TWI612145B

TWI612145B - 熔塡物、鎂合金材料與熔塡物之接合結構、鎂合金材料的藉由熔融熔接所實行之接合方法、鎂合金材料接合結構體、及鎂合金材料接合結構體的製造方法

Info

Publication number: TWI612145B
Application number: TW103143902A
Authority: TW
Inventors: 上田光二; 木之本裕; 瀧川順庸; 東健司; 上杉德照
Original assignee: 木之本伸線股份有限公司; 公立大學法人大阪府立大學
Priority date: 2013-12-16
Filing date: 2014-12-16
Publication date: 2018-01-21
Also published as: TW201527544A

Abstract

本發明提供一種可提升鎂合金材料之熔接部的機械性質的熔填物、鎂(Mg)合金材料與熔填物之接合結構、鎂合金材料的藉由熔融熔接所實行之接合方法、鎂合金材料接合結構體、及鎂合金材料接合結構體的製造方法。該熔填物是藉由熔融熔接將複數個鎂(Mg)合金材料實行接合時所使用之熔填物，該複數個鎂(Mg)合金材料含有50質量%以上的鎂，其中，該熔填物由含有50質量%以上的鎂(Mg)且含有0.01質量%以上且6.3質量%以下的銀(Ag)、及/或鎵(Ga)之合金組成所構成。

Description

熔填物、鎂合金材料與熔填物之接合結構、鎂合金材料的藉由熔融熔接所實行之接合方法、鎂合金材料接合結構體、及鎂合金材料接合結構體的製造方法

本發明是關於熔融熔接時使用鎂(Mg)合金材料之熔填物、鎂(Mg)合金材料與熔填物之接合結構、鎂(Mg)合金材料的藉由熔融熔接所實行之接合方法、鎂(Mg)合金材料接合結構體、及鎂(Mg)合金材料接合結構體的製造方法。

鎂(Mg)合金(以下，「鎂(Mg)合金」會稱為「Mg合金」；又，「鎂」會稱為「Mg」)，因其延展性、機械強度等優異，故適合用於壓延板材或擠壓成形材等之延展材料，又因質量輕故適合用於鑄造材料。在鎂(Mg)合金之中，含有鋁(Al)和錳(Mn)之AM系、含有鋁(Al)和鋅(Zn)之AZ系，適合用於這些用途。

最近為了提升車輛等大型輸送設備的速度及減輕質量，含有0.03~5質量%的鈣(Ca)(以下會稱為「Ca」)之難燃性鎂(Mg)合金受到注目。其中，在含有鋁(Al)和錳(Mn)之AM系、含有鋁(Al)和鋅(Zn)之AZ系中，X 為Ca之難燃性的AMX系鎂合金、AZX系鎂合金受到注目。然而，為了將鎂合金用於大型結構材料，熔接技術極為重要。熔接時，使用熔融熔接方法之TIG(Tungsten Inert Gas)熔接或MIG(Metal Inert Gas)熔接等。但是，關於鎂合金之熔接技術，現狀為尚未充分研究。

將如此的Mg合金的延展材料及鑄造材料(以下會僅稱為「Mg合金材料」)進行熔融熔接的情況，一般而言，如已知的霍爾-貝曲(Hall-Petch)法則，金屬的機械強度與結晶粒徑d的(-1/2)次方成比例，亦即，因結晶粒徑越大則強度越低，故有熔融部(以下「熔融部」會稱為「熔接部」，「熔融部以外之金屬部分」會稱為「非熔接部」)的結晶粒徑變大而使熔接部的機械性質(降伏點或拉伸強度等)較非熔接部降低這樣的問題。對此，例如揭示一種技術，其生成會成為結晶粒子中心之核，該核用以縮小結晶粒徑(參照專利文獻1)。或者，雖然強化機構不明，但揭示一種技術，其藉由將異於母材料也就是鎂(Mg)之硼(B)(以下會稱為「B」)、鈦(Ti)(以下會稱為「Ti」)等非固溶元素添加於熔融部，提升熔融部的強度(參照專利文獻2)。

但是，已知有下述延展材料及其製造方式(參照專利文件3)：在含有0.01~5.0質量%的Ca和0.01~12質量%的Al之Mg合金中，更含有Ag或其他添加元素之延展材料。但此僅為延展材料，而非是熔填物。

又，已知有在鎂基合金中含有Al、Zn、Mn、Si、Cu、Ag、Y、Zr等的元素群之鎂熔接線(參照專利文件4)。其中僅有記載添加元素的總計是20質量%以下，對於將Ag作為單獨的添加元素的添加量則是沒有記載也沒有暗示。

其他方面，藉由將異於母材料也就是鎂(Mg)之元素固溶於熔融部，可提升熔接部的強度(固溶強化)。例如，本發明人對於含有鋁(Al)(以下會稱為「Al」)之鎂(Mg)合金的熔接，發表了一種有效的技術，其熔填物使用了一種比母材料固溶更多Al之Mg合金(參照非專利文獻1)。固溶強化相較於第二相分散等的強化，具有延展性的降低較少這樣的特徵，是有效的強化法。藉由固溶強化所導致的強化量，可使用由第一原理計算所求得的錯配應變(misfit strain)，並藉由組合公知的算式來預測，本發明人已針對鋁合金加以發表(參照非專利文獻2)。

然而，對於Al以外之金屬，何種金屬可提升Mg合金材料之熔接部的機械的性質則尚未明瞭。因此，關於藉由固溶強化來提升例如Mg合金材料之熔接部的機械性質，現狀為尚未揭示具體的解決辦法，該Mg合金材料固溶有接近固溶極限的5at%(原子濃度)以上的鋁(Al)。

[先前技術文獻] (專利文獻)

專利文獻1：日本特開2008-213041號公報

專利文獻2：日本特開2010-36221號公報

專利文獻3：日本特開2006-166551號公報

專利文獻4：WO2006/100860

(非專利文獻)

非專利文獻1：上田光二、木之本裕、瀧川順庸、東健司，「鎂合金TIG熔接棒」 Alutopia 43,30-36 (2013)

非專利文獻2：T. Uesugi, Y. Takigawa and K. Higashi, “Atomistic Studies Of Deformation Mechanism Of Nanocrystalline Al-Ti and Al-Fe alloys from first-principles”, Materials Science Forum Vols.561-565 (2007) p977-980

本發明是鑒於上述問題而開發出來，目的在於提供一種可提升Mg合金材料之熔接部的機械性質的熔填物、鎂(Mg)合金材料與熔填物之接合結構、鎂合金材料的藉由熔融熔接所實行之接合方法、鎂合金材料接合結構體、及鎂合金材料接合結構體的製造方法。

為了達到上述目的，本發明人針對熔接接頭的微細結構和機械特性、及熔填物的效果等進行深入研究後的結果，發現為了藉由調整接合部的組成來提升機械性質，藉由將特定元素包含於用於熔融熔接之熔填物，可提升接合強度，而完成本發明。亦即，藉由本發明，可提供下述的熔填物、鎂(Mg)合金材料與熔填物之接合結構、鎂合金材料的藉由熔融熔接所實行之接合方法、鎂合金材料接合結構體、及鎂合金材料接合結構體的製造方法。

請求項1所述之一種熔填物，是藉由熔融熔接將複數個鎂(Mg)合金材料實行接合時所使用之熔填物，該複數個鎂(Mg)合金材料含有50質量%以上的鎂(Mg)，其中，該熔填物由含有50質量%以上的鎂(Mg)且含有0.01質量%以上且6.3質量%以下的銀(Ag)、及/或鎵(Ga)之合金組成所構成。

請求項2所述之熔填物，是如請求項1所述之熔填物，其中，前述合金組成含有銀(Ag)或鎵(Ga)時，則含有0.01質量%以上且6.3質量%以下的銀(Ag)、或0.08質量%以上且4.2質量%以下的鎵(Ga)。

請求項3所述之熔填物，是藉由熔融熔接將複數個鎂(Mg)合金材料實行接合時所使用之熔填物，該複數個鎂(Mg)合金材料含有50質量%以上的鎂(Mg)，其中，該熔填物由含有50質量%以上的鎂(Mg)且含有銀(Ag)及鎵(Ga)之合金組成所構成，並且，將銀(Ag)的質量%設為X時，則0<X<0.01，將鎵(Ga)的質量%設為Y時，則0<Y<0.08，且X/0.01+Y/0.08≧1。

即使是一併含有銀(Ag)及鎵(Ga)，且銀(Ag) 的含量不到0.01%而鎵(Ga)含量不到0.08%，若是銀(Ag)及鎵(Ga)的含量成為：將銀(Ag)的質量%設為X時，則0<X<0.01，將鎵(Ga)的質量%設為Y時，則0<Y<0.08，且X/0.01+Y/0.08≧1的話，發現能夠強化固溶。推測這可能是因為藉由其他的元素而互相補強了強化固溶效果。

請求項4所述之熔填物，是如請求項1至請求項3 中任一項所述之熔填物，其中，前述合金組成含有50質量%以上的鎂(Mg)，且含有鋁(Al)、錳(Mn)、鋅(Zn)、鈣(Ca)、鋯(Zr)、釔(Y)、矽(Si)中任一種或複數種元素成分。

請求項5所述之熔填物，是如請求項1至請求項3 中任一項所述之熔填物，其中，前述合金組成是含有50質量%以上的鎂(Mg)且含有鋁(Al)、錳(Mn)及鈣(Ca)之AMX系合金，或是含有50質量%以上的鎂(Mg)且含有鋁(Al)、鋅(Zn)及鈣(Ca)之AZX系合金。

請求項6所述接合結構，為一種鎂(Mg)合金材料與熔填物之接合結構，是複數個鎂(Mg)合金材料經由熔填物並藉由熔融熔接而接合在一起之前述鎂(Mg)合金材料與前述熔填物之接合結構，該複數個鎂(Mg)合金材料含有50質量%以上的鎂(Mg)，其中，前述熔填物是如前述請求項1至請求項5中任一項所述之熔填物。

請求項7所述之接合方法，為一種鎂(Mg)合金材料的藉由熔融熔接所實行之接合方法，是使用熔填物藉由熔融熔接將複數個鎂(Mg)合金材料實行接合的方法，該複數個鎂(Mg)合金材料含有50質量%以上的鎂(Mg)，其中，作為前述熔填物，是使用如前述請求項1至請求項5中任一項所述之熔填物。

請求項8所述之合金材料接合結構體，為一種鎂 (Mg)合金材料接合結構體，是複數個鎂(Mg)合金材料經由熔填物並藉由熔融熔接而接合在一起之鎂(Mg)合金材料接合結構體，該複數個鎂(Mg)合金材料含有50質量%以上的鎂(Mg)，其中，前述熔填物是如前述請求項1至請求項5中任一項所述之熔填物。

請求項9所述之鎂(Mg)合金材料接合結構體的製造方法，為一種鎂(Mg)合金材料接合結構體的製造方法，是使用熔填物並藉由熔融熔接將複數個鎂(Mg)合金材料實行接合之鎂(Mg)合金材料接合結構體的製造方法，該複數個鎂(Mg)合金材料含有50質量%以上的鎂(Mg)，其中，作為前述熔填物，是使用如前述請求項1至請求項5中任一項所述之熔填物。

根據本發明，能提供一種可提升Mg合金材料之熔接部的機械性質之熔填物、鎂(Mg)合金材料與熔填物之接合結構、鎂合金材料的藉由熔融熔接所實行之接合方法、鎂合金材料接合結構體、及鎂合金材料接合結構體的製造方法。

第1圖是說明本發明所使用之Ag添加及其組成成分的妥當性的圖表。

第2圖是說明本發明所使用之Ga添加及其組成成分的妥當性的圖表。

第3圖是表示實施例中的拉伸試驗的試驗片的形狀等的圖。

1.熔填物

本發明的實施形態之熔填物，是藉由熔融熔接將複數個鎂(Mg)合金材料實行接合時所使用之熔填物，該複數個鎂(Mg)合金材料含有50質量%以上的鎂，其中，該熔填物由含有50質量%以上的鎂且含有0.01質量%以上且6.3質量%以下的銀(Ag)(以下會稱為「Ag」)、及/或鎵(Ga)(以下會稱為「Ga」)之合金組成所構成。此時，構成熔填物之合金組成，含有銀(Ag)或鎵(Ga)時，較佳為含有0.01質量%以上且6.3質量%以下的銀(Ag)、或0.08質量%以上且4.2質量%以下的鎵(Ga)。

又，含有銀(Ag)及鎵(Ga)時，即使銀(Ag)單獨的下限量是0.01質量%以下、或鎵(Ga)單獨的下限量是008以下，在滿足下述條件的情況下是較佳的，也就是說，含有銀(Ag)及鎵(Ga)，其中關於銀(Ag)及鎵(Ga)的含量，將銀(Ag)的質量%設為X時，則0<X<0.01，將鎵(Ga)的質量%設為Y時，則0<Y<0.08，且X/0.01+Y/0.08≧1的情況下是較佳的。這是因為銀(Ag)或鎵(Ga)會補強其他元素的強化固溶效果。

熔填物的組成，是與應接合之材料(鎂(Mg)合金材料)的組成相同或接近之母材料，較佳為進一步含有上述特定量的Ag及/或Ga之組成。亦即，對於應接合之鎂(Mg)合金材料的合金組成，可在維持合金的元素組成比例的狀態下，再進一步包含Ag及/或Ga，或可藉由添加Ag及/或Ga而減少合金的剩餘部Mg的量。

Mg合金是依據其所需要的特性，來特意地混入各種金屬，而成為各種的Mg合金。熔填物的組成可對應被接合體來決定。若被接合體是AM系，熔填物除了包含前述鎂(Mg)、以及銀(Ag)及/或鎵(Ga)，較佳為另含有鋁(Al)、錳(Mn)；若被接合體是AZ系，熔填物較佳為另含有鋁(Al)、鋅(Zn)之AZ系。較佳為可另含有鈣(Ca)。特別在是被接合體具有鈣(Ca)的情況下，熔填物較佳為也含有鈣(Ca)；AM系、AZ系中另含有鈣(Ca)者亦較佳。

例如，作為應接合之材料(鎂(Mg)合金材料)，也就是被接合體，使用AZX912(合金組成：9質量% Al、1質量% Zn、2質量% Ca、剩餘部Mg)的情況，熔填物較佳為：作為合金組成，由含有鋁(Al)、鋅(Zn)(以下會稱為「Zn」)、Ca且更含有特定量的銀(Ag)及/或鎵(Ga)，且剩餘部為Mg之組成所構成，其中Al、Zn、Ca的質量比大約是9質量%：1質量%：2質量%。

同樣地，作為應接合之材料(鎂(Mg)合金材料)，也就是被接合體，使用AMX602(合金組成：6質量% Al、0.5質量%錳(Mn)(以下會稱為「Mn」)、2質量% Ca、剩餘部Mg)的情況，熔填物較佳為：作為合金組成，由含有Al、Mn、Ca、且更含有特定量的Ag及/或Ga且剩餘部為Mg之組成所構成，其中Al、Mn、Ca的質量比大約是6質量%：0.5質量%：2質量%。

熔接部的組成中可含有特定量的銀(Ag)及/或鎵 (Ga)。因此，添加成分也就是銀(Ag)及/或鎵(Ga)均一地含有於熔接部並成為固溶體即可，總熔填物中的濃度如上述限定，但一部分熔填物中的銀(Ag)及/或鎵(Ga)的部分濃度並不限定。因此，熔填物的製造方法亦不限定，可舉例如：將全部成分先暫時作成粉體並加以混合，再固化為熔填物形狀；將全部成分熔化後成形為板等形狀，之後切出熔填物形狀；將添加成分噴塗於原本的熔填物合金成分的棒狀體或線狀體來形成塗膜；將添加成分固體作為芯，並將母材料合金成分捲繞而形成；將添加成分作為芯，置入筒形狀之原本的熔填物合金成分(母材料)中；將原本的熔填物合金成分(母材料)與添加成分分別成形後捻合。

熔填物的外形並不限定，較佳為使用棒狀、線狀。例如，TIG熔接用熔接棒、MIG熔接用熔接線。

作為本實施形態所使用之鎂合金材料(Mg合金材料)並不特別限制，例如，可使用延展材料或鑄造材料。又，本發明中，延展材料為藉由壓延、擠壓、引伸成形、鍛造等之熱塑性或冷塑性加工所製造之板、條、管、棒、線等製品的總稱。延展材料因結晶粒較小，故藉由本熔填物所實行之熔接特別有效。

另一方面，鑄造材料的情況，通常認為因為其本身結晶粒徑較大，故即使實行熔接，結晶粒徑的粗大化較少，藉由固溶強化所導致的效果較少，但因存在急速凝固等的技術來使鑄造材料的結晶粒徑較小的技術，故有可適用本發明的情況。

本實施形態的熔填物，除了作為一般結構用之AM系、AZ系用元素，可進一步包含例如下述成分：用於結晶粒微細化之0.35質量%以上且0.8質量%以下之鋯(Zr)(以下會稱為「Zr」)或3.0質量%以上且6.0質量%以下之釔(Y)(以下會稱為「Y」)；用於改善耐熱強度及潛變強度之0.5質量%以上且1.5質量%以下之矽；附加難燃性能之鈣等成分。

Mg合金材料，意指合金中具有Mg為50at%以上之組成。例如：包含鎂(Mg)、鋁(Al)、錳(Mn)及鈣(Ca)之合金材料；或包含鎂(Mg)、鋁(Al)、鋅(Zn)及鈣(Ca)之合金材料。具體而言，可舉出AZ31、AZ61、AZ91、AM60、AMX602、AZ912、AZX911、其他包含鋯(Zr)之ZK系、包含釔(Y)之WE系、包含矽(Si)之AS系等。

亦即，作為熔填物中添加Ag或Ga之母材料組成，可舉出AM系、AZ系、ZK系、AMX系、AZX系、WE系，WEX系、AS系、ASX系及ZKX系等。因此，作為熔填物中各個成分的含量，可舉例如：除了0.01質量%以上且6.3質量%以下的銀(Ag)、或0.08質量%以上且4.2質量%以下的鎵(Ga)以外，AM系包含1.5質量%以上且10.5質量%以下之鋁(Al)；AZ系包含2.5質量%以上且9.5質量%以下之鋅(Zn)；ZK系包含1.5質量%以上且6.5質量%以下之鋅(Zn)；AMX系包含1.5質量%以上且10.5質量%以下之鋁(Al)與0.5質量%以上且2.5質量%以下之鈣(Ca)；AZX系包含2.5質量%以上且9.5質量%以下之鋅(Zn)與0.5質量%以上且2.5質量%以下之鈣(Ca)；及ZKX系包含1.5質量%以上且6.5質量%以下之鋅(Zn)與0.5質量%以上且2.5質量%以下之鈣(Ca)。這些合金是藉由在Mg中添加特定量的特定元素，以圖得到各種有利的特性，而被製造出來的；並且，在不實質損害特性的範圍內可含有其他元素。然而在本發明中，會阻礙Ag及/或Ga的效果之金屬存在於合金中者較為不佳。換言之，針對在Mg以外的金屬中添加容易與Ag及/或Ga交互作用之金屬，並非是本發明所想要的。如果是不容易與Ag及/或Ga交互作用者，可在不實質損害合金的特性的範圍內可含有其他元素，而合金的特性例如是機械性質。

在上述實施形態中，作為熔填物，列示僅固溶有Ag 或Ga之中任一種元素，但不限定於此，亦可為例如同時固溶有Ag與Ga之合金。

限定Ag或Ga的數值範圍係根據下述。亦即，如上所述，一般而言金屬的機械強度與結晶粒徑d的(-1/2)次方成比例，亦即，結晶粒徑越大則強度降低(霍爾-貝曲(Hall-Petch)法則)。

又，一般而言，已知藉由固溶於母材料中之金屬元素在該母材料中產生的結晶應變(錯配應變)，可提升機械強度(固溶強化理論)。其關係如下述式(1)所表示。

△σ=σ_matrix+kd ^-1/2+△σ _S．．．(1)

上述式(1)中，符號各自表示：△σ是Mg合金的降伏應力

σ_matrix是Mg的降伏應力

△σ_S是藉由固溶所導致的強化量

k是Mg的固有值=220(MPa/μm)

d是粒徑(μm)。

藉由結晶粒徑變化且固溶其他元素而產生結晶的應變之Mg合金材料的降伏應力，可由上述式(1)表示。Mg合金材料的降伏應力，根據Mg的降伏應力、基於結晶粒徑之降伏應力、及藉由固溶所導致的強化量的和來成立。

本發明係將上述「使用根據第一原理計算所求得的錯配應變，藉由組合公知的算式來說明鋁(Al)合金的強度」此一思想，進一步應用於鎂(Mg)合金而完成。亦即，為了補足由於熔接使結晶粒徑增大而使機械性質劣化之問題，將固溶有錯配應變效果較大的金屬元素而成之合金作為熔填物，而開發出本發明。此錯配應變效果的大小，可藉由使用第一原理計算來算出。

又，算出的具體方法，可藉由將Mg結晶中的一個原子置換為其他金屬元素，並基於量子理論計算電子狀態，算出原本Mg元素彼此的距離、及以某元素置換時之原子間距離。根據該距離的差異所計算出來的結果，即為錯配應變。

對於如此的固溶強化有效的元素可否固溶，關於此點，係對照合金狀態圖來加以預測。然而，合金狀態圖多為2元系或3元系，若為包含4種以上的元素的情況，僅能由實驗確認固溶與否。特別是在所添加的元素會與合金所含之其他元素優先形成化合物之情況下，會喪失固溶的效果，針對許多元素進行實驗後的結果，發現銀(Ag)或鎵(Ga)不會與Al、Zn、Ca、Mn等的元素優先形成化合物，作為固溶強化元素為有效。

銀(Ag)或鎵(Ga)作為固溶強化元素之有效性，藉由例如將結晶粒徑為20μm之鎂合金延展材料熔接，且熔融部的結晶粒粗大化至結晶粒徑200μm的情況進行說明。

第1圖是表示Mg-5at%(原子濃度)Al固溶體合金(實驗上可得的Al固溶至固溶限界而成之合金)的0.2%保證應力(Proof Stress)與結晶粒徑之(-1/2)次方之關係的理論線、及將Mg-5at%Al固溶體合金擠壓材作為母材料時對於一般而言可得之結晶粒徑之預測保證應力、將Mg-5at%Al固溶體合金作為熔填物使用時對於熔接體熔融部結晶粒徑之預測保證應力、以及表示在Mg-5at%Al固溶體合金中固溶有0.1at%Ag而成之合金的0.2%保證應力與結晶粒徑之(-1/2)次方之關係的理論線、及使用Mg-5at%Al-0.1at%Ag固溶體合金作為熔填物時對於熔融部結晶粒徑之預測保證應力。

第2圖是表示Mg-5at%Al固溶體合金(實驗上可得的Al固溶至固溶限界而成之合金)的0.2%保證應力與結晶粒徑之(-1/2)次方之關係的理論線、及將Mg-5at%Al固溶體合金擠壓材作為母材料時對於一般而言可得之結晶粒徑之預測保證應力、將Mg-5at%Al固溶體合金作為熔填物使用時對於熔接體熔融部結晶粒徑之預測保證應力、以及表示在Mg-5at%Al固溶體合金中固溶有1at%Ga而成之合金的0.2%保證應力與結晶粒徑之(-1/2)次方之關係的理論線、及使用Mg-5at%Al-1at%Ga固溶體合金作為熔填物時對於熔融部結晶粒徑之預測保證應力。

如第1圖、第2圖所示，對於母材料也就是 Mg-5at%Al固溶體合金，使用相同的Mg-5at%Al固溶體合金熔填物實行熔接的情況，母材料的降伏強度為177MPa、熔融部的降伏強度為135MPa，熔融部的強度明顯降低。相對於此，於母材料也就是Mg-5at%Al固溶體合金進一步固溶有0.1at%之Ag的情況，熔融部的降伏強度為177MPa，可實現與母材同等的強度。同樣地，於母材料也就是Mg-5at%Al固溶體合金進一步固溶有1at%之Ga的情況，熔融部的降伏強度為177MPa，可實現與母材同等的強度。

在實際的Mg合金延展材料中，結晶粒徑有由數μm 至100μm左右之範圍；又，根據熔接條件或組成的不同，可能會使熔融部的結晶粒徑粗大化至數百μm，故為了使母材料與熔融部的強度相同而需要各種添加量。例如，母材料的結晶粒徑為100μm、熔融部的結晶粒徑為200μm的情況，為了使熔融部與母材料的強度相同，需要固溶0.007at%Ag或0.036at%Ga。將該等換算為質量%，則為0.03質量%Ag、0.1質量%Ga。該等值為假設原子單獨固溶的情況而算出之值，複數個原子集體固溶的情況，可能有以較少量發揮效果的情況。基於所得之數值由實驗研究後之結果，將0.01質量%Ag、0.08質量%Ga設為下限。另一方面，實際上Ag及/或Ga可固溶於Mg合金之量為1.5at%左右，故將該值換算為質量%之6.3質量%Ag、4.2質量%Ga設為上限。

2.鎂(Mg)合金材料與熔填物之接合結構

本發明的實施形態中，有關鎂(Mg)合金材料與熔填物之接合結構，是複數個鎂(Mg)合金材料經由熔填物並藉由熔融熔接而接合在一起之鎂(Mg)合金材料與熔填物之接合結構，該複數個鎂(Mg)合金材料含有50質量%以上的鎂，該熔填物為上述熔填物，亦即由含有50質量%以上的鎂且含有銀(Ag)及/或鎵(Ga)之合金組成所構成；含有銀(Ag)或鎵(Ga)時，較佳為含有0.01質量%以上且6.3質量%以下的銀(Ag)、或0.08質量%以上且4.2質量%以下的鎵(Ga)之合金組成；又，含有銀(Ag)及鎵(Ga)時，則使該構成為由含有下述條件之銀(Ag)及鎵(Ga)之合金組成所構成：將銀(Ag)在合金中的質量%設為X時，則0<X<0.01，將鎵(Ga)在合金中的質量%設為Y時，則0<Y<0.08，且X/0.01+Y/0.08≧1。

作為本實施形態所使用之Mg合金材料，可使用與上述熔填物之發明的情況相同的延展材料或鑄造材料。

3.鎂合金材料的藉由熔融熔接所實行之接合方法

本發明的實施形態中，有關鎂合金材料的藉由熔融熔接所實行之接合方法，是使用熔填物並藉由熔融熔接將複數個鎂(Mg)合金材料實行接合的方法，該複數個鎂(Mg)合金材料含有50質量%以上的鎂，其中，作為熔填物，是使用上述之熔填物，亦即由含有50質量%以上的鎂且含有銀(Ag)及/或鎵(Ga)之合金組成所構成；含有銀(Ag)或鎵(Ga)時，較佳為含有0.01質量%以上且6.3質量%以下的銀(Ag)、或0.08質量%以上且4.2質量%以下的鎵(Ga)之合金組成；含有銀(Ag)及鎵(Ga)時，則使該構成為由含有下述條件之銀(Ag)及鎵(Ga)之合金組成所構成：將銀(Ag)在合金中的質量%設為X時，則0<X<0.01，將鎵(Ga)在合金中的質量%設為Y時，則0<Y<0.08，且X/0.01+Y/0.08≧1。

作為本實施形態所使用之Mg合金材料，可使用與上述熔填物之發明的情況相同之延展材料或鑄造材料。

4.鎂(Mg)合金材料接合結構體

本發明的實施形態中，有關鎂(Mg)合金材料接合結構體，是複數個鎂(Mg)合金材料經由熔填物並藉由熔融熔接而接合在一起之鎂(Mg)合金材料接合結構體，該複數個鎂(Mg)合金材料含有50質量%以上的鎂，其中，作為熔填物，是使用上述之熔填物，亦即由含有50質量%以上的鎂且含有銀(Ag)及/或鎵(Ga)之合金組成所構成；含有銀(Ag)或鎵(Ga)時，較佳為含有0.01質量%以上且6.3質量%以下的銀(Ag)、或0.08質量%以上且4.2質量%以下的鎵(Ga)之合金組成；又，含有銀(Ag)及鎵(Ga)時，則使該構成為由含有下述條件之銀(Ag)及鎵(Ga)之合金組成所構成：將銀(Ag)在合金中的質量%設為X時，則0<X<0.01，將鎵(Ga)在合金中的質量%設為Y時，則0<Y<0.08，且X/0.01+Y/0.08≧1。

本實施形態之接合結構體中，於該熔接部的組成中包含特定量的銀(Ag)及/或鎵(Ga)並形成固溶體即可。因此，於熔接部包含特定量的添加成分也就是銀(Ag)及/或鎵(Ga)即可。例如，作為起始材料，併用具有與要被接合之複數個Mg合金材料相同成分之熔填物、及包含上述銀(Ag)及/或鎵(Ga)之熔填物，則作為最終熔接部的合金組成，含有銀(Ag)或鎵(Ga)時，可由含有0.01質量%以上且6.3質量%以下的銀(Ag)、或0.08質量%以上且4.2質量%以下的鎵(Ga)之合金組成；又，含有銀(Ag)及鎵(Ga)時，則使該構成為由含有下述條件之銀(Ag)及鎵(Ga)0之合金組成所構成：將銀(Ag)在合金中的質量%設為X時，則0<X<0.01，將鎵(Ga)在合金中的質量%設為Y時，則0<Y<0.08，且X/0.01+Y/0.08≧1。

5.鎂(Mg)合金材料熔接接合結構體的製造方法

本發明的實施形態中，有關鎂(Mg)合金材料接合結構體的製造方法，是使用熔填物並藉由熔融熔接將複數個鎂(Mg)合金材料實行接合之鎂(Mg)合金材料接合結構體的製造方法，該複數個鎂(Mg)合金材料含有50質量%以上的鎂，其中，作為熔填物，是使用上述之熔填物，亦即由含有50質量%以上的鎂且含有銀(Ag)及/或鎵(Ga)之合金組成所構成；含有銀(Ag)或鎵(Ga)時，較佳為含有0.01質量%以上且6.3質量%以下的銀(Ag)、或0.08質量%以上且4.2質量%以下的鎵(Ga)之合金組成；又，含有銀(Ag)及鎵(Ga)時，則使該構成為由含有下述條件之銀(Ag)及鎵(Ga)之合金組成所構成：將銀(Ag)在合金中的質量%設為X時，則0<X<0.01，將鎵(Ga)在合金中的質量%設為Y時，則0<Y<0.08，且X/0.01+Y/0.08≧1。

作為本實施形態所使用之含有50質量%以上的鎂(Mg)之鎂(Mg)合金材料，可使用與上述相同之延展材料或鑄造材料。

[實施例]

以下，使用實施例進一步更具體地說明本發明之熔填物、鎂(Mg)合金材料與熔填物之接合結構、鎂合金材料的藉由熔融熔接所實行之接合方法、鎂合金材料接合結構體、及鎂合金材料接合結構體的製造方法。又，本發明並未受到以下實施例的任何限制。

使用改變了合金組成之各種熔填物，將相同的Mg合金材料的延展材料進行熔接，並對於熔接部進行各種評價試驗。

又，母材料中的Al固溶量，是使用電子微探分析儀(藉由將電子線照射至對象物體，根據所產生的特性X射線的波長與強度來分析構成元素之裝置)進行定量分析。

(實施例1) (熔填物的製作)

為了對AZ91D合金賦予難燃性，將添加有2.0質量%的鈣(Ca)而成之鎂(Mg)合金「AZ91D-2質量%Ca」作為基材，並對此以合金組成100質量%中佔有0.08質量%之方式添加鎵(Ga)作為追加之添加物。其次，在熔化鑄造爐的坩堝中，於600~750℃熔化AZ91D合金、鈣(Ca)及追加之添加物(鎵(Ga))，將熔化而成的熔湯攪拌至成為均質後，固化形成為圓筒狀。其次，將此作為胚料，以擠出比例150、擠出溫度420℃的條件進行熱間擠製加工，其次經由冷間伸線加工製作出直徑3mm之棒狀熔填物(AZX912+0.08質量%Ga)。此處，AZX912由9質量%Al、1質量%Zn、2質量%Ca且剩餘部為Mg及不可避免的雜質之組成所構成。亦即，熔填物於合金組成100質量%中，由9質量%Al、1質量%Zn、2質量%Ca、0.08質量%Ga且剩餘部為Mg及不可避免的雜質之組成所構成。組成為從成形為固體之圓筒形狀的固體切出一部分，在酸水解後以ICP(Inductively Coupled Plasma，感應耦合電漿)發光分光分析法進行成分分析。於以下實施例及比較例亦相同。

(熔接接合結構體(接合結構)的製作)

使用由兩片厚度3mm、寬度120mm、成形方向的長度300mm之Mg合金材料(AZX912，其組成為：9質量%Al、1質量%Zn、2質量%Ca、剩餘部Mg)所構成之試驗板、及一根直徑3mm之如上述般製作而成之Mg合金熔填物(AZX912+0.08質量%Ga)。熔接方法為TIG熔接法，使用TIG熔接機(DAIHEN公司製：商品名：DA300P)製作出AZX912熔接接合結構體(接合結構、熔接接頭)。使接合結構體(接合結構)的形狀為寬度240mm、長度300mm之方式將該等並排，且熔接與成形方向平行的對接部分(面對面的部分)。主要熔接條件如下。亦即，使用直徑2.4mm之純鎢電極，電極與試驗板之距離為2mm、交流電流120A、熔接速度為200mm/min、惰性氣體使用氬，流量為12L/min。又，以下「熔接接合結構體(接合結構)」及「接合結構體(接合結構)」會稱為「接合結構體」。

(實施例2~7) (熔填物的製作)

除了將合金組成100質量%中的鎵(Ga)的含量，於實施例2設為0.15質量%、實施例3設為0.22質量%、實施例4設為0.30質量%、實施例5設為0.59質量%、實施例6設為1.28質量%、實施例7設為2.68質量%以外，與實施例1同樣地製作熔填物。

(熔接接合結構體的製作)

除了Mg合金熔填物於實施例2使用(AZX912+0.15質量%Ga)、實施例3使用(AZX912+0.22質量%Ga)、實施例4使用(AZX912+0.30質量%Ga)、實施例5使用(AZX912+0.59質量%Ga)、實施例6使用(AZX912+1.28質量%Ga)、實施例7使用(AZX912+2.68質量%Ga)以外，與實施例1同樣地製作熔接接合結構體。

(實施例8) (熔填物的製作)

為了對AZ91D合金賦予難燃性，將添加有2.0質量%的鈣(Ca)而成之(Mg)合金「AZ91D-2質量%Ca」作為基材，並對此以合金組成中佔有0.01質量%之方式添加銀(Ag)作為追加之添加物。其次，在熔化鑄造爐的坩堝中，於600~750℃熔化AZ91D合金、鈣(Ca)及追加之添加物(銀(Ag))，將熔化而成的熔湯攪拌至成為均質後，固化形成為圓筒狀。其次，將此作為胚料，以擠出比例150、擠出溫度420℃的條件進行熱間擠製加工，其次經由冷間伸線加工製作出直徑3mm之棒狀熔填物(AZX912+0.01質量%Ag)。

(熔接接合結構體的製作)

使用由兩片厚度3mm、寬度120mm、成形方向的長度300mm之Mg合金材料(AZX912，其組成為：9質量%Al、1質量%Zn、2質量%Ca、剩餘部Mg)所構成之試驗板、及一根直徑3mm之如上述般製作而成之Mg合金熔填物(AZX912+0.01質量%Ag)。熔接方法為TIG熔接法，使用TIG熔接機(DAIHEN公司製：商品名：DA300P)製作出AZX912熔接接合結構體(熔接接頭)。使接合結構體(接合結構)的形狀為寬度240mm、長度300mm之方式將該等並排，且熔接與成形方向平行的對接部分。主要熔接條件如下。亦即，使用直徑2.4mm之純鎢電極，電極與試驗板之距離為2mm、交流電流120A、熔接速度為200mm/min、惰性氣體使用氬，流量為12L/min。

(實施例9~16) (熔填物的製作)

除了將合金組成100質量%中的銀(Ag)之含量，於實施例9設為0.03質量%、實施例10設為0.05質量%、實施例11設為0.10質量%、實施例12設為0.22質量%、實施例13設為0.43質量%、實施例14設為0.84質量%、實施例15設為1.00質量%、實施例16設為3.81質量%以外，與實施例8同樣地製作熔填物。

(熔接接合結構體的製作)

除了Mg合金熔填物於實施例9使用(AZX912+0.03質量%Ag)、實施例10使用(AZX912+0.05質量%Ag)、實施例11使用(AZX912+0.10質量%Ag)、實施例12使用 (AZX912+0.22質量%Ag)、實施例13使用(AZX912+0.43 質量%Ag)、實施例14使用(AZX912+0.84質量%Ag)、實施例15使用(AZX912+1.00質量%Ag)、實施例16使用(AZX912+3.81質量%Ag)以外，與實施例8同樣地製作熔接接合結構體。

(實施例17) (熔填物的製作)

為了對AZ91D合金賦予難燃性，將添加有2.0質量%的鈣(Ca)而成之鎂(Mg)合金「AZ91D-2質量%Ca」作為基材，並對此以合金組成中佔有0.55質量%之方式添加鎵(Ga)、以合金組成中佔有0.81質量%之方式添加銀(Ag)作為追加之添加物。其次，在熔化鑄造爐的坩堝中，於600~750℃熔化AZ91D合金、鈣(Ca)及追加之添加物(鎵(Ga)及銀(Ag))，將熔化而成的熔湯攪拌至成為均質後，固化形成為圓筒狀。其次，將此作為胚料，以擠出比例150、擠出溫度420℃的條件進行熱間擠製加工，其次經由冷間伸線加工製作出直徑3mm之棒狀熔填物(AZX912+0.55質量%Ga+0.81質量%Ag)。

這種情況下，銀(Ag)的含量因添加銀(Ag)而為 0.81質量%，大於銀(Ag)單獨的下限值0.01%；同樣地，鎵(Ga)的含量因添加鎵(Ga)而為0.55質量%，相當於大於鎵(Ga)單獨的下限值0.08%。

(熔接接合結構體的製作)

使用由兩片厚度3mm、寬度120mm、成形方向的長度 300mm之Mg合金材料(AZX912，其組成為：9質量%Al、1質量%Zn、2質量%Ca、剩餘部Mg)所構成之試驗板、及一根直徑3mm之如上述般製作而成之Mg合金熔填物(AZX912+0.55質量%Ga+0.01質量%Ag)。熔接方法為TIG熔接法，使用TIG熔接機(DAIHEN公司製：商品名：DA300P)製作出AZX912熔接接合結構體(熔接接頭)。使接合結構體(接合結構)的形狀為寬度240mm、長度300mm之方式將該等並排，且熔接與成形方向平行的對接部分。主要熔接條件如下。亦即，使用直徑2.4mm之純鎢電極，電極與試驗板之距離為2mm、交流電流120A、熔接速度為200mm/min、惰性氣體使用氬，流量為12L/min。

(實施例18) (熔填物的製作)

為了對AM60B合金賦予難燃性，將添加有2.0質量%的鈣(Ca)而成之鎂(Mg)合金「AM60B-2質量%Ca」作為基材，並對此以合金組成中佔有1.4質量%之方式添加鎵(Ga)作為追加之添加物。其次，在熔化鑄造爐的坩堝中，於600~750℃熔化AM60B合金、鈣(Ca)及追加之添加物(鎵(Ga))，將熔化而成的熔湯攪拌至成為均質後，固化形成為圓筒狀。其次，將此作為胚料，以擠出比例150、擠出溫度420℃的條件進行熱間擠製加工，其次經由冷間伸線加工製作出直徑3mm之棒狀熔填物(AMX602+1.4質量%Ga)。此處，AMX602由6質量%Al、0.5質量%Mn、2質量%Ca且剩餘部為Mg之組成所構成。亦即，熔填物，於合金組成100質量% 中，由6質量%Al、0.5質量%Mn、2質量%Ca、1.4質量%Ga且剩餘部為Mg之組成所構成。組成為從成形為固體之圓筒形狀的固體切出一部分，進行酸水解後以ICP發光分光分析法進行成分分析。於以下實施例及比較例亦相同。

(熔接接合結構體的製作)

使用由兩片厚度3mm、寬度120mm、成形方向的長度300mm之Mg合金材料(AMX602，其組成為：6質量%Al、0.5質量%Mn、2質量%Ca、剩餘部Mg)所構成之試驗板、及一根直徑3mm之如上述般製作出來之Mg合金熔填物(AMX602+1.4質量%Ga)。熔接方法為TIG熔接法，使用TIG熔接機(DAIHEN公司製：商品名：DA300P)製作出AMX602熔接接合結構體(熔接接頭)。使接合結構體(接合結構)的形狀為寬度240mm、長度300mm之方式將該等並排，且熔接與成形方向平行的對接部分。主要熔接條件如下。亦即，使用直徑2.4mm之純鎢電極，電極與試驗板之距離為2mm、交流電流120A、熔接速度為200mm/min、惰性氣體使用氬，流量為12L/min。

(實施例19) (熔填物的製作)

為了對AM60B合金賦予難燃性，將添加有2.0質量%的鈣(Ca)而成之鎂(Mg)合金「AM60B-2質量%Ca」作為基材，並對此以合金組成中佔有2.8質量%之方式添加鎵(Ga)作為追加之添加物。其次，在熔化鑄造爐的坩堝中，於600~750℃熔化AM60B合金、鈣(Ca)及追加之添加物(鎵 (Ga))，將熔化而成的熔湯攪拌至成為均質後，固化形成為圓筒狀。其次，將此作為胚料，以擠出比例150、擠出溫度420℃的條件進行熱間擠製加工，其次經由冷間伸線加工製作出直徑3mm之棒狀熔填物(AMX602+2.8質量%Ga)。

(熔接接合結構體的製作)

使用由兩片厚度3mm、寬度120mm、成形方向的長度300mm之Mg合金材料(AMX602，其組成為：6質量%Al、0.5質量%Mn、2質量%Ca、剩餘部Mg)所構成之試驗板、及一根直徑3mm之如上述般製作出來之Mg合金熔填物(AMX602+2.8質量%Ga)。熔接方法為TIG熔接法，使用TIG熔接機(DAIHEN公司製：商品名：DA300P)製作出AMX602熔接接合結構體(熔接接頭)。使接合結構體(接合結構)的形狀為寬度240mm、長度300mm之方式將該等並排，且熔接與成形方向平行的對接部分。主要熔接條件如下。亦即，使用直徑2.4mm之純鎢電極，電極與試驗板之距離為2mm、交流電流120A、熔接速度為200mm/min、惰性氣體使用氬，流量為12L/min。

(實施例20) (熔填物的製作)

為了對AM60B合金賦予難燃性，將添加有2.0質量%的鈣(Ca)而成之鎂(Mg)合金「AM60B-2質量%Ca」作為基材，並對此以合金組成中佔有1.6質量%之方式添加銀(Ag)作為追加之添加物。其次，在熔化鑄造爐的坩堝中，於600~750℃熔化AM60B合金、鈣(Ca)及追加之添加物(銀 (Ag))，將熔化而成的熔湯攪拌至成為均質後，固化形成為圓筒狀。其次，將此作為胚料，以擠出比例150、擠出溫度420℃的條件進行熱間擠製加工，其次經由冷間伸線加工製作出直徑3mm之棒狀熔填物(AMX602+1.6質量%Ag)。

(熔接接合結構體的製作)

使用由兩片厚度3mm、寬度120mm、成形方向的長度300mm之Mg合金材料(AMX602，其組成為：6質量%Al、0.5質量%Mn、2質量%Ca、剩餘部Mg)所構成之試驗板、及一根直徑3mm之如上述般製作而成之Mg合金熔填物(AMX602+1.6質量%Ag)。熔接方法為TIG熔接法，使用TIG熔接機(DAIHEN公司製：商品名：DA300P)製作出AMX602熔接接合結構體(熔接接頭)。使接合結構體(接合結構)的形狀為寬度240mm、長度300mm之方式將該等並排，且熔接與成形方向平行的對接部分。主要熔接條件如下。亦即，使用直徑2.4mm之純鎢電極，電極與試驗板之距離為2mm、交流電流120A、熔接速度為200mm/min、惰性氣體使用氬，流量為12L/min。

(實施例21) (熔填物的製作)

為了對AM60B合金賦予難燃性，將添加有2.0質量%的鈣(Ca)而成之鎂(Mg)合金「AM60B-2質量%Ca」作為基材，並對此以合金組成中佔有2.1質量%之方式添加銀(Ag)作為追加之添加物。其次，在熔化鑄造爐的坩堝中，於600~750℃熔化AM60B合金、鈣(Ca)及追加之添加物(銀 (Ag))，將熔化而成的熔湯攪拌至成為均質後，固化形成為圓筒狀。

其次，將此作為胚料，以擠出比例150、擠出溫度420℃的條件進行熱間擠製加工，其次經由冷間伸線加工製作出直徑3mm之棒狀熔填物(AMX602+2.1質量%Ag)。

(熔接接合結構體的製作)

使用由兩片厚度3mm、寬度120mm、成形方向的長度300mm之Mg合金材料(AMX602，其組成為：6質量%Al、0.5質量%Mn、2質量%Ca、剩餘部Mg)所構成之試驗板、及一根直徑3mm之如上述般製作出來之Mg合金熔填物(AMX602+2.1質量%Ag)。熔接方法為TIG熔接法，使用TIG熔接機(DAIHEN公司製：商品名：DA300P)製作出AMX602熔接接合結構體(熔接接頭)。使接合結構體(接合結構)的形狀為寬度240mm、長度300mm之方式將該等並排，且熔接與成形方向平行的對接部分。主要熔接條件如下。亦即，使用直徑2.4mm之純鎢電極，電極與試驗板之距離為2mm、交流電流120A、熔接速度為200mm/min、惰性氣體使用氬，流量為12L/min。

(實施例22) (熔填物的製作)

以合金組成100質量%中佔有0.05質量%之方式添加鎵(Ga)，以合金組成100質量%中佔有0.004質量%之方式添加銀(Ag)，除此之外，與實施例17同樣地製作熔填物。

這個情況下，銀(Ag)的含量X質量%為0.004%，是銀 (Ag)單獨的下限值0.01%以下，且鎵(Ga)的含量Y質量 %為0.05%，是鎵(Ga)單獨的下限值0.08%以下，且相當於滿足以下條件的情況：0.004/0.01+0.05/0.08=0.4+0.625=1.025≧1。

(熔接接合結構體的製作)

Mg合金熔填物，除了使用(AZX912+0.04質量%Ga+0.004質量%Ag)的合金以外，與實施例17同樣地製作熔接接合結構體。

(比較例1)

除了使用直徑3mm之Mg合金熔填物(AZX912單獨)作為熔填物以外，與實施例1同樣地形成AZX912熔接接頭。

(比較例2)

除了使用直徑3mm之Mg合金熔填物(AMX602單獨)作為熔填物以外，與實施例18同樣地AMX602熔接接頭。

(比較例3~4) (熔填物的製作)

在比較例3中，以合金組成100質量%中佔有0.0025質量%之方式添加銀(Ag)；在比較例4中，以合金組成100質量%中佔有0.00125質量%之方式添加；除此之外，與實施例8同樣地製作熔填物。

(熔接接合結構體的製作)

Mg合金熔填物，在比較例3中使用(AZX912+0.0025質量%Ag)的合金，在比較例4中使用(AZX912+0.00125質量%Ag)的合金，除此以外，與實施例8同樣地製作熔接接合結構體。

(評價試驗)

對於實施例1~22及比較例1~4所得到之熔接接頭(熔接部)進行以下的評價試驗。其結果如表1所示。

3.拉伸試驗

拉伸試驗是基於JISZ2241「金屬材料拉伸試驗方法」進行。如第3圖所示，以JIS1A號試驗片為基準，將拉伸試驗用試料的尺寸設為外形尺寸的長度240mm、寬度37mm，評價部的寬度為25mm。使熔接部的寬度方向的中央位於圖中的「斜線部」的中央。試驗片是使用銑刀加工將熔接部中的多餘部分去除，利用帶鋸切斷為寬度37mm後，利用銑刀加工切出啞鈴形狀作為拉伸試驗片的形狀。又，將熔接部的多餘部分削去使厚度成為原本厚度3mm。拉伸試驗在室溫進行。將斷裂強度作為接合強度。

4.接頭效率

接頭效率是將熔接材的強度除以母材料強度，再乘以100以百分比而算出。

由表1可知，實施例1-17、22所得之接頭效率相較於比較例1、3、4之結果、實施例18-21所得之接頭效率相較於比較例2之結果，各自大幅領先，且相對於比較例的破裂部為熔融部，實施例的破裂部多為熱影響部，故可明確地認定本發明的功效。

【產業上利用的可能性】

本發明藉由將以往的熔接裝置或熔接方法保持原樣或稍加改造而使用，可將複數個Mg合金材料簡易地熔融熔接，同時得到機械強度優異之熔接結構體，故適合用於需要較大機械強度之用途，例如使用鐵路車輛、產業車輛及道路交通法上之車輛等較大的輸送設備或較大的結構材料等之各種製造業、輸送業、建築業、機械工業、化學工業等領域。

Claims

一種熔填物，是藉由熔融熔接將鎂(Mg)合金材料實行接合時所使用之熔填物，其中，該熔填物由在AZ系、AZX系、AM系、AMX系的鎂(Mg)合金中更含有銀(Ag)及/或鎵(Ga)的合金組成所構成，且由下述合金組成所構成：當單獨含有銀(Ag)時是含有銀(Ag)的合金組成，其中，前述合金組成含有0.01質量%以上且6.3質量%以下的銀(Ag)；當單獨含有鎵(Ga)時是含有鎵(Ga)的合金組成，其中，前述合金組成含有0.08質量%以上且4.2質量%以下的鎵(Ga)；當含有銀(Ag)及鎵(Ga)時是含有銀(Ag)及鎵(Ga)的合金組成，其中，將銀(Ag)的質量%設為X時，則0<X<0.01，將鎵(Ga)的質量%設為Y時，則0<Y<0.08，且X/0.01+Y/0.08≧1。
如請求項1所述之熔填物，其中，AZ系合金是AZ31、AZ61、AZ91，AZX系合金是AZX911、AZX912，AM系合金是AM60，AMX系合金是AMX602。
一種熔填物，是藉由熔融熔接將鎂(Mg)合金材料實行接合時所使用之熔填物，其中，該熔填物由在AZX系或AMX系的鎂(Mg)合金中更含有銀(Ag)及/或鎵(Ga)的合金組成所構成，且由下述合金組成所構成：當單獨含有銀(Ag)時是含有銀(Ag)的合金組成，其中，前述合金組成含有0.01質量%以上且6.3質量%以下的銀(Ag)；當單獨含有鎵(Ga)時是含有鎵(Ga)的合金組成，其中，前述合金組成含有0.08質量%以上且4.2質量%以下的鎵(Ga)；當含有銀(Ag)及鎵(Ga)時是含有銀(Ag)及鎵(Ga)的合金組成，其中，將銀(Ag)的質量%設為X時，則0<X<0.01，將鎵(Ga)的質量%設為Y時，則0<Y<0.08，且X/0.01+Y/0.08≧1。
一種鎂(Mg)合金材料與熔填物之接合結構，是鎂(Mg)合金材料經由熔填物並藉由熔融熔接而接合在一起之前述鎂(Mg)合金材料與前述熔填物之接合結構，其中，前述熔填物是如請求項1至請求項3中任一項所述之熔填物。
一種鎂(Mg)合金材料的藉由熔融熔接所實行之接合方法，是使用熔填物並藉由熔融熔接將鎂(Mg)合金材料實行接合的方法，其中，作為前述熔填物，是使用如請求項1至請求項3中任一項所述之熔填物。
一種鎂(Mg)合金材料接合結構體，是鎂(Mg)合金材料經由熔填物並藉由熔融熔接而接合在一起之鎂(Mg)合金材料接合結構體，其中，前述熔填物是如請求項1至請求項3中任一項所述之熔填物。
一種鎂(Mg)合金材料接合結構體的製造方法，是使用熔填物並藉由熔融熔接將鎂(Mg)合金材料實行接合之鎂 (Mg)合金材料接合結構體的製造方法，其中，作為前述熔填物，是使用如請求項1至請求項3中任一項所述之熔填物。