异种材料接合构造体制造技术

本发明专利技术提供一种异种材料接合构造体，与以往相比，其能够实现铁制部件的轻量化、摩擦搅拌接合成本降低、耐腐蚀可靠性提高。副车架构造体(10)将沿着车辆前后方向的车架前部(12)和车架后部(14)连结构成，车架前部(12)具有比车架后部(14)高的强度，使副车架的强度局部改变，车架前部(12)由实施了电镀的合金化熔融镀锌钢板(GA钢板)构成，车架后部(14)的后横向板(24)由实施了电镀的熔融镀锌钢板(GI钢板)构成，压铸铝的后横梁(22)与熔融镀锌钢板(GI钢板)的后横向板24通过摩擦搅拌接合而接合为一体。

Heterogeneous Material Joint Structures

The invention provides a joint structure of dissimilar materials, which can realize lightweight of iron parts, reduce the cost of friction stir joint and improve the corrosion resistance reliability compared with the previous ones. The front part (12) of the frame has a higher strength than the rear part (14) of the frame. The front part (12) of the frame has a local change in the strength of the sub-frame. The front part (12) of the frame consists of galvanized galvanized alloy steel plate (GA steel plate) with electroplating, and the rear transverse plate (24) of the frame (14) consists of galvanized molten galvanized steel plate with electroplating. The plate (GI steel plate) is composed of a rear cross beam (22) of die-cast aluminium and a rear transverse plate 24 of a molten galvanized steel plate (GI steel plate) joined together by friction stirring.

【技术实现步骤摘要】
异种材料接合构造体
本专利技术涉及将作为异种材料的铁制部件和铝制部件摩擦搅拌接合而构成的异种材料接合构造体。
技术介绍
例如，在专利文献1中公开了一种包括探头和支架的摩擦搅拌接合用工具。摩擦搅拌接合法是指，使探头的顶端具有的销部高速旋转，利用在销部与被接合材料之间产生的摩擦热使被接合材料塑性流动而接合为一体的接合方法。该摩擦搅拌接合需要由带有销部的探头和保持该探头的支架构成的工具。另外，由于对磨耗了的探头与新的探头进行更换的更换频度升高，因此优选容易针对支架实施探头的更换作业。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2013/027474号小册子
技术实现思路
然而，在专利文献1中公开了对探头及支架的构造实施改良而能够容易进行探头及支架更换的技术思想。但是，在专利文献1中，例如，关于减少探头的更换频度、用于满足与铁制部件的部位对应的高强度化的需求及摩擦搅拌接合性改善的被接合材料，没有任何公开或启示。本专利技术是鉴于上述问题而提出的，目的在于提供一种异种材料接合构造体，其考虑与要求高强度特性的部位进行摩擦搅拌接合的部位的铁制部件的强度特性、接合性，能够同时实现高强度特性和接合成本降低(摩擦搅拌接合的高速化、接合不良率降低)。为了实现上述目的，本专利技术的异种材料接合构造体将作为异种材料的铁制部件与铝制部件通过摩擦搅拌接合而接合为一体构成，其特征在于，所述异种材料接合构造体是搭载于车辆的副车架，所述副车架将沿着车辆前后方向的车架前部与车架后部连结构成，所述车架前部具有比所述车架后部高的强度，使所述副车架的强度局部改变，并且，在所述车架前部与所述车架后部之间，改变所述铁制部件的表面处理。专利技术的效果在本专利技术中，能够获得与以往相比能够分别实现轻量且高强度特性、摩擦搅拌接合速度高速化、耐腐蚀可靠性提高的异种材料接合构造体。附图说明图1示出本专利技术实施方式的副车架构造体组装于汽车前部的状态的概略立体图。图2是图1所示的副车架构造体的分解立体图。图3是表示摩擦搅拌接合部位的副车架构造体的俯视图。图4A是表示使用接合工具进行摩擦搅拌接合的状态的立体图。图4B是表示摩擦搅拌接合了的状态的纵剖视图。图5A是表示铝等的腐蚀电位的关系的图表。图5B是表示在本实施方式(GI钢板)及对比例(GA钢板)中钢板镀层硬度等的说明图。图6A是在后横向板的侧端部设有余留部的本实施方式的剖视图。图6B是在后横向板的侧端部未设置余留部的对比例的剖视图。图7A是表示图6A所示的余留部的变形例的剖视图。图7B是表示图6A所示的余留部的变形例的剖视图。图8是表示摩擦搅拌接合速度与接合工具旋转速度间的关系的特性图。附图标记说明10副车架构造体(异种材料接合构造体)12车架前部14车架后部18侧梁上部(铁制部件)20侧梁下部(铁制部件)22后横梁(铝制部件)24后横向板(铁制部件)64、64a、64b余留部具体实施方式接下来，参照适当的附图详细说明本专利技术的实施方式。图1是示出本专利技术实施方式的副车架构造体组装在汽车前部的状态的概略立体图，图2是图1所示的副车架构造体的分解立体图，图3是表示摩擦搅拌接合部位的副车架构造体的俯视图。并且，在各图中，“前后”表示车辆前后方向，“左右”表示车宽方向(左右方向)，“上下”表示车辆上下方向(铅直上下方向)。如图1所示，本专利技术实施方式的副车架构造体(副车架、异种材料接合构造体)10配置在车身前部，固定设置在未图示的车身部件(骨架部件)，或者利用未图示的悬浮机构以能够悬浮的方式支承设置。在副车架构造体10利用未图示的悬浮机构支承的情况下，具有能够恰当吸收从车身传递的振动的优点。如图1至图3所示，副车架构造体10由在车辆前后方向分成两部分的车架前部12和车架后部14构成。车架前部12由从车辆后方侧俯视观察时呈倒八字状的钢制中空体构成。车架后部14由俯视观察时呈大致コ字状的轻金属制中空体构成。车架前部12具有比车架后部14高的强度，在本实施方式中，使副车架构造体10的强度局部改变。另外，在车架前部12与车架后部14之间改变钢板的表面处理(镀层)。针对这一点在后文进行详细说明。车架前部12例如由通过将钢板材冲压成型而形成的冲压成型体构成。车架后部14(后述的后横梁22)例如由通过使在未图示的模具(压铸机)的腔室内熔融的铝或铝合金固化的压铸成形而形成的铝压铸成形体构成。车架前部12分别配置在沿着车宽方向的两侧，由沿车辆前后方向延伸的左右一对前侧梁16、16构成。各前侧梁16由侧梁上部18和侧梁下部20构成。侧梁上部18及侧梁下部20分别由合金化熔融镀锌钢板(GA钢板)形成。各前侧梁16由分别单独冲压成型的上部侧的侧梁上部18和下部侧的侧梁下部20通过例如电弧焊等以中空体一体地结合。各侧梁上部18及各侧梁下部20使沿着其轴向的车辆前方端部及车辆后方端部之间夹设一组柱环部件21a、21b而紧固为一体。各前侧梁16的轴垂直方向的纵剖面形成为大致矩形状的闭合截面。车架前部12的车辆后方端部例如借助电弧焊等焊接手段与车架后部14的车辆前方端部(后述的面板连结部44)接合为一体。并且，在本实施方式中，没有设置悬挂前侧梁16的车辆前方端部的前横梁，而是使前侧梁16的车辆前方端部相互分离地构成。并且，也可以利用未图示的前横梁悬挂前侧梁16的车辆前方端部，即采用所谓的平行交叉构造。车架后部14构成为将上部侧的后横梁22与下部侧的后横向板24接合为一体。后横梁22例如由铝(铝合金)的压铸成形体形成。另一方面，后横向板24由对熔融镀锌钢板(GI钢板)进行冲压成型得到的冲压成型体形成。该后横梁22及后横向板24如后所述，通过摩擦搅拌接合而接合为一体。后横梁22由后横梁主体部26、后连结部28和后突出部30一体地构成。后横梁主体部26在俯视观察时呈大致矩形状，沿车宽方向横长延伸。后连结部28从后横梁主体部26的沿车宽方向的两侧朝向车辆前方突出。后突出部30从后横梁主体部26的沿车宽方向的左右两侧部朝向车辆后方突出。在后横梁主体部26的大致中央部及后述的面板主体部32的大致中央部分别形成有使小径孔部相互重叠而在上下方向贯通的圆形状的贯通孔34(参照图3)。该贯通孔34作为出水孔发挥作用。如图2所示，在后连结部28的沿车宽方向的左右外侧及后横梁主体部26的沿车宽方向的左右外侧的车辆前方侧的局部，设置有沿大致车辆前后方向延伸的一对前方外侧凸缘部36、36。另外，在后突出部30的沿车宽方向的左右外侧设置有一对后方外侧凸缘部38、38(但是，右侧的后方外侧凸缘部38省略图示)。此外，在后连结部28的沿车宽方向的左右内侧设置有沿大致车辆前后方向延伸的一对前方内侧凸缘部40、40。另外，如图2及图3所示，在后横梁主体部26的中央部设置有大致长圆状的凹部33。在该凹部33内，在横跨贯通孔34的车宽方向的两侧形成有一对中央被接合部42、42。在后横梁22上，在沿车宽方向的两侧部及其中央部配置有共计8个凸缘部及被接合部。通过将贯通孔34夹在中间设置一对中央被接合部42、42，能够获得作为顶升点的希望的刚性、强度。如图2所示，后横向板24由与后横梁22大致对应形状构成，由面板主体部32、面板连结部44和面板突出部46一体构成。在面板连结部44的沿车宽方向的左右外侧及面板主体部32本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异种材料接合构造体，其构成为由作为异种材料的铁制部件和铝制部件通过摩擦搅拌接合而接合为一体，该异种材料接合构造体的特征在于，所述异种材料接合构造体是搭载于车辆的副车架，所述副车架由沿着车辆前后方向的车架前部与车架后部连结而构成，所述车架前部具有比所述车架后部高的强度，使所述副车架的强度局部改变，并且，在所述车架前部与所述车架后部之间改变所述铁制部件的表面处理。

【技术特征摘要】
2017.10.12 JP 2017-1988791.一种异种材料接合构造体，其构成为由作为异种材料的铁制部件和铝制部件通过摩擦搅拌接合而接合为一体，该异种材料接合构造体的特征在于，所述异种材料接合构造体是搭载于车辆的副车架，所述副车架由沿着车辆前后方向的车架前部与车架后部连结而构成，所述车架前部具有比所述车架后部高的强度，使所述副车架的强度局部改变，并且，在所述车架前部与所述车架后部之间改变所述铁制部件的表面处理。2.根据权利要求1所述的异种材料接合构造体，其特征在于，构成所述车架前部的所述铁制部件由合金化熔融镀锌钢板即GA钢板构成，构成所...

【专利技术属性】
技术研发人员：畑恒久，川崎谦一，朝见明彦，大浜彰介，今西智之，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP