[发明专利]摩擦搅拌接合方法

说明书

本发明专利申请是国际申请号为PCT/JP2011/080081，国际申请日为2011年12月26日，进入中国国家阶段的申请号为201180065081.8，名称为“旋转工具单元、摩擦搅拌接合方法、双层面板的组装体及双层面板的摩擦搅拌接合方法”的发明专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及具有双轴肩部搅拌头型工具（日文：ボビンツール，bobbin tool）的旋转工具单元、使用上述旋转工具单元的摩擦搅拌接合方法、使用上述旋转工具单元接合而成的双层面板的组装体以及使用上述旋转工具的双层面板的摩擦搅拌接合方法。 

背景技术

以往，已知有双轴肩部搅拌头型工具来作为对金属板的端面彼此进行摩擦搅拌接合的工具（参照专利文献1）。双轴肩部搅拌头型工具包括一对轴肩部和在上述轴肩部之间形成的销。在将一对金属板接合时，将金属板固定使其不能移动，在将高速旋转的双轴肩部搅拌头型工具从金属板的一端插入，并使销沿着对接部移动。藉此，端面各自周围的金属便被摩擦搅拌而使金属板彼此接合。若使用双轴肩部搅拌头型工具，由于在金属板的背面侧也具有轴肩部，因此，通常可以省略配置在金属板的背面侧的背接构件（日文：裏当部材）。特别是，在将中空型材的端部彼此接合时，由于设置背接构件的作业较为复杂，因此，能大幅节省作业程序。 

另一方面，以往，已知有将两块金属板重叠而构成的双层面板。双层面板用作铁路车辆、飞机、船只、土木建筑物等的结构体。如专利文献2所记载的，双层面板包括外板、内板及夹设在外板与内板间的支承板。此外，在将双层面板彼此接合时，使相邻的双层面板的外板端部与外板端部 对接、内板端部与内板端部对接，来形成双层面板的组装体后，使用旋转工具将对接后的部分摩擦搅拌接合。 

现有技术文献 

专利文献 

专利文献1：日本专利特许第2712838号公报 

专利文献2：日本专利特开2008－272768号公报 

发明内容

发明所要解决的技术问题 

然而，在使用双轴肩部搅拌头型工具的摩擦搅拌接合中，较为理想的是，在使销的轴向中心与金属板的高度方向的中心对齐的同时进行接合，但是，有时金属板会因摩擦热而发生变形。一旦金属板因摩擦热而发生变形，则销的中心便无法与金属板的中心对齐，而造成接合不良。 

此外，若轴肩部间的距离比金属板的厚度大，则通过摩擦搅拌而被塑性流动化后的金属容易溢出至轴肩部的外部，因此，存在容易产生接合缺陷这样的问题。 

此外，双轴肩部搅拌头型工具的销的外周面有时会刻有螺旋槽，但因螺旋槽的方向或刻设的范围的不同，存在在接合后的金属板的装饰面上形成的凹槽变大、或是装饰面上产生许多毛边这样的问题。 

此外，由于双层面板是薄且长的金属构件，因此，使一对双层面板的外板与外板、内板与内板高精度地进行对接的作业较为困难。此外，即使使用夹具将双层面板的组装体固定使其不能移动，也存在使旋转工具移动来进行接合时双层面板彼此分离这样的问题。 

本发明鉴于上述问题而完成，其技术问题在于提供一种在使用双轴肩部搅拌头型工具对一对金属板进行接合时能够抑制接合缺陷的产生并能理想地进行接合的旋转工具单元及摩擦搅拌接合方法。此外，其技术问题在于当在双轴肩部搅拌头型工具的销的外周面刻有螺旋槽时，能够减少在金属板的装饰面上产生的毛边，或是能够缩小在装饰面上形成的凹槽。另外， 本发明的技术问题在于提供一种能够理想地将双层面板接合的双层面板的组装体及双层面板的摩擦搅拌接合方法。 

解决技术问题所采用的技术方案