接合方法技术

一种设置连接构件并摩擦搅拌金属构件彼此，可提高金属构件的气密性及水密性的接合方法。对于将连接构件（Ｕ１）插入第一金属构件（１ａ）及第二金属构件（１ｂ）在端部彼此对接而形成的中空部中所形成的被接合金属构件（１），使旋转工具（Ｇ）在该被接合金属构件（１）上移动而进行摩擦搅拌接合，其特征是，包括：从表面（Ａ）对表面侧对接部（Ｊ１）进行摩擦搅拌的表面侧接合工序；从背面（Ｂ）对背面侧对接部（Ｊ２）进行摩擦搅拌的背面侧接合工序；以及从第一侧面（Ｃ）对第二金属侧连接对接部（Ｊ３）以及第一金属侧连接对接部（Ｊ４）进行摩擦搅拌的侧面侧接合工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种利用摩擦搅拌的金属构件的。
技术介绍
接合金属构件彼此的方法已知的有摩擦搅拌接合(FSW = FrictionStirWelding)。摩擦搅拌接合使旋转工具旋转并沿着金属构件彼此的对接部移动，通过旋转工具与金属构件的摩擦热使对接部的金属塑性化流动，藉此，使金属构件彼此做固相接合。而且，一般而言，旋转工具在呈圆柱状的肩部的下端面突设有搅拌销(探针)。 在此，图42 (a)及图42 (b)是对一对金属构件进行摩擦搅拌接合的现有的的剖视图。现有的中，首先如图42(a)及图42(b)所示，在第一金属构件100的端部切开的凹槽100a与在第二金属构件101的端部切开的凹槽lOla相对，连接构件103嵌合于由凹槽100a、101a所形成的中空部，从而形成被接合金属构件104。然后，从第一金属构件100与第二金属构件101的对接部110的表面及背面进行摩擦搅拌接合。此种现有的记载于文献l。 此外，图43是表示将连接构件设置于具有不同厚度的台阶部的一对金属构件之间并进行阶段性摩擦搅拌的现有的，图43a表示接合前，图43b表示接合后。 如图43 (a)及图43 (b)所示，包括使在本体部201的边缘部具有比本体部201还薄的台阶部202的第一金属构件210a及第二金属构件210b在台阶部202彼此对接的对接工序；对台阶部彼此的对接部Jd进行摩擦搅拌的台阶部摩擦搅拌工序；将连接构件U配置于在对接工序中所形成的凹部203的连接构件配置工序；以及对第一金属构件210a与连接构件U的对接部Ja及第二金属构件210b与连接构件U的对接部Jb进行摩擦搅拌的摩擦搅拌工序。根据上述，即使是金属构件的厚度大的构件，通过进行阶段性摩擦搅拌也可以适当地接合金属构件彼此。此种现有的记载于文献2。 此外，如图43b所示，在提高金属构件的气密性及水密性的情况下，最好对连接构件U的下表面与凹部203的底面的对接部Jc进行摩擦搅拌。即，设定上述摩擦搅拌工序中所形成的塑性化区域W的深度Wa比连接构件U的厚度Ua还大，并使旋转工具G多次往复对对接部Jc进行全面摩擦搅拌。藉此，可提高金属构件的水密性及气密性。 文献1 :日本专利特开2004-167498号公报 文献2 :日本专利特开2004-358535号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题 然而，如图42所示的现有的中，在设置连接构件103来接合第一金属构件100及第二金属构件101的端部彼此的情况下，由于第一金属构件100与连接构件103的对接部100b及第二金属构件101与连接构件103的对接部101b露出于被接合金属构件104的两侧面间，因此存在被接合金属构件104的水密性及气密性降低的问题。 另一方面，在如图B(b)所示的现有的中，由于连接构件U的底面积越大，旋转工具G的移动距离就越大，因此存在作业繁杂的问题。此外，在连接构件U的厚度Ua比在上述摩擦搅拌工序中所形成的塑性化区域W的深度Wa还大的情况下，由于在对接部Ja、Jb、 Jc产生未塑性化区域，因此金属构件的水密性及气密性难以提高。 从这种观点出发，本专利技术的课题在于提供一种设置连接构件并摩擦搅拌金属构件彼此，可提高金属构件的气密性及水密性的。 解决技术问题所采用的技术方案 解决这种问题的本专利技术的中，对于将连接构件插入由端部具有凹槽的第一金属构件及第二金属构件在上述端部彼此对接而形成的中空部中所形成的被接合金属构件，使旋转工具在该被接合金属构件上移动而进行摩擦搅拌接合，其特征是，包括对上述第一金属构件与上述第二金属构件的对接部，从上述被接合金属构件的表面进行摩擦搅拌的表面侧接合工序；对上述第一金属构件与上述第二金属构件的对接部，从上述被接合金属构件的背面进行摩擦搅拌的背面侧接合工序；以及对上述第一金属构件与上述第二金属构件的对接部、上述连接构件与上述第一金属构件的对接部以及上述连接构件与上述第二金属构件的对接部，从上述被接合金属构件的侧面进行摩擦搅拌的侧面侧接合工序。 根据上述，通过对被接合金属构件的表面及背面进行摩擦搅拌，并对露出被接合金属构件的侧面的上述第一金属构件与上述第二金属构件的对接部、上述连接构件与上述第一金属构件的对接部以及上述连接构件与上述第二金属构件的对接部进行摩擦搅拌而封闭未塑性化区域。藉此，可提高被接合金属构件的气密性及水密性。 此外，通过将连接构件插入第一金属构件与第二金属构件的对接部，并对连接构件与第一金属构件的对接部以及连接构件与第二金属构件的对接部进行摩擦搅拌，可提高接合部的强度。 此外，最好使在上述表面侧接合工序及背面侧接合工序中所形成的塑性化区域与上述连接构件接触。根据上述，由于遍及被接合金属构件的第一金属构件与第二金属构件的对接部的全长而封闭，因此可进一步提高产品的质量。 此外，在上述侧面侧接合工序中，最好使在上述表面侧接合工序及背面侧接合工序中所形成的塑性化区域通过上述旋转工具进行摩擦搅拌。根据上述，由于在侧面侧接合工序中所形成的塑性化区域与在上述表面侧接合工序及背面侧接合工序中所形成的塑性化区域重叠，因此可更进一步提高产品的质量。 此外，本专利技术中，对于被接合金属构件，其包括在端面具有凹槽的第一金属构件和第二金属构件；以及插入上述第一金属构件的端面与上述第二金属构件的一侧的侧面对接而形成中空部中的连接构件，使旋转工具在该被接合金属构件上移动而进行摩擦搅拌接合，其特征是，包括将上述连接构件插入上述第一金属构件的上述凹槽的第一插入工序；对上述第一金属构件与上述连接构件的对接部，从上述第一金属构件的侧面进行摩擦搅拌的第一正式接合工序；为使上述第一金属构件的端面对接于上述第二金属构件的一侧的侧面，将上述连接构件插入上述第二金属构件的上述凹槽的第二插入工序；对上述第一金属构件的端面与上述第二金属构件的一侧的侧面的对接部，从被接合金属构件的表面及背面进行摩擦搅拌的第二正式接合工序；对上述第一金属构件与上述第二金属构件的对接部以及上述第二金属构件与上述连接构件的对接部，从上述第二金属构件的端面进行摩擦搅拌的第三正式接合工序；以及对上述第二金属构件与上述连接构件的对接部，从上述第二金属构件的另一侧的侧面进行摩擦搅拌的第四正式接合工序。 根据上述，通过对被接合金属构件的表面及背面进行摩擦搅拌，并对露出被接合金属构件的侧面的上述第一金属构件与上述第二金属构件的对接部、上述连接构件与上述第一金属构件的对接部以及上述连接构件与上述第二金属构件的对接部进行摩擦搅拌而封闭未塑性化区域。藉此，可提高被接合金属构件的气密性及水密性。 此外，通过将连接构件插入第一金属构件与第二金属构件的对接部，并对连接构件与第一金属构件的对接部以及连接构件与第二金属构件的对接部进行摩擦搅拌，从而可提高接合部的强度。 此外，本专利技术中，对于被接合金属构件，其包括在端面具有凹槽的第一金属构件和第二金属构件；以及插入上述第一金属构件的端面与上述第二金属构件的一侧的侧面对接而形成的中空部中的连接构件，使旋转工具在该被接合金属构件上移动而进行摩擦搅拌接合，其特征是，包括将上述连接构件插入上述第二金属构件的上述凹槽的第三插入工序；对上述第二金属构件与上述连接构件的对接部，从上述第二金属构件的另一侧的侧面进行摩擦搅拌的第四正式接合工序本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接合方法，对于将连接构件插入由端部具有凹槽的第一金属构件及第二金属构件在所述端部彼此对接而形成的中空部中所形成的被接合金属构件，使旋转工具在该被接合金属构件上移动而进行摩擦搅拌接合，其特征在于，包括：对所述第一金属构件与所述第二金属构件的对接部，从所述被接合金属构件的表面进行摩擦搅拌的表面侧接合工序；对所述第一金属构件与所述第二金属构件的对接部，从所述被接合金属构件的背面进行摩擦搅拌的背面侧接合工序；以及对所述第一金属构件与所述第二金属构件的对接部、所述连接构件与所述第一金属构件的对接部以及所述连接构件与所述第二金属构件的对接部，从所述被接合金属构件的侧面进行摩擦搅拌的侧面侧接合工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤勇人，堀久司，河本知广，青木一男，
申请(专利权)人：日本轻金属株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]