JPH01133689A - クラッド材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は重ね合せた異種金属材料、もしくは金屑材料と
非金属材料を接合し、クラッド材を製造する方法に関す
るものでおる。

［従来の技術］ 異種金属板を接合しクラッド材を製造する従来技術は、
爆着法や圧延法がｓｂ、前者は作業が危険で生産性も低
くいので後者が主流となっている。

圧延法には冷間圧延法と熱間圧延法とがあシ、前者は冷
間圧延のみでは接合しないので、後熱処理行っているが
、接合力が不充分である。又、後者には周縁組立溶接法
と真空パック方式とがある。

周縁組立溶接法は、重ね合せた異種金属板を大気中、又
は真空雰囲気中に於て金属板相互の周縁を溶接し、これ
を熱間圧延するものである。この方法は組合せる異種金
属板の材質によっては溶接不可のものがありたり、薄板
や金属箔等、溶接困難なものもアク、又、圧延中に溶接
部が割れる等、溶接による欠点が多い。

真空／４’　ツク方式は、袋状の金属バッグに被クラッ
ド材を重ね合せて入れ、バッグ内を真空排気し、バッグ
の開口部を密封する。これをバッグ共熱間圧延し冷却後
バッグを切り開らきクラッド材を取シ出すものである。

この方法はバッグの高真空状態での密封や開口等工程が
複雑な上、材質によってはバッグ材とクラッド材が接合
する等の欠点が多い。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来技術の欠点を克服し、かつ異種金属板の接合を容易
にするには下記の条件を満足する必要がある。

（１）溶接不要な方法であること、 （２）異種金属板を強固に接合するには、異種金属板相
互の界面に於て、原子間結合を形成させる必要があるこ
と、 この条件を工業的に具体化するには、下記の方法が考え
られる。

（１）　　従来技術で溶接を必要とした理由は、接合界
面での真空保持や接合時に大加圧圧延を行う為、金属板
相互のずれや、材質間の変形抵抗の差異によるまくれ防
止等である。

溶接を不要にするには接合界面を真空もしくは調整雰囲
気とし小加圧圧延とする必要がある。

（２）小加圧で接合させる為には、接触面が平滑で、清
浄でアシ、変形抵抗が小さく接触面相互がなじんで原子
間結合を容易にする必要がある。

これは平滑で清浄な表面をもつ被クラッド材を真空又は
調整雰囲気中で接合に適した温度状態で加圧すれば達成
可能と考えられる。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、小加圧圧
延で異種金属材料、もしくは金属材料と非金属材料の強
固な接合を容易にし得るクラッド材の製造方法を提供す
ることを目的とする。

［問題点を解決するだめの手段と作用］本発明は上記目
的を達成するために、重ね合せた異種金属材料、もしく
は金属材料と非金属材料を、真空中もしくは調整雰囲気
中で所定の温度に加熱した後、真空中もしくは調整雰囲
気中の加圧ロールで連続的に押圧し接合する事を特徴と
するもので、このように、真空中もしくは調整雰囲気中
で接合に適した温度状態で加圧することにより、重ね合
せた異種金属材料、もしくは金属材料と非金属材料の接
合面を真空もしくは調整雰囲気で清浄にでき且つ軟化温
度に保たれているため、小加圧圧延で原子間結合が容易
にでき強固な接合ができる。また、小加圧圧延であるた
めまくれ等の変形を生じることはなく、良好に接合する
ことができる。

［実施例］ 以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図及び第２図は本発明の一実施例を実施する装置の
構成図である。

第１図及び第２図中、１は母材１５に合せ材１６を重ね
合せた異種金属板よりなる被り２ツド材、２は加熱室、
３は圧延室、４は冷却室、５は上部加圧ロール、６は下
部ロール、７は送りローラー、８は高周波被加熱コイル
、９は材料入口、１０は真空排気口、１１は材料取出口
、１２は調整がス導入口、１３は側温口、１４は加圧ノ
・ンドルである。

加熱室２、圧延室３、冷却室４は接続して全体として密
閉容器となって居り、加熱室２にセットされた重ね合せ
た異種金属板よりなる被クラッド材１は、密閉容器内を
真空排気口１０より真空排気後、高周波誘導炉で高周波
加熱コイル８によシ室温〜１４００℃の任意の温度例え
ば溶融温度の最も低い金属板の固相線温度以下に加熱さ
れる。

母材１５および合せ材１６よりなる被クラッド材１は送
りローラー７で圧延室３に送られ連続的に上部加圧ロー
ル１５と下部ロール６間で例えば３０％以下の低圧下率
で押圧されて接合される。

加圧の際、被クラッド材１は軟化温度に保たれている為
、変形抵抗が小さく、相互の接触界面は小さな加圧力で
原子間結合状態となシ、強固な接合が可能となる。その
後、接合されたクラッド材は冷却室４で適温迄冷却され
た後、取出される。本実施例によれば、広範囲の異種金
属板材質の組合せが可能で、又、板厚も厚板から薄板箔
に至る迄接合可能となる。

例えば安価な構造用材料に高硬度や耐摩耗性の薄板や箔
を接合した複合材にすれば、焼入、渡合、表面改質等の
代替材を低コストで製造出来る事となる。又、異種金属
板材料相互間に、双方に接合性良好な金属箔や金属微粉
末を介在すれば、よシ広範囲な材料によるり２ツド材が
製造可能となる。

尚、被クラッド材の異種金属板の材質によっては、加熱
室、圧延室、冷却室よりなる密閉容器内に調整ガス導入
口１２よ）例えば不活性ガス等の調整ガスを導入して、
密閉容器内を調整雰囲気にすることによシ、強固な接合
のクラッド材を容易に得ることができる。

又、高周波誘導加熱は発生ガス等が少ないクリーンな加
熱方式で被クラッド材は温度上昇に従い界面の不純物層
が垂離し清浄な金属界面となる。

尚、上記実施例では高周波誘導炉を用いて加熱する場合
について説明したが、高周波加熱炉もしくはイメージ炉
を用いて急速加熱してもよい。

又、上記実施例のほか、重ね合せた異種金属板として、
鉄もしくは鉄合金よυなる金属板の片面もしくは両面に
１種類ないし数種類の例えば銅。

銀、白金等の導電性金属板を重ね合せ、３００〜９００
℃の温度範囲に加熱後、３０％以下の低圧下率で押圧接
合してもよい。

更に、本発明は、鋼板の片面もしくは両面に純アルミニ
ウム板又は、アルミニウム合金板を重ね合せて、アルミ
ニウムの固相線温度以下に加熱後、３０チ以下の低圧下
率で押圧接合してもよい。

又、本発明は、銅板を芯材としその両側にチタン板を重
ね合せて４００〜１０００℃の温度範囲に加熱し３０チ
以下の圧下率で押圧接合後、チタン板の外面に白金薄板
を重ね４００〜１０００℃の温度範囲で、３０％以下の
圧下率により押圧接合させ、５層構造の導電性り２ツド
板を製造してもよい。

更に、本発明は、金属材料と非金属材料とを重ね合せて
、金属材料の固相線温度以下に加熱後、３０多以下の低
圧下率で押圧接合してクラッド材を製造してもよい。

又、第３図はクラッド条材の製造方法の説明図で、２５
は溝形押圧ロールよりなる上部加圧ロール、２６は溝形
押圧ロールよりなる下部ロールを示し、２ノは六角りラ
ッド条材、２２は楕円クラッド条材、２３は円クラッド
条材を示す。即ち、外周面に任意形状の溝を彫った溝形
押圧ロール２５．２６を１組又は複数組設置し、合せ材
を３０％以下の低圧下率で押圧し任意形状のクラッド条
材２１〜２３を製造する。

次に、合せ材の組合せと加熱温度を下表に示す。

第１図の装置を用いて本発明のクラッド材製造を行った
結果、次の実施例１及び２に示す様に接合が良好である
事が確認された。

〔実施例１〕 （イ）供試材 （ロ）接合条件 雰囲気　　真空中（真空度１０−５Ｔｏｒｒ　）加熱温
度　９００℃ 送シ速度　１２０冑／ｍ　ｉ　ｎ 圧下量　　０．８−（８％） （／→接合結果 引張剪断強さ　　１２．４ゆ／闘２ 顕微鏡観察　　　良好 〔実施例２〕 （イ）供試材 鋼板　　　　材質　８８４１ 寸法　厚さ８ｍ　　巾８０■長さ３００■アルミ功ム板
　材質　純アルミニウム（９９，９％）寸法　厚さ３！
Ｉ１１　　巾８０ｍ　長さ３００１＠ＩＩ（ロ）接合条
件 雰囲気　　　　真空中（真空度１０−５Ｔｏｒｒ）加熱
温度　　　５００℃ 送シ速度　　　１００＋ｗｉｍ　ｉ　ｎ圧下量　　　　
０．５　ｔｍ　（４，５％）ρう接合結果 曲げ試験　　　表曲げ、裏曲げ、側曲げ試験で何れも剥
離はなかりた。

顕微鏡観察　　　良　好 ［発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、真空中もしくは調整
雰囲気中で接合に適した温度状態で加圧することによシ
１重ね合せた異種金属材料、もしくは金属材料と非金属
材料の接合面を真空もしくは調整雰囲気で清浄にでき且
つ軟化温度に保たれているため、小加圧圧延で原子間結
合が容易にでき強固な接合ができる。また、小加圧圧延
であるためまくれ等の変形を生じることはなく、良好に
接合することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を実施する為の装置を示す構
成図、第２図は第１図の抑圧ローラ部の一例を示す拡大
構成図、第３図は本発Ｑ［係る抑圧ロー２部の他側を示
す拡大構成図でおる。 １・・・重ね合せた異種金属板よりなる被クラッド材、
２・・・加熱室、３・・・圧延室、４・・・冷却室、５
・・・上部加圧ロール、６・・・下部ロール、７・・・
送シローラー、８・・・高周波加熱コイル、９・・・材
料入口、１０・・・真空排気口、１１・・・材料取出口
、１２川調整がス導入口、１３・・・測温口、１４・・
・加圧力調整ハンドル。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第２図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）重ね合せた異種金属板を、真空中もしくは調整雰
   囲気中で室温〜１４００℃の任意の温度に加熱した後、
   真空中もしくは調整雰囲気中の加圧ロールで連続的に押
   圧し接合する事を特徴とするクラッド材の製造方法。
2. （２）重ね合せた異種金属板として、異種金属板相互の
   間に、金属箔もしくは、金属微粉末を介在して重ね合せ
   た異種金属板を用いる事を特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のクラッド材の製造方法。
3. （３）加熱手段として、高周波加熱炉もしくはイメージ
   炉で急速加熱する事を特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のクラッド材の製造方法。
4. （４）重ね合せた異種金属板中、溶融温度の最も低い金
   属板の固相線温度以下に加熱した後、３０％以下の低圧
   下率で押圧し接合する事を特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のクラッド材の製造方法。
5. （５）重ね合せた異種金属板として、鉄合金よりなる金
   属板の片面もしくは両面に１種類ないし数種類の導電性
   金属板を重ね合せた金属板を用いることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のクラッド材の製造方法。
6. （６）重ね合せた金属材料と非金属材料を、真空中もし
   くは調整雰囲気中で金属材料の固相線温度以下に加熱し
   た後、真空中もしくは調整雰囲気中の加圧ロールで３０
   ％以下の低圧下率で連続的に押圧し接合する事を特徴と
   するクラッド材の製造方法。
7. （７）重ね合せた異種金属条材を、真空中もしくは調整
   雰囲気中で所定の温度に加熱した後、真空中もしくは調
   整雰囲気中の加圧ロールで連続的に押圧し接合して所定
   形状のクラッド条材を製造する事を特徴とするクラッド
   材の製造方法。