JPH0234288A - 薄板クラッドの製造方法 - Google Patents
薄板クラッドの製造方法Info
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- JPH0234288A JPH0234288A JP63183518A JP18351888A JPH0234288A JP H0234288 A JPH0234288 A JP H0234288A JP 63183518 A JP63183518 A JP 63183518A JP 18351888 A JP18351888 A JP 18351888A JP H0234288 A JPH0234288 A JP H0234288A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/16—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating with interposition of special material to facilitate connection of the parts, e.g. material for absorbing or producing gas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/22—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded
- B23K20/227—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded with ferrous layer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
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。
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、薄板クラッドの新規な製造方法に関する。
（従来技術とその問題点）
薄板クラッドは、−数的にはクラッド材を構成する２種
以上の金属薄板を冷間圧延により圧接する方法により製
造されている。熱間圧延により接合し、これをざらに冷
間で薄く伸ばす場合もあるか、この場合は強度が似かよ
った金属間のクラッド材に限られるのが現状である。例
えば銅とステンレス鋼のクラッドのような場合には強度
が大きく異なるため、圧延によって一方のみが伸び、ク
ラッド板厚比率が場所により異なるものになりやすく、
現実的には製造が不可能である。冷間圧接であればかな
りの金属合金の組合わせで接合できるが、圧下刃を大き
くする必要があり、通常の圧延に比べ、大型で強力な圧
延機が必要となるため、設備的に大がかりなものとなり
、製造コストも高いものになってしまう。また、設備面
の他、変形などの問題から、幅の広いものは製造しにく
い。
以上の金属薄板を冷間圧延により圧接する方法により製
造されている。熱間圧延により接合し、これをざらに冷
間で薄く伸ばす場合もあるか、この場合は強度が似かよ
った金属間のクラッド材に限られるのが現状である。例
えば銅とステンレス鋼のクラッドのような場合には強度
が大きく異なるため、圧延によって一方のみが伸び、ク
ラッド板厚比率が場所により異なるものになりやすく、
現実的には製造が不可能である。冷間圧接であればかな
りの金属合金の組合わせで接合できるが、圧下刃を大き
くする必要があり、通常の圧延に比べ、大型で強力な圧
延機が必要となるため、設備的に大がかりなものとなり
、製造コストも高いものになってしまう。また、設備面
の他、変形などの問題から、幅の広いものは製造しにく
い。
薄板クラッドの製造方法としては、薄板を重ね合せた後
、高温で拡散処理を行うことにより接合させる方法すな
わち、拡散接合法もあるが、この方法は小面積の板しか
製造できないため、製造コストが高いものになる。
、高温で拡散処理を行うことにより接合させる方法すな
わち、拡散接合法もあるが、この方法は小面積の板しか
製造できないため、製造コストが高いものになる。
（発明の構成）
本発明者らは、拡散接合法では小面積の板しか製造でき
ず、また冷間圧延では広幅の薄板クラッドコイルが得に
くく、かつコストもかかるという問題点を解決するため
、鋭、０検討を看ねた結果、コイルの状態のまま拡散接
合する方法を見い出し、本発明を完成したものである。
ず、また冷間圧延では広幅の薄板クラッドコイルが得に
くく、かつコストもかかるという問題点を解決するため
、鋭、０検討を看ねた結果、コイルの状態のまま拡散接
合する方法を見い出し、本発明を完成したものである。
すなわち、本発明の要旨は、クラッド材を構成する２種
またはそれ以上の金属薄板と、剥離材として作用する耐
熱鋼の薄板とをこの順で重ね合せた状態でコイルに巻き
上げる第１工程と、得られたコイルを真空焼鈍する第２
工程からなる薄板クラッドの製造方法にある。
またはそれ以上の金属薄板と、剥離材として作用する耐
熱鋼の薄板とをこの順で重ね合せた状態でコイルに巻き
上げる第１工程と、得られたコイルを真空焼鈍する第２
工程からなる薄板クラッドの製造方法にある。
本発明ではクラッドが互いにくっつかないように剥離材
をコイル形状で同時に巻き込む必要があるが、剥離材と
して表面にテンパーカラー程度の薄い酸化皮膜を有する
耐熱鋼の薄板コイルを使用することにより、クラッド薄
板の表面を綺麗に仕上げることが可能となった。なお、
剥離材の作用をする耐熱鋼としては、テンパーカラ処理
したものに限定されず、クラッド材の種類と熱処理温度
によっては通常の焼鈍処理、光輝焼鈍処理であっても、
耐熱鋼表面に極く薄い酸化皮膜が存在するものであれば
使用できる。
をコイル形状で同時に巻き込む必要があるが、剥離材と
して表面にテンパーカラー程度の薄い酸化皮膜を有する
耐熱鋼の薄板コイルを使用することにより、クラッド薄
板の表面を綺麗に仕上げることが可能となった。なお、
剥離材の作用をする耐熱鋼としては、テンパーカラ処理
したものに限定されず、クラッド材の種類と熱処理温度
によっては通常の焼鈍処理、光輝焼鈍処理であっても、
耐熱鋼表面に極く薄い酸化皮膜が存在するものであれば
使用できる。
高温で傘板界面が接合するためには界面に圧力がかかる
ようにする必要があるが、コイルの芯材に熱膨張係数の
高い材料（例えばオーステナイト系ステンレス鋼）を、
コイルの外側に熱膨張係数の低い材料（例えば、フェラ
イト系ステンレス鋼あるいはアンバーなど）を締め込み
枠として使用すると、加熱により自然に圧力がかかるこ
とになる。これだけではコイルの巻き数が多くなると厚
さの中央部まで圧力がかかりにくくなるので、クラッド
の素材間あるいは剥離材として使用する耐熱鋼との熱膨
張差を利用して界面に圧力をかける必要がある。すなわ
ち５接合界面の外周側に熱膨張係数の低い材料を接合界
面の内周側に熱膨張係数の高い材料を置くことにより、
加熱により接合界面に圧力を加えることかできる。しか
し、高温強度が弱く容易にクリープを起すような材料と
の組み合わせの場合には接合温度で熱膨張による応力が
逃げてしまい充分な界面圧力を加えることができない。
ようにする必要があるが、コイルの芯材に熱膨張係数の
高い材料（例えばオーステナイト系ステンレス鋼）を、
コイルの外側に熱膨張係数の低い材料（例えば、フェラ
イト系ステンレス鋼あるいはアンバーなど）を締め込み
枠として使用すると、加熱により自然に圧力がかかるこ
とになる。これだけではコイルの巻き数が多くなると厚
さの中央部まで圧力がかかりにくくなるので、クラッド
の素材間あるいは剥離材として使用する耐熱鋼との熱膨
張差を利用して界面に圧力をかける必要がある。すなわ
ち５接合界面の外周側に熱膨張係数の低い材料を接合界
面の内周側に熱膨張係数の高い材料を置くことにより、
加熱により接合界面に圧力を加えることかできる。しか
し、高温強度が弱く容易にクリープを起すような材料と
の組み合わせの場合には接合温度で熱膨張による応力が
逃げてしまい充分な界面圧力を加えることができない。
このような場合には高温強度のある素材と剥離材の間に
高温強度のない材料を挟み込み、高温強度のある素材と
剥離材の間に熱応力がかかるようにすることにより界面
に圧力をかけることができる。
高温強度のない材料を挟み込み、高温強度のある素材と
剥離材の間に熱応力がかかるようにすることにより界面
に圧力をかけることができる。
復き締めの圧力と熱膨張差による圧力だけでは接合が不
十分な場合には、界面に螺材の薄膜を挟んだり、あるい
はステンレス鋼の場合、表面にあらかじめＮｉを薄くク
ラッドしたり、Ｎｉメツキを施したりしたもののＮｉ面
を界面にすることにより、接合性を向上させることがで
きる。なお、巻数の多い場合には、芯材は必ずしも必要
ないが、内周数巻分の接合力が弱くなるので、歩留り、
品質管理上から芯材を使用する方が良い。
十分な場合には、界面に螺材の薄膜を挟んだり、あるい
はステンレス鋼の場合、表面にあらかじめＮｉを薄くク
ラッドしたり、Ｎｉメツキを施したりしたもののＮｉ面
を界面にすることにより、接合性を向上させることがで
きる。なお、巻数の多い場合には、芯材は必ずしも必要
ないが、内周数巻分の接合力が弱くなるので、歩留り、
品質管理上から芯材を使用する方が良い。
次に実施例により、本発明を具体的に説明する。
（実施例）
実施例１ ニッケル／ステンレス鋼の薄板クラット
ニッケルとステンレス鋼が厚さ比率で１＝１程度のクラ
ッド材は反り等の°問題から、圧延による製造が難しい
。しかし、ニッケル厚さの薄いニッケルクラッドステン
レス鋼は反りの問題がなく容易に圧延により製造が可能
である。そこで厚さ比率の低いニッケルクラッドステン
レス鋼を素材としてニッケル厚さ比率の高いニッケルク
ラッドステンレス鋼を製造することを試みた。全板厚が
０．２５ｍｍ、ニッケル厚さ５μｍ、板目１１００ｍｍ
、長さ約１０ｍのニッケルクラッドステンレス鋼（ＳＵ
Ｓ３０４）と板ＦＴが０．２５ｍｍの純ニッケルを素材
とし、０．２ｍｍ厚さの１８Ｃｒ−３，５Ａｌ−Ｆｅの
耐熱鋼に薄くテンパーカラーを形成させたものを剥離材
として用意した。５ＵＳ３０４、ニッケル、耐熱鋼の順
に５ＵＳ３０４の芯材（径３００ｍｍ、幅１００ｍｍ）
に重ねて１０回巻き込み、最後は耐熱鋼のコイルで締付
けた。この時Ｎｉをクラッドした５ＵＳ３０４のＮｉ面
をニッケルと接するようにした。
ッド材は反り等の°問題から、圧延による製造が難しい
。しかし、ニッケル厚さの薄いニッケルクラッドステン
レス鋼は反りの問題がなく容易に圧延により製造が可能
である。そこで厚さ比率の低いニッケルクラッドステン
レス鋼を素材としてニッケル厚さ比率の高いニッケルク
ラッドステンレス鋼を製造することを試みた。全板厚が
０．２５ｍｍ、ニッケル厚さ５μｍ、板目１１００ｍｍ
、長さ約１０ｍのニッケルクラッドステンレス鋼（ＳＵ
Ｓ３０４）と板ＦＴが０．２５ｍｍの純ニッケルを素材
とし、０．２ｍｍ厚さの１８Ｃｒ−３，５Ａｌ−Ｆｅの
耐熱鋼に薄くテンパーカラーを形成させたものを剥離材
として用意した。５ＵＳ３０４、ニッケル、耐熱鋼の順
に５ＵＳ３０４の芯材（径３００ｍｍ、幅１００ｍｍ）
に重ねて１０回巻き込み、最後は耐熱鋼のコイルで締付
けた。この時Ｎｉをクラッドした５ＵＳ３０４のＮｉ面
をニッケルと接するようにした。
次いでこのコイルを真空炉に装入し１１００℃まで昇温
し、接合させた後冷却した。コイルを巻き戻して、ｊｉ
ｔられた薄板クラッドをサンプリングし、９０度繰返し
曲げ試験を破断するまで行ない（破断回数１０回）、そ
の破断面を調査したが剥離は認められなかった。なお、
熱膨張係数は常温で５ＵＳ３０４が１７ Ｘ １０−６
／”Ｃ、ニッケルが１３．３Ｘ １０−’／”Ｃ１耐熱
鋼がｌＯ〜１１×１０−’／”Ｃであった。
し、接合させた後冷却した。コイルを巻き戻して、ｊｉ
ｔられた薄板クラッドをサンプリングし、９０度繰返し
曲げ試験を破断するまで行ない（破断回数１０回）、そ
の破断面を調査したが剥離は認められなかった。なお、
熱膨張係数は常温で５ＵＳ３０４が１７ Ｘ １０−６
／”Ｃ、ニッケルが１３．３Ｘ １０−’／”Ｃ１耐熱
鋼がｌＯ〜１１×１０−’／”Ｃであった。
実施例２ アンバー／ステンレス鋼の薄板クラッド
金板ＩＪが０．２５ｍｍ、ニッケル厚さ５μｍ、板Ｊ！
７．１００ ｍ ｍ、長さ約１０ｍのニッケルクラッド
ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）と板厚が０．１５ｍｍの
アンバー（３６Ｎｉ−Ｆｅ合金）を素材とし、０．２ｍ
ｍ厚さの１８Ｃｒ−３，５Ａｊ！−Ｆｅの耐熱鋼に薄く
テンパーカラーを形成させたものを剥離材として川、Ｑ
ｌ、た。５ＵＳ３０４、アンバー、耐熱鋼の順に５Ｕ
Ｓ３０４の芯材（径３００ｍｍ、幅１００ｍｍ）に市ね
て１０回巻き込み、最後は耐熱鋼のコイルで締付けた。
７．１００ ｍ ｍ、長さ約１０ｍのニッケルクラッド
ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）と板厚が０．１５ｍｍの
アンバー（３６Ｎｉ−Ｆｅ合金）を素材とし、０．２ｍ
ｍ厚さの１８Ｃｒ−３，５Ａｊ！−Ｆｅの耐熱鋼に薄く
テンパーカラーを形成させたものを剥離材として川、Ｑ
ｌ、た。５ＵＳ３０４、アンバー、耐熱鋼の順に５Ｕ
Ｓ３０４の芯材（径３００ｍｍ、幅１００ｍｍ）に市ね
て１０回巻き込み、最後は耐熱鋼のコイルで締付けた。
この時Ｎｉをクラッドした５ＵＳ３０４のＮｉ面をアン
バーと接するようにした。次いでこのコイルを真空炉に
装入し１０５０℃まで昇温し、接合させた後冷却した。
バーと接するようにした。次いでこのコイルを真空炉に
装入し１０５０℃まで昇温し、接合させた後冷却した。
コイルを巻き戻して、得られた薄板クラットをサンプリ
ングし、９０度繰返し１■目ヂ試験を破断するまで行な
い（破断回数６回）、その破断面を調査したが剥離は認
められなかった。なお、熱膨張係数は常温で５ＵＳ３０
４が１７×ｌＯ−’／”Ｃ、アンバーが１〜２ ｘ １
０−’／ ”Ｃ１耐熱鋼が１０〜１１ ｘ １０−６７
”Ｃであった。
ングし、９０度繰返し１■目ヂ試験を破断するまで行な
い（破断回数６回）、その破断面を調査したが剥離は認
められなかった。なお、熱膨張係数は常温で５ＵＳ３０
４が１７×ｌＯ−’／”Ｃ、アンバーが１〜２ ｘ １
０−’／ ”Ｃ１耐熱鋼が１０〜１１ ｘ １０−６７
”Ｃであった。
実施例３ 銅／ステンレス鋼の薄板クラッド全板厚が０
．２５ｍｍ、ニッケル厚さ５μｍ、板巾１００ｍｍ、長
さ約１０ｍのニッケルクラッドステンレス鋼（ＳＵＳ３
０４）と板厚が０．１５ｍｍの純銅を素材とし、０．２
ｍｍ厚さの１８Ｃｒ−３，５Ａｆｌ−Ｆｅの耐熱鋼に薄
くテンパーカラーを形成させたものを剥離材として用意
した。５ＵＳ３０４、銅、耐熱鋼の順に５ＵＳ３０４の
芯材（径３００ｍｍ、幅１００ｍｍ）に重ねて１０回巻
き込み、最後は耐熱鋼のコイルで締付けた。この時Ｎｉ
をクラッドした５ＵＳ３０４のＮｉ面を銅と接するよう
にした。次いでこのコイルを真空炉に装入し９００℃ま
で昇温し、接合させた後冷却した。コイルを巻き戻して
、得られた薄板クラッドをサンプリングし、９０度繰返
し曲げ試験を破断するまで行ない（破断回数１２回）、
その破断面を調査したが剥離は認められなかった。また
５ＵＳ３０４と銅の順序を入れかえたものも試験したが
、この場合には接合が不十分で、２回の９０度繰返し曲
げで容易に剥離した。
．２５ｍｍ、ニッケル厚さ５μｍ、板巾１００ｍｍ、長
さ約１０ｍのニッケルクラッドステンレス鋼（ＳＵＳ３
０４）と板厚が０．１５ｍｍの純銅を素材とし、０．２
ｍｍ厚さの１８Ｃｒ−３，５Ａｆｌ−Ｆｅの耐熱鋼に薄
くテンパーカラーを形成させたものを剥離材として用意
した。５ＵＳ３０４、銅、耐熱鋼の順に５ＵＳ３０４の
芯材（径３００ｍｍ、幅１００ｍｍ）に重ねて１０回巻
き込み、最後は耐熱鋼のコイルで締付けた。この時Ｎｉ
をクラッドした５ＵＳ３０４のＮｉ面を銅と接するよう
にした。次いでこのコイルを真空炉に装入し９００℃ま
で昇温し、接合させた後冷却した。コイルを巻き戻して
、得られた薄板クラッドをサンプリングし、９０度繰返
し曲げ試験を破断するまで行ない（破断回数１２回）、
その破断面を調査したが剥離は認められなかった。また
５ＵＳ３０４と銅の順序を入れかえたものも試験したが
、この場合には接合が不十分で、２回の９０度繰返し曲
げで容易に剥離した。
これは銅の高温強度が弱いため、銅の熱応力が働かなか
ったものと推定される。なお、熱膨張係数は常温で５Ｕ
Ｓ３０４が１７Ｘ１０−’／ｌ：、銅が１６．５Ｘ １
０−’／”Ｃ１耐熱鋼が１０〜ｌｌＸ１０−’／”Ｃで
あった。
ったものと推定される。なお、熱膨張係数は常温で５Ｕ
Ｓ３０４が１７Ｘ１０−’／ｌ：、銅が１６．５Ｘ １
０−’／”Ｃ１耐熱鋼が１０〜ｌｌＸ１０−’／”Ｃで
あった。
（発明の効果）
本発明によれば、大きな圧延機を使用しなくとも真空焼
鈍処理により簡？Ｐ−に、薄板のクラッド化が可能とな
り、安価に広巾製品が製造できるので、その効果は顕著
である。
鈍処理により簡？Ｐ−に、薄板のクラッド化が可能とな
り、安価に広巾製品が製造できるので、その効果は顕著
である。
Claims (1)
- クラッド材を構成する２種またはそれ以上の金属薄板と
、剥離材として作用する耐熱鋼の薄板とをこの順で重ね
合せた状態で、コイルに巻き上げる第１工程と、得られ
たコイルを真空焼鈍する第２工程からなる薄板クラッド
の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63183518A JPH0234288A (ja) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | 薄板クラッドの製造方法 |
| EP89307538A EP0353022B1 (en) | 1988-07-25 | 1989-07-25 | A process for producing a clad plate |
| AT89307538T ATE90251T1 (de) | 1988-07-25 | 1989-07-25 | Verfahren zum herstellen eines plattierten bleches. |
| DE8989307538T DE68906978T2 (de) | 1988-07-25 | 1989-07-25 | Verfahren zum herstellen eines plattierten bleches. |
| US07/384,762 US4936504A (en) | 1988-07-25 | 1989-07-25 | Process for producing a clad plate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63183518A JPH0234288A (ja) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | 薄板クラッドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0234288A true JPH0234288A (ja) | 1990-02-05 |
| JPH0518670B2 JPH0518670B2 (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=16137248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63183518A Granted JPH0234288A (ja) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | 薄板クラッドの製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4936504A (ja) |
| EP (1) | EP0353022B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0234288A (ja) |
| AT (1) | ATE90251T1 (ja) |
| DE (1) | DE68906978T2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5553770A (en) * | 1994-03-07 | 1996-09-10 | Texas Instruments Incorporated | Heat exchanger assemblies-material for use therin, and a method of making the material |
| US6441666B1 (en) | 2000-07-20 | 2002-08-27 | Silicon Graphics, Inc. | System and method for generating clock signals |
| JP2003105500A (ja) * | 2001-09-26 | 2003-04-09 | Nippon Metal Ind Co Ltd | ステンレス鋼／銅クラッドおよびその製造方法 |
| US8387228B2 (en) | 2004-06-10 | 2013-03-05 | Ati Properties, Inc. | Clad alloy substrates and method for making same |
| JP2010080540A (ja) * | 2008-09-24 | 2010-04-08 | Fujitsu Ltd | 電極接続部の形成方法 |
Family Cites Families (10)
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