CN113474112A - 异种金属接合体的制造方法和异种金属接合体 - Google Patents
异种金属接合体的制造方法和异种金属接合体 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113474112A CN113474112A CN202080012703.XA CN202080012703A CN113474112A CN 113474112 A CN113474112 A CN 113474112A CN 202080012703 A CN202080012703 A CN 202080012703A CN 113474112 A CN113474112 A CN 113474112A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aluminum
- steel
- welding
- brazing
- dissimilar metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 134
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 134
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 130
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 90
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 90
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 68
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 68
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 64
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 64
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 63
- 238000005219 brazing Methods 0.000 claims abstract description 57
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 53
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 46
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 37
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 claims description 9
- 229910001039 duplex stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 8
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 8
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- 238000005304 joining Methods 0.000 abstract description 35
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000010288 cold spraying Methods 0.000 description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 101100346764 Mus musculus Mtln gene Proteins 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- HEDOODBJFVUQMS-UHFFFAOYSA-N n-[2-(5-methoxy-1h-indol-3-yl)ethyl]-n-methylpropan-2-amine Chemical group COC1=CC=C2NC=C(CCN(C)C(C)C)C2=C1 HEDOODBJFVUQMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 2
- IAKOZHOLGAGEJT-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trichloro-2,2-bis(p-methoxyphenyl)-Ethane Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1C(C(Cl)(Cl)Cl)C1=CC=C(OC)C=C1 IAKOZHOLGAGEJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910000856 hastalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001105 martensitic stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D27/00—Connections between superstructure or understructure sub-units
- B62D27/02—Connections between superstructure or understructure sub-units rigid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/0008—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/005—Soldering by means of radiant energy
- B23K1/0056—Soldering by means of radiant energy soldering by means of beams, e.g. lasers, E.B.
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/19—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering taking account of the properties of the materials to be soldered
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/20—Preliminary treatment of work or areas to be soldered, e.g. in respect of a galvanic coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/21—Bonding by welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/60—Preliminary treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/001—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
- B23K35/002—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of light metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/001—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
- B23K35/004—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of a metal of the iron group
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/226—Non-corrosive coatings; Primers applied before welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/23—Arc welding or cutting taking account of the properties of the materials to be welded
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/235—Preliminary treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/06—Fixed roofs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
- B62D29/008—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of light alloys, e.g. extruded
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D65/00—Designing, manufacturing, e.g. assembling, facilitating disassembly, or structurally modifying motor vehicles or trailers, not otherwise provided for
- B62D65/02—Joining sub-units or components to, or positioning sub-units or components with respect to, body shell or other sub-units or components
- B62D65/06—Joining sub-units or components to, or positioning sub-units or components with respect to, body shell or other sub-units or components the sub-units or components being doors, windows, openable roofs, lids, bonnets, or weather strips or seals therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
- C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
- C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
- C23C24/103—Coating with metallic material, i.e. metals or metal alloys, optionally comprising hard particles, e.g. oxides, carbides or nitrides
- C23C24/106—Coating with metal alloys or metal elements only
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/006—Vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/18—Sheet panels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
- B23K2103/10—Aluminium or alloys thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/18—Dissimilar materials
- B23K2103/20—Ferrous alloys and aluminium or alloys thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/302—Cu as the principal constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3033—Ni as the principal constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3053—Fe as the principal constituent
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
提供一种可以对于铝或铝合金材与钢材这样的异种金属,通过工业上简易的方法,并保持外观上优异,且以高接合强度进行接合的异种金属接合体的制造方法和异种金属接合体。具有如下工序:对于铝或铝合金材(20)的表面(20c)的至少一部分,低温且高速喷射可以与钢材(30)接合的金属粉末而形成皮膜(41)的工序;以使皮膜(41)与钢材(30)对置的方式,配置铝或铝合金材(20)和钢材(30)的工序;在皮膜(41)和钢材(30)间,进行使用了钎料(42)的钎焊或使用了焊接材料(40)的焊接的工序。
Description
技术领域
本发明涉及异种金属接合体的制造方法和异种金属接合体,更详细地说,是涉及主要用于汽车的车顶、车门、挡泥板等的结构构件的异种金属接合体的制造方法和异种金属接合体。
背景技术
在汽车车身的车顶板和车顶纵梁的车顶构件的接合中,从结构上有空隙(间隙)宽可适用现有的机械接合法的莫西干式结构,和空隙窄而外观性优异的非莫西干式结构两种。莫西干式结构,一般是点接合的方法,具有截面凹状的接合部。该接合部从美观的观点出发,通常会采取用车顶造型构件覆盖点焊痕迹这样的措施。
另一方面,非莫西干式结构,因为空隙狭窄,车顶构件与其周边的构件连续地接合,所以可省略车顶造型构件,由线能量比较小的激光钎焊和MIG(Metal Inert Gas)钎焊进行的接合得到研究。但是,通过钎焊进行的接合,在工业上由于技术性的问题,所以限定于相同原材之间的接合。
另外,近年来,为了实现以CO2排放量的削减为目的的车身轻量化和碰撞安全性强化,汽车的车身骨架等应用高张力钢板(High Tensile Strength Steel:HTSS),车顶板应用轻量的铝或铝合金材得到研究。若以一般的电弧焊直接焊接钢材的车顶纵梁与铝或铝合金材的车顶板,则接合界面形成脆弱的金属间化合物,不能取得良好的强度。因此,在铝或铝合金材与钢材的异种金属的接合中,要求能够得到高接合强度的接合技术。
这里在专利文献1中,作为铝制的车顶板的凸缘部与钢制的车身侧侧面板的凸缘部的接合方法,公开了在凸缘部的边缘附近,预先形成以圆形闭环状的轨迹而连续涂布有粘接剂的粘接剂层,由自冲铆钉(SPR)进行接合的异种金属面板的接合构造。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-321880号公报
专利文献1所述的接合构造,是使用了自冲铆钉的莫西干式结构的接合技术,需要覆盖空隙的车顶造型构件,因此说不上在工业上是简易的方法,另外,从外观上的观点出发还有改善的余地。
发明内容
本发明鉴于前述的课题而形成,其目的在于,提供一种可以对于铝或铝合金材与钢材的异种金属,能够通过工业上简易的方法,并保持外观上优异,且以高接合强度进行接合的异种金属接合体的制造方法和异种金属接合体。
因此,本发明的上述目的,可由异种金属接合体的制造方法的下述(1)的结构达成。
(1)一种异种金属接合体的制造方法,其中,具有:
对于铝或铝合金材的表面的至少一部分,通过低温且高速喷射能够与钢材接合的金属粉末而形成皮膜的工序;
以使所述皮膜与所述钢材对置的方式,配置所述铝或铝合金材和所述钢材的工序;
在所述皮膜和所述钢材间,进行使用了钎料的钎焊或使用了焊接材料的焊接的工序。
另外,异种金属接合体的制造方法的本发明优选的实施方式,涉及下述(2)~(8)的构成。
(2)根据(1)所述的异种金属接合体的制造方法,其中,作为所述使用了钎料的钎焊,使用激光钎焊。
(3)根据(1)或(2)所述的异种金属接合体的制造方法,其中,所述钎料是铜或铜合金中的任意一种。
(4)根据(1)所述的异种金属接合体的制造方法,其中,作为所述使用了焊接材料的焊接法,使用激光焊接或电弧焊接。
(5)根据(1)或(2)所述的异种金属接合体的制造方法,其中,所述焊接材料,是钢合金或镍合金中的任意一种。
(6)根据(1)~(5)中任一项所述的异种金属接合体的制造方法,其中,所述金属粉末包括从铁素体系不锈钢、奥氏体系不锈钢、以及铁素体系和奥氏体系的双相不锈钢、纯铁、碳钢、镍、镍合金、钴和钴合金中选择的至少一种。
(7)根据(1)~(6)中任一项所述的异种金属接合体的制造方法,其中,所述铝或铝合金材和所述钢材,分别作为车身的车顶板和车顶纵梁使用。
(8)根据(1)~(7)中任一项所述的异种金属接合体的制造方法,其中,所述皮膜的膜厚为0.3mm以上。
另外,本发明的上述目的,可通过异种金属接合体的下述(9)的构成达成。
(9)一种异种金属接合体,其中,具有:
皮膜,其形成于铝或铝合金材的表面的至少一部分,包含能够与钢材接合的金属粉末;
接合部,其形成方式为,以使所述皮膜与所述钢材对置的方式,配置所述铝或铝合金材和所述钢材,在所述皮膜和所述钢材间,通过使用了钎料的钎焊或使用了焊接材料的焊接而形成。
根据本发明的异种金属接合体的制造方法,能够对于铝或铝合金材和钢材的异种金属,以工业上简易方法,保持外观上优异,且以高接合强度进行接合。另外,根据本发明的异种金属接合体,能够得到高接合强度。
附图说明
图1是表示用于说明本发明的实施方式的异种金属接合体供车身使用的一例的该车身的车顶板侧的概略结构的图。
图2是用于说明本发明的实施方式的异种金属接合体的制造方法的一例的图1的A-A剖视图。
图3是第一实施方式中,通过使用钎料的钎焊而被接合的异种金属接合体的剖面示意图。
图4是第二实施方式中,通过使用焊丝的焊接而被接合的异种金属接合体的截面示意图。
具体实施方式
以下,基于附图,对于本发明的异种金属接合体及其制造方法的一个实施方式详细说明。还有,在以下的实施方式中,是以汽车的铝或铝合金材的车顶板与钢材的车顶纵梁的接合为例进行说明,但本发明也可广泛应用于车顶板与车顶纵梁的接合以外的用途,而不受以下的实施方式限定。
本发明者们,对于在接合铝或铝合金材与钢材的异种金属时,能够以工业上简易的方法,外观上优异且可以得到高接合强度的异种金属接合体的制造方法,反复进行了锐意研究。其结果发现,通过对于铝或铝合金材的表面的至少一部分,以低温且高速喷射能够与钢材进行钎焊或焊接的金属粉末而形成皮膜,并且通过钎焊或使用了焊接材料的焊接接合皮膜与钢材,由此能够得到良好的异种金属接合体。
具体来说,若对铝或铝合金板的表面,以低温且高速喷射规定的金属粉末而形成金属皮膜,则铝或铝合金板与金属的皮膜,能够得到高强度的机械结合,因此通过其后的与钢材的钎焊或焊接,可知能够得到接合强度高的异种金属接合体。
(第一实施方式)
首先,对于本发明的第一实施方式进行说明。图1是表示异种金属接合体应用于车身的概略结构的图。如图1所示,汽车的车身10具有:构成车身10的顶盖的铝或铝合金材的车顶板20;设于车身宽度方向的两侧的钢材的车顶纵梁30。一对车顶纵梁30,在车身10的左右两侧,沿车身10的前后方向而设。
接着参照图2。车顶板20具备:成为车身10的顶盖部分的主体部20a;从主体部20a的端部向车身内侧弯曲的弯曲部20b。该弯曲部20b以沿着从车顶纵梁30的主体部30a的端部向车身内侧弯曲的内侧凸缘部30b重叠的方式形成。由此,由车顶板20和车顶纵梁30形成非莫西干式结构的接头,在该接头的接缝处,由钎焊形成接合部44而制造异种金属接合体50。
其次,对于异种金属接合体的制造方法详细说明。本实施方式的异种金属接合体50的制造方法中,具有:对于铝或铝合金材(车顶板)20的表面20c的至少一部分,通过以低温且高速喷射从铁素体系不锈钢、奥氏体系不锈钢、铁素体系和奥氏体系的双相不锈钢、纯铁、碳钢、镍、镍合金、钴、钴合金中选择的至少一种的金属粉末而形成皮膜41的工序;以使皮膜41与钢材30对置的方式,使铝或铝合金材20的弯曲部20b和钢材30的内侧凸缘部30b重合的工序;对于皮膜41和钢材30,使用作为焊接材料40的钎料42进行钎焊的工序。
图3是示意性地表示通过本发明的实施方式的使用了钎料的钎焊而接合的异种金属接合体的剖视图。如图3所示,本实施方式的异种金属接合体50,首先,对于铝或铝合金材20的表面20c的至少一部分,以低温且高速喷射金属粉末而形成皮膜41(Step1)。其次,以使皮膜41与钢材30对置的方式,使铝或铝合金材20与钢材30重合。再次,通过对钎料42照射激光束L的激光钎焊(例如,激光+MIG钎焊),皮膜41和钢材30被钎焊(钎接)(Step2)。
皮膜41含有从铁素体系不锈钢、奥氏体系不锈钢、铁素体系和奥氏体系的双相不锈钢、纯铁、碳钢、镍、镍合金、钴和钴合金中选择的至少一种金属。还有,通过以低温且高速喷射而喷送附着有金属粉末的铝或铝合金材20的表面20c,由于大量的金属粉末而形成有微细的凹凸(参照图3),因此皮膜41和铝或铝合金材20,由于锚定效果而被机械地坚固接合。
作为低温且高速喷射金属粉末而形成皮膜41的方法,优选冷喷涂法。所谓冷喷涂法,就是以音速以上的高速向对象物喷送气体和金属粉末,从而形成皮膜41的方法。该方法因为工作气体为比较低温(例如,铁粒子熔点以下的900℃以下),所以不会出现铁等的相对高熔点的金属粉末与铝或铝合金材熔融混合的情况,铁等的相对高熔点的金属粉末,在其速度能量下侵入铝或铝合金材,成为微观上的机械紧固连结状态。
因此,不会生成金属间化合物,另外,由于没有形成脆性相,所以结果是,在铝或铝合金材20的一部分上形成牢固的皮膜(本实施方式中为铁系皮膜)41。还有,如后述,能够适宜选择冷喷涂法中使用的气体种类、压力、温度、金属粉末的粒径等来实施。
作为形成皮膜41的方法,除上述冷喷涂法以外,还可考虑等离子体喷涂和电弧喷涂等其他的喷涂方法,但这些方法,工作气体温度高(例如,为铁粒子的熔点以上的2000℃以上),粒子、铝母材都超过熔点而成为液状,由于化学反应而生成金属间化合物,只能形成脆性被膜。
如此,在铝或铝合金材20的表面20c,低温且高速喷射从铁素体系不锈钢、奥氏体系不锈钢、铁素体系和奥氏体系的双相不锈钢、纯铁、碳钢、镍、镍合金、钴、钴合金中选择的至少一种金属粉末,形成皮膜41,其后,在所得到的皮膜41之上配置钢材30而进行激光钎焊,由此钎焊皮膜41和钢材30,能够制造具有铝或铝合金材20-皮膜(铁系)41-钢材30这样的接合结构的异种金属接合体50。
即,铝或铝合金材20-皮膜41间被机械地紧固结合,另外,皮膜41-钢材30间通过钎焊被接合,铝或铝合金材20-钢材30,成为间接地被牢固接合的状态。如果只着眼于接合部44,其并非是异种金属接合彼此的接合,而是成为钢材30和铁系的皮膜41的同种金属彼此的接合。
作为钎料42,从接合强度方面出发,优选铜或铜合金中的任意一种。以铜合金丝(被称为埃弗德系,由JIS Z3341 YCuSiB,AWSA5.7 ERCuSi-A标准化)作为填料的激光钎焊法,作为铁板接合用是极普通的手段,其能够直接应用。
在此,激光钎焊是一边向母材间供给以低于母材的温度熔化的丝状的钎料,一边以激光熔化钎料而进行接合的方法。该激光钎焊中,因为母材几乎不熔化,所以不会出现在接合界面形成脆弱的金属间化合物的情况,另外线能量低,热变形被抑制在最小限度,可以进行外观性能优异的非莫西干式结构的接合。还有,作为钎焊时的保护气体,一般使用Ar100%的气体。
接着,对于本实施方式的制造方法中,皮膜41、成为其材料的金属粉末、铝或铝合金材20和钢材30进行以下详细说明。
<金属粉末的金属种类:从铁素体系不锈钢、奥氏体系不锈钢、铁素体系和奥氏体系的双相不锈钢、纯铁、碳钢、镍、镍合金、钴和钴合金中选择的至少一种>
为了通过激光焊接接合皮膜41和钢材30,重要的是,作为皮膜41的材料,选择能够以希望的结合强度与钢材30进行焊接,并且焊接金属43的特性良好的金属材料。
在本实施方式中,能够选择在与钢材30之间能够容易焊接出良好的接合接头的不锈钢(SUS)。
特别是在各种不锈钢之中,铁素体系不锈钢、奥氏体系不锈钢、和铁素体系与奥氏体系的双相不锈钢,与马氏体系不锈钢相比,因为耐腐蚀性优异,所以适合作为曝露在腐蚀环境中的汽车的材料。因此,作为用于冷喷涂的金属粉末,使用包含从铁素体系不锈钢、奥氏体系不锈钢、和铁素体系与奥氏体系的双相不锈钢中选择的至少一种金属的粉末。
另一方面,作为金属粉末,例如,若使用大量添加有Cr和Ni等淬火元素的不锈钢(SUS),则钢材30为高张力钢板或热冲压材时,受到母材稀释的焊接金属43的全部或一部分发生马氏体相变,硬度变得过高,有可能接合强度(接头强度)降低,或发生裂纹。这种情况下,作为用于冷喷涂的金属粉末,使用含有从纯铁、碳钢、镍、镍合金、钴和钴合金中选择的至少一种金属的粉末。
还有,在本说明书中,所谓纯铁,表示作为工业用可容易地获取,纯度为99.9质量%以上的材料。另外,所谓碳钢,表示以铁和碳为主成分,并微量含有硅、锰和杂质磷、硫、铜的铁钢材料。还有,作为镍合金,能够使用的合金是,通称因科镍合金、耐热镍铬铁合金、哈司特镍合金合金的以Ni为主成分并适量添加有Mo、Fe、Co、Cr、Mn等的合金。
<金属粉末的粒径和形状>
对于作为皮膜41的材料的金属粉末的粒径没有特别限定,但使冷喷涂的气压为1MPa以下的低压条件时,例如优选为20μm以下,更优选为10μm以下。
另一方面,使气压为1MPa~5MPa的高压条件时,例如优选为50μm以下,更优选为30μm以下。
关于金属粉末的粒子形状有特别限定,但从流动性的观点出发,优选球状。
<工作气体的种类>
关于冷喷涂中使用的气体,没有特别限定,但一般来说,可使用空气、氮、氦或它们的混合气体进行。另一方面,若皮膜41氧化,则有可能对焊接性造成不良影响,因此作为气体种类,优选使用氮和氦。
<工作气体的温度>
如上述,冷喷涂中使用的气体的温度高时,金属粉末熔融,有可能与作为皮膜41的基材的铝或铝合金材20发生化学反应而生成金属间化合物。因此,工作气体的温度,优选为低于冷喷涂所用的金属粉末的熔点的温度。还有,在取得本实施方式的异种金属接合体时,例如,优选为室温(20℃)~500℃。
<皮膜的膜厚>
若由冷喷涂形成的皮膜41的膜厚低于0.3mm,则即使适宜选择只使皮膜41和钢材30熔融这样的焊接条件,由于激光束L的偏差的影响,会存在难以只使皮膜41和钢材30熔融的情况,坚固性变低。
因此,通过使皮膜41的膜厚为0.3mm以上,能够灵活地应对激光束L的偏差,所以不需要严苛的条件设定。因此,皮膜41的膜厚优选为0.3mm以上,更优选为0.6mm以上。
另一方面,若皮膜41的膜厚高于3mm,则成膜时间变长,制造成本有可能上升。因此,皮膜41的膜厚优选为3mm以下,更优选为2mm以下。
<铝或铝合金材>
关于铝或铝合金材20也没有特别限定,但适用于汽车等所用的构件时,从强度的观点出发,优选使用2000系、5000系、6000系和7000系等的铝合金材。还有,在本实施方式中,不仅能够使用板材,在汽车等领域中大量使用的挤压材、铸造材和锻造材也没有问题。
<钢材>
作为钢材30,只要是一般被称为钢铁的金属所构成的构件,便没有特别限定。但是,近年来,作为用于汽车的车身骨架等的钢板,以车身轻量化和碰撞安全性强化为目的而多用高张力钢材(High Tensile Strength Steel)等。作为钢-铝的异种金属接合法而普及的机械的接合法中,难以应用于抗拉强度980MPa以上的钢板。因此,在抗拉强度为980MPa以上的高张力钢板中,本发明特别有效。
(第二实施方式)
接着,对于本发明的第二实施方式进行说明。作为钢材30和皮膜41的接合方法,除了第一实施方式中说明的激光钎焊以外,还能够使用激光焊接。图4是表示由使用了焊接材料(焊丝)的激光焊接被接合的异种金属接合体50的剖视面示意图。
如图4所示,在本实施方式中,也是通过冷喷涂,对于铝或铝合金材20的表面20c的至少一部分,低温且高速喷射金属粉末而形成皮膜41(Step1)。其次,通过以使皮膜41与钢材30对置的方式,重叠铝或铝合金材20与钢材30,进行激光焊接,从而使皮膜41和钢材30熔融而接合铝或铝合金材20与钢材30,制作异种金属接合体50(Step2)。
以激光焊接进行接合时,一边沿着铝或铝合金材20与钢材30的重叠面照射激光,一边使未图示的铁合金制的焊接材料(焊丝)、钢材30的表层、和皮膜41的表层熔化,形成全都混在一起而成的焊接金属43。但是关于焊接条件需要注意的是,即使铝或铝合金材20熔融也不融入。由此,作为同种金属的钢材30和皮膜41熔化混合在一起,不会生成金属间化合物,因此不产生接合强度的问题。作为保护气体,使用的是Ar50~99%,余量为CO2的混合气体。
在此,激光焊接与电弧焊接等其他的焊接法相比,是线能量低,热影响小的焊接法。如果是使用通常的电弧焊的情况,焊接时发生的热容易到达铝或铝合金材20,因此至铝或铝合金材20也会发生熔融,接合强度有可能降低。但是,使用激光焊接时,能够最小限度地抑制对于铝或铝合金材20的热影响,能够抑制铝或铝合金材20的熔融,因此能够防止接合强度的降低而得到良好的异种金属接合体50。
还有,为了进一步将对铝或铝合金材20的热影响抑制为最小限度,优选以只使皮膜41和钢材30熔融的方式而选择恰当的焊接条件。作为激光焊接条件,能够适宜选择热源、输出功率、焊接速度、焊接部的直径、和皮膜41与钢材30的间隔等。
作为用于激光焊接的焊接材料,可适用钢合金或镍合金。作为钢合金的焊接材料,例如,有JIS Z3312,AWS E7.18。钢合金的焊接材料,比铜合金的焊接材料便宜,保护气体也使用Ar+CO2混合气体,因此有廉价的优点。但是,若与使用铜合金的焊接材料的钎焊相比,则容易发生热应变,有外观差的情况。另外,若造成铝或铝合金材20熔化,则金属间化合物生成。强度有可能降低,因此需要注意。
还有,钢材30与皮膜41的接合方法,也可以是电弧焊。这种情况下,对于焊接条件需要注意的是,不要使铝或铝合金材20熔融。
还有,本发明不受前述各实施方式限定,可以适宜变形、改良等。
如以上,本说明书中公开有以下的事项。
(1)一种异种金属接合体的制造方法,其中,具有:
对于铝或铝合金材的表面的至少一部分,通过低温且高速喷射能够与钢材接合的金属粉末而形成皮膜的工序;
以使所述皮膜与所述钢材对置的方式,配置所述铝或铝合金材和所述钢材的工序;
在所述皮膜和所述钢材间,进行使用了钎料的钎焊或使用了焊接材料的焊接的工序。
据此构成,能够将铝或铝合金材与钢材这样的异种金属,以工业上简易的方法接合,外观上优异,且能够以高接合强度进行接合。
(2)根据(1)所述的异种金属接合体的制造方法,其中,作为所述使用了钎料的钎焊,使用激光钎焊。
据此构成,因为线能量低,几乎不会使母材熔化,所以在接合界面不会形成脆弱的金属间化合物。另外,热变形被抑制在最小限度。
(3)根据(1)或(2)所述的异种金属接合体的制造方法,其中,所述钎料是铜或铜合金中的任意一种。
据此构成,异种金属接合体的接合强度提高。
(4)根据(1)所述的异种金属接合体的制造方法,其中,作为所述使用了焊接材料的焊接法,使用激光焊接或电弧焊接。
据此构成,可以将线能量抑制得低,减少热影响,从而进行异种金属的接合。
(5)根据(1)或(2)所述的异种金属接合体的制造方法,其中,所述焊接材料是钢合金或镍合金中的任意一种。
据此构成,异种金属接合体的接合强度提高。
(6)根据(1)~(5)中任一项所述的异种金属接合体的制造方法,其中,所述金属粉末,包括从铁素体系不锈钢、奥氏体系不锈钢、及铁素体系和奥氏体系的双相不锈钢、纯铁、碳钢、镍、镍合金、钴和钴合金中选择的至少一种。
据此构成,能够在铝或铝合金材的表面,形成包含铁系金属粉末的被膜,不会生成脆性金属间化合物,能够接合铝或铝合金材和钢材。
(7)根据(1)~(6)中任一项所述的异种金属接合体的制造方法,其中,所述铝或铝合金材、和所述钢材,分别作为车身的车顶板和车顶纵梁使用。
据此构成,能够坚固地接合铝或铝合金材的车顶板和钢材的车顶纵梁。
(8)根据(1)~(7)中任一项所述的异种金属接合体的制造方法,其中,所述皮膜的膜厚为0.3mm以上。
据此构成,能够灵活地应对激光束的偏差,只使皮膜和钢材熔融,能够形成没有金属间化合物的、具有高接合强度的异种金属接合体。
(9)一种异种金属接合体,其中,具有:
皮膜,其形成于铝或铝合金材的表面的至少一部分,包含能够与钢材接合的金属粉末;
接合部,其形成方式为,以使所述皮膜与所述钢材对置的方式,配置所述铝或铝合金材和所述钢材,在所述皮膜和所述钢材间,进行使用了钎料的钎焊或使用了焊接材料的焊接而形成。
据此构成,异种金属接合体具有高接合强度。
以上,一边参照附图,一边对于各种实施方式进行了说明,但本发明当然不受此示例限定。如果是从业者,则可知在专利权利要求的范围所述的范畴内,能够想到各种变更例或修改例,这些当然理解为属于本发明的技术范围。另外,在不脱离发明的宗旨的范围内,也可以任意组合上述实施方式中的各构成要素。
还有,本申请基于2019年2月25日申请的日本专利申请(特愿2019-031694),其内容在本申请中作为参照援引。
符号说明
10 车身
20 铝或铝合金材(车顶板)
20a 主体部
20b 弯曲部
20c 表面
30 钢材(车顶纵梁)
30a 主体部
30b 内侧凸缘部
40 焊接材料
41 皮膜
42 钎料(焊接材料)
43 焊接金属
44 接合部
50 异种金属接合体
L 激光束
Claims (9)
1.一种异种金属接合体的制造方法,其中,具有:
对于铝或铝合金材的表面的至少一部分,通过低温且高速喷射能够与钢材接合的金属粉末而形成皮膜的工序;
以使所述皮膜与所述钢材对置的方式,配置所述铝或铝合金材和所述钢材的工序;
在所述皮膜和所述钢材间,进行使用了钎料的钎焊或使用了焊接材料的焊接的工序。
2.根据权利要求1所述的异种金属接合体的制造方法,其中,作为使用了所述钎料的钎焊,使用激光钎焊。
3.根据权利要求1或2所述的异种金属接合体的制造方法,其中,所述钎料是铜或铜合金中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的异种金属接合体的制造方法,其中,作为所述使用了焊接材料的焊接法,使用激光焊接或电弧焊接。
5.根据权利要求1或2所述的异种金属接合体的制造方法,其中,所述焊接材料是钢合金或镍合金中的任意一种。
6.根据权利要求1或2所述的异种金属接合体的制造方法,其中,所述金属粉末包括从铁素体系不锈钢、奥氏体系不锈钢、和铁素体系和奥氏体系的双相不锈钢、纯铁、碳钢、镍、镍合金、钴和钴合金中选择的至少一种。
7.根据权利要求1或2所述的异种金属接合体的制造方法,其中,所述铝或铝合金材和所述钢材,分别作为车身的车顶板和车顶纵梁使用。
8.根据权利要求1或2所述的异种金属接合体的制造方法,其中,所述皮膜的膜厚为0.3mm以上。
9.一种异种金属接合体,其具有:
皮膜,所述皮膜形成于铝或铝合金材的表面的至少一部分,包含能够与钢材接合的金属粉末;
接合部,所述接合部如下而形成:以使所述皮膜与所述钢材对置的方式,配置所述铝或铝合金材和所述钢材,在所述皮膜和所述钢材间,通过使用了钎料的钎焊或使用了焊接材料的焊接而形成。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019-031694 | 2019-02-25 | ||
JP2019031694A JP2020131271A (ja) | 2019-02-25 | 2019-02-25 | 異種金属接合体の製造方法及び異種金属接合体 |
PCT/JP2020/007538 WO2020175494A1 (ja) | 2019-02-25 | 2020-02-25 | 異種金属接合体の製造方法及び異種金属接合体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113474112A true CN113474112A (zh) | 2021-10-01 |
Family
ID=72240022
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202080012703.XA Pending CN113474112A (zh) | 2019-02-25 | 2020-02-25 | 异种金属接合体的制造方法和异种金属接合体 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220168835A1 (zh) |
EP (1) | EP3915706A4 (zh) |
JP (1) | JP2020131271A (zh) |
CN (1) | CN113474112A (zh) |
WO (1) | WO2020175494A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114472900A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-05-13 | 哈尔滨工业大学 | 一种冷喷涂异种金属对接连接方法 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4019182A1 (en) * | 2020-12-08 | 2022-06-29 | Universidade de Vigo | Method for welding dissimilar metal materials by means of laser |
CN112975204B (zh) * | 2021-03-23 | 2022-08-30 | 浙江永旺焊材制造有限公司 | 一种应用于铝铜异种材料焊接的自钎剂钎料及焊接方法 |
CN112975027B (zh) * | 2021-03-23 | 2022-08-26 | 浙江永旺焊材制造有限公司 | 一种铝铜焊接方法 |
CN112958865B (zh) * | 2021-03-23 | 2022-08-30 | 浙江永旺焊材制造有限公司 | 一种预置钎料焊接Al-Cu异种材料的方法 |
CN113500292A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-10-15 | 攀钢集团研究院有限公司 | 一种含钒双相钢激光拼焊板的生产方法 |
FR3127145A1 (fr) | 2021-09-21 | 2023-03-24 | Psa Automobiles Sa | Procédé de production d’un assemblage hétéro-métallique aluminium / acier et assemblage obtenu par un tel procédé. |
CN115401351B (zh) * | 2022-08-16 | 2024-07-02 | 浙江鸿昌铝业有限公司 | 一种铝合金型材的焊接工艺 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006116599A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-05-11 | Kobe Steel Ltd | 異材接合方法 |
CN101643899A (zh) * | 2009-09-05 | 2010-02-10 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种异种金属焊接中间层的制备方法 |
JP2013188780A (ja) * | 2012-03-14 | 2013-09-26 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 異種金属接合方法 |
US20160089750A1 (en) * | 2014-09-29 | 2016-03-31 | U.S. Army Research Laboratory ATTN:RDRL-LOC-I | Method to join dissimilar materials by the cold spray process |
CN108994442A (zh) * | 2018-09-17 | 2018-12-14 | 北京石油化工学院 | 一种铝/钢异种材料连接的搅拌摩擦焊接方法 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5920433B2 (ja) * | 1977-08-06 | 1984-05-12 | 日立造船株式会社 | アルミニウムおよびアルミニウム合金と鋼との接合法 |
DE10022840A1 (de) * | 2000-05-10 | 2001-11-15 | Solvay Fluor & Derivate | Laserstrahllöten von Aluminiumlegierungen |
US20030039856A1 (en) * | 2001-08-15 | 2003-02-27 | Gillispie Bryan A. | Product and method of brazing using kinetic sprayed coatings |
US20080035615A1 (en) * | 2004-09-16 | 2008-02-14 | Y. Norman Zhou | Lap welding of steel articles having a corrosion resisting metallic coating |
JP4566091B2 (ja) * | 2004-09-21 | 2010-10-20 | 株式会社神戸製鋼所 | 異材接合方法 |
JP2007321880A (ja) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Nissan Motor Co Ltd | 異種金属パネルの接合構造および接合方法 |
JP2008000814A (ja) * | 2006-06-26 | 2008-01-10 | Hirotec Corp | レーザブレージング加工方法及び装置 |
US8409725B2 (en) * | 2007-03-28 | 2013-04-02 | Kobe Steel, Ltd. | Structural member of different materials |
JP5169611B2 (ja) * | 2008-08-18 | 2013-03-27 | 日産自動車株式会社 | 溶接方法 |
JP5198528B2 (ja) * | 2010-09-22 | 2013-05-15 | 株式会社神戸製鋼所 | 異材接合用溶加材及び異材接合方法 |
JP5712054B2 (ja) * | 2011-05-31 | 2015-05-07 | 日本発條株式会社 | シャフト付きヒータユニットおよびシャフト付きヒータユニットの製造方法 |
JP6442791B2 (ja) * | 2013-11-14 | 2018-12-26 | ザ ウェルディング インスティテュート | 第1及び第2の金属ワークピースの表面の1つに対する溶接改質材の層の冷溶射を用いた、第1及び第2の金属ワークピースの溶接方法 |
JP6446066B2 (ja) | 2014-05-13 | 2018-12-26 | セルガード エルエルシー | 機能化された多孔質膜ならびに製造および使用の方法 |
JPWO2016103376A1 (ja) * | 2014-12-25 | 2017-07-13 | 本田技研工業株式会社 | 異材接合構造及び異材接合方法 |
JP6327172B2 (ja) * | 2015-02-19 | 2018-05-23 | トヨタ車体株式会社 | レーザー溶接システム及びレーザー溶接方法 |
JP6472323B2 (ja) * | 2015-05-18 | 2019-02-20 | タツタ電線株式会社 | 成膜方法 |
CN106563887B (zh) * | 2016-10-25 | 2019-07-23 | 西安交通大学 | 一种三步法四界面体系的异质材料接头结构及其连接方法 |
WO2020017420A1 (ja) * | 2018-07-19 | 2020-01-23 | 株式会社神戸製鋼所 | 異材接合構造体の製造方法及び異材接合構造体 |
-
2019
- 2019-02-25 JP JP2019031694A patent/JP2020131271A/ja active Pending
-
2020
- 2020-02-25 CN CN202080012703.XA patent/CN113474112A/zh active Pending
- 2020-02-25 EP EP20763673.9A patent/EP3915706A4/en not_active Withdrawn
- 2020-02-25 US US17/432,990 patent/US20220168835A1/en not_active Abandoned
- 2020-02-25 WO PCT/JP2020/007538 patent/WO2020175494A1/ja unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006116599A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-05-11 | Kobe Steel Ltd | 異材接合方法 |
CN101643899A (zh) * | 2009-09-05 | 2010-02-10 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种异种金属焊接中间层的制备方法 |
JP2013188780A (ja) * | 2012-03-14 | 2013-09-26 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 異種金属接合方法 |
US20160089750A1 (en) * | 2014-09-29 | 2016-03-31 | U.S. Army Research Laboratory ATTN:RDRL-LOC-I | Method to join dissimilar materials by the cold spray process |
CN108994442A (zh) * | 2018-09-17 | 2018-12-14 | 北京石油化工学院 | 一种铝/钢异种材料连接的搅拌摩擦焊接方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114472900A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-05-13 | 哈尔滨工业大学 | 一种冷喷涂异种金属对接连接方法 |
CN114472900B (zh) * | 2022-01-28 | 2024-02-20 | 哈尔滨工业大学 | 一种冷喷涂异种金属对接连接方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3915706A1 (en) | 2021-12-01 |
US20220168835A1 (en) | 2022-06-02 |
WO2020175494A1 (ja) | 2020-09-03 |
EP3915706A4 (en) | 2022-04-06 |
JP2020131271A (ja) | 2020-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113474112A (zh) | 异种金属接合体的制造方法和异种金属接合体 | |
CN107427950B (zh) | 使用间隔物焊接不可直接彼此焊接的金属基材料的方法 | |
CN112469529B (zh) | 异种材料接合结构体的制造方法和异种材料接合结构体 | |
JP4957093B2 (ja) | 異種金属の接合方法 | |
US20220176492A1 (en) | Method for manufacturing dissimilar material joint structure, and dissimilar material joint structure | |
CN104507628A (zh) | 重叠部的焊接方法、搭接焊构件的制造方法、搭接焊构件以及汽车用部件 | |
JP2008105087A (ja) | 鉄部材とアルミニウム部材の接合方法及び鉄−アルミニウム接合体 | |
JP7231586B2 (ja) | 異材接合構造体の製造方法 | |
CN108778608A (zh) | 搭接激光焊接接头、该焊接接头的制造方法以及汽车用骨架部件 | |
JP7123674B2 (ja) | 異材接合構造体の製造方法及び異材接合構造体 | |
JP2007283313A (ja) | 異材接合体 | |
CN114007795B (zh) | 异种金属接合体的制造方法和异种金属接合体 | |
JP5059455B2 (ja) | アルミニウム系材料とのロウ付け接合用鋼板、その鋼板を用いた接合方法および接合継手 | |
JP2007247024A (ja) | アルミニウム系材料とのロウ付け接合用鋼板、その鋼板を用いた接合方法および接合継手 | |
JP7028735B2 (ja) | 異材接合構造体の製造方法及び異材接合構造体 | |
Brezinova et al. | Technologies for joining dissimilar materials in the automotive industry | |
JP2006283110A (ja) | アルミニウム系材料とのロウ付け接合用鋼板、その鋼板を用いた接合方法および接合継手 | |
JP2006035256A (ja) | 高強度鋼板のスポット溶接方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211001 |