CN104487319A - 摩擦搅拌接合构造体 - Google Patents

摩擦搅拌接合构造体 Download PDF

Info

Publication number
CN104487319A
CN104487319A CN201380039446.9A CN201380039446A CN104487319A CN 104487319 A CN104487319 A CN 104487319A CN 201380039446 A CN201380039446 A CN 201380039446A CN 104487319 A CN104487319 A CN 104487319A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminium
steel
sidepiece
friction stir
flange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201380039446.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104487319B (zh
Inventor
畑恒久
广部寿和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Publication of CN104487319A publication Critical patent/CN104487319A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104487319B publication Critical patent/CN104487319B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/11—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted with resilient means for suspension, e.g. of wheels or engine; sub-frames for mounting engine or suspensions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/122—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/122—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
    • B23K20/1265—Non-butt welded joints, e.g. overlap-joints, T-joints or spot welds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/129—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding specially adapted for particular articles or workpieces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/16—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating with interposition of special material to facilitate connection of the parts, e.g. material for absorbing or producing gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/22—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded
    • B23K20/227—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded with ferrous layer
    • B23K20/2275—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded with ferrous layer the other layer being aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/006—Vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/18—Sheet panels
    • B23K2101/185—Tailored blanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/34—Coated articles, e.g. plated or painted; Surface treated articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/10—Aluminium or alloys thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/18—Dissimilar materials
    • B23K2103/20—Ferrous alloys and aluminium or alloys thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)

Abstract

公开了在涂膜从钢板剥离后的情况下确保剥离部位的耐腐蚀性的摩擦搅拌接合构造体。副架(14)在实施了电沉淀涂覆的钢制构件(21)上重叠铝合金制构件(22)，且在内外侧的接合部(55、57)对重叠的重叠部(38)进行摩擦搅拌接合。铝合金制构件(22)具有通过重叠于钢制构件(21)而与钢制构件(21)一并构成重叠部(38)的铝重叠部(61)、以及设于铝重叠部(61)的铝延伸部(62)。铝延伸部(62)以相对于内外侧的接合部(55、57)的延长方向正交的方式向钢制构件(21)的外侧伸出。

Description

摩擦搅拌接合构造体
技术领域
本发明涉及一种摩擦搅拌接合构造体，其对钢制构件预先实施电沉淀涂覆，在该钢制构件上重叠铝合金制构件，在接合部对重叠的重叠部进行摩擦搅拌接合。
背景技术
作为接合铝合金件以及钢板等不同材料的方法，已知有摩擦搅拌接合(例如，参照专利文献1。)。在利用该摩擦搅拌接合方法来接合铝合金件以及钢板时，首先，在支承夹具上载置钢板，在钢板上重叠铝合金件。接下来，使接合工具一边旋转一边按压重叠的接合部，从而使接合工具的接合销(突起)进入接合部。在该状态下，使接合工具沿着接合部移动，从而对接合部(即，铝合金件以及钢板)进行摩擦搅拌接合。
在此，在钢板之中，有时在为了确保耐腐蚀性而形成锌镀膜之后，通过电沉淀涂覆在锌镀膜上形成树脂类涂膜。在形成有树脂类涂膜的钢板与铝合金件在接合部进行摩擦搅拌接合的情况下，考虑到载置于支承夹具的树脂类涂膜可能因摩擦搅拌接合时产生的热量剥离。在树脂类涂膜从钢板剥离的情况下，难以确保剥离部位的耐腐蚀性。
作为其对策，有在将钢板摩擦搅拌接合于铝合金件之后，通过电沉淀涂覆在钢板以及铝合金件上形成树脂类涂膜的方法。但是，有时在铝合金件上设有例如螺纹部等。因此，在向钢板以及铝合金件电沉淀涂覆树脂类涂膜的情况下，产生覆盖铝合金件的螺纹部等的遮挡处理的费用。因此，希望在向钢板电沉淀涂覆树脂类涂膜之后将钢板与铝合金件摩擦搅拌接合的情况下，也能够确保树脂类涂膜剥离后的剥离部位的耐腐蚀性。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-253172号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的课题在于，提供一种摩擦搅拌接合构造体，其能够在涂膜从钢板剥离后的情况下确保剥离部位的耐腐蚀性。
用于解决课题的手段
根据技术方案1，提供一种摩擦搅拌接合构造体，在预先实施了电沉淀涂覆的钢制构件上重叠铝合金制构件，且在接合部对重叠的重叠部进行摩擦搅拌接合，其中，所述铝合金制构件具有：铝重叠部，其通过重叠于所述钢制构件而与所述钢制构件一并构成所述重叠部；以及铝延伸部，其设于所述铝重叠部，且以相对于所述接合部的延长方向正交的方式向所述钢制构件的外侧伸出。
在此，在对使钢制构件以及铝合金制构件重叠而成的重叠部的接合部进行摩擦搅拌接合时，考虑到载置于支承夹具的钢制构件的涂膜因摩擦搅拌接合时产生的热而发生剥离。因此，在技术方案1中，在铝重叠部上设置铝延伸部，使铝延伸部朝向钢制构件的外侧伸出。
在技术方案2中，优选的是，所述铝延伸部具有朝向所述钢制构件侧鼓出的铝鼓出部，所述铝鼓出部的端缘比所述钢制构件的与所述铝重叠部相反一侧的面更突出。
在技术方案3所涉及的发明中，优选的是，所述钢制构件是形成有锌镀膜的钢板。
在技术方案4中，优选的是，所述钢制构件具备：以隔开规定间隔的方式配置的两侧的钢侧部；以及连结所述两侧的钢侧部的钢连结部，所述钢制构件利用所述两侧的钢侧部以及所述钢连结部形成为俯视大致U字状，所述铝合金制构件具备：以隔开规定间隔的方式配置的两侧的铝侧部；以及连结所述两侧的铝侧部的铝连结部，所述铝合金制构件利用所述两侧的铝侧部以及所述铝连结部形成为俯视大致U字状，通过在所述两侧的钢侧部重叠所述两侧的铝侧部，由此利用所述钢制构件以及所述铝合金制构件形成俯视大致矩形状的摩擦搅拌接合构造体，通过在所述两侧的钢侧部重叠所述两侧的铝侧部，由此在两侧形成所述重叠部，所述重叠部具备：形成为闭合剖面的闭合剖面部；以及从所述闭合剖面部向外侧伸出的一对凸缘部，所述凸缘部具备：重叠于所述铝重叠部的钢凸缘；以及由所述铝重叠部以及所述铝延伸部形成的铝凸缘，在所述接合部对一对所述凸缘部中的至少一方的凸缘部进行摩擦搅拌接合。
在技术方案5中，优选的是，所述俯视大致矩形状的摩擦搅拌接合构造体是支承车辆用的左右悬架的车辆用副架。
发明效果
在技术方案1中，在铝重叠部上设置铝延伸部，铝延伸部朝向钢制构件的外侧伸出。在此，铝合金制构件的铝(A1)与钢制构件的铁(Fe)相比离子化趋势更大，即不如Fe稳定。因此，通过使铝延伸部朝钢制构件的外侧伸出，能够向钢制构件的涂膜剥离后的剥离部位供给铝延伸部(A1)的电子，防止剥离部位(Fe)释放电子。由此，在剥离部位获得牺牲性防蚀效果，通过确保剥离部位的耐腐蚀性而能够保护剥离部位。
另外，在对钢制构件预先实施电沉淀涂覆之后，能够将钢制构件摩擦搅拌接合于铝合金制构件。由此，不会产生覆盖铝合金制构件的螺纹部等的遮挡处理的费用，能够抑制成本。
在技术方案2中，使铝延伸部的铝鼓出部朝向钢制构件侧鼓出，使铝鼓出部的端缘比钢制构件更突出。因此，能够使铝鼓出部的端缘比剥离部位更突出。由此，能够向剥离部位高效地供给铝鼓出部的端缘(A1)的电子，更理想地防止剥离部位(Fe)的电子释放，因此更好地获得牺牲性防蚀效果。
在技术方案3中，通过在钢制构件上形成锌镀膜，能够通过电沉淀涂覆在锌镀膜上涂敷涂膜。这样，通过在钢制构件上施加锌镀膜以及涂膜这两层，能够提高钢制构件的耐腐蚀性。
此外，即使在摩擦搅拌接合时涂膜发生剥离，也能够在剥离部位保留锌镀膜。在此，锌镀膜的锌(Zn)与铝合金制构件的铝(A1)相比离子化趋势更大，即不如A1稳定。因此，向铝延伸部(A1)供给剥离部位的锌镀膜(Zn)的电子，在铝延伸部(A1)获得牺牲性防蚀效果。在从剥离部位除去锌镀膜之后，向剥离部位供给铝延伸部(A1)的电子，能够防止剥离部位(Fe)的电子释放。由此，在剥离部位获得牺牲性防蚀效果，确保剥离部位的耐腐蚀性，从而能够保护剥离部位。
在技术方案4中，在重叠部具备一对凸缘部，凸缘部由钢制构件的钢凸缘与铝合金制构件的铝凸缘构成。另外，对一对凸缘部中的、至少一方的凸缘部进行摩擦搅拌接合。铝凸缘(A1)的电子向钢凸缘的剥离部位供给，能够防止剥离部位(Fe)的电子释放。因此，在钢凸缘的剥离部位获得牺牲性防蚀效果，能够确保剥离部位的耐腐蚀性。
通过确保钢凸缘(剥离部位)的耐腐蚀性，能够在利用钢制构件以及铝合金制构件接合俯视大致矩形状的摩擦搅拌接合构造体之前仅对钢制构件实施电沉淀涂覆。由此，利用钢制构件以及铝合金制构件接合俯视大致矩形状的摩擦搅拌接合构造体，且在接合后不需要对摩擦搅拌接合构造体整体实施电沉淀涂覆，因此电沉淀涂覆变容易，能够提高摩擦搅拌接合构造体的生产率。
在技术方案5中，将俯视大致矩形状的摩擦搅拌接合构造体用作车辆用副架。车辆用副架是用于支承左右的悬架等的构件，需要充分确保摩擦搅拌接合构造体的强度/刚性。因此，利用闭合剖面部与一对凸缘部形成摩擦搅拌接合构造体的重叠部，一对凸缘部从闭合剖面部向外侧伸出。此外，对从闭合剖面部伸出的凸缘部(钢凸缘以及铝凸缘)的接合部进行摩擦搅拌接合。因此，即便从铝凸缘的铝延伸部(A1)释放电子而对剥离部位进行牺牲性防蚀，也能够利用闭合剖面部充分确保重叠部的强度/刚性。由此，能够利用重叠部的闭合剖面部充分确保摩擦搅拌接合构造体的强度/刚性。
附图说明
图1是示出具备本发明所涉及的摩擦搅拌接合构造体(副架)的车辆的立体图。
图2是示出图1的副架的立体图。
图3是示出将图2的副架拆卸后的状态的分解立体图。
图4(a)是图2的4a-4a线剖视图，图4(b)是图4(a)的4b部放大图。
图5是图4(a)的5部放大图。
图6是说明对本发明的副架的外侧钢凸缘以及外侧铝凸缘进行摩擦搅拌接合的例子的图。
图7是说明利用牺牲性防蚀效果保护本发明的副架的外侧钢凸缘(剥离部位)的例子的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。需要说明的是，“前(Fr)”、“后(Rr)”、“左(L)”以及“右(R)”依据从驾驶员处看到的方向。
实施例
在实施例中，作为摩擦搅拌接合构造体14的代表例而例示副架(车辆用副架)，摩擦搅拌接合构造体14并非限定于副架。
如图1所示，车辆10具备：左右的前车架(骨架件)11、12，其设于车辆10的左右侧，沿车辆前后方向延伸出；副架14，其设于左右的前侧架11、12的下方；支承于副架14的动力源(未图示)以及左右的前部悬架(悬架)15(右前部悬架未图示)；以及设置在副架14的上部的转向齿轮箱19。
转向齿轮箱19是收容有转向齿轮(未图示)等的圆筒状的壳体。在从转向齿轮箱19延伸出的转向轴上安装有方向盘。能够通过操作方向盘来改变车辆10的行进方向。
左前部悬架15经由左下臂17而支承于副架14的左侧梁23。右前部悬架与左前部悬架15同样地经由右下臂而支承于副架14的右侧梁26。
如图1、图2所示，副架14由设于车辆10的左侧并沿车辆前后方向延伸的左侧梁23、设于车辆10的右侧并沿车辆前后方向延伸的右侧梁26、将左右的侧梁23、26的前端部23a、26a连结起来的前横梁(钢连结部)31、以及将左右的侧梁23、26的后端部23b、26b连结起来的后横梁(铝连结部)32形成为矩形状。
如图2、图3所示，左侧梁23由利用钢材形成的左侧的钢侧部24以及利用铝合金件形成的左侧的铝侧部25形成。右侧梁26由利用钢材形成的右侧的钢侧部27以及利用铝合金件形成的右侧的铝侧部28形成。
左侧的钢侧部24以及右侧的钢侧部27(即，两侧的钢侧部24、27)以隔开规定间隔的方式配置。利用左侧的钢侧部24和右侧的钢侧部27、以及连接左右侧的钢侧部24、27的钢制的前横梁31形成钢制构件21。
钢制构件21是由左右侧的钢侧部24、27以及前横梁31形成为俯视大致U字状的钢板。该钢制构件21在表面21a上形成锌镀膜35，在锌镀膜35的表面上通过电沉淀涂覆(阳离子电沉淀涂覆)形成树脂类涂膜36(也参照图4(b))。这样，通过在钢制构件21上施加锌镀膜35以及涂膜36这两层，能够提高钢制构件21的耐腐蚀性。
另外，左侧的铝侧部25以及右侧的铝侧部28(即，两侧的铝侧部25、28)以隔开规定间隔的方式配置。由左侧的铝侧部25和右侧的铝侧部28(即，两侧的铝侧部25、28)、以及连结左右侧的铝侧部25、28的铝合金制的后横梁32形成铝合金制构件22。
铝合金制构件22是由左右侧的铝侧部25、28以及后横梁32形成为俯视大致U字状(更具体来说是俯视大致I字状)且由铝合金成形的铸件。在铝合金制构件22重叠于钢制构件21的状态下进行摩擦搅拌接合，从而利用钢制构件21以及铝合金制构件22形成俯视大致矩形状的副架14。
如图4所示，通过在左侧的钢侧部24上重叠左侧的铝侧部25而形成重叠部38(左侧的重叠部)。重叠部38具备形成为闭合剖面的闭合剖面部41、以及从闭合剖面部41向外侧伸出的内外的凸缘部(一对凸缘部)42、43。即，内凸缘部42在内侧接合部(接合部)55进行摩擦搅拌接合，外凸缘部43在外侧接合部(接合部)57进行摩擦搅拌接合，从而利用左侧的钢侧部24以及左侧的铝侧部25构成重叠部38。
左侧的钢侧部24具备朝向下方鼓出的剖面大致U字状的钢侧部主体45、设于钢侧部主体45的内侧部45a的内侧钢凸缘(钢凸缘)46、以及设于钢侧部主体45的外侧部45b的外侧钢凸缘(钢凸缘)47。内侧钢凸缘46从钢侧部主体45的内侧部45a朝车宽度方向内侧伸出。外侧钢凸缘47从钢侧部主体45的外侧部45b朝车宽度方向外侧伸出。
左侧的铝侧部25具有朝向上方鼓出的剖面大致梯形的铝侧部主体51、设于铝侧部主体51的内侧部51a的内侧铝凸缘(铝凸缘)52、以及设于铝侧部主体51的外侧部51b的外侧铝凸缘(铝凸缘)53。内侧铝凸缘52从铝侧部主体51的内侧部51a朝车宽度方向内侧伸出。外侧铝凸缘53从铝侧部主体51的外侧部51b朝车宽度方向外侧伸出。
在内侧铝凸缘52与内侧钢凸缘46重叠的状态下，对内侧接合部55进行摩擦搅拌接合，从而形成内凸缘部42。在内侧钢凸缘46以及内侧铝凸缘52间夹设有密封剂56。
在外侧铝凸缘53与外侧钢凸缘47重叠的状态下，对外侧接合部57进行摩擦搅拌接合，从而形成外凸缘部43。在外侧钢凸缘47以及外侧铝凸缘53间夹设有密封件56。该密封件56在对外凸缘部43进行摩擦搅拌接合之前夹设在外侧钢凸缘47以及外侧铝凸缘53间。
内侧钢凸缘46以及内侧铝凸缘52在内侧接合部55接合，外侧钢凸缘47以及外侧铝凸缘53在外侧接合部57接合，从而钢侧部主体45以及铝侧部主体51重叠为闭合剖面状。通过将钢侧部主体45以及铝侧部主体51重叠为闭合剖面状，利用钢侧部主体45以及铝侧部主体51形成闭合剖面部41。
如图5所示，外侧钢凸缘47在表面47a(即、钢制构件21的表面21a(参照图4(b)))形成有锌镀膜35，在锌镀膜35的表面形成有涂膜36。外侧钢凸缘47是与外侧铝凸缘53的铝重叠部61重叠的部位。
外侧铝凸缘53具有从铝侧部主体51的外侧部51b朝车宽度方向外侧伸出的铝重叠部61、以及从铝重叠部61的外端部61a朝车宽度方向外侧伸出的铝延伸部62。
铝重叠部61是与外侧钢凸缘47重叠的部位，在与外侧钢凸缘47重叠的状态下在外侧接合部57进行摩擦搅拌接合。铝延伸部62设于铝重叠部61的外端部61a。铝延伸部62以相对于重叠部38的延长方向(与纸面正交的方向)正交的方式向外侧钢凸缘47的车宽度方向外侧伸出。换言之，铝延伸部62以相对于接合工具82(参照图6(a))的移动方向(与纸面正交的方向)正交的方式向外侧钢凸缘47的车宽度方向外侧伸出。
该铝延伸部62具有铝鼓出部63。铝鼓出部63朝向外侧钢凸缘47中的、铝重叠部61的相反侧的表面(面)47a侧鼓出。因此，铝鼓出部63的端缘63a比相反侧的表面47a突出有突出尺寸S。使铝鼓出部63的端缘63a比相反侧的表面47a更突出的理由在后面详细说明。
在外凸缘部43在外侧接合部57进行接合的状态下，从外侧钢凸缘47(具体来说是相反侧的表面47a)的剥离部位66除去(剥离)涂膜36以及锌镀膜35。在此，铝鼓出部63(端缘63a)的铝(A1)与剥离部位66的铁(Fe)相比离子化趋势更大，即不如Fe稳定。
因此，通过铝延伸部62向外侧钢凸缘47的外侧伸出而从铝鼓出部63的端缘63a向剥离部位66供给A1的电子，阻止剥离部位66的电子释放。由此，在剥离部位66获得牺牲性防蚀效果，通过确保剥离部位66的耐腐蚀性来保护剥离部位66。
如图2所示，右侧的钢侧部27是与左侧的钢侧部24左右对称的构件，以下，在右侧的钢侧部27的各构成构件上标注与左侧的钢侧部24相同的附图标记并省略详细说明。另外，右侧的铝侧部28是与左侧的铝侧部25左右对称的构件，以下，在右侧的铝侧部28的各构成构件上标注与左侧的铝侧部25相同的附图标记并省略详细说明。此外，在利用右侧的钢侧部27以及右侧的铝侧部28形成的右侧的重叠部38上标注与左侧的重叠部38相同的附图标记并省略详细说明。
如图4所示，在重叠部38具备内外的凸缘部42、43。另外，外凸缘部43由外侧钢凸缘47以及外侧铝凸缘53构成，在外侧接合部57进行摩擦搅拌接合。另外，内凸缘部42由内侧钢凸缘46以及内侧铝凸缘52构成，在内侧接合部55进行摩擦搅拌接合。
外侧铝凸缘53、具体来说是铝鼓出部63(端缘63a)的A1的电子向内侧钢凸缘47的剥离部位66供给，能够防止从剥离部位66释放Fe的电子。同样，内侧铝凸缘52、具体来说是铝鼓出部63(端缘63a)的A1的电子向内侧钢凸缘46的剥离部位66供给，能够防止从剥离部位66释放Fe的电子。因此，在内外侧的钢凸缘46、47的剥离部位66获得牺牲性防蚀效果，能够确保剥离部位66的耐腐蚀性。
通过确保剥离部位66的耐腐蚀性，在利用钢制构件21以及铝合金制构件22接合俯视大致矩形状的副架14之前，能够仅对钢制构件21实施电沉淀涂覆。由此，如图2所示，利用钢制构件21以及铝合金制构件22接合副架14，且在接合后不需要对副架14整体实施电沉淀涂覆，电沉淀涂覆变容易，能够提高副架14的生产率。
另外，将俯视大致矩形状的摩擦搅拌接合构造体用作车辆用副架(副架)14。副架14是支承左右的悬架15(参照图1)等的构件，需要充分确保强度/刚性。因此，如图2、图4所示，副架14的左右的重叠部(两侧的重叠部)38由闭合剖面部41与内外的凸缘部42、43形成，内外的凸缘部42、43从闭合剖面部41向外侧伸出。
此外，在内侧接合部55对从闭合剖面部41伸出的内凸缘部42(内侧钢凸缘46以及内侧铝凸缘52)进行摩擦搅拌接合。在此基础上，在外侧接合部57对从闭合剖面部41伸出的外凸缘部43(外侧钢凸缘47以及外侧铝凸缘53)进行摩擦搅拌接合。
因此，即便从内外侧的铝凸缘52、53(具体来说是铝延伸部63)释放A1的电子而对剥离部位66进行牺牲性防蚀，也能够利用闭合剖面部41充分确保重叠部38的强度/刚性。由此，能够利用重叠部的闭合剖面部41充分确保副架14的强度/刚性。
接下来，基于图6来说明对左侧的钢侧部24的外侧钢凸缘47以及左侧的铝侧部25的外侧铝凸缘53进行摩擦搅拌接合的例子。
如图6(a)所示，在钢制构件21的表面21a上形成锌镀膜35，在锌镀膜35的表面上通过电沉淀涂覆而形成涂膜36。因此，在外侧钢凸缘47的表面(面)47a上预先形成锌镀膜35以及涂膜36。
将形成有锌镀膜35以及涂膜36的外侧钢凸缘47载置于支承夹具81。在该状态下，使外侧铝凸缘53的铝重叠部61从上方与外侧钢凸缘47重叠。将接合工具82以旋转的状态从重叠的铝重叠部61的上方按压，使接合工具82的接合销83进入铝重叠部61。在该状态下，通过使接合工具82沿着外侧铝凸缘53移动而在外侧接合部57对铝重叠部61以及外侧钢凸缘47进行摩擦搅拌接合。
在此，在对铝重叠部61以及外侧钢凸缘47进行摩擦搅拌接合时，外侧钢凸缘47载置于支承夹具81。因此，考虑到在铝重叠部61以及外侧钢凸缘47的摩擦搅拌接合中，外侧钢凸缘47的涂膜36中的、载置于支承夹具81的部位36a因摩擦搅拌接合时产生的热而剥离。
如图6(b)所示，外侧钢凸缘47的涂膜36(具体来说是载置于支承夹具81的部位36a(参照图6(a)))发生剥离，从而锌镀膜35的剥离部位35a向外部暴露。
接下来，基于图7来说明通过牺牲性防蚀效果来保护外侧钢凸缘47中的涂膜36a剥离的剥离部位66的例子。需要说明的是，在外侧钢凸缘47以及外侧铝凸缘53间夹有密封件56，但该密封件56不会妨碍形成用于确保牺牲性防蚀效果的回路。
如图7(a)所示，锌镀膜35的剥离部位35a接触到空气中的水分或来自地面的飞溅水。在此，锌镀膜35的锌(Zn)与铝鼓出部63(端缘63a)的铝(A1)相比离子化趋势更大，即不如A1稳定。因此，从剥离部位35a向端缘63a供给Zn的电子，在端缘63a处获得牺牲性防蚀效果。
如图7(b)所示，通过除去剥离部位35a(参照图7(a))，外侧钢凸缘47的剥离部位66接触到空气中的水分或来自地面的飞溅水。在此，铝鼓出部63(端缘63a)的铝(A1)与外侧钢凸缘47的铁(Fe)相比离子化趋势更大，即不如Fe稳定。
因此，通过使铝延伸部62(参照图5)从铝重叠部61向外侧钢凸缘47的外侧伸出，从铝延伸部62向剥离部位66供给A1的电子，能够防止从剥离部位66释放Fe的电子。由此，在剥离部位66获得牺牲性防蚀效果，确保剥离部位66的耐腐蚀性，从而能够保护剥离部位66。
此外，铝鼓出部63的端缘63a比剥离部位66突出有突出尺寸S。由此，从铝鼓出部63(端缘63a)高效地向剥离部位66供给A1的电子，能够更理想地防止从剥离部位66释放Fe的电子，更好地获得牺牲性防蚀效果。
根据本发明的副架14，能够在预先通过电沉淀涂覆对钢制构件21施加涂膜36之后，对钢制构件21与铝合金制构件22进行摩擦搅拌接合。由此，不会产生覆盖铝合金制构件22的螺纹部等的遮挡处理的费用，能够抑制成本。
需要说明的是，本发明的摩擦搅拌接合构造体并不限定于上述实施例，能够适当变更、改进等。例如，在实施例中，作为运用本发明的摩擦搅拌接合构造体而例示车辆用的副架14，但不限定于此，本发明也能够运用于对铝合金制构件以及钢制构件进行摩擦搅拌接合的其他构造体。
另外，在实施例中，说明了对内凸缘部42以及外凸缘部43这两者进行摩擦搅拌接合的例子，但不限于此，也能够仅对内凸缘部42以及外凸缘部43的一方进行摩擦搅拌接合。
另外，在实施例中，说明了在内侧钢凸缘46以及内侧铝凸缘52之间设置密封件56、在外侧钢凸缘47以及外侧铝凸缘53之间设置密封件56的例子，但不限于此，也能够构成为不设置密封件56。
此外，实施例所示的车辆10、副架14、左右的前部悬架15、钢制构件21、铝合金制构件22、左右侧的钢侧部24、27、左右侧的铝侧部25、28、前横梁31、后横梁32、左右侧的重叠部38、闭合剖面部41、内外的凸缘部42、43、内外侧的钢凸缘46、47、内外侧的铝凸缘52、53、铝重叠部61、铝延伸部62以及铝鼓出部63等的形状或结构并不限定于例示的内容，能够适当变更。
工业实用性
本发明优选运用于具备在实施了电沉淀涂覆后的钢制构件上重叠铝合金制构件且对重叠的重叠部进行摩擦搅拌接合而成的构造体的汽车。
附图标记说明：
10…车辆；14…副架(摩擦搅拌接合构造体)；15…左右的前部悬架(悬架)；21…钢制构件；22…铝合金制构件；24、27…左右侧的钢侧部(两侧的钢侧部)；25、28…左右侧的铝侧部(两侧的铝侧部)；31…前横梁(钢连结部)；32…后横梁(铝连结部)；35…锌镀膜；36…涂膜；38…左右侧的重叠部(重叠部、两侧的重叠部)；41…闭合剖面部；42、43…内外的凸缘部(一对凸缘部)；46、47…内外侧的钢凸缘(钢凸缘)；47a…相反侧的表面(面)；52、53…内外侧的铝凸缘(铝凸缘)；55、57…内外侧的接合部(接合部)；61…铝重叠部；62…铝延伸部；63…铝鼓出部；63a…铝鼓出部的端缘。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修改后)一种摩擦搅拌接合构造体，在预先实施了电沉淀涂覆的钢制构件上重叠铝合金制构件，且在接合部对重叠的重叠部进行摩擦搅拌接合，
该摩擦搅拌接合构造体的特征在于，
所述铝合金制构件具有：
铝重叠部，其通过重叠于所述钢制构件而与所述钢制构件一并构成所述重叠部；以及
铝延伸部，其设于所述铝重叠部，且以相对于所述接合部的延长方向正交的方式向所述钢制构件的外侧伸出，
所述铝延伸部具有朝向所述钢制构件侧鼓出的铝鼓出部，
所述铝鼓出部的端缘比所述钢制构件的与所述铝重叠部相反一侧的面更突出。
2.(删除)
3.(修改后)根据权利要求1所述的摩擦搅拌接合构造体，其中，
所述钢制构件是形成有锌镀膜的钢板。
4.根据权利要求1所述的摩擦搅拌接合构造体，其中，
所述钢制构件具备：
以隔开规定间隔的方式配置的两侧的钢侧部；以及
连结所述两侧的钢侧部的钢连结部，
所述钢制构件利用所述两侧的钢侧部以及所述钢连结部形成为俯视大致U字状，
所述铝合金制构件具备：
以隔开规定间隔的方式配置的两侧的铝侧部；以及
连结所述两侧的铝侧部的铝连结部，
所述铝合金制构件利用所述两侧的铝侧部以及所述铝连结部形成为俯视大致U字状，
通过在所述两侧的钢侧部重叠所述两侧的铝侧部，由此利用所述钢制构件以及所述铝合金制构件形成俯视大致矩形状的摩擦搅拌接合构造体，
通过在所述两侧的钢侧部重叠所述两侧的铝侧部，由此在两侧形成所述重叠部，
所述重叠部具备：
形成为闭合剖面的闭合剖面部；以及
从所述闭合剖面部向外侧伸出的一对凸缘部，
所述凸缘部具备：
重叠于所述铝重叠部的钢凸缘；以及
由所述铝重叠部以及所述铝延伸部形成的铝凸缘，
在所述接合部对一对所述凸缘部中的至少一方的凸缘部进行摩擦搅拌接合。
5.根据权利要求4所述的摩擦搅拌接合构造体，其中，
所述俯视大致矩形状的摩擦搅拌接合构造体是支承车辆用的左右悬架的车辆用副架。

Claims (5)

1.一种摩擦搅拌接合构造体，在预先实施了电沉淀涂覆的钢制构件上重叠铝合金制构件，且在接合部对重叠的重叠部进行摩擦搅拌接合，
该摩擦搅拌接合构造体的特征在于，
所述铝合金制构件具有：
铝重叠部，其通过重叠于所述钢制构件而与所述钢制构件一并构成所述重叠部；以及
铝延伸部，其设于所述铝重叠部，且以相对于所述接合部的延长方向正交的方式向所述钢制构件的外侧伸出。
2.根据权利要求1所述的摩擦搅拌接合构造体，其中，
所述铝延伸部具有朝向所述钢制构件侧鼓出的铝鼓出部，
所述铝鼓出部的端缘比所述钢制构件的与所述铝重叠部相反一侧的面更突出。
3.根据权利要求1或2所述的摩擦搅拌接合构造体，其中，
所述钢制构件是形成有锌镀膜的钢板。
4.根据权利要求1所述的摩擦搅拌接合构造体，其中，
所述钢制构件具备：
以隔开规定间隔的方式配置的两侧的钢侧部；以及
连结所述两侧的钢侧部的钢连结部，
所述钢制构件利用所述两侧的钢侧部以及所述钢连结部形成为俯视大致U字状，
所述铝合金制构件具备：
以隔开规定间隔的方式配置的两侧的铝侧部；以及
连结所述两侧的铝侧部的铝连结部，
所述铝合金制构件利用所述两侧的铝侧部以及所述铝连结部形成为俯视大致U字状，
通过在所述两侧的钢侧部重叠所述两侧的铝侧部，由此利用所述钢制构件以及所述铝合金制构件形成俯视大致矩形状的摩擦搅拌接合构造体，
通过在所述两侧的钢侧部重叠所述两侧的铝侧部，由此在两侧形成所述重叠部，
所述重叠部具备：
形成为闭合剖面的闭合剖面部；以及
从所述闭合剖面部向外侧伸出的一对凸缘部，
所述凸缘部具备：
重叠于所述铝重叠部的钢凸缘；以及
由所述铝重叠部以及所述铝延伸部形成的铝凸缘，
在所述接合部对一对所述凸缘部中的至少一方的凸缘部进行摩擦搅拌接合。
5.根据权利要求4所述的摩擦搅拌接合构造体，其中，
所述俯视大致矩形状的摩擦搅拌接合构造体是支承车辆用的左右悬架的车辆用副架。
CN201380039446.9A 2012-07-25 2013-05-30 摩擦搅拌接合构造体 Active CN104487319B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012165063 2012-07-25
JP2012-165063 2012-07-25
PCT/JP2013/064976 WO2014017167A1 (ja) 2012-07-25 2013-05-30 摩擦攪拌接合構造体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104487319A true CN104487319A (zh) 2015-04-01
CN104487319B CN104487319B (zh) 2016-11-16

Family

ID=49996985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380039446.9A Active CN104487319B (zh) 2012-07-25 2013-05-30 摩擦搅拌接合构造体

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9260133B2 (zh)
JP (1) JP5933005B2 (zh)
CN (1) CN104487319B (zh)
AU (1) AU2013294351B2 (zh)
BR (1) BR112015001372B1 (zh)
CA (1) CA2878913C (zh)
DE (1) DE112013003668T5 (zh)
GB (1) GB2518332B (zh)
MX (1) MX356237B (zh)
WO (1) WO2014017167A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106994554A (zh) * 2015-09-11 2017-08-01 大众汽车有限公司 用于将包含钢的构件与包含铝的构件相接合的方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112011104032T5 (de) * 2010-12-06 2013-08-29 Honda Motor Co., Ltd. Hilfsrahmenstruktur
JP2014188548A (ja) * 2013-03-27 2014-10-06 Fuji Heavy Ind Ltd 部材接合方法および部材接合構造
DE102014226242A1 (de) * 2014-12-17 2016-06-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Stahlblechkonstruktion, Fahrzeug mit einer derartigen Stahlblechkonstruktion sowie Verfahren zur Herstellung der besagten Stahlblechkonstruktion
US10086587B2 (en) * 2015-01-14 2018-10-02 GM Global Technology Operations LLC Sandwich structures including a polymeric/electrically non-conducting core for weldability
JP6485259B2 (ja) * 2015-07-06 2019-03-20 トヨタ自動車株式会社 車両用フレームの接合構造
KR101619877B1 (ko) 2015-07-22 2016-05-24 서진산업(주) 엠보싱 보강패널이 적용된 이종소재 서브프레임
DE102015112416A1 (de) * 2015-07-29 2017-02-02 Universität Stuttgart Verfahren zum Rührreibverschweißen sowie rührreibverschweißtes Werkstück
JP6505618B2 (ja) * 2016-02-05 2019-04-24 株式会社東芝 摩擦攪拌接合方法および接合体
US10676132B2 (en) * 2016-07-06 2020-06-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Suspension member
US10590979B2 (en) 2017-01-24 2020-03-17 Ford Global Technologies, Llc Corrosion protection for mechanical joints
FR3141359A1 (fr) * 2022-10-28 2024-05-03 Safran Nacelles Procédé de soudage par friction malaxage et ensemble de soudage associé

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100441357C (zh) * 1998-09-29 2008-12-10 株式会社日立制作所 摩擦搅拌焊方法
JP2009113077A (ja) * 2007-11-06 2009-05-28 Mazda Motor Corp 摩擦点接合方法
JP2009178750A (ja) * 2008-01-31 2009-08-13 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 車体部材のヘミング接合方法および車体部材の接合構造
CN101722358A (zh) * 2008-10-14 2010-06-09 通用汽车环球科技运作公司 不同金属的摩擦搅拌焊接
JP2012121028A (ja) * 2010-12-06 2012-06-28 Honda Motor Co Ltd 異材接合構造体

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005095182A1 (ja) * 2004-03-31 2005-10-13 Honda Motor Co., Ltd. 車両用サブフレーム及びブッシュ取付構造
JP5044128B2 (ja) 2006-03-22 2012-10-10 本田技研工業株式会社 アルミ合金と鋼板との摩擦攪拌接合方法および摩擦攪拌接合部材
DE112011104032T5 (de) * 2010-12-06 2013-08-29 Honda Motor Co., Ltd. Hilfsrahmenstruktur

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100441357C (zh) * 1998-09-29 2008-12-10 株式会社日立制作所 摩擦搅拌焊方法
JP2009113077A (ja) * 2007-11-06 2009-05-28 Mazda Motor Corp 摩擦点接合方法
JP2009178750A (ja) * 2008-01-31 2009-08-13 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 車体部材のヘミング接合方法および車体部材の接合構造
CN101722358A (zh) * 2008-10-14 2010-06-09 通用汽车环球科技运作公司 不同金属的摩擦搅拌焊接
JP2012121028A (ja) * 2010-12-06 2012-06-28 Honda Motor Co Ltd 異材接合構造体

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106994554A (zh) * 2015-09-11 2017-08-01 大众汽车有限公司 用于将包含钢的构件与包含铝的构件相接合的方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE112013003668T5 (de) 2015-04-30
CA2878913A1 (en) 2014-01-30
GB2518332B (en) 2019-01-02
BR112015001372A2 (pt) 2017-07-04
GB201501249D0 (en) 2015-03-11
US9260133B2 (en) 2016-02-16
AU2013294351A1 (en) 2015-02-05
MX2015001085A (es) 2016-02-05
GB2518332A (en) 2015-03-18
US20150175207A1 (en) 2015-06-25
JPWO2014017167A1 (ja) 2016-07-07
BR112015001372B1 (pt) 2021-10-26
CN104487319B (zh) 2016-11-16
WO2014017167A1 (ja) 2014-01-30
JP5933005B2 (ja) 2016-06-08
CA2878913C (en) 2016-11-22
MX356237B (es) 2018-05-18
AU2013294351B2 (en) 2016-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104487319A (zh) 摩擦搅拌接合构造体
US10300777B2 (en) Truck tailgate system
CN104627096A (zh) 车辆中的高压电线的配置构造
JPWO2012127581A1 (ja) 車両用ホイールハウス部構造
JP2011073569A (ja) 車両の上部車体構造
US9121424B2 (en) Fold formation of a component connection
EP2586682B1 (en) Structure of front section of vehicle body
EP2824018B1 (en) Cab frame for construction machinery and painting method therefor
JP5445206B2 (ja) 車両用クロージャ部品の製造方法、および車両用クロージャ部品
WO2012157084A1 (ja) 車両搭載用装置
CN204415399U (zh) 高速列车及其车体
JP2011073567A (ja) 車両の上部車体構造
JP2006327275A (ja) 車両用ダッシュパネル構造
JP2002347659A (ja) 車体接合構造
JP2008012935A (ja) 自動車のリヤコンビネーションランプ取付構造
JP2023088468A (ja) ブラケット
JP2018105393A (ja) カバーのシール構造、および、電池パック
JP2009046107A (ja) 自動車
JP2012071625A (ja) 自動車の車体骨格部材を構成するパネル成形部材構造
JP5759784B2 (ja) 自動車の後部車体構造
JP2016068645A (ja) 自動車のメンバ構造
CN106275095A (zh) 一种后轮罩后连接组件
JP6422268B2 (ja) 車両用ドアヒンジ
EP3049271B1 (en) Vehicle underfloor structure
CN114222639A (zh) 接合结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant