JPH10258371A

JPH10258371A - Ａｌ合金製４層クラッド板材の熱間圧延方法

Info

Publication number: JPH10258371A
Application number: JP6281997A
Authority: JP
Inventors: Yoji Hirano; 洋二平野; Hide Saito; 秀斉藤; Yoshito Inabayashi; 芳人稲林
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1997-03-17
Filing date: 1997-03-17
Publication date: 1998-09-29

Abstract

(57)【要約】【課題】皮材、中間材、芯材、皮材からなる４層クラ
ッド板材であり、中間材が特に厚い場合の合わせ熱間圧
延方法を見出すこと。【解決手段】芯材に中間材がクラッドされ、この両面
に更に皮材がクラッドされた４層クラッド板材であり、
且つ中間材と芯材の合わせ界面が板表層から全板厚の３
０〜５０％の範囲にあるＡｌ合金製４層クラッド板材の
熱間圧延方法であって、先ず芯材と中間材を第１熱間合
わせ圧延し、続いて得られた圧延材をの両面に皮材をク
ラッドして第２熱間合わせ圧延することを特徴とするＡ
ｌ合金製４層クラッド板材の熱間圧延方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車およ
び各種産業用のＡｌ合金製熱交換器等の部材として使用
される芯材、中間材、皮材（ろう材、犠牲材）の４層材
からなるＡｌ合金製ブレージングシートのようなＡｌ合
金製４層クラッド板材の熱間圧延方法に関するものであ
り、特に中間材が厚い場合に適した熱間圧延方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、Ａｌ合金製クラッド板には、３層
クラッド板、２層クラッド板等種々のクラッド板が使用
されている。これらのＡｌ合金製クラッド板の材料構成
は、芯材の両面又は片面に皮材が全板厚の５〜１５％ク
ラッドされているのが一般的である。皮材が芯材の両面
にクラッドされた３層クラッド板を図２に、皮材が芯材
の片面にクラッドされた２層クラッド板を図３に示す。
Ａｌ、Ａｌ合金芯材にＡｌ、Ａｌ合金皮材をクラッドす
る理由は、芯材の防食、ろう付け接合（ブレージング）
用の部材とするため等で、用途に応じて皮材の合金組
成、皮材の両面クラッド又は片面クラッドが選定され
る。

【０００３】これらのクラッド板の具体例としては、自
動車および各種産業用のＡｌ合金製熱交換器のろう付け
接合部材としてて使用される各種のブレージングシート
（芯材はＡｌ又はＡｌ合金、皮材は４３４３、４０４
５、４１０４等のＡｌ合金ろう材）、構造材として用い
られるアルクラッド３００３（芯材は３００３、皮材は
７０７２）、アルクラッド２０２４（芯材は２０２４、
皮材は１２３０）等である。このようなクラッド板は、
芯材と皮材を熱間圧延の段階で合わせ圧延して圧着さ
れ、その後冷間圧延と焼鈍等により所定の板厚とされる
のが一般的である。

【０００４】ところで近年、前記のブレージングシート
の使用上外面となる側の耐食性等の特性の向上を目的と
して、芯材と皮材の間に中間材を設けた４層若しくは５
層クラッド板が提案されている（例えば特開平１─２０
８４３２、特開平２−３０３９４、特開平５−６５５８
２等）。これらのクラッド板の構造は、材料の順に、図
４の（１）、（２）に示すように、皮材となるろう材
〔使用上の外側〕、中間材、芯材、（中間材）、皮材と
なるろう材〔使用上の内側〕である。これらの４層材
〔図４の（１）〕のクラッド率は、皮材５〜１５％、中
間材５〜１５％、芯材５５〜８５％、皮材５〜１５％程
度のものが知られており、又これらクラッド板の合わせ
熱間圧延も一度の熱間圧延で圧着するのが一般的であ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のごとく、例えば
ブレージングシートとして使用される４層クラッド板の
場合、その板の断面構成で材料順に、（表面）皮材、中
間材、芯材、皮材（表面）であり、各材料のクラッド率
は、従来、皮材５〜１５％、中間材５〜１５％、芯材５
５〜８５％、皮材５〜１５％程度であり、これらの４層
材の熱間合わせ圧延は、１回の熱間圧延で圧着が可能で
あった。

【０００６】しかしながら、近年、材料の耐食性等の向
上の観点から、図１に示すように、中間材２を厚くする
もので、そのクラッド率を２０〜４０％とする要請があ
る。なお、この場合の芯材のクラッド率は、３０〜７０
％となる。本発明者等は、このような厚い中間材を使用
した４層材の熱間合わせ圧延について種々検討の結果、
従来法のように４層材を１回の熱間圧延で圧着すること
は出来なく、問題があることが判明した。即ち、厚い中
間材を使用した場合は、１回の熱間圧延では、中間材と
芯材の界面が圧着しない。本発明の課題は、このような
中間材の厚い４層材の熱間圧延方法を見出すことであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めの本発明は、芯材に中間材がクラッドされ、この両面
に更に皮材がクラッドされた４層クラッド板材であり、
且つ中間材と芯材の界面が板表層から全板厚の３０〜５
０％の範囲にあるＡｌ合金製４層クラッド板材の熱間圧
延方法であって、先ず芯材と中間材を第１熱間合わせ圧
延で圧着し、続いて得られた圧延材の両面に皮材をクラ
ッドして第２熱間合わせ圧延で圧着することを特徴とす
るＡｌ合金製４層クラッド板材の熱間圧延方法である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明を図１を用いて説明すると、本発明は、中
間材２のクラッド率が厚く（例えば全板厚の１５〜４０
％）、中間材２と芯材１の界面Ａが板表層から全板厚の
３０〜５０％の範囲ＨにあるようなＡｌ合金製４層クラ
ッド板材の熱間圧延方法であって、先ず芯材１と中間材
２を第１熱間合わせ圧延で圧着し、続いて得られた圧延
材の両面に皮材３をクラッドして第２熱間合わせ圧延で
圧着することを発明の要旨とするものである。

【０００９】ここで、４層材の合わせ熱間圧延による圧
着について考察する。圧延による合わせ圧着には、合
わせ界面に水平方向の適度の剪断力（摩擦力）及び合
わせ界面に垂直方向の充分な圧縮力が必要である。そし
て、剪断力（摩擦力）と圧縮力は、いずれも熱間圧延機
のワークロールに近いほど即ち板厚表層に近いほど大き
く、板厚中央部付近では小さくなる。従来のような薄い
中間材を使用した４層材が、１回の合わせ熱間圧延で圧
着できるのに対して、厚い中間材を使用した４層材は、
１回の合わせ熱間圧延で圧着できないのは、以下の理由
によるものと考えられる。即ち、中間材が薄い場合は、
中間材と芯材の界面は板厚表層に近いため、４層材が同
時に合わせ熱間圧延で圧着できるものと考えられる。逆
に、中間材が厚い場合は、中間材と芯材の界面Ａが板厚
中央部付近になるため、剪断力（摩擦力）と圧縮力が、
板表層の皮材と中間材の界面Ｂ、板表層の皮材と芯材の
界面Ｃに吸収されてしまい、板厚中央部付近に界面があ
る中間材と芯材の界面Ａへの影響が小さくなり、中間材
と芯材の界面Ａが、圧着しないものと考えられる。

【００１０】後述する実施例の項の表１、表２から明ら
かなごとく、４層材同時の熱間合せ圧延においては、前
記の中間材と芯材の界面が板表層から、〜２５％の範囲
までは、中間材と芯材の界面の圧着が得られるが、３０
〜５０％の範囲においては、中間材と芯材の界面の圧着
が得られないことがわかる。

【００１１】以上のことから、本発明は、４層クラッド
板材であり、且つ中間材が厚く（全板厚の１５〜４０
％）、中間材と芯材の界面が板表層から３０〜５０％の
範囲にあるＡｌ合金製４層クラッド板材に適用される
（図１）。従って、本発明は、このような構成の４層ク
ラッド板材の熱間圧延方法である。この合わせ熱間圧延
方法は、先ず芯材と中間材を第１熱間合わせ圧延で圧着
し、続いて得られた圧延材の両面に皮材をクラッドして
第２熱間合わせ圧延で圧着するものである。このような
熱間圧延方法を採用することによって、確実で良好な４
層クラッド圧延板を製造することができる。

【００１２】本発明は、先ず芯材と厚い中間材の合わせ
熱間圧延を行い、次にこの合わせ材を芯材とししてこの
両面に薄い皮材をクラッドして合わせ熱間圧延する、２
回の合わせ圧延を行うものである。本発明が、このよう
な方法を採用するのは、この方法が最も容易で経済的で
あるからである。これらの各材料を圧着する方法として
は、例えば、中間材、芯材、内側ろう材の３層を圧着し
た後に、外側ろう材を圧着しても良いし（２回の熱間圧
延）、芯材と内側ろう材を圧着したものと中間材と外側
ろう材を圧着したものを、更に合わせ熱間圧延（３回の
熱間圧延）して圧着しても良い。しかし、本発明が、こ
のような方法を採用しないは、これらの方法は、作業性
若しくは経済性の点で好ましくないからである。

【００１３】なお、このように製造した合わせ熱間圧延
材は、常法に従って冷間圧延（必要に応じて焼鈍）し
て、最終の所定の４層クラッド圧延板（例えば板厚０．
５〜１．５ｍｍ）とされる。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の実施例を、従来例と比較して
詳細に説明する。〔実施例１〕芯材にJIS A3003 合金、中間材にJIS A320
3 合金を用い、その両面に4104合金をろう材として片面
あたり最終板厚の15％で両面にクラッドするＡｌ合金製
ブレージングシート４層材の合わせ熱間圧延を行った。
この場合、中間材と芯材のクラッド率を各種変えた。各
材料のクラッド率を表１に示す。表１に示す組み合わせ
の４層材について、従来法である４層を１回で合わせ熱
間圧延する方法（Ｎｏ．１〜７）と本発明の熱間圧延法
である「中間材と芯材（２層）の合せ圧延→これと皮材
（３層）の合せ圧延」に従う方法（本発明例、Ｎｏ．４
〜７）で合わせ熱間圧延を行った。なお、この場合、合
わせ圧延前の４層材の全厚さは、約５００ｍｍである。
また、４層材を１回で合わせ熱間圧延した場合の圧延開
始温度は、４８０〜５５０℃であった。最初の全厚さ約
５００ｍｍから、厚さ２０ｍｍまで圧延し、圧着の可否
を判定した。中間材と芯材の界面の圧着不可のものは、
途中で圧延を中止した。本発明の熱間圧延法である「中
間材と芯材（２層）の合せ圧延→これと皮材（３層）の
合せ圧延」の場合の第１圧延の圧延開始温度は、５５０
〜６００℃であり、第２圧延の圧延開始温度は、４８０
〜５５０℃であった。また、第１圧延では、中間材と芯
材を厚さ１８０ｍｍｍまで圧延し、この圧延材に皮材を
合わせて、第２圧延を行い、厚さ２０ｍｍまで圧延し
て、圧着の可否を判定した。この結果を表１に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】表１から明らかな様に、本発明による製造
方法は、厚い中間材でも圧着が可能で、所定のＡｌ合金
製４層クラッド板材が得られることがわかる。

【００１７】〔実施例２〕芯材にJIS A3004 合金、中間
材にJIS A3203 合金を用い、中間材側に4045合金を、芯
材側にJIS A7072 合金を片面あたり最終板厚の10％で両
面にクラッドするＡｌ合金製ブレージングシート４層材
の合わせ熱間圧延を行った。この場合、中間材と芯材の
クラッド率を各種変えた。各材料のクラッド率を表２に
示す。表２に示す組み合わせの４層材について、従来法
である４層を１回で合わせ熱間圧延する方法（Ｎｏ．１
〜８）と本発明の熱間圧延法である「中間材と芯材（２
層）の合せ圧延→これと皮材（３層）の合せ圧延」に従
う方法（本発明例、Ｎｏ．４〜８）で合わせ熱間圧延を
行った。なお、これらの圧延方法及び圧着の判定方法等
は、実施例１と同様である。この結果を表２に示す。

【００１８】

【表２】

【００１９】表２から明らかな様に、本発明による製造
方法は、厚い中間材でも圧着が可能で、所定のＡｌ合金
製４層クラッド板材が得られることがわかる。

【００２０】

【発明の効果】以上詳述したごとく、本発明にかかわる
Ａｌ合金製４層クラッド板材の熱間圧延方法は、より厚
い中間材であっても、熱間圧延で品質上問題のないＡｌ
合金製４層クラッド板材を得ることが出来、工業上顕著
な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるＡｌ合金製４層クラッド板材の
断面構造を示す図である。

【図２】従来の一般的なＡｌ合金製３層クラッド板材の
断面構造を示す図である。

【図３】従来の一般的なＡｌ合金製２層クラッド板材の
断面構造を示す図である。

【図４】従来の一般的なＡｌ合金製４層クラッド板材の
断面構造を示す図である。

【符号の説明】

１：芯材Ｂ：皮材と中間材の界
面２：中間材Ｃ：皮材と芯材の界面３：皮材Ｈ：中間材と芯材の界
面Ａの板表層からのＡ：中間材と芯材の界面全板厚に対する比
率（範囲）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】芯材に中間材がクラッドされ、この両面
に更に皮材がクラッドされる４層クラッド板材であり、
且つ中間材と芯材の界面が板表層から全板厚の３０〜５
０％の範囲にあるＡｌ合金製４層クラッド板材の熱間圧
延方法であって、先ず芯材と中間材を第１熱間合わせ圧
延で圧着し、続いて得られた圧延材の両面に皮材をクラ
ッドして第２熱間合わせ圧延で圧着することを特徴とす
るＡｌ合金製４層クラッド板材の熱間圧延方法。