CN110958928B

CN110958928B - 金属部件的焊接结构的制造方法，以及金属部件的焊接结构

Info

Publication number: CN110958928B
Application number: CN201880049175.8A
Authority: CN
Inventors: 杉村幸晖; 后藤和宏; 桑原铁也; 平井宏树; 小野纯一; 田中彻儿; 中山治; 浜田和明; 宫本贤次
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2017-07-25
Filing date: 2018-05-30
Publication date: 2022-03-29
Anticipated expiration: 2038-05-30
Also published as: CN110958928A; US20200141434A1; DE112018003810T5; JPWO2019021623A1; WO2019021623A1; JP7174361B2

Abstract

一种用于制造金属部件的焊接结构的方法，该方法包括：准备步骤，其中准备由Al基合金构成的Al合金部件和主要由Cu构成的Cu部件；以及焊接步骤，其中将Al合金部件和Cu部件布置为彼此相对，并且通过用激光束从Al合金部件侧照射部件，从而将Al合金部件和Cu部件彼此焊接。Al基合金包含1质量％以上17质量％以下的Si、0.05质量％以上2.5质量％以上的Fe和0.05质量％以上2.5质量％以上的Mn中的任一者作为添加元素；并且激光束的照射条件满足输出功率为550W以上并且扫描速度为10mm/sec以上。

Description

金属部件的焊接结构的制造方法，以及金属部件的焊接结构

技术领域

本发明涉及金属部件的焊接结构的制造方法以及金属部件的焊接结构。

本申请要求基于在2017年7月25日提交的日本专利申请No.2017-144031的优先权，并且将该日本申请的整个说明书通过引用方式并入本文。

背景技术

作为通过焊接Al部件和Cu部件而形成的金属部件的焊接结构，例如，已知有在专利文献1中通过连接不同种类的金属而形成的结构。这种通过连接不同种类的金属而形成的结构是通过如下方式制造的：将由铜制成的第一金属部分和由铝制成的第二金属部分彼此堆叠，然后通过加压和加热使它们彼此接合。这种通过连接不同种类的金属而形成的结构包括位于第一金属部分和第二金属部分彼此连接处的中间部分。中间部分包括在远离与第一金属部分的界面的方向上堆叠的第一合金部分、海-岛结构和积层结构。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利特开No.2014-97526

发明内容

根据本公开的一种制造金属部件的焊接结构的方法包括：

准备由Al基合金制成的Al合金部件和包含Cu作为主要成分的Cu部件的准备步骤；以及

从Al合金部件侧向设置为彼此相对的Al合金部件和Cu部件照射激光，并且将Al合金部件和Cu部件彼此焊接。

Al基合金包含以下元素中的一者作为添加元素：1质量％以上17质量％以下的Si；0.05质量％以上2.5质量％以下的Fe；以及0.05质量％以上2.5质量％以下的Mn。

激光照射条件满足输出功率为550W以上，并且扫描速度为10mm/sec以上。

根据本公开的第一金属部件的焊接结构包括：

包含1质量％以上17质量％以下的Si的Al合金部件；

包含Cu作为主要成分的Cu部件；以及

通过使Al合金部件和Cu部件的各材料熔融并固化而形成的焊接部分。

焊接部分包括通过在远离与Cu部件的界面的方向上依次堆叠以下相而形成的堆叠结构：

包含Cu₉Al₄并且不包含Si的γ₂相，

包含Cu₃Al₂并且不包含Si的δ相，以及

包含Al₂Cu和Si的θ相。

根据本公开的第二金属部件的焊接结构包括：

包含0.05质量％以上2.5质量％以下的Fe的Al合金部件；

包含Cu作为主要成分的Cu部件；以及

焊接部分包括通过在远离与Cu部件的界面的方向上依次堆叠以下相形成的堆叠结构：

包含Cu₉Al₄并且不包含Fe的γ₂相，

包含Cu₃Al₂和Fe的δ相

包含Al₂Cu和Fe的内侧θ相，以及

包含Al₂Cu并且不包含Fe的外侧θ相。

根据本公开的第三金属部件的焊接结构包括：

包含0.05质量％以上2.5质量％以下的Mn的Al合金部件；

包含Cu作为主要成分的Cu部件；以及

包含Cu₉Al₄并且不包含Mn的γ₂相，

包含Cu₃Al和Mn的β相，以及

包含Al₂Cu并且不包含Mn的θ相。

附图描述

图1为示出了根据实施方案的示意性金属部件的焊接结构的截面图。

图2为以放大的方式示出了在根据实施方案的第一金属部件的焊接结构中的焊接部分与Cu部件的界面处和界面附近的一部分的显微镜照片。

图3为以放大的方式示出了在根据实施方案的第一金属部件的焊接结构中的Cu部件侧的海-岛结构的一部分的显微镜照片。

图4为以放大的方式示出了由图3中的实线矩形包围的区域的显微镜照片。

图5为以放大的方式示出了根据实施方案的第一金属部件的焊接结构中的积层结构处和积层结构附近的一部分的显微镜照片。

图6为以放大的方式示出了根据实施方案的第二金属部件的焊接结构中的焊接部分与Cu部件的界面处和界面附近的一部分的显微镜照片。

图7为以放大的方式示出了根据实施方案的第二金属部件的焊接结构中的Cu部件侧的海-岛结构的一部分的显微镜照片。

图8为以放大的方式示出了由图7中的实线矩形包围的区域的显微镜照片。

图9为以放大的方式示出了由图7中的虚线矩形包围的区域的显微镜照片。

图10为以放大的方式示出了根据实施方案的第三金属部件的焊接结构中的焊接部分与Cu部件的界面处和界面附近的一部分的显微镜照片。

图11为以放大的方式示出了根据实施方案的第三金属部件的焊接结构中的Cu部件侧的海-岛结构的一部分的显微镜照片。

图12为以放大的方式示出了由图11中的实线矩形包围的区域的显微镜照片。

图13为示出了在试样No.1-1的金属部件的焊接结构中，通过对焊接部分与Cu部件的界面处和界面附近的一部分进行线分析获得的结果的图。

图14为示出了在试样No.1-2的金属部件的焊接结构中，通过对焊接部分与Cu部件的界面处和界面附近的一部分进行线分析获得的结果的图。

图15为示出了在试样No.1-3的金属部件的焊接结构中，通过对焊接部分与Cu部件的界面处和界面附近的一部分进行线分析获得的结果的图。

具体实施方式

[本公开要解决的问题]

希望可以稳定地制造具有优异的接合强度的金属部件的焊接结构。上述金属部件的焊接结构的接合强度优异，但是根据条件，可能无法制造如上所述的这种具有优异的接合强度的金属部件的焊接结构。

因此，本公开的目的在于提供一种制造金属部件的焊接结构的方法，通过该方法可以制造具有优异的接合强度的金属部件的焊接结构。

此外，另一目的在于提供一种具有优异的接合强度的金属部件的焊接结构。

[本公开的有利效果]

根据本公开的制造金属部件的焊接结构的方法，可以制造具有优异的接合强度的金属部件的焊接结构。

根据本公开的第一金属部件的焊接结构至第三金属部件的焊接结构的接合强度优异。

<<本发明的实施方案的描述>>

首先将列举并阐述本发明的实施方案。

(1)根据本发明的一个实施方案的一种制造金属部件的焊接结构的方法包括：

从Al合金部件侧向设置为彼此相对的Al合金部件和Cu部件照射激光，并且将Al合金部件和Cu部件彼此焊接的焊接步骤。

根据上述构成，可以稳定地制造具有优异的接合强度的金属部件的焊接结构。这是因为，使添加元素的含量满足其各自的范围，并且使激光输出功率和激光扫描速度满足其各自的范围，从而能够制造包括焊接部分的金属部件的焊接结构，该焊接部分具有堆叠结构，该堆叠结构有助于缓和作用于焊接部分(在与Cu部件的界面处和界面附近的部分)的应力，这将在下文中具体描述。

当这些附加元素的含量为它们各自的下限值以上时，可以形成堆叠结构(在下文中描述)。当这些添加元素的含量为它们各自的上限值以下时，可以抑制导电率的过度降低。

当激光输出功率为550W以上时，Cu部件的表面可以熔融从而使得Al合金部件和Cu部件彼此焊接。

当激光扫描速度为10mm/sec以上时，扫描速度不会过慢，并且焊接Al合金部件和Cu部件所需的时间不会过度延长，结果是可以提高生产率。

(2)作为制造金属部件的焊接结构的方法的一个实施方案，激光照射条件满足输出功率为850W以下，并且扫描速度为90mm/sec以下。

当激光输出功率为850W以下时，输出功率不会过度增加。当激光扫描速度为90mm/sec以下时，扫描速度不会过快，结果是Cu部件的表面可以熔融。

(3)作为制造金属部件的焊接结构的方法的一个实施方案，激光为光纤激光。

根据上述构成，Al合金部件和Cu部件容易相互焊接。

(4)作为制造金属部件的焊接结构的方法的一个实施方案，照射激光以使得贯通Cu部件。

根据上述构成，在Cu部件的与Al合金部件相反的一侧形成焊接痕迹。因此，可以容易地分辨出Al合金部件和Cu部件彼此焊接。认为当Cu熔融到能够足以贯通Cu部件时，会形成脆性的Al₂Cu，从而降低接合强度。然而，当准备上述Al合金部件并在上述激光照射条件下照射激光时，可以使脆性Al₂Cu的尺寸减小。由此，可以抑制接合强度的降低，这能够制造这样的金属部件的焊接结构，该金属部件的焊接结构所具有的接合强度与部分Cu部件熔融的情况下的接合强度相当。

(5)根据本发明的一个实施方案的第一金属部件的焊接结构包括：

包含1质量％以上17质量％以下的Si的Al合金部件；

包含Cu作为主要成分的Cu部件；以及

包含Cu₉Al₄并且不包含Si的γ₂相，

包含Cu₃Al₂并且不包含Si的δ相，以及

包含Al₂Cu和Si的θ相。

上述构成使Al合金部件和Cu部件之间的接合强度优异。这是因为，Al合金部件和Cu部件之间的焊接部分在与Cu部件的界面处包括堆叠结构，使得可以抑制Cu部件和焊接部分之间的界面处的接合强度的降低。

(6)根据本发明的一个实施方案的第二金属部件的焊接结构包括：

包含0.05质量％以上2.5质量％以下的Fe的Al合金部件；

包含Cu作为主要成分的Cu部件；以及

包含Cu₉Al₄并且不包含Fe的γ₂相，

包含Cu₃Al₂和Fe的δ相

包含Al₂Cu和Fe的内侧θ相，以及

包含Al₂Cu并且不包含Fe的外侧θ相。

与第一金属部件的焊接结构中类似，上述构成使Al合金部件和Cu部件之间的结合强度优异。

(7)根据本发明的一个实施方案的第三金属部件的焊接结构包括：

包含0.05质量％以上2.5质量％以下的Mn的Al合金部件；

包含Cu作为主要成分的Cu部件；以及

包含Cu₉Al₄并且不包含Mn的γ₂相，

包含Cu₃Al和Mn的β相，以及

包含Al₂Cu并且不包含Mn的θ相。

(8)作为第一金属部件的焊接结构的一个实施方案，焊接部分包括海-岛结构，该海-岛结构包括：

包含Al₂Cu和Si的多个岛部，并且多个岛部分散在堆叠结构的与所述界面相反的一侧上；以及

包含纯Al和Si的海部，并且海部介于多个岛部之间。

根据上述构成，通过海-岛结构增加了焊接部分中的各岛部的表面积，易于使作用于焊接部分(在与Cu部件的界面处和界面附近)的应力分散，从而使Al合金部件和Cu部件之间的接合强度更加优异。

(9)作为其中焊接部分包括海-岛结构的第一金属部件的焊接结构的一个实施方案，岛部之间的距离为10μm以下。

当上述距离为10μm以下时，岛部之间的距离不会过宽，使得裂纹不易于线性蔓延，从而使Al合金部件和Cu部件之间的接合强度更加优异。

(10)作为第二金属部件的焊接结构的一个实施方案，焊接部分包括海-岛结构，该海-岛结构包括：

包含Al₂Cu和Fe的多个粗大岛部，并且多个粗大岛部分散在堆叠结构的与所述界面相反的一侧上；

包含纯Al的多个微细岛部，并且多个微细岛部分散在多个粗大岛部之间；以及

包含Al₂Cu和Fe的三维网状海部，并且三维网状海部介于粗大岛部和微细岛部之间。

根据上述构成，通过海-岛结构增加了焊接部分中的各粗大岛部的表面积，易于使作用于焊接部分的应力分散，从而使Al合金部件和Cu部件之间的接合强度更加优异。

(11)作为第三金属部件的焊接结构的一个实施方案，焊接部分包括海-岛结构，该海-岛结构包括：

包含Al₂Cu和Mn的多个粗大岛部，并且多个粗大岛部分散在堆叠结构的与所述界面相反的一侧上；

包含Al₂Cu和Mn的三维网状海部，并且三维网状海部介于粗大岛部和微细岛部之间。

(12)作为其中焊接部分具有海-岛结构的上述第二和第三金属部件的焊接结构的一个实施方案，粗大岛部之间的距离为10μm以下。

当上述距离为10μm以下时，粗大岛部之间的距离不会过宽，使得裂纹不易于线性蔓延，从而使Al合金部件和Cu部件之间的接合强度更加优异。

(13)作为其中焊接部分具有海-岛结构的上述第一至第三金属部件的焊接结构的一个实施方案，焊接部分在海-岛结构的与堆叠结构相反的一侧上具有包含Al₂Cu和纯Al的积层结构。

根据上述构成，通过积层结构增加了焊接部分中的Al₂Cu的表面积，易于使作用于焊接部分的应力分散，从而使Al合金部件和Cu部件之间的接合强度更加优异。

(14)作为上述第一至第三金属部件的焊接结构的一个实施方案，焊接部分贯通Cu部件。

根据上述构成，在Cu部件的与Al合金部件相反的一侧的表面上形成有焊接痕迹。因此，可以容易地分辨出Al合金部件和Cu部件彼此焊接。此外，接合强度的优异程度与在部分Cu部件发生熔融的情况中的程度相当。

<<本发明的实施方案的细节>>

以下将描述本发明的实施方案的细节。将按照以下列顺序依次描述实施方案：制造金属部件的焊接结构的方法，以及金属部件的焊接结构。根据Al合金部件中添加元素的种类，按照第一金属部件的焊接结构、第二金属部件的焊接结构和第三金属部件的焊接结构的顺序依次描述金属部件的焊接结构。

[制造金属部件的焊接结构的方法]

在本文中，将参考图1对根据实施方案的制造金属部件的焊接结构的方法进行适当描述。根据实施方案的制造金属部件的焊接结构的方法包括：准备Al合金部件2和Cu部件3的准备步骤；以及向Al合金部件2和Cu部件3照射激光，以便使其彼此焊接的焊接步骤。制造金属部件的焊接结构的方法的一个特征为，在准备步骤中准备具有特定组成的Al合金部件2，并且在焊接步骤中以特定的照射条件照射激光。在下文中将描述各步骤的细节。在以下说明书中，将照射激光的一侧定义为前表面(图1中的上侧)，将与前表面相反的一侧定义为后表面(图1中的下侧)，并且将前后方向定义为厚度方向。

[准备步骤]

在准备步骤中，准备Al合金部件2和Cu部件3。

(Al合金部件)

Al合金部件2由Al基合金制成。Al基合金包含Al(铝)作为主要成分，并且包含Si(硅)、Fe(铁)和Mn(锰)中的一种元素作为添加元素。该Al基合金能够包含不可避免的杂质。

Si的含量为1质量％以上17质量％以下，优选为2.5质量％以上15质量％以下，并且进一步优选为4质量％以上13质量％以下。Fe的含量为0.05质量％以上2.5质量％以下，优选为0.25质量％以上2质量％以下，并且进一步优选为0.5质量％以上1.5质量％以下。Mn的含量为0.05质量％以上2.5质量％以下，优选为0.25质量％以上2质量％以下，进一步优选为0.5质量％以上1.5质量％以下。当这些添加元素的含量为它们各自的下限值以上时，可以形成包括堆叠结构5a(5b、5c)的焊接部分4，将在下文中参考图2(图6和图10)描述堆叠结构5a(5b、5c)。当这些添加元素的含量为它们各自的上限值以下时，可以抑制导电率的过度降低。

可以适当地选择Al合金部件2的形状，并且代表性的形状为板状。可以适当地选择Al合金部件2的厚度，例如为0.2mm以上1.2mm以下，进一步为0.25mm以上0.9mm以下，并且特别为0.3mm以上0.6mm以下。

(Cu部件)

Cu部件3包含Cu(铜)作为主要成分，这是指纯铜和Cu基合金。Cu部件3能够包含不可避免的杂质。Cu基合金的添加元素为选自(例如)Si、Fe、Mn、Ti、Mg、Sn、Ag、In、Sr、Zn、Ni、Al和P中的一种以上元素。这些添加元素的含量可以适当地选择以落于不会发生导电率过度降低的范围内。添加元素的总含量优选为(例如)0.001质量％以上0.1质量％以下，进一步优选为0.005质量％以上0.07质量％以下，并且特别优选为0.01质量％以上0.05质量％以下。

可以适当地选择Cu部件3的形状，并且代表性的形状为与Al合金部件2一样呈板状。可以适当地选择Cu部件3的厚度，并且(例如)为0.15mm以上0.6mm以下，进一步为0.25mm以上0.5mm以下，并且特别为0.35mm以上0.4mm以下。

[焊接步骤]

在焊接步骤中，将Al合金部件2和Cu部件3彼此焊接。该焊接以这样的方式进行：将Al合金部件2和Cu部件3设置为彼此相对，并从Al合金部件2侧向Al合金部件2和Cu部件3照射激光。这使得制造出金属部件的焊接结构1(1A至1C)，其中Al合金部件2和Cu部件3通过焊接部分4彼此接合，而焊接部分4是通过使Al合金部件2和Cu部件3的材料熔融并固化而形成的。

照射激光，从而由照射激光的Al合金部件2的前表面向后表面熔融，并且使Cu部件3中与Al合金部件2的熔融部分相对的区域的至少一部分熔融。根据激光照射条件，使Cu部件3的前表面和后表面与Al合金部件2以相同的方式熔融。在这种情况下，已经熔融和固化的焊接部分4贯通Cu部件3。当焊接部分4贯通Cu部件3时，在Cu部件3的后表面上形成焊接痕迹(未在图中示出)。因此，可以容易地分辨出Al合金部件2和Cu部件3彼此焊接。据认为，使Cu充分熔融以贯通Cu部件3会导致脆性Al₂Cu的形成(在下文中描述)，从而使接合强度劣化。然而，当准备Al合金部件2并且在特定的激光照射条件下用激光照射时，可以使脆性Al₂Cu的尺寸减小。因此，能够制造这样的金属部件的焊接结构1，该金属部件的焊接结构1的接合强度与在Cu部件的一部分熔融的情况中的接合强度相当。

激光只要为使Al合金部件2和Cu部件3熔融并且彼此焊接的类型即可。激光的类型可以包括介质为固体的固态激光，并且优选为(例如)选自光纤激光、YAG激光和YVO4激光中的一种类型。这些激光容易使Al合金部件2和Cu部件3彼此焊接。这些激光还包括介质掺杂有各种材料的已知激光。也就是说，对于上述光纤激光，(例如)作为其介质的光纤芯部掺杂有稀土元素等，或掺杂有Yb等。对于YAG激光，其介质可以掺杂有Nd、Er等。对于YVO4激光，其介质可以掺杂有Nd等。

激光照射条件可以根据Al合金部件2或Cu部件3的厚度、焊接部分4的厚度、激光的类型等适当地选择。优选地，将激光照射条件设定为能够足以贯通Cu部件3。

激光输出功率为550W以上。当激光输出功率为550W以上时，Cu部件3的表面可以熔融以使Al合金部件2和Cu部件3彼此焊接。优选的是激光输出功率为850W以下。当激光输出功率为850W以下时，可以防止过高的输出功率。激光输出功率优选为570W以上830W以下，并且进一步优选为600W以上800W以下。

激光扫描速度为10mm/sec以上。当激光扫描速度为10mm/sec以上时，扫描速度不会过慢，并且焊接Al合金部件2和Cu部件3所需的时间不会过度延长，结果是可以提高生产率。激光扫描速度优选为90mm/sec以下。当激光扫描速度为90mm/sec以下时，扫描速度不会过快，结果是Cu部件3的表面可以熔融。激光扫描速度优选为15mm/sec以上60mm/sec以下，并且进一步优选为20mm/sec以上30mm/sec以下。可以适当地选择激光扫描方向，并且定义为与图1所示的纸面垂直的方向。

优选的是在照射激光期间使用的辅助气体为氮气。优选的是，辅助气体的照射方向与激光的照射方向正交。

[作用和效果]

根据制造金属部件的焊接结构的方法，可以稳定地制造接合强度优异的金属部件的焊接结构。

[第一金属部件的焊接结构]

参考图1至图5，将在下文中对第一金属部件的焊接结构1A进行描述。第一金属部件的焊接结构1A包括Al合金部件2、Cu部件3以及接合Al合金部件2和Cu部件3的焊接部分4(图1)。可以通过上述的制造金属部件的焊接结构的方法制造第一金属部件的焊接结构1A。第一金属部件的焊接结构1A的一个特征为，焊接部分4包括具有特定组成和特定结构的堆叠结构5a(图2)。图2为以放大的方式示出了图1中由虚线圆包围的部分的显微镜照片，并且也以放大的方式示出了焊接部分4与Cu部件3的界面处和界面附近的一部分的显微镜照片。图3为以放大的方式示出了图2中在Cu部件侧的海-岛结构6a的一部分的显微镜照片。图4为以放大的方式示出了由图3中的实线矩形包围的区域的透射电子显微镜照片。图5为以放大的方式示出了在图2的积层结构7处和附近的一部分的显微镜照片。

[Al合金部件]

Al合金部件2包含Al作为主要成分，并且由包含Si作为添加元素的Al基合金形成(图1)。该Al合金部件2能够包含不可避免的杂质。Si的含量如上所述，并且为1质量％以上17质量％以下。Si的适当含量和Al合金部件2的适当厚度如上所述。认为Al合金部件2的厚度是除焊接部分4以外的Al合金部件2的部分的厚度。

[Cu部件]

Cu部件3包含Cu作为主要成分，其是指纯铜和Cu基合金。Cu部件3的组成如在上述制造方法中所述。在这种情况下，Cu部件3为纯铜。在这种情况下，Cu部件3具有板状形状，并且其合适的厚度如上所述。与Al合金部件2中类似，认为Cu部件3的厚度是除焊接部分4以外的Cu部件3的部分的厚度。

[焊接部分]

焊接部分4用于接合Al合金部件2和Cu部件3，并且焊接部分4是通过使Al合金部件2和Cu部件3的材料熔融并固化而形成的。也就是说，在本实施例中，焊接部分4的主要构成元素为Al、Si和Cu。在金属部件的焊接结构1A的厚度方向上形成有焊接部分4的区域限定为从Al合金部件2的表面延伸至Cu的至少一部分的区域。也就是说，焊接部分4在Al合金部件2的前表面和Al合金部件2的后表面之间贯通Al合金部件2。优选的是，形成有焊接部分4的该区域延伸到Cu部件3的后表面。也就是说，优选的是焊接部分4在Cu部件3的前表面和Cu部件3的后表面之间贯通该Cu部件。这使得在Cu部件3的后表面形成焊接痕迹。因此，可以容易地分辨出Al合金部件2与Cu部件3彼此焊接。该焊接部分4包括堆叠结构5a、海-岛结构6a和积层结构7(图2至5)。

(堆叠结构)

堆叠结构5a在与Cu部件3的界面处形成，并且通过在远离该界面的方向(与Cu部件3相反的方向)上依次堆叠γ₂相51a、δ相52a和θ相53a而形成堆叠结构5a(图4)。通过包括具有薄的相的堆叠结构5a，可以抑制Cu部件3和焊接部分4之间的界面的接合强度的降低。由此，与堆叠结构5a具有厚的相的情况相比，Al合金部件2与Cu部件3之间的接合强度更加优异。特别地，通过在Cu部件3和θ相53a之间包括两个相(在该实施例中为γ₂相51a和δ相52a)，实现了优异的接合强度。

<γ₂相>

首先，在Cu部件3的正上方形成层状的γ₂相51a。该γ₂相51a包含Cu₉Al₄并且不包含Si。γ₂相51a的厚度为0.05μm以上0.5μm以下，并且进一步为0.1μm以上0.3μm以下。

<δ相>

然后，在γ₂相51a的正上方形成层状的δ相52a。该δ相52a包含Cu₃Al₂并且不包含Si。δ相52a的厚度为0.1μm以上0.5μm以下，并且进一步为0.15μm以上0.3μm以下。

<θ相>

然后，在δ相52a的正上方形成θ相53a。该θ相53a包括：在δ相52a侧形成的层状部分；以及从层状部分的正上方的一部分延伸到与δ相52a相反的一侧的半岛状部分。该θ相53a包含Al₂Cu和Si。该θ相53a包含Al₂Cu作为主要成分。Si的含量为0.5质量％以上1.8质量％以下，并且进一步为0.8质量％以上1.5质量％以下。

可以通过EDX(能量色散型X射线分析装置)分析各相的组成。通过TEM(透射电子显微镜)观察焊接部分4的截面，并且在远离焊接部分4与Cu部件3的界面的方向上通过EDX进行线分析，从而计算γ₂相51a和δ相52a各自的厚度。在这种情况下，在视野的数量为一个以上并且各视野中的线分析数量为三个以上的条件下进行分析，并且该分析中计算得到的厚度的平均值为γ₂相51a和δ相52a各自的厚度。将截面定义为沿着与金属部件的焊接结构1A的厚度方向和焊接部分4的纵向(垂直于图1示出的纸面的方向)正交的方向(图1示出的纸面的水平方向)截取的截面。将各视野的放大倍率设置为200000倍，并且将各视野的尺寸设置为0.65μm×0.65μm。

(海-岛结构)

在堆叠结构5a的与上述界面(在Cu部件3侧)相反的一侧形成海-岛结构6a(图3)。该海-岛结构6A包括多个岛部61a和海部63a。通过该海-岛结构6a，使焊接部分4中的各岛部61a的表面积增加，易于使作用于焊接部分4的应力分散，从而使Al合金部件2和Cu部件3之间的接合强度更加优异。

<岛部>

岛部61a分散在堆叠结构5a的与Cu部件3相反的一侧。各岛部61a包含Al₂Cu和Si。岛部61a包含Al₂Cu作为主要成分。Si的含量为0.3质量％以上1.8质量％以下，并且进一步为0.5质量％以上1.5质量％以下。优选的是Si固溶在Al₂Cu中。可以与堆叠结构5a的组成分析类似，通过EDX分析Si的含量。将Si的含量定义为存在于两个以上视野中的所有岛部61a中的Si的含量的平均值。如上所述定义截面。将各视野的放大倍率设定为10000倍，并且将各视野的尺寸设定为10μm×10μm。

岛部61a的尺寸为5μm²以上30μm²以下，并且进一步为10μm²以上20μm²以下。岛部61a的尺寸等于沿着焊接部分4的截面存在于两个以上的视野中的全部岛部61a的面积的平均值。通过市售的图像解析软件计算岛部61a的面积。如上所述定义截面。将各视野的放大倍率设定为10000倍，并且将各视野的尺寸设定为10μm×10μm。

岛部61a之间的距离优选为10μm以下。这防止了岛部61a之间的距离过长，使得可以抑制裂纹的线性蔓延。岛部61a之间的距离进一步优选为7μm以下，并且特别优选为5μm以下。例如，岛部61a之间距离的下限为0.5μm以上。这防止了岛部61a之间的距离过窄，使得作用于焊接部分4(在与Cu部件3的界面处和界面附近的部分)上的应力容易分散。岛部61a之间的距离是指岛部61a的中心点之间在沿着与焊接部分4和Cu部件3之间的界面正交的方向上的长度。在这种情况下，在两个以上的视野中，为各视野设定五条以上与上述界面正交的假想线。然后，测量各假想线上的岛部61a之间的距离的长度，以获得在所有假想线上的长度的平均值。如上所述限定截面和视野。

<海部>

海部63a介于岛部61a之间。该海部63a形成为三维网状形状。该海部63a也介于岛部61a和堆叠结构5a的θ相53a之间。海部63a包含纯Al和Si。该海部63a包含纯Al作为主要成分。Si的含量为0.5质量％以上15质量％以下，并且进一步为0.7质量％以上13质量％以下。优选的是Si固溶于纯Al中。

(积层结构)

积层结构7形成在海-岛结构6a的与堆叠结构5a相反的一侧(图2和5)。该积层结构7由Al₂Cu制成的Al₂Cu层和纯Al制成的纯Al层形成。通过积层结构7，增加了焊接部分4中的Al₂Cu层的表面面积，易于使作用于焊接部分4的应力分散。在该积层结构7中，更优选为随机地设置Al₂Cu层和纯Al层，使得Al₂Cu层和纯Al层在各个方向上堆叠，而不是Al₂Cu层和纯Al层在一个方向上堆叠。由此，作用于焊接部分4的应力更容易分散。

[第二金属部件的焊接结构]

参考图1、图6至9，将在下文中对第二金属部件的焊接结构1B进行描述。第二金属部件的焊接结构1B与第一金属部件的焊接结构1A的相同之处在于：第二金属部件的焊接结构1B包括Al合金部件2、Cu部件3和焊接部分4；但是与第一金属部件的焊接结构1A的不同之处在于Al合金部件2的组成以及焊接部分4的组成和结构。在下文中着重于与第一金属部件的焊接结构1A的不同之处进行描述，并且不再重复对相同的构造和相同的效果进行描述。这同样适用于将在下文中描述的第三金属部件的焊接结构1C。可以通过与第一金属部件的焊接结构1A相同的方式，通过上述制造金属部件的焊接结构的方法制造第二金属部件的焊接结构1B。与图2类似，图6为以放大的方式示出了图1中由虚线圆包围的部分的显微镜照片，并且也以放大的方式示出了焊接部分4与Cu部件3的界面处和界面附近的一部分的显微镜照片。图7为以放大的方式示出了图6中位于Cu部件3侧的海-岛结构6b的一部分的显微镜照片。图8为以放大的方式示出了由图7中的实线矩形包围的区域的透射电子显微镜照片。图9为以放大的方式示出了在由图7的虚线矩形包围的区域的透射电子显微镜照片。

[Al合金部件]

Al合金部件2包含Al作为主要成分，并且由包含Fe作为添加元素的Al基合金形成(图1)。该Al合金部件2能够包含不可避免的杂质。Fe的含量如上所述，并且为0.05质量％以上2.5质量％以下，优选为0.25质量％以上2质量％以下，并且进一步优选为0.5质量％以上1.5质量％以下。

[焊接部分]

与第一金属部件的焊接结构1A类似，焊接部分4包括堆叠结构5b、海-岛结构6b和积层结构7(图6)。该焊接部分4与第一金属部件的焊接结构1A的不同之处在于：焊接部分4的主要构成元素为Al、Fe和Cu，并且堆叠结构5b和海-岛结构6b的组成和结构也不同。

(堆叠结构)

堆叠结构5b是通过在远离与Cu部件3的界面的方向上依次堆叠γ₂相51b、δ相52b、内侧θ相531b和外侧θ相532b而形成的(图8)。

<γ₂相>

首先，在Cu部件3的正上方形成层状的γ₂相51b。该γ₂相51b包含Cu₉Al₄并且不包含Fe。γ₂相51b的厚度为0.05μm以上0.5μm以下，并且进一步为0.1μm以上0.3μm以下。

<δ相>

然后，在γ₂相51b的正上方形成层状的δ相52b。该δ相52b包含Cu₃Al₂和Fe。该δ相52b包含Cu₃Al₂作为主要成分。Fe的含量为0.8质量％以上2.2质量％以下，并且进一步为1.2质量％以上1.8质量％以下。δ相52b的厚度为0.05μm以上0.5μm以下，并且进一步为0.1μm以上0.3μm以下。

<内侧θ相>

在δ相52b的正上方形成内侧θ相531b。该内侧θ相531b包括：在δ相52b侧形成的层状部分；以及从层状部分的正上方的部分延伸向与δ相52b相反的一侧的半岛状部分。内侧θ相531b包含Al₂Cu和Fe。该内侧θ相531b包含Al₂Cu作为主要成分。Fe的含量为0.8质量％以上2.2质量％以下，并且进一步为1.2质量％以上1.8质量％以下。

<外侧θ相>

在内侧θ相531b的正上方形成外侧θ相532b。该外侧θ相531b包括在内侧θ相531b的层状部分和半岛状部分的正上方形成的层状部分。外侧θ相532b包含Al₂Cu并且不包含Fe。

(海-岛结构)

海-岛结构6b包括多个粗大岛部61b、多个微细岛部62b和海部63b(图7和9)。通过海-岛结构6b，增加了焊接部分4中的粗大岛部61b的表面积，使得作用于焊接部分4的应力容易分散。

<粗大岛部>

粗大岛部61b分散在堆叠结构5b的与Cu部件3侧相反的一侧。该粗大岛部61b包含Al₂Cu和Fe。粗大岛部61b包含Al₂Cu作为主要成分。Fe的含量为0.05质量％以上1质量％以下，并且进一步为0.2质量％以上0.6质量％以下。Fe优选固溶在Al₂Cu中。粗大岛部61b的尺寸为5μm²以上30μm²以下，并且进一步为10μm²以上30μm²以下。测量粗大岛部61b的尺寸的方法与测量第一金属部件的焊接结构1A中的岛部61a的方法相同。粗大岛部61b之间的距离的适当范围与上述岛部61a之间的适当距离相同。这防止了粗大岛部61b之间的距离过长，使得可以抑制裂纹的线性蔓延。该距离测量方法与上述测量岛部61a之间的距离的方法相同。

<微细岛部>

微细岛部62b分散在粗大岛部61b之间。在粗大岛部61b中，各微细岛部62b形成在粗大岛部61b和海部63b之间，或者介于海部63b中，也就是说，被海部63b包围。该微细岛部62b包含纯Al。微细岛部62b能够包含Fe。微细岛部62b中的Fe的含量为0.05质量％以上1质量％以下，并且进一步为0.2质量％以上0.6质量％以下。Fe优选固溶在纯Al中。微细岛部62b的尺寸为0.2μm²以上1μm²以下，并且进一步为0.4μm²以上0.7μm²以下。测量微细岛部62b的尺寸的方法如上所述，不同之处在于视野的放大倍率和视野的尺寸。将各视野的放大倍率设定为50000倍，并且将各视野的尺寸设定为2.7μm×2.7μm。

<海部>

海部63b介于粗大岛部61b和微细岛部62b之间。该海部63b形成为三维网状形状。该海部63b也介于粗大岛部61b和堆叠结构5b的外侧θ相532b之间。海部63b包含Al₂Cu和Fe。该海部63b包含Al₂Cu作为主要成分。Fe的含量为0.5质量％以上10质量％以下，并进一步为1质量％以上8质量％以下。

[第三金属部件的焊接结构]

参考图1、图10至12，将在下文中对第三金属部件的焊接结构1C进行描述。第三金属部件的焊接结构1C与第一和第二金属部件的焊接结构1A和1B的类似之处在于：第三金属部件的焊接结构1C包括Al合金部件2、Cu部件3和焊接部分4；但是与第一和第二金属部件的焊接结构1A和1B的不同之处在于焊接部分4的组成和结构。可以通过与第一和第二金属部件的焊接结构1A和1B相同的方式，通过上述制造金属部件的焊接结构的方法制造第三金属部件的焊接结构1C。与图2和6类似，图10为以放大的方式示出了在图1中由虚线圆包围的部分的显微镜照片，并且也以放大的方式示出了焊接部分4与Cu部件3的界面处和界面附近的一部分的显微镜照片。图11为以放大的方式示出了图10中位于Cu部件3侧的海-岛结构6c的一部分的显微镜照片。图12为以放大的方式示出了由图11中的实线矩形包围的区域的透射电子显微镜照片。

[Al合金部件]

Al合金部件2包含Al作为主要成分，并且由包含Mn作为添加元素的Al基合金形成(图1)。该Al合金部件2能够包含不可避免的杂质。Mn的含量如上所述，并且为0.05质量％以上2.5质量％以下，优选为0.25质量％以上2质量％以下，并且进一步优选为0.5质量％以上1.5质量％以下。

[焊接部分]

与第一和第二金属部件的焊接结构1A和1B相同，焊接部分4包括堆叠结构5c、海-岛结构6c和积层结构7(图10)。该焊接部分4与第一和第二金属部件的焊接结构1A和1B的不同之处在于：焊接部分4的主要构成元素为Al、Mn和Cu，并且堆叠结构5c和海-岛结构6c各自的组成和结构也不同。

(堆叠结构)

堆叠结构5c是通过在远离与Cu部件3的界面的方向上依次堆叠γ₂相51c、β相52c和θ相53c而形成的(图12)。

<γ₂相>

首先，在Cu部件3的正上方形成层状的γ₂相51c。该γ₂相51c包含Cu₉Al₄并且不包含Mn。γ₂相51c的厚度为0.05μm以上0.5μm以下，并且进一步为0.1μm以上0.3μm以下。

<β相>

然后，在γ₂相51c的正上方形成层状的β相52c。该β相52c包含Cu₃Al₂和Mn。β相52c包含Cu₃Al₂作为主要成分。Mn的含量为0.3质量％以上2.3质量％以下，并且进一步为0.8质量％以上1.8质量％以下。β相52c的厚度为0.05μm以上0.5μm以下，并且进一步为0.1μm以上0.3μm以下。

<θ相>

然后，在β相52c的正上方形成θ相53c。该θ相53c包括在β相52c侧形成的层状部分，以及从该层状部分的正上方的一部分向与β相52c相反的一侧延伸的半岛状部分。该θ相53c包含Al₂Cu并且不包含Mn。

(海-岛结构)

海-岛结构6c与第二金属部件的焊接结构1B的相同之处在于：海-岛结构6c包括多个粗大岛部61c、多个微细岛部62c和海部63c；但是与第二金属部件的焊接结构1B的不同之处在于：粗大岛部61c和海部63c中各自包含的元素的种类都不是Fe而是Mn(图11)。也就是说，粗大岛部61c包含Al₂Cu和Mn。Mn的含量为0.05质量％以上1质量％以下，并且进一步为0.2质量％以上0.6质量％以下。Mn优选固溶在Al₂Cu中。粗大岛部61c具有与上述粗大岛部61b相同的尺寸。微细岛部62c包含纯Al。微细岛部62c能够包含Mn。微细岛部62c中的Mn的含量为0.05质量％以上1质量％以下，并且进一步为0.2质量％以上0.6质量％以下。Mn优选固溶在纯Al中。微细岛部62c具有与上述微细岛部62b相同的尺寸。与第二金属部件的焊接结构1B的海-岛结构6b相同，通过该海-岛结构6c，增加了焊接部分4中的粗大岛部61c的表面积，使得作用于焊接部分4的应力容易分散。

[用途]

第一至第三金属部件的焊接结构1A至1C均可以适当地用于各种类型的母线和车载电池模块。

[作用和效果]

第一至第三金属部件的焊接结构1A至1C使Al合金部件2和Cu部件3之间的接合强度优异。

<<试验例1>>

制作金属部件的焊接结构，并且评价其接合强度。

[试样No.1-1至No.1-3]

通过与上述制造金属部件的焊接结构的方法相同的方式，通过准备步骤和焊接步骤制作试样No.1-1至No.1-3的金属部件的焊接结构。

[准备步骤]

准备Al合金部件和Cu部件。作为各试样的Al合金部件，准备具有以下组成的Al合金部件(厚度为0.6mm)。作为各试样的Cu部件，准备由纯铜制成的板部件(厚度为0.3mm)。

试样No.1-1的Al合金部件：包含5质量％的Si的Al-Si合金

试样No.1-2的Al合金部件：包含1质量％的Fe的Al-Fe合金

试样No.1-3的Al合金部件：包含1质量％的Mn的Al-Mn合金

[焊接步骤]

将Al合金部件和Cu部件设置为彼此相对，从Al合金部件侧照射激光，从而将Al合金部件和Cu部件彼此焊接。激光照射条件如下。

(照射条件)

输出功率：800W

扫描速度：30mm/sec

[试样No.1-101至No.1-103]

以与试样No.1-1至No.1-3相同的方式制作试样No.1-101至No.1-103的金属部件的焊接结构，与试样No.1-1至No.1-3的不同之处在于通过电阻加热进行焊接。

[试样No.1-104]

以与试样No.1-1至No.1-3相同的方式制作试样No.1-104的金属部件的焊接结构，不同之处在于准备由纯Al制成的Al部件替代Al合金部件。

[组成和结构的分析]

分析了各试样的金属部件的焊接结构中的焊接部分的组成和结构。关于试样No.1-1至No.1-3的结果示于图13至15的图中。在这种情况下，通过EDX(SEM：由HitachiHigh-TechnologiesCorporation制造的S-3400N)对各试样的焊接部分中与Cu部件的界面处和界面附近的部分进行线分析。线分析范围由图4、8和12的显微照片中所示的矩形框和箭头表示。在图13至15的每一个图中，横轴示出了与线(矩形框和箭头)的左端的距离(μm)；左侧的纵轴示出了检测出的Al和Cu元素的原子(at)％；并且右侧的纵轴示出了检测到的Si、Fe和Mn元素的原子(at)％。横轴的左端对应于线分析(矩形框和箭头)的左端，而横轴的右端对应于线分析的右端。在图13的图中，粗实线示出了Al，粗虚线示出了Cu，并且细虚线示出了Si。在图14的图中，粗实线示出了Al，粗虚线示出了Cu，细虚线示出了Si，并且细虚线示出了Fe。在图15的图中，粗实线示出了Al，粗虚线示出了Cu，并且细实线示出了Mn。

对于试样No.1-1的金属部件的焊接结构，结果表明，如上文中参考图2至5的显微镜照片所述，焊接部分4包括堆叠结构5a、海-岛结构6a和积层结构7。对于试样No.1-2，结果表明，如上文中参考图6至9中的显微镜照片所述，焊接部分4包括堆叠结构5b、海-岛结构6b和积层结构7。对于试样No.1-3，结果表明，如上文中参考图10至12中的显微镜照片所述，焊接部分4包括堆叠结构5c、海-岛结构6c和积层结构7。另一方面，在试样No.1-101至No.1-104的金属部件的焊接结构中，没有如试样No.1-1至No.1-3中那样形成包括堆叠结构等的焊接部分。

[接合强度的评价]

通过沿着垂直于彼此相对的Al合金部件2和Cu部件3的表面并且使Al合金部件2和Cu部件3彼此远离的方向拉Al合金部件2和Cu部件3，以测定获得的最大张力(N)，从而评价各试样的接合强度。在这种情况下，拉这两个部件，以便在激光扫描方向上(在焊接部分的纵向方向上)剥离焊接部分。将焊接部分剥离的速度设定为50mm/min。将各试样的最大张力的结果定义为评价数量n＝3时的最大张力中的最低张力。

试样No.1-1的最大张力为24N，并且试样No.1-2和试样No.1-3的最大张力为22N。另一方面，各试样No.1-101至No.1-103的最大张力为约18N，并且试样No.1-104的最大张力为12N。

该结果示出了与通过焊接包含纯Al的部件而制得的金属部件的焊接结构相比，通过在特定的照射条件下对所准备的包含特定元素的Al合金部件照射激光从而进行焊接获得的金属部件的焊接结构具有更加优异的接合强度。

<<试验例2>>

以与试验例1相同的方式，制作与试样No.1-1至No.1-3和试样No.1-101至No.1-104的金属部件的焊接结构相同的各试样No.2-1至No.2-3和试样No.2-101至No.2-104的十个金属部件的焊接结构。然后，通过与试验例1相同的评价方法测定各接合强度。

试样No.2-1至No.2-3的金属部件的焊接结构的所有最大张力均示出了与试样No.1-1至No.1-3的金属部件的焊接结构的最大张力类似的结果。此外，试样No.2-101至No.2-103的金属部件的焊接结构中的一些(三个)最大张力示出了与试样No.1-1至No.1-3的金属部件的焊接结构的最大张力相当的结果，而试样No.2-101至No.2-103的金属部件的焊接结构中的大部分(七个)最大张力示出了与试样No.1-101至No.1-103的金属部件的焊接结构的最大张力类似的结果。此外，试样No.2-104的所有金属部件的焊接结构均示出了与试样No.1-104的金属部件的焊接结构类似的结果。

上述结果示出了与准备纯Al的情况相比，通过在特定的照射条件下对所准备的包含特定元素的Al合金部件照射激光从而进行焊接，能够稳定地制造具有优异的接合强度的金属部件的焊接结构。

<<试验例3>>

在各试样No.1-1至试样No.1-3中，在示出了激光照射条件的表1中的十二个条件下制作金属部件的焊接结构。然后，通过与试验例1相同的评价方法测定各接合强度。也就是说，以与试样No.1-1相同的方式制作试样No.3-1-1至No.3-1-12，不同之处在于激光照射条件。以与试样No.1-2相同的方式制作试样No.3-2-1至3-2-12，不同之处在于激光照射条件。以与试样No.1-3相同的方式制作试样No.3-3-1至No.3-3-12，不同之处在于激光照射条件。

[表1]

各试样No.3-1-1至No.3-1-12的金属部件的焊接结构的接合强度均与试样No.1-1的金属部件的焊接结构的接合强度相当。各试样No.3-2-1至No.3-2-12的金属部件的焊接结构的接合强度均与试样No.1-2的金属部件的焊接结构的接合强度相当。各试样No.3-3-1至No.3-3-12的金属部件的焊接结构的接合强度均与试样No.1-3的金属部件的焊接结构的接合强度相当。

基于这些结果，如上文中参考图2至5的显微镜照片所述，认为与试样No.1-1相同，各试样No.3-1-1至No.3-1-12的金属部件的焊接结构均包括具有堆叠结构5a、海-岛结构6a以及积层结构7的焊接部分4。如上文中参考图6至9的显微镜照片所述，还认为与试样No.1-2相同，各试样No.3-2-1至No.3-2-12的金属部件的焊接结构均包括具有堆叠结构5b、海-岛结构6b以及积层结构7的焊接部分4。如上文中参考图10至12的显微镜照片所述，还认为与试样No.1-3类似，各试样No.3-3-1至No.3-3-12的金属部件的焊接结构均包括具有堆叠结构5c、海-岛结构6c以及积层结构7的焊接部分4。

本发明由权利要求的权项限定，但不限于以上说明书，并且旨在包括在与权利要求的权项等同的含义和范围内的任何修改。

附图标记列表

1金属部件的焊接结构，1A第一金属部件的焊接结构，1B第二金属部件的焊接结构，1C第三金属部件的焊接结构，2Al合金部件，3Cu部件，4焊接部分，5a、5b、5c堆叠结构，51a、51b、51cγ₂相，52a、52bδ相，52cβ相，53a、53cθ相，531b内侧θ相，532b外侧θ相，6a、6b、6c海-岛结构，61a岛部，61b、61c粗大岛部，62b、62c微细岛部，63a、63b、63c海部，7积层结构。

Claims

1.一种金属部件的焊接结构，包括：

包含1质量％以上17质量％以下的Si的Al合金部件；

包含Cu作为主要成分的Cu部件；以及

通过使所述Al合金部件和所述Cu部件的各材料熔融并固化而形成的焊接部分，其中

所述焊接部分包括通过在远离与所述Cu部件的界面的方向上依次堆叠以下相而形成的堆叠结构：

包含Cu₉Al₄并且不包含Si的γ₂相，

包含Cu₃Al₂并且不包含Si的δ相，以及

包含Al₂Cu和Si的θ相。

2.根据权利要求1所述的金属部件的焊接结构，其中

所述焊接部分包括海-岛结构，该海-岛结构包括：

包含Al₂Cu和Si的多个岛部，并且所述多个岛部分散在所述堆叠结构的与所述界面相反的一侧上；以及

包含纯Al和Si的海部，并且所述海部介于所述多个岛部之间。

3.根据权利要求2所述的金属部件的焊接结构，其中所述岛部之间的距离为10μm以下。

4.根据权利要求2或3所述的金属部件的焊接结构，其中所述焊接部分在所述海-岛结构的与所述堆叠结构相反的一侧上具有包含Al₂Cu和纯Al的积层结构。

5.根据权利要求4所述的金属部件的焊接结构，其中所述焊接部分贯通所述Cu部件。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的金属部件的焊接结构，其中所述焊接部分贯通所述Cu部件。

7.一种金属部件的焊接结构，包括：

包含0.05质量％以上2.5质量％以下的Fe的Al合金部件；

包含Cu作为主要成分的Cu部件；以及

包含Cu₉Al₄并且不包含Fe的γ₂相，

包含Cu₃Al₂和Fe的δ相

包含Al₂Cu和Fe的内侧θ相，以及

包含Al₂Cu并且不包含Fe的外侧θ相。

8.根据权利要求7所述的金属部件的焊接结构，其中

所述焊接部分包括海-岛结构，该海-岛结构包括：

包含Al₂Cu和Fe的多个粗大岛部，并且所述多个粗大岛部分散在所述堆叠结构的与所述界面相反的一侧上；

包含纯Al的多个微细岛部，并且所述多个微细岛部分散在所述多个粗大岛部之间；以及

包含Al₂Cu和Fe的三维网状海部，并且所述三维网状海部介于所述粗大岛部和所述微细岛部之间。

9.根据权利要求8所述的金属部件的焊接结构，其中所述焊接部分在所述海-岛结构的与所述堆叠结构相反的一侧上具有包含Al₂Cu和纯Al的积层结构。

10.根据权利要求8所述的金属部件的焊接结构，其中所述粗大岛部之间的距离为10μm以下。

11.根据权利要求10所述的金属部件的焊接结构，其中所述焊接部分在所述海-岛结构的与所述堆叠结构相反的一侧上具有包含Al₂Cu和纯Al的积层结构。

12.根据权利要求7至10中任一项所述的金属部件的焊接结构，其中所述焊接部分贯通所述Cu部件。

13.一种金属部件的焊接结构，包括：

包含0.05质量％以上2.5质量％以下的Mn的Al合金部件；

包含Cu作为主要成分的Cu部件；以及

包含Cu₉Al₄并且不包含Mn的γ₂相，

包含Cu₃Al和Mn的β相，以及

包含Al₂Cu并且不包含Mn的θ相。

14.根据权利要求13所述的金属部件的焊接结构，其中

所述焊接部分包括海-岛结构，该海-岛结构包括：

包含Al₂Cu和Mn的多个粗大岛部，并且所述多个粗大岛部分散在所述堆叠结构的与所述界面相反的一侧上；

包含Al₂Cu和Mn的三维网状海部，并且所述三维网状海部介于所述粗大岛部和所述微细岛部之间。

15.根据权利要求14所述的金属部件的焊接结构，其中所述粗大岛部之间的距离为10μm以下。

16.根据权利要求14所述的金属部件的焊接结构，其中所述焊接部分在所述海-岛结构的与所述堆叠结构相反的一侧上具有包含Al₂Cu和纯Al的积层结构。

17.根据权利要求15所述的金属部件的焊接结构，其中所述焊接部分在所述海-岛结构的与所述堆叠结构相反的一侧上具有包含Al₂Cu和纯Al的积层结构。

18.根据权利要求13至16中任一项所述的金属部件的焊接结构，其中所述焊接部分贯通所述Cu部件。