[发明专利]铝结构部件的制造方法

说明书

在铝结构部件的制造方法中，首先，将第一铝部件及第二铝部件(1、2)相互对接而形成对接部(3)。接着，形成从对接部(3)的表面连到背面的焊道部(4)。之后，利用旋转的接合工具(33)对焊道部(4)进行搅拌。由此，提供接合速度快、接合部的品质和接合强度优异的铝结构部件的制造方法。

技术领域

本发明涉及铝结构部件的制造方法，尤其是涉及应用于机动车等输送机的面板部件、结构部件等的铝结构部件的制造方法。

背景技术

近年来，研究了在机动车的面板或支柱、框架等结构部件中，从轻质化的观点出发而将钢板替换为铝合金板的问题。在向铝合金板的应用中，不仅使用单一的(一张)铝合金板，有时也组合使用厚度不同的铝合金板或材质不同的铝合金板。

作为这样的接合两张铝合金板的结构，例如，如专利文献1所记载的那样，已知有通过将两张铝合金板的端面对接并进行摩擦搅拌接合(FSW)来制造接合件的技术。

另外，作为制作将板厚或材质不同的铝合金板对接接合的拼焊坯料的技术，例如提出了如下的方法：将两张板厚不同的板材对接，在使旋转工具倾斜的状态下从对接的台阶部插入接合工具，一边搅拌一边接合(参见专利文献2)。

此外，作为制作拼焊坯料的技术，例如提出了如下方法：将厚度不同的两张铝合金板载置于硬质的垫板并对接，使旋转工具沿着该对接部分一边旋转一边移动，由此，对上述铝合金板进行摩擦搅拌接合(参见专利文献3)。在该专利文献3中还记载了这样的内容：在铝合金板的上端面未对齐的情况下，使旋转工具的插入角度相对于合金板的对接面倾斜。

摩擦搅拌接合在接合时的输入热量低，因此，具有接合后的结构体的形变少这样的优点。另一方面，与激光束焊接等熔融焊接相比，摩擦搅拌接合的接合速度明显较低。因此，为了提高摩擦搅拌接合的生产性，需要使用同时接合多个部分这样的特殊结构的摩擦搅拌接合的专用机。另外，作为提高生产性的其他方法，提出了如下的方法：对插入摩擦搅拌接合的工具之前的部分进行加热而预热，使材料软化，在此基础上，插入摩擦搅拌接合的针而进行接合(参见专利文献4和5)。

此外，还提出了将两张板厚不同的板材对接并通过激光焊接进行接合的方法(参见专利文献6)。此外，提出了通过激光等进行焊接之后，使按压辊在焊接部转动而对焊接部进行整形的方法(参见专利文献7)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-224858号公报

专利文献2：日本特开2002-35961号公报

专利文献3：日本特开2000-167676号公报

专利文献4：国际公开第1999/39861号公报

专利文献5：日本特表2004-521747号公报

专利文献6：日本特开2016-19983号公报

专利文献7：国际公开第2012/114962号

发明内容

发明要解决的课题

根据专利文献4及5所记载的方法，铝材料能够减少由摩擦搅拌引起的加热量，因此能够提高接合速度。然而，铝材料的导热性高，热容易扩散，因此，无法将所需的热量稳定地赋予接合部。其结果是，存在材料的软化状态出现偏差而焊接部产生紊乱，从而得不到规定的接合强度这样的课题。

另外，还存在如下的问题：即便与通常的摩擦搅拌接合相比提高了接合速度，当与熔融接合(焊接)比较时，速度依然较低。