r>[0026]图1是表示基于本发明的搅拌摩擦焊接方法中的焊接开始前的焊接开始端侧的一 个形态的立体说明图。
[0027]图2是表示旋转工具在基于本发明的搅拌摩擦焊接方法中的焊接开始端侧的一个 移动形态的平面说明图。
[0028]图3是表示基于本发明的搅拌摩擦焊接方法中的焊接结束端侧的一例子的形态的 立体说明图。
[0029] 图4是表示用于搅拌摩擦焊接的旋转工具在图3所示的焊接结束端侧的一个移动 形态的平面说明图。
[0030] 图5是表示在本发明中使用的旋转工具的一例子的纵剖面说明图，图5的（a)是双 轴肩工具的一例子的纵剖面说明图，图5的(b)是自适应工具的一例子的纵剖面说明图。
[0031] 图6是表示能够应用本发明的、搅拌摩擦焊接方法的另一例子的立体说明图。
【具体实施方式】
[0032] 以下，为了更加具体地明确本发明，参照附图详细说明本发明的搅拌摩擦焊接方 法的结构。
[0033] 首先，在图1中示出了实施基于本发明的搅拌摩擦焊接方法时的焊接开始端侧的 一个形态。在此，第一构件2与第二构件4在它们的板状部进行对接，针对该对接部6实施搅 拌摩擦焊接操作，从而对该第一构件2及第二构件4进行线焊接，能够获得一体的焊接产品。 [0034]在此，作为被焊接材料的第一构件2及第二构件4各自都是由作为难焊接材料的铝 合金制铸件、日本JIS中的铝合金名称为2000系（A1 - Cu系）、4000系(A1 - Si系）、5000系 (A1 - Mg系）以及7000系(A1 - Zn-Mg系）的铝合金材料中的任一者构成的构件，该第一构件 2及第二构件4彼此既可以是同种的材质，也可以是不同种材质，丝毫没有影响。另外，作为 铝合金制铸件，使用有如下的铸件:利用通常的铸造法对在日本JIS名称中用在AC的后面标 注数字和字母而成的符号表示的铝合金进行铸造而得到的具有板状部的铸件、使用在日本 JIS名称中用在ADC的后面标注数字而成的符号表示的铝合金进行压力铸造而得到的具有 板状部的铸件等。另外，上述2000系、4000系、5000系或7000系的铝合金材料分别在乳制板 材、挤压材料等、具有板状部的各种形变材料的形态下进行使用。
[0035] 而且，为了对成为该第一构件2与第二构件4之间的焊接部位的对接部6进行搅拌 摩擦焊接，使用了如图1所示的旋转工具10。即，该旋转工具10是具有与以往相同的构造的 双轴肩类型的工具，特别是在此，该旋转工具10是具有同一直径D的上侧轴肩构件12与下侧 轴肩构件14在隔开预定距离地同轴相对的形态下利用杆状的搅拌针16相连结、且能够绕轴 心一体旋转而成的工具。因而，一边利用该上侧轴肩构件12的上侧轴肩面12a与下侧轴肩构 件14的下侧轴肩面14a从上下方向挤压第一构件2与第二构件4之间的对接部6,一边使旋转 的搅拌针16进入到对接部6内，从而使该对接部6的金属摩擦搅拌流动，使这两个构件2、4能 够相互焊接在一起。
[0036] 可是，使用这种双轴肩类型的旋转工具10,若欲使其搅拌针16直接进入到该第一 构件2与第二构件4之间的对接部6内，使其向对接部6所延伸的方向（焊接方向）移动而进行 线焊接，则由于该第一构件2及第二构件4的材质是金属的流动性对于摩擦搅拌作用并不充 分的铝合金，因此在搅拌摩擦焊接的开始端侧的部位，金属向旋转工具10的相对的行进方 向上的后方侧的蔓延或者供给并不充分，在此，引起了并不存在金属的空隙，从而产生了未 填充有金属的孔形态或非焊接形态的焊接缺陷部，难以形成完好的焊接部，而且流动性较 差的金属被向材料的表面侧压出，在焊接部处产生明显的毛刺。
[0037] 因此，在本发明中，为了谋求消除这种搅拌摩擦焊接中的、焊接开始端部位处的焊 接缺陷、抑制焊接部处的明显的毛刺的产生，如图1所示，使用由金属在摩擦搅拌的作用下 易于流动的特定的铝合金材质构成的材料作为开始引板20,并将其抵接配置于第一构件2 与第二构件4之间的被焊接部位(对接部6)的焊接开始端侧的端面，双轴肩类型的旋转工具 10的搅拌针16经由该开始引板20进入到该第一构件2与第二构件4之间的被焊接部位(对接 部6)，并沿焊接方向进行移动，从而对该对接部6进行线焊接。
[0038]在此，作为这种抵接于焊接开始端侧的端面的开始引板20,以适当的形状及尺寸 使用了由作为日本JIS名称的铝合金的1000系铝合金、3000系铝合金、6000系铝合金或8000 系铝合金构成的构件，但是一般来说，优选使用呈如图所示的矩形形状的构件。另外，制成 该开始引板20的上述特定的铝合金均在摩擦搅拌时显示出金属的良好的流动性，因此旋转 工具10从这种材质的开始引板20开始进行搅拌摩擦焊接操作，横穿该开始引板20,然后进 入到第一构件2与第二构件4之间的对接部6,从而在旋转工具10移动时，开始引板20的金属 容易向旋转工具10的行进方向（焊接方向）后方侧流动并蔓延而填充该后方侧，由此，旋转 工具10在完全不会引起未存在金属的缺陷部的情况下进行移动，并进一步进入到第一构件 2与第二构件4之间的对接部6。
[0039]在图2中示出了旋转工具10-边进行摩擦搅拌、一边从开始引板20移动到对接部6 的形态，在此，旋转工具10-边绕轴线旋转，一边从开始引板20的与第一构件2及第二构件4 所在侧相反的一侧的端部进入到开始引板20内，进行摩擦搅拌，一边朝向第一构件2与第二 构件4之间的对接部6相对地前进移动。即，通过将开始引板20的端部压入到旋转工具10的 上侧轴肩构件12的上侧轴肩面12a与下侧轴肩构件14的下侧轴肩面14a之间的间隙（参照图 1)内，从而使搅拌针16进入到开始引板20内，然后，由于两个轴肩构件12、14的轴肩面12a、 14a之间的形成得比开始引板20的板厚窄一定程度的间隙，开始引板20-边受到这两个轴 肩构件12、14所引起的挤压作用，一边通过两个轴肩构件12、14与搅拌针16的旋转而被摩擦 搅拌。而且，在这种开始引板20的摩擦搅拌中，即使使旋转工具10朝向对接部6进行相对移 动，由于开始引板20被设为金属的流动性良好的预定的铝合金材质，因此金属也容易向旋 转工具10的移动方向后方侧蔓延，不会出现在此产生未填充有金属的缺陷部这样的情况， 而形成完好的摩擦搅拌部。
[0040] 然后，在旋转工具10通过开始引板20,到达第一构件2与第二构件4之间的对接部 6,针对该对接部6的焊接开始端开始由旋转工具10的两个轴肩构件12、14与搅拌针16的旋 转引起的摩擦搅拌时，在旋转工具10的移动方向后方侧填充有自开始引板20产生的金属， 在此，由于丝毫的空隙都不存在，因此自第一构件2及第二构件4产生的金属随着两个轴肩 构件12、14与搅拌针16的旋转而被有效地向旋转工具10的移动方向后方侧引导，由此，即使 进入到第一构件2与第二构件4之间的对接部6内，也能够继续向旋转工具10的移动方向后 方侧有效地填充金属，能够有效地阻止在此产生金属填充不足的缺陷部，从而形成完好的 搅拌摩擦焊接部(接头部)8。而且，即使在这样的第一构件2与第二构件4之间的对接部6的 搅拌摩擦焊接中，通过实现金属的有效的填充，也能够有利于抑制或阻止金属向搅拌摩擦 焊接部8的周缘喷出而产生毛刺。
[0041] 另外，一般来说，被实施该搅拌摩擦焊接操作的第一构件2与第二构件4在其板状 部的相同板厚t的部位进行对接，形成对接部6,而且对于与第一构件2及第二构件4这两者 的成为这样的对接部6的焊接开始端侧的端面相抵接的开始引板20的厚度Ts，也构成为与 该对接部6的板厚t大致相等。另外，该开始引板20的尺寸以能够达到本发明的目的的方式 适当地选定，如图1所示，期望的是，该开始引板20在第一构件2及第二构件4这两者的焊接 方向、即对接部6的延伸方向上的长度Ls-般设为旋转工具10的轴肩构件12、14的直径D、换 言之各个轴肩面12a、14a的直径的4倍以上的长度，而且，期望的是，该开始引板20在与这样 的焊接方向上的长度Ls成直角的方向上的长度、即宽度Ws设为旋转工具10的轴肩构件12、 14的直径D的两倍以上的尺寸。以满足该长度Ls与宽度Ws的条件的方式适当地选定开始引 板20的大小、形状。而且，期望的是，旋转工具10的搅拌针16的直径d设为开始引板20的厚度 Ts的两倍以上，由此，能够更有利于进行基于本发明的搅拌摩擦焊接操作。
[0042]另外，在此，旋转工具10的轴肩构件12、14成为具有相同直径的构件，但是也能够 使这些构件的直径相差一定程度，在该情况下，期望的是，使上侧轴肩构件12的直径大于下 侧轴肩构件14的直径，而且上述轴肩构件12、14的直径D采用轴肩面的直径较大一者的直 径。另外，该轴肩构件12、14的直径D-般设为比搅拌针16的直径d至少大4mm以上的尺寸。而 且，在如上所述使轴肩构件12、14的直径不同的情况下，其较小一者的轴肩构件14的直径被 设定为不小于搅拌针16的直径d加上2mm后的值。
[0043]可是，如上所述，在金属的摩擦搅拌并不容易的第一构件2与第二构件4之间的对 接部6的搅拌摩擦焊接中，金属易于粘着于旋转工具10的搅拌针16的周围，因此，在由于搅 拌摩擦焊接操作的结束而自对接部6脱离的旋转工具10的轴肩面12a、14a、搅拌针16的周 围，金属附着或者凝结，其去除花费工夫，因此，宜采用如下结构:在搅拌摩擦焊