WO2019097771A1 - 接合方法 - Google Patents

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WO2019097771A1
WO2019097771A1 PCT/JP2018/028849 JP2018028849W WO2019097771A1 WO 2019097771 A1 WO2019097771 A1 WO 2019097771A1 JP 2018028849 W JP2018028849 W JP 2018028849W WO 2019097771 A1 WO2019097771 A1 WO 2019097771A1
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WO
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metal member
friction stirring
stirring
friction
bonding
Prior art date
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PCT/JP2018/028849
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English (en)
French (fr)
Inventor
堀　久司
伸城 瀬尾
Original Assignee
日本軽金属株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding

Definitions

  • the present invention relates to a bonding method of friction stir welding metal members.
  • Patent Document 1 describes a bonding method in which metal members are combined in a fitted state, and friction stirring is performed with a rotating tool on the butting portion and the inner corner of the metal members.
  • this invention makes it a subject to provide the joining method which can reduce the load which acts on a friction stirring apparatus.
  • the present invention is a joining method which joins a first metallic member and a second metallic member using a rotary tool provided with a stirring pin, and the first metallic member and the second metal At least one of the members is provided with a notch for fitting, and in the notch, a preparatory step of combining the first metal member and the second metal member in a fitted state, and only the rotating stirring pin And a friction stirring step of performing friction stirring on an abutting portion or an inner corner of the first metal member and the second metal member in a state of being in contact with the first metal member and the second metal member.
  • the load acting on the friction stirring device is reduced by performing the friction stir welding while only the stirring pin of the rotary tool is in contact with the metal member. be able to.
  • the joining method includes an arranging step of arranging an auxiliary member at the abutment portion or the inner corner, and in the friction stirring step, only the stirring pin is used as the first metal member, the second metal member, and the auxiliary member. It is preferable to perform friction stirring in the state which was made to contact.
  • the joining method includes an arranging step of arranging an auxiliary member at the abutment portion and the inner corner, and in the friction stirring step, only the stirring pin is used as the first metal member, the second metal member and the auxiliary member. It is preferable to perform friction stirring in the state which was made to contact. According to the above bonding method, since the auxiliary members are disposed to perform friction stirring, it is possible to prevent the metal shortage of the bonding portion between the metal members.
  • the burrs in the friction stirring step, it is preferable to set joining conditions so that burrs may be generated in the auxiliary member. According to the above-described joining method, since the burrs can be concentrated to the auxiliary members, the burrs can be removed together with the auxiliary members.
  • the joining method preferably includes a temporary joining step of performing welding by MIG welding, TIG welding, or laser welding on the butt joint or the inner corner before the friction stirring step.
  • the joining method further includes a temporary joining step of performing welding by MIG welding, TIG welding, or laser welding on the butt joint and the inner corner before the friction stirring step.
  • the friction stir process is performed after welding the butt portion and the inner corner in advance, so that the positional deviation of the first metal member and the second metal member in the friction stir process can be prevented.
  • the friction stirring step it is preferable that the friction stirring is performed over the entire circumference with respect to the butting portion and the inner corner.
  • the friction stir welding is performed over the entire circumference with respect to the abutting portions and the inner corners exposed on the outer surfaces of both metal members after joining, so that the metal members having high water tightness and airtightness are joined We can provide a way.
  • the rotary tool in the friction stirring step, it is preferable that the rotary tool be continuously moved relative to the butting portion and the inner corner to perform friction stirring. According to the above-mentioned joining method, since the rotary tool is continuously moved relative to the position where the friction stirring is performed, a series of friction stirring steps can be efficiently performed.
  • the load acting on the friction stir device can be reduced.
  • first metal member 10 two metal members (a first metal member 10 and a second metal member 20) are joined.
  • first metal member 10 has a first notch 11 on the surface 10a, and the height of the surface 10a is changed.
  • the second metal member 20 has a second notch 21 on the back surface 20b, and the height of the back surface 20b is changed.
  • a preparation step, a temporary bonding step, and a friction stirring step are performed.
  • surface means a surface opposite to "back side”.
  • the preparation step is a step of combining the first metal member 10 and the second metal member 20 in a fitted state, as shown in FIG.
  • the first metal member 10 and the second metal member 20 are, as shown in FIG. 1, made of a plate-like member made of aluminum alloy.
  • the material of the first metal member 10 and the second metal member 20 is appropriately selected from, for example, friction stirtable metals such as aluminum, aluminum alloy, copper, copper alloy, titanium, titanium alloy, magnesium, and magnesium alloy.
  • the first metal member 10 has a rectangular parallelepiped shape.
  • a first notch 11 for fitting is formed on the surface 10 a (upper surface) of the first metal member 10.
  • the first notch 11 is a recess formed at the center of the first metal member 10 in the longitudinal direction.
  • the first notch portion 11 is recessed in a rectangular shape and exposed to both side surfaces 10 c and 10 c of the first metal member 10.
  • the first notch 11 is recessed from the surface 10 a of the first metal member 10 to the center in the height direction, and the bottom surface 11 a of the first notch 11 is at the center in the height direction of the first metal member 10. It is arranged.
  • the width in the longitudinal direction of the first metal member 10 is set to be the same as the width in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the second metal member 20.
  • the second metal member 20 has a shape in which the first metal member 10 is turned upside down. That is, the second metal member 20 is a member having the same shape as the first metal member 10. Similarly to the first notch portion 11, a second notch portion 21 for fitting is formed on the back surface 20 b (lower surface) of the second metal member 20.
  • the longitudinal direction of the first metal member 10 and the longitudinal direction of the second metal member 20 are orthogonal to each other, and the second metal member 20 is disposed on the front side (upper side) of the first metal member 10.
  • the central portion in the longitudinal direction of the second metal member 20 is fitted to the first notch portion 11 of the first metal member 10
  • the longitudinal direction of the first metal member 10 is The central portion is fitted to the second notch 21 of the second metal member 20. That is, the second notch 21 of the second metal member 20 and the first notch 11 of the first metal member 10 are fitted. Thereby, the bottom surface 11 a of the first notch portion 11 and the bottom surface 21 a of the second notch portion 21 abut on each other.
  • the first metal member 10 and the second metal member 20 in the fitted state in the first notch portion 11 and the second notch portion 21, the first metal member 10 and the second metal member And combine in a cross shape.
  • the surface 10 a of the first metal member 10 and the surface 20 a of the second metal member 20 become flush, and the back surface 10 b of the first metal member 10 And the back surface 20b of the second metal member 20 are flush.
  • the four side surfaces 10c and 10c of the first metal member 10 and the side surfaces 20c and 20c of the second metal member 20 are used.
  • a corner C is formed.
  • the butt joint J extends in the lateral direction, and the inner corners C are continuous with both ends of the butt joint J, respectively.
  • the inner corner C extends at a right angle to the butting portion J.
  • Each abutment portion J and each inner corner C are annularly continuous.
  • the temporary bonding step is a step of temporarily bonding both of them so that the positional relationship between the first metal member 10 and the second metal member 20 can be maintained even in the friction stirring step described later, although the specific illustration is omitted.
  • spot welding is performed by means such as MIG welding (Metal Inert Gas welding), TIG welding (Tungsten Inert Gas welding), or laser welding on the butt portion J and the inner corner C, and the first metal is formed.
  • MIG welding Metal Inert Gas welding
  • TIG welding Tusten Inert Gas welding
  • laser welding on the butt portion J and the inner corner C
  • the member 10 and the second metal member 20 are temporarily joined.
  • the first metal member 10 and the second metal member 20 may be temporarily joined by adhesion or other means.
  • the friction stirring step is a step of friction stir welding each butt portion J and each inner corner C by a bonding rotating tool F (rotating tool) as shown in FIG. That is, in the friction stir process, the friction stir welding is performed over the entire circumference of the fitting portion between the first metal member 10 and the second metal member 20.
  • the joint rotating tool F is constituted by a connecting portion F1 and a stirring pin F2, and is formed of, for example, tool steel.
  • the connecting portion F1 is a portion attached to a friction stir device (not shown) and has a cylindrical shape.
  • the stirring pin F2 is suspended from the connecting portion F1 and coaxial with the connecting portion F1.
  • the stirring pin F2 is tapered as it separates from the connecting portion F1.
  • Spiral grooves are formed on the outer peripheral surface of the stirring pin F2.
  • the spiral groove is formed in a counterclockwise direction from the proximal end toward the distal end.
  • the joint rotating tool F is attached to, for example, an arm robot provided with a rotational driving means such as a spindle unit at its tip. By attaching to the arm robot, it is possible to easily change the inclination angle of the rotation center axis of the joint rotating tool F.
  • the stirring pin F2 rotated right is inserted into the butt joint J, and the joint rotating tool F is relatively moved along the butt joint J. That is, with the base end side of the stirring pin F2 exposed, only the stirring pin F2 is brought into contact with the first metal member 10 and the second metal member 20 to perform friction stirring. As a result, a linear plasticized region W is formed on the movement trajectory of the joining rotary tool F.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the inner corner C as viewed from the back side (lower side).
  • the joint rotating tool F moves from the front side to the rear side in FIG. As a result, a linear plasticized area W is formed on the movement trajectory of the joining rotary tool F (see FIG. 4).
  • the joint rotation tool F is used as the side surface 10c of the first metal member 10 so that the coupling portion F1 does not interfere with the side surface 10c of the first metal member 10 and the side surface 20c of the second metal member 20. And in the state which made it incline with respect to the side 20c of the 2nd metal member 20, friction stir welding is performed.
  • the insertion angle and the insertion depth of the stirring pin F2 may be appropriately set so that the first metal member 10 and the second metal member 20 can be joined.
  • the rotation center axis of the joint rotating tool F is inclined 45 ° with respect to the side surfaces 10c and 20c.
  • the joint rotating tool F is continuously moved relative to the respective abutting portions J and the respective inner corners C.
  • the inner corner C, the butt joint J on the front side, the inner corner C, the butt joint J on the back side, the inner corner C, the butt joint J on the front side, the inner corner C, the butt joint J on the back side The friction stir welding is performed in order, and the end point is overlapped with the start point of the plasticized area W. In this manner, friction stir welding is performed over the entire circumference of the fitting portion between the first metal member 10 and the second metal member 20.
  • the first metal member 10 and the second metal member 20 are bonded over the entire circumference of each butt portion J and each inner corner C, the first method The entire periphery of the fitting portion between the metal member 10 and the second metal member 20 is sealed, and a method of bonding metal members having high water tightness and high airtightness can be provided.
  • a series of friction stirring steps can be efficiently performed.
  • first metal member 10 and the second metal member 20 in the first embodiment have the same shape, they have different orientations, but the first metal member 10 and the second metal member 20 have different shapes.
  • a member may be used.
  • an opening is formed by the first notch 11 at the center of the first metal member 10
  • an opening is formed by the second notch 21 at the center of the second metal member 20. It is formed. The opening is closed by combining the first metal member 10 and the second metal member 20 in a fitted state.
  • each butt joint J and each inside Friction stir welding may be performed continuously on part of the corner C.
  • the friction stir welding may be performed discontinuously at each abutment portion J and each inner corner C.
  • friction stir welding may be performed on only one of the butt portion J and the inner corner C.
  • a bonding method according to a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 7 to 10.
  • the auxiliary members are disposed at the butting portion and the inner corner.
  • a preparation step, a temporary bonding step, a placement step, a friction stirring step, and a removal step are performed.
  • the contents of each of these steps conform to the first embodiment, but in the following, the explanation will be focused on the points that are particularly different.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that the auxiliary member 30 is disposed at the abutment portion J and the inner corner C as shown in FIG. 8, and the stirring pin F2 is used as the auxiliary member 30, the first metal member 10 and It is a point which is made to contact the second metal member 20 to perform friction stirring.
  • the disposing step is a step of disposing the auxiliary member 30 along each abutting portion J and each inner corner C of the first metal member 10 and the second metal member 20, as shown in FIG.
  • the auxiliary member 30 is a plate-like metal member, and is formed of, for example, the same material as the first metal member 10 and the second metal member 20.
  • the plate thickness of the auxiliary member 30 is set to such a thickness that metal shortage does not occur in the friction stirring process.
  • the auxiliary member 30 is made into plate shape, another shape may be sufficient.
  • the plurality of auxiliary members 30 are disposed along the butt portion J and the inner corner C after the temporary joining step.
  • the back surface of the auxiliary member 30 is in surface contact with the outer surface of the first metal member 10.
  • the auxiliary member 30 is disposed only on the first metal member 10 in the two butt portions J on the front side and the two butt portions J on the back side. In each of the inner corners C, the auxiliary member 30 is disposed only on the first metal member 10.
  • the auxiliary member 30 may be temporarily bonded or temporarily bonded so as not to be detached from the first metal member 10 and the second metal member 20.
  • the bonding conditions include the rotational speed, rotational direction, moving speed (feed speed), advancing direction, inclination angle (taper angle) of the stirring pin F2, bonding metal member (first metal member 10, The material of the second metal member 20 and the auxiliary member 30), the thickness of the metal member to be joined, and the like, and the combination of these elements are determined.
  • the shear side rotation side: the side where the movement speed of the rotation tool is subtracted from the tangential speed at the outer periphery of the rotation tool
  • the shear side rotation side: the side where the movement speed of the rotation tool is subtracted from the tangential speed at the outer periphery of the rotation tool
  • the temperature of the plastic fluid material is more likely to increase when the moving speed of the rotating tool is added to the tangential speed at the outer periphery of the tool, more burrs tend to be generated on the shear side outside the plasticization region .
  • the rotation speed of the bonding rotary tool F is high, although the temperature of the plastic fluid material rises on the shear side, a large amount of burrs are generated on the flow side outside the plasticization region due to the higher rotation speed. Tend.
  • the rotational speed of the joining rotary tool F is set fast, a large amount of burrs V tends to be generated in the auxiliary member 30 on the flow side outside the plasticization region W.
  • the bonding conditions of the bonding rotating tool F and the arrangement position of the auxiliary member 30 are not limited to those described here, and may be set as appropriate.
  • the burrs V can be concentrated on the auxiliary member 30. Therefore, it is preferable because the removal step described later can be easily performed.
  • the rotational speed of the joint rotating tool F fast it is possible to increase the moving speed (feed speed) of the joint rotating tool F. This can shorten the bonding cycle.
  • the removing step is a step of removing the auxiliary member 30 from the first metal member 10 and the second metal member 20.
  • FIG. 10 the case where the auxiliary member 30 is removed from the first metal member 10 will be described.
  • the end of the auxiliary member 30 is flipped up in a direction away from the first metal member 10, and the boundary portion with the plasticized region W is cut away in a bent manner.
  • a cutting tool or the like may be used, but in the present embodiment, it is removed manually. Since the burrs V are formed in the auxiliary member 30, the burrs V are removed together with the auxiliary member 30.
  • the auxiliary member 30 is disposed at the position where the friction stir welding is performed and the friction stirring is performed. It can prevent metal shortage. Further, in the friction stirring step, as shown in FIG. 10, since the bonding conditions are set so that the burrs V are generated in the auxiliary member 30, the burrs V can be removed together with the auxiliary members 30. It becomes easy to remove.
  • first metal member 10 and the second metal member 20 may be configured by hollow hollow cylindrical metal members.
  • the auxiliary member 30 is arranged only at the first metal member 10 at the butt portion J, but the auxiliary member 30 is covered so as to cover the butt portion J. May be disposed on the first metal member 10 and the second metal member 20. At this time, it is desirable to arrange the auxiliary member 30 with respect to the butt portion J so that the auxiliary member 30 remains on only one of the first metal member 10 and the second metal member 20 after the friction stirring process.
  • the first notch portion 11 of the third embodiment is formed at a corner between the surface 10 a and one side surface 10 c at the center of the first metal member 10 in the longitudinal direction.
  • the first notch portion 11 of the third embodiment is exposed to the surface 10 a and one side surface 10 c of the first metal member 10.
  • the second notch 21 of the third embodiment is formed at a corner between one end face 20 d of the second metal member 20 and the back surface 20 b.
  • the second notch 21 of the third embodiment is exposed at one end face 20d, the back surface 20b, and both side surfaces 20c, 20c of the second metal member 20.
  • the first metal member 10 and the second metal member 20 are orthogonal to each other, and in the first notch portion 11 and the second notch portion 21, the first metal The member 10 and the second metal member 20 are combined in a fitted state.
  • a butt joint portion J1 bent in a C shape is formed on the front side of the first metal member 10 and the second metal member 20.
  • the auxiliary member 30 having a linear shape is disposed along the butt portion J on the back side and each inner corner C, and the auxiliary member 31 bent in a C shape along the butt portion J1 on the front side Deploy.
  • the first metal member 10 and the second metal member 10 are continuously moved relative to the butting portions J and J1 and the respective inner corners C continuously. Friction stir welding is performed over the entire circumference of the fitting portion with the metal member 20. In the friction stirring process, it is preferable to set the joining conditions so that the side where the burrs V are generated is the auxiliary members 30 and 31.
  • first metal member 10 and the second metal member 20 may be configured by hollow hollow cylindrical metal members.
  • the auxiliary members 30 and 31 are disposed along the respective abutting portions J and J1 and the respective inner corners C, but without arranging the auxiliary members 30 and 31, the respective abutting portions J, J1 and each inner corner C may be friction stir welded.
  • a concave first notch portion 11 is formed on one side surface 10c.
  • the first notch portion 11 is recessed in a rectangular shape, and both end portions are exposed to the surface 10 a and the back surface 10 b.
  • the notch portion is not formed in the second metal member 20.
  • the first metal member 10 and the second metal member 20 are orthogonal to each other, and one end portion of the second metal member 20 is the first metal member 10. Fit into one notch 11.
  • the first metal member 10 and the second metal member 20 are fitted, and the first metal member 10 and the second metal member 20 are combined in a T-shape.
  • butt portions J1 and J1 bent in a C shape are formed on the front and back sides of the first metal member 10 and the second metal member 20.
  • the linear auxiliary members 30 are arranged along the respective inner corners C, and the auxiliary members 31 bent in a C shape along the abutting portions J1 and J1 on the front side and the rear side are arranged.
  • the first metal member 10 and the second metal member 10 are continuously moved relative to the butting portions J, J1 and the respective inner corners C continuously. Friction stir welding is performed over the entire circumference of the fitting portion with the metal member 20.
  • first metal member 10 and the second metal member 20 may be configured by hollow hollow cylindrical metal members.
  • the auxiliary members 30 and 31 are disposed along the respective abutting portions J and J1 and the respective inner corners C, but without arranging the auxiliary members 30 and 31, the respective abutting portions J, J1 and each inner corner C may be friction stir welded.
  • the notch may not be formed in the second metal member 20 and the notch may not be formed in the first metal member 10. In this case, by fitting the end of the first metal member 10 to the notch of the second metal member 20, the first metal member 10 and the second metal member 20 are combined in a fitted state.

Abstract

攪拌ピン（Ｆ２）を備えた回転ツール（Ｆ）を用いて第一金属部材（１０）と第二金属部材（２０）とを接合する接合方法であって、第一金属部材（１０）及び第二金属部材（２０）の少なくとも一方に、嵌合用の切り欠き部（１１，２１）を設け、切り欠き部（１１，２１）において第一金属部材（１０）と第二金属部材（２０）とを嵌合状態に組み合わせる準備工程と、回転する攪拌ピン（Ｆ２）のみを第一金属部材（１０）及び第二金属部材（２０）に接触させた状態で、第一金属部材（１０）と第二金属部材（２０）との突合せ部（Ｊ）又は内隅（Ｃ）に摩擦攪拌を行う摩擦攪拌工程と、を含んでいる。この構成では、摩擦攪拌装置に作用する負荷を軽減することができる。

Description

接合方法
　本発明は、金属部材同士を摩擦攪拌接合する接合方法に関する。
　特許文献１には、金属部材同士を嵌合状態に組み合わせ、その金属部材同士の突合せ部及び内隅に対して回転ツールで摩擦攪拌を行う接合方法が記載されている。
特開平０９－３２３１７９号公報
　前記した接合方法では、回転ツールのショルダ部を数ミリ程度金属部材に押し込んで接合しているため、摩擦攪拌装置に作用する負荷が大きくなるという問題がある。
　そこで、本発明は、摩擦攪拌装置に作用する負荷を軽減することができる接合方法を提供することを課題とする。
　前記課題を解決するため、本発明は、攪拌ピンを備えた回転ツールを用いて第一金属部材と第二金属部材とを接合する接合方法であって、前記第一金属部材及び前記第二金属部材の少なくとも一方に、嵌合用の切り欠き部を設け、前記切り欠き部において前記第一金属部材と前記第二金属部材とを嵌合状態に組み合わせる準備工程と、回転する前記攪拌ピンのみを前記第一金属部材及び前記第二金属部材に接触させた状態で、前記第一金属部材と前記第二金属部材との突合せ部又は内隅に摩擦攪拌を行う摩擦攪拌工程と、を含むことを特徴とする。
　また、本発明は、攪拌ピンを備えた回転ツールを用いて第一金属部材と第二金属部材とを接合する接合方法であって、前記第一金属部材及び前記第二金属部材の少なくとも一方に、嵌合用の切り欠き部を設け、前記切り欠き部において前記第一金属部材と前記第二金属部材とを嵌合状態に組み合わせる準備工程と、回転する前記攪拌ピンのみを前記第一金属部材及び前記第二金属部材に接触させた状態で、前記第一金属部材と前記第二金属部材との突合せ部及び内隅に摩擦攪拌を行う摩擦攪拌工程と、を含むことを特徴とする。
　本発明によれば、突合せ部や内隅を接合する場合において、回転ツールの攪拌ピンのみを金属部材に接触させた状態で摩擦攪拌接合を行うことにより、摩擦攪拌装置に作用する負荷を軽減することができる。
　前記の接合方法において、前記突合せ部又は前記内隅に補助部材を配置する配置工程を含み、前記摩擦攪拌工程では、前記攪拌ピンのみを前記第一金属部材、前記第二金属部材及び前記補助部材に接触させた状態で摩擦攪拌を行うことが好ましい。
　前記の接合方法において、前記突合せ部及び前記内隅に補助部材を配置する配置工程を含み、前記摩擦攪拌工程では、前記攪拌ピンのみを前記第一金属部材、前記第二金属部材及び前記補助部材に接触させた状態で摩擦攪拌を行うことが好ましい。
　前記の接合方法によれば、補助部材を配置して摩擦攪拌するので、金属部材同士の接合部の金属不足を防ぐことができる。
　前記の接合方法において、前記摩擦攪拌工程では、前記補助部材にバリが発生するように接合条件を設定することが好ましい。
　前記の接合方法によれば、補助部材にバリを集約できるので、バリを補助部材ごと除去することができる。
　前記の接合方法において、前記摩擦攪拌工程の前に、前記突合せ部又は前記内隅にＭＩＧ溶接、ＴＩＧ溶接、又はレーザ溶接によって溶接を行う仮接合工程を含むことが好ましい。
　前記の接合方法において、前記摩擦攪拌工程の前に、前記突合せ部及び前記内隅にＭＩＧ溶接、ＴＩＧ溶接、又はレーザ溶接によって溶接を行う仮接合工程を含むことが好ましい。
　前記の接合方法によれば、予め突合せ部や内隅を溶接してから摩擦攪拌工程を行うので、摩擦攪拌工程での第一金属部材、第二金属部材の位置ずれを防ぐことができる。
　前記の接合方法において、前記摩擦攪拌工程では、前記突合せ部及び前記内隅に対して全周に亘って摩擦攪拌を行うことが好ましい。
　前記の接合方法によれば、接合後の両金属部材の外面に露出する突合せ部や内隅に対して全周に亘って摩擦攪拌接合するので、水密性、気密性が高い金属部材同士の接合方法を提供することができる。
　前記の接合方法において、前記摩擦攪拌工程では、前記突合せ部及び前記内隅に対して前記回転ツールを連続的に相対移動させて摩擦攪拌を行うことが好ましい。
　前記の接合方法によれば、回転ツールを、摩擦攪拌を行う位置に連続的に相対移動させるので、一連の摩擦攪拌工程を効率良く行うことができる。
　本発明に係る接合方法では、摩擦攪拌装置に作用する負荷を軽減することができる。
第一実施形態に係る接合方法の準備工程前を示す斜視図である。 第一実施形態に係る接合方法の準備工程後を上から見た斜視図である。 第一実施形態に係る接合方法の準備工程後を下から見た斜視図である。 第一実施形態に係る接合方法の摩擦攪拌工程を示す斜視図である。 第一実施形態に係る接合方法の摩擦攪拌工程を示す断面図である。 第一実施形態に係る接合方法の摩擦攪拌工程の変形例を示す斜視図である。 第二実施形態に係る接合方法の配置工程を示す斜視図である。 第二実施形態に係る接合方法の摩擦攪拌工程を示す斜視図である。 第二実施形態に係る接合方法の摩擦攪拌工程を示す断面図である。 第二実施形態に係る接合方法の除去工程を示す断面図である。 第三実施形態に係る接合方法の準備工程を示す斜視図である。 第三実施形態に係る接合方法の摩擦攪拌工程を示す斜視図である。 第四実施形態に係る接合方法の準備工程を示す斜視図である。 第四実施形態に係る接合方法の摩擦攪拌工程を示す斜視図である。
［第一実施形態］
　本発明の第一実施形態に係る接合方法について、図１～図６を参照して詳細に説明する。第一実施形態では、図４に示すように、二つの金属部材（第一金属部材１０と第二金属部材２０）を接合する。
　図１に示すように、第一金属部材１０は表面１０ａに第一切り欠き部１１を有しており、表面１０ａの高さが変化している。第二金属部材２０は裏面２０ｂに第二切り欠き部２１を有しており、裏面２０ｂの高さが変化している。
　第一実施形態に係る接合方法では、準備工程と、仮接合工程と、摩擦攪拌工程とを行う。なお、以下の説明における「表面」とは、「裏面」の反対側の面という意味である。
　準備工程は、図２に示すように、第一金属部材１０と第二金属部材２０とを嵌合状態に組み合わせる工程である。
　第一金属部材１０及び第二金属部材２０は、図１に示すように、アルミニウム合金製の板状部材からなる。第一金属部材１０及び第二金属部材２０の材料は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、チタン、チタン合金、マグネシウム、マグネシウム合金等の摩擦攪拌可能な金属から適宜選択される。
　第一金属部材１０は、直方体を呈している。第一金属部材１０の表面１０ａ（上面）には嵌合用の第一切り欠き部１１が形成されている。第一切り欠き部１１は、第一金属部材１０の長手方向の中央に形成された凹部である。
　第一切り欠き部１１は、矩形状に窪んでおり、第一金属部材１０の両側面１０ｃ，１０ｃに露出している。第一切り欠き部１１は、第一金属部材１０の表面１０ａから高さ方向の中央まで窪んでおり、第一切り欠き部１１の底面１１ａは、第一金属部材１０の高さ方向の中央に配置されている。
　第一切り欠き部１１において、第一金属部材１０の長手方向の幅は、第二金属部材２０の長手方向に直交する方向の幅と同一に設定されている。
　第二金属部材２０は、第一金属部材１０を上下方向にひっくり返した形状である。つまり、第二金属部材２０は、第一金属部材１０と同じ形状の部材である。第二金属部材２０の裏面２０ｂ（下面）には、第一切り欠き部１１と同様に、嵌合用の第二切り欠き部２１が形成されている。
　準備工程では、第一金属部材１０の長手方向と、第二金属部材２０の長手方向とを直交させ、第一金属部材１０の表側（上側）に第二金属部材２０を配置する。
　そして、図２及び図３に示すように、第二金属部材２０の長手方向の中央部を第一金属部材１０の第一切り欠き部１１に嵌め合わせるとともに、第一金属部材１０の長手方向の中央部を第二金属部材２０の第二切り欠き部２１に嵌め合わせる。つまり、第二金属部材２０の第二切り欠き部２１と第一金属部材１０の第一切り欠き部１１とを嵌め合わせる。これにより、第一切り欠き部１１の底面１１ａと、第二切り欠き部２１の底面２１ａとが突き合わされる。
　このように、第一切り欠き部１１及び第二切り欠き部２１において、第一金属部材１０と第二金属部材２０とを嵌合状態に組み合わせることにより、第一金属部材１０と第二金属部材とが十字形状に組み合わせる。
　第一金属部材１０と第二金属部材２０とを組み合わせると、第一金属部材１０の表面１０ａと、第二金属部材２０の表面２０ａとが面一になるとともに、第一金属部材１０の裏面１０ｂと、第二金属部材２０の裏面２０ｂとが面一になる。
　そして、第一金属部材１０と第二金属部材２０との嵌合部には、図２に示すように、第一金属部材１０の第一切り欠き部１１の内面と、第二金属部材２０の両側面２０ｃ，２０ｃとが面接触して、二つの表側の突合せ部Ｊ，Ｊが形成される。
　また、第一金属部材１０と第二金属部材２０との嵌合部には、図３に示すように、第二金属部材２０の第二切り欠き部２１の内面と、第一金属部材１０の両側面１０ｃ，１０ｃとが面接触して、二つの裏側の突合せ部Ｊ，Ｊが形成される。
　また、第一金属部材１０と第二金属部材２０との嵌合部には、第一金属部材１０の両側面１０ｃ，１０ｃと、第二金属部材２０の両側面２０ｃ，２０ｃとによって四つの内隅Ｃが形成される。
　突合せ部Ｊは、横方向に延びており、突合せ部Ｊの両端部にそれぞれ内隅Ｃが連続している。内隅Ｃは、突合せ部Ｊに対して直角に延びている。各突合せ部Ｊ及び各内隅Ｃは、環状に連続している。
　仮接合工程は、具体的な図示は省略するが、第一金属部材１０と第二金属部材２０との位置関係が後記する摩擦攪拌工程でも維持できるように、両者を仮接合する工程である。
　具体的には、突合せ部Ｊ及び内隅Ｃに対して、ＭＩＧ溶接（Metal Inert Gas welding）、ＴＩＧ溶接（Tungsten Inert Gas welding）、又はレーザ溶接などの手段によりスポット溶接を行って、第一金属部材１０と第二金属部材２０とを仮接合するものである。第一金属部材１０と第二金属部材２０とを接着その他の手段により仮接合してもよい。
　摩擦攪拌工程は、図４に示すように、接合用回転ツールＦ（回転ツール）によって各突合せ部Ｊ及び各内隅Ｃを摩擦攪拌接合する工程である。つまり、摩擦攪拌工程では、第一金属部材１０と第二金属部材２０との嵌合部の全周に亘って摩擦攪拌接合を行うというものである。
　接合用回転ツールＦは、図５に示すように、連結部Ｆ１と、攪拌ピンＦ２とで構成されており、例えば工具鋼で形成されている。連結部Ｆ１は、図示しない摩擦攪拌装置に取り付けられる部位であって、円柱状をしている。
　攪拌ピンＦ２は、連結部Ｆ１から垂下しており、連結部Ｆ１と同軸である。攪拌ピンＦ２は連結部Ｆ１から離間するにつれて先細りになっている。攪拌ピンＦ２の外周面には螺旋溝が刻まれている。本実施形態では、接合用回転ツールＦを右回転させるため、螺旋溝は、基端から先端に向かうにつれて左回りに形成されている。
　なお、接合用回転ツールＦを左回転させる場合は、螺旋溝を基端から先端に向かうにつれて右回りに形成することが好ましい。螺旋溝をこのように設定することで、摩擦攪拌の際に塑性流動化した金属が螺旋溝によって攪拌ピンＦ２の先端側に導かれる。これにより被接合金属部材（第一金属部材１０及び第二金属部材２０）の外部に溢れ出る金属の量を少なくすることができる。
　接合用回転ツールＦは、例えば、先端にスピンドルユニット等の回転駆動手段を備えたアームロボットに取り付けられる。アームロボットに取り付けることにより、接合用回転ツールＦの回転中心軸の傾斜角度を容易に変更することができる。
　突合せ部Ｊの摩擦攪拌接合では、図４に示すように、突合せ部Ｊに右回転させた攪拌ピンＦ２を挿入し、突合せ部Ｊに沿って接合用回転ツールＦを相対移動させる。つまり、攪拌ピンＦ２の基端側は露出させた状態で、攪拌ピンＦ２のみを第一金属部材１０及び第二金属部材２０に接触させて摩擦攪拌を行う。
　これにより、接合用回転ツールＦの移動軌跡には線状の塑性化領域Ｗが形成される。
　内隅Ｃの摩擦攪拌接合では、図５に示すように、内隅Ｃに右回転させた攪拌ピンＦ２を挿入し、内隅Ｃに沿って接合用回転ツールＦを相対移動させる。つまり、攪拌ピンＦ２の基端側は露出させた状態で、攪拌ピンＦ２のみを第一金属部材１０及び第二金属部材２０に接触させて摩擦攪拌を行う。なお、図５は内隅Ｃを裏側（下側）から見た断面図である。接合用回転ツールＦは、図５の手前側から奥側に向けて移動する。
　これにより、接合用回転ツールＦの移動軌跡には線状の塑性化領域Ｗが形成される（図４参照）。
　内隅Ｃの摩擦攪拌工程では、連結部Ｆ１が第一金属部材１０の側面１０ｃ及び第二金属部材２０の側面２０ｃに干渉しないように、接合用回転ツールＦを第一金属部材１０の側面１０ｃ及び第二金属部材２０の側面２０ｃに対して傾斜させた状態で、摩擦攪拌接合を行う。
　摩擦攪拌工程において、攪拌ピンＦ２の挿入角度や挿入深さは、第一金属部材１０と第二金属部材２０とを接合できるように適宜設定すればよい。なお、第一実施形態では、接合用回転ツールＦの回転中心軸を側面１０ｃ，２０ｃに対して４５°傾けている。
　第一実施形態の摩擦攪拌工程では、図４に示すように、各突合せ部Ｊ及び各内隅Ｃに対して、接合用回転ツールＦを連続的に相対移動させる。第一実施形態の摩擦攪拌工程では、内隅Ｃ、表側の突合せ部Ｊ、内隅Ｃ、裏側の突合せ部Ｊ、内隅Ｃ、表側の突合せ部Ｊ、内隅Ｃ、裏側の突合せ部Ｊの順に摩擦攪拌接合し、塑性化領域Ｗの始点に終点をオーバーラップさせる。このようにして、第一金属部材１０と第二金属部材２０との嵌合部の全周に亘って摩擦攪拌接合を行う。
　以上説明した第一実施形態に係る接合方法によれば、各突合せ部Ｊ及び各内隅Ｃの全周に亘って第一金属部材１０と第二金属部材２０とが接合されるため、第一金属部材１０と第二金属部材２０との嵌合部の周囲が全て封止され、水密性、気密性が高い金属部材同士の接合方法を提供することができる。
　また、接合用回転ツールＦを各突合せ部Ｊ及び各内隅Ｃに対して連続的に相対移動させることにより、一連の摩擦攪拌工程を効率良く行うことができる。
　また、第一実施形態に係る接合方法によれば、突合せ部Ｊ及び内隅Ｃを接合する場合に、接合用回転ツールＦの攪拌ピンＦ２のみを金属部材に接触させた状態で摩擦攪拌接合を行うため、摩擦攪拌装置に作用する負荷を軽減することができる。
　以上本発明の第一実施形態について説明したが、本発明の趣旨に反しない範囲において適宜設計変更が可能である。
　第一実施形態の第一金属部材１０と第二金属部材２０とは、同じ形状の部材の向きを変えたものであるが、第一金属部材１０と第二金属部材２０とは、異なる形状の部材を用いてもよい。
　また、図６に示すように、第一金属部材１０及び第二金属部材２０を中空な角筒状の金属部材によって構成してもよい。この場合には、第一金属部材１０の中央には、第一切り欠き部１１によって開口部が形成されるとともに、第二金属部材２０の中央には、第二切り欠き部２１によって開口部が形成される。そして、第一金属部材１０と第二金属部材２０とを嵌合状態に組み合わせることで開口部が塞がれている。
　第一実施形態では、図４に示すように、各突合せ部Ｊ及び各内隅Ｃの全周に亘って連続的に摩擦攪拌接合を行う例を示しているが、各突合せ部Ｊ及び各内隅Ｃの一部に連続的に摩擦攪拌接合を行ってもよい。このように、各突合せ部Ｊ及び各内隅Ｃに不連続に摩擦攪拌接合を行うようにしてもよい。また、突合せ部Ｊ及び内隅Ｃのいずれか一方のみに摩擦攪拌接合を行うようにしてもよい。
［第二実施形態］
　次に、本発明の第二実施形態に係る接合方法について、図７～図１０を参照して詳細に説明する。第二実施形態では、突合せ部及び内隅に補助部材を配置している。
　第二実施形態に係る接合方法では、準備工程と、仮接合工程と、配置工程と、摩擦攪拌工程と、除去工程と、を行う。これらの各工程の内容は第一実施形態に準じるが、以下では、特に異なっている点を中心に説明する。
　第二実施形態が第一実施形態と異なるのは、図８に示すように、突合せ部Ｊ及び内隅Ｃに補助部材３０を配置し、攪拌ピンＦ２を補助部材３０、第一金属部材１０及び第二金属部材２０に接触させて摩擦攪拌を行う点である。
　配置工程は、図７に示すように、第一金属部材１０及び第二金属部材２０の各突合せ部Ｊ及び各内隅Ｃに沿って補助部材３０を配置する工程である。
　補助部材３０は板状の金属部材であり、例えば、第一金属部材１０及び第二金属部材２０と同様の材料で形成されている。補助部材３０の板厚は、摩擦攪拌工程で金属不足が発生しない程度の厚さに設定する。なお、第二実施形態では、補助部材３０は板状としているが、他の形状であってもよい。
　配置工程では、仮接合工程の後に、複数の補助部材３０を突合せ部Ｊ及び内隅Ｃに沿って配置している。このとき、補助部材３０の裏面を第一金属部材１０の外面に面接触させている。
　表側の二つの突合せ部Ｊ及び裏側の二つの突合せ部Ｊでは、第一金属部材１０のみに補助部材３０が配置されている。また、各内隅Ｃでは、第一金属部材１０のみに補助部材３０が配置されている。
　なお、補助部材３０は、第一金属部材１０及び第二金属部材２０から脱落しないように仮接合又は仮接着をしてもよい。
　摩擦攪拌工程では、図９に示すように、補助部材３０にバリが発生するように接合条件を設定するのが望ましい。接合用回転ツールＦは、図９の手前側から奥側に向けて移動している。
　バリが発生する位置は、接合条件によって異なる。当該接合条件とは、接合用回転ツールＦの回転速度、回転方向、移動速度（送り速度）、進行方向、攪拌ピンＦ２の傾斜角度（テーパー角度）、被接合金属部材（第一金属部材１０、第二金属部材２０、補助部材３０）の材質、被接合金属部材の厚さ等の各要素と、これらの要素の組み合わせで決定される。
　例えば、接合用回転ツールＦの回転速度が遅い場合は、フロー側（retreating side：回転ツールの外周における接線速度から回転ツールの移動速度が減算される側）に比べてシアー側（advancing side：回転ツールの外周における接線速度に回転ツールの移動速度が加算される側）の方が、塑性流動材の温度が上昇し易くなるため、塑性化領域外のシアー側にバリが多く発生する傾向にある。一方、例えば、接合用回転ツールＦの回転速度が速い場合、シアー側の方が塑性流動材の温度が上昇するものの、回転速度が速い分、塑性化領域外のフロー側にバリが多く発生する傾向がある。
　第二実施形態の摩擦攪拌接合では、接合用回転ツールＦの回転速度を速く設定しているため、塑性化領域Ｗ外のフロー側である補助部材３０にバリＶが多く発生する傾向にある。なお、接合用回転ツールＦの接合条件及び補助部材３０の配置位置は、ここで説明したものに限定されるものではなく適宜設定すればよい。
　このようにして、バリＶが発生する側が補助部材３０となるように接合条件を設定すれば、補助部材３０にバリＶを集約することができる。そのため、後記する除去工程を容易に行うことができるため好ましい。また、接合用回転ツールＦの回転速度を速く設定することにより、接合用回転ツールＦの移動速度（送り速度）を高めることができる。これにより接合サイクルを短くすることができる。
　除去工程は、第一金属部材１０及び第二金属部材２０から補助部材３０を除去する工程である。図１０では、第一金属部材１０から補助部材３０を除去する場合を説明する。
　第二実施形態の除去工程では、補助部材３０の端部を第一金属部材１０から離間する方向にめくり上げて、塑性化領域Ｗとの境界部分を折り曲げるようにして切除する。除去工程は、切削工具等を用いてもよいが、本実施例では手作業で除去している。
　補助部材３０にはバリＶが形成されているので、補助部材３０と共にバリＶも一緒に除去される。
　以上説明した第二実施形態に係る接合方法によれば、図８に示すように、摩擦攪拌接合を行う位置に補助部材３０を配置して摩擦攪拌するので、接合部（塑性化領域Ｗ）の金属不足を防ぐことができる。また、摩擦攪拌工程では、図１０に示すように、補助部材３０にバリＶが発生するように接合条件を設定しているので、補助部材３０と共にバリＶを除去することができ、バリＶの除去が容易となる。
　以上本発明の第二実施形態について説明したが、第一実施形態と同様に、本発明の趣旨に反しない範囲において適宜設計変更が可能である。
　例えば、第一金属部材１０及び第二金属部材２０を中空な角筒状の金属部材によって構成してもよい。
　また、第二実施形態の配置工程では、図８に示すように、突合せ部Ｊでは、第一金属部材１０のみに補助部材３０を配置しているが、突合せ部Ｊを覆うように補助部材３０を第一金属部材１０及び第二金属部材２０に配置してもよい。このとき、摩擦攪拌工程後に、第一金属部材１０及び第二金属部材２０の一方のみに補助部材３０が残るように、突合せ部Ｊに対して補助部材３０を配置することが望ましい。
［第三実施形態］
　次に、本発明の第三実施形態に係る接合方法について、図１１～図１２を参照して詳細に説明する。第三実施形態では、図１１に示すように、第一金属部材１０と第二金属部材２０との嵌合部の構成が第二実施形態と異なっている。
　第三実施形態の第一切り欠き部１１は、第一金属部材１０の長手方向の中央において、表面１０ａと一方の側面１０ｃとの角部に形成されている。第三実施形態の第一切り欠き部１１は、第一金属部材１０の表面１０ａ及び一方の側面１０ｃに露出している。
　第三実施形態の第二切り欠き部２１は、第二金属部材２０の一方の端面２０ｄと裏面２０ｂとの角部に形成されている。第三実施形態の第二切り欠き部２１は、第二金属部材２０の一方の端面２０ｄ、裏面２０ｂ及び両側面２０ｃ，２０ｃに露出している。
　第三実施形態の準備工程では、図１２に示すように、第一金属部材１０と第二金属部材２０とを直交させ、第一切り欠き部１１及び第二切り欠き部２１において、第一金属部材１０と第二金属部材２０とを嵌合状態に組み合わせる。このように、第一金属部材１０と第二金属部材とをＴ字形状に組み合わせると、第一金属部材１０及び第二金属部材２０の表側にはＣ形状に屈曲した突合せ部Ｊ１が形成される。
　第三実施形態の配置工程では、裏側の突合せ部Ｊ及び各内隅Ｃに沿って直線状の補助部材３０を配置するとともに、表側の突合せ部Ｊ１に沿ってＣ形状に屈曲した補助部材３１を配置する。
　そして、第三実施形態の摩擦攪拌工程では、各突合せ部Ｊ，Ｊ１及び各内隅Ｃに対して、接合用回転ツールＦを連続的に相対移動させることで、第一金属部材１０と第二金属部材２０との嵌合部の全周に亘って摩擦攪拌接合を行う。なお、摩擦攪拌工程では、バリＶが発生する側が補助部材３０，３１となるように接合条件を設定することが好ましい。
　以上本発明の第三実施形態について説明したが、第二実施形態と同様に、本発明の趣旨に反しない範囲において適宜設計変更が可能である。
　例えば、第一金属部材１０及び第二金属部材２０を中空な角筒状の金属部材によって構成してもよい。
　また、第三実施形態では、各突合せ部Ｊ，Ｊ１及び各内隅Ｃに沿って補助部材３０，３１を配置しているが、補助部材３０，３１を配置することなく、各突合せ部Ｊ，Ｊ１及び各内隅Ｃを摩擦攪拌接合してもよい。
［第四実施形態］
　次に、本発明の第四実施形態に係る接合方法について、図１３～図１４を参照して詳細に説明する。第四実施形態では、図１３に示すように、第一金属部材１０と第二金属部材２０との嵌合部の構成が第二実施形態と異なっている。
　第四実施形態の第一金属部材１０では、一方の側面１０ｃに凹状の第一切り欠き部１１が形成されている。第一切り欠き部１１は、矩形状に窪んでおり、両端部が表面１０ａ及び裏面１０ｂに露出している。また、第四実施形態では、第二金属部材２０に切り欠き部が形成されていない。
　第四実施形態の準備工程では、図１４に示すように、第一金属部材１０と第二金属部材２０とを直交させ、第二金属部材２０の一方の端部を第一金属部材１０の第一切り欠き部１１に嵌め合わせる。このように、第一切り欠き部１１において、第一金属部材１０と第二金属部材２０とを嵌合させ、第一金属部材１０と第二金属部材２０とをＴ字形状に組み合わせる。これにより、第一金属部材１０及び第二金属部材２０の表側及び裏側には、Ｃ形状に屈曲した突合せ部Ｊ１，Ｊ１が形成される。
　第四実施形態の配置工程では、各内隅Ｃに沿って直線状の補助部材３０を配置するとともに、表側及び裏側の突合せ部Ｊ１，Ｊ１に沿ってＣ形状に屈曲した補助部材３１を配置する。
　そして、第四実施形態の摩擦攪拌工程では、各突合せ部Ｊ，Ｊ１及び各内隅Ｃに対して、接合用回転ツールＦを連続的に相対移動させることで、第一金属部材１０と第二金属部材２０との嵌合部の全周に亘って摩擦攪拌接合を行う。
　以上本発明の第四実施形態について説明したが、第二実施形態と同様に、本発明の趣旨に反しない範囲において適宜設計変更が可能である。
　例えば、第一金属部材１０及び第二金属部材２０を中空な角筒状の金属部材によって構成してもよい。
　また、第四実施形態では、各突合せ部Ｊ，Ｊ１及び各内隅Ｃに沿って補助部材３０，３１を配置しているが、補助部材３０，３１を配置することなく、各突合せ部Ｊ，Ｊ１及び各内隅Ｃを摩擦攪拌接合してもよい。
　また、第二金属部材２０に切り欠き部を形成し、第一金属部材１０に切り欠き部を形成しなくてもよい。この場合には、第一金属部材１０の端部を第二金属部材２０の切り欠き部に嵌め合わせることで、第一金属部材１０と第二金属部材２０とを嵌合状態に組み合わせる。
　１０　　第一金属部材
　１０ａ　表面
　１０ｂ　裏面
　１０ｃ　側面
　１１　　第一切り欠き部
　１１ａ　底面
　２０　　第二金属部材
　２０ａ　表面
　２０ｂ　裏面
　２０ｃ　側面
　２０ｄ　端面
　２１　　第二切り欠き部
　２１ａ　底面
　３０　　補助部材
　３１　　補助部材
　Ｃ　　　内隅
　Ｆ　　　接合用回転ツール
　Ｆ１　　連結部
　Ｆ２　　攪拌ピン
　Ｊ　　　突合せ部
　Ｊ１　　突合せ部
　Ｖ　　　バリ
　Ｗ　　　塑性化領域

Claims (10)

  1. 　攪拌ピンを備えた回転ツールを用いて第一金属部材と第二金属部材とを接合する接合方法であって、
    　前記第一金属部材及び前記第二金属部材の少なくとも一方に、嵌合用の切り欠き部を設け、前記切り欠き部において前記第一金属部材と前記第二金属部材とを嵌合状態に組み合わせる準備工程と、
    　回転する前記攪拌ピンのみを前記第一金属部材及び前記第二金属部材に接触させた状態で、前記第一金属部材と前記第二金属部材との突合せ部又は内隅に摩擦攪拌を行う摩擦攪拌工程と、を含むことを特徴とする接合方法。
  2. 　前記突合せ部又は前記内隅に補助部材を配置する配置工程を含み、
    　前記摩擦攪拌工程では、前記攪拌ピンのみを前記第一金属部材、前記第二金属部材及び前記補助部材に接触させた状態で摩擦攪拌を行うことを特徴とする請求項１に記載の接合方法。
  3. 　前記摩擦攪拌工程では、前記補助部材にバリが発生するように接合条件を設定することを特徴とする請求項２に記載の接合方法。
  4. 　前記摩擦攪拌工程の前に、前記突合せ部又は前記内隅にＭＩＧ溶接、ＴＩＧ溶接、又はレーザ溶接によって溶接を行う仮接合工程を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の接合方法。
  5. 　攪拌ピンを備えた回転ツールを用いて第一金属部材と第二金属部材とを接合する接合方法であって、
    　前記第一金属部材及び前記第二金属部材の少なくとも一方に、嵌合用の切り欠き部を設け、前記切り欠き部において前記第一金属部材と前記第二金属部材とを嵌合状態に組み合わせる準備工程と、
    　回転する前記攪拌ピンのみを前記第一金属部材及び前記第二金属部材に接触させた状態で、前記第一金属部材と前記第二金属部材との突合せ部及び内隅に摩擦攪拌を行う摩擦攪拌工程と、を含むことを特徴とする接合方法。
  6. 　前記突合せ部及び前記内隅に補助部材を配置する配置工程を含み、
    　前記摩擦攪拌工程では、前記攪拌ピンのみを前記第一金属部材、前記第二金属部材及び前記補助部材に接触させた状態で摩擦攪拌を行うことを特徴とする請求項５に記載の接合方法。
  7. 　前記摩擦攪拌工程では、前記補助部材にバリが発生するように接合条件を設定することを特徴とする請求項６に記載の接合方法。
  8. 　前記摩擦攪拌工程では、前記突合せ部及び前記内隅に対して全周に亘って摩擦攪拌を行うことを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の接合方法。
  9. 　前記摩擦攪拌工程では、前記突合せ部及び前記内隅に対して前記回転ツールを連続的に相対移動させて摩擦攪拌を行うことを特徴とする請求項８に記載の接合方法。
  10. 　前記摩擦攪拌工程の前に、前記突合せ部及び前記内隅にＭＩＧ溶接、ＴＩＧ溶接、又はレーザ溶接によって溶接を行う仮接合工程を含むことを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の接合方法。
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