JPS6167581A - アルミニウム被覆鋼板の製造方法 - Google Patents
アルミニウム被覆鋼板の製造方法Info
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- JPS6167581A JPS6167581A JP18858084A JP18858084A JPS6167581A JP S6167581 A JPS6167581 A JP S6167581A JP 18858084 A JP18858084 A JP 18858084A JP 18858084 A JP18858084 A JP 18858084A JP S6167581 A JPS6167581 A JP S6167581A
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- 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
- B23K20/22—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
- B23K20/2275—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 the other layer being aluminium
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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
未発ヴＪはアルミニウム被覆鋼板の製造方法に関するも
のである。
のである。
従来の技術
アルミニウム被覆鋼板は従来より例えば特開昭５８−１
４１８８２号公報などに示される、いわゆる冷間圧接法
によって製造されている。
４１８８２号公報などに示される、いわゆる冷間圧接法
によって製造されている。
発明が解決しようとする問題点
しかるにこのような冷間圧接法では鋼板の圧■率が数１
０％以上となるため、圧接後５００〜６００℃の温度で
の鋼板の軟化焼鈍が必要となる。しかしなかも、この温
度では鉄とアルミニウムとが厚い合金層を形成すること
になり このような厚い合金層は通常著しく脆いため、
加工等に際し剥離しやすい、すなわち厚い合金層の生成
したアルミニウム被覆鋼板を加工すると被覆が＠離する
ので、このような表面処理鋼板は加工用には不適当であ
って、表面処理鋼板としての用途は制約される事になる
。即ち従来の冷間圧接法で製造されたアルミニウム被覆
鋼板には自らその用途に制約かあった。
０％以上となるため、圧接後５００〜６００℃の温度で
の鋼板の軟化焼鈍が必要となる。しかしなかも、この温
度では鉄とアルミニウムとが厚い合金層を形成すること
になり このような厚い合金層は通常著しく脆いため、
加工等に際し剥離しやすい、すなわち厚い合金層の生成
したアルミニウム被覆鋼板を加工すると被覆が＠離する
ので、このような表面処理鋼板は加工用には不適当であ
って、表面処理鋼板としての用途は制約される事になる
。即ち従来の冷間圧接法で製造されたアルミニウム被覆
鋼板には自らその用途に制約かあった。
問題点を解決中るための手段
本発明者らはこのような従来技術の問題へを解決↑るた
めに種々検討を行った結渠、アルミニウム被覆鋼板を製
造する際、あらかじめアルミニウム側、又はアルミニウ
ム側および鋼板側の両者の接合面に所定目付量の亜鉛基
金属または錫基金属を付着させておくと、鋼板の圧下率
が１０％以下でもアルミニウム板と鋼板を接合すること
が可能になり、これに伴って圧接後軟化焼鈍も省略し得
るという優れた効果を宥する製造方法を開発したもので
ある。
めに種々検討を行った結渠、アルミニウム被覆鋼板を製
造する際、あらかじめアルミニウム側、又はアルミニウ
ム側および鋼板側の両者の接合面に所定目付量の亜鉛基
金属または錫基金属を付着させておくと、鋼板の圧下率
が１０％以下でもアルミニウム板と鋼板を接合すること
が可能になり、これに伴って圧接後軟化焼鈍も省略し得
るという優れた効果を宥する製造方法を開発したもので
ある。
即ち本発明はアルミニウム板と鋼板を互に接合しアルミ
ニウム被覆鋼板を製造するにあたり、アルミニウム板、
又はアルミニウム板と鋼板の両者の接合面に夫々あらか
じめ亜鉛基金属または５ｉ基金属を付着せしめたのち、
これらアルミニウム板と鋼板とを圧接することを特徴と
するアルミニウム被覆鋼板の製造方法である。
ニウム被覆鋼板を製造するにあたり、アルミニウム板、
又はアルミニウム板と鋼板の両者の接合面に夫々あらか
じめ亜鉛基金属または５ｉ基金属を付着せしめたのち、
これらアルミニウム板と鋼板とを圧接することを特徴と
するアルミニウム被覆鋼板の製造方法である。
作用
以下本発明の詳細な説明する。
まず本発明の対象とする鋼板とは通常の軟鋼、構造用鋼
、低合金または高合金高張力鋼、ステンレス鋼などから
なる鋼板で、通常の使用に供される板厚の鋼板を指す。
、低合金または高合金高張力鋼、ステンレス鋼などから
なる鋼板で、通常の使用に供される板厚の鋼板を指す。
またアルミニウム板とはＡ９を主成分とする金１属板で
、通常の使用に供される板厚の金属板を指す。
、通常の使用に供される板厚の金属板を指す。
次に本発明の最大の骨子どするところは、アルミニウム
板の接合面、又はアルミニウム板と鋼板の接合面夫々に
、亜鉛基金属または錫基金属を付着せしめたのち、これ
らアルミニウム板と鋼板とを接合させることにある。こ
こで云うｌ１１１鉛基金属とは金属Ｚｎを主成分とする
金属または合金を指し、副成分としてＦｅ、 Ｍｇ、
Ｎｉ、 Ｓｎ等の１種類以１−の金属を含むことが出来
る。また錫基金属とは金属Ｓｎを主成分とする金属また
は合金を指し、副成分としてＰｂ、 Ｚｎを含むことが
出来るものである。
板の接合面、又はアルミニウム板と鋼板の接合面夫々に
、亜鉛基金属または錫基金属を付着せしめたのち、これ
らアルミニウム板と鋼板とを接合させることにある。こ
こで云うｌ１１１鉛基金属とは金属Ｚｎを主成分とする
金属または合金を指し、副成分としてＦｅ、 Ｍｇ、
Ｎｉ、 Ｓｎ等の１種類以１−の金属を含むことが出来
る。また錫基金属とは金属Ｓｎを主成分とする金属また
は合金を指し、副成分としてＰｂ、 Ｚｎを含むことが
出来るものである。
次にアルミニウム板と鋼板の圧接接合面にあらかじめ亜
鉛基金属または錫基金属を付着させることが必要な理由
を述べる。
鉛基金属または錫基金属を付着させることが必要な理由
を述べる。
２種類の金属板を圧下して接合させるためには、接合部
に極薄い拡散層が形成されることが必要である。アルミ
ニウム板と鋼板を接合させる場合も同様である。ところ
がアルミニウムは表面に緻密な酸化層があることから、
低い圧下率では鉄と拡散層を形成しえない。
に極薄い拡散層が形成されることが必要である。アルミ
ニウム板と鋼板を接合させる場合も同様である。ところ
がアルミニウムは表面に緻密な酸化層があることから、
低い圧下率では鉄と拡散層を形成しえない。
しかしながら圧接時の温度で拡散層を形成する金属がア
ルミニウム板と鋼板に付着していれば、アルミニウム板
と鋼板は低い圧下率で接合させることが可能になる。
ルミニウム板と鋼板に付着していれば、アルミニウム板
と鋼板は低い圧下率で接合させることが可能になる。
Ｚｎ、 Ｓｎは常温での拡散速度が大きく、これらの金
属を主成分として含む金属が鋼板、アルミニウム板に付
着していれば、低い圧下率でアルミニウム板と鋼板とを
圧接することが可能となる。
属を主成分として含む金属が鋼板、アルミニウム板に付
着していれば、低い圧下率でアルミニウム板と鋼板とを
圧接することが可能となる。
ここで付着すべき金属が亜鉛基金属と錫基金属に限定さ
れる理由を述べる。
れる理由を述べる。
これらの金属の必要条件は第一に拡散層を常温付近で形
成しうろこと。
成しうろこと。
第二にアルミニウム板および鋼板にめっきなどにより付
着せしめることが容易であること。
着せしめることが容易であること。
第三に工業的に利用しうる程度に安価であることである
。
。
例えば、 Ｎａは低融点金属であるから、拡散層を形成
しやすいと考えられるが、めっきすることは困難である
。 Ｇｕ、Ｎｉ基金属も常温付近では拡散層を形成しな
い、 Ｂｉ、Ｐｂはめっきすることは不可能ではないが
容易ではない。
しやすいと考えられるが、めっきすることは困難である
。 Ｇｕ、Ｎｉ基金属も常温付近では拡散層を形成しな
い、 Ｂｉ、Ｐｂはめっきすることは不可能ではないが
容易ではない。
以上の理由から、接合面に付着せしめる金属としては亜
鉛基金属、錫基金属か適している。この場合亜鉛基金属
または錫基金属は少なくともアルミニウム板側の接合面
に付着させることが必要である。アルミニウム板は緻密
な酸化物層でおおわれているため、アルミニウムと鋼板
よりも、亜鉛ま−たは錫で被覆されたアルミニウム板と
鋼板の方が圧接によって、より強固に接合する拡散層を
形成することになる。更に鋼板の接合面にも亜鉛基金属
または錫基金属を付着させておけば、これら金属を付着
させたアルミニウム板に裸の鋼板を圧接するよりも拡散
層を形成しやすくなり、アルミニウム板と鋼板の接合強
度がさらに増大する。
鉛基金属、錫基金属か適している。この場合亜鉛基金属
または錫基金属は少なくともアルミニウム板側の接合面
に付着させることが必要である。アルミニウム板は緻密
な酸化物層でおおわれているため、アルミニウムと鋼板
よりも、亜鉛ま−たは錫で被覆されたアルミニウム板と
鋼板の方が圧接によって、より強固に接合する拡散層を
形成することになる。更に鋼板の接合面にも亜鉛基金属
または錫基金属を付着させておけば、これら金属を付着
させたアルミニウム板に裸の鋼板を圧接するよりも拡散
層を形成しやすくなり、アルミニウム板と鋼板の接合強
度がさらに増大する。
なおこの場合鋼板側のみに亜鉛・錫等の金属を范着して
アルミニウム板を接着せしめる特開昭５８−’３３５８
８号公報の技術が知られているが、かかる「段は、アル
ミニウム板表面が緻密な酸化物層に被覆されているため
、圧接しても充分な接合強度が得られないという聞届が
ある０本発明は後に述べるように、アルミニウムの酸化
物層を除去しながら、亜鉛または錫を金属状アルミニウ
ムの表面に被覆することから本発明の効果が得られるの
である。
アルミニウム板を接着せしめる特開昭５８−’３３５８
８号公報の技術が知られているが、かかる「段は、アル
ミニウム板表面が緻密な酸化物層に被覆されているため
、圧接しても充分な接合強度が得られないという聞届が
ある０本発明は後に述べるように、アルミニウムの酸化
物層を除去しながら、亜鉛または錫を金属状アルミニウ
ムの表面に被覆することから本発明の効果が得られるの
である。
アルミニウム板に亜鉛基金属または錫基金属を付着せし
める手段はアルカリ性亜鉛水溶液（亜鉛酸水溶液）また
はアルカリ性錫水溶液（錫酸水溶液）で亜鉛または錫と
アルミニウムを置換めっきする手段が有効である。
める手段はアルカリ性亜鉛水溶液（亜鉛酸水溶液）また
はアルカリ性錫水溶液（錫酸水溶液）で亜鉛または錫と
アルミニウムを置換めっきする手段が有効である。
また亜鉛基合金、錫基台金を鋼板に付着せしめる手段は
電気めっき、溶融めっきまたは蒸着法のいずれでもよい
。
電気めっき、溶融めっきまたは蒸着法のいずれでもよい
。
なおこれらの金属の付着量はアルミニウム板、鋼板の夫
々の接合面について０．５ｇ／ｍ’以上であることが好
ましい、０゜５ｇ／ｌｒ＋’未満では効果に乏しい。一
方２０ｇ／ｍ’超に増やしても接合力は増大するが効果
が飽和する。
々の接合面について０．５ｇ／ｍ’以上であることが好
ましい、０゜５ｇ／ｌｒ＋’未満では効果に乏しい。一
方２０ｇ／ｍ’超に増やしても接合力は増大するが効果
が飽和する。
このように亜鉛基または錫基金属を付ｎせしめた上で圧
接すると、前記のように容易に拡散層が形成されるため
、低圧下率で良好な接合状、態を得ることが出来る。即
ちこの場合の圧下率は鋼板について１０％以下で十分で
ある。ｌＯ％超では鋼板の軟化焼鈍が必要となるか、圧
下率を１０％以下に保てることによって、該焼鈍を省略
することが出来るので、実用上の効果は大である。
接すると、前記のように容易に拡散層が形成されるため
、低圧下率で良好な接合状、態を得ることが出来る。即
ちこの場合の圧下率は鋼板について１０％以下で十分で
ある。ｌＯ％超では鋼板の軟化焼鈍が必要となるか、圧
下率を１０％以下に保てることによって、該焼鈍を省略
することが出来るので、実用上の効果は大である。
また圧接時の板温は、アルミニラＬ、板と鋼板の界面温
度が５０〜３００℃が好ましい、 ５０℃未満では接合
力が小さく、また３００°Ｃ超では異種金属と鋼板また
はアルミニウム板が厚い合金層を形成し接合力が低下す
る。
度が５０〜３００℃が好ましい、 ５０℃未満では接合
力が小さく、また３００°Ｃ超では異種金属と鋼板また
はアルミニウム板が厚い合金層を形成し接合力が低下す
る。
次に本発明の効果を実施例により更に具体的に説明する
。
。
実施例
第１表にアルミニウム板および鋼板の種類、ならびに接
合界面のめっき条件と接合強度の関係を示す、同表にお
いてＮｏ、ｌ、２は比較例、Ｎ０９３〜７は本発明例（
寡）である。
合界面のめっき条件と接合強度の関係を示す、同表にお
いてＮｏ、ｌ、２は比較例、Ｎ０９３〜７は本発明例（
寡）である。
Ｎｏ、ｌはアルミニウム板にめっきが施されていないた
め、アルミニウム板と鋼板は接合しない。
め、アルミニウム板と鋼板は接合しない。
ＮＯ，２は鋼板に亜鉛めっきが行われているが、アルミ
ニウム板にめっきが施されていないため接合強度は３に
、ｇ／２５ｍｍで低い。
ニウム板にめっきが施されていないため接合強度は３に
、ｇ／２５ｍｍで低い。
これに対しＮ００３はアルミニウム板に亜鉛めっきを施
すことにより、高い接合力を得た。
すことにより、高い接合力を得た。
Ｎ０９４は鋼板に電気Ｚｎ−Ｘｌめっきを行い、アルミ
ニウム板には置換Ｚｎめっきを行ったものであって、Ｎ
００３よりも更に高い接合力が得られた。
ニウム板には置換Ｚｎめっきを行ったものであって、Ｎ
００３よりも更に高い接合力が得られた。
Ｎｏ、５は鋼板にはゼンジマ一方式の溶融亜鉛めっきラ
インで製造した溶融亜鉛めっき鋼板を用い、これに錫を
めっきしたアルミニウム板を圧接したものである。この
場合アルミニウム板はＯ，Ｉｍｍで薄いため、はく難接
着強さ試験（Ｊ ｌ５Ｋ８８５４）によって破断したが
、これはアルミニウム板が鋼板に対し、十分な接合力を
有することを意味する。
インで製造した溶融亜鉛めっき鋼板を用い、これに錫を
めっきしたアルミニウム板を圧接したものである。この
場合アルミニウム板はＯ，Ｉｍｍで薄いため、はく難接
着強さ試験（Ｊ ｌ５Ｋ８８５４）によって破断したが
、これはアルミニウム板が鋼板に対し、十分な接合力を
有することを意味する。
Ｎｏ、６は鋼板には冷延鋼板、アルミニウム板には錫め
っきしたものを用いた。接合強度は４ｋｇ／２５ｍｍで
Ｎｏ、５より接合強度が小さいが接合可能でめる。
っきしたものを用いた。接合強度は４ｋｇ／２５ｍｍで
Ｎｏ、５より接合強度が小さいが接合可能でめる。
Ｎｏ、７はアルミニウム板に対するＺｎＨＭ量カ０．３
ｇ／＋ＴＴ’であり、Ｎ００５に比較すると接合強度は
小さいが、Ｎ０８１．２に比較すると大きい。
ｇ／＋ＴＴ’であり、Ｎ００５に比較すると接合強度は
小さいが、Ｎ０８１．２に比較すると大きい。
なお、上記アルミニウム板と鋼板の接合強度（接合力）
の測定はＪＩＳＫ６８５４ （接着剤のは＜ ｆｌＩ
Ｊ？Ｃ看強さ試験方法）に準拠して行った。
の測定はＪＩＳＫ６８５４ （接着剤のは＜ ｆｌＩ
Ｊ？Ｃ看強さ試験方法）に準拠して行った。
発明の効果
以北の実施例からも明らかな如く、本発明によって加工
性の良好なアルミニウム被覆鋼板を得ることが可能にな
り、産業上の利用価値は極めて高いものがある。
性の良好なアルミニウム被覆鋼板を得ることが可能にな
り、産業上の利用価値は極めて高いものがある。
Claims (2)
- （１）アルミニウム板と鋼板とを互に接合し、アルミニ
ウム被覆鋼板を製造するにあたり、アルミニウム板の接
合面にあらかじめ亜鉛基金属または錫基金属を付着せし
めたのち、鋼板に圧接することを特徴とするアルミニウ
ム被覆鋼板の製造方法。 - （２）アルミニウム板と鋼板とを互に接合し、アルミニ
ウム被覆鋼板を製造するにあたり、アルミニウム板と鋼
板の接合面夫々にあらかじめ亜鉛基金属または錫基金属
を付着せしめたのち、これらを圧接することを特徴とす
るアルミニウム被覆鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18858084A JPS6167581A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | アルミニウム被覆鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18858084A JPS6167581A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | アルミニウム被覆鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6167581A true JPS6167581A (ja) | 1986-04-07 |
Family
ID=16226162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18858084A Pending JPS6167581A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | アルミニウム被覆鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6167581A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006231343A (ja) * | 2005-02-22 | 2006-09-07 | Nissan Motor Co Ltd | 酸化皮膜形成材料の接合方法及び接合構造 |
| WO2007139152A1 (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-06 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | 常温接合によるデバイス、デバイス製造方法ならびに常温接合装置 |
| US8602289B2 (en) | 2006-09-06 | 2013-12-10 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Room temperature bonding using sputtering |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53102840A (en) * | 1977-02-21 | 1978-09-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Preliminarily treating method for diffusion welding of stainless steel, aluminum or aluminum alloy |
| JPS5847584A (ja) * | 1981-09-16 | 1983-03-19 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 銅−アルミニウムクラッド材の製造方法 |
-
1984
- 1984-09-07 JP JP18858084A patent/JPS6167581A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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| KR101101896B1 (ko) * | 2006-05-30 | 2012-01-02 | 내셔날 인스티튜트 오브 어드밴스드 인더스트리얼 사이언스 앤드 테크놀로지 | 상온 접합에 의한 디바이스, 디바이스 제조방법 및 상온 접합 장치 |
| US10112376B2 (en) | 2006-05-30 | 2018-10-30 | Mitsubishi Heavy Industries Machine Tool, Co., Ltd. | Device manufactured by room-temperature bonding, device manufacturing method, and room-temperature bonding apparatus |
| US8602289B2 (en) | 2006-09-06 | 2013-12-10 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Room temperature bonding using sputtering |
| US8608048B2 (en) | 2006-09-06 | 2013-12-17 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Room-temperature bonding method and room-temperature bonding apparatus including sputtering |
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