技术领域本发明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，本发明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。
背景技术：
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
技术实现要素：
发明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，本发明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发明是本发明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发明，本发明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，本发明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。发明效果根据本发明，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为本发明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，对用于实施本发明的实施方式进行详细地说明。予以说明，本发明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，对本发明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，具体而言，可列举铝、铝合金(JIS标准的2000系、3000系、A4043或A4047等4000系、5000系、6000系或者7000系)、镁、镁合金等。对于第一金属构件11的曲面部15的弯曲半径并无特别限定，优选为0.5～5mm。通过将曲面部15的弯曲半径设定为该范围，从而可以提高异种金属接合体1的接合强度。[第二金属构件12]第二金属构件12只要是由金属材料构成、熔点比第一金属构件11高、其通过第一金属构件11形成卷边对接接头的金属构件，则并无特别限定，例如可以为钢材。作为钢材，可列举高张力钢材、镀锌钢板及不锈钢等。[接合金属部13]接合金属部13通过对配置在第一金属构件11与第二金属构件12的接合部的填充金属及其周边的第一金属构件11进行激光照射而形成。在与金属间化合物14的厚度形成方向垂直的方向即第二金属构件12以卷边状扩展的方向(图中，为Z轴方向)，第二金属构件12与接合金属部13接合的区域的最大长度(以下，也记作接合长度。)1优选为2mm以上。另外，该接合长度1优选为4mm以下。通过使接合长度1处于该范围，从而将接合金属部13和第二金属构件12以高接合强度进行接合。作为填充金属，并无特别限定，例如可列举钎料等。具体而言，作为填充金属，在第一金属构件11为铝材、第二金属构件12为钢材的情况下，可以使用铝合金的填充金属(4043、4047)等。优选可以使用如下填充金属：以Si：2.0质量％、Ti：0.2质量％、余量由不可避免的杂质(Cr：0.1质量％以下、Zn：0.1质量％以下、B：40ppm以下、其他元素0.05质量％以下、不可避的杂质的总量为0.15质量％以下)及铝构成的铝合金作为皮材，内部为以填充率5％填充有氟化铯：28质量％、余量实质上为KALF系的焊剂的药芯焊丝(FCW)，焊丝直径为1.2～2mm。由此得到减薄金属间化合物14的厚度且接合强度高的接头。在本实施方式的异种金属接合体1中，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(参照图3)。更优选该厚度设为1.5μm以下。这样，通过极力减薄金属间化合物14的厚度，从而将接合金属部13和第二金属构件12以高接合强度接合。另外，在本实施方式的异种金属接合体1中，如图2所示，在第一金属构件11的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。熔融部16为通过激光照射使填充金属和第一金属构件11熔融而形成的部分，其也为接合金属部13的一部分。另外，非熔融部17是在第一金属构件11的曲面部15通过激光照射未熔融的部分。在此，边参照图4A～图4C边对本实施方式的异种金属接合体1中在曲面部15形成有熔融部16和非熔融部17的构成进行说明。图4A为用于说明本实施方式的异种金属接合体1的剖面的图，图4B及图4C分别为用于说明关联技术的异种金属接合体100及200的剖面的图。在图4B所示的异种金属接合体100中，在曲面部115未形成非熔融部。即，从曲面部115的外侧贯穿内侧地形成接合金属部113。接合金属部113的机械强度比作为母材的第一金属构件111的机械强度也低。另外，第一金属构件111因由激光照射时的激光的热影响所致的软化而使机械强度降低。因此，该异种金属接合体100无法得到充分的接合强度。另外，在图4C所示的异种金属接合体200中，在曲面部215未形成熔融部。即，在异种金属接合体200中，在该接合金属部受到激光照射而实质上熔解的仅为填充金属，第一金属构件1受到激光照射实质上不熔解。因此，接合金属部213在与第一金属构件211的界面容易剥离，该异种金属接合体200也无法得到充分的接合强度。与此相对，如上所述，图4(a)所示的本实施方式的异种金属接合体1在曲面部15形成熔融部16和非熔融部17。因此，接合金属部13不易从第一金属构件11剥离，还能防止因第一金属构件11的热所致的机械强度降低。因此，异种金属接合体1可以得到较高的接合强度。在本实施方式的异种金属接合体1中，在依次形成第一金属构件11的熔融部16和非熔融部17的方向，相对于熔融部16与非熔融部17相加的深度(图2中，参照符号d1+d2)，非熔融部17的深度(图2中，参照符号d1)优选为0.5倍以上。另外，相对于熔融部16与非熔融部17相加的深度(d1+d2)，非熔融部17的深度(d1)优选为0.9倍以下。由此，本实施方式的异种金属接合体1可以得到更高的接合强度。＜异种金属接合体1的制造方法＞接着，边参照图5边对本实施方式的异种金属接合体1的制造方法进行说明。图5为用于说明用于制造本实施方式的异种金属接合体1的激光束的照射方法的图。如图5所示，利用通过边向第一金属构件11和第二金属构件12的接头的搭接部(接合部)供给填充金属并对其进行配置、并照射激光束L1而使第一金属构件11的一部分熔融的钎焊接合，从而得到异种金属接合体1。此时，激光束L1优选对第一金属构件11与第二金属构件12的接头的接合面(面A)以倾斜15°以下(图中，为角度α)的照射角度进行照射。另外，更优选使该倾斜角度α为5～10°。这样，通过倾斜地照射激光束L1，从而可以在第一金属构件11容易地形成熔融部16和非熔融部17，得到异种金属接合体1。另外，激光束从配置有填充金属的位置位移0.5～1.5mm左右(图中，参照符号B)进行照射(图中，参照符号L1→L2)，从而将来自激光束L2的热从第一金属构件11间接传递到接合部分。因此，可以抑制金属间化合物14的生长，可以将金属间化合物14的厚度更精度良好地减薄至31μm以下，并且可以提高异种金属接合体1的接合强度。另外，通过将激光束的照射位置位移至铝侧(第一金属构件11)，从而得到充分的熔深。作为激光，可以使用纤维激光器、盘形激光器、YAG激光、半导体激光等各种激光。另外，为了使激光束的照射位置像上述那样位移、同时以与焊丝的位置关系不会使激光直接抵达钢板，优选使激光束直径为0.1mm～3.0mm。通过此种激光束照射而使钎料等的填充金属和第一金属构件11熔融、并形成在第二金属构件12表面上的接合金属部13可以进入到第一金属构件11与第二金属构件12之间。而且，可以得到在第一金属构件11的曲面部15形成熔融部16和非熔融部17、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以下的本实施方式的异种金属接合体1。如以上详细叙述的那样，在本实施方式的异种金属接合体1中，在第一金属构件11形成熔融部16和非熔融部17，并且将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的最大厚度限制在31μm以下的范围，因此可以提高接合强度。尤其，在与金属间化合物14的厚度形成方向垂直方向即第二金属构件12以卷边状扩展的方向，第二金属构件12与接合金属部13接合的区域的最大长度限定为2mm以上且4mm以下。另外，在第一金属构件11的依次形成熔融部16和非熔融部17的方向，相对于熔融部16与非熔融部17相加的深度，非熔融部17的深度限定为0.5倍以上且0.9倍以下。通过这样限定最大长度和/或非熔融部的长度，从而可以进一步提高接合强度。实施例以下，列举本发明的实施例及比较例，对本发明的效果进行具体地说明。图6为用于对异种金属接合体的拉伸试验进行说明的示意图。如图6所示，对改变第二金属构件12与接合金属部13的接合长度1、金属间化合物14的厚度t、第一金属构件11的曲面部的母材剩余部分(非熔融部)的深度d1时得到的异种金属接合体1的抗拉强度进行测定，并对该3次平均进行了评价。使用间隔件50，将异种金属接合体沿着箭头F1及F2的方向进行拉伸，由此进行拉伸试验。作为第一金属构件11，使用了铝合金6022，作为第二金属构件12，使用了SPCC(裸钢板)。作为填充金属，使用的是如下的FCW：以Si：2.0质量％-Ti：0.2质量％且余量由不可避免的杂质(Cr：0.1质量％以下、Zn：0.1质量％以下、B：40ppm以下、其他元素：0.05质量％以下、不可避免的杂质的总量为0.15质量％以下)及铝构成的铝合金作为皮材，内部为以填充率5％填充有氟化铯：28质量％、余量实质上为KALF系的焊剂的药芯焊丝(FCW)，焊丝直径为1.8mm。另外，将第一金属构件11设为1.2mmt(d1+d2)，将第二金属构件12设为0.7mmt。激光的输出功率设为2.8～3.8kW。激光束的光斑直径(mm)设为1.8Φ或3.0Φ。焊灯角度设为10°，前进后退角设为0°。焊接速度设为1～3m/min。另外，焊丝的供给量设为4.0～8.0m/min。将不同的异种金属接合体的抗拉强度示于表1中。[表1]在实施例1～14中，形成在第二金属构件12与接合金属部13之间的金属间化合物的厚度t为3μm以下，在第一金属构件11的卷边对接接头的曲面部，从形成接合金属部13的一侧起沿着厚度方向依次形成有熔融部和非熔融部。由此可见，得到高抗拉强度，并且接合强度优异。其中，在实施例1～11中，还会使接合长度1为2mm以上且4mm以下，并且d1/(d1+d2)为0.5以上且0.9以下，由此可见，得到更高的抗拉强度，并且接合强度特别优异。另一方面，在比较例1～5中，形成在第二金属构件与接合金属部之间的金属间化合物的厚度t超过3μm，因此无法得到充分的接合强度。由以上的结果可以确认：本发明的异种金属接合体可以提高接合强度。本申请伴有以申请日为2014年1月21日的日本国专利申请、日本特愿第2014-008818号作为基础申请的优先权请求。日本特愿第2014-008818号作为参照并入本说明书中。符号说明1异种金属接合体11第一金属构件12第二金属构件13接合金属部14金属间化合物15曲面部16熔融部17非熔融部