JPS589970A - クラツド板の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、簡潔な製造手段によって接合性及び機械的特
性の良好なタリツド材を製造する方法に関するものであ
る。

金属材料の便用に当っては、引張強さ、耐食性。

導電性１重量等の諸性質を考慮し夫々の用途及び使用環
境に対して最適の特性を兼ね備えた材料を選択すること
が必要である。ところが単一の金属や合金ではこのよう
な錯綜した要求を完全に満足することができない場合が
多く異種金属を組み合わせたクラツド材によって前記要
求に対処している分野も多い。例えば基材として引張強
さの優れた鋼を用い１表面材として耐食性の優れたニッ
ケＶクロム合金を用いると１両材の長所が適材適所で生
かされた耐食性及び引張強さの両方に優れた材料を得る
ことができる。クラツド材の組み合わせ例としては、こ
の他枚挙ｔＩｃ％／−ｈと首の無い程に多種類のものが
知られている。

このようなりラッド材を製造する方法としては爆着法、
ガス溶接法、拡散圧延溶接法尋が知られているが、いず
れも一長一短があフ十分に満足できる状むには至ってい
ない。即ち爆着法ＩＩｃおいては素材の接合を爆発力に
よって行なうので安全面に充分な配慮を払う必要があシ
、製造に際し多額の設備コストを要したシ、特定の有資
格者でなければ取扱うことができず、又爆発音や振動の
伴なう公害問題もあシ極めて制約の多い方法と言わなけ
ればならない。又ガス溶接法においては製造条件の維持
殊に全クラッド面に対する安定で一様な溶接温度の維持
が必須であるが大型クラツド板では到底この条件は守ル
切れず安定し九品質のものを得るのが離しいという欠点
があった。又最も一般的な方法とされている拡散圧延法
においては。

母材及び合わせ材の接合面を夫々研磨しなければならず
、又拡散促進材として５ｎ、Ｋｎ・（ｕ等の粉末や板を
介装させたシ或いは母材申合わせ材の合わせ面をめっき
してから圧延するので正紙条件や介装物の純度によって
は接合面に有害な金属間化合物が生成することもある。

即ちこれら８方法は、いずれも製造工程が煩雑である上
に品質上の問題も有シこれらに代る新しい方法が渇望さ
れていた。

本発明はかかる事情に着目してなされたものであって、
可及的簡潔な手段によって高品質のクラツド板を製造す
ることのできる方法の提供を目的とすゐものであゐ。し
かして本発明の製造方法とは、融点が６０℃以上、好ま
しくは１００℃以上−Ｉ！に好重しくは２０Ｇ℃以上異
なる２種の金属か　　　　□ら構成されるクラツド板の
製造方法であって、高融点側金属を母材とし義母材の上
面に低融点側金属からなる合わせ材を載置し、母材融点
と合わせ材融点の中間温度に昇温保持させた後、冷却す
る点に要旨があ夛、その結果、母材と合わせ材の接合性
が良好なりラッド板を簡素な製造設備及び簡潔な操作に
よって製造することに成功した。

即ち本発明者は本発明を完成するに当９．従来法とは全
く異なる観点から種々検討する必要があると考え対象金
属となる母材及び合わせ材の物性の違−を利用すべくｍ
々検討した結果、融点の違いに着目し本発明の完成に到
達した。ＩＯち高融点側の金属を母材とし該母材上に低
融点側の金属を合わせ材として載置し、低融点側金属は
溶融するが高融点側の金属が溶融゛しない温度（従って
前記の「中間温度」とは中央の１点ではなく同温度の闇
の任意の温度を意味する）童で加熱することによシ低融
点側金属のみを溶融し融点近傍まで加熱された高融点側
金属組織内へ拡散浸透させて両金属間に強固な接合を兜
ｉ！させ為ものである。ｌｌ？木発明の対象となる素材
は融点差が６０℃以上０％のであれば何でもよく特に＠
定され１にいが母材として鉄鋼製部品を用いるときは鉄
の融点より５０℃以上低ｖ−に融点を有する金属として
１例えばネーバル黄銅（融点８８０〜８９０℃）、キュ
プロニッケｐｖ（融点１１２０〜１１８０℃）、アーム
ズブ−ｏｙズ（４点１０８０〜１０６０℃）Ｉｓカ利用
される。間融点差が５０℃以下では合わせ材と共に母材
も軟化溶融し始めるので本発明の目的は達成できない。

又好ましい融点差は１００℃以上であ〕、更には２００
℃以上の融点差であれば更に好適である。

以下本発明を実施例に基づいて説明すふ。第１図に示す
様に１例えば一般構造用羨紫鋼（ＳＳ４１　）からなる
母材１の周＃にステンレスｊｌｌｌ　（ＳＵＳＪ１０４
）からなる枠材２を溶接して設置する。母材１上面に例
えばネーバル黄銅（Ｃ−４６１！１）からなる合わせ材
３を載置しＩｃ合わせ材８が被包される様に還元性フラ
ックス４を散布する。還元性フラックスとしては金属羨
酸塩や金属＊つ酸塩及びフッ化物等の凰味又は混合物を
例示することができる。混合物として用いる場合には戻
酸４ｓｏ〜７０１Ｇ、＊？ｌＩ塩１０〜２６憾、弗化物
１〜１０１１とするのが最良の処方であった。これらの
フラックスは後述の加熱によって合わせ材の表面水酸化
されるのを防止する機能を発揮すると共に、母材及び合
わせ材の表固く付着した酸化物中異物を還元或いは溶解
して該表面を清浄和する役割を４果たすものである。淘
加熱を略完全力非醗化忰雰囲気下で、且つ素材表面を十
分に清浄化して行なう場合には上記フラックスの散布を
省略することもできる。以上の様な組み合わせの構成物
Ｃ以下ワークという）６を第２図に示す様な加熱炬６に
装入する。加熱ｆｆ１６は都市ガス等を加熱源とするも
のが一般的であシ、炉体７上の支持レンガ８上［７−り
６を載着し装入後はＶヤツター９を閉鎖して密閉状ｉＩ
′１−　昇？４．ｒる。昇温に当っては炉内温度を均一
とすゐ為、徐々に行なうのが好ｔしく１例えば１２０分
をかけて目的温度まで昇温するがネーバル黄銅の融点が
８８０〜８９０℃、鉄の融点が１１５６０　Ｎ１ｆｉ６
０℃であるから１本例では１０６０〜１１００℃を目標
温度としえ。賞加熱温度が高まＪ）１１００℃を越える
と母材である鉄のネーバル黄銅中への拡散速度が高まる
ので目標温度＃１ｌｌｏＯ″Ｃ１でとするのが好ましい
。次いで１６分間該温度に保持して加熱を完了する。加
熱完了後、フォーク１０を用いて炉６からワーク５を取
や出し溶融状ｓＶｃある合わせ材８ａ上に保温材として
乾留剤１１を散布して合わせ材全面を被包したのち冷却
水槽１２へ移す。冷却工程の実施に当っては第８図の様
に母材１の底面が冷却水水位に一致する様に設定し、更
に水槽１２の下方から母材底面中央に’［向させて冷却
水１８を噴出接触させてワーク５を冷却する。水槽の設
定水位を越えた水は溢流堰１４−１ｌｈら系外へ排出さ
れる。

第８図の冷却系においては溶融状頗の合わせ材３ａは中
央部付近から冷却されるので凝固は中央部から始まシ、
順次周辺方向へ凝固していくので、凝固時のひけすは周
辺部に分散し１表面張力によつ　　　　　　。

て肉厚が大きくなっている周辺部の厚みがひけず分だけ
薄くなって全体の厚みがほぼ均一となる。

ＩＩＩ固したＶニク６Ｆｉ水槽から取〕出し周縁部の枠
材をはずし、ひけすを内包する端部は旋盤等で切削加工
され最終製品とする。

上記実施例方法ではネーバル黄銅と一般構命用次素鋼の
組み合わせを取りあげて説明したが１合わせ材及び母材
として選択される金属の種＠によシ製造条件殊に温度条
件が異なるのは当然である。

以上の様にして製造されたクラツド板について引張強度
及び伸びを測定したところ第１表のような結果が得られ
た。

注）引４１６１（σ）ノ規格１１ＦｉＪ１８によ〕。

第１表に示すとお〕１本発明方法によるクラツド板の引
張強度及び伸びは母材単独或いは合わせ材皐独の規格値
を夫々十分満足してか〕、母材と合わせ材の接合によっ
て強度的な低下を起こすことはない。

注１）ＪＩＳ規格 ２）ＡＳＴＭ　　Ｂ−４８２ 第２表に示すとシカ本発明方法によって製造されたクラ
ツド板の剪断強さはｉずれも十分に満足できる結果を示
している。更に曲げ特性具体的には表曲げ、裏白げ及び
偶曲げの場合にはＲ冨２Ｔ（Ｔ：板厚）とし、裏白げの
場合には！！＝１．５Ｔとした。醪験の結果は参考写真
１．！、ａＫ示すとお夛であシ、湾曲部の外側＃Ｃシけ
るさけ傷中その他の欠陥は皆無であ〕１合わせ材と母材
の接合強度が十分に高いものであることが確認できえ。

本発明方法は以上の様に構成されて−るので。

はぼ目的とする形状に仕上げた母材に合わせ材を溶着し
て一気に目的形状のクラツド材を製造すること零で暑る
。更に合わせ材が母材に十分拡散浸透するので両材間の
接合も十分強固な亀のとなる。

そして拡散圧延法の様にインサート材を必要としないの
で接合面に有害な金属間化合物を生我することが無く、
接合面の均一性が格別に優れた良質のクラツド材を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１．２．８図は本発明に係る実施例の手順を示す説明
図であル、殊ＫｔＪｒ、３図はワーク部分、第２図は加
熱炉部分、第Ｓ図は冷却槽部分の説明図及びＩ！４図は
クラッド板合わせ材料部剪断試験方法の説明図である。 出願人　　株式会社尼崎パイプ製作所 第１図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 口）融点が６０℃板上異なる２１ｍの金属から構成され
   るクラツド板の製造方法であって、高融点側金属を母材
   とし、骸母材の上面に低融点慟金属からなる合わせ材を
   載置し、母材融点と合わせ材融点の中間温度に昇温保持
   させた後、冷却することを特徴とするクラツド板の製造
   方法。 （り特許請求の範囲第１項にシーて、昇温前の合わせ材
   上に還元性フラックスを被包して行なうクラツド板の製
   造方法。　　　　　゛ （３）特許請求の範囲第１又は２項にお込て、母材と合
   わせ材の周縁に枠材を設けて行なうクラツド板の製造方
   法。 （４）＃許請求の範囲１１８項において、枠材が保持温
   度よシ高融点で且つ合わせ材の拡散浸透を受けない金属
   で形成されてなるクラツド板の製造方法。 （６）＃許請求の範囲第１〜４項のいずれかにおいて、
   冷却前の合わせ材上面に保温剤を被包して行なうクラツ
   ド板の製造方法。 （６）特許請求の範囲第１〜６項のいずれかにおいて、
   奪熱点を母材底面中央部の一点として冷却するクラツド
   板の製造方法。 （７１特許請求の範囲第１〜６項のいずれかにおいて、
   高融点側金属が一般構造用炭素鋼、低融点側金属がネー
   バル黄銅、キュプロニッケ〃、アームズブロンズから選
   択される１種であるクリッド板の製造方法。