[发明专利]内角接合用旋转工具及使用其的内角接合方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用以对将一对金属构件对接所形成的内角部进行摩擦搅拌接合的内角接合用旋转工具及使用其的内角接合方法。

背景技术

例如，在专利文献1中公开有一种对垂直对接的一对金属构件的内角部进行摩擦搅拌接合的技术。此技术中的内角接合用旋转工具具有呈三角柱的基块(base block)及贯穿此基块的搅拌销(pin)。在此技术中，使基块的倾斜面分别抵接于一对金属构件，一边将搅拌销推入内角部，一边使其高速旋转，藉此来进行摩擦搅拌接合。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4240579号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在现有技术中，由于一边使搅拌销高速旋转，一边将其插入金属构件，因此会有基块前端中与搅拌销周围相关的部位易于磨损的问题。由于存在即使仅有上述部位磨损亦需更换基块整体的情形，因此会有设备成本增高的问题。

从此种观点出发，本发明的目的在于提供一种具有优异经济性的内角接合用旋转工具，并且提供一种使用该内角接合用旋转工具的内角接合方法。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决此种问题，本发明是对将一对金属构件对接所形成的内角部进行摩擦搅拌接合的内角接合用旋转工具，其特征是具有：搅拌销(pin)，其插入前述内角部；以及基块(base block)，其支撑前述搅拌销，且与一对前述金属构件分别抵接，前述基块具有：形成为愈朝向前端宽度愈窄的主体部；以及可装拆地形成于该主体部的前端的肩部，前述搅拌销贯穿前述主体部及前述肩部。

依据此种构成，由于将安装于基块前端的肩部形成为可装拆，因此可仅更换该肩部。藉此，无需更换基块整体，因此可降低设备成本。

此外，较为理想的是，在前述主体部的前端形成有与前述内角部相对向的对向面，前述肩部的前端较前述对向面更朝前述搅拌销的前端侧突出。

依据此种构成，由于前述主体部的对向面较肩部的前端缩进(setback)，因此在摩擦搅拌接合时，基块不会卡住内角部。藉此，能顺畅地进行摩擦搅拌接合。

此外，较为理想的是，在前述主体部的前端，在一方端部形成有以离开前述搅拌销的前端侧的方式倾斜的缺口部。此外，在前述肩部的前端，在一方端部形成有以离开前述搅拌销的前端侧的方式倾斜的缺口部。

在进行摩擦搅拌接合时，虽然基块及肩部的行进方向前侧的部位容易卡住内角部，但通过将形成于基块及肩部的各缺口部配置在行进方向侧来进行摩擦搅拌接合，能顺畅地进行基块的移动。

此外，较为理想的是，在前述主体部的内部形成有朝向前端变得尖细的主体斜锥孔，在前述搅拌销上形成有朝向前端变得尖细的搅拌销斜锥部，前述搅拌销斜锥部抵接且支撑于前述主体斜锥孔的内周面。

依据此种构成，不仅易于进行搅拌销相对于基块的深度方向上的定位，且易于装拆基块与搅拌销。

此外，较为理想的是，在前述主体部中形成有供冷却介质流通的冷却孔。依据此种构成，可降低基块内部的温度。

此外，较为理想的是，在前述主体部与前述搅拌销之间夹设有轴承部。依据此种构成，可使搅拌销的旋转顺畅。

此外，本发明涉及一种内角接合方法，其特征是，使用如权利要求1至7中任一项所述的内角接合用旋转工具，对将第一金属构件与第二金属构件对接所形成的内角部进行摩擦搅拌接合。依据此种内角接合方法，能容易地接合内角部，并且可降低制造成本。

此外，较为理想的是，在对前述内角部进行摩擦搅拌接合之前，预先以焊接方式暂时装接固定前述内角部。依据此种内角接合方法，在进行摩擦搅拌接合时，可防止一对金属构件离开，因此可提高作业性。

此外，较为理想的是，在使前述基块抵接于前述第一金属构件及前述第二金属构件之后，一边将前述搅拌销插入前述基块，一边进行摩擦搅拌接合。依据此种内角接合方法，在插入阻力较大的摩擦搅拌的开始位置，能以高精度进行内角接合用旋转工具的定位。

此外，较为理想的是，在进行前述摩擦搅拌接合之后，进一步对前述内角部进行焊接，以焊接金属堆焊并通过填角(fillet)来形成焊缝腰高。依据此种内角接合方法，能修补因摩擦搅拌接合所形成的塑性化区域。

发明效果

依据本发明的内角接合用旋转工具及使用其的内角接合方法，能降低设备成本。

附图说明

图1是表示第一实施方式的内角接合用旋转工具的立体图。