KR19990028716A

KR19990028716A - 피복재.

Info

Publication number: KR19990028716A
Application number: KR1019980700014A
Authority: KR
Inventors: 아키라 다카야스
Original assignee: 아키라 다카야스; 가부시키가이샤 쇼와엔뎃츠
Priority date: 1995-07-06
Filing date: 1996-07-04
Publication date: 1999-04-15
Also published as: CN1189798A; DE69610320T2; KR100436956B1; WO1997002137A1; DE69610320D1; EP0842766B1; US6074764A; EP0842766A1; EP0842766A4; CN1086342C

Abstract

피복재(10)에 있어서, 베이스금속층(1)에 대하여 금속라스망(3)이 적층되고, 그 금속라스망(3)에 대하여 베이스금속층(1)과는 반대측으로부터 피복금속층(4)이 적층됨과 도시에 그들 베이스금속층(1), 금속라스망(3) 및 피복금속층(4)이 일체로 접합된다. 여기에서 금소라스망(3)은 판 두께방향으로 관통하는 복수의 절단눈이 전면에 갈지자형상으로 형성된 금속판과 그 절단눈의 형성방향과 교차하는 쪽으로 변형되어 절단눈을 그 변형방향에 개구함에 의하여 그물눈을 형성한 것이 사용된다.

Description

피복재

종래에는 철(Fe), 구리(Cu), 알루미늄(Al)등을 주성분으로 하는 베이스금속에 티탄(Ti)이나 지르코늄(Zr) 등의 내식성금속피복층을 접합하는 방법으로서, 베이스금속과 내식성피막금속층과의 사이에 금속망을 삽입하여 그것을 심용접 등으로 일체화하는 기술이 각종 제안되어 있다. 그 일실시예로서, 예를들면 철계베이스금속과 내식성금속판과의 사이에 구리박판과 스테인레스강망을 삽입개재하여 그들을 십용접에 의하여 일체화하는 방법(실공소 57-24459호 공보), 납땜인발가공을 실시한 구리계베이스금속에 대하여 구리망과 스테인레스강망을 적층하고 다음에 내식성금속판을 적층하여 심용접에 의하여 일체화하는 방법(특공소 56-22422호 공보), 또한 알루미늄계(Al)의 베이스금속과 내식성금속판과의 사이에 스테인레스강망을 삽입개재하여 심용접에 의하여 일체로 하는 방법(특공소 60-38269호 및 특공소 61-7155호 공보)등이 제안되어 있다.

상기 종래의 방법에 있어서는 금속망은 상호 거의 평행하게 배열된 다수의 금속선재와 이것과 교차하는 방향으로 연하여 상호 거의 평행하게 배열된 다수의 금속선재로 되는 일반적인 형태의 것이 사용되고 있다. 이러한 금속막은 금속재료를 선재로 가공한 후에 이것을 다시 편직하여 제조하기 때문에 제조공수가 많아 비용이 높은 난점이 있다.

본 발명의 과제는 간단한 방법에 의하여 제조가능한 금속망을 사용함에 의하여 접합강도가 뛰어나고 저렴하게 제조할 수 있는 피복재를 제공함에 있다.

본 발명은 베이스(base) 금속에대하여 피복금속층, 예를들면 내식성(耐食性) 피복금속층이 접합된 피복재(Clad材)에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 피복재의 제조방법을 개념적으로 도시하는 도면.

도 2는 본 발명의 피복재의 심(Seam)용접 형성공정을 나타내는 사시도.

도 3은 도 2의 B-B 단면도.

도 4는 도 2의 A-A 단면도.

도 5는 철계 베이스금속층에 대해, 금속라스망과 중간금속층을 사용하여 피복금속판재를 접한한 경우의 심용접부의 단면모식도.

도 6은 금속라스망의 일예를 도시한 평면도.

도 7은 금속라스망의 제조장치의 개념도.

도 8은 금속라스망의 제조공정설명도.

도 9는 금속라스망을 1매만을 사용하는 경우와, 2매 사용한 경우의 효과의 차이를 설명하는 모식도.

도 10은 합판을 사용하여 형성한 금속라스망의 예를 그 작용과 함께 도시하는 설명도.

도 11은 베이스금속층을 원통형상으로 형성한 예를 도시하는 사시도.

도 12는 동일하게 원추상으로형성한 예를 도시하는 사시도.

도 13은 동일하게 평편한 뚜껑형상으로 형성한 예를 도시하는 사시도.

도 14는 그 심용접부의 형성 패턴을 도시하는 모식도.

도 15는 베이스금속층을 방형판상으로 형성한 예를 나타내는 모식도.

도 16은 판면상에 형성된 돌기부를 피하여 심용접부를 형성한 예를 나타내는 평면도 및 측면도.

도 17은 피복금속판재의 주연부에만 심용접부를 형성한 예를 나타내는 평면도 및 측면도.

도 18은 피복금속판재의 판면에 다수의 관재를 접합한 예를 나타내는 평면도 및 측면도.

도 19는 구리 베이스 금속층을 사용한 피복재의 제1의 구성을 그 심용접부의 확대도와 함께 도시하는 단면도.

도 20은 구리계 베이스금속층을 사용한 제2의 구성을 도시하는 설명도.

도 21은 그 제 2의 구성에 있어서 티탄계망과 구리계망의 적층상태를 도시하는 확대평면도.

도 22는 그 제2의 구성의 심용접부의 확대단면모식도.

도 23은 구리계 베이스금속층을 사용한 피복재의 적용례의 사시도와 그 C-C 단면도.

도 24는 구리계 베이스금속층을 사용한 피복재의 다른 적용례를 도시하는 사시도.

도 25는 시리즈심용접법에 의하여 심용접부를 형성한 방법예를 도시하는 설명도.

도 26은 심용접이외의 방법으로서 베이스금속층, 금속망층 및 피복금속층을 접합하는 예를 도시하는 설명도.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

이하, 철계 내지 알루미늄계의 베이스금속층을 사용한 본 발명의 피복재의 실시형태에 대하여 설명한다.

도 1은, 본 발명의 피복재의 제조방법을 모식적으로 도시한 것으로, (a)에 도시한 바와 같이, 탄소강, 스텐레스강 등의 철계재료 혹은, 알루미늄 또는 알루미늄합금으로 구성된 베이스금속층(1) 상에, 예를들면 스테인레스강 등의 철계재료로 형성된 금속망층으로서의 금속라스망(3)과, 티탄, 지르코늄 등의 내식성재료로 구성된 피복금속층으로서의 피복금속판재(4)가 순서대로 적층된다. 계속해서 제1도(b)에 도시한 바와 같이, 그들의 적층체(5)를 그 적층방향에 있어서, 2개의 롤러전극(6) 사이에 끼워넣고, 도시하지 않은 공압기구등의 하중부여수단으로 가압력을 가하면서, 교류전원(7)에 의하여 이를 롤러전극(6)을 거쳐 적층체(5)를 통전시킨다. 이에따라, 그 통전부에서 적층체(5)가 저항발열하고, 그 상태에서 롤러전극(6)을 적층체(5)에 대하여, 그 판면에 연한 방향으로 상대회전시킴에 의하여, 제2도에 도시한 바와 같이, 베이스금속층(1), 금속라스망(3) 및 피복금속판재(4)를 서로 결합하는 선형상의 심용접부(8)가 형성되어 본 발명의 피복재(10)가 된다.

여기서, 심용접부(8)는 적층체(5)의 판면방향에 연하여 소정의 간격으로 복수개 형성되어 있다. 또한 롤러전극(6)으로의 통전은 연속적으로 행하든, 단속적으로 행하든 어느 것이어도 좋다.

또한 이하의 도면에서, 금속라스망(3) 및 피복금속판재(4)의 두께는 과장되어 묘사되는 경우가 있으며, 실제의 피복재의 치수와는 반드시 대응하지 않는다.

한편, 도 25에 도시한 바와 같이, 롤러전극(6)에 의해 적층체(5)를 사이에 끼워 심용접을 행하는 방법, 예를 들면 시리즈심용접법을 이용할 수도 있다.

즉, 피복금속판재(4) 측에 롤러전극(6)을 배치하고, 이에 대응하여 다른 롤러전극(6)을 같은 측에 배치한다. 그리하여 그 롤러전극(6)에 통전하면, 한쪽의 롤러전극(6) 측에서 적어도 피복금속판재(4), 금속라스망(3)을 통하여, 그 적층면에 연하여 횡방향으로 만곡한 후, 다시 각 층을 상기와는 역순으로 통하여 타방의 롤러전극(6) 측으로 빠져나오는 통전경로(1)가 형성되어, 심용접부가 형성된다.

또한, 도 26(a)에 도시한 바와 같이, 소정의 선단형상을 가지는 전극(81)에 의하여 적층체(5)를 끼워 그들 전극(81) 간에 통전함에 의하여 점형상의 용접부를 형성하는 스폿용접등, 심용접이외의 비저항용접법을 채용하는 것이 가능하다. 또한 동도 (b)에 도시한 바와 같이, 베이스금속층(1)의 위에 금속라이스망(3) 및 피복금속판재(4)를 주합하여 그 위에 배치된 화약(82)의 폭발력을 이용하여 이들을 압접하는 폭발압접법, 혹은 동도 (c)에 도시된 바와 같이, 상호 적층된 베이스금속층(1), 금속라스망(3) 및 피복금속재(4)를 압연롤러(83)에 의하여 압연하여 이들을 접한하는 압연법, 또한 압연후에 확산열처리를 실시하는 방법 등을 채용하는 것이 가능하다.

금속라스망(3)은 도 6에 도시한 바와 같이, 판의 두께방향으로 관통하는 복수의 잘린눈이 전면에 갈짓자 모양으로 형성된 금속판을, 그 잘린눈의 형성방향과 교차하는 방향으로 변경시켜, 잘린눈을 그 변형방향으로 개구함으로써 그물논(45)을 형성한 것을 사용할 수 있다. 이와같은 금속라스망(3)은, 예를들면 도 7에 도시한 바와 같은 장치(34)를 사용하여 제조할 수 있다.

장치(34)는, 금속판(35)을 상면에 지지하는 테이블(36)과, 그 테이블(36)의 단면에 대응하여 설치되고, 그 단면을 따라 승강하는 승강날(37)을 구비하고 있다. 또 도시하지는 않았지만, 장치(34)는 하기의 구성요소도 구비하고 있다.

* 승강날(37)을 승강시키는 스강구

* 승강날(37)을, 테이블(36) 상의 금속판(35)에 대하여 상대적으로 횡방향으로 이동시키는 횡이동기구

* 테이블(36) 상의 금속판(35)을, 승강날(37)이 대응하고 있는 단부쪽으로 소정의 피치로 간헐적으로 송출하는 판송출기구,

또한, 승강날(37)의 하부에는, 복수의 칼날부(39)가 물결모양으로 형성되어 있다. 또, 테이블(36)의 윗쪽 상연부를 따라, 상기 칼날부(39)와의 사이에 금속판(35)을 전단하는 칼날부(38)가 형성되어 있다. 또한, 40은 금속판(35)의 뛰어오름을 방지하기 위한 누름부재이다.

그 작동은, 도 8 (a)에 도시한 바와 같이, 금속판(35)을 1피치만큼 테이블(36)의 단면부로부터 돌출시키고, 그 상태에서 승강날(37)을 하강시키면, 금속판(35)은, 테이블(36)측의 칼날부(38)과 승강날(37)측의 칼날부(39)에 대응하는 내연부와의 사이에서 두께 방향으로 전단되어 파선 형상의 절단눈(41)이 형성됨과 동시에, 그 절단눈(41)에 의하여 금속판(35)의 본체로부터 분할된 돌출부(42)가 칼날부(39)에 의해 밀려 내려가게 된다. 그 밀려 내려간 돌출부(42)는 절단눈(41)으로부터 아래쪽으로 변형·개구하게 된다.

다음으로, 도 8(b)에 도시한 바와 같이, 승강날(37)을 상승시켜 절단눈(41)의 길이의 약 절반에 해당하는 거리만큼 횡방향으로 이동시킴과 동시에, 테이블(36)의 가장자리부에서 금속판(35)를 다시 1피치만큼 돌출시킨다. 계속해서, 스강날(37)을 하강시킴으로써, 동도 (a)와 마찬가지의 기구에 기초하여, 이미 형성되어 있는 절단눈(41)과 거의 평행하면서 각 절단눈(41)의 길이의 반 만큼 어긋난 위치에(즉 갈짓자 모양으로) 새로운 그물눈(43)이 형성되면서, 그 돌출부(44)가 아래쪽으로 끌어내려진다. 이에따라, 동도면(C)에 도시된 바와 같이, 그 돌출부(44)와, 먼저 형성되어 있는 돌출부(42)에 의해, 테이블(36)의 폭방향으로 일렬로 이어지는 능(菱)형상의 그물눈(45)가 형성되게 된다. 그리고 다시, 승강날(37)을 상승시켜, 승강날(37)을 상기와는 역방향인 횡방향으로 이동시켜 원래 위치로 되돌리면, 장치(34)는 (a)에 도시한 상태로 복귀한다. 이하, 같은 공정을 반복함으로써 도 6에 도시한 금속라스망(3)을 형성할 수 있다. 또한 도 8 (d)에 도시한 바와 같이, 이렇게 얻어진 금속라스망(3)에 대하여, 압연롤러(33a)를 사용하여 압연을 실시한 것을 사용해도 좋다.

도 3 및 도 4는, 도 2에 도시한 피복재(10)로부터 추축되는 단면구조의 모식도를 도시하고 있다. (도 3은 B-B 단면, 도 4는 A-A 단면) 금속라스망(3)은 그물눈이 형성되어 있기 때문에 통전단면적도 적고, 또한 그와 인접하는 베이스금속층(1) 및 피복금속층(4)과의 사이의 접촉면적도 작으므로, 저항발열은 그 근방에서 특히 크게 된다. 이 발열에 의하여 티탄 내지 지르코늄 등으로 구성된 피복금속층(4)가 적당히 연화하는 한편, 금속라스망(3)은 롤러전극(6)의 가압력에 의하여 그 연화된 피복금속층(4)으로 비교적 크게 침입하게 된다.

또한, 베이스금속층(1)과 금속라스망(3)과의 접촉부에는 통전에 의한 저항발열에 기하는 성분확산층(13)이 형성되고 양자가 그 접촉부에 있어서 결합된다. 이와 같이, 금속라스망(3)을 중간개재하여 베이스금속층(1)과 피복금속판재(4)가 접합되는 것으로 생각된다. 여기서 금속라스망(3)의 그물눈에 있어서, 피복금속판재(4)와 베이스금속층(1)이 직접 접촉하는 부분에도 약간의 성분확산층(11)이 생기는 경우가 있다. 또한 금속라스망(3)의 피복금속판재(4)의 침입부의 주변에도 성분확산층(12)이 생긴다. 또한 도 4에 도시하는 바와 같이, 적층체(5)의 심용접부(8)가 형성되지 않는 부분에 있어서는 베이스금속층(1)과 금속라스망(3) 및 피복금속판재(4)간의 결합이 발생하지 않는다.

여기에서 피복재(10) 전체에 있어서, 피복금속판재(4)와 베이스금속층(1)의 결합력은 심용접부(8)의 형성본수, 형성간극, 및 형성폭을 변경함에 의하여 적의조절하는 것이 가능하다. 또한 심용접부(8)의 폭은 롤러전극(6)의 폭을 변경함에 의하여 조절가능하다. 또한, 특히 넓은 폭의 심용접부(8)(혹은 면상의 심용접부)가 필요한 경우에는 인접하는 심용접부(8)가 상호 접하도록 하거나 일부가 중첩하도록 함에 의하여 형성하여도 좋다.

피복금속판재(4)는 티탄, 지르콘(합금을 포함)외에, 니오브, 탄탈, 니켈 (혹은 이들의 어느 것을 주성분으로 하는 합금), 혹은 스테인레스강으로 구성하는 것이 가능하다. 이들의 재질로서 피복금속판재(4)을 구성하는 경우,금속라스망(3)은 철, 니켈, 구리, 은, 티탄, 지르코늄의 어느 것을 주성분으로 하는 금속(예를들면 스테인레스강)에 의하여 구성함으로서 철계 베이스금속층(1)간의 양호한 접합성을 달성하는 것이 가능하다. 피복금속판재(4)의 재질 및 두께는 예를들면 피복재가 사용되는 환경에 부응하여 설정된다. 그리고 금속라스망(3)의 두께 및 그물눈의 개방도는 피복금속판재(4)의 재질과 두께에 부앙하여 베이스금속층(1)과의 최적의 접합력이 얻어지도록 소정의 값으로 설정된다.

그리고 그에 대응하여 심용접의 조건 즉, 용접전류치, 롤러전극(6)에 의한 가압력, 용접속도, 통전시간, 휴지시간 등이 적의 설정된다. 예를들면 용접전류의 값은 저항발열이 극단적으로 크게 되어 금속라스망(3)이 용융하거나 역으로 발열이 너무 적어 각층의 접합상태가 불충분하지 않는 범위내에서 조정된다. 또한 롤러전극(6)에 의한 가압력은 예를들면 금속라스망(3)이 피복금속판재(4)(혹은 베이스금속층(1))으로 침입하여 들어감에 의하여 접합되는 경우, 그 침입이 과부족 없이 일어나고, 또한 적층체(5)의 표면으로의 통전롤러(6)의 극단적인 침입이 발생하지 않는 범위내에서 조정된다. 예를들면, 티탄내지 지르코늄제의 피복금속판재(4)와 탄소강재의 베이스금속층(1)과를 금속라스망(3)(예를들면 철계금속라스망)으로 접합하는 경우는 피복금속판재(4)의 두께를 T, 금속라스망(3)의 두께를 M이라하면, M/T의 값을 0.1~0.6의 범위로 설정하는 것이 좋다. M/T가 0.1 미만으로 되면 금속라스망(3)의 피복금속판재(4)로의 침입이 부족하여 접합강도가 저하한다. 또, 0.6을 넘게 되면, 역으로 침투가 너무 크게 되어, 금속라스망(3)의 그물눈이 피복금속판재(4)의 표면으로 부상하여 외관불량을 일으키기도 하고, 금속라스망(3)의 일부가 그물눈이 피복금속판재(4)의 표면쪽으로 관통하여 크랙 등을 일으키거나 하여, 베이스금속층(1)에 대한 방식효과의 손상으로 이어질 수 있다. M/T의 값은 바람직하게는 0.2~0.5로 하는 것이 좋다.

한편, 도 6에 도시한 바와 같이, 능(菱)형상의 그물눈(45)의 간격 D를, 그 긴 대각선의 치수(R)와 짧은 대각선의 치수(S)와의 평균치(즉, (R+S)/2)로 정의한 경우, D/M은 1.1~40의 범위로 설정하는 것이 좋다. D/M이 1.1 미만이면, 그무눈의 간격이 너무 적어지게 되어 금속라스망(3)의 침투깊이가 부족하고, 접합강도가 저하하게 된다. 한편, D/M이 40을 넘으면 피복금속판재(4)로 침투하는 그물눈의 밀도가 너무 성기게 되어, 접합효과의 저하로 이어진다. D/M의 값은, 바람직하게는 2~30으로 하는 것이 좋다.

한편, 금속라스망(3)으로서는 심용접시에 일부가 용융하여 액상을 발생하는 재질의 것을 사용하여 그 액상에 의하여 피복금속판재(4)와 베이스금속층을 일종의 납접작용에 의하여 접합하는 구성도 가능하다. 구체적으로는 금속라스망(3)을 니켈혹은 구리의 어느 것을 주성분으로 하는 금속으로 구성하고, 피복금속판재(4)을 니오브, 탄탈, 니켈을 주성분으로 하는 금속, 혹은 스테인레스강으로 구성하는 조합을 예시하는 것도 가능하다. 이 구성에 있어서는 니켈 내지 구리계의 금속라스망(3)이 용융하여 발생한 액상은 상기 피복금속판재의 구성재료간의 젖음성이 우수하기 때문에 피복금속판재(4)와 베이스금속층(1)을 강고하게 접합하는 것이 가능하다. 이 경우, M/T 및 D/M의 값이 반드시 상기 소망하는 범위이내에 있지 않아도 양호한 접합성이 얻어지는 경우가 있다.

다음으로, 금속라스망(3)을 사용하여, 두께가 특히 두꺼운 피복금속판재(4)를 베이스금속층(1)과 접합하는 경우, 심용접에 필요한 전류밀도를 확보하기 위해서는, 피복금속판재(4)의 두께에 맞추어 용접전류를 높이든가, 또는 통전시간을 길게 할 필요가 있다. 그런데, 금속라스망(3)은 피복금속판재(4)와의 접촉면적이 작아 전기비저항이 높으므로, 용접전류의 증대에 수반하여, 금속라스망(3) 근방에서 과잉발열이 일어나기 쉽게 된다. 그 결과,도 9 (a)에 도시한 바와 같이, 피복금속판재(4)가 너무 연화되어 금속라스망(3)이 피복금속판재(4) 속으로 완전히 매몰되어 버려, 금속라스망(3)의 침투에 의한 접합효과가 손상되는 경우가 있다. 이와같은 경우, 동도(b)에 도시한 바와 같이, 2 내지 그 이상의 매수의 금속라스망(3)을 겹쳐 사용하면, 상기와 같은 매몰이 일어나더라도, 그들 복수의 금속라스망(3)의 일부가 베이스금속층(1)과 피복금속판재(4) 사이에서 양쪽에 걸쳐 존재하게 되므로, 소정의 결합력을 확보할 수 있게 된다. 또한 금속라스망과 선재의 편직에 의하여 제작되는 통상의 망을 중첩하여도 좋다.

또한, 금속라스망(3)을 사용하는 금속판은 2종 이상의 금속판이 판두께방향으로 적층조합된 판으로 하는 것이 가능하다. 도 10 (a) 및 (b)는 재질이 다른 2매의 금속판(103a) 및 (103b)로 합쳐진 판(103)을 예시하고 있다. 이러한 2매의 합판(103)은 예를 들면 금속판(103a)과 (103b)를 적층하여 압연함에 의하여 압접되는 방법, 적층상태로서 열처리를 행하여 확산접합하는 방법, 혹은 압연에 의하여 압접후 열처리를 행하는 방법, 또는 (b)에 도시한 바와 같이, 납땜재층(103c)에 의하여 납접하는 방법, 또한 폭발압접법등 각종방법에 의하여 제조하는 것이 가능하다. 도 8에 있어서 금속판(35) 대신에 이러한 합판(103)을 사용하는 것에 의하여 도10(c)에 도시하는 바와같이 그물눈을 형성하는 선상부분(104)이 2부분(104a,104b)으로 분리되어 그들 양부분(104a) 및(104b)가 상호 다른 재질로서 형성된 복합강(105)을 얻는 것이 가능하다.

도 10(c)는 상기 복합강(105)을 사용한 피복재(10)의 심용접부(8)의 단면구조의 일예를 도시하는 것으로서, 선상부분(104)을 혀성하는 2부분 가운데, 일방의 (104a)는 주로 피복금속판재(4)측에 면하고, 타방의 (104b)는 주로 베이스금속층(1)측에 면한 상태로서 접합되고 있다. 여기에서 부분(104a)를 피복금속판재(4)를 구성하는 재질과의 친화성이 우수한 재질로 하고, 타방의 (104b)를 베이스금속층(1)과의 친화성이 우수한 재질에 의하여 구성함에 의하여 복합강(105)을 개재한 이들 양층(1) 및 (4)의 접합강도를 높일 수 있게 된다.

그 구체적인 예로서는 피복금속판재(4)을 티탄 혹은 지르코늄을 주로 하는 재질로서 구성하고 베이스금속층을 탄소강 기타의 철계재료로서 구성함과 동시에 복합강(105)의 부분(104a)를 스테인레스강(SUS304,SUS316등)으로 형성하고, 부분(104b)를 철, 니켈, 구리의 어느 것을 주성분으로 하는 금속으로 형성하는 형태를 예시하는 것이 가능하다.

한편, 금속라스망(3)을 단일의 재질로서 구성한 경우, 전기비저항이 너무 높아 발열량이 크게되거나 금속라스망(3)이 용융내지 비산하여 버리거나, 혹은 피복금속판재(4) 내지 베이스금속층(1)이 너무 연화하여 금속라스망(3)이 전술한 바와 같이, 그 어느 것이 매몰되어버리는 경우가 있다. 여기에서 금속라스망(3)을 전기비저항이 서로 다른 재질의 금속판으로 구성함으로서 그 저항발열량을 조정하는 것이 가능하고, 또한 베이스금속층(1) 혹은 피금속판재(4)로의 금속라스망(3)의 침입량을 적절한 것으로 하고, 양호한 결합상태를 얻는 것이 가능하다. 구체적으로는 예를들면 스테인레스강에 대하여 철, 니켈, 구리의 어느 것을 주성분으로 하는 금속을 조합하여 합판을 사용하는 양태를 예시하는 것도 가능하다.

다음에 철계 베이스금속층(1)과 티탄, 지르코늄, 니오브, 탄탈, 니켈의 어느 것을 주성분으로 하는 금속 혹은, 스테인레스강에 의하여 구성된 피복금속판재(4)와의 조합에 있어서, 도 1에 도시하는 바와 같이 베이스금속층(1)과 금속라스망(3)과의 사이에 중간금속층으로서, 니켈 혹은 구리계 중간금속층(2)을 배치하는 것이 가능하다. 이것에 의하여 또한 접합강도가 우수한 피복재를 얻을 수 있는 것이다.

중간금속층을 사용함에 의하여 접합강도를 향상되는 이유는 다음과 같이 추측된다. 즉, 니켈 혹은 구리 계 중간금속층(2)은 그 저항발열에 의하여 적도 자신의 일부가 용유암에 의하여, 혹은 베이스금속층(1) 또는 금속라스망(3)의 일부를 함께 용융함에 의하여 액상을 발생시키고, 그 액상이 금속라스망(3)과 베이스금속층(1)과의 접촉부로 공급된다. 그리고, 금속층(2)의 주체로서 되는 니켈 혹은 구리는 베이스금속층(1)을 구성하는 철계 재료와의 사이에 젖음성과 상호 확산성이 양호하기 때문에, 발생한 액상이 일종의 납땜재로서 작용하고 금속라스망(3)과 베이스금속층(1)과의 결합력이 높아지는 것으로 생각된다.

이러한 바와 같이 도 5에 도시되듯이, 금속라스망(3)의 침입효과와 중간금속층(2)에 의한 납접 내지 상분확산효과의 상승작용에 의하여 피복금속판재(4)와 베이스금속층(1)과는 일층강고하게 결합되는 것으로 생각된다. 또한 금속라스망(3)과 피복금속판재(4)과의 사이에 침입부에는 양자의 사이에 성분확산에 동반하는 확산층(3a)이 형성되는 경우가 있다.

상술한 효과는 중간금속층(2)으로서 니켈계금속을 사용한 경우에 있어서 더욱 현저하다. 특히 크롬, 붕소, 실리콘, 탄소, 인, 몰리브덴, 텅스텐, 철의 적어도 1종을 함유하는 니켈합금, 특히 니켈을 주성분으로 하고 5-16중량%의 크롬, 2-4중량%의 붕소, 3.5-5.5중량%의 실리콘 및, 2-5중량%의 철을 함유하는 합금은 저항발열에 의하여 유동성 및 젖음성이 우수한 액상이 생김에 의하여 호적하게 사용된다.

니켈계 혹은 구리계 중간금속층(2)은 니켈 혹은 구리를 주성분으로 하는 금속박으로 하는 것이 가능하다. 또한 베이스금속층(1)상에 형성된 도금층으로 하는 것도 가능하다. 도금층은 전해도금, 무전해도금, 또한 증착, 스패터리등의 각종 기체상제막법에 의하여 형성되는 것이 가능하다. 또한 니켈, 구리 내지 그들의 어느 것을 주성분으로 하는 분말층으로 하는 것이 가능하다. 그 분말층의 형성방법으로서는 그들 분말을 플럭스등과 페이스트형상으로 혼련한 것을 베이스금속층(1)에 도포하는 방법을 예시적으로 할 수 있다. 또한, 금속분말을 베이스금속층(1)상에 용사함에 의하여 니켈계 내지 구리계 중간금속층(2)을 형성하는 것이 가능하다.

이하, 철계 베이스금속층을 가지는 상기 피복재의 사용례에 대하여 설명한다.

도 11은 베이스금속층(1)을 원통형상으로 형성한 피복재(10)의 예를 도시한 것으로 하고 있다. 이 경우, 피복금속판재(4)는 원통내면(혹은 외면:이 경우에는 도 11에 있어서 베이스금속층(1)과 피복금속판재(4)과의 위치관계가 반전된다.)을 덮어씌우듯이 배치함과 동시에, 심용접부(8)는 (a)에 도시한 바와같이, 원통의 원부방향에 연하는 것을 복수개, 원통의 축방향으로 연하여 소정의 간극으로 형성하거나, (b)에 도시한 바와같이, 나선상으로 형성하거나, 또한 (c)에 도시한 바와같이 원통형의 축방향으로 연하여 직선상의 것으로 복수개, 원통의 원주방향에 연하여 소정의 간격으로 형성한 것으로 할 수 있다. 이러한 형상의 것은 예를 들면, 탑조류나 열교환기의 몸체부, 혹은 파이프내면 혹은 외면에 금속피복을 실시하는 경우에 적용가능하다.

도 12는 베이스금속층(1)이 중공원추상 내지 원추대상으로 형성된 예를 도시하는 것으로서 피복금속판재(4)는 그 내면측에 배치된다. 그리고 심요접부(8)는 (a)에 도시된 바와 같이, 그 원주방향에 연하여 형성되거나, 혹은 (b)에 도시된 바와 같이 그 모선에 연한 방향으로 형성하는 것이 가능하다. 이러한 형상의 것은 예를 들면 탑조류상부 내지 하부의 축소직경부에 적용하는 것이 가능하다.

도 13에 도시한 베이스금속층(1)은 원형의 평면형상을 가지고 그 중앙부가 돌출곡면상으로 팽출하는 뚜껑형상으로 되어 그 내면측(오목부측)이 피복금속판재(4)로 피복되어 있다. 이러한 형상의 것은 예를들면 탑조류나 열교환기등의 경판으로 적용하는 것이 가능하다. 도 14는 심용접부(8)의 형상패턴의 예를 도시한 것으로서, (a), (b)는 동심원상으로 형성한 예를, (c), (d)는 방사상으로 형성한 예를, 또한 (e)는 동심원상으로 한 것과 방사상의 것을 조합한 예를 도시하고, (f)는 직경방향으로 연장한 직선상의 것을 소정의 간극으로 거의 평행하게 형성한 것을 각각 도시한다.

여기에서 피복금속판재(4)는 미리 복수부분으로 분할된 것을 용접(예를들면, TIG용접) 등으로 접합한 것으로부터 내면전면을 피복한 형상으로 하여도 좋다. 도14(g)는 피복금속판재(4)을 방사상으로 분할하여 형성한 것을 도시하고, 그 방사상의 돌출합체부가 연속눈 용접부(9)에 의하여 접합되어 일체화되어 심용접부(8)에 의하여 베이스금속층(1)과 접합된다. 또한 심용접부(8)는 연속눈 눈용접부(9)를 피하여 동심원상으로 형성되어 있다. 한편 (e) 및 (h)에 도시된 예에 있어서는, 피복금속판재(4)는 원형의 분할면에 의하여, 원형의 내측부(4a)와 도너츠형상의 외측부(4b)로서 분할되어 있고, 외측부(b)는 또한 방사상으로 분할되어 그들 각각의 돌출합체부가 연속눈 용접부(9)에 의하여 접합된다. 또한 베이스금속층(1)은 피복금속판재(4)의 내측부(4a)에 대응하는 내측부분과, 그 이외의 부분(외측부분)으로서 분할하여 형성하는 것이 가능하다. 이 경우 그 분할된 내측부분 및 외측부부에 대하여 미리 각각 피복금속판재(4)를 심용접부(8)에 의하여 접합하여 두고 그 후에 각각 내측부분 및 외측부분의 베이스금속층(1)들 및 피복금속판재(4)들을 용접등으로 접합하여도 좋다.

도 15는 베이스금속층(1)이 사각형의 판상으로 형성된 피복재의 예를 도시한 것으로, (a)는 피복재(10)의 한번에 연하는 방향으로 연장하는 심요접부(8)가 복수개, 그것과 교차하는 방향으로 소정간격으로늘어선 예를, (b)는 그 늘어서 배치된 심용접부(8)의 양단부측에, 그것과 교차하는 방향으로 연장하는 심용접부(8)을 배치한 예를, (c)는 판의 중앙에서 방사상으로 연장하는 심용접부(8)을 형성한 예를 각각 도시하고 있다. 또 도 16에 도시한 바와 같이, 베이스금속층(1)의 판면에 돌기부(10b)가 형성되어 있는 경우에는, 그 돌기부(10b)를 피하여 심용접부(8)을 형성하는 것도 가능하다.

도 17은 두꺼운 판상에 형성된 베이스금속층(1)의 판면에 얕은 요부(오목면)(1a)를 형성하고, 대응하는 형상의 내식성금속판재(4)를 그곳에 꼭 맞게 끼워넣음과 동시에, 그 내식성금속판재(4)가 가장자리부에만 심용접부(8)를 형성한 예를 도시하고 있다.

또 도 18은 피복재(10)를 열교환기의 관판(管板)(71)에 적용한 예를 도시하고 있다. 그 제조방법은, 우선 미리 베이스금속층(1) 및 내식성금속판재(4)에 다수의 관통공(40a)을 형성하고, 그 내식성금속판재(4)를 베이스금속층(1)의 상면에 중첩시켜, 그 겹쳐지는 부분에서 심용접부(8)를 형성한다. 다음으로, 그 베이스금속층(1)을 원통모양의 몸통부(50)과 용접에 의해 일체화하다. 그리고, 베이스금속층(1)의 각 관통공(40a)에 관재(40)을 삽입하고 그들의 단면끼리를 일치시킨 상태에서 관재(40)의 원둘레가장자리부와 내식성금속판재(4)를 고착·용접한다.

이상, 철계 베이스금속층을 갖는 피복재의 실시형태에 대하여 설명하였으나, 계속하여 이하에서는, 구리계 베이스금속층을 갖는 피복재의 실시태양에 대하여 설명한다.

우선, 피복재의 제조방법으로서는, 철계 베이스금속층을 갖는 피복재에 대하여, 도 1 및 도 2를 이용하여 설명한 것과 거의 같은 원리에 기한 방법을 적용할 수 있으므로, 주로 상기와의 상이점에 대하여 설명하기로 한다.

우선, 도 19 (a)에 도시한 형태에 있어서, 구리계 베이스금속층(51) 상에 중간금속층(52)이 형성되어 그 위에 금속라스망(53)과 피복금속층으로서 티탄, 지르코늄 등으로 구성된 피복금속판재(54)가 적층되어 적층체(55)가 형성된다.

금속라스망(53)은 도 10(c)도의 복합강(105)과 동일한 구성을 가지고, 도 19(b)도에 도시하 바와 같이, 스테인레스강판과 구리판과의 합판을 사용함에 의하여 그 부분(104a)이 스테인레스강에 의하여, 부분(104b)이 구리에 의하여 구성된 것으로 되어 있다.

중간금속층(52)은 적어도 구리계 베이스금속층(51)과의 사이의 젖음성이 우수하고, 또한 저항발열에 동반하는 충분한 양의 액상이 발생하도록 그 융점이 1000도 섭씨이하, 소망스럽게는 950도섭씨이하의 것을 사용하는 것이 좋다. 한편, 융점이 70도 섭씨이상의 합금을 사용하면 피복재가 사용된 환경의 온도가 조금만 상승하여도, 중간금속층(52)은 연화하여 베이스금속층(51)과 금속라스망(53)과의 접합강도가 급속하게 저하하기 때문에 그 이상의 융점의 것을 사용하는 것이 좋고 더욱 소망스럽게는 융점이 100도 이상의 것을 사용하는 것이 좋다. 여기에서 금속라스망(53)은 스테인레스강과 구리의 복합강으로 된 것이므로, 중간금속층(52)을 구리(내지 구리합금)과의 젖음성이 우수한 금속 내지 합금, 예를 들면 납, 아연, 주석 가운데 적어도 1종을 합계로서 50중량% 이상함유하는 것으로 구성하면, 금속라스망(53)과 구리계 베이스금속층(51)과의 접합강도를 높이는 것이 가능하다. 이 가운데 납-아연계를 베이스금속층(51)으로 하는 합금(예를들면 각종 납땜류)을 특히 호적하게 사용하는 것이 가능하다. 이러한 중간금속층(52)을 베이스금속층(51)상에 형성한 방법으로서는 구성합금 내지 합금박을 사용하는 방법 이외에 구성금속분말과 플럭스를 페이스트형상으로 혼련한 것으로 도포하는 방법, 혹은 구성금속을 용융시켜 그 용융물을 베이스금속층(51)의 표면에 도포하는 방법(예를들면 용융금속)등을 채용하는 것이 가능하다.

중간금속층(52)을 납, 아연, 주석 가운데 적어도 1종을 합계로서 50중량% 이상 함유하는 합금으로 구성하는 경우, 중간금속층(52)의 융점을 조정하거나 강도를 높이기 위하여 인듐, 갈륨, 은 혹은 구리 가운데 1종 이상을 더 함유하는 것을 사용하는 것이 가능하다. 또한 그 이외의 합금으로서는 하기와 같은 것이 중간금속층(52)의 구성재료로서 사용하는 것이 가능하다.

* 은 및 구리를 합계 50중량% 이상 함유하는 것

* 구리를 70중량% 이상, 인을 3중량% 이상 함유하는 것

이러한 금속라스망(53)을 함유하는 적층체(55)에 통전함에 의하여 형성되는 심용접부(58)의 구조는 대강 도 19 (b)도에 도시한 바와 같은 것으로 되는 것으로 추측된다. 즉, 금속라스망(53)은 그 스텐레스강부분(104a)이 저항발열에 의하여 연화한 피복금속판재(54) 측으로의 롤러전극(6)(제1도등)에 의한 가압력에 의하여 비교적 크게 침입합과 동시에 구리부분(104b)은 저항발열에 의하여 용융한 중근금속층(52)에 의하여 소위 납접부착되는 형으로 구리계 베이스금속층(51)과 접합된다. 이렇게 해서 피금속판재(54)와 구리계 베이스금속층(51)은 금속라스망(53)과 중간금속층(52)을 개재하여 상호 접합도고 접합강도가 우수한 피복재(20)가 형성되는 것으로 생각된다.

예를들면, 티탄 내지 지르코늄계의 피복금속판재(54)를 구리계 베이스금속층(1)과 접합하는 경우, 피복금속판재(54)의 금속판의 두께를 T, 금속라스망(53)을 만드는 금속판의 두께를 M, 그물눈의 간극을 D(=(R+S)/2, 단위 mm, 제6도 참조)로 하는 경우, 철계 베이스금속층츨 사용한 피복재의 경우로 마찬가지로 M/T 및 D/M의 호적한 범위가 존재한다. 이 경우 M/T의 값은 0.1-0.6, 소망스럽게는 0.2-0.5로 하는 것이 좋고, D/M의 값은 1-50, 소망스럽게는 2-30으로 하는 것이 좋다.

다음에 도 20에 도시한 양태에 있어서는 피복금속판재(54)측에 구리계망(61)이, 중간금속층(52)측에 티탄계망(62)이 각각 배치된다. 여기에서 구리계망(61)은 구리선을 편직한 것에 의하여 형성한 것을 사용하고 있지만, 티탄계망(62)은 제6도로서 도시하는 바와 같이, 금속라스망으로 구성되어 있다. 또한 구리계망(61)도 금속라스망으로 하여 구성하여도 좋다.

이러한 구성의 피복재(20)의 심용접부(58)의 구조는 다음과 같은 것으로 되는 것으로 추측된다. 즉, 도 22에 도시하 바와 같이 저항발열에 의하여 용융한 중간금속층(52)에 의하여 티탄계망(62)의 그물눈(62a)에 있어서 구리계망(61)이 베이스금속층(51)과 납접되는 한편, 티탄계망(62)이 구리계망(61)의 그물눈(61a)을 개재하거나 혹은 구리계망(61)의 일부와 함께 피복금속판재(54)에 대하여 침입 내지 용착함에 의하여 베이스금속층(51)과 피복금속판재(54)이 접합한다.

그리고, 피복금속판재(54)가 티탄 내지 지르코늄에 의하여 형성되어 있기 때문에 티탄계망(62)과의 사이의 성분확산이 활발하게 일어나서 결합력을 높이는 것으로 생각된다. 여기에서 중간금속층(52)에 의한 구리계망(61)과 베이스금속층(51)의 접합력을 높이기 위해서는, 도 21에 도시하 바와 같이 티탄계망(62)의 그물눈간극을 구리계망(61)의 그물눈의 간극보다 크게 설정하는 것이 유효하다. 이 경우, 보다 양호한 접합력을 얻기 위해서는 티탄계망(62)의 그물눈간극(D)(=(R+S)/2)과 구리계망(61)의 그물눈간극(인접하는 선재의 내측들, 즉 공극의 간극으로 한다.) H와의 비율 D/H는5-15, 소망스럽게는 8-12 범위로서 설정하는 것이 좋다.

이하, 구리계 베이스금속층을 가지는 상기 피복재의 사용례에 대하여 설명한다. 우선 도 23 (a)에 도시하는 예에 있어서는 베이스금속층(51)을 횡방향으로 긴판상으로 형성한 본체부(51a)와 그 본체부(51a)의 양단부로부터 상방으로 돌출하여 형성된 돌출부(51b)와, 각 돌출부(51b)의 상단부로부터 횡방향외측으로 연장되어 나온 판상의 장출부(51c)를 구비하고 있고, 각각 양판면을 포함한 전면이 티탄, 지르코늄등의 피복금속판재(54)로 피복됨과 동시에 본체부(51a)와 장출부(51c)에 심용접부(58)가 형성되어 있다.

도 23(b)는 그 본체부(51a)의 단면도를 도시하고 있고, 베이스금속층(51)의 양면에 중간금속층(52)이 형성되어 그 위에 도 19에 도시되는 금속라스망(53)(혹은 도 22에 도시된 바와 같은 구리계망(61)과 티탄계망(62)의 적층체)가 적층되고 또한, 전체가 피복금속판재(54)로서 피복되어 있다. 피복금속판재(54)는 베이스금속층(51)의 일방의 주연부측에서 그 양측연부가 용접부(59)에 의하여 연속적으로 합하여 지고 베이스금속층(51)을 포함하고 있다. 그리고, 그 상태에서 롤러전극(6)에 의하여 심용접을 실시함에 의하여 베이스금속층(51)의 양면에 심용접부(58)가 동시에 형성된다. 여기에서 심용접부(58)는 본체부(51a)에 대하여 그 장방향으로 연하여 연장되고, 장출부(51)에 대하여서는 그 장출방향으로 연하여 연장되는 것이 각각 소정의 간극으로 복수개 형성되어 있다. 이러한 형상의 피복재(20)는 전기도금이나 각종 전해처리등에서 사용되는 전극이나 급전용 부스바등에 적용하는 것이 가능하다. 예를들면, 장출부(51c)를 전해액외에 배치하여 급전을 위한 단자부로서 하고 본체부(51a)를 그 자체가 전해액중에 침적된 상태로서하여, 이것을 예를 들면, 피도금부재나 도금재료보지용의 바스켓등을 현가하기 위한 현가부로서 이용하는 소위 액침적형의 부스바로서 호적하게 사용하는 것이 가능하다.

다음에, 도 24 (a)-(d)도에 도시한 바와같이, 원형 내지 방형의 단면형상을 가지는 붕상 내지 바아상으로 형상된 베이스금속층(51)에 대하여 그 외주면을 피복금속판재(54)로서 피복하여 심용접부(58)를 형성하는 것이 가능하다. 심용접부(58)는 봉상 내지 바아상의 베이스금속층(51)의 길이방향으로 연한 것이고 그 단면주연방향에 연하여 소정의 간극으로 복수개 형성되어 있다. 또한 (b), (d)에 있어서는 베이스금속층(51)은 중공형상으로 형성되어 있다. 이들 형상의 것도 전극기체내지 부스바 등에 호적하게 사용하는 것이 가능하다.

상술의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 피복재는 베이스금속층과 그 베이스 금속층에 적층된 금속망층과, 그 금속망층에 대하여 상기 베이스금속층과는 반대측으로부터 피복된 피복금속층을 상호 일체적으로 접합된 구조를 구비한다.

그리고, 그 금속망층은 판두께방향으로 관통하는 복수의 절단눈이 전면에 갈지자 형상으로 형성된 금속판을 그 절단눈의 형성방향과 교차하는 방향으로 변형시켜, 상기 절단눈을 그 변형방향으로 개구함에 의하여 그물눈이 형성된 금속망(이하 '금속라이스망'이라 함)을 포함하는 것으로 된다.

이것에 의하여 피복금속층과 베이스금속층이 금속망층을 개재하여 강고하게 결합된 피복재가 실현됨과 동시에 그 금속망층에 포함되는 금속라스망은 금속선재를 편직하여 형성된 통상의 금속망보다도 간편하고도 저렴하게 제조되어 피복재의 제조코스트를 저감하는 것이 가능하다.

상기 금속라스망은 금속판의 각 절단눈의 형성방향에 관하여 양측의 부분을 상기 금속판의 두께방향에 있어 상호 역방향으로 변형함에 의하여 절단눈이 개구되어진 그물눈이 형성된 것을 사용하는 것이 가능하다. 또한 금속간에 절단눈을 형성, 개구시킨 후, 압연을 실시한 것을 사용하는 것도 가능하다.

상술한 구성의 피복재에 있어서는 베이스금속층, 금속층 및 피복금속층을 저항용접부에 의하여 상호 결합하는 것이 가능하다. 이 경우, 그 저항용접부는 심용접, 스포트용접등의 각종 저항용접법에 의하여 형성하는 것이 가능하다. 이 가운데 특히 심용접을 호적하게 사용하는 것이 가능하다.

구체적으로는 베이스금속층에 대하여 금속망층, 피복금속층을 적층하고 그 적층방향에 있어서 롤러전극에 의하여 가압력을 가하면서 통전함에 의하여 적층체를 저항발열시키고, 다음에 그 상태로서 롤러전극을 적층체에 대하여 상대적으로 회전시켜 심용접부를 형성하는 것이 가능하다. 이 경우, 적층체를 복수의 롤러전극간에 끼워 붙여 통전하는 것도 가능하다.

한편, 롤러전극에 의하여 적층체를 끼우지 않고 심용접을 행하는 방법, 예를 들면 피복금속층측에 롤러전극에 배치하고 이것에 대응하여 별도의 롤러전극을 동일한 측면에 배치함과 동시에, 일방의 롤러전극측으로부터 적어도 피복금속층 및 금속망층을 관통하고 그 적층면에 연하여 횡방향으로 만곡한 후, 다시 각층을 상기와는 역순을 통하여 타방의 롤러전극측으로 통하는 통전경로를 형성하여 용접을 행하는 소위, 시리즈용접법을 사용하는 것도 가능하다. 또한 통전전류는 교류전류 및 직류전류 어느 것도 사용가능하다.

금속망층을 구성하는 금속라스망은 그물눈이 형성되기 있기 때문에 통전단면적이기 적기 때문에, 저항발열은 그 근방에서 특히 크게 된다. 그리고 본 발명의 피복재에 있어서는 대부분의 경우, 고온으로 된 금속망층은 롤러전극에 의한 가압력에 의하여 상기 발열로서 더욱 연화된 피복금속층 또는 베이스금속층의 적어도 어느 일방으로 침식하여 들어가, 피막금속층과 베이스금속층과의 사이의 결합력을 높이는 것으로 추측된다.

여기에서, 금속망층을 용접온도근방에 있어서 피복금속층보다도 경질의 재질로서 구성하면 상기 금속망층의 피복금속층측으로의 침입효과가 크게 되기 때문에 접합강도를 일층 높일 수 있게 된다. 그리고 금속망층 및 그 접촉부에 있어서의 발열에 의하여 피복금속층이 적당하게 연화하도록 그 발열량을 조정함에 의하여, 금속망층의 피복금속층으로의 침입이 촉진되어 양자의 사이의 결합력을 보다 강고하게 하는 것이 가능하다. 한편, 피복금속층과 금속망층을 상호 친화성이 뛰어난 재질로 구성함에 의하여 양자간의 결합강도를 마찬가지로 높일 수 있게 되는 것이다.

이 경우, "친화성 우수하다"고 하는 것이 예를들면 접합온도근방에 있어서 상호확산성이 우수한 것, 혹은 그들의 일부가 용융하여 발생하는 액상과의 젖음성이 우수하다는 것을 의미한다. 예를들면, 그 발생한 액상에 의하여 일종의 납접효과에 기하여 금속망층과 피복금속층 내지 베이스금속층과의 사이의 접합력이 높아지는 경우가 있다. 이 경우, 금속망층의 피복금속층 및/또는 베이스금속층에 대한 침입이 반드시 발생하지 않아도 비교적 양호한 접합상태가 얻어지는 경우가 있다. 그 구체적인 예로서는 니오브, 탄탈, 니켈의 어느것을 주성분으로 하는 금속에 의한 피복금속층을 구성하고 금속망층을 니켈 또는 구리의 어느것을 주성분으로 하는 금속에 의하여 구성하는 양태를 예시하는 것이 가능하다.

한편, 저항용접 이외의 방법에 의한 베이스금속층, 금속망층 및 피복금속층을 일체화하는 것이 가능하며, 예를 들면, 베이스금속층의 위에 금속망층 및 피복금속층을 중첩시키고, 그 위에 배치된 화약의 폭발력을 이용하여 양자의 압접을 하는 폭발압접법, 상호 적층된 베이스금속층, 금속망층 및 피복금속층을 압연롤러에 의하여 압연하여 이들을 접한하는 압연법, 또한 압연후에 확산열처리를 행하는 방법 등을 채용하는 것이 가능하다.

금속라스망을 형성하는 금속판은 2종 이상의 금속판이 판두께방향으로 적층된 합판으로 하는 것이 가능하다. 예를들면, 2매의 금속판의 합판을 사용하는 경우, 합판을 구성하는 금속판의 일방의 것을 피복금속층과의 친화성이 우수한 재질로 하고, 타방의 것을 베이스금속층과의 친화성이 우수한 재질로서 구성함에 의하여, 그 금속라스망을 포함하는 금속망층을 개재한 이들 양층의 접합강도를 높일 수 있다.

또한, 금속라스망을 단일의 재질로서 구성한 경우, 전기비저항이 너무 높아 발열량이 크게 되어, 금속라스망이 용융내지 비산하여 버리거나 혹은 피복금속층 내지 베이스금속층이 지나치게 연화하여 금속라스망이 그 어느 것인가에 매몰되어 버리거나, 피복금속층과 베이스금속층과의 결합력이 저하하여 버리는 경우가 발생한다.

여기에서 금속라스망을 전기비저항이 상호 다른 재질의 금속판으로 되는 합판을 구성함으로서 그 저항발열량을 조정하는 것이 가능하고, 베이스금속층 혹은 피복금속층으로의 금속라스망의 침입량을 적절하게 하여 양호한 결합상태를 얻는 것이 가능하다.

다음에 금속망층은 금속라스망을 포함하는 복수의 금속망이 적층된 것으로 하여 구성하는 것이 가능하다. 이 경우, 그들 금속망은 소정의 방향으로 연하여 상호 거의 평행하게 배열된 다수의 금속선재와, 이것과 교차하는 방향에 연하여 상호 거의 평향하게 배열되는 다수의 금속선재를 가지는 금속망이 포함되어도 좋다. 또한 그들 금속망은 동일종류의 것으로서 복수적층하는 것도, 2종 이상의 것으로 적층하는 어느 것도 가능하다.

또한, 베이스금속층과 금속망층과의 사이에 중간금속층을 배치하는 것도 가능하다.

베이스금속층은 구체적으로는, 철, 구리 및 알루미늄의 어느 것을 주성분으로 하여 구성하는 것이 가능하다. 또한, 금속라스망은 적어도 그 일부를 철, 니켈, 구리, 은, 티탄, 지르코늄의 어느 것을 주성문으로 하는 금속에 의하여 구성하는 것이 가능하다. 그리고, 피복금속층은 예를 들면 티탄, 지르코늄, 니오브 탄탈, 니켈의 어느 것을 주성분으로 하는 금속, 또는 스테인레스강으로 구성된 내식성피복금속층으로 하는 것이 가능하다.

또한 더욱 구체적인 구성으로는, 베이스금속층을 구리 또는 구리합금으로 구성하고 그 베이스금속층에 상기 베이스금속층보다 저융점의 금속에 의하여 구성된 중간금속층을 적층함과 동시에 금속망층을 적어도 그 일부가 티탄 또는 티탄 합금으로 구성된 금속라스망(이하 티탄계망이라 함)을 포함하는 것으로 구성하는 것도 가능하다. 이 경우, 피복금속층은 티타, 지르코늄, 니오브, 탄탈, 니켈의 어느 것을 주성분으로 하는 금속, 혹은 스테인레스강으로 구성된 내식성피복금속층으로 하는 것이 가능하다.

상기 구성에 있어서는, 금속망층은 구리를 주성분으로 하는 금속에 의하여 구성된 구리계망에 피복금속층측에, 전술의 티탄계망을 중간금속층으로 배치한 2층 구조의 것을 사용함에 접합강도가 우수한 피복재를 얻을 수 있다. 이 구성에 있어서 중간금속층의 용융에 기하여 발생한 액상이 티탄계망의 그물눈을 개재하여 피복금속층측의 구리계망에 침투함에 의하여, 구리계앙이 베이스금속층과 결합되는 한편, 티탄계망이 구리계망의 그물눈을 개재하여 피복금속층에 대하여 침입내지 용착하여, 베이스금속층과 피복금속층이 강고하게 접합되는 것으로 생각된다. 특히, 피복금속층이 티탄, 지르코늄 혹은 그 어느 것을 주성분으로 하는 합금에 의하여 형성되어 있는 경우에는 티탄계망과 피복금속층과의 사이에 성분확산이 활발하게 일어나기 때문에 접합강도가 크게되는 것으로 생각된다. 또한 금속망층은 티탄계망을 중앙에 구리계망을 그 양측에 배치한 3층구조의 것으로 채용하는 것이 가능하다.

또한, 상기 구성에 있어서는 중간금속층을 납, 주석, 아연 가운데 적어도 1종을, 합계로서 50중량% 이상 함유하는 합금으로 구성하는 경우, 중간금속층의 융점을 조정하거나 강도를 높이기 위하여 인듐, 갈륨, 은 및 구리 가운데 1종 이상을 더 포함하는 것을 사용하는 것이 가능하다. 또한 그 이외의 합금으로서는 하기와 같은 것이 중간금속층의 구성재료로서 사용가능하다.

*은(Ag) 및 구리를 합계로서 50중량% 이상 함유하는 것.

* 구리를 70중량% 이상, 인(P)을 3중량% 이상 함유하는 것.

이상 설명한 본 발명의 각 피복재 중, 철계 베이스금속층을 갖는 것에 대해서는, 예를들어 다음과 같은 기기 내지 구조물에 가장 적합하게 사용할 수 있다.

* 증류탑, 반응기, 반응탑, 반응조, 약품저류조, 교반조, 고압가스타워, 헤드탱크, 세퍼레이터 등의 각종 탑조류의 내면라이닝.

* 열교환기의 내면피복, 특히, 관판부의 피복.

* 탱크로리의 내면피복.

* 진공증발관의 내면피복.

또, 구리계 내지 알루미늄계 베이스금속층을 갖는 피복재는, 예를들면 전기도금이나 각종전해처리 등에 사용되는 전극 또는 부스바 등에 가장 적합하게 사용할 수 있다.

또한, 이상 서술한 피복재의 구성의 모든 것에 있어서, 피복금속층은 베이스금속층의 일방의 측뿐만 아니라 타방의 측에도 동일한 형상으로 접합하는 것이 가능하다. 또한 베이스금속층의 양면에 피복금속층의 접합양태 내지 재질을 다르게 하는 것도 가능하다.

[실시예 1]

세로 50cm, 가로 50cm, 두께 12mm의 판상으로 형성한 철계베이스금속층(표 1, 시료번호 1-14) 및 알루미늄계 베이스금속층(표 2, 시료번호 60-65) 상에 각종 금속망(금속라스망: 두께 0.1-0.6mm, 그물눈의 장대각선 측의 치수 R는 6.0mm, 단대각선 S측의 치수는 3.2mm, 제6도 참조) 및 피복금속판재(두께 0.5-1.5mm)를 적층하여 도 1에 도시한 바법에 의하여 베이스금속층의 길이방향에 연하여 연장한 심용접부를 25mm 간극으로 상호 거의 평행하게 한 것을 피복재로 한다.

시료번호 12-14에 있어서는 베이스금속층과 금속망층간의 중간금속층으로서 각조금속박(두께 10-100μm)를 배치한다. 또한 비교를 위하여 금속망층 및 중간금속층을 사용하지 않고 피복금속판재(54)과 베이스금속층(51)을 직접 중합하여 심용접을 형성한 시료(표 1 및 표 2, 시료번호 20-25, 66-71)도 합쳐 제작한다.

각부에 사용한 재질은 하기와 같다.

* 베이스금속층:탄소강(SS400), 스테인레스강(SUS304) 알루미늄(A1070P)

* 피복금속판재:티탄(Ti), 지르코늄(Zr), 니오브(Nb), 탄탈(Ta), 티탄(Ti)-팔라듐(Pd)합금 (Pd:0.15wt%, 잔여부 Ti, wt%는 중량%를 표시하다), 스텐레스강(SUS304), 니켈(Ni)합금(하스테로이 C-276, Fe:5wt%, Cr:16wt%, Mo:16wt%, 잔여부 Ni)

* 금속라스망:스텐레스강망(SUS304), Ni, Ag, 스텐레스강과 탄소강을 합친 재료를 사용한 복합망, 스텐레스강(SUS304)과 Ni을 합친 재료를 사용한 복합강.

* 금속박:니켈(Ni), 구리(Cu),

또, 심용접의 조건은 하기의 범위에서 조정하였다.

* 용접전류:5000~25000A

* 통전시간:5~50 사이클

* 휴지시간:5~50 사이클

* 가압력:500~1500kg

* 전극폭:5~20mm

* 용접속도:500~1500mm/분

그리하여, 얻어진 피복재에 대하여, 굽힘실험(내측굽힘반경:피복재 두께의 2배, 굽힘각도:180°)을 해하여, 내식성금속판재와 베이스금속층과의 사이의 박리발생의 유무에 기하여 접합상태의 양부의 판다을 행하였다. 결과는 표 1 및 2에 도시하였다.

본 발명의 피복재는 모두 양호한 접합상태를 나타냄에 대하여, 비교예의 피복재는 모두 박리가 발생하였음을 알 수 있다.

[실시예 2]

세로 5cm, 가로 100cm, 두께 6mm의 판상에 형성된 구리계 베이스금속층 위에, 중간금속층(두께 10~100μm)을 배치하고, 그 위에 금속망 및 내식성금속판재(두께 0.5~1.5mm)를 적층하여 도 1에 도시한 방법에 따라, 베이스금속층의 길이방향에 따라 연장된 심용접부를 서로 밀접하게 형성하여 피복재를 얻었다(표 3, 시료번호 31~44). 또한 비교를 위하여 중간금속층만을 사용한 시료(표 3, 시료번호 45), 및 금속망과 중간금속층을 사용하지 않고, 피복금속판재와 베이스금속층을 직접 중첩시켜 심용접을 실시한 시료(표 3, 시료번호 46~50)도 아울러 제작하였다.

각 부에 사용한 재질은 하기와 같다.

* 베이스금속층:무산소동(無酸素銅)

* 피복금속판제:티탄(Ti), 지르코늄(Zr), 니오브(Nb), 탄발(Ta), 스텐레스강(SUS304), 니켈(Ni).

* 금속망:스텐레스강(SUS304)와 구리(Cu)의 복합망(금속라스망:두께 0.6mm, 그물눈의 장대각선측치수 R은 6mm, 단대각선측치수 S는 3.2mm), 구리망(선직경:0.1-0.5mm, 그물눈간극:16-100mesh), 티탄망(금속라스망:두께 0.6mm, 그물눈의 장대각선측치수 R은 10mm, 단대각선측치수 S는 5mm)

* 중간금속층:땜납(조성: Sn-37wt% Pb, Sn-47wt% Pb-3wt%, Cu 및 Sn-50wt% Pb, 베이스금속층에 용융도포)

또, 심용접의 조건은 하기의 범위에서 조정하였다.

* 용접전류:5000~25000A

* 통전시간:5~50 사이클

* 휴지시간:5~50 사이클

* 가압력:500~1500kg

* 전극폭:5~20mm

* 용접속도:500~1500mm/분

그리고, 얻어진 피복재에 대하여, 굽힘실험(내측굽힘반경:피복재 두께의 2배, 굽힘강도:180°)을 행하여, 내식성금속판재와 베이스금속층과의 사이의 박리 발생의 유무에 기하여 접합상태의 양부의 판단을 행하였다. 결과는 표 3에 도시하였다.

실시예의 피복재는 모두 양호한 접합상태를 나타냄에 대하여, 비교예의 피복재는 모두 박리가 발생하였음을 알 수 있다.

[표 1]

[표 2]

[표 3]

Claims

베이스금속층과, 베이스금속층에 적층되는 금속망층으로서, 판두께방향으로 관통하는 복수의 절단눈이 전면에 갈짓자모양으로 형성된 금속판을, 그 절단눈의 형성방향과 교차하는 방향으로 변형시켜, 상기 절단눈을 그 변형방향으로 개구시킴으로써 그물눈이 형서된 금속망(이하 금속라스망이라함)을 포함하는 금속망층과, 상기 금속망층에 대하여 상기 베이스금속층과는 반대측으로부터 적층된 피복금속층을 포함하고, 그들 베이스금속층, 금속망층 및 피복금속층이 일체로 접합된 것을 특징으로 하는 피복재.
상기 베이스금속층, 금속망층 및 피복금속층을 상호 결합하는 저항용접부가 형성되어 있는 청구범위 제1항 기재의 피복재.
상기 금속라스망을 형성하는 금속판은 2종 이상의 금속판이 판두께방향으로 적층된 합판인 청구범위 제1항 내지 2항 기재의 피복재.
상기 금속망층은 상기 금속라스망을 포함하는 복수의 금속망이 적층된 것으로서 형성되는 청구범위 제1항 내지 3항의 어느 항 기재의 피복재.
상기 베이스금속층과 상기 금속망층과의 사이에 중간금속층이 배치되어 있는 청구범위 제1항 내지 3항의 어느 항 기재의 피복재.
상기 베이스금속층은 철(Fe), 구리(Cu) 및 알루미늄(Al)의 어느 것을 주성분으로 하는 금속으로 구성되고, 상기 금속망층은 적어도 그 일부가 철(Fe), 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 티탄(Ti), 지르코늄(Zr)의 어느 것을 주성분으로 하는 금속에 의하여 구성된 상기 금속라스망을 포함하는 것으로 되고, 상기 피복금속층은 티탄(Ti), 지르코늄(Zr), 니오브(Nb), 탄탈(Ta), 니켈(Ni)의 어느 것을 주성분으로 하는 금속 또는 스테인레스강에 의하여 구성되는 내식성피복금속층인 청구범위 제1항 내지 5항의 어느항 기재의 피복재.
구리(Cu) 또는 구리(Cu) 합금으로 구성되는 상기 베이스금속층과, 그 베이스금속층에 적층되며 또한, 상기 베이스금속층보다 저융점의 금속에 의하여 구성되는 상기 중간금속층과, 적어도 그 일부가 티탄(Ti) 또는 티탄(Ti)합금으로 구성되는 상기 금속라스망을 포함하는 상기 금속망층과, 그 금속망층에 대하여 상기 중간금속층과는 반대측으로부터 적층되어 티탄(Ti), 지르코늄(Zr), 니오브(Nb), 탄탈(Ta), 니켈(Ni)의 어느 것을 주성분으로 하는 금속, 또는 스테인레스강에 의하여 구성되는 상기 내식성피복금속층을 포함하는 청구항 6항 기재의 피복재.