本發(fā)明涉及接合多個金屬構(gòu)件的金屬構(gòu)件的接合方法。
背景技術(shù)：
：以往，鋁彼此間利用釬焊接合在一起。在利用釬焊進行的接合中，由于使硬釬料熔融來進行接合(580℃～620℃)，因此在定位精度上存在問題，在應用范圍上也存在限制。此外，在釬焊中采用含有氟化物的焊劑，由于存在因焊劑殘渣導致的腐蝕的問題、焊劑對人體有害，因此期望廢除這種方法。并且，也存在這樣的問題點：在硬釬料和鋁母材之間形成金屬間化合物(脆性的性質(zhì))，接合部脆化。此外，作為金屬構(gòu)件的其他的接合方法，也進行激光焊接、摩擦攪拌接合、點焊。在利用這些焊接進行的接合中，因焊接熱導致焊接部的附近軟化，產(chǎn)生微裂紋。此外，因接合部的間隙而導致腐蝕成為問題。并且，由于鋁的導熱系數(shù)較高，因此需要較大的電力(熱輸入)。此外，作為金屬構(gòu)件的其他接合方法，公知固相擴散接合法。固相擴散接合法是在不將母材熔融的情況下在固相狀態(tài)下不施加顯著的變形地通過加熱和加壓進行接合的方法。該方法具有這些特征：減少因熱導致的對構(gòu)件的損傷，因不熔融母材而能夠抑制潤濕擴展，能夠進行精密組裝接合等。但是，易于氧化的金屬材料若暴露在大氣中則形成作為接合阻礙因素的牢固的自然氧化皮膜。為得到強度較高的接合部，必須增加接合壓力提高接合溫度并機械地破壞氧化皮膜，自然而然地存在接合時的變形量増加的問題。因此，提出了這樣的方案：利用由有機酸形成的氧化膜除去液對銅的接合面進行處理，之后，進行固相接合(例如參照專利文獻1。)。此外，還提出了這樣的方案：使由能與鋁產(chǎn)生共晶反應的物質(zhì)形成的片狀的材料(銅、鋅、銀以及這些材料的合金、硅)介于鋁或者鋁合金的接合面之間，進行加壓接合(例如參照專利文獻2、專利文獻3)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1：日本特開2006—334652號公報專利文獻2：日本特開昭55—57388號公報專利文獻3：國際公開第2012/029789號技術(shù)實現(xiàn)要素：發(fā)明要解決的問題但是，若在鋁等中像專利文獻1的銅那樣僅通過利用有機酸對表面進行處理來進行固相接合，則不能得到充分的接合強度。此外，即使使專利文獻2、專利文獻3所公開的、由金屬、合金形成的片狀的材料介于接合面之間，也不能充分得到鋁的接合強度。為解決上述問題，在本發(fā)明中提供一種能夠在比較低的溫度下進行接合并能夠抑制接合時的變形的金屬構(gòu)件的接合方法。用于解決問題的方案本發(fā)明的金屬構(gòu)件的接合方法具有使在金屬片的表面形成有金屬的有機酸鹽覆膜的片介于接合面之間來接合多個金屬構(gòu)件的工序，使用鋁或者鋁合金作為金屬構(gòu)件，使用鋅、銅、鎂中任一者的片作為金屬片。也可以是，在上述本發(fā)明的金屬構(gòu)件的接合方法中還具有這樣的工序：通過在有機酸中煮沸金屬片，在金屬片的表面形成金屬的有機酸鹽覆膜來制作片。也可以是，在上述本發(fā)明的金屬構(gòu)件的接合方法中還具有這樣的工序：通過對金屬片以噴霧的方式噴出有機酸或者涂布有機酸，在金屬片的表面形成金屬的有機酸鹽覆膜來制作片。發(fā)明的效果采用上述本發(fā)明，能夠在比以往低的接合溫度下得到較高的接合強度。由此，能夠降低接合溫度，減少加熱所需要的能量，減少接合時的變形量。附圖說明圖1是本發(fā)明的一實施方式的金屬的接合方法的步驟的流程圖。圖2是在實驗1中使用的a5052鋁合金的試樣的立體圖。圖3是表示實驗1的接合狀態(tài)的立體圖。圖4a、圖4b是表示在甲酸中的處理時間與抗拉強度之間的關(guān)系的圖。圖5a、圖5b是表示鋅片的厚度和有無處理與抗拉強度之間的關(guān)系的圖。圖6是在實驗2中使用的高硅鋁合金的試樣的立體圖。圖7是表示實驗2的接合狀態(tài)的剖視圖。圖8a、圖8b是表示鋅片有無處理與抗拉強度之間的關(guān)系的圖。圖9是在實驗3中使用的a6061鋁合金的試樣的立體圖。圖10是表示實驗3的接合狀態(tài)的剖視圖。圖11a、圖11b是表示鋅片有無處理與抗拉強度之間的關(guān)系的圖。圖12是表示在醋酸中的處理時間與抗拉強度之間的關(guān)系的圖。圖13是表示鋅片的厚度和有無處理與抗拉強度之間的關(guān)系的圖。圖14是表示在甲酸中處理和在醋酸中處理的、鋅片的厚度和有無處理與抗拉強度之間的關(guān)系的圖。圖15是al—zn系的狀態(tài)圖。具體實施方式以下，說明用于實施發(fā)明的方式(以下稱作“實施方式”)。另外，說明是按以下的順序進行的。1.本發(fā)明的內(nèi)容2.實施方式3.實施例<1.本發(fā)明的概要>首先說明本發(fā)明的概要。本發(fā)明的金屬構(gòu)件的接合方法是接合多個金屬構(gòu)件的方法。并且，在本發(fā)明中具有使在金屬片的表面形成有金屬的有機酸鹽覆膜的片介于接合面之間來接合多個金屬構(gòu)件的工序，使用鋁或者鋁合金作為金屬構(gòu)件，使用鋅、銅、鎂中任一者的片作為金屬片。也可以是，在本發(fā)明中還具有這樣的工序：通過在有機酸中煮沸金屬片，在金屬片的表面形成金屬的有機酸鹽覆膜來制作片，或者，通過對金屬片以噴霧的方式噴出有機酸或者涂布有機酸，在金屬片的表面形成金屬的有機酸鹽覆膜來制作片。采用這些工序能夠在金屬片的表面形成該金屬的有機酸鹽覆膜。另外，本發(fā)明中，由于使用在金屬片的表面形成有金屬的有機酸鹽覆膜的片，所以，也能夠使用預先另行制作好的片、也能夠獲取他人制作的片來使用。在這些情況下，省略上述的在金屬片的表面形成金屬的有機酸鹽覆膜來制作片的工序。所接合的多個金屬構(gòu)件只要是在鋁或者鋁合金的范圍內(nèi)，則既可以是同樣的材料，也可以是不同的材料。其中，作為不同的材料的組合，例如能夠列舉純金屬和合金、除鋁之外的構(gòu)成元素不同的合金彼此間、合金組成不同的合金彼此間等。在此，在圖15中表示al—zn系的狀態(tài)圖。由圖15可知，在400℃左右的溫度下，鋅zn相對于鋁al具有較大的固溶度極限(最大是381℃的67原子％)。作為金屬片的材料，只要相對于鋁具有較大的固溶度極限的元素即可，也能夠使用除鋅之外的元素。作為相對于鋁具有較大的固溶度極限的元素，例如能夠列舉銅、鎂、鈣、銀等。在這些元素中，能夠?qū)⒈景l(fā)明應用于有機酸處理有效的銅、鎂等。在本發(fā)明中，能夠使用各種有機酸作為有機酸。例如，能夠使用選自甲酸、醋酸、檸檬酸、硬脂酸中的一種以上的有機酸。在本發(fā)明中，通過使在金屬片的表面形成有金屬的有機酸鹽覆膜的片介于多個金屬構(gòu)件(鋁或者鋁合金)的接合面之間，能夠增大接合強度。由于能夠通過這樣做來得到較高的接合強度，因此，能夠在比以往低的溫度下得到較高的接合強度。形成于片的表面的金屬的有機酸鹽覆膜(甲酸鋅等的覆膜)在通過加熱和加壓來接合金屬構(gòu)件的工序中發(fā)生熱分解反應，片的金屬和金屬構(gòu)件的鋁的原子面露出，因此，相容性得到提高，能夠增加金屬構(gòu)件和片的金屬的接觸區(qū)域，從而得到較高的接合強度。像上述那樣，根據(jù)本發(fā)明，能夠在比以往低的溫度下得到充分高的接合強度，因此，能夠在低溫下以固相或者部分液相狀態(tài)接合。并且，從與溫度相同的觀點來看，即使減小接合時的壓力，也能夠得到充分高的接合強度。由此，能夠在低壓力下以固相或者部分液相狀態(tài)接合，能夠減少接合時的變形量，因此，能夠提高接合的位置精度。接合的位置精度得到提高，由此，能夠保持較高的位置精度，也能夠進行原本在焊接中難以實施的復雜的形狀的金屬構(gòu)件的接合。此外，由于能夠在低溫且低壓力下接合，因此，能夠簡化接合裝置的結(jié)構(gòu)、能夠減少加熱所需要的能量從而提高能量效率。例如能夠減少耗電量、加熱用的燃料、接合所需要的時間等。并且，根據(jù)本發(fā)明，由于使形成有金屬的有機酸鹽覆膜的片介于接合面之間，因此，與在所接合的多個金屬構(gòu)件上形成有機酸鹽覆膜相比，能夠容易地在片上形成有機酸鹽覆膜。由此，也能夠?qū)哂袕碗s的形狀的金屬構(gòu)件、大型金屬構(gòu)件以較高的位置精度進行接合。并且，根據(jù)本發(fā)明，由于能夠進行在以往的固相接合中被認為難以實施的鋁彼此間的接合，因此能夠確保較高的再循環(huán)性。并且，雖然鋁具有較高的導熱性和導電性以及輕量等優(yōu)點，但因牢固的氧化皮膜而導致難以接合，因此有意回避鋁的使用，但采用本發(fā)明的接合方法能夠與各種結(jié)構(gòu)用構(gòu)件接合。<2.實施方式>在圖1中表示本發(fā)明的一實施方式的金屬的接合方法的步驟的流程圖。如圖1所示，首先，在步驟s11中，在有機酸溶液中煮沸金屬片，或者將金屬片暴露在含有有機酸的蒸汽中。由此，在金屬片的表面形成有機酸鹽覆膜。能夠使用鋅、銅、鎂中任一者的片作為金屬片。能夠使用甲酸、檸檬酸、硬脂酸、其他的有機酸作為有機酸。能夠使用水、各種極性溶劑作為溶劑。接著，在步驟s12中，使在金屬片的表面形成有有機酸鹽覆膜的片介于接合面之間，通過加熱和加壓來接合兩個金屬構(gòu)件。由此，由于在表面污染層被除去或者被置換為有機酸鹽的狀態(tài)下進行加熱和加壓，因此有機酸鹽發(fā)生熱分解反應而被分解，由此，第1金屬構(gòu)件的金屬原子的原子面露出，能夠增大接合強度。由于能夠得到較高的接合強度，因此，能夠以比以往低的溫度和比以往小的變形量得到較高的接合強度。即，與不使用金屬片而直接接合金屬構(gòu)件彼此間或者采用未在表面形成有有機酸鹽覆膜的金屬片的、以往的接合方法相比較，能夠降低接合時的加熱的溫度減小接合時的加壓力。能夠使用鋁、鋁合金作為金屬構(gòu)件。并且，兩個金屬構(gòu)件既能夠使用相同的材料，也能夠使用鋁或者鋁合金中互不相同的材料。在本實施方式中，在步驟s11的工序中，例如能夠使用甲酸、醋酸、檸檬酸、硬脂酸作為有機酸。通過使用這些有機酸，能夠在金屬片的表面形成有機酸鹽覆膜。此外，在以上步驟之后，也可以根據(jù)需要進行利用純水、酒精等清洗金屬片的工序、干燥金屬片的工序。采用上述的本實施方式，通過在有機酸溶液中煮沸金屬片或者將金屬片暴露在含有有機酸的蒸汽中，能夠在金屬片的表面形成有機酸鹽覆膜。并且，使在金屬片的表面形成有有機酸鹽覆膜的片介于接合面之間，通過加熱和加壓來接合兩個金屬構(gòu)件，從而有機酸鹽發(fā)生熱分解反應而被分解，由此，金屬構(gòu)件的金屬原子的原子面露出，能夠增大接合強度。由此，由于能夠得到較高的接合強度，因此，能夠在較低的溫度下得到較高的接合強度，這與不使用片的情況、不進行利用有機酸處理金屬片的工序的以往的情況相比較，能夠降低接合時的加熱的溫度。即，能夠在低溫下以固相狀態(tài)接合。并且，即使減小接合時的壓力也能夠得到充分高的接合強度，能夠在低壓力下以固相狀態(tài)接合，由此，能夠減少接合時的變形量，因此能夠提高接合的位置精度。接合的位置精度得到提高，由此，能夠保持較高的位置精度，也能夠進行原本在焊接中難以實施的復雜的形狀的金屬構(gòu)件的接合。此外，由于能夠在低溫且低壓力下接合，因此能夠提高能量效率。例如能夠減少耗電量、加熱用的燃料、接合所需要的時間等。另外，在使用預先另行制作好的片的情況、獲取他人制造的片來使用的情況下，圖1的流程圖中的步驟s11被省略。<3.實施例>接著，根據(jù)本發(fā)明實際地進行了金屬構(gòu)件的接合，調(diào)查了特性。(實驗1)a5052鋁合金的接合作為所接合的兩個金屬構(gòu)件，如在圖2中所示的立體圖，準備了直徑分別為10mm、高度分別為25mm的圓柱狀的兩個a5052鋁合金1、2。然后，利用電解研磨對兩個a5052鋁合金1、2的接合面進行精加工。使用的a5052鋁合金1、2的化學組成如下述的表1?！颈?】元素sifecumnmgcrznal質(zhì)量％0.180.220.030.032.60.180.02bal.鋅片的結(jié)構(gòu)設為縱12mm×橫12mm，并具有在0.1mm～2.0mm的范圍內(nèi)的預定的厚度。采用以下的制作方法，分別制作了有有機酸處理、無有機酸處理、無片的試樣。(有有機酸處理)制作了對鋅片進行了有機酸處理的試樣。首先，通過將鋅片在丙酮中進行超聲波清洗使其脫脂。接著，將鋅片在98％甲酸中煮沸2分鐘～8分鐘的范圍內(nèi)的預定時間。然后，用蒸餾水將鋅片水洗10秒，得到了對鋅片進行了有機酸處理的片。接著，如在圖3中所示的立體圖，使片21介于接合面之間，通過加熱和加壓將兩個a5052鋁合金1、2接合在一起。然后，接合壓力設為12mpa、接合時間設為15分鐘，在氮氣氛圍中，接合溫度保持在400℃～440℃的范圍內(nèi)的預定溫度地進行接合，制作了接頭。(無有機酸處理)作為比較對照，制作了未對鋅片進行有機酸處理的試樣。使用未進行有機酸處理的鋅片作為片21，如在圖3中所示的立體圖，使片21介于接合面之間，通過加熱和加壓將兩個a5052鋁合金1、2接合在一起。然后，接合壓力設為12mpa、接合時間設為15分鐘，在氮氣氣氛中，接合溫度保持在400℃～440℃的范圍內(nèi)的預定溫度地進行接合，制作了接頭。(無鋅片)作為比較對照，制作了不使用鋅片地將金屬構(gòu)件彼此間接合在一起的試樣。使兩個a5052鋁合金1、2直接對接，通過加熱和加壓使兩個a5052鋁合金1、2接合在一起。然后，接合壓力設為12mpa、接合時間設為15分鐘，在氮氣氣氛中，接合溫度保持在400℃～440℃的范圍內(nèi)的預定溫度地進行接合，制作了接頭。(拉伸試驗)并且，在通過兩個金屬構(gòu)件的接合得到的接頭的一方的金屬構(gòu)件安裝了把持夾具，進行了拉伸試驗。拉伸試驗機使用了instron公司制5567。另外，在以下的拉伸試驗中也使用了同樣的拉伸試驗機。(最佳處理時間的研究)首先，對甲酸處理的最佳處理時間進行了研究。將鋅片的厚度固定為0.1mm，將甲酸處理的時間改變?yōu)?(無處理)、2分鐘、5分鐘、8分鐘，分別制作了接合用的片21。然后，使片21介于接合面之間，將兩個a5052鋁合金1、2接合在一起。接合溫度設為400℃和440℃，在各個接合溫度下，利用改變了甲酸處理的時間的片進行接合，制作了接頭。對接合得到的接頭進行拉伸試驗，測量了抗拉強度σ。在圖4a中表示在接合溫度設為400℃的情況下的處理時間與抗拉強度之間的關(guān)系，在圖4b中表示在接合溫度設為440℃的情況下的處理時間與抗拉強度之間的關(guān)系。由圖4a和圖4b可知，在400℃和440℃中任一個接合溫度的情況下都是處理了5分鐘的試樣的抗拉強度最大，若處理時間增加到8分鐘，則抗拉強度下降。對于當處理時間增多時抗拉強度下降，推測其原因在于，由于處理時間變長，有機酸鹽過量地生成，有機酸鹽分解產(chǎn)生氣體，從而在接合面產(chǎn)生較多的氣泡。并且，可知，通過使處理時間最優(yōu)化為5分鐘，在圖4a的接合溫度400℃下，能夠得到無處理的情況的30倍以上的抗拉強度，在圖4b的接合溫度440℃下，能夠得到無處理的情況的2倍以上的抗拉強度。(片的厚度的研究)接著，對片的厚度多厚較好進行了研究。首先，將厚度改變?yōu)?.1mm、0.4mm、0.8mm、2.0mm，分別準備了鋅片。各個厚度的鋅片的化學組成如下述的表2～表5。表2是厚度為0.1mm的鋅片的化學組成、表3是厚度為0.4mm的鋅片的化學組成、表4是厚度為0.8mm的鋅片的化學組成、表5是厚度為2.0mm的鋅片的化學組成?！颈?】元素cupbfecdzn質(zhì)量％＜0.0003＜0.003＜0.0003＜0.002bal.【表3】元素cupbfecdzn質(zhì)量％0.00090.0004＜0.0004＜0.0002bal.【表4】元素cupbfecdzn質(zhì)量％0.00100.0019＜0.0003＜0.0003bal.【表5】元素cupbfecdzn質(zhì)量％＜0.00100.0005＜0.0003＜0.0003bal.將甲酸處理的時間固定為在圖4a和圖4b中得到最大的抗拉強度的5分鐘，像上述那樣改變鋅片的厚度，分別制作了接合用的片21。然后，使片21介于接合面之間，將兩個a5052鋁合金1、2接合在一起。接合溫度設為400℃和440℃，在各個接合溫度下，改變鋅片的厚度，利用甲酸處理過的片進行接合，制作了接頭。此外，對未進行甲酸處理的鋅片也同樣地，在各個接合溫度下，改變鋅片的厚度進行接合，制作了接頭。并且，不使用鋅片地進行了接合，制作了接頭。對接合得到的接頭進行了拉伸試驗，測量了抗拉強度σ。在圖5a中表示在接合溫度設為400℃的情況下的鋅片的厚度和有無處理與抗拉強度之間的關(guān)系，在圖5b中表示在接合溫度設為440℃的情況下的鋅片的厚度和有無處理與抗拉強度之間的關(guān)系。由圖5a和圖5b可知，與有無在甲酸中的處理無關(guān)地，隨著鋅片的厚度的増加，抗拉強度増加。但是，還可知，若鋅片的厚度超過0.8mm，則抗拉強度的増加變緩。此外，由圖5a可知，在接合溫度為400℃的情況下，通過在甲酸中煮沸鋅片，能夠得到具有使用了無處理的鋅片的情況的5倍的抗拉強度的接頭。由圖5b可知，在接合溫度為440℃的情況下，通過在甲酸中煮沸鋅片，能夠得到具有使用了無處理的鋅片的情況的3倍的抗拉強度的接頭。另外，不使用鋅片地接合的接頭的抗拉強度在接合溫度為400℃的情況下是0.06mpa，在接合溫度為440℃的情況下是2.01mpa。對于隨著鋅片的膜厚的増加抗拉強度増加，考慮其原因在于，隨著熔融的鋅從接合面被向外側(cè)擠出，膜厚越厚，越多的所接合的金屬構(gòu)件的表面的氧化皮膜與熔融的鋅一同被向外側(cè)排出。比較圖5a和圖5b可知，與接合溫度為400℃的情況相比，在接合溫度為440℃的情況下能夠得到更高的抗拉強度。并且，在對鋅片進行了甲酸處理的情況下，即使接合溫度為400℃，也能夠得到比鋅片無處理的接合溫度為440℃的情況高的抗拉強度。由此，通過對鋅片進行甲酸處理，即使將接合溫度下降為400℃也能夠得到充分的強度，能夠降低接合溫度來減少接合工序的成本。(實驗2)高硅鋁合金的接合作為所接合的兩個金屬構(gòu)件，如在圖6中所示的立體圖，準備了下部的直徑為20mm、高度為10mm、上部的直徑為10mm、高度為10mm的兩個高硅鋁合金3、4。然后，利用電解研磨對兩個高硅鋁合金3、4的接合面進行了精加工。使用的高硅鋁合金3、4的化學組成如下述的表6。【表6】元素sifecumnmgcrzntinial質(zhì)量％6.20.151.50.010.60.090.010.010.01bal.鋅片的結(jié)構(gòu)設為縱12mm×橫12mm、厚度為0.8mm。此外，鋅片的甲酸處理的時間設為5分鐘。然后，將金屬構(gòu)件改變?yōu)楦吖桎X合金3、4，如在圖7中所示的剖視圖，高硅鋁合金3、4的上部的較細的直徑的一側(cè)隔著片21地接合在一起。接合溫度設為430℃和490℃。其他利用與實驗1同樣的制作方法，制作了有有機酸處理、無有機酸處理、無片的接頭的試樣。在各個接頭的各高硅鋁合金3、4的較粗的直徑的一側(cè)勾掛拉伸試驗用的夾具，進行了拉伸試驗，測量了抗拉強度σ。在圖8a中表示在接合溫度設為430℃的情況下的有無處理與抗拉強度之間的關(guān)系，在圖8b中表示在接合溫度設為490℃的情況下的有無處理與抗拉強度之間的關(guān)系。由圖8a和圖8b可知，在任意的接合溫度下，通過在甲酸中煮沸鋅片，與使用了無處理的鋅片的情況相比，抗拉強度都增加。此外，由圖8a可知，在接合溫度為430℃的情況下，通過在甲酸中煮沸鋅片，能夠得到具有使用了無處理的鋅片的情況的大約1.3倍的抗拉強度的接頭。由圖8b可知，在接合溫度為490℃的情況下，通過在甲酸中煮沸鋅片，能夠得到具有比使用了無處理的鋅片的情況高大約20mpa的抗拉強度的接頭。比較圖8a和圖8b可知，與接合溫度為490℃的情況相比，在接合溫度為430℃的情況下能夠得到更高的抗拉強度。并且，在接合溫度為430℃的情況下，對鋅片進行甲酸處理的效果更好。(實驗3)a6061鋁合金的接合作為所接合的兩個金屬構(gòu)件，如在圖9中所示的立體圖，準備了下部的直徑為20mm、高度為10mm、上部的直徑為10mm、高度為10mm的兩個a6061鋁合金5、6。然后，利用電解研磨對兩個a6061鋁合金5、6的接合面進行了精加工。使用的a6061鋁合金5、6的化學組成如下述的表7。【表7】元素sifecumnmgcrzntial質(zhì)量％0.680.300.310.111.000.160.050.02bal.將金屬構(gòu)件改變?yōu)閍6061鋁合金5、6，如在圖10中所示的剖視圖，將a6061鋁合金5、6的上部的較細的直徑的一側(cè)隔著片21接合在一起。接合溫度設為430℃和440℃。其他利用與實驗2相同的制作方法制作了有有機酸處理、無有機酸處理、無片的接頭的試樣。在各個接頭的各a6061鋁合金5、6的較粗的直徑的一側(cè)勾掛拉伸試驗用的夾具，進行了拉伸試驗，測量了抗拉強度σ。在圖11a中表示在接合溫度設為430℃的情況下的有無處理與抗拉強度之間的關(guān)系，在圖11b中表示在接合溫度設為440℃的情況下的有無處理與抗拉強度之間的關(guān)系。由圖11a和圖11b可知，在任意的接合溫度下，通過在甲酸中煮沸鋅片，與使用了無處理的鋅片的情況相比，抗拉強度都增加。此外，由圖11a可知，在接合溫度為430℃的情況下，通過在甲酸中煮沸鋅片，能夠得到具有使用了無處理的鋅片的情況的大約1.3倍的抗拉強度的接頭。由圖11b可知，在接合溫度為440℃的情況下，通過在甲酸中煮沸鋅片，能夠得到具有比使用了無處理的鋅片的情況高大約15mpa的抗拉強度的接頭。比較圖11a和圖11b，在接合溫度為430℃的情況下，對鋅片進行甲酸處理的效果更好。(實驗4)醋酸處理將對鋅片進行處理的有機酸從甲酸改變?yōu)榇姿?，與甲酸處理的情況相同地進行了抗拉強度的測量。金屬構(gòu)件使用了與實驗1相同的a5052鋁合金1、2。(最佳處理時間的研究)首先，對醋酸處理的最佳處理時間進行了研究。將鋅片的厚度固定為0.1mm，將醋酸處理的時間改變?yōu)?(無處理)、2分、8分鐘、12分鐘、18分鐘，分別制作了接合用是片21。然后，使片21介于接合面之間，將兩個a5052鋁合金1、2接合在一起。接合溫度設為440℃，利用改變了醋酸處理的時間的片進行接合，制作了接頭。與實驗1同樣地對接合得到的接頭進行拉伸試驗，測量了抗拉強度σ。在圖12中表示處理時間與抗拉強度之間的關(guān)系。由圖12可知，處理8分鐘的試樣的抗拉強度最大，若處理時間增加到12分鐘，則抗拉強度下降。于是，最佳處理時間是8分鐘，比甲酸處理的5分鐘長。(片的厚度的研究)接著，對片的厚度多厚較好進行了研究。首先，將厚度改變?yōu)?.1mm、0.8mm、2.0mm，分別準備了鋅片。將醋酸處理的時間固定為在圖12中得到最大的抗拉強度的8分鐘，像上述那樣改變鋅片的厚度，分別制作了接合用的片21。然后，使片21介于接合面之間，將兩個a5052鋁合金1、2接合在一起。接合溫度設為440℃，改變鋅片的厚度，利用醋酸處理過的片進行接合，制作了接頭。對接合得到的接頭進行了拉伸試驗，測量了抗拉強度σ。在圖13中表示鋅片的厚度和有無處理與抗拉強度之間的關(guān)系。另外，在圖13中，片的無處理和0厚度(無片)的各數(shù)據(jù)使用了與圖5b相同的數(shù)據(jù)，未使用片的情況的抗拉強度為2.01mpa。由圖13可知，在利用醋酸處理的情況下，也是隨著鋅片的厚度的増加，抗拉強度増加，若鋅片的厚度超過0.8mm，則抗拉強度的増加變緩。此外，由圖13可知，在接合溫度為440℃的情況下，通過在醋酸中煮沸鋅片，能夠得到具有使用了無處理的鋅片的情況的大約4倍的抗拉強度的接頭。并且，在圖14中歸納表示了圖5b的甲酸處理的結(jié)果和圖13b的醋酸處理的結(jié)果。由圖14可知，利用醋酸處理的情況能夠比利用甲酸處理的情況達到更高的強度。附圖標記說明1、2、a5052鋁合金；3、4、高硅鋁合金；5、6、a6061鋁合金；21、片。當前第1頁12