铝构件的接合方法以及通过该接合方法接合而成的铝结构体技术

本发明专利技术提供不需要熔化材料、硬钎料的简易的铝构件的接合方法、以及在接头部分不存在应力集中并具有足够强度的铝结构体。将第1及第2铝构件中的至少一方在该铝构件内所生成的液相的质量相对于它们全部质量的比成为5％以上且35％以下的温度接合，并且使第1及第2铝构件的接合部的接合宽度比所述第2铝构件的主体部分的沿着与所述第1及第2铝构件的接合面平行的面的截面的最小宽度大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供不需要熔化材料、硬钎料的简易的铝构件的接合方法、以及在接头部分不存在应力集中并具有足够强度的铝结构体。将第1及第2铝构件中的至少一方在该铝构件内所生成的液相的质量相对于它们全部质量的比成为5％以上且35％以下的温度接合，并且使第1及第2铝构件的接合部的接合宽度比所述第2铝构件的主体部分的沿着与所述第1及第2铝构件的接合面平行的面的截面的最小宽度大。【专利说明】铝构件的接合方法以及通过该接合方法接合而成的铝结构体
本专利技术涉及将铝构件彼此接合的方法、以及通过该接合方法接合而成的铝结构体。
技术介绍
对于金属制构件的接合方法，一直以来采用了各种方法。在非专利文献I中，金属的接合方法大致被分为材质接合法、化学接合法和机械接合法。铝构件的接合也采用它们当中的任一种方法，具体地说一直使用焊接法、软钎焊法、硬钎焊法等材质接合法。焊接法是通过电或者火焰将接合部加热并熔融、合金化而实现接合的方法。在接合部的间隙大的情况、需要接合强度的情况下，接合时使填充材料同时熔融而填充间隙。这样，由于接合部熔融而实现可靠的接合。另一方面，由于将接合部熔融并接合，因此有如下的情况:接合部附近的形状产生大的变形，金属组织也局部发生大的变化，变成不同组织，而产生局部脆弱化。另外，由于需要仅将接合部局部加热，因此还存在难以同时将多点接合等问题。并且存在因未接合部残留而产生残留应力、由于加入填充材料而造成的重量增加等问题。此外，在硬钎焊法中，存在由于硬钎料的熔融引起的流动而发生形状变化等问题。即使在除了被接合构件之外还使用硬钎料的情况下、或者在被接合材料上包覆硬钎料并一体化的情况下，也需要某一定程度的硬钎料，因此即使在例如存在狭窄流路的情况等中，也存在会将该间隙填埋等问题。此外，在另外准备硬钎料的情况下，还存在组装变得麻烦，包覆材料(clad material)的情况下材料费变高这样的问题。与此相对，专利文献I中所示的渗出接合(bleed bonding),是具有良好的接合性且几乎不存在由接合时材料的流动引起的变形、可靠性高的新的接合方法。其具有这样的特征:由于被接合构件本身不会因熔融而产生大的流动，不使用软钎料、硬钎料、熔化材料等，因此由于接合而引起的尺寸变化小，几乎不发生形状变化。特别是，即使在具有微细的流路的构件的接合中，也不会由于液相的流入、变形而造成流路堵塞，能够进行良好的接合。此外，由于不像扩散接合那样需要接合面彼此的强烈加压，因此并不限于平坦的板状，也能够将构件彼此的端部对接的接合。由于能够以材料本身进行接合，因此不像使用硬钎料的硬钎焊那样组装繁琐，也不会像硬钎料的包覆材料那样材料费变高。如上所述，渗出接合是解决现有接合方法的问题的接合方法，是在铝材料的接合中具有很多优点的方法。现有技术文献专利文献专利文献1:国际公开TO2011/152556非专利文献 非专利文献1:溶接.接合技術〒一夕寸^、P.57、溶接.接合技術〒-夕寸'y夂編集委員会(焊接/接合技术数据手册、57页、焊接/接合技术数据手册编辑委员会)(2007 年)
技术实现思路
专利技术要解决的课题铝材料由于比强度高而作为结构体需求高，如果有轻型且高强度的结构体，则能够在产业上得到大的效果。然而，在将上述的渗出接合使用于结构体那样的接头形状的情况下，在将构件彼此的端部对接的部分容易产生应力集中。其理由认为如下。在通常的硬钎焊的情况下，液相钎料填埋接合部而形成使接合部附近的形状变粗的角焊缝(fillet)，在焊接的情况下，由于将接合部熔融的同时添加填充材料而形成使接合部附近的形状变粗的焊道(bead)。在这些接合方法中，应力通过缓解构件间的截面积的急剧变化的角焊缝、焊道而被分散。与此相对，在渗出接合中，由于在接合部不形成缓解构件间的截面积变化的角焊缝、焊道，因此无法缓解截面积的急剧变化，而应力会集中于接合部。因此需要在发挥渗出接合的优点的同时、消除接合部的应力集中而能够提高接头强度的适于渗出接合的接合方法。本专利技术是鉴于这样的技术背景而完成的。其目的在于提供一种铝构件的接合方法，该铝构件的接合方法在使用渗出接合而成的铝结构体中，在接头部分不存在应力集中并具有足够的强度，且不会发生焊接、硬钎焊中那样的组织变化、形状变化等兼具渗出接合的优点。用于解决课题的方法本专利技术提供一种铝构件的接合方法，其特征在于，该铝构件的接合方法是将第I铝构件与第2铝构件接合的方法，是将所述第I及第2铝构件的至少一方在该铝构件内所生成的液相的质量相对于它们全部质量的比成为5%以上且35%以下的温度与另一方的铝构件接合的接合方法，使所述第I及第2铝构件的接合部的接合宽度比所述第2铝合金构件的、沿着与所述第I及第2铝构件的接合面平行的面的截面的最小宽度大。在上述本专利技术中，可以使所述第I及第2铝构件的接合面各自由单一平面构成。在上述本专利技术中，也可以使所述第I及第2铝构件的接合面各自由在两个构件间互补的多个平面或者互补的曲面构成。在所述第I及第2铝构件的接合面各自由在两个构件间互补的多个平面构成的情况下，该各接合面可以由在两个构件间互补的两个平面或者三个平面构成，与该接合面正交的接合部的截面可以为大致L字形或者大致U字形。在所述第I及第2铝构件的接合面各自由在两个构件间互补的多个平面构成的情况下，该各接合面也可以由在两个构件间互补的连续的多个平面构成，与该接合面正交的接合部的截面也可以为锯齿状、阶梯状或凹凸状。所述第I及第2铝构件的接合面各自也可以由在两个构件间互补的曲面构成，与该接合面正交的接合部的截面也可以为波状。在上述本专利技术中，使所述第I及第2铝构件由Mg被限制为0.5质量％以下的铝材料构成，使所述接合在非氧化性气氛中、在接合部涂布有氟化物系或氯化物系焊剂的状态下进行。在上述本专利技术中，使所述第I铝构件由含有0.2质量％以上且2.0质量％以下Mg的铝材料构成，使所述第2铝构件由Mg被限制为2.0质量％以下的铝材料构成，使所述接合在真空中、非氧化性气氛中或大气中进行。本专利技术还提供一种铝结构体，其通过上述的各接合方法将所述第I及第2铝构件接合而成。专利技术效果根据本专利技术，能够提供不需要熔化材料、硬钎料的简易的铝构件的接合方法，进而能够提供在接头部分不存在应力集中并具有足够强度的铝结构体。对接合方法进行详述，其具有以下的渗出接合本来的特征。S卩，由于被接合构件本身不会因熔融而产生大的流动，不使用软钎料、硬钎料、熔化材料等，因此由于接合而引起的尺寸变化小，几乎不发生形状变化。特别是，即使在具有微细的流路的构件的接合中，也不会由于液相的流入、变形而造成流路堵塞，能够进行良好的接合。进而，由于在接合部附近不会引起局部组织变化，因此不易产生强度脆化。此外，在不使用包覆预加钎料、焊膏、硬钎料的硬钎焊片等的情况下能够进行具有与硬钎焊法同等可靠性的同时多点接合。由此,能够不损害接合性能地实现材料的成本降低。与本专利技术同样地因接合而引起的变形少且能够同时多点接合的扩散接合相比，不需要加压、能够缩短接合所需时间，即使是与不含Mg的铝合金材料的接合，也不需要用于接合面的清洁化处理的特殊的工序。【专利附图】【附图说明】图1是示出本专利技术中的接合方式的实施例的截面图。图2是示出本专利技术中的接合方式的其他本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝构件的接合方法，其特征在于，该铝构件的接合方法是将第1铝构件的平面部与第2铝构件的端部接合的方法，是将所述第1及第2铝构件的至少一方在该铝构件内所生成的液相的质量相对于它们全部质量的比成为5％以上且35％以下的温度接合的接合方法，使所述第1及第2铝构件的接合部的接合宽度比所述第2铝构件的主体部分的沿着与所述第1及第2铝构件的接合面平行的面的截面的最小宽度大。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：细川俊之，枝义弥，诸井努，
申请(专利权)人：株式会社UACJ，
类型：发明
国别省市：日本;JP