(57)【要約】【課題】タブ材を用いずに一対の金属部材を接合する際に、接合部の水密性及び気密性を高めるとともに接合強度を高めることができる【解決手段】突合せ工程と、突合せ部Ｊ１の両側の側面を溶接する溶接工程と、表面から摩擦攪拌を行う第一の本接合工程と、裏面から摩擦攪拌を行う第二の本接合工程と、を含み、第一の本接合工程では、本接合用回転ツールＧで摩擦攪拌を行った後、突合せ部Ｊ１から離間した位置で本接合用回転ツールＧを引き抜き、第一の本接合工程終了後に、摩擦攪拌で発生したバリを除去するとともに金属部材１Ａ，１Ｂを裏返し、第二の本接合工程では、本接合用回転ツールＧで摩擦攪拌を行い、第一の本接合工程で形成された塑性化領域Ｗ３に本接合用回転ツールＧの攪拌ピンＧ２を入り込ませつつ摩擦攪拌を行った後、突合せ部Ｊ１から離間した位置で本接合用回転ツールＧを引き抜くことを特徴とする。【選択図】図８
2015213930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の金属部材を突き合わせて突合せ部を形成する突合せ工程と、
前記突合せ部の両側の側面を溶接により仮接合する溶接工程と、
前記金属部材の表面から前記突合せ部に摩擦攪拌を行う第一の本接合工程と、
前記金属部材の裏面から前記突合せ部に摩擦攪拌を行う第二の本接合工程と、を含み、
前記第一の本接合工程では、本接合用回転ツールで摩擦攪拌を行った後、前記突合せ部から離間した位置で当該本接合用回転ツールを引き抜き、
前記第一の本接合工程終了後に、摩擦攪拌で発生したバリを除去するとともに前記金属部材を裏返し、
前記第二の本接合工程では、本接合用回転ツールで摩擦攪拌を行い、前記第一の本接合工程で形成された塑性化領域に当該本接合用回転ツールの攪拌ピンを入り込ませつつ摩擦攪拌を行った後、前記突合せ部から離間した位置で当該本接合用回転ツールを引き抜くことを特徴とする接合方法。
【請求項２】
前記第一の本接合工程を行う前に、前記金属部材の表面から前記突合せ部に対して仮接合用回転ツールで仮接合を行う第一の仮接合工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の接合方法。
【請求項３】
前記第二の本接合工程を行う前に、前記金属部材の裏面から前記突合せ部に対して仮接合用回転ツールで仮接合を行う第二の仮接合工程を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の接合方法。
【請求項４】
前記第一の本接合工程終了後に、前記金属部材の表面に形成された前記本接合用回転ツールの抜き穴に充填用金属部材を挿入し、前記金属部材と前記充填用金属部材との突合せ部に対して摩擦攪拌を行う第一の補修工程を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の接合方法。
【請求項５】
前記第二の本接合工程終了後に、前記金属部材の裏面に形成された前記本接合用回転ツールの抜き穴に充填用金属部材を挿入し、前記金属部材と前記充填用金属部材との突合せ部に対して摩擦攪拌を行う第二の補修工程を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属部材同士を摩擦攪拌で接合する接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属部材同士を接合する方法として、摩擦攪拌接合（ＦＳＷ＝Friction Stir Welding）が知られている。摩擦攪拌接合とは、回転ツールを回転させつつ金属部材同士の突合せ部に沿って移動させ、回転ツールと金属部材との摩擦熱により突合せ部の金属を塑性流動させることで、金属部材同士を固相接合させるものである。摩擦攪拌接合で用いられる回転ツールは、ショルダ部と、当該ショルダ部の下端面から突出する攪拌ピンとで構成されている。
【０００３】
特許文献１に係る接合方法では、一対の金属部材を摩擦攪拌で接合する技術が開示されている。当該接合方法では、一対の金属部材を突き合わせて形成された突合せ部の両脇にタブ材を配置して摩擦攪拌を行っている。タブ材を用いることで摩擦攪拌の開始位置及び終了位置を容易に設定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８７０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の接合方法では、金属部材の他に別途タブ材を用意しなければならないという問題がある。また、金属部材にタブ材を仮接合する作業や、金属部材からタブ材を切除する作業が煩雑になるという問題がある。
【０００６】
ここで、タブ材を用いずに摩擦攪拌接合を行った場合、金属部材から回転ツールを引き抜くと突合せ部に攪拌ピンの抜き穴が形成されるが、突合せ部に当該抜き穴が残存すると接合部の水密性及び気密性が低下したり、接合強度が低下したりするおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、タブ材を用いずに一対の金属部材を接合する際に、接合部の水密性及び気密性を高めるとともに接合強度を高めることができる接合方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は、一対の金属部材を突き合わせて突合せ部を形成する突合せ工程と、前記突合せ部の両側の側面を溶接により仮接合する溶接工程と、前記金属部材の表面から前記突合せ部に摩擦攪拌を行う第一の本接合工程と、前記金属部材の裏面から前記突合せ部に摩擦攪拌を行う第二の本接合工程と、を含み、前記第一の本接合工程では、本接合用回転ツールで摩擦攪拌を行った後、前記突合せ部から離間した位置で当該本接合用回転ツールを引き抜き、前記第一の本接合工程終了後に、摩擦攪拌で発生したバリを除去するとともに前記金属部材を裏返し、前記第二の本接合工程では、本接合用回転ツールで摩擦攪拌を行い、前記第一の本接合工程で形成された塑性化領域に当該本接合用回転ツールの攪拌ピンを入り込ませつつ摩擦攪拌を行った後、前記突合せ部から離間した位置で当該本接合用回転ツールを引き抜くことを特徴とする。
【０００９】
かかる接合方法によれば、突合せ部から離間した位置で回転ツールを引き抜くため、攪拌ピンの抜き穴が形成されたとしても接合部の水密性、気密性及び接合強度が低下するのを防ぐことができる。また、第一の本接合工程後にバリを除去することで、第二の本接合工程を行う際に金属部材がガタつかず安定して行うことができる。また、第二の本接合工程を行う際に第一の本接合工程で形成された塑性化領域に攪拌ピンを入り込ませることで接合部の水密性及び気密性を向上させることができるとともに、接合強度を高めることができる。
【００１０】
また、前記第一の本接合工程を行う前に、前記金属部材の表面から前記突合せ部に対して仮接合用回転ツールで仮接合を行う第一の仮接合工程を含むことが好ましい。
また、前記第二の本接合工程を行う前に、前記金属部材の裏面から前記突合せ部に対して仮接合用回転ツールで仮接合を行う第二の仮接合工程を含むことが好ましい。
【００１１】
かかる接合方法によれば、仮接合を行うことで本接合工程を行う際の金属部材同士の目開きを防ぐことができる。
【００１２】
また、前記第一の本接合工程終了後に、前記金属部材の表面に形成された前記本接合用回転ツールの抜き穴に充填用金属部材を挿入し、前記金属部材と前記充填用金属部材との突合せ部に対して摩擦攪拌を行う第一の補修工程を行うことが好ましい。
また、前記第二の本接合工程終了後に、前記金属部材の裏面に形成された前記本接合用回転ツールの抜き穴に充填用金属部材を挿入し、前記金属部材と前記充填用金属部材との突合せ部に対して摩擦攪拌を行う第二の補修工程を行うことが好ましい。
【００１３】
かかる接合方法によれば、金属部材に抜き穴が残存するのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る接合方法によれば、タブ材を用いずに一対の金属部材を接合する際に、接合部の水密性及び気密性を高めるとともに接合強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係る仮接合用回転ツールを示した側面図であり、（ｂ）は本接合用回転ツールを示した側面図である。
【図２】（ａ）は本実施形態に係る溶接工程を示す斜視図であり、（ｂ）は第一の仮接合工程を示す平面図である。
【図３】本実施形態に係る第二の仮接合工程を示す斜視図である。
【図４】本実施形態に係る第一の本接合工程を示す平面図である。
【図５】（ａ）は本実施形態に係る第一の本接合工程終了時を示す断面図であり、（ｂ）は第一の補修工程を示す断面図である。
【図６】本実施形態に係る第一の補修工程を示す平面図である。
【図７】図６のＩ−Ｉ断面図である。
【図８】（ａ）は本実施形態に係る第二の本接合工程を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のII−II断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。まずは、本実施形態で用いる仮接合用回転ツール及び本接合用回転ツールについて説明する。
【００１７】
図１の（ａ）に示すように、仮接合用回転ツールは、工具鋼等の硬質の金属材料からなり、円柱状を呈するショルダ部Ｆ１と、このショルダ部Ｆ１の下端面Ｆ１１に突設された攪拌ピン（プローブ）Ｆ２とを備えている。
【００１８】
仮接合用回転ツールの寸法・形状は、被接合金属部材（金属部材１Ａ，１Ｂ）の材質や厚さ等に応じて設定すればよいが、少なくとも本接合用回転ツールＧ（図１の（ｂ）参照）よりも小型にする。このようにすると、本接合よりも小さな負荷で仮接合を行うことができるので、仮接合時に摩擦攪拌装置に掛かる負荷を低減することができる。ショルダ部Ｆ１の下端面Ｆ１１は、塑性流動化した金属を押えて周囲への飛散を防止する役割を担う部位であり、本実施形態では、凹面状に成形されている。
【００１９】
攪拌ピンＦ２は、ショルダ部Ｆ１の下端面Ｆ１１の中央から垂下しており、本実施形態
では、先細りの円錐台状に成形されている。また、攪拌ピンＦ２の周面には、螺旋状に刻
設された攪拌溝が形成されている。
【００２０】
図１の（ｂ）に示す本接合用回転ツールＧは、工具鋼など硬質の金属材料からなり、円柱状を呈するショルダ部Ｇ１と、このショルダ部Ｇ１の下端面Ｇ１１に突設された攪拌ピン（プローブ）Ｇ２とを備えて構成されている。
【００２１】
ショルダ部Ｇ１の下端面Ｇ１１は、仮接合用回転ツール（図１の（ａ）参照）と同様に、凹面状に成形されている。攪拌ピンＧ２は、ショルダ部Ｇ１の下端面Ｇ１１の中央から垂下しており、本実施形態では、先細りの円錐台状に成形されている。また、攪拌ピンＧ２の周面には、螺旋状に刻設された攪拌溝が形成されている。
【００２２】
次に、本実施形態の接合方法について説明する。本実施形態に係る接合方法では、突合せ工程と、溶接工程と、第一の仮接合工程と、第二の仮接合工程と、第一の本接合工程と、第一の補修工程と、バリ切除工程と、第二の本接合工程と、第二の補修工程と、バリ切除工程と行う。
【００２３】
突合せ工程は、金属部材１Ａ，１Ｂを突き合わせる工程である。金属部材１Ａ及び金属部材１Ｂは、図２（ａ）に示すように、断面視矩形の金属部材であって、略同等の形状となっている。金属部材１Ａ及び金属部材１Ｂは、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、チタン、チタン合金、マグネシウム、マグネシウム合金など摩擦攪拌可能な金属材料である。金属部材１Ａ及び金属部材１Ｂは、少なくとも突き合わされる部位が同等の形状であればよい。
【００２４】
突合せ工程では、金属部材１Ａの端面と金属部材１Ｂの端面とを突き合わせて突合せ部Ｊ１を形成する。突合せ工程によって、金属部材１Ａ，１Ｂの表面１ｂ，１ｂ及び裏面１ｃ，１ｃは面一になる。また、金属部材１Ａ，１Ｂの側面１ｄ，１ｄ及び側面１ｅ，１ｅはそれぞれ面一になる。
【００２５】
溶接工程は、金属部材１Ａ，１Ｂの側面を溶接する工程である。図２の（ａ）に示すように、溶接工程では、側面１ｄ，１ｄに露出する突合せ部Ｊ１に沿って溶接を行う。また、溶接工程では、側面１ｅ，１ｅに露出する突合せ部Ｊ１に沿って溶接を行う。溶接の種類は特に制限されないが、本実施形態ではＴＩＧ溶接又はＭＩＧ溶接等の肉盛溶接を行う。溶接工程を行った後には溶接金属Ｗが形成される。
【００２６】
第一の仮接合工程は、金属部材１Ａ，１Ｂの表面を仮接合する工程である。図２の（ｂ）に示すように、第一の仮接合工程では、仮接合用回転ツールＦを用いて表面１ｂ，１ｂに露出する突合せ部Ｊ１に対して摩擦攪拌を行う。第一の仮接合工程では、摩擦攪拌の開始位置Ｓ１を金属部材１Ｂの表面１ｂ上であり、かつ、側面１ｄ近傍に設定する。また、終了位置Ｅ１を金属部材１Ａの表面１ｂ上において側面１ｅ近傍に設定する。開始位置Ｓ１及び終了位置Ｅ１は、いずれも突合せ部Ｊ１から離間した位置に設定されている。
【００２７】
第一の仮接合工程では、回転した仮接合用回転ツールＦを開始位置Ｓ１に挿入した後、突合せ部Ｊ１方向に仮接合用回転ツールＦを相対移動させる。仮接合用回転ツールＦが突合せ部Ｊ１に達したら、そのまま突合せ部Ｊ１に沿って（突合せ部Ｊ１をなぞるように）仮接合用回転ツールＦを相対移動させる。
【００２８】
仮接合用回転ツールＦが側面１ｅの近傍に達したら、終了位置Ｅ１に向けて相対移動させ、終了位置Ｅ１で仮接合用回転ツールＦを離脱させる。仮接合用回転ツールＦの移動軌跡には、塑性化領域Ｗ１が形成される。
【００２９】
第二の仮接合工程は、金属部材１Ａ，１Ｂの裏面を仮接合する工程である。図３に示すように、第二の仮接合工程では、仮接合用回転ツールＦを用いて裏面１ｃ，１ｃに露出する突合せ部Ｊ１に対して摩擦攪拌を行う。第二の仮接合工程では、摩擦攪拌の開始位置Ｓ２を金属部材１Ａの裏面１ｃ上であり、かつ、側面１ｄ近傍に設定する。また、終了位置Ｅ２を金属部材１Ｂの裏面１ｃ上であり、かつ、側面１ｅ近傍に設定する。開始位置Ｓ２及び終了位置Ｅ２は、いずれも突合せ部Ｊ１から離間した位置に設定されている。
【００３０】
第二の仮接合工程では、回転した仮接合用回転ツールＦを開始位置Ｓ２に挿入した後、突合せ部Ｊ１方向に仮接合用回転ツールＦを相対移動させる。仮接合用回転ツールＦが突合せ部Ｊ２に達したら、そのまま突合せ部Ｊ１に沿って（突合せ部Ｊ１をなぞるように）仮接合用回転ツールＦを相対移動させる。
【００３１】
仮接合用回転ツールＦが側面１ｅの近傍に達したら、終了位置Ｅ２に向けて相対移動させ、終了位置Ｅ２で仮接合用回転ツールＦを離脱させる。仮接合用回転ツールＦの移動軌跡には、塑性化領域Ｗ２が形成される。
【００３２】
第一の本接合工程は、金属部材１Ａ，１Ｂの表面を本格的に接合する工程である。図４に示すように、第一の本接合工程では、本接合用回転ツールＧを用いて突合せ部Ｊ１に対して摩擦攪拌を行う。第一の本接合工程では、摩擦攪拌の開始位置Ｓ３を金属部材１Ｂの表面１ｂ上であり、かつ、側面１ｄ近傍に設定する。また、終了位置Ｅ３を金属部材１Ａ上であり、かつ、側面１ｅ近傍に設定する。開始位置Ｓ３及び終了位置Ｅ３は、いずれも突合せ部Ｊ１から離間した位置に設定されている。開始位置Ｓ３及び終了位置Ｅ３から突合せ部Ｊ１までの距離は、それぞれショルダ部Ｇ１の外径よりも大きく設定することが好ましい。
【００３３】
第一の本接合工程では、右回転させた本接合用回転ツールＧを開始位置Ｓ３に挿入した後、突合せ部Ｊ１方向に本接合用回転ツールＧを相対移動させる。本接合用回転ツールＧが突合せ部Ｊ１に達したら、そのまま突合せ部Ｊ１に沿って（塑性化領域Ｗ１をなぞるように）本接合用回転ツールＧを相対移動させる。第一の本接合工程では、ショルダ部Ｇ１の下端面Ｇ１１を金属部材１Ａ，１Ｂに数ミリ程度押し込んだ状態を維持して摩擦攪拌を行う。また、第一の本接合工程では、本接合用回転ツールＧの進行方向右側に金属部材１Ａが位置する状態で摩擦攪拌を行う。
【００３４】
本接合用回転ツールＧが側面１ｅ近傍に達したら、終了位置Ｅ３に向けて相対移動させ、終了位置Ｅ３で本接合用回転ツールＧを離脱させる。本接合用回転ツールＧの移動軌跡には塑性化領域Ｗ３が形成される。図５の（ａ）に示すように、金属部材１Ａから本接合用回転ツールＧを離脱させると、金属部材１Ａの表面１ｂには攪拌ピンＧ２の抜き穴Ｑ１が形成される。
【００３５】
第一の補修工程は、第一の本接合工程で形成された抜き穴Ｑ１を補修する工程である。第一の補修工程では、充填用金属部材挿入工程と、補修接合工程と、補修溶接工程とを行う。
【００３６】
図５の（ｂ）に示すように、充填用金属挿入工程では、まず、抜き穴Ｑ１に充填用金属部材１０を挿入する。充填用金属部材１０は、抜き穴Ｑ１に挿入される金属部材である。充填用金属部材１０は、抜き穴Ｑ１に隙間なく挿入される形状になっている。また、充填用金属部材１０は、金属部材１Ａ，１Ｂと同等の材料で形成されている。抜き穴Ｑ１の穴壁と充填用金属部材１０の側面とが突き合わされることで突合せ部Ｊ２が形成される。
【００３７】
補修接合工程では、仮接合用回転ツールＦを用いて突合せ部Ｊ２に対して摩擦攪拌を行う。図６に示すように、第一の補修工程では、突合せ部Ｊ２上に開始位置Ｓ４を設定するとともに、抜き穴Ｑ１の中心位置に終了位置Ｅ４（終了位置Ｅ３と同じ位置）を設定する。補修接合工程では、仮接合用回転ツールＦを開始位置Ｓ４に挿入した後、突合せ部Ｊ２に沿って仮接合用回転ツールＦを一周させる。仮接合用回転ツールＦの移動軌跡には塑性化領域Ｗ４が形成される。
【００３８】
仮接合用回転ツールＦを突合せ部Ｊ２に沿って相対移動させて、開始位置Ｓ４を通過したら仮接合用回転ツールＦを終了位置Ｅ４側に相対移動させて、終了位置Ｅ４で仮接合用回転ツールＦを離脱させる。図７に示すように、仮接合用回転ツールＦを離脱させると、金属部材１Ａの表面１ｂには攪拌ピンＦ２の抜き穴Ｑ２が形成される。
【００３９】
補修溶接工程では、抜き穴Ｑ２にＴＩＧ溶接又はＭＩＧ溶接等の肉盛溶接を行って抜き穴Ｑ２を補修する。肉盛溶接を行って溶接金属が表面１ｂよりも突出する場合は、当該突出した部位を切除する。
【００４０】
バリ切除工程は、第一の本接合工程及び第一の補修工程で発生したバリを切除する工程である。バリ切除工程では、表面１ｂ，１ｂに発生したバリを切除する。
【００４１】
第二の本接合工程は、金属部材１Ａ，１Ｂを裏返し、金属部材１Ａ，１Ｂの裏面を本格的に接合する工程である。図８の（ａ）に示すように、第二の本接合工程では、本接合用回転ツールＧを用いて突合せ部Ｊ１に対して摩擦攪拌を行う。第二の本接合工程では、摩擦攪拌の開始位置Ｓ５を金属部材１Ａの裏面１ｃ上であり、かつ、側面１ｄ近傍に設定する。また、終了位置Ｅ５を金属部材１Ｂの裏面１ｃ上であり、かつ、側面１ｅ近傍に設定する。開始位置Ｓ５及び終了位置Ｅ５は、いずれも突合せ部Ｊ１から離間した位置に設定する。開始位置Ｓ５及び終了位置Ｅ５から突合せ部Ｊ１までの距離は、それぞれショルダ部Ｇ１の外径よりも大きく設定することが好ましい。
【００４２】
第二の本接合工程では、右回転させた本接合用回転ツールＧを開始位置Ｓ５に挿入した後、突合せ部Ｊ１方向に本接合用回転ツールＧを相対移動させる。本接合用回転ツールＧが突合せ部Ｊに達したら、そのまま突合せ部Ｊ１に沿って（塑性化領域Ｗ２をなぞるように）本接合用回転ツールＧを相対移動させる。第二の本接合工程では、ショルダ部Ｇ１の下端面Ｇ１１を金属部材１Ａ，１Ｂに数ミリ程度押し込んだ状態を維持して摩擦攪拌を行う。また、第二の本接合工程では、本接合用回転ツールＧの進行方向右側に金属部材１Ｂが位置する状態で摩擦攪拌を行う。図８の（ｂ）に示すように、第二の本接合工程では、攪拌ピンＧ２の先端を塑性化領域Ｗ３に入り込ませた状態で摩擦攪拌を行う。
【００４３】
本接合用回転ツールＧが側面１ｅ近傍に達したら、終了位置Ｅ５に向けて相対移動させ、終了位置Ｅ５で本接合用回転ツールＧを離脱させる。本接合用回転ツールＧの移動軌跡には塑性化領域Ｗ５が形成される。金属部材１Ｂから本接合用回転ツールＧを離脱させると、金属部材１Ｂの裏面１ｃには攪拌ピンＧ２の抜き穴（図示省略）が形成される。
【００４４】
第二の補修工程は、第二の本接合工程で形成された抜き穴を補修する工程である。第二の補修工程は、第一の補修工程と略同等であるため説明を省略する。
【００４５】
バリ切除工程は、第二の本接合工程及び第二の補修工程で発生したバリを切除する工程である。バリ切除工程では、裏面１ｃ，１ｃに発生したバリを切除する。
【００４６】
以上説明した本実施形態に係る接合方法によれば、従来のようにタブ材を用いなくとも金属部材１Ａ，１Ｂを接合することができる。また、突合せ部Ｊ１から離間した位置で本接合用回転ツールＧを引き抜くため、突合せ部Ｊ１に抜き穴が形成されることがない。これにより、接合部の水密性、気密性及び接合強度が低下するのを防ぐことができる。
【００４７】
また、第一の本接合工程後にバリを除去することで、第二の本接合工程を行う際に金属部材１Ａ，１Ｂがガタつかず安定して摩擦攪拌を行うことができる。また、第二の本接合工程を行う際に第一の本接合工程で形成された塑性化領域Ｗ３に攪拌ピンＧ２を入り込ませることで接合部の水密性及び気密性を向上させることができるとともに、接合強度を高めることができる。
【００４８】
また、本実施形態では、第一の仮接合工程及び第二の仮接合工程を行うことで、本接合工程を行う際の金属部材１Ａ，１Ｂ同士の目開きを防ぐことができる。
【００４９】
また、本実施形態では、第一の補修工程及び第二の補修工程を行うことで金属部材１Ａ，１Ｂの表面１ｂ及び裏面１ｃに本接合用回転ツールＧの抜き穴が残存するのを防ぐことができる。
【００５０】
ここで、摩擦攪拌接合によって形成された塑性化領域のうち、シアー側（被接合部に対する回転ツールの外周の相対速さが、回転ツールの外周における接線速度の大きさに移動速度の大きさを加算した値となる側）は、メタルが強く攪拌されて高温軟化し、バリとなって排出され易いと考えられる。このため、シアー側はメタルが不足するので、トンネル状の空洞欠陥が形成される可能性がある。
【００５１】
一方、フロー側（被接合部に対する回転ツールの外周の相対速さが、回転ツールの外周における接線速度の大きさから移動速度の大きさを減算した値となる側）は、メタルの攪拌が比較的弱く、バリとなって排出され難いと考えられ、比較的緻密な塑性化領域が形成される。
【００５２】
本実施形態の第一の本接合工程では、本接合用回転ツールＧを右回転させつつ、進行方向右側に金属部材１Ａが配置された状態で摩擦攪拌を行うため金属部材１Ｂ側がシアー側、１Ａ側がフロー側となる。したがって、図８の（ｂ）に示すように、本実施形態の第一の本接合工程では、金属部材１Ｂ側に空洞欠陥Ｘができるおそれがある。
【００５３】
しかし、本実施形態では、第二の本接合工程で、金属部材１Ｂ側がフロー側となるように本接合用回転ツールＧの回転方向及び進行方向を設定している。つまり、本実施形態の第二の本接合工程では、金属部材１Ｂ側に比較的緻密な塑性化領域が形成されるため空洞欠陥Ｘを確実に補修することができる。
【００５４】
本接合工程の回転方向及び進行方向は、前記した実施形態に限定されるものではないが、第二の本接合工程では、第一の本接合工程で空洞欠陥が形成されている側がフロー側となるように本接合用回転ツールＧの回転方向及び進行方向を設定することが好ましい。
【００５５】
以上本発発明の実施形態について説明したが、本発発明の趣旨に反しない範囲において適宜設計変更が可能である。例えば、第一の本接合工程及び第二の本接合工程の開始位置は、突合せ部Ｊ１上に設定してもよい。また、本実施形態では、第一の本接合工程及び第二の本接合工程の開始位置及び終了位置を別々の金属部材上に設定したが、同一の金属部材上に設定してもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１Ａ    金属部材
１Ｂ    金属部材
１ｂ    表面
１ｃ    裏面
Ｊ１    突合せ部
Ｊ２    突合せ部
Ｆ      仮接合用回転ツール
Ｆ１    ショルダ部
Ｆ２    攪拌ピン
Ｇ      本接合用回転ツール
Ｇ１    ショルダ部
Ｇ２    攪拌ピン
Ｗ１，Ｗ３  塑性化領域
【図１】
2015213930.tif 000003
【図２】
2015213930.tif 000004
【図３】
2015213930.tif 000005
【図４】
2015213930.tif 000006
【図５】
2015213930.tif 000007
【図６】
2015213930.tif 000008
【図７】
2015213930.tif 000009
【図８】
2015213930.tif 000010