JP2023110153A - Rolling method of dissimilar metal joining material, and dissimilar metal joining material for use in the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、互いに種類が異なる2つの金属板を並べて接合した異種金属接合材の圧延方法およびそれに用いる異種金属接合材に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for rolling a dissimilar metal bonding material in which two metal plates of different types are arranged side by side and bonded together, and a dissimilar metal bonding material used in the rolling method.
互いに種類が異なる2つの金属板を並べて接合した異種金属接合材を圧延する場合、2つの金属の機械的特性の相違から、圧延材が長手方向に湾曲してしまうことがある。このような湾曲を防止するため、異種金属接合材の両端部に治具を固定し、両端から引張張力を与えながら圧延することが行われる。ところが、このような方法では、治具や引張装置、治具を固定する作業などが余分に必要となってしまううえ、圧延できる異種金属接合材の長さにも限界がある。 When rolling a dissimilar metal bonded material in which two metal plates of different types are arranged side by side and bonded, the rolled material may be curved in the longitudinal direction due to the difference in mechanical properties of the two metals. In order to prevent such bending, jigs are fixed to both ends of the dissimilar metal bonding material, and rolling is performed while applying tensile tension from both ends. However, such a method requires extra jigs, a tensioning device, and work for fixing the jigs, and there is a limit to the length of the dissimilar metal joining material that can be rolled.
異種金属接合材の圧延に関する先行技術文献として、出願人は下記の特許文献1を把握している。
The applicant is aware of Patent Document 1 below as a prior art document relating to rolling of dissimilar metal bonding materials.
上記特許文献1は、並接合金板の製造方法に関するものであり、以下の記載がある。
[公報第1頁右欄第1行目~第7行目]
本発明は上記のような従来の欠点を除去するために成されたものであり、並接合金板の幅方向中心に対して対称的に配置した同一種の合金板を同一素材の同一長手方向位置から採取することにより、圧延工程における横曲りを防止することができる並接合金板の製造方法を提供することを目的とする。
The above Patent Document 1 relates to a method for manufacturing a parallel-joint metal plate, and has the following description.
[Gazette, page 1, right column, lines 1 to 7]
The present invention has been made in order to eliminate the above-described drawbacks of the prior art. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a parallel-joined metal sheet that can prevent lateral bending in a rolling process by picking from a position.
上記特許文献1には、対称的に配置した同一種の合金板を同一素材の同一長手方向位置から採取し、両者の寸法特性をそろえることが記載されている。 The above Patent Document 1 describes that symmetrically arranged alloy plates of the same type are sampled from the same material at the same position in the longitudinal direction to match the dimensional characteristics of both.
しかしながら、同一種の合金板を同一素材の同一長手方向位置から採取し、それらを対称的に配置するのは、厳重で煩雑な工程管理が必要で、工業的に実現するのは容易でない。また、上記特許文献1には、対称的に配置した同一種の合金板と、幅方向中心に配置する金属板との関係について言及がない。つまり、上記特許文献1は、両側に配置した合金板の寸法特性をそろえるだけで、両側の合金板と中央の金属板の関係についてなんら考慮されず、そのような技術思想は存在しない。 However, picking the same type of alloy plate from the same material at the same longitudinal position and symmetrically arranging them requires strict and complicated process control and is not easy to industrially implement. In addition, Patent Document 1 does not mention the relationship between the symmetrically arranged alloy plates of the same type and the metal plate arranged at the center in the width direction. In other words, JP-A-2003-200002 only aligns the dimensional characteristics of the alloy plates arranged on both sides, and does not consider the relationship between the alloy plates on both sides and the metal plate in the center, and does not have such a technical idea.
本発明は、上記課題を解決するため、つぎの目的をもってなされたものである。
両側に配置する金属板とそれらのあいだに配置する金属板の機械的特性の関係性を特定することにより、異種金属接合材を圧延したときの湾曲を防止する、異種金属接合材の圧延方法およびそれに用いる異種金属接合材を提供するものである。
The present invention has been made with the following objects in order to solve the above problems.
A rolling method for a dissimilar metal bonding material that prevents bending when the dissimilar metal bonding material is rolled by specifying the relationship between the mechanical properties of the metal plates disposed on both sides and the metal plate disposed therebetween; A dissimilar metal bonding material used therefor is provided.
請求項1記載の異種金属接合材の圧延方法は、上記目的を達成するため、下記の構成を採用した。
互いに種類が異なる2種類の金属板を幅方向に並べて接合した異種金属接合材を長手方向に圧延する方法であって、
上記圧延にあたって、
圧延時の伸び率が相対的に大きい第1の金属板を両側に、上記伸び率が相対的に小さい第2の金属板をそれらのあいだに配置して上記接合を行う。
In order to achieve the above object, the dissimilar metal bonding material rolling method according to claim 1 employs the following configuration.
A method of longitudinally rolling a dissimilar metal bonding material obtained by arranging and bonding two types of metal plates of different types in the width direction, the method comprising:
In the above rolling,
The first metal plate, which has a relatively large elongation during rolling, is arranged on both sides, and the second metal plate, which has a relatively small elongation, is arranged therebetween to perform the joining.
請求項2記載の異種金属接合材の圧延方法は、上記目的を達成するため、下記の構成を採用した。
互いに種類が異なる2種類の金属板を幅方向に並べて接合した異種金属接合材を長手方向に圧延する方法であって、
上記圧延にあたって、
圧延時の拡がり率が相対的に小さい第1の金属板を両側に、上記拡がり率が相対的に大きい第2の金属板をそれらのあいだに配置して上記接合を行う。
In order to achieve the above object, the method for rolling a dissimilar metal bonding material according to
A method of longitudinally rolling a dissimilar metal bonding material obtained by arranging and bonding two types of metal plates of different types in the width direction, the method comprising:
In the above rolling,
The first metal plate having a relatively small expansion ratio during rolling is arranged on both sides, and the second metal plate having a relatively large expansion ratio is arranged therebetween to perform the joining.
請求項3記載の異種金属接合材の圧延方法は、上記目的を達成するため、下記の構成を採用した。
互いに種類が異なる2種類の金属板を幅方向に並べて接合した異種金属接合材を長手方向に圧延する方法であって、
上記圧延にあたって、
圧延時の伸び率が相対的に小さい第2の金属板を両側に、上記伸び率が相対的に大きい第1の金属板をそれらのあいだに配置して上記接合を行う。
In order to achieve the above object, the dissimilar metal bonding material rolling method according to claim 3 employs the following configuration.
A method of longitudinally rolling a dissimilar metal bonding material obtained by arranging and bonding two types of metal plates of different types in the width direction, the method comprising:
In the above rolling,
The second metal plate, which has a relatively small elongation during rolling, is arranged on both sides, and the first metal plate, which has a relatively large elongation, is arranged therebetween to perform the joining.
請求項4記載の異種金属接合材の圧延方法は、上記目的を達成するため、下記の構成を採用した。
互いに種類が異なる2種類の金属板を幅方向に並べて接合した異種金属接合材を長手方向に圧延する方法であって、
上記圧延にあたって、
圧延時の拡がり率が相対的に大きい第2の金属板を両側に、上記拡がり率が相対的に小さい第1の金属板をそれらのあいだに配置して上記接合を行う。
In order to achieve the above object, the dissimilar metal bonding material rolling method according to claim 4 employs the following configuration.
A method of longitudinally rolling a dissimilar metal bonding material obtained by arranging and bonding two types of metal plates of different types in the width direction, the method comprising:
In the above rolling,
The second metal plate having a relatively large expansion ratio during rolling is arranged on both sides, and the first metal plate having a relatively small expansion ratio is arranged therebetween to perform the joining.
請求項5記載の異種金属接合材の圧延方法は、請求項1~4のいずれか一項に記載の構成に加え、下記の構成を採用した。
上記接合は、上記第1の金属板に回転工具を挿入して行う摩擦攪拌接合である。
The method for rolling a dissimilar metal bonding material according to claim 5 employs the following configuration in addition to the configuration described in any one of claims 1 to 4.
The welding is friction stir welding performed by inserting a rotary tool into the first metal plate.
請求項6記載の異種金属接合材の圧延方法は、請求項5記載の構成に加え、下記の構成を採用した。
上記摩擦攪拌接合法の際に生成する第1の金属と第2の金属の化合物層を、上記圧延により砕いて上記第1の金属と上記第2の金属の直接接合部を生成する。
In addition to the configuration described in claim 5, the method for rolling a dissimilar metal bonding material described in claim 6 employs the following configuration.
A compound layer of the first metal and the second metal formed during the friction stir welding is crushed by the rolling to form a direct joint portion of the first metal and the second metal.
請求項7記載の異種金属接合材の圧延方法は、請求項5または6記載の構成に加え、下記の構成を採用した。
上記回転工具を挿入する側の上記第1の金属板を、上記第2の金属板よりも硬度の低い金属とする。
In addition to the configuration described in claim 5 or 6, the method for rolling a dissimilar metal bonding material described in claim 7 employs the following configuration.
The first metal plate on the side into which the rotary tool is inserted is made of a metal having a hardness lower than that of the second metal plate.
請求項8記載の異種金属接合材の圧延方法は、請求項5または6記載の構成に加え、下記の構成を採用した。
上記回転工具を挿入する側の上記第1の金属板を、上記第2の金属板よりも融点の低い金属とする。
The method for rolling a dissimilar metal bonding material according to claim 8 adopts the following configuration in addition to the configuration described in claim 5 or 6.
The first metal plate on the side into which the rotary tool is inserted is made of a metal having a melting point lower than that of the second metal plate.
請求項9記載の異種金属接合材は、上記目的を達成するため、下記の構成を採用した。
互いに種類が異なる2種類の金属板を幅方向に並べて接合したものを、長手方向に圧延するための異種金属接合材であって、
圧延時の伸び率が相対的に大きい第1の金属板を両側に、上記伸び率が相対的に小さい第2の金属板をそれらのあいだに配置して上記接合による接合部が形成されている。
In order to achieve the above objects, the dissimilar metal bonding material according to claim 9 employs the following configuration.
A dissimilar metal bonding material for rolling in the longitudinal direction a material obtained by arranging and bonding two types of metal plates of different types in the width direction,
A first metal plate having a relatively large elongation during rolling is arranged on both sides, and a second metal plate having a relatively small elongation is arranged therebetween to form a joint portion by the above-mentioned joining. .
請求項10記載の異種金属接合材は、上記目的を達成するため、下記の構成を採用した。
互いに種類が異なる2種類の金属板を幅方向に並べて接合したものを、長手方向に圧延するための異種金属接合材であって、
圧延時の拡がり率が相対的に小さい第1の金属板を両側に、上記拡がり率が相対的に大きい第2の金属板をそれらのあいだに配置して上記接合による接合部が形成されている。
In order to achieve the above object, the dissimilar metal bonding material according to
A dissimilar metal bonding material for rolling in the longitudinal direction a material obtained by arranging and bonding two types of metal plates of different types in the width direction,
A first metal plate having a relatively small expansion ratio during rolling is arranged on both sides, and a second metal plate having a relatively large expansion ratio is arranged therebetween to form a joint portion by the above-mentioned joining. .
請求項11記載の異種金属接合材は、上記目的を達成するため、下記の構成を採用した。
互いに種類が異なる2種類の金属板を幅方向に並べて接合したものを、長手方向に圧延するための異種金属接合材であって、
圧延時の伸び率が相対的に小さい第2の金属板を両側に、上記伸び率が相対的に大きい第1の金属板をそれらのあいだに配置して上記接合による接合部が形成されている。
In order to achieve the above object, the dissimilar metal bonding material according to claim 11 employs the following configuration.
A dissimilar metal bonding material for rolling in the longitudinal direction a material obtained by arranging and bonding two types of metal plates of different types in the width direction,
A second metal plate having a relatively small elongation rate during rolling is arranged on both sides and the first metal plate having a relatively large elongation rate is arranged therebetween to form a joint portion by the above-mentioned joining. .
請求項12記載の異種金属接合材は、上記目的を達成するため、下記の構成を採用した。
互いに種類が異なる2種類の金属板を幅方向に並べて接合したものを、長手方向に圧延するための異種金属接合材であって、
圧延時の拡がり率が相対的に大きい第2の金属板を両側に、上記拡がり率が相対的に小さい第1の金属板をそれらのあいだに配置して上記接合による接合部が形成されている。
In order to achieve the above object, the dissimilar metal bonding material according to claim 12 employs the following configuration.
A dissimilar metal bonding material for rolling in the longitudinal direction a material obtained by arranging and bonding two types of metal plates of different types in the width direction,
A second metal plate having a relatively large expansion ratio during rolling is arranged on both sides, and a first metal plate having a relatively small expansion ratio is arranged between them to form a joint portion by the above bonding. .
請求項13記載の異種金属材は、請求項9~12のいずれか一項に記載の構成に加え、下記の構成を採用した。
上記接合部が、上記第1の金属板に回転工具を挿入して行う摩擦攪拌接合による接合部である。
The dissimilar metal material according to claim 13 employs the following configuration in addition to the configuration according to any one of claims 9 to 12.
The joint portion is a joint portion by friction stir welding performed by inserting a rotary tool into the first metal plate.
請求項14記載の異種金属材は、請求項13記載の構成に加え、下記の構成を採用した。
上記回転工具が挿入される側の上記第1の金属板が、上記第2の金属板よりも硬度の低い金属である。
The dissimilar metal material described in claim 14 employs the following configuration in addition to the configuration described in claim 13.
The first metal plate on the side into which the rotary tool is inserted is a metal having a hardness lower than that of the second metal plate.
請求項15記載の異種金属材は、請求項13記載の構成に加え、下記の構成を採用した。
上記回転工具が挿入される側の上記第1の金属板が、上記第2の金属板よりも融点の低い金属である。
The dissimilar metal material described in claim 15 employs the following configuration in addition to the configuration described in claim 13.
The first metal plate on the side into which the rotary tool is inserted is made of metal having a melting point lower than that of the second metal plate.
請求項1記載の異種金属接合材の圧延方法は、上記圧延にあたって、圧延時の伸び率が相対的に大きい第1の金属板を両側に、上記伸び率が相対的に小さい第2の金属板をそれらのあいだに配置して上記接合を行う。この異種金属接合材を長手方向に圧延すると、両側に配置した上記第1の金属板が、それらのあいだに配置した上記第2の金属板よりも相対的に大きく伸びる。このため、上記異種金属接合材は、相対的に大きく伸びる両側の第1の金属板が、そのあいだに配置した上記第2の金属板に対し、両側から長手方向に引張張力を与えながら圧延される。したがって、異種金属接合材を圧延したときの湾曲が効果的に防止される。従来に比べて厳重で煩雑な工程管理が不要で、工業的に容易に実現できる。 In the method of rolling a dissimilar metal bonding material according to claim 1, in the rolling, a first metal plate having a relatively large elongation during rolling is placed on both sides, and a second metal plate having a relatively small elongation is placed on both sides. are placed between them to perform the above bonding. When this dissimilar metal bonding material is rolled in the longitudinal direction, the first metal plates arranged on both sides are elongated relatively more than the second metal plate arranged therebetween. For this reason, the dissimilar metal bonding material is rolled while the first metal plates on both sides, which are relatively elongated, are applied to the second metal plate arranged therebetween while applying a tensile force in the longitudinal direction from both sides. be. Therefore, it is possible to effectively prevent the dissimilar metal bonding material from bending when rolled. It does not require strict and complicated process control compared to the conventional method, and can be easily realized industrially.
請求項2記載の異種金属接合材の圧延方法は、上記圧延にあたって、圧延時の拡がり率が相対的に小さい第1の金属板を両側に、上記拡がり率が相対的に大きい第2の金属板をそれらのあいだに配置して上記接合を行う。この異種金属接合材を長手方向に圧延すると、あいだに配置した上記第2の金属板が、その両側に配置した上記第1の金属板よりも相対的に大きく拡がる。このため、上記異種金属接合材は、相対的に大きく拡がるあいだの第2の金属板が、その両側に配置した上記第1の金属板に対し、真ん中から幅方向に圧縮応力を与えながら圧延される。したがって、異種金属接合材を圧延したときの湾曲が効果的に防止される。従来に比べて厳重で煩雑な工程管理が不要で、工業的に容易に実現できる。
In the method of rolling a dissimilar metal bonding material according to
請求項3記載の異種金属接合材の圧延方法は、上記圧延にあたって、圧延時の伸び率が相対的に小さい第2の金属板を両側に、上記伸び率が相対的に大きい第1の金属板をそれらのあいだに配置して上記接合を行う。この異種金属接合材を長手方向に圧延すると、あいだに配置した上記第1の金属板が、両側の上記第2の金属板よりも相対的に大きく伸びる。このため、上記異種金属接合材は、両側に配置した相対的に伸び率の小さい第2の金属板が、そのあいだに配置した上記第1の金属板に対し、両側から長手方向に圧縮応力を与えながら圧延される。したがって、異種金属接合材を圧延したときの湾曲が効果的に防止される。従来に比べて厳重で煩雑な工程管理が不要で、工業的に容易に実現できる。 In the method of rolling a dissimilar metal bonding material according to claim 3, in the rolling, the second metal plate having a relatively small elongation rate during rolling is placed on both sides, and the first metal plate having a relatively large elongation rate is placed on both sides. are placed between them to perform the above bonding. When this dissimilar metal bonding material is rolled in the longitudinal direction, the first metal plate disposed therebetween elongates relatively more than the second metal plates on both sides. Therefore, in the dissimilar metal bonding material, the second metal plates with a relatively small elongation rate placed on both sides apply compressive stress in the longitudinal direction from both sides to the first metal plate placed therebetween. Rolled while giving. Therefore, it is possible to effectively prevent the dissimilar metal bonding material from bending when rolled. It does not require strict and complicated process control compared to the conventional method, and can be easily realized industrially.
請求項4記載の異種金属接合材の圧延方法は、上記圧延にあたって、圧延時の拡がり率が相対的に大きい第2の金属板を両側に、上記拡がり率が相対的に小さい第1の金属板をそれらのあいだに配置して上記接合を行う。この異種金属接合材を長手方向に圧延すると、両側に配置した上記第2の金属板が、それらのあいだに配置した上記第1の金属板よりも相対的に大きく拡がる。このため、上記異種金属接合材は、相対的に大きく拡がる両側の第2の金属板が、そのあいだに配置した上記第1の金属板に対して両側から幅方向に圧縮応力を与えながら圧延される。したがって、異種金属接合材を圧延したときの湾曲が効果的に防止される。従来に比べて厳重で煩雑な工程管理が不要で、工業的に容易に実現できる。 In the method of rolling a dissimilar metal bonding material according to claim 4, in the rolling, the second metal plate having a relatively large expansion ratio during rolling is placed on both sides, and the first metal plate having a relatively small expansion ratio is placed on both sides. are placed between them to perform the above bonding. When this dissimilar metal bonding material is rolled in the longitudinal direction, the second metal plates arranged on both sides spread relatively larger than the first metal plate arranged therebetween. For this reason, the dissimilar metal bonding material is rolled by applying a compressive stress in the width direction from both sides to the first metal plate disposed between the second metal plates on both sides, which are relatively widely spread. be. Therefore, it is possible to effectively prevent the dissimilar metal bonding material from bending when rolled. It does not require strict and complicated process control compared to the conventional method, and can be easily realized industrially.
請求項5記載の異種金属接合材の圧延方法は、上記接合は、上記第1の金属板に回転工具を挿入して行う摩擦攪拌接合である。上記第1の金属板に回転工具を挿入して行う摩擦攪拌接合は、構造的に薄板の接合が困難である。したがって薄板では、接合部の特性によって摩擦攪拌接合を選択したい場合でも、それができなかった。上記の圧延方法により、異種金属接合材を圧延して薄板を得ることが可能となる。つまり、接合部の特性に応じて摩擦攪拌接合を選択し、その後の圧延によって薄板を得ることができる。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for rolling dissimilar metals to be joined, wherein the joining is friction stir welding performed by inserting a rotating tool into the first metal plate. Friction stir welding performed by inserting a rotating tool into the first metal plate is structurally difficult to join thin plates. Therefore, with thin plates, friction stir welding could not be selected depending on the characteristics of the joint. By the above-described rolling method, it is possible to obtain a thin plate by rolling the dissimilar metal bonding material. In other words, a thin plate can be obtained by selecting friction stir welding according to the properties of the joint and then rolling.
請求項6記載の異種金属接合材の圧延方法は、上記摩擦攪拌接合法の際に生成する第1の金属と第2の金属の化合物層を、上記圧延により砕いて上記第1の金属と上記第2の金属の直接接合部を生成する。上記摩擦攪拌接合法の際に第1の金属と第2の金属の化合物層が生成したとしても、上記圧延により砕いて上記第1の金属と上記第2の金属の直接接合部を生成することにより、接合部の接合特性を確保できる。 In the method of rolling a dissimilar metal bonding material according to claim 6, the compound layer of the first metal and the second metal formed during the friction stir welding is crushed by the rolling, and the first metal and the above A second metal direct joint is produced. Even if a compound layer of the first metal and the second metal is formed during the friction stir welding method, it is crushed by the rolling to form a direct joint between the first metal and the second metal. Therefore, the joint characteristics of the joint can be ensured.
請求項7記載の異種金属接合材の圧延方法は、上記回転工具を挿入する側の上記第1の金属板を、上記第2の金属板よりも硬度の低い金属とする。このため、回転工具への金属の付着も抑制される。したがって、回転工具に付着した金属を除去する、回転工具を交換する等のメンテナンスの頻度を減らすことができる。また、塑性流動を生じさせるために必要なエネルギーが小さくて済むため、動力の節減に有利である。 In the method of rolling a dissimilar metal bonding material according to claim 7, the first metal plate on the side into which the rotary tool is inserted is made of a metal having a hardness lower than that of the second metal plate. Therefore, adhesion of metal to the rotary tool is also suppressed. Therefore, it is possible to reduce the frequency of maintenance such as removing metal adhering to the rotary tool and replacing the rotary tool. In addition, since the energy required to generate plastic flow is small, it is advantageous in saving power.
請求項8記載の異種金属接合材の圧延方法は、上記回転工具を挿入する側の上記第1の金属板を、上記第2の金属板よりも融点の低い金属とする。仮に、回転工具を挿入する第1の金属板のほうが融点が高ければ、第1の金属板が塑性流動するまで高温になったころに相手材である第2の金属板が溶融しはじめ、接合不良や欠陥が生じるおそれがある。上記回転工具を挿入する第1の金属板を、第2の金属板よりも融点が低い金属とすることにより、上記のような不都合の発生を防止できる。 In the method of rolling a dissimilar metal bonding material according to claim 8, the first metal plate on the side into which the rotary tool is inserted is made of a metal having a melting point lower than that of the second metal plate. If the melting point of the first metal plate into which the rotary tool is inserted is higher than that of the first metal plate, the second metal plate, which is the mating material, begins to melt when the temperature of the first metal plate reaches a point where it plastically flows, and the joining is completed. Defects and defects may occur. By using a metal having a melting point lower than that of the second metal plate for the first metal plate into which the rotary tool is inserted, the above problems can be prevented.
請求項9記載の異種金属接合材は、圧延時の伸び率が相対的に大きい第1の金属板を両側に、上記伸び率が相対的に小さい第2の金属板をそれらのあいだに配置して上記接合による接合部が形成されている。この異種金属接合材を長手方向に圧延すると、両側に配置した上記第1の金属板が、それらのあいだに配置した上記第2の金属板よりも相対的に大きく伸びる。このため、上記異種金属接合材は、相対的に大きく伸びる両側の第1の金属板が、そのあいだに配置した上記第2の金属板に対し、両側から長手方向に引張張力を与えながら圧延される。したがって、異種金属接合材を圧延したときの湾曲が効果的に防止される。従来に比べて厳重で煩雑な工程管理が不要で、工業的に容易に実現できる。 In the dissimilar metal bonding material according to claim 9, a first metal plate having a relatively large elongation rate during rolling is arranged on both sides, and a second metal plate having a relatively small elongation rate is arranged therebetween. A joint portion is formed by the above-described joining. When this dissimilar metal bonding material is rolled in the longitudinal direction, the first metal plates arranged on both sides are elongated relatively more than the second metal plate arranged therebetween. For this reason, the dissimilar metal bonding material is rolled while the first metal plates on both sides, which are relatively elongated, are applied to the second metal plate arranged therebetween while applying a tensile force in the longitudinal direction from both sides. be. Therefore, it is possible to effectively prevent the dissimilar metal bonding material from bending when rolled. It does not require strict and complicated process control compared to the conventional method, and can be easily realized industrially.
請求項10記載の異種金属接合材は、圧延時の拡がり率が相対的に小さい第1の金属板を両側に、上記拡がり率が相対的に大きい第2の金属板をそれらのあいだに配置して上記接合による接合部が形成されている。この異種金属接合材を長手方向に圧延すると、あいだに配置した上記第2の金属板が、その両側に配置した上記第1の金属板よりも相対的に大きく拡がる。このため、上記異種金属接合材は、相対的に大きく拡がるあいだの第2の金属板が、その両側に配置した上記第1の金属板に対し、真ん中から幅方向に圧縮応力を与えながら圧延される。したがって、異種金属接合材を圧延したときの湾曲が効果的に防止される。従来に比べて厳重で煩雑な工程管理が不要で、工業的に容易に実現できる。
A dissimilar metal bonding material according to
請求項11記載の異種金属接合材は、圧延時の伸び率が相対的に小さい第2の金属板を両側に、上記伸び率が相対的に大きい第1の金属板をそれらのあいだに配置して上記接合による接合部が形成されている。この異種金属接合材を長手方向に圧延すると、あいだに配置した上記第1の金属板が、両側の上記第2の金属板よりも相対的に大きく伸びる。このため、上記異種金属接合材は、両側に配置した相対的に伸び率の小さい第2の金属板が、そのあいだに配置した上記第1の金属板に対し、両側から長手方向に圧縮応力を与えながら圧延される。したがって、異種金属接合材を圧延したときの湾曲が効果的に防止される。従来に比べて厳重で煩雑な工程管理が不要で、工業的に容易に実現できる。 A dissimilar metal bonding material according to claim 11, wherein a second metal plate having a relatively small elongation during rolling is arranged on both sides, and the first metal plate having a relatively large elongation is arranged therebetween. A joint portion is formed by the above-described joining. When this dissimilar metal bonding material is rolled in the longitudinal direction, the first metal plate disposed therebetween elongates relatively more than the second metal plates on both sides. Therefore, in the dissimilar metal bonding material, the second metal plates with a relatively small elongation rate placed on both sides apply compressive stress in the longitudinal direction from both sides to the first metal plate placed therebetween. Rolled while giving. Therefore, it is possible to effectively prevent the dissimilar metal bonding material from bending when rolled. It does not require strict and complicated process control compared to the conventional method, and can be easily realized industrially.
請求項12記載の異種金属接合材は、圧延時の拡がり率が相対的に大きい第2の金属板を両側に、上記拡がり率が相対的に小さい第1の金属板をそれらのあいだに配置して上記接合による接合部が形成されている。この異種金属接合材を長手方向に圧延すると、両側に配置した上記第2の金属板が、それらのあいだに配置した上記第1の金属板よりも相対的に大きく拡がる。このため、上記異種金属接合材は、相対的に大きく拡がる両側の第2の金属板が、そのあいだに配置した上記第1の金属板に対して両側から幅方向に圧縮応力を与えながら圧延される。したがって、異種金属接合材を圧延したときの湾曲が効果的に防止される。従来に比べて厳重で煩雑な工程管理が不要で、工業的に容易に実現できる。 In the dissimilar metal bonding material according to claim 12, the second metal plate having a relatively large expansion ratio during rolling is arranged on both sides, and the first metal plate having a relatively small expansion ratio is arranged therebetween. A joint portion is formed by the above-described joining. When this dissimilar metal bonding material is rolled in the longitudinal direction, the second metal plates arranged on both sides spread relatively larger than the first metal plate arranged therebetween. For this reason, the dissimilar metal bonding material is rolled by applying a compressive stress in the width direction from both sides to the first metal plate disposed between the second metal plates on both sides, which are relatively widely spread. be. Therefore, it is possible to effectively prevent the dissimilar metal bonding material from bending when rolled. It does not require strict and complicated process control compared to the conventional method, and can be easily realized industrially.
請求項13記載の異種金属接合材は、上記接合部が、上記第1の金属板に回転工具を挿入して行う摩擦攪拌接合による接合部である。上記第1の金属板に回転工具を挿入して行う摩擦攪拌接合は、構造的に薄板の接合が困難である。したがって薄板では、接合部の特性によって摩擦攪拌接合を選択したい場合でも、それができなかった。上記の圧延方法により、異種金属接合材を圧延して薄板を得ることが可能となる。つまり、接合部の特性に応じて摩擦攪拌接合を選択し、その後の圧延によって薄板を得ることができる。 According to a thirteenth aspect of the dissimilar metal joining material, the joining portion is a joining portion by friction stir welding performed by inserting a rotary tool into the first metal plate. Friction stir welding performed by inserting a rotating tool into the first metal plate is structurally difficult to join thin plates. Therefore, with thin plates, friction stir welding could not be selected depending on the characteristics of the joint. By the above-described rolling method, it is possible to obtain a thin plate by rolling the dissimilar metal bonding material. In other words, a thin plate can be obtained by selecting friction stir welding according to the properties of the joint and then rolling.
請求項14記載の異種金属接合材は、上記回転工具が挿入される側の上記第1の金属板が、上記第2の金属板よりも硬度の低い金属である。このため、回転工具への金属の付着も抑制される。したがって、回転工具に付着した金属を除去する、回転工具を交換する等のメンテナンスの頻度を減らすことができる。また、塑性流動を生じさせるために必要なエネルギーが小さくて済むため、動力の節減に有利である。 In the dissimilar metal bonding material according to claim 14, the first metal plate on the side into which the rotary tool is inserted is a metal with lower hardness than the second metal plate. Therefore, adhesion of metal to the rotary tool is also suppressed. Therefore, it is possible to reduce the frequency of maintenance such as removing metal adhering to the rotary tool and replacing the rotary tool. In addition, since the energy required to generate plastic flow is small, it is advantageous in saving power.
請求項15記載の異種金属接合材は、上記回転工具が挿入される側の上記第1の金属板が、上記第2の金属板よりも融点の低い金属である。仮に、回転工具を挿入する第1の金属板のほうが融点が高ければ、第1の金属板が塑性流動するまで高温になったころに相手材である第2の金属板が溶融しはじめ、接合不良や欠陥が生じるおそれがある。上記回転工具を挿入する第1の金属板を、第2の金属板よりも融点が低い金属とすることにより、上記のような不都合の発生を防止できる。
In the dissimilar metal bonding material according to claim 15, the first metal plate on the side into which the rotary tool is inserted is a metal having a melting point lower than that of the second metal plate. If the melting point of the first metal plate into which the rotary tool is inserted is higher than that of the first metal plate, the second metal plate, which is the mating material, begins to melt when the temperature of the first metal plate reaches a point where it plastically flows, and the joining is completed. Defects and defects may occur. By using a metal having a melting point lower than that of the second metal plate for the first metal plate into which the rotary tool is inserted, the above problems can be prevented.
つぎに、本発明を実施するための形態を説明する。 Next, a mode for carrying out the present invention will be described.
◆第1実施形態
〔異種金属接合材〕
図1は、本発明の異種金属接合材の第1実施形態を説明する図である。(A)は平面図、(B)は正面図である。
◆ 1st embodiment [Dissimilar metal joining material]
FIG. 1 is a diagram illustrating a first embodiment of the dissimilar metal bonding material of the present invention. (A) is a plan view, and (B) is a front view.
この異種金属接合材は、互いに種類が異なる2種類の金属板を幅方向(図示の矢印W)に並べて接合したものであり、長手方向(図示の矢印L1)に圧延するためのものである。したがって、各金属板の長手方向L1は、その後に圧延する際の圧延方向L2と平行である。 This dissimilar metal bonding material is obtained by arranging and bonding two types of metal plates of different types in the width direction (arrow W in the illustration), and is for rolling in the longitudinal direction (arrow L 1 in the illustration). . Therefore, the longitudinal direction L1 of each metal plate is parallel to the rolling direction L2 during subsequent rolling.
上記2種類の金属板として、第1の金属板10と第2の金属板20を使用している。この例では、上記第1の金属板10と第2の金属板20はそれぞれ、上述した長手方向L1と幅方向Wを有する長方形である。また、上記第1の金属板10と上記第2の金属板20の厚みは、実質的に等しい。
A
上記第1の金属板10は、圧延時の伸び率が相対的に大きい。つまり、圧延時に長手方向L1に伸びる率が、上記第1の金属板10のほうが上記第2の金属板20に比べて大きい。
The
上記圧延時の伸び率eは、以下の式であらわされる数値である。
e=(V2-V1)/V1×100
(V1=金属板の入側速度、V2=金属板の出側速度)
The elongation rate e during rolling is a numerical value represented by the following formula.
e=(V 2 -V 1 )/V 1 ×100
(V 1 = entrance speed of metal plate, V 2 = exit speed of metal plate)
上記第1の金属板10は、圧延時の拡がり率が相対的に小さい。つまり、圧延時に幅方向Wに拡がる率が、上記第1の金属板10のほうが上記第2の金属板20に比べて小さい。
The
上記圧延時の拡がり率gは、以下の式であらわされる数値である。
g=(b2-b1)/b1
(b1=金属板の入側板幅、b2=金属板の出側板幅)
The expansion rate g at the time of rolling is a numerical value represented by the following formula.
g=(b 2 −b 1 )/b 1
(b 1 = entry side width of metal plate, b 2 = exit side width of metal plate)
たとえば、上記第1の金属板10としてアルミニウム、上記第2の金属板20として銅を組み合わせたときに、上述した伸び率と拡がり率の関係となる。ただし、本発明は上記の組み合わせに限定するものではない。つまり本発明は、上述した伸び率の関係、拡がり率の関係であれば、各種の金属の組み合わせについて成立するのであり、各種の金属の組み合わせを包含する趣旨である。加えて、上記第1の金属板10を構成する金属、第2の金属板20を構成する金属は、純金属だけに限定されず、各種の合金も含む趣旨である。
For example, when aluminum is used as the
上記異種金属接合材は、圧延時の伸び率が相対的に大きい第1の金属板10を両側に、上記伸び率が相対的に小さい第2の金属板20をそれらのあいだに配置して上記接合による接合部30が形成されている。
また、圧延時の拡がり率が相対的に小さい第1の金属板10を両側に、上記拡がり率が相対的に大きい第2の金属板20をそれらのあいだに配置して上記接合による接合部30が形成されている。
The dissimilar metal bonding material is formed by disposing the
In addition, the
つまり、幅方向Wにおいて両側に第1の金属板10を配置し、そのあいだに第2の金属板20を配置している。その状態で、上記第2の金属板20の両側において長手方向L1に延びる、上記第1の金属板10と上記第2の金属板20との境界を接合し、上記接合部30が形成される。
That is, the
上記接合部30は、上記第1の金属板10に回転工具40を挿入して行う摩擦攪拌接合による接合部30である。
The joint 30 is a joint 30 by friction stir welding performed by inserting a
〔接合方法〕
図2は、異種金属の接合方法を説明する図である。図では、摩擦攪拌接合による接合方法を説明している。
[Joining method]
FIG. 2 is a diagram illustrating a method of joining dissimilar metals. The figure illustrates a joining method by friction stir welding.
本実施形態では、上記第1の金属板10と上記第2の金属板20を幅方向に並べ、実質的に隙間ができないように隣接して配置する。たとえば、2枚の金属板を突き合せたような状態である。図では、上記第1の金属板10と上記第2の金属板20をそれぞれ1枚ずつしか示していないが、本実施形態は、上述したように、幅方向Wにおいて両側に上記第1の金属板10を配置し、そのあいだに上記第2の金属板20を配置する。その場合、接合部30が2つ形成されることになるところ、両者の接合方法は同様なので、図2では一方のみを示して説明する。
In this embodiment, the
上記第1の金属板10と上記第2の金属板20を幅方向に並べて配置した状態で、軸回転する回転工具40を上記第1の金属部材10の側に上面から挿入する。このとき、上記回転工具40の外周縁が上記第1の金属板10と上記第2の金属板20の境界に極めて近づくところに挿入する。つまり、上記回転工具40の外周縁が上記境界にほぼ一致し、かつ第2の金属板20に対しては接触しない程度である。上記外周縁とは、回転している回転工具40における最も外側の回転軌跡である。
With the
このときの挿入深さは、上記回転工具40の下端が第1の金属板10の下面に露出する程度である。つまり、上記回転工具40を上記第1の金属板10に対して貫通させる。
The insertion depth at this time is such that the lower end of the
上記回転工具40は、たとえば、長手方向L1の一方の端部に挿入し、その状態で上記境界にそって他方の端部まで移動させる。これにより、上記第1の金属板に塑性流動が生じ、上記境界において上記第1の金属板10を構成する金属と上記第2の金属板を構成する金属が密着し、上記第1の金属板10と上記第2の金属板20が接合される。つまり、上記回転工具40を長手方向L1に移動させることにより、上記長手方向L1に沿った接合部30が形成される。
The rotating
図において、符号32は、上記回転工具40による加工領域32である。上記加工領域32は、上記回転工具40が移動した軌跡で、帯状の領域である。上記加工領域32において、上記第1の金属板10に塑性流動が生じ、上記第1の金属板10と第2の金属板20の上記境界が摩擦攪拌接合により接合される。あるいは、上記第1の金属板10と第2の金属板20の上記境界は、固相拡散によっても接合される。
In the figure,
本実施形態では、回転工具40を挿入する第1の金属板10が、あいだの第2の金属板20の両側に配置されている。したがって、両接合部30の外側に沿ってそれぞれ加工領域32が形成される。
In this embodiment, the
上述したように、回転工具40の外周縁が上記境界と略一致するよう上記第1の金属板10に挿入する。このようにすることにより、上記第1の金属板10だけに塑性流動が生じ、第2の金属板20では塑性流動がほとんど起こらない。したがって、2種類の金属の混在やボイド等の欠陥が少ない良好な接合部30を得ることができる。また、回転工具40を第1の金属板10の側にだけ挿入することにより、回転工具40にかかる垂直方向の力を大きく緩和し、工具の劣化を防止できる。
As described above, the
上記回転工具40を挿入する側の上記第1の金属板10を、上記第2の金属板20よりも硬度の低い金属とすることができる。このようにすることにより、摩擦攪拌接合の塑性流動時の粘性が小さい第1の金属板10だけに回転工具40を挿入することになる。このため、回転工具40への金属の付着も抑制される。したがって、回転工具40に付着した金属を除去する、回転工具40を交換する等のメンテナンスの頻度を減らすことができる。また、塑性流動を生じさせるために必要なエネルギーが小さくて済むため、動力の節減に有利である。
The
上記回転工具40を挿入する側の上記第1の金属板10を、上記第2の金属板20よりも融点の低い金属とすることができる。仮に、回転工具40を挿入する第1の金属板10のほうが融点が高ければ、第1の金属板10が塑性流動するまで高温になったころに相手材である第2の金属板20が溶融しはじめ、接合不良や欠陥が生じるおそれがある。上記回転工具40を挿入する第1の金属板10を、第2の金属板20よりも融点が低い金属とすることにより、上記のような不都合の発生を防止できる。
The
このように、本実施形態の異種金属接合材は、上記第2の金属板20の両側において長手方向L1に延びる、上記第1の金属板10と上記第2の金属板20との境界を接合し、上記接合部30が形成されている。
In this way, the dissimilar metal bonding material of the present embodiment extends in the longitudinal direction L1 on both sides of the
〔圧延方法〕
図3は、本発明の異種金属接合材の圧延方法の第1実施形態を説明する図である。(A)は平面図、(B)は正面図であり、入り口側から見た図である。したがって、図3(A)では下が入り口側、上が出口側である。
[Rolling method]
FIG. 3 is a view for explaining the first embodiment of the method for rolling a dissimilar metal bonding material according to the present invention. (A) is a plan view, and (B) is a front view, viewed from the entrance side. Therefore, in FIG. 3A, the bottom is the entrance side and the top is the exit side.
上記のようにして構成した異種金属接合材を、上下の圧延ロール50に挟んで圧延する。圧延方向L2は、異種金属接合材の長手方向L1に対して平行である。つまり、上記圧延方向L2は、上述した摩擦攪拌接合において上記回転工具40が移動する移動方向に対して平行である。
The dissimilar metal bonding material configured as described above is sandwiched between upper and lower rolling rolls 50 and rolled. The rolling direction L2 is parallel to the longitudinal direction L1 of the dissimilar metal bonding material. That is, the rolling direction L2 is parallel to the moving direction of the
本実施形態では、互いに種類が異なる2種類の金属板10,20を幅方向に並べて接合した異種金属接合材を、長手方向に圧延する。
In the present embodiment, a dissimilar metal bonding material in which two types of
そして、上記圧延にあたって、圧延時の伸び率が相対的に大きい第1の金属板10を両側に、上記伸び率が相対的に小さい第2の金属板20をそれらのあいだに配置して上記接合を行う。
また、上記圧延にあたって、圧延時の拡がり率が相対的に小さい第1の金属板10を両側に、上記拡がり率が相対的に大きい第2の金属板20をそれらのあいだに配置して上記接合を行う。
In the rolling, the
In the rolling, the
上記異種金属接合材を長手方向L1に圧延すると、両側に配置した上記第1の金属板10が、それらのあいだに配置した上記第2の金属板20よりも相対的に大きく伸びる。このため、上記異種金属接合材は、相対的に大きく伸びる両側の第1の金属板10が、そのあいだに配置した上記第2の金属板20に対し、両側から長手方向に引張張力を与えながら圧延される。
When the dissimilar metal bonding material is rolled in the longitudinal direction L1 , the
また、上記異種金属接合材を長手方向L1に圧延すると、あいだに配置した上記第2の金属板20が、その両側に配置した上記第1の金属板10よりも相対的に大きく拡がる。このため、上記異種金属接合材は、相対的に大きく拡がるあいだの第2の金属板20が、その両側に配置した上記第1の金属板10に対し、真ん中から幅方向に圧縮応力を与えながら圧延される。
Further, when the dissimilar metal bonding material is rolled in the longitudinal direction L1 , the
したがって、上記異種金属接合材を圧延したときの湾曲が効果的に防止され、厳重で煩雑な工程管理が不要で、工業的に容易に実現できる。 Therefore, the dissimilar metal bonding material can be effectively prevented from bending when rolled, and can be industrially easily realized without strict and complicated process control.
上記摩擦攪拌接合法の際に生成する第1の金属と第2の金属の化合物層を、上記圧延により砕いて上記第1の金属と上記第2の金属の直接接合部を生成することができる。上記摩擦攪拌接合法の際に第1の金属と第2の金属の化合物層が生成したとしても、上記圧延により砕いて上記第1の金属と上記第2の金属の直接接合部を生成することにより、接合部の接合特性を確保できる。 The compound layer of the first metal and the second metal formed during the friction stir welding method can be crushed by the rolling to form a direct joint between the first metal and the second metal. . Even if a compound layer of the first metal and the second metal is formed during the friction stir welding method, it is crushed by the rolling to form a direct joint between the first metal and the second metal. Therefore, the joint characteristics of the joint can be ensured.
〔第1実施形態の効果〕
第1実施形態の異種金属接合材を長手方向に圧延すると、両側に配置した上記第1の金属板10が、それらのあいだに配置した上記第2の金属板20よりも相対的に大きく伸びる。このため、上記異種金属接合材は、相対的に大きく伸びる両側の第1の金属板10が、そのあいだに配置した上記第2の金属板20に対し、両側から長手方向に引張張力を与えながら圧延される。したがって、異種金属接合材を圧延したときの湾曲が効果的に防止される。従来に比べて厳重で煩雑な工程管理が不要で、工業的に容易に実現できる。
[Effect of the first embodiment]
When the dissimilar metal bonding material of the first embodiment is rolled in the longitudinal direction, the
また、あいだに配置した上記第2の金属板20が、その両側に配置した上記第1の金属板10よりも相対的に大きく拡がる。このため、上記異種金属接合材は、相対的に大きく拡がるあいだの第2の金属板20が、その両側に配置した上記第1の金属板10に対し、真ん中から幅方向に圧縮応力を与えながら圧延される。したがって、異種金属接合材を圧延したときの湾曲が効果的に防止される。従来に比べて厳重で煩雑な工程管理が不要で、工業的に容易に実現できる。
Also, the
第1実施形態は、上記接合は、上記第1の金属板10に回転工具40を挿入して行う摩擦攪拌接合である。上記第1の金属板10に回転工具40を挿入して行う摩擦攪拌接合は、構造的に薄板の接合が困難である。したがって薄板では、接合部30の特性によって摩擦攪拌接合を選択したい場合でも、それができなかった。上記の圧延方法により、異種金属接合材を圧延して薄板を得ることが可能となる。つまり、接合部30の特性に応じて摩擦攪拌接合を選択し、その後の圧延によって薄板を得ることができる。
In the first embodiment, the joining is friction stir joining performed by inserting a
◆第2実施形態
図4は、本発明の異種金属接合材およびその圧延方法の第2実施形態を説明する平面図である。
<Second Embodiment> FIG. 4 is a plan view for explaining a second embodiment of the dissimilar metal bonding material and the rolling method thereof according to the present invention.
〔異種金属接合材〕
第2実施形態の異種金属接合材は、圧延時の伸び率が相対的に小さい第2の金属板20を両側に、上記伸び率が相対的に大きい第1の金属板10をそれらのあいだに配置して上記接合による接合部30が形成されている。
[Dissimilar metal bonding material]
The dissimilar metal bonding material of the second embodiment includes a
また、本実施形態の異種金属接合材は、圧延時の拡がり率が相対的に大きい第2の金属板20を両側に、上記拡がり率が相対的に小さい第1の金属板10をそれらのあいだに配置して上記接合による接合部30が形成されている。
In addition, the dissimilar metal bonding material of the present embodiment includes the
それ以外は、上記第1実施形態と同様である。 Other than that, it is the same as that of the said 1st Embodiment.
〔接合方法〕
第2実施形態も、摩擦攪拌接合による接合方法を採用することができる。
[Joining method]
2nd Embodiment can also employ the joining method by friction stir welding.
第2実施形態では、回転工具40を挿入する第1の金属板10が、両側の第2の金属板20のあいだに配置されている。したがって、両接合部30の内側に沿ってそれぞれ加工領域32が形成される。
In the second embodiment, the
それ以外は、上記第1実施形態と同様である。 Other than that, it is the same as that of the said 1st Embodiment.
〔圧延方法〕
第2実施形態でも、互いに種類が異なる2種類の金属板10,20を幅方向に並べて接合した異種金属接合材を、長手方向に圧延する。
[Rolling method]
Also in the second embodiment, a dissimilar metal bonding material in which two types of
そして、上記圧延にあたって、圧延時の伸び率が相対的に小さい第2の金属板20を両側に、上記伸び率が相対的に大きい第1の金属板10をそれらのあいだに配置して上記接合を行う。
また、上記圧延にあたって、圧延時の拡がり率が相対的に大きい第2の金属板20を両側に、上記拡がり率が相対的に小さい第1の金属板10をそれらのあいだに配置して上記接合を行う。
Then, in the rolling, the
In the rolling, the
それ以外は、上記第1実施形態と同様である。 Other than that, it is the same as that of the said 1st Embodiment.
〔第2実施形態の効果〕
第2実施形態の異種金属接合材を長手方向に圧延すると、あいだに配置した上記第1の金属板10が、両側の上記第2の金属板20よりも相対的に大きく伸びる。このため、上記異種金属接合材は、両側に配置した相対的に伸び率の小さい第2の金属板20が、そのあいだに配置した上記第1の金属板10に対し、両側から長手方向に圧縮応力を与えながら圧延される。したがって、異種金属接合材を圧延したときの湾曲が効果的に防止される。従来に比べて厳重で煩雑な工程管理が不要で、工業的に容易に実現できる。
[Effect of Second Embodiment]
When the dissimilar metal bonding material of the second embodiment is rolled in the longitudinal direction, the
また、両側に配置した上記第2の金属板20が、それらのあいだに配置した上記第1の金属板10よりも相対的に大きく拡がる。このため、上記異種金属接合材は、相対的に大きく拡がる両側の第2の金属板20が、そのあいだに配置した上記第1の金属板10に対して両側から幅方向に圧縮応力を与えながら圧延される。したがって、異種金属接合材を圧延したときの湾曲が効果的に防止される。従来に比べて厳重で煩雑な工程管理が不要で、工業的に容易に実現できる。
In addition, the
それ以外は、上記第1実施形態と同様の作用効果を奏する。
Other than that, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
第2の金属板20として銅板を両側に、第1の金属板10としてアルミニウム板をそれらのあいだに配置して上記接合による接合部30を形成して異種金属接合材を得、以下の条件でそれを圧延した。
(圧延条件)
下記の条件で冷間圧延を行った。
圧延前の厚さ:4mm
圧延後の厚さ:0.8mm
圧下率:80%
A copper plate as the
(rolling conditions)
Cold rolling was performed under the following conditions.
Thickness before rolling: 4mm
Thickness after rolling: 0.8 mm
Reduction rate: 80%
図5は、上記のようにして得た異種金属接合材の圧延材の外観写真である。異種金属接合材を圧延したときの湾曲が効果的に防止されていることがわかる。 FIG. 5 is an appearance photograph of a rolled material of the dissimilar metal bonding material obtained as described above. It can be seen that the dissimilar metal bonding material is effectively prevented from bending when rolled.
図6は、銅板とアルミニウム板を1枚ずつ左右に配置して接合した異種金属接合材を圧延したものの外観写真である。
アルミニウム板の伸び率が銅板よりも大きいため、長手方向に対して大きく湾曲していることがわかる。
FIG. 6 is an appearance photograph of a rolled dissimilar metal bonding material in which a copper plate and an aluminum plate are arranged one by one on the left and right and joined together.
Since the elongation rate of the aluminum plate is greater than that of the copper plate, it can be seen that the aluminum plate is greatly curved in the longitudinal direction.
図7は、銅板とアルミニウム板を摩擦攪拌接合法によって接合した異種金属接合材を圧延したものの接合部30附近の断面顕微鏡写真である。
上記摩擦攪拌接合法の際に生成する銅とアルミニウムの化合物層が、上記圧延により砕かれて銅とアルミニウムの直接接合部が生成されていることがわかる。
FIG. 7 is a cross-sectional microphotograph of the vicinity of the joint 30 of a rolled dissimilar metal joint material obtained by joining a copper plate and an aluminum plate by friction stir welding.
It can be seen that the copper-aluminum compound layer formed during the friction stir welding process is crushed by the rolling to form a copper-aluminum direct joint.
〔変形例〕
以上は本発明の特に好ましい実施形態について説明したが、本発明は図示した実施形態に限定する趣旨ではなく、各種の態様に変形して実施することができ、本発明は各種の変形例を包含する趣旨である。
[Modification]
Although particularly preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not intended to be limited to the illustrated embodiments, and can be implemented in various ways, and the present invention includes various modifications. It is the intention to
たとえば、上記実施形態では、接合部30を形成する方法として摩擦攪拌接合法を適用したが、これに限定するものではなく、各種の接合方法を適用しうる趣旨である。
For example, in the above-described embodiment, the friction stir welding method is applied as a method for forming the
10:第1の金属板
20:第2の金属板
30:接合部
32:加工領域
40:回転工具
50:圧延ロール
10: first metal plate 20: second metal plate 30: joint portion 32: processing area 40: rotary tool 50: rolling roll
Claims (15)
上記圧延にあたって、
圧延時の伸び率が相対的に大きい第1の金属板を両側に、上記伸び率が相対的に小さい第2の金属板をそれらのあいだに配置して上記接合を行う
ことを特徴とする異種金属接合材の圧延方法。 A method of longitudinally rolling a dissimilar metal bonding material obtained by arranging and bonding two types of metal plates of different types in the width direction, the method comprising:
In the above rolling,
A first metal plate having a relatively large elongation rate during rolling is arranged on both sides, and a second metal plate having a relatively small elongation rate is arranged between them, and the joining is performed. A rolling method for metal bonding materials.
上記圧延にあたって、
圧延時の拡がり率が相対的に小さい第1の金属板を両側に、上記拡がり率が相対的に大きい第2の金属板をそれらのあいだに配置して上記接合を行う
ことを特徴とする異種金属接合材の圧延方法。 A method of longitudinally rolling a dissimilar metal bonding material obtained by arranging and bonding two types of metal plates of different types in the width direction, the method comprising:
In the above rolling,
A first metal plate having a relatively small expansion ratio during rolling is placed on both sides, and a second metal plate having a relatively large expansion ratio is arranged between them, and the joining is performed. A rolling method for metal bonding materials.
上記圧延にあたって、
圧延時の伸び率が相対的に小さい第2の金属板を両側に、上記伸び率が相対的に大きい第1の金属板をそれらのあいだに配置して上記接合を行う
ことを特徴とする異種金属接合材の圧延方法。 A method of longitudinally rolling a dissimilar metal bonding material obtained by arranging and bonding two types of metal plates of different types in the width direction, the method comprising:
In the above rolling,
A second metal plate having a relatively small elongation rate during rolling is placed on both sides, and the first metal plate having a relatively large elongation rate is arranged between them, and the joining is performed. A rolling method for metal bonding materials.
上記圧延にあたって、
圧延時の拡がり率が相対的に大きい第2の金属板を両側に、上記拡がり率が相対的に小さい第1の金属板をそれらのあいだに配置して上記接合を行う
ことを特徴とする異種金属接合材の圧延方法。 A method of longitudinally rolling a dissimilar metal bonding material obtained by arranging and bonding two types of metal plates of different types in the width direction, the method comprising:
In the above rolling,
A second metal plate having a relatively large expansion ratio during rolling is arranged on both sides, and the first metal plate having a relatively small expansion ratio is arranged between them, and the joining is performed. A rolling method for metal bonding materials.
請求項1~4のいずれか一項に記載の異種金属接合材の圧延方法。 The method for rolling dissimilar metals to be joined according to any one of claims 1 to 4, wherein the joining is friction stir welding performed by inserting a rotary tool into the first metal plate.
請求項5記載の異種金属接合材の圧延方法。 6. A compound layer of the first metal and the second metal formed during the friction stir welding is crushed by the rolling to form a direct joint between the first metal and the second metal. A rolling method for the dissimilar metal bonding material described.
請求項5または6記載の異種金属接合材の圧延方法。 7. The rolling method for dissimilar metal bonding material according to claim 5 or 6, wherein the first metal plate on the side into which the rotary tool is inserted is made of a metal having a hardness lower than that of the second metal plate.
請求項5または6記載の異種金属接合材の圧延方法。 7. The method of rolling a dissimilar metal bonding material according to claim 5, wherein said first metal plate on the side into which said rotary tool is inserted is made of a metal having a melting point lower than that of said second metal plate.
圧延時の伸び率が相対的に大きい第1の金属板を両側に、上記伸び率が相対的に小さい第2の金属板をそれらのあいだに配置して上記接合による接合部が形成されている
ことを特徴とする異種金属接合材。 A dissimilar metal bonding material for rolling in the longitudinal direction a material obtained by arranging and bonding two types of metal plates of different types in the width direction,
A first metal plate having a relatively large elongation during rolling is arranged on both sides, and a second metal plate having a relatively small elongation is arranged therebetween to form a joint portion by the above-mentioned joining. A dissimilar metal bonding material characterized by:
圧延時の拡がり率が相対的に小さい第1の金属板を両側に、上記拡がり率が相対的に大きい第2の金属板をそれらのあいだに配置して上記接合による接合部が形成されている
ことを特徴とする異種金属接合材。 A dissimilar metal bonding material for rolling in the longitudinal direction a material obtained by arranging and bonding two types of metal plates of different types in the width direction,
A first metal plate having a relatively small expansion ratio during rolling is arranged on both sides, and a second metal plate having a relatively large expansion ratio is arranged therebetween to form a joint portion by the above-mentioned joining. A dissimilar metal bonding material characterized by:
圧延時の伸び率が相対的に小さい第2の金属板を両側に、上記伸び率が相対的に大きい第1の金属板をそれらのあいだに配置して上記接合による接合部が形成されている
ことを特徴とする異種金属接合材。 A dissimilar metal bonding material for rolling in the longitudinal direction a material obtained by arranging and bonding two types of metal plates of different types in the width direction,
A second metal plate having a relatively small elongation rate during rolling is arranged on both sides and the first metal plate having a relatively large elongation rate is arranged therebetween to form a joint portion by the above-mentioned joining. A dissimilar metal bonding material characterized by:
圧延時の拡がり率が相対的に大きい第2の金属板を両側に、上記拡がり率が相対的に小さい第1の金属板をそれらのあいだに配置して上記接合による接合部が形成されている
ことを特徴とする異種金属接合材。 A dissimilar metal bonding material for rolling in the longitudinal direction a material obtained by arranging and bonding two types of metal plates of different types in the width direction,
A second metal plate having a relatively large expansion ratio during rolling is arranged on both sides, and a first metal plate having a relatively small expansion ratio is arranged between them to form a joint portion by the above bonding. A dissimilar metal bonding material characterized by:
請求項9~12のいずれか一項に記載の異種金属接合材。 The dissimilar metal joining material according to any one of claims 9 to 12, wherein the joining portion is a joining portion by friction stir welding performed by inserting a rotary tool into the first metal plate.
請求項13記載の異種金属接合材。 14. The dissimilar metal bonding material according to claim 13, wherein the first metal plate on the side into which the rotary tool is inserted is a metal having a hardness lower than that of the second metal plate.
請求項13記載の異種金属接合材。 14. The dissimilar metal bonding material according to claim 13, wherein the first metal plate on the side into which the rotary tool is inserted is a metal having a melting point lower than that of the second metal plate.
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