KR101016146B1 - 클래드재의 제조 방법 및 제조 설비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 생산성이 우수하고, 측재용 부재의 표면 상태 및 평탄도의 제어가 용이하며, 밀착 불량이 발생하기 어려운 클래드재의 제조 방법 및 설비를 제공한다. 심재, 및 상기 심재의 한 면 또는 양면에 겹쳐합쳐진 하나 또는 복수의 측재로 이루어지는 클래드재의 제조 방법에 있어서, 심재 준비 공정에서 심재용 금속을 용해, 주조하여 제조한 심재용 주괴, 및 측재 준비 공정에서 상기 심재용 금속과는 성분 조성이 다른 측재용 금속을 용해, 주조하여 제조한 측재용 주괴를 각각 준비하는 클래드재 준비 공정; 상기 심재용 주괴의 한 면 또는 양면에 상기 측재용 주괴를 상기 측재로서 소정의 배치로 겹쳐합쳐서 겹침재를 제조하는 겹침 공정; 및 상기 겹침재를 열간 압연하여 클래드재를 제조하는 클래드 열연 공정을 포함한다.

Description

클래드재의 제조 방법 및 제조 설비{PROCESS FOR PRODUCING CLAD MATERIAL AND EQUIPMENT THEREFOR}
본 발명은 자동차 등의 열교환기 등에 사용되는 클래드재의 제조 방법 및 제조 설비에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차용의 중간 냉각기(inter-cooler), 오일 쿨러(oil cooler), 라디에이터(radiator), 콘덴서, 증발기(evaporator), 히터 코어 등에 사용되는 열교환기용 클래드재는 측재(側材)가 압연되어 사용되고 있다.
예컨대, 특허 문헌 1에는, 종래의 일반적인 열교환기용 클래드재의 제조 방법이 아래와 같이 기재되어 있다. 우선, 심재(芯材)용 알루미늄 합금 및 측재(특허 문헌 1에서는, 희생 양극재 및 납재)용 알루미늄 합금을 연속 주조에 의해 용해, 주조, 필요에 따라 균질화 열처리한다. 또한, 측재용 알루미늄 합금의 주괴에 대해서는, 각각 소정 두께까지 열간 압연한다(도 14의 S11a, S11b 참조, 균질화 열처리는 균열(均熱)이라 기재함). 이어서, 심재용 알루미늄 합금 주괴와 측재용 열간 압연판(측재용 부재)을 겹쳐(도 14의 S12 참조), 통상적 방법에 따라 열간 압 연(클래드 열연, 도 14의 S13 참조)하여 클래드재를 제조한다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 제2005-232507호 공보(단락 0037, 0039, 0040)
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
그러나, 이러한 방법에 의해서 제조되는 종래의 일반적인 클래드재는 이하에 나타내는 문제가 있었다.
(1) 측재용 부재로서 열간 압연판을 사용하기 때문에, 클래드재의 제조 공정에서의 열간 압연의 횟수가 많아져, 생산성이 저하된다고 하는 문제가 있었다.
(2) 심재용 주괴는 프라이스반 등에 의해 면삭(面削) 처리되는 것이 많아, 그 표면은 면삭 가공면이다. 한편, 측재용 열간 압연판은 압연 방향을 따라 생기는 압연 흔적이 형성된 롤 가공면이다. 따라서, 심재용 주괴와 측재용 열간 압연재에서는, 그 표면 상태가 다르고, 양자를 겹쳐합쳐서 클래드 열연(熱延)했을 때에, 심재와 측재의 밀착 불량이 생기기 쉽다고 하는 문제가 있었다. 그리고, 심재와 측재의 밀착성을 향상시키기 위해서는, 클래드 열연에 있어서 경압 하에서의 많은 패스 압연이 필요하게 되어, 클래드 열연에서의 생산성이 저하되게 된다.
(3) 측재용 부재로서 열간 압연재를 사용하면, 압연판의 표면 상태 및 평탄도(특히 긴 방향의 평탄도)의 제어는 압연 롤만으로 행하게 되고, 또한, 열간 압연에 의해 압연판 표면에 산화 피막이 형성되기 때문에, 표면 상태 및 평활도의 제어 가 어려워, 심재와 측재의 밀착 불량을 방지할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
(4) 심재와 측재의 밀착 불량이 생기면, 클래드재의 생산성 저하 문제와 함께, 소정의 클래드율이 얻어지지 않는다고 하는 문제, 합쳐진 클래드 등의 품질 이상이 발생한다고 하는 품질 저하의 문제, 또한, 밀착 불량에 의해서 내식성이 저하된다고 하는 문제도 발생한다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 생산성이 우수하고, 측재용 부재의 표면 상태 및 평탄도의 제어가 용이하며, 밀착 불량이 생기기 어려운 클래드재의 제조 방법 및 설비를 제공하는 것에 있다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기 과제를 해결하기 위해서, 제 1 국면의 클래드재의 제조 방법은, 심재와, 상기 심재의 한 면 또는 양면에 겹쳐합쳐진 하나 또는 복수의 측재로 이루어지는 클래드재의 제조 방법에 있어서, 심재 준비 공정에서 심재용 금속을 용해, 주조하여 제조한 심재용 주괴, 및 측재 준비 공정에서 상기 심재용 금속과는 성분 조성이 다른 측재용 금속을 용해, 주조하여 제조한 측재용 주괴를 각각 준비하는 클래드재 준비 공정; 상기 심재용 주괴의 한 면 또는 양면에 상기 측재용 주괴를 상기 측재로서 소정의 배치로 겹쳐합쳐서 겹침재를 제조하는 겹침 공정; 및 상기 겹침재를 열간 압연하여 클래드재를 제조하는 클래드 열연 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 순서로 클래드재를 제조하면, 측재용 부재(측재)로서 측재용 주괴를 사용하기 때문에, 측재용 부재의 제조 시에 열간 압연을 행할 필요가 없어진다. 이것에 의해, 측재용 부재의 제조 시에 열간 압연을 행하는 종래의 클래드재의 제조 방법에 비하여, 열간 압연의 횟수가 감소하여, 작업 공정의 생략화를 도모할 수 있음과 아울러, 표면 상태 및 평탄도를 용이하게 제어할 수 있다. 또한, 심재용 주괴에 측재용 주괴를 겹쳐합치게 하기 때문에, 양자의 표면 상태가 동등하게 되어, 밀착성이 향상된다. 또한, 밀착성이 향상되기 때문에, 클래드 열연 공정에서, 많은 패스 압연이 불필요하게 된다.
상기 측재 준비 공정에서, 상기 측재중 적어도 하나가 용해, 주조되어 제조된 측재용 주괴를 소정 두께로 슬라이스하는 슬라이스 공정에 의해 제조되는 것이 바람직하다.
이러한 순서로 클래드재를 제조하면, 측재용 부재로서 슬라이스한 측재를 사용하기 때문에, 종래의 클래드재와 같이 열간 압연에 의해서 측재용 부재의 두께를 감소시킬 필요가 없어져, 종래에 비하여 열간 압연의 횟수가 감소하여, 작업 공정의 생략화를 도모할 수 있음과 아울러, 표면 상태 및 평탄도를 용이하게 제어할 수 있다.
상기 슬라이스 공정 전에, 용해, 주조되어 제조된 상기 측재용 주괴에 균질화 열처리를 더 행하는 것이 바람직하다.
이러한 순서로 클래드재를 제조하면, 측재용 주괴의 내부 응력이 제거되어, 슬라이스된 측재의 평탄성이 향상되어, 심재와의 밀착성이 향상된다.
상기 슬라이스 공정에서, 상기 측재용 주괴를, 수평으로 설치되어 있는 상기 측재용 주괴의 설치면에 대하여 평행하게 슬라이스하는 것이 바람직하다.
이러한 순서로 클래드재를 제조하면, 슬라이스 시에 생기는 절단 덩어리(切斷塊)(슬라이스 덩어리)의 자체 무게 및 형상에 의한 변위(예컨대, 절단 덩어리가 쓰러지고자 하는 힘 등)의 영향이 극소화되어, 슬라이스된 측재의 평탄성이 향상되어, 심재와의 밀착성이 향상된다.
상기 심재 준비 공정에서, 제조된 심재용 주괴에 면삭 처리 및 균질화 열처리 중 적어도 하나를 행하는 것이 바람직하다.
이러한 순서로 클래드재를 제조하면, 심재용 주괴의 표면 상태 및 평탄도가 향상되어, 측재와의 밀착성이 향상된다.
상기 측재 준비 공정에서, 제조된 측재에 면삭 처리 및 균질화 열처리 중 적어도 하나를 행하는 것이 바람직하다.
이러한 순서로 클래드재를 제조하면, 측재의 표면 상태 및 평탄도가 향상되어, 심재와의 밀착성이 향상된다.
상기 측재중 적어도 하나는 긴 방향 1m당 평탄도가 1㎜ 이하인 것이 바람직하다.
이러한 순서로 클래드재를 제조하면, 평탄도를 소정값 이하로 제어함으로써, 평탄성이 보다 향상되어, 심재와의 밀착성이 보다 향상된다.
상기 측재중 적어도 하나는 표면 조도가 산술 평균 거칠기(Ra)로 0.05~1.0㎛의 범위인 것이 바람직하다.
이러한 순서로 클래드재를 제조하면, 심재나 각 측재 사이에 간극이 형성되 기 어려워, 밀착성이 더욱 향상된다.
상기 심재용 주괴의 두께가 200~700㎜, 상기 측재의 두께가 3~200㎜인 것이 바람직하다.
이러한 순서로 클래드재를 제조하면, 심재용 주괴 및 측재용 압연재의 두께를 특정한 범위로 규정함으로써, 클래드재의 클래드율이 적절히 조정된다.
상기 심재용 금속 및 상기 측재용 금속이 알루미늄 또는 알루미늄 합금인 것이 바람직하다.
이러한 순서로 클래드재를 제조하면, 심재용 금속 및 측재용 금속이 알루미늄 또는 알루미늄 합금이기 때문에, 각 공정에서의 가공성이 향상되어, 심재와 측재의 밀착성이 향상되어, 클래드재의 클래드율이 적절히 조정된다.
상기 측재가 복수의 층으로 이루어지고, 상기 측재의 복수의 층 중 적어도 1층이 상기 측재 준비 공정에 의해 제조되는 것이 바람직하다.
상기 슬라이스 공정 후에, 슬라이스된 소정 두께의 측재의 표면에 표면 평활화 처리를 더 행하는 것이 바람직하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 측재의 표면 상태 및 평탄성이 향상되어, 심재와의 밀착성이 향상된다. 또한, 압착성이 향상되어, 압착 패스 수가 감소한다.
상기 표면 평활화 처리를 절삭법, 연삭법 및 연마법 중에서 선택된 1종 이상의 방법으로 행하는 것이 바람직하다.
이러한 제조 방법에 의하면, 측재의 표면 상태 및 평탄성이 향상되어, 심재와의 밀착성이 향상된다. 또한, 압착성이 향상되어, 압착 패스 수가 감소한다.
상기 열간 압연 공정 후에 냉간 압연을 행하는 냉간 압연 공정을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 측재중 적어도 1층이 납재이고, 상기 클래드재에서 상기 납재가 최표면측에 위치하도록 마련되며, 상기 납재를 포함하는 상기 측재중 적어도 1층이 상기 측재 준비 공정에 의해 제조되는 것이 바람직하다.
상기 측재가 납재, 및 상기 심재와 상기 납재 사이에 마련된 중간재를 구비하고, 상기 클래드재에서 상기 납재가 최표면측에 위치하도록 마련되며, 상기 납재 및 상기 중간재를 포함하는 상기 측재중 적어도 1층이 상기 측재 준비 공정에 의해 제조되는 것이 바람직하다.
상기 클래드재는 상기 심재, 및 그 양면에 겹쳐합쳐진 상기 측재로 이루어지고, 상기 심재의 일면측에서의 상기 측재중 적어도 1층이 납재이고, 다른 면측에서의 상기 측재중 적어도 1층이 희생재이며, 상기 납재 및 상기 희생재가 각 면에서 최표면측에 위치하도록 마련되고, 상기 납재를 포함하는 상기 측재중 적어도 1층 및 상기 희생재를 포함하는 상기 측재중 적어도 1층이 상기 측재 준비 공정에 의해 제조되는 것이 바람직하다.
상기 클래드재는 상기 심재, 및 그 양면에 겹쳐합쳐진 상기 측재로 이루어지고, 상기 심재의 일면측에서의 상기 측재가 납재, 및 상기 심재와 상기 납재 사이에 마련된 중간재를 구비하고, 다른 면측에서의 상기 측재중 적어도 1층이 희생재이며, 상기 납재 및 상기 희생재가 각 면에서 최표면측에 위치하도록 마련되고, 상기 납재 및 상기 중간재를 포함하는 상기 측재중 적어도 1층, 및 상기 희생재를 포 함하는 상기 측재중 적어도 1층이 상기 측재 준비 공정에 의해 제조되는 것이 바람직하다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 제 2 국면의 측재 제조 설비는, 심재와 그 한 면 또는 양면에 겹쳐합쳐진 1층 이상의 측재로 이루어지는 클래드재에 사용되는 상기 측재를 제조하는 측재 제조 설비로서, 상기 심재와는 성분 조성이 다른 측재용 금속을 용해하여 상기 측재를 주조하는 주조 장치; 상기 주조 장치로 주조된 측재용 주괴를 절단하는 주괴 절단 장치; 및 상기 측재용 주괴를 각 장치 사이에서 반송하는 반송 장치를 구비하고, 상기 주괴 절단 장치는 상기 측재용 주괴를 소정 두께로 슬라이스하는 슬라이스 장치인 것을 특징으로 한다.
이러한 제조 설비에 의하면, 주조 장치에 의해 측재용 주괴가 주조되어, 주괴 절단 장치인 슬라이스 장치에 의해 측재용 주괴가 소정 두께로 슬라이스된다. 그리고, 측재용 주괴는 반송 장치에 의해 각 장치 사이에서 반송된다.
상기 슬라이스 장치는 수평으로 설치되어 있는 상기 측재용 주괴의 설치면에 대하여 평행하게 슬라이스하는 장치인 것이 바람직하다.
이러한 제조 설비에 의하면, 주조 장치에 의해 측재용 주괴가 주조되고, 주괴 절단 장치인 슬라이스 장치에 의해, 측재용 주괴가 수평으로 설치되어 있는 상기 측재용 주괴의 설치면에 대하여 평행하게 소정 두께로 슬라이스된다. 그리고, 측재용 주괴는 반송 장치에 의해 각 장치 사이에서 반송된다.
상기 주괴 절단 장치로 절단된 소정 두께의 측재를 표면 평활화 처리하는 표면 평활화 처리 장치를 더 구비하고 있는 것이 바람직하다.
이러한 제조 설비에 의하면, 주조 장치에 의해 측재용 주괴가 주조되어, 주괴 절단 장치인 슬라이스 장치에 의해 측재용 주괴가 소정 두께로 슬라이스된다. 그리고, 주괴 절단 장치로 절단된 소정 두께의 측재가 표면 평활화 처리 장치로 표면 평활화 처리되고, 측재용 주괴 또는 측재는 반송 장치에 의해 각 장치 사이에서 반송된다.
상기 주조 장치로 주조된 측재용 주괴를 균질화 열처리하는 균질화 열처리 장치를 구비하고 있는 것이 바람직하다.
이러한 제조 설비에 의하면, 주조 장치에 의해 주조된 측재용 주괴가 균질화 열처리 장치에 의해 균질화 열처리된다.
상기 주괴 절단 장치는, 상기 슬라이스 장치 및 상기 측재용 주괴의 선단 및 후단을 절단하여 소정 길이로 하는 절단 장치를 갖는 것이 바람직하다.
이러한 제조 설비에 의하면, 절단 장치에 의해 측재용 주괴의 선단 및 후단이 절단되어 소정 길이로 되고, 또한, 슬라이스 장치에 의해 측재용 주괴가 소정 두께로 슬라이스된다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 제 3 국면의 클래드재용 측재는, 상기 제 1 국면의 클래드재의 제조 방법에서 사용되는 클래드재용 측재로서, 클래드재용 측재는 1층 이상의 층으로 이루어지고, 상기 측재의 각 층이 상기 심재와는 성분 조성이 다른 금속으로 이루어지며, 상기 심재의 한 면 또는 양면에 상기 측재를 겹쳐 합칠 때에, 상기 측재중 적어도 1층이 주조 조직을 갖는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성하면, 측재중 적어도 1층이 주조 조직을 갖기 때문에, 그 측 재의 표면 상태 및 평탄도가 용이하게 제어된다. 그 결과, 심재와 측재를 겹쳐합칠 때에, 심재와 측재 또는 측재와 측재 사이에 간극이 형성되기 어려워, 밀착성 및 압착성이 향상된다. 특히, 심재와 측재의 겹쳐합친 면의 결정 조직이 동등하게 되어, 밀착성이 향상된다. 그리고, 밀착성이 향상되기 때문에, 양자의 클래드 열연 공정에서, 압착성이 향상되어, 압착 패스 수가 줄기 때문에, 수율 및 생산성이 향상된다. 또한, 종래의 클래드재와 같이 열간 압연에 의해서 측재를 제조할 필요가 없어져, 종래에 비하여 열간 압연의 횟수가 감소하여, 작업 공정의 생략화를 도모할 수 있다. 또한, 열간 압연을 행하지 않기 때문에, 산화 피막 두께가 줄어, 심재와 측재의 밀착성이 향상된다. 그 때문에, 클래드재의 내식성이 향상된다.
상기 측재가 JIS 규격의 1000계, 또는 JIS 규격 외의 각종 알루미늄 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 측재에 적용할 수 있는 JIS 규격 외의 알루미늄 합금으로서는, AL-Mn계, AL-Mn-Cu계, AL-Mn-Si계, AL-Mn-Cu-Si계, AL-Mn-Mg계, AL-Mn-Mg-Cu계, AL-Mn-Mg-Si계, AL-Mn-Mg-Cu-Si계, Al-Zn계, AL-Mg-Zn계, AL-Si-Zn계, Al-Si-Mn-Zn계, Al-Si-Mg-Zn계, Al-Si-Mn-Mg-Zn계, Al-Mn-Zn계, Al-Mn-Si-Zn계, Al-3~10Si합금, Al-3~10Si-Zn 합금 등을 들 수 있다. 이러한 알루미늄 합금은 Sc:0.05~0.3%, Zr:0.05~0.3%, Ti:0.05~0.3%, 또는 Sr:0.001~0.1을 더 함유할 수도 있다.
이와 같이 구성하면, 측재의 가공성이 향상되어, 심재와 측재를 겹쳐합칠 때에, 밀착성이 더욱 향상됨과 아울러, 클래드재의 클래드율이 적절히 조정된다.
상기 측재중 적어도 1층이 주조 조직을 갖고, 또한, 그 두께가 10~250㎜인 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하면, 주조 조직을 갖는 측재의 두께를 특정한 범위로 규정함으로써, 클래드재의 클래드율이 적절히 조정된다.
본원 발명의 제 4 국면의 클래드재의 제조 방법에 의하면, 심재, 및 상기 심재의 한 면 또는 양면에 겹쳐합쳐진 복수의 측재로 이루어지는 클래드재의 제조 방법에 있어서, 심재용 금속을 용해, 주조하여 심재용 주괴를 제조하는 심재 준비 공정과, 상기 심재용 금속과는 성분 조성이 다른 측재용 금속을 용해, 주조하여 측재용 주괴를 제조하는 측재 준비 공정; 상기 측재용 주괴를 더 열간 압연하여 측재용 압연판을 제조하는 측재용 압연판 준비 공정; 상기 심재용 주괴의 한 면 또는 양면에, 상기 측재용 주괴 및 상기 측재용 압연판을 측재로서 소정의 배치로 겹쳐합쳐서 겹침재를 제조하는 겹침 공정; 및 상기 겹침재를 열간 압연하여 클래드재를 제조하는 클래드 열연 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 순서로 클래드재를 제조하면, 복수의 측재용 부재(측재)의 하나로서 측재용 주괴를 사용하기 때문에, 그 측재용 부재의 제조 시에 열간 압연을 행할 필요가 없어진다. 이것에 의해, 복수의 측재용 부재의 제조 시에 열간 압연을 행하는 종래의 클래드재의 제조 방법에 비하여, 열간 압연의 횟수가 감소하여, 작업 공정의 생략화를 도모할 수 있음과 아울러, 표면 상태 및 평탄도를 용이하게 제어할 수 있다. 또한, 심재용 주괴에 측재용 주괴를 겹쳐합치기 때문에, 양자의 표면 상태가 동등하게 되어, 밀착성이 향상된다. 또한, 밀착성이 향상되기 때문에, 클래드 열연 공정에서, 많은 패스 압연이 불필요하게 된다. 또한, 측재용 부재로서 측 재용 압연판을 사용하기 때문에, 종래의 클래드재에 사용되고 있던 측재 및 측재용 제조 설비를 이용할 수 있다.
상기 측재용 주괴 및 상기 측재용 압연판의 두께가 3~200㎜인 것이 바람직하다.
(발명의 효과)
본 발명의 제 1 국면의 클래드재의 제조 방법에 의하면, 클래드재를 제조하기 위한 열간 압연 공정의 횟수를 적게 할 수 있기 때문에, 생산성이 우수함과 아울러, 측재용 부재(측재)의 표면 상태 및 평탄도의 제어가 용이해져, 밀착 불량이 생기기 어려운 클래드재를 제조할 수 있다. 또한, 많은 패스 압연이 불필요하기 때문에 생산성이 우수한 클래드재가 된다.
본 발명의 제 2 국면의 측재 제조 설비에 의하면, 측재를 슬라이스 장치에 의해 슬라이스하여 제조하기 때문에, 종래의 클래드재와 같이 열간 압연에 의해서 측재의 두께를 감소시킬 필요가 없어져, 측재 제조 시의 열간 압연 설비를 사용하지 않고, 작업 공정의 생략화를 도모할 수 있다. 또한, 표면 상태 및 평탄도를 용이하게 제어할 수 있고, 산화 피막 두께가 줄어, 심재와 겹쳐합쳐졌을 때에 밀착 불량이 생기기 어려워, 내식성이 우수한 클래드재를 제조할 수 있다.
본 발명의 제 3 국면의 클래드재용 측재에 의하면, 측재중 적어도 1층이 주조 조직을 갖기 때문에, 심재와 겹쳐합쳐졌을 때에 밀착 불량이 생기기 어려워, 압착성 및 생산성도 우수한 클래드재를 얻을 수 있다. 또한, 종래의 클래드재와 같 이 열간 압연에 의해서 측재를 제조할 필요가 없기 때문에, 종래에 비하여 열간 압연의 횟수가 감소하여, 작업 공정의 생략화를 도모할 수 있음과 아울러, 측재의 표면 상태 및 평탄도의 제어가 용이하고, 산화 피막 두께가 줄어, 밀착 불량이 생기기 어려워, 내식성이 우수한 클래드재를 얻을 수 있다.
본 발명의 제 4 국면의 클래드재의 제조 방법에 의하면, 측재용 부재(측재)중 하나에 측재용 압연판을 사용했기 때문에, 생산성이 우수함과 아울러, 측재용 부재의 표면 상태 및 평탄도의 제어가 용이해져, 밀착 불량이 생기기 어려운 클래드재를 제조할 수 있다. 또한, 제조 비용이 낮은 클래드재를 제조할 수 있다.
도 1(a), (b), (c)는 본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 클래드재의 제조 방법의 흐름을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 클래드재의 제조 방법의 흐름을 나타내는 도면,
도 3(a)~(d)는 본 발명에 따른 클래드재의 구성을 나타내는 단면도,
도 4는 심재 준비 공정 또는 측재 준비 공정의 개략을 나타내는 모식도,
도 5는 심재 준비 공정 또는 측재 준비 공정의 개략을 나타내는 모식도,
도 6은 심재 준비 공정 또는 측재 준비 공정의 개략을 나타내는 모식도,
도 7(a), (b)는 주괴의 슬라이스 방법의 개략을 나타내는 모식도,
도 8(a)는 겹침재의 구성을 나타내는 모식도, (b)는 클래드 열연 공정의 개 략을 나타내는 모식도,
도 9(a), (b)는 본 발명의 제 3 실시 형태에 따른 열교환기용 클래드재의 제조 방법의 흐름을 나타내는 도면,
도 10(a)~(f)는 본 발명의 제 3 실시 형태에 따른 열교환기용 클래드재의 구성을 나타내는 단면도,
도 11은 본 발명에 따른 클래드재의 사시도,
도 12는 본 발명에 따른 측재 제조 설비를 나타내는 모식도,
도 13은 본 발명에 따른 다른 측재 제조 설비를 나타내는 모식도,
도 14는 종래의 클래드재의 제조 방법의 흐름을 나타내는 도면이다.
부호의 설명
S1a : 심재 준비 공정
S1b : 측재 준비 공정
S1c : 측재 압연 공정
S2a, S2b : 겹침 공정
S3 : 클래드 열연 공정
1a, 1b, 1c, 1d : 클래드재
2 : 심재
3, 4 : 측재
17, 25, 34, 35 : 주괴(심재용 주괴, 측재용 주괴)
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
다음에, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 클래드재의 제조 방법에 대해서 구체적으로 설명한다. 또, 참조하는 도면에 있어서, 도 1(a), 도 1(b), 도 1(c), 및 도 2는 클래드재의 제조 방법의 흐름을 나타내는 도면이고, 도 3은 클래드재의 구성을 나타내는 단면도이고, 도 4~도 7은 심재 준비 공정 또는 측재 준비 공정의 개략을 나타내는 모식도이고, 도 8(a)는 겹침재의 구성을 나타내는 모식도이며, 도 8(b)는 클래드 열연 공정의 개략을 나타내는 모식도이다.
본 발명에 따른 클래드재의 제조 방법은, 심재, 및 심재의 한 면 또는 양면에 겹쳐합쳐진 하나 또는 복수의 측재로 이루어지는 클래드재이면 어떠한 것에도 적용하여 이것을 제조할 수 있다. 여기서, 클래드재의 층수는 조금도 한정되지 않고, 도 3(a)에 나타낸 바와 같이, 심재(2)의 한 면에 하나의 측재(3)를 클래드한 2층의 클래드재(1a), 도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 심재(2)의 양면에 측재(3)를 하나씩 클래드한 3층의 클래드재(1b), 도 3(c)에 나타낸 바와 같이, 심재(2)의 한 면에 2개의 측재(3, 3)를 클래드한 3층의 클래드재(1c), 도 3(d)에 나타낸 바와 같이, 심재(2)의 양면에, 측재(3)와 종래의 측재(4)(압연으로 제조한 측재)를 하나씩 클래드한 3층의 클래드재(1d) 등에 적합하게 적용할 수 있다. 그러나, 도시하지 않지만, 측재의 층수를 더 늘린 4층 이상의 클래드재로도 적합하게 적용하는 것이 가능한 것은 말할 필요도 없다.
또한, 본 발명에 있어서의 클래드재에서는, 심재를 구성하는 심재용 금속과, 측재를 구성하는 측재용 금속은 「성분 조성이 다른 금속」을 사용한다. 「성분 조성이 다른 금속」에는, 「성분 조성이 다른 동종의 금속」이나 「성분 조성이 다른 이종의 금속」이 포함된다.
「성분 조성이 다른 동종의 금속」이란, 모재(母材)가 동일한 종류의 금속으로서, 성분 조성이 다른 것을 말한다. 이러한 금속으로서는, 예컨대, 열교환기에 이용하는 클래드재와 같이, 심재용 금속으로서의 3000계의 Al-Mn계 알루미늄 합금에 대하여, 측재용 금속으로서의 4000계의 Al-Si계 알루미늄 합금(측재로서의 납재용), 7000계의 Al-Zn-Mg계 알루미늄 합금(측재로서의 희생재용) 또는 1000계의 순수 알루미늄(측재로서 중간재용)을 포함하여 이루어지는 금속이 이것에 해당한다. 또한, 심재가 Al-0.5Si-0.5Cu-1.1Mn-0.4Mg이고, 측재가 Al-0.5Si-0.5Cu-1.1Mn인 경우나, 심재가 Al-0.5Si-0.5Cu-1.1Mn과 같은 3000계 합금이고, 측재가 Al-0.5Si-0.1Cu-1.1Mn 또는 Al-0.5Si-0.1Cu-1.1Mn-2.5Zn인 경우도, 「성분 조성이 다른 동종의 금속」에 해당한다. 또한, 식품 캔에 이용하는 클래드재와 같이, 심재용 금속으로서의 3000계의 Al-Mn계 알루미늄 합금 또는 5000계의 Al-Mg계 알루미늄 합금에 대하여, 측재용 금속으로서의 1000계의 순수 알루미늄을 포함하여 이루어지는 금속이 이것에 해당한다. 또한, 폴리슁 스킨(polished skin)과 같이, 심재용 금속으로서의 2000계의 Al-Cu계 알루미늄 합금에 대하여, 측재용 금속으로서의 1000계의 순수 알루미늄을 포함하여 이루어지는 금속이 이것에 해당한다.
또한, 「성분 조성이 다른 이종의 금속」이란, 모재가 다른 종류의 금속을 말한다. 이러한 금속으로서는, 예컨대, 알루미늄 합금에 대하여, 구리 합금 또는 철강을 포함하여 이루어지는 금속이 이것에 해당한다.
상기한 금속의 성분 조성의 조정은 이용하는 클래드재의 용도 등에 따라 적절히 정할 수 있다.
이하, 본 발명의 클래드재의 제조 방법의 실시 형태에 대하여 구체적으로 설명한다.
1. 제 1 실시 형태
제 1 실시 형태에 따른 클래드재의 제조 방법은, 심재, 및 심재의 한 면 또는 양면에 겹쳐합쳐진 하나 또는 복수의 측재로 이루어지는 클래드재를 제조하는 방법으로서, 예컨대, 도 3(a)~(c)에 기재된 클래드재(1a, 1b, 1c)를 제조하는 방법이다.
도 1(a), (b), (c)에 나타낸 바와 같이, 제 1 실시 형태에 따른 클래드재의 제조 방법은, 심재 준비 공정 S1a 및 측재 준비 공정 S1b로 이루어지는 클래드재 준비 공정; 겹침 공정 S2a; 및 클래드 열연 공정 S3을 포함하는 것이다. 이하, 각 공정에 대하여 설명한다.
[클래드재 준비 공정]
클래드재 준비 공정은 심재 준비 공정 S1a에서 제조한 심재용 주괴 및 측재 준비 공정 S1b에서 제조한 측재용 주괴를 준비하는 공정이다. 이 클래드재 준비 공정은, 심재용 주괴 및 측재용 주괴 중 어느 쪽을 먼저 제조하여 준비해 두더라도 좋고, 또한, 심재 준비 공정 S1a 및 측재 준비 공정 S1b는 동시에 진행하여 준비하여도 좋다.
(1) 심재 준비 공정 : S1a
심재 준비 공정 S1a는 심재용 금속을 용해, 주조하여 심재용 주괴를 제조한다. 여기서, 심재용 금속은 상기한 성분 조성의 금속이다. 또한, 주조 방법은 이하에 기재하는 반연속 주조법에 의해서 제조하는 것이 바람직하다. 그러나 주조 방법은 반연속 주조법에 한정되지 않고, 예컨대, 심재의 두께가 얇은 클래드재의 제조에 있어서는, 후술하는 얇은 슬래브 주조법, 쌍롤 주조법, 또는 슬래브 슬라이스법을 사용하여도 좋다. 또한, 심재용 주괴의 폭 및 길이는 특별히 한정되는 것이 아니지만, 생산성을 고려하면, 폭 1000~2500㎜, 길이는 3000~10000㎜가 바람직하다.
(반연속 주조법)
반연속 주조법은, 도 4에 나타내는 바와 같은 주조 장치(10)가 사용되고, 바닥부가 개방된 금속제의 수냉 주형(11)에, 위쪽으로부터 금속(여기서는 심재용 금속)의 용탕 M을 주입하여, 수냉 주형(11)의 바닥부로부터 응고한 금속을 연속적으로 취출하여, 소정 두께 T1의 주괴(17)(여기서는 심재용 주괴)를 얻는 것이다. 이 때, 용탕 M은 통(12)으로부터 노즐(13), 플로트(14) 및 유리 스크린(15)을 통해 수냉 주형(11)에 공급된다. 수냉 주형(11)에 공급된 용탕 M은 냉각수 W에 의해 냉각된 수냉 주형(11)의 내벽면에 접하는 것에 의해 응고하여 응고쉘(16)이 된다. 또한, 수냉 주형(11)의 하부로부터 냉각수 W가 직접 응고쉘(16)의 표면에 분사되어, 연속적으로 주괴(17)(심재용 주괴)가 제조된다.
여기서, 심재용 주괴의 두께 T1은 200~700㎜가 바람직하다. 두께 T1이 상기 범위 밖이면, 클래드재의 클래드율이 부적절한 것으로 되기 쉽다. 또한, 적절히 필요에 따라, 후술하는 측재용 주괴와 겹쳐합쳐지기 전에, 연삭기에 의해서, 표면에 형성된 정출물이나 산화물을 제거하기 위한 면삭 처리(도 1(a), (b)에서 면삭이라고 기재함) 및 균질화 열처리(도 1(a), (b)에서 균열이라고 기재함) 중 적어도 하나를 행하더라도 좋다.
면삭 처리를 행하는 것에 의해, 평탄성의 평가에 있어서, 긴 방향 1m당 평탄도를 1㎜ 이하, 바람직하게는 0.5㎜ 이하, 표면 조도가 산술 평균 조도(Ra)로 0.05~1.5㎛, 바람직하게는, 0.1~0.7㎛로 하는 심재를 얻을 수 있다. 평탄도가 상기 범위를 초과하면, 클래드재에 밀착 불량이 발생하기 쉬워진다. 표면 조도가 상기 범위 미만이면, 가공이 어려워지기 쉽다. 표면 조도가 상기 범위를 초과하면, 클래드재에 밀착 불량이 발생하기 쉬워진다. 또한, 균질화 열처리를 행하는 것에 의해, 심재용 주괴의 내부 응력이 제거되어, 심재의 평탄성이 보다 향상된다. 여기서 균질화 열처리의 온도, 시간은 특별히 한정되는 것이 아니지만, 처리 온도는 350~600℃로, 처리 시간은 1~10시간으로 하는 것이 바람직하다.
균질화 열처리의 처리 온도가 350℃ 미만이면, 내부 응력의 제거량이 작고, 주조 중에 편석(偏析)한 용질 원소의 균질화도 불충분해져, 굳이 열처리를 실시한 효과는 작다. 한편, 처리 온도가 600℃를 초과하면, 주괴 표면의 일부가 용해되는 버닝이라고 불리는 현상이 발생하여, 클래드재의 표면 결함의 원인이 되기 쉽다. 또한, 처리 시간이 1시간 미만이면, 내부 응력의 제거 효과가 작고, 또한 균질화도 불충분해지기 쉽다. 또, 처리 시간은 생산성을 고려하면 10시간 이하가 바람직하다.
(2) 측재 준비 공정 : S1b
측재 준비 공정 S1b는 상기 심재용 금속과 성분 조성이 다른 측재용 금속을 용해, 주조하여 하나 또는 복수의 측재용 주괴를 제조한다. 또, 여기서 제조되는 측재용 주괴는, 그대로 측재로서 심재용 주괴의 한 면 또는 양면에 소정의 배치로 겹쳐합쳐지는 경우도 있으며, 이 측재용 주괴를 슬라이스하여 제조된 측재용 주괴를 측재로서 심재용 주괴의 한 면 또는 양면에 소정의 배치로 겹쳐합쳐지는 경우도 있다. 여기서, 측재용 금속은 상기한 성분 조성의 금속이다. 또한, 주조 방법은, 도 5, 도 6에 나타내는 얇은 슬래브 주조법 또는 쌍롤 주조법이, 슬라이스 방법은, 도 7(a), (b)에 나타내는 슬래브 슬라이스법이 바람직하다. 그러나, 주조 방법은 얇은 슬래브 주조법 및 쌍롤 주조법에 한정되지 않고, 예컨대, 반연속 주조법을 사용할 수도 있다. 또한, 측재용 주괴의 폭, 길이는 특별히 한정되는 것이 아니지만, 생산성을 고려하면, 폭 1000~2500㎜, 길이는 3000~10000㎜가 바람직하다. 이하에, 얇은 슬래브 주조법, 쌍롤 주조법 및 슬래브 슬라이스법에 대하여 설명한다.
(얇은 슬래브 주조법)
얇은 슬래브 주조법은, 도 5에 나타내는 바와 같은 주조 장치(20)가 사용되고, 측부가 개방된 금속제의 수냉 주형(21)에, 옆쪽으로부터 금속(여기서는 측재용 금속)의 용탕 M을 주입하여, 수냉 주형(21)의 측부로부터 응고한 금속을 연속적으로 취출해서, 소정 두께 T2의 주괴(25)(여기서는 측재용 주괴)를 얻는 것이다. 이 때, 용탕 M은 통(22)으로부터 내화물(23)을 통해 접합된 수냉 주형(21)에 공급된다. 수냉 주형(21)에 공급된 용탕 M은 냉각수 W에 의해 냉각된 수냉 주형(21)의 내벽면에 접하는 것에 의해 응고하여 응고쉘(26)이 된다. 또한, 수냉 주형(21)의 측부로부터 냉각수 W가 직접 응고쉘(26)의 표면에 분사되어, 연속적으로 주괴(25)(측재용 주괴)가 제조된다. 여기서, 측재용 주괴의 두께 T2는 3~200㎜가 바람직하다. 두께 T2가 상기 범위 밖이면, 클래드재의 클래드율이 부적절한 것으로 되기 쉽다. 또, 도 5에서는, 주조 장치(20)는 주조 방향이 수평인 가로형 주조 장치를 기재했지만, 주조 방향이 수직인 세로형 주조 장치라도 좋다.
(쌍롤 주조법)
쌍롤 주조법은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 회전 주형으로서 서로 마주하는 롤을 사용하는 주조 방법으로서, 한 쌍의 롤(33, 33), 그 한 쌍의 롤(33, 33) 사이에 마련된 사이드 위어(31), 및 롤(33, 33)을 냉각하는 냉각 장치(도시하지 않지만, 롤(33) 내에 마련되어 있는 것이 일반적임)를 구비한 주조 장치(30)가 사용된다. 그리고, 금속(여기서는 측재용 금속)의 용탕 M을 사이드 위어(31)의 측부의 노즐(32)로부터 회전하는 롤(33, 33)의 외주면 사이에 공급하고, 공급 직후부터 롤(33, 33)을 냉각 장치로 냉각함으로써, 용탕 M이 응고하여, 연속적으로 소정 두께 T3의 주괴(34)(여기서는 측재용 주괴)가 제조된다. 여기서, 측재용 주괴의 두께 T3은 3~200㎜가 바람직하다. 두께 T3이 상기 범위 밖이면, 클래드재의 클래드율이 부적절한 것으로 되기 쉽다. 또, 도 6에서는, 주조 장치(30)는 주조 방향이 수평인 가로형 주조 장치를 기재했지만, 주조 방향이 수직인 세로형 주조 장치라도 좋다. 또한, 회전 주형으로서, 롤 대신에 벨트 또는 블록을 사용한 주조 장치라도 좋다.
(슬래브 슬라이스법)
슬래브 슬라이스법은, 측재 준비 공정 S1b의 슬라이스 공정에서, 도 7(a)에 나타낸 바와 같이, 상기한 반연속 주조법 또는 얇은 슬래브 주조법으로 제조한 주괴(17)(25)를, 도시하지 않는 띠톱 절단기 등에 의해서 슬라이스함으로써, 소정 두께 T4의 측재용 주괴(35)가 제조된다. 또, 이 슬라이스하는 것에 의해 제조된 측재용 주괴(35)는 측재가 된다. 여기서, 측재용 주괴(35)의 두께 T4는 3~200㎜가 바람직하다. 두께 T4가 상기 범위 밖이면, 클래드재의 클래드율이 부적절한 것으로 되기 쉽다. 또한, 도 7(b)에 나타낸 바와 같이, 수평으로 설치되어 있는 주괴(17)(25)를 상기 주괴(17)(25)의 설치면(35a)에 대하여 평행하게 슬라이스하는 것이 바람직하다.
여기서, 설치면(35a)이란, 측재용 주괴(17)(25)를 슬라이스 장치의 설치대에 접하는 면인 것이다.
이와 같이 함으로써 슬라이스 시에 생기는 절단 덩어리(슬라이스 덩어리)의 자체 무게 및 형상에 의한 변위(예컨대, 절단 덩어리가 쓰러지고자 하는 힘 등)의 영향이 극소화되어, 슬라이스된 측재의 평탄성이 보다 향상된다.
슬라이스의 방법으로서는, 원형 톱 절단기에 의해 절단할 수도 있고, 또한, 레이저나 수압 등에 의해 절단할 수도 있다.
또한, 도 1(c)에 나타낸 바와 같이, 상기 주조 방법으로 주조된 주괴(17)(25)에, 적절히 필요에 따라, 주괴(17)(25)를 슬라이스하기 전에, 내부 응력의 제거를 위한 균질화 열처리(도 1(c)에서 균열이라고 기재함)를 행하더라도 좋다.
균질화 열처리를 행하는 것에 의해, 주괴(17)(25)의 내부 응력이 제거되어, 슬라이스된 측재의 평탄성이 보다 향상된다. 여기서 균질화 열처리의 온도, 시간은 특별히 한정되는 것이 아니지만, 처리 온도는 350~600℃, 처리 시간은 1~10시간으로 하는 것이 바람직하다.
균질화 열처리의 처리 온도가 350℃ 미만이면, 내부 응력의 제거량이 작고, 주조 중에 편석한 용질 원소의 균질화도 불충분해져, 굳이 열처리를 실시한 효과는 작다. 한편, 처리 온도가 600℃를 초과하면, 주괴 표면의 일부가 용해되는 버닝이라고 불리는 현상이 생겨, 열교환기용 클래드재의 표면 결함의 원인이 되기 쉽다. 또한, 처리 시간이 1시간 미만이면, 내부 응력의 제거 효과가 작고, 또한 균질화도 불충분지기 쉽다. 또, 처리 시간은 생산성을 고려하면 10시간 이하가 바람직하다.
상기 제조 방법으로 제조된 측재용 주괴는, 적절히 필요에 따라, 상기한 심재용 주괴와 겹쳐합치기 전에, 면삭기에 의해서, 표면에 형성된 정출물이나 산화물을 제거하기 위한 면삭 처리(도 1(a), (b), (c)에서 면삭이라고 기재함) 및 균질화 열처리(도 1(a), (b), (c)에서 균열이라고 기재함)중 적어도 하나를 행하더라도 좋다.
이와 같이, 슬라이스나 면삭 처리를 행하는 것에 의해, 평탄성의 평가에 있어서, 긴 방향 1m당 평탄도를 1㎜ 이하, 바람직하게는 0.5㎜ 이하, 표면 조도가 산술 평균 거칠기(Ra)로 0.05~1.5㎛, 바람직하게는, 0.1~1.0㎛로 하는 측재용 주괴를 얻을 수 있다. 평탄도가 상기 범위를 초과하면, 클래드재에 밀착 불량이 발생하기 쉬워진다. 표면 조도가 상기 범위 미만이면, 가공이 곤란해지기 쉽다. 표면 조도가 상기 범위를 초과하면, 클래드재에 밀착 불량이 발생하기 쉬워진다. 또한, 균질화 열처리를 행하는 것에 의해, 측재용 주괴의 내부 응력이 제거되어, 심재의 평탄성이 보다 향상된다. 여기서 균질화 열처리의 온도 및 시간은 특별히 한정되는 것이 아니지만, 처리 온도는 350~600℃, 처리 시간은 1~10시간으로 하는 것이 바람직하다.
균질화 열처리의 처리 온도가 350℃ 미만이면, 내부 응력의 제거량이 작고, 주조 중에 편석한 용질 원소의 균질화도 불충분해져, 굳이 열처리를 실시한 효과는 작다. 한편, 처리 온도가 600℃를 초과하면, 주괴 표면의 일부가 용해되는 버닝이라고 불리는 현상이 생겨, 클래드재의 표면 결함의 원인이 되기 쉽다. 또한, 처리 시간이 1시간 미만이면, 내부 응력의 제거 효과가 작고, 또한 균질화도 불충분해지기 쉽다. 또, 처리 시간은 생산성을 고려하면 10시간 이하가 바람직하다.
표면 평활화 처리법으로서는, 엔드밀 절삭이나 다이아몬드 바이트 절삭 등의 절삭법, 표면을 숫돌 등으로 깎는 연삭법, 버프 연마 등의 연마법 등을 이용할 수 있지만, 이들에 한정되는 것이 아니다.
또한, 이러한 측재(35)를 이용하는 것에 의해, 외면 내식성의 시험으로서 CASS 시험(염수 분무 시험 : JIS Z 2371)을 1500시간, 내면 내식성의 시험으로서 침지 시험(Na+ : 118ppm, Cl- : 58ppm, SO42- : 60ppm, Cu2+ : 1ppm, Fe3+ : 30ppm)을 80℃에서 2000시간 행한 후, 시험 후의 부식 깊이가 60㎛ 이하로 되는 열교환기용 클래드재가 된다.
또, 측재(35)의 적어도 1층이 상기 제조 방법에 의해 제조되고, 다른 층은 종래의 제조 방법에 의해 제조되어 있더라도 좋다.
(3) 겹침 공정 : S2a
겹침 공정 S2a는, 도 8(a)에 나타낸 바와 같이, 전체 공정에서 제조된 심재용 주괴(17)(25, 34, 35)의 한 면 또는 양면(도시하지 않음)에 하나의 측재용 주괴(25, 34, 35)(17), 또는, 복수의 측재용 주괴(도시하지 않음)를 소정의 배치로 겹쳐합쳐지는 겹침재(36)를 제조한다. 여기서, 소정 배치란, 제품으로서의 클래드재, 예컨대, 도 3(a)~(c)에 나타내는 바와 같은 클래드재(1a, 1b, 1c)에서의 심재(2), 측재(3)의 배치에 대응하는 것을 의미한다. 또한, 겹침 방법은 종래 공지된, 예컨대, 심재용 주괴(17)(25, 34, 35) 및 측재용 주괴(25, 34, 35)(17)의 양 단부를 밴드(37)를 거는 방법이 사용된다. 밴드 걸이 방법 이외에 용접 고정하는 등의 방법을 이용하더라도 문제없다.
(4) 클래드 열연 공정 : S3
클래드 열연 공정 S3은, 도 8(b)에 나타낸 바와 같이, 상기 겹침재(36)의 밴드(37)를 절단하고, 겹침재(36)를 열간 압연하여 클래드재(1a)를 제조한다. 여기서, 열간 압연 방법은 종래 공지된 압연법으로 행한다. 그리고 사용하는 압연기는, 도 8(b)에서는 4단식 압연기(40)를 기재했지만, 도시하지 않은 2단 압연기 또는 4단 이상의 압연기를 사용할 수도 있다. 또한, 소정 두께의 클래드재(1a)가 얻어질 때까지, 도 8(b)에서는 1열의 롤 스탠드를 구비한 압연기(40)를 기재했지만, 도시하지 않은 복수열의 롤 스탠드를 구비한 압연기를 사용하여 열간 압연을 반복해 행하더라도 좋다.
이렇게 하여 제조된 클래드재는, 그 후, 필요에 따라 원하는 기계적 특성 등을 부여하기 위해서, 통상적 방법에 의해 냉간 압연 처리, 열처리(소둔 처리), 변형 교정 처리, 시효 경화 처리 등을 행하거나, 소정의 형상으로 가공하고, 또는 소정의 크기로 재단하는 등하거나 하여도 좋다. 일례로서, 냉간 압연 처리를 30~99%의 압하율로 행하거나, 소둔 처리로서 냉간 압연 동안에 행하는 중간 소둔, 최종 냉간 압연 후에 행하는 최종 소둔을 연속 로(爐) 또는 배치 로에서 200~500℃×0~10시간으로 행하는 것을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것이 아니라, 이들 처리에 의해서 얻어지는 효과(기계적 특성)를 얻을 수 있는 한, 그 조건을 적절히 변경할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
2. 제 2 실시 형태
다음에, 본 발명의 클래드재의 제조 방법의 제 2 실시 형태에 대하여 설명한다.
제 2 실시 형태에 따른 클래드재의 제조 방법은, 심재, 및 심재의 한 면 또는 양면에 겹쳐합쳐진 복수의 측재로 이루어지는 클래드재를 제조하는 방법으로서, 예컨대, 도 3(d)에 나타낸 바와 같이, 심재(2)의 한 면에 측재(3)가, 다른 한 면에 측재(4)가 겹쳐합쳐진 클래드재(1d)를 제조하는 방법이다. 그리고, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제 2 실시 형태에 따른 클래드재의 제조 방법은, 심재 준비 공정 S1a, 측재 준비 공정 S1b 및 측재 압연 공정 S1c로 이루어지는 클래드재 준비 공정; 겹침 공정 S2b; 및 클래드 열연 공정 S3을 포함하는 것이다.
여기서, 클래드 후의 클래드재에서의 측재(3)는, 측재 준비 공정 S1b에서 제조된 측재용 주괴로부터 다음 공정(겹침 공정 S2b 및 클래드 열연 공정 S3)을 경유하여 형성되는 것으로, 클래드 후의 클래드재에서의 측재(4)는 측재 압연 공정 S1c에서 제조된 측재용 압연판으로부터 다음 공정을 경유하여 형성되는 것이다. 또, 심재 준비 공정 S1a, 측재 준비 공정 S1b 및 클래드 열연 공정 S3은 상기 제 1 실시 형태와 동일하기 때문에, 설명을 생략하고, 측재 압연 공정 S1c 및 겹침 공정 S2b에 대하여 이하에 설명한다.
[준비 공정]
준비 공정은, 심재 준비 공정 S1a에서 제조한 심재용 주괴, 측재 준비 공정 S1b에서 제조한 측재용 주괴 및 측재 압연 공정 S1c에서 제조한 측재용 압연판을 준비하는 공정이다. 이 준비 공정은 심재용 주괴, 측재용 주괴 및 측재용 압연판 중 어느 것을 먼저 제조하여 준비해 두더라도 좋고, 또한, 심재 준비 공정 S1a, 측재 준비 공정 S1b 및 측재 압연 공정 S1c은 이들중 2개 또는 3개를 동시에 진행하여 준비하여도 좋다.
(측재 압연 공정 : S1c)
측재 압연 공정은 심재용 금속과 성분 조성이 다른 측재용 금속을 용해, 주조하여 측재용 주괴를 제조하고, 또 열간 압연하여 하나 또는 복수의 측재용 압연판을 제조한다. 여기서, 측재용 금속은 상기한 성분 조성의 금속이다. 또한, 주조 방법은 상기한 반연속 주조법, 얇은 슬래브 주조법이 바람직하다. 또한, 측재용 주괴에 면삭 처리 및 균질화 열처리중 적어도 하나를 행하더라도 좋다(도 2에서 면삭, 균열이라고 기재함). 또, 열간 압연 방법은, 상기한 클래드 열연 공정과 동일하게, 종래 공지된 압연 방법으로 실시한다. 사용하는 압연기도 동일하다. 그리고, 측재용 압연판의 두께는 3~200㎜이 바람직하고, 두께가 상기 범위 밖이면, 클래드재의 클래드율이 부적절한 것으로 되기 쉽다.
(겹침 공정 : S2b)
겹침 공정 S2b는, 도시하지 않지만, 전 공정에서 제조된 심재용 주괴의 한 면 또는 양면에, 전 공정에서 제조된 하나 또는 복수의 측재용 주괴 및 측재용 압연판을 측재로서 소정의 배치로 겹쳐합쳐서 겹침재를 제조한다. 여기서, 소정 배치란, 제품으로서의 클래드재, 예컨대, 도 3(d)에 나타내는 바와 같은 클래드재(1d)에서의 심재(2), 측재(3), 측재(4)의 배치에 대응하는 것을 의미한다. 또, 심재(2)의 한 면에 측재(3) 및 측재(4)를 겹쳐합쳐진 배치라도 좋다. 또한, 겹침 방법은 종래 공지된, 예컨대, 심재용 주괴, 측재용 주괴 및 측재용 압연판의 양 단부를 밴드 걸이하는 방법 또는 용접 고정하는 방법이 사용된다.
또, 겹쳐합쳐졌을 때의 각 간극은 최대 10㎜ 이내, 바람직하게는 5㎜ 이내로 하는 것이 바람직하다.
이렇게 하여 제조된 클래드재는, 제 1 실시 형태와 마찬가지로, 그 후, 필요에 따라 원하는 기계적 특성 등을 부여하기 위해서, 통상적 방법에 의해 냉간 압연 처리, 열처리(소둔 처리), 변형 교정 처리, 시효 경화 처리 등을 행하거나, 소정의 형상으로 가공하고, 또는 소정의 크기로 재단하는 등하거나 하여도 좋다.
3. 제 3 실시 형태
다음에, 본 발명의 클래드재의 제조 방법의 제 3 실시 형태에 대하여 설명한다. 또, 참조하는 도면에 있어서, 도 9(a) 및 도 9(b)는 열교환기용 클래드재의 제조 방법의 흐름을 나타내는 도면이고, 도 10은 열교환기용 클래드재의 구성을 나타내는 단면도이다.
본 발명에 따른 열교환기용 클래드재의 제조 방법은, 도 9에 나타낸 바와 같이, 심재를 준비하는 준비 공정인 심재 제조 공정 S1a 및 심재에 겹쳐지는 측재를 준비하는 준비 공정인 측재 제조 공정 S1b에 의해, 심재 및 측재가 제조된다. 그 후, 겹침 공정 S2에 의해, 이 심재 및 측재를 소정의 배치로 겹쳐합쳐지는 겹침재로 하고, 균질화 열처리 공정 S2-1에 의해 이 겹침재에 균질화 열처리를 행한다. 그리고, 균질화 열처리 공정 S2-1 후에 열간 압연 공정 S3에 의해 열간 압연을 행하고, 열간 압연 공정 S3 후에 냉간 압연 공정 S4에 의해 냉간 압연을 행하는 것으로 하였다.
또, 측재 및 심재 중 어느 쪽을 먼저 제조하여 준비해 두더라도 좋고, 또한, 심재 제조 공정 S1a 및 측재 제조 공정 S1b가 동시에 진행하여 준비하여도 좋다.
클래드재가 열교환기용 클래드재인 경우에는, 측재의 각 층은 그 기능에 따라 납재(7), 희생재(8), 및 중간재(9)로 구별된다. 우선, 열교환기용 클래드재의 대표적인 구성에 대하여 이하에 설명한다.
측재는 심재와 그 한 면 또는 양면에 겹쳐합쳐진 1층 이상의 측재로 이루어지는 열교환기용 클래드재에 사용되는 것으로, 열교환기용 클래드재의 측재의 층수는 조금도 한정되지 않는다. 예컨대, 도 10(a)에 나타낸 바와 같이, 심재(6)의 한 면에 하나의 납재(7)를 클래드한 2층의 열교환기용 클래드재(5a), 도 10(b)에 나타낸 바와 같이, 심재(6)의 양면에 납재(7)를 하나씩 클래드한 3층의 열교환기용 클래드재(5b), 도 10(c)에 나타낸 바와 같이, 심재(6)의 한 면에 납재(7)와, 심재(6)의 다른 면에 희생재(8)를 하나씩 클래드한 3층의 열교환기용 클래드재(5c), 도 10(d)에 나타낸 바와 같이, 심재(6)의 한 면에 중간재(9), 납재(7)를 클래드한 3층의 열교환기용 클래드재(5d), 도 10(e)에 나타낸 바와 같이, 심재(6)의 한 면에 중간재(9), 납재(7)와, 심재(9)의 다른 면에 희생재(8)를 클래드한 4층의 열교환기용 클래드재(5e), 도 10(f)에 나타낸 바와 같이, 심재(6)의 양면에 중간재(9), 납재(7)를 클래드한 5층의 열교환기용 클래드재(5f) 등을 들 수 있다.
그러나, 도시하지 않지만, 측재(납재, 희생재, 중간재)의 층수를 더욱 늘린 6층 이상의 열교환기용 클래드재에도 적합하게 적용하는 것이 가능한 것은 말할 필요도 없다.
본 발명에 따른 측재의 각 층은 심재와는 성분 조성이 다른 측재용 금속으로 이루어진다. 그리고, 측재용 금속으로서는, 예컨대, 알루미늄 합금, 구리 합금, 강철 합금 등이 있다. 상기 측재는 JIS 규격의 1000계, 또는 JIS 규격 외의 각종 알루미늄 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 측재에 적용할 수 있는 JIS 규격 외의 알루미늄 합금으로서는, AL-Mn계, AL-Mn-Cu계, AL-Mn-Si계, AL-Mn-Cu-Si계, AL-Mn-Mg계, AL-Mn-Mg-Cu계, AL-Mn-Mg-Si계, AL-Mn-Mg-Cu-Si계, Al-Zn계, AL-Mg-Zn계, AL-Si-Zn계, Al-Si-Mn-Zn계, Al-Si-Mg-Zn계, Al-Si-Mn-Mg-Zn계, Al-Mn-Zn계, Al-Mn-Si-Zn계, Al-3~10Si 합금, Al-3~10Si-Zn 합금 등을 들 수 있다. 이러한 알루미늄 합금은 Sc : 0.05~0.3%, Zr : 0.05~0.3%, Ti : 0.05~0.3%, 또는 Sr : 0.001~0.1을 더 함유하여도 좋다.
또, 납재(7) 및 희생재(8)를 사용하는 경우는, 그 납재(7) 및 희생재(8)가 각 면에서 최표면측에 위치하도록 배치된다.
[측재 제조 공정]
측재의 제조 공정 S1b는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 열교환기용 클래드재에 사용되는 심재의 한 면 또는 양면에 겹쳐합쳐진 1층 이상의 측재를 제조한다.
이 측재 제조 공정 S1b는, 우선, 심재와는 성분 조성이 다른 측재용 금속을 용해하는 용해 공정과, 이 용해 공정에서 용해된 측재용 금속을 주조하여 측재용 주괴로 하는 주조 공정과, 이 측재용 주괴를 소정 두께로 슬라이스하여, 측재중 적어도 1층으로 하는 슬라이스 공정을 구비하는 것이다.
또, 필요에 따라, 주조 공정 후에, 후술하는 균질화 열처리를 행하더라도 좋고, 또한, 슬라이스 공정 후에, 후술하는 표면 평활화 처리(도 9의 면삭)를 행하더라도 좋다.
(용해 공정)
용해 공정에서는, 심재와는 성분 조성이 다른 측재용 금속을 용해한다.
측재용 금속으로서, 열교환기용 클래드재(5a~5f)가 납재(7)를 구비할 때에, 납재용으로서 4000계의 Al-Si계 알루미늄 합금을 이용할 수 있다. 여기서, Al-Si계 합금이란, Si 외에, Zn을 함유한 합금도 포함하는 것이다. Al-Si계 합금으로서는, 예컨대, Al-7~13질량% Si계 합금, 또는 Al-7~13질량% Si-2~7질량% Zn계 합금 등을 이용할 수 있지만, 이들에 한정되는 것이 아니라, 납재로서 사용되는 합금이면, 모두 적용할 수 있다.
측재용 금속으로서, 열교환기용 클래드재(5c, 5e)가 희생재(8)를 구비할 때에, 희생재용으로서 3000계의 Al-Mn계 알루미늄 합금 또는 7000계의 Al-Zn-Mg계 알루미늄 합금을 이용할 수 있고, 또한, Al-Zn계 합금을 이용할 수 있다. 여기서, Al-Zn계 합금이란, Zn 외에, Mn, Si를 함유한 합금도 포함하는 것이다. Al-Zn계 합금으로서는, 예컨대, Al-1~7질량% Zn계 합금, Al-0.5~1.2질량% Mn-0.5~1.2질량% Si-2~6질량% Zn계 합금, Al-0.8~1.2질량% Si-2~6질량% Zn계 합금을 이용할 수 있지만, 이들에 한정되는 것이 아니라, 희생재로서 사용되는 합금이면, 모두 적용할 수 있다.
측재용 금속으로서, 열교환기용 클래드재(5d~5f)가 중간재(9)를 구비할 때에, 중간재용으로서, 1000계의 순수 알루미늄 또는 7000계의 Al-Zn-Mg계 알루미늄 합금 등을 이용할 수 있고, 또한, Al-Mn계 합금을 이용할 수 있다. 여기서, Al-Mn계 합금이란, Mn 외에, Cu, Si, Ti를 함유한 합금도 포함하는 것이다. Al-Mn계 합금으로서는, 예컨대, Al-0.5~1.2질량% Mn-0.5~1.2질량% Cu-0.5~1.2질량% Si계 합금, Al-0.5~1.2질량% Mn-0.5~1.2질량% Cu-0.5~1.2질량% Si-0.05~0.3질량% Ti계 합금을 이용할 수 있지만, 이들에 한정되는 것이 아니라, 중간재로서 사용되는 합금이면, 모두 적용할 수 있다.
상기한 금속의 성분 조성의 조정은 이용하는 열교환기용 클래드재의 용도 등에 따라 적절히 정할 수 있다.
또, 중간재(9)는, 예컨대, 클래드재의 납땜 시에, 납재(7)의 심재(6)로의 침식을 방지하기 위해서 마련되는 것이다.
(주조 공정)
주조 공정은 상기 제 1 실시 형태에 기재한 바와 같기 때문에, 여기서는 생략한다.
(슬라이스 공정)
슬라이스 공정은 상기 제 1 실시 형태에 기재한 바와 같기 때문에, 여기서는 생략한다.
[심재 제조 공정]
도 9에 나타낸 바와 같이, 심재 제조 공정 S1a는 심재용 금속을 용해하는 용해 공정 및 용해 공정에서 용해된 심재용 금속을 주조하여 심재용 주괴를 제조하는 주조 공정을 포함하는 것으로 하였다.
또, 필요에 따라, 표면 평활화 처리(도 1의 면삭) 및 균질화 열처리중 적어도 하나를 행하더라도 좋다.
각 공정은 상기 제 1 실시 형태에 기재한 바와 같기 때문에, 여기서는 생략한다.
[겹침 공정]
겹침 공정 S2는 상기 제 1 실시 형태에 기재한 바와 같기 때문에, 여기서는 생략한다.
[균질화 열처리 공정]
겹침 공정 S2에서 제조한 겹침재(36)는, 내부 조직을 균일화하기 위해서, 및, 열간 압연을 행하기 쉽도록 부드럽게 하기 위해서 균질화 열처리를 실시한다(S2-1).
[열간 압연 공정]
열간 압연 공정 S3은 상기 제 1 실시 형태에 기재한 바와 같기 때문에, 여서는 생략한다.
[냉간 압연 공정]
냉간 압연 공정 S4는 상기 제 1 실시 형태에 기재한 바와 같이 때문에, 여기서는 생략한다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 클래드재의 제조 방법에 의하면, 측재의 표면 상태 및 평탄도를 용이하게 제어할 수 있기 때문에, 평탄성, 평활성을 향상시킬 수 있어, 산화 피막 두께를 더욱 줄일 수 있다.
또한, 밀착성 및 압착성이 향상되기 때문에, 압착 패스 수를 줄일 수 있어, 수율 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 심재나 각 측재 사이에 간극이 형성되기 어려워, 내식성을 향상시킬 수 있다.
4. 제 4 실시 형태
제 4 실시 형태에 따른 클래드재의 제조 방법은, 측재중 적어도 1층이 주조 조직을 갖는 이외에는, 상기 제 2 실시 형태의 클래드재의 제조 방법과 동일하여, 설명을 생략한다.
본 발명에 따른 측재의 각 층은 심재와는 성분 조성이 다른 측재용 금속으로 이루어진다. 그리고, 측재용 금속으로서는, 예컨대, 알루미늄 합금, 구리 합금, 강철 합금 등이 있고, 바람직하게는 JIS 규정의 1000계, 3000계, 4000계 또는 7000계의 알루미늄 합금이 있다.
본 발명에 따른 1층 이상의 측재는, 도 11에 나타낸 바와 같이, 클래드재의 제조에 있어서, 심재(26)가 주조 조직을 갖고, 그 한 면(도시하지 않음) 또는 양면에 측재(35)를 겹쳐합칠 때에, 측재(35)의 적어도 1층(측재(35a))이 주조 조직을 가져야 한다. 또, 심재(26)는 도 4에 나타낸 심재용 주괴(17)를 소정 길이로 절단한 것이다. 그리고, 측재(35)의 적어도 1층(측재(35a))이 주조 조직을 가짐으로써, 심재(26)와 측재(35a)와의 밀착성이 향상된다. 그 때문에, 양자의 열연 공정(도 8(b) 참조)에서, 압착성이 향상되어, 압착 패수 수가 줄기 때문에, 수율 및 생산성이 향상된다. 또한, 내식성이 우수한 클래드재가 얻어진다. 또, 도 11에서는 심재(26)의 양면에 1층의 측재(35)를 겹쳐합치게 하는 예를 기재했지만, 심재(26)의 한 면 또는 양면에 복수층의 측재(35)를 겹쳐합치게 하는 경우에는, 주조 조직을 갖는 층(측재)은 심재(26)에 인접하는 층이더라도, 측재(35)에 인접하는 층이더라도 좋다. 그러나 심재(26)와 측재(35)의 밀착성 및 압착성을 고려하면, 심재(26)에 인접하는 층이 주조 조직을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 측재(35)에 있어서, 주조 조직을 갖는 층(측재(35a)) 이외의 층(측재(35b))은 심재(26)와 측재(35)의 밀착성, 및 측재(35)의 각 층간의 밀착성(도시하지 않음)을 향상시키기 위해서, 주조 조직을 갖는 층으로 구성되어 있는 것이 바람직하지만, 종래의 클래드재의 측재로서 사용되고 있는 열간 압연으로 제작된 압연 조직을 갖는 것으로 구성하여도 좋다. 또한, 주조 조직을 갖는 층(측재(35a))의 두께(도 7의 T4)는 10~250㎜인 것이 바람직하다. 두께가 상기 범위 밖이면, 클래드재의 클래드율이 부적절한 것으로 되기 쉽다.
본 발명에 따른 측재(35)는 주조 조직을 갖는 층(측재(35a))을 갖고, 또한, 그 표면 조도가 산술 평균 거칠기(Ra)로 0.05~1.0㎛, 바람직하게는 0.1~0.7㎛인 것이 바람직하다. 표면 조도가 상기 범위 미만이면 가공이 곤란해지기 쉽고, 표면 조도가 상기 범위를 초과하면, 심재(26)와 측재(35a)와의 사이에 미세한 간극이 형성되기 때문에, 압착성 및 밀착성이 나빠져, 클래드재에 밀착 불량이 발생하기 쉬워진다. 또한, 주조 조직을 갖는 층(측재(35a))은 긴 방향 1m당 평탄도가 1㎜ 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.5㎜ 이하가 최적이다. 평탄도가 상기 범위를 초과하면, 심재(26)나 각 측재(35)(도시하지 않음) 사이에 미세한 간극이 형성되기 때문에, 압착성 및 밀착성이 나빠져, 클래드재에 밀착 불량이 발생하기 쉬워진다.
또한, 이러한 측재(35)를 이용하는 것에 의해, 외면 내식성의 시험으로서 CASS 시험(염수 분무 시험 : JIS Z 2371)을 1500시간, 내면 내식성의 시험으로서 침지 시험(Na+ : 118ppm, Cl- : 58ppm, SO42- : 60ppm, Cu2+ : 1ppm, Fe3+ : 30ppm)을 80℃에서 2000시간 행한 경우에, 시험 후의 부식 깊이가 60㎛ 이하로 되는 클래드재를 제조하는 것이 가능해진다.
또, 도 11에 나타내는, 주조 조직을 갖는 층(측재(35a) 이외의 층(측재(35b))도 상기 제조 방법에 의해 제조되는 것이 바람직하지만, 종래의 용해, 주조, 면삭(균열), 열간 압연에 의해서 제조하는 방법으로 제조되고 있더라도 좋다. 또한, 측재(35a, 35b)는 슬래브 슬라이스법 대신에, 얇은 슬래브 주조법 또는 쌍롤 주조법에 의해서 소정의 두께로 제조할 수도 있다.
5. 측재의 제조 설비의 실시 형태
다음에, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 측재 제조 설비에 대하여 구체적으로 설명한다. 또, 참조하는 도면에 있어서, 도 12는 측재 제조 설비(50)를 나타내는 모식도, 도 13은 다른 측재 제조 설비(50)를 나타내는 모식도이다.
5.1. 측재 제조 설비
도 12에 나타낸 바와 같이, 측재 제조 설비(50a)는 심재(2)와 그 한 면 또는 양면에 겹쳐합쳐진 1층 이상의 측재(3)로 이루어지는 클래드재에 사용되는 측재(3)를 제조하는 설비이다. 이 측재 제조 설비(50a)는 심재(2)와는 성분 조성이 다른 측재용 금속을 용해하는 것에 의해 측재(3)를 주조하는 주조 장치(51a); 측재용 주괴(3')를 절단하는 주괴 절단 장치(52); 및 측재용 주괴(3')를 각 장치 사이에서 반송하는 반송 장치(53)를 구비한 구성으로 하였다.
여기서, 주괴 절단 장치(52)는, 측재용 주괴(3')를 소정 두께로 슬라이스하는 슬라이스 장치(52a)이더라도 좋고, 또한, 이 슬라이스 장치(52a)와 측재용 주괴(3')의 선단 및 후단을 절단하는 것에 의해 소정 길이로 하는 절단 장치(52b)를 갖는 것이더라도 좋다.
또한, 필요에 따라, 주조 장치(51a)에서 주조된 측재용 주괴(3')를 균질화 열처리하는 균질화 열처리 장치(54)를 구비하여도 좋다.
다음에 각 장치에 대하여 설명한다.
[주조 장치]
주조 장치(51a)는, 예컨대, 반연속 주조 장치이며, 심재(2)와는 성분 조성이 다른 측재용 금속의 용탕을 위쪽으로부터 주입하여, 수냉 주형의 바닥부로부터 응고한 금속을 연속적으로 취출해서, 소정 두께의 측재용 주괴(3')를 얻는 것이다.
[균질화 열처리 장치]
균질화 열처리 장치(54)는, 내부 응력의 제거, 내부 조직의 균질화 등을 위해, 필요에 따라 측재용 주괴(3')에 균질화 열처리를 실시하는 것이다.
균질화 열처리를 행하는 것에 의해, 측재용 주괴(3')의 내부 응력이 제거되어, 슬라이스된 측재(3)의 평탄성이 보다 향상된다.
[주괴 절단 장치]
주괴 절단 장치(52)는, 주조 장치(51a)에 의해 주조된 측재용 주괴(3')를 절단하는 것으로서, 슬라이스 장치(52b)이더라도 좋고, 또한, 슬라이스 장치(52b)와 절단 장치(52a)를 갖는 것이더라도 좋다.
(절단 장치)
절단 장치(52a)는, 주조 장치(51a)에 의해 주조된 측재용 주괴(3')의 선단 및 후단을 띠톱에 의해 두께 방향으로 절단하여, 측재용 주괴(3')를 소정 길이로 하는 것이다.
이와 같이 하면, 측재용 주괴(3')의 선단 및 후단에 생긴 오목부나 볼록부를 제거하여, 측재용 주괴(3')의 선단 및 후단의 면을 평활하게 할 수 있다.
절단에는, 띠톱 외에, 원형 톱, 수압, 레이저 등을 이용할 수 있지만, 이들에 한정되는 것이 아니다.
또, 측재용 주괴의 측면은 후술하는 심재(2)와 측재(3)의 겹침재의 압연 시에 절단한다.
(슬라이스 장치)
슬라이스 장치(52b)는, 주조 장치(51a)에 의해 주조된 측재용 주괴(3')를, 예컨대, 띠톱에 의해 소정 두께로 슬라이스하는 것으로서, 띠톱으로는, 회전시켜 절단하는 엔드리스 형상의 띠톱을 포함한다.
슬라이스는 띠톱의 날을 측재용 주괴(3')의 선단 또는 후단의 한쪽의 면에 맞추고, 이 날이 회전하는 것에 의해 측재용 주괴(3')를 띠톱으로 절단하면서, 슬라이스 장치(52b)가 측재용 주괴(3')의 선단 또는 후단의 다른 쪽의 면측으로 이동하는 것에 의해 실시된다.
이 조작을 반복하는 것에 의해, 측재용 주괴(3')가 소정 두께로 슬라이스되어, 복수의 측재(3)가 제조된다.
또, 슬라이스 장치(52b)를 고정하고, 측재용 주괴(3')를 이동시키는 것에 의해 측재용 주괴(3')를 소정 두께로 슬라이스할 수도 있다.
또한, 측재용 주괴(3')를 수평으로 설치하고 있는 상기 측재용 주괴(3')의 설치면에 대하여 평행하게 슬라이스하는 것이 바람직하다.
여기서, 설치면이란, 측재용 주괴(3')의 슬라이스 장치의 설치대에 접하는 면인 것이다.
이와 같이 함으로써 슬라이스 시에 생기는 절단 덩어리(슬라이스 덩어리)의 자체 무게, 형상에 의한 변위(예컨대, 절단 덩어리가 쓰러지고자 하는 힘 등)의 영향이 극소화되어, 슬라이스된 측재(13)의 평탄성이 보다 향상된다.
슬라이스된 측재(3)의 두께는 10~250㎜의 범위인 것이 바람직하다. 슬라이스된 측재(3)의 두께가 상기 범위 밖이면, 클래드재의 클래드율이 부적절한 것으로 되기 쉽다.
여기서, 띠톱의 날은 1단뿐만 아니라, 2단 이상의 다단으로 형성할 수도 있다.
띠톱의 날을 다단으로 형성하는 것에 의해, 측재용 주괴(3')의 슬라이스 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.
슬라이스 장치(52b)에 사용되는 띠톱은 일반적인 띠톱이라도 좋고, 또한, 슬라이스로는, 띠톱 외에, 원형 톱, 수압, 레이저 등을 이용할 수 있지만, 이들에 한정되는 것이 아니다.
또한, 측재용 주괴(3')의 절단은 절단 장치(52a)에 의한 측재용 주괴(3')의 선단 및 후단의 절단과, 슬라이스 장치(52b)에 의한 측재용 주괴(3')의 슬라이스 중 어느 쪽을 먼저 행하여도 좋다.
또한, 여기서는, 상기한 절단 장치(52a)와 슬라이스 장치(52b)를 별도의 장치로서 구성했지만, 측재용 주괴(3')의 선단 및 후단의 절단과, 측재용 주괴(3')의 슬라이스를 하나의 장치로 하는 구성으로 하여도 좋다.
[반송 장치]
반송 장치(53)는, 측재용 주괴(3')를 상기 주조 장치(51a), 절단 장치(52a) 및 슬라이스 장치(52b) 사이에서 반송하는 것이지만, 그 외의 장치 사이에서도 반송 장치(53)에 의해 측재용 주괴(3') 또는 측재(3)를 반송할 수도 있다.
반송 장치(53)로서는, 벨트 컨베이어나 롤러 등을 구비하는 것을 사용할 수 있지만, 이들에 한정되는 것이 아니라, 예컨대, 측재용 주괴(3') 또는 측재(3)를 와이어, 체인, 진공 등에 의해 매달아 반송하는 것이어도 좋다.
5.2. 다른 측재 제조 설비
다음에 측재의 제조 설비의 변형예에 대하여 설명한다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 측재 제조 설비(50c)는 심재(2)와 그 한 면 또는 양면에 겹쳐합쳐진 1층 이상의 측재(3)로 이루어지는 클래드재에 사용되는 측재(3)를 제조하는 설비이다. 이 측재 제조 설비(50c)는 심재(2)와는 성분 조성이 다른 측재용 금속을 용해하는 것에 의해 측재(3)를 주조하는 주조 장치(51a); 측재용 주괴(3')를 절단하는 주괴 절단 장치(52); 주괴 절단 장치(52)로 절단된 소정 두께의 측재(3)를 표면 평활화 처리하는 표면 평활화 처리 장치(55); 및 측재용 주괴(3') 또는 측재(3)를 각 장치 사이에서 반송하는 반송 장치(53)를 구비한 구성으로 하였다.
여기서, 주괴 절단 장치(52)는 측재용 주괴(3')를 소정 두께로 슬라이스하는 슬라이스 장치(52b)이더라도 좋고, 또한, 이 슬라이스 장치(52b)와 측재용 주괴(3')의 선단 및 후단을 절단하는 것에 의해 소정 길이로 하는 절단 장치(52a)를 갖는 것이더라도 좋다.
또한, 필요에 따라, 주조 장치(51a)로 주조된 측재용 주괴(3')를 균질화 열처리하는 균질화 열처리 장치(54)를 구비하더라도 좋다.
다음에 각 장치에 대하여 설명한다.
주조 장치(51a), 균질화 열처리 장치(54), 절단 장치(52a) 및 슬라이스 장치(52b)에 관해서는 상기와 동일하기 때문에, 여기서는 생략한다.
[반송 장치]
반송 장치(53)는 측재용 주괴(3') 또는 측재(3)를 상기 주조 장치(51a), 절단 장치(52a), 슬라이스 장치(52b) 및 표면 평활화 처리 장치(55) 사이에서 반송하는 것이지만, 그 외의 장치 사이에서도 반송 장치(53)에 의해 측재용 주괴(3') 또는 측재(3)를 반송할 수도 있다.
반송 장치(53)로서는, 벨트 컨베이어나 롤러 등을 구비하는 것을 사용할 수 있지만, 이들에 한정되는 것이 아니라, 예컨대, 측재용 주괴(3') 또는 측재(3)를 와이어, 체인, 진공 등에 의해 매달아 반송하는 것이어도 좋다.
측재(3)의 반송은 측재용 주괴(3')를 띠톱에 의해 소정 두께로 슬라이스한 후, 슬라이스한 측재(3)를 진공에 의해 매달아, 표면 평활화 처리용의 정반(定盤)으로 반송하는 것에 의해 행해진다.
표면 평활화 처리용의 정반으로의 반송은 측재(3)가 반송 장치(53) 상을 이동하는 것에 의해 행하더라도 좋다.
[표면 평활화 처리 장치]
표면 평활화 처리 장치(55)는 슬라이스 장치(52b)에 의해 슬라이스한 측재(3)의 표면을 평활화 처리하는 것이다.
상기 반송 장치(53)에 의해 반송된 측재(3)는 표면 평활화 처리 장치(55)에 의해 표면을 평활화 처리한다. 또한, 측재(3)를 반전기에 의해 반전하여, 이면을 평활화 처리할 수도 있다.
표면 평활화 처리의 방법으로서는, 엔드밀 절삭이나 다이아몬드 바이트 절삭 등의 절삭법, 표면을 숫돌 등으로 깎는 연삭법, 버프 연마 등의 연마법 등을 이용할 수 있지만, 이들에 한정되는 것이 아니다.
또한, 표면 평활화 처리의 방법으로서, 절삭을 행한 후에 연마를 행하는 등, 복수의 방법을 병용하여 이용하여도 좋다.
또, 측재(3)의 적어도 1층이 상기 측재 제조 설비(50a 또는 50c)에 의해 제조되고, 다른 층은 종래의 제조 설비에 의해 제조되어도 좋다.
다음에, 상기 측재 제조 설비(50a 또는 50c)를 이용한 클래드재의 제조 설비(50)에 대하여 설명한다.
클래드재의 제조 설비(50)는 상기 측재 제조 설비(50a 또는 50c); 측재(3)와는 성분 조성이 다른 심재용 금속을 용해하여 주조하는 주조 장치(51b) 및 주조 장치(51b)에 의해 주조된 심재용 주괴(3')를 길이 방향으로 절단하여 소정 길이로 하는 절단 장치(52b)로 이루어지는 심재(2)의 제조 설비(50b); 이 측재(3)와 심재(2)를 겹쳐합쳐서 겹침재로 하는 겹침 장치(도시 생략); 및 이 겹침재를 압연하는 압연 장치(도시 생략)를 구비한 구성으로 하였다.
[측재 제조 설비]
측재 제조 설비(50a, 50c)에 관해서는, 상기한 바와 같기 때문에, 여기서는 생략한다.
[심재 제조 설비]
(주조 장치)
주조 장치(51b)는, 예컨대, 반연속 주조에 의해서 위쪽으로부터 용해 공정에서 용해된 측재(3)와는 성분 조성이 다른 심재용 금속의 용탕을 주입하여, 수냉 주형의 바닥부로부터 응고한 금속을 연속적으로 취출하여, 소정 두께의 심재용 주괴(2')를 얻는 것이다.
(절단 장치)
절단 장치(52b)는 주조 장치(51b)에 의해 주조된 심재용 주괴(2')를 원형 톱에 의해 소정의 크기로 절단하는 것이다.
절단에는, 원형 톱 외에, 띠톱, 수압, 레이저 등을 이용할 수 있지만, 이들에 한정되는 것이 아니다.
[겹침 장치]
겹침 장치는, 맞춤 작업에 의해 상기 공정에서 제조된 심재(2)의 한 면 또는 양면에 하나의 측재(3), 또는, 복수의 측재(3)를 소정의 배치로 겹쳐합쳐서 겹침재로 한다. 겹침 방법은 종래 공지된, 예컨대, 심재(2) 및 측재(3)의 양 단부를 밴드 걸이하는 방법이 사용된다. 밴드 걸이 방법 이외에 용접 고정하는 등의 방법을 이용하더라도 문제없다.
또, 이렇게 하여 제조한 겹침재는, 필요에 따라, 내부 응력의 제거, 내부 조직의 균일화 및 열간 압연을 행하기 쉽게 하기 때문에, 균질화 열처리 장치(2)를 이용하는 것에 의해 균질화 열처리를 실시하더라도 좋다.
[압연 장치(압연기)]
(열간 압연)
열간 압연은 상기 겹침재를 고정하기 위한 밴드를 절단하여, 겹침재를 열간 압연해서 클래드재를 제조한다. 여기서, 열간 압연 방법은 종래 공지된 압연법으로 행한다. 그리고 사용하는 압연기는 4단식 압연기 외에, 2단 압연기 또는 4단 이상의 압연기를 사용할 수도 있다. 또한, 소정 두께의 클래드재가 얻어질 때까지, 1열의 롤 스탠드를 구비한 압연기 외에, 복수 열의 롤 스탠드를 구비한 압연기를 사용하여, 열간 압연을 반복 행하더라도 좋다.
(냉간 압연)
이렇게 하여 제조된 클래드재는, 그 후, 필요에 따라 냉간 압연 처리를 행한다. 냉간 압연 처리로서는, 일례로서, 30~99%의 압하율로 행할 수 있다.
또한, 필요에 따라 원하는 기계적 특성 등을 부여하기 위해서, 통상적 방법에 의해 열처리(소둔 처리), 변형 교정 처리, 시효 경화 처리 등을 행하거나, 소정의 형상으로 가공하고, 또는 소정의 크기로 재단 등하거나 하여도 좋다. 일례로서, 소둔 처리로서, 냉간 압연 전에 행하는 황(荒) 소둔, 냉간 압연 동안에 행하는 중간 소둔, 최종 냉간 압연 후에 행하는 최종 소둔을 연속로 또는 배치로에서 200~500℃×0~10시간으로 행하거나 하는 것을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것이 아니라, 이들 처리에 의해서 얻어지는 효과(기계적 특성)를 얻을 수 있는 한, 그 조건을 적절히 변경할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 측재 제조 설비에 의하면, 종래의 클래드재와 같이 열간 압연에 의해서 측재의 두께를 감소시킬 필요가 없어져, 측재 제조 시에 열간 압연 설비를 사용하지 않아, 작업 공정의 생략화를 도모할 수 있다.
또한, 측재의 표면 상태 및 평탄도를 용이하게 제어할 수 있기 때문에, 평탄성, 평활성을 향상시킬 수 있어, 산화 피막 두께를 더욱 줄일 수 있다.
또한, 심재와 겹쳐합쳐질 때에, 심재와의 밀착성 및 압착성이 향상되기 때문에, 압착 패스 수를 줄일 수 있어, 수율 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 심재나 각 측재 사이에 간극이 형성되기 어려워, 내식성을 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명에 따른 클래드의 제조 방법 및 제조 설비에 대하여 설명해 왔지만, 본 발명의 취지는 이들의 기재에 한정되는 것이 아니라, 본원의 특허청구범위의 기재에 근거하여 넓게 해석되어야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 범위는 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 넓게 변경, 개변할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

Claims (28)

  1. 심재, 및 상기 심재의 한 면 또는 양면에 겹쳐합쳐진 하나 또는 복수의 측재로 이루어지는 클래드재의 제조 방법에 있어서,
    심재 준비 공정에서 심재용 금속을 용해, 주조하여 제조한 심재용 주괴, 및 측재 준비 공정에서 상기 심재용 금속과는 성분 조성이 다른 측재용 금속을 용해, 주조하여 제조한 측재용 주괴를 각각 준비하는 클래드재 준비 공정;
    상기 심재용 주괴의 한 면 또는 양면에 상기 측재용 주괴를 상기 측재로서 소정의 배치로 겹쳐합쳐서 겹침재를 제조하는 겹침 공정; 및
    상기 겹침재를 열간 압연하여 클래드재를 제조하는 클래드 열연 공정을 포함하며,
    상기 측재 준비 공정에서, 상기 측재중 적어도 하나가 용해, 주조되어 제조된 측재용 주괴를 소정 두께로 슬라이스하는 슬라이스 공정에 의해 제조되며, 상기 측재 준비 공정에서, 제조된 측재에 면삭 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 클래드재의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이스 공정 전에, 용해, 주조되어 제조된 상기 측재용 주괴에 균질화 열처리를 더 행하는 것을 특징으로 하는 클래드재의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이스 공정에서, 상기 측재용 주괴를 수평으로 설치되어 있는 상기 측재용 주괴의 설치면에 대하여 평행하게 슬라이스하는 것을 특징으로 하는 클래드재의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 심재 준비 공정에서, 제조된 심재용 주괴에 면삭 처리 및 균질화 열처리 중 적어도 하나를 행하는 것을 특징으로 하는 클래드재의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 측재 준비 공정에서, 제조된 측재에 균질화 열처리를 행하는 것을 특징으로 하는 클래드재의 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 측재 중 적어도 하나는 긴 방향 1m당 평탄도가 1㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 클래드재의 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 측재 중 적어도 하나는 표면 조도가 산술 평균 거칠기(Ra)로 0.05~1.0㎛의 범위인 것을 특징으로 하는 클래드의 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 심재용 주괴의 두께는 200~700㎜이고, 상기 측재의 두께는 3~200㎜인 것을 특징으로 하는 클래드재의 제조 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 심재용 금속 및 상기 측재용 금속이 알루미늄 또는 알루미늄 합금인 것을 특징으로 하는 클래드재의 제조 방법.
  11. 심재, 및 상기 심재의 한 면 또는 양면에 겹쳐합쳐진 하나 또는 복수의 측재로 이루어지는 클래드재의 제조 방법에 있어서,
    심재 준비 공정에서 심재용 금속을 용해, 주조하여 제조한 심재용 주괴, 및 측재 준비 공정에서 상기 심재용 금속과는 성분 조성이 다른 측재용 금속을 용해, 주조하여 제조한 측재용 주괴를 각각 준비하는 클래드재 준비 공정;
    상기 심재용 주괴의 한 면 또는 양면에 상기 측재용 주괴를 상기 측재로서 소정의 배치로 겹쳐합쳐서 겹침재를 제조하는 겹침 공정; 및
    상기 겹침재를 열간 압연하여 클래드재를 제조하는 클래드 열연 공정을 포함하며,
    상기 측재 준비 공정에서, 상기 측재중 적어도 하나가 용해, 주조되어 제조된 측재용 주괴를 소정 두께로 슬라이스하는 슬라이스 공정에 의해 제조되며,
    상기 측재는 복수의 층으로 이루어지고, 상기 측재의 복수의 층 중 적어도 1층이 상기 측재 준비 공정에 의해 제조되는 클래드재의 제조 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이스 공정 후에, 슬라이스된 소정 두께의 측재의 표면에 표면 평활화 처리를 더 행하는 것을 특징으로 하는 클래드재의 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 표면 평활화 처리를 절삭법, 연삭법 및 연마법 중에서 선택된 1종 이상의 방법으로 행하는 것을 특징으로 하는 클래드재의 제조 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 열간 압연 공정 후에 냉간 압연을 행하는 냉간 압연 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클래드재의 제조 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 측재중 적어도 1층이 납재이고,
    상기 클래드재에서 상기 납재가 최표면측에 위치하도록 마련되며,
    상기 납재를 포함하는 상기 측재중 적어도 1층이 상기 측재 준비 공정에 의해 제조되는 클래드재의 제조 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 측재는 납재, 및 상기 심재와 상기 납재 사이에 마련된 중간재를 구비하고,
    상기 클래드재에서 상기 납재가 최표면측에 위치하도록 마련되며,
    상기 납재 및 상기 중간재를 포함하는 상기 측재중 적어도 1층은 상기 측재 준비 공정에 의해 제조되는 클래드재의 제조 방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 클래드재는 상기 심재, 및 그 양면에 겹쳐합쳐진 상기 측재로 이루어지고,
    상기 심재의 일면측에서의 상기 측재중 적어도 1층은 납재, 다른 면측에서의 상기 측재중 적어도 1층은 희생재이며, 상기 납재 및 상기 희생재가 각 면에서 최표면측에 위치하도록 마련되고,
    상기 납재를 포함하는 상기 측재중 적어도 1층 및 상기 희생재를 포함하는 상기 측재중 적어도 1층이 상기 측재 준비 공정에 의해 제조되는 클래드재의 제조 방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 클래드재는 상기 심재 및 그 양면에 겹쳐합쳐진 상기 측재로 이루어지고,
    상기 심재의 일면측에서의 상기 측재는 납재 및 상기 심재와 상기 납재 사이에 마련된 중간재를 구비하고, 다른 면측에서의 상기 측재중 적어도 1층이 희생재이며, 상기 납재 및 상기 희생재가 각 면에서 최표면측에 위치하도록 설치되고,
    상기 납재 및 상기 중간재를 포함하는 상기 측재중 적어도 1층 및 상기 희생재를 포함하는 상기 측재중 적어도 1층은 상기 측재 준비 공정에 의해 제조되는 클래드재의 제조 방법.
  19. 심재, 및 상기 심재의 한 면 또는 양면에 겹쳐합쳐진 하나 또는 복수의 측재로 이루어지는 클래드재의 제조 방법에 있어서,
    심재 준비 공정에서 심재용 금속을 용해, 주조하여 제조한 심재용 주괴, 및 측재 준비 공정에서 상기 심재용 금속과는 성분 조성이 다른 측재용 금속을 용해, 주조하여 제조한 측재용 주괴를 각각 준비하는 클래드재 준비 공정;
    상기 심재용 주괴의 한 면 또는 양면에 상기 측재용 주괴를 상기 측재로서 소정의 배치로 겹쳐합쳐서 겹침재를 제조하는 겹침 공정; 및
    상기 겹침재를 열간 압연하여 클래드재를 제조하는 클래드 열연 공정을 포함하며,
    상기 측재 준비 공정에서, 상기 측재중 적어도 하나가 용해, 주조되어 제조된 측재용 주괴를 소정 두께로 슬라이스하는 슬라이스 공정에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 클래드재의 제조 방법에서, 상기 측재를 제조하는 측재 제조 설비로서,
    상기 심재와는 성분 조성이 다른 측재용 금속을 용해하여 상기 측재를 주조하는 주조 장치,
    상기 주조 장치로 주조된 측재용 주괴를 절단하는 주괴 절단 장치, 및
    상기 측재용 주괴를 각 장치 사이에서 반송하는 반송 장치를 구비하고,
    상기 주괴 절단 장치는 상기 측재용 주괴를 소정 두께로 슬라이스하는 슬라이스 장치인 것을 특징으로 하는 측재 제조 설비.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 슬라이스 장치는 수평으로 설치되어 있는 상기 측재용 주괴의 설치면에 대하여 평행하게 슬라이스하는 장치인 것을 특징으로 하는 측재 제조 설비.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 주괴 절단 장치로 절단된 소정 두께의 측재를 표면 평활화 처리하는 표면 평활화 처리 장치를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 측재 제조 설비.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 주조 장치로 주조된 측재용 주괴를 균질화 열처리하는 균질화 열처리 장치를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 측재 제조 설비.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 주괴 절단 장치는 상기 슬라이스 장치, 및 상기 측재용 주괴의 선단 및 후단을 절단하여 소정 길이로 하는 절단 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 측재 제조 설비.
  24. 심재, 및 상기 심재의 한 면 또는 양면에 겹쳐합쳐진 하나 또는 복수의 측재로 이루어지는 클래드재의 제조 방법에 있어서,
    심재 준비 공정에서 심재용 금속을 용해, 주조하여 제조한 심재용 주괴, 및 측재 준비 공정에서 상기 심재용 금속과는 성분 조성이 다른 측재용 금속을 용해, 주조하여 제조한 측재용 주괴를 각각 준비하는 클래드재 준비 공정;
    상기 심재용 주괴의 한 면 또는 양면에 상기 측재용 주괴를 상기 측재로서 소정의 배치로 겹쳐합쳐서 겹침재를 제조하는 겹침 공정; 및
    상기 겹침재를 열간 압연하여 클래드재를 제조하는 클래드 열연 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 클래드재의 제조 방법에서 사용되는 클래드재용 측재로서,
    클래드재용 측재는 1층 이상의 층으로 이루어지고,
    상기 측재의 각 층이 상기 심재와는 성분 조성이 다른 금속으로 이루어지며,
    상기 심재의 한 면 또는 양면에 상기 측재를 겹쳐합칠 때에, 상기 측재중 적어도 1층이 주조 조직을 갖는 것을 특징으로 하는 클래드재용 측재.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 측재는 JIS 규정의 1000계, 3000계, 4000계 또는 7000계의 알루미늄 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 클래드재용 측재.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 측재중 적어도 1층은 상기 주조 조직을 갖고, 그 두께가 10~250㎜인 것을 특징으로 하는 클래드재용 측재.
  27. 심재, 및 상기 심재의 한 면 또는 양면에 겹쳐합쳐진 복수의 측재로 이루어지는 클래드재의 제조 방법에 있어서,
    심재용 금속을 용해, 주조하여 심재용 주괴를 제조하는 심재 준비 공정,
    상기 심재용 금속과는 성분 조성이 다른 측재용 금속을 용해, 주조하여 측재용 주괴를 제조하는 측재 준비 공정,
    상기 측재용 주괴를 더 열간 압연하여 측재용 압연판을 제조하는 측재용 압연판 준비 공정,
    상기 심재용 주괴의 한 면 또는 양면에, 상기 측재용 주괴 및 상기 측재용 압연판을 측재로서 소정의 배치로 겹쳐합쳐서 겹침재를 제조하는 겹침 공정, 및
    상기 겹침재를 열간 압연하여 클래드재를 제조하는 클래드 열연 공정을 포함하며,
    상기 측재 준비 공정에서, 상기 측재중 적어도 하나가 용해, 주조되어 제조된 측재용 주괴를 소정 두께로 슬라이스하는 슬라이스 공정에 의해 제조되며, 상기 측재 준비 공정에서, 제조된 측재에 면삭 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 클래드재의 제조 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 측재용 주괴 및 상기 측재용 압연판의 두께가 3~200㎜인 것을 특징으로 하는클래드재의 제조 방법.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8387228B2 (en) * 2004-06-10 2013-03-05 Ati Properties, Inc. Clad alloy substrates and method for making same
EP2418039B1 (en) * 2005-12-09 2016-08-17 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Equipment for manufacturing skin material
JP5222197B2 (ja) * 2008-03-28 2013-06-26 株式会社神戸製鋼所 側材およびその製造方法並びに熱交換器用クラッド材の製造方法
ITMI20082242A1 (it) * 2008-12-17 2009-03-18 Friggi S R L Segatrice a nastro per la sgrossatura di superfici di colata di slebi metallici, in particolare di alluminio
DE102009055608A1 (de) * 2009-11-25 2011-05-26 Behr Gmbh & Co. Kg Gelöteter Aluminium-Wärmeübertrager
FR2957280B1 (fr) * 2010-03-12 2012-07-13 Centre Nat Rech Scient Procede de fabrication d'un complexe metallique
KR20130043812A (ko) 2011-10-21 2013-05-02 현대자동차주식회사 클래드 강판을 이용한 테일트림 제조방법
US20140090438A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Alcoa Inc. Method of making a rolled aluminum product
CN104139217A (zh) * 2014-08-01 2014-11-12 中色科技股份有限公司 一种钎焊式铝合金复合板带箔用包覆板的生产方法
CN104588436A (zh) * 2014-12-24 2015-05-06 天津理工大学 一种由二次浇注双金属管坯扩径制备复合管的方法
FR3105933B1 (fr) * 2020-01-07 2023-01-13 Constellium Neuf Brisach Procédé de fabrication d’une bande ou tôle multicouche en alliage d’aluminium pour la fabrication d’échangeurs de chaleur brasés
CN114700479B (zh) * 2022-04-24 2023-06-30 连云港中彩科技有限公司 一种连续铸造半熔态轧制的铜铝复合板带及其生产工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000263282A (ja) * 1999-03-12 2000-09-26 Furukawa Electric Co Ltd:The 真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシート
JP2003503214A (ja) * 1999-06-30 2003-01-28 ファーアーベー アルミニウム アクチェンゲゼルシャフト アルミニウム複合材料の製造方法

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3350772A (en) 1962-08-15 1967-11-07 Composite Metal Products Inc Methods of cladding stainless steel to aluminum
US3340597A (en) 1963-06-28 1967-09-12 Reynolds Metals Co Method of bonding
US3966506A (en) 1975-05-21 1976-06-29 Swiss Aluminium Ltd. Aluminum alloy sheet and process therefor
US4146163A (en) * 1977-11-09 1979-03-27 Aluminum Company Of America Production of aluminum brazing sheet
US4567936A (en) * 1984-08-20 1986-02-04 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Composite ingot casting
SU1479241A1 (ru) 1986-07-03 1989-05-15 Московский вечерний металлургический институт Способ изготовлени плакированных листов из алюминиевых сплавов
JPS63112084A (ja) * 1986-10-28 1988-05-17 Nkk Corp 連続式クラツド板材の製造方法及びその装置
JP2565539B2 (ja) * 1988-04-14 1996-12-18 三菱アルミニウム株式会社 ろう付け性の良好なドロンカップ型熱交換器の構造部材用ブレージングシート
JPH0755373B2 (ja) * 1990-09-18 1995-06-14 住友軽金属工業株式会社 アルミニウム合金クラッド材および熱交換器
US20030079811A1 (en) * 1992-03-27 2003-05-01 The Louis Berkman Company, An Ohio Corporation Corrosion-resistant coated metal and method for making the same
WO1994022633A1 (en) 1993-04-06 1994-10-13 Alcan International Limited Aluminium alloy brazing sheet
JPH08260085A (ja) * 1995-03-17 1996-10-08 Furukawa Electric Co Ltd:The 耐食性に優れた真空ブレージング用アルミニウム合金複合材
US6129143A (en) * 1996-08-08 2000-10-10 Denso Corporation Brazing sheet having an excellent corrosion resistance for use in a heat exchanger, and a heat exchanger using the same
JP3197251B2 (ja) * 1998-09-22 2001-08-13 カルソニックカンセイ株式会社 熱交換器用犠牲防食アルミニウム合金、および熱交換器用高耐食性アルミニウム合金複合材
RU2158641C1 (ru) 1999-03-10 2000-11-10 Рашников Сергей Филиппович Способ производства профильных композиционных изделий
JP2000280089A (ja) * 1999-03-30 2000-10-10 Nippon Light Metal Co Ltd 高強度アルミニウム合金合わせ板およびアルミニウム合金製ろう付け体
US6352789B1 (en) 1999-04-12 2002-03-05 Corus Aluminium Walzprodukte Gmbh Brazing sheet and method of making same
GB0027706D0 (en) 2000-11-14 2000-12-27 Alcan Int Ltd Composite aluminium sheet
JP4053793B2 (ja) * 2002-03-08 2008-02-27 古河スカイ株式会社 熱交換器用アルミニウム合金複合材の製造方法とアルミニウム合金複合材
WO2004112992A2 (en) * 2003-06-24 2004-12-29 Alcan International Limited Method for casting composite ingot
RU2234385C1 (ru) 2003-08-01 2004-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "Интермет-Инжиниринг" Способ изготовления прокаткой стального слоистого материала
US7226669B2 (en) * 2003-08-29 2007-06-05 Aleris Aluminum Koblenz Gmbh High strength aluminium alloy brazing sheet, brazed assembly and method for producing same
JP4220411B2 (ja) 2004-02-18 2009-02-04 住友軽金属工業株式会社 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材
JP2006182868A (ja) 2004-12-27 2006-07-13 Toyobo Co Ltd 活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物
EP2418039B1 (en) * 2005-12-09 2016-08-17 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Equipment for manufacturing skin material
FR2894857B1 (fr) * 2005-12-16 2009-05-15 Alcan Rhenalu Sa Procede de fabrication de demi-produits comportant deux alliages a base d'aluminium
US7762310B2 (en) * 2006-04-13 2010-07-27 Novelis Inc. Cladding superplastic alloys

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000263282A (ja) * 1999-03-12 2000-09-26 Furukawa Electric Co Ltd:The 真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシート
JP2003503214A (ja) * 1999-06-30 2003-01-28 ファーアーベー アルミニウム アクチェンゲゼルシャフト アルミニウム複合材料の製造方法

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