[发明专利]异种材料接合用填充金属及异种材料焊接结构体的制造方法

说明书

本发明提供一种在铝材或铝合金材与钢材的异种材料接合中，能够提高接头强度，并且能够抑制接合部的裂纹，此外在拉丝加工时难以发生断裂的异种材料接合用填充金属和异种材料焊接结构体的制造方法。由至少含有Si：1.0～6.0质量％，和Ti：0.01～0.30质量％，余量为铝和不可避免的杂质的铝合金形成填充金属。或者，在至少含有Si：1.0～6.0质量％和Ti：0.01～0.30质量％，余量为铝和不可避免的杂质的铝合金所构成的皮材内，相对于焊丝总体的质量，以充填率为2.0～20.0质量％的方式填充焊剂而构成填充金属。然后，使用这些填充金属焊接铝材或铝合金材和钢材。

技术领域

本发明涉及异种材料接合用填充金属和使用了该填充金属的异种材料焊接结构体的制造方法。更详细地说，是涉及铝材或铝合金材与钢材接合的异种材料接合用填充金属以及异种材料焊接结构体的制造方法。

背景技术

近年来，在汽车等的运输机械中，从轻量化的观点出发，在钢材上接合了铝材或铝合金材的异种材料焊接结构体被使用于车体零件等。一般来说，在形成铝材或铝合金材与钢材的异种材料焊接结构体时，采用的是铆钉与粘接并用的机械的接合方法，但该方法成本高，另外适用原材有所限制。

另一方面，也提出有使用由铝合金构成的填充金属，通过焊接和钎接等的手段，将铝材或铝合金材与钢材加以接合的方法，但这些接合方法中，存在接合界面生成脆的金属间化合物，接合强度降低这样的问题点。因此，一直以来，着眼于填充金属所含有的Si，提出有通过使铝合金中的Si含量处于特定的范围，从而实现接合强度提高的填充金属(例如，参照专利文献1～3)。

另外，以焊接接头部的拉伸剪切强度和焊接部界面的剥离强度的提高为目的，也提出有通过特定量调合有Si和Zr的铝合金形成皮材的异种材料焊接用药芯焊丝(参照专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-224147号公报

专利文献2：日本特开2010-201448号公报

专利文献3：日本特开2011-36918号公报

专利文献4：日本特开2012-71341号公报

前述专利文献1～3所述的现有的填充金属，虽然能够使接头的剥离强度提高，但有时接合部容易发生裂纹。另一方面，作为填充金属，若使用专利文献4所述的药芯焊丝，则熔融部得以微细化，能够抑制焊接金属部的微小裂纹的发生。但是，专利文献4所述的药芯焊丝，因为由含有Zr的铝合金形成皮材，所以在制造过程中，会有Zr的粗大化合物在铝合金中生成，根据加工条件不同，拉丝加工时焊丝会断裂。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于，提供一种在铝材或铝合金材与钢材的异种材料接合中，能够提高接头强度，并且能够抑制接合部的裂纹，此外在拉丝加工时难以发生断裂的异种材料接合用填充金属及异种材料焊接结构体的制造方法。

本发明的异种材料接合用填充金属，是在接合铝材或铝合金材与钢材时使用的异种材料接合用填充金属，由至少含有Si：1.0～6.0质量％和Ti：0.01～0.30质量％、余量是铝和不可避免的杂质的铝合金构成。

另外，本发明的其他异种材料接合用填充金属，是在接合铝材或铝合金材与钢材时使用的异种材料接合用填充金属，其由皮材和填充在所述皮材内的焊剂构成，皮材由至少含有Si：1.0～6.0质量％和Ti：0.01～0.30质量％、余量是铝和不可避免的杂质的铝合金构成，所述焊剂的充填率相对于焊丝总体的质量为2.0～20.0质量％。

这些填充金属，也可以使所述铝合金中的Si含量为1.0～3.0质量％。

另外，也可以使所述铝合金的Ti含量为0.05～0.25质量％。