[發(fā)明專利]鋁合金材、接合體、汽車用構件及鋁合金材的制造方法

在審

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• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN107075691A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設計）人: 高田悟;高橋佑輔;巽明彥
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: C23C28/00
• 分類號: C23C28/00;B32B9/00;B32B15/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 張玉玲

技術領域

本發(fā)明涉及鋁合金材、接合體、汽車用構件及鋁合金材的制造方法。更詳細地說，是涉及至少在一部分形成有氧化皮膜的鋁合金材、使用該鋁合金材的接合體和汽車用構件，以及鋁合金材的制造方法。

背景技術

在汽車、船舶和飛機等的運輸機械的構件中，各種鋁合金板材根據(jù)其特性適宜選擇使用。另外，近年來，意識到抑制CO₂排放等的地球環(huán)境問題，并要求通過構件的輕量化提高燃油效率，而比重是鐵的約1/3，且具有優(yōu)異的能量吸收性的鋁合金材的使用增加。

例如，在汽車用構件中，使用JIS5000系的Al－Mg系合金材、JIS6000系的Al－Mg－Si系合金板等的含Mg鋁合金材。作為這些鋁合金材的接合方法，有通過焊接和粘接劑進行的粘接，也可并用這些方法。焊接是以點和線接合鋁合金材，相對于此，由粘接劑進行的粘接是以整個面接合鋁合金材，因此接合強度高，在碰撞安全性等方面有利。因此，近年來，在汽車用構件中，利用粘接劑進行的粘接有增加的傾向。另外，為了汽車的輕量化，也有使用鋁合金材與樹脂的復合體的情況。

另一方面，由粘接劑接合的鋁合金制汽車用構件，若在使用中有水分、氧及氯化物離子等浸入接合部，則粘接劑層與鋁合金板的界面逐漸劣化，發(fā)生界面剝離，有粘接強度降低這樣的問題。因此，過去防止這樣的粘接強度的降低，使具有粘接劑層的鋁合金制汽車用構件的粘接耐久性提高的方法受到研究(例如，參照專利文獻1～3)。

例如，在專利文獻1中提出有一種方法，其通過酸洗處理除去鋁合金板表面的Mg稠化層，同時使Cu在鋁合金板表面稠化。另外，在專利文獻2中提出有一種方法，其使在鋁合金板的表面稠化的Mg量和OH吸收率為特定的關系。此外，在專利文獻3中提出有一種方法，其通過連續(xù)進行固溶處理和溫水處理，使鋁材的氧化皮膜表面層中的Mg濃度、Si濃度和OH濃度為特定范圍。

另外，過去以防止變色和絲狀銹蝕為目的，還提出以含有硅酸鹽的水溶液進行處理，在表面形成含硅皮膜的汽車用鋁及鋁合金材(參照專利文獻4)。此外，在汽車車體用含Mg鋁合金板中，作為一邊維持優(yōu)異的成形性，一邊得到磷酸鋅皮膜的均勻性的方法，作為弱蝕刻的具體例而提出有使用硅酸鹽的表面處理方法(參照專利文獻5)。

【現(xiàn)有技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】日本國特開平6－256881號公報

【專利文獻2】日本國特開2006－200007號公報

【專利文獻3】日本國特開2007－217750號公報

【專利文獻4】日本國特開平8－144064號公報

【專利文獻5】日本國特開平7－188956號公報

但是，前述專利文獻1～3所述的技術，曝露在水分、氧和氯化物離子等滲透的高溫濕潤環(huán)境中，則界面的劣化進展，發(fā)生界面剝離，存在粘接強度降低，或Al的腐蝕被促進這樣的問題。例如，專利文獻1所述的技術記述的是，由于Cu的稠化而與粘接劑的結合得到強化，粘接性提高，但是適用這一技術的鋁合金板，在濕潤環(huán)境中樹脂的分解有可能被促進，不能期待高粘接耐久性。同樣，專利文獻4和5所述的技術，也不能期待粘接耐久性提高的效果。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的主要目的在于，提供一種即使曝露在高溫濕潤環(huán)境下，粘接強度也難以降低，粘接耐久性優(yōu)異的鋁合金材、接合體和汽車用構件，以及鋁合金材的制造方法。

本發(fā)明者為了解決前述課題進行了銳意實驗研究，其結果得出以下的認知。進行酸洗的方法中，因為鋁合金板的基體與粘接劑層由氫鍵結合，所以，若曝露在高溫濕潤的劣化環(huán)境中，則界面受水合作用影響，結合力(氫鍵)降低。

進行陽極氧化的方法中，基本上鋁合金板的基體與粘接劑層也是由氫鍵結合，若曝露在有水分、氧、氯化物離子等滲透的高溫濕潤環(huán)境中，則界面受水合作用影響而結合力降低。另外，進行陽極氧化的方法中，裝置復雜，設備成本花費大，此外皮膜形成需要很長時間，因此生產(chǎn)效率降低。此外，進行溫水處理的方法中，鋁合金板的基體與粘接劑層也是由氫鍵結合，因此若曝露在高溫濕潤環(huán)境中，則由于界面的水合，導致界面的劣化進行，發(fā)生界面剝離，粘接強度降低。

因此，本發(fā)明者對于基材表面與粘接樹脂層的結合狀態(tài)進行研究發(fā)現(xiàn)，在鋁合金基材的表面形成由氧化皮膜構成的第一皮膜時(第一皮膜形成工序)，將蝕刻量控制在低于特定量，并且，在作為該工序的實質(zhì)性的膜形成的最終階段，以含有硅酸鹽的水溶液進行處理而形成第一皮膜后，進行硅烷耦聯(lián)處理而形成第二皮膜(第二皮膜形成工序)，則能夠抑制曝露在高溫濕潤環(huán)境中時的粘接強度降低，從而達成本發(fā)明。