JP2007090436A - 金属の接合方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1金属部材W1と第2金属部材W2とを重ね合わせ、融点の低い方の金属部材の表面部位に軸心周りに回転する円筒状の回転工具1を押圧し、回転工具1の回転により第1及び第2金属部材の接合部分を非溶融の状態で摩擦により撹拌させて非溶融撹拌層を形成することにより、第1及び第2金属部材をスポット接合する。
【選択図】図1
Description
図8は、回転工具の先端部が平滑な場合の金属部材内部の塑性流動状態を示す図である。図9は、回転工具の先端部に凹部を形成した場合の金属部材内部の塑性流動状態を示す図である。図10は、回転工具の先端部に突出部又は溝部を形成した場合の金属部材内部の塑性流動状態を示す図である。
本実施形態の接合処理では、金属部材としてJISで規格化された6000系鋼板(Al-Mg-Si鋼板)を一例として用いるが、5000系鋼板(Al-Mg鋼板)や他の金属部材でも適用可能である。
第1及び第2金属部材は、両金属部材の間に合金材料を介在させて接合することもできる。
図26(a)〜(d)は、Zn−5Al層とアルミニウム合金とが相互に拡散してAl,Al−Zn,Zn−Al,Fe−Zn,Feとからなる拡散層を形成し、更に塑性流動が促進されてAl−Zn−Fe合金層Weとなってアルミニウム合金板W1と鋼板W2とがAl−Zn−Fe合金層Weを介して接合される様子を示す図である。
本実施形態では、予め3次元形状にプレス成形された金属部材の接合に適している。即ち、図27に示す自動車の車体フレームW1と補強部材W2の接合のように、プレス成形により金属部材が複雑な3次元形状を有し、回転工具1を連続して移動できないような複数点在する接合部分Pに対して、本実施形態の接合方法を用いることにより局所的に溶接でき、プレス成形後であっても接合可能となる。
図28は、回転工具に切削用チップを設けた回転工具の先端部を示す図である。図29は、回転工具にバリ抑制用段差を設けた回転工具の先端部を示す図である。
本実施形態の変形例として、金属部材の歪みを抑制するために、金属部材の接合部分を冷却しながら接合することもできる。冷却方法としては、冷却水中で接合したり、接合部分に冷却水を供給すればよい。
2 突出部
3 先端部
4 受け部材
10 多関節ロボット
W1〜W3 金属部材
Claims (2)
- 第1金属部材と第2金属部材とを重ね合わせて、非溶融の状態で摩擦により撹拌させて接合する金属の接合方法であって、
前記第1金属部材と第2金属部材のうち、融点の低い方の金属部材の表面部位に軸心周りに回転する円筒状の回転工具を押圧し、
前記回転工具の回転により、前記第1及び第2金属部材の接合部分を非溶融の状態で摩擦により撹拌させて非溶融撹拌層を形成することにより、該第1及び第2金属部材をスポット接合することを特徴とする金属の接合方法。 - 前記第1金属部材はアルミニウム、前記第2金属部材は鉄を夫々主成分とする材料であり、該第1及び第2金属部材の接合部分に亜鉛を主成分とする合金材料を介在させて接合することを特徴とする請求項1に記載の金属の接合方法。
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