JPH03204184A - Manufacture of aluminum clad steel plate - Google Patents
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- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は圧延接合法によりアルミクラッド鋼板を製造す
る方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for manufacturing aluminum clad steel plates by a rolling joining method.
（従来の技術及び解決しようとする課題）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、爆薬の爆発エネルギー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。(Prior art and problems to be solved) So-called aluminum-clad steel plates, which are steel plates clad with aluminum plates, are being used in various fields as metal materials with complex functions such as mechanical properties, corrosion resistance, and electrical properties. can be,
Conventionally, they have been manufactured by an explosive crimping method in which bonding is performed using the explosion energy of an explosive, or a rolling bonding method in which crimping bonding is performed by rolling.
しかし乍ら、爆発圧着法は、製造コストが高く、低廉な
りラッド鋼板を製造するには不適当である。However, the explosive crimping method has a high production cost and is not suitable for producing inexpensive rad steel plates.
一方、圧延接合法は低廉なりラッド鋼板の製造に適して
いる。On the other hand, the rolling joining method is inexpensive and suitable for manufacturing rad steel plates.
圧延接合法には１合わせ材と母材を重ね合わせて加熱し
、熱間圧延する方法と、加熱せずに冷間圧延する方法が
あるが、一般に板厚８＋ｕ＋以上のクラツド鋼板を圧延
接合法により製造する際には、熱間圧延による方法が採
用される。There are two methods of rolling joining: one is to heat the laminated material and the base material, and then hot roll it, and the other is to cold roll it without heating.In general, clad steel plates with a thickness of 8+U+ or more are joined by rolling joining method. When manufacturing, a method using hot rolling is adopted.
この熱間での圧延接合法において、例えば、ステンレス
鋼と銅合金などとのクラツド鋼板の製造においては、合
わせ材の融点が比較的高いため、コンポジットの加熱温
度を１０００〜１２００℃と高くとることができ、圧延
中に合わせ材と同時に母材鋼も圧延されて伸びるため、
２〜３ｍ長さのコンポジットから、１０〜２０ｍ長さの
製品の採取が可能である。In this hot rolling joining method, for example, in the production of clad steel sheets of stainless steel and copper alloy, the heating temperature of the composite must be set as high as 1000 to 1200°C because the melting point of the laminated material is relatively high. During rolling, the base steel is rolled and elongated at the same time as the laminated material.
From a composite length of 2-3 m, it is possible to take a product with a length of 10-20 m.
一方、アルミクラッド鋼板の製造においては、アルミニ
ウムの融点が６６０℃と低く、コンポジットの加熱温度
は最高でも５５０℃程度に抑える必要があるため、母材
鋼が圧延によっても殆ど伸びない。そのため、例えば、
１０ｍ長さの製品を製造するためには、１０ｍ以上の長
さのコンポジットが必要であり、したがって、加熱炉も
このコンポジットが装入できる大型の低温加熱炉が不可
欠であり、これに対応するためには大きな設備投資が必
要である。現状では、加熱炉の制約から、アルミクラッ
ド鋼板の長さは最大５ｍにとどまっており、長尺物のニ
ーズには応えることができていない。On the other hand, in the production of aluminum-clad steel sheets, the melting point of aluminum is as low as 660°C, and the heating temperature of the composite must be kept to about 550°C at most, so the base steel hardly elongates even when rolled. Therefore, for example,
In order to manufacture a product with a length of 10 m, a composite length of 10 m or more is required, and therefore, a large low-temperature heating furnace that can be charged with this composite is essential. requires large capital investment. Currently, due to heating furnace limitations, the maximum length of aluminum clad steel sheets is limited to 5 m, making it impossible to meet the needs for long products.
なお、板厚の薄いアルミクラッド鋼材を製造する技術と
しては、特開昭６２−２８９３８６号に提案されている
ように、母材としてアルミニウムコイルを用い、合わせ
材としてステンレス鋼コイルを用いるという特殊なコン
ポジット構成とし、且つ母材（アルミニウムコイル）を
加熱炉で充分に加熱するという方法が提案されている。As a technology for manufacturing thin aluminum clad steel materials, as proposed in JP-A No. 62-289386, a special technique is used in which an aluminum coil is used as the base material and a stainless steel coil is used as the bonding material. A method has been proposed in which a composite structure is used and the base material (aluminum coil) is sufficiently heated in a heating furnace.
しかし、この技術は、板厚の薄いクラツド材（コイル）
に関するものであり、しかも母材としてアルミニウム材
を用いること、すなわち、合わせ材の厚さよりも厚いア
ルミニウム材（母材）を用いることにより可能であるの
で、アルミニウム材を合わせ材とし且つ厚さ８ｍｍ以上
のアルミクラッド鋼板の製造とは技術分野が異なり、適
用すること自体が不可能である。However, this technology can only be applied to thin clad materials (coils).
This is possible by using an aluminum material as the base material, that is, by using an aluminum material (base material) that is thicker than the thickness of the laminated material. The technical field is different from the production of aluminum clad steel sheets, and it is impossible to apply it.
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、特に、板厚８ＩＩ１ｍ以上の
長尺物のアルミクラッド鋼板を安価に製造できる方法を
提供することを目的とするものである。The present invention was made in order to solve the problems in the above-mentioned prior art, and in particular, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing long aluminum clad steel plates with a thickness of 8II1 m or more at low cost. It is something.
（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、従来の製造方
法で得られるアルミクラッド鋼板と同等の品質を有し、
且つ長尺物を経済的に製造できる方法を見い出すべく鋭
意研究を重ねた。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present inventors have created an aluminum clad steel sheet that has the same quality as that obtained by conventional manufacturing methods.
In addition, we conducted extensive research in order to find a method that would allow us to manufacture long objects economically.
その結果、圧延機手前のローラテーブル上で、合わせ材
を鋼板上面に重ねたコンポジットを搬送しながら、ガス
バーナやヒーターなどの安価な手段で一方向加熱し、直
ちに圧延することにより、良品質の長尺アルミクラッド
鋼板の製造が可能であることを見い出し、ここに発明を
なしたものである。As a result, while conveying the composite material on the top of the steel plate on a roller table in front of the rolling mill, it is unidirectionally heated using an inexpensive means such as a gas burner or heater and immediately rolled, resulting in high-quality long rolls. The inventors discovered that it was possible to manufacture aluminum clad steel plates of large size, and thus created the invention.
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、アルミニウム或いはアルミニウム合金を合わせ材と
し、炭素鋼などの鋼板を母材とするアルミクラッド鋼板
を圧延接合法により製造するに際し、合わせ面の酸化ス
ケールを除去した鋼板、或いは必要に応じて酸化スケー
ル後にアルミニウム溶射皮膜を形成した鋼板の上面に合
わせ材を重ね、圧延機手前のローラテーブル上で、合わ
せ材側（鋼板上面側）から一方向加熱を行い、その後、
合わせ材の表面温度が２５０〜５００℃の範囲で少なく
とも１パスは合わせ材の圧下率が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。In other words, the method for manufacturing an aluminum clad steel sheet according to the present invention is to prevent oxidation scale on the mating surfaces when manufacturing an aluminum clad steel sheet using aluminum or an aluminum alloy as a mating material and a steel plate such as carbon steel as a base material by a rolling joining method. A laminated material is placed on the top surface of the steel plate from which aluminum has been removed, or if necessary, an aluminum sprayed coating has been formed after oxidation scale, and unidirectional heating is applied from the laminated material side (top side of the steel plate) on a roller table in front of the rolling mill. do, then
The method is characterized in that the surface temperature of the laminated material is in the range of 250 to 500° C. and the laminated material is rolled for at least one pass so that the rolling reduction ratio of the laminated material is 10% or more.
以下に本発明を更に詳細に説明する。The present invention will be explained in more detail below.
（作用）
本発明の最大の特徴は、圧延機手前のローラテーブル上
でコンポジットを搬送させながら、合わせ材側からガス
バーナやヒータなどにより、一方向加熱し、直ちに圧延
することにある。これにより、長尺物の製造が可能であ
り、且つ、アルミニウムと鋼板の接合界面の酸化が抑制
でき、剪断強度も高位に安定する。(Function) The greatest feature of the present invention is that while the composite is conveyed on a roller table in front of the rolling mill, it is unidirectionally heated from the laminate side using a gas burner, heater, etc., and immediately rolled. This makes it possible to manufacture long products, suppresses oxidation at the bonding interface between aluminum and steel plates, and stabilizes shear strength at a high level.
本発明の製造条件の限定理由は以下のとおりである。The reasons for limiting the manufacturing conditions of the present invention are as follows.
（１）コンポジット の 理
母材鋼は接合界面をショツトブラストや、グラインダー
研削などの方法により、酸化スケールを除去する。接合
界面にスケール層が残留すると、非接合や剪断強度の低
下を来たすことになる。(1) For composite base material steel, oxide scale is removed from the joint interface by methods such as shot blasting and grinding. If a scale layer remains at the bonding interface, non-bonding or a decrease in shear strength will occur.
また、スケール層除去後、アルミニウムの溶射皮膜を形
成させておくと、接合性は更に向上するので、必要に応
じてアルミニウム溶射を行うことができる。Further, if an aluminum thermal spray coating is formed after the scale layer is removed, the bonding properties are further improved, so aluminum thermal spraying can be performed as necessary.
アルミニウム又はアルミニウム合金からなる合わせ材の
表面は特に規定しない。これは、合わせ材表面に形成さ
れている酸化皮膜は、後述するように合わせ材の圧下率
１０％以上の圧延において、崩壊し、新生面が得られる
ことによるためである。The surface of the laminated material made of aluminum or aluminum alloy is not particularly specified. This is because the oxide film formed on the surface of the laminated material collapses and a new surface is obtained when the laminated material is rolled at a reduction rate of 10% or more, as will be described later.
勿論、母材鋼及び合わせ材の成分組成も特に制限されな
い。Of course, the compositions of the base steel and the composite material are not particularly limited.
（２）カリ轡
上記構成のコンポジットは、圧延機手前で複数のガスバ
ーナ或いはヒーターなどにより、合わせ材側から加熱さ
れる。合わせ材の表面温度が２５０℃未満の圧延では、
圧延による新生面の発生が少なく、非接合や剪断強度の
低下が認められるため、合わせ材の表面温度は２５０℃
以上が必要である。一方、合わせ材の表面温度が５００
℃を超えるような加熱をすると、合わせ材の一部が溶融
する危険性があること、またローラテーブル上でのコン
ポジットの搬送速度を極めて遅くする必要があり、生産
性を損なうため、好ましくない。したがって、合わせ材
の表面加熱温度は２５０℃以上、５００℃以下の範囲と
する。(2) Calcification The composite having the above structure is heated from the laminate side using a plurality of gas burners or heaters before the rolling mill. In rolling when the surface temperature of the laminated material is less than 250℃,
The surface temperature of the laminated material was set at 250°C because there was little generation of new surfaces due to rolling, and non-bonding and decreases in shear strength were observed.
The above is necessary. On the other hand, the surface temperature of the laminated material is 500
Heating to a temperature exceeding .degree. C. is not preferable because there is a risk that a portion of the composite material will melt, and the speed at which the composite is conveyed on the roller table must be extremely slow, which impairs productivity. Therefore, the surface heating temperature of the laminated material is set in a range of 250°C or more and 500°C or less.
また、母材鋼については、直接加熱されず１合わせ板を
通じて昇温されるが、その温度は接合性に大きな影響を
及ぼさないため特に限定しない。Further, the base material steel is not directly heated but is heated through one laminated plate, but the temperature is not particularly limited because it does not have a large effect on bondability.
但し、温度が高くなると接合界面に酸化皮膜が形成され
、接合性が低下するので、３５０℃以下に制限すること
が好ましい。However, if the temperature becomes high, an oxide film will be formed on the bonding interface and the bonding performance will deteriorate, so it is preferable to limit the temperature to 350° C. or lower.
なお、合わせ材（アルミニウム材）の全体（表面及び中
心部）を加熱することも考えられるが、全体加熱には長
尺の加熱炉を必要として結果的にコスト高になると共に
、加熱炉の長さや加熱時間に制約されて長尺で且つ厚板
のアルミクラッド鋼板の製造ができなくなり、また、全
体加熱では、合わせ材の母材側の面も温度が高くなり、
特に合わせ材の加熱温度が高くなるほど接合界面に酸化
皮膜が形成され易くなり、接合性が低下することになる
ので好ましくない。It is also possible to heat the entire (surface and center) of the laminated material (aluminum material), but heating the whole requires a long heating furnace, resulting in high costs and the length of the heating furnace. Due to constraints on the sheath heating time, it is not possible to manufacture long and thick aluminum clad steel plates.Furthermore, when heating the entire body, the temperature of the base material side of the laminated material becomes high.
In particular, the higher the heating temperature of the laminated material is, the more likely an oxide film will be formed at the bonding interface, which is undesirable because the bondability will deteriorate.
（３）圧延
圧延は、合わせ材温度が上記の所定の温度範囲をわらな
いように、加熱後すみやかに圧延する必要がある。その
場合、少なくとも１パスは、合わせ材の圧下率が１０％
以上となるようにする必要がある。これは、１０％未満
では合わせ材表面に生じている酸化膜が完全に崩壊せず
、接合性の低下を来たすためである。(3) Rolling Rolling must be carried out immediately after heating so that the temperature of the composite material does not exceed the above-mentioned predetermined temperature range. In that case, the reduction rate of the laminated material is 10% for at least one pass.
It is necessary to ensure that the above is achieved. This is because if it is less than 10%, the oxide film formed on the surface of the composite material will not completely collapse, resulting in a decrease in bonding properties.
なお、圧延は１パスで十分な接合性を有するが、形状修
正のためのパスは制限しない。Note that one pass of rolling provides sufficient bonding properties, but the number of passes for shape correction is not limited.
次に本発明の実施例を示す。Next, examples of the present invention will be shown.
（実施例）
鋼板として５Ｓ４１．（２５ｔＸ３００ｗＸ３０００Ｑ
）を用い、合わせ材として工業用純アルミニウム（Ａ１
０５０Ｐ）（８ｔｘ３００ｖＸ３０００Ｑ）を用いて、
第１表に示す条件にて圧延を行った。(Example) 5S41. as a steel plate. (25tX300wX3000Q
), and industrial pure aluminum (A1
050P) (8tx300vX3000Q),
Rolling was performed under the conditions shown in Table 1.
なお、加熱は第１図に示すように複数のガスバーナによ
り行った。Note that heating was performed using a plurality of gas burners as shown in FIG.
得られたアルミクラッド鋼板について、アルミニウムの
表面性状を観察すると共に超音波探傷により非接合の有
無を調べ、また剪断強さを調査した。その結果を第１表
に併記する。Regarding the obtained aluminum clad steel plates, the surface properties of the aluminum were observed, the presence or absence of non-bonding was investigated by ultrasonic flaw detection, and the shear strength was investigated. The results are also listed in Table 1.
第１表から明らかなように、本発明例Ｎα１〜Ｎα５は
、アルミニウムの表面性状が良好で、非接合の発生もな
く、且つ、高い剪断強度が得られている。As is clear from Table 1, in Examples Nα1 to Nα5 of the present invention, the surface properties of the aluminum are good, no non-bonding occurs, and high shear strength is obtained.
これに対し、比較例Ｎ１１６〜Ｎｃｉ９では、アルミニ
ウムの溶融が認められたり、非接合の発生があった。On the other hand, in Comparative Examples N116 to Nci9, melting of aluminum was observed and non-bonding occurred.
（以下余白］
（発明の効果）
以上詳述したように、本発明によれば、優れた接合性を
有する長尺物のアルミクラッド鋼板の連続大量生産が可
能となり、その効果は大きい。(Left below) (Effects of the Invention) As detailed above, according to the present invention, continuous mass production of long aluminum clad steel plates with excellent bonding properties is possible, and the effects are significant.
第１図は本発明法においてコンポジットの合わせ材側を
一方向加熱する要領を示す説明図である。
１・・・圧延ロール、２・・・テーブルローラ、３・・
・ガスバーナ、４・・・コンポジット。FIG. 1 is an explanatory diagram showing the method of unidirectionally heating the composite material side of the composite in the method of the present invention. 1... Rolling roll, 2... Table roller, 3...
・Gas burner, 4...Composite.
Claims (2)
とし、炭素鋼などの鋼板を母材とするアルミクラッド鋼
板を圧延接合法により製造するに際し、合わせ面の酸化
スケールを除去した鋼板の上面に合わせ材を重ね、圧延
機手前のローラテーブル上で、合わせ材側（鋼板上面側
）から一方向加熱を行い、その後、合わせ材の表面温度
が２５０〜５００℃の範囲で少なくとも１パスは合わせ
材の圧下率が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。(1) When manufacturing an aluminum clad steel plate using aluminum or aluminum alloy as a laminating material and a steel plate such as carbon steel as a base material by the rolling joining method, the laminating material is layered on the top surface of the steel plate from which oxidation scale has been removed from the mating surface. , On the roller table in front of the rolling mill, unidirectional heating is performed from the laminated material side (upper surface side of the steel plate), and then the rolling reduction rate of the laminated material is reduced for at least one pass while the surface temperature of the laminated material is in the range of 250 to 500 ° C. A method for producing an aluminum clad steel sheet, which comprises rolling the aluminum clad steel sheet to a thickness of 10% or more.
除去した後、アルミニウム溶射皮膜を形成し、しかる後
に該合わせ面に合わせ材を重ねる請求項１に記載の方法
。(2) The method according to claim 1, wherein an aluminum spray coating is formed on the mating surfaces of the steel sheet before rolling after removing oxidized scale, and then a mating material is laminated on the mating surfaces.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34128389A JPH03204184A (en) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | Manufacture of aluminum clad steel plate |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP34128389A JPH03204184A (en) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | Manufacture of aluminum clad steel plate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03204184A true JPH03204184A (en) | 1991-09-05 |
Family
ID=18344857
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP34128389A Pending JPH03204184A (en) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | Manufacture of aluminum clad steel plate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03204184A (en) |
-
1989
- 1989-12-29 JP JP34128389A patent/JPH03204184A/en active Pending
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