JPH028836B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、クラツド板の製造方法に関するもの
である。 従来のクラツド板の製造方法としては、母材と
合せ材とを重ね合せ、熱間圧延、冷間圧延、爆発
溶接、肉盛溶接、拡散接合等の方法によつて両者
を完全に接合する方法がある。上記方法のうち薄
肉のクラツド板を大量に製造することが可能な方
法は、熱間圧延方法及び冷間圧延方法の２つの方
法だけである。しかし、この２つの方法にもそれ
ぞれ次に述べるような問題点があつた。 熱間圧延方法では、酸化防止のためにガスシー
ルが必要であり、このための大規模な装置を必要
とし、またこの方法で製造することができるクラ
ツド板の材質に制約があつた。例えば、特開昭54
―24266号には、母材及び合せ材を清浄化した後、
帯状の母材と合せ材の先端部を溶接し、次いで重
ね合せた両材の両側部を真空中において電子ビー
ム溶接し、これを真空中で加熱し、次いで大気圧
下において圧接して接合する方法が開示されてい
る。しかし、この方法は、母材と合せ材との熱間
での変形抵抗の差が大きい場合には適用すること
ができない。変形抵抗の差が大きいと、変形抵抗
の小さい材料の方がより多く伸ばされるため、溶
接部の破断、しわの発生等の問題を発生するから
である。従つて、例えばステンレスクラツド鋼の
製造にこの方法を適用する場合、加熱温度は両材
の変形抵抗の差が比較的小さくなる900℃以上と
する必要がある。しかし、加熱温度が高いと圧延
後の表面の酸化スケールが多くなり、結局、歩留
りの低下、表面傷の発生等の原因となつていた。
酸化スケールの発生を防止するためには、圧延工
程まで母材及び合せ材を無酸化雰囲気中に保持す
ることが考えられるが、このためには更に大規模
な装置を必要することなる。 一方、冷間圧延方法では、温度が低いため表面
の酸化スケールの発生は少なくなるが、両材を接
合するためには１回の圧延の圧下率を65％以上と
する必要があり、このためには大型の圧延機を使
用する必要がある。また、板幅を余り長くできな
いという欠点もある。なお、アルミクラツド鋼の
場合、特公昭54―3468号、特開昭56―109183号に
示されるように、母材の温度を50〜250℃に加熱
して表面酸化の進行を防止すると共に圧下率を減
少させる方法がある。しかし、この方法によつて
も温度が低いため圧下率を大幅に減少させること
はできなかつた。 本発明は、従来のクラツド板の製造方法におけ
る上記のような問題点に着目してなされたもので
あり、帯状の炭素鋼又は低合金鋼から成る母材及
び帯状のステンレス鋼、ニツケル、ニツケル合
金、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合
金等の金属からなる合せ材を大気雰囲気下で250
〜600℃の温度に加熱し、次いで15〜65％の圧下
率で１回圧延することによつて、母材と合せ材と
を接合することにより、上記問題点を解消するこ
とを目的としている。 以下、本発明を添付図面の第１〜４図に基づい
て説明する。 第１図に本発明方法を実施するための装置を概
略的に示す。コイル状に巻かれた母材１及び合せ
材２は、それぞれ加熱炉３及び４を通過した後、
重ね合わせられ、次いで圧接ロール５によつて圧
延される。こうして、母材１と合せ材２とを圧延
ロール５によつて圧延することによつて接合した
クラツド板は、更に圧延ロール６によつて所定の
板厚となるまで圧延加工される。次いで、クラツ
ド板は図示していない焼鈍炉において焼鈍され
る。なお、母材１及び合せ材２の接合面は前もつ
て清浄化してある。加熱炉３及び４はふく射電熱
加熱炉であり、母材１及び合せ材２をこれらの材
質に応じて250〜600℃の範囲内の所定の温度に加
熱する。圧延ロール５は15〜65％の圧下率で母材
１及び合せ材２を圧延し、これによつて両材を接
合する。圧延ロール６による圧延加工は、材質に
応じて冷間又は温間で実施する。焼鈍炉における
焼鈍は、材質に応じて300℃以上の所定の温度で
実施される。 なお、加熱炉３及び４としては、母材１及び合
せ材２の材質によつては、電磁誘導加熱炉を用い
ることもできる。また、上記方法では、大気雰囲
気下において加熱を行なうようにしてあるが、無
酸化ガスを供給した雰囲気下において加熱するよ
うにすることもできる。すなわち、加熱炉全体を
比較的簡単な構成の箱で包囲し、この箱内に無酸
化ガスを供給する。こうすることによつて母材１
及び合せ材２の酸化を軽減することができる。 上記説明から明らかなように、本発明によるク
ラツド板の製造方法は、大気雰囲気又は大気に無
酸化ガスを加えた雰囲気中で母材及び合せ材を加
熱して合せ材の材質に応じて250〜600℃の範囲内
の所定の温度とし、合せ材の材質に応じて15〜65
％の範囲内の所定の圧下率で一回圧延して母材と
合せ材とを接合し、次いで冷間又は温間で圧延加
工を行ない、次いで合せ材の材質に応じて300℃
以上の所定の温度で焼鈍を行なうことを特徴とし
ている。この方法によれば、圧延前の加熱は250
〜600℃という比較的低い温度範囲で短時間実施
されるだけであるので、表面に発生する酸化スケ
ールは（特に、鉄、ニツケルの場合には）非常に
軽微であり圧延による接合の支障とはならず、し
かも冷間圧延に比べると温度が高いため必要圧下
力を大幅に減少させることができる。従つて、無
酸化加熱炉、大型の圧延機等は不要である。な
お、ステンレス、銅の場合には、比較的軽微な酸
化スケールであつても、接合強度に大きな影響を
与えるので、ニツケルめつき等の被覆を行なう必
要がある。また、上記方法では、母材と合せ材と
を接合後、冷間又は温間圧延加工を加え、その後
で所定の温度で焼鈍するようにしてあるので、十
分な接合強度を得ることができ、クラツド板とし
て必要な加工性を確保することができる。 なお、上記本出願に係る第１の発明方法では、
母材と合せ材とを接合後、圧延加工及び焼鈍を行
なうようにしてあるが、本出願に係る第２の発明
方法では、接合後の冷間又は温間の圧延加工を実
施しない。すなわち、材質によつては接合後の焼
鈍のみによつてクラツド板の十分な接合強度を得
ることができる。 次に、本発明方法によつて接合可能な温度及び
圧下率の関係について各種材質に関して試験した
結果を説明する。 第２図に、炭素鋼を母材とし、ニツケルめつき
処理した無酸素銅を合せ材とした場合の、接合可
能な加熱温度及び圧下率の関係を示す。この第２
図に示す結果は、合せ材の加熱温度（母材につい
てもほぼ同様の温度に加熱してある）と圧延ロー
ルによる圧下率との種々の組み合せで圧延を行な
い、十分に接合されるかどうかを試験したもので
ある。第２図中でハツチングをほどこした範囲内
にあれば接合可能である。この第２図から、加熱
温度を300〜600℃とすると、圧下率の下限値は15
〜35％の範囲内にあり、小さな圧下率で容易に接
合することができることがわかる。 第３図に、炭素鋼を母材とし、ニツケルめつき
処理したステンレス鋼を合せ材とした場合の、接
合可能な加熱温度と圧下率との関係を示す。第２
図の場合と同様にハツチングで示す範囲内にあれ
ば接合可能である。この第３図から、加熱温度を
450〜600℃とした場合には、圧下率の下限値は30
〜40％の範囲内にあり、小さな圧下率で容易に接
合することができることがわかる。 第４図に、炭素鋼を母材とし、アルミニウムを
合せ材とした場合の、接合可能な加熱温度と圧下
率との関係を示す。第２及び３図と同様に、ハツ
チングを施した範囲内にあれば接合可能である。
この第４図から、加熱温度を250〜400℃とする
と、圧下率の下限値は15〜20％の範囲内にあり小
さな圧下率で容易に接合することができることが
わかる。 次に、焼鈍温度を変えた場合のクラツド板の加
工性の変化について説明する。前述の３つの材質
の組み合せ（すなわち、母材が炭素鋼、合せ材が
ニツケルめつき処理した銅の場合、母材が炭素
鋼、合せ材がステンレス鋼の場合、及び、母材が
炭素鋼、合せ材がアルミニウムの場合）について
それぞれ焼鈍温度を変えて焼鈍を行なつた後、エ
リクセン試験及びコニカルカツプ試験を行なつ
た。その結果を下表に示す。

【表】

【表】 この結果から次のことがわかる。銅クラツド鋼
板では焼鈍温度を500℃以上とすれば、十分な加
工性を得ることができる。ステンレスクラツド鋼
板については焼鈍温度を900℃以上とすればよい。
また、アルミクラツド鋼板の場合は焼鈍温度を
300℃以上とすればよい。 次に各種クラツド板を本発明方法によつて製造
した具体例を示す。 (1) 銅クラツド鋼板 母材としては厚さ４mmの炭素鋼板を用い、これ
を酸洗し、洗浄後乾燥した。合せ材としては厚さ
１mmの無酸素銅を用い、接合面にニツケルめつき
を施した後洗浄し乾燥した。この母材及び合せ材
を共に大気雰囲気下で350℃に加熱し、圧下率30
％で圧延した。圧延によつて両材を接合した後、
更に冷間圧延加工を加え、最終的に板厚を１mmと
した。次いで、800℃で30分間焼鈍を行なつた。
こうして得られた銅クラツド鋼板について、エリ
クセン試験及びコニカルカツプ試験により加工性
の試験を行なつたところ、実用上十分な加工性を
有することがわかつた。 (2) ステンレスクラツド鋼板 母材としては厚さ４mmの炭素鋼板を用い、これ
を酸洗し、洗浄後乾燥した。合せ材としては板厚
１mmのステンレス鋼（SUS304）を用い、接合面
にはニツケルめつきを施し、洗浄後乾燥した。大
気雰囲気下で母材を350℃に、また合せ材を550℃
に加熱し、次いで圧下率30％で圧延した。圧延に
よつて両材を接合した後冷却し、冷間圧延加工を
行ない、板厚を１mmとした。次いで950℃で10分
間の光輝焼鈍を施した。こうして得られたステン
レスクラツド鋼板についてもエリクセン試験及び
コニカルカツプ試験を行なつた結果、十分な加工
性を有することがをわかつた。 (3) 銅クラツド鋼板 母材としては厚さ２mmの炭素鋼板を用い、これ
を酸洗し、洗浄後乾燥した。合せ材としては厚さ
１mmの無酸素銅を用い、接合面にはニツケルめつ
きを施した。この合せ材を洗浄した後、乾燥し
た。次いで、母材及び合せ材を共に大気雰囲気中
で300℃に加熱し、圧下率50％で圧延して接合し、
接合後800℃で30分間焼鈍した（すなわち、接合
後は冷間又は温間の圧延加工を行なわない本出願
に係る第２の発明方法である）。このようにして
得られた銅クラツド鋼板もエリクセン試験及びコ
ニカルカツプ試験の結果、十分な加工性があるこ
とが確認できた。 以上説明してきたように、本発明によると、接
合面を清浄化した帯状の炭素鋼又は低合金鋼を母
材とし、接合面を清浄化した帯状の金属を合せ材
とし、母材と合せ材とを重ね合せて圧延すること
により接合してクラツド板とするクラツド板の製
造方法において、大気雰囲気又は大気に無酸化ガ
スを加えた雰囲気中で母材及び合せ材を加熱して
合せ材の材質に応じて250〜600℃（250℃以下で
は圧下力が増大し、一方、600℃以上では酸化ス
ケールが増大する）の範囲内の所定の温度とし、
合せ材の材質に応じて15〜65％の範囲内の所定の
圧下率で一回圧延して（なお、65％以上の圧下率
でも当然接合することは可能であるが、65％以上
とすると冷間圧延方法と同様の圧下率となるの
で、本発明の利点がなくなる）母材と合せ材とを
接合し、次いで必要に応じて冷間又は温間で圧延
加工を行ない、次いで合せ材の材質に応じて300
℃以上の所定の温度で焼鈍を行なうようにしたの
で、酸化スケールの発生を防止するためのガスシ
ール等の設備が不要となり、しかも圧下力は小さ
くてよいので大型の圧延機を必要としないという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するための装置を示
す図、第２図は合せ材が銅の場合の接合可能な加
熱温度及び圧下率の範囲を示す図、第３図は合せ
材がステンレスの場合の接合可能な加熱温度及び
圧下率の範囲を示す図、第４図は合せ材がアルミ
ニウムの場合の接合可能な加熱温度及び圧下率の
範囲を示す図である。 １…母材、２…合せ材、３…加熱炉、４…加熱
炉、５…圧延ロール、６…圧延ロール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 接合面を清浄化した帯状の炭素鋼又は低合金
   鋼を母材とし、接合面を清浄化した帯状の金属を
   合せ材とし、母材と合せ材とを重ね合せて圧延す
   ることにより接合してクラツド板とするクラツド
   板の製造方法において、 大気雰囲気又は大気に無酸化ガスを加えた雰囲
   気中で母材及び合せ材を加熱して合せ材の材質に
   応じて250〜600℃の範囲内の所定の温度とし、合
   せ材の材質に応じて15〜65％の範囲内の所定の圧
   下率で一回圧延して母材と合せ材とを接合し、次
   いで冷間又は温間で圧延加工を行ない、次いで合
   せ材の材質に応じて300℃以上の所定の温度で焼
   鈍を行なうことを特徴とするクラツド板の製造方
   法。 ２ 合せ材はニツケルめつきを施した銅又は銅合
   金であり、接合前の加熱温度は300〜600℃であ
   り、焼鈍温度は500℃以上である特許請求の範囲
   第１項記載のクラツド板の製造方法。 ３ 合せ材はニツケルめつきを施したステンレス
   鋼であり、接合前の加熱温度は450〜600℃であ
   り、圧下率は30〜65％であり、焼鈍温度は900℃
   以上である特許請求の範囲第１項記載のクラツド
   板の製造方法。 ４ 合せ材はアルミニウム又はアルミニウム合金
   であり、接合前の加熱温度は250〜400℃であり、
   焼鈍温度が300℃以上である特許請求の範囲第１
   項記載のクラツド板の製造方法。 ５ 接合面を清浄化した帯状の炭素鋼又は低合金
   鋼を母材とし、接合面を清浄化した帯状の金属を
   合せ材とし、母材と合せ材とを重ね合せて圧延す
   ることにより接合してクラツド板とするクラツド
   板の製造方法において、 大気雰囲気又は大気に無酸化ガスを加えた雰囲
   気中で母材及び合せ材を加熱して合せ材の材質に
   応じて250〜600℃の範囲内の所定の温度とし、合
   せ材の材質に応じて15〜65％の範囲内の所定の圧
   下率で一回圧延して母材と合せ材とを接合し、次
   いで合せ材の材質に応じて300℃以上の所定の温
   度で焼鈍を行なうことを特徴とするクラツド板の
   製造方法。 ６ 合せ材はニツケルめつきを施した銅又は銅合
   金であり、接合前の加熱温度は300〜600℃であ
   り、焼鈍温度は500℃以上である特許請求の範囲
   第５項記載のクラツド板の製造方法。 ７ 合せ材はニツケルめつきを施したステンレス
   鋼であり、接合前の加熱温度は450〜600℃であ
   り、圧下率は30〜65％であり、焼鈍温度は900℃
   以上である特許請求の範囲第５項記載のクラツド
   板の製造方法。 ８ 合せ材はアルミニウム又はアルミニウム合金
   であり、接合前の加熱温度は250〜400℃であり、
   焼鈍温度が300℃以上である特許請求の範囲第５
   項記載のクラツド板の製造方法。