(57)【要約】【課題】高硬度の金属材を摩擦攪拌接合により接合する場合でも、回転ツールの磨耗を少なくすることができる金属材の接合方法を提供する。【解決手段】Ｆｅ等の金属材１００，１０２を接合部１０４で突き合わせ、回転ツール１１のプローブ１２を接合部１０４に挿入する。回転ツール１１を回転させつつ接合部１０４の長手方向に移動させることにより接合部１０４の金属組織が攪拌され、金属材１００，１０２同士が接合される。回転ツール１１を回転させつつ移動させる際に、接合部１０４および回転ツール１１に液体ＣＯ２を供給する。電磁弁２０，２２を適宜開閉することによって、ノズル１６，１８は、回転ツール１１の移動方向の後方から液体ＣＯ２を放出する。液体ＣＯ２を接合部１０４および回転ツール１１に供給することにより、回転ツール１１の磨耗を低減できる。また、接合部１０４の接合強度を向上できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１０００℃以上の融点を有する金属および前記金属の合金のいずれかから少なくとも一方が成る２つの金属材を接合部において対向させ、前記接合部に棒状の回転ツールを挿入し、前記接合部および前記回転ツールのいずれかに冷却した冷媒を供給するとともに、前記回転ツールを回転させ、前記２つの金属材を接合する金属材の接合方法。
【請求項２】
前記接合部の長手方向に沿って前記回転ツールを回転させつつ移動させ、前記２つの金属材を接合する請求項１に記載の金属材の接合方法。
【請求項３】
前記冷媒は固相および液相のいずれかである部分を含む状態で供給する、請求項１または２に記載の金属材の接合方法。
【請求項４】
前記冷媒は０℃以下の温度に冷却して供給する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属材の接合方法。
【請求項５】
前記冷媒は液体ＣＯ２である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属材の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属材の接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の金属材の接合方法においては、摩擦攪拌接合（ＦＳＷ＝Friction Stir Welding）により金属材を接合する技術が知られている。摩擦攪拌接合では、接合しようとする金属材を接合部において対向させ、回転ツールの先端に設けられたプローブを接合部に挿入し、回転ツールを回転させて２つの金属材を接合する。摩擦攪拌接合は良好な接合強度を得ることができるため、鉄等の高硬度の金属を接合する場合においても適用することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２７３５７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１のように鉄等の高硬度の金属材を摩擦攪拌接合によって接合しようとすると、回転ツールの磨耗が激しく、回転ツールの寿命が短いという欠点がある。
【０００４】
本発明は、斯かる実情に鑑み、高硬度の金属材を摩擦攪拌接合により接合する場合でも、回転ツールの磨耗を少なくすることができる金属材の接合方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、１０００℃以上の融点を有する金属および金属の合金のいずれかから少なくとも一方が成る２つの金属材を接合部において対向させ、接合部に棒状の回転ツールを挿入し、接合部および回転ツールのいずれかに冷却した冷媒を供給するとともに、回転ツールを回転させ、２つの金属材を接合する金属材の接合方法である。
【０００６】
Ａｌ合金の接合時の攪拌部内温度は約４５０℃であり、回転ツールはＪＩＳに規格されているＳＫＤ６１鋼等の工具鋼で作られている。一方、鉄鋼系材料を接合する際の攪拌部内の温度は１２００℃に達するため回転ツールへの温度負荷が大きく、回転ツールの寿命がＡｌ合金の接合時に比べて短命である。上記第１特許文献に記載されているような従来の接合装置では、接合部の残留応力や変形を低減するため、接合部を水、オイル、不活性ガス等で冷却することは行われる場合がある。しかし、接合部や回転ツールに液体ＣＯ２のような冷却された冷媒を供給することは、低温化により摩擦攪拌接合が不可能になることが懸念されるため、従来は行われてはいない。しかし、本発明者らの鋭意研究の結果、高硬度の金属材を摩擦攪拌接合により接合する場合に、接合部および回転ツールのいずれかに冷却された冷媒を供給することにより、回転ツールの磨耗を低減できることが判明した。この構成によれば、１０００℃以上の融点を有する金属および金属の合金のいずれかから成る高硬度の金属材を摩擦攪拌接合で接合する場合でも、接合部および回転ツールのいずれかに冷却した冷媒を供給するため、回転ツールの磨耗を少なくすることができる。
【０００７】
加えて、摩擦攪拌接合では、攪拌部は動的再結晶による結晶粒径の微細化がみられるが、攪拌部の外側にある熱影響部（ＨＡＺ＝Heat Affected Zone）は摩擦熱により結晶粒が粗大化し、接合強度が低下してしまう。しかし、接合部および回転ツールのいずれかに冷却された冷媒を供給することにより、熱影響部の結晶粒粗大化を防止し、より強度のある接合部を得ることができる。
【０００８】
なお、本発明の金属材の接合方法においては、回転ツールを回転させつつ接合部の長手方向に沿って移動させる場合と、接合部において回転させた回転ツールを移動させずにその箇所で回転させ続ける場合とを含む。また、本明細書で「摩擦攪拌接合」とは、（１）板状の金属材の端部同士を突き合わせて接合部とし、回転ツールをその接合部の長手方向に沿って回転させつつ移動させて金属材同士を接合する摩擦攪拌接合、（２）板状の金属材の端部同士を突き合わせて接合部とし、回転ツールをその接合部で移動させずに回転させて接合するスポット摩擦攪拌接合（スポットＦＳＷ）、（３）金属材同士を接合部において重ね合わせ、少なくとも一方の金属材を貫通する孔を通して接合部に回転ツールを挿入し、回転ツールをその箇所で移動させずに回転させて金属材同士を接合するスポット摩擦攪拌接合、（４）金属材同士を接合部において重ね合わせ、少なくとも一方の金属材を貫通する孔を通して接合部に回転ツールを挿入し、回転ツールをその接合部の長手方向に沿って回転させつつ移動させて金属材同士を接合する摩擦攪拌接合の（１）〜（４）の４つの態様およびこれらの組み合わせを含む。
【０００９】
この場合、接合部の長手方向に沿って回転ツールを回転させつつ移動させ、２つの金属材を接合することができる。この構成によれば、接合部の長手方向に沿って回転ツールを回転させつつ移動させて２つの金属材を接合するため、２つの金属材の間にある接合部が長い場合でも、２つの金属材を接合することができる。
【００１０】
この場合、冷媒は固相および液相のいずれかの部分を含む状態で供給することが好適である。この構成によれば、冷媒が固相および液相のいずれかから気相に遷移する際の潜熱によって冷却が促進されるため、接合部および回転ツールのいずれかを一層効率良く冷却することができ、回転ツールの磨耗を一層少なくすることができる。
【００１１】
この場合、冷媒は０℃以下の温度に冷却して供給することが好適である。この構成によれば、冷媒を０℃以下の温度に冷却して供給するため、接合部および回転ツールのいずれかを一層冷却することができ、回転ツールの磨耗を一層少なくすることができる。
【００１２】
この場合、冷媒は液体ＣＯ２であることが好適である。この構成によれば、冷媒に液体ＣＯ２を用いるため、常圧下では、気相のＣＯ２と固相のＣＯ２とになる。固相のＣＯ２は接合部等に接触した際にその界面に気相の層を生じないため、接合部等を一層効率良く冷却することができ、回転ツールの磨耗を一層少なくすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の金属材の接合方法によれば、高硬度の金属材を摩擦攪拌接合により接合する場合でも、回転ツールの磨耗を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。なお、同一の構成要素は同一の符号で示し、重複する説明は省略する。
【００１５】
図１は、本発明の第１実施形態に係る金属材の接合方法を示す斜視図である。本実施形態の接合装置１０は、摩擦攪拌接合によって、１０００℃以上の融点を有する金属および金属の合金のいずれかから成るＣｕ、Ｃｕ合金等、より好適には１２００℃以上の融点を有するＦｅ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｗ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｔｉ，ステンレス鋼、炭素鋼等から少なくとも一方が成り、より好ましくは両方がこれらの金属から成る２つの金属材１００，１０２を接合部１０４にて接合することができるように構成されている。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態の接合装置１０は、棒状の回転ツール１１を備える。回転ツール１１は、先端に、ショルダー１４と金属材材１００，１０２同士の接合部１０４に挿入されるプローブ１２とを備えている。プローブ１２は、ショルダー１４より小径の略円柱形をなしている。回転ツール１１は、接合部１０４にプローブ１２を挿入し、回転させつつ接合部１０４の長手方向に移動させることによって、接合部１０４の金属を攪拌して金属材１００，１０２同士を接合するための物である。本実施形態において、回転ツール１１の材質は、例えば、ＪＩＳに規格されているＳＫＤ６１鋼等の工具鋼や、タングステンカーバイト（ＷＣ）、コバルト（Ｃｏ）からなる超硬合金、またはＳｉ３Ｎ４等のセラミックスからなるものとすることができる。
【００１７】
接合装置１０は、２本のノズル１６，１８を備える。ノズル１６，１８は、冷媒として液体ＣＯ２を接合部１０４および回転ツール１１に供給するための物である。なお、冷媒としては、液体ＣＯ２の他にも、例えば液体Ｎ２等を用いることができるが、液体Ｎ２を冷媒として供給した場合、接合部１０４や回転ツール１１の表面においてガスの層を生成し、冷却効率が低下するため、冷媒としては液体ＣＯ２が好ましい。
【００１８】
本実施形態では、ノズル１６，１８は、回転ツール１１の移動方向の後方から液体ＣＯ２を供給するが、液体ＣＯ２の供給方向はこれに限定されない。また、金属材１００，１０２の回転ツール１１を挿入する側とは反対側の面から液体ＣＯ２を供給しても良いが、金属材１００，１０２の回転ツール１１を挿入する側から液体ＣＯ２を供給することが好ましい。さらに、液体ＣＯ２をノズル１６，１８から供給する手法以外にも、回転ツール１１の内部からプローブ１２およびショルダー１４のいずれかの先端へ通じる放出孔から、液体ＣＯ２を放出させる手法によっても、液体ＣＯ２を接合部１０４および回転ツール１１に供給することができる。あるいは、回転ツール１１の周囲を円筒状の部材で囲繞し、当該円筒状の部材内に液体ＣＯ２を流入させることによっても、液体ＣＯ２を接合部１０４および回転ツール１１に供給することができる。ノズル１６，１８には、それぞれ電磁弁２０，２２が接続されている。電磁弁２０，２２は制御電源より供給された制御信号により、ノズル１６，１８から放出される液体ＣＯ２の流路を適宜開閉するための物である。接合装置１０は、ノズル１６，１８のそれぞれに液体ＣＯ２を供給するための柔軟性を有するホース２４，２６を備える。ホース２４，２６は両方とも柔軟性を有する一本のホース２８に接続されており、ホース２８はホース２４，２６に液体ＣＯ２を供給する。液体ＣＯ２は例えば供給量が１．０〜２．０ｋｇ／ｍｉｎであり、供給時の圧力が１．５〜３．０ＭＰａであり、温度が−７０℃〜−２０℃で供給される。
【００１９】
接合装置１０は、液体ＣＯ２を供給するホース２８とホース３６との間に、第１安全弁３０、ボール弁３２および第２安全弁３４を備えている。ボール弁３２は、弁体が球状の滑り弁であり、液体ＣＯ２の供給路を開閉する。第１安全弁３０および第２安全弁３４は、それぞれ液体ＣＯ２の供給路の内圧が所定の圧力以上となった際に、外界に内部のガスを逃がし、安全を確保するための物である。接合装置１０は、ホース３６に通じる液体ＣＯ２タンク３８を備え、液体ＣＯ２タンク３８内は所定の温度と圧力にされており、液体ＣＯ２４０が封入されている。液体ＣＯ２タンク３８は、内部を開閉するための手動弁４２が備えられている。また、液体ＣＯ２タンク３８は破裂板４４を供えている。破裂弁４４は、液体ＣＯ２タンク３８の内圧が所定の圧力以上となった際に、外界に圧力を逃がし、安全を確保するための物である。
【００２０】
以下、本実施形態の金属材の接合方法の作用効果について説明する。金属材１００，１０２同士を接合する際には、金属材１００，１０２同士を接合部１０４において突き合わせ、回転ツール１１のプローブ１２を接合部１０４に挿入する。回転ツール１１を回転させつつ、接合部１０４の長手方向に移動させることにより、接合部１０４の金属組織が攪拌され、金属材１００，１０２同士が接合される。なお、接合部１０４において回転ツール１１を移動させずにその場所で回転させるスポット摩擦攪拌接合によっても金属材１００，１０２同士を接合することができる。
【００２１】
本実施形態においては、電磁弁２０，２２によって流路を適宜開閉することによって、回転ツール１１を回転させつつ移動させる際に、接合部１０４および回転ツール１１に液体ＣＯ２を供給する。ノズル１６，１８は、回転ツール１１の移動方向の後方から液体ＣＯ２を放出する。
【００２２】
Ａｌ合金の接合時の攪拌部内温度は約４５０℃であり、一般に回転ツールはＪＩＳに規格されているＳＫＤ６１鋼等の工具鋼で作られている。一方、鉄鋼系材料を接合する際の攪拌部内の温度は１２００℃に達するため回転ツールへの温度負荷が大きく、一般的に回転ツールの寿命がＡｌ合金の接合時に比べて短命である。上記第１特許文献に記載されているような従来の接合装置では、接合部の残留応力や変形を低減するため、接合部を水、オイル、不活性ガス等で冷却することは行われる場合がある。しかし、接合部に液体ＣＯ２のような冷却された冷媒を供給することは、低温化により摩擦攪拌接合が不可能になることが懸念されるために従来は行われてはいない。しかし、本発明者らの鋭意研究の結果、接合部や回転ツールに液体ＣＯ２のような冷却された冷媒を供給した場合にも、接合可能である最大の接合速度である臨界速度は大きな変動がなく、接合部における最高到達温度は変わっていないと考えられた。そして、高硬度の金属材を摩擦攪拌接合により接合する場合に、接合部および回転ツールのいずれかに冷却された冷媒を供給することにより、回転ツールの磨耗を低減できることが判明した。冷却された冷媒を供給することにより、回転ツールの磨耗を低減できる理由は明らかではないが、接合部および回転ツールの外面に冷却された冷媒を供給されることによって、ツールが少なくとも部分的に冷却され、回転ツールの磨耗の低減に作用しているとも考えられる。
【００２３】
また、発明者らの鋭意研究の結果、高硬度の金属材を摩擦攪拌接合により接合する場合に、接合部および回転ツールのいずれかに冷却された冷媒を供給することにより、接合部の強度が向上することが判明した。摩擦攪拌接合では、攪拌部は動的再結晶による結晶粒径の微細化がみられるが、攪拌部の外側にある熱影響部は摩擦熱により結晶粒が粗大化し、接合強度が低下する。しかし、接合部および回転ツールのいずれかに冷却された冷媒を供給することにより、熱影響部の結晶粒粗大化を防止し、より強度のある接合部を得ることができる。
【００２４】
さらに本実施形態では、液体ＣＯ２を接合部１０４および回転ツール１１に供給する。液体ＣＯ２は、ノズル１６，１８から放出されると、常圧下では、気相と固相とに遷移する。固相の状態で接合部１０４および回転ツール１１に付着したＣＯ２は、接合部１０４および回転ツール１１との界面にガスの層を生成しないため、接合部１０４および回転ツール１１を効率良く冷却することができる。加えて、液体ＣＯ２を供給して、ＪＩＳに規格されるＳＳ４００材等の炭素鋼を接合した場合、金属組織が高硬度のマルテンサイトと硬度は低いが粘りがあるフェライトとからなる組織に変態制御され、液体ＣＯ２を供給しない場合の硬度が低いパーライトとフェライトとからなる組織に比べて攪拌部硬度が向上し、接合強度を向上させることができる。
【００２５】
以下、本発明の第２実施形態について説明する。図２は、本発明の第２実施形態に係る金属材の接合方法を示す斜視図である。本実施形態では、金属材１００，１０２同士を重ね合わせ、回転ツール１１を移動させずに接合するスポット摩擦攪拌接合を行う点が上記第１実施形態と異なっている。図２に示すように、本実施形態においては、金属材１００，１０２同士を接合部１０４にて重ね合わせ、少なくとも金属材１００を貫通する挿入孔１０６を穿設する。次に、回転ツール１１のプローブ１２を、挿入孔１１６を通して接合部１０４に挿入してその場所で移動させずに回転させ、金属材１００，１０２を接合する。接合後は、図９に示すような接合済み部１０８が形成される。本実施形態においては、重ね合わせた金属材１００，１０２同士を接合することができる。なお、挿入孔１０６に挿入した回転ツール１１を回転させつつ接合部１０４の長手方向に沿って移動させて金属材１００，１０２を接合する摩擦攪拌接合によっても、重ね合わせた金属材１００，１０２同士を接合することができる。
【００２６】
次に、本発明者が本発明の金属材の接合方法により、実際に金属材の接合を行った実験結果を、従来法により接合した場合と比較して説明する。
【００２７】
実験例１
ＪＩＳに規格されるステンレス材であるＳＵＳ３０４材であって、板厚１．５ｍｍの２枚の板材を図１に示すように接合部および回転ツールに液体ＣＯ２を供給しつつ摩擦攪拌接合を行った。回転ツールは、Ｓｉ３Ｎ４からなるショルダー径１５ｍｍ，プローブ径５．００ｍｍの物を用い、回転速度６００ｒｐｍ、移動速度４２０ｍｍ／ｍｉｎ、回転ツールへの加重１６００ｋｇｆの条件で摩擦攪拌接合を行った。また、比較のため、液体ＣＯ２を供給しない以外は同じ条件でＳＵＳ３０４材の接合を行った。なお、一回の接合距離は３００ｍｍとし、接合距離３００ｍｍの摩擦攪拌接合を可能な限り繰り返した。
【００２８】
図３は、本発明の第１実験例に係る回転ツールの磨耗を示すグラフ図である。図３に示すように、液体ＣＯ２を供給しつつ摩擦攪拌接合を行った場合、９回の接合後、回転ツールのプローブの磨耗を測定することはできなかった。また、１０ｍ接合を行っても、プローブは破壊しなかった。一方、液体ＣＯ２を供給せずに摩擦攪拌接合を行った場合、９回の接合後、回転ツールのプローブ径は５．００ｍｍから４．８０ｍｍまで磨耗しており、１０回の接合後、プローブが破断した。プローブが破壊されるまでの合計の接合距離は３ｍであった。
【００２９】
実験例２
ＪＩＳに規格されるステンレス材であるＳＵＳ３０１−ＤＬＴ材であって、板厚１．５ｍｍの２枚の板材を図１に示すように接合部および回転ツールに液体ＣＯ２を供給しつつ摩擦攪拌接合を行った。回転ツールは、Ｓｉ３Ｎ４からなるショルダー径１５ｍｍ，プローブ径５．００ｍｍの物を用い、回転速度６００ｒｐｍ、移動速度１８０ｍｍ／ｍｉｎ、回転ツールへの加重１６００ｋｇｆの条件で摩擦攪拌接合を行った。また、比較のため、液体ＣＯ２を供給しない以外は同じ条件でＳＵＳ３０１−ＤＬＴ材の接合を行った。なお、一回の接合距離は３００ｍｍとし、接合距離３００ｍｍの摩擦攪拌接合を可能な限り繰り返した。
【００３０】
図4は、本発明の第２実験例に係る回転ツールの磨耗を示すグラフ図である。図４に示すように、液体ＣＯ２を供給しつつ摩擦攪拌接合を行った場合、７回の接合後、回転ツールのプローブが破断し、接合が不可能となった。一方、液体ＣＯ２を供給せずに摩擦攪拌接合を行った場合、４回の接合後、回転ツールのプローブが破断し、接合が不可能となった。本実験例では、上記第１実験例よりも高温で強度が高いために摩擦攪拌接合しにくいＳＵＳ３０１―ＤＬＴ材を、上記第１実験例よりも厳しい接合条件で摩擦攪拌接合を行ったが、液体ＣＯ２を供給しつつ摩擦攪拌接合を行った方が回転ツールの寿命が長くなった。
【００３１】
実験例３
ＪＩＳに規格される炭素鋼材であるＳＳ４００材であって、板厚３．２ｍｍの２枚の板材を図１に示すように接合部および回転ツールに液体ＣＯ２を供給しつつ摩擦攪拌接合を行った。回転ツールは、ＷＣおよびＣｏからなるプローブ径６．００ｍｍの物を用い、回転速度４００ｒｐｍ、移動速度１５０ｍｍ／ｍｉｎ、回転ツールへの加重２４００ｋｇｆの条件で摩擦攪拌接合を行った。また、比較のため、液体ＣＯ２を供給しない以外は同じ条件でＳＳ４００材の接合を行った。なお、一回の接合距離は３００ｍｍとし、接合距離３００ｍｍの摩擦攪拌接合を可能な限り繰り返した。
【００３２】
図５は、本発明の第３実験例の接合距離を示すグラフ図である。図５に示すように、液体ＣＯ２を供給しつつ摩擦攪拌接合を行った場合、３０００ｍｍの距離を接合した後も、回転ツールのプローブの磨耗を測定することはできず、その後も接合が可能であった。一方、液体ＣＯ２を供給せずに摩擦攪拌接合を行った場合、１００ｍｍの距離を接合した後に、プローブ径は６．００ｍｍから５．８０ｍｍまで磨耗し、プローブが破断した。
【００３３】
図６〜８はそれぞれ、液体ＣＯ２を供給せずに摩擦攪拌接合を行った場合における接合部上部、接合部中部、接合部下部における金属材の金属組織を示す図である。図６に示すように、液体ＣＯ２を供給せずに摩擦攪拌接合を行った場合、接合部上部におけるＳＳ４００材の金属組織は、硬度が高い黒く見えるマルテンサイトと硬度が低い白く見えるフェライトとから構成されている。しかし、図７および８に示すように、接合部中部から接合部下部に至るにつれて、ＳＳ４００材の金属組織は、硬度が低い黒く見えるパーライトと白く見えるフェライトとから構成されるようになる。
【００３４】
一方、図９〜１１はそれぞれ、液体ＣＯ２を供給して摩擦攪拌接合を行った場合における接合部上部、接合部中部、接合部下部における金属材の金属組織を示す図である。図９〜１１に示すように、液体ＣＯ２を供給して摩擦攪拌接合を行った場合、ＳＳ４００材の金属組織は、接合部上部から接合部下部に至るまでいずれも硬度が高いマルテンサイトと硬度が低いフェライトとから構成されている。
【００３５】
図１２は、本発明の第３実験例の接合部の引張強度を示すグラフ図である。図１２に示すように、液体ＣＯ２を供給せずに摩擦攪拌接合を行った場合は、引張強度は４３０ＭＰａとなっている。一方、液体ＣＯ２を供給して摩擦攪拌接合を行った場合は、引張強度は５００ＭＰａ以上と高いものとなっている。これは、図６〜１１に示したように、ＳＳ４００材の金属組織が、接合部上部〜接合部下部の全ての部位において、硬度が高いマルテンサイトと硬度は低いが粘りがあるフェライトとからなる組織へ変態制御されたため、接合強度が向上したものと考えられる。
【００３６】
尚、本発明の金属材の接合方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る金属材の接合方法を示す斜視図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る金属材の接合方法を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実験例に係る回転ツールの磨耗を示すグラフ図である。
【図４】本発明の第２実験例に係る回転ツールの磨耗を示すグラフ図である。
【図５】本発明の第３実験例の接合距離を示すグラフ図である。
【図６】本発明の第３実験例の液体ＣＯ２を供給しない接合部上部の金属組織を示す図である。
【図７】本発明の第３実験例の液体ＣＯ２を供給しない接合部中部の金属組織を示す図である。
【図８】本発明の第３実験例の液体ＣＯ２を供給しない接合部下部の金属組織を示す図である。
【図９】本発明の第３実験例の液体ＣＯ２を供給した接合部上部の金属組織を示す図である。
【図１０】本発明の第３実験例の液体ＣＯ２を供給した接合部中部の金属組織を示す図である。
【図１１】本発明の第３実験例の液体ＣＯ２を供給した接合部下部の金属組織を示す図である。
【図１２】本発明の第３実験例の接合部の引張強度を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０…接合装置、１１…回転ツール、１２…プローブ、１４…ショルダー、１６，１８…ノズル、２０，２２…電磁弁、２４，２６…ホース、２８…ホース、３０…第１安全弁、３２…ボール弁、３４…第２安全弁、３６…ホース、３８…液体ＣＯ２タンク、４０…液体ＣＯ２、４２…手動弁、４４…破裂板、１００，１０２…金属材、１０４…接合部、１０６…挿入孔、１０８…接合済み部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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