接合方法技术

本发明专利技术的课题是提供一种可提高接合部的气密性及水密性的接合方法，还提供一种可使接合作业效率化、迅速化的接合方法及摩擦搅拌方法。该接合方法包括从金属构件(1)的表面(12)侧对金属构件(1、1)的对接部(J1)进行摩擦搅拌的第一正式接合工序以及从金属构件(1)的背面(13)侧对对接部(J1)进行摩擦搅拌的第二正式接合工序，该接合方法的特征在于，在第二正式接合工序中，使旋转工具(B)的搅拌销(B2)进入在第一正式接合工序中形成的塑性化区域(W1)并同时进行摩擦搅拌。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术的课题是提供一种可提高接合部的气密性及水密性的，还提供一种可使接合作业效率化、迅速化的及摩擦搅拌方法。该包括从金属构件(1)的表面(12)侧对金属构件(1、1)的对接部(J1)进行摩擦搅拌的第一正式接合工序以及从金属构件(1)的背面(13)侧对对接部(J1)进行摩擦搅拌的第二正式接合工序，该的特征在于，在第二正式接合工序中，使旋转工具(B)的搅拌销(B2)进入在第一正式接合工序中形成的塑性化区域(W1)并同时进行摩擦搅拌。【专利说明】本专利技术专利申请是中国国家阶段的申请号为201110198414.6、名称为“” 的专利技术专利申请的分案申请。其中，该申请号为201110198414.6的专利技术专利申请是国际申 请号为PCT/JP2007/055346，国际申请日为2007年03月16日，进入中国国家阶段的申请号 为200780033399.1，名称为“及摩擦搅拌方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种利用摩擦搅拌的金属构件的及摩擦搅拌方法。
技术介绍
作为将金属构件彼此接合的方法，已知摩擦搅拌接合(FSW = Friction Stir Welding)(参照以下所列举的文献I?9(日本特许厅发行的公开专利公报))。摩擦搅拌 接合是如下方法:使旋转工具一边旋转一边沿着金属构件彼此的对接部移动，利用旋转工 具与金属构件的摩擦热使对接部的金属作塑性流动，藉此使金属构件彼此固相接合。另外， 旋转工具一般为在呈圆柱状的肩部的下端面上突出设置搅拌销(probe)而成的工具。专利文献1:日本专利特开平11 - 342481号公报专利文献2:日本专利特开2004 - 358535号公报专利文献3:日本专利特开2005 — 131666号公报专利文献4:日本专利特开2003 - 164980号公报专利文献5:日本专利特开2002 - 248582号公报专利文献6:日本专利特开2002 - 1551号公报专利文献7:日本专利特开2005 - 66669号公报专利文献8:日本专利特开2004 - 154798号公报专利文献9:日本专利特开2003 - 326374号公报在要接合的金属构件的厚度比旋转工具的搅拌销的长度大的情况下，有时在从金 属构件的表面侧进行摩擦搅拌接合后，还要从背面侧进行摩擦搅拌接合(例如参照文献 I?3)。另外，如果增大搅拌销的长度，则仅从表面侧进行摩擦搅拌接合就可将金属构件彼 此接合，但由于施加于摩擦搅拌装置的驱动装置的负荷增大，在以现有的摩擦搅拌装置无 法应对的情况下，必须对摩擦搅拌装置进行改造或引入大型的摩擦搅拌装置。如果对金属构件彼此的对接部进行摩擦搅拌，则如文献2所记载，可能会沿着旋 转工具的行进方向产生所谓隧道(tunnel)缺陷。虽然即使有隧道缺陷也不至于影响接合 部的质量，但在要求较高的气密性及水密性的情况下，必须将隧道缺陷切断，使其不连续。 另外，文献2中揭示的是使端面上形成有台阶部的金属构件彼此对接而在对接部上形成凹 部、对嵌入该凹部的连接板与金属构件的对接部进行摩擦搅拌、藉此将金属构件彼此接合 的技术，但是，在对金属构件彼此的对接部进行了摩擦搅拌后、利用移动旋转工具来横切对 接部、从而将隧道缺陷切断的技术也已被揭示。在文献4、5中，揭示了在通过摩擦搅拌将欲接合的金属构件彼此的对接部正式接合之前将上述对接部临时接合的技术；在金属构件彼此的对接部的两侧配置接头件(tab) (抵接构件)，在该接头件上设置用于进行正式接合的摩擦搅拌的开始位置或结束位置的 技术；以及在对金属构件彼此的对接部进行正式接合之前，将接头件接合于金属构件的技术等。在文献6中，揭示了在通过摩擦搅拌将欲接合的金属构件彼此的对接部正式接合 之前通过摩擦搅拌将上述对接部临时接合的技术；在文献7中，揭示了在配置于金属构件 彼此的对接部的两侧的接头件上设置用于进行正式接合的摩擦搅拌的开始位置或结束位 置的技术；以及在将金属构件彼此的对接部正式接合之前通过摩擦搅拌将接头件接合于金 属构件的技术等。在文献7及文献8等中，揭示了在配置于欲接合的金属构件彼此的对接部的侧方 的接头件上设置摩擦搅拌的开始位置或结束位置的技术。在文献9中，揭示了在摩擦搅拌的开始位置形成底孔，从该底孔开始进行摩擦搅 拌的摩擦搅拌方法。另外，旋转工具的转速及输送速度(移动速度)等摩擦搅拌条件根据作为摩擦搅 拌的对象的金属构件的材质及厚度等适当地设定，在文献2、3、5、6、9中，虽然也揭示了各 种的摩擦压接条件，但在任何一篇文献中，都是从插入(压入)开始位置的时刻起到从结束 位置脱离为止将旋转工具的旋转速度保持恒定，使旋转工具以恒定的输送速度移动。专利技术的揭示在文献I?3的中，通过从表面侧进行的摩擦搅拌而塑性化的区域(以 下称为“表面侧塑性化区域”)与通过从背面侧进行的摩擦搅拌而塑性化的区域(以下称为 “背面侧塑性化区域”)的边界部分有时会残留有细微的接合缺陷。如果这样的接合缺陷连 接起来，则可能会使接合部的气密性及水密性下降，因此不理想。另外，在文献I?3中，使 表面侧塑性化区域与背面侧塑性化区域在金属构件的厚度方向的中央部接触或略微重叠， 藉此在整个厚度方向上将金属构件接合，所以接合强度不会不足。从上述观点来看，本专利技术的课题是提供一种可提高接合部的气密性及水密性的接 合方法，还提供一种可使接合作业效率化、迅速化的及摩擦搅拌方法。用于解决上述课题的权利要求1所述的包括从金属构件的表面侧对上 述金属构件彼此的对接部进行摩擦搅拌的第一正式接合工序以及从上述金属构件的背面 侧对所述对接部进行摩擦搅拌的第二正式接合工序，该方法的特征在于，将在上述第一正 式接合工序中使用的旋转工具的搅拌销的长度与在上述第二正式接合工序中使用的旋转 工具的搅拌销的长度之和设定在上述对接部处的上述金属构件的厚度以上。本专利技术的的主要特征在于，在上述第二正式接合工序中，使旋转工具的 搅拌销进入在上述第一正式接合工序中形成的塑性化区域并同时进行摩擦搅拌。由此，在第一正式接合工序中形成的塑性化区域(表面侧塑性化区域)的深部在 第二正式接合工序中藉由旋转工具的搅拌销而再度被摩擦搅拌，因此即使在表面侧塑性化 区域的深部形成有接合缺陷等，也可将该接合缺陷等修正，从而可提高接合部的气密性及 水密性。另外，由于塑性化至比搅拌销的前端还深的位置，因此如上述的现有技术所述，即 使在从背面侧进行的摩擦搅拌中使用的旋转工具的搅拌销较短、无法到达表面侧塑性化区域的情况下，也能够使表面侧塑性化区域与背面侧塑性化区域在金属构件的厚度方向的中央部接触或略微重叠，但是，却无法充分确实地修正形成于表面侧塑性化区域的深部的接合缺陷等。与此相对，在本专利技术中，在第二正式接合工序中使搅拌销进入表面侧塑性化区域直接进行摩擦搅拌，因此可充分确实地修正形成于表面侧塑性化区域的接合缺陷。在本专利技术中，将上述第一正式接合工序中使用的旋转工具的搅拌销的长度设定在上述对接部处的上述金属构件的厚度的1/2以上，并将上述第二正式接合工序中使用的旋转工具的搅拌销的长度设定在上述对接部处的上述金属构件的厚度的1/2以上即可。由此，表面侧塑性化区域与背面侧塑性化区域在金属构件的厚度方向的中央部重叠，并且表面侧塑性化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接合方法，包括：对金属构件彼此的对接部进行摩擦搅拌的正式接合工序；以及横切修补工序，在该横切修补工序中，移动旋转工具，使其对通过所述正式接合工序在所述金属构件上形成的塑性化区域进行多次横切，藉此对所述塑性化区域进行摩擦搅拌，其特征在于，设定所述横切修补工序中的摩擦搅拌的路线，使得通过所述横切修补工序在所述塑性化区域内形成的多个再塑性化区域在所述正式接合工序中的摩擦搅拌的路线上相互隔开间隔。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤勇人，堀久司，
申请(专利权)人：日本轻金属株式会社，
类型：发明
国别省市：