摩擦搅拌接合方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种摩擦搅拌接合方法。
【背景技术】
[0002]在专利文献1中公开了如下技术，仅将旋转工具的搅拌销插入垂直对接而成的金属构件彼此的内角后，进行对接部的摩擦搅拌接合。现有的摩擦搅拌接合方法的旋转工具由于不包括轴肩部，且仅将旋转工具的搅拌销插入内角，因此，能进行摩擦搅拌，直至对接部的较深的位置处。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本专利特开2013-049072号公报
【发明内容】
[0006]发明所要解决的技术问题
[0007]但是，若是现有的摩擦搅拌接合方法，则由于无法用轴肩部对塑性流动化后的金属进行按压，因此，塑性流动化后的金属容易溢出到内角的外部。藉此，存在内角变得金属不足这样的问题。
[0008]因而，本发明的技术问题在于提供一种摩擦搅拌接合方法，在从金属构件彼此的内角将对接部摩擦搅拌接合时，能够消除内角的金属不足。
[0009]解决技术问题所采用的技术方案
[0010]为了解决上述技术问题，本发明的摩擦搅拌接合方法使用包括搅拌销的旋转工具将两个金属构件接合，其特征是，包括:对接工序，在所述对接工序中，使两个所述金属构件形成角度地对接，以形成对接部；堆焊焊接工序，在所述堆焊焊接工序中，对在所述对接工序中形成的两个所述金属构件所成的内角实施堆焊焊接，并通过焊接金属将所述内角覆盖；以及内角接合工序，在所述内角接合工序中，仅使旋转的所述搅拌销插入所述焊接金属及所述内角，并使所述焊接金属及两个所述金属构件塑性流动化，来进行所述对接部的摩擦搅拌接合。
[0011]此外，本发明的摩擦搅拌接合方法使用包括搅拌销的旋转工具将两个金属构件接合，其特征是，包括:对接工序，在所述对接工序中，使两个所述金属构件形成角度地对接，以形成对接部；辅助构件配置工序，在所述辅助构件配置工序中，将辅助构件配置于在所述对接工序中形成的两个所述金属构件所成的内角处；以及内角接合工序，在所述内角接合工序中，仅使旋转的所述搅拌销插入所述辅助构件及所述内角，并使所述辅助构件及两个所述金属构件塑性流动化，来进行所述对接部的摩擦搅拌接合。
[0012]根据上述接合方法，由于通过在两个金属构件所成的内角预先进行焊接来形成焊接金属或是设置有辅助构件的状态下进行内角接合工序，从而能够补充金属不足，因此，能防止因金属不足引起的接合不良。此外，在进行堆焊焊接工序的情况下，能防止进行内角接合工序时金属构件彼此张开。
[0013]此外，较为理想的是，包括外角接合工序，在所述外角接合工序中，从两个所述金属构件所成的外角侧对所述对接部进行摩擦搅拌接合。
[0014]根据上述接合方法，能提高对接部的接合强度。
[0015]此外，较为理想的是，使在所述外角接合工序中形成的塑性化区域与在所述内角接合工序中形成的塑性化区域重叠。
[0016]根据上述接合方法，由于对接部的深度方向整体被摩擦搅拌，因此，能提高气密性及水密性，并且能提高接合强度。
[0017]此外，较为理想的是，包括外角接合工序，在所述外角接合工序中，从两个所述金属构件所成的外角侧对所述对接部进行焊接。
[0018]根据上述接合方法，能提高对接部的接合强度。
[0019]此外，较为理想的是，使在所述外角接合工序中形成的焊接金属与在所述内角接合工序中形成的塑性化区域重叠。
[0020]根据上述接合方法，由于对接部的深度方向整体被接合，因此，能提高气密性及水密性，并且能提高接合强度。
[0021 ] 此外，较为理想的是，在所述对接工序中，使一方的所述金属构件的侧面与另一方的所述金属构件的端面对接，当一方的所述金属构件的侧面与另一方的所述金属构件的侧面所成的内角的角度为α的情况下，在所述内角接合工序中，插入至两个所述侧面的交线的所述旋转工具的旋转中心轴位于假想基准面与一方的所述金属构件的侧面之间的位置处，所述假想基准面穿过所述交线且和所述侧面所成的角度为α /2。
[0022]根据上述接合方法，通过使旋转工具朝一方的上述金属构件一侧倾斜，从而能将搅拌销插入至对接部的较深位置处，因此，能接合到对接部的较深位置处。
[0023]此外，本发明的摩擦搅拌接合方法使用包括搅拌销的旋转工具，将所要对接的面的形状互不相同的两个金属构件接合，其特征是，包括:对接工序，在所述对接工序中，将一方的所述金属构件与另一方的所述金属构件对接，来形成对接部；堆焊焊接工序，在所述堆焊焊接工序中，在另一方的所述金属构件的周向范围内对所述对接部实施堆焊焊接，并通过焊接金属将两个所述金属构件所成的内角覆盖；以及接合工序，在所述接合工序中，将旋转的所述搅拌销插入所述内角，在仅使所述搅拌销与所述焊接金属及两个所述金属构件接触的状态下，在另一方的所述金属构件的周向范围内进行所述对接部的摩擦搅拌。
[0024]此外，本发明的摩擦搅拌接合方法使用包括搅拌销的旋转工具，将所要对接的面的形状互不相同的两个金属构件接合，其特征是，包括:对接工序，在所述对接工序中，将一方的所述金属构件与另一方的所述金属构件对接，来形成对接部；辅助构件配置工序，在所述辅助构件配置工序中，在另一方的所述金属构件的周向范围内将辅助构件配置于所述对接部，并通过所述辅助构件将两个所述金属构件所成的内角覆盖；以及接合工序，在所述接合工序中，将旋转的所述搅拌销插入所述内角，在仅使所述搅拌销与所述辅助构件及两个所述金属构件接触的状态下，在另一方的所述金属构件的周向范围内进行所述对接部的摩擦搅拌。
[0025]根据上述摩擦搅拌接合方法，通过在对使金属构件对接而形成的内角预先实施堆焊焊接或是配置辅助构件之后进行摩擦搅拌，从而能消除内角的金属不足。
[0026]此外，较为理想的是，所述金属构件均呈板状，在所述对接工序中，使一方的所述金属构件的正面与另一方的所述金属构件的背面对接。
[0027]此外，较为理想的是，一方的所述金属构件呈板状，另一方的所述金属构件呈圆柱状，在所述对接工序中，使一方的所述金属构件的正面与另一方的所述金属构件的端面对接。
[0028]此外，较为理想的是，一方的所述金属构件呈板状，另一方的所述金属构件呈筒状，在所述对接工序中，使一方的所述金属构件的正面与另一方的所述金属构件的端面对接。
[0029]此外，较为理想的是，一方的所述金属构件呈板状，另一方的所述金属构件呈圆筒状，在所述对接工序中，使一方的所述金属构件的正面与另一方的所述金属构件的端面对接。
[0030]此外，较为理想的是，在一方的所述金属构件上形成有通孔，在所述对接工序中，用另一方的所述金属构件将所述通孔覆盖，或是使所述通孔与另一方的所述金属构件的中空部连通。
[0031]根据上述摩擦搅拌接合方法，能将各种形状的金属构件彼此接合。
[0032]此外，本发明的摩擦搅拌接合方法使用包括搅拌销的旋转工具将两个金属构件接合，其特征是，包括:对接工序，在所述对接工序中，通过使一方的金属构件的侧面与另一方的金属构件的端面对接来形成对接部，从而形成主视呈T字形的被接合金属构件；堆焊焊接工序，在所述堆焊焊接工序中，对所述被接合金属构件的至少一方的内角实施堆焊焊接，并用焊接金属将所述内角覆盖；以及接合工序，在所述接合工序中，将旋转的搅拌销插入所述内角，在仅使所述搅拌销与所述焊接金属及所述被接合金属构件接触的状态下，进行所述对接部的摩擦搅拌。
[0033]根据上述摩擦搅拌接合方法，通过在对使金属构件对接而形成的内角预先实施堆焊焊接之后进行摩擦搅拌，从而能消除内角的金属不足。
[0034]此外，较为理想的是，在所述堆焊焊接工序中，对所述被接合金属构件的两个内角实施堆焊焊接，并用焊接金属将各内角覆盖，在所述接合工序中，进行第一接合工序及第二接合工序，其中，在所述第一接合工序中，对所述被接合金属构件的两个内角中的一个进行摩擦搅拌，在所述第二接合工序中，对所述被接合金属构件的两个内角中的另一个进行摩擦搅拌，在所述第二接合工序中，在使所述搅拌销进入在所述第一接合工序中形成的塑性化区域的同时进行摩擦搅拌。
[0035]根据上述摩擦搅拌接合方法，由于能通过堆焊焊接工序提高两个金属构件的接合强度，因此，能稳定地进行接合工序。此外，通过对两个内角进行摩擦搅拌，从而能提高接合部的气密性及水密性，并且能提高接合强度。另外，通过在使搅拌销进入一方的塑性化区域的状态下进行另一方的接合工序，从而能进一步提高气密性及水密性。
[0036]此外，本发明的摩擦搅拌接合方法使用包括搅拌销的旋转工具将两个金属构件接合，其特征是，包括:对接工序，在所述对接工序中，通过使一方的金属构件的侧面与另一方的金属构件的端面对接来形成对接部，从而形成主视呈T字形的被接合金属构件；辅助构件配置工序，在所述辅助构件配置工序中，将辅助构件配置于所述被接合金属构件的至少一方的内角，并用所述辅助构件将所述内角覆盖；以及接合工序，在所述接合工序中，将旋转的搅拌销插入所述内角，在仅使所述搅拌销与所述辅助构件及所述被接合金属构件接触的状态下，进行所述对接部的摩擦搅拌。
[0037]根据上述摩擦搅拌接合方法，通过在预先将辅助构件配置于使金属构件对接而形成的内角之后进行摩擦搅拌，从而能消除内角的金属不足。
[0038]此外，较为理想的是，在所述辅助构件配置工序中，将所述辅助构件分别配置于所述被接合金属构件的两个内角，并用所述辅助构件将各内角覆盖，在所述接合工序中，进行第一接合工序及第二接合工序，其中，在所述第一接合工序中，对所述被接合金属构件的两个内角中的一个进行摩擦搅拌，在所述第二接合工序中，对所述被接合金属构件的两个内角中的另一个进行摩擦搅拌，在所述第二接合工序中，在使所述搅拌销进入在所述第一接合工序中形成的塑性化区域的同时进行摩擦搅拌。
[0039]根据上述摩擦搅拌接合方法，通过对两个内角进行摩擦搅拌，从而能提高接合部的气密性及水密性，并且能提高接合强度。此外，通过在使搅拌销进入一方的塑性化区域的状态下进行另一方的接合工序，从而能进一步提高气密性及水密性。
[0040]此外，较为理想的是，在所述对接工序后，包括接头件配置工序，在所述接头件配置工序中，将包括两个工具插入面的接头件与所述被接合金属构件的正面抵接，在所述接头件配置工序中，使一方的所述辅助构件的露出面与所述接头件的一方的所述工具插入面共面，并且使另一方的所述辅助构件的露出面与所述接头件的另一方的所述工具插入面共面。
[0041]根据上述摩擦搅拌接合方法，能将接合工序的旋转工具的插入位置设定于接头件。此外，通过使各辅助构件的露出面与接头件的两个工具插入面分别共面，从而能顺畅地进行摩擦搅拌。此外，由于能将两个接合工序的插入位置设定于一个接头件，因此，能提高作业效率。
[0042]发明效果
[0043]根据本发明的摩擦搅拌接合方法，当从两个金属构件所成的内角对对接部进行摩擦搅拌接合的情况下，能消除内角的金属不足。
【附图说明】
[0044]图1 (a)是表示本实施方式的正式接合用旋转工具的侧视图，图1 (b)是表示正式接合用旋转工具的接合形态的剖视图。
[0045]图2 (a)是表示本实施方式的大型旋转工具的侧视图，图2 (b)是表示小型旋转工具的侧视图。
[0046]图3(a)是表不本发明的第一实施方式的对接工序的立体图，图3 (b)是表不第一实施方式的外角接合工序的立体图。
[0047]图4是表示第一实施方式的堆焊焊接工序的立体图。
[0048]图5是表示第一实施方式的内角接合工序的图，其中，图5(a)是立体图，图5(b)是剖视图。
[0049]图6(a)是表示本发明的第二实施方式的外角接合工序的立体图，图6(b)是表示第二实施方式的内角接合工序的剖视图。
[0050]图7(a)是表示本发明的第三实施方式的对接工序及接头件配置工序的立体图，图7(b)是表示第三实施方式的外角接合工序的立体图。
[0051]图8是表示第三实施方式的辅助构件配置工序的图，其中，图8(a)是立体图，图8(b)是图8(a)的1-Ι剖视图。
[0052]图9是表示第三实施方式的内角接合工序的图，其中，图9(a)是立体图，图9(b)是剖视图。
[0053]图10(a)是表示本发明的第四实施方式的外角接合工序的立体图，图10(b)是表示第四实施方式的内角接合工序的剖视图。
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