[发明专利]钢板的摩擦搅拌接合方法及接合接头的制造方法

权利要求书

1.一种钢板的摩擦搅拌接合方法，是将旋转工具插入使二个以上的钢板重叠或对接的未接合部，使该旋转工具边旋转边沿着接合的部分移动，通过利用该旋转工具与所述钢板的摩擦热引起的钢板的软化和由搅拌而产生的塑性流动，从而使钢板彼此接合，其中，

所述旋转工具的行进方向的前方，利用夹持未接合部而上下成对地配置的加热装置，在利用旋转工具的接合之前预先对未接合部进行加热，

在所述旋转工具的行进方向的后方，配置用于接合部的再加热的后方加热装置，将利用该后方加热装置进行再加热的区域的再加热后的最高温度设为T_p时，该T_p满足如下关系：

0.6×T_Ac1≤T_p≤1.2×T_Ac1

进而，在所述旋转工具与所述后方加热装置之间，配置用于冷却接合部的冷却装置而对钢板进行冷却，

应予说明，T_Ac1是使用钢板的添加元素量按下式定义的温度；

T_Ac1＝723－10.7〔％Mn〕－16.9〔％Ni〕+29.1〔％Si〕+16.9〔％Cr〕+290〔％As〕+6.38〔％W〕

这里，〔％M〕表示M元素的钢板中的以质量％计的含量。

2.根据权利要求1所述的钢板的摩擦搅拌接合方法，其中，将实施利用旋转工具的接合的位置的旋转工具侧钢板面的最高温度T_t与钢板背面最高温度T_m之差设为ΔT时，该ΔT满足如下范围：

0℃≤|ΔT|≤200℃。

3.根据权利要求2所述的钢板的摩擦搅拌接合方法，其中，将所述T_t和T_m中温度高的一方设为T时，该T满足如下关系：

0.6×T_Ac1＜T＜0.8×T_Melt

其中，T_Melt为钢板的熔点，T_Ac1是使用钢板的添加元素量按下式定义的温度；

T_Ac1＝723－10.7〔％Mn〕－16.9〔％Ni〕+29.1〔％Si〕+16.9〔％Cr〕+290〔％As〕+6.38〔％W〕

这里，〔％M〕表示M元素的钢板中的以质量％计的含量。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的钢板的摩擦搅拌接合方法，其中，所述加热装置为高频感应加热装置，将该加热装置的使用频率设为20kHz～360kHz。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的钢板的摩擦搅拌接合方法，其中，二个以上的钢板的各C量中，将含有更大量C的钢板的C量设为0.1质量％～0.6质量％。

6.根据权利要求4所述的钢板的摩擦搅拌接合方法，其中，二个以上的钢板的各C量中，将含有更大量C的钢板的C量设为0.1质量％～0.6质量％。

7.一种钢板的接合接头的制造方法，其使用权利要求1～6中任一项所述的摩擦搅拌接合方法。