[發明專利]摩擦攪拌接合方法及接合構造體的制造方法

有效

• 申請號: 201880007205.9
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN110290893B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 池田卓矢;椋田宗明;村瀨圭典;石本圣又
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 鄧宗慶

一種摩擦攪拌接合方法，將由金屬或樹脂構成的第一被接合構件(1)和由金屬或樹脂構成且具有第一臺階部(10)的第二被接合構件(2)重合地配置，并利用接合工具(5)進行摩擦攪拌接合，具備：在第一臺階部(10)的臺階支承面(12)上，在與第一臺階部(10)的側面(11)之間隔開間隙(4)地配置第一被接合構件(1)的工序；接合工具插入工序，在接合工具插入工序中，使接合工具(5)一邊旋轉一邊從與臺階支承面(12)接觸的第一被接合構件(1)的背面的相反側的表面推入第一被接合構件(1)，并插入直到到達第二被接合構件(2)的臺階支承面(12)；及攪拌工序，在攪拌工序中，通過使接合工具(5)旋轉，從而攪拌第一被接合構件(1)和第二被接合構件(2)而形成接合部(3)。

技術領域

本申請涉及摩擦攪拌接合方法及接合構造體的制造方法。

背景技術

摩擦攪拌接合(FSW：Friction Stir Welding)是一種金屬接合技術，是通過將稱為工具的旋轉工具插入被接合構件的接合部，使工具一邊旋轉一邊沿著接合線移動，并攪拌接合部，從而進行固相接合的方法。另外，由于摩擦攪拌接合能夠在熔融溫度以下進行被接合構件的接合，所以具有由金相組織的相變帶來的接合部的強度降低、變形較小等很多優點。

摩擦攪拌接合的接合部的形狀依賴于工具的形狀。一般的工具由稱為肩的大徑的部分和設置于其前端的稱為探針的部位構成。

在以往的摩擦攪拌接合中，將探針插入作為被接合構件的金屬的內部，用肩壓住此時被扒出的金屬并接合，接合寬度依賴于肩徑。因此，為了縮窄接合寬度，需要將使用的工具的肩徑變細。但是，當使肩徑變細時，不能完全壓住攪拌時被扒出的金屬，在攪拌時從被接合構件上表面扒出的金屬作為毛刺而大量產生，產生缺陷。

在以往的摩擦攪拌用旋轉工具中，通過使用在探針上設置螺紋槽且螺紋谷的面積設為螺紋牙的面積以上的特殊形狀的工具，從而能夠進行以較小的接合寬度的接合而不將肩推壓到接合金屬(例如參照專利文獻1)。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2003-136259號公報

發明內容

發明要解決的課題

然而，在以往的摩擦攪拌用旋轉工具及使用該工具的處理方法中，存在如下問題點：能夠進行沒有缺陷的接合的條件的范圍較窄，接合速度較慢。另外，存在如下問題點：由于設置在探針上的螺紋槽形狀的影響，探針的強度會下降。

本申請是為解決上述課題而做出的，其目的在于得到能夠形成接合寬度較窄的接合部而無需使用特別形狀的接合工具的摩擦攪拌接合方法及接合構造體的制造方法。

用于解決課題的手段

在本申請公開的摩擦攪拌接合方法中，將由金屬或樹脂構成的第一被接合構件和由金屬或樹脂構成且具有第一臺階部的第二被接合構件重合地配置，并利用接合工具進行摩擦攪拌接合，其中，具備：在所述第一臺階部的臺階支承面，在與所述第一臺階部的側面之間隔開間隙并配置所述第一被接合構件的工序；接合工具插入工序，在所述接合工具插入工序中，使所述接合工具一邊旋轉一邊從與所述臺階支承面接觸的所述第一被接合構件的背面的相反側的表面推入所述第一被接合構件，并插入直到到達所述第二被接合構件的所述臺階支承面；及攪拌工序，在所述攪拌工序中，通過使所述接合工具旋轉，從而攪拌所述第一被接合構件和所述第二被接合構件而形成接合部。

發明的效果

根據本申請公開的摩擦攪拌接合方法，通過將第一被接合構件配置在具有第一臺階部的第二被接合構件上并在第一臺階部的側面與第一被接合構件之間設置間隙，從而在第一被接合構件的上表面方向上被攪拌的金屬等變少，即使是肩徑較細的接合工具，也能夠充分地壓住被攪拌的金屬等。因此，能夠形成接合寬度較窄的接合部而無需使用特別形狀的接合工具。

附圖說明