[发明专利]异种金属接合方法

说明书

本发明提供一种异种金属接合方法，其具备：异种金属层形成工序(P2)、(P3)、(P4)，向由第1金属形成的第1被接合材料的表面供给具有由第1金属形成的焊料以及由熔点高于第1金属的第2金属形成的粒子的混合焊料，且通过将混合焊料加热成第1金属的熔点以上且第2金属的熔点以下的温度来形成异种金属层；第2金属层形成工序(P5)，向异种金属层的表面供给由第2金属形成的焊料，且通过将由第2金属形成的焊料加热到所述第2金属的熔点以上的温度来形成包含第2金属的第2金属层；及第2被接合材料焊接工序(P6)，在第2金属层焊接由第2金属形成的第2被接合材料。

技术领域

本发明涉及一种异种金属接合方法。

本申请对2016年10月17日在日本申请的日本专利申请2016-203499号主张优先权，并将其内容应用于本说明书中。

背景技术

以往，作为接合铝(Al)和铁(Fe)等异种金属彼此，或者在金属母材的表面包覆与金属母材不同种类的金属材料的方法，利用电弧焊接、激光焊接、电阻焊接等熔融焊接。

专利文献1中公开有在金属母材的表面包覆与金属母材不同种类金属材料时，在双方的边界层及其附近形成倾斜功能部的方法。倾斜功能部为使金属母材的组织和包覆层的组织相互扩散，而双方的分布示出从金属母材侧遍及包覆层侧显示连续地变化的部位。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第2982355号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，通过铝和铁等的组合在接合边界生成脆弱的反应层(金属间化合物)的同时，线性热膨胀系数等物性明显不同。由此，在接合边界产生的热应力变大，产生龟裂而容易在边界发生破坏，所以很难进行熔融焊接。

还有机械性接合方法，或者使用粘合剂接合异种金属彼此的方法。但是，采用机械性接合方法，重量增加成为问题，而使用粘合剂的方法，强度不足成为问题。

该发明的目的在于，提供一种接合由于产生龟裂或生成金属间化合物而在接合不易熔融接合的异种金属的组合时，能够进行熔融接合的异种金属接合方法。

用于解决技术课题的手段

根据本发明的第1方案，异种金属接合方法具备：异种金属层形成工序，向由第1金属形成的第1被接合材料的表面供给具有由所述第1金属形成的焊料以及由熔点高于所述第1金属的第2金属形成的粒子的混合焊料，且通过将所述混合焊料加热成所述第1金属的熔点以上且所述第2金属的熔点以下的温度来形成异种金属层；第2金属层形成工序，向所述异种金属层的表面供给由所述第2金属形成的焊料，且通过将由所述第2金属形成的焊料加热到所述第2金属的熔点以上的温度来形成包含所述第2金属的第2金属层；及第2被接合材料焊接工序，在所述第2金属层焊接由所述第2金属形成的第2被接合材料。

根据这种结构，构成异种金属层的第1金属与第1被接合材料焊接，并且在形成第2金属层时焊接第2金属层和分散在异种金属层上的第2金属。接着，通过在第2金属层焊接第2被接合材料，即使为通过相互混合而生成脆弱的金属间化合物的金属的组合，也能够确保所需强度而进行接合。

在上述异种金属接合方法中，可以通过重复所述异种金属层形成工序，形成依次层叠有多个所述异种金属层的异种金属层层叠结构，以在层叠顺序的第1个所述异种金属层形成工序中使用的所述混合焊料中所述第1金属的比例大于所述第2金属的比例的方式执行，以随着所述层叠顺序增加，所述第2金属的比例依次变大的同时所述第1金属的比例依次变小的方式执行所述层叠顺序的第二个以后的所述异种金属层形成工序。

根据这种结构，通过使第2金属的比例逐渐变大，能够加强第1被接合材料与第2被接合材料的接合强度。