スクラビング複動式摩擦攪拌点接合継手における異種金属接合界面の局所特性と微細構造の解析

摘要

摩擦攪拌点接合（Friction stir spot welding: FSSW）は固相接合法の一種であり，有力な異種金属接合法として注目されている．FSSWによる異種金属接合は，2005年にマツダのロードスターにおいて自動車製造に適用された実績があり，このとき用いられたのは回転ツールを上板にのみ圧入し，上板のアルミニウム合金の材料流動によって下板の鋼板の新生面を形成することで，異種金属の接触面同士を冶金的に接合する手法である．アルミニウム合金／鋼の溶融溶接は多量の金属間化合物（Intermetallic compound: IMC）が生成されるため困難とされているが，FSSWでは接合中に溶融を伴わないため接合界面のIMC形成を大幅に抑制することが可能である．しかしながら前述のように上板の材料流動で下板の新生面を形成する異種金属接合手法では下板の表面状態の影響を受けやすく，下板が非めっきの超高張力鋼の場合や合金化亜鉛めっきが施されている場合ではFSSW継手は十分な接合強度が得られないことが報告されている．