合工程’如第8 2 (b)圖所示 2036-9906-PF;Chentf 141 200906526 轉工具"多動而形成連續的軌跡(be J953、J951、J9 52的順序連續地谁〜窗 、、犬"口[ 逆Λ地進仃摩擦攪拌。即，插入 摩擦攪游的開始位置Sp的假接合用 ,,疋轉工具F的攪拌銷F 2 在中途不'脫離而移動至結束位置E”社 進行的裡面本接合工程的開始位置^束位置EP成為之後 而且，在進行後述的裡面本接合工程之前’在本接合 用旋轉工具G的插人狀位置預先形成下穴。即，如第灿） 圖所示’在後述的裡面本接合工程的開始位置Sm]2形成下 穴P2。 (5)裡面本接合工程 裡面本接合工程為使露出被接合金屬構件咖的裡面 B的突合部I’真正接合的工程。在本實施形態的禮面本 接合工程中’使用本接合用旋轉工具G，對假接合狀態的 突合部J951從被接合金屬構件9〇N的裡面β進行摩擦搜 掉。 裡面本接合工程，如第83(a)及83(b)圖所示’將本接 合用旋轉工具G的攪拌銷G2插入（壓入）設定於第一突出材 952的開始位置Sm]”插入的攪拌銷以在中途不脫離而移 動至結束位置。在裡面本接合工程中，從下穴p2開妒 進订摩擦攪拌’連續地進行摩擦攪拌至結束位置Em。當使 本接合用旋轉工具G移動時，在攪拌銷G2周圍的金屬依次 塑性流動化之同時，在從攪拌銷G 2分離的位置上，塑性流 動化的金屬再度硬化而形成裡面側塑性化區域ψ 912。 裡面側塑性化區域W91 2的深度Wc，在本實施形態中， 2036-9906-PF；Chentf 142 200906526 比從被接合金屬構件9〇N的裡面B至接頭構件97〇的上端 的距離970a還大。即’藉由裡面侧塑性化區域趵12接觸 於接頭構件970 ’由於橫越突合部J951的深度方向的全長 而進行摩擦攪拌，可確實地密閉突合部J951。藉此可提高 產品的品質。 在裡面本接合工程結束之後，如第84圖所示，將突出 材仗被接合金屬構件9〇N切除。在裡面本接合工程後的被 接口金屬構件9⑽的表面A及裡面B ’形成表面側塑性化 區域W911以及裡面側塑性化區域W912。表面側塑性化區 域Μ 911及裎面側塑性化區_ w 9丄2的最深部分別接觸於接 頭構件970的兩端。接頭構件97〇與第一金屬構件_及 第二金屬構件95Gb的突合部的一部份被磨擦授掉， 而其他部分則成為未塑性化區域。 (6)側面溶接工程 側面溶接工程係沿著露出於被接合金屬構件_的第 -側面c及第二側面D的突合部J97i而進行熔接的工程。 即’接碩構件970與第一金屬構件9心的 第78圖）及接頭構件97〇盥 ，、—金屬構件950b的凹部g90b 的大合部J 9 71係以熔接金屬漆 一 在閉。側面熔接工程在本實施 /悲中，匕3在第一側面C進 仃V接的弟—側面熔接工程 以及在弟二側面D進㈣接的第二側面溶接工程。 側面溶接工程包含在被接合金屬構件刚的第- Μ凹^91的凹槽形成工程，對凹槽阳進行突. 起每接的私接金屬殖充1p u u ^ 接金屬填充工程令所 2036-9906-PF;Chentf 143 200906526 形成的熔接金屬T91中從第一側面C突出的部分切除、 除工程。 ._ f 、切 在凹槽形成工.程中，如第85圖所示，在第一相a r 例面c中..， 沿著突:合部J951及突合部J971以既定深度形成凹槽Κ9ι。 凹槽Κ91，在本實施形態中’具有沿著接頭構件97〇的/ 狀的第一凹槽部Κ91 i、從第一凹槽部Κ91ι連通於表面Α \ 第二凹槽部K912以及從第一凹槽部K91l連通於裡面b的第 三凹槽部K913。 第一凹槽部K9 1 r係以公知的端銑刀切削而形成接頭構 件970的端面、第一金屬構件95〇a及第二金屬構件％扑 的—部份。第一凹槽部K9h係切削成比接頭構件97〇的端 面的外周還大而使突合部J971露出第一凹槽部ΐ9ΐι的底 面0 第二凹槽部K9L·與第三凹槽部K91s係沿著突合部 從第一凹槽部K91,向表面A及裡面b連續地形成。第二凹 槽部K912與第三凹槽部K913的寬度形成脱比表面侧塑 性化區域W911及裡面側塑性化區域f912的寬度黏還小。 又，在隧道狀的空洞缺陷及氧化膜捲入表面側塑性化區域 W911及裡面側塑性化區域W912的情況下，在形成第二凹 槽部K912及第三凹槽部K9l3之際，最好切削該等缺陷部 分。藉此’在後述的炫接金屬填充工程中可密閉該缺陷部 分。 、在熔接金屬填充工程中，如第86圖所示，對凹槽κ9ι 進行TIG嫁接或MIG炫接箄的 岭接寺的犬起熔接，使熔接金屬T91 2036-9906-PF;Chentf 144 200906526 填充於凹槽K91中。突起溶接係使溶接金屬T91在凹槽Kgi 中k第側面C的表面突出。如此，藉由進行熔接金屬填 充/ 可確焉地密閉突合部J 9 71的未塑性化區.域。又， "'洞缺及氧化膜露出表面側塑性化區域W911及裡面側 塑性：區域W912的情況下’密閉該等缺陷而可提高氣密性 及=密性。而且，如第86(b)圖所示，溶接金屬T91中， 從第一側面C突出的部分成為突起部T91，。 切除工程，如第86 (b)圖所示，切除突起部T91，。切 除工程係使用公知的切削工具進行。藉由實施切除工程， 可使第一側面C變得平滑。而且，如本實施形態所示，藉 .Μ接填充卫程，溶接金屬T91形成於比表面Α或裡面Β •逛上方或下方的情況下，切除熔接金屬T91中從個別的面 突出的部分切除。 第二側面熔接工程包含在第二侧面0形成凹槽K91的 凹槽形成工程、對㈣K91進行突起炫接的溶接金屬填充 ;工程以及將熔接金屬填充工程中所形成的熔接金屬T91中 從第二側面D突出的部分切除的切除工程。 第二侧面熔接工程除了在第二側面D進行之外，由於 與第一側面熔接工程大略相等，因此省略詳細的說明。 根據以上說明的第二實施形態的接合方法，露出被接 合金屬構件90N的侧面的突合部J951及突合部J971進行 炼接的溶接金屬T91與表面侧塑性化區域W9ii及裡面側塑 性化區域W912重複，藉此可確實地密閉未塑性化區域。藉 此，可提高被接合金屬構件90N的側面間的氣密性及水密 2036-9906-PF;Chentf 145 200906526 性。 以上，雖然針對本發明的實施形態，在不違 的旨趣的範圍内做適當的變更。 .明 例如’第87圖為.矣千楚— α .為表不弟十—貫施形態的變形例的立 圖。在第十實施形態及第+ — — ^夂弟十只施形悲中，雖然將凹样执 於第一側面C及第-相丨！而η 5叹 罘一側面D而進行側面熔接工程，但並不 ㈣於此°例如’如第87圖所示’不設置凹槽而對於露出 第-側面c及第二侧面D的突合部mi進行直接溶接而由 炫接金屬T92密閉未塑性化區域。藉由溶接金屬如虚表 面側塑性化區域仙及裡面側塑性化區域㈣重複，可 確實密閉露出被接合金屬構# _的側面的未塑性化區 域。而且’在該變形例中，名淮彡二 Υ 在進订熔接之後，熔接金屬Τ912 從第-側面C及第二側面D突出的情況下，切除該等突出 的部分而使第一側面C及第二側面D變得平滑。 又’在第十實施形態及第十一實施形態中，雖然在第 一側面C及第二側面D的兩邊進行側面熔接工程，但僅在 其中一邊進行亦可。 【圖式簡單說明】 第1圖為第一實施型態的接合方法的圖，其中第丨（a) 圖為立體圖，第1(b)圖為N部分的放大立體圖。 第2圖為第一實施型態中〇)第一準備工程的圖，其中 第2(a)圖為立體圖’第2(b)圖為平面圖。 第3圖為第一實施型態的（1)第一準備工程的圖，第 2036-9906-PF;Chentf 146 200906526 3⑷圖為第2⑻圖的η線剖視圖。第3⑻圖為第2(b) 圖的11 -11.線剖視圖。 第_4圖為表示旋轉工具的圖，第4(a)圖為假接合用旋 轉工具的側視圖，第4⑻圖為本接合用旋轉工具的侧視圖。 第5圖為第-實施型態的假接合用旋轉工具的使用狀 態的圖’ f 5(a)圖為使假接合用旋轉工具抵接於第二突出 材的圖’帛5(b)圖為假接合用旋轉工具壓入第二突出材的 圖。 第6圖為第一實施型態的第一預備工程的第二突出材 接合工程、假接合工程以及第—突出材接合工程的平面圖。 第7圖為第一實施型態的第一本接合工程以第6圖的 ιπ-ιιι箭號方向觀看的剖視圖，第6(a)圖為開始位置部 分’第6⑴圖為中間部分’第6(c)圖為結束位置部分的摩 擦攪拌接合的圖。 第8(a)圖為第一實施型態的第二準備工程中，從突合 部J1面向第一金屬構件的剖視圖。第_圖為第一實： 型態=第二準備工程的第一突出材接合工程、假接合工程 以及第—突出材接合工程的平面圖。 f 的第二本接合工程的第咖圖 、 線的剖視圖，第9(a)圖為開始位置部分， 圖為中間部分的摩擦攪拌接合的圖。 人上::圖為第-實施型態的突出材切除工程後的被接 e孟屬構件的立體圖。 第11圖為第-實施型態的凹槽形成工程的立體圖。 2036-9906-PF;Chentf 147 200906526 第12圖為第一實施型態的 12U)圖為從第二侧面 熔接工私的圖，其中第 w两規看的正視圖，坌 圖的V-V線的剖視圖。 為第12(a) ""81為第- Λ %型態的接合方法的圖，龙中第〗3。 圖為立體圖，第13_為第13U ^中弟_ 第14圖為篦二鸯# , At v 1線的剖視圖。 ’’’、一貝a垔恶的突合工程的圖， 為立體圖’第聊圖為㈣線的剖視圖。购圖 弟/5圖為第三實施型態的突合工程的圖 圖為第一金屬構件金 _ 、中第15(a) 15(b)圖為第一金屬構件與第 … 筮彳fi園达姑- 蜀傅什大D谈的立體圖。 第.6圖為第三實施型態的第— 配置工程的立體圖。 &口工私中突出材 弟 1 7 圖為第三會始；_ & α ^ 圖，其中第m \恶’ ％轉工具的使用狀態的 ’、 a)圖為旋轉工具抵接於突出材的側 第17(b)圖為旋榦工呈颅 ^ ^側視圖， 卜 ’、I入犬出材時的側視圖。 第18圖為第三實施型態 本 合工程的平面圖。 工&中的本接 弟19圖為第三實施型態的第二本接合工程处束之 後？去突出材的狀態下的接合構造物的立體圖。、° 弟2 0圖為第二眚始丨 、的凹槽形成工程的立體圖。 圖為第三實施型態的凹槽炼接 工程的立體圖。 ^日]槽邛形成 第22圖為第三實施型態的凹槽 填充工程的立體圖。 自’熔接金屬 2036-9906-PF;Chentf 148 200906526 圖 第23圖為第三實施型態的接頭構件插 第24圖為第三實施型態的第三本接合 入 程的立體 程中突出材 / 配置工程的立體圖〉 第2 5圖第三實施型態的第三.本接人 工程的平面圖。 王中的本接合 第26圖為第三實施形態的侧 工程的立體圖。 ]面‘接工程的槽部形成 第27圖為第四實施形態的接合方法的圖， 圖為立體圖，第27⑻圖為第28(〇圖巾N部分的放大立體己 圖。 弟.2 8圖為第四實施形態的突合 大。工耘的圖，其中第28( 圖為立體圖，第2.8(b)圖為平面圖。 第29圖為第四實施形態的第— — ^ 侧面熔接工程的圖，其 中第29⑷圖為被接合金屬構件的第_側面的正視圖，第 29(b)圖為第29(a)圖中I-Ι線剖視圖。 第30圖為第四實施形態的突出材配置工程的圖，其中 第30(a)圖為立體圖，第3〇(b)圖為平面圖。 :31圖為第四實施形態的第—本接合工程的平面圖。 第32圖為第五實施形態的圖，其中第32⑷圖為立體 第3 2 (b)圖為π - 11線剖視圖。 第33圖為第六實施形態的接合方法的立體圖。 第34圖為第六實施形態的突合工程的立體圖。 第35圖為第六實施形態的側面熔接工程的圖，其中第 圖 a 2036-9906-PF;Chent f 149 200906526 35(a)圖為立體圖’第3.5(b)圖為平面圖。 第3 6圖為第六實施形態的突出材配置工輕的立體圖。 第37圖為第六實施形態的第—本接合工程的平面圖。 第38(a)、38(b)圖為第六實施形態的四槽的變形例的 立體圖。 第39圖為以第七實施形態的接合構造物的製造方法 所接合的變形例的立體圖。 第40圖為第七實施形態的突合工程的系意圖，第4〇(a) 圖為第一金屬構件與第二金屬構件突合前的立體圖，第 40(b)圖為第—金屬構件與第二金屬構件突合後的立體圖。 第41圖為第七實施形態的側面溶接工程的圖，其為溶 接金屬填充於凹槽後的立體圖。 第42圖為第七實施形態的假接合用旋轉工具的使用 狀心、的不思圖’其中第42(a)圖為假接合用旋轉工具抵接 了溶接金屬的側視圖，帛42(b)圖為假接合用旋轉工具的 壓入熔接金屬時的側視圖。 第4 3圖為第七貫施形態的第一本接合工程中的假接 合工程的平面圖。 弟44圖為第七實施形態的第—本接合工程中本接合 工程的平面圖。 第45圖為第七實施形態的各工程的示意圖，其中第 45 (a)、45(b)圖為第—本接合工程中表示本接合工程的第 44圖的I-I剖視圖1 45(c)圖為第一修補工程中填充用 金屬構件插入工程的剖視圖。 2〇36-99〇6-PF;Chentf n <-n 200906526 修補工程的修補接合 第46圖為第七實施形態的第一 工程的平面圖。 第47圖為第七實施形態的第一修補 巾'^ %中的修補 接工程的示意圖，其:為第46圖的！卜丨丨線的剖視圖。 第48圖為第七實施形態的第二本接合工程及第— 補工程的側剖視圖。 —修 第49圖為第七實施形態的變形例的平面圖。
第5 0圖為第八實施形態的被接合金 馮構件的全體立 二金屬構 第 5l(b) 第51圖為第八實施形態的第一金屬構件、第 件及接頭構件的示意圖，第51 (a)圖為立體圖， 圖為平面圖。 f 52圖為第八實施形態的突出材配置工輕的立體圖。 第53(a)、53(b)圖為第八實施形態的假接人 π α工程的平
Π I 第5 4 (a )、5 4 (b)圖為第八實施形態的第—本接人 第55圖為第八實施形態的凹槽形成工程的立體圖。 第5 6圖為第八實施形態的側面熔接工程的一部 視正視圖。 σ刀透 第5 7圖為第九實施形態的被接合金屬 體圖。 再件的全體立 第58圖為第九實施形態的第一金屬構件、第二々 件以及接頭構件的示意圖，第58(a)圖為立體圖，第58(= 2〇36-99〇6-PF;Chentf 200906526 圖為平面圖。 第5 9圖為第九實施形態的突出材工程的立體圖。 弟60(a)。60(b)圖為弟九貫施形態的假接合工程的平 面圖。.：： 弟.61 (a )、61 (b)圖.為第九實施形態的假接合工.程.的平 面圖。 第62(a)、62(b)圖為第九實施形態的第一本接合工程 的平面圖。 第6 3圖為第九實施形態的凹槽形成工程的示意圖，其 中第63(a)圖為立體圖第63(b)圖為平面圖。 第6 4圖為第九實施形態的側面熔接工程的示音、圖，第 64(a)圖為立體圖，第64(b)圖為從第64(a)圖的箭號方向 觀看的正視圖。 第65圖為第九實施形態的平面圖。 第66圖為第十實施形態的接合方法的全體立體圖。 第67圖為第十實施形態的第—金屬構件、第二金屬構 件及突出材的圖，其中第67(a)圖為立體圖，第67(b)圖為 平面圖，第67(c)圖為第67(b)圖中卜〗線的剖視圖，第 67(d)圖為第67(b)圖的II-Π線剖視圖。 第68圖為第十實施形態的第一段部假接合工程的平 面圖。 第69圖為第十實施形態的第—段部本接合工程的 圖，其為第68圖中ΠΙ-ΙΠ線的剖視圖’其中第69(&)圖 表示中間地點，第69(b)圖表示結束地點。 2036-9906'pp；Ghentf 152 200906526 第7 0圖為第十竇0 圖^ 7 π r ^ fi ^ 、的接頭構件配置工程的立體 ，弟ma)圖為立體圖，第7Q(b)圖為配置圖。 第71圖為第十實施形態的接頭構件配置工程的圖，其 中第则圖為分解圖，第Π⑻圖為配置圖/的圖其 第7 2圖為第十實施张能&主 第73圖… 接合工程的平面圖。 弟’ d圖為弟十貫祐 ., 只施形恶的表面本接合工程的平面圖。 第74圖為第十實旖 ® 第7： 面本接合工程的平面圖。 罘7 5圖為弟十貫施形能 第76圖為第十形成工程的側視圖。 圖 十灵施形態的熔接金屬填充工 第76U)圖為側視圖， … “視圖。 #7咖圖為第76(&)圖中” 弟77圖為第十一會· — 、⑫形憋的接合方法的全體立體圖。 第7 8圖為第十一音A匕 十κ鈿形恶的第一金屬構件、第二金屬 構件以及接頭構件的圖，i — ，、中第78(a)圖為分解立體圖， 第78(b)圖為側視圖。 第 7 9圖為第十—眚# Λ/ & &、丄， 只細形態的被接合金屬構件及突出 :的示意圖’其中第79⑷圖為立體圖，第糊圖為平面 弟 8 0 圖為第十一^ Tt>t XL/, At ^ 圖 ^ r見轭形態的表面假接合工程的平运 第81圖為第十—實施形態的表面本接合工程的圖，1 為第⑽圖的VI—VI線剖視圖’第8Ka)圖表示開始地I 第以⑻圖表示中間地點’第8UO圖表示結束地點。 第82圖為第十-實施形態的裡面假接合工程的圖，第 2036-9906~PF;Chentf 153 200906526 82(a)圖為剖視圖，第82(b)圖為平面圖。 第83圖為第十一實施形態的裡面本接合工程的圖，第 83 (a)圖表示開始地點，.第83(b)圖表示中間地點。 第84圖為第十一實施形態的裡面本接合工程後，除去 突出的狀態。 第δ5圖為第十一實施形態的凹槽形成工程的立體圖。 第86圖為第十一實施形態的溶接金屬填充工程的 圖’其中第86_為側視圖，第_圖為第Μ⑷圖的 VIII-ΠΠ線剖視圖。 第？7圖為第十一實施形態的變形例的立體圖。 ㈣：：圖為對一對金屬構件實施摩擦攪拌接合的習知 的接5方法的立體圖。 第8 9圖為在一對金屬構 摩擦授拌接合的習知 ^ —構件而實施 ^ 乃凌的剖視圖。 第90圖為將接碩構件插入 的中空部的被接合金屬構件實 ；^屬構件之間 合方法的示意圖，其” ：授拌接合的習知的接 圖表示接合後。 圖表不接合前，第90(b) 第91圖為一對厚唐 的接合方法的立體圖。 1屬構件實施摩擦檀拌接合 [主要元件符號說明】 1〜被接合金屬構件； lb〜第二金屬構件，· la〜第—金屬構件； 2〜第一突出材； 2036-9906-PF；chentf 154 200906526 A〜表面； 3〜第二突出 B〜裡面' C〜第一側面； D〜第二側面 F〜假接合用旋轉工具； G〜本接合用旋轉工具； h〜填充用金屬構件； J〜突合部 K〜凹槽； K21〜凹槽 K 2 3〜槽部 P1〜下穴 Q〜拔穴；
Rl、R2〜隧道狀空洞缺陷；S1〜S4〜氧化膜； T〜溶接金屬； U〜接頭構件； W〜塑性化區域； 12a〜第一金屬構件la的表面； 1 2 b〜第二金屬構件1 b的表面； 13a〜第一金屬構件la的裡面； 1 3b〜第二金屬構件1 b的裡面； 14 a〜第一金屬構件1 a的第一側面； 14b〜第二金屬構件1 b的第一侧面； 1 5a〜第一金屬構件1 a的第二侧面； 1 5b〜第二金屬構件1 b .的第二侧面。 2036—9906-PF;Chentf 155

Claims (1)

  1. 200906526 十、申請專利範圍： 第」 金；Γ合方法’使旋轉工具相對於第-金屬構件- 沖牲 而形成的被接合金屬構件移動而進行摩 t搜拌的接合方法，其.包括： ^對於上述第-金屬構件與上述第二金屬構件的突八 4 ’從上述被接合金屬構件的表面進行摩擦攪拌 : 接合工程； + ，對於上述突合部從上述被接合金屬構件的裡面進行摩 擦搜拌的第二本接合工程；以及 對上述突合部從上述被接合金屬構件的側面進行溶接 的側面溶接工程，盆Φ立μ、+ -_ + 枉”中在上述側面熔接工程中，以熔接金 -屬覆蓋在上述第-本接合工程中所形成的表面側塑性化區 域以及在上述第二本接合工程中所形成的禮面側塑性化區 域。 2. 如申請專利範圍f i項所述之接合方法，其更包括 」凹槽形成工程，在上述側面溶接工程之前，沿著上述被接 合金屬構件的側面的上述突合部形成凹槽，其中在上述铡 面炫接工程進行之際，將上述炫接金屬填充於上述凹稽。 3. 如申請專利範圍第2項所述之接合方法，其中上述 凹槽的寬度比上述表面侧塑性化區域及上述裡面側塑性化 區域的寬度還小。 4. 如申請專利範圍第ΐ項所述之接合方法，其中在上 逑側面熔接工程之後，將上述熔接金屬中從上述被接合金 屬構件的側面突出的部分切除。 2036-9906-PF;Chentf 156 200906526 5 如申請專利範圍第1 述旋轉工且的彳U之接合方法，其中在上 /、的插入位置預先形成下穴。 屬構:二Γ合物的製造方法，使第-金屬構件與第二金 二彼此突合而形成接合構造物，包括： 部，尸μ，+、& 迷第二金屬構件的突合 之上述接合構造物的表面使 的第-本接合工程； 使心轉工具進行摩擦授拌 對於上述第一金屬構件鱼- 部，從上述接Α構第二金屬構件的突合 牧〇攝造物的裡面得雨始 疋轉工具進行摩擦攪拌 的弟一本接合工程；以及 在上述接合構造物的側面 ，口者上述第一金屬構件與 U弟一金屬構件的突合部，從 、 ^上速接合構造物的表面至 裡面形成凹槽的凹槽形成工程； 將接頭構件插入上述凹槽的接頭構件插入工程； 對上述接合構造物與上述接頭構件的突合部，從上述 接合構造物的表面進行摩擦搜拌的第Z本接合工程； 入·：述接σ構造物與上述接頭構件的突合部，從上述 接合構造物的裡面進行摩擦攪拌㈣四本接合工程；以及 在上述接合構造物與上述接頭構件的突合部，對於在 I第—本接合工程中形成的塑性化區域與在上述第四本 =合工程中形成的塑性化區域之間形成的未塑性化區域， 從上述接合構造物的側面進行溶接的側面溶接工程。 7 ·如申印專利範圍第6項所述之接合構造物的製造方 成其中在上述凹槽形成工程之後，在上述第一金屬構件 157 2036-9906-PF；Chentf 200906526 與上述第二金屬構件的突合部’對於在上述第一本接人工 程中侧塑性化區域與在上述第二本接合工程中形：的 塑性化.區域之間形成的未塑性化區域，從上述凹槽内進行 溶‘接。.. &如申請專利範圍第6項所述之接合構造物.的製造方 法’其：在上述凹槽形成工程之後，纟上述第-金屬構件 與上述第二金屬構件的突合部，對於在上述第—本接合工 程中形成的塑性化區域與在上述第二本接合工程中形成的 塑性化區域之間形成的去步月Μ π α j π珉的未塑性化區域，在上述凹槽内形成 槽部，將熔接金屬充填於該槽部。 9 ·如申印專利範圍第6項所述之接合構造物的製造方 法’其中在上述側面溶接工程中，在上述接合構造物與上 述接頭構件的突合部，、沿著在上述第三本接合工程中所形 成的一 II化區域與在上述第四本接合工程中所形成的塑性 化區域之間所形成的未塑性化區域，纟上述接合構造物的 側面形成槽部’將熔接金屬填充於該槽部。 •如申明專利範圍第8項所述之接合構造物的製造 方法/、中將溶接金屬填充於形成於上述凹槽内的槽部的 熔接金屬中從上述凹槽的側面突出的部分切除。 η.如申請專利範圍帛9項所述之接合構造物的製造 方法其中將熔接金屬填充於形成於上述接合構造物的側 面的槽°Ρ中從上述接合構造物的側面突出的部分切除。 一一12.種接合方法，使旋轉工具相對於第一金屬構件與 弟-金屬構件的端面彼此突合而形成的被接合金屬構件移 2036-9906-PF；Chentf 158 200906526 動而進行摩_拌的接合方法，其包括： 對上述苐—金屬構件與上述第二金屬構 從上述被接合金屬構件的侧面進俩接的側面炫接 側面溶接工程之後’對上述突合部從上述被接 …屬構相表面進行摩_拌的第—本接合工程；以及 人/第—本接合工程之後，對上述突合部從上述被接合 孟屬構件的裡面進行摩擦授拌的第二本接合工程，其中在 上相面炼接工程所形成的炼接金屬與在上述第—本接合 工耘及上述第二本接合工程所形成的塑性化區域接觸。 、如申明專利範圍第^ 2項所述之接合方法，其中在 =相面溶接工程中’在上述被接合金屬構件的側面，對 沿者上述突合部形成的凹槽填充上述熔接金屬。 …14.如申請專利範圍fl3帛所述之接合方法，其中上 边凹槽的寬度比上述第—本接合工程及上述第二本接合工 程中形成的塑性化區域的寬度還小。 1 5.如申請專利範圍第丨3項所述之接合方法，其中上 述凹槽具有於被接合金屬構件的中央方向連續擴張的擴張 凹槽。 1 6. —種接合方法，使旋轉工具相對於第一金屬構件的 侧面與第二金屬構件的端面彼此突合而形成的被接合金屬 構件移動而進行摩擦攪拌的接合方法’其包括： 對於上述第一金屬構件與上述第二金屬構件的突合 邛，攸上述被接合金屬構件的側面進行熔接的側面熔接工 程； 2036-9906-PF;Chentf 159 200906526 在上述側面熔接工 釭之後’對上述突合部從上 合金屬構件的表面建行廑拭與从 七、H κ 7弟本接合工程；以及 在弟一本接合工程夕銘 全矛之後，對上述突合部從上述被接合 至屬構件的裡面進行:廢換μ Λι, 仃摩擦撹拌的第二本接合工種，尤中在 上述側面熔接工程所你 /、r隹 成的溶接金屬與在上述第一本接人 工程及上述第二本接人 乐本接口 。工輊所形成的塑性化區域接觸。 1 7.如申請專利範圍 圓第16項所述之接合方法，且中在 上述側面熔接工程中， ^ 丁隹 在上述第二金屬構件的端 側，對沿著上述突合邱彬士认上 7 W曲 。卩形成的凹槽填充上述熔接金屬。 1 8.如申請專利笳囹笙 圍弟17項所述之接合方法，並 述凹槽的寬度比上述第一太技入 土 第本接合工程及上述第二本接合工 程中形成的塑性化區域的寬度的1/2還小。 、、19.如申請專利範圍第17項所述之接合方法，其中上 述凹槽具有於上述第-今眉 金屬構件的中央方向連續擴張的擴 張凹槽。 2 0.如申請專利範園筮] J轭固弟12或16項所述之接合方法，ι 更包括一假接合工程，在逸彳 ，、 一 在進仃上述第一本接合工程及上述 第二本接合工程1中 a ，、千之之則，對上述突合部進行假接合 工程0 σ 21·如申請專利範圍第12或16項所述之接合方法，其 中在上这側面炫接卫程之後，將上述溶接金屬中從被接合 金屬構件的上述侧面突出的部分切除。 D 22.如申請專利範圍帛以16項所述之接合方法，其 中在上述旋轉工具的插入位置預先形成下穴。 2036-9906-PF;Ghentf 160 200906526 23.—種接合構造物的製造方法，使第一金屬構件及第 二金屬構件的端面彼此突合而形成的接合構造物的製造方 法，包括： ^對於上述第一金屬構件與上述第二金屬構件的突合 部，從上述被接合金屬構件的側面進行熔接的側面熔接工 程； 入人在上述側面熔接工程之後，對上述突合部從上述被接 合金屬構件的表面進行摩擦攪拌的第一本接合工程，·以及 在第本接合工程之|，對上述突合部從上述被接合 金屬構件的裡面進行摩擦攪拌的第二本接合工程；以及 在上述第-本接合工程及上述第二本接合工矛呈中，以 填充用金屬構件填充於旋轉工具脫離時所形成的拔孔，對 ^接口構以物舆上述填充用金屬構件的突合部用旋轉工 具進行摩擦攪拌的修補工程。 He專利乾圍帛23項所述之接合構造物的製造 金屬構域側㈣接q中，對於形成於上述第〆 = 述第二金屬構件至少其中之-的端面的側面 側的凹槽’藉由從 熔接入厘^ 21接°構仏物的侧面進行熔接，而將 k接金屬填充於上述凹槽内。 25.如申請專利範圍第23 方法，其更包括在上述第一本卜'之接“冓造物的製造 工程之前，對上述第-金屬2:::;上述:二本接合 合部進行假接合的假接合工程金屬構件的笑 2 6.如申請專利範 圍弟23項所述之接合構造物的製造 2036-99〇6-PF;Chentf ,广 161 200906526 方法，其中在上述第个饮_ _____^心不一十 中 在上述旋轉工具的插入位置.預先形成下穴。 2 7.如申請專利範圍第23項所述之接合構造物的製造 方法，其中在上述修補工程中，.將熔接金屬填充於旋轉工 具脫離時形成的拔孔。 28.如申租專利範圍第23項所述之接合構造物的製造 、、.八中在上述第一本接合工程形成的塑性化區域與上 述第二本接合工程形成的塑性化區域的一部份重複。 一 29·㈣合方法，將端面具有凹部的第-金屬構件及 屬構件在上述端面彼此突合而形成的中空部插入接 碩構件而形成的被接合金屬構件上， 行摩擦授拌接合，包括： 得〃㈣而進 對上述第一金屬構件與上述第二人立 上述接頭構件與上述第_ * ^ 、大5邛、 Μ ή 屬構件的突合部以及上述接頭 構件與與上iS第二金屬構件的突〜 I接頭 構件的#面、> 卩，攸上述被接合金屬 苒件.的表面進仃摩擦攪拌的第一本接合工。. 對上述第-金屬構件與上述第二金：二 上述接頭構件與上述第—金屬 #件的大合部、 構件與與上述第二金屬、犬合部以及上述接頭 立·屬構件的突合部 構件的裡面進行摩擦攪拌的第m 24破接合金屬 對上述第一金屬槿 σ工程；以及 牛，、上述第二金屬拔μ 從上述被接合金屬構件的至少#巾—屬構件的突合部， 側面熔接工程。 ”之—的側面進行熔接的 30. ^—種接人士、+ 方法，將端面具有 2036-9906-PF;Chentf 的弟—金屬構件及 162 200906526 侧面具有凹部的筮-人 的中空部插入接㈣# 在上述端面彼此突合而形成 接碩構件而形成的被接合金屬構件上，.使旋 轉工具移動.而進行摩擦攪拌接合，包括： 、，對上述第一金屬構件與上述.第二金屬構件的突合部、 ==構件：亡述第—金屬構件的突合部以及上述接頭 …、上心—金屬構件的突合部，從上述被接合金屬 冓件的表面進行摩擦攪拌的第一本接合工程； 、、對上述弟—金屬構件與上述第二金屬構件的突合部、 構件與亡述第—金屬構件的突合部以及上述接頭 …、上述第二金屬構件的突合部，從上述被接合金屬 構件的㈣進行摩_拌的第：本接合工程；以及 對上述第—金屬構件與上述第二金屬構件的突合部， 從上述被接合金屬構件的至少其中之—的侧㈣行炫接的 側面溶接工程。 31.如申吻專利範圍第29或3〇項所述之接合方法，其 中在上述側面溶接工程中，橫越在上述第—本接合工程中 开^成的塑性化區域愈jh (- 4ifi' — -L. 八/、在上述弟一本接合工程中形成的塑性 化區域之間的未塑性化區域全體而進行熔接。 32_如申請專利範圍第29或3〇項所述之接合方法，其 中在上述侧面溶接工程中’沿著出現於上述被接合金屬構 件的上述側面突合部形成凹才曹，將溶接金屬填充於上述凹 槽。 33.如申請專利範圍第29或3〇項所述之接合方法，立 更包括： 2036-9906-PF/Chentf 163 200906526 在上述第一本接合工程或上述第二本 在上述被接合金屬構件:红=月” 出材的突出材配置工程；以，備“出材及第二突 :上：：接合金屬構件與上述第—突出材的突合部、 处第一以構件與上述第：金屬構件的突❹ 頭構件與上述第—全屬A 〇p上述接 突合部、上逑接頭構件與上 述弟一金屬構件的突合部以 笫二穿Ψ从μ * A 饭茌。金屬構件與上述 犬5部進行摩«拌的假接合工程。 34. —種接合方法，包括： 在本體部的緣部具備比上述本體部的厚度還小的段部 卜對金屬構件的上述段部彼此突合，而在 形成突合凹部的突合工程； 、本體β間 在上述大α凹部配置接頭構件的接頭構件配置. 人對一邊的上述金屬構件的本體部舆上述接頭構件:突 二=τ構件的本體部與上述接頭構件的突合 ap攸表面進行摩擦攪拌的表面本接合工程； :上述段部彼此的突合部從裡面進行摩擦 本接合工程；以及 住回 對於一對上述金屬構件與上述接頭構件的突合部 側面進行溶接的側面溶接工程，其中在上述側面嫁: 中’以溶接金屬覆蓋上述表面本接合工程中形成的表面J 塑性化區域與上述裡面本接合工 區域之間的未塑性化區域。π成的裡面侧塑性化 3 5. —種接合方法，包括·‘ 164 2036-9906-PF；Chentf 200906526 在端面具有凹Λβ从 , 〇 、—對金屬構件彼此在上述端面突合 之同％，將接頭構件插 構件插入工程； Α由上逑凹部形成的中空部的接頭 對於一對上述金屬人 拌的表面本接合工程; …卩，絲面進行摩擦授 對於一對上述金屬構件 拌的裡面本接合工程…。“裡面進行摩擦授 側面：：：對上述金屬構件與上述接頭構件的突合部，從 進订炫接的側面炫接工， 程其中在上述側面炫接工鋥 中，以熔接金屬覆蓋上&接工釭 上述表面本接合工程中形成的表面側 性化區域與上述裡面 人 接口耘所形成的裡面侧塑性化 &域之間的未塑性化區域。 3 6.如申請專利範圍坌 +、士 刊觀圍弟35項所述之接合方法，盆中上 述衣面側塑性化區域以另 、 上述接頭構件。 处裡面側塑性化區域係接觸於 ^如申請專利範圍第3“戈35項所述之接合方法，1 ^在上述側面溶接工程之前，沿一對上述金屬構件盘 "接頭構件的突合部形成凹槽的凹槽形成工程，在上述 側面溶接工程進行之際，將上述料金屬充填於上逑凹槽。 队如申請專利範圍第34或35項所述之接合方法，其 中’上述表面侧塑性化區域 成的上述凹槽的寬产比上裡面側塑性化區域内形 X度比上述表面側塑性化區域以及上述裡 面側塑性化區域的寬度還小。 ⑻，如申請專利範圍第34或35項所述之接合方法，其 2036-9906-PF;Chentf 165 200906526 中在上述側面熔接工程之後，切除上述熔接金屬中從上述 金屬構件的側面突出的部分。 40.如申請專利範圍第34或35項所述之接合方法，其 中在上述摩擦授拌用的旋轉工具的.插入預定位至上預先形 成下穴。 2036-9906-PF;Chentf 166
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