JPH06218561A - 複合金属板製造方法および装置 - Google Patents

複合金属板製造方法および装置

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JPH06218561A
JPH06218561A JP17586991A JP17586991A JPH06218561A JP H06218561 A JPH06218561 A JP H06218561A JP 17586991 A JP17586991 A JP 17586991A JP 17586991 A JP17586991 A JP 17586991A JP H06218561 A JPH06218561 A JP H06218561A
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尚 吉村
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明人 岡崎
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の金属板を通電加熱により連続的に加熱
し、連続的に加圧接合して複合金属板を製造する方法を
提供すること。 【構成】 2ないしは3層の金属鋼帯を各々独立してロ
ール通電により加熱しておき、圧延機で圧接させて複合
金属を製造する設備において、水平ライン以外から供給
する原板の進入角度を3〜20度の低角度に規定する。
またその角度制御を圧接前の各原板の干渉(接触による
短絡)を防止し、同時に設備のコンパクト化を図る目的
から圧延機直前に小径ロールを配して行なうことにより
通板性を向上させることを特徴とする複合金属の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複数の金属板を通電加熱
により連続的に加熱し、連続的に加圧接合する複合金属
板の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本発明者らは先に複数の金属板を不活性
雰囲気中で連続的に通電加熱し、圧着ロールで圧着する
ことにより複合金属板すなわちクラッド材を製造する方
法を開発した(特開平2−307687号公報)。
【0003】これは図2に示すように素材の金属板1、
2それぞれに通電ロール11、12を設け、通電ロール
間に電流を流しつつ素材の金属板が重なるように圧着ロ
ール4間に送り込むことにより複合金属板5を製造する
ものである。電源21は低周波の交流電源、直流電源等
いずれも使用できる。電流は一方の通電ロール11から
一方の素材の金属板1を通り、圧着ロール4の部分を経
て他方の素材の金属板2を通り他方の通電ロール12に
至る。すなわち各素材の金属板1、2における電流値は
同一である。
【0004】この方法は電源としては商用周波数のもの
で済むので高周波加熱などに比べて電気設備の費用が著
しく安いこと、また圧着装置には通電機構を有しないの
でこの部分の設計が容易である等の特徴を有している。
また本発明者等が開発した1つの金属板に2以上の通電
ロールを設け、この間にも通電して予備加熱する方法に
より広い範囲の板厚、材料の組合せにも対応できる。製
品の材質、精度も優れており、クラッド材の製造方法と
して優れた方法である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、接合す
る材料の組合せや接合条件によっては耳波の発生する場
合があり、本発明者等はその原因を追求した。その結果
板の両端部では圧着ロールとの接触による温度降下が大
きいため圧着時の変形抵抗が板幅内で不均一になり形状
を悪化させていることが判明した。
【0006】さらに調査したところ、形状不良を起こさ
ないまでも圧着ロールによる熱損失のため、素材の温度
を余計に上げていることが判明した。すなわち圧着が良
好に行なわれるためには素材の種類に応じてある温度以
上に加熱が必要であるが、本来の必要温度より高い温度
に加熱せざるを得ないのである。この複合金属板製造方
法は加熱は圧着ロールに入るまでの間のみで行なわれて
おり、圧着ロールに素材の金属板が接触してから圧着が
終了する間の熱の移動が問題になる。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するものであって、複数の金属板それぞれに1または2
以上の通電ロールを設け、前記通電ロール間に電流を流
しつつ前記複数の金属板が重なるように圧着ロール間に
連続的に送り込んで複合金属板を製造する方法におい
て、圧着ロールに進入する少なくとも1の金属板の圧着
ロールパスラインとの角度が20度以下で各金属板相互
の角度が3度以上であるあることを特徴とする複合金属
板製造方法である。
【0008】また上記方法を実施するための複合金属板
製造装置であって、少なくとも1の金属板の通電ロール
と圧着ロールとの間にパスライン変更ロールを設けるこ
とを特徴とする複合金属板製造装置である。
【0009】
【作用】圧着が実際に行なわれる前に圧着ロールにより
熱が奪われないようにする手段にはラインスピードをで
きるだけ大にして熱移動の時間的余裕を与えない等の方
法も考えられるが、通電加熱時間等の能力の問題もあり
自ずから限界がある。そこで本発明者等は圧着ロールで
圧着される前に素材の金属板ができるだけ圧着ロールに
接触しない方法を考えた。
【0010】素材の合計の板厚より製品の複合金属板の
板厚が小さいとき、すなわち圧着ロールにおいて圧下が
行なわれる場合においては、先に圧着ロールに触れるこ
となしに圧着が行なわれる素材の進入角度が理論的に存
在する。
【0011】図3はその限界の角度を示す図で、板厚T
1、T 2の2枚の素材の金属板1、2が圧着ロール4で
圧着されて板厚t 3の複合金属板5になる。圧着ロール
の間にあって未だ素材の板厚を保っている点Aが圧着開
始点であり、後で述べるようにθは極く小さいのでここ
での垂直方向の材料厚さt 1+t 2は実際には素材の板
厚の合計T 1+T 2にほぼ等しい。このときの素材の進
入角度θすなわち圧着ロールパスラインBとの角度は図
でわかるように数1の関係が成立する。したがって素材
の金属板の進入角度がθ以下であれば圧着の瞬間まで素
材の金属板は圧着ロールに触れない。
【0012】
【数1】 ところで上記の条件を実際の場合に当てはめて計算して
みると、ロールの半径rが70mm、素材金属板の各板
厚T 1、T 2つまりt 1、t 2が0.5mm、複合金属
板の板厚t 3が0.9mm、すなわち圧着ロールによる
圧下率10%のときθはわずか2.2度となる。
【0013】本発明者等は圧着ロールへの素材金属板の
進入角度の影響について種々の条件で実験を行なった
が、ここまで進入角度を小さくする必要はなく、20度
以下特に好ましくは15度以下にすれば製品の板形状の
改善などの顕著な効果がみられることが判明した。
【0014】かえってあまりにも小さい角度にすると、
素材の金属板同士の接触点の位置が安定せず、わずかな
板振動でスパークが発生する。このため接合面が荒れ、
Alなど低融点の金属の場合には穴があくことさえあ
り、かえって不具合であることが判明した。このため他
の金属板との間の角度は3度以上にすべきである。
【0015】ところで圧着ロールへの素材の金属板の進
入角度を20度以下にするというのは設備上前記の図2
に示したような従前のものでは実現が困難である。図4
は従前の複合金属板製造装置において素材の進入角度α
を15度とする場合の位置関係を示したものである。す
なわち3枚の金属板1、2、3を合わせて両面クラッド
材を作るための装置であり、各通電ロール11、13と
の間、同じく12と13との間には加熱用電源21、2
2が接続されている。この場合メインテナンスのスペー
ス等から各素材金属のパスラインの間隔l 1、l 2は1
mは必要である。そうすると通電ロール11、12と圧
着ロール4間の水平距離mは3.7m必要となる。この
ように長いと先に述べた板の振動によるスパーク発生の
危険性が増大すると共に、板の酸化防止のためのガスシ
ールドの設備も大がかりになる。
【0016】この問題を解決する手段として通電ロール
と圧着ロールとの間にパスライン変更ロールを設けると
良いことを本発明者等は見出した。図1はその一例を示
す図で、図4の場合と同様に3枚の素材の金属板により
複合金属板を製造する装置を示しているが、通電ロール
11、12と圧着ロール4との間にそれぞれパスライン
変更ロール31、32を設ける。このようにすることに
より金属板の進入角度α 1、α 2を小さく保ちつつ通電
ロール11、12と圧着ロール4との距離を小さくでき
る。
【0017】たとえば図1の場合、図4の場合と同様に
1、l 2は1mでパスライン変更ロールを通電ロール
と圧着ロールの水平方向での距離の中央位置に置くとす
る。圧着ロールへの金属板の進入角度α 1、α 2を15
度、通電ロール出口での金属板が水平となす角β 1、β
2を40度にした場合、通電ロール11、12と圧着ロ
ール4との水平距離nは約1.8mとなる(金属板のロ
ールへの接触位置による誤差は無視する)。すなわち図
4に示した従前のパスライン変更ロールのない場合の
3.7mの約半分にできる。しかもその中間にパスライ
ン変更ロール31、32があるので金属板の振動は非常
に少なくなる。
【0018】ところでパスライン変更ロールを通電ロー
ルと圧着ロールとの間に設ければ、これによる熱損失の
問題が新たに生ずるようにも考えられる。しかしパスラ
イン変更ロールの位置では板の温度が未だ低いこと、ま
たパスライン変更ロールは圧着ロールと異なり機械的強
度を必要としないので断熱性の良いものが使用できるの
で問題はない。すなわちパスライン変更ロールは材料と
してセラミックスを用いるなどして断熱性を良くでき
る。
【0019】なお、本発明の複合金属板製造方法におい
ては少なくとも1の素材の金属板の圧着ロールパスライ
ンとの角度が20度以下の範囲にあればよい。たとえば
Al板と鋼板とを2枚合わせて複合金属板にする場合、
Alは300度といった低い加熱温度なので圧着ロール
による温度降下はさ程問題にならない。したがって鋼板
の進入角度についてのみ前記条件を満たせばよい。
【0020】同様に本発明の製造装置においても、少な
くとも1の通電ロールと圧着ロールとの間にパスライン
変更ロールを設ければ素材金属板の組合せによっては十
分な場合がある。
【0021】
【実施例】図1に示す複合金属板製造装置で表面材1、
2がそれぞれ0.4mmの鋼板、中心材3が0.5mm
のAl板で幅250mmの3層のクラッド材を製造し
た。圧着ロール径は140mmで圧着時に約10%の圧
下がなされる。
【0022】通電加熱により表面材1、2の鋼板は80
0℃、中心材のAl板は200℃に加熱されて圧着ロー
ル4に入るようにした。表面材1、2の圧着ロールへの
進入角度(金属板相互の角度も同じ)をパスライン変更
ロール31、32により29度から2度の範囲で変え
て、複合金属板の製造を行なった結果を表1に示す。
【0023】
【表1】 29度では板幅端部の冷却による形状不良の他、温度不
足による接合強度不良も生じた。一方2度という小さな
角度では素材金属板同士の接触位置不安定からスパーク
が発生し表面疵が生じた。進入角度が15度と7度では
良好な接合ができた。
【0024】
【発明の効果】通電ロール間で通電加熱しつつ素材金属
板を圧着ロールに送り込む複合金属板の製造方法におい
て、各金属板の圧着ロールへの進入角度を従前より小さ
な角度に規制したので圧着開始点より前に素材金属板が
圧着ロールに接触して冷却するのを防止ないしは軽減で
きる。これにより製品の形状不良、接合強度不足が防止
できる。またこのような小さな進入角度を実現するのは
従前の装置の配置では困難であるが、通電ロールと圧着
ロールとの間にパスライン変更ロールを設けることによ
り可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の複合金属板製造装置の実施例を示す図
【図2】本発明の複合金属板の製造方法に使用される従
前からの装置の説明図
【図3】圧着ロールと素材金属板との位置関係を示す図
【図4】従前からの装置で本発明方法を実施した場合の
通電ロールと圧着ロールとの位置関係の説明図
【符号の説明】
1、2、3 金属板 4 圧着ロール 11、12、13 通電ロール 21、22 加熱用電源 31、32 パスライン変更ロール
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年7月22日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 複合金属板製造方法および装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三木 敏史 兵庫県姫路市広畑区富士町1番地 新日本 製鐵株式会社広畑製鐵所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の金属板それぞれに1または2以上
    の通電ロールを設け、前記通電ロール間に電流を流しつ
    つ前記複数の金属板が重なるように圧着ロール間に連続
    的に送り込んで複合金属板を製造する方法において、圧
    着ロールに進入する少なくとも1の金属板の圧着ロール
    パスラインとの角度が20度以下で各金属板相互の角度
    が3度以上であることを特徴とする複合金属板製造方
    法。
  2. 【請求項2】 複数の金属板の通板経路それぞれに設け
    られた1または2以上の通電ロールと、通電ロールから
    出た前記複数の金属板が重なって送り込まれる圧着ロー
    ルと、通電ロール間に接続された加熱用電源とを有する
    複合金属板製造装置において、少なくとも1の金属板の
    通電ロールと圧着ロールとの間にパスライン変更ロール
    を設けることを特徴とする複合金属板製造装置。
JP3175869A 1991-06-21 1991-06-21 複合金属板製造装置 Expired - Lifetime JP2868338B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1082413C (zh) * 1997-06-25 2002-04-10 北京有色金属研究总院 微异型触点带制造的复合定位方法
CN114850216A (zh) * 2022-07-04 2022-08-05 太原理工大学 一种电控微爆炸成型制备双金属复合板的方法
CN114888084A (zh) * 2022-07-04 2022-08-12 太原理工大学 用于电致轧制复合板的变角度电流加载装置及其使用方法

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