TWI378003B - - Google Patents

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丄378003 ’ 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種利用摩擦攪拌的金屬構件的接合 方法及摩擦攪拌方法。 【先前技術】 ，金屬構件彼此之間接合的方法中，為人所知的是摩擦

見拌接〇 (FSW= Friction Stir Welding)(參照以下所列舉 的文獻1〜9(日本特許廳發行的公開特許公報））。摩擦攪 拌接^為使旋轉工具旋轉並沿金屬構件彼此的突合部移 動，精由旋轉工具與金屬構件的摩擦熱使突合部做塑性流 動’而使金屬構件彼此做固相接合。而且，旋轉工具一般 為在呈圓柱狀的肩部的下端面上突設有_(一)。 1.特開平u_342481號公報 2_特開2004-358535號公報 3. 特開2005-1 31 666號公報 4. 特開2003-164980號公報 5. 特開2002-248582號公報 6. 特開2002-1551號公報 7. 特開2005-66669號公報 8. 特開2004-154798號公報 9. 特開2003-326374號公報 在接合用的金屬構件的厘疮 谷度比旋轉工具的攪拌銷的長 度大的情況下，在從金屬構 再件的表面側進行摩擦接合後， 2036-8849~PF;chentf 5 378003 • 還要從裡面侧進行摩擦攪拌接合（例如，參照文獻丨〜3)。 而且，若攪拌銷的長度變大，僅從表面側進行摩擦攪拌接 合就可接合金屬構件彼此，但由於施加於摩擦攪拌裝置的 驅動裝置的負荷增大，在現有的摩擦攪拌裝置無法對應的 •情況下，必須修改摩擦攪拌裝置或者是導入大型的摩擦攪 拌裝置。 Τ 當對於金屬構件彼此的突合部進行摩擦攪拌時，文獻 鲁 2也記載，沿著旋轉工具的行進方向有產生所謂隧道缺陷 (tunnel)之虞。即使產生隧道缺陷，雖然不至於影響接合 部的品質，但在氣密性及水密性被高度要求的情況下，必 須使隧道缺陷分段而不連續。而且，如文獻2所揭示，使 端面形成段部的金屬構件彼此突合而在突合部上形成凹 部，藉由對嵌入該凹部的連接板與金屬構件的突合部進行 摩擦攪拌，雖然是接合金屬構件彼此的技術，但是在對於 金屬構件彼此進行摩擦攪拌後，藉由移動旋轉工具而橫斷 • 突合部，使隧道缺陷分段的技術也已經被揭露了。 在文獻4、5中，藉由摩擦攪拌接合用的金屬構件彼此 的突合部，在此接合之前對上述突合部做假接合的技術； • 在金屬構件彼此的突合部的兩側配置突出件（tab)(抵接構 • 件）’將用於此接合的摩擦攪拌的開始位置及結束位置設於 該突出件的技術；在對金屬部彼此的突合部進行此接合之 則’將突出件接合於金屬構件的技術已經被揭露。 在文獻6中，揭露了藉由摩擦攪拌接合用的金屬構件 彼此的突合部，在此接合之前對上述突合部做假接合的技 6 2036-8849-PF;Chentf 1378003 術在文獻7中，揭露了將用於此接合的摩擦攪拌的開始 位置及結束位置設於形成在金屬構件彼此的突合部的兩側 的大出件的技術以及使金屬構件彼此的突合部在進行此接 5之别藉由摩擦攪拌而將突出件接合於金屬構件的技術。 在文獻7及文獻8中，揭露了將用於此接合的摩擦攪 掉的開肖位置及結束位置設於形成在金屬構件彼此的突合 部的側邊的突出件的技術。 在文獻9中，揭露了在摩擦攪拌的開始位置形成下 穴，從該下穴開始摩擦攪拌的摩擦攪拌方法。 而且旋轉工具的轉速及輸送速度（移動速度）等的摩 擦授拌條件係對應於成為摩擦授拌的對象的金屬構件的材 質及厚度而適當地設定，在文獻2、3、5、6、9中雖然 也揭露了各種的摩擦壓接條件，即使在任何的文獻中，旋 轉工具的旋轉速度從插人（壓人）開始位置起到從結束位置 脫離為止料持-^，以既定的輸送速度移動。 【發明内容】 [發明所欲解決的問題] 在文獻1〜3的接人太.土！b ° 中’藉由從表面側的摩擦授 而塑性化的區域(以下稱為「表側塑性化區域」）斑藉由私 裡面側的摩擦攪拌而塑性化的區域（以下 L_埤卩以下柄為I裡側塑性々

區域」）的邊界。h上殘留著細微的接合缺陷的情況。若女 此的接合缺_連續’則由於在接合部中的氣密性盘水笔 性有降低之虞，則比較不好。而且在文獻丨〜3中，藉W 2036-8849-PF;Chentf 7 丄378003 •側塑性化區域與裡側塑性化區域在金屬構件的厚度方向、 中央部做接觸或者是略微重疊，由於金屬構件的厚度方= 的全體做接合，接合強度不會不足。 ° 曹 從此觀點著眼，本發明的課題在於提供一種可提升接 •合部的氣密性與水密性的接合方法，而且提供一種可達到 接合作業的效率化、迅速化的接合方法及摩擦攪拌方法。 [解決課題的手段] 私為了解決此課題的申請專利範圍第丨項所記載的接合 方法包括對於金屬構件彼此的突合部從上述金屬構件的表 面侧進行攪拌摩擦的第一本接合工程以及對上述突合部從 上述金屬構件的裡面側進行摩擦攪拌的第二本接合工程， 其中在上述第一本接合工程中所使用的旋轉工具的攪拌銷 的長度與在上述第二本接合工程所使用的旋轉工具的攪拌 銷的長度的和被設定成在上述突合部的上述金屬構件的厚 度以上。 私 本發明的接合方法主要是在上述第二本接合工程中， 使旋轉工具的攪拌銷進入在上述第一本接合工程中形成的 塑性化區域中並同時進行摩擦授拌。 如此，由於在第一本接合工程所形成的塑性化區域（表 側塑性化區域）的深部在第二本接合工程中藉由旋轉工具 的攪拌銷而再度地進行摩擦攪拌，即使在表側塑性化區域 的深部形成接合缺陷’該接合缺陷可被修正，而且可提升 接合部的氣密性及水密性。 而且’由於塑性化至比攪拌銷的前端還深的位置，如 2036-8849-PF;Chentf 8 1378003 上述的習知技術，在裡面側進行的摩擦攪拌所使用的旋轉 工具的擾拌銷是短的，即使在無法達到表側塑性化區域的 It /兄下冑然使表側塑性化區域與裡側塑性化區域在金屬 構件的厚度方向#中央部接觸或者是稱微地重#，形成於 表側塑性化區域的深部的接合缺陷無法充分確實地修正。 子此在本發明中，在第二本接合工程中，由於使攪拌銷 進入表側塑性化區域而直接進行授拌，形成於表側塑性化 區域接合缺陷可充分確實地修正。 在本發明中，纟上述第一本接合工程所使用的旋轉工 具的授拌銷的長度被設定成上述突合部中的上述金屬構件 的厚度的1/2以上，同時在上述第二本接合工程中所使用 的旋轉工具的授拌銷的長度也可設定為上述突合部令的上 述金屬構件的厚度的！ /2以上。如此，表側塑性化區域與 裡側塑性化區域在金屬構件的厚度方向的巾央部重複之同 夺由於表侧塑性化區域的斷面積與裡側塑性化區域的斷 面積的差變小，接合部的品質變得平均。而且，各旋轉工 具的攪拌銷的長度當然是不及金屬構件的厚度。 而且，右在上述第二本接合工程中所使用的上述旋轉 工具的上述攪拌銷的長度與在上$第一本接合工程中所使 用的上述旋轉工具的上述授拌銷的長度相同，則由於表側 塑性化區域與裡側塑性化區域相同，接合部的品質會更加 平均’而且，由於可在第一本接合工程與第二本接合工程 中使用相同的旋轉工具，作業效率可提高。 又，在上述第一本接合工輕中所使用的旋轉工具的攪 2036-8849-PF；chentf 9 '銷的長度Li以及上述第二本接合工程中所使用的旋轉工 具的授拌銷的長度L2，在上述突合部中的上述金屬構件的 :厚為t時，設定為滿足! 〇1g(L|+L2)/⑴」。的關係。 田（L + LO/t在i.Q1以上時’即使在金屬構件上有尺寸公 。在第一本接合工程中，攪拌銷可確實地進入表側塑性 :區域，當(Ll + L2)/t大於U0時，由於各旋轉工具大過 需要的尺寸而施加於摩擦攪拌裝置的負荷變大，因此+ L2)/t最好在1. 10以下。 在本發明中，在上述第一本接合工程中所使用的旋轉 工具的攪拌銷的長度設定為上述突合部的上述金屬構件的 厚度的3/4以下，同時在上述第二本接合工程中所使用的 旋轉工具的攪拌銷的長度設定為上述突合部的上述金屬構 件的厚度的3/4以下。如此，在進行摩擦攪拌之際，由於 不需要裡側抵接件，可提升作業效率。 而且，在第一本接合工程的摩擦攪拌的結束位置中， 使攪拌銷脫離至上方的情況下，雖然不可避免地形成與攪 拌銷大略同形狀的錯孔，當第二本接合工程所使用的旋轉 工具的攪拌銷的移動路線與錯孔重疊時，塑性流動化的金 屬流入錯孔中，而有產生接合缺陷之虞。因此，在第一本 接合工程所形成的錯孔仍然殘留的情況下，最好設定在上 述第二本接合工程中的摩擦攪拌的路線，沿該路線使第二 本接合工程中所使用的旋轉工具的攪拌銷移動。 而且，即使第二本接合工程中所使用的旋轉工具的攪 拌銷不通過第一本接合工程的錯孔的情況下，在其相隔距 2036-8849-PF;Chentf 10 1378003 離變小的情況下，塑性流動化金屬被推出錯孔，由於有產 生接合缺陷之虞，更好的是，上述第一本接合工程中的摩 擦攪拌的結束位置與上述第二本接合工程所用的上述旋轉 工具的移動執跡的最短距離，最好在上述第二本接合工程 中所使用的上述旋轉工具的肩部的外徑以上。 在實施第一本接合工程之前，可實施金屬構件彼此的 突合部作假接合的假接合工程。假接合工程的手段並無限 制，雖然切由熔接及摩擦攪拌進行，在藉由摩擦攪拌進行 假接合工程的情況下，使用比第一本接合工程使用的旋轉 工具的還小型的假接合用旋轉工具，最好對於上述突合部 從上述金屬構件的表面側進行摩擦攪拌。如此，在第一本 接合工程中，摩擦金屬構件的表面側之際，由於突合部不 易開孔可精度佳地接合。而且，當實施第一本接合工程時， 使突合部水冷，冷卻水進入金屬構件之間，雖然在接合面 有產生氧化皮膜之虞，但若實施假接合工程而密閉接縫， 則由於冷卻水難以進人金屬構件之間，可提升接合部的品 4 U J只々Ο W又丧合工#呈〇 在此情況下’使用比上述第_ 士 1弟一本接合工程所使用的旋轉工 具還小型的假接合用旋轉工 〃、4於上述突合部從上述金 屬構件的裡面側進行摩擦攪拌。 那麼，在本接合之前所推 B讲 厅進仃的假接合以及突出件與金 屬構件的接合由於不超過用 、

用於進打本接合的預備性接合， 可達到效率化與迅速化，作B 疋在上述的文獻4〜7的技術 11 2036-8849-PF;Chentf 1378003 中’無法達到任何預備性的接合作業的效率化及迅速化。 人 > 文獻4、5所不，在金屬構件彼此之間的假接 f及突料與金屬構件的接合是以料進行的情況下， ^手工作«多’作業效率變差’不利於炫接位置多的 It况及大量生產的情況。 如文獻6、7’在假接合及突出件的接合等的預備 =&是以摩擦接合的方式進行的情況下，由於使用摩擦 搜摔裝置的作業，比使用手工作業進行炫接的情況更可達 2效率化、迅速化，由於旋轉卫具的拔插需要時間，若旋 轉工具的拔插次數多時，會妨礙預備性接合作業的效率 化、迅速化。 ::解 '如此的問題’最好採用申請專利範圍第η項 的接合方法。申請專利範圍第η項所記載的接合方 1 ^ . 一準備工程，金屬構件彼此的突合部的一端側上 =第-突出件而使上述第一突出件的抵接面抵接於上述 」構件的側面，同時在上述突合部的另一端側上配置 ::出件而使上述第二突出件的抵接面底接於上述兩金 屬構件的側面；第-突出件接合工程，對於上述第一突出 件與上述兩金屬構件的突合部進行摩擦攪拌；假接合工 程，對於上述金屬構件彼此的突合部進行料槐拌二 突：件接合工程，對於上述第二突出件與上述兩金屬構； 的大合部進行摩擦攪拌；以及本接合工 態下的亡述金屬構件之間的突合部進行摩擦攪拌，其；： 上述第-突出件接合工程的終點’在摩擦授拌未結束到上 2036—8849—PF;Chentf 12 1378003 述假接合工程的起始 為止連續地進行摩擦攪拌，照這 樣移行至上述假接合 工程。 如此，在第一突出件接入 干接β工程的終點，不需要旋轉工 具的脫離作業，而且，在假桩人 隹假接合工程的開始點，由於不需 要紅轉工具的插入作業，可这$|丨拓I ^ 』這到預備性的接合作業的效率 化及迅速化。 不脫離旋轉工具而到假接合工程的開始點為止進行摩 擦搜拌的情況下，在上述假接合工程的開始點，在摩擦授

拌未結束到上述假接合工程的欲 .^ L 』，、點為止，連續地進行摩擦 攪拌亦可。如此，由於在假接合工程中完全不需要旋轉工 具的脫離作業，可以使預備性的接合作業更佳地效率化及 迅速化。 在不脫離旋轉工具而-直進行摩擦攪拌直到假接合工 程的終點的情況下’在上述假接合工程的終點，摩擦攪拌 未結束而連續進行摩擦攪拌直到上述第二突出件接合工程 的開始點為止，可保持這樣而移行至第二突出件接合工 程。如此，在假接合工程的終點不需要進行旋轉工具的脫 離作業’甚至由於在第二突出件接合工程的起點不需要旋 轉工具的插人作業，可達到更有效地且迅速地預備性的接 合作業。 而且’在第-突出件接合工程中，即使不使旋轉工具 脫離m述假接合X程的終點不使摩擦㈣結束而連 續進行摩擦授拌直到上述第二突出件接合工程的開始點， 則在假接合工程 而保持這樣移行至第二突出件接合工程 13 2036-8849-PF;Chentf 1378003 的終點，不需要旋轉工具的脫離作業，而且，由於在第二 突出件接合工程的起點不需要旋轉工具的插入作業，玎達 到更有效地且迅速地預備性的接合作業。 而且，在使旋轉工具向右旋轉的情況下，在旋轉工具 行進方向的左側有產生細微接合缺陷之虞。因此，使上述 第-突出件接合卫程中所使用的旋轉工具向右旋轉的情況 下，設定上述第一突出件接合工程的開始點與終點.，而使 上述金屬構件位於上述旋轉工具的行進方向的右側。如 此，由於金屬構件側難以產生接合缺陷，可得到高品質的 接合體。 又，在使旋轉工具向左旋轉的情況下，在旋轉工具行 進方向的右侧有產生細微接合缺陷之虞。因此，使上述第 一突出件接合工程中所使用的旋轉工具向左旋轉的情況 下’設定上述第—突出件接合工程的開始點與終點，而使 上述金屬構件位於上述旋轉工具的行進方向的左側。 人又，從上述第一突出件接合工程的終點起至上述假接 合工程的開始點為止的摩擦攪拌的路線設定至上述第一突 出件，使旋轉工具從第一突出件接合工程的終點移動至假 接合工程的開始點之際的移動軌跡形成於第一突出件。如 在從第犬出件接合工程的終點至假接合工程的開始 點的工程中，由於難以在金屬構件上產生接合缺陷，可得 到高品質的接合體。 上述第一突出件接合工程中的摩擦攪拌的路線與從上 述第一突出件接合工程的終點至上述假接合工程的開始點 2〇36-8849-PF；Chentf 14 1378003 的摩擦攪拌的路線的相隔距離最好確保在上述旋轉工具的 肩部的外徑以上。即，旋轉工具從上述第一突出件接^工 程的開始點移動至終點之際所形成的移動執跡與旋轉工且 從上述第-突出件接合工程的終點移動至假接合工程的開 始點之際所形成的移動軌跡的相隔距離最好確保在上述旋 轉工具的肩部的外徑以上。如此，在從第-突出件接合工 程的終點至假接合工程的開始點的工程中，即使在旋轉工 具的金屬構件側產生接合缺陷，由於該接合缺陷難以到達 金屬構件，可得到高品質的接合體。 在使上述第二突出件接合工程中所使用的旋轉工具向 右旋轉的情況下，雖然上述金屬構件最好位於旋轉工具行 進方向的右侧，但藉由金屬構件與第二突出件的位置關 係：金屬構件也可位於行進方向的左側。在此情況下，在 上述第二突出件接合工程的起點至終點的摩擦授掉的路線 上設置折返點’至少從上述折返點至上述終點的摩擦授拌 的路線中，上述金屬構件位於上述旋轉工具的行進方向的 右側，依此設定上沭筮-*山从&人 述第一大出件接合工程的起點、折返點 及、、點如此，至折返點為止之間，金屬構件位於旋轉工 :、的仃進方向的左側，即使在金屬構件側產生接合缺陷， 從行進至其後的折返點至終點的摩擦搜拌中，由於金屬構 件位於旋轉工具的行進方向的右側’修正上述接合缺陷而 可得到向品質的接合體。 在使上述第二突出件接合工程中所使用的旋轉工 具向左旋轉的情況下’雖然上述金屬構件最好位於旋轉工 2036-8849-PF；Chentf 15 1378003 具行進方向的左側，但藉由金屬構件與第 關係，金屬構件也可位於行進方向的右側。牛的位置 在上述第二突出件接合工程的起點至終點二：下’ :上…返點，至少從上述折返點至上述終 拌的路線中，上述金屬構件位於上述旋轉q的行進^向見 的右側’依此設定上述第二突出件接合工程 點及終點。 零點、折返 又’從上述假接合工程的終點至上述第二突出件接人 工程的起點的摩擦授拌的路線設定於上述第二突出件^ 工具從假接合工程的終戥狡私s够-_ ,. Τ π机ντ π崎綠S父疋於上述第二 轉工具從假接合工程的終點移動至第二突出件接合工程2 起點之際的移動軌跡形成於第二突出件上。如此王 合工程的終點至第二突出件接合工程的起又 於難以在金屬構件上產生接合缺陷，而可得到高:::的接由 合體。 從上述假接合工程的終點至上述第二突出件接合工程 的起點的摩擦㈣的路線與上述第二突出件接合工程中的 摩擦授拌的路線的相隔距離，最好確保在上述旋轉工具的 肩部的外徑以上旋.具從假接合卫程的終點移動 至第二突出件接合工程的起點之際所形成的移動軌跡與旋 轉工具從上述第二突出件接合工程的起點移動至終點之際 的相隔距離最好確保在旋轉I纟的肩冑的外徑以上。如 此，在從假接合工程的終點移動至第二突出件接合工程的 起點的工程中，即使在旋轉工具的金屬構件側產生接合缺 陷，由於該接合缺陷難以到達金屬構件，可得到高品質的 2036-8849-PF;Chentf 16 1378003 接合體。 在本發明中’在上述本接合工程t的摩擦攪拌的開始 位置形成下六，可從上述下穴開始攪拌。即，可在擾拌銷 的預定插入位置形成下六。如此’由於在本接合工程所使 用的本接合用旋轉工具的攪拌銷插入之際的負荷（推壓力） 可減輕，而且由於本接合用旋轉工具的插入速度也可以加 速，因此可縮短本接合所需要的作業時間。 在設於下穴的情況下，在上述本接合工程所使用的本 接合旋轉工具的攪拌銷的最大外徑比上述下穴的最大穴徑 小，可使上述攪拌銷邊旋轉邊壓入上述下穴。如此，本接 合用旋轉工具的肩部抵接於金屬構件等的表面之前，由於 攪拌銷抵接於下穴的穴壁而產生摩擦熱，可縮短到達塑性 化的時間。 在設置下穴的情況下，也可形成於上述第一突出件與 上述金屬構件的突合部或者是上$第二突出件與上述金屬 構件的突合部。如此’在本接合用旋轉工具的攪拌銷壓入 下六之際，塑性流動化的金屬的—部份流人突出件與金屬 構件之間的微小㈣：，之後由於塑性流動化的金屬朝上述 間隙的散逸變和緩，難以發生厚度不足的接合缺陷。 而且田本接合用旋轉工具的攪拌銷壓入設於突出件 與金屬構件之間的突合部的下穴時，冑突出件與金屬構件 拉離的力作用’由於犬出件與金屬構件之間會有產生間隙 的顧慮，在第—突出件與金屬構件的突合部設置下穴的情 況下在上述本接合用旋轉工具插人上述下穴的情況下， 2036-8849-PF；chentf 17 1378003 藉由炫接上述金屬構件與上述第二突出件所形成的入角部 而進行假接合。 又，在本發明中，使上述第二突出件接合工程中所使 用的假接合用旋轉工具的攪拌銷脫離時所形成的錯孔成為 上述下穴’或者是將上述錯孔擴大而成為上述下穴。如此， 由於可省略或簡化下穴的加卫’可縮短作業的時間。 而且，在文獻6所揭示的接合方法中，由於以本接合 用的旋轉工具進行假接合，會有假接合造成接合強度過大 的問題。特別是，在欲接合的金屬構件很厚的情況下由 於本接合所使用的旋轉工具大型化，當使用該旋轉工具進 行假接合時，不僅旋轉工具的消耗變快，在本接合預備性 接合也是一樣，大的負荷會施加在摩擦攪拌裝置上。而且， 在文獻6中，由於假接合時的旋轉工具的輸送速度（移動速 度）設定成與本接合時的輸送速度相同，會有假接合所需的 時間無法縮短的問題。 為了解決此問題，最好採用申請專利範圍第32項所記 載的接合方法。記載於申請專利範圍第32項的接合方法包 括對金屬構件彼此的突合部進行摩擦搜拌的假接合工程以 及對於假接合的狀態的上述金屬構件彼此的突合部進行摩 擦攪拌的本接合工程，其十使用比上述本接合工程所使用 的接合用旋轉工具還小型的假接合用旋轉工具而進行上 述假接合工程。 如此，由於可以比本接合小的負荷進行假接合，在假 接合時施加於摩擦攪拌裝置的負荷變小，而且，由於假接 2036-8849-PF；Chentf 18 1378003 d用旋轉工具的移動速度（輸送速度）可比本接合用旋轉工 具的移動速度高，假接合所需要的作業時間及成本可以降 低。 而且，雖然在假接合工程中從金屬構件的表面側進行 摩擦攪拌之同時，在本接合工程中從金屬構件的裡面側進 仃摩擦攪拌’但可在假接合工程與本接合工程的兩工程中 從金屬構件的表面側進行摩擦攪拌。 又，在申請專利範圍第32項的假接合工程中對上述 突合部斷續地進行摩擦攪拌，也可橫越上述突合部的全長 而連續地進行擾拌。 而且，在實施本接合工程之際，在實施水冷的情況下， 在假接σ工私中，從金屬構件的表面側對金屬構件彼此的 突合部橫越全長而連續地進行攪拌。在斷續地進行假接合 的情況下，雖然:冷卻水進人金屬構件之間而有在接合面產 生氧化錢之虞，若連續性地進行假接合，丨於冷卻水難 以進入金屬構件之間，可提升接合部的品質。 在本發明中，在上述本接合工程的摩擦授掉的開始位 置形成下&，從上述下穴開始授拌摩擦。_，在本接合用 旋轉工具的攪拌銷的插入預定位置形成下穴。如此，由於 可減輕插入本接合用旋轉工具的攪拌銷時的負荷（推塵 力），可減低施加於摩擦攪拌裝置的負荷，而且，由於也可 以加决本接。用方疋轉工具的插入速度，可縮短本接合所需 要的作業時間。 在设有下穴的情況下，上述下穴的最大穴徑比上述本 2036-8849-PF;Chentf 19 U/8003 接合用旋轉工具的檀拌銷的最大外徑還小，邊使上述 銷旋轉而邊壓入上述下穴。如此，由於本接合用旋轉工具 的肩部在抵接於金屬構件的表面之前，攪拌銷抵接於下穴 的穴壁而產生摩擦熱，可縮短到達塑性流動化的時間。 在本發明t，使上述假接合用旋轉工具的攪拌銷 脫離時’所形成的錯孔可成為上述下穴，或者是擴大上述

錯孔而成為上述下穴。如此，由於可省略或簡化下穴的加 工，因此可縮短作業時間。 而且，在使本接合用旋轉工具向右旋轉的情況下由 於有在本接合用旋轉卫具的行進方向的左側產生随道缺陷 (tunnel defect)之虞，在使其做左旋轉的情況下，由於行 進方向的右侧有發生随道缺陷之虞，以斷開此隧道缺陷為 目的，可f施對上述本接合工程所形成的塑性化區域進行 2擦授拌的修補U上述修補H在使上述本接 合用旋轉工具做右旋轉的情況下，可對位於上述本接合用 紅轉工具的饤進方向的左側的上述塑性化區域進行摩擦授 拌，在使上述本接合用旋轉工具做左旋轉的情況下，可對 4於上述本接合用旋轉工具的行進方向的右側的上述塑性 化區域進行摩擦攪拌。 ,在上述修補工程中，沿著上述本接合工程中的摩擦攪 拌的工具而連續地進行摩擦攪拌。如此，即使在沿著本接 合工程的摩擦攪拌的路線而連續形成隧道缺陷的情況下， 由於可確實地斷開此隧道缺陷，因此難以產生接合缺陷。 而且，在實施上述修補工程的情況下，可使用比上述 20 2036-8849-PF；Chentf 本接合用旋轉工具還小型的修補用旋轉工具。如此，可防 止塑性化區域擴大到需求以上。 若在配置於欲接合的金屬構件彼此的突合部的側邊的 大出件上„又置摩擦攪拌的開始位置或結束位置則由於伴 隨著旋轉工具的移動，存在於金屬構件與突出件的抵接面 的乳化皮膜會捲入形成於金屬構件的塑性化區域，因此有 產生接合缺陷之虞。 為了解決如此的問題，最好採用申請專利範圍第42項 所揭露的接合方法。申請專利範圍第42項所揭露的接合方 法包括對金屬構件彼此的突合部進行摩擦授摔的本接合工 耘，以及#由上述本接合工程對形成於上述金屬構件的塑 性化區域進行摩擦難的修補工程，纟中在上述本接合工 程中，在配置於上述金屬構件彼此的突合部的側邊的突出 件上’設有摩㈣拌的開始位置與結束位置，在上述修補 工程中’ i少對鄰接於上述突出件的上述塑性化區域進行 摩擦攪拌。 如此，即使存在於金屬構件與突出件的抵接面的氧化 皮膜會捲入形成於金屬構件的塑性化區域，由於該氧化皮 膜藉由修補X程t的摩擦㈣可以被斷開，因此難以產生 接合缺陷》 而且在上述本接合工程中，在配置於上述金屬構件 彼此的突合部的側邊的突出件上設有摩擦授摔的開始位置 的情況下’在上述修補卫程中，在使上述本接合用旋轉工 具做右旋轉的情況下，對上述本接合用旋轉工具的行進方 2036-88 49-PF；Ghent f 21 1378003 向的左側的上述塑性化區域進行摩擦攪拌，在使上述本接 合用旋轉工具做左旋轉的情況了，對上述本接合用旋轉工 具的行進方向的右側的上述塑性化區域進行摩擦攪拌。 又在上述本接合工程中，纟酉己置於上述金屬構件彼此 的突合部的側邊的突出件上設有摩擦授掉的結束位置的情 況下，在上述修補工程中，在使上述本接合用旋轉工具做 右旋轉的情況下，對上述本接合用旋轉工具的行進方向的 左側的上述塑性化區域進行摩擦授摔，在使上述本接合用 旋轉工具做左旋轉的情況下，對上述本接合用旋轉工具的 行進方向的右侧的上述塑性化區域進行摩擦攪拌。八 在本發明中，最好使用比上述本接合用旋轉工具還小 型的修補用旋轉工具來實施上述修補工程。如此，可防止 塑性化區域擴大到需求以上。 那麼’文獻2所揭露的摩擦授拌的路線係以達到對形 成於突合部的凹部的底面與連接板的交界面的全面做無間 隙地摩擦授拌為目的而設定 ，…从. 又疋由於不僅以達到斷開隧道缺 為目的而設^’在以斷_道缺陷為主要目的而進行摩 擦攪拌的情況下，如文獻2所揭露，旋轉工 ^ L A 疋将工具的方向變換 的'數也變多。即在以斷開随道缺陷為主要目的的情況

下，若依舊沿用文獻2的摩捧撥#A 變多’會有良率惡化之虞/㈣工具多餘的動作 為了解決此問題，最好採用申請專利範圍第46項所揭 :的接合方法。中請專利範圍第46項所揭露的接合方法包 括：對金屬構件彼此的突合部進行摩擦攪拌的工 2036-8849-PF；Chentf 22 1378003 程，以及移動旋轉工具使藉由本接合工程形成於上述金屬 構件的塑性化區域做複數次橫斷而藉此對上述塑性化區域 進行摩擦攪拌的橫斷修補工程其令設定上述橫斷修補工 程的摩擦攪拌路線，使藉由上述橫斷修補工程而形成於上 述塑性化區域的複數個再塑性化區域在上述本接合工程的 摩擦授拌的路線上相互分離。 根據本發明，由於橫斷本接合工程所形成的塑性化區 域而進行摩擦攪拌，即使沿該塑性化區域而形成隧道缺 陷，也可斷開該隨道缺陷。x，如本發明，若使複數個再 塑性化區域在本接合工程中的摩擦攪拌路線上相互分離， 與在本接合工程中所形成的塑性化區域的全體上形成在塑 性化區域的情況相比，旋轉工具的橫斷次數及方向轉換的 次數變少’結果，由於橫斷修補工程中的摩擦㈣的路線 的總長變短’旋轉工具沒有多餘的動作，，随道缺陷可 有效地被斷開。 • 在本發明中，鄰接的上述再塑性化區域，最好使分離 成在上述再塑性化區域的寬度尺寸以上。如此，旋轉工具 的動作更不會多餘，而可更有效率地斷開随道缺陷。八 . 而且，在上述橫斷修補工程_的摩擦攪拌路線上，設 .有橫斷上述塑性化區域的複數條交叉路線與連接相鄰的: 述交叉路線的同側的端部彼此的移行路線的情況下，上述 移行路線最好與上述本接合工程的摩擦授摔的路線平行。 如此，與移行路線相對於本接合工程令的摩擦授摔的路線 傾斜的情況相比，由於移行路線的距離變短，旋轉工具更 2036-8849-PF;Chentf 23 1378003 不會有多餘的動作’隧道缺陷可更有效地被斷開。 上述移订路線與本接合工程的摩擦攪拌路線平行的情 况下最好°又疋上述移行路線的位置，使得沿上述移行路 線而使上述旋轉I具移冑而形成的塑性化區域接觸於上述 本接&冑所形成的上述塑性化區域的側緣。如此，交又 路線的長度由於是本接合工程形成的塑性化區域的寬度尺 寸力上旋轉工具的肩部的外徑旋轉工具更不會有多餘的 動作，隧道缺陷可更有效地被斷開。 在本發月中，最好使用比上述本接合工程中所使用的 方疋轉工具還小型的旋轉卫具實施上述橫斷修補工程。如 此可防止在橫斷修補工程所形成的塑性化區域（再塑性化 區域）擴大到需要以上。 且本接合工程所使用的旋轉工具所形成的接合缺 ;大夕形成於從其攪拌銷的上端起至1/3的範圍中， 因此橫斷修補工程所使用的旋轉工具的㈣銷的長度最好 •在本f合工程所使用的旋轉工具的攪拌銷的長度的1/3以 # 大則有塑性化區域擴大到需要以上之虞， 因此1/2以下最好。 . 在文獻9的摩擦攪拌方法十’攪拌銷為圓柱狀，而且， .拌：=!最大穴徑比上述搜拌鎖的外徑小，如此由於授 1=Γ抵接於金屬構件的表面，會㈣入初_ 入抵抗變大的問題。 所揭：：：決如此的問題’最好採用申請專利範圍第52項 所揭路的摩擦搜掉方法。申請專利範圍第52項所揭露的摩 24 2036-8849-PF;Chentf 1J/8U03 .擦搜拌方法為在摩擦授掉的開始位置形成下穴，從上述下 八開始進仃摩擦攪拌的摩擦攪拌方法其中旋轉工具的攪 .摔銷形成尖端細的圓錐台狀，上述下穴的最大穴徑：上述 搜拌銷的最小外徑還大，同時上述下穴的最大穴徑比上述 .攪拌銷的最大外徑小，使上述攪拌銷邊旋轉邊壓入上述下 穴。 根據該摩擦攪拌方法，呈尖端細的圓錐台狀的攪拌銷 φ $前端部進入下&，由於進入下穴的授拌銷的周面（側面） 抵接於下穴的穴壁，從穴壁側金屬做塑性化流動。當成為 如此的狀態時，由於塑性化流動的金屬從攪拌銷的周面壓 退同時攪拌銷同時被壓入，可減低壓入初期階段的壓入抵 抗。 而且，當下穴的最大穴徑降低攪拌銷的最大外徑的5〇% 時，壓入阻抗的減低狀況有減少之虞，又，當下穴的最大 六徑增加攪拌銷的最大外徑9〇%以上時，攪拌銷產生的摩 • 擦熱的產生量會變少而使塑性流動化減少，由於熱量減 少，旋轉工具移動時的負荷變大，容易產生缺陷。因此， 在本發明中，上述下六的最大穴徑最好是上述攪拌銷的最 大外徑的50〜90% » . 又，當下穴的深度大到需求以上時，由於下穴所需的 加工時間變長，上述下穴的深度最好比上述攪拌銷的長度 小，當下穴的深度減少至攪拌銷的長度的7〇%時，壓入阻 抗的減低狀況有減少之虞，又，當下六的深度增加至攪拌 銷的長度的70%以上時，攪拌銷產生的摩擦熱的產生量會 2036-8849-PF;Chentf 25 變^而使塑姓流動化減少，由於熱量減少，旋轉工具移動 時的負荷變大，容易產生缺陷。因此，在本發明中，上述 下八的深度最好是上述授拌銷的長度的70〜90%。 。又，當下穴的容積大到需要以上時，由於塑性化流動 區域變小而在授拌銷麼入之際有增加壓入組抗之虞，雖然 上述下八的容積最好比上述攪拌銷的體積小但當下穴的 體積降低至攪拌銷的體積的權時，壓入阻抗的減低狀況 有減少之虞’又，當下穴的容積增加至攪拌銷的體積的80% 以上時，攪拌銷產生的摩擦熱的產生量會變少而使塑性流 :化減少’由於熱量減少，旋轉工具移動時的負荷變大， :易產生缺陷。因此，在本發明中’上述下穴的容積最好 是上述攪拌銷的體積的40〜80%» 那麼，在摩擦攪拌的開始位置插入授掉銷之際，由於 必須使常溫狀態下的金屬做塑性化流動，因此插入作業需 要時間。 '

為了解決此問題，最好採用申請專利範圍第58項所樹 脂摩㈣拌方法。記載於中請專利範圍第58項的方法在摩 擦攪拌的開始位置插入旋轉 次荷工具的攪拌銷之際，上述旋轉 工具的旋轉速度比使上述旋韓 疋锊工具從上述開始位置向摩擦 攪拌的結束位置移動之降的μ# 抒的上述旋轉工具的旋轉速度還高 速。 如此，與在摩擦攪拌的開始位置插入授拌銷之際的旋 轉工具的旋轉速度（插人時的旋轉速度）與使旋轉工且從開 始位置向摩擦攪拌的結束位置移動之際的旋轉工且的旋轉 2036-8849-PF;Chentf 26 1378003 速度（移動時的旋轉速度）相同的情況下相比，由於使金屬 塑丨生化流動所需要的時間變短，可迅速地進行摩擦攪拌的 開始位置的攪拌銷的插入作業。

而且’當插入時的旋轉速度比移動時的旋轉速度大3.0 時進入金屬的熱量變大，由於金屬的溫度上升至必要 以上’因此最好在3. 〇倍以下。又，當插入時的旋轉速度 比移動時的旋轉速度小1_ 5倍時，由於作業時間的縮短效 果邊小’因此最好是1.5倍以上。 使攪拌銷從摩擦攪拌的結束位置脫離之際，由於塑性 机動化金屬纏繞在攪拌銷上，攪拌銷的脫離阻抗（拔起阻抗） 變大，攪拌銷的脫離作業需要時間。 為了解決此問題，最好採用申請專利範圍第6〇項所揭 露的摩擦攪拌方法。申請專利範圍第6。項所揭露的摩擦攪 拌方去為到達摩擦搜拌的結束位置的撥掉銷從上述結束位 置脫離之際的上述旋轉工具的旋轉速度比使上述旋轉工具 & H搜拌的始位置向上述結束位置移動之際的上述旋 轉工具的旋轉速度還高速。 〃如此，與使授拌銷從摩擦搜摔的結束位置脫離之際的 旋轉工具的旋轉速度（脫離時的旋轉速度）與移動時的旋轉 速度相同的情況相比，由於授拌銷的脫離阻抗變小，因此 可迅速地進行摩耗拌的結束位置㈣㈣㈣離作業。 、而且’脫離時的旋轉速度大於移動時的旋轉工具的旋 =度的3.0倍時，進入金屬的熱量變大’由於金屬溫度 南至必要以上’因此最好在U倍以下。又，當脫離時 27 2036-8849^PF；Chentf

OWWJ 出部J1而配置去，公s丨 "、設於金屬構件1上，隱藏覆蓋出 現於金屬構件i的側面丨 然第-突出件2”二二構件的接缝(邊界線)。雖 ,. ’、 大出件3的材質並無特別限制，在 本實施型態中，盥金屬馗姓， 、 牛1相同組成的金屬材料形成。 又，雖然第—突出件2鱼_办 一第一大出件3的形狀、尺寸並盔 特別限制，在本實施型熊 〜、中’其厗度尺寸與突合部J1的金 屬構件1的厚度尺寸相同。 接著，參照第2圖，詳細說明用於假接合的旋轉工且 A(以下稱「假接合用旋轉工具A」）以及用於本接合的旋轉 工具B(以下稱「本接合用旋轉工具Β」）。 第2a圖所示的假接合用旋轉卫具人係由工具鋼等比金 屬構件1更硬質的金屬材料構成，包括呈圓柱狀的肩㈣ 乂及大叹於該肩部A1的下端面Au的攪拌銷(pr〇be)A2。 假接合用旋轉工具A的尺寸、形狀雖然對應於金屬構件1 的材質的厚度而設定，但至少比後述的第一本接合工程用 的本接合用旋轉工具B(參照第2b圖)還小型。如此，由於 可以比本接合小的負荷進行假接合，可減少假接合時施加 於摩擦授拌裝置的負荷’甚至由於假接合用旋轉工呈A的 移動速度（輸送速度）可比本接合用旋轉工具β的移動速度 還南速，可降低假接合所需的作業時間及成本。

在肩部Α1的下端面A11為擔任推壓塑性流動化的金屬 而防止向周圍飛散的任務的部位，在本實施型態中，形成 :面狀。雖然肩部A1㈣徑Xl的大小無特別限制，在本 實施型態中’比本接合用旋轉工具β的肩部βι的外徑L 2036-8849-PF;Chentf 29 i^/»u〇3

還小D 搜摔銷A2從肩部A1的下端面A11的中央垂下，在本 實施聖L中，开々成細尖端的圓錐台。又在授拌銷Μ的周 面上，形成刻設成螺旋狀的攪拌翼。雖然攪拌銷A2的外徑 的大小並無特別限制，在本實施例中，最大外徑（上端徑）χ2 比本接合用旋轉工具Β的攪拌銷Β2的最大外徑（上端徑）Υ2 隶】外從（下端輕）I比擾拌銷Β2的最小外經（下 端徑）Υ3小。攪拌銷Α2的長度La最好是突合部Ji(參照第 la圖）的金屬構件i的厚度t(參照第肋圖）的3〜Η%，至 v比本接合用旋轉工具B的攪拌銷β2的長度L小。 第2b圖所是的本接合用旋轉工具B係由工具鋼等比金 屬構件1更硬質的金屬材料構成，包括呈圓柱狀的肩部βι 以及突設於該肩部B1的下端面Bn的授拌銷（ρ_)Β2。 肩部下端面B11與假接合用旋轉工具a相同，形 成凹面狀。授拌銷B2從肩部B1的下端面βιι的中央垂下， =實施型態中’形成細尖端的圓錐台。又，在授掉銷犯 。面上，形成刻設成螺旋狀的攪拌翼。攪 二最好設定成突合部聯照第一金屬構件〗的厂: :r/2以上Μ以下，成滿足-一 的接：二!：說明本實施型態的接合方法。本實施型態 接5方法包括⑴準傷工程、⑺第-預備工程、(3)第一 本接合工程、（4)第一修補工程、（5) (6)笛-猫# 橫斷修補工程、 )第-預備工程、⑺第二本接合工程、⑻第二修補工 2〇36-8849-PF；Chentf 30 1378003 程、（9)第二橫斷修補工程。而且，第—預備工程、第一 :程、第-修補工程以及第-橫斷修補工程為從金屬 合工Υ的表面12侧實施的工程，第二預備工程、第二本接 。第一修補工程以及第二橫斷修補工程係從金屬構 1的禮面13實施的工程。 (1)準備工程 Ί1圖說明準備卫程。準備卫程為準備欲接合的 抽2件1以及在摩擦授摔的開始位置與結束位置設置的 :構件(第-突出件2及第二突出件3) 〜、中，其包括使欲接合的金屬構件丨突合的突人工 二金屬構件i的突合部η的兩側配置第一突出件2斑 第—犬出件3的突出件配置工程、 飯装-扣山 藉由熔接第一突出件2 ”第一以件3而假接合於金屬構件丨㈣接工程。 的側程中，如第U圖所示，使另—邊的金屬構件 的的今麗轉於—邊的金屬構件1的側面U，同時一邊 的的金屬構件！的表 逯 12對杳，π 邊的金屬構件i的表面 M ^ 且—邊的金屬構件1的裡面13與另—邊的金 屬構件1的裡面13對齊。 ' ’ 在突出件配置工程中，如第 木1D圖所不，第一穿屮 配置於金屬構件丨的突入 弟犬出件2 。卩门的—端側而使其抵接面21 抵接於金屬構件！的側面14， 办 突人邛J1 Μ £ 時第一犬出件3係配置於 …"1的另-端側而使其抵接面 的侧面U。此時，如第_所示 金屬構件1 22及第二突出件3的 出件2的表面 ”鱼屬構件1的表面12對齊， 31 2036-884 9-PF;Chentf 1378003 .(bead)，對於突合部J〗、J2、J3連續地進行摩擦攪拌。即， 使插入摩擦攪拌的開始位置Sp的假接合用旋轉工具A的攪 拌銷A2(參照第2a圖）不在中途脫離地移動至結束位置卟 為止，第一突出件接合工程、假接合工程以及第二突出件 接合工程連續地實施。在本實施形態中，雖然在第一突出 件2設置摩擦攪拌的開始位置Sp，在第二突出件3設置結 束位置Ep，但其旨趣並非限定開始位置知與結束位 • #照第3圖及第4料細說明本實施形態的第一預備 工程的摩擦攪摔的順序。 首先，如第3a圖所示，使假接合用旋轉工具a位於設 於第-突出件2的適當位置的開始位置&的正上方，接 著，使假接合用旋轉工具A邊向右旋轉邊下降’而將授摔 銷A2推壓至開始位置^。假接“旋轉工具μ旋轉速 度雖然對應於授拌銷Α2的尺寸、形狀、摩擦撥摔的金屬構 件1等的材質及厚度等而設定’大多的情況下，設定於500 _ 〜 20 00(rpm)的範圍内。 當授拌銷A2接觸至第一突出件2的表面^時，由於 摩擦熱而使授拌銷A2的周圍的金屬產生塑性流動化，如第 _ 3b圖所w授掉銷A2插入第—突出件£。假接合用㈣工 .具八的插入速度（下降速度）雖然對應於攪拌銷㈣尺寸、 形狀、設置開始位置⑪的構件的材質及厚度等而設定，大 多的情況下，設定於3。〜6〇(mm/分)的範圍内。 山搜摔銷』的全體進入第一突出件2，且肩部以的下 …U的整面接觸於第-突出件2的表面22，如第4圖 2036-8849-PF;Chentf 33 1378003 所示，使假接合用旋轉工具A旋轉同時向第一突出件接合 工程的起點S2做相對移動。

假接合用旋轉工具A的移動速度（輸送速度）雖然對應 於攪拌銷A2的尺寸、形狀、摩擦攪拌的金屬構件丨等的材 質及厚度而設定，大多的情況下，設定在1〇〇〜1〇〇〇(mm/ 分）的範圍内。假接合用旋轉工具A的移動時的旋轉速度與 插入時的旋轉速度相同或較低速。而且，使假接合用旋轉 八A移動時，雖然可使肩部A丨的軸線相對於鉛直線朝行 進方向的後侧稍微傾斜，但是若不傾斜而呈鉛直狀態，則 假接合用旋轉工具A的方向轉換變得容易，可做複雜的動 作。當使假接合用旋轉工具A移動時，其授拌銷A2的周圍 的金屬依次塑性流動化，同時在從攪拌銷A2分離的位置 上，已塑性流動化的金屬再度硬化。 “ 假接合用旋轉工具A做相對移動而連續進行摩擦攪 拌至第—突出件接合工程的起點s2為止，之後在起點d 使假接合用旋轉工具A不脫離而以此狀態移行至第一突出 件接合工程。 在第-突出件接合工程中，對於第一突出件2盘 構件1的突合部J2進行摩 ^ 盘第… 、撹拌具體而舌’金屬構件1 :==件2的接縫(邊界線)上設定摩擦搜掉的路線， 接、m合用旋轉工具Α做相對移動，藉此使假 的i點途中殘離而從第—突出件接合工程 ” s至終點e2連續地進行摩擦攪拌。 而且，在假接合用旋轉工具a做右旋轉的情況下，由 2036-8849-PF；Chentf 34 1378003 於在假接合用旋轉工具A的進方向的左側有產生微細的接 合缺陷之虞，設定第一突出件接合工程的起點s2與終點 e2而使金屬構件1位於假接合用旋轉工具a的行進方向的 右側》如此，由於在金屬構件丨側難以產生接合缺陷，可 得到高品質的接合體。

附帶說明，在假接合用旋轉工具A做左旋轉的情況 下，由於在假接合用旋轉工具A的進方向的右側有產生微 細的接合缺陷之虞，設定第一突出件接合工程的起點與終 點而使金屬構件i位於假接合用旋轉工具A的行進方向的 左側。具體而言’雖然圖式省略’將假接合用旋轉工具A 做右旋轉時的終點e2的位置設為起點，將假接合用旋轉工 具A做右旋轉時的起點s2的位置設為終點亦可。 ν ^ Λ乙ΧΕ八大兮吞ρ J2時’雖然使金屬構件】與第一突出件2分離的力作用， 但由於金屬構件1與第—突出件2形成的人角部2a藉㈣ 接而假接合’金屬構件！與第—突出件2之間不會產生開 孔的情況。 在假接合用旋轉工且A至丨丨；查笛 ^ , 丹八A到達第一突出件接合工程的終 點e 2之後’在終點e 2使摩橡婚姓丁 A丄土 使厚搽攪拌不結束而連續地進行摩 擦授拌直到假接合工程的起點】兔 町起點sl為止，依此狀態移行至假 接合工程。即’從第一突出侔桩入T k 出件接5工耘的終點e2至假接合 工程的起點si為止， 至假接合工程。如此 點e2的假接合用旋轉 不使假接合用旋轉工具A脫離而移行 ’不需要在第一突出件接合工程的終 工具A的脫離作業，而且，由於不需 2036-8849-PF;Chentf 35 1378003 要在假接合工程的起點 豐 ，‘的假接5用旋轉工具A的插入作 〃達到預備性.的接合作業的效率化、迅速化。 在本實施形態中，將第一突 你拉人 弟大出件接合工程的終點e2至 假接合工程的起點sl 旳厚擦攪拌的路線設定於第一突出 牛’假接合用旋轉工呈—办 9 _ . 從第一欠出件接合工程的終點 e2移動至假接合工裎 ^ ，起..沾sl時的移動軌跡係形成於第 大出件2上。如此，從第一 加拉入 弟大出件接合工程的終點e2至 假接合工程的起點sl 耘中，由於接合缺陷不易產生於 金屬構件1上’可得到高品質的接合體。 .出二第一突出件接合工程的摩擦揽拌路線以及第一 =接合工程的終點62起至假接合工程的起點 擦撹拌的路線中與第— 線平行的部分的相隔距^程中的摩擦授摔的路 丨^相⑽離d2係確保於假接合職轉工具A 的肩口P A1的外徑X| (參 轉工具A從第-突出件接^ 假接合用旋 ^ ^ , σ工程的起點s2移動至終點e2 之際所形成的移動執跡盥 件接合工程的終點W假接5用㈣工具八從第一突出 動至假接合工程的起點sl時的移 動軌跡的相隔距離^ ^ 離d2係確保於假接合用旋轉工且Α的肩邱 A1的外徑X】以上。如… 将」的肩4 u至假接合1程的起=Λ’突出件接合工程的終點 轉工具Α的金屬構件的工程中’即使在假接合用旋 難以到達金屬構件卜可丨“新 仔到局οσ質的接合體。 第接中’對金屬構件1的突合部川參照1 圖）進灯摩擦授拌。具體而言，在金屬構件】的接縫（邊 2036-884 9-PF;Chentf 36 1378003 界線）上設定摩擦攪拌的路線，藉由沿該路線使假接合用旋 轉工具A做相對移動，橫越突合部η的全長而連續地進行 摩擦攪拌。而且，在本實施形態中，假接合用假接合用旋 轉工具A在中途不脫離而從假接合工程的起點sl至终點 el連續地進行摩擦攪拌。如此，由於完全不需要在假接合 工程中的假接合用旋轉工具A的脫離作業，可更有效且迅 速地達到預備性的接合作業。

在假接合用旋轉工具A到達假接合工程的終點ei後， 在終點el不結束摩擦攪拌而連續地進行摩擦攪拌至第二 出件接δ工程的起點s3為止，而依此狀態移行至第二突 出件接合工程。即，從假接合工程的終點el至第二突出件 接合工程的起點s3使假接合用旋轉工具U脫離而繼續進 仃摩擦攪拌，而且，在起點s3使假接合用旋轉工具A不脫 離而移行至第二突出件接合工程。如此，在假接合工程的 終點el不需要假接合用旋轉工具的脫離作業，甚至，在第 :突=接合工程的起點㈡不需要假接合用旋轉工具A的 描入作業。 貫知形忍中，將假接合工程的終點el 出件接合工程的起點乐一犬 往扪起^ S3的摩擦攪拌路線設 件3，在第二φφ姓〇 〜王乐一大出 上形成假接合用旋轉工且八從 合工程的終點e"多動至 #A魏接 大出件接&工程的起點之 際的移動執跡。如此，在 芍.點S3之 饭接σ工程的終點e 1至笫_ φ 出件接合工程的起點s3 至第一犬 矛中由於難以在金屬構件1 上產生接合缺陷，而一 向了仔到尚品質的接合體。 2036-8849-PF；Chentf 37 的起Γ;從假接合工程的終點el至第二突出件接合工程 一 s的摩擦攪拌的路線中平行於後述的第二突出 接合工程的摩揀俨姓 一大出件 分與第二突出件接合工程 工且:二：路線的相隔距離d3係媒保在假接合用旋轉 接入用斿結曰 圖）。即’使假 件I入 〃 A從假接合卫程的終點el移動至第二突出 件接δ工程的起點s3之F所开；Λ沾 , /成的移動軌跡與假接合用 /、從第二突出件接合工程的起點S3移動至終點 轉工所且形成的移動軌跡的分隔距離d3係確保至假接合用旋 、的肩的外徑Χι以上。如此，從 的終…第二突出件接合工程的起點s3的工程中二 =在假接合用旋轉卫具A的金屬構件丨側產生接合缺陷， 接合體。 丨違金屬構件卜而可得到高品質的 在第二突出件接合工程中，對金屬構件i與第二突出 的突合部J3進行摩擦㈣。具體而言，在金屬構件！ 葬：二突出件3的接縫(邊界線)上設定摩擦槐拌的路線， f沿該路線使假接合用旋轉工具A做相對移動，而對突 &部；3進行摩㈣拌。而且，在本實施㈣卜使假接八 用旋轉工具途不脫離而連續地從第二突出件接合; 私的起點S3至終點e3進行摩擦攪拌。 而且，由於使假接合用旋轉工具A做右旋轉，因此設 突出件接合工程的起,f“3與中e3的位置，使金屬 牛1位於假接合用旋轉工具A的行進方向的右側。如此， 38 2036-8849-PF；Chentf 1378〇〇3 . 由於難以在金屬構件1側產生接合缺陷，可得高品質的接 合體。附帶說明，在假接合用旋轉工具a做左旋轉的情況 下，最好設定第二突出件接合工程的起點與終點的位置， 使金屬構件1位於假接合用旋轉工具A的行進方向的左 . 侧。具體而言，雖然圖式中省略，也可在使假接合用旋轉 工具A右旋轉的情況下的終點e3的位置設置成起點，在使 假接合用旋轉工具A右旋轉的情況下的起點s3的位置設置 成終點。 而且，當假接合旋轉工具A的攪拌銷A2(參照第2a圖） 進入突合部J3時，雖然有拉離金屬構件丨與第二突出件3 的力作用’但由於炫接金屬構件1與第二突出件3的入角 部3a而做假接合，在金屬構件丨與第二突出件3之間不會 產生開孔。 在假接合用旋轉工具A到達第二突出件接合工程的終 點e3之後，在終點e3不使摩擦攪拌結束而持續地進行摩 • 擦攪拌直到設於第二突出件3的結束位置Ep。而且，在本 實施形態中，在出現於金屬構件i的表面12側的金屬構件 1的接縫（邊界線）的延長線上設置結束位置附帶說明， ,、结束位置&為後述的第-本接合工程的摩擦授摔的開始位 置 Smi。 在假接合用旋轉工具A到達結束位置Ep之後，使假接 合用旋轉工具A邊旋轉邊上升，而使攪拌銷a2(參照第。 圖）從結束位置脫離。 而且，假接合用旋轉工具A的脫離速度（上升速度）雖 39 2036-8849-PF;Chentf 1378003

然對應於攪拌銷A2的尺寸、形狀、設置結束位置Ep的構 件的材質及厚度，但在大多的情況下，設定在3〇〜6〇(mm/ 分）的範圍内。又，假接合用旋轉工具A的脫離時的旋轉速 度與移動時的旋轉速度相同或比其更高速。

接著，實施下穴形成工程。下穴形成工程，如第21)圖 所示，在第一本接合工程中的摩擦攪拌的開始位置Sm形成 下八P1即，下八形成工程為在本接合用旋轉工具β的授 拌銷Β2的插入預定位置形成下穴ρι的工程。 下八pi疋為了減低本接合用旋轉工具Β的攪拌銷Β2 的插入阻抗（壓入阻抗）的目的而設置，在本實施形態中， 使假接合用旋轉工具Α的攪拌銷Α2(參照第2a圖）脫離時 形成的錯孔H1以鑽具進行擴孔而形成。若利用錯孔^， 由於可簡化下穴P1的形成工程，因此可縮短作業時間。雖 然下穴P1的形態並無特別的限制，在本實施例中為圓筒 狀。而且，在本實施形態中，雖然在第二突出件3上形成 下八P1下八P1的位置並無特別限制，雖然可形成於第 -突出件2或形成於突合部J2、J3,但最好是形成於如本 實施形態的出現於金屬構件！的表面12側的金屬構件Μ 金屬構件1的接缝（邊界線）的延長線上。 下穴Ρ1的最大穴徑Zl雖然比本接合用旋轉工具Β的 搜拌銷Β2的最大外徑（上端徑）Υ2還小，較佳的是，授摔銷 Β2的最大外徑I的50〜9〇%。 __ 田下穴Ρ1的最大穴 徑Ζ丨減少至攪拌銷Β2的最大外徑Υ,沾G⑽士 η Υ2的50%時，攪拌銷Β2 的壓入阻抗的減低程度有下降之虞 展又’當下穴Ρ的最大 40 2036-8849-PF;Chentf 1378003 穴徑Z!增加至攪拌銷B2的最大外徑Y2的90%時，授拌銷 Β2產生的摩擦熱的發生量變少而塑性流動化的區域變小， 由於輸入熱量變少，使本接合用旋轉工具Β移動之際的負 荷變大’容易產生缺陷。 而且，當下穴Ρ1的深度大到需要以上時，由於下穴 Ρ1所需要的加工時間變長’下穴P1的深度Ζ2最好比攪拌 銷Β2的長度小，但當下穴P1的深度降低至攪拌銷Β2的長 度Li的70%以下時，壓入阻抗的減低程度有降低之虞，又， 當下穴P1的深度Z2增加至攪拌銷B2的長度的90%以上時， 攪拌銷B2產生的摩擦熱的發生量變少而塑性流動化的區 域變小，由於輸入熱量變少，使本接合用旋轉工具B移動 之際的負荷變大，容易產生缺陷。因此，下穴p的深度L 最好是授拌銷B2的長度Li的70〜90%。 又，當下穴P1的容積大到需要以上時，由於塑性流動 化的區域變小而有壓入攪拌銷B2之際的壓入阻抗增加之 虞，雖然下穴P1的容積比攪拌銷B2的體積小較佳，當下 穴P1的容積減少至攪拌銷B2的體積的4〇%時，壓入阻抗 的減低程度有下降之虞，又，當下穴P1的容積上升至攪拌 銷B2的體積的80%時，攪拌銷β2產生的摩擦熱的發生量 變少而塑性流動化的區域變小，由於輪入熱量變少，使本 接合用旋轉工具Β移動之際的負荷變大，“產生缺陷。 因此，下穴ρ的容積最好是攪拌銷Β2的體積的4〇〜8〇%。 而且，在本實施形態中，雖然是將假接合用旋轉工具 Α的攪拌銷Α2(參昭第m& μ , 八 、令…弟圖）的錯孔Η1做擴徑而成為下穴 2036-8849'PF;Chentf 41 1378003

Pi的情況為例做說明，但攪拌銷A2的最大外徑Χ2比本接 合用旋轉工具Β的檀拌銷Β2的最小外徑Υ3Α，且搜拌銷 仏的最大外徑χ2比授拌銷Β2的最大外徑γ2小祕⑹ 的情況下，攪拌銷Α2的錯孔H1依此成為下穴ρι亦可。 (3)第一本接合工程 第一本接合工程為真正地將金屬構件丨的突合部“接 合的工程。在本實施形態的第一本接合工程中如第孔圖 斤丁使用本接合用㈣卫具B，對於假接合的狀態的突 合部J1而從金屬構件i的表面12側進行摩擦攪拌。 在第-本接合工程中，如第5a〜5c圖所示，形成於開 始位置SM1的下穴P1被插入（壓入）本接合用旋轉工具B的 授掉銷B 2，插人的谱杜13 〇 + 拖入的攪拌銷B2在中途不脫離而移動至結束 位置E«n。即，在第一本接合 從下穴P1開始摩擦 二連續地進行摩擦授拌直到結束位置EM1。而且，在本 施形態中’在第二突出件3上設置摩擦攪拌的開始位置 ::二第一突出件2上設置結束位…開始位… 、、-。束位置EM1並無限定。 參照第5a、5c圖詳細說明第一本接合工程。 >第5a圖所不’使本接合用旋轉工具B位於下 八P1 (開始位置Smi)的正上方， R ^ 接耆，使本接合用旋轉工具 B邊右旋轉邊下降而使攪拌 當授拌銷於插入下Λ Γ 端下穴P1中。 八時，攪拌銷B2的周面（側面）抵接 下-的穴壁，從穴壁使金屬塑性流動化。在此狀態 下，用攪拌銷B2的周面壓退塑性产 2 r玍机動化的金屬，同時由於 2036~8849-PF；Chentf 42 1378003 壓入擾拌銷B2’可減少厂堅入初期的壓入阻抗， 合用旋轉工具B的肩部B1抵接於第二突出件3的表面犯 之前’由於授掉銷β2抵接於下穴Η的穴壁而產生摩擦敎， Μ短至㈣㈣化的時間。即’可減低摩㈣拌裝置的 負何，而且可縮短本接合所需要的作業時間。

將本接。用旋轉工具3的擾拌鎖,Β2插入摩擦搜摔的開 始位置SM，之際的本接合用旋轉工具Β的旋轉速度(插入時 的旋轉速度）係對應於攪拌銷Β2的尺寸、形狀、摩擦攪拌 的金屬構件1等的材質及厚度等而設定，大多的情況下， 雖然設定於70〜700(rpm)的範圍内，但比本接合用旋轉工 具B從開始位置sM1向摩擦攪拌的結束位置Emi移動本接合 用旋轉工具β時的旋轉速度（移動時的旋轉速度）還高速。 如此，與插入時的旋轉速度與移動時的旋轉速度相同的情 況相比’由於到達使金屬塑性流動化所需要的時間短，可 迅速地進行在開始位置SM1的攪拌銷Β2的插入作業。 而且’當本接合用旋轉工具B的插入時的旋轉速度大 於移動時的旋轉速度的3.0倍時，進入金屬的熱量變大， 金屬的溫度會上升至需要以上，又，當插入時的旋轉速度 比移動時的旋轉速度的1. 5倍小時，由於作業時間的縮短 效果變小，本接合用旋轉工具B的插入時的旋轉速度最好 比移動時的旋轉速度高1. 5〜3. 0倍。 本接合用旋轉工具B的插入速度（下降速度）雖然對應 於攪拌銷B2的尺寸、形狀、設置開始位置Sm的構件的材 質及厚度等而設定，大多的情況下，設定在5〜60 (mm/分） 2036-8849-PF;Ghentf 43 1378003 的範圍内。 攪拌銷B2的全體進入第二突 大出件3，且肩部Bi的下 端面βΠ的全面接觸於第二突出件3的表面32之後，如第 讣圖所示，進行摩擦攪拌同時朝金屬構件i的突合部η 的-端使本接合用旋轉工具β做相對移動而且橫切過 突合部J3而突入突合部J1。當使本接合用旋轉工具Β移 動時，位於⑽拌銷β2的周圍的金屬依次做塑性流動化， 同時在從攪拌銷犯分離的位置上，已塑性流動化的金屬會 再度硬化而形成塑性化區域W1(以下稱「表側塑性化區域 Π ,)。 雖然本接合用旋轉工具Β的移動速度（輸送速度）係對 應於授拌銷Β2的的尺寸、形狀、摩擦授拌的金屬構件】等 的材質及厚度而設^，大多的情況下，設定在3G〜300(mm/ 分）的範圍内。而且，在使本接合用旋轉工具B移動之際， 雖”、、:肩邰Β1的抽線係相對於船直線向行進方向的後側猶 微傾斜，但若不傾斜而呈鉛直，則本接合用旋轉工具b的 方向轉換變得容易，而可做複雜的動作。 在有進入金屬構件1的熱量過大之虞的情況下，最好 從表面1 2側供給水至本接合用旋轉工具B的周圍而冷卻。 而且’當冷卻水進入金屬構件1之間時，雖然在接合面（側 面11)有產生氧化皮膜之虞，在本實施形態中，由於實施 假接合工程而關閉金屬構件1之間的開口，冷卻水難以進 入金屬構件1之間，因此，接合部的品質無劣化之虞。 在金屬構件1的突合部j 1上，在金屬構件1的接縫） 44 2036-8849-PF；Chentf 1378003 假接合工程的移動軌跡上）設定摩擦授拌的路線，藉由使該 本接合用旋轉工具8沿著該路線做相對移動，從突合部;; 的一端至另-端連續地進行摩擦搜拌。使本接合用旋轉工 具6相對移動至突合部J1的另-端，進行摩擦授拌同時橫 切過突合部J2 ’依此狀態向結束位置· Emi做相對移動。 而且，在本實施形態中，由於在出現於金屬構件i的 表面12側的金屬構件丨的接縫（邊界線）的延長線上設定摩 擦授拌的開始位置Sm,，在第—本接合卫中的摩擦授摔的路 線可為一直線。若摩擦攪拌的路線為一直線，由於本接合 用旋轉工具B的移動距離可抑制到最小，可有效地進行第 一本接合工程，而且，可減低本接合用旋轉工具B的磨耗 在本接合旋轉工具B到達結束位置Em|之後，如第5c 圖所示，使本接合用旋轉工具B邊旋轉邊上升而使攪拌銷 B2從結束位置em1 (參照第5b圖）脫離。而且，在結束位置

En，使攪拌銷B2脫離至上方時，雖然不可避免地形成與攪 拌銷B2大略相同形狀的錯孔qi，在本實施例中，依舊殘 留設置。 使本接合用旋轉工具B的攪拌銷B2從結束位置Em脫 離之際的本接合用旋轉工具B的旋轉速度（脫離時的旋轉 速度）最好比移動時的速度還馬速。如此，與脫離時的旋轉 速度及移動時的旋轉速度相同的情況相比，由於授拌銷B2 的脫離阻抗變小，在結束位置Ειπ可以迅速地進行搜拌銷 B2的脫離作業。 2036-8849-PF；Chentf 45 1378003 而且，當本接合用旋轉工具B的 移動、脫離時的旋轉速度比 移勤時的旋轉速度的3·〇倍還大 士，人進入金屬的熱量變 大金屬的溫度會上升至需要以上， ^ i#声屮教I* 又’右脫離時的旋轉 迷度比移動時的旋轉速度的 倍還小時，由於作業時間 的縮短效果會變小，本接合用旋轉 ^ . 沉锝工具8的脫離時的旋轉 逮度取好是比移動時的旋轉速度高 上· D〜d · 0倍之間。

轉工具B的脫離速度（上昇逮度）雖然對應 、攪拌錦B2的尺寸、形狀、設置開始位置&的部分的材 質與厚度而設定，在大多數的情況 、、 r 口又疋在5〜60(mm/ 分）的範圍内。 (4 )第一修補工程 第-修補工程為相對於由第一本接合工程在金屬構件 1上形成的表側塑性化區域w而進行摩擦攪拌的工程，其 目的在於修補可能包含於表側塑性化區域#的接合缺陷。、 在本實施形態的第一修補工程中，如第6a〜6b圖所 示，在表側塑性化區域W1中，至少對第一修補區域R1、 第二修補區域R2以及第三修補區域R3進行摩擦攪拌。 對第一修補區域R1的摩擦攪拌是為了將沿著本接合 用方疋轉工具B的行進方向有形成隧道缺陷之虞做分斷。在 使本接合用旋轉工具B做右旋轉的情況下，在其行進方向 的左側有產生隧道缺陷之虞’由於在左旋轉的情況下在行 進方向的右側有產生隧道缺陷之虞，在使本接合用旋轉工 具B做右旋轉的本實施形態中，設定第一修補區域r丨，其 使至少包含位於從平面觀看在行進方向的左側的表側塑性 2036-8849-PF;Chentf 46 1378003 化區域w 1的上部。 對於第二修補區域R2的摩擦授拌，其目的在於將本接 合用旋轉工具B橫切過突合部之際而捲入表側塑性化區 域W1的氧化皮膜（金屬構件！的側面14與形成於第一突出 件2的抵接面21的氧化皮膜）做斷開。如本實施形態在 本接D工程中的摩擦攪拌的結束位置Em設於第一突出件2 的If况下，在使本接合用旋轉卫具8右旋轉的情況下，由 於氧化皮膜被捲入行進方向的右側的表側塑性化區域W1 的上。卩的可能性變高，在左旋轉的情況下，由於氧化皮膜 被捲入行進方向的左側的表側塑性化區域W1的上部的可 能性變高，在使本接合用旋轉工具B右旋轉的本實施形態 中，在第一突出件2的表側塑性化區域W1中，設定第二修 補區域R2,其使至少包含位於從平面觀看在行進方向的右 側的表側塑性化區域W1的上部。而且，從金屬構件丨與第 一突出件2的接縫起至第二修補區域R2的金屬構件丨側的 邊緣為止的距離d<i最if比本接合用旋轉工具b的攪拌銷B2 最大外徑Y2還大。 對於第三修補區域R3的摩擦攪拌，其目的在於將本接 合用紅轉工具Β橫切過突合部j 3之際而捲入表侧塑性化區 域W1的氧化皮膜（金屬構件1的側面14與形成於第二突出 件3的抵接面31的氧化皮膜）做斷開。如本實施形態，在 本接合工程中的摩擦攪拌的開始位置S»n設於第二突出件3 的情況下’在使本接合用旋轉工具B右旋轉的情況下，由 於氧化皮膜被捲入行進方向的左側的表側塑性化區域W1 2036-8849-PF;Chentf 47 1378003 的上部的可能性變高，在左旋轉的情況下，由於氧化皮膜 被捲入行進方向的右側的表側塑性化區域wi的上部的可 能性變高，在使本接合用旋轉工具B右旋轉的本實施形態 _ ’在第一突出件3的表側塑性化區域w 1中，設定第三修 補區域R3’其使至少包含位於從平面觀看在行進方向的左 側的表側塑性化區域W1的上部。而且，從金屬構件丨與第 一突出件2的接縫起至第三修補區域R3的金屬構件丨側的 邊緣為止的距離ch最好比本接合用旋轉工具b的攪拌銷B2 最大外徑Y2還大。 在本實施形態的第一修補工程中，使用比本接合用旋 轉工具Β還小型的修補用旋轉工具c而進行摩擦攪拌。如 此，可防止塑性化區域擴大至需要以上。 修補用旋轉工具C與假接合用旋轉工具A相同，由工 具鋼等硬質的金屬材料構成，如第圖所示，具有呈圓柱 狀的肩部C1以及突設於該肩部C1的下端面的攪拌銷 (probe)C2 。

接合缺陷由於大多形成於從攪拌銷32起1/3的範 B2起1/3的範

必要以上，最好是在1 /2以下。 時，由於塑性化區域擴大至 ，而且，雖然攪拌銷C2的最 2036-8849-PF;Chentf 48 1378003 大外徑（上端徑）與最k 卜從（下端徑）的大小並無特別限 制’在本實施形態中，分 刀另j比本接合用鉍轉工具B的 銷B 2的最大外徑（上端你、 、上端公）γ2以及最小外徑（下端徑）Υ3 小。 在第一修補工程中，氙aw 母s對一修補區域的摩擦搜拌会士 束時，可使修補用旋轉工 ” /、C脫離，雖然也可以在每個修 補區域使用形態不同的体 々 修補用旋轉工具C，在本實施形態 中’如第7圖所示，使_依技田 也备 修補用旋轉工具C移動而形成一 筆晝的移動執跡（bead)，對$ 一& τ乐修補&域R1、第二修補區 域R2以及第三修補區域 L域R3連續地進行摩擦攪拌。即， 本實施形態的第一修補工程 程中不使插入摩擦攪拌的開始 位置SR的修補用旋轉工具 丄、 丹L的攪拌銷C2(參照第6b圖）在 中途脫離而移動至結束位 罝為止而且，在本實施形態 ’在第-突出件2設置摩擦攪拌的開始位置、之同時， 在第二突出件3設置姓击/ 、，°束位置Er，雖然以第二修補區域 、第二修補區域R3以 一 ^ ^補匕域R1的順序進行摩 擦授摔的情況為例，作開私你罢e 開始位置Sr、結束位置ER的位置以 及摩擦授拌的順序並無限定。 參照第7圖詳細說明在第—修補工程t的摩擦授掉的 順序》 首先，將修補用旋轉工具c的授拌銷C2(參照第化圖） 插入(虔入)設於第一突出件2的適當位置的開始位置&而 開始摩擦攪拌，對於第二修補區域R2進行摩擦攪拌。 而且，修補用旋轉工具C插入開始位置Sr的旋轉速度 2036-8849-PF；Ghent f 49 ^78003 與插入速度（下降速度）雖然對應於攪拌銷C2的尺寸、形 狀、被摩擦攪拌的金屬構件丨等的材質及厚度等而被設 定，但在大部分的情況下，旋轉速度設定在3〇〇〜2〇()〇(rpm) 的範圍内，而插入速度設定在3〇〜6〇(mm/分）的範圍内。 又，修補用旋轉工具c的移動速度（輸送速度）雖然對 應於攪拌銷C2的尺寸、形狀、被摩擦攪拌的金屬構件i等 的材質及厚度等而被設定，但在大多的情況下，最好設定 於1〇〇〜l〇〇0(nm/分）的範圍内。修補用旋轉工具C的移動 時的旋轉速度與插入時的旋轉速度相同或更低速。 當對第二修補區域R2進行摩擦攪拌時，即使金屬構件 1的側面14與第一突出件2的抵接面21上的氧化皮膜被 捲入表側塑性化區域W1(參照第6b圖）的情況，由於可斷 開該氧化皮膜，即使在鄰接於第—突出件2的表側塑性化 區域Π中，也難以產生接合缺陷。而且，與用修補用旋轉 工具C可摩擦攪拌的區域相比，在第二修補區域R2大的情 况下，使摩擦授拌的路線偏移而同時必須使修補用旋轉工 具 C 迴轉（U-turn)。 在對於第二修補區域R2的摩擦攪拌結束後，不使修補 用旋轉工具C脫離而依此狀態移動至第-修補區域R卜沿 著上述第-本接合工程中的摩擦搜拌的路線而連續地進行 摩U搜拌。如此’即使在沿著本接合1程中的摩擦授掉的 路線而連續地形成随道缺陷的情況下，由於可確實地將隨 道缺陷斷開，因此難以產生接合缺陷。 在對第L補區域R1的摩擦搜拌結束後，不使修補用 50 2036-8849-PF;Chentf 旋轉工具c脫離而依此狀態移動至第三修補區域^， 於第三修㈣域心行摩_拌。如此’即使金屬構件】 的：與第一犬出件3的抵接面31上的氧化皮膜被捲 入表側塑性化區域_照第此圖）的情況，由於可斷開 該乳化皮膜，即使在鄰接於第二突出# 3的表側塑性化區 …，也難以產生接合缺陷。而且，與使用修補用旋轉 工具C可摩擦攪拌的區域相比，在第三修補區域Μ大的情 況下’使摩擦擾摔的路竣值孩i7?iFln古 見于幻峪踝偏移而冏時必須使修補用旋轉工 具 C 迴轉（u-turn)。 在對第 束後，使修補用旋 修補區域R3的摩擦攪拌結 轉工具c移動至結束位置Er，使修補用旋轉工具c邊旋轉 邊上升而使攪拌銷C2(參照第肋圖）脫離結束位置Er。

而且修補用旋轉工具c從結束位置Er脫離之際的旋 轉速度及脫離速度（上昇速度）雖然對應於攪拌銷C2的尺 寸、形狀、被摩擦攪拌的金屬構件i等的材質及厚度等而 被設定，但在大多的情況下，旋轉速度係設定於300〜 20 00 〇口111)的範圍内，脫離速度係設定於3〇〜6〇(^111/分）的 範圍内。修補用旋轉工具c的脫離時的旋轉速度與移動時 的旋轉速度相同或更高速。 (5 )第一橫斷修補工程 第一橫斷修補工程也是由第一本接合工程所形成於金 屬構件1的表側塑性化區域W1而進行摩擦授拌的工程，其 目的在於斷開可能包含於表側塑性化區域W1的隧道缺陷。 在本實施形態的第一橫斷修補工程中，如第8圖所 2036-8849-PF;Chentf 51 1378003 • π冑由使知'斷用旋轉工具D移動而複數次橫斷表側塑性 化區域wi，對表側塑性化區域π進行摩擦搜掉。即在 .帛-橫斷修補工程中，設定摩擦授拌的路線而複數次橫斷 表侧塑性化區域W1。如此，即使沿著表側塑性化區域W1 形成隧道缺’也可充分確實地斷開該隧道缺陷。 在第一的橫斷修補工程中的摩擦攪拌路線上設定出 &切過表側塑性化區域W1的複數條交又路線Η與連接相 鲁冑的交又路線F1的同側的端部彼此的移行路線F2。即， 第-橫斷修補工程中的摩擦授摔的路線至少包括：從表側 塑性化區域π的側邊起夾持表側塑性化區域π而朝向其 相反側而設定的第-交叉路線n '從該交叉路線Η的終 點el〇起沿著第一本接合工程的摩擦授拌的路線（金屬構 件1的接縫）而設定的移行路線F2以及從該移行路線㈣ 終點sl〇起夹持表側塑性化區域朝向其相反側而設定 的第二交又路線F1» • 交又路線F1為橫切過表側塑性化區域W1而設定的摩 擦授拌的路線，在本實施形態中，與第一本接合工程的摩 擦授拌路線正交。交又路線F1的起點sl〇與終點ei〇係位 .於表側塑性化區域Μ的側邊，夾持表側塑性化區域们而 相向。 雖然交又路線F1的起點sl0與終點el〇的位置最好設 定成橫斷用旋轉工具D的全體從表側塑性化區域以拔出的 位置’當設；t在從表側塑性化區域W1分離至需要以上的位 置時，由於橫斷用旋轉工具D的移動距離增大，在本實施 2036^8849-PF;Chentf 52 1378003 • 形態中，從起點s10至表側塑性化區域wi的側緣的距離以 及從表側塑性化區域W1的側緣至終點el 〇的距離係設定於 與橫斷用旋轉工具D的肩部D2的外徑XJ參照第9圖）的一 « 半相當的位置上。即，交又路線F1的長度（從起點sl〇至 終點e 1 0的距離）係等於表側塑性化區域w!的寬度尺寸心 加上肩。卩D2的外徑X4的尺寸。附帶說明，由橫斷用旋轉 工具D所形成的塑性化區域的寬度尺寸心由於與肩部D2 • 的外徑L大略相等，交叉路線F1的長度略等於表側塑性 化區域W1的寬度尺寸de加上橫斷用旋轉工具〇所形成的 塑性化區域的寬度尺寸d9。 相鄰的交叉路線F1的相隔距離&為在第一本接合工 程的摩擦攪拌的路線上（即，表側塑性化區域W1的中央線） 上使再塑性化區域W3相互分離而設定其大小。而且相鄰 的再塑性化區域W3的間隔距離d8為再塑性化區域W3的寬 度尺寸ch以上’最好是確保在寬度尺寸心的2倍以上較佳。 # 移行路線F2為從一交又路線F1的終點el 0起至比交 叉路線F1更靠近摩擦攪拌結束位置Ec側的另一交又路線 F1的起點slO的摩擦攪拌的路線，在本實施形態中，其設 . 於表側塑性化區域W1的右側或左側，而且與第一本接合工 • 程中的摩擦攪拌的路線平行》 移行路線F2最好設定於藉由沿移行路線F2而使橫斷 用旋轉工具D移動而使塑性化區域W4接觸於表側塑性化區 域W1側緣的位置上。而且，在本實施例中，如前所述，成 為移行路線F2之起點的交叉路線F1的終點ei〇與表側塑 53 2〇36-8849-PF;Chentf 1378003 性化區域W1的側緣的距離以及成為移行路線F2之終點的 交又路線F1的起點si 〇與表側塑性化區域wi的側緣的距 離分別等於由橫斷用旋轉工具D所形成的塑性化區域的寬 度尺寸ch的一半，因此塑性化區域W4必然接觸於表側塑 性化區域\Π的側緣。 詳細說明第一橫斷修補工程中的摩擦攪拌的順序。 而且’在本實施形態中，以上述的修補用旋轉工具c(參 照第6圖）作為橫斷用旋轉工具D來使用，其詳細說明省 略。又，橫斷用旋轉工具D的旋轉速度、插入速度、移動 速度、脫離速度等也和修補用旋轉工具C具有相同的情 況，其詳細說明省略。 在本實施形態中，藉由使一橫斷用旋轉工具D做鋸齒 狀移動而形成一筆晝的移動軌跡（bead)，從摩擦攪拌的開 始位置Sc至结束位置Ec而連續地進行摩擦攪拌。即，使 插入摩擦攪拌的開始位置Sc的橫斷用旋轉工具D的攪拌銷 D2(參照第9圖）在中途不脫離而移動至結束位置k。而 且’每當橫斷過表側塑性化區域M，即使橫斷用旋轉工具 D脫離也不會有妨礙。 對第-橫斷修補工程的摩擦授拌的順序做更詳細的說 明。 在第-橫斷修補工程中，首先，將橫斷用旋轉工且d 的攪拌銷D2(參照第9圖）插入（壓入）設於金屬構件）的適 當位置的開始位置Sc’而開始摩擦撥拌’沿第一個交叉路 線F1而連續地進行摩擦授拌。 2036-8849-PF；Chentf 54

/OKJKJJ 沿交叉路線F1而使橫斷 挾踯用紅轉工具D移動時，由於在 表側塑性化區域W1的上部 在 昭筮Q ,、+•哲 金屬再度地進行摩擦攪拌（參 ,.，、第9圖）’在上述第—修補工岛山 " 程中’在上述第一修補工程 斷開的隧道缺陷及第—修補 "補程中的摩擦攪拌的路線之外 的位置上所形成的隧道缺陷等可充分確實地斷開。 在&斷:旋轉工具D到達第—個交叉路線Μ的終點 elO之後，橫斷用旋轉工且 〃 U的移動方向變更至沿著本接 合工程中的摩擦攪拌的路線 的方向上，而沿著移行路線F2 移動。即’使橫斷用旋轉工且 一 D在終點e 10不脫離而依此 狀態沿移行路線F2移動，對你认主，， 勒對位於表側塑性化區域W1的金 屬連續地進行摩擦攪拌。在本竇 社尽貫施型態中，移行路線F2由 於與第-本接合工程中的摩擦搜拌的路線平行與使移行 路線F2傾斜的情況相比，移行路線F2的距離變短。 在橫斷用旋轉工具D到達第二個交叉路線Η的起點 sl〇後’仏斷用旋轉工具D的移動方向變更為交又於表側 塑性化區域wi的方向，同時使橫斷用旋轉工具D不脫離而 依此狀u 一個交又路線F j移動，對表側塑性化區域 wi連續地進行摩擦攪拌。 反覆以上的過程，橫斷用旋轉工具D在到達最後的交 又路線F1的終點e 1 〇之後，使橫斷用旋轉工具d移動至結 束位置Ec，使橫斷用旋轉工具d邊旋轉邊上升，使檀拌銷 D2從結束位置Ec脫離。 如此，若使複數個再塑性化區域W3在第一本接合工程 中的摩擦攪拌路線上相互分離，與在表側塑性化區域W1的 2036-8849-PF;chentf 55 王體形成再塑性化區域的情況相比，橫斷用旋轉工具D的 杈斷次數及方向轉換的次數變少，結果，由於第一橫斷修 補工程中的摩擦攪拌的路線的總延長變短，橫斷用旋轉工 ” D不會有多餘的動作，即可有效地斷開隧道缺陷。特別 疋在本實施型態中，相鄰的再塑性化區域w3的相隔距離 &由於在再塑性化區域W3的寬度尺寸d9以上，橫斷用旋 轉工具D的動作更不會是多餘的。

…’、乜補用旋轉丄丹u不同的旋轉工具作 為杈斷用旋轉工具D也無妨礙’但即使在此情況下，最好 第2圖所不的比本接合用旋轉工具b還小型的工具。 又 由本接合用旋轉工且 得具β所造成的隧道缺陷由於大多形 成於從授摔鎖的上端起1/2从於㈤ ^起1 /3的範圍内’雖然橫斷用旋轉工 具D的攪拌銷的長度最 D0_ 敢好在本接合用旋轉工具B的攪拌銷 B2(參照第2圖）的县声τ 女細 的長度Ll的1/3以上，但若大於1/2,則 有塑性化區域擴大至需

.^ 要上之虞’因此最好在1/2以下。 在第一橫斷修補工鞀6士 & 程、第-太Μ八 後’除去在第-預備工 程、笫一本接合工裎、一 ^ S 夕工程以及第一橫斷工程的 厚擦授掉所產生的毛邊，而且 構件〗翻而姑， 如第l〇a圖所示，將金屬 稱件1翻面，使裡面1 3朝上。 (6)第二預備工程 第二預備工程為第二本接 施形態中，包括在第二本接合=^置工程，在本實 SM2形成下穴P2的下… 帛的摩擦授拌的開始位置 八形成工程。二。 中，可包含上述的 ，在第二預備工程 1町第一突出件接合 工釦、假接合工程以及 2036-884 9-PF/Chentf 56 ^/8003 第二突出件接合工程。 (7)第一本接合工程 第二本接合工程為真正地接合金屬構件丨的突合部Η 的工程。在本實施形態的第二本接合工程_，如第i〇a' 〇b圖所不，使用在第一本接合工程所使用的本接合用旋 轉工具B，對突合部ji從金屬構件丨的裡面側13進行 擦攪拌。 在第二本接合工程中，將本接合用旋轉工具B的攪拌 銷B2插入(壓入)設於第二突出件3的下穴p2(開始位置 ’使插人後的㈣銷β2不從中途脫離而移動至設於第 犬出件2的結束位置Em2。即，在第二本接合工程中，從 下八P2開始摩擦攪拌’而連續地進行摩擦攪拌 置 EM2。 』第H)a〜l〇c圖而詳細地說明第二本接合工程。 首先’如第l〇a圖所示’使本接合旋轉工具B位於下 八P2的正上方，接著 人 ^ 使本接σ用鉍轉工具邊右旋轉邊下 而將攪拌銷Β2的前端插入下穴ρ M T a η 、Ρ2而且，本接合用旋 轉工具Β的插入時的旋轉速度與 ,a η π <乐本接合工具的情 况相同，最好比本接合用旋轉工且 還高。 足轉具β的移動時的旋轉速度 攪拌銷Β2的全體進入第二突出件 而且在肩部Β1 的下鳊面B11的全面接觸第二突 JH所-办，由 干d的表面後，如第1 Ob 圓所不，進行摩擦授拌並同時使 凰Μ 1 μ _入 〇用才疋轉工具Β向金 屬構件1的突合部的一端 τ衫動。當使本接合用旋 2036-8849-PF;Chentf 57 1378003

轉工具B移動時，該攪拌銷B2的周圍的金屬依次塑性化流 動之同時’在從攪拌銷B2分離的位置上已塑性流動化的金 屬再度硬化而形成塑性化區域W2(以下稱「裡側塑性化區 域W2」）。在本實施形態中，由於在第一本接合工程與第 二本接合工程中使用相同的本接合用旋轉工具B，裡側塑 性化區域W2的斷面積與表側塑性化區域wi的斷面積相 同。而且，與第一本接合工程相同，在使本接合用旋轉工 具B移動之際，雖然使肩部b 1的軸線相對於鉛直線稍微向 行進方向的後方側傾斜’但若不傾斜而呈鉛直狀，本接合 用旋轉工具B的方向轉換變得容易，可做複雜的動作。又， 在進入金屬的熱量有過大之虞的情況下，最好從裡面13供 給水至本接合用旋轉工具B的周圍而進行冷卻。 在到達金屬構件1的突合部j丨的一端後，沿著金屬構 件1的接縫使本接合用旋轉工具B做相對移動至突合部】^ 的另一端而連續地進行摩擦攪拌，而且，邊進行摩擦攪拌 邊相對移動至結束位置EM2。 在對突合部J1進行摩擦攪拌之際，使本接合用旋轉工 具B的攪拌銷B2進入在第一本接合工程所形成的表側塑性 化區域W1，同時進行摩擦授拌。如此，在第一本接合工程 中所形成的表側塑性化區域W1的深部，由於由攪拌銷2再 度進行摩擦搜拌’即使在表側塑性化區域W1的深部連續地 形成接合缺陷，可將該接合缺陷斷開而使其不連續。即， 可提升接合部的氣密性及水來,w 久π在性。而且，在本實施形態中， 由於本接合用旋轉工具Β的；主雜R9 rir 旳撹拌銷B2的長度L丨設定成滿 2036-8849-PF;Chentf 58 1378003 足l.〇1^2Ll/t$1.10的關係（參照第2b圖），沿著金屬構 件1的接縫而使本接合用旋轉工具B移動，攪拌銷B2確實 地進入表側塑性化區域w 1。 在本接合用旋轉工具B到達結束位置Em2時，使本接合 用旋轉工具B邊旋轉邊上升，使攪拌銷B2從結束位置Ems 脫離（參照第l〇c圖）。本接合用旋轉工具B脫離時的旋轉 速度與上述第一本接合工程的情況相同，最好比移動時的 旋轉速度還高速。

而且，當第一本接合工程中殘置的錯孔Q1與第二本接 合工程中的本接合用旋轉工具B的移動路線重疊時塑性 流動化的金屬流入錯孔Q1中，由於有產生接合缺陷之虞， 在從錯孔Q1分離的位置上設置第二本接合工程的摩擦結 束位置Em2(錯孔Q2)，同時設定第二本接合工程的摩擦攪拌 路線而避開錯孔Q1，最好沿著該路線而使本接合用旋轉工 具B的攪拌銷B2移動。 又，即使在第二本接合工程中所使用的本接合用旋轉 工具B的攪拌銷B2不通過第一本接合工程的錯孔Q1的情 況下，在其相隔距離變小的情況下，塑性流動化的金屬壓 出至錯孔Q1，由於有產生接合缺陷之虞，更好的是在第一 本接合工程中的摩擦攪拌的結束位置Emi與第二本接合工 程中的本接合用旋轉工具B的移動軌跡（在本實施形態中 為結束位置Em2)從平面觀看的最短距離士最好在本接合用 旋轉工具β的肩部B1的外徑以上。 而且’若使用在本實施形態的第一本接合工程中所使 2036-8849-PF;Chentf 59 的本接合旋轉工具B來進行第二本接合工程可達到作 業效率提升減少成本的目的，甚至，雖然由於表側塑性化 區域W1與裡側塑性化區域W2的斷面積相等而使接合部的 '«質均質化，第一本接合工程與第二本接合工程使用不同 形態的本接合用旋轉工具也可以。

在第本接合工程與第二本接合工程使用不同形態的 本接合用旋轉工具的情況下’如第lla、llb圖所示，在第 本接σ工程所使用的本接合用旋轉工具B的攪拌銷62的 長度L，肖第二本接合工帛中所使用#本接合用旋轉工具 的攪拌銷B2的長度L2的和最好設定在突合部j〗的

金屬構件1的厚度t以上。而且，授摔銷、Μ，的長度 l,、l2分別不到厚度t也可以。如此，在第一本接合工程 中所形成的表側塑性化區域W1 @深部由於由第二本接合 工程所使用的本接合用旋轉工具B，的搜摔銷b2，再度實 施摩擦攪拌’即使在表側塑性化區域wi連續地形成接合缺 陷’可以斷開該接合缺陷而使其不連續十可提升在接 合部的氣密性及水密性。 而且，更好的是’如第"a、lib圖所示，本接合用旋 轉工具Β、β’的搜拌銷B2、B2、長度Ll、L2最好設定在 突合部J1中的金屬構件1的厚度t的1/2以上，而且，最 好設定在厚度'的3/4以下。當攪拌銷B2、B2，長度Ll、 L2設定在厚度t的I·。士 ^ 2以上時，表側塑性化區域Π與裡側 塑性化區域W2在金屬構件1的 興再忏1的尽度方向的中央部重疊，同 時由於表側塑性化區娀w〗 域1 W1的斷面積與裡侧塑性化區域W2 2036-8849-PF;Chentf 60 U78003 的斷面積的差變小’接合部的品質可均質化，當攪拌銷B2、 B2’的長度、Lz設定在厚度t的3/4以下時，在實施摩 擦攪拌之際由於不需要内抵接件，可提升作業效率。

更好的是，攪拌銷B2、B2’的長度L,、U可設定成滿 足 l.OlSO^+LO/d.lO 的關係 eg(Li+L2)/t 在[(π 以 上’即使在金屬構件1上存在尺寸公差，在第二本接合工 程中，可使攪拌銷B2，確實地進入表側塑性化區域π。 又，當（Li + Ld/I：比1. 10大時，各旋轉工具大到需要以上， 而施加於摩擦攪拌裝置的負荷變大，若（Li + L2)/t在丨1〇 以下’則施加於摩擦攪拌裝置的負荷變小。 (8)第二修補工程 禾一修補工程 上所形成的裡側塑性A W2巾進行摩擦授样的工程，其目 在於修補可能包含於裡側塑性化區域W2的接合缺陷。第 修補工程除了從金屬構件1 的裡面13侧進行摩擦攪拌 ’由於與前述之第一修補 m、姑 /锢％相同，其詳細說明省略 (9)第二橫斷修補工程 第二橫斷修補工程為對藉丨 , 7稽田弟一本接合工程在今麗 件1上所形成的裡側塑性化w 屬 θ ^ ^ 化'^而進仃摩擦攪拌的工程， 目的在於斷開可台t 4 枉 b已3於裡側塑性化[ΰ祕λα 陷。第-攸j邙化匕域的隧道； 第-修紅程除了從金屬構件 攪拌以外，由於盥a 的裡面13側進行摩$ 由於與則述之第一橫斷 說明省略。 1 ^俏工程相叼，其詳舍 除去在第二預備工 在第二橫斷修補工程結束之後 2036-8849~PF;Chentf 1378003 工程以及第二橫斷修補 而且切除第—突出件2 工 以 程、第二本接合工程、第二修補 程中的摩擦攪拌所產生的毛邊， 及第二突出件3。 即使在接合厚度超 ，可提升接合部的 藉由經過上述之（1)〜（9)的工程， 過40(mm)的極厚的金屬構件1的情況下 氣密性及水密性。 [變形例]

且上述第一實施形態的順序可做適當的變 例如，在上述第-突出件接合工程中，雖然2第一 突出件接合工程的起f“2與終點e2的位置，使金屬構件 1位於右旋轉後的假接合用旋轉工具A的行進方向的右側 (參照第4圖）’但並不限於此，可以第4圖所示的終點e2 的位置作為折返點’以第4圓所示的假接合工程的起點幻 的位置作為第一突出件接合工程的終點。即如第Μ圖所 示，在金屬構件1與第-突出件2的接縫上設置起點心與 折返點m2之同時，假接合、用旋轉工具從起點s2移動至折 返點m2之後’從折返點m2移動至終點u而對突合部u 進行摩擦攪拌。 e2至假接合 如此，由於從第—突出件接合工程的終 的起點s 1的摩擦授拌的路線必須設定於第一突出件 2 ’假接合用旋轉工具A的移動距離可抑制到最小。即，可 有效地進行第大出件接合工程而且，可減少假接合旋 轉工具A的磨耗量。 而且，在使假接合用旋轉工具A做右旋轉的情況下， 2036-884 9-PF;Chentf 62 至少在從起點S2至折返點m2的摩擦攪拌的路線中，最好 $金屬構件！位於假接合用旋轉丄具A的右側而設置第— 犬出件接合工程的起點s2、折返點⑽以及終點^的位置。 附帶說明，在使假接合用旋轉工具A做左旋轉的情況下， 雖然f式省略，至少在從起點至折返點的摩擦授掉的路線 2 ’最好使金屬構件1位於假接合用旋轉卫具a的左側而 設置第一突出件接合工程的起點、折返點以及終點的位置。 同樣地’即使在上述第二突出件接合工程中雖缺使 =屬構件！位於又旋轉後的假接合用旋轉工具八的右側而 "置第一突出件接合工程的起點S3以及終點e3(參照第4 圖）仁不限於此，以第4圖所示的假接合工程的終點sl 作為起點，以第4 fg|你· - ΑΑ ^ , 弟4圖所不的第二突出件接合工程的起點“ 的位置作為折返點亦可。 1抑弟以圖所不，在金屬構件 1與第二突出件3的接縫上< 接縫上5又置折返點m3與終點e3，同時 以折返點m3與終點Pq , 、”· 3之間的假接合工程的終點el作為 點S3，使假接合用旋 轉具A從起點S3移動至折返點m3 之後，藉由從折返點m3 移動至終點e3而對突合部J3進行 摩擦攪拌。 仃 如此，從假接合工裎 裎的終點el至第二突出件接合工程 的起點s 3的摩擦措她μ 人 的路線不必設於第二突出件3上，假

接合用旋轉工具A 、的移動距離可抑制到最小。即，可有效 地進行第二突出件接人 有政 a Α ^ Λ 耘。而且，可減低假接合旋轉工 具Α的磨耗量。 # 而且，在假接合用0絲 用％轉工具Α做右旋轉的情況下，至 2036-8849-PF;Cheat f 63 1J/8U03 少在從折返點m3至終點e3的摩擦攪拌的路線t，最好使 金屬構件1位於假接合用旋轉工具A的右側而設置第二突 出件接合工程的起點s3、折返點m3以及終點e3的位置。 附帶說明’在使假接合用旋轉工具A做左旋轉的情況下， 雖然圖式省略’至少在從折返點至終點的摩擦搜拌的路線 令’最好使金屬構件i位於假接合用旋轉工具A的左側而 置第一大出件接合工程的起點、折返點以及終點的位置。 又，在上述修補工程中，雖然對第一修補區域R1 '第 —修補區域R2以及第三修補區域R3進行摩擦攪拌（參照第 7圖）’ &可以僅對第二修補區域R2以及第三修補區域μ 進行摩擦攪拌。 在此險況下’如第13圖所示，分別在突合部的兩 端部’可使修補用旋轉卫具Γ㈣而橫切過在本接合工 程所开ν成的塑f生化區域(第二修補區域R2以及第三修補區 域R3)。即’在突合部；i的_邊的端部上，藉由使修補用 旋轉工具c，沿著突合部J2移動’對第二修補區域R2進 行摩擦授拌，在突合部；1的另一邊的端部，藉由使修補用 旋轉工具沿突合部J3移動而可對第三修補區域R3進行摩 擦攪拌。具體而言’摩擦攪拌的開始位置&係設於一邊的 金屬構件1上’藉由使修補用旋轉工具朝另一邊的金屬構 件1移動’對金屬構件丨的側緣部進行摩擦料。即便如 此，由於本接合用旋轉工具B(參照第乩圖）在橫切過突合 部J2、J3之際捲入的氧化膜被斷開，可得到接合缺陷極少 的接合體。 2036-8849-PF;Cheat f 64 1378003 而且，沿著突合部J2進行摩擦攪拌之際，使修 轉工具c’做右旋轉的情況下，設定摩擦 第-突出件;2位於行進方向的左側。如圖所示在做 的It況下，设疋摩擦攪拌的路線而使第一突出件2位於芥 進方向的右侧。同樣地，沿著突合部J3進行摩擦搜拌Z 際，在沿著突合部J3進行摩擦授拌之際，如圖所示，在使 修補用旋轉4 G，做右旋轉㈣況下，設定摩擦搜拌的 路線而使第二突出件3位於行進方向的左側。在做左旋轉 的情況下’設定摩擦攪拌的路線而使第二突出# 3位於行 進方向的右侧。在任一種情況下，摩擦攪拌的結束位置h 使修補用旋轉工具C’ #授拌銷的錯孔不殘留於金屬構件 1而設於第一突出件2以及第二突出件3。 在上述的橫斷修補工程中，雖然將作為摩擦授掉的路 線的一部份的交又路線F1正交於本接合工程中的摩擦攪 拌的路線而舉例（參照第8圖），如第14圖所示的斜交亦可。 第14圖所示的橫斷修補工程的摩擦攪拌的路線雖然 也設定成複數個在塑性化區域W3在本接合工程中的摩擦 攪拌路線（塑性化區域W1的中央線）上相互分離，第8圖所 示的移行路線F2被省略，複數個交又路線F1，係連續。 而且，較佳的是，相鄰的再塑性化區域W3的塑性化區域 π的中央線上的分離距離de最好是在再塑性化區域w3的 寬度尺寸ch以上，更好的是確保在寬度尺寸心的2倍以上。 交又路線F1’也被設定成橫切過本接合工程所形成的 塑性化區域W1。交又路線F1，的起點（也是前一個交叉路 2036-8849-PF;Chentf 65 1378003 線F1的終點）sl與終點（也是後一個交叉路線F1，的起 ") e 11係位於塑性化區域w 1的側邊，夾持塑性化區域⑺1 而相向設置。 乂又路線F1’的起點sU及終點eU雖然最好設定成 從杈斷用工具D的全體從塑性化區域W1拔出的位置，但若 設定成從塑性化區域W1分離至必要以上的位置，由於橫斷 用工具D的移動距離增大，在本實施形態中，從起點sn

至塑性化區域W1的側緣的距離以及從塑性化區域们的侧 緣至終點el 1的距離係設定於相等於橫斷用工具D的肩部 的外徑的一半的位置。 在變形例的第-橫斷修補工程令，首先將橫斷用工具 D的授拌銷插入（壓入）設於金 又a兔屬構件1的適當位置的開始 位置Sc而開始摩擦授拌，> 基楚 . 見什/口者第一個交叉路線ρ 1 ’而連 續地進行摩擦攪拌。 在橫斷用旋轉工具])刭违埜 J違第一個交叉路線F1，的終點 ell後，變更橫斷用旋轉 神具D的移動方向，而沿著第二 父又路線F1 ’移動。即，传供啦t 使心斷用紅轉工具D在終點ei 1 不脫離而依此狀態沿著第二個 乂又路線F1 移動，對塑性 化區域W1連續地進行摩擦攪拌。 反覆以上的過程，在到it抖邮m J運仏斷用旋轉工具D到達最後 的交又路線F1，之後，使撗斷 ^ Γ 辦用紋轉工具D移動至結束位

置Ec’使橫斷用旋轉工具D ,y $ 透奴轉邊上升而使攪拌銷從結 束位置Ec脫離。 若對於塑性化區域 如第14圖所示的橫斷修補工程 66 2036-8849-PF;Chentf Π斜交的複數個交叉路 μ ^ 一 呈鋸齒狀而連續，則與設置 韓工且圖）相比，由於可減少橫斷用旋 ? 的方向轉換的次數，橫斷用旋轉工具D不會有更 夕餘的動作’可更有效地斷開隨道缺陷。 [第二實施形態] 在上述的第一實施形態中雖然以金 直線狀的以為例，但金屬構件丨連接成L字形^ = :二適用於上述方法…，—件:： 接成L子形的情況為例。 =二實㈣態的接合方法也與第—實施形 法相同，包括⑴準傷工程、⑺第一預備工程⑺ 接合工程、（4)第—修補工 京-箱供 耘（5)第一橫斷修補工程、（6) 第一預備工程、⑺第二本接合工程、⑻第 (、） 以及⑻第二橫斷修補工程。而且，第一預備工程、第一本 程、第-修補工程以及第—橫斷修補工程是 構件1的表面側實施的工程，第 工藉、坌預備工釦、第二本接合 “工程以及第二橫斷修補工程是從金屬構件 1的裡面側實施的工程。 獨稱件 (1)準備工程 參照第15圖說明準備工程。本實施形態的準備… 括使欲接合的金屬構件1突合的突合工程、在金屬構=

的突合部J1的兩側配置第-突出件2與第二突出件3的J 出件配置工程、第一突出件2與第二突出件3藉由二 假接合於金層構件1的熔接工程。 而 2036-8849-PF;Chentf 67 1378003 在突合工程令，欲接合的金屬構件1配置成L字形， 邊的金屬構件1的侧面密接於另一邊的金屬構件丨的側 面。

在突出件配置工程中，第一突出件2配置於金屬構件 1的穴合部j 1的一端側（外側），第一突出件2的抵接面 以（參照第15b圖）抵接於金屬構件丨的外側的側面，同時 第二突出件3係配置於突合部n的另—端側而使第二突出 件3的抵接面31(參照第15b圖）抵接於金屬構件i的内側 的:面。而且’在金屬構件！組合成L字狀的情況下，第 犬出件2與第二突出件3的一邊（在本實施形態中為第三 突出件3)配置於由金屬構件】所形成的入角部（由金屬構 件1的内側的側面所形成的角部）。 … 接工程中’炫接由金屬構件1與第-突出件2所 形成的入角部2a而接合金屬構件i與第一突出件2,熔接 由金屬構件1盥第二突屮 大出件3所形成的入角部知而入 屬構件1與第二突出件3。 σ . 在準備工程結束後，載置於未圖示金屬構件卜 突出件2及苐二突出件q沾麻& 乐 ,^ 仵3的摩擦攪拌裝置的架台上，估用 夾持器等的未圖示的治使用 σ具而拘束使其無法移動。 (2)第一預備工程 何钱合金屬構件1與第一突出 突合部J2的第一突出枝私 大出件2的 件接合工程、假接合金屬播生 合部π的假接合工程、接“假接口金屬構件1的突 钱合金屬構件1與第二突出件q的 突合部J3的第二突出件 X出件3的 千接合工程、以及在第一本接合工程 2036-8849-PF；Chentf 68 1378003 中的摩擦攪拌的開始位置形成下穴的下穴形成工程。 在本實施形態的第一預備工程中，如第16a、16b圖所 示’使一假接合用旋轉工具A移動而形成一筆畫式的移動 執跡（bead) ’對於突合部Ji、J2、J3連續地進行摩擦攪拌。 詳細說明本實施形態的第一預備工程的摩擦攪拌的順 序。 首先，使假接合用旋轉工具A的攪拌銷A2做左旋轉， 同時插入設於第一突出件2的適當位置的開始位置Sp而開 始摩擦攪拌，使假接合用旋轉工具A向第一突出件接合工 程的起點s2做相對移動。 使假接合用旋轉工具A做相對移動而連續地進行摩擦 搜拌直到第一突出件接合工程的起點s2為止，之後在起點 s2使假接合用旋轉工具a不脫離而依此狀態移行至第—突 出件接合工程。 在第一突出件接合工程中’對於第一突出件2與金屬 構件1的突合部J2進行摩擦攪拌。具體而言，金屬構件j 與第一突出件2的接縫上設定摩擦攪拌的路線，沿著該路 線使假接合用旋轉工具A做相對移動而對突合部j 2進行摩 擦攪拌。在本實施形態中，使假接合用旋轉工具A在途中 不脫離而從第一突出件接合工程的起點s2至終點e2連續 地進行摩擦攪拌。 而且，在假接合用旋轉工具A做左旋轉的情況下，由 於在假接合用旋轉工具A的進方向的右側有產生微細的接 口缺陷之虞，设疋第一突出件接合工程的起點s2與終點 2036-8849-PF;Chentf 69 1378003 ，e2而使金屬構件1位於假接合㈣轉工具A的行進方向的 左側。如此，由於在金屬構件W難以產生接合缺陷可 得到高品質的接合體。 在假接合用旋轉工具A到達第一突出件接合工程的终 •點62之後，在終點e2使摩擦授拌不結束而連續地進行摩 擦擾拌直到假接合工程的起點sl為止，依此狀態移行至假 接合工程。而且，在本實施形態中，從第一突出件接合工 程的終點e 2至假接人I & & & ^ • 接口程的起點si的摩擦路線被設定於 第一突出件2。 、 在假接合工程中，對金屬構件〗的突合部π進行摩擦 攪拌具體而吕，在金屬構件j的接縫上設定摩擦授掉的 路線，藉由沿該路線使假接合用旋轉工具八做相對移動， 對突合部J1進行摩擦授拌。在本實施形態中，假接合用旋 轉工具A在中途不脫離而從假接合工程的起點至終點 e 1連續地進行摩擦授拌。 • 在假接合用旋轉工具A到達假接合工程的終點el之 後’依此狀態移行至第二突出件接合工程。即，在成為第 大出件接合工程的起點s3的假接合工程的終點e卜使 . 假接合用旋轉工具A不脫離而移行至第二突出件接合工 程。 在第二突出件接合工程中，對金屬構件1與第二突出 件J3進行摩擦攪拌。在本實施形態中，第二突出件接合工 程的起點S3由於位於突合部J3的中間，在從第二突出件 接合工程的起點s3至終點e3的摩擦授拌路線上設置折返 2036-8849-PF;Chentf 70 1378003

點m3，在假接合用旋轉工具A 03 ^ TR 起點s3移動到折返點m3 之俊C芩照第16a圖），佶彻M a # ^ . s 吏假接。用叔轉工具A從折返點 移動至終點e3而诖蜻砧地―庇> m3 "楚# 連續地進灯摩擦授拌（參照第16b圖），_ 此乂第二突出件接合工程的起點 稭 行摩擦攪拌。即，假接迓喟地進 假接合用知轉工具A在起點s3〜折 m3之間往返之後，使假八 返點 而且，從起點S3至折返二 A移動至終點㈡。 點…至^ s 料料路線以及從折返 =3至點e3的摩擦㈣路線係分別設 與第二突出件3的接縫上β 偁件1 雖…、起點S3、折返點m3以及終點e3的位置 特別限制，在如太眘μ ”並…'

, 本貫細例所述使假接合用旋轉工具A 杈轉的情況下，最好設定第_ 折返點心…點二出件接合工程的起點S3、 乂及終點e3的位置，使第二突出 從折返點m3至坎點μ从麻& 芏^在 至，、^站e3的摩擦攪拌路線上， 於假接合用旋轉工且A m士a 蜀稱件1位 起點β 5仏，八.丁進方向的左側。此情況下，在 ‘， 返點…之間，去程與回程中，摩捧授拌&敗 線最好設定於金屬構件^授拌的路 路線使假接合用旋轉工且 〇該 返…間，金屬構件;： 在從起點以至折 金屬構件1係位於假接合用旋轉工具 側，即使在金屬構件 、 折返,Η 產生接合缺陷，在之後所行經的 至終點63的摩擦攪拌路線中，由於金屬構件i 位於假接合用旋轉工且A认+ 傅件1 m〜 的左側，因此修正了上述接合缺 而可仵到高品質的接合體。 附帶說明，在使假接合用旋轉工具八做右旋轉的情況 2036-8849-PF；Chentf 71 1378003 . 下，從折返點至终點的摩擦攪拌路線中，最好設定第二突 出件接合工程的起點、折返點以及終點的位置在從折返 點至终點的摩擦攪拌路線上，金屬構件1位於假接合用旋 .轉工具A的行進方向的右側。具體而言，雖然圖示省略， 可在假接σ用旋轉工具A做左旋轉的情況下的終點㈡的位 置上設置折返點，可在假接合用旋轉工具A做左旋轉的情 況下的折返點m 3的位置設置終點。 φ 如第16b圖所示，在假接合用旋轉工具A到達第二突 出件接合工程的終點e3之後，在終點e3使摩擦授摔不結 束，而連續地進行摩擦攪拌直到設於第二突出件3的結束 位置EP為止。在假接合用旋轉工具A到達結束位置^之 後使假接合用旋轉工具八邊旋轉邊上升而使授掉銷^從 結束位置EP脫離。 接著，實施下穴形成工程。下穴形成工程是在第一本 接合工程中的摩擦攪拌的開始位置形成下穴P1的工程。在 鲁本實施例的下六形成工程中，其係形成於金屬構件】與第 二突出件3的突合部J3。 下穴P1的形成方法並無限制，例如雖然⑼ •公知的鐵具旋轉插入而形成，但也可以用具有比假接人用 •旋轉工I A的撥拌銷，A2還大型且比本接合用旋轉工具8的 攪拌銷B2還小型的攪拌銷的旋轉工具，邊旋轉邊拔出而形 成。 又，下穴P1的位置（即，第一接合工程中的摩擦授 的開始位置）並無限制，可形成第一突出件2及第二突出 2036-8849-PF;Chentf 72 1378003 3,雖然也可形成於突合部J2，但最好形成於出現在如本 實施形態的金屬構件1的表面側丨2的金屬構件丨的接縫 (邊界線）的延長線上，或者是形成於圖式中省略的金屬構 件1的接縫的端部（即，突合部】】的端部）。 而且，在金屬構件1的接縫的延長線上形成下穴ρι的 情況下，如第17圖所示，在該延長線上設置第一預備工程 的結束位置Ep，可使假接合用旋轉工具A的攪拌銷A2脫離 時形成的錯孔依此狀態成為下穴，或者是以未圖示的鑽具 將錯孔擴徑而形成下穴。如此，由於可省略或簡化下穴的 加工作業，可縮短作業時間。 (3)第一本接合工程 在第一預備工程結束之後，實施使金屬構件丨的突合 部J1真正地接合的第一本接合工程。在本實施形態的第一 本接合工程中，使用第2a圖所示的本接合用旋轉工具b， 對假接合狀態的突合部j丨從金屬構件〗的表面側進行摩擦 攪拌。 + >在第一本接合工程中，首先，如第18圖所示，使本接 合旋轉工具B左旋轉並同時將攪拌銷B2插入開始位置 W即第16b圖所示的下穴P1)，並開始摩擦攪拌。在本實 施形態中，由於將開始位置Smi設於金屬構件i與第二突出 =3的犬合部J3，在將本接合用旋轉工具b的攪拌銷μ 堅入之際，塑性流動化的金屬的—部流入位於金屬構件1 與第二突出件3之間的微細間隙中，之後由於塑性流動化 的金屬散逸至上述間隙趨於緩和，難以發生由厚度不足所 73 2036-8849-PF；Chentf 1378003 Z成於金屬構件i的表側塑性化區域们進行搜拌摩擦的 一修補工程。在本實施形態的第一修補工程中，如第20a 及2卟圖所示，表側塑性化區域w"至少對第—修補區域 R1及第二修補區域R2以比本接合旋轉工具B還小型的修 補用旋轉工具C進行摩擦攪拌。 對第一修補區域R1的摩擦攪拌是為了將沿著本接合 用旋轉工具B(參照第2b圖）的行進方向有形成隧道缺陷之 虞做分斷。在使本接合用旋轉玉具β做左旋轉的情況下， 在其行進方向的右側有產生隧道缺陷之虞，由於在左旋轉 的情況下在行進方向的右側有產生隧道缺陷之虞，設定第 一修補區域R1，其使至少包含位於從平面觀看在行進方向 的右側的表側塑性化區域的上部。 對於第二修補區域R2的摩擦攪拌，其目的在於將本接 合用旋轉工具B橫切過突合部j 2之際而捲入表側塑性化區 域W1的氧化皮膜（金屬構件！的側面14與形成於第一突出 件2的抵接面21的氧化皮膜）做斷開。如本實施形態在 本接合工程中的摩擦攪拌的結束位置E»u設於第一突出件2 且在使本接合用旋轉工具B(參照第2b圖）左旋轉的情況 下，由於氧化皮膜被捲入行進方向的左側的表侧塑性化區 域wi的上部的可能性變高，在鄰接於第一突出件2的表側 塑性化區域W1中，設定第二修補區域R2，其使至少包含 位於從平面觀看在行進方向的左側的表側塑性化區域wi 的上部。 在第一修補工程中，如第2〇b圖所示，使一修補用旋 2036-8849-PF;Chentf 75 1378003 轉工具而形成—鍪全& a 聿旦的移動軌跡（bead)，對第一修補區域 R1以及第二修補尸柃 ο 補£域R2進行摩擦攪拌。而且，在本實施 形態中，雖麸B 货 ，·、 乂第一修補區域R1以及第二修補區域R2 的順序進行摩拷擦 -攪拌的情況為例，但並不限定摩擦授拌的 順序。 >補工程中的摩擦攪拌的順序係參照第20b圖而 做詳細的說明。 首先，將修補用㈣工具c的授拌銷插人設於金屬構 件1的適當位置的開始位置&，對第一修補區域R1(參照 第 圖）進订摩擦攪拌。在本實施形態中，本接合工程中 的摩擦授拌的開始位置％(參照第18圖）的附近設置開始 位置SR之同時，夹持開始位置^而與結束位置&的相反側 §又置折返點_ 之^補用妩轉工具C向折返點Mr做相對移

動後 '在折返點Μ。μ，G ’· 折返’之後，藉由沿突合部j 1 (參照第 1 8圖）做相對移動，斜笛 、 子第一修補區域Rl(參照第2〇a圖）進 行摩擦攪拌。藉由;^ μ & & π 碭始位置Sr至折返點Mr進行摩擦攪

摔’本接合用旌綠1目D 疋轉具B的攪拌銷B2在插入開始位置 S«’(參照第18圖)之際，可將捲入的氧化皮膜斷開。 〃在對第-修補區域R1的摩擦授拌結束後，不使修補用 方疋轉工具C脫離而依此狀竑 狀態移動至第二修補區域R2 ,而對 於第二修補區域R2進行摩揀庐 厚4攪拌。而且，與使用修補用旋 轉工具C可摩擦攪拌的區域 场相比，在第二修補區域R2大的 情況下，使摩擦攪拌的路唆 深偏移而同時必須使修補用旋轉 工具C迴轉（U-turn)。 2036-884 9-PF;Chentf 轉：:=:rR2的摩擦搜掉結東後，使修補用旋 ^ 位置E,’使修補用旋轉工具C邊旋轉 邊上升而使授拌銷C2脫離結束位置Er。 邊㈣ (5)第一橫斷修補工程 在第一修補工程结去夕4么 rnmrnmrmu 、 ，如第21圖所示，藉由使橫 斷用％轉工具D移動而複數 致人轶斷表側塑性化區域wi，對 表側塑性化區域W1進行摩柝 仃厚擦攪拌的第—橫斷修補工程。 第—橫斷修補工程的摩擦攪拌的路線係設定成在第一 接合工程的摩擦授拌的路線上(即，表側塑性化區域W1 X央線）上使再塑性化區域W3相互分離。在本實施例中 橫切過表側塑性化區域wi的複數條交叉路線F1斑 連接_的交叉料F1的同側的端部彼此的移行路線μ。 ▲ 乂又路線F1與第—本接合工程的摩擦攪拌路線正 父°又’移行路線F2為設於表側塑性化區域η的右側或 左側’與第—本接合卫程的摩擦攪拌路線平行。 詳細說明第一橫斷修補工程的摩擦攪拌的順序。 在本實施形態中也是使一橫斷用旋轉工具D做鑛齒狀 移動而形成一筆畫的移動執跡(bead)，藉此從摩擦攪拌的 開始位置Sc起至結束位置以為止而連續地進行摩擦授摔。 在第一橫斷修補工程中，首先，將橫斷用旋轉工具d =攪拌銷D2(參照第9圓）插入（廢入）設於金屬構件丨的適 當位置的開始位置Sc，而開始摩擦攪拌，沿第一個交又路 線F1而連續地進行摩擦攪拌。在橫斷用旋轉工具d到達第 個交又路線F1的終點ei 〇之後，變更橫斷用旋轉工具〇 2036-8849-PF;Chentf 77 的移動方向， 區域W1的 著移行路線F2移動，對位於表側塑性化

到達第二金▲屬連續地進行摩擦授拌。在橫斷用旋轉工具D 具D的移的起點SlG後’變更橫斷用旋轉工 化區域wi、向而石第一個交叉路線F1移動，對表側塑性 旋轉工1連續地進行摩擦攪拌。反覆以上的過程，橫斷用 横斷用旋最後的交又路線F1的終點el°之後，使 D if ^ Μ ^ ^ D移動至結束位置以，使橫斷用旋轉工具 邊上升，使攪拌銷D2從結束位置Ec脫離。 結克Γ!—橫斷修補工程結束之後，纟第-橫斷修補工程 修補I除去在第—預備工程、第—本接合工程、第一 ^工程以及第-橫斷工程的摩擦授拌所產生的毛邊，而 將金屬構件1翻面，使裡面朝上。 (6)第二預備工程 在金屬構件i自面之後，實施第二預備工程，其具備 第一本接合工程的摩擦搜拌的開始位置形成下穴的下穴 形成工程。 (7)第_本接合工程 —在第二預備工程結束之後，如第22圖所示使用在第 —本接合卫程所使用的本接合用旋轉工具β，對突合部η 從金屬構件i的裡面们3進行摩擦㈣而實施第二本接合 工程。在對突合部J1進行摩擦攪拌之際，使本接合用旋轉 工具β的攪拌銷B2進入苐一本接合工程所形成的表側塑性 化區域而進行摩擦攪拌（參照第1〇b圖）。 在本實施形態的第二本接合工程令，設定摩擦授拌的 78 2036-8849-PF;Chentf 1378003 路線，而避開第一本接人Tis & < 接 程殘留的錯孔QI而設定摩擦攪 拌的路線，使插入未圖示 口 丁的下穴（開始位置Sm2)的攬拌銷在 中途不脫離移動至結束位 直k。從開始位置&到結束位 置£«2連續地進行摩捧措胜 拔” 了厚塔攪拌。而且’在第-本接合工程的摩 的結束位…錯㈣的中心)與第二本接合工程 二本接合用旋轉工具β的移動軌跡從平面觀看的最短距 心1係確保在本接合用旋轉工具Β的肩部B1的外徑以上。 如此，本實施形態的第二本接合工程的順序由於與上 述第一實施形態的第二本接合 其詳細說明。 纟接。…情況相同，因此省略 (8)第二修補工程 在第二本接合工程結束後，藉 屬①㈣第—本接合工程在金 屬構件1上所形成的裡側塑性化w 第生化W2而進行摩擦攪拌而實施 側：：廑：程。第二修補工程除了從金屬構件1的裡面13 : 進订摩擦授掉以外，由於與前述之第-修補工程相同， 再砰細說明省略。 (9 )第一橫斷修補工程 在第二修補工程結束之後，實施 Mm , ^ 弟—杈斷修補工程， 、曰由第—本接合工程在金屬構件丨 Ah w〇 上所形成的裡側塑性 们而進行摩擦搜拌。第二修補卫程除了從金 裡面13側進行摩擦攪拌以外，由 、 工程相同，其詳細說明省略。〜^之第一橫斷修補 在第二橫斷修補工程結束之 藉妨 除去在第二預備工 、第二本接合工程、第二修補工 乂及第二橫斷修補工 2〇36-8849-PF;Chentf 79 稃中的摩擦攪拌所產生的毛邊，而且切除第一突出件2以 及第二突出件3 » 藉由經過上述之（1)〜（9)的工程，即使在接合厚度超 過40 (mra)的極厚的金屬構件1的情況下，可提升接合部的 氣密性及水密性。 而且，在第二實施形態中，雖然將第二突出件3配置 於突合的金屬構件i的入角部而呈L字形的情況為例如 第23圖所示，也可以將第一突出件3配置於金屬構件1的 入角部’夾持突合部Ji而將第二突合件3配置於相反側。 在此情況下，在金屬構件丨與第一突出件2的接縫上 設置第-突出件接合工程的起點s2與折返點^，同時以 起點S2與折返點m2之間的假接合工程的起點s“金屬構 件1的入角部）作為終點e2，使假接合用旋 點^㈣至折返點⑽之後，可從折返點m2移動至^ e2而對大合部J2進行摩擦攪拌。 而且，使假接合用旋轉工具A右旋轉的情況下設定 第一突出件接合工程的&% S2、折返點m2以及終點e2， 使至少從起點s2至折返駄u — 的摩擦攪拌路線中，金屬構 件1位於假接合用旋轉 再 具A的行進方向的右側。附；^ ^ 明，在使假接合用旋轉工具A太斤絲^ 附帶說 圖式，最好設定第一突出件接入 嗒

s工程的起點s 2、折返點m 9 以及終點e2,使至少從起 彳返點W 从丄 s 2至折返點m 2的摩捧播姓％ 線中，金屬構件丨位㈣ 料攪拌路 左側。 σ用紋轉工具A的行進方向的 2036-8849-PF;Chentf 80 同樣地，在上述第二突出件接合 1與第二突出件3 T *金屬構件 ^ gt . ^ " 6又置第一突出件接合工程的折 =…，同時以折返點⑽與终 ： 的終點el作盍叔里t u叹丧〇工程 ，S ，使假接合用旋轉工具A從起iis3 移動至折返點m3之後 83 突人邻J3 m >麻& 返點m3移動至終點e3而對 大D。卩J3進仃摩擦攪拌。 而且’使假接合用旋韓 第二突出件接合工程的扭 旋轉的情況下，設定 、起點s3、折返點m3以及終點e3， 使至少從折返點m3至终點的麻始如 、點e3的摩擦攪拌路線中，金屬 件1位於假接合用旋轉工 冓 具A的仃進方向的右側。附帶說 圖式合用旋轉工具A左旋轉的情況下，雖然省略 二，最好設定第二突出件接合工程的起點、折返點以及 杜黑使至4從折返點至終點的摩擦㈣路線卜金 件1位於假接合用旋轉工具“行進方向的左侧。 [實施例] 上述接合方法的具體的接合條件例示於表ι〜表2。表 1為表示金屬構件卜第-突出件2以及第二突出件3的合 金種類、厚度、各旋轉工具的尺寸以及下六的尺寸，表2 係表不上述各工程十的各旋轉工具的旋轉速度、插入速度 以及移動速度。而且’在本實施例中，第一本接合工程與 第一本接合工程的接合條祙^日^ * σ條件相冋之同時，第一修補工程與 第二修補工程的的接合條件相同。又，表i _的「JIS 5〇52_〇」為曰本工業規格所規定的銘合金的種類的記號， 意思是包含Mg2.2〜2.8%的紐合金⑴一心系合金）而為退 2036-8849-PF;Chentf 81 1378003 火鋁合金。又，「C1020」為日本工業規格所規定的銅（銅 合金）的種類的記號，意思是高純度無氧銅（Cu99. 96%以 上）。 【表1】 _

No. 1 No. 2 No. 3 金屬構件1 第一突出件2 第二突出件3 合金種類 鋁合金 (JIS 5052-0) 鋁合金 (JIS 5052-0) 銅 (C1020) 厚度t (mm) 40 105 40 假接合用 旋轉工具A 肩部A1 外徑Xl (mm) 20.0 20.0 20.0 攪拌銷A2 最大外徑X2 (mm) 8.0 10.0 9.0 最小外徑χ3 (mm) 6.0 8.0 6.0 長度La (mm) 4.0 10.0 5.0 本接合用 旋轉工具B 肩部B1 外徑Yl (mm) 30.0 55.0 32.5 攪拌銷B2 最大外徑Y2 (mm) 16.0 36.0 16.0 最小外徑γ3 (mm) 8.0 18.0 8.0 長度L· (mm) 21.0 57.0 21.0 下穴P1 最大穴徑三！ (mm) 10.0 20.0 14.0 最小穴徑 (mm) 10.0 20.0 14.0 深度Z2 (mm) 12.0 54.0 12.0 修補用 旋轉工具C (橫斷用 旋轉工具D 也相同） 肩部C1 外徑 (mm) 20.0 30.0 20.0 攪拌銷C2 最大外徑 (mm) 10.0 16.0 9.0 最小外徑 (mm) 8.0 8.0 6.0 長度 (mm) 8.0 21.0 7.0 2036-8849-PF;Chentf 82 1378003 【表2】

No. 1 No. 2 No. 3 假接合用 旋轉工具A 旋轉速度 (rpm) 插入時 700 600 1000 移動時 700 600 1000 脫離時 700 600 1000 插入速度（下降速度） (mm/分） 40 40 50 移動速度(輸送速度） (mm/分） 200 150 100 脫離速度（上升速度） (mm/分） 60 60 60 本接合用 旋轉工具B 旋轉速度 (rpm) 插入時 400 150 500 移動時 400 90 500 脫離時 400 150 500 插入速度（下降速度） (mm/分） 40 10 30 移動速度(輸送速度） (mm/分） 100 50 80 脫離速度（上升速度） (mm/分） 60 20 60 修補用 旋轉工具c (橫斷用 旋轉工具D 也相同） 旋轉速度 (rpm) 插入時 600 400 1000 移動時 600 400 1000 脫離時 600 400 1000 插入速度（下降速度） (mm/分） 40 40 50 移動速度(輸送速度） (mm/分） 150 100 100 脫離速度（上升速度） (mm/分） 60 60 60 【圖式簡單說明】 第1圖為說明第一實施型態的金屬構件、第一突出件 及第二突出件的配置，第la圖為立體圖，第lb圖為平面 圖，第lc圖為第lb圖的I-Ι線的剖視圖，第Id圖為第 1 b圖的11 - I I線的剖視圖。 第2a圖為說明假接合用旋轉工具的側視圖，第2(b) 2036-8849-PF;Chentf 83 1378003 圖為說明本接合用旋轉工具的側視圖。 第3a及3b圖為說明假接合用旋轉工具插入開始位置 的狀況的側視圖。 第4圖為第一實施型態的第一突出件接合工程、假接 合工程、第二突出件接合工程的平面圖。 第5a圖為第4圖的⑴—⑴的剖視圖，第&圖及第 5c圖為說明第一實施型態的第一本接合工程的剖視圖。 第6圖為說明第一實施型態的第一修補工程中進行摩 擦攪拌的區域的圖，其中第仏圖為平面圖’第此圖為第 6a圖為的IV-IV的剖視圖。 第7圖為說明第一實施型態的第一修補工程的平面 圖。 第8圖為說明第一實施型態的第一橫斷修補工程的平 面圖。 第9圖為沿第8圖的V-V線的剖視圖。 第l〇a〜l〇c圖為說明第一實施型態的第二本接合工 程的剖視圖。 第11a圖為第一本接合工程所用的本接合用旋轉工具 的側視圖，第Ub圖為第二本接合工程所用的本接合用旋 轉工具的側視圖。 第12圖為說明第一實施型態的第一突出件接合工程 與第一突出件接合工程的變形例的平面圖。 第13圖為說明第一實施型態的修補工程的變形例的 平面圖。 2036-8849-PF;Chentf 84 苐 變 形例的平面：為為說明第一實施型態的橫斷修補工程的 以及第丄5突圖為說明第二實施型態的金屬構件、第一突出件 运圖。 件的圖，第15a圖為立體圖，為平 第 I6a 的 圖 0 第 17 例 的 平 面圖 第 18 面 圖 0 第 1 9a 程 的 變 形例 第 2〇a 的 平 面 _。 第 21 程 的 平 面圖 第 22 視 圖 〇 第 23 及16b圖為說明第二實施型態的第一 預備工程 圖為說明第二實施型態的第一預備工程 的變形 圖為說明第二實施型態的第一本接合工程的平 面圖 圖為說明說明第二實施型態的第 橫斷修補 圖為說明第二實施型態的第二本接合 工 工 工程的剖 工程 2〜第一突出件； 85 主要元件符號說明 1〜金屬構件； 2036-8849-PF;Chentf 1378003 3〜第二突出件； A〜假接合用旋轉工具； A2〜攪拌銷； B1〜肩部； C〜修補用旋轉工具； P1〜下穴； W3〜再塑性化區域。 J1〜J3〜突合部； A1〜肩部； B〜本接合用旋轉工具 B2〜攪拌銷； D〜橫斷用旋轉工具； Wl、W2〜塑性化區域

86 2036-8849-PF;Chentf

Claims (1)

1378003 弟09013674】號 1⑴年5月2日修正替換胃 十、申請專利範圍： 1. 一種接合方法，包括： 在金屬構件彼此的突合部的兩側配置第一突出件及第 二突出件的突出件配置工程； 對該金屬構件及該第一突出件的突合部從該金屬構件 的表面側執行摩擦攪拌的第一突出件接合工程； 對該金屬構件彼此的突合部從該金屬構件的表面側執 行摩擦攪拌，以將該金屬構件彼此假接合的假接合工程； 對該金屬構件及該第二突出件的突合部從該金屬構件 的表面側執行摩擦攪拌的第二突出件接合工程； 將該金屬構件、該第一突出件及該第二突出件載置於 摩擦授拌裝置的架台上’並在對該架台無法移動的固定狀 -態下’對已假接合的該等金屬構件的突合部從該金屬構件 的表面側執行摩擦授拌，將在摩擦授拌的結束位置使 銷脫離而形成的錯孔形成在上述第一突出件或上述第二突 出件的表面側的第—本接合工程； 除去在該第-本接合工程中的摩擦授摔中產生的毛邊 之毛邊除去工程； 將該金屬構件翻面，使該金屈Μ I Μ 工程；以卩 4屬構件的裡面朝上的翻面 的第合部從上述金屬構件的裡面側進行摩擦搜拌 的第一本接合工程， τ 其中在上述筮-士 人 進入在上述第—本=二程中’使旋轉工具的授拌銷 接口釭中形成的塑性化區域中並同時 2036-884 9-PF3 87 10】年5月2日修正替換頁 137_3第_6741 號 進行摩擦攪拌。 2. 一種接合方法，包括： 在金屬構件彼此的突合部的兩側配置第一突出件及第 二突出件的突出件配置工程； 對於金屬構件|此的突合部從上述金屬構件的表面側 進行摩擦攪拌的第一本接合工程； 除去在該第一本接合工程中的摩擦攪拌中產生的毛邊 之毛邊除去工程； 將該金屬構件翻面，使該金屬構件的裡面朝上的翻面 工程； 對該金屬構件及該第一突出件的突合部從該金屬構件 -的裡面側執行摩擦攪拌的第一突出件接合工程； '對該金屬構件彼此的突合部從該金屬構件的裡面側執 行摩擦㈣，以將該金屬構件彼此假接合的假接合工程； 對該金屬構件及該第二突出件的突合部從該金屬構件 的裡面側執行摩擦攪拌的第二突出件接合工程； 將該金屬構件、該第一突出件及該第二突出件載置於 ▲擦授拌裝置的架台上，並在對該架台無法移動的固定狀 下’對已假接合的該等金屬構件的突合部從該金屬構件 y執行摩_拌，將在摩擦攪拌的結束位置使授掉 为脫離而形成的錯孔形成在上述第一突出件或上述第二突 出件的裡面側的第二本接合工程；以及 進入在上述第二本接合工程中，使旋轉工具的攪拌銷 進入在上述第一本接合工程中形成的塑性化區域中並同時 2036-884 9-PF3 88 1378003 101年5月2日修正替換頁 第 096136741 號 進行摩擦攪拌。 3·如申請專利範圍第1或2項所述之接合方法，其中 在上述第一本捿合工程中所使用的旋轉工具的攪拌銷的長 又〃在上述第二本接合工程所使用的旋轉工具的攪拌銷的 長度的和被設定成上述金屬構件彼此的突合部的上述金屬 構件的厚度以上。 4. 如申請專利範圍第1或2項所述之接合方法，其中 在上述第一本捿合工程所使用的旋轉工具的攪拌銷的長度 被设定成上述上述金屬構件彼此的突合部中的上述金屬構 件的厚度的1/2以上，同時在上述第二本接合工程中所使 用的旋轉工具的攪拌銷的長度設定為上述金屬構件彼此突 合部中的上述金屬構件的厚度的1/2以上。 5. 如申請專利範圍第4項所述之接合方法，其中上述 第二本接合工程中所使用的旋轉工具的攪拌銷的長度與上 述第一本接合工程所使用的旋轉工具的攪拌銷的長度相 同。 6. 如申請專利範圍第1或2項所述之接合方法，其中 在上述第一本接合工程中所使用的旋轉工具的攪拌銷的長 度L，以及上述第二本接合工程中所使用的旋轉工具的攪拌 銷的長度U，在上述突合部中的上述金屬構件的厚度為士 時’設定為滿足1. 01 $ (L, + L2)/t S 1. 10的關係。 7. 如申請專利範圍第1或2項所述之接合方法，其中 在第一本接合工程中所使用的旋轉工具的攪拌銷的長度被 設定為上述金屬構件彼此的突合部的上述金屬構件的厚度 2036-8849-PF3 89 137800墓 096136741 號 ΪΟΪ年5月2曰修正替換頁 的3/4以了，同時上述第二本接合工程令所使用的旋轉工 具的授拌鎖的長度被設定為上述突合部的上述金屬構件的 厚度的3/4以下。 8·如申請專利範圍第^ $ 2項所述之接合方法，其令 ';·第本接σ工程的摩擦授拌的路線係設定成避開在上 +述第-本接合工程中的摩擦授拌的結束位置上使授拌銷脫 離所形成的錯扎。 、9‘如f請專利範圍第項所述之接合方法，其中 上述第一本接合工程中的摩擦攪拌的結束位置盥上述第二 本接合工程所使用的上述旋轉工具的上述搜掉銷的移動軌 ㈣心㈣在上㈣二本接合工程中所使用的上述旋轉 工具的肩部的外徑以上。 人1〇.如申請專利範圍第1項所述之接合方法，在該假接 δ工程中，係使㈣該第—本接合工程中使用之該旋轉工 具小型的假接合用旋轉工具。 11.如申請專利範圍第2項所述之接合方法，其中在咳 =合工程中’係使用比該第二本接合工程中使用之該旋 轉工具小型的假接合用旋轉工具。 I如申請專利範圍第1項所述之接合方法，更包括在 ㈣一突出件㈣更，括在 方的表面側形成下穴的 下穴形成工程；在該第一本接 挑飿i千Λ过丁…士 、 將％轉工具的攪 Μ*八’並使其向該等金屬構件的突合部移動。 A如申請專利範圍第2項所述之接合方法，更包括在 該第-突出件及該第二突出件之—方的表面側形成下二 2036-8849-PF3 90 I378Q03 101年5月2日修正替％胃 第 096136741 號 下穴形成工程；在該第二接合工程中，將旋轉工具的攪拌 銷插入該下穴中，並使其向該等金屬構件的突合部移動。 如申請專利範圍第12項所述之接合方法其中使 上述下穴的最大穴徑比該第一本 尽接合工耘所使用的該旋轉 工具的授拌銷的最大外徑還小。 15.如申請專利範圍第13 ，所述之接合方法，其中估 上述下穴的最大穴徑比該第二. c 接合工程所使用的該旋轉 工具的授拌銷的最大外徑還小。 2036-8849-PF3 91