JPH03142079A - アルミクラッド鋼板の製造方法 - Google Patents
アルミクラッド鋼板の製造方法Info
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- JPH03142079A JPH03142079A JP28012789A JP28012789A JPH03142079A JP H03142079 A JPH03142079 A JP H03142079A JP 28012789 A JP28012789 A JP 28012789A JP 28012789 A JP28012789 A JP 28012789A JP H03142079 A JPH03142079 A JP H03142079A
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Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (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
（産業上の利用分野）
本発明はアルミクラッド鋼板の製造に係り、より詳細に
は、圧延接合法により接合性に優れ、製品歩留が高く、
平坦度が良好なアルミクラッド鋼板を量産できる方法に
関するものである。 （従来の技術及び解決しようとする課Ｍ）鋼板にアルミ
ニウム板をクラッドした、いわゆるアルミクラッド鋼板
は、機械的性質、耐食性、電気的特性等々の複合機能を
有する金属材料として、各種方面に使用されつつあり、
従来より、爆薬の爆発エルネギ−を利用して接着する爆
発圧着法、或いは圧延により圧着接合する圧延接合法等
により製造されている。 しかし乍ら、爆発圧着法は大量生産が困難で、製造コス
トも高く、低廉にアルミクラッド鋼板を製造するには不
適当である。 一方、圧延接合法は、低廉なりラッド鋼板の製造に適し
ており、これまでアルミ−鋼の２層構造及びアルミ−鋼
−鋼一アルミの４層構造のコンポジットを作製して、加
熱し、圧延する方法が提案されている。しかし、上記方
法の２層構造のものでは、圧延後大きな反りが発生する
という問題があり、また４層構造のものでは、下面側の
アルミニウム板に圧延ロール直前で大きなたるみが生じ
、このたるみ部がそのまま重なって圧延される不具合が
発生するという問題がある。 本発明は、上記従来技術における問題点を解決するため
になされたものであって、アルミ−鋼−鋼−アルミの４
層構造の圧延を可能にし、接合性に優れ、製品歩留が高
く、平坦度が良好な量産タイプのアルミクラッド鋼板を
製造できる方法を提供することを目的とするものである
。 （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明者等は、鋼板の酸化防
止効果が高く、有害な脆化層が形成されない保護皮膜を
探索し、加えて、アルミ−鋼−鋼−アルミの４層構造の
圧延において圧延ロール直前での下面側アルミニウム板
のたるみを抑制できる製造方法を見い出すべく鋭意研究
を重ねた。 その結果、鋼板の酸化防止用保護皮膜としてアルミ溶射
皮膜が有効であることを見い出した。 また、下面側アルミニウム板が圧延時にたるむ原因は、
アルミニウム板がテーブルローラと鋼板によって拘束さ
れ、しかも、圧延による変形は殆どアルミ側であるため
、テーブルローラ上のアルミニウム板の搬送速度より圧
延ロール直前のアルミニウムの移動速度が遅れるために
起る現象であることを究明した。そして、その対策とし
ては、下面側のアルミニウム板がテーブルローラと接触
しないようにコンポジット幅両端部の全長にわたって、
アルミニウム板厚に対する特定外径寸法の中空材を接合
することにより、圧延ロール直前での下面側アルミニウ
ム板のたるみが防止できることを見い出し、ここに本発
明をなしたものである。 すなわち、本発明に係るアルミクラッド鋼板の製造方法
は、鋼板表面にアルミニウム溶射皮膜を形成させた２枚
の鋼板を該溶射皮膜側が表裏面となるように積層固定し
、この表裏面上に該鋼板より狭幅で清浄にしたアルミニ
ウム板を重ねてアルミ−鋼−鋼一アルミの４層構造のコ
ンポジットにし、コンポジット長手方向先端部では該ア
ルミニウム板と鋼板を固定し、またコンポジット長手方
向後端部は拘束し、かつ、下面若しくは上下面鋼板の幅
両端部の全長にわたって、中空材を中空材外径〉アルミ
ニウム板厚 の条件で接合した後、加熱し、圧延するに際し、圧延条
件として、■加熱温度が３５０℃以上、アルミニウムの
溶融温度未満、■少なくとも上パスはアルミニウムの圧
下率が１０％以上となるように圧延することを特徴とす
るものである。 以下に本発明を更に詳細に説明する。 （作用） まず、本発明においては、アルミクラッド鋼板素材とし
て、鋼板表面にアルミニウム溶射皮膜を形成させた鋼板
を使用することを特徴の一つとするものである。これに
より、鋼の新生面をアルミニウム溶射皮膜で保護するの
で、アルミニウムと鋼が圧着するまでの間、鋼板の酸化
が防止され、圧延時この皮膜とアルミニウム板表面の酸
化皮膜は塑性変形により破壊され、両者の新生面が接合
することになるので、圧着が容易となる。 本発明の他の特徴の１つは、アルミ−鋼−鋼一アルミの
４層構造のコンポジットとし、アルミニウム板厚よりも
大きい外径寸法の中空材を下面若しくは上下面鋼板の幅
両端部全長にわたって設置した点である。これにより、
アルミニウムと鋼が圧着するまでの間、テーブルローラ
には中空材が接触するため、下面側のアルミニウムは自
由に移動でき、圧延時に下面側アルミニウムにたるみが
生じないので、正常な圧着が可能となる。 第１図は中空材３を下面鋼板２の幅両端部全長にわたっ
て設置し固定する態様を示しており、第２図は中空材３
を上書下面鋼板２の幅両端部全長にわたって設置し固定
する態様を示している。図中、１はアルミニウム板、４
は溶接ビードであるが。 固定手段としては他の適宜手段でもよい。 中空材としては、コンポジットの加熱及び搬送中に変形
しない肉厚、材質を有するもの、例えば、鉄パイプなど
が利用できる。また、鋼板としては、アルミクラッド鋼
板に対する所望の複合機能に応じ、適宜材質厚さのもの
を用いることができ、アルミニウム板としては、所望の
複合機能に応じ。 純アルミニウム又は適宜組成のアルミニウム合金、厚さ
のものを用いることができる。 なお、コンポジット長手方向先端部では、アルミニウム
板と鋼板をリベットでかしめる等により固定する。 一方、コンポジット長手方向後端部は拘束しつつ圧延す
る。これは、アルミニウムの横曲がりを防止するためで
ある。その態様としては、圧延機入側のピンチロール、
テンションパットのいずれかで該アルミニウム板を挾む
ことにより行う態様、またアルミニウム板の後端部に鋼
板よりも広幅若しくは同一幅のアルミニウム板を接合し
、この接合したアルミニウム板を圧延機入側のサイドガ
イドで挾み、サイドガイドに沿わしつつ、圧延する態様
などが可能である。 次に、加熱、圧延条件について説明する。 圧延の際の加熱温度は、アルミニウムの溶融温度未満に
することは当然であるが、３５０℃未満では、アルミ−
鋼の圧着に大きな圧下量が必要となるため、圧延機の能
力を超えることになるばかりでなく、アルミニウム板に
亀裂が生じる場合があり、好ましくない。したがって、
適切な加熱温度は３５０℃以上、アルミニウムの溶融温
度未満の範囲とする。 また、圧下率は、本発明において特に重要な条件であり
、少なくとも１パスはアルミニウムの圧下率が１０％以
上にする必要がある。これは、アルミニウムの塑性流動
を利用し、アルミニウムと鋼の接合面に生じている薄い
酸化皮膜を完全に崩壊せしめ、その直後に圧着させるた
めに必要不可欠な要素であるから・である、圧下率が１
０％未満では接合強度が極端に低下するので避けるべき
である。 次に本発明の実施例を示す。 （実施例） 以下に示す明細の素材を準備し、鋼板の表面に５０〜３
００μ口厚のアルミ溶射皮膜を形成させ。 第１表に示す条件でコンポジットを組立てた後、加熱し
圧延を行った。 東社立映豊 鋼板の材質 ：５Ｓ４１ 〃 のサイズ（１鵬）：２５ｔｘ６８５すＸ ５５００
Ｑアルミニウム板の材＊：工業用純アルミニウムのサ
イズ（ｍ＋ｗ）：８ｔＸ６２５曹ｘ ５０００ Ｑ鉄パ
イプ（中空材）のサイズ（ａｒｍ）：外径２０φ（肉厚
２＋＊ｍ） Ｘ ５５００ Ｑ得られた上板及び下仮に
ついて、反り量を調べると共に、超音波探傷（Ｕ Ｓ
Ｔ）により非接合部の有無を調べ、また剪断強さを調べ
た。その結果を第１表に併記する。なお、反り量は、得
られたアルミクラッド鋼板の全長における反りを測定し
た。 第１表より明らかなように、本発明側床１〜＆３は、反
り量が軽微で、いずれも非接合部が全く認められず、し
かも接合強度（剪断強さ）が高い。 これに対して、下面若しくは上下面鋼板の幅端部全長に
鉄パイプを設置しない比較例ＮＱ４では、圧延時、下面
側のアルミニウム板にたるみが生じ、部分的にアルミニ
ウム板が重なって圧延される不具合が発生した。上板に
はこのような不具合は生じなかった。 鋼板表面の性状が研磨ままの比較例＆５では非接合部が
全面に発生した。加熱温度が本発明範囲の下限に達して
いない比較例＆６も全面非接合となった。アルミニウム
板の圧下率が本発明範囲に達していない比較例Ｎｎ７も
非接合部が多発し、剪断強さは本発明例の値に比べて著
しく低い。比較例＆８はコンポジット構造がアルミ−鋼
の２層構造であり、反り量が４００ｉｎ＋と大きく、圧
延後のハンドリング及び矯正に多大の労力を費した。
は、圧延接合法により接合性に優れ、製品歩留が高く、
平坦度が良好なアルミクラッド鋼板を量産できる方法に
関するものである。 （従来の技術及び解決しようとする課Ｍ）鋼板にアルミ
ニウム板をクラッドした、いわゆるアルミクラッド鋼板
は、機械的性質、耐食性、電気的特性等々の複合機能を
有する金属材料として、各種方面に使用されつつあり、
従来より、爆薬の爆発エルネギ−を利用して接着する爆
発圧着法、或いは圧延により圧着接合する圧延接合法等
により製造されている。 しかし乍ら、爆発圧着法は大量生産が困難で、製造コス
トも高く、低廉にアルミクラッド鋼板を製造するには不
適当である。 一方、圧延接合法は、低廉なりラッド鋼板の製造に適し
ており、これまでアルミ−鋼の２層構造及びアルミ−鋼
−鋼一アルミの４層構造のコンポジットを作製して、加
熱し、圧延する方法が提案されている。しかし、上記方
法の２層構造のものでは、圧延後大きな反りが発生する
という問題があり、また４層構造のものでは、下面側の
アルミニウム板に圧延ロール直前で大きなたるみが生じ
、このたるみ部がそのまま重なって圧延される不具合が
発生するという問題がある。 本発明は、上記従来技術における問題点を解決するため
になされたものであって、アルミ−鋼−鋼−アルミの４
層構造の圧延を可能にし、接合性に優れ、製品歩留が高
く、平坦度が良好な量産タイプのアルミクラッド鋼板を
製造できる方法を提供することを目的とするものである
。 （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明者等は、鋼板の酸化防
止効果が高く、有害な脆化層が形成されない保護皮膜を
探索し、加えて、アルミ−鋼−鋼−アルミの４層構造の
圧延において圧延ロール直前での下面側アルミニウム板
のたるみを抑制できる製造方法を見い出すべく鋭意研究
を重ねた。 その結果、鋼板の酸化防止用保護皮膜としてアルミ溶射
皮膜が有効であることを見い出した。 また、下面側アルミニウム板が圧延時にたるむ原因は、
アルミニウム板がテーブルローラと鋼板によって拘束さ
れ、しかも、圧延による変形は殆どアルミ側であるため
、テーブルローラ上のアルミニウム板の搬送速度より圧
延ロール直前のアルミニウムの移動速度が遅れるために
起る現象であることを究明した。そして、その対策とし
ては、下面側のアルミニウム板がテーブルローラと接触
しないようにコンポジット幅両端部の全長にわたって、
アルミニウム板厚に対する特定外径寸法の中空材を接合
することにより、圧延ロール直前での下面側アルミニウ
ム板のたるみが防止できることを見い出し、ここに本発
明をなしたものである。 すなわち、本発明に係るアルミクラッド鋼板の製造方法
は、鋼板表面にアルミニウム溶射皮膜を形成させた２枚
の鋼板を該溶射皮膜側が表裏面となるように積層固定し
、この表裏面上に該鋼板より狭幅で清浄にしたアルミニ
ウム板を重ねてアルミ−鋼−鋼一アルミの４層構造のコ
ンポジットにし、コンポジット長手方向先端部では該ア
ルミニウム板と鋼板を固定し、またコンポジット長手方
向後端部は拘束し、かつ、下面若しくは上下面鋼板の幅
両端部の全長にわたって、中空材を中空材外径〉アルミ
ニウム板厚 の条件で接合した後、加熱し、圧延するに際し、圧延条
件として、■加熱温度が３５０℃以上、アルミニウムの
溶融温度未満、■少なくとも上パスはアルミニウムの圧
下率が１０％以上となるように圧延することを特徴とす
るものである。 以下に本発明を更に詳細に説明する。 （作用） まず、本発明においては、アルミクラッド鋼板素材とし
て、鋼板表面にアルミニウム溶射皮膜を形成させた鋼板
を使用することを特徴の一つとするものである。これに
より、鋼の新生面をアルミニウム溶射皮膜で保護するの
で、アルミニウムと鋼が圧着するまでの間、鋼板の酸化
が防止され、圧延時この皮膜とアルミニウム板表面の酸
化皮膜は塑性変形により破壊され、両者の新生面が接合
することになるので、圧着が容易となる。 本発明の他の特徴の１つは、アルミ−鋼−鋼一アルミの
４層構造のコンポジットとし、アルミニウム板厚よりも
大きい外径寸法の中空材を下面若しくは上下面鋼板の幅
両端部全長にわたって設置した点である。これにより、
アルミニウムと鋼が圧着するまでの間、テーブルローラ
には中空材が接触するため、下面側のアルミニウムは自
由に移動でき、圧延時に下面側アルミニウムにたるみが
生じないので、正常な圧着が可能となる。 第１図は中空材３を下面鋼板２の幅両端部全長にわたっ
て設置し固定する態様を示しており、第２図は中空材３
を上書下面鋼板２の幅両端部全長にわたって設置し固定
する態様を示している。図中、１はアルミニウム板、４
は溶接ビードであるが。 固定手段としては他の適宜手段でもよい。 中空材としては、コンポジットの加熱及び搬送中に変形
しない肉厚、材質を有するもの、例えば、鉄パイプなど
が利用できる。また、鋼板としては、アルミクラッド鋼
板に対する所望の複合機能に応じ、適宜材質厚さのもの
を用いることができ、アルミニウム板としては、所望の
複合機能に応じ。 純アルミニウム又は適宜組成のアルミニウム合金、厚さ
のものを用いることができる。 なお、コンポジット長手方向先端部では、アルミニウム
板と鋼板をリベットでかしめる等により固定する。 一方、コンポジット長手方向後端部は拘束しつつ圧延す
る。これは、アルミニウムの横曲がりを防止するためで
ある。その態様としては、圧延機入側のピンチロール、
テンションパットのいずれかで該アルミニウム板を挾む
ことにより行う態様、またアルミニウム板の後端部に鋼
板よりも広幅若しくは同一幅のアルミニウム板を接合し
、この接合したアルミニウム板を圧延機入側のサイドガ
イドで挾み、サイドガイドに沿わしつつ、圧延する態様
などが可能である。 次に、加熱、圧延条件について説明する。 圧延の際の加熱温度は、アルミニウムの溶融温度未満に
することは当然であるが、３５０℃未満では、アルミ−
鋼の圧着に大きな圧下量が必要となるため、圧延機の能
力を超えることになるばかりでなく、アルミニウム板に
亀裂が生じる場合があり、好ましくない。したがって、
適切な加熱温度は３５０℃以上、アルミニウムの溶融温
度未満の範囲とする。 また、圧下率は、本発明において特に重要な条件であり
、少なくとも１パスはアルミニウムの圧下率が１０％以
上にする必要がある。これは、アルミニウムの塑性流動
を利用し、アルミニウムと鋼の接合面に生じている薄い
酸化皮膜を完全に崩壊せしめ、その直後に圧着させるた
めに必要不可欠な要素であるから・である、圧下率が１
０％未満では接合強度が極端に低下するので避けるべき
である。 次に本発明の実施例を示す。 （実施例） 以下に示す明細の素材を準備し、鋼板の表面に５０〜３
００μ口厚のアルミ溶射皮膜を形成させ。 第１表に示す条件でコンポジットを組立てた後、加熱し
圧延を行った。 東社立映豊 鋼板の材質 ：５Ｓ４１ 〃 のサイズ（１鵬）：２５ｔｘ６８５すＸ ５５００
Ｑアルミニウム板の材＊：工業用純アルミニウムのサ
イズ（ｍ＋ｗ）：８ｔＸ６２５曹ｘ ５０００ Ｑ鉄パ
イプ（中空材）のサイズ（ａｒｍ）：外径２０φ（肉厚
２＋＊ｍ） Ｘ ５５００ Ｑ得られた上板及び下仮に
ついて、反り量を調べると共に、超音波探傷（Ｕ Ｓ
Ｔ）により非接合部の有無を調べ、また剪断強さを調べ
た。その結果を第１表に併記する。なお、反り量は、得
られたアルミクラッド鋼板の全長における反りを測定し
た。 第１表より明らかなように、本発明側床１〜＆３は、反
り量が軽微で、いずれも非接合部が全く認められず、し
かも接合強度（剪断強さ）が高い。 これに対して、下面若しくは上下面鋼板の幅端部全長に
鉄パイプを設置しない比較例ＮＱ４では、圧延時、下面
側のアルミニウム板にたるみが生じ、部分的にアルミニ
ウム板が重なって圧延される不具合が発生した。上板に
はこのような不具合は生じなかった。 鋼板表面の性状が研磨ままの比較例＆５では非接合部が
全面に発生した。加熱温度が本発明範囲の下限に達して
いない比較例＆６も全面非接合となった。アルミニウム
板の圧下率が本発明範囲に達していない比較例Ｎｎ７も
非接合部が多発し、剪断強さは本発明例の値に比べて著
しく低い。比較例＆８はコンポジット構造がアルミ−鋼
の２層構造であり、反り量が４００ｉｎ＋と大きく、圧
延後のハンドリング及び矯正に多大の労力を費した。
（発明の効果）
以上詳述したように１本発明によれば、圧延後、反りが
少ないため、その後のハンドリング及び矯正が簡略とな
り、連続大量生産が可能である。また、特定の条件にて
組立て、加熱、圧延を行うので、接合性及び製品歩留が
良好である等の優れた効果が得られる。
少ないため、その後のハンドリング及び矯正が簡略とな
り、連続大量生産が可能である。また、特定の条件にて
組立て、加熱、圧延を行うので、接合性及び製品歩留が
良好である等の優れた効果が得られる。
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明のコンポジット構造にお
いて下面鋼板の幅両端部の全長に中空材を接合した場合
を示す説明図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（、）のＡ
−Ａ ’線断面図であり。 第２図（ａ）、 （ｂ）は本発明のコンポジット構造に
おいて上下面鋼板の幅両端部の全長に中空材を接合した
場合を示す説明図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（、）
のＡ−Ａ ’線断面図である。 １・・・アルミニウム板、２・・・鋼板、３・・・中空
材（鉄パイプ）、４・・・溶接ビード。
いて下面鋼板の幅両端部の全長に中空材を接合した場合
を示す説明図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（、）のＡ
−Ａ ’線断面図であり。 第２図（ａ）、 （ｂ）は本発明のコンポジット構造に
おいて上下面鋼板の幅両端部の全長に中空材を接合した
場合を示す説明図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（、）
のＡ−Ａ ’線断面図である。 １・・・アルミニウム板、２・・・鋼板、３・・・中空
材（鉄パイプ）、４・・・溶接ビード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ［１］鋼板表面にアルミニウム溶射皮膜を形成させた２
枚の鋼板を該溶射皮膜側が表裏面となるように積層固定
し、この表裏面上に該鋼板より狭幅で清浄にしたアルミ
ニウム板を重ねてアルミ−鋼−鋼−アルミの４層構造の
コンポジットにし、コンポジット長手方向先端部では該
アルミニウム板と鋼板を固定し、またコンポジット長手
方向後端部は拘束し、かつ、下面若しくは上下面鋼板の
幅両端部の全長にわたって、中空材を 中空材外径＞アルミニウム板厚 の条件で接合した後、加熱し、圧延するに際し、圧延条
件として、（１）加熱温度が３５０℃以上、アルミニウ
ムの溶融温度未満、（２）少なくとも１パスはアルミニ
ウムの圧下率が１０％以上となるように圧延することを
特徴とするアルミクラッド鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28012789A JPH03142079A (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | アルミクラッド鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28012789A JPH03142079A (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | アルミクラッド鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03142079A true JPH03142079A (ja) | 1991-06-17 |
Family
ID=17620713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28012789A Pending JPH03142079A (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | アルミクラッド鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03142079A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017178181A1 (en) * | 2016-04-12 | 2017-10-19 | Gränges Ab | Method for manufacturing a clad sheet product |
-
1989
- 1989-10-27 JP JP28012789A patent/JPH03142079A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US11014200B2 (en) | 2016-04-12 | 2021-05-25 | Gränges Ab | Brazing sheet |
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