相異材料接頭、結構體支持構件和lng船、以及相異材料接頭的制造方法
相異材料接頭、結構體支持構件和lng船、以及相異材料接頭的制造方法
【專利摘要】應用于支持由與船體（2）不同種的金屬制作而成的結構體（4）的結構體支持構件（5）中的相異材料接頭（10），具備：與船體側構件（6）接合的第一接頭構件（11）；和與結構側構件（7）填角焊接且與第一接頭構件（11）摩擦攪拌接合的第二接頭構件（12）。第一接頭構件（11）的第一接合面（14）和第二接頭構件（12）的第二接合面（15）大致平坦地形成而相互面接觸，兩個接頭構件（11、12）在寬度方向上排列且長度方向上延伸的多列的摩擦攪拌接合部（21）上相互接合。一對填角焊部（23）從結構側構件（7）的側面（20）設置至與第二接合面（15）相反側的焊接面（16）。各填角焊部（23）在從第二接合面（15）的法線方向觀察時，以與摩擦攪拌接合部（21）中的至少一個重疊的形式配置。
【專利說明】相異材料接頭、結構體支持構件和LNG船、以及相異材料接頭的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及具備由與船體不相同的金屬制作的液化天然氣貯留用的儲罐的LNG船、為了支持由與船體不相同的金屬制作的結構體而介設在船體和該結構體之間的結構體支持構件、以及應用于該結構體支持構件的相異材料接頭。又，本發(fā)明涉及該相異材料接頭的制造方法。
【背景技術】
[0002]LNG船是以液化天然氣作為貨物輸送的船，并且具備將液化天然氣維持超低溫并貯留的儲罐。LNG船的儲罐大致分為薄膜型和獨立型，在采用獨立型儲罐的情況下，儲罐支持構件焊接在船艙內壁，儲罐在船艙內由儲罐支持構件所支持。
[0003]獨立型儲罐形成為球形、圓筒形或方形。在采用球形時，儲罐支持構件形成為圓筒狀或圓錐臺狀而從船艙內壁向上方延伸，在儲罐支持構件的上端接合儲罐的赤道部外表面。另外，用于獨立型球形儲罐的儲罐支持構件因其形狀而被稱為“裙部(skirt)”。
[0004]一般而言，LNG船的船體由鋼材制造，獨立型儲罐為了能夠承受超低溫而由鋁合金制造。儲罐支持構件介于相互不同的金屬材料之間，而鋼材和鋁合金具有不同的熔點，因此不容易將鋼材與鋁合金進行焊接。因此，儲罐支持構件具備由與船體同種的金屬制作而成并固定于船體的船體側構件、和由與儲罐同種的金屬制作而成并固定于儲罐的儲罐側構件，在儲罐支持構件中，為了將船體側構件與儲罐側構件連接，而應用稱為過渡接頭(TJ，transition joint)的相異材料接頭。
[0005]專利文獻I中公開的相異材料接頭具備填角焊接于船體側構件的第一接頭構件、和填角焊接于儲罐側構件的第二接頭構件。第一接頭構件由與船體側構件不相同的金屬制作而成，第二接頭構件由與儲罐側構件不相同的金屬制作而成。通過將第一接頭構件與第二接頭構件接合而構成相異材料接頭。
[0006]專利文獻I公開為了容易接合無法焊接的兩個接頭構件，而采用爆炸焊接法、真空壓延法或燕尾接合(dovetail joint)。另外，由于相異材料接頭非常大，因此在專利文獻I公開的相異材料接頭中制造出在周方向(長度方向)上細分的多個段部，之后，將多個段部依次結合。
[0007]現(xiàn)有技術文獻:
專利文獻:
專利文獻1:日本特開2004-74870號公報。
【發(fā)明內容】
[0008]發(fā)明要解決的問題:
然而，在使用爆炸焊接法的情況下，在第一接頭構件和第二接頭構件之間不得不介入鈦制包層(clad)及鎳制包層(clad)，因此制造成本提高。又，段部的尺寸由于用于進行火藥爆炸的設備的尺寸的因素而受到限制，因此難以制造出長尺寸的段部。因此，相異材料的段部數(shù)量變得非常多，由此相異材料接頭的制造工序變得繁瑣，并且在其組裝時需要龐大的工時。在使用真空壓延法的情況下，也同樣地段部的尺寸由于真空室等的裝置的尺寸的因素而受到限制。因此，產生與爆炸焊接法相同的問題。
[0009]在使用燕尾接合的情況下，將第一接頭構件及第二接頭構件在榫眼的延伸方向上進行排列后，使第一接頭構件相對于第二接頭構件在榫眼的延伸方向上相對移動以能夠構成燕尾接合。然而，榫眼的延伸方向與第一接頭構件及第二接頭構件的寬度方向(儲罐支持構件的半徑方向)一致。因此，在為了確保接合可靠性而試圖縮小間隙時，不得不使段部變小，因此產生與爆炸焊接法相同的問題。
[0010]如專利文獻I公開的那樣，在為了將相異材料接頭與船體側構件和儲罐側構件等接合而采用填角焊時，可以使制造工序變得簡單并且比較容易進行品質管理。然而，在將相異材料接頭應用于船舶時，以來自于船體運動(例如縱搖(pitching)、艏搖(yawing)、橫搖(rolling)、垂蕩(heaving))及波浪外力的加速度為基礎的慣性力作用于相異材料接頭。此夕卜，在將相異材料接頭應用于儲罐支持構件中時，以儲罐的重量、儲罐內LNG的重量及儲罐的熱變形為基礎的載荷也作用于相異材料接頭。
[0011]在將儲罐側構件填角焊接在第二接頭構件上時，在從儲罐側構件至第二接頭構件上設置有一對填角焊部，而儲罐側構件的下端部在一對填角焊部之間沒有與第二接頭構件接合。因此，在一對填角焊部上，基于上下方向的壓縮及拉伸、長度方向及寬度方向(船體側構件的板厚方向)的剪切、朝向儲罐中央側的彎曲等的載荷而容易發(fā)生應力集中。然而，在專利文獻I中，對這樣的應力集中沒有采取任何對策。例如，在觀察使用燕尾接合的相異材料接頭時，填角焊部在俯視時遠離燕尾接合部分地配置。于是，在上下方向的拉伸載荷作用于儲罐支持構件時，在填角焊部和燕尾接合部分之間載荷的傳遞復雜地曲折。因此，在填角焊部上會發(fā)生過大的應力集中。
[0012]在船舶中，除了 LNG船的儲罐以外，例如像形成居住區(qū)域的結構物那樣上部結構物有時由鋁合金制作而成。在將相異材料接頭應用于用來支持這樣的上部結構物的構件中時，也會發(fā)生上述同樣的問題。
[0013]因此，本發(fā)明的目的是能夠容易制造在用來支持由與船體不相同的金屬制作而成的結構體的結構體支持構件中所應用的相異材料接頭，并且緩和在填角焊部上發(fā)生的應力集中。
[0014]解決問題的手段:
為了實現(xiàn)上述目的，根據本發(fā)明的相異材料接頭是應用于為了支持由與船體不同種的金屬制作而成的結構體而介設在所述船體和所述結構體之間的結構體支持構件中的相異材料接頭，具備:由與所述船體同種的金屬制作而成，并接合于所述結構體支持構件的船體側構件的第一接頭構件；和由與所述結構體同種的金屬制作而成，并與所述結構體支持構件的結構側構件填角焊接且與所述第一接頭構件摩擦攪拌接合的第二接頭構件；所述第一接頭構件在與所述船體側構件相反側上具有第一接合面，所述第二接頭構件具有與所述結構側構件填角焊接的焊接面、和與所述焊接面相反側的第二接合面；所述第一接合面及所述第二接合面大致平坦地形成而相互面接觸，所述第一接頭構件及所述第二接頭構件在寬度方向上排列且長度方向上延伸的多列的摩擦攪拌接合部上相互接合；設置有分別從所述結構側構件的兩側面至所述焊接面的一對填角焊部，所述一對填角焊部中的每個在從所述第二接合面的法線方向觀察時，以與所述多列的摩擦攪拌接合部中的至少一列重疊的形式配置。
[0015]根據所述結構，在大致平坦的第一接合面和第二接合面面接觸的狀態(tài)下，第一接合構件與第二接合構件摩擦攪拌接合。因此，與采用燕尾接合等的槽及突起的嵌合的情況相比，可以將第二接頭構件簡單地與第一接頭構件進行組合。而且，只要將保持工具的焊接機械手和焊接臺車等設置為可自動行駛或可搬運的結構，即可容易使摩擦攪拌接合部形成為長尺寸。因此，不需要如爆炸焊接和真空壓延法等那樣因接合技術上的問題而減小段部的長度。因此，可以減少構成相異材料接頭的段部的數(shù)量，并且相異材料接頭乃至結構體支持構件的制造工序變得簡單而降低制造成本。
[0016]而且，多列的摩擦攪拌接合部在相異材料接頭的寬度方向上排列。因此，對于作用于第一接頭構件及第二接頭構件上的長度方向及寬度方向的剪切載荷，強度得到改善。又，對于作用于第一接頭構件及第二接頭構件上的第二接合面的法線方向的壓縮載荷及拉伸載荷，強度得到改善。
[0017]第二接頭構件由與結構體同種的金屬制作而成，因此容易與結構側構件填角焊接。在從結構側構件的側面至第二接頭構件的焊接面設置有一對填角焊部時，各填角焊部在從第二接合面的法線方向觀察時以與多列摩擦攪拌接合部中的至少一列重疊的形式配置。因此，在第二接合面的法線方向作用著壓縮載荷及拉伸載荷時，載荷在填角焊部上以該法線方向順利地傳遞。因此可以良好地緩和在填角焊部上的應力集中。
[0018]也可以是在所述多列的摩擦攪拌接合部中位于設置在最外端的摩擦攪拌接合部之間的一列以上的摩擦攪拌接合部在從所述法線方向觀察時配置在所述一對填角焊部之間。
[0019]根據所述結構，即使將第一接頭構件及第二接頭構件在使大致平坦面相面對的狀態(tài)下相互接合，也可以通過位于設置在最外端的摩擦攪拌接合部之間的摩擦攪拌接合部確保其接合強度。
[0020]也可以是所述多列的摩擦攪拌接合部中的至少兩列形成在所述寬度方向上連接的連續(xù)部；所述一對填角焊部中的每個在從所述法線方向觀察時以與所述連續(xù)部重疊的形式配置。
[0021]根據所述結構，可以在連續(xù)部上，在寬度方向上擴大兩個接頭構件相互在上下方向上接合的區(qū)域。填角焊部與這樣的區(qū)域重疊，因此可以良好地緩和在填角焊部上的應力集中。
[0022]也可以是所述結構側構件在所述側面具有一對坡口，所述填角焊部以分別伸入于所述坡口內的形式設置；所述結構側構件的所述側面在從所述法線方向觀察時以與所述多列的摩擦攪拌接合部中的一列重疊的形式配置。
[0023]根據所述結構，填角焊部伸入于坡口內，因此在填角焊部上的接合強度得到改善。結構側構件的側面在從法線方向觀察時以與多列的摩擦攪拌接合部中的一列重疊的形式配置，因此可以擴大填角焊部中伸入于坡口內的部分與該摩擦攪拌接合部在法線方向上重疊的區(qū)域。因此，可以緩和在伸入于坡口內的部分上的應力集中。
[0024]也可以是所述第二接頭構件具有具備所述第一接合面及所述焊接面的平板部、和以覆蓋所述第一接頭構件的兩側面的形式從所述平板部的寬度方向兩端突出的一對突出部，所述平板部在所述多列的摩擦攪拌接合部上與所述第一接頭構件接合。
[0025]根據所述結構，第一接頭構件的兩側面被一對突出部所覆蓋。借助于此，對于作用于第一接頭構件及所述第二接頭構件上的寬度方向的剪切載荷，強度得到改善。又，在設置有一對突出部時，由于發(fā)揮加強筋(rib)效果，因此可以期待第二接頭構件的剛性改善，并且在進行摩擦攪拌接合及填角焊接時，可以抑制第二接頭構件在寬度方向或長度方向上翹曲而第二接合面遠離第一接合面的情況。
[0026]也可以是所述突出部與所述第一接頭構件摩擦攪拌接合。
[0027]根據所述結構，突出部與第一接頭構件接合，因此在將平板部與第一接頭構件摩擦攪拌接合時以及將結構側構件與第二接頭構件填角焊接時，可以抑制因受熱而導致平板部發(fā)生長度方向的彎曲及寬度方向的彎曲。又，改善第一接頭構件和第二接頭構件的接合強度。
[0028]也可以是所述第二接頭構件具有以覆蓋所述第一接頭構件的與所述第一接合面相反側的面的形式從所述一對突出部的梢端突出的一對折回部。
[0029]根據所述結構，第一接頭構件在第二接合面的法線方向上被夾入平板部和折回部之間。因此，在將平板部與第一接頭構件摩擦攪拌接合及填角焊接時，折回部與第一接頭構件配合而發(fā)揮錨效果，從而可以抑制因受熱而導致平板部發(fā)生長度方向的彎曲及寬度方向的彎曲。又，對于作用于第一接頭構件及第二接頭構件上的法線方向的壓縮載荷及拉伸載荷，強度得到改善。
[0030]也可以是所述折回部與所述第一接頭構件摩擦攪拌接合。
[0031]根據所述結構，改善第一接頭構件和第二接頭構件的接合強度，并且還改善抑制翹曲的效果。
[0032]也可以是通過接合在寬度方向上分割的第一半體及第二半體以此構成所述第二接頭構件。
[0033]根據所述結構，只要使第一半體相對于第一接頭構件在寬度方向上相對移動，并且使第二半體相對于第一接頭構件在寬度方向上相對移動，即可簡單地實現(xiàn)第一接頭構件被夾入平板部和一對折回部之間的結構。
[0034]也可以是所述第一半體及所述第二半體通過所述摩擦攪拌接合部被接合。
[0035]根據所述結構，第一半體和第二半體的接合與摩擦攪拌接合同時進行，因此即使第二接頭構件由兩個部件構成，也不會使制造工序變得復雜。
[0036]也可以是所述第一半體及所述第二半體通過電弧焊接被接合。
[0037]根據所述結構，將第一半體及第二半體分別與第一接頭構件摩擦攪拌接合，因此即使第一半體和第二半體收縮而在分模線上產生間隙等，也可以根據填充金屬的投入量簡單地應對間隙形成，改善第一半體及第二半體的接合可靠性。
[0038]也可以是各所述摩擦攪拌接合部以靠近所述第一接合面的寬度方向中心的一側作為前進側，并且以與此相反側作為后退側。
[0039]根據所述結構，在拉伸載荷和剪切載荷等向寬度方向外側作用于相異材料接頭時，可以提高對于該載荷的強度。
[0040]根據本發(fā)明的結構體支持構件是為了支持由與船體不同種的金屬制作而成的結構體而介設在所述船體和所述結構體之間的結構體支持構件，具備:由與所述船體同種的金屬制作而成并固定于所述船體的船體側構件；由與所述結構體同種的金屬制作而成并固定于所述結構體的結構側構件；和上述的相異材料接頭。又，根據本發(fā)明的LNG船具備船體、由與所述船體不同種的金屬制作而成的儲罐、和作為儲罐支持構件的所述結構體支持構件。
[0041]根據本發(fā)明的相異材料接頭的制造方法是應用于為了支持由與船體不同種的金屬制作而成的結構體而介設在所述船體和所述結構體之間的結構體支持構件中的相異材料接頭的制造方法，具備:由與所述船體同種的金屬制作具有大致平坦的第一接合面的第一接頭構件的第一接頭構件制作工序；由與所述結構體同種的金屬制作具有大致平坦的第二接合面和與該第二接合面相反側的焊接面的第二接頭構件的第二接頭構件制作工序；在所述第一接合面與所述第二接合面面接觸的狀態(tài)下從所述焊接面按壓工具而使其到達至所述第一接合面，并且改變寬度方向的位置地多次進行使工具在保持旋轉的狀態(tài)下在長度方向上移動，從而在寬度方向上排列且長度方向上延伸的多列摩擦攪拌接合部上使所述第一接頭構件及所述第二接頭構件相互摩擦攪拌接合的摩擦攪拌接合工序；和以使從所述結構體支持構件的結構側構件的側面至所述焊接面的一對填角焊部與所述多列摩擦攪拌接合部中的至少一列重疊地配置的方式將所述結構側構件與所述第二接頭構件填角焊接的填角焊接工序。
[0042]根據所述方法，可以減少構成相異材料接頭的段部的數(shù)量，并且使相異材料接頭乃至結構體支持構件的制造工序變得簡單而降低制造成本。又，對于作用于第一接頭構件及第二接頭構件上的長度方向及寬度方向的剪切載荷，強度得到改善。對于作用于第一接頭構件及第二接頭構件上的第二接合面的法線方向的壓縮載荷及拉伸載荷，強度也得到改善。在第二接合面的法線方向上作用著壓縮載荷及拉伸載荷時，載荷在填角焊部上以該法線方向順利地傳遞，因此可以良好地緩和在填角焊部上的應力集中。
[0043]也可以是在所述第二接頭構件制作工序中，制作將所述第二接頭構件在寬度方向上分割的第一半體及第二半體，所述第一半體及所述第二半體具有具備所述第二接合面及所述焊接面的寬度方向一側半部分的平板半部、和從所述平板半部的端部突出的突出部；所述摩擦攪拌接合工序具有:使所述第一半體相對于所述第一接頭構件在寬度方向上相對移動，以此以使所述第一半體的平板半部覆蓋所述第一接合面且使所述突出部覆蓋所述第一接頭構件的側面的方式將所述第一半體組裝在所述第一接頭構件上的第一組裝工序；將工具從所述第一半體的所述焊接面按壓而使其到達至所述第一接合面，并且使工具在保持旋轉的狀態(tài)下在長度方向上移動，從而在寬度方向上排列且長度方向上延伸的多列摩擦攪拌接合部上使所述第一接頭構件及所述第一半體相互摩擦攪拌接合的第一摩擦攪拌接合工序；使所述第二半體相對于所述第一接頭構件在寬度方向上相對移動，以此以使所述第二半體的平板半部覆蓋所述第一接合面且使所述突出部覆蓋所述第一接頭構件的側面的方式將所述第二半體組裝在所述第一接頭構件上的第二組裝工序；將工具從所述第一半體的所述焊接面按壓而使其到達至所述第一接合面，并且使工具在保持旋轉的狀態(tài)下在長度方向上移動，從而在寬度方向上排列且長度方向上延伸的多列摩擦攪拌接合部上使所述第一接頭構件及所述第二半體相互摩擦攪拌接合的第二摩擦攪拌接合工序；和將所述第一半體及所述第二半體沿著所述第一半體和所述第二半體的分模線接合的半體接合工序。[0044]根據所述方法，在第二接頭構件具有一對突出部時，預先制作在寬度方向上分割的第一半體及第二半體。假設第二接頭構件由單一的部件構成，則為了將第一接頭構件與第二接頭構件組裝，而預先將第一接頭構件和第二接頭構件在長度方向上以一直線狀排列，并且使第一接頭構件相對于第二接頭構件在長度方向上相對移動。于是，在相異材料接頭的制造設備中，有必要在用于將第一接頭構件與第二接頭構件接合的區(qū)域上確保各段部長度的兩倍以上的尺寸。反而言之，有必要與該區(qū)域相配地縮短段部長度。相對于此，在本實施形態(tài)中，通過相互接合寬度方向上一分為二的一對半體而構成第二接頭構件。因此，只要預先將第一半體及第二半體與第一接頭構件在寬度方向上相鄰地設置即可。因此，可以盡可能增大相異材料接頭的段部長度。該制造方法尤其是在制造寬度方向及長度方向上大型的相異材料接頭時有利。
[0045]也可以是在所述半體接合工序中，使工具沿著所述第一半體和所述第二半體之間的分模線移動，從而使所述第二半體與所述第一接頭構件摩擦攪拌接合的同時與所述第一半體成為一體。
[0046]根據所述方法，多列摩擦攪拌接合部中的一列有效利用于第二半體與第一半體的一體化。像這樣，即使第二接合構件由兩個半體構成，也由于將它們一體化的作業(yè)和與第一接頭構件的接合同時進行，所以相異材料接頭的制造作業(yè)不會變得繁瑣。
[0047]發(fā)明效果:
根據本發(fā)明，可以容易制造應用于結構體支持構件中的相異材料接頭，又可以良好地緩和在填角焊部上的應力集中。根據本發(fā)明的上述及其他目的、特征及優(yōu)點在參照附圖的基礎上，由以下的優(yōu)選的實施形態(tài)的詳細說明得以明了。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0048]圖1是將應用了根據本發(fā)明的實施形態(tài)的相異材料接頭的LNG船的局部剖切而示出的立體圖；
圖2是示出圖1所示的LNG船的內部結構的局部剖視圖；
圖3是示出根據本發(fā)明的第一實施形態(tài)的相異材料接頭的剖視圖；
圖4A是圖3所示的相異材料接頭的分解立體圖；
圖4B是示出在圖4A所示的第一接頭構件上接合了第二接頭構件的狀態(tài)的立體圖；
圖4C是示出在圖4B所示的第一接頭構件上接合了船體側構件的狀態(tài)的立體圖；
圖4D是示出在圖4C所示的第二接頭構件上接合了儲罐側構件的狀態(tài)的立體圖；
圖4E是說明圖4C所示的摩擦攪拌接合部的前進側及后退側的位置關系的立體圖；
圖5是示出根據本發(fā)明的第二實施形態(tài)的相異材料接頭的剖視圖；
圖6是示出根據本發(fā)明的第三實施形態(tài)的相異材料接頭的剖視圖；
圖7A是圖6所示的相異材料接頭的分解立體圖；
圖7B是示出將圖7A所示的第一半體與第一接頭構件接合后的狀態(tài)的立體圖；
圖7C是將圖7B所示的第二半體與第一接頭構件及第一半體接合后的狀態(tài)的立體圖； 圖8是示出根據本發(fā)明的第四實施形態(tài)的相異材料接頭的剖視圖；
圖9是示出根據本發(fā)明的第五實施形態(tài)的相異材料接頭的剖視圖；
圖1OA是圖9所示的相異材料接頭的分解立體圖； 圖1OB是示出將圖1OA所示的第一半體與第一接頭構件接合后的狀態(tài)的立體圖；
圖1OC是示出將圖1OB所示的第二半體與第一接頭構件接合后的狀態(tài)的立體圖；
圖11是示出根據本發(fā)明的第五實施形態(tài)的變形例的相異材料接頭的剖視圖。
【具體實施方式】
[0049]以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施形態(tài)。另外，在所有附圖中，對于相同或對應的要素標以相同的符號，并且省略重復的詳細說明。在以下的說明中，作為由與船體不同種的金屬制作而成的結構體的一個示例，例示貯留液化天然氣的儲罐。
[0050][第一實施形態(tài)]
圖1是將根據本發(fā)明的實施形態(tài)的LNG船I的局部剖切而示出的立體圖。LNG船I是輸送超低溫(例如一 163°C)的液化天然氣(LNG)的船，并且具備具有船艙3的船體2、和以超低溫維持并留LNG的多個儲iil 4。儲4各納于船艙3內，在船體2的如后方向上排列。在本實施形態(tài)中，儲罐4為所謂獨立型，并且由儲罐支持構件5 (以下稱為“裙部”)所支持。又，儲罐4形成為球形，裙部5形成為使軸線在上下方向上延伸的圓筒狀。裙部5在下端部與船體2 (例如船艙底壁)連接，在上端部與儲罐4連接。
[0051]圖2是示出圖1所示的LNG船I的內部結構的局部剖視圖。如圖2所示，裙部5具備與船體2連接的船體側構件6、和與儲罐4連接的儲罐側構件7。船體側構件6及儲罐側構件7均形成為圓筒狀。船體側構件6在下端部與船體2連接，并且從船體2向上方延伸。儲罐側構件7在下端部與船體側構件6的上端部連接,并且從船體側構件6向上方延伸。儲罐側構件7在上端部與儲罐4的赤道部外表面連接。
[0052]船體側構件6與船體2相同地由鋼材制作而成，另一方面，儲罐側構件7與儲罐4相同地由鋁合金制作而成。為了在上下方向上連接由相互不同的金屬制作而成的兩個構件
6、7，而在裙部5中應用相異材料接頭10。相異材料接頭10介設于船體側構件6的上端部和儲罐側構件7的下端部之間。在本實施形態(tài)中，裙部5為圓筒狀，因此相異材料接頭10與它相配地在俯視時形成為環(huán)狀。
[0053]以下，在裙部5、船體側構件6及儲罐側構件7的板厚方向中，配置有裙部5的軸線和儲罐4等的一側稱為“內側”，將其相反側稱為“外側”?！鞍搴穹较颉迸c裙部5的徑方向一致，并且與相異材料接頭10的寬度方向一致。將裙部5、船體側構件6、儲罐側構件7及相異材料接頭10的俯視時的延伸方向稱為“周方向”或“長度方向”。
[0054]裙部5的直徑非常大(例如40?50m)，因此船體側構件6通過將周方向上細分的多個段部依次連接，以此構成圓筒狀(俯視時環(huán)狀)。相鄰的兩個段部可以被焊接，也可以通過螺栓或鉚釘連接。對于與船體側構件6 —起構成裙部5的儲罐側構件7及相異材料接頭10也是相同的。
[0055]圖3是示出根據本發(fā)明的第一實施形態(tài)的相異材料接頭10的剖視圖。如圖3所示，相異材料接頭10具備第一接頭構件11和第二接頭構件12。第一接頭構件11由與船體2 (參照圖2)及船體側構件6同種的金屬(鋼材)制作而成，第二接頭構件12由與儲罐4(參照圖2)及儲罐側構件7同種的金屬(鋁合金)制作而成。然而，第一接頭構件11沒有必要一定由與船體2及船體側構件6完全相同的材料制作而成。第二接頭構件12也是相同的。另外，因為考慮到低溫韌性及焊接性等，所以在第一接頭構件11中優(yōu)選地應用奧氏體不銹鋼。因為考慮到加工性、耐腐蝕性、強度及焊接性等，所以在第二接頭構件12中優(yōu)選地應用Al-Mn系合金(3000系)或Al-Mg系合金(5000系)。第一接頭構件11填角焊接在船體側構件6上，第二接頭構件12填角焊接在儲罐側構件7上且與第一接頭構件11摩擦攪拌接合。
[0056]圖4A是圖3所示的相異材料接頭10的分解立體圖。如圖4A所示，第一接頭構件11形成為平板狀。在本實施形態(tài)中，第二接頭構件12的大致全部形成為平板狀(關于不是這樣的情況，可參照第二實施形態(tài)?第五實施形態(tài))。第一接頭構件11具有與船體側構件6的上表面17接合的下表面13、和與船體側構件6及下表面13相反側的第一接合面14。下表面13及第一接合面14大致平坦并且水平且平行地延伸。第二接頭構件12具有與儲罐側構件7接合的焊接面16、和與該焊接面16相反側的第二接合面15。這些第二接合面15及焊接面16也大致平坦并且水平且平行地延伸。第一接合面14朝向上方，第二接合面15朝向下方。第一接合面14和第二接合面15在俯視時具有大致相同的尺寸。
[0057]圖4B是示出將圖4A所示的第一接頭構件11與第二接頭構件12接合后的狀態(tài)的立體圖。如圖4B所示，第一接合面14在前后方向及左右方向上不發(fā)生位置偏離地與第二接合面15在上下方向上重疊而與該第二接合面15面接觸。第一接合面14及第二接合面15被水平地配置，因此第一接合面14的法線及第二接合面15的法線朝向上下方向。在像這樣將兩個接頭構件11、12重疊后，使第一接頭構件11與第二接頭構件12通過摩擦攪拌相接合。
[0058]在摩擦攪拌接合中使用具有能夠以高速旋轉的梢端的工具(參照圖4E)。首先，在使工具的梢端旋轉的同時將工具按壓在第二接頭構件12的焊接面16上。于是，因摩擦熱的產生而第二接頭構件12開始軟化，從而可以從焊接面16向下方按壓工具。然后，使工具到達至第一接合面15。之后，使工具的梢端保持旋轉的狀態(tài)下，使工具在第二接頭構件12的長度方向上移動。于是，第一接頭構件11及第二接頭構件12在沿著工具的移動路徑的部分上,通過塑性流動并被攪拌以此形成一體。
[0059]以下，將沿著工具的移動路徑的部分且第一接頭構件11及第二接頭構件12通過塑性流動而形成一體的部分稱為“摩擦攪拌接合部”或“FSW部”。另外，F(xiàn)SW部21的截面形成為倒三角形狀或倒梯形狀，其從按壓工具的位置向工具的進入方向逐漸變細。
[0060]在該相異材料接頭10中，在寬度方向上排列的多列的FSW部21在長度方向上延伸。即，在寬度方向上改變按壓工具的位置的同時重復地多次進行工具在長度方向上的移動。在本實施形態(tài)中，設置有在寬度方向上排列的五列的FSW部21，因此進行五次的工具在長度方向上的移動。
[0061]在從各段部的長度方向一端至另一端的整體上設置有FSW部21。在這樣的段部依次被連接時，多列的FSW部21在周方向上連續(xù)地延伸。因此，在相異材料接頭10上設置有大致同心且俯視時形成為環(huán)狀的多個FSW部21。
[0062]工具的移動可以通過保持工具地在焊接面16上自行行駛的焊接機械手(未圖示)、在長度方向上平行地延伸的軌道(未圖示)上被搬運并引導的焊接臺車(未圖示)等實現(xiàn)。不僅可以增大前者的焊接機械手的可續(xù)航距離，而且還可以使限定后者的焊接臺車的可搬運距離的軌道的長度比在爆炸焊接法和真空壓延法等中允許的段部的長度大。因此，構成相異材料接頭10的段部的長度不會因接合技術上的問題而受到限制，與爆炸焊接法和真空壓延法等相比，可以使各段部變長。于是，可以減少相異材料接頭10的段部數(shù)量，可以降低相異材料接頭10乃至裙部5及LNG船I的制造工時及制造成本。
[0063]圖4C是示出將圖4B所示的第一接頭構件11與船體側構件6接合后的狀態(tài)的立體圖。如圖4C所示，第一接頭構件11以使寬度方向的中心線與船體側構件6的板厚方向的中心線對齊的形式設置在船體側構件6的上表面。第一接頭構件11的寬度大于船體側構件6的板厚，第一接頭構件11的寬度方向一端部及另一端部分別從船體側構件6的上端部向板厚方向內側及外側突出。
[0064]船體側構件6填角焊接在第一接頭構件11上。在本實施形態(tài)中，船體側構件6的上表面17的外緣填角焊接在第一接頭構件11的下表面13上，船體側構件6的上表面17的內緣填角焊接在第一接頭構件11的下表面13上。這樣，在船體側構件6和相異材料接頭10的邊界部位，一對填角焊部22在儲罐側構件7的板厚方向(S卩，相異材料接頭10的寬度方向)上分離地形成，并以焊珠狀在長度方向上延伸。另外，在進行填角焊接時，也可以將船體側構件6和相異材料接頭10與在向船體2的搭載時的情況上下相反地進行設置。第一接頭構件11由與船體側構件6同種的金屬制作而成，因此可以容易進行填角焊。
[0065]圖4D是示出將圖4C所示的第二接頭構件12與儲罐側構件7接合后的狀態(tài)的立體圖。如圖4D所示，儲罐側構件7的下表面18以使板厚方向的中心線與第二接頭構件12的板厚方向的中心線對齊的形式設置在第二接頭構件12的焊接面16上。第二接頭構件12的寬度大于儲罐側構件7的板厚。第二接頭構件12的寬度方向一端部從儲罐側構件7的下表面18的內緣向板厚方向內側突出，第二接頭構件12的寬度方向另一端部從儲罐側構件7的下表面18的外緣向板厚方向外側突出。
[0066]儲罐側構件7填角焊接在第二接頭構件12上。在本實施形態(tài)中，儲罐側構件7的下表面18的外緣填角焊接在第二接頭構件12的焊接面16上，儲罐側構件7的下表面18的內緣填角焊接在第二接頭構件12的焊接面16上。在儲罐側構件7和相異材料接頭10的邊界上設置有一對填角焊部23。內側的填角焊部23設置在從儲罐側構件7的內側面20的下端部至第二接頭構件12的焊接面16的范圍，外側的填角焊部23設置在從儲罐側構件7的外側面20的下端部至第二接頭構件12的焊接面16的范圍。這樣，一對填角焊部23在儲罐側構件7的板厚方向(相異材料接頭10的寬度方向)上分離，并且以焊珠狀在長度方向上延伸。
[0067]返回到圖3，各填角焊部23在從第二接合面15的法線方向(即，上下方向)觀察時，以與相異材料接頭10的FSW部21重疊的形式配置。因此，在設置有填角焊部23的位置上，第二接頭構件12通過FSW部21與第一接頭構件11接合，并且第二接頭構件12通過填角焊部23與儲罐側構件7接合，而儲罐側構件7通過第二接頭構件12與第一接頭構件11在上下方向上直線結合。
[0068]因此，在上下方向的拉伸載荷作用于裙部5時，載荷在上下方向上順利地傳遞。在向內側彎曲的那樣的彎曲載荷作用于裙部5時，也與上述相同。假設填角焊部23和FSW部21在俯視時配置在不同的位置上，則載荷的傳遞在填角焊部23和FSW部21之間變得復雜化，因此存在填角焊部23上發(fā)生過大的應力集中的擔憂。相對于此，在根據本實施形態(tài)的裙部5中，可以緩和復雜的載荷傳遞，借助于此可以緩和在填角焊部23上的應力集中。
[0069]又，在儲罐側構件7的下表面18的外緣及內緣上形成有一對坡口 19。一對填角焊部23以伸入于對應的坡口 19內的形式設置，各填角焊部23具有大致正三角形狀的截面。鋁合金制的儲罐側構件7的板厚大于鋼制的船體側構件6的板厚。在該儲罐側構件7的下表面18上實施坡口加工，因此改善填角焊部23的接合強度。
[0070]此外，假設將儲罐側構件7的內側面20向下方延長時，該延長的假想面不僅通過在俯視時與內側的填角焊部23重疊的FSW部21的上端而且還通過其下端。即，儲罐側構件7的內側面20在從第二接合面15的法線方向觀察時，與FSW部21重疊。另一方面，坡口 19從該內側面20向儲罐側構件7的板厚方向中心側切入，從而填角焊部23伸入至該坡口 19內。因此，可以在設置坡口 19的同時良好地擴大填角焊部23與FSW部21在俯視時重疊的面積。儲罐側構件7的外側面20、外側的填角焊部23和與它重疊地配置的FSW部21之間的關系也是相同的。
[0071]儲罐側構件7以使其下表面18與第二接頭構件12的焊接面16面接觸的形式填角焊接在第二接頭構件12上。因此，在儲罐側構件7的下表面18中夾在一對填角焊部23之間的部分處于與第二接頭構件12的上表面接觸的狀態(tài)。因此，由于儲罐4的重量及儲罐4內的液化天然氣的重量而壓縮載荷在垂直方向上作用于裙部5時，可以使載荷通過相異材料接頭10及船體側構件6傳遞至船體2，可以使船體2最終承受該載荷。
[0072]在本實施形態(tài)中，在寬度方向上大致隔著等間隔設置有五列的FSW部21。從第二接合面15的法線方向觀察時，最外端兩列的FSW部21以與一對填角焊部23重疊的形式配置，中間三列的FSW部21以在一對填角焊部23之間在寬度方向上排列的形式配置。像這樣，從第二接合面15的法線方向觀察時，在一對填角焊部23之間設置有多列FSW部21，因此即使第一接頭構件11與第二接頭構件12以使平坦面相面對的狀態(tài)接合，也可以提高其接合強度。
[0073]圖4E是示出圖4C所示的FSW部21的前進側AS及后退側RS的配置的立體圖。通過在使摩擦攪拌接合用的工具30旋轉的同時在相異材料接頭的長度方向上使該工具30移動，以此使各FSW部21以具有一定程度的寬度的形式形成。在工具30的移動中，工具30的旋轉方向不發(fā)生變化。在使工具30在長度方向上移動時，形成具有一定寬度的FSW部21。在FSW部21中寬度方向一方側的端部上，工具30的旋轉方向與工具30的移動方向相同。在其相反側的端部上，工具30的旋轉方向與工具30的移動方向相反。在以下說明中，在FSW部21的寬度方向兩側中，將工具的旋轉方向與工具的移動方向相同的一側稱為“前進側AS”。將工具的旋轉方向與工具的移動方向相反的一側稱為“后退側RS”。
[0074]在前進側AS上，容易發(fā)生所謂的吊鉤型缺陷(hooking)。因此，在后退側RS上，可以相比于前進側AS提高第一接頭構件11和第二接頭構件12的接合強度。在本實施形態(tài)中，除了寬度方向中央的FSW部以外，對于任意一個FSW部21均是前進側AS配置在靠近相異材料接頭10的寬度方向中央的位置上，后退側RS配置在遠離相異材料接頭10的寬度方向中央的位置上。借助于此，相異材料接頭10對寬度方向的剪切載荷和拉伸載荷等的強度提聞。
[0075]在試圖將各FSW部21的后退側RS位于寬度方向端緣側時，如果不改變工具30的旋轉方向，則需要使在形成從寬度方向中央觀察時位于一方側(例如板厚方向內側)的FSW部21時的工具30的移動方向、和在形成從寬度方向中央觀察時位于另一方側(例如板厚方向外側)的FSW部21時的工具的移動方向相反。反過來利用這一點，將一方側的FSW部21和另一方側的FSW部21交替地形成時，可以在使工具30在長度方向上往返一次的期間形成兩列FSW部21。由于不存在工具30的空行駛，因此改善相異材料接頭10的制造效率。
[0076]在摩擦攪拌接合用的工具30的外周面上，以促進材料的攪拌等為目的切割有螺紋槽。在本實施形態(tài)中，工具30的旋轉方向與螺紋的卷繞方向相反。在圖4E所示的示例中，從工具30的上方觀察時工具30以順時針旋轉，而工具30的螺紋是逆時針卷繞。根據工具30的旋轉方向與螺紋的卷繞方向相同或相反，材料的攪拌機理是不同的。因此，使方向一致時和不一致時的FSW部21的品質也是不同的。
[0077]為了在不改變工具30的移動方向的情況下如上述那樣配置各FSW部21的后退側RS及前進側FS，而需要改變工具30的旋轉方向。而且，為了穩(wěn)定FSW部21的品質，需要更換工具30以隨著工具30的旋轉方向的變化改變螺紋的卷繞方向。在本實施形態(tài)中，通過改變工具的移動方向來如上述那樣配置后退側RS及前進側FS，因此即使不進行工具的更換作業(yè)，也可以穩(wěn)定FSW部21的品質。
[0078]以下，基于本案發(fā)明人進行的實驗結果說明考慮FSW部21的前進側FS及后退側RS的配置所得到的效果。本案發(fā)明人如表1所示準備了使各FSW部21的后退側RS位于寬度方向端緣側的相異材料接頭的試驗片(相當于本實施形態(tài))、和使所有的FSW部21的后退側RS位于相同側上的相異材料接頭的試驗片(相對于本實施形態(tài)的比較例)，并且分別測定了這兩個試驗片的拉伸強度。另外，表1中的拉伸強度σ為招板(aluminium web)(在上述實施形態(tài)的說明中稱為“儲罐側構件7”)換算的公稱應力，并且進行表欄外所示的計算而算出。
[0079]又，本案發(fā)明人如表2所示準備了將鋁合金制的平板和不銹鋼制的平板通過摩擦攪拌接合而制成的試驗片，并且分別測定了在拉伸鋁合金制的平板的后退側時的試驗片的拉伸剪切強度、和在拉伸鋁合金制的平板的前進側時的試驗片的拉伸剪切強度。另外，試驗片N0.1是使用梢端直徑為7mm的摩擦攪拌接合工具而制成，試驗片N0.2是使用梢端直徑為9_的摩擦攪拌接合工具而制成。
[0080][表 I]
【權利要求】
1.一種相異材料接頭，是應用于為了支持由與船體不同種的金屬制作而成的結構體而介設在所述船體和所述結構體之間的結構體支持構件中的相異材料接頭，具備: 由與所述船體同種的金屬制作而成，并接合于所述結構體支持構件的船體側構件的第一接頭構件；和 由與所述結構體同種的金屬制作而成，并與所述結構體支持構件的結構側構件填角焊接且與所述第一接頭構件摩擦攪拌接合的第二接頭構件； 所述第一接頭構件在與所述船體側構件相反側上具有第一接合面，所述第二接頭構件具有與所述結構側構件填角焊接的焊接面、和與所述焊接面相反側的第二接合面； 所述第一接合面及所述第二接合面大致平坦地形成而相互面接觸，所述第一接頭構件及所述第二接頭構件在寬度方向上排列且長度方向上延伸的多列的摩擦攪拌接合部上相互接合； 設置有分別從所述結構側構件的側面至所述焊接面的一對填角焊部，所述一對填角焊部中的每個在從所述第二接合面的法線方向觀察時，以與所述多列的摩擦攪拌接合部中的至少一列重疊的形式配置。
2.根據權利要求1所述的相異材料接頭，其特征在于，在所述多列的摩擦攪拌接合部中位于設置在最外端的摩擦攪拌接合部之間的一列以上的摩擦攪拌接合部在從所述法線方向觀察時配置在所述一對填角焊部之間。
3.根據權利要求1或2所述的相異材料接頭，其特征在于， 所述多列的摩擦攪拌接合部中的至少兩列形成在所述寬度方向上連接的連續(xù)部； 所述一對填角焊部中的每個在從所述法線方向觀察時以與所述連續(xù)部重疊的形式配置。
4.根據權利要求1至3中任意一項所述的相異材料接頭，其特征在于， 所述結構側構件在所述側面具有一對坡口，所述填角焊部以分別伸入于所述坡口內的形式設置； 所述結構側構件的所述側面在從所述法線方向觀察時以與所述多列的摩擦攪拌接合部中的一列重疊的形式配置。
5.根據權利要求1至4中任意一項所述的相異材料接頭，其特征在于，所述第二接頭構件具有具備所述第一接合面及所述焊接面的平板部、和以覆蓋所述第一接頭構件的兩側面的形式從所述平板部的寬度方向兩端突出的一對突出部，所述平板部在所述多列的摩擦攪拌接合部上與所述第一接頭構件接合。
6.根據權利要求5所述的相異材料接頭，其特征在于，所述突出部與所述第一接頭構件摩擦攪拌接合。
7.根據權利要求5或6所述的相異材料接頭，其特征在于，所述第二接頭構件具有以覆蓋所述第一接頭構件的與所述第一接合面相反側的面的形式從所述一對突出部的梢端突出的一對折回部。
8.根據權利要求7所述的相異材料接頭，其特征在于，所述折回部與所述第一接頭構件摩擦攪拌接合。
9.根據權利要求5至8中任意一項所述的相異材料接頭，其特征在于，通過接合在寬度方向上分割的第一半體及第二半體以此構成所述第二接頭構件。
10.根據權利要求9所述的相異材料接頭，其特征在于，所述第一半體及所述第二半體通過所述摩擦攪拌接合被接合。
11.根據權利要求9所述的相異材料接頭，其特征在于，所述第一半體及所述第二半體通過電弧焊接被接合。
12.根據權利要求1至11中任意一項所述的相異材料接頭，其特征在于，各所述摩擦攪拌接合部以靠近所述第一接合面的寬度方向中心的一側作為前進側，并且以與此相反側作為后退側。
13.—種結構體支持構件，是為了支持由與船體不同種的金屬制作而成的結構體而介設在所述船體和所述結構體之間的結構體支持構件，具備: 由與所述船體同種的金屬制作而成并固定于所述船體的船體側構件、由與所述結構體同種的金屬制作而成并固定于所述結構體的結構側構件、和相異材料接頭； 所述相異材料接頭具備:由與所述船體同種的金屬制作而成，并接合于所述結構體支持構件的船體側構件的第一接頭構件；和由與所述結構體同種的金屬制作而成，并與所述結構體支持構件的結構側構件填角焊接且與所述第一接頭構件摩擦攪拌接合的第二接頭構件； 所述第一接頭構件在與所述船體側構件相反側上具有第一接合面，所述第二接頭構件具有與所述結構側構件填角焊接的焊接面、和與所述焊接面相反側的第二接合面； 所述第一接合面及所述第二接合面大致平坦地形成而相互面接觸，所述第一接頭構件及所述第二接頭構件在寬度方向上排列且長度方向上延伸的多列的摩擦攪拌接合部上相互接合； 設置有分別從所述結構側構件的側面至所述焊接面的一對填角焊部，所述一對填角焊部中的每個在從所述第二接合面的法線方向觀察時，以與所述多列的摩擦攪拌接合部中的至少一列重疊的形式配置。
14.一種LNG船，具備船體、由與所述船體不同種的金屬制作而成的儲罐、和為了支持所述儲罐而介設在所述船體和所述儲罐之間的儲罐支持構件； 所述儲罐支持構件具備由與所述船體同種的金屬制作而成并固定于所述船體的船體側構件、由與所述儲罐同種的金屬制作而成并固定于所述儲罐的儲罐側構件、和相異材料接頭; 所述相異材料接頭具備:由與所述船體同種的金屬制作而成，并接合于所述儲罐支持構件的船體側構件的第一接頭構件；和由與所述儲罐同種的金屬制作而成，并與所述儲罐支持構件的儲罐側構件填角焊接且與所述第一接頭構件摩擦攪拌接合的第二接頭構件； 所述第一接頭構件在與所述船體側構件相反側上具有第一接合面，所述第二接頭構件具有與所述儲罐側構件填角焊接的焊接面、和與所述焊接面相反側的第二接合面； 所述第一接合面及所述第二接合面大致平坦地形成而相互面接觸，所述第一接頭構件及所述第二接頭構件在寬度方向上排列且長度方向上延伸的多列的摩擦攪拌接合部上相互接合； 設置有分別從所述儲罐 側構件的側面至所述焊接面的一對填角焊部，所述一對填角焊部中的每個在從所述第二接合面的法線方向觀察時，以與所述多列的摩擦攪拌接合部中的至少一列重疊的形式配置。
15.一種相異材料接頭的制造方法，是應用于為了支持由與船體不同種的金屬制作而成的結構體而介設在所述船體和所述結構體之間的結構體支持構件中的相異材料接頭的制造方法，具備: 由與所述船體同種的金屬制作具有大致平坦的第一接合面的第一接頭構件的第一接頭構件制作工序； 由與所述結構體同種的金屬制作具有大致平坦的第二接合面和與該第二接合面相反側的焊接面的第二接頭構件的第二接頭構件制作工序； 在所述第一接合面與所述第二接合面面接觸的狀態(tài)下從所述焊接面按壓工具而使其到達至所述第一接合面，并且改變寬度方向的位置地多次進行使工具在保持旋轉的狀態(tài)下在長度方向上移動，從而在寬度方向上排列且長度方向上延伸的多列摩擦攪拌接合部上使所述第一接頭構件及所述第二接頭構件相互摩擦攪拌接合的摩擦攪拌接合工序；和 以使從所述結構體支持構件的結構側構件的側面至所述焊接面的一對填角焊部與所述多列摩擦攪拌接合部中的至少一列重疊地配置的方式將所述結構側構件與所述第二接頭構件填角焊接的填角焊接工序。
16.根據權利要求15所述的相異材料接頭的制造方法，其特征在于， 在所述第二接頭構件制作工序中，制作將所述第二接頭構件在寬度方向上分割的第一半體及第二半體，所述第一半體及所述第二半體具有具備所述第二接合面及所述焊接面的寬度方向一側半部分的平板半部、和從所述平板半部的端部突出的突出部； 所述摩擦攪拌接合工序具有: 使所述第一半體相對于所述第一接頭構件在寬度方向上相對移動，以此以使所述第一半體的平板半部覆蓋所述第一接合面且使所述突出部覆蓋所述第一接頭構件的側面的方式將所述第一半體組裝在所述第一接頭構件上的第一組裝工序； 將工具從所述第一半體的所述焊接面按壓而使其到達至所述第一接合面，并且使工具在保持旋轉的狀態(tài)下在長度方向上移動，從而在寬度方向上排列且長度方向上延伸的多列摩擦攪拌接合部上使所述第一接頭構件及所述第一半體相互摩擦攪拌接合的第一摩擦攪拌接合工序； 使所述第二半體相對于所述第一接頭構件在寬度方向上相對移動，以此以使所述第二半體的平板半部覆蓋所述第一接合面且使所述突出部覆蓋所述第一接頭構件的側面的方式將所述第二半體組裝在所述第一接頭構件上的第二組裝工序； 將工具從所述第一半體的所述焊接面按壓而使其到達至所述第一接合面，并且使工具在保持旋轉的狀態(tài)下在長度方向上移動，從而在寬度方向上排列且長度方向上延伸的多列摩擦攪拌接合部上使所述第一接頭構件及所述第二半體相互摩擦攪拌接合的第二摩擦攪拌接合工序；和 將所述第一半體及所述第二半體沿著所述第一半體和所述第二半體的分模線接合的半體接合工序。
17.根據權利要求16所述的相異材料接頭的制造方法，其特征在于，在所述半體接合工序中，使工具沿著所述第一半體和所述第二半體之間的分模線移動，從而使所述第二半體與所述第一接頭構件摩擦攪拌接合的同時與所述第一半體成為一體。
【文檔編號】B63B25/16GK103930344SQ201280056622
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2012年5月1日 優(yōu)先權日:2011年11月22日
【發(fā)明者】孝岡祐吉, 清末孝昭, 藤本光生, 西田英人, 吉田巧, 三谷典子 申請人:川崎重工業(yè)株式會社
【專利摘要】應用于支持由與船體（2）不同種的金屬制作而成的結構體（4）的結構體支持構件（5）中的相異材料接頭（10），具備：與船體側構件（6）接合的第一接頭構件（11）；和與結構側構件（7）填角焊接且與第一接頭構件（11）摩擦攪拌接合的第二接頭構件（12）。第一接頭構件（11）的第一接合面（14）和第二接頭構件（12）的第二接合面（15）大致平坦地形成而相互面接觸，兩個接頭構件（11、12）在寬度方向上排列且長度方向上延伸的多列的摩擦攪拌接合部（21）上相互接合。一對填角焊部（23）從結構側構件（7）的側面（20）設置至與第二接合面（15）相反側的焊接面（16）。各填角焊部（23）在從第二接合面（15）的法線方向觀察時，以與摩擦攪拌接合部（21）中的至少一個重疊的形式配置。
【專利說明】相異材料接頭、結構體支持構件和LNG船、以及相異材料接頭的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及具備由與船體不相同的金屬制作的液化天然氣貯留用的儲罐的LNG船、為了支持由與船體不相同的金屬制作的結構體而介設在船體和該結構體之間的結構體支持構件、以及應用于該結構體支持構件的相異材料接頭。又，本發(fā)明涉及該相異材料接頭的制造方法。
【背景技術】
[0002]LNG船是以液化天然氣作為貨物輸送的船，并且具備將液化天然氣維持超低溫并貯留的儲罐。LNG船的儲罐大致分為薄膜型和獨立型，在采用獨立型儲罐的情況下，儲罐支持構件焊接在船艙內壁，儲罐在船艙內由儲罐支持構件所支持。
[0003]獨立型儲罐形成為球形、圓筒形或方形。在采用球形時，儲罐支持構件形成為圓筒狀或圓錐臺狀而從船艙內壁向上方延伸，在儲罐支持構件的上端接合儲罐的赤道部外表面。另外，用于獨立型球形儲罐的儲罐支持構件因其形狀而被稱為“裙部(skirt)”。
[0004]一般而言，LNG船的船體由鋼材制造，獨立型儲罐為了能夠承受超低溫而由鋁合金制造。儲罐支持構件介于相互不同的金屬材料之間，而鋼材和鋁合金具有不同的熔點，因此不容易將鋼材與鋁合金進行焊接。因此，儲罐支持構件具備由與船體同種的金屬制作而成并固定于船體的船體側構件、和由與儲罐同種的金屬制作而成并固定于儲罐的儲罐側構件，在儲罐支持構件中，為了將船體側構件與儲罐側構件連接，而應用稱為過渡接頭(TJ，transition joint)的相異材料接頭。
[0005]專利文獻I中公開的相異材料接頭具備填角焊接于船體側構件的第一接頭構件、和填角焊接于儲罐側構件的第二接頭構件。第一接頭構件由與船體側構件不相同的金屬制作而成，第二接頭構件由與儲罐側構件不相同的金屬制作而成。通過將第一接頭構件與第二接頭構件接合而構成相異材料接頭。
[0006]專利文獻I公開為了容易接合無法焊接的兩個接頭構件，而采用爆炸焊接法、真空壓延法或燕尾接合(dovetail joint)。另外，由于相異材料接頭非常大，因此在專利文獻I公開的相異材料接頭中制造出在周方向(長度方向)上細分的多個段部，之后，將多個段部依次結合。
[0007]現(xiàn)有技術文獻:
專利文獻:
專利文獻1:日本特開2004-74870號公報。
【發(fā)明內容】
[0008]發(fā)明要解決的問題:
然而，在使用爆炸焊接法的情況下，在第一接頭構件和第二接頭構件之間不得不介入鈦制包層(clad)及鎳制包層(clad)，因此制造成本提高。又，段部的尺寸由于用于進行火藥爆炸的設備的尺寸的因素而受到限制，因此難以制造出長尺寸的段部。因此，相異材料的段部數(shù)量變得非常多，由此相異材料接頭的制造工序變得繁瑣，并且在其組裝時需要龐大的工時。在使用真空壓延法的情況下，也同樣地段部的尺寸由于真空室等的裝置的尺寸的因素而受到限制。因此，產生與爆炸焊接法相同的問題。
[0009]在使用燕尾接合的情況下，將第一接頭構件及第二接頭構件在榫眼的延伸方向上進行排列后，使第一接頭構件相對于第二接頭構件在榫眼的延伸方向上相對移動以能夠構成燕尾接合。然而，榫眼的延伸方向與第一接頭構件及第二接頭構件的寬度方向(儲罐支持構件的半徑方向)一致。因此，在為了確保接合可靠性而試圖縮小間隙時，不得不使段部變小，因此產生與爆炸焊接法相同的問題。
[0010]如專利文獻I公開的那樣，在為了將相異材料接頭與船體側構件和儲罐側構件等接合而采用填角焊時，可以使制造工序變得簡單并且比較容易進行品質管理。然而，在將相異材料接頭應用于船舶時，以來自于船體運動(例如縱搖(pitching)、艏搖(yawing)、橫搖(rolling)、垂蕩(heaving))及波浪外力的加速度為基礎的慣性力作用于相異材料接頭。此夕卜，在將相異材料接頭應用于儲罐支持構件中時，以儲罐的重量、儲罐內LNG的重量及儲罐的熱變形為基礎的載荷也作用于相異材料接頭。
[0011]在將儲罐側構件填角焊接在第二接頭構件上時，在從儲罐側構件至第二接頭構件上設置有一對填角焊部，而儲罐側構件的下端部在一對填角焊部之間沒有與第二接頭構件接合。因此，在一對填角焊部上，基于上下方向的壓縮及拉伸、長度方向及寬度方向(船體側構件的板厚方向)的剪切、朝向儲罐中央側的彎曲等的載荷而容易發(fā)生應力集中。然而，在專利文獻I中，對這樣的應力集中沒有采取任何對策。例如，在觀察使用燕尾接合的相異材料接頭時，填角焊部在俯視時遠離燕尾接合部分地配置。于是，在上下方向的拉伸載荷作用于儲罐支持構件時，在填角焊部和燕尾接合部分之間載荷的傳遞復雜地曲折。因此，在填角焊部上會發(fā)生過大的應力集中。
[0012]在船舶中，除了 LNG船的儲罐以外，例如像形成居住區(qū)域的結構物那樣上部結構物有時由鋁合金制作而成。在將相異材料接頭應用于用來支持這樣的上部結構物的構件中時，也會發(fā)生上述同樣的問題。
[0013]因此，本發(fā)明的目的是能夠容易制造在用來支持由與船體不相同的金屬制作而成的結構體的結構體支持構件中所應用的相異材料接頭，并且緩和在填角焊部上發(fā)生的應力集中。
[0014]解決問題的手段:
為了實現(xiàn)上述目的，根據本發(fā)明的相異材料接頭是應用于為了支持由與船體不同種的金屬制作而成的結構體而介設在所述船體和所述結構體之間的結構體支持構件中的相異材料接頭，具備:由與所述船體同種的金屬制作而成，并接合于所述結構體支持構件的船體側構件的第一接頭構件；和由與所述結構體同種的金屬制作而成，并與所述結構體支持構件的結構側構件填角焊接且與所述第一接頭構件摩擦攪拌接合的第二接頭構件；所述第一接頭構件在與所述船體側構件相反側上具有第一接合面，所述第二接頭構件具有與所述結構側構件填角焊接的焊接面、和與所述焊接面相反側的第二接合面；所述第一接合面及所述第二接合面大致平坦地形成而相互面接觸，所述第一接頭構件及所述第二接頭構件在寬度方向上排列且長度方向上延伸的多列的摩擦攪拌接合部上相互接合；設置有分別從所述結構側構件的兩側面至所述焊接面的一對填角焊部，所述一對填角焊部中的每個在從所述第二接合面的法線方向觀察時，以與所述多列的摩擦攪拌接合部中的至少一列重疊的形式配置。
[0015]根據所述結構，在大致平坦的第一接合面和第二接合面面接觸的狀態(tài)下，第一接合構件與第二接合構件摩擦攪拌接合。因此，與采用燕尾接合等的槽及突起的嵌合的情況相比，可以將第二接頭構件簡單地與第一接頭構件進行組合。而且，只要將保持工具的焊接機械手和焊接臺車等設置為可自動行駛或可搬運的結構，即可容易使摩擦攪拌接合部形成為長尺寸。因此，不需要如爆炸焊接和真空壓延法等那樣因接合技術上的問題而減小段部的長度。因此，可以減少構成相異材料接頭的段部的數(shù)量，并且相異材料接頭乃至結構體支持構件的制造工序變得簡單而降低制造成本。
[0016]而且，多列的摩擦攪拌接合部在相異材料接頭的寬度方向上排列。因此，對于作用于第一接頭構件及第二接頭構件上的長度方向及寬度方向的剪切載荷，強度得到改善。又，對于作用于第一接頭構件及第二接頭構件上的第二接合面的法線方向的壓縮載荷及拉伸載荷，強度得到改善。
[0017]第二接頭構件由與結構體同種的金屬制作而成，因此容易與結構側構件填角焊接。在從結構側構件的側面至第二接頭構件的焊接面設置有一對填角焊部時，各填角焊部在從第二接合面的法線方向觀察時以與多列摩擦攪拌接合部中的至少一列重疊的形式配置。因此，在第二接合面的法線方向作用著壓縮載荷及拉伸載荷時，載荷在填角焊部上以該法線方向順利地傳遞。因此可以良好地緩和在填角焊部上的應力集中。
[0018]也可以是在所述多列的摩擦攪拌接合部中位于設置在最外端的摩擦攪拌接合部之間的一列以上的摩擦攪拌接合部在從所述法線方向觀察時配置在所述一對填角焊部之間。
[0019]根據所述結構，即使將第一接頭構件及第二接頭構件在使大致平坦面相面對的狀態(tài)下相互接合，也可以通過位于設置在最外端的摩擦攪拌接合部之間的摩擦攪拌接合部確保其接合強度。
[0020]也可以是所述多列的摩擦攪拌接合部中的至少兩列形成在所述寬度方向上連接的連續(xù)部；所述一對填角焊部中的每個在從所述法線方向觀察時以與所述連續(xù)部重疊的形式配置。
[0021]根據所述結構，可以在連續(xù)部上，在寬度方向上擴大兩個接頭構件相互在上下方向上接合的區(qū)域。填角焊部與這樣的區(qū)域重疊，因此可以良好地緩和在填角焊部上的應力集中。
[0022]也可以是所述結構側構件在所述側面具有一對坡口，所述填角焊部以分別伸入于所述坡口內的形式設置；所述結構側構件的所述側面在從所述法線方向觀察時以與所述多列的摩擦攪拌接合部中的一列重疊的形式配置。
[0023]根據所述結構，填角焊部伸入于坡口內，因此在填角焊部上的接合強度得到改善。結構側構件的側面在從法線方向觀察時以與多列的摩擦攪拌接合部中的一列重疊的形式配置，因此可以擴大填角焊部中伸入于坡口內的部分與該摩擦攪拌接合部在法線方向上重疊的區(qū)域。因此，可以緩和在伸入于坡口內的部分上的應力集中。
[0024]也可以是所述第二接頭構件具有具備所述第一接合面及所述焊接面的平板部、和以覆蓋所述第一接頭構件的兩側面的形式從所述平板部的寬度方向兩端突出的一對突出部，所述平板部在所述多列的摩擦攪拌接合部上與所述第一接頭構件接合。
[0025]根據所述結構，第一接頭構件的兩側面被一對突出部所覆蓋。借助于此，對于作用于第一接頭構件及所述第二接頭構件上的寬度方向的剪切載荷，強度得到改善。又，在設置有一對突出部時，由于發(fā)揮加強筋(rib)效果，因此可以期待第二接頭構件的剛性改善，并且在進行摩擦攪拌接合及填角焊接時，可以抑制第二接頭構件在寬度方向或長度方向上翹曲而第二接合面遠離第一接合面的情況。
[0026]也可以是所述突出部與所述第一接頭構件摩擦攪拌接合。
[0027]根據所述結構，突出部與第一接頭構件接合，因此在將平板部與第一接頭構件摩擦攪拌接合時以及將結構側構件與第二接頭構件填角焊接時，可以抑制因受熱而導致平板部發(fā)生長度方向的彎曲及寬度方向的彎曲。又，改善第一接頭構件和第二接頭構件的接合強度。
[0028]也可以是所述第二接頭構件具有以覆蓋所述第一接頭構件的與所述第一接合面相反側的面的形式從所述一對突出部的梢端突出的一對折回部。
[0029]根據所述結構，第一接頭構件在第二接合面的法線方向上被夾入平板部和折回部之間。因此，在將平板部與第一接頭構件摩擦攪拌接合及填角焊接時，折回部與第一接頭構件配合而發(fā)揮錨效果，從而可以抑制因受熱而導致平板部發(fā)生長度方向的彎曲及寬度方向的彎曲。又，對于作用于第一接頭構件及第二接頭構件上的法線方向的壓縮載荷及拉伸載荷，強度得到改善。
[0030]也可以是所述折回部與所述第一接頭構件摩擦攪拌接合。
[0031]根據所述結構，改善第一接頭構件和第二接頭構件的接合強度，并且還改善抑制翹曲的效果。
[0032]也可以是通過接合在寬度方向上分割的第一半體及第二半體以此構成所述第二接頭構件。
[0033]根據所述結構，只要使第一半體相對于第一接頭構件在寬度方向上相對移動，并且使第二半體相對于第一接頭構件在寬度方向上相對移動，即可簡單地實現(xiàn)第一接頭構件被夾入平板部和一對折回部之間的結構。
[0034]也可以是所述第一半體及所述第二半體通過所述摩擦攪拌接合部被接合。
[0035]根據所述結構，第一半體和第二半體的接合與摩擦攪拌接合同時進行，因此即使第二接頭構件由兩個部件構成，也不會使制造工序變得復雜。
[0036]也可以是所述第一半體及所述第二半體通過電弧焊接被接合。
[0037]根據所述結構，將第一半體及第二半體分別與第一接頭構件摩擦攪拌接合，因此即使第一半體和第二半體收縮而在分模線上產生間隙等，也可以根據填充金屬的投入量簡單地應對間隙形成，改善第一半體及第二半體的接合可靠性。
[0038]也可以是各所述摩擦攪拌接合部以靠近所述第一接合面的寬度方向中心的一側作為前進側，并且以與此相反側作為后退側。
[0039]根據所述結構，在拉伸載荷和剪切載荷等向寬度方向外側作用于相異材料接頭時，可以提高對于該載荷的強度。
[0040]根據本發(fā)明的結構體支持構件是為了支持由與船體不同種的金屬制作而成的結構體而介設在所述船體和所述結構體之間的結構體支持構件，具備:由與所述船體同種的金屬制作而成并固定于所述船體的船體側構件；由與所述結構體同種的金屬制作而成并固定于所述結構體的結構側構件；和上述的相異材料接頭。又，根據本發(fā)明的LNG船具備船體、由與所述船體不同種的金屬制作而成的儲罐、和作為儲罐支持構件的所述結構體支持構件。
[0041]根據本發(fā)明的相異材料接頭的制造方法是應用于為了支持由與船體不同種的金屬制作而成的結構體而介設在所述船體和所述結構體之間的結構體支持構件中的相異材料接頭的制造方法，具備:由與所述船體同種的金屬制作具有大致平坦的第一接合面的第一接頭構件的第一接頭構件制作工序；由與所述結構體同種的金屬制作具有大致平坦的第二接合面和與該第二接合面相反側的焊接面的第二接頭構件的第二接頭構件制作工序；在所述第一接合面與所述第二接合面面接觸的狀態(tài)下從所述焊接面按壓工具而使其到達至所述第一接合面，并且改變寬度方向的位置地多次進行使工具在保持旋轉的狀態(tài)下在長度方向上移動，從而在寬度方向上排列且長度方向上延伸的多列摩擦攪拌接合部上使所述第一接頭構件及所述第二接頭構件相互摩擦攪拌接合的摩擦攪拌接合工序；和以使從所述結構體支持構件的結構側構件的側面至所述焊接面的一對填角焊部與所述多列摩擦攪拌接合部中的至少一列重疊地配置的方式將所述結構側構件與所述第二接頭構件填角焊接的填角焊接工序。
[0042]根據所述方法，可以減少構成相異材料接頭的段部的數(shù)量，并且使相異材料接頭乃至結構體支持構件的制造工序變得簡單而降低制造成本。又，對于作用于第一接頭構件及第二接頭構件上的長度方向及寬度方向的剪切載荷，強度得到改善。對于作用于第一接頭構件及第二接頭構件上的第二接合面的法線方向的壓縮載荷及拉伸載荷，強度也得到改善。在第二接合面的法線方向上作用著壓縮載荷及拉伸載荷時，載荷在填角焊部上以該法線方向順利地傳遞，因此可以良好地緩和在填角焊部上的應力集中。
[0043]也可以是在所述第二接頭構件制作工序中，制作將所述第二接頭構件在寬度方向上分割的第一半體及第二半體，所述第一半體及所述第二半體具有具備所述第二接合面及所述焊接面的寬度方向一側半部分的平板半部、和從所述平板半部的端部突出的突出部；所述摩擦攪拌接合工序具有:使所述第一半體相對于所述第一接頭構件在寬度方向上相對移動，以此以使所述第一半體的平板半部覆蓋所述第一接合面且使所述突出部覆蓋所述第一接頭構件的側面的方式將所述第一半體組裝在所述第一接頭構件上的第一組裝工序；將工具從所述第一半體的所述焊接面按壓而使其到達至所述第一接合面，并且使工具在保持旋轉的狀態(tài)下在長度方向上移動，從而在寬度方向上排列且長度方向上延伸的多列摩擦攪拌接合部上使所述第一接頭構件及所述第一半體相互摩擦攪拌接合的第一摩擦攪拌接合工序；使所述第二半體相對于所述第一接頭構件在寬度方向上相對移動，以此以使所述第二半體的平板半部覆蓋所述第一接合面且使所述突出部覆蓋所述第一接頭構件的側面的方式將所述第二半體組裝在所述第一接頭構件上的第二組裝工序；將工具從所述第一半體的所述焊接面按壓而使其到達至所述第一接合面，并且使工具在保持旋轉的狀態(tài)下在長度方向上移動，從而在寬度方向上排列且長度方向上延伸的多列摩擦攪拌接合部上使所述第一接頭構件及所述第二半體相互摩擦攪拌接合的第二摩擦攪拌接合工序；和將所述第一半體及所述第二半體沿著所述第一半體和所述第二半體的分模線接合的半體接合工序。[0044]根據所述方法，在第二接頭構件具有一對突出部時，預先制作在寬度方向上分割的第一半體及第二半體。假設第二接頭構件由單一的部件構成，則為了將第一接頭構件與第二接頭構件組裝，而預先將第一接頭構件和第二接頭構件在長度方向上以一直線狀排列，并且使第一接頭構件相對于第二接頭構件在長度方向上相對移動。于是，在相異材料接頭的制造設備中，有必要在用于將第一接頭構件與第二接頭構件接合的區(qū)域上確保各段部長度的兩倍以上的尺寸。反而言之，有必要與該區(qū)域相配地縮短段部長度。相對于此，在本實施形態(tài)中，通過相互接合寬度方向上一分為二的一對半體而構成第二接頭構件。因此，只要預先將第一半體及第二半體與第一接頭構件在寬度方向上相鄰地設置即可。因此，可以盡可能增大相異材料接頭的段部長度。該制造方法尤其是在制造寬度方向及長度方向上大型的相異材料接頭時有利。
[0045]也可以是在所述半體接合工序中，使工具沿著所述第一半體和所述第二半體之間的分模線移動，從而使所述第二半體與所述第一接頭構件摩擦攪拌接合的同時與所述第一半體成為一體。
[0046]根據所述方法，多列摩擦攪拌接合部中的一列有效利用于第二半體與第一半體的一體化。像這樣，即使第二接合構件由兩個半體構成，也由于將它們一體化的作業(yè)和與第一接頭構件的接合同時進行，所以相異材料接頭的制造作業(yè)不會變得繁瑣。
[0047]發(fā)明效果:
根據本發(fā)明，可以容易制造應用于結構體支持構件中的相異材料接頭，又可以良好地緩和在填角焊部上的應力集中。根據本發(fā)明的上述及其他目的、特征及優(yōu)點在參照附圖的基礎上，由以下的優(yōu)選的實施形態(tài)的詳細說明得以明了。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0048]圖1是將應用了根據本發(fā)明的實施形態(tài)的相異材料接頭的LNG船的局部剖切而示出的立體圖；
圖2是示出圖1所示的LNG船的內部結構的局部剖視圖；
圖3是示出根據本發(fā)明的第一實施形態(tài)的相異材料接頭的剖視圖；
圖4A是圖3所示的相異材料接頭的分解立體圖；
圖4B是示出在圖4A所示的第一接頭構件上接合了第二接頭構件的狀態(tài)的立體圖；
圖4C是示出在圖4B所示的第一接頭構件上接合了船體側構件的狀態(tài)的立體圖；
圖4D是示出在圖4C所示的第二接頭構件上接合了儲罐側構件的狀態(tài)的立體圖；
圖4E是說明圖4C所示的摩擦攪拌接合部的前進側及后退側的位置關系的立體圖；
圖5是示出根據本發(fā)明的第二實施形態(tài)的相異材料接頭的剖視圖；
圖6是示出根據本發(fā)明的第三實施形態(tài)的相異材料接頭的剖視圖；
圖7A是圖6所示的相異材料接頭的分解立體圖；
圖7B是示出將圖7A所示的第一半體與第一接頭構件接合后的狀態(tài)的立體圖；
圖7C是將圖7B所示的第二半體與第一接頭構件及第一半體接合后的狀態(tài)的立體圖； 圖8是示出根據本發(fā)明的第四實施形態(tài)的相異材料接頭的剖視圖；
圖9是示出根據本發(fā)明的第五實施形態(tài)的相異材料接頭的剖視圖；
圖1OA是圖9所示的相異材料接頭的分解立體圖； 圖1OB是示出將圖1OA所示的第一半體與第一接頭構件接合后的狀態(tài)的立體圖；
圖1OC是示出將圖1OB所示的第二半體與第一接頭構件接合后的狀態(tài)的立體圖；
圖11是示出根據本發(fā)明的第五實施形態(tài)的變形例的相異材料接頭的剖視圖。
【具體實施方式】
[0049]以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施形態(tài)。另外，在所有附圖中，對于相同或對應的要素標以相同的符號，并且省略重復的詳細說明。在以下的說明中，作為由與船體不同種的金屬制作而成的結構體的一個示例，例示貯留液化天然氣的儲罐。
[0050][第一實施形態(tài)]
圖1是將根據本發(fā)明的實施形態(tài)的LNG船I的局部剖切而示出的立體圖。LNG船I是輸送超低溫(例如一 163°C)的液化天然氣(LNG)的船，并且具備具有船艙3的船體2、和以超低溫維持并留LNG的多個儲iil 4。儲4各納于船艙3內，在船體2的如后方向上排列。在本實施形態(tài)中，儲罐4為所謂獨立型，并且由儲罐支持構件5 (以下稱為“裙部”)所支持。又，儲罐4形成為球形，裙部5形成為使軸線在上下方向上延伸的圓筒狀。裙部5在下端部與船體2 (例如船艙底壁)連接，在上端部與儲罐4連接。
[0051]圖2是示出圖1所示的LNG船I的內部結構的局部剖視圖。如圖2所示，裙部5具備與船體2連接的船體側構件6、和與儲罐4連接的儲罐側構件7。船體側構件6及儲罐側構件7均形成為圓筒狀。船體側構件6在下端部與船體2連接，并且從船體2向上方延伸。儲罐側構件7在下端部與船體側構件6的上端部連接,并且從船體側構件6向上方延伸。儲罐側構件7在上端部與儲罐4的赤道部外表面連接。
[0052]船體側構件6與船體2相同地由鋼材制作而成，另一方面，儲罐側構件7與儲罐4相同地由鋁合金制作而成。為了在上下方向上連接由相互不同的金屬制作而成的兩個構件
6、7，而在裙部5中應用相異材料接頭10。相異材料接頭10介設于船體側構件6的上端部和儲罐側構件7的下端部之間。在本實施形態(tài)中，裙部5為圓筒狀，因此相異材料接頭10與它相配地在俯視時形成為環(huán)狀。
[0053]以下，在裙部5、船體側構件6及儲罐側構件7的板厚方向中，配置有裙部5的軸線和儲罐4等的一側稱為“內側”，將其相反側稱為“外側”?！鞍搴穹较颉迸c裙部5的徑方向一致，并且與相異材料接頭10的寬度方向一致。將裙部5、船體側構件6、儲罐側構件7及相異材料接頭10的俯視時的延伸方向稱為“周方向”或“長度方向”。
[0054]裙部5的直徑非常大(例如40?50m)，因此船體側構件6通過將周方向上細分的多個段部依次連接，以此構成圓筒狀(俯視時環(huán)狀)。相鄰的兩個段部可以被焊接，也可以通過螺栓或鉚釘連接。對于與船體側構件6 —起構成裙部5的儲罐側構件7及相異材料接頭10也是相同的。
[0055]圖3是示出根據本發(fā)明的第一實施形態(tài)的相異材料接頭10的剖視圖。如圖3所示，相異材料接頭10具備第一接頭構件11和第二接頭構件12。第一接頭構件11由與船體2 (參照圖2)及船體側構件6同種的金屬(鋼材)制作而成，第二接頭構件12由與儲罐4(參照圖2)及儲罐側構件7同種的金屬(鋁合金)制作而成。然而，第一接頭構件11沒有必要一定由與船體2及船體側構件6完全相同的材料制作而成。第二接頭構件12也是相同的。另外，因為考慮到低溫韌性及焊接性等，所以在第一接頭構件11中優(yōu)選地應用奧氏體不銹鋼。因為考慮到加工性、耐腐蝕性、強度及焊接性等，所以在第二接頭構件12中優(yōu)選地應用Al-Mn系合金(3000系)或Al-Mg系合金(5000系)。第一接頭構件11填角焊接在船體側構件6上，第二接頭構件12填角焊接在儲罐側構件7上且與第一接頭構件11摩擦攪拌接合。
[0056]圖4A是圖3所示的相異材料接頭10的分解立體圖。如圖4A所示，第一接頭構件11形成為平板狀。在本實施形態(tài)中，第二接頭構件12的大致全部形成為平板狀(關于不是這樣的情況，可參照第二實施形態(tài)?第五實施形態(tài))。第一接頭構件11具有與船體側構件6的上表面17接合的下表面13、和與船體側構件6及下表面13相反側的第一接合面14。下表面13及第一接合面14大致平坦并且水平且平行地延伸。第二接頭構件12具有與儲罐側構件7接合的焊接面16、和與該焊接面16相反側的第二接合面15。這些第二接合面15及焊接面16也大致平坦并且水平且平行地延伸。第一接合面14朝向上方，第二接合面15朝向下方。第一接合面14和第二接合面15在俯視時具有大致相同的尺寸。
[0057]圖4B是示出將圖4A所示的第一接頭構件11與第二接頭構件12接合后的狀態(tài)的立體圖。如圖4B所示，第一接合面14在前后方向及左右方向上不發(fā)生位置偏離地與第二接合面15在上下方向上重疊而與該第二接合面15面接觸。第一接合面14及第二接合面15被水平地配置，因此第一接合面14的法線及第二接合面15的法線朝向上下方向。在像這樣將兩個接頭構件11、12重疊后，使第一接頭構件11與第二接頭構件12通過摩擦攪拌相接合。
[0058]在摩擦攪拌接合中使用具有能夠以高速旋轉的梢端的工具(參照圖4E)。首先，在使工具的梢端旋轉的同時將工具按壓在第二接頭構件12的焊接面16上。于是，因摩擦熱的產生而第二接頭構件12開始軟化，從而可以從焊接面16向下方按壓工具。然后，使工具到達至第一接合面15。之后，使工具的梢端保持旋轉的狀態(tài)下，使工具在第二接頭構件12的長度方向上移動。于是，第一接頭構件11及第二接頭構件12在沿著工具的移動路徑的部分上,通過塑性流動并被攪拌以此形成一體。
[0059]以下，將沿著工具的移動路徑的部分且第一接頭構件11及第二接頭構件12通過塑性流動而形成一體的部分稱為“摩擦攪拌接合部”或“FSW部”。另外，F(xiàn)SW部21的截面形成為倒三角形狀或倒梯形狀，其從按壓工具的位置向工具的進入方向逐漸變細。
[0060]在該相異材料接頭10中，在寬度方向上排列的多列的FSW部21在長度方向上延伸。即，在寬度方向上改變按壓工具的位置的同時重復地多次進行工具在長度方向上的移動。在本實施形態(tài)中，設置有在寬度方向上排列的五列的FSW部21，因此進行五次的工具在長度方向上的移動。
[0061]在從各段部的長度方向一端至另一端的整體上設置有FSW部21。在這樣的段部依次被連接時，多列的FSW部21在周方向上連續(xù)地延伸。因此，在相異材料接頭10上設置有大致同心且俯視時形成為環(huán)狀的多個FSW部21。
[0062]工具的移動可以通過保持工具地在焊接面16上自行行駛的焊接機械手(未圖示)、在長度方向上平行地延伸的軌道(未圖示)上被搬運并引導的焊接臺車(未圖示)等實現(xiàn)。不僅可以增大前者的焊接機械手的可續(xù)航距離，而且還可以使限定后者的焊接臺車的可搬運距離的軌道的長度比在爆炸焊接法和真空壓延法等中允許的段部的長度大。因此，構成相異材料接頭10的段部的長度不會因接合技術上的問題而受到限制，與爆炸焊接法和真空壓延法等相比，可以使各段部變長。于是，可以減少相異材料接頭10的段部數(shù)量，可以降低相異材料接頭10乃至裙部5及LNG船I的制造工時及制造成本。
[0063]圖4C是示出將圖4B所示的第一接頭構件11與船體側構件6接合后的狀態(tài)的立體圖。如圖4C所示，第一接頭構件11以使寬度方向的中心線與船體側構件6的板厚方向的中心線對齊的形式設置在船體側構件6的上表面。第一接頭構件11的寬度大于船體側構件6的板厚，第一接頭構件11的寬度方向一端部及另一端部分別從船體側構件6的上端部向板厚方向內側及外側突出。
[0064]船體側構件6填角焊接在第一接頭構件11上。在本實施形態(tài)中，船體側構件6的上表面17的外緣填角焊接在第一接頭構件11的下表面13上，船體側構件6的上表面17的內緣填角焊接在第一接頭構件11的下表面13上。這樣，在船體側構件6和相異材料接頭10的邊界部位，一對填角焊部22在儲罐側構件7的板厚方向(S卩，相異材料接頭10的寬度方向)上分離地形成，并以焊珠狀在長度方向上延伸。另外，在進行填角焊接時，也可以將船體側構件6和相異材料接頭10與在向船體2的搭載時的情況上下相反地進行設置。第一接頭構件11由與船體側構件6同種的金屬制作而成，因此可以容易進行填角焊。
[0065]圖4D是示出將圖4C所示的第二接頭構件12與儲罐側構件7接合后的狀態(tài)的立體圖。如圖4D所示，儲罐側構件7的下表面18以使板厚方向的中心線與第二接頭構件12的板厚方向的中心線對齊的形式設置在第二接頭構件12的焊接面16上。第二接頭構件12的寬度大于儲罐側構件7的板厚。第二接頭構件12的寬度方向一端部從儲罐側構件7的下表面18的內緣向板厚方向內側突出，第二接頭構件12的寬度方向另一端部從儲罐側構件7的下表面18的外緣向板厚方向外側突出。
[0066]儲罐側構件7填角焊接在第二接頭構件12上。在本實施形態(tài)中，儲罐側構件7的下表面18的外緣填角焊接在第二接頭構件12的焊接面16上，儲罐側構件7的下表面18的內緣填角焊接在第二接頭構件12的焊接面16上。在儲罐側構件7和相異材料接頭10的邊界上設置有一對填角焊部23。內側的填角焊部23設置在從儲罐側構件7的內側面20的下端部至第二接頭構件12的焊接面16的范圍，外側的填角焊部23設置在從儲罐側構件7的外側面20的下端部至第二接頭構件12的焊接面16的范圍。這樣，一對填角焊部23在儲罐側構件7的板厚方向(相異材料接頭10的寬度方向)上分離，并且以焊珠狀在長度方向上延伸。
[0067]返回到圖3，各填角焊部23在從第二接合面15的法線方向(即，上下方向)觀察時，以與相異材料接頭10的FSW部21重疊的形式配置。因此，在設置有填角焊部23的位置上，第二接頭構件12通過FSW部21與第一接頭構件11接合，并且第二接頭構件12通過填角焊部23與儲罐側構件7接合，而儲罐側構件7通過第二接頭構件12與第一接頭構件11在上下方向上直線結合。
[0068]因此，在上下方向的拉伸載荷作用于裙部5時，載荷在上下方向上順利地傳遞。在向內側彎曲的那樣的彎曲載荷作用于裙部5時，也與上述相同。假設填角焊部23和FSW部21在俯視時配置在不同的位置上，則載荷的傳遞在填角焊部23和FSW部21之間變得復雜化，因此存在填角焊部23上發(fā)生過大的應力集中的擔憂。相對于此，在根據本實施形態(tài)的裙部5中，可以緩和復雜的載荷傳遞，借助于此可以緩和在填角焊部23上的應力集中。
[0069]又，在儲罐側構件7的下表面18的外緣及內緣上形成有一對坡口 19。一對填角焊部23以伸入于對應的坡口 19內的形式設置，各填角焊部23具有大致正三角形狀的截面。鋁合金制的儲罐側構件7的板厚大于鋼制的船體側構件6的板厚。在該儲罐側構件7的下表面18上實施坡口加工，因此改善填角焊部23的接合強度。
[0070]此外，假設將儲罐側構件7的內側面20向下方延長時，該延長的假想面不僅通過在俯視時與內側的填角焊部23重疊的FSW部21的上端而且還通過其下端。即，儲罐側構件7的內側面20在從第二接合面15的法線方向觀察時，與FSW部21重疊。另一方面，坡口 19從該內側面20向儲罐側構件7的板厚方向中心側切入，從而填角焊部23伸入至該坡口 19內。因此，可以在設置坡口 19的同時良好地擴大填角焊部23與FSW部21在俯視時重疊的面積。儲罐側構件7的外側面20、外側的填角焊部23和與它重疊地配置的FSW部21之間的關系也是相同的。
[0071]儲罐側構件7以使其下表面18與第二接頭構件12的焊接面16面接觸的形式填角焊接在第二接頭構件12上。因此，在儲罐側構件7的下表面18中夾在一對填角焊部23之間的部分處于與第二接頭構件12的上表面接觸的狀態(tài)。因此，由于儲罐4的重量及儲罐4內的液化天然氣的重量而壓縮載荷在垂直方向上作用于裙部5時，可以使載荷通過相異材料接頭10及船體側構件6傳遞至船體2，可以使船體2最終承受該載荷。
[0072]在本實施形態(tài)中，在寬度方向上大致隔著等間隔設置有五列的FSW部21。從第二接合面15的法線方向觀察時，最外端兩列的FSW部21以與一對填角焊部23重疊的形式配置，中間三列的FSW部21以在一對填角焊部23之間在寬度方向上排列的形式配置。像這樣，從第二接合面15的法線方向觀察時，在一對填角焊部23之間設置有多列FSW部21，因此即使第一接頭構件11與第二接頭構件12以使平坦面相面對的狀態(tài)接合，也可以提高其接合強度。
[0073]圖4E是示出圖4C所示的FSW部21的前進側AS及后退側RS的配置的立體圖。通過在使摩擦攪拌接合用的工具30旋轉的同時在相異材料接頭的長度方向上使該工具30移動，以此使各FSW部21以具有一定程度的寬度的形式形成。在工具30的移動中，工具30的旋轉方向不發(fā)生變化。在使工具30在長度方向上移動時，形成具有一定寬度的FSW部21。在FSW部21中寬度方向一方側的端部上，工具30的旋轉方向與工具30的移動方向相同。在其相反側的端部上，工具30的旋轉方向與工具30的移動方向相反。在以下說明中，在FSW部21的寬度方向兩側中，將工具的旋轉方向與工具的移動方向相同的一側稱為“前進側AS”。將工具的旋轉方向與工具的移動方向相反的一側稱為“后退側RS”。
[0074]在前進側AS上，容易發(fā)生所謂的吊鉤型缺陷(hooking)。因此，在后退側RS上，可以相比于前進側AS提高第一接頭構件11和第二接頭構件12的接合強度。在本實施形態(tài)中，除了寬度方向中央的FSW部以外，對于任意一個FSW部21均是前進側AS配置在靠近相異材料接頭10的寬度方向中央的位置上，后退側RS配置在遠離相異材料接頭10的寬度方向中央的位置上。借助于此，相異材料接頭10對寬度方向的剪切載荷和拉伸載荷等的強度提聞。
[0075]在試圖將各FSW部21的后退側RS位于寬度方向端緣側時，如果不改變工具30的旋轉方向，則需要使在形成從寬度方向中央觀察時位于一方側(例如板厚方向內側)的FSW部21時的工具30的移動方向、和在形成從寬度方向中央觀察時位于另一方側(例如板厚方向外側)的FSW部21時的工具的移動方向相反。反過來利用這一點，將一方側的FSW部21和另一方側的FSW部21交替地形成時，可以在使工具30在長度方向上往返一次的期間形成兩列FSW部21。由于不存在工具30的空行駛，因此改善相異材料接頭10的制造效率。
[0076]在摩擦攪拌接合用的工具30的外周面上，以促進材料的攪拌等為目的切割有螺紋槽。在本實施形態(tài)中，工具30的旋轉方向與螺紋的卷繞方向相反。在圖4E所示的示例中，從工具30的上方觀察時工具30以順時針旋轉，而工具30的螺紋是逆時針卷繞。根據工具30的旋轉方向與螺紋的卷繞方向相同或相反，材料的攪拌機理是不同的。因此，使方向一致時和不一致時的FSW部21的品質也是不同的。
[0077]為了在不改變工具30的移動方向的情況下如上述那樣配置各FSW部21的后退側RS及前進側FS，而需要改變工具30的旋轉方向。而且，為了穩(wěn)定FSW部21的品質，需要更換工具30以隨著工具30的旋轉方向的變化改變螺紋的卷繞方向。在本實施形態(tài)中，通過改變工具的移動方向來如上述那樣配置后退側RS及前進側FS，因此即使不進行工具的更換作業(yè)，也可以穩(wěn)定FSW部21的品質。
[0078]以下，基于本案發(fā)明人進行的實驗結果說明考慮FSW部21的前進側FS及后退側RS的配置所得到的效果。本案發(fā)明人如表1所示準備了使各FSW部21的后退側RS位于寬度方向端緣側的相異材料接頭的試驗片(相當于本實施形態(tài))、和使所有的FSW部21的后退側RS位于相同側上的相異材料接頭的試驗片(相對于本實施形態(tài)的比較例)，并且分別測定了這兩個試驗片的拉伸強度。另外，表1中的拉伸強度σ為招板(aluminium web)(在上述實施形態(tài)的說明中稱為“儲罐側構件7”)換算的公稱應力，并且進行表欄外所示的計算而算出。
[0079]又，本案發(fā)明人如表2所示準備了將鋁合金制的平板和不銹鋼制的平板通過摩擦攪拌接合而制成的試驗片，并且分別測定了在拉伸鋁合金制的平板的后退側時的試驗片的拉伸剪切強度、和在拉伸鋁合金制的平板的前進側時的試驗片的拉伸剪切強度。另外，試驗片N0.1是使用梢端直徑為7mm的摩擦攪拌接合工具而制成，試驗片N0.2是使用梢端直徑為9_的摩擦攪拌接合工具而制成。
[0080][表 I]
【權利要求】
1.一種相異材料接頭，是應用于為了支持由與船體不同種的金屬制作而成的結構體而介設在所述船體和所述結構體之間的結構體支持構件中的相異材料接頭，具備: 由與所述船體同種的金屬制作而成，并接合于所述結構體支持構件的船體側構件的第一接頭構件；和 由與所述結構體同種的金屬制作而成，并與所述結構體支持構件的結構側構件填角焊接且與所述第一接頭構件摩擦攪拌接合的第二接頭構件； 所述第一接頭構件在與所述船體側構件相反側上具有第一接合面，所述第二接頭構件具有與所述結構側構件填角焊接的焊接面、和與所述焊接面相反側的第二接合面； 所述第一接合面及所述第二接合面大致平坦地形成而相互面接觸，所述第一接頭構件及所述第二接頭構件在寬度方向上排列且長度方向上延伸的多列的摩擦攪拌接合部上相互接合； 設置有分別從所述結構側構件的側面至所述焊接面的一對填角焊部，所述一對填角焊部中的每個在從所述第二接合面的法線方向觀察時，以與所述多列的摩擦攪拌接合部中的至少一列重疊的形式配置。
2.根據權利要求1所述的相異材料接頭，其特征在于，在所述多列的摩擦攪拌接合部中位于設置在最外端的摩擦攪拌接合部之間的一列以上的摩擦攪拌接合部在從所述法線方向觀察時配置在所述一對填角焊部之間。
3.根據權利要求1或2所述的相異材料接頭，其特征在于， 所述多列的摩擦攪拌接合部中的至少兩列形成在所述寬度方向上連接的連續(xù)部； 所述一對填角焊部中的每個在從所述法線方向觀察時以與所述連續(xù)部重疊的形式配置。
4.根據權利要求1至3中任意一項所述的相異材料接頭，其特征在于， 所述結構側構件在所述側面具有一對坡口，所述填角焊部以分別伸入于所述坡口內的形式設置； 所述結構側構件的所述側面在從所述法線方向觀察時以與所述多列的摩擦攪拌接合部中的一列重疊的形式配置。
5.根據權利要求1至4中任意一項所述的相異材料接頭，其特征在于，所述第二接頭構件具有具備所述第一接合面及所述焊接面的平板部、和以覆蓋所述第一接頭構件的兩側面的形式從所述平板部的寬度方向兩端突出的一對突出部，所述平板部在所述多列的摩擦攪拌接合部上與所述第一接頭構件接合。
6.根據權利要求5所述的相異材料接頭，其特征在于，所述突出部與所述第一接頭構件摩擦攪拌接合。
7.根據權利要求5或6所述的相異材料接頭，其特征在于，所述第二接頭構件具有以覆蓋所述第一接頭構件的與所述第一接合面相反側的面的形式從所述一對突出部的梢端突出的一對折回部。
8.根據權利要求7所述的相異材料接頭，其特征在于，所述折回部與所述第一接頭構件摩擦攪拌接合。
9.根據權利要求5至8中任意一項所述的相異材料接頭，其特征在于，通過接合在寬度方向上分割的第一半體及第二半體以此構成所述第二接頭構件。
10.根據權利要求9所述的相異材料接頭，其特征在于，所述第一半體及所述第二半體通過所述摩擦攪拌接合被接合。
11.根據權利要求9所述的相異材料接頭，其特征在于，所述第一半體及所述第二半體通過電弧焊接被接合。
12.根據權利要求1至11中任意一項所述的相異材料接頭，其特征在于，各所述摩擦攪拌接合部以靠近所述第一接合面的寬度方向中心的一側作為前進側，并且以與此相反側作為后退側。
13.—種結構體支持構件，是為了支持由與船體不同種的金屬制作而成的結構體而介設在所述船體和所述結構體之間的結構體支持構件，具備: 由與所述船體同種的金屬制作而成并固定于所述船體的船體側構件、由與所述結構體同種的金屬制作而成并固定于所述結構體的結構側構件、和相異材料接頭； 所述相異材料接頭具備:由與所述船體同種的金屬制作而成，并接合于所述結構體支持構件的船體側構件的第一接頭構件；和由與所述結構體同種的金屬制作而成，并與所述結構體支持構件的結構側構件填角焊接且與所述第一接頭構件摩擦攪拌接合的第二接頭構件； 所述第一接頭構件在與所述船體側構件相反側上具有第一接合面，所述第二接頭構件具有與所述結構側構件填角焊接的焊接面、和與所述焊接面相反側的第二接合面； 所述第一接合面及所述第二接合面大致平坦地形成而相互面接觸，所述第一接頭構件及所述第二接頭構件在寬度方向上排列且長度方向上延伸的多列的摩擦攪拌接合部上相互接合； 設置有分別從所述結構側構件的側面至所述焊接面的一對填角焊部，所述一對填角焊部中的每個在從所述第二接合面的法線方向觀察時，以與所述多列的摩擦攪拌接合部中的至少一列重疊的形式配置。
14.一種LNG船，具備船體、由與所述船體不同種的金屬制作而成的儲罐、和為了支持所述儲罐而介設在所述船體和所述儲罐之間的儲罐支持構件； 所述儲罐支持構件具備由與所述船體同種的金屬制作而成并固定于所述船體的船體側構件、由與所述儲罐同種的金屬制作而成并固定于所述儲罐的儲罐側構件、和相異材料接頭; 所述相異材料接頭具備:由與所述船體同種的金屬制作而成，并接合于所述儲罐支持構件的船體側構件的第一接頭構件；和由與所述儲罐同種的金屬制作而成，并與所述儲罐支持構件的儲罐側構件填角焊接且與所述第一接頭構件摩擦攪拌接合的第二接頭構件； 所述第一接頭構件在與所述船體側構件相反側上具有第一接合面，所述第二接頭構件具有與所述儲罐側構件填角焊接的焊接面、和與所述焊接面相反側的第二接合面； 所述第一接合面及所述第二接合面大致平坦地形成而相互面接觸，所述第一接頭構件及所述第二接頭構件在寬度方向上排列且長度方向上延伸的多列的摩擦攪拌接合部上相互接合； 設置有分別從所述儲罐 側構件的側面至所述焊接面的一對填角焊部，所述一對填角焊部中的每個在從所述第二接合面的法線方向觀察時，以與所述多列的摩擦攪拌接合部中的至少一列重疊的形式配置。
15.一種相異材料接頭的制造方法，是應用于為了支持由與船體不同種的金屬制作而成的結構體而介設在所述船體和所述結構體之間的結構體支持構件中的相異材料接頭的制造方法，具備: 由與所述船體同種的金屬制作具有大致平坦的第一接合面的第一接頭構件的第一接頭構件制作工序； 由與所述結構體同種的金屬制作具有大致平坦的第二接合面和與該第二接合面相反側的焊接面的第二接頭構件的第二接頭構件制作工序； 在所述第一接合面與所述第二接合面面接觸的狀態(tài)下從所述焊接面按壓工具而使其到達至所述第一接合面，并且改變寬度方向的位置地多次進行使工具在保持旋轉的狀態(tài)下在長度方向上移動，從而在寬度方向上排列且長度方向上延伸的多列摩擦攪拌接合部上使所述第一接頭構件及所述第二接頭構件相互摩擦攪拌接合的摩擦攪拌接合工序；和 以使從所述結構體支持構件的結構側構件的側面至所述焊接面的一對填角焊部與所述多列摩擦攪拌接合部中的至少一列重疊地配置的方式將所述結構側構件與所述第二接頭構件填角焊接的填角焊接工序。
16.根據權利要求15所述的相異材料接頭的制造方法，其特征在于， 在所述第二接頭構件制作工序中，制作將所述第二接頭構件在寬度方向上分割的第一半體及第二半體，所述第一半體及所述第二半體具有具備所述第二接合面及所述焊接面的寬度方向一側半部分的平板半部、和從所述平板半部的端部突出的突出部； 所述摩擦攪拌接合工序具有: 使所述第一半體相對于所述第一接頭構件在寬度方向上相對移動，以此以使所述第一半體的平板半部覆蓋所述第一接合面且使所述突出部覆蓋所述第一接頭構件的側面的方式將所述第一半體組裝在所述第一接頭構件上的第一組裝工序； 將工具從所述第一半體的所述焊接面按壓而使其到達至所述第一接合面，并且使工具在保持旋轉的狀態(tài)下在長度方向上移動，從而在寬度方向上排列且長度方向上延伸的多列摩擦攪拌接合部上使所述第一接頭構件及所述第一半體相互摩擦攪拌接合的第一摩擦攪拌接合工序； 使所述第二半體相對于所述第一接頭構件在寬度方向上相對移動，以此以使所述第二半體的平板半部覆蓋所述第一接合面且使所述突出部覆蓋所述第一接頭構件的側面的方式將所述第二半體組裝在所述第一接頭構件上的第二組裝工序； 將工具從所述第一半體的所述焊接面按壓而使其到達至所述第一接合面，并且使工具在保持旋轉的狀態(tài)下在長度方向上移動，從而在寬度方向上排列且長度方向上延伸的多列摩擦攪拌接合部上使所述第一接頭構件及所述第二半體相互摩擦攪拌接合的第二摩擦攪拌接合工序；和 將所述第一半體及所述第二半體沿著所述第一半體和所述第二半體的分模線接合的半體接合工序。
17.根據權利要求16所述的相異材料接頭的制造方法，其特征在于，在所述半體接合工序中，使工具沿著所述第一半體和所述第二半體之間的分模線移動，從而使所述第二半體與所述第一接頭構件摩擦攪拌接合的同時與所述第一半體成為一體。
【文檔編號】B63B25/16GK103930344SQ201280056622
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2012年5月1日 優(yōu)先權日:2011年11月22日
【發(fā)明者】孝岡祐吉, 清末孝昭, 藤本光生, 西田英人, 吉田巧, 三谷典子 申請人:川崎重工業(yè)株式會社
相關技術
網友詢問留言
已有0條留言
- 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊！
1