[发明专利]接合方法

说明书

本发明专利申请是国际申请号为PCT/JP2008/060523，国际申请日为2008 年6月9日，进入中国国家阶段的申请号为200880020211.4，名称为“接合方 法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种利用摩擦搅拌的金属构件的接合方法。

背景技术

金属构件彼此接合的方法已知的有摩擦搅拌接合(FSW＝Friction Stir  Welding)。摩擦搅拌接合使旋转工具旋转并沿着金属构件彼此的对接部移动， 通过旋转工具与金属构件的摩擦热而使对接部的金属做塑性流动，藉此使金属 构件彼此做固相接合。而且，旋转工具一般会在呈圆柱状的肩部的下端面突设 搅拌销(探针)。

于此，图29及图30为表示对一对金属构件实施摩擦搅拌接合的现有的接 合方法的立体图。如图29所示，在应接合的金属构件101、101的厚度比未图 示的旋转工具的搅拌销的长度还大的情况下，在从金属构件101的表面102侧 进行摩擦搅拌后，从背面103侧进行摩擦搅拌。

即，现有的接合方法中，沿着金属构件101、101的对接部104(双点划线) 从表面102及背面103的两侧进行摩擦搅拌，由摩擦搅拌所形成的塑性化区域 105、106的厚度方向的中央部分接触而接合。藉此，在对接部104处，可无间 隙地接合。此种接合方法在下述的文献1中有揭露。

文献1：日本专利特开2005-131666号公报(参照图7)

然而，如图30所示，在需接合的金属构件111、111的厚度大的情况 下，即使从表面102以及背面103进行摩擦搅拌，对接部104(双点划线) 的中央部也可能会产未接合部。即，相对于未图示的旋转工具的搅拌销的 长度，金属构件111的厚度相当大的情况下，即使从金属构件111的表面 102及背面103进行摩擦搅拌，也无法接触塑性化区域105、106的厚度方 向的中央部分，因此在对接部104的中央部会产生间隙（未接合部）119。 如此，当从一边的侧面107至另一边的侧面108连续产生间隙119时，会 有侧面107及侧面108之间的水密性及气密性降低的问题。

于此，对应于金属构件111的厚度而使旋转工具的搅拌销的长度变大， 通过从表面102及背面103进行摩擦搅拌，可以无间隙地接合金属构件111 彼此之间。但是，旋转工具由于将搅拌销埋没于金属构件111内而边高速 旋转边移动，所以当搅拌销的长度变大时，作用于摩擦搅拌装置的驱动装 置及搅拌销的负荷变大，会导致装置的短寿命化的问题。

又，如图29及图30所示，在塑性化区域105、106中，可能会从一边 的侧面107至另一边的侧面108产生连续的空洞缺陷109。上述的空洞缺陷 109为在金属构件101、111的侧面107及侧面108之间造成水密性及气密 性降低的原因之一。

发明内容

从此观点而言，本发明提供一种接合方法，对金属构件彼此之间的对接部 从金属构件的表面侧及背面侧进行摩擦搅拌的同时，可提高金属构件的两侧面 之间的气密性及水密性。

为了解决此问题，本发明的接合方法为相对于第一金属构件与第二金 属构件对接而形成的被接合金属构件使旋转工具移动而进行摩擦搅拌，包 括：第一正式接合工序，相对于所述第一金属构件与所述第二金属构件的 对接部，从所述被接合金属构件的表面侧进行摩擦搅拌；第二正式接合工 序，相对于所述对接部而从所述被接合金属构件的背面侧进行摩擦搅拌； 侧面正式接合工序，相对于所述对接部而从所述被接合金属构件的侧面侧 进行摩擦搅拌，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 塑性化区域与在所述侧面正式接合工序所形成的的塑性化区域为重复。

根据上述的接合方法，相对于对接部从被接合金属构件的表面侧及背 面侧进行摩擦搅拌后，相对于对接部从被接合金属构件的侧面侧进行摩擦 搅拌而使塑性化区域重复，因此，在侧面之间不会产生连续的间隙。藉此， 可提升两侧面之间的气密性及水密性。

又，所述侧面正式接合工序最好包括从所述被接合金属构件的一边的 侧面侧进行摩擦搅拌的第三正式接合工序、以及从所述被接合金属构件的 另一边的侧面侧进行摩擦搅拌的第四正式接合工序。

根据上述的接合方法，由于相对于对接部从被接合金属构件的两侧面 侧进行摩擦搅拌，因此可更确实地提高气密性及水密性。