(57)【要約】【課題】接合速度が速く、接合部の品質や接合強度に優れたアルミニウム構造部材の製造方法を提供する。【解決手段】アルミニウム構造部材の製造方法は、まず、第１及び第２アルミニウム部材１、２を互いに突き合わせて突き合わせ部３を形成する。次に、突き合わせ部３に向けてレーザビームＸを照射し、突き合わせ部３の表面から裏面に貫通する溶接ビード部４を形成する。その後、溶接ビード部４に回転する攪拌ピン３１を差し込んで溶接ビード部４を攪拌する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１アルミニウム部材と第２アルミニウム部材とが接合されて成るアルミニウム構造部材の製造方法であって、
前記第１及び第２アルミニウム部材を互いに突き合わせて突き合わせ部を形成する工程と、
前記突き合わせ部に向けてレーザビームを照射し、前記突き合わせ部の表面から裏面に貫通する溶接ビード部を形成する工程と、
回転する接合ツールによって前記溶接ビード部を攪拌する工程と、を含むことを特徴とするアルミニウム構造部材の製造方法。
【請求項２】
前記接合ツールはショルダーのみを有し、前記攪拌工程は、前記溶接ビード部に前記接合ツールのショルダーのみを押し当てて前記溶接ビード部を攪拌することを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム構造部材の製造方法。
【請求項３】
前記接合ツールは、ショルダーと、当該ショルダーの先端部に配設された撹拌ピンとを有し、前記攪拌工程は、前記溶接ビード部に前記接合ツールの攪拌ピンを差し込んで、前記ショルダー及び前記撹拌ピンによって、前記溶接ビード部を攪拌することを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム構造部材の製造方法。  
【請求項４】
前記接合ツールが、前記第１及び第２アルミニウム部材の板厚方向のいずれか一方の側から前記溶接ビード部を攪拌することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のアルミニウム構造部材の製造方法。
【請求項５】
前記接合ツールが、前記第１及び第２アルミニウム部材の板厚方向の両側から前記溶接ビード部を攪拌することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のアルミニウム構造部材の製造方法。
【請求項６】
前記第１アルミニウム部材と前記第２アルミニウム部材との板厚が互いに異なることを特徴とする請求項４又は５に記載のアルミニウム構造部材の製造方法。
【請求項７】
前記第１アルミニウム部材の一方の面と前記第２アルミニウム部材の一方の面とを揃えて互いに突き合わせることで、面一な突き合わせ面を形成し、前記接合ツールが前記突き合わせ面の側から前記溶接ビード部を攪拌することを特徴とする請求項６に記載のアルミニウム構造部材の製造方法。
【請求項８】
前記攪拌工程は、前記溶接ビード部が形成された後、アルミニウム合金の固相線温度以下、１００℃以上の領域で行われることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム構造部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム構造部材の製造方法に関し、特に、自動車等の輸送機のパネル部材や構造部材等に適用されるアルミニウム構造部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車のパネルやピラー、フレーム等の構造部材においては、軽量化の観点から鋼板からアルミニウム合金板への移行が検討されている。アルミニウム合金板への適用にあたっては、単一（一枚物）のアルミニウム合金板を用いるだけではなく、厚みが異なるアルミニウム合金板や材質が異なるアルミニウム合金板を組み合わせて用いることがある。
【０００３】
このような、二枚のアルミニウム合金板を接合する構造としては、例えば、特許文献１に記載されているように、二枚のアルミニウム合金板の端面を突き合わせて摩擦攪拌接合（ＦＳＷ）を行うことによって接合材を製造することが知られている。
【０００４】
摩擦攪拌接合は、接合時の入熱量が低いため、接合後の構造体の歪が少ないというメリットがある。一方、摩擦攪拌接合は、接合スピードがレーザビーム溶接等の溶融溶接に比べて著しく低い。このため、摩擦攪拌接合の生産性を上げるためには、複数の部分を同時に接合するような特殊な構造の摩擦攪拌接合の専用機が必要となる。また、生産性を向上させる他の手法としては、摩擦攪拌接合のツールを差し込む前の部分を加熱して予熱して材料を軟化させた上で、摩擦攪拌接合のピンを差し込んで接合する方法が提案されている（特許文献２及び３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２２４８５８号公報
【特許文献２】国際公開第１９９９/３９８６１号公報
【特許文献３】特表２００４−５２１７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような方法であれば、アルミニウム材料が摩擦攪拌による加熱量を少なくすることができるため接合速度を向上させることができる。しかしながら、アルミニウム材料は熱伝導性が高く、熱が容易に拡散してしまうため、必要な熱量を安定して接合部に付与することができない。この結果、材料の軟化状態にバラツキが出て溶接部に乱れが生じ、所定の接合強度が得られないという課題がある。
【０００７】
また、通常の摩擦攪拌接合よりも接合速度が向上しても、溶融接合（溶接）と比べるとスピードが依然として低いという問題がある。
【０００８】
さらに、特許文献１〜３のいずれの方法においても、攪拌ピンの深さの設定やピンの磨耗度合いによっては、未接合部（いわゆるキッシングボンド）が生じる可能性があり、ツール（ピン）の管理などが煩雑であるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記事項に鑑みてなされたものであり、その目的は、接合速度が速く、接合部の品質や接合強度に優れたアルミニウム構造部材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１アルミニウム部材と第２アルミニウム部材とが接合されて成るアルミニウム構造部材の製造方法は、前記第１及び第２アルミニウム部材を互いに突き合わせて突き合わせ部を形成する工程と、前記突き合わせ部に向けてレーザビームを照射し、前記突き合わせ部の表面から裏面に貫通する溶接ビード部を形成する工程と、回転する接合ツールによって前記溶接ビード部を攪拌する工程と、を含む。
【００１１】
また、上記製造方法において、好ましくは、前記接合ツールはショルダーのみを有し、前記攪拌工程は、前記溶接ビード部に前記接合ツールのショルダーのみを押し当てて前記溶接ビード部を攪拌する。
【００１２】
さらに、上記製造方法において、好ましくは、前記接合ツールは、ショルダーと、当該ショルダーの先端部に配設された撹拌ピンとを有し、前記攪拌工程は、前記溶接ビード部に前記接合ツールの攪拌ピンを差し込んで、前記ショルダー及び前記撹拌ピンによって、前記溶接ビード部を攪拌する。
【００１３】
また、上記製造方法において、好ましくは、前記接合ツールが、前記第１及び第２アルミニウム部材の板厚方向のいずれか一方の側から前記溶接ビード部を攪拌する。
【００１４】
さらに、上記製造方法において、好ましくは、前記接合ツールが、前記第１及び第２アルミニウム部材の板厚方向の両側から前記溶接ビード部を攪拌する。
【００１５】
また、上記製造方法において、好ましくは、前記第１アルミニウム部材と前記第２アルミニウム部材との板厚が互いに異なる。
【００１６】
さらに、上記製造方法において、好ましくは、前記第１アルミニウム部材の一方の面と前記第２アルミニウム部材の一方の面とを揃えて互いに突き合わせることで、面一な突き合わせ面を形成し、前記接合ツールが前記突き合わせ面の側から前記溶接ビード部を攪拌する。
【００１７】
また、上記製造方法において、好ましくは、前記攪拌工程は、前記溶接ビード部が形成された後、アルミニウム合金の固相線温度以下、１００℃以上の領域で行われる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のアルミニウム構造部材の製造方法によれば、前記第１及び第２アルミニウム部材を互いに突き合わせて突き合わせ部を形成する工程と、前記突き合わせ部に向けてレーザビームを照射し、前記突き合わせ部の表面から裏面に貫通する溶接ビード部を形成する工程と、回転する接合ツールによって前記溶接ビード部を攪拌する工程と、を含む。これにより、接合速度が速く、接合部の品質や接合強度に優れたアルミニウム構造部材の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係るアルミニウム構造部材の製造方法を実施するための製造装置の要部斜視図である。
【図２Ａ】本実施形態の製造方法を説明するためのアルミニウム構造部材の板厚方向断面図である。
【図２Ｂ】本実施形態の製造方法を説明するためのアルミニウム構造部材の板厚方向断面図である。
【図２Ｃ】本実施形態の製造方法を説明するためのアルミニウム構造部材の板厚方向断面図である。
【図２Ｄ】本実施形態の製造方法を説明するためのアルミニウム構造部材の板厚方向断面図である。
【図３】本実施形態の製造方法で製造されたアルミニウム構造部材の平面図である。
【図４Ａ】第１変形例の製造方法によって製造されたアルミニウム構造部材の板厚方向断面図である。
【図４Ｂ】第２変形例の製造方法によって製造されたアルミニウム構造部材の板厚方向断面図である。
【図４Ｃ】第３変形例の製造方法によって製造されたアルミニウム構造部材の板厚方向断面図である。
【図５】通常の摩擦攪拌接合されたアルミニウム構造部材の板厚方向断面図である。
【図６Ａ】第４変形例の製造方法を説明するためのアルミニウム構造部材の板厚方向断面図である。
【図６Ｂ】第４変形例の製造方法によって製造されたアルミニウム構造部材の板厚方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態に係るアルミニウム構造部材の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態を実施するために使用される製造装置の要部斜視図である。製造装置１０は、互いに接合される第１及び第２アルミニウム部材１、２が載置される定盤１１と、レーザ装置２０と、摩擦攪拌装置３０と、を備える。
【００２２】
＜レーザ装置２０＞
レーザ装置２０は、レーザヘッド２１からレーザビームＸを第１及び第２アルミニウム部材１、２の突き合わせ部３に向けて照射し、突き合わせ部３の板厚方向全体に亘って溶接ビード部４を形成する。
【００２３】
レーザ装置２０のレーザ源は特に限定されないが、ＹＡＧレーザ、ＣＯ２レーザ、ファイバーレーザ、ディスクレーザ、半導体レーザ等とすることができる。また、レーザビームＸの照射方向は、突き合わせ部３の面に沿った方向であればよく、鉛直方向でもよいし、或いは、図１に示すように、鉛直方向に対して傾斜した方向であってもよい。
【００２４】
また、レーザ溶接に際して、必要に応じて、溶加材供給トーチ２２から溶加材２３を供給しながら溶接することもできる。溶加材としては、ＪＩＳ４０４３、４０４７、５３５６、５１８３などのアルミニウム溶加材（ＪＩＳ  Ｚ３２３２：２０００）を適宜用いることができる。
【００２５】
＜摩擦攪拌装置３０＞
摩擦攪拌装置３０は、図２Ｃに示すように、攪拌ピン（又はプローブと称する）３１及びショルダー３２を有し、回転するツール３３を備える。また、ツール３３は、レーザヘッド２１及びツール３３の移動方向Ｙにおいて、レーザヘッド２１に対して下流側に位置し、溶接ビード部４の上方に配置される。摩擦攪拌装置３０は、レーザ溶接後に凝固した溶接ビード部４に攪拌ピン３１を回転させながら差し込んで溶接ビード部４をトレースするようにして攪拌を行う。これにより、溶接ビード部４の一部が鋳物組織から改質された組織に変化する。従って、レーザ溶接のみで接合するよりも接合後の曲げや引張り強度が高くなる。
【００２６】
なお、撹拌ピン３１の高さは、以下に説明するように、互いに接合するアルミニウム部材の厚さに応じて、適宜設定することができる。
【００２７】
攪拌ピン３１の差込深さは、通常の摩擦攪拌接合（ＦＳＷ）と異なり、摩擦攪拌で接合を行う必要がないため浅くすることができる。これにより、攪拌ピン３１にかかる負荷が小さくなるため、通常の摩擦攪拌接合よりも早い速度（突合せ線上の移動速度）で攪拌を行うことができる。また、摩擦攪拌接合では、攪拌ピン３１の差込深さに比例してバリが多くなるが、本実施形態の方法によれば、差込深さが浅いのでバリの発生を抑えることができる。
【００２８】
なお、本実施形態の製造装置１０では、レーザヘッド２１とツール３３とをユニット化してもよい。この場合、図示しない駆動装置によって、レーザヘッド２１とツール３３とが、定盤１１に対して一体に相対移動する。したがって、摩擦攪拌は、レーザ溶接と一工程で行うことができる。
【００２９】
また、本実施形態のように、レーザヘッド２１とツール３３とを近い位置に配置し、摩擦攪拌は、溶接ビード部４におけるアルミニウム合金の固相線温度（５２０〜５８０℃）から１００℃までの高い温度の状態で行われることで、摩擦攪拌の速度を大幅に向上させることができる。
【００３０】
ただし、レーザ溶接と摩擦攪拌とは、同時に行われる必要はなく、別々に行われてもよい。また、摩擦攪拌装置３０は、レーザ装置２０と別途構成されてもよい。即ち、レーザ装置２０によって突き合わせ部３のレーザ溶接（第１工程）が完了した後、接合されたアルミニウム構造部材を別途設けられた摩擦攪拌装置３０に配置して、摩擦攪拌（第２工程）が行われてもよい。
【００３１】
＜第１、第２アルミニウム部材１、２＞
互いに接合される第１、第２アルミニウム部材１、２は、板材に限らず、押出形材や鍛造材であってもよい。
【００３２】
また、第１、第２アルミニウム部材１、２は、アルミニウム又はアルミニウム合金を含み、合金の材質としては、ＡＡ又はＪＩＳ６０００系合金、５０００系合金、７０００系合金、３０００系合金、２０００系合金等各種合金材を使用することができる。また、第１、第２アルミニウム部材１、２は、本実施形態による接合を行った後に必要に応じて、焼鈍、溶体化処理及び人工時効処理などを行ってもよい。
【００３３】
＜アルミニウム構造部材の製造方法＞
次に、アルミニウム構造部材の製造方法の各工程について、図２Ａ〜図２Ｄを用いて説明する。
【００３４】
まず、図２Ａに示すように、定盤１１に第１及び第２アルミニウム部材１、２を載置し、第１アルミニウム部材１と第２アルミニウム部材２とを突き合わせて突き合わせ部３を形成する。そして、図２Ｂに示すように、その突き合わせ部３をレーザ溶接により接合して溶接ビード部４を形成する。この際、突き合わせ部３に未接合部が生じないように溶接ビード部４は、突き合わせ部３を表面から裏面に貫通、即ち、突き合わせ部３の板厚方向全体に亘って形成される。
【００３５】
これにより、図５に示すような、摩擦攪拌接合で生じることがある、いわゆるキッシングボンド部６（突き合わせ部の未接合部又は接合が著しく弱い部分）を発生することが防止できる。
【００３６】
次に、図２Ｃに示すように、その溶接ビード部４に回転するツール３３（攪拌ピン３１）を差し込み、溶接ビード部４およびその周囲を摩擦攪拌する。溶接ビード部４は一旦溶融して凝固したものであるため鋳物組織となるが、摩擦攪拌により鋳物組織が改質され、図２Ｄ及び図３に示すように、改質部（摩擦攪拌部）５が形成される。鋳物組織は脆性があるため、この部分に引張荷重や曲げ荷重がかかると破断しやすいが、摩擦攪拌による金属組織の改質部５を設けることにより、組織が微細化されて鋳物組織よりも接合強度を向上させることができる。
【００３７】
また、本実施形態では、攪拌ピン３１を板厚方向に深く差し込む必要がない。これにより、攪拌ピン３１に係る荷重を下げることができ、接合速度を速くすることができる。
特に、自動車のフレーム部材等の被接合部材は厚いため、通常の摩擦攪拌接合の場合、非常に時間がかかるが、本実施形態の製造方法であれば、高い接合速度で被接合部材を接合することができる。
【００３８】
なお、摩擦攪拌接合の直前に、レーザや誘導加熱などにより予備加熱を行い、その直後に摩擦攪拌接合を行う技術では、一定の接合速度の向上は得られるものの熱のアルミニウムの熱放散性により温度コントロールが難しく接合部のバラツキが出る。又、攪拌ピン３１の磨耗状態などの管理や差込深さの設定等が煩雑である。
【００３９】
一方、本実施形態のように、一旦溶融溶接（貫通溶接）を行い、凝固した溶接ビード部４を形成して、その後に摩擦攪拌により溶接ビード部４を改質することにより、キッシングボンドの発生がなくなる。更には、攪拌ピン３１の管理や差込深さの設定が簡単になる。
【００４０】
以上説明したように、第１アルミニウム部材１と第２アルミニウム部材２とが接合されて成るアルミニウム構造部材の製造方法によれば、第１及び第２アルミニウム部材１、２を互いに突き合わせて突き合わせ部３を形成する工程と、突き合わせ部３に向けてレーザビームＸを照射し、突き合わせ部３の表面から裏面に貫通する溶接ビード部４を形成する工程と、溶接ビード部４に回転する攪拌ピン３１を差し込んで溶接ビード部４を攪拌する工程と、を含む。これにより、接合速度が速く、接合部の品質や接合強度に優れたアルミニウム構造部材の製造方法を提供することができる。
【００４１】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものでなく、適宜、変形、改良等が可能である。
【００４２】
例えば、上記実施形態では、摩擦攪拌において、攪拌ピン３１が、第１及び第２アルミニウム部材１、２の板厚方向において、レーザビームＸの照射側から溶接ビード部４に差し込まれているが、本発明は、これに限定されない。
【００４３】
即ち、第１変形例の製造方法として、摩擦攪拌において、攪拌ピン３１は、第１及び第２アルミニウム部材１、２の板厚方向において、レーザビームＸの照射側(表面側)と反対側（裏面側）から溶接ビード部４に差し込まれてもよい。したがって、図４Ａに示すように、改質部５が、レーザビームＸが照射された側と反対側（裏面側）に形成される。
【００４４】
また、第２変形例の製造方法として、摩擦攪拌において、攪拌ピン３１は、第１及び第２アルミニウム部材１、２の板厚方向の両側（表面側、裏面側）から溶接ビード部４に差し込まれてもよい。したがって、図４Ｂに示すように、改質部５が第１及び第２アルミニウム部材１、２の板厚方向の両側（表面側、裏面側）に形成される。このように、第１及び第２アルミニウム部材１、２の板厚方向の両側から攪拌ピン３１を差し込んで摩擦攪拌することにより、接合部の強度をより高くすることができる。
【００４５】
さらに、本発明のアルミニウム構造部材の製造方法は、第１アルミニウム部材１と第２アルミニウム部材２との板厚が互いに異なる場合にも適用可能である。
【００４６】
この場合、第３変形例の製造方法として、図４Ｃに示すように、定盤１１は、第１及び第２アルミニウム部材１、２の板厚差と一致する段差１１ａを有している。そして、第１アルミニウム部材１と第２アルミニウム部材２の一方の面を揃えて互いに突き合わせることで、突き合わせ部３を挟んで面一な突き合わせ面７が形成される。したがって、第３変形例の場合、レーザ接合が突き合わせ面７側から突き合わせ部３に向けてレーザビームＸが照射されて溶接ビード部４が形成される。さらに、突き合わせ面７から溶接ビード部４に攪拌ピン３１を差し込まれて、改質部５が形成される。
【００４７】
なお、第３変形例での摩擦攪拌は、段差１１ａのない平面上の定盤１１上に第１及び第２アルミニウム部材１、２を載置し、突き合わせ面７と反対側から溶接ビード部４に攪拌ピン３１が差し込まれてもよい。
【００４８】
また、第４変形例の製造方法では、図６Ａに示すように、ツール３３は、撹拌ピン３１を有さず、ショルダー３２のみから構成することができる。この場合は、ショルダー３２のみで溶接ビード部４を撹拌するようになるので、当該撹拌を早い速度で行うことができるようになる。
【００４９】
なお、この場合に形成される改質部５は、図６Ｂに示すように、第１アルミニウム部材１及び第２アルミニウム部材２の表層部分にのみ形成されるようになる。
【実施例】
【００５０】
ここで、本発明の製造方法による効果を確認するため、以下の試験を行った。
表１に示すように、試験に用いた材料は、板厚３．０ｍｍと板厚１．５ｍｍのＡＡ６０２２-Ｔ４相当材（実施例１〜４、比較例１，２，４，５）と板厚３．０ｍｍのＪＩＳ  Ａ７０７５-Ｔ６（実施例５、比較例３）である。試験片の大きさは１５０ｍｍ×３００ｍｍで、３００ｍｍの方の端部同士を突き合わせて接合した。接合長は２８０ｍｍである。
【００５１】
次に、溶接に用いたレーザ装置２０について説明する。レーザは、発振器がＩＰＧフォトニクス製ＹＬＳ-６０００とし、ヘッドや加工機は特注製で、集光レンズは焦点距離が４５０ｍｍ、集光径がφ０．３ｍｍとなる設定で溶接を実施した。摩擦攪拌装置３０は、加工機が特注製で、ツール３３はＳＫＤ６１相当材で作成したものを用いた。ツール３３は、攪拌深さが１ｍｍの場合、ショルダー径１１ｍｍ、プローブ径（ピン径）φ４ｍｍ、高さ０．９ｍｍのものと、攪拌深さが２ｍｍの場合、ショルダー径１３ｍｍ、プローブ径（ピン径）φ５ｍｍ、高さ１．８ｍｍのものを用いた。
【００５２】
また、実施例６として、板厚３．０ｍｍのＡＡ６０２２-Ｔ４相当材を用い、同じく、摩擦攪拌装置３０は、加工機が特注製で、ツール３３はＳＫＤ６１相当材で作製したものを用い、ツール３３は、攪拌深さが０．５ｍｍの場合、ショルダー径１１ｍｍ（ピンなし）のものを用いた。
【００５３】
【表１】
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【００５４】
実施例１〜５の施工条件としては、レーザ溶接が、レーザ出力５５００Ｗ、溶接速度２００ｃｍ／分、溶加材はＪＩＳ  Ａ５３５６ＷＹ  φ１．２ｍｍで供給速度は２００ｃｍ／分である。摩擦攪拌は、回転数２０００ｒｐｍでレーザ照射位置から５０ｍｍ離れた場所においてレーザ溶接と同時に同じ速度で加工した。なお、実施例６の施工条件は、溶接速度を２４０ｃｍ／分とした以外は、実施例１〜５と同一とした。
【００５５】
また、実施例１では、上記実施形態のように、摩擦攪拌はレーザビームＸが照射される側のみから行い、図２Ｄのような接合部を得た。実施例２及び実施例５では、第１変形例のように、摩擦攪拌はレーザビームＸが照射される側（表面側）と反対側（裏面側）のみから行い、図４Ａのような接合部を得た。実施例３では、第２変形例のように、摩擦攪拌は板厚方向の両側（表面側、裏面側）から行い、図４Ｂのような接合部を得た。実施例４では、板厚が互いに異なる第１及び第２アルミニウム部材を用いており、摩擦攪拌はレーザビームＸが照射される側（表面側）のみから行い、図４Ｃのような接合部を得た。実施例６では、第４変形例のように、ツール３３のショルダー３２のみで接合を行い、図６Ｂのような接合部を得た。
【００５６】
また、比較例４のレーザのみの場合は、レーザ出力５５００Ｗ、溶接速度４００ｃｍ／分、溶加材はＪＩＳ  Ａ５３５６ＷＹ  φ１．２ｍｍで供給速度は４００ｃｍ／分で接合した。
【００５７】
また、比較例１〜３の摩擦攪拌接合のみの場合は、ショルダー径１４ｍｍ、プローブはＭ５、高さ２．７ｍｍのＳＫＤ６１相当材で作成したツールを用いて、回転数２２００ｒｐｍ、接合速度５０ｃｍ／分で接合した。
【００５８】
さらに、比較例５のレーザアシスト摩擦攪拌接合の場合は、レーザを先行させ摩擦攪拌接合を同時に行う方法で、接合速度は１５０ｃｍ／分、間隔は１０ｍｍとし、レーザはレーザ出力２０００Ｗ、摩擦攪拌接合はショルダー径１４ｍｍ、プローブはＭ５、高さ２．７ｍｍのＳＫＤ６１相当材で作成したツールを用いて回転数２２００ｒｐｍとした。
【００５９】
接合された継手は、接合線に対して垂直方向に切断し、幅２５ｍｍの短冊片を３本、幅４０ｍｍの短冊片を３本の計６本を採取した。幅２５ｍｍの短冊片は引っ張り試験を行い、幅４０ｍｍの短冊片は裏曲げ試験を実施した。
【００６０】
引っ張り試験は当該試験片の長さ方向に引張を行う引張試験（ｎ＝３）を行った。伸びはチャック間の伸びを計測し、その３回の測定結果の平均値を評価結果とした。
裏曲げ試験は、（ＪＩＳ  Ｚ  ３１２２：２０１３）の要領で型曲げ試験を行った。雄型の肩部の半径Ｒは２ｔ＝６ｍｍで実施した。いずれも裏曲げ試験を行った。
【００６１】
評価は、引っ張り試験では、同じ材料組合せでの摩擦攪拌接合の継手の伸びとの比較で、◎は優れる、○は同等、△はやや劣る、×はかなり劣る、とした。裏曲げ試験では、接合部外観を評価し、○は良好、△は小さな亀裂が散見される、×は幅全長に渡り亀裂が見られる、とした。総合評価は、Ｓが優良、Ａが良で、Ｂはやや劣る、Ｃは劣る、とした。
【００６２】
表１に示すように、本発明の範囲である実施例１〜６では良好な結果が得られたことがわかる。一方、比較例１〜３、５である摩擦攪拌接合では、いずれも裏曲げ試験によりキッシングボンド部６で亀裂が生じた。また、比較例４のレーザ溶接では、引張試験において、実施例１〜５や比較例１〜３、５と比べて、低い評価となった。
【符号の説明】
【００６３】
１  第１アルミニウム部材
２  第２アルミニウム部材
３  突き合わせ部
４  溶接ビード部
５  改質部
１０  製造装置
１１  定盤
２０  レーザ装置
２１  レーザヘッド
３０  摩擦攪拌装置
３１  攪拌ピン
３２  ショルダー
３３  ツール
【図１】
2017119305.tif 000004
【図２Ａ】
2017119305.tif 000005
【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
2017119305.tif 000008
【図３】
2017119305.tif 000009
【図４Ａ】
2017119305.tif 000010
【図４Ｂ】
2017119305.tif 000011
【図４Ｃ】
2017119305.tif 000012
【図５】
2017119305.tif 000013
【図６Ａ】
2017119305.tif 000014
【図６Ｂ】
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