[发明专利]高强度钢板的摩擦搅拌接合方法

权利要求书

1.一种摩擦搅拌接合方法，该摩擦搅拌接合方法用于将钢板接合起来，在该摩擦搅拌接合方法中，将旋转工具插入该钢板的接合部且使旋转工具一边旋转一边移动，利用该旋转工具与该钢板的摩擦热使该钢板软化，并且利用该旋转工具搅拌该软化了的部位而使之产生塑性流动，而将该钢板结合起来，该旋转工具具有肩部和配置于该肩部且与该肩部共有旋转轴的销部，至少该肩部和该销部由比作为被加工材料的钢板硬的材质构成，该摩擦搅拌接合方法的特征在于，

作为该钢板，使用高强度焊接结构用钢，该高强度焊接结构用钢的成分组分，以质量％计，含有C：0.03质量％～0.12质量％、Si：0.6质量％以下、Mn：1.5质量％～3.0质量％、P：0.015质量％以下、S：0.002质量％以下、Al：0.1质量％以下、Ti：0.005质量％～0.030质量％、Nb：0.01质量％～0.10质量％、N：0.001质量％～0.008质量％以及O：0.03质量％以下，利用下述式子(1)计算出的Pcm值满足0.18≤Pcm≤0.30，并且余部由Fe及不可避免的杂质构成，所述Pcm值是表示焊接裂纹感受性的指数，

摩擦搅拌的接合条件在如下范围：工具的转速：100(rpm)～1000(rpm)、工具的转矩：50(N·m)～500(N·m)以及接合速度：10(mm/min)～1000(mm/min)，而且由下述式子(2)定义的焊接热量输入HI在1.5～20的范围内且与Pcm的关系满足下述式子(3)的范围，

由此，使搅拌部的微粒组织成为贝氏体的平均粒径为5μm以下、并且贝氏体占整个组织的面积率为80％以上的微粒组织，

记：

Pcm(％)＝C+Si/30+(Mn+Cr+Cu)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B…(1)

HI(kJ/mm)＝(6.28×RT×RS)/TS/1000…(2)

其中，RT为工具的转矩(N·m)

RS为工具的转速(rpm)

TS为接合速度(mm/min)

1.5×10⁹×(Pcm)^13.8≤HI≤2.1×10⁸×(Pcm)^10.6…(3)。

2.根据权利要求1所述的摩擦搅拌接合方法，其中，

所述高强度焊接结构用钢还含有，以质量％计，从Cu：1.0质量％以下、Ni：1.5质量％以下、Mo：1.0质量％以下、Cr：1.0质量％以下、V：0.10质量％以下、W：0.2质量％～1.2质量％以及B：0.0001质量％～0.005质量％中选出的一种或者两种以上。

3.根据权利要求1或2所述的摩擦搅拌接合方法，其中

上述高强度焊接结构用钢还含有，以质量％计，从Ca：0.01质量％以下、REM：0.02质量％以下、Mg：0.01质量％以下以及Zr：0.0005质量％～0.03质量％中选出的一种或者两种以上。