[发明专利]搅拌摩擦焊用工具构件和使用该工具构件的搅拌摩擦焊装置以及搅拌摩擦焊方法有效
| 申请号： | 201780048238.3 | 申请日： | 2017-08-04 |
| 公开（公告）号： | CN109562485B | 公开（公告）日： | 2022-04-15 |
| 发明（设计）人： | 藤井英俊;森贞好昭;船木开;池田功;阿部丰;加藤雅礼 | 申请（专利权）人： | 国立大学法人大阪大学;东芝高新材料公司 |
| 主分类号： | B23K20/12 | 分类号： | B23K20/12;C04B35/584;C04B37/02 |
| 代理公司： | 永新专利商标代理有限公司 72002 | 代理人： | 刘凤岭;陈建全 |
| 地址： | 日本*** | 国省代码： | 暂无信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 搅拌 摩擦 用工 构件 使用 工具 装置 以及 方法 | ||
1.一种搅拌摩擦焊用工具构件，其特征在于：在使台肩部和搅拌针部一体化的由陶瓷构件构成的搅拌摩擦焊用工具构件中，搅拌针部的根部以及台肩部的端部具有曲面形状，在将台肩部的端部的曲率半径设定为R1(mm)、台肩部的外径设定为D(mm)时，R1/D为0.02～0.20；
所述陶瓷构件是每单位面积50μm×50μm的纵横尺寸比为2以上的氮化硅晶体粒子以面积比(％)计为60％以上的氮化硅烧结体；
所述氮化硅烧结体含有15质量％以下的除氮化硅以外的添加成分，而且所述添加成分含有3种以上的选自Y、镧系元素、Al、Mg、Si、Ti、Hf、Mo、C之中的元素；
从所述台肩部的端部至搅拌针部的根部具有倾斜面，所述倾斜面相对于所述搅拌针部的轴直角方向的倾斜角度θ低于0°且在－10°以上；
所述台肩部的端部的曲率半径R1(mm)为0.5mm以上。
2.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊用工具构件，其特征在于：所述陶瓷构件由维氏硬度为1400HV1以上的氮化硅烧结体构成。
3.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊用工具构件，其特征在于：所述搅拌针部的根部的曲率半径R2(mm)为0.1mm以上。
4.根据权利要求2所述的搅拌摩擦焊用工具构件，其特征在于：所述搅拌针部的根部的曲率半径R2(mm)为0.1mm以上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的搅拌摩擦焊用工具构件，其特征在于：所述搅拌针部的顶端部为曲面形状。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的搅拌摩擦焊用工具构件，其特征在于：在所述台肩部的端部形成的曲面形状部的表面粗糙度Ra为10μm以下。
7.一种搅拌摩擦焊装置，其特征在于：其搭载有权利要求1～6中任一项所述的搅拌摩擦焊用工具构件。
8.一种使用权利要求7所述的搅拌摩擦焊装置的搅拌摩擦焊方法，其特征在于：将2个以上的被焊接材料重合，使搅拌摩擦焊用工具构件一边以300rpm以上的转速旋转，一边被推到被焊接材料上。
9.根据权利要求8所述的搅拌摩擦焊方法，其特征在于：所述被焊接材料为钢铁。
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