[發明專利]接合方法

有效

• 申請號: 201310680824.3
• 申請日: 2008-06-09
• 公開（公告）號: CN103722288A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 佐藤勇人;堀久司;河本知廣;青木一男
• 申請（專利權）人: 日本輕金屬株式會社
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 丁曉峰

本發明專利申請是國際申請號為PCT/JP2008/060523，國際申請日為2008年6月9日，進入中國國家階段的申請號為200880020211.4，名稱為“接合方法”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種利用摩擦攪拌的金屬構件的接合方法。

背景技術

金屬構件彼此接合的方法已知的有摩擦攪拌接合(FSW＝Friction?Stir?Welding)。摩擦攪拌接合使旋轉工具旋轉并沿著金屬構件彼此的對接部移動，通過旋轉工具與金屬構件的摩擦熱而使對接部的金屬做塑性流動，藉此使金屬構件彼此做固相接合。而且，旋轉工具一般會在呈圓柱狀的肩部的下端面突設攪拌銷(探針)。

于此，圖29及圖30為表示對一對金屬構件實施摩擦攪拌接合的現有的接合方法的立體圖。如圖29所示，在應接合的金屬構件101、101的厚度比未圖示的旋轉工具的攪拌銷的長度還大的情況下，在從金屬構件101的表面102側進行摩擦攪拌后，從背面103側進行摩擦攪拌。

即，現有的接合方法中，沿著金屬構件101、101的對接部104(雙點劃線)從表面102及背面103的兩側進行摩擦攪拌，由摩擦攪拌所形成的塑性化區域105、106的厚度方向的中央部分接觸而接合。藉此，在對接部104處，可無間隙地接合。此種接合方法在下述的文獻1中有揭露。

文獻1：日本專利特開2005-131666號公報(參照圖7)

然而，如圖30所示，在需接合的金屬構件111、111的厚度大的情況下，即使從表面102以及背面103進行摩擦攪拌，對接部104(雙點劃線)的中央部也可能會產未接合部。即，相對于未圖示的旋轉工具的攪拌銷的長度，金屬構件111的厚度相當大的情況下，即使從金屬構件111的表面102及背面103進行摩擦攪拌，也無法接觸塑性化區域105、106的厚度方向的中央部分，因此在對接部104的中央部會產生間隙（未接合部）119。如此，當從一邊的側面107至另一邊的側面108連續產生間隙119時，會有側面107及側面108之間的水密性及氣密性降低的問題。

于此，對應于金屬構件111的厚度而使旋轉工具的攪拌銷的長度變大，通過從表面102及背面103進行摩擦攪拌，可以無間隙地接合金屬構件111彼此之間。但是，旋轉工具由于將攪拌銷埋沒于金屬構件111內而邊高速旋轉邊移動，所以當攪拌銷的長度變大時，作用于摩擦攪拌裝置的驅動裝置及攪拌銷的負荷變大，會導致裝置的短壽命化的問題。

又，如圖29及圖30所示，在塑性化區域105、106中，可能會從一邊的側面107至另一邊的側面108產生連續的空洞缺陷109。上述的空洞缺陷109為在金屬構件101、111的側面107及側面108之間造成水密性及氣密性降低的原因之一。

發明內容

從此觀點而言，本發明提供一種接合方法，對金屬構件彼此之間的對接部從金屬構件的表面側及背面側進行摩擦攪拌的同時，可提高金屬構件的兩側面之間的氣密性及水密性。

為了解決此問題，本發明的接合方法為相對于第一金屬構件與第二金屬構件對接而形成的被接合金屬構件使旋轉工具移動而進行摩擦攪拌，包括：第一正式接合工序，相對于所述第一金屬構件與所述第二金屬構件的對接部，從所述被接合金屬構件的表面側進行摩擦攪拌；第二正式接合工序，相對于所述對接部而從所述被接合金屬構件的背面側進行摩擦攪拌；側面正式接合工序，相對于所述對接部而從所述被接合金屬構件的側面側進行摩擦攪拌，在所述第一正式接合工序以及第二正式接合工序所形成的塑性化區域與在所述側面正式接合工序所形成的的塑性化區域為重復。

根據上述的接合方法，相對于對接部從被接合金屬構件的表面側及背面側進行摩擦攪拌后，相對于對接部從被接合金屬構件的側面側進行摩擦攪拌而使塑性化區域重復，因此，在側面之間不會產生連續的間隙。藉此，可提升兩側面之間的氣密性及水密性。

又，所述側面正式接合工序最好包括從所述被接合金屬構件的一邊的側面側進行摩擦攪拌的第三正式接合工序、以及從所述被接合金屬構件的另一邊的側面側進行摩擦攪拌的第四正式接合工序。

根據上述的接合方法，由于相對于對接部從被接合金屬構件的兩側面側進行摩擦攪拌，因此可更確實地提高氣密性及水密性。