JP2004160528A

JP2004160528A - Friction stir welding method

Info

Publication number: JP2004160528A
Application number: JP2002331920A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Tanaka; 裕田中; Haruhiko Kakimoto; 晴彦柿本
Original assignee: Shin Meiva Industry Ltd
Current assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2004-06-10

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent flaws without cutting a part of members after a friction stir welding performed by abutting the end faces of two members. <P>SOLUTION: The corners of tip faces 10 of the first and second plates 1 and 2 are rounded 14. With the rounded side 14 as a reverse side, both plates 1 and 2 are placed on a patch plate 20. A rotary pin 31 is inserted from the front side of both plates 1 and 2 and moved in the longitudinal direction of the plates 1 and 2 along the tip face 10, and the plates 1 and 2 are thus welded by friction stir welding. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、摩擦撹拌接合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、２つの部材の端面同士を突き合わせて摩擦撹拌接合する方法が知られている。例えば、特許文献１には、２つのアルミニウム合金製プレートの端面同士を突き合わせ、回転ピンをそれらプレートの端面間に沿って移動させることによって突き合わせ部分に塑性流動を起こし、それら塑性流動部分を冷却固化することによってプレートを接合する方法が開示されている。
【０００３】
図７に示すように、通常、上記摩擦撹拌接合の際には、両プレート１０１，１０２の裏面に当て板１０３を設けておき、回転ピン１０４を表側から挿入する。回転ピン１０４の挿入量ｌは、回転ピン１０４の先端が当て板１０３に接触しないように、プレート１０１，１０２の板厚ｔよりも小さく設定されている。すなわち、回転ピン１０４の先端と当て板１０３の表面との間には、微小な距離ｓが保たれている。通常、回転ピン１０４やプレート１０１，１０２には若干の寸法誤差があり、また、回転ピン１０４の挿入量ｌにも若干の誤差が生じる場合がある。さらに、プレート１０１，１０２の板厚ｔは、回転ピン１０４の移動方向（図６の紙面表裏方向）に沿って必ずしも一定であるとは限らない。そのため、回転ピン１０４と当て板１０３との接触を確実に防止するためには、上記微小距離ｓの確保は不可欠である。
【０００４】
ところが、微小距離ｓが確保されているために、両プレート１０１，１０２の裏側部分には、回転ピン１０４が届かず十分に塑性流動しない領域が存在していた。その結果、当該領域にキッシングボンドと呼ばれる欠陥が生じやすかった。このような欠陥は、接合後のプレート１０１，１０２の延び特性等に悪影響を与えるものである。
【０００５】
そこで、予め両プレート１０１，１０２の突き合わせ部分の板厚を他の部分よりも大きくしておき、摩擦撹拌接合後に、塑性流動していない部分をグラインダ等で切削する方法が提案されている（特許文献２参照）。これにより、摩擦撹拌接合後のプレートに欠陥が含まれていたとしても、当該欠陥は除去されることになる。
【０００６】
【特許文献１】
特表平７−５０５０９０号公報
【特許文献２】
特開平１１−１０３６４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記方法では、接合前に予め両プレートの突き合わせ部分だけ板厚を増しておく必要があった。このように接合対象物の形状に特殊性が要求されるため、汎用性が低く、不便であった。また、接合後に新たに切削という工程が必要であった。そのため、より多くの手間と時間が必要であった。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、接合後に切削を行わなくても欠陥を生じない摩擦撹拌接合を実現することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、平坦な突端面を有する平板部を備えた第１及び第２部材を互いに摩擦撹拌接合する方法であって、第１部材の平板部の突端面における少なくとも一方の角部を削り取る工程と、第１部材の平板部の突端面と第２部材の平板部の突端面とを突き合わせ、削り取られた側を裏側として前記両部材の平板部の裏面に当て板部材を配置する工程と、前記両部材の表側から両平板部の突き合わせ部分に回転ピンを挿入し、前記両部材の平板部同士を摩擦撹拌接合する工程とを含んでいるものである。
【００１０】
第２の発明は、平坦な突端面を有する平板部を備えた第１及び第２部材を互いに摩擦撹拌接合する方法であって、第１部材の平板部の突端面における少なくとも一方の角部を削り取る工程と、第２部材の平板部の突端面における少なくとも一方の角部を削り取る工程と、削り取られた部分同士が隣り合うように第１部材の平板部の突端面と第２部材の平板部の突端面とを突き合わせ、削り取られた側を裏側として前記両部材の平板部の裏面に当て板部材を配置する工程と、前記両部材の表側から両平板部の突き合わせ部分に回転ピンを挿入し、前記両部材の平板部同士を摩擦撹拌接合する工程とを含んでいるものである。
【００１１】
なお、ここで言う角部とは、平板部を側方から見たときの角部をいう。言い換えると、突端面における平板部長手方向に延びる一辺のことである。
【００１２】
上記第１及び第２の発明では、両部材の平板部の裏面に当て板部材を配置したときに、両平板部の突き合わせ部分の裏側に、角部を削り取られた分だけ隙間が生じる。そのため、両部材の突き合わせ部分、すなわち互いに密着している部分は、当て板の表面よりも若干表側にあることになる。したがって、摩擦撹拌接合する際に、両平板部の突き合わせ部分の表裏方向全体に回転ピンを挿入したとしても、回転ピンの先端と当て板との間に微小な間隔を確保することができる。そのため、突き合わせ部分の全体を回転ピンによって十分に撹拌することができる。したがって、摩擦撹拌接合後に切削工程を行うことなく、撹拌不足による欠陥の発生防止と、回転ピンと当て板との接触防止との両立を図ることができる。
【００１３】
第３の発明は、前記第１又は第２の発明において、回転ピンを前記突端面の表側から削り始めの位置にまで挿入することとしたものである。
【００１４】
なお、ここで言う「削り始めの位置」とは、必ずしも厳密な削り始め位置を言うのではなく、実質的に削り始めの位置と見なすことのできる位置をも含むものである。加工機械の精度や部材の形状誤差等を考慮すると、挿入時に回転ピンを厳密な削り始め位置に止めることが難しく、また、厳密な位置に限定しなくても同様の作用効果が得られるからである。
【００１５】
上記第３の発明によれば、回転ピンの挿入量を必要最小限の量にすることができ、より好ましい摩擦撹拌接合を実行することができる。
【００１６】
ただし、回転ピンを上記削り始め位置よりも深く挿入することも勿論可能である。このような場合であっても、両部材の突き合わせ部分の全体を確実に塑性流動させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
本実施形態は、本発明に係る摩擦撹拌接合方法を用いて２枚のアルミニウム製プレート１，２を接合するものである。
【００１９】
まず、図１に示すように、アルミニウム製の第１プレート１及び第２プレート２を用意する。なお、本摩擦撹拌接合の接合対象物はプレートに限定されず、一部に平板部を有する部材であれば、その全体形状は特に限定されるものではない。また、接合対象物の材料もアルミニウムに限定されるものではない。
【００２０】
第１プレート１と第２プレート２とは同一形状であるので、ここでは第１プレート１についてのみ説明することとする。図１に示すように、プレート１は表面１１と裏面１２とを有する薄板であり、長手方向に延びる一方の側端は、平坦な突端面１０となっている。なお、図１では、理解の容易のため裏面１２を上向きに表している。
【００２１】
次に、図２に示すように、プレート１，２の突端面１０の一方の角部１３を削り、角部１３を丸める。この結果、突端面１０の一方の端部に、丸み１４が形成される。なお、ここで言う角部とは、プレート１，２を側面から見たときの角部のことである。すなわち、突端面１０の長辺部分のことである。本実施形態では丸み１４として、半径が０．１〜０．２ｍｍ程度の１／４円弧状のアールを形成している。ただし、丸み１４の形状や寸法は上記のものに限定される訳ではない。角部１３の切削加工の方法も特に限定されず、加工装置も何ら限定されるものではない。加工装置には、例えば公知のカッター等を好適に用いることができる。
【００２２】
次に、図３に示すように、プレート１，２の突端面１０同士を向かい合わせ、丸み１４が形成された側を裏側として、両プレート１，２を当て板２０の上に載置する。そして、両プレート１，２の突端面１０同士を突き合わせる。その結果、両プレート１，２の突端面１０は、表面側から丸み始めの位置１６までは互いに接触する一方、丸み始めの位置１６から裏側においては接触しないことになる。そして、両プレート１，２の突端面１０と当て板２０との間に、微小な空間１５が形成される。なお、理解の容易のため、図３等においては、丸み１４を誇張して図示している。
【００２３】
次に、図４に示すように、摩擦撹拌接合用の工具３０の回転ピン３１を、両プレート１，２の突き合わせ部分に表側から挿入する。この際、回転ピン３１の先端３２（図３参照）の位置が突端面１０の丸み始めの位置１６以下になるまで回転ピン３１を挿入することが好ましい。すなわち、突端面１０の表側から削り始めの位置以下になるまで挿入することが好ましい。少なくとも両プレート１，２の接触部分を回転ピン３１で十分に塑性流動させるためである。ただし、回転ピン３１の挿入量が多すぎると、回転ピン３１と当て板２０とが接触するおそれがある。そこで、本実施形態では、回転ピン３１を必要最小限の量だけ挿入することとする。すなわち、回転ピン３１の先端３２と突端面１０の丸み始めの位置１６とが一致する程度に回転ピン３１を挿入する。ただし、それらを厳密に一致させなくても同様の効果が得られるため、必ずしもそれらを厳密に一致させる必要はない。工具３０の加工精度やプレート１，２の寸法誤差等を考慮し、それらが実質的に一致する程度に回転ピン３１を挿入すれば十分である。
【００２４】
次に、上述のように回転ピン３１を挿入した状態で、工具３０を両プレート１，２の長手方向（図４の紙面表裏方向）に沿って移動させる。言い換えると、回転ピン３１を両プレート１，２の突端面１０に沿って移動させる。
【００２５】
両プレート１，２の突端面１０の近傍は、回転ピン３１の摩擦熱によって軟化し、撹拌されて塑性流動を起こす。そして、回転ピン３１の移動に伴い、回転ピン３１の進行方向後側において、塑性流動した部分は摩擦熱を失い、冷却固化される。この際、両プレート１，２と当て板２０との間の微小空間１５には、塑性流動したプレート材料が流れ込み、微小空間１５はプレート材料によって埋められる。その結果、両プレート１，２は突端面１０において互いに接合される。また、両プレート１，２の裏側には平坦な当て板２０が配置されているので、両プレート１，２の裏面は面一又はほぼ面一の状態となる。
【００２６】
以上のように、本実施形態によれば、両プレート１，２の接触部分の全体を回転ピン３１で撹拌することができる。したがって、撹拌不足によるキッシングボンドの発生を防止することができる。
【００２７】
回転ピン３１の先端３２と当て板２０の表面との間にある程度の距離が保たれるので、回転ピン３１と当て板２０との接触を防止することができる。したがって、回転ピン３１や当て板２０の破損を防止することができる。
【００２８】
摩擦撹拌接合後に切削を行う従来の方法と異なり、両プレート１，２の突き合わせ部分を予め厚肉化しておく必要がなく、また、接合後に切削を行う必要がない。そのため、作業の簡易化及び低コスト化を図ることができる。
【００２９】
なお、上記実施形態では第１及び第２プレート１，２の両方の突端面１０に丸み１４を設けたが、いずれか一方のプレートの突端面１０のみに丸み１４を設けるようにしてもよい。
【００３０】
例えば、図５に示すように、第１プレート１の突端面１０のみに丸み１４を設け、第２プレート２の突端面１０の角部１３を残すようにしてもよい。このような場合であっても、両プレート１，２を当て板２０上に載置した際に、両プレート１，２の突端面１０と当て板２０との間に微小な空間１５が形成されることになる。本実施形態においても、前記実施形態と同様にして摩擦撹拌接合を行うことができ、同様の効果を得ることができる。
【００３１】
また、プレート１，２の角部の削り取り方は上記実施形態に限定されず、プレート角部の削り取りの態様は上記丸み１４に限定されるものではない。例えば、図６に示すように、上記丸み１４の代わりに、一方又は両方のプレート１，２の一方の角部を面取りし、平面状の削り取り部分１４ａを形成してもよい。このような場合であっても、両プレート１，２と当て板２０との間に微小な空間１５が形成され、上記効果を得ることができる。
【００３２】
なお、上記実施形態では摩擦撹拌接合の際に当て板２０を用いていたが、平坦な面を有する他の部材（例えば、台など）を当て板２０の代わりに使用してもよい。つまり、当て板部材は当て板に限定されるものではない。
【００３３】
また、プレート１，２の形状や厚み等に応じて、当て板２０の表面形状等に変更を加えてもよい。例えば、第１プレート１と第２プレート２との板厚が異なる場合に、両プレートの表面が面一に連続するように、当て板２０の表面に段差を設け、段差の両側に第１プレート１及び第２プレートをそれぞれ載置するようにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、平板部の突端面の角部を削り取り、摩擦撹拌接合の際に、平板部の突き合わせ部分の裏側と当て板部材との間に微小な隙間を形成することとした。そのため、回転ピンを当て板部材の表面のごく近傍にまで挿入しなくても、平板部の突端面同士の接触部分全体を回転ピンで撹拌することができる。したがって、回転ピンと当て板部材との接触を防止するとともに、撹拌不足による欠陥の発生を防止することができる。また、摩擦撹拌接合後の切削加工を不要にすることができる。
【００３５】
回転ピンを平板部の突端面の削り始めの位置にまで挿入することとすれば、回転ピンの挿入量を必要最小限の量にすることができ、より好ましい摩擦撹拌接合を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プレートの斜視図である。
【図２】突端面に丸みが設けられたプレートの斜視図である。
【図３】回転ピンを挿入する前の状態におけるプレートの断面図である。
【図４】回転ピンを挿入した後の状態におけるプレートの断面図である。
【図５】回転ピンを挿入する前の状態におけるプレートの断面図である。
【図６】回転ピンを挿入する前の状態におけるプレートの断面図である。
【図７】従来技術を示す図であり、回転ピンを挿入した後の状態におけるプレートの断面図である。
【符号の説明】
１第１プレート
２第２プレート
１０突端面
１１表面
１２裏面
１３角部
１４丸み
１５微小空間
１６丸み始めの位置
２０当て板
３０工具
３１回転ピン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a friction stir welding method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a method has been known in which end faces of two members are joined to each other to perform friction stir welding. For example, in Patent Document 1, the end faces of two aluminum alloy plates are brought into contact with each other, and a plastic pin is caused to flow by moving a rotating pin along the end faces of the plates, whereby the plastic flow parts are cooled and solidified. A method of joining plates by doing so is disclosed.
[0003]
As shown in FIG. 7, usually, at the time of the friction stir welding, a backing plate 103 is provided on the back surfaces of both plates 101 and 102, and a rotating pin 104 is inserted from the front side. The insertion amount 1 of the rotating pin 104 is set smaller than the plate thickness t of the plates 101 and 102 so that the tip of the rotating pin 104 does not contact the backing plate 103. That is, a small distance s is maintained between the tip of the rotating pin 104 and the surface of the backing plate 103. Normally, there is a slight dimensional error in the rotating pin 104 and the plates 101 and 102, and a slight error may also occur in the insertion amount l of the rotating pin 104. Further, the plate thickness t of the plates 101 and 102 is not always constant along the moving direction of the rotating pin 104 (the direction of the front and back of the sheet of FIG. 6). Therefore, in order to reliably prevent the contact between the rotating pin 104 and the backing plate 103, it is indispensable to secure the small distance s.
[0004]
However, since the minute distance s was ensured, there was a region on the back side of the plates 101 and 102 where the rotating pin 104 did not reach and did not sufficiently flow plastically. As a result, a defect called a kissing bond is likely to occur in the region. Such a defect has an adverse effect on the elongation characteristics and the like of the plates 101 and 102 after bonding.
[0005]
Therefore, a method has been proposed in which the plate thickness of the butted portion of the two plates 101 and 102 is made larger than that of the other portion in advance, and after friction stir welding, the portion that is not plastically flowed is cut with a grinder or the like (Patent) Reference 2). As a result, even if the plate after the friction stir welding includes a defect, the defect is removed.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 7-5050590 [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-10364
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above method, it is necessary to increase the thickness of the two plates in advance before joining. Since the shape of the object to be joined is required to be special as described above, the versatility is low and inconvenient. Also, a new cutting step was required after joining. Therefore, more labor and time were required.
[0008]
The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to realize friction stir welding that does not cause defects even if cutting is not performed after welding.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A first invention is a method of friction stir welding a first member and a second member provided with a flat portion having a flat protruding surface, wherein at least one corner of the protruding surface of the flat portion of the first member is formed. A step of shaving and a step of abutting a protruding end surface of the flat plate portion of the first member and a protruding end surface of the flat plate portion of the second member, and disposing a backing plate member on the back surfaces of the flat plate portions of the two members with the cut side as the back side. And a step of inserting a rotating pin from the front side of the two members into the butted portion of the two flat plate portions and friction stir welding the flat plate portions of the two members.
[0010]
A second invention is a method of friction stir welding the first and second members provided with a flat plate portion having a flat protruding surface, wherein at least one corner of the protruding surface of the flat plate portion of the first member is formed. A step of scraping, a step of scraping at least one corner of the protruding end face of the flat part of the second member, and a protruding end face of the flat part of the first member and the flat part of the second member such that the shaved portions are adjacent to each other. A step of arranging a contact plate member on the back surface of the flat portion of the two members with the scraped side as the back side, and inserting a rotating pin from the front side of the two members into the butted portion of the two flat plate portions. And a step of friction stir welding the flat plate portions of the two members to each other.
[0011]
Here, the corner portion refers to a corner portion when the flat plate portion is viewed from the side. In other words, it is one side of the protruding end face extending in the longitudinal direction of the flat plate portion.
[0012]
In the first and second aspects of the invention, when the backing plate member is disposed on the back surface of the flat plate portion of both members, a gap is formed on the back side of the butted portion of the two flat plate portions by an amount corresponding to the removal of the corner. Therefore, the butted portion of the two members, that is, the portion that is in close contact with each other, is slightly on the front side than the surface of the backing plate. Therefore, when the friction stir welding is performed, even if the rotating pin is inserted in the entire front and back direction of the butted portion of the two flat plate portions, a minute gap can be secured between the tip of the rotating pin and the backing plate. Therefore, the entire butted portion can be sufficiently stirred by the rotating pin. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of defects due to insufficient stirring and prevent the contact between the rotating pin and the backing plate, without performing a cutting step after the friction stir welding.
[0013]
According to a third invention, in the first or second invention, a rotary pin is inserted from a front side of the protruding end surface to a position where cutting is started.
[0014]
Here, the "start position of cutting" does not necessarily mean a precise start position of cutting, but also includes a position which can be substantially regarded as a start position of cutting. Considering the accuracy of the processing machine and the shape error of the members, it is difficult to stop the rotating pin at the exact starting position for cutting when inserting, and the same effect can be obtained even if it is not limited to the exact position. is there.
[0015]
According to the third aspect, the insertion amount of the rotating pin can be reduced to a necessary minimum amount, and more preferable friction stir welding can be performed.
[0016]
However, it is of course possible to insert the rotary pin deeper than the above-mentioned cutting start position. Even in such a case, the entire butted portion of the two members can be reliably plastically flowed.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
In the present embodiment, two aluminum plates 1 and 2 are joined using the friction stir welding method according to the present invention.
[0019]
First, as shown in FIG. 1, a first plate 1 and a second plate 2 made of aluminum are prepared. The object to be joined in the present friction stir welding is not limited to a plate, and the entire shape of the member is not particularly limited as long as the member has a flat plate portion in part. Further, the material of the joining object is not limited to aluminum.
[0020]
Since the first plate 1 and the second plate 2 have the same shape, only the first plate 1 will be described here. As shown in FIG. 1, the plate 1 is a thin plate having a front surface 11 and a back surface 12, and one side end extending in the longitudinal direction is a flat protruding end surface 10. In FIG. 1, the back surface 12 is shown facing upward for easy understanding.
[0021]
Next, as shown in FIG. 2, one corner 13 of the protruding end face 10 of the plates 1 and 2 is shaved and the corner 13 is rounded. As a result, a roundness 14 is formed at one end of the protruding end face 10. Here, the corners are the corners when the plates 1 and 2 are viewed from the side. That is, the long side portion of the protruding end face 10. In the present embodiment, as the roundness 14, a 1/4 arc-shaped radius having a radius of about 0.1 to 0.2 mm is formed. However, the shape and dimensions of the roundness 14 are not limited to those described above. The method of cutting the corner portion 13 is not particularly limited, and the processing device is not limited at all. For the processing device, for example, a known cutter or the like can be suitably used.
[0022]
Next, as shown in FIG. 3, the protruding end faces 10 of the plates 1 and 2 face each other, and the plates 1 and 2 are placed on the backing plate 20 with the side on which the roundness 14 is formed as the back side. Then, the protruding end faces 10 of both plates 1 and 2 are butted against each other. As a result, the protruding end surfaces 10 of the plates 1 and 2 are in contact with each other from the front side to the rounding start position 16, but are not in contact from the rounding start position 16 to the back side. Then, a minute space 15 is formed between the protruding end surfaces 10 of the plates 1 and 2 and the backing plate 20. 3 and the like, the roundness 14 is exaggerated in FIG. 3 and the like.
[0023]
Next, as shown in FIG. 4, the rotating pin 31 of the friction stir welding tool 30 is inserted into the butted portion of the plates 1 and 2 from the front side. At this time, it is preferable to insert the rotating pin 31 until the position of the tip 32 (see FIG. 3) of the rotating pin 31 becomes less than or equal to the position 16 at which the protruding end face 10 starts to be rounded. That is, it is preferable to insert the protruding end surface 10 from the front side to a position equal to or less than the starting position for cutting. This is because at least the contact portion between the plates 1 and 2 is sufficiently plastically flown by the rotating pin 31. However, if the insertion amount of the rotating pin 31 is too large, the rotating pin 31 may come into contact with the backing plate 20. Therefore, in the present embodiment, the rotation pin 31 is inserted by a necessary minimum amount. That is, the rotating pin 31 is inserted to such an extent that the tip 32 of the rotating pin 31 and the position 16 at which the protruding end face 10 starts to be rounded coincide. However, since the same effect can be obtained even if they are not exactly matched, it is not always necessary to exactly match them. In consideration of the processing accuracy of the tool 30, the dimensional error of the plates 1 and 2, etc., it is sufficient to insert the rotating pin 31 to such an extent that they substantially match.
[0024]
Next, with the rotating pin 31 inserted as described above, the tool 30 is moved along the longitudinal direction of each of the plates 1 and 2 (the direction of the front and back of FIG. 4). In other words, the rotating pin 31 is moved along the protruding end faces 10 of the plates 1 and 2.
[0025]
The vicinity of the protruding end faces 10 of the plates 1 and 2 is softened by frictional heat of the rotating pin 31 and is stirred to generate plastic flow. Then, with the movement of the rotating pin 31, on the rear side in the traveling direction of the rotating pin 31, the plastically flowing portion loses frictional heat and is cooled and solidified. At this time, the plastic material that has flowed plastically flows into the minute space 15 between the plates 1 and 2 and the backing plate 20, and the minute space 15 is filled with the plate material. As a result, the two plates 1 and 2 are joined to each other at the end face 10. In addition, since the flat backing plate 20 is disposed on the back side of the plates 1 and 2, the back surfaces of the plates 1 and 2 are flush or almost flush.
[0026]
As described above, according to the present embodiment, the entire contact portion between the plates 1 and 2 can be agitated by the rotating pin 31. Therefore, generation of kissing bonds due to insufficient stirring can be prevented.
[0027]
Since a certain distance is maintained between the tip 32 of the rotating pin 31 and the surface of the backing plate 20, contact between the rotating pin 31 and the backing plate 20 can be prevented. Therefore, breakage of the rotating pin 31 and the backing plate 20 can be prevented.
[0028]
Unlike the conventional method in which cutting is performed after friction stir welding, it is not necessary to increase the thickness of the butted portion of the plates 1 and 2 in advance, and it is not necessary to perform cutting after welding. Therefore, the operation can be simplified and the cost can be reduced.
[0029]
In the above embodiment, the roundness 14 is provided on the protruding end faces 10 of both the first and second plates 1 and 2, but the rounding 14 may be provided only on the protruding end face 10 of one of the plates.
[0030]
For example, as shown in FIG. 5, the roundness 14 may be provided only on the end face 10 of the first plate 1, and the corner 13 of the end face 10 of the second plate 2 may be left. Even in such a case, when the plates 1 and 2 are placed on the backing plate 20, a minute space 15 is formed between the protruding end surfaces 10 of the two plates 1 and 2 and the backing plate 20. Will be. Also in this embodiment, friction stir welding can be performed in the same manner as in the above embodiment, and the same effect can be obtained.
[0031]
The method of shaving the corners of the plates 1 and 2 is not limited to the above embodiment, and the manner of shaving the corners of the plate is not limited to the roundness 14. For example, as shown in FIG. 6, instead of the roundness 14, one corner of one or both of the plates 1 and 2 may be chamfered to form a flat shaved portion 14a. Even in such a case, a minute space 15 is formed between the plates 1 and 2 and the backing plate 20, and the above-described effect can be obtained.
[0032]
In the above-described embodiment, the backing plate 20 is used at the time of friction stir welding. However, another member having a flat surface (for example, a table) may be used instead of the backing plate 20. That is, the backing plate member is not limited to the backing plate.
[0033]
Further, the surface shape and the like of the backing plate 20 may be changed according to the shape and thickness of the plates 1 and 2. For example, when the first plate 1 and the second plate 2 have different plate thicknesses, a step is provided on the surface of the backing plate 20 so that the surfaces of both plates are flush with each other, and the first plate is provided on both sides of the step. The first and second plates may be placed respectively.
[0034]
【The invention's effect】
According to the present invention, a corner portion of the protruding end surface of the flat plate portion is shaved off, and a small gap is formed between the back side of the butted portion of the flat plate portion and the backing plate member during friction stir welding. Therefore, the entire contact portion between the protruding end surfaces of the flat plate portion can be agitated by the rotating pin without inserting the rotating pin very close to the surface of the backing plate member. Therefore, it is possible to prevent the contact between the rotating pin and the backing plate member and to prevent the occurrence of a defect due to insufficient stirring. In addition, cutting after friction stir welding can be eliminated.
[0035]
If the rotating pin is inserted to the position where shaving of the protruding end face of the flat plate portion is started, the amount of insertion of the rotating pin can be reduced to a necessary minimum amount, and more preferable friction stir welding can be realized. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a plate.
FIG. 2 is a perspective view of a plate having a rounded end surface.
FIG. 3 is a sectional view of a plate in a state before a rotation pin is inserted.
FIG. 4 is a sectional view of the plate in a state after a rotation pin has been inserted;
FIG. 5 is a sectional view of the plate in a state before a rotary pin is inserted.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the plate before the rotation pin is inserted.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a plate in a state after a rotating pin is inserted, showing a conventional technique.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st plate 2 2nd plate 10 Protruding end surface 11 Surface 12 Back surface 13 Corner 14 Roundness 15 Micro space 16 Rounding start position 20 Backing plate 30 Tool 31 Rotating pin

Claims

平坦な突端面を有する平板部を備えた第１及び第２部材を互いに摩擦撹拌接合する方法であって、
第１部材の平板部の突端面における少なくとも一方の角部を削り取る工程と、第１部材の平板部の突端面と第２部材の平板部の突端面とを突き合わせ、削り取られた側を裏側として前記両部材の平板部の裏面に当て板部材を配置する工程と、
前記両部材の表側から両平板部の突き合わせ部分に回転ピンを挿入し、前記両部材の平板部同士を摩擦撹拌接合する工程とを含んでいる摩擦撹拌接合方法。A method of friction stir welding a first and a second member having a flat plate portion having a flat protruding surface to each other,
A step of shaving at least one corner of the protruding end face of the flat plate portion of the first member, and abutting the protruding end face of the flat plate portion of the first member with the protruding end face of the flat plate portion of the second member, with the shaved side as the back side. Arranging a contact plate member on the back surface of the flat plate portion of both members,
Inserting a rotary pin from the front side of the two members into the butted portion of the two flat plate portions, and friction stir welding the flat plate portions of the two members to each other.

平坦な突端面を有する平板部を備えた第１及び第２部材を互いに摩擦撹拌接合する方法であって、
第１部材の平板部の突端面における少なくとも一方の角部を削り取る工程と、
第２部材の平板部の突端面における少なくとも一方の角部を削り取る工程と、
削り取られた部分同士が隣り合うように第１部材の平板部の突端面と第２部材の平板部の突端面とを突き合わせ、削り取られた側を裏側として前記両部材の平板部の裏面に当て板部材を配置する工程と、
前記両部材の表側から両平板部の突き合わせ部分に回転ピンを挿入し、前記両部材の平板部同士を摩擦撹拌接合する工程とを含んでいる摩擦撹拌接合方法。A method of friction stir welding a first and a second member having a flat plate portion having a flat protruding surface to each other,
Shaving off at least one corner of the protruding end face of the flat plate portion of the first member;
Shaving off at least one corner of the protruding end face of the flat portion of the second member;
The protruding end face of the flat plate portion of the first member and the protruding end surface of the flat plate portion of the second member are abutted so that the shaved portions are adjacent to each other, and the shaved side is set as the back side and applied to the back surfaces of the flat plate portions of the two members. Arranging a plate member;
Inserting a rotary pin from the front side of the two members into the butted portion of the two flat plate portions, and friction stir welding the flat plate portions of the two members to each other.

請求項１又は２に記載の摩擦撹拌接合方法であって、
回転ピンは、前記突端面の表側から削り始めの位置にまで挿入される摩擦撹拌接合方法。The friction stir welding method according to claim 1 or 2,
A friction stir welding method in which the rotating pin is inserted from the front side of the protruding end surface to a position where cutting is started.