接合方法
【課題】摩擦攪拌接合の長所を活かしつつ、その短所を補うことが可能な接合方法を提案する。
【解決手段】接合方法は、複数の金属製の被接合部材を突き合わせて突合部を構成する突合工程Ｓ１と、突合部の一部に沿って摩擦攪拌を行う摩擦攪拌接合工程Ｓ２と、突合部の他部に沿って溶接を行う溶接工程Ｓ３と、を有する。
【解決手段】接合方法は、複数の金属製の被接合部材を突き合わせて突合部を構成する突合工程Ｓ１と、突合部の一部に沿って摩擦攪拌を行う摩擦攪拌接合工程Ｓ２と、突合部の他部に沿って溶接を行う溶接工程Ｓ３と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦攪拌接合および溶接を組み合わせた接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、金属製の被接合部材の接合方法として溶接やろう接に代わる新しい接合方法として摩擦攪拌接合が開発され実用化されている。摩擦攪拌接合は、固相接合であり、溶接（溶融接合）やろう接（液相−固相反応接合）よりも低温で被接合部材を接合できるため、接合時の熱変形や接合部の酸化による接合不良が少ないなどの利点がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３１２１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
摩擦攪拌接合は、ツールと呼ばれる接合工具から被接合部材に大きなツール荷重を負荷して接合を行う。これに起因して、摩擦攪拌接合は、曲面形状や角形状（単なる角部分や、角部分が連続的に連なる段差部分）等の複雑な形状を有する被接合部材の突合部を接合することが困難であるという問題を有する。
【０００５】
また、摩擦攪拌接合は、接合端部に接合強度を十分に得られない部分（接合工具に設けられたプローブと呼ばれる突起が通過しないため、攪拌が不十分な部分）が生じてしまう。
【０００６】
さらに、摩擦攪拌接合は、接合工具のプローブによって接合部分に孔が形成されるという課題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、摩擦攪拌接合の長所を活かしつつ、その短所を補うことが可能な接合方法を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するため本発明に係る接合方法は、複数の金属製の被接合部材を突き合わせて突合部を構成する突合工程と、前記突合部の一部に沿って摩擦攪拌を行う摩擦攪拌接合工程と、前記突合部の他部に沿って溶接を行う溶接工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、摩擦攪拌接合の長所を活かしつつ、その短所を補うことが可能な接合方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る接合方法を示したフローチャート。
【図２】本発明の実施形態に係る接合方法のうち摩擦攪拌接合工程を示した概略図。
【図３】本発明の実施形態に係る接合方法に用いる接合工具を示した図。
【図４】本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の一例を示した概略図。
【図５】本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の一例を示した概略図。
【図６】本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の接合強度の一例を示した図。
【図７】本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の他の例を示した概略的な断面図。
【図８】本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の他の例を示した斜視図。
【図９】本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の他の例を示した斜視図。
【図１０】本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の強度試験の様子を示した図。
【図１１】本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の接合強度の他の例を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る接合方法の実施の形態について、図１から図１１を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態に係る接合方法を示したフローチャートである。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係る接合方法は、突合工程Ｓ１と、突合工程Ｓ１の後に実施する摩擦攪拌接合工程Ｓ２と、少なくとも突合工程Ｓ１の後に実施する溶接工程Ｓ３と、を有する。なお、本実施形態に係る接合方法は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２の後に溶接工程Ｓ３を行う。
【００１４】
突合工程Ｓ１は、本実施形態に係る接合方法によって接合される複数の被接合部材に突合部を構成する工程である。被接合部材は、例えばアルミニウム合金を含む金属製の部材であり、摩擦攪拌接合および溶接によって接合できるものであれば良い。突合部は、それぞれの被接合部材に形成された面を突き合わせた突合面（または「接合面」と呼ぶ。）を含み、摩擦攪拌接合工程Ｓ２および溶接工程Ｓ３で接合される領域である。
【００１５】
摩擦攪拌接合工程Ｓ２は、突合部の一部に沿って接合工具を移動し、摩擦攪拌によって被接合部材の本接合を行う工程である。
【００１６】
溶接工程Ｓ３は、突合部の他部に沿って熱源を移動し、溶接によって被接合部材の本接合を行う工程である。溶接工程Ｓ３において行われる溶接方法は、アークを熱源とするアーク溶接（ティグ溶接やミグ溶接を含むガスシールドアーク溶接やセルフシールドアーク溶接などを含む）やガス溶接、レーザ溶接、電子ビーム溶接などの既知の溶接方法を用いることが可能である。
【００１７】
次に、摩擦攪拌接合工程Ｓ２について詳述する。
【００１８】
図２は、本発明の実施形態に係る接合方法のうち摩擦攪拌接合工程を示した概略図である。
【００１９】
図２に示すように、摩擦攪拌接合工程Ｓ２は、接合工具１４を用いて複数の被接合部材である一対の被接合プレート１１、１２を突き合わせた突合部の一部を接合する工程である。
【００２０】
接合工具１４は、例えば、回転駆動装置（図示省略）の駆動部に結合された円柱形状の回転体１５と、回転体１５の先端に突出させて一体に形成された円柱形状のプローブ１６と、を備える。回転体１５の端面はショルダ１７と呼ばれる。プローブ１６は、回転体１５の端面から被接合プレート１１、１２の突合部の厚さに相当する長さに突出される。またプローブ１６は、被接合プレート１１、１２の攪拌を効率よく行うなどのため、ねじ溝が設けられたり、回転軸直交方向の断面形状が非円形状（例えば、楕円や太鼓型）に形成されたりする。
【００２１】
摩擦攪拌接合工程Ｓ２は、回転駆動装置によって接合工具１４を高速で回転（図２中、実線矢Ｒ）させながら被接合プレート１１、１２の突合部に押圧し、接合工具１４と被接合プレート１１、１２との摩擦熱によって被接合プレート１１、１２の接合部分を軟化させ、この軟化した部分を接合工具１４の回転によって攪拌し、被接合プレート１１、１２を接合する。摩擦熱によって軟化された被接合プレート１１、１２の接合部分が接合工具１４の接合方向（図２中、実線矢Ｆ）後方へ回り込むように攪拌された後、接合工具１４の移動にともなって摩擦熱を急速に失い冷却硬化することによって、被接合プレート１１、１２は接合される。
【００２２】
図３は、本発明の実施形態に係る接合方法に用いる接合工具を示した図である。
【００２３】
図３に示すように、被接合部材（ここでは、被接合プレート１１、１２）の表面２１の法線方向と接合工具１４の進行方向である接合方向（図３中、実線矢）とを基準にすると、接合工具１４は、その自由端側（プローブ１６を有する下端側）を接合方向（図３中、実線矢Ｆ）へ先行させ、接合工具１４の回転軸と表面２１の法線方向との間に前進角θをなす。摩擦攪拌接合工程Ｓ２は、前進角θが０°であっても接合可能であるが、接合欠陥が発生しやすくなるため、一般的には前進角θを２°から５°程度とする。
【００２４】
ここで、摩擦攪拌接合は、接合工具１４の構造上、接合部分の始端部および終端部においてプローブ１６が通過しない領域を生じるため、この領域の被接合部材を十分に攪拌できない。また、摩擦攪拌接合は、接合部分の終端部にプローブ１６の引き抜きにともなう孔が形成される。このような両接合端部の攪拌不足や終端部の引き抜き孔の存在は、接合強度を低下させる虞がある。
【００２５】
そこで、本実施形態に係る接合方法は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２の接合端部に隣接させ、または重ね合わせて溶接を行い、接合品質を改善する。
【００２６】
図４および図５は、本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の一例を示した概略図である。
【００２７】
図４および図５に示すように、接合板材２２、２２Ａは、被接合プレート１１、１２を本発明の実施形態に係る接合方法によって接合した構造物である。
【００２８】
具体的には、図４に示すように、接合板材２２は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による摩擦攪拌接合部分２４と溶接工程Ｓ３による溶接接合部分２５とを隣接させて接合される。
【００２９】
他方、図５に示すように、接合板材２２Ａは、摩擦攪拌接合工程Ｓ２の後に溶接工程Ｓ３を行い、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による摩擦攪拌接合部分２４と溶接工程Ｓ３による溶接接合部分２５とを重ね合わせて接合される。この重ね合わされた部分をオーバーラップ部２６と呼ぶ。
【００３０】
オーバーラップ部２６は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による摩擦攪拌接合部分２４の始端部２４ａに溶接工程Ｓ３による溶接接合部分２５の終端部２５ｂを重ね合わせて形成される。なお、オーバーラップ部２６は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による摩擦攪拌接合部分２４の始端部２４ａおよび終端部２４ｂのいずれに形成しても良く、溶接工程Ｓ３による溶接接合部分２５の始端部２５ａまたは終端部２５ｂのいずれを重ね合わせても良い。
【００３１】
このとき、オーバーラップ部２６の範囲は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２に用いる接合工具１４のショルダ１７の半径とプローブ１６の半径との和以上とすることが好ましい。このように両工程における摩擦攪拌接合部分２４および溶接接合部分２５を重ね合わせることによって、摩擦攪拌接合工程Ｓ２においてプローブ１６が通過しない領域（特に、摩擦攪拌接合部分２４の始端部２４ａおよび終端部２４ｂ）を溶接工程Ｓ３における溶接によって接合することができる。
【００３２】
接合板材２２、２２Ａについてさらに詳述する。
【００３３】
接合板材２２、２２Ａは、アルミ合金を材料とする板厚４ｍｍの板材である被接合プレート１１、１２を本実施形態に係る接合方法によって接合した構造物である。
【００３４】
摩擦攪拌接合工程Ｓ２に用いる接合工具１４は、ショルダ１７の直径約１２ｍｍ、プローブ１６の直径約５ｍｍ、プローブ１６の突出長さ約３．５ｍｍの形状を有する。摩擦攪拌接合工程Ｓ２の接合条件は、接合工具１４の回転数約１５００ｒｐｍ、接合工具１４の接合速度約３００ｍｍ／分、接合工具１４の前進角約３°、被接合部材に対するプローブ１６の挿入量約３．７ｍｍ、接合工具１４を被接合部材に挿入してから接合工具１４の移動を開始するまでの待機時間約２秒、接合工具１４の移動を終了してから接合工具１４を被接合部材から引き抜くまでの待機時間約１秒とした。
【００３５】
溶接工程Ｓ３の接合条件は、溶加材にアルミニウム用溶接棒（ＪＩＳ Ｚ ３２３２：Ａ５３５６ＢＹ）を使用し、電流値約１３０Ａから１７０Ａ、接合速度約１００ｍｍ／分とした。
【００３６】
また、接合板材２２Ａは、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による接合端部と溶接工程Ｓ３による接合端部とを約２０ｍｍ重ねた。これは、接合工具１４のショルダ１７の直径に対して約１．６倍となる。
【００３７】
ここで、接合板材２２、２２Ａの接合部分の強度について説明する。
【００３８】
接合板材２２の試験片は、摩擦攪拌接合による摩擦攪拌接合部分２４のうち接合端部（ここでは始端部２４ａ）を含む領域（図４中、二点鎖線に挟まれた領域Ｔ１）を切り出したものである。
【００３９】
他方、接合板材２２Ａの試験片は、摩擦攪拌接合による摩擦攪拌接合部分２４のうちオーバーラップ部２６を含む領域（図５中、二点鎖線に挟まれた領域Ｔ２）を切り出したものである。
【００４０】
両試験片は、オーバーラップ部２６の接合方向長さの約２倍の幅を有する。また、評価対象の接合強度は、突合面の法線方向に対する引張強さである。
【００４１】
図６は、本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の接合強度の一例を示した図である。
【００４２】
図６に示すように、接合板材２２Ａは、接合板材２２に比べて約２．５倍の接合強度の向上が見られた。
【００４３】
接合板材２２の試験片は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２により接合された摩擦攪拌接合部分２４のみを有する。摩擦攪拌接合部分２４は、溶接工程Ｓ３における熱影響をほとんど受けていない。すなわち、接合板材２２の試験片は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２においてプローブ１６が通過しない領域（ここでは、摩擦攪拌接合部分２４の始端部２４ａ）が、溶接を行われていないまま残っている。したがって、接合板材２２の試験片は、摩擦攪拌接合のみによって接合された接合部とほぼ同様の接合強度を有していると考えられる。
【００４４】
他方、接合板材２２Ａの試験片は、オーバーラップ部２６を含む。すなわち、接合板材２２Ａの試験片は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２においてプローブ１６が通過しない領域（ここでは、摩擦攪拌接合部分２４の始端部２４ａ）が溶接され接合されている。
【００４５】
次に、非平面形状部分を有する被接合部材を本実施形態に係る接合方法によって接合する場合について説明する。
【００４６】
図７は、本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の他の例を示した概略的な断面図である。
【００４７】
図７に示すように、接合管３５は、被接合部材である角丸角管材２７、２８を本発明の実施形態に係る接合方法によって接合した構造物である。
【００４８】
角丸角管材２７、２８は、長手軸直交方向の断面形状が略方形状であり、略平面形状の表面を有する辺部分３１と、角丸形状の表面を有する角丸部分３２と、を有する中空管である。
【００４９】
接合管３５は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２において辺部分３１を接合した後に溶接工程Ｓ３において角丸部分３２の接合を行い、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による摩擦攪拌接合部分２４と溶接工程Ｓ３による溶接接合部分２５とを重ね合わせて接合される。
【００５０】
すなわち、接合管３５は、接合板材２２Ａと同様に、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による摩擦攪拌接合部分２４に溶接工程Ｓ３による溶接接合部分２５を重ね合わせて構成されたオーバーラップ部２６を有する。
【００５１】
オーバーラップ部２６は、角丸部分３２から連続させ、かつ摩擦攪拌接合により接合される辺部分３１に位置させて形成される。
【００５２】
図８および図９は、本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の他の例を示した斜視図である。
【００５３】
図８および図９に示すように、接合管３７、３７Ａは、被接合管材４１、４２を本発明の実施形態に係る接合方法によって接合した構造物である。
【００５４】
被接合管材４１、４２は、長手軸直交方向の断面形状が略方形状であり、隣り合う２つの角丸部分４５と、隣り合う２つの略直角な角部分４６と、を有する中空管である。
【００５５】
図８に示すように、接合管３７は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による摩擦攪拌接合部分２４と溶接工程Ｓ３による溶接接合部分２５とを隣接させて接合される。
【００５６】
２つの角丸部分４５の間に位置する略平面形状の表面を有する辺部分４７は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による摩擦攪拌接合部分２４である。
【００５７】
他方、図９に示すように、接合管３７Ａは、摩擦攪拌接合工程Ｓ２の後に溶接工程Ｓ３を行い、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による摩擦攪拌接合部分２４と溶接工程Ｓ３による溶接接合部分２５とを重ね合わせて接合される。
【００５８】
オーバーラップ部２６は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による摩擦攪拌接合部分２４の始端部２４ａおよび終端部２４ｂに溶接工程Ｓ３による溶接接合部分２５を重ね合わせて構成される。
【００５９】
接合管３７、３７Ａについてさらに詳述する。
【００６０】
接合管３７、３７Ａは、例えば自動二輪車の車体フレームである。接合管３７、３７Ａは、アルミ合金（ＪＩＳ Ｈ ４１００：６Ｎ０１−Ｔ５）を材料とする板厚４ｍｍの中空管である被接合管材４１、４２を本実施形態に係る接合方法によって接合した構造物である。被接合管材４１、４２は、軸直交方向断面視において長辺約５５ｍｍ、短辺約５０ｍｍの略方形状断面を有する。
【００６１】
摩擦攪拌接合工程Ｓ２に用いる接合工具１４は、ショルダ１７の直径約８ｍｍ、プローブ１６の直径約３ｍｍ、プローブ１６の突出長さ約１．５ｍｍの形状を有する。摩擦攪拌接合工程Ｓ２の接合条件は、接合工具１４の回転数約１５００ｒｐｍ、接合工具１４の接合速度約１００ｍｍ／分、接合工具１４の前進角約３°、被接合部材に対するプローブ１６の挿入量約１．７ｍｍ、接合工具１４を被接合部材に挿入してから接合工具１４の移動を開始するまでの待機時間約４秒、接合工具１４の移動を終了してから接合工具１４を被接合部材から引き抜くまでの待機時間約１秒とした。
【００６２】
溶接工程Ｓ３の接合条件は、溶加材にアルミニウム用溶接棒（ＪＩＳ Ｚ ３２３２：Ａ５３５６ＢＹ）を使用し、電流値約１３０Ａから１７０Ａ、接合速度約１００ｍｍ／分とした。
【００６３】
また、接合管３７Ａは、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による接合端部と溶接工程Ｓ３による接合端部とを約１２ｍｍ重ねた。これは、接合工具１４のショルダ１７の直径に対して約１．５倍となる。
【００６４】
次に、接合管３７、３７Ａの接合部分の強度について説明する。
【００６５】
図１０は、本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の強度試験の様子を示した図である。
【００６６】
図１０に示すように、接合管３７、３７Ａの接合強度を評価するために三点曲げ試験を行った。評価対象の接合強度は、接合管３７、３７Ａに対する三点曲げ試験における破断または座屈時の曲げ強さである。
【００６７】
なお、三点曲げ試験における負荷荷重は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による摩擦攪拌接合部分２４に引っ張り力が生じる方向へ負荷した。
【００６８】
図１１は、本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の接合強度の他の例を示した図である。
【００６９】
図１１に示すように、接合管３７Ａは、接合管３７に比べて約２倍の接合強度の向上が見られた。
【００７０】
なお、接合管３７の曲げ強さは、接合部で破断した際の曲げ強さである。他方、接合管３７Ａは母材が座屈変形した際の曲げ強さである。
【００７１】
接合管３７は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２により接合された摩擦攪拌接合部分２４のみを有する（オーバーラップ部２６を有していない）。摩擦攪拌接合部分２４は、溶接工程Ｓ３における熱影響をほとんど受けていない。すなわち、接合管３７は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２においてプローブ１６が通過しない領域（ここでは、摩擦攪拌接合部分２４の始端部２４ａ）が、溶接を行われていないまま残っている。
【００７２】
他方、接合管３７Ａは、オーバーラップ部２６を含む。すなわち、接合管３７Ａは、摩擦攪拌接合工程Ｓ２においてプローブ１６が通過しない領域（ここでは、摩擦攪拌接合部分２４の始端部２４ａ）が溶接され接合されている。
【００７３】
したがって、本実施形態に係る接合方法によれば、突合面に隙間（例えば、約０．５ｍｍ以上）や段差（例えば、約０．５ｍｍ以上）を有する被接合部材を接合する場合、このような隙間や段差を溶接によって接合し、その他の部分を摩擦攪拌接合によって接合することができる。本実施形態に係る接合方法によれば、摩擦攪拌接合による接合が困難な隙間部分や段差部分を確実に接合し高い接合強度を得ることができる。
【００７４】
また、本実施形態に係る接合方法によれば、例えば、溶接による接合が困難なガス欠陥が多い厚肉部を有する鋳物の被接合部材や、溶接による接合では十分な接合強度が得られない応力集中部を有する被接合部材に対し、これらの部分を摩擦攪拌接合により接合を行うことが可能になり、接合強度を向上させることができる。
【００７５】
さらに、本実施形態に係る接合方法によれば、突合面の隙間（例えば、約０．５ｍｍ以上）や段差（例えば、約０．５ｍｍ以上）に加え、曲面形状を有する部分、および角形状（単なる角部分や、角部分が連続的に連なる段差部分）を有する部分などの複雑な形状部分（以下、「非平面形状部分」と言う。）を有する被接合部材を接合する場合、非平面形状部分（接合管３５における角丸部分３２に相当する部分）を溶接によって接合し、その他の略平面な部分（接合管３５における辺部分３１に相当する部分）を摩擦攪拌接合によって接合することができる。非平面形状部分を有する被接合部材を摩擦攪拌接合のみで接合する場合は、非平面形状部分（接合管３５における角丸部分３２に相当する部分）の接合が困難になり接合強度が低下する虞があるが、本実施形態に係る接合方法によれば、非平面形状部分（接合管３５における角丸部分３２に相当する部分）についても確実に接合し高い接合強度を得ることができる。
【００７６】
さらにまた、本実施形態に係る接合方法によれば、オーバーラップ部２６によって、プローブ１６が通過しない領域を溶接によって確実に接合し、接合部分の強度を飛躍的に向上できる。
【００７７】
また、本実施形態に係る接合方法によれば、オーバーラップ部２６によって、摩擦攪拌接合におけるプローブ１６の引き抜き孔を溶接工程Ｓ３において確実に埋めることが可能となる。このとき、摩擦攪拌接合において形成される摩擦攪拌接合部分２４のバリについても溶接工程Ｓ３において溶融させて除去できるので、オーバーラップ部２６の外観品質を向上できる。
【００７８】
なお、実施形態に係る接合方法によって接合される構造物は、接合板材２２、２２Ａ、接合管３５、接合管３７、３７Ａに限られず、非平面形状部分を有する中空押し出し材、角パイプ材、各種フレーム材、プレス成形品、鋳造品、鍛造品、焼結品などの被接合部材を背癒合する場合にも適用できる。
【００７９】
したがって、本発明に係る接合方法によれば、摩擦攪拌接合の長所を活かしつつ、その短所を補うことができる。
【符号の説明】
【００８０】
１１、１２ 被接合プレート
１４ 接合工具
１５ 回転体
１６ プローブ
１７ ショルダ
２１ 表面
２２、２２Ａ 接合板材
２４ 摩擦攪拌接合部分
２４ａ 始端部
２４ｂ 終端部
２５ 溶接接合部分
２５ｂ 終端部
２５ａ 始端部
２６ オーバーラップ部
２７、２８ 角丸角管材
３１ 辺部分
３２ 角丸部分
３５ 接合管
３７、３７Ａ 接合管
４１、４２ 被接合管材
４５ 角丸部分
４６ 角部分
４７ 辺部分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦攪拌接合および溶接を組み合わせた接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、金属製の被接合部材の接合方法として溶接やろう接に代わる新しい接合方法として摩擦攪拌接合が開発され実用化されている。摩擦攪拌接合は、固相接合であり、溶接（溶融接合）やろう接（液相−固相反応接合）よりも低温で被接合部材を接合できるため、接合時の熱変形や接合部の酸化による接合不良が少ないなどの利点がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３１２１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
摩擦攪拌接合は、ツールと呼ばれる接合工具から被接合部材に大きなツール荷重を負荷して接合を行う。これに起因して、摩擦攪拌接合は、曲面形状や角形状（単なる角部分や、角部分が連続的に連なる段差部分）等の複雑な形状を有する被接合部材の突合部を接合することが困難であるという問題を有する。
【０００５】
また、摩擦攪拌接合は、接合端部に接合強度を十分に得られない部分（接合工具に設けられたプローブと呼ばれる突起が通過しないため、攪拌が不十分な部分）が生じてしまう。
【０００６】
さらに、摩擦攪拌接合は、接合工具のプローブによって接合部分に孔が形成されるという課題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、摩擦攪拌接合の長所を活かしつつ、その短所を補うことが可能な接合方法を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するため本発明に係る接合方法は、複数の金属製の被接合部材を突き合わせて突合部を構成する突合工程と、前記突合部の一部に沿って摩擦攪拌を行う摩擦攪拌接合工程と、前記突合部の他部に沿って溶接を行う溶接工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、摩擦攪拌接合の長所を活かしつつ、その短所を補うことが可能な接合方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る接合方法を示したフローチャート。
【図２】本発明の実施形態に係る接合方法のうち摩擦攪拌接合工程を示した概略図。
【図３】本発明の実施形態に係る接合方法に用いる接合工具を示した図。
【図４】本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の一例を示した概略図。
【図５】本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の一例を示した概略図。
【図６】本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の接合強度の一例を示した図。
【図７】本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の他の例を示した概略的な断面図。
【図８】本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の他の例を示した斜視図。
【図９】本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の他の例を示した斜視図。
【図１０】本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の強度試験の様子を示した図。
【図１１】本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の接合強度の他の例を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る接合方法の実施の形態について、図１から図１１を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態に係る接合方法を示したフローチャートである。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係る接合方法は、突合工程Ｓ１と、突合工程Ｓ１の後に実施する摩擦攪拌接合工程Ｓ２と、少なくとも突合工程Ｓ１の後に実施する溶接工程Ｓ３と、を有する。なお、本実施形態に係る接合方法は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２の後に溶接工程Ｓ３を行う。
【００１４】
突合工程Ｓ１は、本実施形態に係る接合方法によって接合される複数の被接合部材に突合部を構成する工程である。被接合部材は、例えばアルミニウム合金を含む金属製の部材であり、摩擦攪拌接合および溶接によって接合できるものであれば良い。突合部は、それぞれの被接合部材に形成された面を突き合わせた突合面（または「接合面」と呼ぶ。）を含み、摩擦攪拌接合工程Ｓ２および溶接工程Ｓ３で接合される領域である。
【００１５】
摩擦攪拌接合工程Ｓ２は、突合部の一部に沿って接合工具を移動し、摩擦攪拌によって被接合部材の本接合を行う工程である。
【００１６】
溶接工程Ｓ３は、突合部の他部に沿って熱源を移動し、溶接によって被接合部材の本接合を行う工程である。溶接工程Ｓ３において行われる溶接方法は、アークを熱源とするアーク溶接（ティグ溶接やミグ溶接を含むガスシールドアーク溶接やセルフシールドアーク溶接などを含む）やガス溶接、レーザ溶接、電子ビーム溶接などの既知の溶接方法を用いることが可能である。
【００１７】
次に、摩擦攪拌接合工程Ｓ２について詳述する。
【００１８】
図２は、本発明の実施形態に係る接合方法のうち摩擦攪拌接合工程を示した概略図である。
【００１９】
図２に示すように、摩擦攪拌接合工程Ｓ２は、接合工具１４を用いて複数の被接合部材である一対の被接合プレート１１、１２を突き合わせた突合部の一部を接合する工程である。
【００２０】
接合工具１４は、例えば、回転駆動装置（図示省略）の駆動部に結合された円柱形状の回転体１５と、回転体１５の先端に突出させて一体に形成された円柱形状のプローブ１６と、を備える。回転体１５の端面はショルダ１７と呼ばれる。プローブ１６は、回転体１５の端面から被接合プレート１１、１２の突合部の厚さに相当する長さに突出される。またプローブ１６は、被接合プレート１１、１２の攪拌を効率よく行うなどのため、ねじ溝が設けられたり、回転軸直交方向の断面形状が非円形状（例えば、楕円や太鼓型）に形成されたりする。
【００２１】
摩擦攪拌接合工程Ｓ２は、回転駆動装置によって接合工具１４を高速で回転（図２中、実線矢Ｒ）させながら被接合プレート１１、１２の突合部に押圧し、接合工具１４と被接合プレート１１、１２との摩擦熱によって被接合プレート１１、１２の接合部分を軟化させ、この軟化した部分を接合工具１４の回転によって攪拌し、被接合プレート１１、１２を接合する。摩擦熱によって軟化された被接合プレート１１、１２の接合部分が接合工具１４の接合方向（図２中、実線矢Ｆ）後方へ回り込むように攪拌された後、接合工具１４の移動にともなって摩擦熱を急速に失い冷却硬化することによって、被接合プレート１１、１２は接合される。
【００２２】
図３は、本発明の実施形態に係る接合方法に用いる接合工具を示した図である。
【００２３】
図３に示すように、被接合部材（ここでは、被接合プレート１１、１２）の表面２１の法線方向と接合工具１４の進行方向である接合方向（図３中、実線矢）とを基準にすると、接合工具１４は、その自由端側（プローブ１６を有する下端側）を接合方向（図３中、実線矢Ｆ）へ先行させ、接合工具１４の回転軸と表面２１の法線方向との間に前進角θをなす。摩擦攪拌接合工程Ｓ２は、前進角θが０°であっても接合可能であるが、接合欠陥が発生しやすくなるため、一般的には前進角θを２°から５°程度とする。
【００２４】
ここで、摩擦攪拌接合は、接合工具１４の構造上、接合部分の始端部および終端部においてプローブ１６が通過しない領域を生じるため、この領域の被接合部材を十分に攪拌できない。また、摩擦攪拌接合は、接合部分の終端部にプローブ１６の引き抜きにともなう孔が形成される。このような両接合端部の攪拌不足や終端部の引き抜き孔の存在は、接合強度を低下させる虞がある。
【００２５】
そこで、本実施形態に係る接合方法は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２の接合端部に隣接させ、または重ね合わせて溶接を行い、接合品質を改善する。
【００２６】
図４および図５は、本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の一例を示した概略図である。
【００２７】
図４および図５に示すように、接合板材２２、２２Ａは、被接合プレート１１、１２を本発明の実施形態に係る接合方法によって接合した構造物である。
【００２８】
具体的には、図４に示すように、接合板材２２は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による摩擦攪拌接合部分２４と溶接工程Ｓ３による溶接接合部分２５とを隣接させて接合される。
【００２９】
他方、図５に示すように、接合板材２２Ａは、摩擦攪拌接合工程Ｓ２の後に溶接工程Ｓ３を行い、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による摩擦攪拌接合部分２４と溶接工程Ｓ３による溶接接合部分２５とを重ね合わせて接合される。この重ね合わされた部分をオーバーラップ部２６と呼ぶ。
【００３０】
オーバーラップ部２６は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による摩擦攪拌接合部分２４の始端部２４ａに溶接工程Ｓ３による溶接接合部分２５の終端部２５ｂを重ね合わせて形成される。なお、オーバーラップ部２６は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による摩擦攪拌接合部分２４の始端部２４ａおよび終端部２４ｂのいずれに形成しても良く、溶接工程Ｓ３による溶接接合部分２５の始端部２５ａまたは終端部２５ｂのいずれを重ね合わせても良い。
【００３１】
このとき、オーバーラップ部２６の範囲は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２に用いる接合工具１４のショルダ１７の半径とプローブ１６の半径との和以上とすることが好ましい。このように両工程における摩擦攪拌接合部分２４および溶接接合部分２５を重ね合わせることによって、摩擦攪拌接合工程Ｓ２においてプローブ１６が通過しない領域（特に、摩擦攪拌接合部分２４の始端部２４ａおよび終端部２４ｂ）を溶接工程Ｓ３における溶接によって接合することができる。
【００３２】
接合板材２２、２２Ａについてさらに詳述する。
【００３３】
接合板材２２、２２Ａは、アルミ合金を材料とする板厚４ｍｍの板材である被接合プレート１１、１２を本実施形態に係る接合方法によって接合した構造物である。
【００３４】
摩擦攪拌接合工程Ｓ２に用いる接合工具１４は、ショルダ１７の直径約１２ｍｍ、プローブ１６の直径約５ｍｍ、プローブ１６の突出長さ約３．５ｍｍの形状を有する。摩擦攪拌接合工程Ｓ２の接合条件は、接合工具１４の回転数約１５００ｒｐｍ、接合工具１４の接合速度約３００ｍｍ／分、接合工具１４の前進角約３°、被接合部材に対するプローブ１６の挿入量約３．７ｍｍ、接合工具１４を被接合部材に挿入してから接合工具１４の移動を開始するまでの待機時間約２秒、接合工具１４の移動を終了してから接合工具１４を被接合部材から引き抜くまでの待機時間約１秒とした。
【００３５】
溶接工程Ｓ３の接合条件は、溶加材にアルミニウム用溶接棒（ＪＩＳ Ｚ ３２３２：Ａ５３５６ＢＹ）を使用し、電流値約１３０Ａから１７０Ａ、接合速度約１００ｍｍ／分とした。
【００３６】
また、接合板材２２Ａは、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による接合端部と溶接工程Ｓ３による接合端部とを約２０ｍｍ重ねた。これは、接合工具１４のショルダ１７の直径に対して約１．６倍となる。
【００３７】
ここで、接合板材２２、２２Ａの接合部分の強度について説明する。
【００３８】
接合板材２２の試験片は、摩擦攪拌接合による摩擦攪拌接合部分２４のうち接合端部（ここでは始端部２４ａ）を含む領域（図４中、二点鎖線に挟まれた領域Ｔ１）を切り出したものである。
【００３９】
他方、接合板材２２Ａの試験片は、摩擦攪拌接合による摩擦攪拌接合部分２４のうちオーバーラップ部２６を含む領域（図５中、二点鎖線に挟まれた領域Ｔ２）を切り出したものである。
【００４０】
両試験片は、オーバーラップ部２６の接合方向長さの約２倍の幅を有する。また、評価対象の接合強度は、突合面の法線方向に対する引張強さである。
【００４１】
図６は、本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の接合強度の一例を示した図である。
【００４２】
図６に示すように、接合板材２２Ａは、接合板材２２に比べて約２．５倍の接合強度の向上が見られた。
【００４３】
接合板材２２の試験片は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２により接合された摩擦攪拌接合部分２４のみを有する。摩擦攪拌接合部分２４は、溶接工程Ｓ３における熱影響をほとんど受けていない。すなわち、接合板材２２の試験片は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２においてプローブ１６が通過しない領域（ここでは、摩擦攪拌接合部分２４の始端部２４ａ）が、溶接を行われていないまま残っている。したがって、接合板材２２の試験片は、摩擦攪拌接合のみによって接合された接合部とほぼ同様の接合強度を有していると考えられる。
【００４４】
他方、接合板材２２Ａの試験片は、オーバーラップ部２６を含む。すなわち、接合板材２２Ａの試験片は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２においてプローブ１６が通過しない領域（ここでは、摩擦攪拌接合部分２４の始端部２４ａ）が溶接され接合されている。
【００４５】
次に、非平面形状部分を有する被接合部材を本実施形態に係る接合方法によって接合する場合について説明する。
【００４６】
図７は、本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の他の例を示した概略的な断面図である。
【００４７】
図７に示すように、接合管３５は、被接合部材である角丸角管材２７、２８を本発明の実施形態に係る接合方法によって接合した構造物である。
【００４８】
角丸角管材２７、２８は、長手軸直交方向の断面形状が略方形状であり、略平面形状の表面を有する辺部分３１と、角丸形状の表面を有する角丸部分３２と、を有する中空管である。
【００４９】
接合管３５は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２において辺部分３１を接合した後に溶接工程Ｓ３において角丸部分３２の接合を行い、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による摩擦攪拌接合部分２４と溶接工程Ｓ３による溶接接合部分２５とを重ね合わせて接合される。
【００５０】
すなわち、接合管３５は、接合板材２２Ａと同様に、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による摩擦攪拌接合部分２４に溶接工程Ｓ３による溶接接合部分２５を重ね合わせて構成されたオーバーラップ部２６を有する。
【００５１】
オーバーラップ部２６は、角丸部分３２から連続させ、かつ摩擦攪拌接合により接合される辺部分３１に位置させて形成される。
【００５２】
図８および図９は、本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の他の例を示した斜視図である。
【００５３】
図８および図９に示すように、接合管３７、３７Ａは、被接合管材４１、４２を本発明の実施形態に係る接合方法によって接合した構造物である。
【００５４】
被接合管材４１、４２は、長手軸直交方向の断面形状が略方形状であり、隣り合う２つの角丸部分４５と、隣り合う２つの略直角な角部分４６と、を有する中空管である。
【００５５】
図８に示すように、接合管３７は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による摩擦攪拌接合部分２４と溶接工程Ｓ３による溶接接合部分２５とを隣接させて接合される。
【００５６】
２つの角丸部分４５の間に位置する略平面形状の表面を有する辺部分４７は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による摩擦攪拌接合部分２４である。
【００５７】
他方、図９に示すように、接合管３７Ａは、摩擦攪拌接合工程Ｓ２の後に溶接工程Ｓ３を行い、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による摩擦攪拌接合部分２４と溶接工程Ｓ３による溶接接合部分２５とを重ね合わせて接合される。
【００５８】
オーバーラップ部２６は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による摩擦攪拌接合部分２４の始端部２４ａおよび終端部２４ｂに溶接工程Ｓ３による溶接接合部分２５を重ね合わせて構成される。
【００５９】
接合管３７、３７Ａについてさらに詳述する。
【００６０】
接合管３７、３７Ａは、例えば自動二輪車の車体フレームである。接合管３７、３７Ａは、アルミ合金（ＪＩＳ Ｈ ４１００：６Ｎ０１−Ｔ５）を材料とする板厚４ｍｍの中空管である被接合管材４１、４２を本実施形態に係る接合方法によって接合した構造物である。被接合管材４１、４２は、軸直交方向断面視において長辺約５５ｍｍ、短辺約５０ｍｍの略方形状断面を有する。
【００６１】
摩擦攪拌接合工程Ｓ２に用いる接合工具１４は、ショルダ１７の直径約８ｍｍ、プローブ１６の直径約３ｍｍ、プローブ１６の突出長さ約１．５ｍｍの形状を有する。摩擦攪拌接合工程Ｓ２の接合条件は、接合工具１４の回転数約１５００ｒｐｍ、接合工具１４の接合速度約１００ｍｍ／分、接合工具１４の前進角約３°、被接合部材に対するプローブ１６の挿入量約１．７ｍｍ、接合工具１４を被接合部材に挿入してから接合工具１４の移動を開始するまでの待機時間約４秒、接合工具１４の移動を終了してから接合工具１４を被接合部材から引き抜くまでの待機時間約１秒とした。
【００６２】
溶接工程Ｓ３の接合条件は、溶加材にアルミニウム用溶接棒（ＪＩＳ Ｚ ３２３２：Ａ５３５６ＢＹ）を使用し、電流値約１３０Ａから１７０Ａ、接合速度約１００ｍｍ／分とした。
【００６３】
また、接合管３７Ａは、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による接合端部と溶接工程Ｓ３による接合端部とを約１２ｍｍ重ねた。これは、接合工具１４のショルダ１７の直径に対して約１．５倍となる。
【００６４】
次に、接合管３７、３７Ａの接合部分の強度について説明する。
【００６５】
図１０は、本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の強度試験の様子を示した図である。
【００６６】
図１０に示すように、接合管３７、３７Ａの接合強度を評価するために三点曲げ試験を行った。評価対象の接合強度は、接合管３７、３７Ａに対する三点曲げ試験における破断または座屈時の曲げ強さである。
【００６７】
なお、三点曲げ試験における負荷荷重は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２による摩擦攪拌接合部分２４に引っ張り力が生じる方向へ負荷した。
【００６８】
図１１は、本発明の実施形態に係る接合方法によって接合された構造物の接合強度の他の例を示した図である。
【００６９】
図１１に示すように、接合管３７Ａは、接合管３７に比べて約２倍の接合強度の向上が見られた。
【００７０】
なお、接合管３７の曲げ強さは、接合部で破断した際の曲げ強さである。他方、接合管３７Ａは母材が座屈変形した際の曲げ強さである。
【００７１】
接合管３７は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２により接合された摩擦攪拌接合部分２４のみを有する（オーバーラップ部２６を有していない）。摩擦攪拌接合部分２４は、溶接工程Ｓ３における熱影響をほとんど受けていない。すなわち、接合管３７は、摩擦攪拌接合工程Ｓ２においてプローブ１６が通過しない領域（ここでは、摩擦攪拌接合部分２４の始端部２４ａ）が、溶接を行われていないまま残っている。
【００７２】
他方、接合管３７Ａは、オーバーラップ部２６を含む。すなわち、接合管３７Ａは、摩擦攪拌接合工程Ｓ２においてプローブ１６が通過しない領域（ここでは、摩擦攪拌接合部分２４の始端部２４ａ）が溶接され接合されている。
【００７３】
したがって、本実施形態に係る接合方法によれば、突合面に隙間（例えば、約０．５ｍｍ以上）や段差（例えば、約０．５ｍｍ以上）を有する被接合部材を接合する場合、このような隙間や段差を溶接によって接合し、その他の部分を摩擦攪拌接合によって接合することができる。本実施形態に係る接合方法によれば、摩擦攪拌接合による接合が困難な隙間部分や段差部分を確実に接合し高い接合強度を得ることができる。
【００７４】
また、本実施形態に係る接合方法によれば、例えば、溶接による接合が困難なガス欠陥が多い厚肉部を有する鋳物の被接合部材や、溶接による接合では十分な接合強度が得られない応力集中部を有する被接合部材に対し、これらの部分を摩擦攪拌接合により接合を行うことが可能になり、接合強度を向上させることができる。
【００７５】
さらに、本実施形態に係る接合方法によれば、突合面の隙間（例えば、約０．５ｍｍ以上）や段差（例えば、約０．５ｍｍ以上）に加え、曲面形状を有する部分、および角形状（単なる角部分や、角部分が連続的に連なる段差部分）を有する部分などの複雑な形状部分（以下、「非平面形状部分」と言う。）を有する被接合部材を接合する場合、非平面形状部分（接合管３５における角丸部分３２に相当する部分）を溶接によって接合し、その他の略平面な部分（接合管３５における辺部分３１に相当する部分）を摩擦攪拌接合によって接合することができる。非平面形状部分を有する被接合部材を摩擦攪拌接合のみで接合する場合は、非平面形状部分（接合管３５における角丸部分３２に相当する部分）の接合が困難になり接合強度が低下する虞があるが、本実施形態に係る接合方法によれば、非平面形状部分（接合管３５における角丸部分３２に相当する部分）についても確実に接合し高い接合強度を得ることができる。
【００７６】
さらにまた、本実施形態に係る接合方法によれば、オーバーラップ部２６によって、プローブ１６が通過しない領域を溶接によって確実に接合し、接合部分の強度を飛躍的に向上できる。
【００７７】
また、本実施形態に係る接合方法によれば、オーバーラップ部２６によって、摩擦攪拌接合におけるプローブ１６の引き抜き孔を溶接工程Ｓ３において確実に埋めることが可能となる。このとき、摩擦攪拌接合において形成される摩擦攪拌接合部分２４のバリについても溶接工程Ｓ３において溶融させて除去できるので、オーバーラップ部２６の外観品質を向上できる。
【００７８】
なお、実施形態に係る接合方法によって接合される構造物は、接合板材２２、２２Ａ、接合管３５、接合管３７、３７Ａに限られず、非平面形状部分を有する中空押し出し材、角パイプ材、各種フレーム材、プレス成形品、鋳造品、鍛造品、焼結品などの被接合部材を背癒合する場合にも適用できる。
【００７９】
したがって、本発明に係る接合方法によれば、摩擦攪拌接合の長所を活かしつつ、その短所を補うことができる。
【符号の説明】
【００８０】
１１、１２ 被接合プレート
１４ 接合工具
１５ 回転体
１６ プローブ
１７ ショルダ
２１ 表面
２２、２２Ａ 接合板材
２４ 摩擦攪拌接合部分
２４ａ 始端部
２４ｂ 終端部
２５ 溶接接合部分
２５ｂ 終端部
２５ａ 始端部
２６ オーバーラップ部
２７、２８ 角丸角管材
３１ 辺部分
３２ 角丸部分
３５ 接合管
３７、３７Ａ 接合管
４１、４２ 被接合管材
４５ 角丸部分
４６ 角部分
４７ 辺部分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の金属製の被接合部材を突き合わせて突合部を構成する突合工程と、
前記突合部の一部に沿って摩擦攪拌を行う摩擦攪拌接合工程と、
前記突合部の他部に沿って溶接を行う溶接工程と、を有することを特徴とする接合方法。
【請求項２】
前記摩擦攪拌接合工程は、前記突合部のうち略平面形状な部分を接合することを特徴とする請求項１に記載の接合方法。
【請求項３】
前記溶接工程は、前記突合部のうち非平面形状部分を接合することを特徴とする請求項１または２に記載の接合方法。
【請求項４】
前記摩擦攪拌接合工程による接合端と前記溶接工程による接合端とを重ねたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の接合方法。
【請求項５】
前記摩擦攪拌接合工程による接合端と前記溶接工程による接合端とが重なる部分は、前記突合部のうち略平面形状な部分に位置することを特徴とする請求項４に記載の接合方法。
【請求項６】
前記摩擦攪拌接合工程による接合端と前記溶接工程による接合端とを重ねる範囲は、前記摩擦攪拌接合工程に用いる接合工具のショルダ半径とプローブ半径との和以上とすることを特徴とする請求項４または５に記載の接合方法。
【請求項７】
前記溶接工程は、前記摩擦攪拌接合工程の後に行うことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の接合方法。
【請求項８】
前記摩擦攪拌接合工程による接合終端に前記溶接工程による接合端を重ねることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の接合方法。
【請求項１】
複数の金属製の被接合部材を突き合わせて突合部を構成する突合工程と、
前記突合部の一部に沿って摩擦攪拌を行う摩擦攪拌接合工程と、
前記突合部の他部に沿って溶接を行う溶接工程と、を有することを特徴とする接合方法。
【請求項２】
前記摩擦攪拌接合工程は、前記突合部のうち略平面形状な部分を接合することを特徴とする請求項１に記載の接合方法。
【請求項３】
前記溶接工程は、前記突合部のうち非平面形状部分を接合することを特徴とする請求項１または２に記載の接合方法。
【請求項４】
前記摩擦攪拌接合工程による接合端と前記溶接工程による接合端とを重ねたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の接合方法。
【請求項５】
前記摩擦攪拌接合工程による接合端と前記溶接工程による接合端とが重なる部分は、前記突合部のうち略平面形状な部分に位置することを特徴とする請求項４に記載の接合方法。
【請求項６】
前記摩擦攪拌接合工程による接合端と前記溶接工程による接合端とを重ねる範囲は、前記摩擦攪拌接合工程に用いる接合工具のショルダ半径とプローブ半径との和以上とすることを特徴とする請求項４または５に記載の接合方法。
【請求項７】
前記溶接工程は、前記摩擦攪拌接合工程の後に行うことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の接合方法。
【請求項８】
前記摩擦攪拌接合工程による接合終端に前記溶接工程による接合端を重ねることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の接合方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１０１８９０（Ｐ２０１１−１０１８９０Ａ）
【公開日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５７３３３（Ｐ２００９−２５７３３３）
【出願日】平成２１年１１月１０日（２００９．１１．１０）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１０日（２００９．１１．１０）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
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