接合方法
【專利摘要】提供一種能夠容易地使被接合的金屬構(gòu)件變得平坦的接合方法。特征是具有：準(zhǔn)備工序，使一對金屬構(gòu)件(1、1)的一端側(cè)的端面(1a、1a)彼此對接而形成對接部(J)；第一正式接合工序，從金屬構(gòu)件(1、1)的正面(1b、1b)側(cè)對對接部(J)進(jìn)行摩擦攪拌；以及第二正式接合工序，從金屬構(gòu)件(1、1)的背面(1c、1c)側(cè)對對接部(J)進(jìn)行摩擦攪拌，在第一正式接合工序中，在以使金屬構(gòu)件(1、1)的一端側(cè)比金屬構(gòu)件(1、1)的另一端側(cè)高的方式使金屬構(gòu)件(1、1)傾斜的狀態(tài)下，進(jìn)行摩擦攪拌，在第一正式接合工序結(jié)束后，將在摩擦攪拌中產(chǎn)生的毛邊去除，并且將金屬構(gòu)件(1、1)翻轉(zhuǎn)，進(jìn)行第二正式接合工序。
【專利說明】
接合方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種通過摩擦攪拌對金屬構(gòu)件彼此進(jìn)行接合的接合方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為將金屬構(gòu)件彼此接合的方法，已知有摩擦攪拌接合(FSW= Frict1n StirWelding)。摩擦攪拌接合是使旋轉(zhuǎn)工具一邊旋轉(zhuǎn)一邊沿金屬構(gòu)件彼此的對接部移動，利用旋轉(zhuǎn)工具與金屬構(gòu)件的摩擦熱來使對接部的金屬塑性流動，從而使金屬構(gòu)件彼此固相接合的方法。
[0003]在專利文獻(xiàn)I中公開了如下發(fā)明:將旋轉(zhuǎn)工具插入到使金屬構(gòu)件各自的端部彼此對接而形成的對接部中，從金屬構(gòu)件彼此的正面?zhèn)燃氨趁鎮(zhèn)葘硬窟M(jìn)行摩擦攪拌接合。當(dāng)進(jìn)行摩擦攪拌接合時，在旋轉(zhuǎn)工具的移動軌跡上形成塑性化區(qū)域，由于該塑性化區(qū)域發(fā)生熱收縮，因此，接合后的金屬構(gòu)件彼此發(fā)生變形成為凹狀。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)I:日本專利特開2008-290092號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0008]當(dāng)在從金屬構(gòu)件各自的正面?zhèn)冗M(jìn)行摩擦攪拌后將金屬構(gòu)件彼此翻轉(zhuǎn)時，金屬構(gòu)件彼此處于向上方呈凸?fàn)盥N曲的狀態(tài)。當(dāng)在該狀態(tài)下從金屬構(gòu)件各自的背面?zhèn)冗M(jìn)行摩擦攪拌時，旋轉(zhuǎn)工具的肩部與金屬構(gòu)件的接觸部分增大，因此存在旋轉(zhuǎn)工具的操作性下降這樣的問題。
[0009]基于這種觀點，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于在通過摩擦攪拌對金屬構(gòu)件彼此進(jìn)行接合的接合方法中，提供一種能夠容易地使接合后的金屬構(gòu)件平坦的接合方法。
[0010]解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0011]為了解決這種技術(shù)問題，本發(fā)明的接合方法的特征在于，具有:準(zhǔn)備工序，在上述準(zhǔn)備工序中，使一對金屬構(gòu)件的一端側(cè)的端面彼此對接而形成對接部;第一正式接合工序，在上述第一正式接合工序中，從上述金屬構(gòu)件的正面?zhèn)葘ι鲜鰧硬窟M(jìn)行摩擦攪拌；以及第二正式接合工序，在上述第二正式接合工序中，從上述金屬構(gòu)件的背面?zhèn)葘ι鲜鰧硬窟M(jìn)行摩擦攪拌，在上述第一正式接合工序中，在以使上述金屬構(gòu)件的一端側(cè)比上述金屬構(gòu)件的另一端側(cè)高的方式使上述金屬構(gòu)件傾斜的狀態(tài)下，進(jìn)行摩擦攪拌，在上述第一正式接合工序結(jié)束后，將在摩擦攪拌中產(chǎn)生的毛邊去除，并且將兩個上述金屬構(gòu)件翻轉(zhuǎn)，進(jìn)行上述第二正式接合工序。
[0012]根據(jù)上述接合方法，在進(jìn)行第一正式接合工序時，通過預(yù)先使金屬構(gòu)件彼此傾斜，以利用摩擦攪拌接合后的熱收縮，從而能使接合后的金屬構(gòu)件變得平坦。藉此，能在金屬構(gòu)件彼此平坦的狀態(tài)下進(jìn)行第二正式接合工序。另外，通過在第一正式接合工序后進(jìn)行毛邊去除工序，能在第二正式接合工序中，使金屬構(gòu)件不晃動地穩(wěn)定地進(jìn)行摩擦攪拌。
[0013]另外，理想的是，在上述第二正式接合工序中，一邊利用配置在上述金屬構(gòu)件的正面?zhèn)鹊睦鋮s板進(jìn)行冷卻，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。
[0014]根據(jù)上述接合方法，由于在進(jìn)行第二正式接合工序時，一邊利用冷卻板將金屬構(gòu)件冷卻，一邊進(jìn)行摩擦攪拌，因此，能夠抑制摩擦攪拌接合后的熱收縮的發(fā)生。藉此，能使第二正式接合后的金屬構(gòu)件彼此變得平坦。另外，通過在第一正式接合工序后將毛邊去除，能夠增大冷卻板與金屬構(gòu)件的接觸面積，因此，能夠提高冷卻效率。
[0015]另外，理想的是，在上述準(zhǔn)備工序中，在架臺與上述金屬構(gòu)件的背面?zhèn)戎g配置間隔件，并且使用上述間隔件，以使上述一端側(cè)比上述另一端側(cè)高的方式使各上述金屬構(gòu)件傾斜。另外，理想的是，上述架臺包括上述冷卻板。
[0016]根據(jù)上述接合方法，能以使對接部升高的方式使金屬構(gòu)件容易地傾斜。另外，通過使用包括冷卻板的架臺，從而能夠減少在摩擦攪拌中使用的裝置個數(shù)。
[0017]另外，理想的是，在供上述金屬構(gòu)件載置的架臺上預(yù)先設(shè)置凸部，在上述準(zhǔn)備工序中，使用上述凸部，以使上述一端側(cè)比上述另一端側(cè)高的方式使各上述金屬構(gòu)件傾斜。
[0018]另外，理想的是，在供上述金屬構(gòu)件載置的架臺上預(yù)先設(shè)置傾斜載置部，在上述準(zhǔn)備工序中，使用上述傾斜載置部，以使上述一端側(cè)比上述另一端側(cè)高的方式使上述金屬構(gòu)件中的至少任意一方傾斜。
[0019]根據(jù)上述接合方法，能以使對接部升高的方式使金屬構(gòu)件容易地傾斜。
[0020]另外，理想的是，在上述第二正式接合工序中，一邊使旋轉(zhuǎn)工具的攪拌銷進(jìn)入到在上述第一正式接合工序中形成的塑性化區(qū)域內(nèi)，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。
[0021]根據(jù)上述接合方法，由于能在第二正式接合工序中對在第一正式接合工序中形成在塑性化區(qū)域內(nèi)的接合缺陷再次進(jìn)行摩擦攪拌，因此，能夠提高接合部的水密性及氣密性。
[0022]另外，理想的是，在上述第二正式接合工序后具有矯正工序，在上述矯正工序中，對在通過上述第二正式接合工序中的摩擦攪拌而形成的上述金屬構(gòu)件的正面?zhèn)瘸释範(fàn)畹穆N曲進(jìn)行矯正。
[0023]根據(jù)上述接合方法，通過在進(jìn)行第二正式接合工序后進(jìn)行矯正工序，從而能使金屬構(gòu)件彼此變得平坦。在現(xiàn)有的接合方法中，需要在進(jìn)行第一正式接合工序后以及進(jìn)行第二正式接合工序后進(jìn)行兩次矯正工序。但是，根據(jù)本發(fā)明，在第一正式接合工序后，被接合的金屬構(gòu)件變得平坦，因此，能夠省略第一正式接合工序后的矯正工序。藉此，能夠利用一次矯正工序使金屬構(gòu)件彼此變得平坦，因此，能夠減少作業(yè)的勞力和時間。
[0024]另外，理想的是，在上述矯正工序中，通過施加在上述金屬構(gòu)件的背面?zhèn)犬a(chǎn)生拉伸應(yīng)力這樣的彎曲力矩，來對上述翹曲進(jìn)行矯正。
[0025]根據(jù)上述接合方法，能夠可靠地對翹曲進(jìn)行矯正。
[0026]另外，理想的是，在上述矯正工序中，通過使一對棍構(gòu)件在上述金屬構(gòu)件的正面及背面上移動的輥式矯正，來對上述翹曲進(jìn)行矯正，并且將上述第一正式接合工序以及上述第二正式接合工序中的旋轉(zhuǎn)工具的移動方向設(shè)為上述輥構(gòu)件的輸送方向。另外，理想的是，在上述矯正工序中，通過沖壓矯正來對上述翹曲進(jìn)行矯正。
[0027]根據(jù)上述接合方法，能夠容易地進(jìn)行矯正工序。
[0028]另外，理想的是，在上述矯正工序中，在下述狀態(tài)下進(jìn)行上述輥式矯正或沖壓矯正，即，將與上述金屬構(gòu)件的正面抵接的第一輔助構(gòu)件沿在上述第一正式接合工序中形成的塑性化區(qū)域配置，并且將與上述金屬構(gòu)件的背面抵接的第二輔助構(gòu)件以及第三輔助構(gòu)件夾著上述塑性化區(qū)域配置在兩側(cè)。
[0029]根據(jù)上述接合方法，能夠容易地進(jìn)行輥式矯正或沖壓矯正。
[0030]另外，理想的是，由硬度比上述金屬構(gòu)件的硬度低的材料，來形成各上述輔助構(gòu)件。
[0031]根據(jù)上述接合方法，能夠防止金屬構(gòu)件的損傷。
[0032]本發(fā)明的接合方法的特征在于，具有:準(zhǔn)備工序，在上述準(zhǔn)備工序中，使金屬構(gòu)件的一端側(cè)的端面彼此對接而形成對接部；以及第一正式接合工序，在上述第一正式接合工序中，從上述金屬構(gòu)件的正面?zhèn)葘ι鲜鰧硬窟M(jìn)行摩擦攪拌，在上述第一正式接合工序中，在供上述金屬構(gòu)件載置的載置部設(shè)置臺階，利用上述臺階，以使一方的上述金屬構(gòu)件的一端側(cè)相對于一方的上述金屬構(gòu)件的另一端側(cè)高的方式使一方的上述金屬構(gòu)件傾斜，在將另一方的上述金屬構(gòu)件大致水平地載置于上述載置部的狀態(tài)下，進(jìn)行摩擦攪拌。
[0033]根據(jù)上述接合方法，在進(jìn)行第一正式接合工序時，預(yù)先使一方的金屬構(gòu)件傾斜，通過利用摩擦攪拌接合后的熱收縮，從而能使接合后的金屬構(gòu)件變得平坦。另外，通過利用載置部的臺階，從而能使金屬構(gòu)件容易地傾斜。
[0034]另外，理想的是，將一對分割架臺并排設(shè)置來形成上述載置部，并且將至少一個上述分割架臺形成為能夠升降，在上述第一正式接合工序中，在使另一方的上述分割架臺的正面相對于一方的上述分割架臺的正面位于上方的狀態(tài)下，進(jìn)行摩擦攪拌。
[0035]根據(jù)上述接合方法，通過改變能夠升降的分割架臺的高度，從而能夠容易地改變金屬構(gòu)件的傾斜角度。
[0036]另外，理想的是，在上述準(zhǔn)備工序中，在將各上述分割架臺的正面彼此設(shè)定為共面，并且以上述對接部位于另一方的上述分割架臺上的方式使一對上述金屬構(gòu)件對接后，通過使另一方的上述分割架臺相對于一方的上述分割架臺上升，從而使一方的上述金屬構(gòu)件傾斜。
[0037]根據(jù)上述接合方法，能夠容易地改變金屬構(gòu)件的傾斜角度。
[0038]另外，理想的是，在進(jìn)行上述第一正式接合工序后，將在摩擦攪拌中產(chǎn)生的毛邊切除，并且將上述金屬構(gòu)件翻轉(zhuǎn)，具有第二正式接合工序，在上述第二正式接合工序中，從上述金屬構(gòu)件的背面?zhèn)葘ι鲜鰧硬窟M(jìn)行摩擦攪拌，在上述第二正式接合工序中，將各上述分割架臺的正面設(shè)為共面，并且一邊使冷卻介質(zhì)在形成于一對上述分割架臺的內(nèi)部的冷卻流路中流動來對上述金屬構(gòu)件進(jìn)行冷卻，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。
[0039]根據(jù)上述接合方法，在進(jìn)行第一正式接合工序后，被接合的金屬構(gòu)件變得平坦，因此，能在將各分割架臺的正面設(shè)為共面的狀態(tài)下穩(wěn)定地進(jìn)行第二正式接合工序。另外，由于一邊將金屬構(gòu)件冷卻一邊進(jìn)行摩擦攪拌，因此，能夠抑制摩擦攪拌接合后的熱收縮的發(fā)生。藉此，能使第二正式接合后的金屬構(gòu)件彼此變得平坦。
[0040]另外，理想的是，在進(jìn)行上述第一正式接合工序后，將在摩擦攪拌中產(chǎn)生的毛邊切除，并且將上述金屬構(gòu)件翻轉(zhuǎn)，具有第二正式接合工序，在上述第二正式接合工序中，從上述金屬構(gòu)件的背面?zhèn)葘ι鲜鰧硬窟M(jìn)行摩擦攪拌，在上述第二正式接合工序中，將各上述分割架臺的正面設(shè)為共面，并且使用比在上述第一正式接合工序中使用的旋轉(zhuǎn)工具小型的小型旋轉(zhuǎn)工具來進(jìn)行摩擦攪拌，或者是在僅使攪拌銷與上述金屬構(gòu)件接觸的狀態(tài)下進(jìn)行摩擦攪拌。
[0041]根據(jù)上述接合方法，由于在進(jìn)行第一正式接合工序后，被接合的金屬構(gòu)件變得平坦，因此，能在改變金屬構(gòu)件分割架臺的高度而將各分割架臺的正面設(shè)為共面的狀態(tài)下穩(wěn)定地進(jìn)行第二正式接合工序。另外，通過以進(jìn)熱量減小的方式進(jìn)行第二正式接合工序，能夠抑制摩擦攪拌接合后的熱收縮的發(fā)生。藉此，能使第二正式接合后的金屬構(gòu)件彼此變得平坦。
[0042]另外，理想的是，在上述第二正式接合工序中，一邊使攪拌銷進(jìn)入到在上述第一正式接合工序中形成的塑性化區(qū)域內(nèi)，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。
[0043]根據(jù)上述接合方法，能在第二正式接合工序中對在第一正式接合工序中形成在塑性化區(qū)域內(nèi)的接合缺陷再次進(jìn)行摩擦攪拌，因此，能夠提高接合部的水密性及氣密性，并且能夠提尚接合強(qiáng)度。
[0044]另外，理想的是，在進(jìn)行上述第一正式接合工序后，將在摩擦攪拌中產(chǎn)生的毛邊去除，并且將上述金屬構(gòu)件翻轉(zhuǎn)，具有第二正式接合工序，在上述第二正式接合工序中，從上述金屬構(gòu)件的背面?zhèn)葘ι鲜鰧硬窟M(jìn)行摩擦攪拌，在上述第二正式接合工序中，使用沒有臺階的平坦架臺，并且一邊使冷卻介質(zhì)在上述平坦架臺的冷卻流路中流動來對上述金屬構(gòu)件進(jìn)行冷卻，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。
[0045]根據(jù)上述接合方法，由于在進(jìn)行第一正式接合工序后，被接合的金屬構(gòu)件變得平坦，因此，通過使用沒有臺階的平坦架臺，能夠穩(wěn)定地進(jìn)行第二正式接合工序。另外，在第二正式接合工序中，一邊將金屬構(gòu)件冷卻一邊進(jìn)行摩擦攪拌，因此，能夠抑制摩擦攪拌接合后的熱收縮的發(fā)生。藉此，能使第二正式接合后的金屬構(gòu)件彼此變得平坦。
[0046]另外，理想的是，在進(jìn)行上述第一正式接合工序后，將在摩擦攪拌中產(chǎn)生的毛邊去除，并且將上述金屬構(gòu)件翻轉(zhuǎn)，具有第二正式接合工序，在上述第二正式接合工序中，從上述金屬構(gòu)件的背面?zhèn)葘ι鲜鰧硬窟M(jìn)行摩擦攪拌，在上述第二正式接合工序中，使用沒有臺階的平坦架臺，并且使用比在上述第一正式接合工序中使用的旋轉(zhuǎn)工具小型的小型旋轉(zhuǎn)工具來進(jìn)行摩擦攪拌，或者是在僅使攪拌銷與上述金屬構(gòu)件接觸的狀態(tài)下進(jìn)行摩擦攪拌。
[0047]根據(jù)上述接合方法，由于在進(jìn)行第一正式接合工序后，被接合的金屬構(gòu)件變得平坦，因此，通過使用沒有臺階的平坦架臺，能夠穩(wěn)定地進(jìn)行第二正式接合工序。另外，通過以進(jìn)熱量減小的方式進(jìn)行第二正式接合工序，能夠抑制摩擦攪拌接合后的熱收縮的發(fā)生。藉此，能使第二正式接合后的金屬構(gòu)件彼此變得平坦。
[0048]另外，理想的是，在上述第二正式接合工序中，一邊使攪拌銷進(jìn)入到在上述第一正式接合工序中形成的塑性化區(qū)域內(nèi)，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。
[0049]根據(jù)上述接合方法，由于能在第二正式接合工序中對在第一正式接合工序中形成在塑性化區(qū)域內(nèi)的接合缺陷再次進(jìn)行摩擦攪拌，因此，能夠提高接合部的水密性及氣密性，并且提高接合強(qiáng)度。
[0050]另外，理想的是，利用沒有臺階的平坦架臺以及配置在上述平坦架臺的正面上的金屬制的夾設(shè)板，來形成上述載置部，在上述第一正式接合工序中，在使另一方的上述金屬構(gòu)件的背面與上述夾設(shè)板的正面進(jìn)行面接觸，并且利用由上述夾設(shè)板形成的臺階使一方的上述金屬構(gòu)件傾斜的狀態(tài)下進(jìn)行摩擦攪拌。
[0051]根據(jù)上述接合方法，在進(jìn)行第一正式接合工序時，使用夾設(shè)板預(yù)先使一方的金屬構(gòu)件傾斜，通過利用摩擦攪拌接合后的熱收縮，能使被接合的金屬構(gòu)件變得平坦。另外，通過利用由夾設(shè)板形成的臺階，能使金屬構(gòu)件容易地傾斜。
[0052]另外，理想的是，在進(jìn)行上述第一正式接合工序后，將在摩擦攪拌中產(chǎn)生的毛邊去除，并且將上述金屬構(gòu)件翻轉(zhuǎn)，具有第二正式接合工序，在上述第二正式接合工序中，從上述金屬構(gòu)件的背面?zhèn)葘ι鲜鰧硬窟M(jìn)行摩擦攪拌，在上述第二正式接合工序中，拆除上述夾設(shè)板，一邊使冷卻介質(zhì)在上述平坦架臺的冷卻流路中流動來對上述金屬構(gòu)件進(jìn)行冷卻，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。
[0053]根據(jù)上述接合方法，由于在進(jìn)行第一正式接合工序后，被接合的金屬構(gòu)件變得平坦，因此，通過使用沒有臺階的平坦架臺，能夠穩(wěn)定地進(jìn)行第二正式接合工序。另外，在第二正式接合工序中，一邊將金屬構(gòu)件冷卻一邊進(jìn)行摩擦攪拌，因此，能夠抑制摩擦攪拌接合后的熱收縮的發(fā)生。藉此，能使第二正式接合后的金屬構(gòu)件彼此變得平坦。
[0054]另外，理想的是，在進(jìn)行上述第一正式接合工序后，將在摩擦攪拌中產(chǎn)生的毛邊去除，并且將上述金屬構(gòu)件翻轉(zhuǎn)，具有第二正式接合工序，在上述第二正式接合工序中，從上述金屬構(gòu)件的背面?zhèn)葘ι鲜鰧硬窟M(jìn)行摩擦攪拌，在上述第二正式接合工序中，拆除上述夾設(shè)板，使用比在上述第一正式接合工序中使用的旋轉(zhuǎn)工具小型的小型旋轉(zhuǎn)工具來進(jìn)行摩擦攪拌，或者是在僅使攪拌銷與上述金屬構(gòu)件接觸的狀態(tài)下進(jìn)行摩擦攪拌。
[0055]根據(jù)上述接合方法，由于在進(jìn)行第一正式接合工序后，接合后的金屬構(gòu)件變得平坦，因此，通過使用沒有臺階的平坦架臺，能夠穩(wěn)定地進(jìn)行第二正式接合工序。另外，通過以進(jìn)熱量減小的方式進(jìn)行第二正式接合工序，能夠抑制摩擦攪拌接合后的熱收縮的發(fā)生。藉此，能使第二正式接合后的金屬構(gòu)件彼此變得平坦。
[0056]另外，理想的是，在上述第二正式接合工序中，一邊使攪拌銷進(jìn)入到在上述第一正式接合工序中形成的塑性化區(qū)域內(nèi)，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。
[0057]根據(jù)上述接合方法，由于能在第二正式接合工序中對在第一正式接合工序中形成在塑性化區(qū)域內(nèi)的接合缺陷再次進(jìn)行摩擦攪拌，因此，能夠提高接合部的水密性及氣密性，并且提高接合強(qiáng)度。
[0058]另外，理想的是，在進(jìn)行上述第一正式接合工序后，將在摩擦攪拌中產(chǎn)生的毛邊去除，并且將上述金屬構(gòu)件翻轉(zhuǎn)，具有第二正式接合工序，在上述第二正式接合工序中，從上述金屬構(gòu)件的背面?zhèn)葘ι鲜鰧硬窟M(jìn)行摩擦攪拌，在上述第二正式接合工序中，使上述金屬構(gòu)件的正面與金屬制的夾設(shè)板的正面進(jìn)行面接觸，并且一邊使冷卻介質(zhì)在上述平坦架臺的冷卻流路中流動來對上述金屬構(gòu)件進(jìn)行冷卻，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。
[0059]根據(jù)上述接合方法，由于在進(jìn)行第一正式接合工序后，被接合的金屬構(gòu)件變得平坦，因此，通過使用夾設(shè)板，能夠穩(wěn)定地進(jìn)行第二正式接合工序。另外，在第二正式接合工序中，一邊將金屬構(gòu)件冷卻一邊進(jìn)行摩擦攪拌，因此，能夠抑制摩擦攪拌接合后的熱收縮的發(fā)生。由此，能使第二正式接合后的金屬構(gòu)件彼此變得平坦。
[0060]另外，理想的是，在進(jìn)行上述第一正式接合工序后，將在摩擦攪拌中產(chǎn)生的毛邊去除，并且將上述金屬構(gòu)件翻轉(zhuǎn)，具有第二正式接合工序，在上述第二正式接合工序中，從上述金屬構(gòu)件的背面?zhèn)葘ι鲜鰧硬窟M(jìn)行摩擦攪拌，在上述第二正式接合工序中，使上述金屬構(gòu)件的正面與金屬制的夾設(shè)板的正面進(jìn)行面接觸，并且使用比在上述第一正式接合工序中使用的旋轉(zhuǎn)工具小型的小型旋轉(zhuǎn)工具來進(jìn)行摩擦攪拌，或者是在僅使攪拌銷與上述金屬構(gòu)件接觸的狀態(tài)下進(jìn)行摩擦攪拌。
[0061]根據(jù)上述接合方法，由于在進(jìn)行第一正式接合工序后，被接合的金屬構(gòu)件變得平坦，因此，通過使用夾設(shè)板，能夠穩(wěn)定地進(jìn)行第二正式接合工序。另外，通過以進(jìn)熱量減小的方式進(jìn)行第二正式接合工序，能夠抑制摩擦攪拌接合后的熱收縮的發(fā)生。藉此，能使第二正式接合后的金屬構(gòu)件彼此變得平坦。
[0062]另外，理想的是，在上述第二正式接合工序中，一邊使攪拌銷進(jìn)入到在上述第一正式接合工序中形成的塑性化區(qū)域內(nèi)，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。
[0063]根據(jù)上述接合方法，能在第二正式接合工序中對在第一正式接合工序中形成在塑性化區(qū)域內(nèi)的接合缺陷再次進(jìn)行摩擦攪拌，因此，能夠提高接合部的水密性及氣密性，并且提尚接合強(qiáng)度。
[0064]另外，理想的是，在上述第一正式接合工序中，將上述旋轉(zhuǎn)工具的旋轉(zhuǎn)方向以及前進(jìn)方向設(shè)定為使摩擦攪拌的旋轉(zhuǎn)工具的剪切側(cè)成為另一方的上述金屬構(gòu)件側(cè)。
[0065]剪切側(cè)是指“旋轉(zhuǎn)工具的外周與被接合部的相對速度為旋轉(zhuǎn)工具的外周處的切線速度的大小加上移動速度的大小后得到的值的一側(cè)”。另一方面，流動側(cè)指“通過使旋轉(zhuǎn)工具沿與旋轉(zhuǎn)工具的移動方向相反的方向轉(zhuǎn)動，而使旋轉(zhuǎn)工具與被接合部的相對速度為低速的一側(cè)”。當(dāng)進(jìn)行摩擦攪拌時，剪切側(cè)的進(jìn)熱量比流動側(cè)的進(jìn)熱量大。
[0066]根據(jù)上述接合方法，由于將剪切側(cè)設(shè)定為位于另一方的金屬構(gòu)件側(cè)，因此，進(jìn)入另一方的金屬構(gòu)件側(cè)的進(jìn)熱量增大，但由于另一方的金屬構(gòu)件的背面與載置部接觸，因此，排熱量也增大。藉此，能夠抑制另一方的金屬構(gòu)件的變形。
[0067]發(fā)明效果
[0068]根據(jù)本發(fā)明的接合方法，能使被接合的金屬構(gòu)件容易地變得平坦。
【附圖說明】
[0069]圖1(a)和圖1(b)是表示本發(fā)明第一實施方式的接合方法的剖視圖，其中，圖1(a)表示第一架臺，圖1 (b)表示準(zhǔn)備工序。
[0070]圖2(a)和圖2(b)是表示第一實施方式的接合方法的剖視圖，其中，圖2(a)表示第一正式接合工序，圖2(b)表示毛邊去除工序。
[0071]圖3(a)和圖3(b)是表示第一實施方式的接合方法的剖視圖，其中，圖3(a)表示第二正式接合工序的接合前的狀態(tài)，圖3(b)表示第二正式接合工序的接合中的狀態(tài)。
[0072]圖4(a)和圖4(b)是表示第二實施方式的接合方法的剖視圖，其中，圖4(a)表示第一正式接合工序，圖4(b)表示第二正式接合工序。
[0073]圖5(a)和圖5(b)是表示第三實施方式的接合方法的剖視圖，其中，圖5(a)表示第一正式接合工序，圖5 (b)表示第二正式接合工序。
[0074]圖6是表示架臺的變形例的剖視圖。
[0075]圖7(a)和圖7(b)是表示本發(fā)明第四實施方式的接合方法的剖視圖，其中，圖7(a)表示準(zhǔn)備工序，圖7(b)表示第一正式接合工序。
[0076]圖8(a)和圖8(b)是表示第四實施方式的接合方法的剖視圖，其中，圖8(a)表示毛邊去除工序，圖8(b)表示第二正式接合工序。
[0077]圖9是表示第四實施方式的接合方法的第二正式接合工序后的金屬構(gòu)件的剖視圖。
[0078]圖10(a)、圖10(b)和圖10(c)是表示第四實施方式的接合方法的矯正工序的剖視圖，其中，圖10(a)是立體圖，圖10(b)表不矯正如，圖10(c)表不矯正后。
[0079]圖11是表示矯正工序的變形例的立體圖。
[0080]圖12表示本發(fā)明第五實施方式的可動式架臺。
[0081]圖13(a)和圖13(b)是表示第五實施方式的接合方法的準(zhǔn)備工序的剖視圖，其中，圖13(a)表示載置有金屬構(gòu)件的狀態(tài)，圖13(b)表示使金屬構(gòu)件傾斜后的狀態(tài)。
[0082]圖14(a)、圖14(b)和圖14(c)是表示第五實施方式的接合方法的剖視圖，其中，圖14(a)表示第一正式接合工序，圖14(b)表示毛邊去除工序，圖14(c)表示第二正式接合工序。
[0083]圖15(a)和圖15(b)是表不第五實施方式的變形例的剖視圖，其中，圖15(a)表不第二正式接合工序前的狀態(tài)，圖15(b)表示第二正式接合工序中的狀態(tài)。
[0084]圖16(a)和圖16(b)是表示本發(fā)明第六實施方式的接合方法的剖視圖，其中，圖16(a)表示第一正式接合工序，圖16(b)表示第二正式接合工序。
[0085]圖17(a)和圖17(b)是表示本發(fā)明第七實施方式的剖視圖，其中，圖17(a)表示第一正式接合工序，圖17(b)表示第二正式接合工序。
[0086]圖18(a)和圖18(b)是表示本發(fā)明的第七實施方式的變形例的剖視圖，其中，圖18(a)表示第一正式接合工序，圖18(b)表示第二正式接合工序。
【具體實施方式】
[0087][第一實施方式]
[0088]參照附圖對本發(fā)明的第一實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。首先，對在本實施方式中使用的第一架臺進(jìn)行說明。
[0089]如圖1(a)所示，在第一實施方式的接合方法中，使用第一架臺K。第一架臺K由冷卻板Kl、夾持件K2以及冷卻流路K3構(gòu)成。如圖1 (b)所示，第一架臺K是將金屬構(gòu)件1、I接合時使用的臺，并且能將金屬構(gòu)件1、1冷卻。
[0090 ]冷卻板KI由金屬制成，呈長方體。理想的是，冷卻板KI由傳熱性高的金屬形成。在冷卻板Kl的正面設(shè)置有多個夾持件K2。夾持件K2是在冷卻板Kl上將金屬構(gòu)件1、I約束成無法移動的構(gòu)件。
[0091]冷卻流路K3是供制冷劑(冷水或冷氣)流通的流路。冷卻流路K3的配置位置以及配置根數(shù)沒有特別限制，理想的是，在靠近后述對接部J的位置處，沿著對接部J的延伸方向配置。
[0092]接著，對第一實施方式的接合方法進(jìn)行說明。如圖1(b)所示，在第一實施方式中，利用摩擦攪拌將通過使金屬構(gòu)件1、1的端部彼此對接而形成的對接部J接合。在第一實施方式的接合方法中，進(jìn)行準(zhǔn)備工序、第一正式接合工序、毛邊去除工序以及第二正式接合工序。
[0093]準(zhǔn)備工序是以使對接部J升高的方式將金屬構(gòu)件1、I固定在第一架臺K上的工序。在準(zhǔn)備工序中，一邊使金屬構(gòu)件1、I的一端側(cè)的端面la、Ia對接而形成對接部J，一邊將金屬構(gòu)件1、1的一端側(cè)配置在間隔件10上。另外，利用夾持件K2將金屬構(gòu)件1、1的另一端側(cè)固定。也就是說，以使金屬構(gòu)件1、I的一端側(cè)(端面la、Ia—側(cè))比金屬構(gòu)件1、I的另一端側(cè)高的方式使金屬構(gòu)件1、I傾斜。由此，金屬構(gòu)件1、I被固定成對接部J處于最高的狀態(tài)。
[0094]金屬構(gòu)件I是金屬制的板狀構(gòu)件。金屬構(gòu)件1、1為相同的形狀。另外，金屬構(gòu)件1、1由相同的材料形成。金屬構(gòu)件I的材料只要是能夠進(jìn)行摩擦攪拌的金屬即可，沒有特別限制，例如可以從鋁、鋁合金、銅、銅合金、鈦、鈦合金、鎂以及鎂合金等中適當(dāng)?shù)剡x擇。
[0095]間隔件10是配置在冷卻板Kl中央的板狀構(gòu)件。間隔件10沿對接部J的延伸方向配置。間隔件10的材料沒有特別限制。
[0096]在金屬構(gòu)件1、I被固定于第一架臺K后，端面la、Ia的下端處于相抵接的狀態(tài)，但端面la、la的上端處于稍微分開的狀態(tài)。本實施方式的“對接部”也包括端面la、la對接，在端面la、la間形成的空間截面呈V字形的狀態(tài)。
[0097]金屬構(gòu)件1、I的傾斜角度沒有特別限定，可以考慮金屬構(gòu)件1、I的材質(zhì)、各部位的尺寸、后述正式接合工序的進(jìn)熱量以及接合后的熱收縮等，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定利用第一正式接合工序后的熱收縮使金屬構(gòu)件1、1變得平坦這樣的傾斜角度。
[0098]第一正式接合工序是從金屬構(gòu)件1、1的正面lb、lb側(cè)對對接部J進(jìn)行摩擦攪拌接合的工序。如圖1(b)所示，在本實施方式中，第一正式接合工序使用旋轉(zhuǎn)工具G。旋轉(zhuǎn)工具G由呈圓柱狀的肩部Gl以及從肩部Gl的下端面突出的攪拌銷G2構(gòu)成。攪拌銷G2呈錐臺形狀。
[0099]如圖2(a)所示，在第一正式接合工序中，將旋轉(zhuǎn)著的旋轉(zhuǎn)工具G的攪拌銷G2從金屬構(gòu)件1、I的正面Ib、Ib側(cè)插入對接部J ο接著，使旋轉(zhuǎn)工具G沿對接部J相對移動。
[0100]在本實施方式中，將肩部Gl的下端面相對于正面lb、lb壓入數(shù)毫米程度來進(jìn)行摩擦攪拌。利用旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)工具G對端面la、la的金屬進(jìn)行摩擦攪拌來使金屬構(gòu)件1、1接合。在旋轉(zhuǎn)工具G的移動軌跡上形成塑性化區(qū)域Wl。只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)定攪拌銷G2相對于金屬構(gòu)件1、I的插入深度即可，理想的是，將攪拌銷G2的前端插入至對接部J的深度方向的I /2以上的位置。當(dāng)?shù)谝徽浇雍瞎ば蚪Y(jié)束之后，將夾持件K2解除并擱置金屬構(gòu)件1、I。另外，從第一架臺K上將間隔件10拆除。
[0101]如圖2(b)所示，毛邊去除工序是將在第一正式接合工序中產(chǎn)生的毛邊V去除的工序。在毛邊去除工序中，將在金屬構(gòu)件1、I的正面lb、Ib產(chǎn)生的毛邊V去除而使正面lb、Ib平坦。
[0102]第二正式接合工序是一邊使制冷劑在第一架臺K的冷卻流路K3內(nèi)流動來將金屬構(gòu)件1、I冷卻，一邊從金屬構(gòu)件1、I的背面lc、Ic側(cè)對對接部J進(jìn)行摩擦攪拌接合的工序。如圖3(a)所示，在第二正式接合工序中，首先將金屬構(gòu)件1、1翻轉(zhuǎn)，利用夾持件K2在第一架臺K上將金屬構(gòu)件1、1限制成無法移動。金屬構(gòu)件1、1的正面lb、lb與冷卻板Kl的正面進(jìn)行面接觸。如圖3(b)所示，在第二正式接合工序中，將旋轉(zhuǎn)著的旋轉(zhuǎn)工具G的攪拌銷G2從金屬構(gòu)件1、1的背面I c、I c插入對接部J ο接著，使旋轉(zhuǎn)工具G沿著對接部J相對移動。
[0103]在本實施方式中，將肩部Gl的下端面從背面lc、lc壓入數(shù)毫米程度來進(jìn)行摩擦攪拌。利用旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)工具G對端面la、la的金屬進(jìn)行摩擦攪拌來將金屬構(gòu)件1、1接合。在旋轉(zhuǎn)工具G的移動軌跡上形成塑性化區(qū)域W2。只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)定攪拌銷G2相對于金屬構(gòu)件1、I的插入深度即可，理想的是，插入到使塑性化區(qū)域Wl與塑性化區(qū)域W2接觸的程度。更理想的是，像本實施方式這樣以使攪拌銷G2進(jìn)入到塑性化區(qū)域Wl內(nèi)的程度插入攪拌銷G2。利用以上的工序使金屬構(gòu)件1、I接合。
[0104]根據(jù)以上說明的本實施方式的接合方法，在進(jìn)行第一正式接合工序時，預(yù)先使金屬構(gòu)件1、1彼此傾斜，通過利用摩擦攪拌接合后的熱收縮，能在第一正式接合工序之后使接合后的金屬構(gòu)件1、1變得平坦。在現(xiàn)有的接合方法中，在進(jìn)行了第一正式接合工序之后，金屬構(gòu)件彼此呈凹狀翹曲，因此，不容易進(jìn)行第二正式接合工序。但是，根據(jù)本實施方式，在進(jìn)行了第一正式接合工序之后，即使將金屬構(gòu)件1、1翻轉(zhuǎn)，由于金屬構(gòu)件1、1是平坦的，因此，也能夠理想地進(jìn)行第二正式接合工序。
[0105]另外，在進(jìn)行第二正式接合工序時，一邊利用冷卻板Kl將金屬構(gòu)件1、I冷卻，一邊進(jìn)行摩擦攪拌，因此，能夠抑制第二正式接合工序后的熱收縮的發(fā)生。藉此，能容易地使第二正式接合工序后的金屬構(gòu)件1、I變得平坦。
[0106]另外，通過在第一正式接合工序后進(jìn)行毛邊去除工序，由于能夠增大冷卻板Kl與金屬構(gòu)件1、1的接觸面積，因此，能夠提高冷卻效率。另外，通過在第一正式接合工序之后進(jìn)行毛邊去除工序，能在第二正式接合工序中，不會使金屬構(gòu)件1、I晃動，而能穩(wěn)定地進(jìn)行摩擦攪拌。另外，通過沿對接部J的延伸方向配置冷卻流路K3，能對產(chǎn)生摩擦熱的部分集中地進(jìn)tx冷卻，因此，能夠提尚冷卻效率。
[0107]另外，在像本實施方式的接合方法這樣進(jìn)行第二接合工序時，通過使攪拌銷G2進(jìn)入到塑性化區(qū)域Wl內(nèi)，能夠再次對塑性化區(qū)域Wl的前端側(cè)進(jìn)行攪拌。藉此，在塑性化區(qū)域Wl產(chǎn)生了接合缺陷的情況下，再次對塑性化區(qū)域Wl進(jìn)行摩擦攪拌，因此，能將上述接合缺陷修復(fù)。藉此，能夠提高接合部的水密性以及氣密性。
[0108]另外，通過在第一架臺K與金屬構(gòu)件1、1之間配置間隔件10，能夠容易地進(jìn)行一邊使金屬構(gòu)件1、I傾斜一邊使金屬構(gòu)件1、I彼此對接的作業(yè)。另外，僅改變間隔件10的高度，就能改變金屬構(gòu)件1、I的傾斜角度。
[0109]另外，第一架臺K包括冷卻板Kl，因此，能夠利用相同的架臺進(jìn)行第一正式接合工序以及第二正式接合工序，因而能夠減少在摩擦攪拌中使用的裝置個數(shù)。
[0110]另外，在本實施方式中，使用間隔件10使金屬構(gòu)件1、1傾斜，但只要能以使對接部J升高的方式使金屬構(gòu)件1、1傾斜，也可以省略間隔件10。
[0111][第二實施方式]
[0112]接著，對本發(fā)明第二實施方式的接合方法進(jìn)行說明。在第二實施方式的接合方法中，如圖4所示，在使用冷卻板Kl以及第二架臺L這一點上，與第一實施方式不同。在第二實施方式中，以與第一實施方式不同的部分為中心進(jìn)行說明。
[0113]冷卻板Kl與第一實施方式同樣地，包括冷卻流路K3。第二架臺L由基板LI以及夾持件L2構(gòu)成。基板LI由金屬制成且呈長方體。理想的是，基板LI由傳熱性高的金屬形成。
[0114]在第二實施方式的接合方法中，進(jìn)行準(zhǔn)備工序、第一正式接合工序、毛邊去除工序以及第二正式接合工序。
[0115]在準(zhǔn)備工序中，將第二架臺L配置在冷卻板Kl上。接著，在準(zhǔn)備工序中，在第二架臺L上，一邊使金屬構(gòu)件1、I的一端側(cè)的端面la、Ia對接而形成對接部J，一邊將金屬構(gòu)件1、I的一端側(cè)配置在間隔件10上。另外，利用夾持件L2將金屬構(gòu)件1、1的另一端側(cè)固定。也就是說，以使金屬構(gòu)件1、1的一端側(cè)比金屬構(gòu)件1、1的另一端側(cè)高的方式使金屬構(gòu)件1、1傾斜。藉此，金屬構(gòu)件1、I被固定成對接部J處于最高的狀態(tài)。
[0116]第一正式接合工序以及毛邊去除工序與第一實施方式相同。如圖4(b)所示，在第二正式接合工序中，首先將去除了毛邊的金屬構(gòu)件1、1翻轉(zhuǎn)，利用夾持件L2在第二架臺L上將金屬構(gòu)件1、I限制成無法移動。接著，在第二正式接合工序中，一邊使制冷劑在冷卻板Kl的冷卻流路K3中流動來將金屬構(gòu)件1、I冷卻，一邊從金屬構(gòu)件1、I的背面lc、Ic側(cè)對對接部J進(jìn)行摩擦攪拌接合。第二正式接合工序除了使用冷卻板Kl以及第二架臺L這一點以外，與第一實施方式相同。
[0117]也可以像以上說明的第二實施方式這樣，將冷卻板Kl與第二架臺L層疊來將金屬構(gòu)件1、I接合。即使是這種形態(tài)，在第二正式接合工序中，也能一邊將金屬構(gòu)件1、I冷卻一邊進(jìn)行摩擦攪拌。在第二實施方式的接合方法中，也能獲得與第一實施方式大致同等的效果。
[0118][第三實施方式]
[0119]接著，對本發(fā)明第三實施方式的接合方法進(jìn)行說明。在第三實施方式的接合方法中，在如下這點上與第一實施方式不同，即，在第一正式接合工序以及第二正式接合工序中，使用不同的架臺。在第三實施方式的接合工序中，以與第一實施方式不同的部分為中心進(jìn)行說明。
[0120]在第三實施方式的接合方法中，進(jìn)行準(zhǔn)備工序、第一正式接合工序、毛邊去除工序以及第二正式接合工序。
[0121]如圖5(a)所示，在準(zhǔn)備工序中，在第三架臺M上將金屬構(gòu)件1、1限制成無法移動。第三架臺M由基板Ml、夾持件M2以及凸部M3構(gòu)成。凸部M3凸出設(shè)置在基板Ml中央，并且沿對接部J的延伸方向延伸設(shè)置。凸部M3的截面形狀沒有特別限制。
[0122]在準(zhǔn)備工序中，在第三架臺M上，一邊使金屬構(gòu)件1、I的一端側(cè)的端面la、Ia對接來形成對接部J，一邊將金屬構(gòu)件1、1的一端側(cè)配置在凸部M3上。另外，利用夾持件M2將金屬構(gòu)件1、1的另一端側(cè)固定。也就是說，以使金屬構(gòu)件1、1的一端側(cè)(端面la、la側(cè))比金屬構(gòu)件1、I的另一端側(cè)高的方式使金屬構(gòu)件1、1傾斜。藉此，金屬構(gòu)件1、1被固定成對接部J位于最高的狀態(tài)。
[0123]第一正式接合工序以及毛邊去除工序與第一實施方式相同。如圖5(b)所示，在第二正式接合工序中，使用第一架臺K進(jìn)行摩擦攪拌。在第二正式接合工序中，將去除了毛邊的金屬構(gòu)件1、I翻轉(zhuǎn)，利用夾持件K2在第一架臺K上將金屬構(gòu)件1、I限制成無法移動。此外，在第二正式接合工序中，一邊使制冷劑在冷卻板Kl的冷卻流路K3中流動來將金屬構(gòu)件1、I冷卻，一邊從金屬構(gòu)件1、1的背面lc、lc側(cè)對對接部J進(jìn)行摩擦攪拌接合。第二正式接合工序與第一實施方式相同。
[0124]也可以像以上說明的第三實施方式那樣分別獨立地設(shè)置第三架臺M以及第一架臺K，利用第三架臺M進(jìn)行第一正式接合工序，利用第一架臺K進(jìn)行第二正式接合工序。這樣，也能獲得與第一實施方式大致同等的效果。利用凸部M3也能以使對接部J升高的方式使金屬構(gòu)件1、I容易地傾斜。
[0125]另外，在第二實施方式的第一正式接合工序(參照圖4(a))中，也可以使第三架臺M層疊在冷卻板Kl上來金屬構(gòu)件1、I接合，以代替第二架臺L。
[0126][變形例]
[0127]接著，對架臺的變形例進(jìn)行說明。圖6是表示架臺的變形例的剖視圖。如圖6所示，第四架臺N由基板N1、夾持件N2以及設(shè)置在基板NI上的傾斜載置部N4構(gòu)成。
[0128]傾斜載置部N4的截面呈三角形，包括傾斜面N4a、N4a。在準(zhǔn)備工序中，一邊使金屬構(gòu)件1、I的背面Ic分別與傾斜面N4a、N4a面接觸，一邊將金屬構(gòu)件1、I配置成使對接部J位于頂點N4b，并利用夾持件N2固定。也就是說，在第四架臺N上，也能以使金屬構(gòu)件1、1的一端側(cè)(端面Ia、Ia側(cè))比金屬構(gòu)件1、I的另一端側(cè)高的方式使金屬構(gòu)件1、I傾斜。
[0129]在第二實施方式的第一正式接合工序(參照圖4(a))中，也可以使第四架臺N層疊在冷卻板Kl上來使金屬構(gòu)件1、1接合，以代替第二架臺L。另外，在第三實施方式的第一正式接合工序(參照圖5(a))中，也可以利用第四架臺N代替第三架臺M來使金屬構(gòu)件1、1接合。這樣，使用包括傾斜載置部N4的第四架臺N，也能進(jìn)行準(zhǔn)備工序以及第一正式接合工序。
[0130]以上，對本發(fā)明的實施方式以及變形例進(jìn)行了說明，但能在不違背本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)計變更。例如，在本實施方式中，使金屬構(gòu)件1、I均以相同的角度傾斜，但兩者的傾斜角度也可以不同。
[0131]另外，傾斜載置部N4包括傾斜面N4a、N4a，但本發(fā)明并不限定于此。雖然省略了具體的圖示，但也可以利用水平面以及傾斜面N4a來構(gòu)成傾斜載置部。在這種情況下的準(zhǔn)備工序中，將一方的金屬構(gòu)件I載置在水平面上，并且將另一方的金屬構(gòu)件I載置在傾斜面N4a上。這樣，也能在第二正式接合工序中以使金屬構(gòu)件的一端側(cè)比金屬構(gòu)件的另一端側(cè)高的方式傾斜的狀態(tài)進(jìn)行摩擦攪拌。
[0132]另外，也可以不將金屬構(gòu)件1、1的另一端側(cè)固定在架臺上來進(jìn)行第一正式接合工序以及第二正式接合工序。
[0133][第四實施方式]
[0134]參照附圖，對本發(fā)明第四實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖7(a)所示，在第四實施方式中，利用摩擦攪拌將通過使金屬構(gòu)件1、1的端部彼此對接而形成的對接部J接合。在第四實施方式的接合方法中，進(jìn)行準(zhǔn)備工序、第一正式接合工序、毛邊去除工序、第二正式接合工序以及矯正工序。
[0135]準(zhǔn)備工序是以使對接部J升高的方式將金屬構(gòu)件1、I固定在架臺KA上的工序。架臺KA由基板KAl和多個夾持件K2構(gòu)成。基板KAl呈長方體。
[0136]在準(zhǔn)備工序中，一邊使金屬構(gòu)件1、I的一端側(cè)的端面la、Ia對接來形成對接部J，一邊將金屬構(gòu)件1、1的一端側(cè)配置在間隔件10上。另外，利用夾持件K2將金屬構(gòu)件1、1的另一端側(cè)固定。也就是說，以使金屬構(gòu)件1、1的一端側(cè)(端面la、la側(cè))比金屬構(gòu)件1、1的另一端側(cè)高的方式使金屬構(gòu)件1、I傾斜。藉此，金屬構(gòu)件1、I被固定成對接部J位于最高的狀態(tài)。
[0137]金屬構(gòu)件I是金屬制的板狀構(gòu)件。金屬構(gòu)件1、1形成為相同的形狀。另外，金屬構(gòu)件
1、1由相同的材料形成。金屬構(gòu)件I的材料只要是能夠進(jìn)行摩擦攪拌的金屬即可，沒有特別限制，例如可以從鋁、鋁合金、銅、銅合金、鈦、鈦合金、鎂及鎂合金等中適當(dāng)?shù)剡x擇。
[0138]間隔件10是配置在基板KAl中央的板狀構(gòu)件。間隔件10沿對接部J的延伸方向配置。間隔件10的材料沒有特別限制。
[0139]在將金屬構(gòu)件1、I固定在架臺KA上時，端面la、Ia的下端處于相抵接的狀態(tài)，但端面la、la的上端處于稍微分開的狀態(tài)。
[0140]金屬構(gòu)件1、I的傾斜角度沒有特別限定，可以考慮金屬構(gòu)件1、I的材質(zhì)、各部位的尺寸、后述正式接合工序的進(jìn)熱量以及接合后的熱收縮等，來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定利用第一正式接合工序后的熱收縮使金屬構(gòu)件1、1變得平坦這樣的傾斜角度。
[0141]第一正式接合工序是從金屬構(gòu)件1、1的正面lb、lb側(cè)對對接部J進(jìn)行摩擦攪拌接合的工序。如圖7(b)所示，在本實施方式中，第一正式接合工序使用旋轉(zhuǎn)工具G。旋轉(zhuǎn)工具G由呈圓柱狀的肩部G1以及從肩部G1的下端面突出的攪拌銷G2構(gòu)成。攪拌銷G2呈錐臺形狀。
[0142]在第一正式接合工序中，將旋轉(zhuǎn)著的旋轉(zhuǎn)工具G的攪拌銷G2從金屬構(gòu)件1、1的正面 lb、lb側(cè)插入對接部J。接著，使旋轉(zhuǎn)工具G沿著對接部J進(jìn)行相對移動。
[0143]在本實施方式中，將肩部G1的下端面從正面lb、lb壓入數(shù)毫米程度來進(jìn)行摩擦攪拌。利用旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)工具G對端面la、la的金屬進(jìn)行摩擦攪拌而使金屬構(gòu)件1、1接合。在旋轉(zhuǎn)工具G的移動軌跡上形成塑性化區(qū)域W1。只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)定攪拌銷G2相對于金屬構(gòu)件1、1的插入深度即可，理想的是，將攪拌銷G2的前端插入到對接部J的深度方向的1/2以上的位置處。 當(dāng)?shù)谝徽浇雍瞎ば蚪Y(jié)束后，將夾持件K2解除并放置金屬構(gòu)件1、1。另外，從架臺KA上拆除間隔件10。
[0144]如圖8(a)所示，毛邊去除工序是將在第一正式接合工序中產(chǎn)生的毛邊V去除的工序。在毛邊去除工序中，將在金屬構(gòu)件1、1的正面lb、lb產(chǎn)生的毛邊V去除而使正面lb、lb平坦。
[0145]第二正式接合工序是從金屬構(gòu)件1、1的背面lc、lc側(cè)對對接部J進(jìn)行摩擦攪拌接合的工序。如圖8(b)所示，在第二正式接合工序中，首先將金屬構(gòu)件1、1翻轉(zhuǎn)，利用夾持件K2在架臺KA上將金屬構(gòu)件1、1限制成無法移動。金屬構(gòu)件1、1的正面lb、lb與基板KA1的正面進(jìn)行面接觸。另外，在第二正式接合工序中，將旋轉(zhuǎn)著的旋轉(zhuǎn)工具G的攪拌銷G2從金屬構(gòu)件1、1的背面1 c、1 c插入對接部J。接著，使旋轉(zhuǎn)工具G沿著對接部J進(jìn)行相對移動。
[0146]在本實施方式中，將肩部G1的下端面從背面lc、lc壓入數(shù)毫米程度來進(jìn)行摩擦攪拌。利用旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)工具G對端面la、la的金屬進(jìn)行摩擦攪拌來使金屬構(gòu)件1、1接合。在旋轉(zhuǎn)工具G的移動軌跡上形成塑性化區(qū)域W2。只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)定攪拌銷G2相對于金屬構(gòu)件1、1的插入深度即可，理想的是，將攪拌銷G2插入到使塑性化區(qū)域W1與塑性化區(qū)域W2接觸的程度。更理想的是，像本實施方式這樣，將攪拌銷G2插入到進(jìn)入塑性化區(qū)域W1內(nèi)的程度。
[0147]當(dāng)?shù)诙浇雍瞎ば蚪Y(jié)束后，將夾持件K2解除并放置金屬構(gòu)件1、1。如圖9所示，當(dāng)放置金屬構(gòu)件1、1時，在第二正式接合工序中形成的塑性化區(qū)域W2會發(fā)生熱收縮，因此，金屬構(gòu)件1、1的背面lc、lc側(cè)處于呈凹狀翹曲的狀態(tài)。
[0148]矯正工序是對金屬構(gòu)件1、1的翹曲進(jìn)行矯正的工序。當(dāng)上述正式接合工序結(jié)束后， 將在摩擦攪拌中產(chǎn)生的毛邊去除，并且以金屬構(gòu)件1、1的正面lb、lb朝向上方的方式將金屬構(gòu)件1、1翻轉(zhuǎn)，以與塑性化區(qū)域W1的延伸方向平行的方式配置長板形狀的第一輔助構(gòu)件T1。 此外，在金屬構(gòu)件1、1的背面lc、lc的緣部，以與第一輔助構(gòu)件T1平行的方式配置長板形狀的第二輔助構(gòu)件T2以及第三輔助構(gòu)件T3。即，第二輔助構(gòu)件T2以及第三輔助構(gòu)件T3夾著塑性化區(qū)域W1、W2(第一輔助構(gòu)件T1)配置在兩側(cè)。
[0149]接著，在第一輔助構(gòu)件T1的上側(cè)以與第一輔助構(gòu)件T1正交的方式配置輥構(gòu)件R1， 在第二輔助構(gòu)件T2以及第三輔助構(gòu)件T3的下側(cè)以與第二輔助構(gòu)件T2以及第三輔助構(gòu)件T3 正交的方式配置輥構(gòu)件R2。也就是說，如圖10(b)所示，金屬構(gòu)件1、1以朝上側(cè)呈凸?fàn)畹臓顟B(tài)配置在輥構(gòu)件R1、R2之間，并且隔著第一輔助構(gòu)件T1至第三輔助構(gòu)件T3而被輥構(gòu)件R1、R2夾持。[〇15〇]第一輔助構(gòu)件T1至第三輔助構(gòu)件T3是進(jìn)行輥式矯正時的抵接件，并且是用于使金屬構(gòu)件1、1免受損傷的構(gòu)件。理想的是，第一輔助構(gòu)件T1至第三輔助構(gòu)件T3是比金屬構(gòu)件1、 1軟質(zhì)的材料，例如能夠使用鋁合金、硬質(zhì)橡膠、塑料以及木材。也可以省略第一輔助構(gòu)件T1 至第三輔助構(gòu)件T3。
[0151]當(dāng)輥構(gòu)件R1、R2相互靠近而對金屬構(gòu)件1、1施加壓力時，如圖10(b)及圖10(c)所示，第一輔助構(gòu)件T1向下側(cè)推壓金屬構(gòu)件1、1，第二輔助構(gòu)件T2及第三輔助構(gòu)件T3向上側(cè)推壓金屬構(gòu)件1、1的兩端側(cè)，因此，在金屬構(gòu)件1、1上作用有彎曲力矩。該彎曲力矩使金屬構(gòu)件 1、1的背面lc、lc側(cè)產(chǎn)生拉伸應(yīng)力，因此，強(qiáng)制性地使金屬構(gòu)件1、1向下側(cè)呈凸?fàn)顡锨?。[〇152]另外，如圖10(a)所示，當(dāng)輥構(gòu)件R1沿箭頭a方向旋轉(zhuǎn)，并且輥構(gòu)件R2沿箭頭0方向旋轉(zhuǎn)時，輥構(gòu)件Rl、R2相對于金屬構(gòu)件1、1沿箭頭y方向(輥輸送方向)相對地移動。另外，當(dāng)輥構(gòu)件R1沿箭頭0方向旋轉(zhuǎn)，并且輥構(gòu)件R2沿箭頭a方向旋轉(zhuǎn)時，輥構(gòu)件R1、R2相對于金屬構(gòu)件1、1沿箭頭S方向(輥輸送方向)相對地移動。也就是說，輥輸送方向與旋轉(zhuǎn)工具G的移動方向(塑性化區(qū)域W1、W2)大致平行。
[0153]因而，在金屬構(gòu)件1、1上產(chǎn)生的彎曲力矩的位置隨著上述相對的移動而持續(xù)轉(zhuǎn)變， 因此，強(qiáng)制性地使金屬構(gòu)件1、1整體向下側(cè)呈凸?fàn)顡锨?。因此，通過反復(fù)進(jìn)行上述相對的移動而往復(fù)移動，能夠?qū)βN曲進(jìn)行矯正。另外，第一輔助構(gòu)件T1至第三輔助構(gòu)件T3只要根據(jù)金屬構(gòu)件1、1的力學(xué)特性及翹曲的曲率，設(shè)定成足以使金屬構(gòu)件1、1向與翹曲相反一側(cè)撓曲來對翹曲進(jìn)行矯正的厚度即可。
[0154]另外，也可以在使輥構(gòu)件R1、R2沿金屬構(gòu)件1、1的縱向(與塑性化區(qū)域W1、W2平行的方向)旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行矯正工序之后，使輥構(gòu)件Rl、R2沿橫向旋轉(zhuǎn)。即，以與橫向平行的方式配置第一輔助構(gòu)件T1至第三輔助構(gòu)件T3,并且以與第一輔助構(gòu)件T1至第三輔助構(gòu)件T3正交的方式配置輥構(gòu)件Rl、R2。接著，使輥構(gòu)件Rl、R2沿橫向往復(fù)移動。藉此，能夠平衡良好地對金屬構(gòu)件1、1進(jìn)行矯正。
[0155]另外，在此，對使金屬構(gòu)件1、1的正面lb、lb朝上來進(jìn)行矯正工序的情況進(jìn)行了說明，但也可以不將金屬構(gòu)件1、1翻轉(zhuǎn)，而使金屬構(gòu)件1、1的背面lc、lc朝上來進(jìn)行矯正工序。 [〇156]根據(jù)以上說明的本實施方式的接合方法，在進(jìn)行第一正式接合工序時，預(yù)先使金屬構(gòu)件1、1彼此傾斜，通過利用摩擦攪拌接合后的熱收縮，使在進(jìn)行了第一正式接合工序后發(fā)生接合的金屬構(gòu)件1、1變得平坦。藉此，即使將金屬構(gòu)件1、1翻轉(zhuǎn)，金屬構(gòu)件1、1也是平坦的，因此，能夠理想地進(jìn)行第二正式接合工序。
[0157]另外，通過進(jìn)行矯正工序，能對在金屬構(gòu)件1、1上產(chǎn)生的翹曲進(jìn)行矯正來使金屬構(gòu)件1、1平坦。根據(jù)本實施方式，進(jìn)行一次矯正工序即可，因此，能夠減少作業(yè)的勞力和時間。 另外，通過在第一正式接合工序后進(jìn)行毛邊去除工序，能在第二正式接合工序中，使金屬構(gòu)件1、1不晃動地穩(wěn)定地進(jìn)行摩擦攪拌。
[0158]另外，在像本實施方式的接合方法這樣進(jìn)行第二接合工序時，通過使攪拌銷G2進(jìn)入到塑性化區(qū)域W1內(nèi)，能夠再次對塑性化區(qū)域W1的前端側(cè)進(jìn)行攪拌。藉此，在塑性化區(qū)域W1 發(fā)生了接合缺陷的情況下，由于再次對塑性化區(qū)域W1進(jìn)行摩擦攪拌，因此，能將該接合缺陷修復(fù)。因而能夠提高接合部的水密性以及氣密性。另外，由于對接部J的深度方向的整體被接合，因此，能夠提高接合強(qiáng)度。
[0159]另外，通過在架臺KA與金屬構(gòu)件1、1之間配置間隔件10,能夠容易地進(jìn)行一邊使金屬構(gòu)件1、1傾斜一邊使金屬構(gòu)件1、1彼此對接的作業(yè)。另外，僅改變間隔件10的高度，就能改變金屬構(gòu)件1、1的傾斜角度。
[0160]另外，在本實施方式中，使用間隔件10使金屬構(gòu)件1、1傾斜，但只要能以對接部J升高的方式使金屬構(gòu)件1、1傾斜即可，也可以省略間隔件10。另外，也可以使用設(shè)置有凸部或傾斜部的架臺來代替間隔件10來進(jìn)行準(zhǔn)備工序。
[0161][變形例]
[0162]圖11是表示矯正工序的變形例的立體圖。在變形例的矯正工序中，進(jìn)行沖壓矯正。 如圖11所示，在沖壓矯正中，與輥式矯正同樣地，也配置第一輔助構(gòu)件T1至第三輔助構(gòu)件 T3〇
[0163]當(dāng)配置了各輔助構(gòu)件后，使用公知的沖壓裝置從金屬構(gòu)件1、1的正面lb、lb進(jìn)行推壓。將沖壓裝置的沖頭P壓靠在第一輔助構(gòu)件T1上，利用規(guī)定的推壓力進(jìn)行推壓。當(dāng)利用沖壓裝置對金屬構(gòu)件1、1施加壓力時，第一輔助構(gòu)件T1向下側(cè)推壓金屬構(gòu)件1、1，第二輔助構(gòu)件T2及第三輔助構(gòu)件T3向上側(cè)推壓金屬構(gòu)件1、1的兩端側(cè)，因此，在金屬構(gòu)件1、1上產(chǎn)生彎曲力矩。該彎曲力矩使金屬構(gòu)件1、1的背面lc、lc側(cè)產(chǎn)生拉伸應(yīng)力，因此，強(qiáng)制性地使金屬構(gòu)件1、1向下側(cè)呈凸?fàn)顡锨?br>[0164]只要根據(jù)金屬構(gòu)件1、1的厚度以及材料來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定沖壓裝置的推壓力即可，理想的是，產(chǎn)生使金屬構(gòu)件1、1的背面lc、lc側(cè)向下呈凸?fàn)?，并在背面lc、lc上產(chǎn)生拉伸應(yīng)力這樣的彎曲力矩。
[0165]另外，在沖壓矯正中，不僅對金屬構(gòu)件1、1中央進(jìn)行推壓，還對其它的部位進(jìn)行推壓，從而能夠平衡良好地提高平坦性。
[0166]以上，對本發(fā)明的實施方式以及變形例進(jìn)行了說明，但能在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)計變更。例如，在本實施方式中，使金屬構(gòu)件1、1均以相同的角度進(jìn)行傾斜，但兩者的傾斜角度也可以不同。也可以使一方的金屬構(gòu)件1呈水平，而使另一方的金屬構(gòu)件1傾斜。另外，也可以不將金屬構(gòu)件1、1的另一端側(cè)固定在架臺上來進(jìn)行第一正式接合工序及第二正式接合工序。
[0167][第五實施方式]
[0168]參照附圖，對本發(fā)明第五實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。首先，對在本實施方式中使用的可動式架臺進(jìn)行說明。
[0169]如圖12所示，在第五實施方式的接合方法中，使用可動式架臺30。通過將分割架臺 31及分割架臺32沿橫向并排設(shè)置來構(gòu)成可動式架臺30。可動式架臺30是用于將金屬構(gòu)件 1X、1Y(參照圖13(a))接合的架臺，形成為能使分割架臺31相對于分割架臺32升降。
[0170]分割架臺31由基板31a、夾持件31b以及冷卻流路31c構(gòu)成。以能利用設(shè)置在基板 31a下部的升降部(省略圖示)上下移動的方式形成分割架臺31?；?1a由金屬制成，并呈長方體。理想的是，基板31a由傳熱性高的金屬形成。夾持件31b是將金屬構(gòu)件1Y(參照圖13 (a))固定在基板31a上的構(gòu)件。在基板31a的正面31d上設(shè)置有多個夾持件31b。
[0171]冷卻流路31c是供冷卻介質(zhì)流動的流路，在基板31a的內(nèi)部形成有多個冷卻流路 31。通過使冷卻介質(zhì)在冷卻流路31c中流動，能對金屬構(gòu)件IX、1Y(參照圖13(a))進(jìn)行冷卻。 在本實施方式中，利用筒狀的管來形成冷卻流路31c。冷卻流路31c以與正面31d平行的方式配置在靠近正面31d的部位。冷卻流路31c的根數(shù)沒有特別限制，在本實施方式中設(shè)置三根。
[0172]分割架臺32由基板32a、夾持件32b以及冷卻流路32c構(gòu)成。以不上下移動的方式形成分割架臺32?；?2a由金屬制成，并呈長方體。理想的是，基板32a由傳熱性高的金屬形成。基板32a的側(cè)面32e與基板31a的側(cè)面31e面接觸。通過使側(cè)面31e與側(cè)面32e進(jìn)行面接觸， 形成交界面S。夾持件32b是將金屬構(gòu)件1X(參照圖13(a))固定在基板32a上的構(gòu)件。在基板 32a的正面32d上設(shè)置有多個夾持件32b。
[0173]冷卻流路32c是供冷卻介質(zhì)流動的流路，在基板32a的內(nèi)部形成有多個冷卻流路 32c。通過使冷卻介質(zhì)在冷卻流路32c中流動，能對金屬構(gòu)件1X、1Y(參照圖13(a))進(jìn)行冷卻。 在本實施方式中，利用筒狀的管來形成冷卻流路32c。冷卻流路32c以與正面32d平行的方式配置在靠近正面32d的部位。冷卻流路32c的根數(shù)沒有特別限制，在本實施方式中設(shè)置三根。
[0174]另外，在本實施方式中，可動式架臺30的分割架臺31為可動式，分割架臺32為固定式，但只要構(gòu)成為能使分割架臺31及分割架臺32中的至少一方能夠升降即可。
[0175]接著，對第五實施方式的接合方法進(jìn)行說明。如圖13(a)所示，在第五實施方式中， 利用摩擦攪拌將通過使金屬構(gòu)件1X、1Y的端部彼此對接而形成的對接部J進(jìn)行接合。在第五實施方式的接合方法中，進(jìn)行準(zhǔn)備工序、第一正式接合工序、毛邊去除工序以及第二正式接合工序。
[0176]金屬構(gòu)件IX、1Y是金屬制的板狀構(gòu)件。金屬構(gòu)件IX、1Y形成為相同的形狀。另外，金屬構(gòu)件IX、1Y由相同的材料形成。金屬構(gòu)件IX、1Y的材料只要是能夠進(jìn)行摩擦攪拌的金屬即可，沒有特別限制，例如可以從鋁、鋁合金、銅、銅合金、鈦、鈦合金、鎂以及鎂合金等中適當(dāng)?shù)剡x擇。
[0177]準(zhǔn)備工序是使金屬構(gòu)件1X、1Y對接，并且使一方的金屬構(gòu)件IX傾斜的工序。在準(zhǔn)備工序中，首先使分割架臺31移動，將分割架臺31的正面31d與分割架臺32的正面32d設(shè)為共面。藉此，形成正面31d與正面32d共面的平坦架臺。
[0178]接著，將金屬構(gòu)件1X、1Y載置在正面31d及正面32d上，并且使金屬構(gòu)件1X、1Y的端面la、la對接來形成對接部J。此時，對接部J設(shè)定成位于分割架臺31上。換言之，對接部J設(shè)定成位于比交界面S更靠分割架臺31側(cè)的位置處。
[0179]接著，如圖13(b)所示，使分割架臺31相對于分割架臺32上升。藉此，正面31d的位置比正面32d高，在可動式架臺30的正面形成臺階。權(quán)利要求書中的“載置部”在本實施方式中由利用高度位置不同的正面31d、32d形成有臺階的分割架臺31、32構(gòu)成。
[0180]通過使分割架臺31上升，一方的金屬構(gòu)件IX以一端側(cè)(端面la側(cè))比另一端側(cè)高的方式傾斜。也就是說，一方的金屬構(gòu)件IX的另一端側(cè)與正面32d抵接，一端側(cè)被分割架臺31 向上方抬起而傾斜。另一方的金屬構(gòu)件1Y在分割架臺31的正面31d上處于被大致水平地載置的狀態(tài)。此外，利用夾持件31b、32b將金屬構(gòu)件1X、1Y分別限制成無法移動。[〇181]在將金屬構(gòu)件1X、1Y固定到可動式架臺30上時，端面la、la的下端處于相抵接的狀態(tài)，但端面1 a、1 a的上端處于稍微分開的狀態(tài)。
[0182] —方的金屬構(gòu)件IX的傾斜角度沒有特別限定，可以考慮金屬構(gòu)件1X、1Y的材質(zhì)、各部位的尺寸、后述正式接合工序的輸入熱量以及接合后的熱收縮等，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定利用第一正式接合工序后的熱收縮使金屬構(gòu)件1X、1Y平坦的這種傾斜角度。
[0183]第一正式接合工序是從金屬構(gòu)件IX、1Y的正面lb、lb側(cè)對對接部J進(jìn)行摩擦攪拌接合的工序。如圖14(a)所示，在本實施方式中，第一正式接合工序使用旋轉(zhuǎn)工具G。旋轉(zhuǎn)工具G 由呈圓柱狀的肩部G1以及從肩部G1的下端面突出的攪拌銷G2構(gòu)成。攪拌銷G2呈錐臺形狀。
[0184]在第一正式接合工序中，將旋轉(zhuǎn)著的旋轉(zhuǎn)工具G的攪拌銷G2從金屬構(gòu)件IX、1Y的正面lb、lb側(cè)插入對接部J。接著，使旋轉(zhuǎn)工具G沿著對接部J相對移動。
[0185]在本實施方式中，將肩部G1的下端面從正面lb、lb壓入數(shù)毫米程度來進(jìn)行摩擦攪拌。另外，以使剪切側(cè)為金屬構(gòu)件1Y側(cè)(金屬構(gòu)件被大致水平地配置的一側(cè))的方式設(shè)定旋轉(zhuǎn)工具G的旋轉(zhuǎn)方向及前進(jìn)方向。詳細(xì)而言，使旋轉(zhuǎn)工具G左旋而向縱深方向(圖14(a)的紙面里側(cè)方向)相對移動。利用旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)工具G對端面la、la的金屬進(jìn)行摩擦攪拌來使金屬構(gòu)件IX、1Y接合。在旋轉(zhuǎn)工具G的移動軌跡上形成塑性化區(qū)域W1。
[0186]另外，在金屬構(gòu)件IX被大致水平地配置，并且使金屬構(gòu)件1Y傾斜的情況下，設(shè)定成使金屬構(gòu)件IX側(cè)為剪切側(cè)。也就是說，在這種情況下，使旋轉(zhuǎn)工具G右旋而向縱深方向(圖14 (a)的紙面里側(cè)方向)相對移動。
[0187]只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)定攪拌銷G2相對于金屬構(gòu)件IX、1Y的插入深度即可，理想的是，將攪拌銷G2的前端插入到對接部J的深度方向的1/2以上的位置。當(dāng)?shù)谝徽浇雍瞎ば蚪Y(jié)束后， 將夾持件31b、32b解除并放置金屬構(gòu)件IX、1Y。在進(jìn)行第一正式接合工序后，會產(chǎn)生熱收縮， 由此來使金屬構(gòu)件IX、1Y變得平坦。
[0188]如圖14(b)所示，毛邊去除工序是將在第一正式接合工序中產(chǎn)生的毛邊V去除的工序。在毛邊去除工序中，將在金屬構(gòu)件IX、1Y的正面lb、lb上產(chǎn)生的毛邊V去除來使正面lb、 lb變得平滑。
[0189]第二正式接合工序是一邊使制冷劑在可動式架臺30的冷卻流路31c中流動以對金屬構(gòu)件IX、1Y進(jìn)行冷卻，一邊從金屬構(gòu)件IX、1Y的背面lc、1 c側(cè)對對接部J進(jìn)行摩擦攪拌接合的工序。如圖14(c)所示，在第二正式接合工序中，首先使分割架臺31下降來使正面31d、32d 成為共面。藉此，形成正面31d與正面32d共面的平坦架臺。
[0190]在第二正式接合工序中，將金屬構(gòu)件IX、1Y翻轉(zhuǎn)，利用夾持件31b、32b將金屬構(gòu)件 1X、1Y在可動式架臺30上限制成無法移動。金屬構(gòu)件1X、1Y的正面lb、lb與正面31d、32d面接觸。如圖14(c)所示，在第二正式接合工序中，從金屬構(gòu)件IX、1Y的背面1 c、1 c將旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)工具G的攪拌銷G2插入對接部J。并且，一邊使冷卻介質(zhì)在冷卻流路31c、32c中流動而將金屬構(gòu)件IX、1Y冷卻，一邊沿對接部J使旋轉(zhuǎn)工具G相對移動。
[0191]在本實施方式中，將肩部G1的下端面從背面lc、lc壓入數(shù)毫米程度來進(jìn)行摩擦攪拌。利用旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)工具G對端面la、la的金屬進(jìn)行摩擦攪拌來將金屬構(gòu)件1X、1Y接合。在旋轉(zhuǎn)工具G的移動軌跡上形成塑性化區(qū)域W2。只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)定攪拌銷G2相對于金屬構(gòu)件1X、1Y 的插入深度即可，理想的是，攪拌銷G2插入到使塑性化區(qū)域W1與塑性化區(qū)域W2接觸的程度。 更理想的是，像本實施方式這樣將攪拌銷G2插入到到使攪拌銷G2進(jìn)入塑性化區(qū)域W1內(nèi)的程度。利用以上工序?qū)⒔饘贅?gòu)件IX、1Y接合。[〇192]根據(jù)以上說明的本實施方式的接合方法，在進(jìn)行第一正式接合工序時，預(yù)先使金屬構(gòu)件1X、1Y的一方傾斜，通過利用摩擦攪拌接合后的熱收縮，能在進(jìn)行第一正式接合工序后使被接合的金屬構(gòu)件IX、1Y變得平坦。
[0193]另外，根據(jù)本實施方式，使用能夠升降的可動式架臺30,因此，能夠容易地調(diào)節(jié)金屬構(gòu)件IX的傾斜角度。另外，也可以在使可動式架臺30為臺階架臺的狀態(tài)下使金屬構(gòu)件IX、 1Y對接，但通過像本實施方式這樣使分割架臺31從呈沒有臺階的平坦架臺的狀態(tài)上升，便能容易地進(jìn)行金屬構(gòu)件IX的傾斜角度的微調(diào)節(jié)。
[0194]另外，由于在進(jìn)行了第一正式接合工序后使接合的金屬構(gòu)件1X、1Y變得平坦，因此，能在將各分割架臺31、32的正面31d、32d設(shè)為共面的狀態(tài)下穩(wěn)定地進(jìn)行第二正式接合工序。另外，由于一邊將金屬構(gòu)件IX、1Y冷卻一邊進(jìn)行摩擦攪拌，因此，能夠抑制摩擦攪拌接合后的熱收縮的發(fā)生。藉此，能使第二正式接合后的金屬構(gòu)件1X、1Y彼此變得平坦。另外，通過使用可動式架臺30,能夠利用一個架臺來進(jìn)行各工序。
[0195]另外，通過進(jìn)行毛邊去除工序，能使金屬構(gòu)件1X、1Y的正面lb、lb與正面31d、32d進(jìn)行面接觸。藉此，能夠提高冷卻效率。另外，通過沿對接部J的延伸方向配置冷卻流路31c、 32c，能對產(chǎn)生摩擦熱的部分進(jìn)行集中冷卻，因此，能夠提高冷卻效率。另外，由于能在第二正式接合工序中再次對在第一正式接合工序中形成在塑性化區(qū)域W1內(nèi)的接合缺陷進(jìn)行摩擦攪拌，因此，能夠提高接合部的水密性及氣密性，并且能夠提高接合強(qiáng)度。
[0196]另外，在本實施方式中，在第一正式接合工序中，以使另一方的金屬構(gòu)件1Y側(cè)為剪切側(cè)的方式設(shè)定旋轉(zhuǎn)工具G的旋轉(zhuǎn)方向以及前進(jìn)方向。藉此，在第一正式接合工序中，剪切偵叭另一方的金屬構(gòu)件1Y側(cè))的進(jìn)熱量比流動側(cè)(一方的金屬構(gòu)件IX側(cè))的進(jìn)熱量大。但是， 由于分割架臺31的正面31d與金屬構(gòu)件1Y的背面lc是面接觸的，因此，排熱效率增高(參照圖14(a)的箭頭Q)，殘留在金屬構(gòu)件1Y內(nèi)的熱量減少。藉此，能夠抑制金屬構(gòu)件1Y的熱收縮。
[0197]另一方面，一方的金屬構(gòu)件IX的另一端側(cè)及一端側(cè)與正面32d、31d分別只是線接觸，因此，一方的金屬構(gòu)件IX側(cè)的排熱效率降低。但是，由于金屬構(gòu)件IX側(cè)為流動側(cè)(通過使旋轉(zhuǎn)工具沿與旋轉(zhuǎn)工具的移動方向相反的方向轉(zhuǎn)動，使旋轉(zhuǎn)工具相對于被接合部的相對速度為低速的一側(cè))，因此，進(jìn)熱量比剪切側(cè)的進(jìn)熱量小。藉此，能使殘留在金屬構(gòu)件IX內(nèi)的熱量減少。
[0198][變形例]
[0199]圖15(a)和圖15(b)是表示第五實施方式的變形例的剖視圖，其中，圖15(a)表示第二正式接合工序前，圖15(b)表示第二正式接合工序中。在第五實施方式的第二正式接合工序中，一邊將金屬構(gòu)件IX、1Y冷卻，一邊進(jìn)行摩擦攪拌，但本發(fā)明并不限定于此。
[0200]在圖15(a)和圖15(b)所示的變形例的第二正式接合工序中，使用正式接合用旋轉(zhuǎn)工具F來進(jìn)行摩擦攪拌接合。正式接合用旋轉(zhuǎn)工具F由連接部F1以及攪拌銷F2構(gòu)成。正式接合用旋轉(zhuǎn)工具F例如由工具鋼形成。連接部F1是與摩擦攪拌裝置(省略圖示)的轉(zhuǎn)軸連接的部位。[〇2〇1]攪拌銷F2從連接部F1下垂，并與連接部F1同軸。攪拌銷F2隨著與連接部F1分開而前端變細(xì)。在攪拌銷F2的外周面上刻設(shè)有螺旋槽F3。在本實施方式中，使正式接合用旋轉(zhuǎn)工具F右旋，因此，隨著從基端朝向前端，而逆時針(日文:左回⑴地形成螺旋槽F3。換言之，螺旋槽F3在從基端朝向前端描畫時俯視逆時針地形成。[〇2〇2]另外，在使正式接合用旋轉(zhuǎn)工具F左旋的情況下，理想的是，隨著從基端朝向前端， 而順時針(日文:右回W地形成螺旋槽F3。換言之，在這種情況下，螺旋槽F3在從基端朝向前端描摹時俯視順時針地形成。通過這樣設(shè)定螺旋槽F3,在摩擦攪拌時塑性流動化后的金屬會被螺旋槽F3引導(dǎo)到攪拌銷F2的前端側(cè)。藉此，能使溢出到被接合金屬構(gòu)件(金屬構(gòu)件IX、 1Y)外部的金屬的量減少。
[0203]在變形例的第二正式接合工序中，如圖15(b)所示，從金屬構(gòu)件1X、1Y的背面lc、lc 側(cè)將攪拌銷F2插入對接部J，在僅使攪拌銷F2與金屬構(gòu)件1X、1Y接觸的狀態(tài)下進(jìn)行摩擦攪拌接合。在攪拌銷F2的移動軌跡上形成塑性化區(qū)域W2。只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)定攪拌銷F2的插入深度即可，理想的是，像本實施方式這樣將攪拌銷F2插入到使攪拌銷F2的前端進(jìn)入塑性化區(qū)域 W1內(nèi)的程度。[〇2〇4]根據(jù)變形例的第二正式接合工序，由于沒有像例如第五實施方式那樣使肩部G1與金屬構(gòu)件1X、1Y接觸，僅使攪拌銷F2與金屬構(gòu)件1X、1Y接觸，因此，能夠減少進(jìn)熱量。藉此，即使不對金屬構(gòu)件IX、1Y進(jìn)行冷卻，也能抑制金屬構(gòu)件IX、1Y的變形。因而能使第二正式接合工序后的金屬構(gòu)件1、1變得平坦。[〇2〇5]另外，在變形例中，使用正式接合用旋轉(zhuǎn)工具F進(jìn)行第二正式接合工序，但例如也可以使用比旋轉(zhuǎn)工具G小型的小型旋轉(zhuǎn)工具H(參照圖17(b))來進(jìn)行摩擦攪拌，以使進(jìn)熱量減少。即使這樣，由于不對金屬構(gòu)件1X、1Y進(jìn)行冷卻，也能減少輸入熱量，因此，能夠抑制金屬構(gòu)件IX、1Y的熱收縮。[〇2〇6]另外，在第二正式接合工序中，在使用正式接合用旋轉(zhuǎn)工具F或小型旋轉(zhuǎn)工具H的情況下，也可以一邊將金屬構(gòu)件1X、1Y冷卻，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。藉此，能使殘留在金屬構(gòu)件 IX、1Y內(nèi)的熱量進(jìn)一步減少，因此，能夠抑制金屬構(gòu)件IX、1Y的熱收縮。
[0207][第六實施方式]
[0208]接著，對本發(fā)明第六實施方式的接合方法進(jìn)行說明。在第六實施方式的接合方法中，如圖16(a)及圖16(b)所示，在使用具有臺階的臺階架臺40和沒有臺階的平坦架臺50這一點上，與第五實施方式不同。在第六實施方式中，以與第五實施方式不同的部分為中心進(jìn)行說明。[〇2〇9]如圖16(a)所示，臺階架臺40由基板41以及夾持件42構(gòu)成?；?1由正面40a、形成在比正面40a低的位置上的正面40b以及與正面40a、40b垂直的垂直面40c構(gòu)成。權(quán)利要求書中的“載置部”在本實施方式中由利用高度位置不同的正面40a、40b形成有臺階的臺階架臺 40構(gòu)成。[〇21〇]如圖16(b)所示，平坦架臺50由基板51、夾持構(gòu)件52、52以及多根冷卻流路53構(gòu)成。 基板51呈長方體，理想的是，由傳熱性高的金屬形成。
[0211]接著，對第六實施方式的接合方法進(jìn)行說明。如圖16(a)所示，在第六實施方式的接合方法中，進(jìn)行準(zhǔn)備工序、第一正式接合工序、毛邊去除工序以及第二正式接合工序。
[0212]準(zhǔn)備工序是使金屬構(gòu)件1X、1Y對接，并且使一方的金屬構(gòu)件IX傾斜的工序。在準(zhǔn)備工序中，首先以使對接部J位于比垂直面40c更靠正面40a—側(cè)的位置處的方式使金屬構(gòu)件 IX、1Y對接。藉此，以使一端側(cè)(端面la側(cè))比另一端側(cè)高的方式使一方的金屬構(gòu)件IX傾斜。 另一方的金屬構(gòu)件1Y在正面40a上處于大致水平地載置的狀態(tài)。接著，利用夾持件42、42將金屬構(gòu)件1X、1Y分別限制成無法移動。[〇213]第一正式接合工序是從金屬構(gòu)件IX、1Y的正面lb、lb側(cè)對對接部J進(jìn)行摩擦攪拌的工序。第一正式接合工序以及毛邊去除工序與第五實施方式相同。[〇214]如圖16(b)所示，第二正式接合工序是一邊使用平坦架臺50將金屬構(gòu)件IX、1Y冷卻，一邊從金屬構(gòu)件1X、1Y的背面lc、lc側(cè)對對接部J進(jìn)行摩擦攪拌的工序。在第二正式接合工序中，將金屬構(gòu)件IX、1Y翻轉(zhuǎn)，利用夾持構(gòu)件52、52將金屬構(gòu)件IX、1Y限制成無法移動。金屬構(gòu)件IX、1Y的正面lb、lb與正面50a面接觸。[〇215]接著，在第二正式接合工序中，將旋轉(zhuǎn)著的旋轉(zhuǎn)工具G的攪拌銷G2從金屬構(gòu)件IX、1Y的背面lc、lc插入對接部J。接著，一邊使冷卻介質(zhì)在冷卻流路53中流動來對金屬構(gòu)件IX、 1Y進(jìn)行冷卻，一邊使旋轉(zhuǎn)工具G沿著對接部J進(jìn)行相對移動。在進(jìn)行第二正式接合工序時，將攪拌銷G2插入到進(jìn)入在第一正式接合工序中形成的塑性化區(qū)域W1內(nèi)的程度，這點與第五實施方式相同。[〇216]如以上說明的本實施方式的接合方法那樣，在第一正式接合工序以及第二正式接合工序中設(shè)置分別不同的架臺來進(jìn)行接合，也能獲得與第五實施方式大致同等的效果。
[0217]以上，對本發(fā)明第六實施方式進(jìn)行了說明，但能在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)計變更。在第二正式接合工序中，一邊將金屬構(gòu)件IX、1Y冷卻，一邊進(jìn)行摩擦攪拌，但本發(fā)明并不限定于此。例如也可以使用比正式接合用旋轉(zhuǎn)工具F(參照圖15(a)及圖15(b)) 或旋轉(zhuǎn)工具G更小型的小型旋轉(zhuǎn)工具H(參照圖17(b))進(jìn)行摩擦攪拌，以減少進(jìn)熱量。藉此， 即使不對金屬構(gòu)件IX、1Y進(jìn)行冷卻，也能減少進(jìn)熱量，從而能夠抑制金屬構(gòu)件IX、1Y的熱收縮，使第二正式接合工序后的金屬構(gòu)件1、1變得平坦。[〇218]另外，在第二正式接合工序中，在使用正式接合用旋轉(zhuǎn)工具F或小型旋轉(zhuǎn)工具H的情況下，也可以一邊將金屬構(gòu)件1X、1Y冷卻，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。藉此，殘留的熱量更少，因而，能夠抑制金屬構(gòu)件IX、1Y的熱收縮。[〇219][第七實施方式]
[0220]接著，對本發(fā)明第七實施方式的接合方法進(jìn)行說明。在第七實施方式的接合方法中，如圖17(a)所示，主要在使用夾設(shè)板70這一點上，與第五實施方式不同。在第七實施方式中，以與第五實施方式不同的部分為中心進(jìn)行說明。[〇221]在第七實施方式中，使用沒有臺階的平坦架臺60以及夾設(shè)板70。平坦架臺60由基板61、夾持件62以及冷卻流路63構(gòu)成?；?1呈長方體?；?1的正面61a是平坦的。理想的是，基板61由傳熱性高的金屬形成。在基板61中配置有多根冷卻流路63。[〇222]夾設(shè)板70是金屬制的板狀構(gòu)件。夾設(shè)板70的材料只要是金屬即可，沒有特別限制， 理想的是，使用熔點高且傳熱性高的金屬。理想的是，夾設(shè)板70例如由鐵、銅、鋁合金等形成。
[0223]接著，對第七實施方式的接合方法進(jìn)行說明。如圖17(a)所示，在第七實施方式的接合方法中，進(jìn)行準(zhǔn)備工序、第一正式接合工序、毛邊去除工序以及第二正式接合工序。
[0224]準(zhǔn)備工序是使金屬構(gòu)件1X、1Y對接，并且使一方的金屬構(gòu)件IX傾斜的工序。在準(zhǔn)備工序中，首先將夾設(shè)板70載置在基板61的正面61a上。夾設(shè)板70的背面70b與正面61a面接觸。藉此，在供金屬構(gòu)件1X、1Y載置的載置部上形成臺階。權(quán)利要求書的“載置部”在本實施方式中由利用高度位置不同的正面61a以及正面70a形成有臺階的平坦架臺60及夾設(shè)板70 構(gòu)成。
[0225]接著，在準(zhǔn)備工序中，以使對接部J位于夾設(shè)板70上的方式使金屬構(gòu)件1X、1Y對接。 藉此，以使一端側(cè)(端面la側(cè))比另一端側(cè)高的方式使一方的金屬構(gòu)件IX傾斜。另一方的金屬構(gòu)件1Y在夾設(shè)板70的正面70a上處于大致水平地載置的狀態(tài)。接著，利用夾持件62、62將金屬構(gòu)件1X、1Y分別限制成無法移動。[〇226]第一正式接合工序是從金屬構(gòu)件IX、1Y的正面lb、lb側(cè)對對接部J進(jìn)行摩擦攪拌接合的工序。在本實施方式中，以使夾設(shè)板70(金屬構(gòu)件的背面與正面70a面接觸的一側(cè))側(cè)成為剪切側(cè)的方式設(shè)定旋轉(zhuǎn)工具G的旋轉(zhuǎn)方向以及前進(jìn)方向。也就是說，在本實施方式中，一邊使旋轉(zhuǎn)工具G左旋，一邊使旋轉(zhuǎn)工具G沿金屬構(gòu)件IX、1Y的縱深方向(圖17(a)的紙面里側(cè)方向)相對移動。毛邊去除工序與第五實施方式相同。
[0227]另外，在一邊將夾設(shè)板70配置到一方的金屬構(gòu)件IX的背面lc，一邊將一方的金屬構(gòu)件IX水平地載置，而使另一方的金屬構(gòu)件1Y傾斜的情況下，一邊使旋轉(zhuǎn)工具G右旋，一邊使旋轉(zhuǎn)工具G沿金屬構(gòu)件1X、1Y的縱深方向(圖17(a)的紙面里側(cè)方向)相對移動。藉此，在這種情況下，大致水平地配置的金屬構(gòu)件IX側(cè)成為剪切側(cè)。
[0228]如圖17(b)所示，第二正式接合工序是一邊將金屬構(gòu)件1X、1Y冷卻，一邊使用小型旋轉(zhuǎn)工具H從金屬構(gòu)件1X、1Y的背面lc、lc側(cè)進(jìn)行摩擦攪拌接合的工序。在第二正式接合工序中，首先從基板61上拆除夾設(shè)板70。接著，將金屬構(gòu)件1X、1Y翻轉(zhuǎn)，利用夾持件62將金屬構(gòu)件1X、1Y限制成無法移動。金屬構(gòu)件1X、1Y的正面lb、lb與正面61a面接觸。
[0229]此外，在第二正式接合工序中，將旋轉(zhuǎn)著的小型旋轉(zhuǎn)工具H從金屬構(gòu)件1X、1Y的背面lc、lc側(cè)插入對接部J。小型旋轉(zhuǎn)工具H比旋轉(zhuǎn)工具G小型。小型旋轉(zhuǎn)工具H由呈圓柱狀的肩部H1以及從肩部H1的下端面突出的攪拌銷H2構(gòu)成。攪拌銷H2呈錐臺形狀。
[0230]在第二正式接合工序中，一邊使冷卻介質(zhì)在冷卻流路63中流動來將金屬構(gòu)件IX、 1Y冷卻，一邊將肩部H1的下端面從背面lc、lc壓入數(shù)毫米程度來進(jìn)行摩擦攪拌。在小型旋轉(zhuǎn)工具H的移動軌跡上形成有塑性化區(qū)域W2。只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)定攪拌銷H2的插入深度即可，理想的是，將攪拌銷H2插入到使塑性化區(qū)域W1與塑性化區(qū)域W2接觸的程度。更理想的是，將攪拌銷H2插入到進(jìn)入塑性化區(qū)域W1內(nèi)的程度。
[0231]也可以像以上說明的第七實施方式那樣使用夾設(shè)板70設(shè)置具有臺階的載置部。在本實施方式中，在進(jìn)行第一正式接合工序時，預(yù)先使一方的金屬構(gòu)件IX傾斜，通過利用摩擦攪拌接合后的熱收縮，能在進(jìn)行第一正式接合工序后使被接合的金屬構(gòu)件1X、1Y變得平坦。 [〇232]另外，在第二正式接合工序中，將夾設(shè)板70拆除，使用包括平坦的正面61a的沒有臺階的平坦架臺60。由于在進(jìn)行了第一正式接合工序后，被接合的金屬構(gòu)件IX、1Y是平坦的，因此，能夠利用平坦架臺60穩(wěn)定地進(jìn)行第二正式接合工序。
[0233]另外，在第二正式接合工序中，通過使用小型旋轉(zhuǎn)工具H進(jìn)行摩擦攪拌接合，能夠減少進(jìn)熱量。另外，在本實施方式中，在第二正式接合工序中，一邊將金屬構(gòu)件1X、1Y冷卻一邊進(jìn)行摩擦攪拌。藉此，第二正式接合工序后的殘留在金屬構(gòu)件1X、1Y內(nèi)的熱量進(jìn)一步減少，因此，能夠抑制金屬構(gòu)件IX、1Y的熱收縮。
[0234]另外，通過在平坦架臺60的正面61a配置或者去除夾設(shè)板70,能夠利用一個平坦架臺60進(jìn)行第一正式接合工序以及第二正式接合工序。
[0235]另外，在本實施方式中，在第一正式接合工序中，以夾設(shè)板70側(cè)為剪切側(cè)的方式設(shè)定旋轉(zhuǎn)工具G的旋轉(zhuǎn)方向以及前進(jìn)方向。藉此，在第一正式接合工序中，剪切側(cè)(另一方的金屬構(gòu)件1Y側(cè))的進(jìn)熱量比流動側(cè)(一方的金屬構(gòu)件IX側(cè))的進(jìn)熱量大。但是，由于經(jīng)由夾設(shè)板 70向基板61側(cè)排熱(參照圖17(a)的箭頭Q)，因此，殘留在金屬構(gòu)件1Y中的熱量減少。藉此， 能夠抑制金屬構(gòu)件1Y的熱收縮。
[0236]另一方面，由于金屬構(gòu)件IX的另一端側(cè)以及一端側(cè)只與正面61a以及正面70a線接觸，因此，一方的金屬構(gòu)件IX側(cè)的排熱效率降低。但是，由于金屬構(gòu)件1Y側(cè)為流動側(cè)(通過使旋轉(zhuǎn)工具沿與旋轉(zhuǎn)工具的移動方向相反的方向轉(zhuǎn)動，而使旋轉(zhuǎn)工具相對于被接合部的相對速度為低速的一側(cè))，因此，進(jìn)熱量比剪切側(cè)的進(jìn)熱量少。藉此，能使殘留在金屬構(gòu)件IX內(nèi)的熱量減少。
[0237]另外，在第七實施方式中，也可以使用正式接合用旋轉(zhuǎn)工具F代替小型旋轉(zhuǎn)工具H 進(jìn)行第二正式接合工序。另外，在第二正式接合工序中，也可以省略金屬構(gòu)件IX、1Y的冷卻作業(yè)。
[0238][變形例]
[0239]圖18(a)和圖18(b)是表示本發(fā)明的第七實施方式的變形例的剖視圖，其中，圖18 (a)表示第一正式接合工序，圖18(b)表示第二正式接合工序。在該變形例中，在第二正式接合工序中，在使用與第一正式接合工序不同的夾設(shè)板這一點上，與第七實施方式不同。在該變形例中，以與第七實施方式不同的部分為中心進(jìn)行說明。[〇24〇]在該變形例的接合方法中，進(jìn)行準(zhǔn)備工序、第一正式接合工序、毛邊去除工序以及第二正式接合工序。在準(zhǔn)備工序中，以與第七實施方式相同的要點，使用夾設(shè)板(第一夾設(shè)板)70使一方的金屬構(gòu)件IX傾斜。另外，將金屬構(gòu)件1Y配置在夾設(shè)板70的正面70a。第一正式接合工序以及毛邊去除工序與第七實施方式相同。[〇241]在第二正式接合工序中，如圖18(b)所示，是配置夾設(shè)板(第二夾設(shè)板)71，并且一邊將金屬構(gòu)件IX、1Y冷卻，一邊使用小型旋轉(zhuǎn)工具H從金屬構(gòu)件IX、1Y的背面lc、lc側(cè)進(jìn)行摩擦攪拌接合的工序。在第二正式接合工序中，首先從基板61上拆除夾設(shè)板70,并且將夾設(shè)板 71配置在基板61上。夾設(shè)板71是板狀構(gòu)件，利用與夾設(shè)板70相同的材料形成夾設(shè)板71。另夕卜，利用與金屬構(gòu)件1X、1Y相同的寬度形成夾設(shè)板71。夾設(shè)板71的背面71b與基板61的正面 61a面接觸。
[0242]將金屬構(gòu)件1X、1Y翻轉(zhuǎn)，利用夾持件62將金屬構(gòu)件1X、1Y限制成無法移動。金屬構(gòu)件1X、1Y的正面lb、lb的整個面與夾設(shè)板71的正面71a面接觸。
[0243]在第二正式接合工序中，將旋轉(zhuǎn)著的小型旋轉(zhuǎn)工具H從金屬構(gòu)件1X、1Y的背面lc、 lc側(cè)插入對接部J。在第二正式接合工序中，一邊使冷卻介質(zhì)在冷卻流路63中流動來將金屬構(gòu)件1X、1Y冷卻，一邊將肩部H1的下端面從背面lc、lc壓入數(shù)毫米程度來進(jìn)行摩擦攪拌。在小型旋轉(zhuǎn)工具H的移動軌跡上形成有塑性化區(qū)域W2。只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)定攪拌銷H2的插入深度即可，理想的是，將攪拌銷H2插入到使塑性化區(qū)域W1與塑性化區(qū)域W2接觸的程度。更理想的是，將攪拌銷H2插入到進(jìn)入塑性化區(qū)域W1內(nèi)的程度。
[0244]也可以像以上說明的第七實施方式的變形例那樣使用夾設(shè)板70設(shè)置沒有臺階的載置部。在本變形例中，在進(jìn)行第一正式接合工序時，預(yù)先使一方的金屬構(gòu)件IX傾斜，通過利用摩擦攪拌接合后的熱收縮，能在進(jìn)行第一正式接合工序后使被接合的金屬構(gòu)件1X、1Y 變得平坦。
[0245]另外，在第二正式接合工序中，使用正面71a平坦的夾設(shè)板71。在進(jìn)行了第一正式接合工序后，被接合的金屬構(gòu)件1X、1Y是平坦的，因此，能夠利用夾設(shè)板71穩(wěn)定地進(jìn)行第二正式接合工序。
[0246]另外，在第二正式接合工序中，使用小型旋轉(zhuǎn)工具H進(jìn)行摩擦攪拌接合，從而能夠減少進(jìn)熱量。另外，夾設(shè)板71的背面71b與基板61的正面61a面接觸，并且金屬構(gòu)件1X、1Y的正面lb、lb與夾設(shè)板71的正面71a面接觸。藉此，從金屬構(gòu)件IX、1Y的整個面經(jīng)由夾設(shè)板71向基板61側(cè)排熱(參照圖18 (b)的箭頭R)，因此，殘留在金屬構(gòu)件IX、1Y內(nèi)的熱量減少。此外，在本變形例中，在第二正式接合工序中，一邊將金屬構(gòu)件IX、1Y冷卻，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。藉此，殘留在金屬構(gòu)件1X、1Y內(nèi)的熱量進(jìn)一步減少，因此，能使金屬構(gòu)件1X、1Y變得平坦。
[0247]另外，夾設(shè)板71的大小沒有特別限制，但通過使金屬構(gòu)件1X、1Y的正面lb、lb的整個面與夾設(shè)板71面接觸，能夠提高排熱效率。另外，在第二正式接合工序中，也可以省略金屬構(gòu)件IX、1Y的冷卻作業(yè)。[〇248]另外，在第七實施方式的變形例中，也可以使用正式接合用旋轉(zhuǎn)工具F代替小型旋轉(zhuǎn)工具H進(jìn)行第二正式接合工序。在這種情況下，只使攪拌銷F2與金屬構(gòu)件IX、1Y接觸，因此，能夠減少進(jìn)熱量。藉此，能夠抑制金屬構(gòu)件1X、1Y的變形。另外，在這種情況下，在第二正式接合工序中，也可以省略金屬構(gòu)件IX、1Y的冷卻作業(yè)。
[0249]另外，在本變形例中，分別單獨地使用夾設(shè)板(第一夾設(shè)板)70以及夾設(shè)板(第二夾設(shè)板)71，但也可以在第二正式接合工序中使用夾設(shè)板70。另外，在第二正式接合工序中，也可以并排設(shè)置兩塊夾設(shè)板70。
[0250]以上，對本發(fā)明的實施方式以及變形例進(jìn)行了說明，但能在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)計變更。例如在上述的實施方式以及變形例中，進(jìn)行了第二正式接合工序，但也可以省略第二正式接合工序。另外，在上述的實施方式以及變形例中，利用夾持件將金屬構(gòu)件1X、1Y的另一端側(cè)固定，但也可以不將金屬構(gòu)件1X、1Y的另一端側(cè)固定在架臺上進(jìn)行第一正式接合工序以及第二正式接合工序。
[0251]另外，在本實施方式以及變形例中，在第一正式接合工序中，以使另一方的金屬構(gòu)件1Y側(cè)(與架臺或夾設(shè)板進(jìn)行面接觸的金屬構(gòu)件側(cè))為剪切側(cè)的方式設(shè)定旋轉(zhuǎn)工具的旋轉(zhuǎn)方向以及前進(jìn)方向，關(guān)于怎樣設(shè)定旋轉(zhuǎn)工具的剪切側(cè)以及流動側(cè)，可以在考慮了金屬構(gòu)件 1X、1Y的材質(zhì)、各部位的尺寸、正式接合工序的進(jìn)熱量以及接合后的熱收縮等后適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)定。
[0252](符號說明)
[0253]1金屬構(gòu)件
[0254]la 端面
[0255]lb 正面
[0256]lc 背面
[0257]10間隔件
[0258]G旋轉(zhuǎn)工具
[0259]G1 肩部
[0260]G2攪拌銷
[0261]J對接部[〇262] K第一架臺(架臺)。
【主權(quán)項】
1.一種接合方法，其特征在于，具有: 準(zhǔn)備工序，在所述準(zhǔn)備工序中，使一對金屬構(gòu)件的一端側(cè)的端面彼此對接而形成對接部； 第一正式接合工序，在所述第一正式接合工序中，從所述金屬構(gòu)件的正面?zhèn)葘λ鰧硬窟M(jìn)行摩擦攪拌；以及 第二正式接合工序，在所述第二正式接合工序中，從所述金屬構(gòu)件的背面?zhèn)葘λ鰧硬窟M(jìn)行摩擦攪拌， 在所述第一正式接合工序中，在以使所述金屬構(gòu)件的一端側(cè)比所述金屬構(gòu)件的另一端側(cè)高的方式使所述金屬構(gòu)件傾斜的狀態(tài)下，進(jìn)行摩擦攪拌， 在所述第一正式接合工序結(jié)束后，將在摩擦攪拌中產(chǎn)生的毛邊去除，并且將兩個所述金屬構(gòu)件翻轉(zhuǎn)，進(jìn)行所述第二正式接合工序。2.如權(quán)利要求1所述的接合方法，其特征在于， 在所述第二正式接合工序中，一邊利用配置在所述金屬構(gòu)件的正面?zhèn)鹊睦鋮s板進(jìn)行冷卻，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。3.如權(quán)利要求1所述的接合方法，其特征在于， 在所述準(zhǔn)備工序中，在架臺與所述金屬構(gòu)件的背面?zhèn)戎g配置間隔件，并且使用所述間隔件，以使所述一端側(cè)比所述另一端側(cè)高的方式使各所述金屬構(gòu)件傾斜。4.如權(quán)利要求3所述的接合方法，其特征在于， 所述架臺包括所述冷卻板。5.如權(quán)利要求1所述的接合方法，其特征在于， 在供所述金屬構(gòu)件載置的架臺上預(yù)先設(shè)置凸部，在所述準(zhǔn)備工序中，使用所述凸部，以使所述一端側(cè)比所述另一端側(cè)高的方式使各所述金屬構(gòu)件傾斜。6.如權(quán)利要求1所述的接合方法，其特征在于， 在供所述金屬構(gòu)件載置的架臺上預(yù)先設(shè)置傾斜載置部，在所述準(zhǔn)備工序中，使用所述傾斜載置部，以使所述一端側(cè)比所述另一端側(cè)高的方式使所述金屬構(gòu)件中的至少任意一方傾斜。7.如權(quán)利要求1所述的接合方法，其特征在于， 在所述第二正式接合工序中，一邊使旋轉(zhuǎn)工具的攪拌銷進(jìn)入到在所述第一正式接合工序中形成的塑性化區(qū)域內(nèi)，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。8.如權(quán)利要求1所述的接合方法，其特征在于， 在所述第二正式接合工序后具有矯正工序，在所述矯正工序中，對在通過所述第二正式接合工序中的摩擦攪拌而形成的所述金屬構(gòu)件的正面?zhèn)瘸释範(fàn)畹穆N曲進(jìn)行矯正。9.如權(quán)利要求8所述的接合方法，其特征在于， 在所述矯正工序中，通過施加在所述金屬構(gòu)件的背面?zhèn)犬a(chǎn)生拉伸應(yīng)力這樣的彎曲力矩，來對所述翹曲進(jìn)行矯正。10.如權(quán)利要求8所述的接合方法，其特征在于， 在所述矯正工序中，通過使一對輥構(gòu)件在所述金屬構(gòu)件的正面及背面上移動的輥式矯正，來對所述翹曲進(jìn)行矯正，并且將所述第一正式接合工序以及所述第二正式接合工序中的旋轉(zhuǎn)工具的移動方向設(shè)為所述輥構(gòu)件的輸送方向。11.如權(quán)利要求10所述的接合方法，其特征在于， 在所述矯正工序中，在下述狀態(tài)下進(jìn)行所述輥式矯正，即，將與所述金屬構(gòu)件的正面抵接的第一輔助構(gòu)件沿在所述第一正式接合工序中形成的塑性化區(qū)域配置，并且將與所述金屬構(gòu)件的背面抵接的第二輔助構(gòu)件以及第三輔助構(gòu)件夾著所述塑性化區(qū)域配置在兩側(cè)。12.如權(quán)利要求11所述的接合方法，其特征在于， 由硬度比所述金屬構(gòu)件的硬度低的材料，來形成各所述輔助構(gòu)件。13.如權(quán)利要求8所述的接合方法，其特征在于， 在所述矯正工序中，通過沖壓矯正來對所述翹曲進(jìn)行矯正。14.如權(quán)利要求13所述的接合方法，其特征在于， 在所述矯正工序中，在下述狀態(tài)下進(jìn)行所述沖壓矯正，即，將與所述金屬構(gòu)件的正面抵接的第一輔助構(gòu)件沿在所述第一正式接合工序中形成的塑性化區(qū)域配置，并且將與所述金屬構(gòu)件的背面抵接的第二輔助構(gòu)件以及第三輔助構(gòu)件夾著所述塑性化區(qū)域配置在兩側(cè)。15.如權(quán)利要求14所述的接合方法，其特征在于， 由硬度比所述金屬構(gòu)件的硬度低的材料，來形成各所述輔助構(gòu)件。16.一種接合方法，其特征在于，具有: 準(zhǔn)備工序，在所述準(zhǔn)備工序中，使金屬構(gòu)件的一端側(cè)的端面彼此對接而形成對接部；以及 第一正式接合工序，在所述第一正式接合工序中，從所述金屬構(gòu)件的正面?zhèn)葘λ鰧硬窟M(jìn)行摩擦攪拌， 在所述第一正式接合工序中，在供所述金屬構(gòu)件載置的載置部設(shè)置臺階，利用所述臺階，以使一方的所述金屬構(gòu)件的一端側(cè)相對于一方的所述金屬構(gòu)件的另一端側(cè)高的方式使一方的所述金屬構(gòu)件傾斜，在將另一方的所述金屬構(gòu)件大致水平地載置于所述載置部的狀態(tài)下，進(jìn)行摩擦攪拌。17.如權(quán)利要求16所述的接合方法，其特征在于， 將一對分割架臺并排設(shè)置來形成所述載置部，并且將至少一個所述分割架臺形成為能夠升降， 在所述第一正式接合工序中，在使另一方的所述分割架臺的正面相對于一方的所述分割架臺的正面位于上方的狀態(tài)下，進(jìn)行摩擦攪拌。18.如權(quán)利要求17所述的接合方法，其特征在于， 在所述準(zhǔn)備工序中，在將各所述分割架臺的正面彼此設(shè)定為共面，并且以所述對接部位于另一方的所述分割架臺上的方式使一對所述金屬構(gòu)件對接后，通過使另一方的所述分割架臺相對于一方的所述分割架臺上升，從而使一方的所述金屬構(gòu)件傾斜。19.如權(quán)利要求17所述的接合方法，其特征在于， 在進(jìn)行了所述第一正式接合工序后，將在摩擦攪拌中產(chǎn)生的毛邊切除，并且將所述金屬構(gòu)件翻轉(zhuǎn)， 具有第二正式接合工序，在所述第二正式接合工序中，從所述金屬構(gòu)件的背面?zhèn)葘λ鰧硬窟M(jìn)行摩擦攪拌， 在所述第二正式接合工序中，將各所述分割架臺的正面設(shè)為共面，并且一邊使冷卻介質(zhì)在形成于一對所述分割架臺的內(nèi)部的冷卻流路中流動來對所述金屬構(gòu)件進(jìn)行冷卻，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。20.如權(quán)利要求19所述的接合方法，其特征在于， 在所述第二正式接合工序中，一邊使攪拌銷進(jìn)入到在所述第一正式接合工序中形成的塑性化區(qū)域內(nèi)，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。21.如權(quán)利要求17所述的接合方法，其特征在于， 在進(jìn)行了所述第一正式接合工序后，將在摩擦攪拌中產(chǎn)生的毛邊切除，并且將所述金屬構(gòu)件翻轉(zhuǎn)， 具有第二正式接合工序，在所述第二正式接合工序中，從所述金屬構(gòu)件的背面?zhèn)葘λ鰧硬窟M(jìn)行摩擦攪拌， 在所述第二正式接合工序中，將各所述分割架臺的正面設(shè)為共面，并且使用比在所述第一正式接合工序中使用的旋轉(zhuǎn)工具小型的小型旋轉(zhuǎn)工具來進(jìn)行摩擦攪拌，或者是在僅使攪拌銷與所述金屬構(gòu)件接觸的狀態(tài)下進(jìn)行摩擦攪拌。22.如權(quán)利要求21所述的接合方法，其特征在于， 在所述第二正式接合工序中，一邊使攪拌銷進(jìn)入到在所述第一正式接合工序中形成的塑性化區(qū)域內(nèi)，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。23.如權(quán)利要求16所述的接合方法，其特征在于， 在進(jìn)行了所述第一正式接合工序后，將在摩擦攪拌中產(chǎn)生的毛邊去除，并且將所述金屬構(gòu)件翻轉(zhuǎn)， 具有第二正式接合工序，在所述第二正式接合工序中，從所述金屬構(gòu)件的背面?zhèn)葘λ鰧硬窟M(jìn)行摩擦攪拌， 在所述第二正式接合工序中，使用沒有臺階的平坦架臺，并且一邊使冷卻介質(zhì)在所述平坦架臺的冷卻流路中流動來對所述金屬構(gòu)件進(jìn)行冷卻，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。24.如權(quán)利要求23所述的接合方法，其特征在于， 在所述第二正式接合工序中，一邊使攪拌銷進(jìn)入到在所述第一正式接合工序中形成的塑性化區(qū)域內(nèi)，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。25.如權(quán)利要求16所述的接合方法，其特征在于， 在進(jìn)行了所述第一正式接合工序后，將在摩擦攪拌中產(chǎn)生的毛邊切除，并且將所述金屬構(gòu)件翻轉(zhuǎn)， 具有第二正式接合工序，在所述第二正式接合工序中，從所述金屬構(gòu)件的背面?zhèn)葘λ鰧硬窟M(jìn)行摩擦攪拌， 在所述第二正式接合工序中，使用沒有臺階的平坦架臺，并且使用比在所述第一正式接合工序中使用的旋轉(zhuǎn)工具小型的小型旋轉(zhuǎn)工具來進(jìn)行摩擦攪拌，或者是在僅使攪拌銷與所述金屬構(gòu)件接觸的狀態(tài)下進(jìn)行摩擦攪拌。26.如權(quán)利要求25所述的接合方法，其特征在于， 在所述第二正式接合工序中，一邊使攪拌銷進(jìn)入到在所述第一正式接合工序中形成的塑性化區(qū)域內(nèi)，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。27.如權(quán)利要求16所述的接合方法，其特征在于， 利用沒有臺階的平坦架臺以及配置在所述平坦架臺的正面上的金屬制的夾設(shè)板，來形成所述載置部， 在所述第一正式接合工序中，在使另一方的所述金屬構(gòu)件的背面與所述夾設(shè)板的正面進(jìn)行面接觸，并且利用由所述夾設(shè)板形成的臺階使一方的所述金屬構(gòu)件傾斜的狀態(tài)下進(jìn)行摩擦攪拌。28.如權(quán)利要求27所述的接合方法，其特征在于， 在進(jìn)行了所述第一正式接合工序后，將在摩擦攪拌中產(chǎn)生的毛邊去除，并且將所述金屬構(gòu)件翻轉(zhuǎn)， 具有第二正式接合工序，在所述第二正式接合工序中，從所述金屬構(gòu)件的背面?zhèn)葘λ鰧硬窟M(jìn)行摩擦攪拌， 在所述第二正式接合工序中，拆除所述夾設(shè)板，一邊使冷卻介質(zhì)在所述平坦架臺的冷卻流路中流動來對所述金屬構(gòu)件進(jìn)行冷卻，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。29.如權(quán)利要求28所述的接合方法，其特征在于， 在所述第二正式接合工序中，一邊使攪拌銷進(jìn)入到在所述第一正式接合工序中形成的塑性化區(qū)域內(nèi)，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。30.如權(quán)利要求27所述的接合方法，其特征在于， 在進(jìn)行了所述第一正式接合工序后，將在摩擦攪拌中產(chǎn)生的毛邊切除，并且將所述金屬構(gòu)件翻轉(zhuǎn)， 具有第二正式接合工序，在所述第二正式接合工序中，從所述金屬構(gòu)件的背面?zhèn)葘λ鰧硬窟M(jìn)行摩擦攪拌， 在所述第二正式接合工序中，拆除所述夾設(shè)板，使用比在所述第一正式接合工序中使用的旋轉(zhuǎn)工具小型的小型旋轉(zhuǎn)工具來進(jìn)行摩擦攪拌，或者是在僅使攪拌銷與所述金屬構(gòu)件接觸的狀態(tài)下進(jìn)行摩擦攪拌。31.如權(quán)利要求30所述的接合方法，其特征在于， 在所述第二正式接合工序中，一邊使攪拌銷進(jìn)入到在所述第一正式接合工序中形成的塑性化區(qū)域內(nèi)，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。32.如權(quán)利要求27所述的接合方法，其特征在于， 在進(jìn)行了所述第一正式接合工序后，將在摩擦攪拌中產(chǎn)生的毛邊去除，并且將所述金屬構(gòu)件翻轉(zhuǎn)， 具有第二正式接合工序，在所述第二正式接合工序中，從所述金屬構(gòu)件的背面?zhèn)葘λ鰧硬窟M(jìn)行摩擦攪拌， 在所述第二正式接合工序中，使所述金屬構(gòu)件的正面與金屬制的夾設(shè)板的正面進(jìn)行面接觸，并且一邊使冷卻介質(zhì)在所述平坦架臺的冷卻流路中流動來對所述金屬構(gòu)件進(jìn)行冷卻，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。33.如權(quán)利要求32所述的接合方法，其特征在于， 在所述第二正式接合工序中，一邊使攪拌銷進(jìn)入到在所述第一正式接合工序中形成的塑性化區(qū)域內(nèi)，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。34.如權(quán)利要求27所述的接合方法，其特征在于， 在進(jìn)行了所述第一正式接合工序后，將在摩擦攪拌中產(chǎn)生的毛邊切除，并且將所述金屬構(gòu)件翻轉(zhuǎn)， 具有第二正式接合工序，在所述第二正式接合工序中，從所述金屬構(gòu)件的背面?zhèn)葘λ鰧硬窟M(jìn)行摩擦攪拌， 在所述第二正式接合工序中，使所述金屬構(gòu)件的正面與金屬制的夾設(shè)板的正面進(jìn)行面接觸，并且使用比在所述第一正式接合工序中使用的旋轉(zhuǎn)工具小型的小型旋轉(zhuǎn)工具來進(jìn)行摩擦攪拌，或者是在僅使攪拌銷與所述金屬構(gòu)件接觸的狀態(tài)下進(jìn)行摩擦攪拌。35.如權(quán)利要求34所述的接合方法，其特征在于， 在所述第二正式接合工序中，一邊使攪拌銷進(jìn)入到在所述第一正式接合工序中形成的塑性化區(qū)域內(nèi)，一邊進(jìn)行摩擦攪拌。36.如權(quán)利要求16所述的接合方法，其特征在于， 在所述第一正式接合工序中，將旋轉(zhuǎn)工具的旋轉(zhuǎn)方向以及前進(jìn)方向設(shè)定為使摩擦攪拌的所述旋轉(zhuǎn)工具的剪切側(cè)成為另一方的所述金屬構(gòu)件側(cè)。
【文檔編號】B23K20/12GK106029284SQ201480075638
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年12月15日
【發(fā)明人】堀久司, 瀨尾伸城
【申請人】日本輕金屬株式會社