[发明专利]钢板的摩擦搅拌接合方法及接合接头的制造方法

权利要求书

1.一种摩擦搅拌接合方法，将旋转工具插入使二个以上的钢板重叠或对接的未接合部，使该旋转工具边旋转边沿着接合的部分移动，通过该旋转工具与所述钢板的摩擦热在钢板形成软化部，进而利用对其软化部进行搅拌而产生的塑性流动，从而使钢板彼此接合，其中，

通过配置在所述旋转工具的行进方向的前方的加热装置，在利用旋转工具的接合之前对未接合部进行预先加热，

此时，在如下条件下进行预热：在利用旋转工具的接合开始的位置中，与行进方向垂直的方向的表面的最高温度T_U满足如下范围：

0.6×T_Ac1＜T_U＜1.8×T_Ac1

并且，超过温度T_L＝0.6×T_Ac1的加热区域的宽度L相对于所述旋转工具的肩部的直径d，满足如下关系：

0.3×d≤L≤2.0×d

而且，在所述旋转工具的行进方向的后方，配置用于接合部的再加热的后方加热装置，将利用该后方加热装置进行再加热的区域的再加热后的最高温度设为T_p时，该T_p满足如下关系：

0.6×T_Ac1≤T_p≤1.2×T_Ac1，

而且，在所述旋转工具与所述后方加热装置之间配置用于冷却接合部的冷却装置而对钢板进行冷却，

应予说明，T_Ac1是使用钢板的添加元素量按下式定义的温度；

T_Ac1＝723－10.7〔％Mn〕－16.9〔％Ni〕+29.1〔％Si〕+16.9〔％Cr〕+290〔％As〕+6.38〔％W〕

这里，〔％M〕表示M元素的钢板中的以质量％计的含量。

2.根据权利要求1所述的摩擦搅拌接合方法，其中，配置于夹持未接合部地与接合工具对置的位置的衬板材料的热传导率TC_B相对于钢板的热传导率TC_S，满足如下关系：

0.5×TC_S≤TC_B≤1.0×TC_S。

3.根据权利要求1或2所述的摩擦搅拌接合方法，其中，加热装置为高频感应加热装置，将该加热装置的使用频率设为20kHz～360kHz。

4.根据权利要求1或2所述的摩擦搅拌接合方法，其中，二个以上的钢板的各C量中，将含有更大量C的钢板的C量设为0.1质量％～0.6质量％。

5.根据权利要求3所述的摩擦搅拌接合方法，其中，二个以上的钢板的各C量中，将含有更大量C的钢板的C量设为0.1质量％～0.6质量％。

6.一种钢板的接合接头的制造方法，其使用权利要求1～5中任一项所述的摩擦搅拌接合方法。