异种金属接合体及异种金属接合体的制造方法技术

本发明专利技术的目的在于提供形成有卷边对接接头的具有高接合强度的异种金属接合体。在本发明专利技术中，该异种金属接合体具备：具有曲面部(15)的第一金属构件(11)、熔点比第一金属构件(11)高且与第一金属构件(11)接合而形成有卷边对接接头的第二金属构件(12)、和通过对配置于第一金属构件(11)与第二金属构件(12)的接合部的填充金属及第一金属构件(11)进行激光照射而形成的接合金属部(13)；形成在第二金属构件(12)与接合金属部(13)的界面的金属间化合物(14)的最大厚度为3μm以下，在第一金属构件(11)的形成卷边对接接头的曲面部(15)，从形成接合金属部(13)的一侧起沿着厚度方向依次形成熔融部(16)和非熔融部(17)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及异种金属接合体及异种金属接合体的制造方法。更详细而言，本专利技术涉及用于汽车的车门、挡泥板、车顶等的异种金属接合体的技术。
技术介绍
近年来，正在进行将在汽车等的结构体的制造时一直使用的钢材的一部分置换成铝、镁等的轻合金的研究。因此，需要进行轻合金与钢材的异种材料接合。例如，在专利文献1中公开了不仅在钢材等同种材料的接合中使用激光钎焊，而且在铝构件与钢材的接合这样的异种材料接合中也使用激光钎焊的技术。异种材料接合的激光钎焊能够应用于车门、仪器盘构件、车顶等各种用途中。另外，在专利文献2中还公开了将铝构件与钢铁构件进行弧焊而使铝合金构件的接合部熔融、并在钢铁构件的接合部形成较薄的金属间化合物进行接合的技术。作为这些焊接接合体的接头形状，可列举对接接头、搭接接头等。另外，作为接头形状，除此之外，从构件的组合等的观点出发，还可列举卷边对接接头。对于汽车的挡泥板等而言，为了能够提高外观性，有时有用的并非车顶纵梁(roofrail)方式而是由卷边对接接头形成结构构件。作为该卷边对接接头的接合，通常采用熔融焊接，但是，例如，在专利文献3中公开了为了抑制焊接时的热应变而应用采用激光和钎料等填充金属的激光钎焊的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-056508号公报专利文献2：日本特开2003-211270号公报专利文献3：日本特开2008-000814号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题然而，在由异种金属材料形成的构件的钎焊熔融焊接中，在熔融金属部的接合界面产生较脆的金属间化合物，因此接合强度会比同种材料的接合体降低。另外，对于使用激光焊接的激光钎焊而言，金属间化合物的厚度变薄，但线能量比弧焊少，因此为了应用于异种金属的结构体而需要进一步的研究。进而，就卷边对接接头而言，与对接接头、搭接接头相比较，熔融部的形成较难，尤其在应用于异种金属的接合的情况下，难以在抑制金属间化合物的生成的同时得到接合部的强度，无法得到具有高接合强度的异种金属接合体。为此，本专利技术的主要目的在于提供形成有卷边对接接头的具有高接合强度的异种金属接合体及其制造方法。用于解决技术问题的手段本专利技术是本专利技术人等为了解决上述技术问题而进行深入研究的结果所完成的专利技术，本专利技术提供一种异种金属接合体，其具备：具有曲面部的第一金属构件、熔点比上述第一金属构件高且与上述第一金属构件接合而形成卷边对接接头的第二金属构件、和通过对配置在上述第一金属构件与上述第二金属构件的接合部的填充金属及上述第一金属构件进行激光照射而形成的接合金属部，形成在上述第二金属构件与上述接合金属部的界面的金属间化合物的最大厚度为3μm以下，在上述第一金属构件的形成上述卷边对接接头的上述曲面部，从形成上述接合金属部的一侧起沿着厚度方向依次形成熔融部和非熔融部。另外，在该异种金属接合体中，在与上述金属间化合物的厚度形成方向垂直的方向即上述第二金属构件以卷边状扩展的方向，上述第二金属构件与上述接合金属部接合的区域的最大长度可以为2mm以上且4mm以下。进而，在该异种金属接合体中，在上述第一金属构件的依次形成上述熔融部和上述非熔融部的方向，相对于上述熔融部与上述非熔融部相加的深度，上述非熔融部的深度可以为0.5倍以上且0.9倍以下。另外，上述第一金属构件可以为轻合金材料，上述第二金属构件可以为钢材。另外，本专利技术还提供一种异种金属接合体的制造方法，其包括如下工序：在具有曲面部的第一金属构件与熔点比上述第一金属构件高且与上述第一金属构件接合而形成卷边对接接头的第二金属构件的接合部配置填充金属的工序；和对上述第一金属构件及上述第二金属构件的上述接头的接合面以倾斜15°以下的照射角度进行激光照射的工序，形成在上述第二金属构件与上述接合金属部的界面的金属间化合物的最大厚度为3μm以下，在上述第一金属构件的形成上述卷边对接接头的上述曲面部，从形成上述接合金属部的一侧起沿着厚度方向依次形成熔融部和非熔融部。专利技术效果根据本专利技术，可以得到形成有卷边对接接头的具有高接合强度的异种金属接合体。附图说明图1为本专利技术的实施方式的异种金属接合体1的剖面照片。图2为该实施方式的异种金属接合体1的剖面图。图3为将图1中的符号(A)所示的区域放大后的剖面照片。图4A为该实施方式的异种金属接合体1的剖面图。图4B为关联技术的异种金属接合体100的剖面图。图4C为关联技术的异种金属接合体200的剖面图。图5为用于对用于制造该实施方式的异种金属接合体1的激光束的照射方法进行说明的图。图6为用于对异种金属接合体的拉伸试验的示意图。具体实施方式以下，对用于实施本专利技术的实施方式进行详细地说明。予以说明，本专利技术并不受以下说明的实施方式的限定。＜异种金属接合体1＞首先，对本专利技术的实施方式的异种金属接合体1进行说明。图1为本实施方式的异种金属接合体1的剖面照片。图2为本实施方式的异种金属接合体1的剖面图。另外，图3为将图1中的符号(A)所示的区域放大后的剖面照片。如图2所示，本实施方式的异种金属接合体1具备：具有曲面部15的第一金属构件11、通过第一金属构件11形成卷边对接接头的第二金属构件12(即，与第一金属构件11接合而形成有卷边对接接头的第二金属构件12)、和通过对配置于第一金属构件11与第二金属构件12的接合部的填充金属和第一金属构件11进行激光照射而形成的接合金属部13。另外，形成在第二金属构件12与接合金属部13的界面的金属间化合物14的厚度为3μm以下。进而，在第一金属构件11的形成卷边对接接头的曲面部15，从形成接合金属部13的一侧起沿着厚度方向依次形成熔融部16和非熔融部17。予以说明，如图1、图2所示，本实施方式的异种金属接合体1的卷边对接接头可以是用于进行剖面形状为由圆弧状的曲面和平面构成的坡口形状的焊接的焊接接头，另外，也可以是用于进行由圆弧状的曲面和圆弧状的曲面构成的坡口形状的焊接的焊接接头。即，第一金属构件11和第二金属构件12可以在图中的Z轴方向形成高低差而在X轴方向延伸，也可以在图中的Z轴方向不形成高低差而在X轴方向延伸。[第一金属构件11]第一金属构件11只要是具有曲面部15且由金属材料构成的金属构件，则并无特别限定，例如可以为轻合金材料。作为轻合金材料，具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异种金属接合体，其具备：具有曲面部的第一金属构件、熔点比所述第一金属构件高且与所述第一金属构件接合而形成有卷边对接接头的第二金属构件、和通过对配置在所述第一金属构件与所述第二金属构件的接合部的填充金属及所述第一金属构件进行激光照射而形成的接合金属部，形成在所述第二金属构件与所述接合金属部的界面的金属间化合物的最大厚度为3μm以下，在所述第一金属构件的形成所述卷边对接接头的所述曲面部，从形成所述接合金属部的一侧起沿着厚度方向依次形成熔融部和非熔融部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.21 JP 2014-0088181.一种异种金属接合体，其具备：
具有曲面部的第一金属构件、
熔点比所述第一金属构件高且与所述第一金属构件接合而形成有卷
边对接接头的第二金属构件、和
通过对配置在所述第一金属构件与所述第二金属构件的接合部的填
充金属及所述第一金属构件进行激光照射而形成的接合金属部，
形成在所述第二金属构件与所述接合金属部的界面的金属间化合物
的最大厚度为3μm以下，
在所述第一金属构件的形成所述卷边对接接头的所述曲面部，从形成
所述接合金属部的一侧起沿着厚度方向依次形成熔融部和非熔融部。
2.根据权利要求1所述的异种金属接合体，其中，在与所述金属间化
合物的厚度形成方向垂直的方向即所述第二金属构件以卷边状扩展的方
向，所述第二金属构件与所述接合金属部接合的区域的最大长度为2mm
以上且4mm以下。
3.根据权利要求1所述的异种金属接合体，其中，在所述第一金属构
件的依次形成所述熔融部和所述非熔融部的方向，相对于将所述熔融部和
所述非熔融部相加的深度，所述非熔融部的深度为0.5倍以上且0.9倍以
下。
4.根据权利要求2所述的异种金属接合体，其中，在所述第一金属构
件的依次形成所述熔融部和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：海读一正，松本刚，江口法孝，桥村彻，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本;JP