金屬接合體以及金屬接合體的制造方法與流程

本發(fā)明涉及金屬接合體以及金屬接合體的制造方法。更詳細而言，本發(fā)明涉及在接頭的接縫具有釬焊接合部和軟釬焊接合部的金屬接合體及其制造方法。

背景技術(shù)：

對于機動車的車身中的頂板與上邊梁的接合等車頂構(gòu)件的接合而言，通常使用點接合的方法。由于頂板和上邊梁等多個構(gòu)件的接合，在車身上通常大多具有從其形狀來看被稱作莫希干(Mohican)部的、截面凹狀的接合部。從該接合部的美觀的觀點出發(fā)，通常采取由車頂嵌條構(gòu)件覆蓋點焊痕跡這一措施。

另一方面，為了應(yīng)對省略這樣的車頂嵌條構(gòu)件的所謂無莫希干構(gòu)造，也正在研究不采用點接合而連續(xù)地接合車頂構(gòu)件及其周邊構(gòu)件這一方法，正在研究由輸入熱量比較小的激光硬釬焊進行的接合的實用化。另外，也正在研究由輸入熱量低的MIG硬釬焊進行的接合。

作為由所述激光硬釬焊進行的接合，例如專利文獻1中公開了與如下的激光硬釬焊方法相關(guān)的發(fā)明，該激光硬釬焊方法用于抑制基于激光的硬釬焊接頭中的接合強度的降低，并能夠?qū)崿F(xiàn)接頭強度的穩(wěn)定化。另外，例如專利文獻2中公開了通過MIG焊接來接合車身的構(gòu)件的方法。

在上述的硬釬焊接合方法中，具有不需要像點焊那樣在焊接后由焊接用密封材料填補間隙這一優(yōu)點。但是，對于硬釬焊接合方法而言，雖然與通常的焊接相比熱變形減小，但難以高精度地組裝構(gòu)造體。因此，對于硬釬焊接合而言，也提出了將作為被接合件的車頂構(gòu)件的構(gòu)造自身設(shè)為不容易出現(xiàn)熱變形的構(gòu)造的技術(shù)(參照專利文獻3)、研究形成焊道的方向的技術(shù)(參照專利文獻4)等。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2005-59009號公報

專利文獻2：日本特開2010-12484號公報

專利文獻3：日本特開2013-147146號公報

專利文獻4：日本特開2009-56508號公報

發(fā)明要解決的課題

但是，在專利文獻3所公開的技術(shù)中，有時會出現(xiàn)構(gòu)造體的設(shè)計的制約。另外，即使采用專利文獻4所公開的那樣的技術(shù)，也存在熱變形的吸收不充分的情況。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

對此，本發(fā)明的主要目的在于，提供密封性優(yōu)異并且熱變形少的金屬接合體及其制造方法。

用于解決課題的方案

在本發(fā)明的金屬接合體中，由第一金屬構(gòu)件和第二金屬構(gòu)件形成接頭，在該接頭的接縫形成有由釬料斷續(xù)地設(shè)置于該接縫而成的釬焊接合部、以及由熔點比所述釬料的熔點低的軟釬料填充于所述釬焊接合部之間而成的軟釬焊接合部。

也可以是，在所述接頭的接縫中呈針腳狀、點狀或者針腳狀與點狀的組合而形成有所述釬焊接合部。

也可以是，所述釬焊接合部的表面由所述軟釬料覆蓋。

也可以是，所述第一金屬構(gòu)件與所述第二金屬構(gòu)件是熔點不同的不同種材料。

另外，本發(fā)明的金屬接合體的制造方法具有如下工序：由第一金屬構(gòu)件與第二金屬構(gòu)件形成接頭；通過使用釬料的硬釬焊接合而在所述接頭的接縫斷續(xù)地形成釬焊接合部；以及為了向所述釬焊接合部之間填充軟釬焊接合部，使用熔點比所述釬料的熔點低的軟釬料在所述釬焊接合部之間形成軟釬焊接合部。

也可以是，作為使用所述釬料的硬釬焊接合，通過激光硬釬焊或MIG硬釬焊來形成所述釬焊接合部。

也可以是，作為所述軟釬料而使用線狀的軟釬料，一邊將該線狀的軟釬料向所述接頭供給，一邊向所述線狀的軟釬料照射激光束，由此形成所述軟釬焊接合部。

也可以是，在通過形成所述釬焊接合部的工序而斷續(xù)地形成于所述接頭的接縫的釬焊接合部之間配置所述軟釬料，向該軟釬料照射激光束，由此形成所述軟釬焊接合部。

也可以是，在通過形成所述釬焊接合部的工序而斷續(xù)地形成于所述接頭的接縫的釬焊接合部之間配置所述軟釬料，通過感應(yīng)加熱進行加熱而使所述軟釬料熔融，由此形成所述軟釬焊接合部。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供密封性優(yōu)異且熱變形少的金屬接合體及其制造方法。

附圖說明

圖1是用于說明本發(fā)明的實施方式的金屬接合體用于車身的例子的該車身中的頂板側(cè)的簡要構(gòu)造的圖。

圖2是圖1中的A-A線截面的放大立體圖。

圖3A是表示本發(fā)明的實施方式的金屬接合體中的第一金屬構(gòu)件與第二金屬構(gòu)件的接合部的結(jié)構(gòu)例、表示釬焊接合部形成為針腳狀的結(jié)構(gòu)例的與圖2相當?shù)牧Ⅲw圖。

圖3B是表示本發(fā)明的實施方式的金屬接合體中的第一金屬構(gòu)件與第二金屬構(gòu)件的接合部的結(jié)構(gòu)例、表示釬焊接合部形成為點狀的結(jié)構(gòu)例的與圖2相當?shù)牧Ⅲw圖。

圖3C是表示本發(fā)明的實施方式的金屬接合體中的第一金屬構(gòu)件與第二金屬構(gòu)件的接合部的結(jié)構(gòu)例、表示釬焊接合部的表面被軟釬料覆蓋的結(jié)構(gòu)例的與圖2相當?shù)牧Ⅲw圖。

圖4是用于說明本發(fā)明的實施方式的金屬接合體的制造方法的第一例的圖。

圖5是用于說明本發(fā)明的實施方式的金屬接合體的制造方法的第二例的圖。

圖6是用于說明本發(fā)明的實施方式的金屬接合體的制造方法的第三例的圖。

圖7是用于說明本發(fā)明的實施方式的金屬接合體的制造方法的第四例的圖。

具體實施方式

以下，參照附圖來詳細說明用于實施本發(fā)明的方式。需要說明的是，雖然在以下的實施方式中例示機動車中的車身的構(gòu)件進行說明，但由于本發(fā)明的目的在于提供密封性優(yōu)異且熱變形少的金屬接合體及其制造方法，因此也可以廣泛適用于除車身的構(gòu)件以外的用途，并不限于以下的實施方式。

說明本發(fā)明的實施方式的金屬接合體。

在本實施方式的金屬接合體中，由第一金屬構(gòu)件和第二金屬構(gòu)件形成接頭，在該接頭的接縫形成有由釬料斷續(xù)地設(shè)置于該接縫而成的釬焊接合部、以及由熔點比所述釬料的熔點低的軟釬料填充于所述釬焊接合部之間而成的軟釬焊接合部。

以下，例示將本實施方式的金屬接合體應(yīng)用于機動車的車身的構(gòu)成部的情況，以該金屬接合體中的第一金屬構(gòu)件和第二金屬構(gòu)件分別為車身中的頂板和上邊梁的情況為例，參照圖1～圖3進行說明。

圖1是表示用于說明將本實施方式的金屬接合體用于車身1的例子的該車身1中的頂板2側(cè)的簡要構(gòu)造的圖。圖2是圖1中的A-A線截面的放大立體圖。圖3A～3C是表示本實施方式的金屬接合體中的第一金屬構(gòu)件與第二金屬構(gòu)件的接合部的結(jié)構(gòu)例的與圖2對應(yīng)的立體圖。

首先，參照圖1和圖2來說明應(yīng)用本實施方式的金屬接合體的車身的結(jié)構(gòu)例。

如圖1所示，機動車的車身1具有構(gòu)成車身1的車頂?shù)捻敯?第一金屬構(gòu)件)2、以及在由圖1中的箭頭W表示的車身寬度方向的兩側(cè)設(shè)置的上邊梁(第二金屬構(gòu)件)3。上邊梁3在車身1的左右兩側(cè)構(gòu)成一對，并沿著由圖1中的箭頭L表示的車身前后方向設(shè)置。

如圖2所示，上邊梁3構(gòu)成為具備側(cè)外板4、車頂加強件5以及側(cè)內(nèi)板6。

側(cè)外板4配置于比車頂加強件5靠車身外側(cè)的位置，側(cè)內(nèi)板6配置于比車頂加強件5靠車身內(nèi)側(cè)的位置。由側(cè)外板4和車頂加強件5形成閉合截面，并且由側(cè)內(nèi)板6和車頂加強件5形成閉合截面。

需要說明的是，頂板2優(yōu)選由鋼板材或鋁系合金材料形成，側(cè)外板4、車頂加強件5以及側(cè)內(nèi)板6均優(yōu)選由鋼板材形成。

側(cè)外板4、車頂加強件5以及側(cè)內(nèi)板6均分別具備主體部4a、5a、6a、從主體部4a、5a、6a的內(nèi)端部向車身寬度方向W的內(nèi)側(cè)彎曲的內(nèi)側(cè)凸緣部4b、5b、6b、以及從主體部4a、5a、6a的外端部沿著斜下方朝外彎曲的外側(cè)凸緣部4c、5c、6c。側(cè)外板4的主體部4a形成為具有能夠從車身外側(cè)覆蓋車頂加強件5的主體部5a的鼓起部。車頂加強件5的主體部5a的截面形成為稍微打開的帽狀，配置成與側(cè)內(nèi)板6的主體部6a相對。側(cè)內(nèi)板6的主體部6a彎曲成朝向車身內(nèi)側(cè)凸出并形成。

側(cè)外板4、車頂加強件5以及側(cè)內(nèi)板6各自的內(nèi)側(cè)凸緣部4b、5b、6b重疊并接合。同樣，側(cè)外板4、車頂加強件5以及側(cè)內(nèi)板6各自的外側(cè)凸緣部4c、5c、6c重疊并接合。通過使各內(nèi)側(cè)凸緣部4b、5b、6b以及各外側(cè)凸緣部4c、5c、6c接合，從而在上邊梁3中沿著車身前后方向L延伸有閉合截面。各內(nèi)側(cè)凸緣部4b、5b、6b以及各外側(cè)凸緣部4c、5c、6c的接合方法沒有特別限定，例如可以采用點焊等。

頂板2具備成為車身1的車頂部分的主體部2a和從主體部2a的端部向車身內(nèi)側(cè)彎曲的彎曲部2b。該頂板2的彎曲部2b形成為沿著側(cè)外板4的主體部4a中的從內(nèi)側(cè)凸緣部4b立起的立起部分并與該立起部分重疊。并且，由作為第一金屬構(gòu)件的頂板2和作為第二金屬構(gòu)件的上邊梁3(側(cè)外板4)形成接頭，在該接頭的接縫具有接合部12。接頭的形狀沒有特別限定，在本實施方式中，形成有卷邊對接(flare)接頭。

接著，參照圖2以及圖3A～3C來說明作為第一金屬構(gòu)件2的頂板2與作為第二金屬構(gòu)件3的上邊梁3(側(cè)外板4)的接合部12的結(jié)構(gòu)例。

如上所述，本發(fā)明的金屬接合體11也能夠廣泛地適用于除車身1的構(gòu)成構(gòu)件以外的用途，因此在以下的說明中，將頂板2和上邊梁3(側(cè)外板4)分別普通化地稱作第一金屬構(gòu)件2和第二金屬構(gòu)件3。

需要說明的是，在上述中，將包括側(cè)外板4、車頂加強件5以及側(cè)內(nèi)板6的上邊梁3稱作第二金屬構(gòu)件3，但由于側(cè)外板是與作為第一金屬構(gòu)件2的頂板2接合的構(gòu)件，因此也可以將側(cè)外板4稱作第二金屬構(gòu)件。

如圖2所示，本實施方式的金屬接合體11在第一金屬構(gòu)件2與第二金屬構(gòu)件3的卷邊對接接頭的接縫具有由釬料斷續(xù)地設(shè)置于該接縫而成的釬焊接合部14、以及由熔點比釬料的熔點低的軟釬料填充于釬焊接合部14之間而成的軟釬焊接合部16。

釬焊接合部14能夠由使用釬料的硬釬焊接合形成。作為斷續(xù)的釬焊接合部14的形式，除圖2所示的形式以外，例如也可以如圖3A所示那樣，設(shè)為數(shù)量比圖2所示的釬焊接合部14的數(shù)量多、形成為針腳狀的釬焊接合部24。與該針腳狀的釬焊接合部24相伴，圖3A所示的金屬接合體21中的接合部22與圖2所示的金屬接合體11中的接合部12相比，釬焊接合部24的間距較短，在該各釬焊接合部24之間具有比軟釬焊接合部16短的軟釬焊接合部26。在該金屬接合體21中，由于具有針腳狀的釬焊接合部24，因此容易提高接合強度。

另外，例如也可以如圖3B和圖3C所示的金屬接合體31、41那樣，在上述金屬接合體31、41中的接合部32、42中，設(shè)為每一處釬焊接合部34、44的大小較小、形成為點狀的釬焊接合部34、44。而且，雖未圖示，但也可以將點狀的釬焊接合部34、44和上述的針腳狀的釬焊接合部24組合而構(gòu)成接合部。

這樣，通過在第一金屬構(gòu)件2與第二金屬構(gòu)件3的接頭斷續(xù)地設(shè)置釬焊接合部14、24、34、44，能夠使原本就低的硬釬焊接合的輸入熱量變得更低。作為基于釬焊的硬釬焊接合的方法，優(yōu)選使用MIG點焊、激光點焊。

第一金屬構(gòu)件2與第二金屬構(gòu)件3的接合部12、22、32、42的端部優(yōu)選由釬焊接合部14、24、34、44構(gòu)成。另外，更優(yōu)選在由第一金屬構(gòu)件2和第二金屬構(gòu)件3形成的接頭的端部配置釬焊接合部14、24、34、44。通過這樣構(gòu)成，能夠進一步提高第一金屬構(gòu)件2與第二金屬構(gòu)件3的接合強度。

在接頭的接縫中，斷續(xù)地設(shè)置的釬焊接合部14、24、34、44的數(shù)量、大小以及配置位置等沒有特別限定，適當設(shè)定為能夠可靠地接合第一金屬構(gòu)件2和第二金屬構(gòu)件3。

釬焊接合部14、24、34、44所使用的釬料的原材料沒有特別限定，只要能夠接合第一金屬構(gòu)件2和第二金屬構(gòu)件3即可。釬料的原材料可以根據(jù)第一金屬構(gòu)件2和第二金屬構(gòu)件3的原材料等而從以往釬焊所使用的釬料之中適當選擇并使用。

例如，在第一金屬構(gòu)件2和第二金屬構(gòu)件3均是鋁系合金材料的情況下，作為這些構(gòu)件的釬焊接合所使用的釬料(填充金屬)，除了由JIS或AA標準規(guī)定的4043和4047以外，還可以應(yīng)用1000系、5000系的填充金屬。作為該情況下的釬焊接合所使用的釬料(填充金屬)，適當使用實芯焊絲、藥芯焊絲(FCW)。

另外，例如在第一金屬構(gòu)件2和第二金屬構(gòu)件3均為鋼材的情況下，作為這些構(gòu)件的釬焊接合所使用的釬料(填充金屬)，可以使用Cu系的填充金屬。在該情況下，作為釬焊接合所使用的釬料(填充金屬)，從施工性的方面考慮也優(yōu)選藥芯焊絲(FCW)。

而且，本實施方式的金屬接合體11、21、31、41借助釬焊接合部14、24、34、44和后述的軟釬焊接合部16、26、36、46而容易提高密封性，因此在第一金屬構(gòu)件2和第二金屬構(gòu)件3是熔點不同的不同種材料的情況下也是優(yōu)選的。例如，在鋁系合金材料與鋼材接合的情況下，作為這些構(gòu)件的釬焊接合所使用的釬料(填充金屬)，除了4043以外，還優(yōu)選使用如下的藥芯焊絲，其中，將含有Si：1.5～2.5質(zhì)量％、Ti：0.15～0.25質(zhì)量％、剩余部分實質(zhì)上為Al的鋁合金作為表皮材料，芯材填充有焊劑。需要說明的是，雖然焊劑的種類并不特別限定，但從接合強度的觀點出發(fā)，優(yōu)選以氟化鋁(AlF₃)、氟化銫(CsF)為主要成分的焊劑。具體而言，在進行MIG焊接的情況下，優(yōu)選采用作為主要成分含有AlF₃：7～15質(zhì)量％、剩余部分實質(zhì)上為KAlF(氟化鉀鋁)的KAlF系焊劑，在進行激光焊接的情況下，優(yōu)選采用作為主要成分含有CsF：20～60質(zhì)量％、剩余部分實質(zhì)上為KAlF(氟化鉀鋁)的KAlF系焊劑。

如圖2和圖3A～3C所示，在斷續(xù)地設(shè)置的釬焊接合部14、24、34、44之間，填充有軟釬焊接合部16、26、36、46。借助該軟釬焊接合部16、26、36、46，第一金屬構(gòu)件2與第二金屬構(gòu)件3的接頭整體由金屬接合。其結(jié)果是，無需另外向第一金屬構(gòu)件2與第二金屬構(gòu)件3的接頭的間隙填充焊接用密封材料，能夠提高第一金屬構(gòu)件2與第二金屬構(gòu)件3的接合強度。

軟釬焊接合部填充于釬焊接合部之間是指：在接頭方向(車身前后方向L)的俯視下，軟釬焊接合部從一個釬焊接合部至下一個釬焊接合部連續(xù)設(shè)置。在斷續(xù)地形成有釬焊接合部14、24、34、44之后，通過形成軟釬焊接合部16、26、36、46來高效地填充間隙。

軟釬焊接合部16、26、36、46使用熔點比釬焊接合部14、24、34、44所使用的釬料的熔點低的軟釬料。釬料的熔點為480～560℃左右，與此相對，軟釬料的熔點為180～430℃左右，比釬料的熔點低。因此，即使形成呈線狀連續(xù)的軟釬焊接合部16、26、36、46，與由釬料進行硬釬焊接合的情況相比，輸入熱量也顯著減少。

軟釬焊接合部16、26、36、46所使用的軟釬料的原材料沒有特別限定，例如可以使用Sn-Ag-Cu系、Sn-Zn系、Zn-Sn系、Zn-Si系等各種軟釬料。作為軟釬料而適當使用實芯焊絲、藥芯焊絲(FCW)。在采用藥芯焊絲的情況下，優(yōu)選以上述軟釬料合金為表皮材料，芯材的焊劑使用三乙醇胺(低溫區(qū)域：180～260℃)、氯化亞錫(中等溫度區(qū)域：260～370℃)、氯化鋅(高溫區(qū)域：370～430℃)。

軟釬焊接合部16、26、36、46的形成方法沒有特別限定。例如，優(yōu)選采用一邊向接頭供給線狀的軟釬料一邊進行激光焊接的方法、或者采用在接頭的規(guī)定位置配置軟釬料、并通過激光焊接或感應(yīng)加熱來使軟釬料熔融并接合的方法。上述軟釬焊接合部16、26、36、46的形成方法的接合速度格外快，由此，能夠提高金屬接合體的生產(chǎn)率。

另外，如上所述，優(yōu)選在設(shè)置軟釬焊接合部16、26、36、46之前，通過硬釬焊接合來局部地設(shè)置釬焊接合部14、24、34、44。由此，能夠不容易產(chǎn)生由軟釬焊接合時的熱量引起的變形。

軟釬料的研磨性優(yōu)良，因此優(yōu)選對軟釬焊接合部16、26、36、46進行研磨。研磨后的軟釬焊接合部16、26、36、46因接合部分不顯眼、成為美觀的外觀這點而優(yōu)選。從該觀點考慮，如圖3C所示，軟釬焊接合部46優(yōu)選設(shè)置成覆蓋釬焊接合部44的表面，更優(yōu)選設(shè)置成遍及接頭的接縫的大致整體。需要說明的是，圖2所示的間隔形成得較長的釬焊接合部14、圖3A所示的針腳狀的釬焊接合部24的表面也可以由在軟釬焊接合部14、24中使用的軟釬料覆蓋。

作為被接合件的第一金屬構(gòu)件2和第二金屬構(gòu)件3的原材料如上所述，能夠使用各種組合。作為被接合件的原材料，例如優(yōu)選使用鋁系合金材料、鋼材。

作為鋁系合金材料，可以適當使用由JIS或AA標準規(guī)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。

作為鋼材，除了裸鋼板(無鍍層的鋼板)以外，還可以適當使用GA鋼板和GI鋼板等鍍鋅鋼板、以及鍍鋁鋼板等，鋼材的母材也可以使用從普通鋼到高張力鋼這樣的高強度的材料。

而且，作為這些被接合件的形態(tài)，除了使用板狀的構(gòu)件以外，還可以使用擠壓件、以及板狀構(gòu)件與擠壓件組合而成的被接合件。

如以上詳細說明那樣，本實施方式的金屬接合體11、21、31、41在第一金屬構(gòu)件2與第二金屬構(gòu)件3的接頭的接縫形成有釬焊接合部14、24、34、44、以及填充于該釬焊接合部之間的軟釬焊接合部16、26、36、46。因此，能夠得到接合強度高、密封性優(yōu)異且熱變形極少的金屬接合體11、21、31、41。

另外，通過采用釬焊接合部44的表面由軟釬焊接合部46所使用的軟釬料覆蓋的結(jié)構(gòu)，能夠形成更美觀的焊道。并且，軟釬料的研磨性和磨削性優(yōu)異，因此能夠使接頭的接縫變得不顯眼，也能夠得到設(shè)計性優(yōu)異的金屬接合體41。

接著，說明本實施方式的金屬接合體的制造方法。以下，由于與上述的金屬接合體11、21、31、41的說明重復(fù)，因此省略被接合件的構(gòu)造例、各種原材料的說明等。

本實施方式的金屬接合體的制造方法具有由第一金屬構(gòu)件和第二金屬構(gòu)件形成接頭的工序(以下，有時稱作“接頭形成工序”。)、通過使用釬料的硬釬焊接合在接頭的接縫斷續(xù)地形成釬焊接合部的工序(以下，有時稱作“釬焊工序”。)、以及一邊為了向釬焊接合部之間填充軟釬焊接合部而將熔點比所述釬料的熔點低的軟釬料填充于釬焊接合部之間一邊進行接合而形成軟釬焊接合部的工序(以下，有時稱作“軟釬焊接合工序”。)。

在本實施方式的金屬接合體的制造方法中，可以使釬焊工序和軟釬焊接合工序中的任一方先進行，并且也可以同時推進地進行。優(yōu)選的是，在通過釬焊接合工序斷續(xù)地形成釬焊接合部之后，通過軟釬焊接合工序在釬焊接合部之間形成軟釬焊接合部。

在所述接頭形成工序中，使第一金屬構(gòu)件與第二金屬構(gòu)件對合而形成接頭。在本實施方式中，如上所述，例示了卷邊對接接頭。在此，第一金屬構(gòu)件和第二金屬構(gòu)件可以由同種金屬材料形成，也可以由熔點不同的不同種金屬材料形成。另外，在第一金屬構(gòu)件和第二金屬構(gòu)件由同種金屬材料形成的情況下，這些構(gòu)件可以是同一組成的金屬材料，也可以是雖屬于同種材料但組成不同的金屬材料。

而且，第一金屬構(gòu)件和第二金屬構(gòu)件可以是板狀，也可以是其中一方或雙方成形為各種形狀。在第一金屬構(gòu)件和第二金屬構(gòu)件使用預(yù)先成形的構(gòu)件的情況下，其成形方法沒有特別限定，除了沖壓成形品、擠壓成形品以外，還可以是鑄件等，可以使用各種成形品。

在所述釬焊工序中，作為使用釬料的硬釬焊接合，可以通過激光硬釬焊或MIG硬釬焊來形成釬焊接合部。

在所述軟釬焊接合工序中，一邊向接頭供給線狀的軟釬料，一邊向該線狀的軟釬料照射激光束，由此能夠形成軟釬焊接合部。

另外，在所述釬焊工序中斷續(xù)地形成于接頭的接縫的釬焊接合部之間配置軟釬料，向該軟釬料照射激光束，由此也能夠形成軟釬焊接合部。

此外，在所述釬焊工序中斷續(xù)地形成于接頭的接縫的釬焊接合部之間配置軟釬料，通過感應(yīng)加熱進行加熱而使軟釬料熔融，由此也能夠形成軟釬焊接合部。

參照圖4～圖7而具體說明釬焊工序和軟釬焊接合工序。圖4～圖7是說明金屬接合體的制造方法的代表例的圖，以下說明的代表例的制造方法能夠適用于上述的實施方式的各金屬接合體11、21、31、41的制造。

需要說明的是，在圖4～圖7中，關(guān)于上邊梁(第二金屬構(gòu)件)3，沒有示出側(cè)外板、車頂加強件以及側(cè)內(nèi)板而簡略化地表示為一個第二金屬構(gòu)件3。另外，該第二金屬構(gòu)件3和頂板(第一金屬構(gòu)件)2的形狀也簡略化地表示。

圖4是本實施方式的金屬接合體的制造方法的第一例的說明圖，是例示上述的實施方式的金屬接合體11的情況的圖。如圖4所示，在第一例的制造方法中，串列地形成釬焊接合部14和軟釬焊接合部16。即，在本例的制造方法中，同時推進地進行釬焊接合部14的形成和軟釬焊接合部16的形成，形成一條接合部12。更優(yōu)選的是，一邊向接頭的接縫供給釬焊接合部14所使用的線狀的釬料13，一邊緊隨該釬料13的供給以從釬料13的后方追趕的方式供給軟釬焊接合部16所使用的線狀的軟釬料15。

在本例的制造方法的釬焊工序中，作為使用線狀的釬料13的硬釬焊接合，一邊向接頭供給線狀的釬料13一邊通過使用焊炬7的MIG點焊(MIG硬釬焊)來形成釬焊接合部14。作為MIG點焊的方法，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軟釬焊接合工序中，為了在接頭的接縫中的釬焊接合部14之間形成軟釬焊接合部16，一邊緊隨釬焊接合部14供給線狀的軟釬料15，一邊向該軟釬料15照射激光束8，從而形成軟釬焊接合部16。

在軟釬焊接合工序中使用的激光束8可以使用光纖維激光、盤式激光、半導(dǎo)體激光、YAG激光、CO₂激光等各種方式。另外，若采用使用掃描儀的遠程方式，則能夠極其高速且高效地進行接合。在進行激光接合的情況下，優(yōu)選以使激光束8相對于軟釬料散焦的方式進行。由此，不僅軟釬料被加熱，被接合件也被加熱，因此軟釬料的周邊變得良好，能夠提高接合強度。

圖5是本實施方式的金屬接合體的制造方法的第二例的說明圖，是例示上述的實施方式的金屬接合體11的情況的圖。如圖5所示，在本例的制造方法中，是釬焊接合部14和軟釬焊接合部16均通過照射激光束來形成的方法。更具體而言，一邊向第一金屬構(gòu)件2與第二金屬構(gòu)件3的接頭供給線狀的釬料13，一邊向釬料13照射第一激光束8a，從而形成釬焊接合部14。另外，一邊緊隨釬焊接合部14向接頭供給線狀的軟釬料15，一邊向軟釬料15照射第二激光束8b，從而形成軟釬焊接合部16。激光束8a、8b優(yōu)選與上述同樣地散焦。

圖6是本實施方式的金屬接合體的制造方法的第三例的說明圖。如圖6所示，在本例的制造方法中，首先，在第一金屬構(gòu)件2與第二金屬構(gòu)件3的接頭的接縫中的規(guī)定位置配置線狀的釬料23和線狀的軟釬料25。接著，在接頭的接縫中的規(guī)定位置配置有釬料23和軟釬料25的狀態(tài)下，向釬料23和軟釬料25分別照射第一激光束8a和第二激光束8b。由此，釬料23和軟釬料25因激光束而熔化，形成釬焊接合部和軟釬焊接合部。

在第三例的制造方法中，也可以與施工條件配合而不設(shè)置供給焊絲(線狀的釬料、軟釬料)那樣的焊絲的供給裝置，因此能夠以更簡單的設(shè)備制造金屬接合體。

另外，在本例的制造方法中，在第一金屬構(gòu)件2與第二金屬構(gòu)件3的接頭的接縫中的規(guī)定位置配置有釬料23和軟釬料25的狀態(tài)下照射激光束8a、8b即可，因此根據(jù)該制造方法也能夠同時推進地形成釬焊接合部和軟釬焊接合部。由此，能夠提高金屬接合體的生產(chǎn)率。

圖7是本實施方式的金屬接合體的制造方法的第四例的說明圖。如圖7所示，在本例的制造方法中，在第一金屬構(gòu)件2與第二金屬構(gòu)件3的接頭的接縫形成釬焊接合部14之后，將線狀的軟釬料25配置于釬焊接合部14之間，利用感應(yīng)加熱器9對軟釬料25進行加熱使其熔化，形成軟釬焊接合部。需要說明的是，在圖7中，示出了已經(jīng)形成有釬焊接合部14的狀態(tài)，但該釬焊接合部14可以與本例中的軟釬焊接合部的形成同樣地通過使用線狀的釬料和感應(yīng)加熱器9來形成，并且，也可以采用與上述第一～第三例的制造方法同樣的方法來形成。

在第四例的制造方法中，通過簡易的感應(yīng)加熱器9，能夠一并加熱接合部位而形成軟釬焊接合部25，能夠進一步提高生產(chǎn)率。

在以上的各例的制造方法中，也可以是，在形成釬焊接合部之后，一邊向該釬焊接合部之上供給線狀的軟釬料，一邊如上所述那樣照射激光束使軟釬料熔化，或者在釬焊接合部之上配置軟釬料而如上所述那樣照射激光束使軟釬料熔化，從而形成軟釬焊接合部。通過這樣做，能夠由軟釬料覆蓋釬焊接合部的表面，能夠形成美觀的焊道(參照圖3C)。而且，在形成該軟釬焊接合部之后，對該軟釬焊接合部的表面進行研磨，由此能夠得到更美觀的外觀。

在以上的制造方法中，焊接、激光的條件沒有特別限定，可根據(jù)第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3的形狀、尺寸、構(gòu)造以及原材料等而適當設(shè)定。

在鋁系合金材料與鋁系合金材料的接合、或鋼材與鋼材的接合的情況下，作為通過MIG點焊來形成釬焊接合部時的條件，例如焊接電流可以設(shè)定為60～120A的范圍(作為優(yōu)選的一例是90A)，電壓可以設(shè)定為10～30V的范圍(作為優(yōu)選的一例是19V)。另外，在該情況下，作為通過激光束(激光點焊)來形成釬焊接合部時的條件，例如可以設(shè)定為如下范圍：電力為1～5kW左右(作為優(yōu)選的一例是3.5kW)，激光束直徑為0.5～5mm左右(作為優(yōu)選的一例是2mm)。而且，在該情況下，作為通過激光束來形成軟釬焊接合部時的條件，可以設(shè)定為如下范圍：電力為1～5kW左右(作為優(yōu)選的一例是1.5kW)，進給速度為1～5m/m左右(作為優(yōu)選的一例是2m/m)，激光束直徑為0.5～5mm左右(作為優(yōu)選的一例是2mm)。

在鋁系合金材料與鋼材的不同材料接合的情況下，作為通過MIG點焊來形成釬焊接合部時的條件，例如焊接電流可以設(shè)定為50～110A的范圍(作為優(yōu)選的一例是80A)，電壓可以設(shè)定為10～30V的范圍(作為優(yōu)選的一例是17V)。另外，在該情況下，作為通過激光束(激光點焊)來形成釬焊接合部時的條件，例如可以設(shè)定為如下范圍：電力為1～5kW左右(作為優(yōu)選的一例是3kW)，激光束直徑為0.5～5mm左右(作為優(yōu)選的一例是2mm)。而且，在該情況下，作為通過激光束來形成軟釬焊接合部時的條件，可以設(shè)定為如下范圍：電力為1～5kW左右(作為優(yōu)選的一例是1.5kW)，進給速度為1～5m/m左右(作為優(yōu)選的一例是2m/m)，激光束直徑為0.5～5mm左右(作為優(yōu)選的一例是2mm)。

如以上詳細說明那樣，在本實施方式的金屬接合體的制造方法中，在第一金屬構(gòu)件與第二金屬構(gòu)件的接頭的接縫，通過釬焊工序來形成釬焊接合部，并且通過軟釬焊接合工序在接縫中的釬焊接合部之間形成軟釬焊接合部。在該制造方法中，在硬釬焊接合部中使用釬料局部地進行點固定，在由該點固定形成的釬焊接合部之間補充熔點比釬料的熔點低的軟釬料，因此能夠得到熱變形極少且接合強度和密封性高的金屬接合體。

另外，在本實施方式的制造方法中，使用激光束來形成軟釬焊接合部，因此能夠以低輸入熱量進行高速的接合，從而可縮短接合時間，并且變形的修整也較少，能夠飛躍性提高金屬接合體的生產(chǎn)率。

需要說明的是，本實施方式的金屬接合體和金屬接合體的制造方法也能夠采取如下的結(jié)構(gòu)而代替上述的結(jié)構(gòu)。

·在上述實施方式中，例示了由第一金屬構(gòu)件2和第二金屬構(gòu)件3形成的接頭形狀為卷邊對接接頭的情況，但該接頭形狀不限于此。例如，在本發(fā)明的金屬接合體中，作為第一金屬構(gòu)件與第二金屬構(gòu)件的接頭形狀，也可以應(yīng)用對接接頭、搭接接頭、角接頭、端接接頭、T字接頭等接頭形狀。

·在上述實施方式中，例示了用于機動車的車身中的車頂構(gòu)件的金屬接合體，但機動車中的車門、保護板等構(gòu)件也能夠應(yīng)用本發(fā)明的金屬接合體。另外，不僅是機動車產(chǎn)業(yè)，建筑產(chǎn)業(yè)、造船產(chǎn)業(yè)、鐵道產(chǎn)業(yè)、航空宇宙產(chǎn)業(yè)等各種產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中的金屬接合也能夠應(yīng)用本發(fā)明。

附圖文字說明

1 車身

2 頂板(第一金屬構(gòu)件)

3 上邊梁(第二金屬構(gòu)件)

4 側(cè)外板

5 車頂加強件

6 側(cè)內(nèi)板

11、21、31、41 金屬接合體

12、22、32、42 接合部

13、23 釬料

14、24、34、44 釬焊接合部

15、25 軟釬料

16、26、36、46 軟釬焊接合部

7 焊炬

8、8a、8b 激光束

9 感應(yīng)加熱器