[发明专利]异种材料板构造体

说明书

本发明提供一种异种材料板构造体，其抑制接合部产生偏移、弯曲且使外板(2)的外观性优异。异种材料板构造体具有：由第一金属材料构成的外板；配置与该外板的下表面侧且由熔点比第一金属材料高的第二金属材料构成的内板(3)；以及由与第二金属材料相同种类的材料构成且具备头部和轴部的铆钉(6)，外板具备弯折周缘部来形成且借助粘结剂层(9)保持内板的折边加工部，铆钉的头部残留于外板表面，轴部从外板的折边加工部的下表面侧朝向内板贯穿，该轴部的前端与内板进行点焊，在内板上的与铆钉相对的位置具备朝向该铆钉的轴向的突起部(3a)，在焊接后的突起部与外板之间形成由粘结剂层构成或者由粘结剂层和空隙构成的绝热部(8)。

技术领域

本发明涉及一种由材质不同的两个以上的金属构件构成的异种材料板构造体。更详细来说，涉及一种在机动车车身等中使用的异种材料板构造体。

背景技术

在机动车中，为了提高行驶性、操作性或者燃料利用率，谋求车体的轻型化。因此，在各种机动车车身部件中开始应用铝合金等那样的比重小的材料。例如，发动机罩(机盖)、车门、行李箱等机动车板构造体采用由外板(outer panel)和内板(inner panel)构成的中空构造体。作为这些板的材料，研究利用铝合金材料。

在该情况下，虽然能够将外板以及内板这两者变更为铝合金板，有时也设为使与各板的要求特性相应的特性的材料彼此组合而成的异种材料板构造体。具体来说，考虑利用铝合金板来形成要求设计性、轻型性以及碰撞能量的吸收性等的外板、并利用成形性优异的钢板来形成形状复杂且成形深度深的内板。

作为使用铝合金制外板和钢制内板而制造异种材料板构造体的方法，例如具有如下方法，即，通过将外板的周缘部折回而夹入内板的凸缘周缘部的折边加工(也称作折叠加工、卷边加工。)来将内板和外板形成为一体。在该方法中，通常，利用环氧类树脂、聚酯类树脂以及酚醛类树脂等热固化性树脂，在外板与内板之间设有也兼做用于防止电腐蚀的绝缘层的粘结剂层(树脂层)。

另一方面，所述的异种材料板构造体在组装于机动车车身进行涂装之后，以170～200℃的高温进行烤漆(烘烤)。此时，有时因铝合金制外板与钢制内板的线膨胀系数之差所造成的折边部的偏移而产生在铝合金制外板侧发生弯曲的热变形的问题。作为防止上述的热变形的方法，提出了下述方法：在通过折边加工而将内板和外板设为一体时，利用药芯焊丝(FCW)局部地对板构造体的各拐角部的规定的位置进行TIG焊接接合(参照专利文献1)。

在上述专利文献1所记载的方法中，若能够充分确保焊接接合部的强度，则可以防止折边部的偏移，因此是非常有效的。

但是，在钢材与铝材那样的异种材料接合中，除了TIG焊接以外，在MIG用焊接、激光焊接、点焊中的任一种焊接方法中均在焊接部的接合界面产生较脆的金属间化合物(例如铝与铁的金属间化合物即Al₂Fe₅)，有时无法获得足够的接合强度。

作为不产生上述那样的金属间化合物的焊接方法，提出了使用由与一方的材料相同种类的材料构成的铆钉进行点焊的方法(参照专利文献2)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-184198号公报

专利文献2：日本特开2010-207898号公报

发明所要解决的课题

在所述的专利文献1所记载的异种材料板构造体的制造方法中，作为焊接方法，采用使用了FCW(药芯焊丝)的点接合等。然而，在该方法中，由于输入热量大，因此接合部的周围容易受到焊接热量的影响。

在将专利文献2所记载的铆钉应用于铝合金制外板与钢制内板的接合的情况下，铆钉和内板均为钢材，因此在接合部分不会产生Al₂Fe₅那样的较脆的金属间化合物。