金屬成型方法以及其成型品的制作方法
【專利摘要】一種金屬成型方法，其使得含有第2金屬的被加熱的被成型部件(2)變形，使其與含有第1金屬的被加熱的被結(jié)合部件(3)接觸，使得被接合部件(3)的溫度為被接合部件(3)內(nèi)部的液相比例為5％以上35％以下的溫度。
【專利說明】金屬成型方法以及其成型品

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及通過熱軋對含有金屬的被成型部件和含有金屬的被接合部件成型的金屬成型方法以及其成型品。

【背景技術(shù)】
[0002]在成型各部位后的后工藝中通過焊接等以接合的方式來制造多數(shù)金屬成型品，為了獲得以工藝數(shù)的削減或上述手法不能制造的形狀的復(fù)合成型品，提案有幾個(gè)利用熱軋和當(dāng)時(shí)的熱來同時(shí)進(jìn)行擴(kuò)散接合的方法。
[0003]例如，專利文獻(xiàn)I中提出有在金屬材料和插層材料變?yōu)榘肴廴跔顟B(tài)的溫度下，將這些插入鑄造模型內(nèi)中，和鑄造的同時(shí)進(jìn)行接合獲得中間制品后，另一方的金屬材料和中間制品的插層材料，在與之前工序同樣的變?yōu)榘肴廴跔顟B(tài)的溫度下鑄造，進(jìn)行接合獲得最終制品的方法。
[0004]另外，專利文獻(xiàn)2中提案有利用吹塑成型和這時(shí)的加熱進(jìn)行擴(kuò)散接合的方法。吹塑成型是鋁的熱加工法之一，主要用于薄板加工。習(xí)知有在高溫域使結(jié)晶粒微細(xì)的幾個(gè)金屬變形的話，產(chǎn)生超塑性變型，顯示100%以上的較大伸長。吹塑成型為利用該現(xiàn)象的成型方法，以高溫加熱的模具挾持金屬板材，加熱材料后，通過氮?dú)怏w等高壓氣體將金屬板材成型為模具的方法。吹塑成型通過使用顯示良好超塑性變形能力的材料作為金屬板材，冷軋沖壓成型具有可以一體成型具有成型非常困難的形狀的部件的優(yōu)點(diǎn)。專利文獻(xiàn)2中疊層多層板，以吹塑成型模具加熱或者加壓欲接合之處進(jìn)行擴(kuò)散接合，同時(shí)在內(nèi)部加氣壓進(jìn)行吹塑成型，成型中空部件。
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]【專利文獻(xiàn)I】:特開2001-121234號公報(bào)
[0007]【專利文獻(xiàn)2】:特表2001-500793號公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明所要解決的問題
[0009]然而，在專利文獻(xiàn)I記載的成型方法中，需要使接合的兩部件同時(shí)為半熔融狀態(tài)，充分加壓產(chǎn)生大的變形。為此，部件的厚度較薄時(shí)，或產(chǎn)生拉伸變形時(shí)，具有產(chǎn)生部件破損的課題。另外，為了接合兩個(gè)金屬部件需要插層材料，制造成本增加。另外，專利文獻(xiàn)2中記載的利用吹塑成型和固相擴(kuò)散接合的復(fù)合方法，即SPF-DB中，具有容易在接觸面中產(chǎn)生空隙的課題。由此，為了減小接觸面的空隙獲得良好的接合品，需要加非常大的壓力，以模具插入擴(kuò)散接合可能之處，限定于加壓之處。而且固相擴(kuò)散接合的接合需要很長時(shí)間，通常需要大約30分鐘以上的加壓保持時(shí)間。例如，鋁合金材料的情況下，其表面上存有安定、堅(jiān)固的氧化膜，由此阻礙了擴(kuò)散很難適用固相擴(kuò)散接合，在短時(shí)間內(nèi)很難制造具有信賴性的接合部件。
[0010]本發(fā)明鑒于上述情況而進(jìn)行，其目的在于提供一種在短時(shí)間內(nèi)成型信賴性高的接合部的金屬成型方法以及其成型品。
[0011]解決問題的方案
[0012]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面的金屬成型方法，其特征在于:使得含有第2金屬的被加熱的被成型部件變形，使其與含有第I金屬的被加熱的被接合部件接觸，所述被接合部件的溫度是所述被接合部件內(nèi)部的液相比例為5%以上35%以下的溫度。
[0013]較好的是在被加熱的模具的底面上，設(shè)置至少一個(gè)所述被接合部件的第一工序，按照跨過所述模具的方式架橋所述被成型部件的第二工序，和向所述被成型部件噴射氣體，使所述被成型部件的形狀仿照所述模具的形狀一樣變形，接合所述被成型部件的底面的一部分和所述被接合部件的頂面第三工序，其中在所述第三工序中，所述被接合部件的溫度是所述被接合部件內(nèi)部的液相比例為5%以上35%以下的溫度。
[0014]較好的是在所述被成型部件和所述被接合部件的接觸面涂布氯化物系焊劑，所述第三工序中的氣氛為大氣氣氛。
[0015]較好的是在所述被成型部件和所述被接合部件的接觸面涂布氟化物系焊劑，所述第三工序中的氣氛為真空或非氧化性氣氛。
[0016]較好的是，所述被接合部件所使用的鋁合金的Mg含量為0.2質(zhì)量％以上5.0質(zhì)量％以下，所述第三工序中的氣氛為真空或非氧化性氣氛。
[0017]較好的是，所述第一工序中，在所述模型的角部附近設(shè)置所述被接合部件。
[0018]較好的是，在所述第一工序之前，在所述模具和所述被接合部件的接觸面上涂布脫模劑。
[0019]所述第I金屬以及/或者所述第2金屬為鋁合金。
[0020]較好的是，所述被接合部件所使用的鋁合金的Si含量為0.6質(zhì)量％以上3.5質(zhì)量％以下。
[0021]較好的是，所述被接合部件所使用的鋁合金的Cu含量為0.7質(zhì)量％以上15.0質(zhì)量％以下。
[0022]較好的是，所述被成型部件與所述被接合部件接觸之后，被接合部件的液相比例為5%以上35%以下的時(shí)間為30秒以上3600秒以下。
[0023]較好的是，所述被接合部件的固相線溫度與所述被接合部件的液相線溫度的溫度差為10°C以上200°C以下。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的第二方面的金屬成型品，其由上述金屬成型方法成型。
[0025]發(fā)明效果
[0026]根據(jù)本發(fā)明，可以提供在短時(shí)間內(nèi)成型信賴性高的接合部的金屬成型方法和其成型品。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1A是表示利用吹塑成型的實(shí)施形態(tài)的成型方法的模式圖。
[0028]圖1B是表示利用圖1A所示成型方法所成型的成型品的模式圖。
[0029]圖2A是表示利用吹塑成型的實(shí)施形態(tài)的成型方法的模式圖。
[0030]圖2B是表示利用圖2A所示成型方法所成型的成型品的模式圖。
[0031]圖3是模式化表示Al-Si合金的狀態(tài)圖的示圖。
[0032]圖4A是模式化表示金屬部件內(nèi)部的晶界和由其區(qū)分的基體中分布有結(jié)晶析出物的情況的示圖。圖4B是模式化表示晶界開始熔融的示圖。圖4C是模式化表示接下來結(jié)晶析出物熔融的示圖。圖4D是模式化表示向生成的液相的晶界或表面移動(dòng)的示圖。
[0033]圖5A是模式化表示金屬部件內(nèi)部的晶界和由其區(qū)分的基體中不存在結(jié)晶析出物的情況的示圖。圖5B是模式化表示晶界開始熔融的示圖。圖5C是模式化表示接下來從局部溶質(zhì)元素濃度高之處發(fā)生液相的示圖。圖是模式化表示向生成的液相的晶界或表面移動(dòng)的示圖。

【具體實(shí)施方式】
[0034]發(fā)明人通過專心檢討的結(jié)果，利用被成型部件的熱加工中的加熱在被成型部件中生成液相，利用向生成的液相的晶界或表面的移動(dòng)，不需要加很大的壓力短時(shí)間內(nèi)接合被成型部件和被接合部件，并且可以獲得被接合部件無大的變形且信賴性高的成型品，并由此完成本發(fā)明。
[0035]以下，對本發(fā)明的實(shí)施方式的復(fù)合成型方法和其成型品進(jìn)行說明。
[0036]圖1A是表示利用吹塑成型的本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的復(fù)合成型方法的示圖，圖1B是表示利用圖1A所示復(fù)合成型方法所成型的成型品10的模式圖。
[0037]同樣，圖2A是表示利用吹塑成型的本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的復(fù)合成型方法的模式圖，圖2B是表示利用圖2A所示復(fù)合成型方法所成型的成型品20的模式圖。
[0038]作為本發(fā)明的復(fù)合成型方法，考慮利用例如吹塑成型或熱壓、鑄造等熱加工。以下，以吹塑成型為例具體說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。
[0039]如圖1A所示，本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的復(fù)合成型方法中，吹塑成型是指在被加熱的模具I的底面上設(shè)置至少一個(gè)含有金屬(第I金屬)的被接合部件3 (第一工序)、按照跨過模具I的方式架橋含有金屬(第2金屬)的被成型部件2，以模具I和頂板(未圖示)挾持被成型部件2那樣的進(jìn)行固定(第二工序)、加熱被成型部件2之后，相對被成型部件2向著模具I的方向(w方向)噴射高壓氣體，使被成型部件2的形狀仿照模具I的形狀一樣變形，接合被成型部件2的底面的一部分和被接合部件3的頂面(第三工序)，獲得成型品
10(圖1B)的方法。
[0040]用于被成型部件2和被接合部件3的金屬不限定于以下金屬，例如可使用鈦合金或鋁合金。鈦合金不僅在高溫中顯示有優(yōu)良的超塑性特性在熱加工中具有優(yōu)勢，還由于可以較容易的除去表面的氧化膜，所以很容易接合，適用于本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的金屬成型方法。另外，鋁合金也顯示有高溫下的優(yōu)良超塑性特性。但是，鋁合金的氧化膜很安定，為了進(jìn)行接合，需要破壞堅(jiān)固的氧化膜。
[0041 ] 被成型部件2使用的第2金屬用鋁合金，不限定為以下金屬，例如使用Al-Mg (-Mn)系鋁合金或Al-Mg-Si系鋁合金、Al-Cu系鋁合金、Al-Zn-Mg系鋁合金、Al-Mn系鋁合金等等，使用T1-6A1-4V鈦合金等為鈦合金。另外，被成型部件3使用的第I金屬用鋁合金，不限定為以下金屬，例如使用Al-Cu系鋁合金、Al-Mg系鋁合金等。
[0042]例如，使用吹塑成型的本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的復(fù)合成型方法中，在進(jìn)行吹塑成型之前，如圖1A所示預(yù)先在成型品10中對應(yīng)于預(yù)接合被結(jié)合材料3之處的、被加熱模具I的底面上的預(yù)定位置處配置至少一個(gè)被接合部件3，吹塑成型中使被成型部件2的底面的一部分與被接合部件3的頂面接觸。被成型部件2和被接合部件3的接觸面積的空隙由被接合部件3內(nèi)部滲出的液相所填充，被成型部件2和被接合部件3相接合。
[0043]以下，對于液相的生成的機(jī)理進(jìn)行說明。圖3模式地表示作為代表性的二元系共晶合金的Al - Si合金的狀態(tài)圖。如果加熱Si濃度Cl的鋁合金材料時(shí)，則在超過共晶溫度(固相線溫度)Te的附近溫度Tl開始生成液相。在共晶溫度Te以下，如圖4(A)所示，在晶界區(qū)分的基體中分布有結(jié)晶析出物。如果在此處開始生成液相，則如圖4(B)所示，結(jié)晶析出物分布的偏析較多的晶界熔融，成為液相。接著，如圖4(C)所示，分散在鋁合金基體中的作為主添加元素成分的Si的結(jié)晶析出物粒子以及金屬間化合物的周邊熔融成球狀，成為液相。進(jìn)而，如圖4(D)所示，在基體中生成的該球狀液相因界面能，隨著時(shí)間經(jīng)過或溫度上升，在基體中再固溶，并通過固相內(nèi)擴(kuò)散，向晶界或表面移動(dòng)。接著如圖3所示，如果溫度上升到T2，則由狀態(tài)圖可知，液相量增加。如圖3所示，當(dāng)一方的Si濃度為比最大溶解度極限濃度小的c2時(shí)，在超過固相線溫度Ts2附近，開始生成液相。但是與Cl的情況不同的是，就在熔融前的組織如圖5(A)所示，具有基體中不存在結(jié)晶析出物的情況。這種情況下，如圖5(B)所示，晶界首先開始熔融,成為液相之后,如圖5(C)所示,基體中從局部溶質(zhì)元素濃度高的地方產(chǎn)生液相。如圖5(D)所示，基體中生成的球狀液相與Cl的情況相同，由界面能隨著時(shí)間經(jīng)過或溫度上升，在基體中再固溶，并通過固相內(nèi)擴(kuò)散，向晶界或表面移動(dòng)。溫度上升到T3時(shí)，由狀態(tài)圖可知液相量增加。這樣，本發(fā)明的接合方法可以實(shí)現(xiàn)利用金屬材料內(nèi)部的部分熔融而生成的液相的移動(dòng)，且兼顧實(shí)現(xiàn)接合和維持形狀。
[0044]如上所述本說明書中的接合方法的特征在于利用使僅第I金屬(被接合部件3)內(nèi)部的一部分熔融且液相向表面移動(dòng)，與第2金屬(被成型部件2)金屬接合,與以往接合方法相比是不同的新的接合方法。本接合方法中，在接合工序中只有第I金屬內(nèi)部的一部分熔融，由此含有第I金屬的被接合部件3沒有大的變形，另外表面流動(dòng)的液相埋在了接合界面的空隙，由此不需要加很大的壓力，可以短時(shí)間獲得信賴性高的接合材料(成型品)。進(jìn)一步，例如接合組成不同的第I金屬和第2金屬那樣，可以不通過插層材料接合不同組合的金屬。
[0045]本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)中，為了獲得信賴性高的被成型品10，由熱軋加工中的加熱在被接合部件3內(nèi)部生成的液相的質(zhì)量比(液相比例)需要為被接合部件3的總質(zhì)量的5%以上35%以下。本說明書中，液相比例(％)=(被接合部件內(nèi)部生成的液相的質(zhì)量)/(被接合部件的總質(zhì)量)X100，液相比例超過35%，生成的液相量過多(S卩，固相量過少)，被接合部件3不能維持其形狀，被接合部件3產(chǎn)生大的變形。另一方面，液相比例不到5%的話，向被接合部件3的表面的液相的供給量變少，被接合部件3和被成型部件2之間的接合變困難。由此，本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)中，被接合部件3內(nèi)部的液相的質(zhì)量比成為5%以上35%以下的溫度下，進(jìn)行熱加工。而且，本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的接合中，更優(yōu)選的液相比例為5%以上30%以下，更優(yōu)選的液相比例為10%以上20%以下。
[0046]測定加熱被接合部件3且接合被接合部件3和被成型部件2時(shí)的實(shí)際液相比例是非常困難的。這里，在本說明書中，利用狀態(tài)圖，通過使用金屬的組成和接合溫度的平衡計(jì)算規(guī)定液相比例。具體地,利用Thermo-Calc (Thermo-Calc Software AB社制)等熱力學(xué)平衡計(jì)算軟件，根據(jù)金屬組成和加熱時(shí)的最高到達(dá)溫度(接合溫度)計(jì)算液相比例。
[0047]利用吹塑成型的情況下，為了防止模具I與被接合部件3接合，在進(jìn)行成型之前，較好的是在模具I和被接合部件3的接觸面上涂布脫模劑。
[0048]另外，利用吹塑成型的情況下，在本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)中，在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的效果的范圍內(nèi)適宜的選擇被成型部件2的合金組成與被接合部件3的合金組合的組合以及熱加工溫度，并不特別限定，但是由于更優(yōu)的是被接合部件3的一部分熔融但被成型部件2不熔融，所以更優(yōu)的是被成型部件2的熔點(diǎn)比被接合部件3的熔點(diǎn)要高，另外更優(yōu)的是吹塑成型的溫度比被成型部件2的熔點(diǎn)低。
[0049]另外，通過破壞含有金屬的被接合部件3和被成型部件2的表層中形成的氧化膜，被接合部件3和被成型部件2之間的接合變得更容易。本實(shí)施形態(tài)中通過被成型部件2的變形、以及被成型部件2與被接合部件3之間接觸帶來的接合面的摩擦,很容易破壞被接合部件3和被成型部件2的氧化膜。另外，被接合部件3的內(nèi)部一部分熔融，表面滲出液相時(shí)被接合部件3的表面的氧化膜被破壞，與以往方法相比接合變得容易。而且，特別是在使用氧化膜為穩(wěn)定的鋁合金的情況下，不限定于下述方式，為了破壞氧化膜，例如可采用以下所示方法。
[0050](I)由焊劑破壞氧化膜
[0051]本破壞方法中，為了破壞氧化膜至少在被接合部件3和被成型部件2的接合部涂布焊劑。不限定于以下方式，例如使用在鋁合金的釬焊中使用的KA1F4、CsAlF4等氟化物系焊劑。在滲出接合中，在被接合部件3的液相熔融之前，或者在達(dá)到接合溫度之前這些焊劑熔融，與被接合部件3的表層和被成型部件2的表層上形成的氧化膜反應(yīng)，破壞氧化膜。進(jìn)一步，本方法中，為了抑制在被接合部件3的表層和被成型部件2的表層上形成氧化膜，使用例如在真空、氮?dú)?、氬氣等非氧化性氣氛中接合被接合部?和被成型部件2的方法。本說明書中，“真空”不僅包括真空的狀態(tài)，也包括面接合或封閉空間中接合那樣，被接合部件3和被成型部件2之間的接合面中幾乎沒有流入空氣的狀態(tài)。另外，使用KCl、NaCl等氯化物系焊劑為焊劑時(shí)，可以在大氣氣氛中，接合被接合部件3和被成型部件2。
[0052]另外在使用氟化物系焊劑的情況下，通過被接合部件3和/或被成型部件2的鋁合金中的Mg含量為0.5質(zhì)量％以下，氟化物系焊劑與Mg反應(yīng)，可以獲得更高的氟化物系焊劑的氧化膜破壞作用。由此，在使用氟化物系焊劑的情況下，更優(yōu)的是構(gòu)成被接合部件3的鋁合金以及構(gòu)成被成型部件2的鋁合金的任一方的Mg含量為0.5質(zhì)量％以下。
[0053](2)由Mg的吸氣作用破壞氧化膜
[0054]在被接合部件3和被成型部件2雙方的鋁合金材料中添加規(guī)定量的Mg的情況下，即使不在被接合部件3和被成型部件2的接合部涂布焊劑，氧化膜被破壞，被接合部件3和被成型部件2的接合變得更容易。鋁合金材料中含有規(guī)定的Mg的情況下，與真空無焊劑釬焊一樣，在鋁合金熔融且液相出現(xiàn)在表層時(shí)，利用從鋁合金中蒸發(fā)的Mg的吸氣作用，氧化膜被破壞。而且，本發(fā)明中，通過不涂布焊劑，可以更提高M(jìn)g的吸氣作用，所以更優(yōu)的是不涂布焊劑。
[0055]由Mg的吸氣作用破壞氧化膜的情況下，為了抑制氧化膜的形成，較好的是在非氧化性氣氛(氮?dú)狻鍤獾?中接合。另外，較好的是在真空中接合被接合部件3和被成型部件2。例如，在面接合或封閉空間中接合被接合部件3和被成型部件2的情況下，由于流入接合面的氧幾乎沒有，即使由于非常近周圍的氣氛被接合部件3和被成型部件2的氧化膜生長，但是氧化膜的厚度僅為Mg的吸氣作用可充分破壞的厚度，所以可以很好的接合被接合部件3和被成型部件2。
[0056]為了由Mg的吸氣作用破壞氧化膜，形成被接合部件3的第一鋁合金較好的為含有
0.20質(zhì)量％以上并且5.0質(zhì)量％以下的Mg的鋁合金。Mg含量為0.20質(zhì)量％以上時(shí)，可得到充分的吸氣作用，達(dá)成良好的接合。另一方面，Mg含量為5.0質(zhì)量％以下時(shí)，可以減少在接合部分的表面上Mg與氣氛中的氧反應(yīng)生成的氧化物(MgO)的量，可得到更優(yōu)的接合。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的效果的范圍內(nèi)，可適宜選擇形成被接合部件3的第一鋁合金中含有的其他元素的種類和含量。
[0057]本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的被接合部件3和被成型部件2的接合中，接合部處的氧化膜被破壞后，液相填充于被接合部件3和被成型部件2之間，進(jìn)行接合。在形成被接合部件3的第I金屬中生成該液相。為了液相充分填充在接合部，被接合部件3和被成型部件接觸之后，被接合部件3的液相比例為5%以上35%以下的時(shí)間較好的為30秒以上3600秒以下。為30秒以上時(shí)，充分填充液相，可以獲得良好的接合。另外在3600秒以下時(shí)，可以更加確實(shí)的抑制被接合部件3的形狀變化。更優(yōu)的是，液相比例為5%以上35%以下的時(shí)間為60秒以上1800秒以下，這樣進(jìn)一步進(jìn)行充分的填充，可獲得更優(yōu)的接合，更確實(shí)的抑制被接合部件3的形狀變化。而且，在本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的接合方法中，因?yàn)橐合鄡H在接合部的非常近的附近移動(dòng)，所以液相填充的必要時(shí)間并不依賴于接合部面積的大小。
[0058]在本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的接合方法中，較好的是生成液相的第I金屬的固相線溫度和液相線溫度的差為10°C以上200°C以下。超過固相線溫度時(shí)液相開始生成，通過固相線溫度和液相線溫度之差為10°C以上，固體和液體共存的溫度范圍變大，變得容易控制產(chǎn)生的液相量。由此，該溫度差較好的是為10°c以上200°C以下，更優(yōu)的是液相比例在5%以上35%以下的固相線溫度和液相線溫度之差為20°C以上200°C以下，更優(yōu)的是，在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的效果的范圍內(nèi)，固相線溫度和液相線溫度之差越大，越容易控制為適當(dāng)?shù)囊合嗔俊?br> [0059]具有滿足上述數(shù)值范圍的組成的二元系鋁合金不限定為以下的合金，例如有Al-Si系合金、Al-Cu系合金、Al-Mg系合金、Al-Zn系合金、Al-Ni系合金等，二元系鈦合金具有T1-Al系合金等。為了滿足上述數(shù)值范圍，上述那樣的共晶型合金具有大的固液共存區(qū)域，更有利，但例如全率固溶型、包晶型、偏晶型等其他合金，在固相線溫度和液相線溫度的差為10°C以上200°C以下，也可以更良好的接合。另外，上述二元系合金可以含有主添加元素以外的添加元素，可以使用三元系合金、四元系合金甚至五元以上的多元系合金。作為多元系鋁合金，不限定為以下的合金，例如有Al-S1-Mg系合金、Al-S1-Cu系合金、Al-S1-Zn合金、Al-S1-Cu-Mg系合金等等。
[0060]利用吹塑成型的情況下，成型品10中為了獲得更高的強(qiáng)度，在想厚度變大的地方對應(yīng)的模具I的底面上的預(yù)定位置處，可以配置被接合部件3。例如，圖1B中與模具的凹部對應(yīng)位置處的成型品的面積要比，圖1A中被成型部件2與模具I不接觸部分(位于模具I的凹部上方、變形的部分)的面積更大。吹塑成型是擠脹成型，由吹塑成型拉伸被成型部件2那樣，成型后的成型品10中模具I的角部附近處的板厚有變薄的傾向。這里，如圖1A所示，由于成型后的成型品10中板厚變薄，在需要補(bǔ)足的地方即模具I的角部附近通過配置被接合部件3，可以提高成型后的成型品10的強(qiáng)度。本說明書中，“模具的角部附近”不僅包括模具的角部，還包括成型品10中具有板厚變薄傾向的模具區(qū)域。
[0061]另外，為了在成型后的成型品10的期望位置處付予設(shè)計(jì)(外觀性)，例如，可以在模具I的底面上配置銘板，在成型后的成型品10上設(shè)置銘板。這樣，與模具I上浮花雕刻銘牌的手法相比，可以對成型后的成型品10賦予立體的鮮明的設(shè)計(jì)。
[0062]另外，例如圖2A所示，被接合部件13的型材配置在模具I上與被成型部件12接合的話，如圖2B所示可以獲得伴有中空的成型品20。
[0063]本發(fā)明不限定為上述實(shí)施形態(tài)，可以有各種變形和應(yīng)用。例如，上述實(shí)施形態(tài)中，作為形成被接合部件3的第I金屬的鋁合金，對使用Al-Mg合金的形態(tài)進(jìn)行了說明，也可使用含有Si元素為必要成分的Al-Si合金或Al-S1-Mg合金，可使用Si的含有量為0.6質(zhì)量％以上3.5質(zhì)量％以下的鋁合金。Si的含有量為0.6質(zhì)量％以上，則可充分確保被接合部件3的液相比例成為5%以上35%以下的溫度范圍，成為更穩(wěn)定的接合。另外，Si的含有量為3.5質(zhì)量％以下，則在固相線溫度=共晶溫度產(chǎn)生的液相的量為比35%充分低，且比5%高的范圍，從固相線溫度到液相比例成為35%的溫度為止的溫度范圍變廣，可實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的接合。另外，更優(yōu)的是Si含量為1.2質(zhì)量％以上3.0質(zhì)量％以下，可以實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的接合。
[0064]另外，作為形成被接合部件3的鋁合金材料，可使用含有Cu元素為必要成分的Al-Cu合金或Al-Cu-Mg合金，可使用Cu的含有量Y (質(zhì)量％ )為0.7質(zhì)量％以上15.0質(zhì)量％以下的招合金。Cu的含有量為0.7質(zhì)量％以上,則可充分確保液相比例成為5%以上35%以下的溫度范圍，成為更穩(wěn)定的接合。另外，Y為15.0質(zhì)量％以下，則在固相線溫度=共晶溫度產(chǎn)生的液相的量為比35%充分低，且比5%高的范圍，從固相線溫度到液相比例成為35%的溫度為止的溫度范圍變廣，可實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的接合。另外，更優(yōu)的是Cu含有量為
1.5質(zhì)量％以上12.0質(zhì)量％以下，可以實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的接合。
[0065]實(shí)施例
[0066]以下說明吹塑成型的實(shí)施例，進(jìn)一步詳細(xì)的說明本發(fā)明。以下的實(shí)施例為本發(fā)明的一個(gè)合適的示例，不限定本發(fā)明。
[0067]首先使用Al-Mg-Mn系鋁合金作為被成型部件的材料，使用表I所示的鋁合金作為被接合部件的材料。被成型部件的尺寸為300mmX300mmX2.0mm。被接合部件的尺寸為30mmX30mmX5mm。表I中，Mg, Si, Cu以外的成分為剩余招和不可避免的雜質(zhì)。另外,表I中表示不包含該成分，或者含量非常低。
[0068]表I

【權(quán)利要求】
1.一種金屬成型方法，其特征在于: 使得含有第2金屬的被加熱的被成型部件變形，使其與含有第I金屬的被加熱的被接合部件接觸， 所述被接合部件的溫度是所述被接合部件內(nèi)部的液相比例為5%以上35%以下的溫度。
2.如權(quán)利要求1所述的金屬成型方法，其特征在于，包括: 在被加熱的模具的底面上，設(shè)置至少一個(gè)所述被接合部件的第一工序， 按照跨過所述模具的方式架橋所述被成型部件的第二工序，和向所述被成型部件噴射氣體，使所述被成型部件的形狀仿照所述模具的形狀一樣變形，接合所述被成型部件的底面的一部分和所述被接合部件的頂面的第三工序，其中 在所述第三工序中，所述被接合部件的溫度是所述被接合部件內(nèi)部的液相比例為5%以上35%以下的溫度。
3.如權(quán)利要求2所述的金屬成型方法，其特征在于， 在所述被成型部件和所述被接合部件的接觸面涂布氯化物系焊劑， 所述第三工序中的氣氛為大氣氣氛。
4.如權(quán)利要求2所述的金屬成型方法，其特征在于， 在所述被成型部件和所述被接合部件的接觸面涂布氟化物系焊劑， 所述第三工序中的氣氛為真空或非氧化性氣氛。
5.如權(quán)利要求2?4中任一項(xiàng)所述的金屬成型方法,其特征在于， 所述被接合部件所使用的鋁合金的Mg含量為0.2質(zhì)量％以上5.0質(zhì)量％以下， 所述第三工序中的氣氛為真空或非氧化性氣氛。
6.如權(quán)利要求2?5中任一項(xiàng)所述的金屬成型方法,其特征在于， 所述第一工序中，在所述模型的角部附近設(shè)置所述被接合部件。
7.如權(quán)利要求2?6中任一項(xiàng)所述的金屬成型方法,其特征在于， 在所述第一工序之前，在所述模具和所述被接合部件的接觸面上涂布脫模劑。
8.如權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的金屬成型方法,其特征在于， 所述第I金屬以及/或者所述第2金屬為鋁合金。
9.如權(quán)利要求1?8中任一項(xiàng)所述的金屬成型方法,其特征在于， 所述被接合部件所使用的鋁合金的Si含量為0.6質(zhì)量％以上3.5質(zhì)量％以下。
10.如權(quán)利要求1?9中任一項(xiàng)所述的金屬成型方法,其特征在于， 所述被接合部件所使用的鋁合金的Cu含量為0.7質(zhì)量％以上15.0質(zhì)量％以下。
11.如權(quán)利要求1?10中任一項(xiàng)所述的金屬成型方法,其特征在于， 所述被成型部件與所述被接合部件接觸之后，被接合部件的液相比例為5%以上35%以下的時(shí)間為30秒以上3600秒以下。
12.如權(quán)利要求1?11中任一項(xiàng)所述的金屬成型方法，其特征在于， 所述被接合部件的固相線溫度與所述被接合部件的液相線溫度的溫度差為10°C以上200°C以下。
13.一種金屬成型品，其由權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的金屬成型方法成型。
【文檔編號】B21D26/023GK104080569SQ201280058885
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月30日
【發(fā)明者】工藤智行, 村瀨崇, 古鹽健 申請人:株式會(huì)社Uacj