[發明專利]金屬材料的低溫接合方法和接合構造物

有效

• 申請號: 201780016606.6
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN108778602B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 藤井英俊;上路林太郎;森貞好昭
• 申請（專利權）人: 國立大學法人大阪大學
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 楊琦;尹明花

1.一種金屬材料的低溫接合方法，其特征在于：

使2個金屬材料在被接合部相對而形成被接合界面，向所述被接合部壓入以規定的轉速旋轉的旋轉工具，從而將所述2個金屬材料接合，其中，

通過使所述旋轉工具的最外周的圓周速度為51mm/s以下，向所述被接合部導入強形變而降低所述金屬材料本來具有的再結晶溫度，

使接合溫度小于所述金屬材料本來具有的再結晶溫度，在所述被接合界面生成再結晶晶粒。

2.如權利要求1所述的金屬材料的低溫接合方法，其特征在于：

使所述再結晶晶粒的粒徑為1μm以下。

3.如權利要求1所述的金屬材料的低溫接合方法，其特征在于：

使所述旋轉工具的最外周的圓周速度為32mm/s以下。

4.如權利要求1～3中任一項所述的金屬材料的低溫接合方法，其特征在于：

使所述旋轉工具的最外周的圓周速度為19mm/s以下。

5.如權利要求1～3中任一項所述的金屬材料的低溫接合方法，其特征在于：

將所述旋轉工具的壓入負荷設定為能夠將所述旋轉工具以不旋轉的狀態壓入于所述金屬材料的值以上。

6.如權利要求1～3中任一項所述的金屬材料的低溫接合方法，其特征在于：

在由所述旋轉工具施加至所述金屬材料的應力在所述被接合部的溫度下的所述金屬材料的屈服應力以上的范圍，使所述壓入負荷隨著所述被接合部的溫度上升而降低。

7.如權利要求1～3中任一項所述的金屬材料的低溫接合方法，其特征在于：

所述金屬材料為鋁或鋁合金。

8.如權利要求1～3中任一項所述的金屬材料的低溫接合方法，其特征在于：

所述金屬材料為熱處理型鋁合金、加工強化型鋁或加工強化型鋁合金。

9.如權利要求1～3中任一項所述的金屬材料的低溫接合方法，其特征在于：

所述金屬材料為鐵系金屬。

10.如權利要求1～3中任一項所述的金屬材料的低溫接合方法，其特征在于：

所述旋轉工具為鐵系金屬制。

11.一種接合構造物，其特征在于，

具有：

至少1個以上的基材部；和

將所述基材部彼此接合的接合部，

所述基材部為高張力鋼材或熱處理型鋁合金材，

所述接合部具有與所述基材部相同的組成，

所述接合部含有平均粒徑為1μm以下的微細等軸再結晶晶粒，

所述接合部和熱影響部的硬度為所述基材部的8成以上。

12.如權利要求11所述的接合構造物，其特征在于：

所述基材部為具有350HV以上的母材硬度的高張力鋼材。

13.如權利要求11所述的接合構造物，其特征在于：

所述基材部為具有小于350HV的母材硬度的高張力鋼材，

所述接合部和所述熱影響部的硬度為所述母材硬度以上。

14.如權利要求11所述的接合構造物，其特征在于：

所述基材部為熱處理型鋁合金材，

所述接合部和所述熱處理部的硬度為母材硬度的9成以上。