CN104718046A - 搅拌摩擦点焊用旋转工具及使用该旋转工具的搅拌摩擦点焊方法 - Google Patents

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Abstract

在使铝材(24)、(26)的叠合部位搅拌摩擦点焊的旋转工具(10)中，以在圆柱状的工具主体(12)的顶端中心部同轴突出的方式设置的探针由包括同轴突出的中间探针(14)和中心探针(16)的阶梯构造构成，并且将工具主体(12)的顶端面构成为第一台肩面(20)，该第一台肩面(20)呈朝向径向内侧去逐渐凹陷、且与中间探针(14)的基部连结的形状，将中间探针(14)的顶端面构成为第二台肩面(22)，该第二台肩面(22)呈朝向径向内侧去逐渐凹陷、且与中心探针(16)的基部连结的形状，从而在使两个铝材叠合并进行搅拌摩擦点焊时，实现较高的焊接强度。

Description

搅拌摩擦点焊用旋转工具及使用该旋转工具的搅拌摩擦点焊方法
技术领域
本发明涉及搅拌摩擦点焊点焊用旋转工具及使用该旋转工具的搅拌摩擦点焊方法，特别是，涉及如下的旋转工具及搅拌摩擦点焊方法，该旋转工具能够将两者中至少一者由Mg含量较高的铝合金构成的两个铝材的叠合物以较高的焊接强度有利地进行搅拌摩擦点焊，该搅拌摩擦点焊方法为使用该旋转工具并使这样的两个铝材的叠合物有利地进行搅拌摩擦点焊的方法。
背景技术
近年，研究了如下一种技术：作为在焊接时热输入较少、且软化、应变的程度较小的焊接方法而提出的、采用利用摩擦热使像铝材这样的金属构件焊接的搅拌摩擦焊接法、并使多个金属构件的叠合部位点焊，由此明确了：接头质量比以往的利用电阻点焊、铆钉进行的焊接的接头质量好，而能够稳定地获得良好的焊接状态。
另外，这样的搅拌摩擦点焊方法基本上使用在杆形状的工具主体的顶端设有销形状的硬质探针而形成的构造的销型工具(旋转工具)，一边使该销形工具高速旋转一边***预定的金属构件的叠合部位，然后，通过将由该销型工具的工具主体的顶端部构成的台肩部按压至叠合部位，在这些台肩部、探针与叠合部位之间产生摩擦热而使材料塑性流动，从而在该探针的周围形成搅拌区域，由此，在这样的探针的***部位处实现金属构件的叠合部位的点焊，但为了充分地确保这样的点焊部位的焊接强度(接头强度)，需要在该叠合部位的焊接界面充分地进行搅拌。
另一方面，一直以来提出了许多为了在搅拌摩擦焊接时提高旋转工具所产生的搅拌力而在该工具的形状上下功夫的方案，例如，在日本特开2003－326372号公报等中，提出了将探针做成螺纹形状而形成的构造的工具，另外在日本特开2003－326371号公报中，提出了一种在台肩端面、探针配置各种图案而形成的构造的工具，而且，在日本特开2004－58084号公报中，提出了一种在台肩端面的整周上形成有具有三角形的截面形状的槽而形成的构造的工具。而且，在日本特开2002－336977号公报等中，提出了一种使台肩端面在比其外周缘靠探针基部侧的位置凹陷而形成的构造的工具，而且，另外在日本特开2004－106037号公报中，提出了一种使台肩端面以圆弧状凹陷而形成的构造的工具。
然而，在对像日本JISA5154、A5056、A5182等这样的、含有3％(质量基准，以下相同)以上的Mg的、高Mg含量的铝合金材质进行焊接的情况下，由于在由该焊接操作而产生的氧化膜中以较高的比例存在坚固的Mg氧化物，因此，氧化膜自身变得坚固，而在进行焊接的界面存在这样的氧化膜时，由于该氧化膜被难以破坏，因此，在搅拌摩擦部位产生须状的未焊接部、钩状的未焊接部而无法进行稳固的焊接，从而引起焊接强度容易变得不足的问题。特别是，在应用了上述的搅拌摩擦点焊的情况下，需要在搅拌金属的搅拌力的作用下将该坚固的氧化膜破坏而直接搅拌被焊接材质的金属来确保焊接强度，但即使使用采取了上述提案的提高搅拌力的对策的旋转工具，在将两者中至少一者为高Mg含量的铝合金材质的两个铝材的叠合部焊接时，也难以获得充分的焊接强度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003－326372号公报
专利文献2：日本特开2003－326371号公报
专利文献3：日本特开2004－58084号公报
专利文献4：日本特开2002－336977号公报
专利文献5：日本特开2004－106037号公报
发明内容
发明要解决的问题
在此，本发明即是以该情况为背景而完成的，其要解决的课题在于，提供一种在使两个铝材叠合并进行搅拌摩擦点焊时，即使该铝材中的一者或两者为Mg含量在3％以上的、所谓的高Mg含量铝合金材质，也能够实现较高焊接强度的搅拌摩擦点焊用旋转工具、和使用该旋转工具能够有利地进行搅拌摩擦点焊的方法。
用于解决问题的方案
并且，为了解决上述的课题，本发明的主旨在于提供一种搅拌摩擦点焊用旋转工具，该旋转工具向两个铝材的叠合部位***以在绕轴心旋转的圆柱状的工具主体的顶端中心部同轴突出的方式设置的探针，来对这两个铝材的叠合物进行搅拌摩擦点焊，其特征在于，使上述探针由包括中间探针和中心探针的阶梯构造构成，该中间探针呈圆柱状，其自上述工具主体的顶端部同轴突出、且外径小于该工具主体的外径，该中心探针呈圆柱状，其自该中间探针进一步同轴突出、且外径小于该中间探针的外径，并且，将该工具主体的顶端面形成为第一台肩面，该第一台肩面呈朝向径向内侧去逐渐凹陷、且在比该工具主体的顶端外周缘进入到该工具主体内的位置处与上述中间探针的基部连结的形状，而且，将该中间探针的顶端面形成为第二台肩面，该第二台肩面呈朝向径向内侧去逐渐凹陷、且在比该中间探针的顶端外周缘进入到该中间探针内的位置处与上述中心探针的基部连结的形状。
另外，根据这样的遵照本发明而得到的搅拌摩擦点焊用旋转工具的一个优选的方式，上述第一台肩面和/或上述第二台肩面由自外周缘朝向上述工具主体或上述中间探针的轴心以恒定角度倾斜而形成凹陷形状的倾斜面形成。
另外，根据遵照本发明而得到的搅拌摩擦点焊用旋转工具另一优选的方式，上述中心探针的外周部由螺纹部构成，根据另一优选的方式，上述中心探针的顶端面和上述中间探针的顶端外周缘设为自上述工具主体突出相同的突出高度。
并且，上述的遵照本发明而得到的搅拌摩擦点焊用旋转工具能够有利地应用于在两者中至少一者为含有3质量％以上Mg的铝合金材质的两个铝材的叠合部位进行的点焊。
而且，在该遵照本发明而得到的搅拌摩擦点焊用旋转工具的一个优选的方式中，上述中间探针的直径在上述工具主体的直径的40％～80％的范围内，根据另一优选的方式，上述中心探针的直径在上述中间探针的直径的50％～90％的范围内。
另外，根据这样的遵照本发明而得到的搅拌摩擦点焊用旋转工具的另一优选的方式，上述第一台肩面的倾斜角度(θ1)在10°～30°的范围内，根据另一优选的方式，上述第二台肩面的倾斜角度(θ2)在10°～30°的范围内。
另外，在使用了上述的搅拌摩擦点焊用旋转工具的遵照本发明的搅拌摩擦点焊方法中，其主旨在于提供一种搅拌摩擦点焊方法，该搅拌摩擦点焊方法为：对两个铝材的叠合部位***旋转工具中的以在绕轴心旋转的圆柱状的工具主体的顶端中心部同轴突出的方式设置的探针，来对这两个铝材的叠合物进行搅拌摩擦点焊，其特征在于，作为上述旋转工具，上述探针由包括中间探针和中心探针的阶梯构造构成，该中间探针呈圆柱状，其自上述工具主体的顶端部同轴突出、且外径小于该工具主体的外径，该中心探针呈圆柱状，其自该中间探针进一步同轴突出、且外径小于该中间探针的外径，并且，将该工具主体的顶端面形成为第一台肩面，该第一台肩面呈朝向径向内侧去逐渐凹陷、且在比该工具主体的顶端外周缘进入到该工具主体内的位置处与上述中间探针的基部连结的形状，而且，将该中间探针的顶端面作为第二台肩面，该第二台肩面形成为朝向径向内侧去逐渐凹陷、且在比该中间探针的顶端外周缘进入到该中间探针内的位置处与上述中心探针的基部连结的形状，并使该旋转工具的上述中心探针的顶端***到该中心探针的***方向前方侧的铝材内，从而进行上述搅拌摩擦点焊。
另外，根据该遵照本发明而得到的搅拌摩擦点焊方法的一个优选的方式，上述两个铝材中的至少一者为含有3质量％以上的Mg的铝合金材质，另外，上述叠合的两个铝材之中、靠上述旋转工具的各探针的***侧的铝材为含有3质量％以上Mg的铝合金材质。
另外，根据该遵照本发明而得到的搅拌摩擦点焊方法的另一优选的方式，使上述旋转工具的中间探针的顶端***到上述中心探针的***方向前方侧的铝材内来进行上述搅拌摩擦点焊。
另外，根据该遵照本发明而得到的搅拌摩擦点焊方法的另一优选的方式，仅使上述旋转工具的中心探针位于该中心探针的***方向前方侧的铝材内从而进行上述搅拌摩擦点焊。
发明的效果
这样，在遵照本发明而得到的搅拌摩擦点焊用旋转工具中，将在绕轴心旋转的工具主体的顶端中心部同轴设置的探针以由大径的中间探针和小径的中心探针构成的两级的阶梯构造构成，并且，由在该工具主体的顶端面形成的第一台肩面、和在中间探针的顶端面形成的第二台肩面形成为分别朝向工具主体侧凹陷的、两级伞状，由此，在使这样的两级构造的探针***且进行高速旋转时，在这样的探针的周围形成的搅拌摩擦区域因阶梯构造的探针的存在，特别是具有伞状的第二台肩面的中间探针的存在而受到特别的搅拌作用，因而能够实现具备更有效的焊接特性的搅拌摩擦焊接部，另外，在这样的有效的搅拌力的作用下，还能够有利地破坏在将高Mg含量铝合金材质焊接时所形成的坚固的氧化膜，由此，在将这样的高Mg含量铝合金材质设为两者中至少一者的铝材的、两个铝材的叠合物的搅拌摩擦点焊的过程中，能够抑制甚至阻止在搅拌摩擦部位产生未焊接部，而能够有利地提供一种具有较高的焊接强度的焊接物。
附图说明
图1是表示遵照本发明而得到的搅拌摩擦点焊用旋转工具的一例子的半剖视主要部位说明图。
图2是表示使用图1所示的旋转工具进行搅拌摩擦点焊的形态的剖视说明图。
图3是表示遵照本发明而得到的搅拌摩擦点焊用旋转工具的另一例子的半剖视主要部位说明图。
图4是表示在后述的实验例中所使用的旋转工具的各部位的尺寸的剖视说明图，图4的(a)以两级伞状的旋转工具为对象，图4的(b)以单级伞状的旋转工具为对象。
具体实施方式
以下，为了更具体地明确本发明，参照附图详细地说明本发明的实施方式。
首先，在图1中，以半剖视图的方式示出了遵照本发明而得到的搅拌摩擦点焊用旋转工具的一例子的主要部位。在此，旋转工具10一体地包括：工具主体12，其呈圆柱状；中间探针14，其在工具主体12的顶端中心部以同轴突出的方式设置；以及中心探针16，其以进一步在该中间探针14的顶端中心部同轴突出的方式设置。
具体而言，该旋转工具10的工具主体12能够绕其轴心高速旋转，在其顶端(附图中的下端)的中心部以同轴突出预定长度的方式设有圆柱状的中间探针14，该中间探针14的外径小于工具主体12的外径，而且，在该中间探针14的顶端部以同轴突出预定长度的方式设有圆柱状的中心探针16，该中心探针16的外径小于那样的中间探针14的外径。即，这些中间探针14和中心探针16一体地设于工具主体12的顶端中心部，而成为呈两级的阶梯构造的外观的形态。另外，在此，在中心探针16的外周面形成有与以往相同形态的螺纹部18，从而能够提高搅拌效果。
而且，在这样的旋转工具10中，在该工具主体12的顶端面(附图中的下表面)形成的第一台肩面20朝向径向内侧去逐渐凹陷，从而在比工具主体12的顶端外周缘进入到工具主体内的位置处形成与中间探针14的基部连结而成的形状，另外，与第一台肩面20相同，在中间探针14的顶端面(附图中的下表面)形成的第二台肩面22也朝向径向内侧去逐渐凹陷，从而在比中间探针14的顶端外周缘进入到中间探针内的位置处形成与中心探针16的基部连结而成的形状。并且，在此，这些第一台肩面20和第二台肩面22分别由自工具主体12的顶端外周缘或中间探针14的顶端外周缘朝向各自的轴心以恒定角度(θ1、θ2)倾斜延伸而形成圆锥台状的凹陷形状的倾斜面(锥面)构成，由此，在工具主体12的顶端部位的纵剖面中，由第一台肩面20和中间探针14、及第二台肩面22和中心探针16从而呈分别形成伞状的两级伞状。
并且，在使用这样的结构的旋转工具10进行搅拌摩擦点焊时，将由设于该工具主体12的顶端部的中间探针14和中心探针16构成的探针***到叠合的两个板状的铝材24、26的叠合部位，与以往相同，通过使其高速旋转而进行搅拌摩擦，使这两个铝材24、26的叠合物点焊，但本发明的优点在于，这两个铝材24、26中的至少一者为高Mg含量铝合金材质。
在此，这些铝材24、26中的至少一者所使用的高Mg含量铝合金材质为由在质量基准下含有3％以上Mg的铝合金构成的材料，且例如能够以由JISA称呼中的、5154合金、5056合金、5182合金、5254合金、5082合金、5083合金、5086合金、5N02合金等组成的材料为对象。另外，与这样的高Mg含量铝合金材质组合的其他的铝材能够以公知的各种铝材为对象，没有特殊的限定。当然，不言而喻，也能够将这些铝材24、26两者设为高Mg含量铝合金材质，但在本发明中，优选的是将探针(14、16)的***方向后方侧(附图中的上方侧)的铝材24设为高Mg含量铝材。
并且，如图2所示，通过使该旋转工具10在高速旋转的同时自两个铝材24、26的叠合部位的上侧***，并进行搅拌摩擦，以使其中心探针16到达下侧的铝材26内，从而在工具主体12的顶端部、和中间探针14的周围、中心探针16的周围形成搅拌区域30，但在这样的搅拌区域30中，由于中间探针14的存在、第二台肩面22的凹陷形状以及第一台肩面20的凹陷形状，而能够有效地提高引起可塑化、流动的搅拌力。因而，即使由于以高Mg含量铝合金材质作为焊接对象，而产生因在氧化膜中以较高的比例存在坚固的氧化Mg而变得坚固的氧化膜，由于能够有利地破坏这样的氧化膜自身，而且能够明显地提高焊接界面之间的金属的塑性流动性，由此，能够有效地抑制甚至阻止在搅拌摩擦焊接部位处产生须状的未焊接部、钩状的未焊接部，而能够有利地谋求提高两个铝材24、26之间的焊接强度。
另外，上述的旋转工具10中的工具主体12、中间探针14、中心探针16的尺寸、第一台肩面20和第二台肩面22的形成形态等能够根据搅拌摩擦点焊的两个铝材24、26的叠合部位的厚度等而适当设定，但通常优选的是，中间探针14的直径(d1)为工具主体12的直径(d0)的40％～80％大小的比例，而且中心探针16的直径(d2)为中间探针14的直径(d1)的50％～90％大小的比例，另外，第一台肩面20相对于与轴线垂直的方向上的平面(位于工具主体12的顶端外周缘的与轴线垂直的方向上的平面)所成的倾斜角(θ1)、第二台肩面22相对于与轴线垂直的方向上的平面(位于中间探针14的顶端外周缘的与轴线垂直的方向上的平面)所成的倾斜角(θ2)通常分别被设定在0°～30°大小的范围内。
更具体而言，例如，在应该被焊接的两个铝材24、26各自在叠合部位处的厚度为1mm～3mm大小的情况下，上述工具主体12的直径(d0)设为6mm～20mm大小，另外中间探针14的直径(d1)和中心探针16的直径(d2)分别被设为4mm～10mm大小和2mm～6mm大小。而且，如图1所示，工具主体12的轴线方向上的、工具主体12自身的顶端与中间探针14的顶端之间的距离(h1)、换言之中间探针14的突出长度设为1mm～2mm大小，另外，中间探针14的顶端与中心探针16的顶端之间的距离(h2)、换言之中心探针16的突出长度设为0mm～2mm大小。
另外，图3中，遵照本发明而得到的搅拌摩擦点焊用旋转工具的另一例子以与图1相同的形态示出，但在该例子中公开的旋转工具10’为在图1所示的旋转工具10中、中心探针16的突出长度(h2)为0的形态。即，在该例子中，在由中间探针14的第二台肩面22而构成的凹陷部内突出形成有中心探针16’，而且中心探针16’的顶端面位于与中间探针14的顶端外周缘相同的位置。在由这样的中间探针14和中心探针16’构成的探针形态中，即使实施搅拌摩擦点焊操作，也能够有效地提高搅拌力，且即使存在坚固的氧化膜也能够被容易地破坏，因而能够实现较高的焊接强度。
而且，这样的遵照本发明而得到的搅拌摩擦点焊用旋转工具的优异的特征，在以下的实验例中，也能够自使用使图4的(a)和图4的(b)所示的各部位的尺寸进行各种变化而成的各种旋转工具、来分别实施搅拌摩擦点焊而获得的实验结果中容易地理解。
首先，在实验时，准备将图4的(a)和图4的(b)所示的部位的尺寸如下述表1和表2所示的、各种旋转工具A～K。
表1
表2
在此，在本实验中，将板厚为2.3mm的铝板(5182－O材)设为上板，将板厚为2.0mm的铝板(6016－T4材)设为下板并进行叠合，使用上述表1和表2所示的尺寸的旋转工具A、B以及H分别自上方对该叠合部位实施搅拌摩擦点焊。另外，将各旋转工具的绕工具主体的轴心的转速设为1500rpm或2000rpm，并且在使各旋转工具的探针顶端部***下板的深度(成为自中心探针的顶端面到下板下表面为止的距离的下板剩余厚度)分别不同而得到的各种不同的形态下，分别进行了搅拌摩擦点焊操作。而且，对该获得的各种焊接板材的上板与下板之间的焊接界面的剪切强度进行了调查，其结果表示在下述表3中。
表3
如自该表3的结果中明确的那样，确认到，通过使用遵照本发明而设有两级伞状的顶端部的旋转工具A和B，相比于仅仅具有单级伞状的顶端部的旋转工具H，能够获得有效地提高了剪切强度的焊接板材。
另外，使用上述的表1和表2所示的尺寸的旋转工具A～G及H～K，自上方对上板和下板的叠合部位实施了搅拌摩擦点焊操作，该上板由厚度为2.3mm的铝板材(5182－O材)构成，该下板由厚度为1.5mm的铝板材(6063－T1材)构成。并且，对使用各个旋转工具而获得的各种焊接板材调查其焊接界面处的剪切强度，其结果示出在下述表4和表5中。
表4
表5
如自该表4和表5的对比中明确的那样，确认到，使用遵照本发明而得到的具有两级伞状的顶端部的旋转工具A～F而获得的焊接板材能够获得高于使用探针仅仅为阶梯构造的旋转工具G、顶端部仅仅为单级伞状的旋转工具H、I、J、亦或仅仅设为销形突出形态的顶端部的旋转工具K而获得的焊接板材的拉伸强度，且其焊接强度都较优异。
而且，使用上述的表1和表2所示的尺寸的旋转工具C～F、H以及J自上方对上板和下板的叠合部位实施了搅拌摩擦点焊操作，该上板由厚度为1.5mm的铝板材(6063－T1材)构成，该下板由厚度为2.3mm的铝板材(5182－O材)构成。并且，对使用各个旋转工具而获得的各种焊接板材调查其焊接界面处的剪切强度，其结果示出在下述表6中。
表6
如自该表6的结果中明确的那样，确认到，使用遵照本发明而得到的具有两级伞状的顶端部的旋转工具C～F而获得的焊接板材能够获得高于使用仅仅为单级伞状的顶端部的旋转工具H和J而获得的焊接板材的拉伸强度，且其焊接强度都较优异。
以上，详细地叙述了本发明的实施方式，而这仅仅是例示，应该理解为，本发明并非被这样的实施方式的具体描述做出任何限定性的解释。
例如，被作为遵照本发明而得到的旋转工具的搅拌摩擦点焊的对象并成为被叠合的被焊接构件的两个铝材通常以板材为对象，它们不需要是整体上平坦的板材，而只要至少其叠合部位在能够进行搅拌摩擦点焊的范围内呈平坦的板状则已足够，因此，还能够将对各个板材施加冲压成形等各种成形操作，成形为各种形状的成形品用作本发明的被焊接构件，而且，还能够使用叠合部位以外的部分非板状而具有块状、柱状、筒状、箱状等各种形状的构件。除此之外，还能够将位于旋转工具的***方向前方侧的铝材不设为板状，而设为块状。
另外，在图1所示的旋转工具10中，中心探针16的外周面被设为螺纹部18，并能够有效地对这样的中心探针16的周围的金属进行搅拌，但代替这样的螺纹部18，也能够设有公知的各种槽状以至突起形状的单元，当然，还能够构成为未设有这样的螺纹部18的平滑的圆柱面。
而且，通过使旋转工具10的中心探针16的顶端相对于两个铝材24、26的叠合部位充分地***到其***方向前方侧(附图中的下侧)的铝材26内，如图2所示，使中间探针14的顶端外周缘也***到该铝材26内，由此形成更大的搅拌区域30，另外还能够有效地破坏坚固的氧化膜，因而具有能够获得焊接强度更高的焊接物的优点，另外，还能够使这样的中间探针14的顶端外周缘留在中间探针14的***方向后方侧的铝材24内，而进行搅拌摩擦点焊。特别是能够确认到，在仅使这样的中心探针16位于***方向前方侧的铝材26内而进行搅拌摩擦点焊的情况下，能够更好地发挥遵照本发明而得到的具有两级伞状形态的顶端部的旋转工具的特征。
另外，虽不再一一列举，但不言而喻，本发明能够以根据本领域技术人员的知识加以各种变更、修正、改进等而得到的方式进行实施，另外，这样的实施方式只要不偏离本发明的宗旨就都属于本发明的范围内。
附图标记说明
10、旋转工具；12、工具主体；14、中间探针；16、中心探针；18、螺纹部；20、第一台肩面；22、第二台肩面；24、26、铝材；30、搅拌区域。

Claims (14)

1.一种搅拌摩擦点焊用旋转工具，该搅拌摩擦点焊用旋转工具对两个铝材的叠合部位***以在绕轴心旋转的圆柱状的工具主体的顶端中心部同轴突出的方式设置的探针，来对这两个铝材的叠合物进行搅拌摩擦点焊，其特征在于，
使上述探针由包括中间探针和中心探针的阶梯构造构成，该中间探针呈圆柱状，其自上述工具主体的顶端部同轴突出、且外径小于该工具主体的外径，该中心探针呈圆柱状，其自该中间探针进一步同轴突出、且外径小于该中间探针的外径，并且，将该工具主体的顶端面形成为第一台肩面，该第一台肩面呈朝向径向内侧去逐渐凹陷、且在比该工具主体的顶端外周缘进入到该工具主体内的位置处与上述中间探针的基部连结的形状，而且，将该中间探针的顶端面形成为第二台肩面，该第二台肩面呈朝向径向内侧去逐渐凹陷、且在比该中间探针的顶端外周缘进入到该中间探针内的位置处与上述中心探针的基部连结的形状。
2.根据权利要求1所述的搅拌摩擦点焊用旋转工具，其中，
上述第一台肩面和/或上述第二台肩面由自外周缘朝向上述工具主体或上述中间探针的轴心以恒定角度倾斜而形成凹陷形状的倾斜面构成。
3.根据权利要求1或2所述的搅拌摩擦点焊用旋转工具，其中，
上述中心探针的外周部由螺纹部构成。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的搅拌摩擦点焊用旋转工具，其中，
上述中心探针的顶端面和上述中间探针的顶端外周缘设为自上述工具主体突出相同的突出高度。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的搅拌摩擦点焊用旋转工具，其中，
上述两个铝材中的至少一者为含有3质量％以上Mg的铝合金材质。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的搅拌摩擦点焊用旋转工具，其中，
上述中间探针的直径在上述工具主体的直径的40％～80％的范围内。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的搅拌摩擦点焊用旋转工具，其中，
上述中心探针的直径在上述中间探针的直径的50％～90％的范围内。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的搅拌摩擦点焊用旋转工具，其中，
上述第一台肩面的倾斜角度(θ1)在10°～30°的范围内。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的搅拌摩擦点焊用旋转工具，其中，
上述第二台肩面的倾斜角度(θ2)在10°～30°的范围内。
10.一种搅拌摩擦点焊方法，该搅拌摩擦点焊方法为：对两个铝材的叠合部位***旋转工具中的以在绕轴心旋转的圆柱状的工具主体的顶端中心部同轴突出的方式设置的探针，来对这两个铝材的叠合物进行搅拌摩擦点焊，其特征在于，
作为上述旋转工具，上述探针由包括中间探针和中心探针的阶梯构造构成，该中间探针呈圆柱状，其自上述工具主体的顶端部同轴突出、且外径小于该工具主体的外径，该中心探针呈圆柱状，其自该中间探针进一步同轴突出、且外径小于该中间探针的外径，并且，将该工具主体的顶端面形成为第一台肩面，该第一台肩面呈朝向径向内侧去逐渐凹陷、且在比该工具主体的顶端外周缘进入到该工具主体内的位置处与上述中间探针的基部连结的形状，而且，将该中间探针的顶端面形成为第二台肩面，该第二台肩面呈朝向径向内侧去逐渐凹陷、且在比该中间探针的顶端外周缘进入到该中间探针内的位置处与上述中心探针的基部连结的形状，并使该旋转工具的上述中心探针的顶端***到该中心探针的***方向前方侧的铝材内，从而进行上述搅拌摩擦点焊。
11.根据权利要求10所述的搅拌摩擦点焊方法，其中，
上述两个铝材中的至少一者为含有3质量％以上Mg的铝合金材质。
12.根据权利要求10或11所述的搅拌摩擦点焊方法，其中，
上述叠合的两个铝材之中、靠上述旋转工具的探针的***侧的铝材为含有3质量％以上Mg的铝合金材质。
13.根据权利要求10～12中任一项所述的搅拌摩擦点焊方法，其中，
使上述旋转工具的中间探针的顶端***到上述中心探针的***方向前方侧的铝材内来进行上述搅拌摩擦点焊。
14.根据权利要求10～12中任一项所述的搅拌摩擦点焊方法，其中，
仅使上述旋转工具的中心探针位于该中心探针的***方向前方侧的铝材内从而进行上述搅拌摩擦点焊。
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