[发明专利]结构用钢的摩擦搅拌接合方法及结构用钢的接合接头的制造方法

摘要

本发明的目的在于在结构用钢的摩擦搅拌接合时，有利地消除被加工材料的加热不足所致的塑性流动不良，实现充分的强度而且实现接合施工性的提高。在本发明中，形成如下构成，即，在结构用钢的摩擦搅拌接合时，利用设置在旋转工具(1)的前方的加热装置(5)，实施对成为被加工材料的钢板(3)进行加热的预热处理工艺，严格控制该预热处理工艺中的加热区域的表面温度、面积、位置等，该旋转工具(1)沿接合方向移动。

主权项

一种结构用钢的摩擦搅拌接合方法，是将旋转工具插入该钢板的未接合部边使其旋转边沿接合方向移动，利用该旋转工具与该钢板的摩擦热使该钢板软化，并利用该旋转工具对该软化的部位进行搅拌从而产生塑性流动，将该钢板接合的结构用钢的摩擦搅拌接合方法，所述旋转工具包含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，利用设置于沿接合方向移动的该旋转工具的前方的加热装置，对该钢板进行加热，将由于该加热而该钢板的表面温度TS成为TS≥0.8×TA1的区域作为加热区域时，使该钢板表面的该加热区域与该旋转工具的最小距离为该旋转工具的肩部的直径以下，其中，TA1在下述式(1)中示出，TS的单位为℃，并且，使该钢板表面的该加热区域的面积为该旋转工具的销部的最大直径部的面积以下，并且，该加热区域的面积的60％以上在该钢板的表面中位于通过该旋转工具的旋转轴且与接合方向平行的直线即接合中心线、和与该接合中心线平行且向前进侧仅隔着与该旋转工具的销部的最大半径相同的距离的直线之间；TA1℃＝723‑10.7[％Mn]‑16.9[％Ni]+29.1[％Si]+16.9[％Cr]+290[％As]+6.38[％W]…(1)其中，[％M]是作为被加工材料的钢板中的M元素的含量，即质量％。