TW201742696A

TW201742696A - 金屬板材結構的製造方法

Info

Publication number: TW201742696A
Application number: TW105117902A
Authority: TW
Inventors: 張志平
Original assignee: 華梵大學
Priority date: 2016-06-07
Filing date: 2016-06-07
Publication date: 2017-12-16

Abstract

一種金屬板材結構的製造方法，包括下列步驟。提供鋁合金板與鎂合金板。以純鋅銲料將鋁合金板與鎂合金板進行銲接。

Description

金屬板材結構的製造方法

本發明是有關於一種板材結構的製造方法，且特別是有關於一種金屬板材結構的製造方法。

由於鋁合金與鎂合金具有高導熱(電)性、輕量化、高強度、良好的延展性與電磁波遮蔽率等特性與易於加工成形，隨著工業快速發展以及消費需求改變而被廣泛的交叉利用。在某些場合，針對特殊性能的要求，將鎂合金及鎂合金連接形成複合結構就顯得十分必要，這樣既可降低結構重量，又可節省材料。特別是目前鋁合金已較為廣泛的應用，由於鎂合金比鋁合金輕但價格較為昂貴，因此鎂合金作為結構材料在應用上必將涉及到與鋁合金的連接。

藉由鋁合金與鎂合金異種銲接所製造出的金屬板材結構雖然有許多優異機械性質，但在異種金屬氬銲銲接上，其可銲性的條件範圍狹窄，會有接合介面和融熔銲道容易形成硬而脆的介金屬化合物的問題，且鎂鋁元素相互擴散在過渡區形成Mg₁₇ Al₁₂ 和Al₃ Mg₂ ，此金屬間化合物的生成會使得接頭容易脆化發生斷裂。

因此，目前業界正積極地研究如何能夠有效地提高鋁合金與鎂合金異種銲接的銲接抗拉強度，以防止金屬板材結構在銲接處產生斷裂的情況。

本發明提供一種金屬板材結構的製造方法，其可有效地提高鋁合金與鎂合金異種銲接的銲接抗拉強度。

本發明提出一種金屬板材結構的製造方法，包括下列步驟。提供鋁合金板與鎂合金板。以純鋅銲料將鋁合金板與鎂合金板進行銲接。

依照本發明的一實施例所述，在上述的金屬板材結構的製造方法中，純鋅銲料的鋅含量可為99%至100%。

依照本發明的一實施例所述，在上述的金屬板材結構的製造方法中，銲接的方法包括電弧銲、氣銲、電阻銲、感應銲接或雷射銲接。

依照本發明的一實施例所述，在上述的金屬板材結構的製造方法中，電弧銲的操作參數水準組合的設定方法包括田口方法(Taguchi Method)。所述田口方法包括下列步驟。選定品質特性。決定品質特性的控制因子及控制因子的水準，其中控制因子包括銲接電流與銲接速度。選定直交表，並安排實驗計畫。執行實驗計畫，並紀錄實驗數據。藉由田口方法信號雜音比分析，求出操作參數水準組合。品質特性包括銲道抗拉強度望大特性，在決定以銲道抗拉強度望大特性作為品質特性的情況下，藉由田口方法可求出銲道抗拉強度望大特性所對應的操作參數水準組合。

依照本發明的一實施例所述，在上述的金屬板材結構的製造方法中，控制因子更可包括鎢棒伸出長度、銲槍噴嘴離工件的距離與氬氣流量中的至少一者。

依照本發明的一實施例所述，在上述的金屬板材結構的製造方法中，在品質特性的數量為多個的情況下，電弧銲的操作參數水準組合的設定方法包括下列步驟。藉由田口方法分別算出多個品質特性所分別對應的多個操作參數水準組合。藉由理想解類似度順序偏好法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution，TOPSIS)對多個操作參數水準組合進行處理，求出多重品質特性的操作參數水準組合。

依照本發明的一實施例所述，在上述的金屬板材結構的製造方法中，在品質特性的數量為多個的情況下，電弧銲的操作參數水準組合的設定方法包括下列步驟。藉由田口方法分別算出多個品質特性所分別對應的多個操作參數水準組合。藉由類神經網路(Artificial Neural Network，ANN)對多個操作參數水準組合進行處理，訓練最佳化參數設計函數架構，再結合基因演算法(Genetic Algorithm，GA)求出多重品質特性的操作參數水準組合。

依照本發明的一實施例所述，在上述的金屬板材結構的製造方法中，在品質特性的數量為多個的情況下，電弧銲的操作參數水準組合的設定方法包括下列步驟。藉由田口方法分別算出多個品質特性所分別對應的多個操作參數水準組合。藉由理想解類似度順序偏好法與類神經網路對多個操作參數水準組合進行處理，訓練最佳化參數設計函數架構，再結合基因演算法求出多重品質特性的操作參數水準組合。

依照本發明的一實施例所述，在上述的金屬板材結構的製造方法中，品質特性更可包括銲道寬度望大特性、銲道厚度望目特性、銲道硬度望小特性與衝擊力望大特性中的至少一者。

依照本發明的一實施例所述，在上述的金屬板材結構的製造方法中，更包括在進行所述銲接時，通入保護氣體。

基於上述，在本發明所提出的金屬板材結構的製造方法中，由於是以純鋅銲料將鋁合金板與鎂合金板進行銲接，因此可有效地提高鋁合金與鎂合金異種銲接的銲接抗拉強度，進而可防止金屬板材結構在銲接處產生斷裂的情況。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為本發明一實施例的金屬板材結構的製造流程圖。圖2為本發明一實施例的鋁合金板與鎂合金板的銲接示意圖。圖3為圖1中的鋁合金板、鎂合金板與純鋅銲料的上視圖。圖4為圖1中的鋁合金板、鎂合金板與純鋅銲料的側視圖。

請同時參照圖1至圖4，進行步驟S100，提供鋁合金板100與鎂合金板102。鋁合金板100可採用5052鋁合金板，且鎂合金板102可採用AZ31B鎂合金板，但本發明並不以此為限。

此外，鋁合金板100與鎂合金板102的接頭106的根部可不留間隙或具有間隙。在此實施例中，鋁合金板100與鎂合金板102的接頭106的根部是以不留間隙為例來進行說明。

另外，鋁合金板100與鎂合金板102在接頭106處具有開槽坡口108。開槽坡口108例如是V形開槽坡口或I形開槽坡口。在此實施例中，開槽坡口108是以V形開槽坡口為例來進行說明，且開槽坡口108的角度θ例如是45度至90度。

進行步驟S102，以純鋅銲料104將鋁合金板100與鎂合金板102進行銲接，而完成金屬板材結構的製作。藉由純鋅銲料104將鋁合金板100與鎂合金板102進行銲接，可有效地提高鋁合金與鎂合金異種銲接的銲接抗拉強度。純鋅銲料104的鋅含量可為99%至100%。在一實施例中，純鋅銲料104的鋅含量可為99.99%至100%。純鋅銲料104例如是鋅條。鋁合金板100與鎂合金板102可設置在金屬板300上進行銲接。金屬板300可用以作為墊片，且有助於散熱。金屬板300例如是銅板。

銲接的方法包括電弧銲、氣銲、電阻銲、感應銲接或雷射銲接。此外，銲接可採用全自動銲接、半自動銲接或手銲的方式進行。

在此實施例中，銲接的方法是採用電弧銲為例來進行說明。電弧銲可採用鎢極惰性氣體保護銲（tungsten inert gas welding，TIG銲）。請參照圖1，採用電弧銲將鋁合金板100與鎂合金板102進行銲接的方法可包括以下步驟。可先將條狀的純鋅銲料104置於開槽坡口108中，部分純鋅銲料104可突出於開槽坡口108外，且純鋅銲料104的兩端可超出鋁合金板100與鎂合金板102。接著，可使用氬銲機對鋁合金板100與鎂合金板102進行電弧銲。詳細來說，氬銲機的銲槍200可在鎢棒202產生電弧204來進行銲接，沿著方向D1移動進行銲接。在銲接時，可通入保護氣體。舉例來說，作為保護氣體的氬氣從銲槍200的噴嘴206中連續噴出，在電弧204周圍形成保護層隔絕空氣，可防止所形成的含鋅銲道被氧化，進而可提升含鋅銲道的品質。

此外，在銲接完成之後，可將純鋅銲料104兩端超出鋁合金板100與鎂合金板102的部分切除。

基於上述實施例可知，在本發明所提出的金屬板材結構的製造方法中，由於是以純鋅銲料104將鋁合金板100與鎂合金板102進行銲接，因此可有效地提高鋁合金100與鎂合金102異種銲接的銲接抗拉強度，進而可防止金屬板材結構在銲接處產生斷裂的情況。

以下，藉由圖5至圖8來舉例說明電弧銲的最佳操作參數水準組合的設定方法，其中圖6至圖8為同時考慮多個品質特性時的最佳操作參數水準組合的設定方法。

圖5為本發明一實施例的電弧銲的最佳操作參數水準組合的設定流程圖。

請參照圖5，電弧銲的最佳操作參數水準組合的設定方法包括田口方法，所述田口方法包括下列步驟。進行步驟S200，選定品質特性。品質特性包括銲道抗拉強度望大特性。品質特性更可包括銲道寬度望大特性、銲道厚度望目特性、銲道硬度望小特性與衝擊力望大特性中的至少一者。在此實施例中，由於是以提高銲道抗拉強度作為主要目的，因此品質特性是以考慮銲道抗拉強度望大特性為例來進行說明。

進行步驟S202，決定品質特性的控制因子及控制因子的水準，其中控制因子包括銲接電流與銲接速度。控制因子更可包括鎢棒伸出長度、銲槍噴嘴離工件的距離與氬氣流量中的至少一者。

進行步驟S204，選定直交表，並安排實驗計畫。直交表的選擇可由控制因子數與水準數來進行決定。舉例來說，在控制因子數為5個且每個控制因子的水準數為3個的情況下，可選用直交表L₂₇ (3¹³ )來安排實驗計畫，但本發明並不以此為限。所屬技術領域具有通常知識者可依照控制因子數與水準數來選擇所要採用直交表。

進行步驟S206，執行實驗計畫，並紀錄實驗數據。

進行步驟S208，藉由田口方法信號雜音比分析，求出最佳操作參數水準組合。在決定以銲道抗拉強度望大特性作為品質特性的情況下，藉由田口方法可求出銲道抗拉強度望大特性所對應的最佳操作參數水準組合。

同理，在考慮其他品質特性的情況下，亦可藉由田口方法分別求出各品質特性所對應的最佳操作參數水準組合，例如可求出銲道寬度望大特性、銲道厚度望目特性、銲道硬度望小特性或衝擊力望大特性所分別對應的最佳操作參數水準組合。

一般對於異種金屬材料銲接參數設定並沒有公式可循，完全憑藉專家過去的知識和經驗來設定，一旦超出專家經驗範圍，便無法有效設定最佳參數水準。然而，基於圖5的實施例可知，在採用田口方法來設定電弧銲的參數水準組合時，可求出所選定的品質特性(如，銲道抗拉強度望大特性)所對應的最佳操作參數水準組合，因此可進一步地提高銲接品質(如，銲道抗拉強度)。

圖6為本發明一實施例的電弧銲的多重品質特性的最佳操作參數水準組合的設定流程圖。

請參照圖6，在品質特性的數量為多個的情況下，電弧銲的最佳操作參數水準組合的設定方法包括下列步驟。進行步驟S300，藉由田口方法分別算出多個品質特性所分別對應的多個最佳操作參數水準組合。在此實施例中，由於是以提高銲道抗拉強度作為主要目的，因此品質特性包括銲道抗拉強度望大特性。

進行步驟S302，藉由理想解類似度順序偏好法對多個最佳操作參數水準組合進行處理，求出多重品質特性的最佳操作參數水準組合。此外，在步驟S302中，會對多個品質特性設定權重。在此實施例中，由於是以提高銲道抗拉強度作為主要目的，因此可將銲道抗拉強度望大特性的權重設定為大於其他品質特性(如，銲道寬度望大特性、銲道厚度望目特性、銲道硬度望小特性或衝擊力望大特性)的權重。銲道抗拉強度望大特性的權重例如是在30%以上。

圖7為本發明其他實施例的電弧銲的多重品質特性的最佳操作參數水準組合的設定流程圖。

請參照圖7，在品質特性的數量為多個的情況下，電弧銲的最佳操作參數水準組合的設定方法包括下列步驟。進行步驟S400，藉由田口方法分別算出多個品質特性所分別對應的多個最佳操作參數水準組合。在此實施例中，由於是以提高銲道抗拉強度作為主要目的，因此品質特性包括銲道抗拉強度望大特性。

進行步驟S402，藉由類神經網路對多個最佳操作參數水準組合進行處理，訓練最佳化參數設計函數架構，再結合基因演算法求出多重品質特性的最佳操作參數水準組合。此外，在步驟S402中，會對多個品質特性設定權重。在此實施例中，由於是以提高銲道抗拉強度作為主要目的，因此可將銲道抗拉強度望大特性的權重設定為大於其他品質特性(如，銲道寬度望大特性、銲道厚度望目特性、銲道硬度望小特性或衝擊力望大特性)的權重。銲道抗拉強度望大特性的權重例如是在30%以上。

圖8為本發明其他實施例的電弧銲的多重品質特性的最佳操作參數水準組合的設定流程圖。

請參照圖8，在品質特性的數量為多個的情況下，電弧銲的最佳操作參數水準組合的設定方法包括下列步驟。進行步驟S500，藉由田口方法分別算出多個品質特性所分別對應的多個最佳操作參數水準組合。在此實施例中，由於是以提高銲道抗拉強度作為主要目的，因此品質特性包括銲道抗拉強度望大特性。

進行步驟S502，藉由理想解類似度順序偏好法與類神經網路對多個最佳操作參數水準組合進行處理，訓練最佳化參數設計函數架構，再結合基因演算法求出多重品質特性的最佳操作參數水準組合。此外，在步驟S502中，會對多個品質特性設定權重。在此實施例中，由於是以提高銲道抗拉強度作為主要目的，因此可將銲道抗拉強度望大特性的權重設定為大於其他品質特性(如，銲道寬度望大特性、銲道厚度望目特性、銲道硬度望小特性或衝擊力望大特性)的權重。銲道抗拉強度望大特性的權重例如是在30%以上。

基於上述實施例可知，藉由圖6至圖8的電弧銲的多重品質特性的最佳操作參數水準組合的設定方法，除了可考慮銲道抗拉強度望大特性之外，更可同時考慮到其他品質特性，因此可使得所製作出的金屬板材結構在多重品質特性上得到最佳化。

以下，藉由圖9與圖10來舉例說明本發明的金屬板材結構。圖9為由圖1中的鋁合金板與鎂合金板銲接而成的金屬板材結構的上視圖。圖10為由圖1中的鋁合金板與鎂合金板銲接而成的金屬板材結構的側視圖。雖然，上述實施例已舉例說明金屬板材結構的製造方法，但本發明的金屬板材結構的製造方法並不以此為限。

請同時參照圖9與圖10，金屬板材結構112包括鋁合金板100、鎂合金板102與含鋅銲道110。鎂合金板102位於鋁合金板100的一側。

含鋅銲道110接合於鋁合金板100與鎂合金板102之間。含鋅銲道110包括純鋅區110a。純鋅區的鋅含量可為99%至100%。在一實施例中，純鋅區的鋅含量可為99.99%至100%。

含鋅銲道110的形狀例如是V形或I形。在此實施例中，含鋅銲道110的形狀是以V形為例來進行說明。含鋅銲道100可凸出於鋁合金板100的表面與鎂合金板102的表面。鋁合金板100與鎂合金板102的接頭106的根部可不留間隙或具有間隙。在此實施例中，鋁合金板100與鎂合金板102的接頭106的根部是以不留間隙為例來進行說明。

此外，含鋅銲道110更包括鋁化鋅區110b與鎂化鋅區110c。鋁化鋅區110b位於鋁合金板100與純鋅區110a之間。鎂化鋅區110c位於鎂合金板102與純鋅區110a之間。鋁化鋅區110b的厚度與鎂化鋅區110c的厚度會分別受到母材(鋁合金板100與鎂合金板102)厚度的影響，而使得鋁化鋅區110b的厚度與鎂化鋅區110c的厚度可為相同或不同。

另外，純鋅區110a的寬度W4例如是小於鋁化鋅區110b的寬度W5與鎂化鋅區110c的寬度W6之和。純鋅區110a的寬度W4相對於鋁化鋅區110b的寬度W5與鎂化鋅區110c的寬度W6之和的比例如是1：2至1：5。

基於上述實施例可知，在金屬板材結構112中，由於是藉由含鋅銲道110接合鋁合金板100與鎂合金板102，且含鋅銲道110包括純鋅區110a，因此可有效地提高鋁合金與鎂合金異種銲接的銲接抗拉強度，進而可防止金屬板材結構112在銲接處產生斷裂的情況。

以下，藉由實驗例來進行製作金屬板材結構。

實驗例1：僅考慮銲道抗拉強度望大特性的金屬板材結構的製造方法

I. 板材

請參照圖3至圖4，實施例1中所採用的鋁合金板100為5052鋁合金板。關於鋁合金板100的尺寸，上表面的長度L1為78 mm，下表面的長度L2為80 mm，寬度W1為60 mm，且厚度T1為3 mm。

實施例1中所採用的鎂合金板102為AZ31B鎂合金板。關於鎂合金板102的尺寸，上表面的長度L3為78 mm，下表面的長度L4為80 mm，寬度W2為60 mm，且厚度T2為3 mm。

此外，鋁合金板100與鎂合金板102在接頭106處的開槽坡口108為V形開槽坡口。開槽坡口108的寬度W3為4 mm，且開槽坡口108的角度θ為67.38度。

II. 純鋅銲料

請參照圖3至圖4，實施例1中所採用的純鋅銲料104為純度99.995%的鋅條。純鋅銲料104的長度L5為70 mm，且對角線的長度L6為3.34 mm。此外，在純鋅銲料104置放在開槽坡口108中時，純鋅銲料104的兩端超出鋁合金板100與鎂合金板102的距離P1與距離P2分別為5 mm。

III. 銲接機台

請參照圖1，銲接機台採用KEMPPI MASTER AC/DC 2300(商品名)全功能氬銲機(電弧銲接機)，搭配BATON(商品名)三軸直線自動銲接機台，銲槍200與銲接母材(鋁合金板100與鎂合金板102)成90度垂直。鎢棒202的直徑為2.4 mm，且將鎢棒202磨尖呈60度圓錐角，採用AC/DC混合銲接(AC 50%，DC 50%)。

IV. 設定電弧銲的最佳操作參數水準組合

採用圖5的實施例的田口方法來設定電弧銲的最佳操作參數水準組合。以銲道抗拉強度為望大品質特性，所選定的控制因子及控制因子的水準如下表1所示。

表1

進行直交表L₂₇ (3¹³ )實驗，藉由田口方法信號雜音比分析，求出電弧銲的最佳操作參數水準組合。所求出的最佳操作參數水準組合如下：銲接電流為120 A，銲接速度為26.2 cm/min，鎢棒伸出長度為3 mm，銲槍噴嘴離工件的距離為2 mm，且氬氣流量為13 L/min。

V. 銲接結果

請參照圖9與圖10，依據上述電弧銲的最佳操作參數水準組合，使用純鋅銲料104並藉由KEMPPI MASTER AC/DC 2300全功能氬銲機對鋁合金板100與鎂合金板102進行銲接，而製作出金屬板材結構112。依此條件製作出的金屬板材結構112的銲道抗拉強度可達200 MPa。在金屬板材結構112中，含鋅銲道110接合於鋁合金板100與鎂合金板102之間。含鋅銲道110包括純鋅區110a、鋁化鋅區110b與鎂化鋅區110c。純鋅區110a的寬度W4約為2 mm，鋁化鋅區110b的寬度W5約為3 mm，鎂化鋅區110c的寬度W6約為3 mm，可知含鋅銲道110的總寬度約為8 mm。

實驗例2：同時考慮多個品質特性的金屬板材結構的製造方法

I. 板材、純鋅銲料、銲接機台

實驗例2採用與實驗例1相同的板材、純鋅銲料、銲接機台，故於此不再重複說明。

II. 設定電弧銲的最佳操作參數水準組合

在實驗例2中，同時考慮銲道抗拉強度望大特性、銲道寬度望大特性、銲道厚度望目特性、銲道硬度望小特性與衝擊力望大特性等5個品質特性。

設定各個品質特性的權重。銲道寬度望大特性的權重設為10%(在長度60 mm銲道中量測20 mm、25 mm、30 mm、35 mm、40 mm處的寬度)。銲道厚度望目特性的權重設為10%(在長度60 mm銲道中量測20 mm、25 mm、30 mm、35 mm、40 mm處的厚度)。銲道硬度望小特性的權重設為20%(在長度60 mm銲道中量測20 mm、25 mm、30 mm、35 mm、40 mm處的硬度)。銲道抗拉強度望大特性的權重設為40%。衝擊力望大特性的權重設為20%。

接著，藉由田口方法信號雜音比分析(控制因子及控制因子的水準如上表1所示，選用直交表L₂₇ (3¹³ ))、理想解類似度順序偏好法與類神經網路訓練最佳化參數設計函數架構，再結合基因演算法求出多重品質特性的最佳操作參數水準組合。所求出的多重品質特性的最佳操作參數水準組合如下：銲接電流為112 A，銲接速度為26.3 cm/min，鎢棒伸出長度為4.94 mm，銲槍噴嘴離工件的距離為2 mm，且氬氣流量為10.87 L/min。

III. 銲接結果

請參照圖9與圖10，依據上述電弧銲的多重品質特性的最佳操作參數水準組合，使用純鋅銲料104並藉由KEMPPI MASTER AC/DC 2300全功能氬銲機對鋁合金板100與鎂合金板102進行銲接，而製作出金屬板材結構112。依此條件製作出的金屬板材結構112的銲道抗拉強度可達230 MPa。在金屬板材結構112中，含鋅銲道110接合於鋁合金板100與鎂合金板102之間。含鋅銲道110包括純鋅區110a、鋁化鋅區110b與鎂化鋅區110c。純鋅區110a的寬度W4約為2 mm，鋁化鋅區110b的寬度W5約為3 mm，鎂化鋅區110c的寬度W6約為3 mm，可知含鋅銲道110的總寬度約為8 mm。

綜上所述，在上述實施例所提出的金屬板材結構的製造方法中，由於是以純鋅銲料將鋁合金板與鎂合金板進行銲接，因此可有效地提高鋁合金與鎂合金異種銲接的銲接抗拉強度，進而可防止金屬板材結構在銲接處產生斷裂的情況。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧鋁合金板
102‧‧‧鎂合金板
104‧‧‧純鋅銲料
106‧‧‧接頭
108‧‧‧開槽坡口
110‧‧‧含鋅銲道
110a‧‧‧純鋅區
110b‧‧‧鋁化鋅區
110c‧‧‧鎂化鋅區
112‧‧‧金屬板材結構
200‧‧‧銲槍
202‧‧‧鎢棒
204‧‧‧電弧
206‧‧‧噴嘴
D1‧‧‧方向
L1、L2、L3、L4、L5、L6‧‧‧長度
P1、P2‧‧‧距離
S100、S102、S200、S202、S204、S206、S208、S300、S302、S400、S402、S500、S502‧‧‧步驟
T1、T2‧‧‧厚度
W1、W2、W3、W4、W5、W6‧‧‧寬度
θ‧‧‧角度

圖1為本發明一實施例的金屬板材結構的製造流程圖。圖2為本發明一實施例的鋁合金板與鎂合金板的銲接示意圖。圖3為圖1中的鋁合金板、鎂合金板與純鋅銲料的上視圖。圖4為圖1中的鋁合金板、鎂合金板與純鋅銲料的側視圖。圖5為本發明一實施例的電弧銲的最佳操作參數水準組合的設定流程圖。圖6為本發明一實施例的電弧銲的多重品質特性的最佳操作參數水準組合的設定流程圖。圖7為本發明其他實施例的電弧銲的多重品質特性的最佳操作參數水準組合的設定流程圖。圖8為本發明其他實施例的電弧銲的多重品質特性的最佳操作參數水準組合的設定流程圖。圖9為由圖1中的鋁合金板與鎂合金板銲接而成的金屬板材結構的上視圖。圖10為由圖1中的鋁合金板與鎂合金板銲接而成的金屬板材結構的側視圖。

S100、S102‧‧‧步驟

Claims

一種金屬板材結構的製造方法，包括：提供鋁合金板與鎂合金板；以及以純鋅銲料將所述鋁合金板與所述鎂合金板進行銲接。
如申請專利範圍第1項所述的金屬板材結構的製造方法，其中所述純鋅銲料的鋅含量為99%至100%。
如申請專利範圍第1項所述的金屬板材結構的製造方法，其中所述銲接的方法包括電弧銲、氣銲、電阻銲、感應銲接或雷射銲接。
如申請專利範圍第3項所述的金屬板材結構的製造方法，其中所述電弧銲的操作參數水準組合的設定方法包括田口方法，且所述田口方法包括：選定品質特性；決定所述品質特性的控制因子及所述控制因子的水準，其中所述控制因子包括銲接電流與銲接速度；選定直交表，並安排實驗計畫；執行所述實驗計畫，並紀錄實驗數據；以及藉由田口方法信號雜音比分析，求出所述操作參數水準組合，其中所述品質特性包括銲道抗拉強度望大特性，在決定以所述銲道抗拉強度望大特性作為所述品質特性的情況下，藉由所述田口方法求出所述銲道抗拉強度望大特性所對應的操作參數水準組合。
如申請專利範圍第4項所述的金屬板材結構的製造方法，其中所述控制因子更包括鎢棒伸出長度、銲槍噴嘴離工件的距離與氬氣流量中的至少一者。
如申請專利範圍第4項所述的金屬板材結構的製造方法，其中在所述品質特性的數量為多個的情況下，所述電弧銲的操作參數水準組合的設定方法包括：藉由所述田口方法分別算出多個品質特性所分別對應的多個操作參數水準組合；以及藉由理想解類似度順序偏好法對所述多個操作參數水準組合進行處理，求出多重品質特性的操作參數水準組合。
如申請專利範圍第4項所述的金屬板材結構的製造方法，其中在所述品質特性的數量為多個的情況下，所述電弧銲的操作參數水準組合的設定方法包括：藉由所述田口方法分別算出多個品質特性所分別對應的多個操作參數水準組合；以及藉由類神經網路(Artificial Neural Network，ANN)對所述多個操作參數水準組合進行處理，訓練最佳化參數設計函數架構，再結合基因演算法(Genetic Algorithm，GA)求出多重品質特性的操作參數水準組合。
如申請專利範圍第4項所述的金屬板材結構的製造方法，其中在所述品質特性的數量為多個的情況下，所述電弧銲的操作參數水準組合的設定方法包括：藉由所述田口方法分別算出多個品質特性所分別對應的多個操作參數水準組合；以及藉由理想解類似度順序偏好法與類神經網路對所述多個操作參數水準組合進行處理，訓練最佳化參數設計函數架構，再結合基因演算法求出多重品質特性的操作參數水準組合。
如申請專利範圍第6項至第8項中任一項所述的金屬板材結構的製造方法，其中所述品質特性更包括銲道寬度望大特性、銲道厚度望目特性、銲道硬度望小特性與衝擊力望大特性中的至少一者。
如申請專利範圍第1項所述的金屬板材結構的製造方法，更包括在進行所述銲接時，通入保護氣體。