[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

摘要

本发明的将钢板彼此接合的摩擦搅拌接合方法中，利用配置在旋转工具的行进方向的前方的加热装置(4)，在利用旋转工具(10)进行接合前对未接合部进行预先加热，此时，在利用旋转工具(10)的接合开始的位置的与行进方向垂直的方向上的表面温度分布中，将T_Ac1作为钢板的Ac₁点，将其最高温度(T_U)设为0.6×T_Ac1＜T_U＜1.8×T_Ac1的范围，并且将超过温度(T_L)＝0.6×T_Ac1的加热区域的宽度设为L时，使肩部的直径d满足0.3×d≤L≤2.0×d的关系，从而在不产生接合缺陷和接合工具的破损以及不发生热影响部的回火软化或固化引起的脆化的情况下就能够在高速的接合速度下提高接头强度。

主权项

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TU满足如下范围：0.6×TAc1＜TU＜1.8×TAc1并且，超过温度TL＝0.6×TAc1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Tp时，该Tp满足如下关系：0.6×TAc1≤Tp≤1.2×TAc1，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，TAc1是使用钢板的添加元素量按下式定义的温度；TAc1＝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。