本发明涉及摩擦搅拌接合工具以及摩擦搅拌接合方法。
背景技术:
1、例如,作为将制造车辆的车身时的被接合件接合的接合工法,存在利用摩擦热将被接合件接合的摩擦搅拌接合法(fsw:friction stir welding)。摩擦搅拌接合法是使具有搅拌针的工具旋转并且在将搅拌针压靠于被接合件的对接部的同时使搅拌针沿着对接部移动的接合方法。据此,能够不使用被接合件以外的原材料,而利用由工具与被接合件之间的摩擦、材料的塑性流动带来的热量输入以及搅拌,实现抑制了被接合件的变形以及应变的高强度的接合。在实施摩擦搅拌接合时,由于将工具按压于被接合件,材料向工具的外侧流动而产生毛边。因此,在接合的下一工序中,利用切削或磨削将产生的毛边除去。
2、在专利文献1中,作为用于该摩擦搅拌接合法的工具,公开了一种摩擦搅拌焊接工具,其利用支承机构在具有非溶旋转搅拌针的旋转构件装配切削刃,在旋转构件与非溶旋转搅拌针的旋转的作用下切削刃旋转,由此切削刃对摩擦搅拌焊接部的外侧表面进行切削加工。
3、另外,在专利文献2中,示出一种摩擦搅拌接合工具,其具备:毛边去除刀具,其与在突出设置有插入被接合构件的销部的轴部的外周刻设的螺纹螺合;以及安装螺母,其与螺纹螺合而将毛边去除刀具固定于轴部。在该摩擦搅拌接合工具中,在进行摩擦搅拌接合加工的同时利用切削刃除去在摩擦搅拌接合加工时在被接合构件的焊道部产生的毛边。
4、现有技术文献
5、专利文献
6、专利文献1:日本国专利第3523983号公报
7、专利文献2:日本国专利第4774253号公报
技术实现思路
1、发明要解决的课题
2、根据专利文献1、2所记载的工具,能够利用切削刃除去在摩擦搅拌接合时产生的毛边。然而,这些工具利用安装于外周的切削刃切削被接合件的表面,因此作为在接合后残留的形成痕的焊道的宽度尺寸较大。另外,在为了带有前进角而将工具倾斜进行接合的情况下,切削刃咬入被接合件的量变大,存在被接合件薄壁化的问题。
3、于是,本发明的目的在于提供能够在抑制接合后的焊道宽度的大小的同时使被接合件彼此良好地接合并除去毛边的摩擦搅拌接合工具以及摩擦搅拌接合方法。
4、用于解决课题的方案
5、本发明由下述的结构构成。
6、(1)一种摩擦搅拌接合工具,其具备柱状的主体部以及从所述主体部的一方的前端面的中心沿轴向突出的搅拌针,并在使所述搅拌针旋转的同时将所述搅拌针压靠于相互对接的被接合件彼此的对接部由此产生摩擦热,而将所述被接合件彼此摩擦搅拌接合,其中,
7、所述主体部的前端面具有:
8、环状的第一面,其与所述搅拌针的根部连接并向径向外侧延伸;以及
9、第二面,其经由台阶部而与所述第一面的外周缘连接且突出高度比所述第一面低,
10、在所述主体部设置有切削所述被接合件的表面的切削刃,
11、所述切削刃将刃尖配置于所述第一面的外周缘的径向位置,并且所述刃尖沿所述轴向突出的突出高度与所述第一面的外周缘的突出高度相等。
12、(2)一种摩擦搅拌接合方法,其使用(1)所述的摩擦搅拌接合工具,其中,
13、将相互接合的所述被接合件对接,
14、在使所述主体部旋转的同时将所述搅拌针压靠于所述被接合件的对接部并使所述搅拌针沿着所述对接部相对移动,
15、利用产生的摩擦热将所述被接合件摩擦搅拌,并且利用所述切削刃切削所述被接合件的表面。
16、发明效果
17、根据本发明,能够在抑制接合后的焊道宽度的大小的同时,使被接合件彼此良好接合并除去毛边。
1.一种摩擦搅拌接合工具,其具备柱状的主体部以及从所述主体部的一方的前端面的中心沿轴向突出的搅拌针,并在使所述搅拌针旋转的同时将所述搅拌针压靠于相互对接的被接合件彼此的对接部由此产生摩擦热,而将所述被接合件彼此摩擦搅拌接合,其中,
2.根据权利要求1所述的摩擦搅拌接合工具,其中,
3.根据权利要求1所述的摩擦搅拌接合工具,其中,
4.根据权利要求1所述的摩擦搅拌接合工具,其中,
5.一种摩擦搅拌接合方法,其使用权利要求1至4中任一项所述的摩擦搅拌接合工具,其中,
6.根据权利要求5所述的摩擦搅拌接合方法,其中,
7.根据权利要求6所述的摩擦搅拌接合方法,其中,