JPS63174791A - クラツド材製造時における素材の加熱方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、異種金属ストリップ素材を圧延圧着してク
ラッド材を製造するに際し、素材の加熱を効率良く安定
して行う方法に関するものである。

く背景技術〉 性質の異なる異種金属を複合させて互いの長所を兼備せ
しめたクラッド材は、近年では各方面で幅広い用途を誇
るようになってきたが、製造能率の良い熱間圧延圧接法
にてクラッド材を製造する場合には一般に、第４図に示
される如き、異種金属ストリップ材１及び１″を巻き戻
して重ね合わせてから加熱炉２を通すことにより加熱し
、これを圧延ロール３及び３′にて圧接する方法がとら
れている。なお、図面において符号４で示されるものは
巻取りリールである。

しかしながら、この方法には「圧延機入り側での素材温
度を一定に保つためにかなり長大な加熱炉が必要である
」との問題が指摘されている上、素材ストリップをそれ
ぞれ異なる温度に加熱する必要がある場合には、第５図
に示すように別体の加熱炉２′が必要となって高さ空間
等加熱炉の占めるスペースは更に大きくなると言った問
題も生じていた。しかも、このような長大な加熱炉によ
ってストリップの加熱を行う際には、ストリップの蛇行
による“操業制限”や“歩留低下”、更には付与する張
力の影響も加わって加熱炉内でのストリップの“幅縮み
”や“破断”と言った問題をも見過ごしには出来なかっ
た。

また、圧延により圧着したクラッド材の接合改善のため
、圧延機から出て来た圧着材（ここではこれをも「素材
」と称する）を再度焼鈍炉に進入させて加熱することも
行われているが、この場合には更にもう一つの加熱炉が
必要となり、スペース的な問題は一層深刻化せざるを得
なかった。

〈問題点を解決するための手段〉 この発明は、従来のストリップ素材を圧延圧着するクラ
ッド材製造手段に見られた上述のような問題点を解決す
べく、様々な観点からの実験・検討を繰り返しながら行
われた本発明者等の研究によって完成されたものであり
、 「二種以上の金属ストリップ素材を圧延圧着してクラッ
ド材を製造するに際し、素材（ストリップ素材はもとよ
り、圧延機から出て来た後の接合改善加熱前の圧着材を
も含む）の加熱を加熱ロールに接触させる手段によって
行うことにより、極力小さい加熱設備スペースの下で効
率の良い十分な加熱を実施し得るようにすると共に、加
熱中のストリップの蛇行や、ネッキング或いは破断等の
トラブル発生の懸念を一掃してクラッド材製造作業の安
定化を一段と高めた１点 に特徴を有するものである。

なお、ここで「金属ストリップ素材」の種類は格別に制
限されるものではなく、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミ
ニウム又はアルミニウム合金、チタン又はチタン合金等
何れであっても差し支えない、また使用する「加熱ロー
ル」としては、内部に誘導コイルが組み込まれて自己発
熱するロール（例えばジャケットローラ：商標名）や内
部からバーナーで加熱するタイプの発熱ロール等を使用
するのが好適である。

第１図は、この発明のクラッド素材加熱例を模式的に示
した概略図である。

例えばアルミニウムのストリップ５を母材として他の金
属のストリップ６．６′を合わせ材として３層クラッド
材を製造する場合を例に説明すると、第１図において、
アルミニウムストリップ５は圧延ロール３．３′に供給
される前に加熱ロール７に巻き付けられて固体接触加熱
される。また、他金属ストリップ６は非加熱で圧延圧着
される素材であり、巻戻されてそのままアルミニウムス
トリップ５に重ねられて圧延ロール３．３′に供給され
る。そして、他金属ストリップ６″は、アルミニウムス
トリップ５と同様に加熱ロール７′にてアルミニウムス
トリップと同温度又は異なる温度に加熱された後アルミ
ニウムストリップ５に重ねられて圧延ロール３．３゛に
供給される。

この第１図からも明らかなように、この発明の方法では
、素材ストリップの加熱は加熱ロールを用いた固体接触
加熱手段によるため従来の“加熱炉を通す方法”と比べ
て必要スペースが非常に小さくて済み、従って２種以上
の素材ストリップをそれぞれ異なる温度に加熱すること
も極めて容易となることが理解できよう、しかも、第１
図及び第２図において白抜き矢印で示したように加熱ロ
ール７の位置を調節して加熱ロールと素材ストリップと
の接触長さを調整することで素材ストリップへの伝熱量
を自在に調整でき（この場合、加熱ロールの温度調整を
も同時に行えば制御温度範囲は一層広くなって各種クラ
ッド材の所望加熱温度に対処できるようになる）、従っ
て素材ストリップの加熱温度調整が非常に容易になる利
点が生じる。

因に、４００龍φのジャケットローラ（商標名）にてラ
イン速度：　１．Ｏｍ／ｌ１ｉｎで走行するアルミニウ
ムストリップ（板厚２鶴）の固体接触加熱を実施した場
合、ジャケットローラ（商標名）の温度を一定とすると
両者の接触時間及び巻き付は角度とストリップ温度とは
次表の関係となる。

第　　　１　　　表 更に、加熱の際に素材ストリップを加熱ロールに巻き付
けるため、両者間の摩擦力で素材ストリツブの蛇行が効
果的に防止される上、前記摩擦力により素材ストリップ
が幅方向に拘束されることとなるので付与された張力に
より加熱された素材がネッキングを起こして破断する現
象をも極力防止することも可能となる。

また、圧延ロール３．３″を出た圧着材（クラッド素材
）を巻取りリール４で巻取る前に加熱処理して接合性の
改善を目指す際にも、第３図に示す如く該加熱を加熱ロ
ールによって実施すれば、前述した圧延前の素材ストリ
ップの加熱におけると同様の効果が得られ、能率の良い
安定した作業を小スペースにて行うことができる。

ただ、この発明に係る加熱方法では加熱温度が余りに高
くなると適応が困難となる懸念があるため、アルミニウ
ムのように融点が低くて軟化し易い材料や、炭素鋼、ス
テンレス鋼並びにチタン等の如く高温に加熱すると酸化
して表面着色するような材料を、前者では３００〜５０
０℃程度に、後者では１６５℃以下程度に加熱する場合
に好適な手段であると言える。

なお、この発明の方法は、第１図で示したような３層ク
ラッド材の製造に限らず、２層クラフト材並びに４層以
上の多層クラッド材の製造に適用しても良好な結果を得
られることは言うまでもない。

次いで、この発明を実施例によって更に具体的に説明す
る。

〈実施例〉 まず、厚さが２ｆｌで幅が２００鰭の純アルミニウムの
コイルと厚さが０．３ｆｌで幅が１５ＯＲの純チタンの
コイルとを用意した。

次に、これらを連続的に巻戻すと共に、アルミニウム材
及びチタン材とも接合面にブラッシング処理を施して走
行させ、アルミニウム材のみをヒーター内蔵の発熱ロー
ルに巻き付は接触させて加熱してから両者を重ね合わせ
て圧延圧着しく圧延機はワークロール径二８０ｆｌφ、
バックアップロール径：２００鶴φの４段圧延機）、数
例ついては圧着後の素材についても上記と同様形式の発
熱ロールと接触せしめる加熱処理（３５０〜４００℃）
を施し、アルミニウムとチタンのクラッド材を製造した
。この時のアルミニウム材の圧延機入側温度並びにクラ
フト圧延条件は第２表に示される通りであった。ここで
、加熱温度の調整は、素材と加熱ロールとの接触長さく
巻き付は長さ）を加熱ロールの位置調整によって変更す
ることにより行った。

次いで、得られたクラフト材の接合状態を判断するため
エツジ部等の目視観察と捩り試験（試験片寸法：板厚Ｘ
５ｗ幅Ｘ１００ｆｌ長）とを実施し、その結果を“クラ
ッド材製造時の素材蛇行状況”の観察結果と共に第１表
に示した。なお、捩り試験の結果は、 優・・・５回以上の３６０°捩りが可能、良・・・３〜
４回の３６０°捩りが可能、として表示した。

第２表において試験番号１乃至４は圧延機出側での加熱
処理を行わなかった場合の例であり、試験番号５及び６
は圧延後の圧着材に加熱ロールによる加熱処理を施した
場合の例であるが、第２表に示される結果は、何れによ
っても良好な作業性の下で性能の良いクラッド材が得ら
れたことを明示している。

ただ、試験番号２において“板幅端より採取した試験片
”での涙り回数が低めに出ることがあったので、圧下率
が小さいとストリップエツジ部の接合が若干弱くなる傾
向のあることを窺うことができるが、このような場合で
も、圧延機の出側に設置した加熱ロールによる能率の良
い加熱処理を施すだけで板幅端における接合状態もが十
分に改善され、前面に亘って均一な性能のクラッド材を
得られることが分かる（試験番号５）。

また、試験番号６は、試験番号５と同じ′く圧延機の出
側に設置した加熱ロールによる加熱処理を施した場合の
例であり、圧延簡素材の加熱温度並びに張力は試験番号
４と同一の条件でクラフト材を製造したものであるが、
この試験番号６からは、圧延機の出側に設置した加熱ロ
ールによる加熱処理を施せば、圧下率を小さくして（圧
延荷重を下げて）圧延機の負担を少なくしたとしても十
分に満足できる性能のクラッド材を得られることが明ら
かである。なお、この場合には、例えば試験番号２と比
べても加熱温度が低く、しかも圧下率も２０％以下と言
う低い値のため、試験番号２で得られたよりも接合状態
の悪いクラッド材しか得られないものと推察されたが、
圧延機出側での加熱処理によって予想以上に顕著な性能
改善がなされることが分かった。

く効果の総括〉 以上に説明した如く、この発明によれば、二種以上の金
属ストリップ素材を圧延圧着してクラッド材を製造する
際に欠かせなかった加熱炉が不要となり設備スペースに
十分な余裕ができる上、加熱温度の調整が極めて容易か
つ迅速に行えるようになり、しかも生産性低下につなが
るストリップ素材の破断や蛇行が安定して抑制されるた
め、高品質クラッド材をコスト安く高能率生産すること
が可能となるなど、産業上極めて有用な効果がもたらさ
れるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る加熱方法を採用したクラッド材
の製造例を模式化した概略図。 第２図は、加熱ロールによる加熱温度調整の例を示す模
式図であり、第２図（ａ）は加熱温度を比較的低目にす
る場合の例を、第２図（ｂ）は加熱温度を比較的高目に
する場合の例をそれぞれ示す。 第３図は、本発明に係る加熱方法を別の工程箇所に採用
したクラッド材の製造例を模式化した概略図。 第４図は、従来の加熱方法を採用したクラッド材の製造
例を模式化した概略図であり、２種類の素材を同温度に
加熱して圧延圧着する場合の例を示す。 第５図は、従来の加熱方法を採用したクラッド材の製造
例を模式化した概略図であり、２種類の素材を異なる温
度に加熱して圧延圧着する場合の例を示す。 図面において、 １．１′・・・金属材料、　２．２′・・・加熱炉、３
．３′・・・圧延ロール、４・・・巻取りリール、５・
・・アルミニウムのストリップ、 ６．６゛・・・他金属のストリップ、 ７．７’、７”・・・加熱ロール。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）二種以上の金属ストリップ素材を圧延圧着してク
   ラッド材を製造するに際して、素材の加熱を加熱ロール
   に接触させることで行うことを特徴とする、クラッド材
   製造時における素材の加熱方法。
2. （２）加熱ロールと素材との接触長さを調整して加熱温
   度を調整する、請求の範囲第１項記載のクラッド材製造
   時における素材の加熱方法。