金属接合体以及金属接合体的制造方法与流程

文档序号:11140693阅读:462来源:国知局
金属接合体以及金属接合体的制造方法与制造工艺

本发明涉及金属接合体以及金属接合体的制造方法。更详细而言,本发明涉及在接头的接缝具有钎焊接合部和软钎焊接合部的金属接合体及其制造方法。



背景技术:

对于机动车的车身中的顶板与上边梁的接合等车顶构件的接合而言,通常使用点接合的方法。由于顶板和上边梁等多个构件的接合,在车身上通常大多具有从其形状来看被称作莫希干(Mohican)部的、截面凹状的接合部。从该接合部的美观的观点出发,通常采取由车顶嵌条构件覆盖点焊痕迹这一措施。

另一方面,为了应对省略这样的车顶嵌条构件的所谓无莫希干构造,也正在研究不采用点接合而连续地接合车顶构件及其周边构件这一方法,正在研究由输入热量比较小的激光硬钎焊进行的接合的实用化。另外,也正在研究由输入热量低的MIG硬钎焊进行的接合。

作为由所述激光硬钎焊进行的接合,例如专利文献1中公开了与如下的激光硬钎焊方法相关的发明,该激光硬钎焊方法用于抑制基于激光的硬钎焊接头中的接合强度的降低,并能够实现接头强度的稳定化。另外,例如专利文献2中公开了通过MIG焊接来接合车身的构件的方法。

在上述的硬钎焊接合方法中,具有不需要像点焊那样在焊接后由焊接用密封材料填补间隙这一优点。但是,对于硬钎焊接合方法而言,虽然与通常的焊接相比热变形减小,但难以高精度地组装构造体。因此,对于硬钎焊接合而言,也提出了将作为被接合件的车顶构件的构造自身设为不容易出现热变形的构造的技术(参照专利文献3)、研究形成焊道的方向的技术(参照专利文献4)等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2005-59009号公报

专利文献2:日本特开2010-12484号公报

专利文献3:日本特开2013-147146号公报

专利文献4:日本特开2009-56508号公报

发明要解决的课题

但是,在专利文献3所公开的技术中,有时会出现构造体的设计的制约。另外,即使采用专利文献4所公开的那样的技术,也存在热变形的吸收不充分的情况。



技术实现要素:

对此,本发明的主要目的在于,提供密封性优异并且热变形少的金属接合体及其制造方法。

用于解决课题的方案

在本发明的金属接合体中,由第一金属构件和第二金属构件形成接头,在该接头的接缝形成有由钎料断续地设置于该接缝而成的钎焊接合部、以及由熔点比所述钎料的熔点低的软钎料填充于所述钎焊接合部之间而成的软钎焊接合部。

也可以是,在所述接头的接缝中呈针脚状、点状或者针脚状与点状的组合而形成有所述钎焊接合部。

也可以是,所述钎焊接合部的表面由所述软钎料覆盖。

也可以是,所述第一金属构件与所述第二金属构件是熔点不同的不同种材料。

另外,本发明的金属接合体的制造方法具有如下工序:由第一金属构件与第二金属构件形成接头;通过使用钎料的硬钎焊接合而在所述接头的接缝断续地形成钎焊接合部;以及为了向所述钎焊接合部之间填充软钎焊接合部,使用熔点比所述钎料的熔点低的软钎料在所述钎焊接合部之间形成软钎焊接合部。

也可以是,作为使用所述钎料的硬钎焊接合,通过激光硬钎焊或MIG硬钎焊来形成所述钎焊接合部。

也可以是,作为所述软钎料而使用线状的软钎料,一边将该线状的软钎料向所述接头供给,一边向所述线状的软钎料照射激光束,由此形成所述软钎焊接合部。

也可以是,在通过形成所述钎焊接合部的工序而断续地形成于所述接头的接缝的钎焊接合部之间配置所述软钎料,向该软钎料照射激光束,由此形成所述软钎焊接合部。

也可以是,在通过形成所述钎焊接合部的工序而断续地形成于所述接头的接缝的钎焊接合部之间配置所述软钎料,通过感应加热进行加热而使所述软钎料熔融,由此形成所述软钎焊接合部。

发明的效果

根据本发明,能够提供密封性优异且热变形少的金属接合体及其制造方法。

附图说明

图1是用于说明本发明的实施方式的金属接合体用于车身的例子的该车身中的顶板侧的简要构造的图。

图2是图1中的A-A线截面的放大立体图。

图3A是表示本发明的实施方式的金属接合体中的第一金属构件与第二金属构件的接合部的结构例、表示钎焊接合部形成为针脚状的结构例的与图2相当的立体图。

图3B是表示本发明的实施方式的金属接合体中的第一金属构件与第二金属构件的接合部的结构例、表示钎焊接合部形成为点状的结构例的与图2相当的立体图。

图3C是表示本发明的实施方式的金属接合体中的第一金属构件与第二金属构件的接合部的结构例、表示钎焊接合部的表面被软钎料覆盖的结构例的与图2相当的立体图。

图4是用于说明本发明的实施方式的金属接合体的制造方法的第一例的图。

图5是用于说明本发明的实施方式的金属接合体的制造方法的第二例的图。

图6是用于说明本发明的实施方式的金属接合体的制造方法的第三例的图。

图7是用于说明本发明的实施方式的金属接合体的制造方法的第四例的图。

具体实施方式

以下,参照附图来详细说明用于实施本发明的方式。需要说明的是,虽然在以下的实施方式中例示机动车中的车身的构件进行说明,但由于本发明的目的在于提供密封性优异且热变形少的金属接合体及其制造方法,因此也可以广泛适用于除车身的构件以外的用途,并不限于以下的实施方式。

说明本发明的实施方式的金属接合体。

在本实施方式的金属接合体中,由第一金属构件和第二金属构件形成接头,在该接头的接缝形成有由钎料断续地设置于该接缝而成的钎焊接合部、以及由熔点比所述钎料的熔点低的软钎料填充于所述钎焊接合部之间而成的软钎焊接合部。

以下,例示将本实施方式的金属接合体应用于机动车的车身的构成部的情况,以该金属接合体中的第一金属构件和第二金属构件分别为车身中的顶板和上边梁的情况为例,参照图1~图3进行说明。

图1是表示用于说明将本实施方式的金属接合体用于车身1的例子的该车身1中的顶板2侧的简要构造的图。图2是图1中的A-A线截面的放大立体图。图3A~3C是表示本实施方式的金属接合体中的第一金属构件与第二金属构件的接合部的结构例的与图2对应的立体图。

首先,参照图1和图2来说明应用本实施方式的金属接合体的车身的结构例。

如图1所示,机动车的车身1具有构成车身1的车顶的顶板(第一金属构件)2、以及在由图1中的箭头W表示的车身宽度方向的两侧设置的上边梁(第二金属构件)3。上边梁3在车身1的左右两侧构成一对,并沿着由图1中的箭头L表示的车身前后方向设置。

如图2所示,上边梁3构成为具备侧外板4、车顶加强件5以及侧内板6。

侧外板4配置于比车顶加强件5靠车身外侧的位置,侧内板6配置于比车顶加强件5靠车身内侧的位置。由侧外板4和车顶加强件5形成闭合截面,并且由侧内板6和车顶加强件5形成闭合截面。

需要说明的是,顶板2优选由钢板材或铝系合金材料形成,侧外板4、车顶加强件5以及侧内板6均优选由钢板材形成。

侧外板4、车顶加强件5以及侧内板6均分别具备主体部4a、5a、6a、从主体部4a、5a、6a的内端部向车身宽度方向W的内侧弯曲的内侧凸缘部4b、5b、6b、以及从主体部4a、5a、6a的外端部沿着斜下方朝外弯曲的外侧凸缘部4c、5c、6c。侧外板4的主体部4a形成为具有能够从车身外侧覆盖车顶加强件5的主体部5a的鼓起部。车顶加强件5的主体部5a的截面形成为稍微打开的帽状,配置成与侧内板6的主体部6a相对。侧内板6的主体部6a弯曲成朝向车身内侧凸出并形成。

侧外板4、车顶加强件5以及侧内板6各自的内侧凸缘部4b、5b、6b重叠并接合。同样,侧外板4、车顶加强件5以及侧内板6各自的外侧凸缘部4c、5c、6c重叠并接合。通过使各内侧凸缘部4b、5b、6b以及各外侧凸缘部4c、5c、6c接合,从而在上边梁3中沿着车身前后方向L延伸有闭合截面。各内侧凸缘部4b、5b、6b以及各外侧凸缘部4c、5c、6c的接合方法没有特别限定,例如可以采用点焊等。

顶板2具备成为车身1的车顶部分的主体部2a和从主体部2a的端部向车身内侧弯曲的弯曲部2b。该顶板2的弯曲部2b形成为沿着侧外板4的主体部4a中的从内侧凸缘部4b立起的立起部分并与该立起部分重叠。并且,由作为第一金属构件的顶板2和作为第二金属构件的上边梁3(侧外板4)形成接头,在该接头的接缝具有接合部12。接头的形状没有特别限定,在本实施方式中,形成有卷边对接(flare)接头。

接着,参照图2以及图3A~3C来说明作为第一金属构件2的顶板2与作为第二金属构件3的上边梁3(侧外板4)的接合部12的结构例。

如上所述,本发明的金属接合体11也能够广泛地适用于除车身1的构成构件以外的用途,因此在以下的说明中,将顶板2和上边梁3(侧外板4)分别普通化地称作第一金属构件2和第二金属构件3。

需要说明的是,在上述中,将包括侧外板4、车顶加强件5以及侧内板6的上边梁3称作第二金属构件3,但由于侧外板是与作为第一金属构件2的顶板2接合的构件,因此也可以将侧外板4称作第二金属构件。

如图2所示,本实施方式的金属接合体11在第一金属构件2与第二金属构件3的卷边对接接头的接缝具有由钎料断续地设置于该接缝而成的钎焊接合部14、以及由熔点比钎料的熔点低的软钎料填充于钎焊接合部14之间而成的软钎焊接合部16。

钎焊接合部14能够由使用钎料的硬钎焊接合形成。作为断续的钎焊接合部14的形式,除图2所示的形式以外,例如也可以如图3A所示那样,设为数量比图2所示的钎焊接合部14的数量多、形成为针脚状的钎焊接合部24。与该针脚状的钎焊接合部24相伴,图3A所示的金属接合体21中的接合部22与图2所示的金属接合体11中的接合部12相比,钎焊接合部24的间距较短,在该各钎焊接合部24之间具有比软钎焊接合部16短的软钎焊接合部26。在该金属接合体21中,由于具有针脚状的钎焊接合部24,因此容易提高接合强度。

另外,例如也可以如图3B和图3C所示的金属接合体31、41那样,在上述金属接合体31、41中的接合部32、42中,设为每一处钎焊接合部34、44的大小较小、形成为点状的钎焊接合部34、44。而且,虽未图示,但也可以将点状的钎焊接合部34、44和上述的针脚状的钎焊接合部24组合而构成接合部。

这样,通过在第一金属构件2与第二金属构件3的接头断续地设置钎焊接合部14、24、34、44,能够使原本就低的硬钎焊接合的输入热量变得更低。作为基于钎焊的硬钎焊接合的方法,优选使用MIG点焊、激光点焊。

第一金属构件2与第二金属构件3的接合部12、22、32、42的端部优选由钎焊接合部14、24、34、44构成。另外,更优选在由第一金属构件2和第二金属构件3形成的接头的端部配置钎焊接合部14、24、34、44。通过这样构成,能够进一步提高第一金属构件2与第二金属构件3的接合强度。

在接头的接缝中,断续地设置的钎焊接合部14、24、34、44的数量、大小以及配置位置等没有特别限定,适当设定为能够可靠地接合第一金属构件2和第二金属构件3。

钎焊接合部14、24、34、44所使用的钎料的原材料没有特别限定,只要能够接合第一金属构件2和第二金属构件3即可。钎料的原材料可以根据第一金属构件2和第二金属构件3的原材料等而从以往钎焊所使用的钎料之中适当选择并使用。

例如,在第一金属构件2和第二金属构件3均是铝系合金材料的情况下,作为这些构件的钎焊接合所使用的钎料(填充金属),除了由JIS或AA标准规定的4043和4047以外,还可以应用1000系、5000系的填充金属。作为该情况下的钎焊接合所使用的钎料(填充金属),适当使用实芯焊丝、药芯焊丝(FCW)。

另外,例如在第一金属构件2和第二金属构件3均为钢材的情况下,作为这些构件的钎焊接合所使用的钎料(填充金属),可以使用Cu系的填充金属。在该情况下,作为钎焊接合所使用的钎料(填充金属),从施工性的方面考虑也优选药芯焊丝(FCW)。

而且,本实施方式的金属接合体11、21、31、41借助钎焊接合部14、24、34、44和后述的软钎焊接合部16、26、36、46而容易提高密封性,因此在第一金属构件2和第二金属构件3是熔点不同的不同种材料的情况下也是优选的。例如,在铝系合金材料与钢材接合的情况下,作为这些构件的钎焊接合所使用的钎料(填充金属),除了4043以外,还优选使用如下的药芯焊丝,其中,将含有Si:1.5~2.5质量%、Ti:0.15~0.25质量%、剩余部分实质上为Al的铝合金作为表皮材料,芯材填充有焊剂。需要说明的是,虽然焊剂的种类并不特别限定,但从接合强度的观点出发,优选以氟化铝(AlF3)、氟化铯(CsF)为主要成分的焊剂。具体而言,在进行MIG焊接的情况下,优选采用作为主要成分含有AlF3:7~15质量%、剩余部分实质上为KAlF(氟化钾铝)的KAlF系焊剂,在进行激光焊接的情况下,优选采用作为主要成分含有CsF:20~60质量%、剩余部分实质上为KAlF(氟化钾铝)的KAlF系焊剂。

如图2和图3A~3C所示,在断续地设置的钎焊接合部14、24、34、44之间,填充有软钎焊接合部16、26、36、46。借助该软钎焊接合部16、26、36、46,第一金属构件2与第二金属构件3的接头整体由金属接合。其结果是,无需另外向第一金属构件2与第二金属构件3的接头的间隙填充焊接用密封材料,能够提高第一金属构件2与第二金属构件3的接合强度。

软钎焊接合部填充于钎焊接合部之间是指:在接头方向(车身前后方向L)的俯视下,软钎焊接合部从一个钎焊接合部至下一个钎焊接合部连续设置。在断续地形成有钎焊接合部14、24、34、44之后,通过形成软钎焊接合部16、26、36、46来高效地填充间隙。

软钎焊接合部16、26、36、46使用熔点比钎焊接合部14、24、34、44所使用的钎料的熔点低的软钎料。钎料的熔点为480~560℃左右,与此相对,软钎料的熔点为180~430℃左右,比钎料的熔点低。因此,即使形成呈线状连续的软钎焊接合部16、26、36、46,与由钎料进行硬钎焊接合的情况相比,输入热量也显著减少。

软钎焊接合部16、26、36、46所使用的软钎料的原材料没有特别限定,例如可以使用Sn-Ag-Cu系、Sn-Zn系、Zn-Sn系、Zn-Si系等各种软钎料。作为软钎料而适当使用实芯焊丝、药芯焊丝(FCW)。在采用药芯焊丝的情况下,优选以上述软钎料合金为表皮材料,芯材的焊剂使用三乙醇胺(低温区域:180~260℃)、氯化亚锡(中等温度区域:260~370℃)、氯化锌(高温区域:370~430℃)。

软钎焊接合部16、26、36、46的形成方法没有特别限定。例如,优选采用一边向接头供给线状的软钎料一边进行激光焊接的方法、或者采用在接头的规定位置配置软钎料、并通过激光焊接或感应加热来使软钎料熔融并接合的方法。上述软钎焊接合部16、26、36、46的形成方法的接合速度格外快,由此,能够提高金属接合体的生产率。

另外,如上所述,优选在设置软钎焊接合部16、26、36、46之前,通过硬钎焊接合来局部地设置钎焊接合部14、24、34、44。由此,能够不容易产生由软钎焊接合时的热量引起的变形。

软钎料的研磨性优良,因此优选对软钎焊接合部16、26、36、46进行研磨。研磨后的软钎焊接合部16、26、36、46因接合部分不显眼、成为美观的外观这点而优选。从该观点考虑,如图3C所示,软钎焊接合部46优选设置成覆盖钎焊接合部44的表面,更优选设置成遍及接头的接缝的大致整体。需要说明的是,图2所示的间隔形成得较长的钎焊接合部14、图3A所示的针脚状的钎焊接合部24的表面也可以由在软钎焊接合部14、24中使用的软钎料覆盖。

作为被接合件的第一金属构件2和第二金属构件3的原材料如上所述,能够使用各种组合。作为被接合件的原材料,例如优选使用铝系合金材料、钢材。

作为铝系合金材料,可以适当使用由JIS或AA标准规定的5082等5000系合金、6022及6011等6000系合金、3104等3000系合金、7000系合金、以及2000系合金等。

作为钢材,除了裸钢板(无镀层的钢板)以外,还可以适当使用GA钢板和GI钢板等镀锌钢板、以及镀铝钢板等,钢材的母材也可以使用从普通钢到高张力钢这样的高强度的材料。

而且,作为这些被接合件的形态,除了使用板状的构件以外,还可以使用挤压件、以及板状构件与挤压件组合而成的被接合件。

如以上详细说明那样,本实施方式的金属接合体11、21、31、41在第一金属构件2与第二金属构件3的接头的接缝形成有钎焊接合部14、24、34、44、以及填充于该钎焊接合部之间的软钎焊接合部16、26、36、46。因此,能够得到接合强度高、密封性优异且热变形极少的金属接合体11、21、31、41。

另外,通过采用钎焊接合部44的表面由软钎焊接合部46所使用的软钎料覆盖的结构,能够形成更美观的焊道。并且,软钎料的研磨性和磨削性优异,因此能够使接头的接缝变得不显眼,也能够得到设计性优异的金属接合体41。

接着,说明本实施方式的金属接合体的制造方法。以下,由于与上述的金属接合体11、21、31、41的说明重复,因此省略被接合件的构造例、各种原材料的说明等。

本实施方式的金属接合体的制造方法具有由第一金属构件和第二金属构件形成接头的工序(以下,有时称作“接头形成工序”。)、通过使用钎料的硬钎焊接合在接头的接缝断续地形成钎焊接合部的工序(以下,有时称作“钎焊工序”。)、以及一边为了向钎焊接合部之间填充软钎焊接合部而将熔点比所述钎料的熔点低的软钎料填充于钎焊接合部之间一边进行接合而形成软钎焊接合部的工序(以下,有时称作“软钎焊接合工序”。)。

在本实施方式的金属接合体的制造方法中,可以使钎焊工序和软钎焊接合工序中的任一方先进行,并且也可以同时推进地进行。优选的是,在通过钎焊接合工序断续地形成钎焊接合部之后,通过软钎焊接合工序在钎焊接合部之间形成软钎焊接合部。

在所述接头形成工序中,使第一金属构件与第二金属构件对合而形成接头。在本实施方式中,如上所述,例示了卷边对接接头。在此,第一金属构件和第二金属构件可以由同种金属材料形成,也可以由熔点不同的不同种金属材料形成。另外,在第一金属构件和第二金属构件由同种金属材料形成的情况下,这些构件可以是同一组成的金属材料,也可以是虽属于同种材料但组成不同的金属材料。

而且,第一金属构件和第二金属构件可以是板状,也可以是其中一方或双方成形为各种形状。在第一金属构件和第二金属构件使用预先成形的构件的情况下,其成形方法没有特别限定,除了冲压成形品、挤压成形品以外,还可以是铸件等,可以使用各种成形品。

在所述钎焊工序中,作为使用钎料的硬钎焊接合,可以通过激光硬钎焊或MIG硬钎焊来形成钎焊接合部。

在所述软钎焊接合工序中,一边向接头供给线状的软钎料,一边向该线状的软钎料照射激光束,由此能够形成软钎焊接合部。

另外,在所述钎焊工序中断续地形成于接头的接缝的钎焊接合部之间配置软钎料,向该软钎料照射激光束,由此也能够形成软钎焊接合部。

此外,在所述钎焊工序中断续地形成于接头的接缝的钎焊接合部之间配置软钎料,通过感应加热进行加热而使软钎料熔融,由此也能够形成软钎焊接合部。

参照图4~图7而具体说明钎焊工序和软钎焊接合工序。图4~图7是说明金属接合体的制造方法的代表例的图,以下说明的代表例的制造方法能够适用于上述的实施方式的各金属接合体11、21、31、41的制造。

需要说明的是,在图4~图7中,关于上边梁(第二金属构件)3,没有示出侧外板、车顶加强件以及侧内板而简略化地表示为一个第二金属构件3。另外,该第二金属构件3和顶板(第一金属构件)2的形状也简略化地表示。

图4是本实施方式的金属接合体的制造方法的第一例的说明图,是例示上述的实施方式的金属接合体11的情况的图。如图4所示,在第一例的制造方法中,串列地形成钎焊接合部14和软钎焊接合部16。即,在本例的制造方法中,同时推进地进行钎焊接合部14的形成和软钎焊接合部16的形成,形成一条接合部12。更优选的是,一边向接头的接缝供给钎焊接合部14所使用的线状的钎料13,一边紧随该钎料13的供给以从钎料13的后方追赶的方式供给软钎焊接合部16所使用的线状的软钎料15。

在本例的制造方法的钎焊工序中,作为使用线状的钎料13的硬钎焊接合,一边向接头供给线状的钎料13一边通过使用焊炬7的MIG点焊(MIG硬钎焊)来形成钎焊接合部14。作为MIG点焊的方法,也可以采用通常的MIG焊接、CMT(Cold Metal Transfer)焊接中的任一方。

在本例的制造方法中的软钎焊接合工序中,为了在接头的接缝中的钎焊接合部14之间形成软钎焊接合部16,一边紧随钎焊接合部14供给线状的软钎料15,一边向该软钎料15照射激光束8,从而形成软钎焊接合部16。

在软钎焊接合工序中使用的激光束8可以使用光纤维激光、盘式激光、半导体激光、YAG激光、CO2激光等各种方式。另外,若采用使用扫描仪的远程方式,则能够极其高速且高效地进行接合。在进行激光接合的情况下,优选以使激光束8相对于软钎料散焦的方式进行。由此,不仅软钎料被加热,被接合件也被加热,因此软钎料的周边变得良好,能够提高接合强度。

图5是本实施方式的金属接合体的制造方法的第二例的说明图,是例示上述的实施方式的金属接合体11的情况的图。如图5所示,在本例的制造方法中,是钎焊接合部14和软钎焊接合部16均通过照射激光束来形成的方法。更具体而言,一边向第一金属构件2与第二金属构件3的接头供给线状的钎料13,一边向钎料13照射第一激光束8a,从而形成钎焊接合部14。另外,一边紧随钎焊接合部14向接头供给线状的软钎料15,一边向软钎料15照射第二激光束8b,从而形成软钎焊接合部16。激光束8a、8b优选与上述同样地散焦。

图6是本实施方式的金属接合体的制造方法的第三例的说明图。如图6所示,在本例的制造方法中,首先,在第一金属构件2与第二金属构件3的接头的接缝中的规定位置配置线状的钎料23和线状的软钎料25。接着,在接头的接缝中的规定位置配置有钎料23和软钎料25的状态下,向钎料23和软钎料25分别照射第一激光束8a和第二激光束8b。由此,钎料23和软钎料25因激光束而熔化,形成钎焊接合部和软钎焊接合部。

在第三例的制造方法中,也可以与施工条件配合而不设置供给焊丝(线状的钎料、软钎料)那样的焊丝的供给装置,因此能够以更简单的设备制造金属接合体。

另外,在本例的制造方法中,在第一金属构件2与第二金属构件3的接头的接缝中的规定位置配置有钎料23和软钎料25的状态下照射激光束8a、8b即可,因此根据该制造方法也能够同时推进地形成钎焊接合部和软钎焊接合部。由此,能够提高金属接合体的生产率。

图7是本实施方式的金属接合体的制造方法的第四例的说明图。如图7所示,在本例的制造方法中,在第一金属构件2与第二金属构件3的接头的接缝形成钎焊接合部14之后,将线状的软钎料25配置于钎焊接合部14之间,利用感应加热器9对软钎料25进行加热使其熔化,形成软钎焊接合部。需要说明的是,在图7中,示出了已经形成有钎焊接合部14的状态,但该钎焊接合部14可以与本例中的软钎焊接合部的形成同样地通过使用线状的钎料和感应加热器9来形成,并且,也可以采用与上述第一~第三例的制造方法同样的方法来形成。

在第四例的制造方法中,通过简易的感应加热器9,能够一并加热接合部位而形成软钎焊接合部25,能够进一步提高生产率。

在以上的各例的制造方法中,也可以是,在形成钎焊接合部之后,一边向该钎焊接合部之上供给线状的软钎料,一边如上所述那样照射激光束使软钎料熔化,或者在钎焊接合部之上配置软钎料而如上所述那样照射激光束使软钎料熔化,从而形成软钎焊接合部。通过这样做,能够由软钎料覆盖钎焊接合部的表面,能够形成美观的焊道(参照图3C)。而且,在形成该软钎焊接合部之后,对该软钎焊接合部的表面进行研磨,由此能够得到更美观的外观。

在以上的制造方法中,焊接、激光的条件没有特别限定,可根据第一金属构件2及第二金属构件3的形状、尺寸、构造以及原材料等而适当设定。

在铝系合金材料与铝系合金材料的接合、或钢材与钢材的接合的情况下,作为通过MIG点焊来形成钎焊接合部时的条件,例如焊接电流可以设定为60~120A的范围(作为优选的一例是90A),电压可以设定为10~30V的范围(作为优选的一例是19V)。另外,在该情况下,作为通过激光束(激光点焊)来形成钎焊接合部时的条件,例如可以设定为如下范围:电力为1~5kW左右(作为优选的一例是3.5kW),激光束直径为0.5~5mm左右(作为优选的一例是2mm)。而且,在该情况下,作为通过激光束来形成软钎焊接合部时的条件,可以设定为如下范围:电力为1~5kW左右(作为优选的一例是1.5kW),进给速度为1~5m/m左右(作为优选的一例是2m/m),激光束直径为0.5~5mm左右(作为优选的一例是2mm)。

在铝系合金材料与钢材的不同材料接合的情况下,作为通过MIG点焊来形成钎焊接合部时的条件,例如焊接电流可以设定为50~110A的范围(作为优选的一例是80A),电压可以设定为10~30V的范围(作为优选的一例是17V)。另外,在该情况下,作为通过激光束(激光点焊)来形成钎焊接合部时的条件,例如可以设定为如下范围:电力为1~5kW左右(作为优选的一例是3kW),激光束直径为0.5~5mm左右(作为优选的一例是2mm)。而且,在该情况下,作为通过激光束来形成软钎焊接合部时的条件,可以设定为如下范围:电力为1~5kW左右(作为优选的一例是1.5kW),进给速度为1~5m/m左右(作为优选的一例是2m/m),激光束直径为0.5~5mm左右(作为优选的一例是2mm)。

如以上详细说明那样,在本实施方式的金属接合体的制造方法中,在第一金属构件与第二金属构件的接头的接缝,通过钎焊工序来形成钎焊接合部,并且通过软钎焊接合工序在接缝中的钎焊接合部之间形成软钎焊接合部。在该制造方法中,在硬钎焊接合部中使用钎料局部地进行点固定,在由该点固定形成的钎焊接合部之间补充熔点比钎料的熔点低的软钎料,因此能够得到热变形极少且接合强度和密封性高的金属接合体。

另外,在本实施方式的制造方法中,使用激光束来形成软钎焊接合部,因此能够以低输入热量进行高速的接合,从而可缩短接合时间,并且变形的修整也较少,能够飞跃性提高金属接合体的生产率。

需要说明的是,本实施方式的金属接合体和金属接合体的制造方法也能够采取如下的结构而代替上述的结构。

·在上述实施方式中,例示了由第一金属构件2和第二金属构件3形成的接头形状为卷边对接接头的情况,但该接头形状不限于此。例如,在本发明的金属接合体中,作为第一金属构件与第二金属构件的接头形状,也可以应用对接接头、搭接接头、角接头、端接接头、T字接头等接头形状。

·在上述实施方式中,例示了用于机动车的车身中的车顶构件的金属接合体,但机动车中的车门、保护板等构件也能够应用本发明的金属接合体。另外,不仅是机动车产业,建筑产业、造船产业、铁道产业、航空宇宙产业等各种产业领域中的金属接合也能够应用本发明。

附图文字说明

1 车身

2 顶板(第一金属构件)

3 上边梁(第二金属构件)

4 侧外板

5 车顶加强件

6 侧内板

11、21、31、41 金属接合体

12、22、32、42 接合部

13、23 钎料

14、24、34、44 钎焊接合部

15、25 软钎料

16、26、36、46 软钎焊接合部

7 焊炬

8、8a、8b 激光束

9 感应加热器

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