[发明专利]结构用钢的摩擦搅拌接合装置

摘要

本发明有利地消除被加工材料的加热不足所致的塑性流动不良，得到足够的强度，并且实现接合施工性的提高。本发明的摩擦搅拌接合装置在结构用钢的摩擦搅拌接合时，利用设置于沿接合方向移动的旋转工具的前方的加热装置，实施对作为被加工材料的钢板加热的预热处理工艺，严格地控制该预热处理工艺中的加热区域的表面温度、面积、位置等。

主权项

一种结构用钢的摩擦搅拌接合装置，具有旋转工具和加热装置，所述旋转工具包含肩部和配置于该肩部且与该肩部共有旋转轴的销部，并且，至少该肩部和该销部由比作为被加工材料的钢板硬的材质构成，其通过插入到该钢板的未接合部边旋转边沿接合方向移动，利用与该钢板的摩擦热使该钢板软化并对该软化了的部位进行搅拌，从而产生塑性流动，所述加热装置设置于沿接合方向移动的该旋转工具的前方，对该钢板进行加热，其中，将由于该加热而该钢板的表面的温度TS(℃)成为TS≥0.8×TA1区域作为加热区域时，使该钢板的表面的该加热区域与该旋转工具的最小距离设为该旋转工具的肩部的直径以下，其中，TA1由下述式(1)表示，并且，使该钢板的表面的该加热区域的面积设为该旋转工具的销部的最大直径部的面积以下，而且，在该钢板的表面中使该加热区域的面积的50％以上位于接合中央线与平行于该接合中央线且向前进侧隔着与该旋转工具的销部的最大半径相同的距离的直线之间，其中，所述接合中央线是通过该旋转工具的旋转轴且与接合方向平行的直线，TA1(℃)＝723‑10.7[％Mn]‑16.9[％Ni]+29.1[％Si]+16.9[％Cr]+290[％As]+6.38[％W]…(1)其中，[％M]为作为被加工材料的钢板中的M元素的含量(质量％)。