WO1997002137A1 - Materiau plaque - Google Patents

Description

明 細 書

クラ ッ ド材

技術分野

本発明は、 ベー ス金属に対 し被覆金属層、 例えば酎食性被覆金属層が 接合さ れた ク ラ ッ ド材に関する。

背景技術

従来、 F e、 C u、 A 1等を主成分と するベー ス金属に、 T iや Z r 等の耐食性被覆金属層を接合する方法と して、 ベー ス金属と耐食性被覆 金属層 との間 に金属網を挿入 し、 それ ら をシーム溶接等で一体化する技 術が各種提案さ れて いる。 その一例と して、 例えば F e系ベース金属 と 耐食性金属板との間に C u薄板 とス テ ン レ ス 鋼網 と を介挿 してそれ ら を シ一ム溶接によ り 一体化する方法 （実公昭 5 7 - 2 4 4 5 9号公報） 、 ハ ンダ引 き加工を施 した C u系べ一ス金属に対し C u網とス テ ン レ ス鋼 網を積層 し、 次いで酎食性金属板を積層 して シ一 ム溶接によ り 一体化す る方法 （特公昭 5 6 — 2 2 4 2 2号公報 ） 、 さ ら には A 1系のベース金 属と耐食性金属板 との間 にス テ ン レ ス鋼網を介挿 して シ一ム溶接によ り 一体化する方法 （特公昭 6 0 - 3 8 2 6 9号、 及び特公昭 6 1 — 7 1 5 5号公報） 等が提案されて いる。

上記従来の方法にお いて は金属網は、 互い にほぼ平行に配列された多 数の金属線材と、 これと交差する方向に沿っ て互いに ほぼ平行に配列さ れた多数の金属線材とか らなる一般的な形態のも のが使用されて いる。 この よ う な金属網は、 金属材料を線材に加工 した後さ ら にこれを編み上 げて製造さ れるため、 製造工数が多 く 割高である難点がある。

本発明の課題は、 簡便な方法 によ り製造可能な金属網を使用する こ と によ り、 接合強度に優れかつ安価に製造する こ とがで きる クラ ヅ ド材を 提供する こ と にあ る。 発明の開示

上述の課題を解決するために本発明の クラ ッ ド材は、 ベース金属暦 と、 そのベース金属層 に積層された金属網層 と、 その金属網 Sに対 し前記べ ース金属層 と は反対側か ら積層された被覆金属層 とが互いに一体的に接 合さ れた構造を備える。 そ してその金属網層は、 板厚方向に霣通する複 数の切れ目が全面 に千鳥状に形成さ れた金属板を、 その切れ目の形成方 向と交差する向き に変形させ、 該切れ目 をその変形方向に開口する こ と によ り 網目が形成された金属網 （以下、 金属ラス網と いう ） を含むもの と さ れる。

こ れによ り、 被覆金属層 とベース金属層とが金属網層を介 して強固に 結合さ れた ク ラ ッ ド材が実現さ れる と と も に、 その金属網層に含ま れる 金属ラス網は、 金属線材を編み上げて作製 した通常の金属網よ り も簡便 かつ安価に製造でき、 ひいてはクラ ッ ド材の製造コス ト を低減する こ と ができ る。

上記金属ラ ス網は、 金属板の、 各切れ 目の形成方向 に関 して両側の部 分を、 該金属板の板厚方向にお いて互い に逆向き に変形する こ と によ り、 切れ目が開口させ られて網目が形成されたものを使用する こ とができ る _t ま た、 金属板に切れ目 を形成 · 開口させた後、 圧延を施 したものを使用 する こ と もでき る。

上述の構成のク ラ ッ ド材にお いては、 ベー ス金属展、 金属網層及び被 覆金属層を抵抗溶接部に よ り互いに結合する こ とができる。 この場合、 その抵抗溶接部は、 シーム溶接、 スポ ッ ト溶接等の各種抵抗溶接法に-よ り 形成する こ とができ る。 この う ち、 特 にシ一ム溶接を好適に使用する こ とができ る。 具体的には、 ベース金属層に対し、 金属網層、 被覆金属 層を積層 し、 その積層方向にお いて ローラ電極に よ り 加圧力を加えて通 電する こ と によ り 積層体を抵抗発熱させ、 さ ら にその状態でロ ーラ電極 を積層体に対 し相対的に回転させて シ一ム溶接部を形成する こ とができ る。 この場合、 積層体を複数の ロ ーラ電極の間に挟み付けて通電する こ とができ る。 一方、 ロ ーラ電極によ り積展体を挟まずにシーム溶接を行 う方法、 例えば被覆金属展側に ロ ーラ電極を配置 し、 これに対応 して別 のロ ーラ電極を同 じ側に配置する と とも に、 一方のロ ーラ電極側か ら少 な く と も被覆金属層及び金属網層を貫き、 その積層面に沿って横方向へ 曲がっ た後、 再び各層を上記と は逆順に貢いて他方の ローラ電極側へ抜 ける通電経路を形成 して溶接を行う、 いわゆ るシ リ ーズシーム溶接法を 用 い る こ と もでき る。 なお、 通電電流は交流電流及び直流電流のいずれ を用 いて も よ い。

金属網層を構成する金属ラス網は網目が形成さ れて いる こ とか ら通電 断面積が小さ いので、 抵抗発熱はその近傍で特に大き く なる。 そ して本 発明のクラ ッ ド材にお いて は、 多 く の場合、 高温となった金属網 JSは、 ロ ーラ電極によ る加圧力 に よ っ て上記発熱に よ り 軟化 した被覆金属届又 はベース金属層の少な く と も一方へ食い込み、 被覆金属展 とベース金属 展との間の結合力が高め られる もの と推測さ れる。

こ こで、 金属網層を、 溶接温度近傍において被 δ金属層よ り も硬質の 材質で構成すれば、 上記金属網展の被覆金属 JS側への食込効果が大き く なるので、 接合強度を一層高める こ とができ る。 そ して、 金属網層及び その接触部における発熱によ り 被覆金属層が適度に軟化するよ う にその 発熱量を調整する こ と に よ り、 金属網層の被覆金属層への食込みが促進 されて両者の間の結合力 を よ り 強固なものと する こ とができ る。 一方、 - 被覆金属層 と金属網層 と を互い に親和性の優れた材質によ り構成する こ と によ り、 両者の間の接合強度を同様に高め るこ とができ る。 この場合、 「親和性が優れて いる 」 と は、 例えば接合温度近傍における相互拡散性 が優れて い る こ と、 ある いはそれ らの一部が溶融 して生 じた液相との濡 れ性に優れて いる こ と を意味する。 例えば、 その生 じた液相に よる一種 のろ う接効果に基づいて、 金属網層と被覆金属層ない しベース金属層 と の間の接合力が高め られる場合がある。 この場合、 金属網層の被覆金属 層及び/又はベース金属層に対する食込みが必ず しも生 じな く と も、 比 較的良好な接合状態が得 られる こ とがあ る。 その具体例と しては、 N b、 T a、 N i の いずれかを主成分 と する金属に よ り 被覆金属層を構成 し、 金属網層を N i 又は C u のいずれかを主成分 とする金属によ り 構成する 態様を例示する こ とができ る。

—方、 抵抗溶接以外の方法に よ り ベース金属層、 金属網層及び被覆金 属層を一体化する こ と もでき、 例えばペース金属 gの上に金属網層及び 被覆金属層を重ね合わせ、 その上に配置された火薬の爆発力を利用 して 両者を圧接する爆発圧接法、 互いに積層されたベース金属層、 金属網層 及び被覆金属層を圧延ロ ールに よ り 圧延 して これ ら を接合する圧延法、 さ ら には圧延後に拡散熱処理を施す方法等を採用する こ とができ る。 金属ラ ス網を形成する金属板は、 2種以上の金属板が板厚方向に積層 された合わせ板と する こ とができ る。 例えば、 2 枚の金属板の合わせ板 を使用する場合、 合わせ板を構成する金属板の一方の ものを被覆金属 S との親和性に優れた材質によ り、 他方の もの をベース金属層 との親和性 に優れた材質によ り構成する こ と によ り、 その金属ラ ス網を含む金属網 層を介 した これ ら両層の接合強度を高め る こ とができ る。

ま た、 金属ラ ス網を単一の材質で構成 した場合、 電気比抵抗が高すぎ て発熱量が大き く な り、 金属ラ ス網が溶融な い し飛散 して しま った り、 - ある いは被覆金属展な い しベース金属層が軟化し過ぎて金属ラ ス網がそ の いずれかに埋没 して しま い、 被覆金属層とベー ス金属層 との結合力が 低下 して し ま う こ とが生 じ う る。 そ こで、 金属ラ ス網を、 電気比抵抗の 互い に異な る材質の金属板か ら なる合わせ板で構成す る こ とで、 その抵 抗発熱量を調整する こ とができ、 ひいて はベース金属展ある いは被覆金 属層への金属ラ ス網の食込量を適切なも の と して、 良好な結合状態を得 る こ とができ る。

次に金属網層は、 金属ラ ス網を含む複数の金属網が積層さ れたもの と して構成する こ とができ る。 この場合、 それ ら金属網には、 所定の方向 に沿っ て互い にほぼ平行に配列さ れた多数の金属線材 と、 これ と交差す る方向に沿っ て互い にほぼ平行 に配列さ れた多数の金属線材と を有する 金属網が含ま れて いて も よ い。 ま た、 それら金属網は、 同一種類のもの を複数積層する こ と も、 2種以上のもの を積層する こ と も、 いずれも可 能である。

ま た、 ベース金属層 と金属網層 との間 に中間金属層 を配置する こ とが でき る。

ベース金属層は、 具体的には F e、 C u及び A 1 の いずれかを主成分 と して構成する こ とができ る。 ま た、 金属ラ ス網は、 少な く と もその一 部を F e、 N i、 C u、 A g、 T i、 Z r の いずれかを主成分とする金 属に よ り 構成する こ とができ る。 そ して、 被覆金属層は、 例えば、 T i、 Z r、 N b、 T a、 N i のいずれかを主成分 とする金属、 又はステ ン レ ス鋼で構成 さ れた耐食性被覆金属層 とする こ とができ る。

ま た、 さ ら に具体的な構成 と して、 ベース金属層を C u又は C u合金 で構成 し、 そのベース金属層に該ベース金属層よ り も低融点の金属に よ り 構成された中間金属層を積 Sする と と も に、 金属網層を、 少な く と も その一部が T i 又は T i 合金で構成され る金属ラ ス網 （以下、 T i 系網 と い う ） を含むもの と して構成する こ とがで きる。 こ の場合、 被覆金属 層は、 T i、 Z r、 N b、 T a、 N iの いずれかを主成分とする金属、 又はス テ ン レ ス鋼によ り 構成さ れた耐食性被覆金属層 とする こ とができ る。

上記構成 にお いては金属網層は、 C u を主成分 とする金属によ り 構成 された C u系網を被覆金属層側に、 前述の T i系網を 中間金属層側に配 置 した 2層構造の ものを使用する こ と に よ り 接合強度の優れた クラ ッ ド 材を得る こ とができ る。 この構成においては、 中間金属層の溶融に基づ いて発生 した液相が、 T i系網の網目 を介 して被覆金属層側の C u系網 に浸透する こ と に よ り、 C u系網がベー ス金属層 と結合される一方、 T i系網が C u系網の網目 を介 して被覆金属層 に対 し食い込む、 ない しは 溶着 して、 ベース金属層 と被覆金属層とが強固に接合されるもの と考え られる。 特に、 被覆金属層が、 T i、 Z r、 又はその いずれかを主成分 とする合金によ り 形成されて いる場合には、 T i 系網 と被覆金属層との 間の成分拡散が活発に起こ るので、 接合強度が大き く なる もの と考え ら れる。 なお、 金属網層は、 T i 系網を中央に、 C u系網をその両側に配 置 した 3層構造の ものを採用する こ と も可能であ る。

ま た上記構成にお いて は、 中間金属層を P b、 S n、 Z nの う ちの少 な く と も 1 種を合計で 5 0重量％以上含有する合金で構成する場合、 中 間金属層の融点を調整 した り強度を高めるために、 I n、 G a、 A g及 び C uのう ちの 1種以上をさ ら に含有す るものを使用 する こ と もでき る _c ま た、 それ以外の合金では、 下記のよ う なも のが中間金属層の構成材料 と して使用可能である。

• A g及び C uを合計で 5 0重量％以上含有する もの。

- 〇 11 を 7 0重量％以上、 Pを 3重量％以上含有する もの。

以上説明 した本発明の クラ ッ ド材のう ち、 F e系ベース金属展を有す るもの につ いては、 例えば次の よ う な機器な い し構造物に好適に使用す る こ とができ る。

• 蒸留塔、 反応器、 反応塔、 反応槽、 薬品貯留槽、 攪拌槽、 高圧ガス タ ウー、 ヘッ ド タ ン ク、 セパ レ一夕等の各種塔槽類の内面ラ イ ニ ング。

- 熱交換器の内面被覆。 特に、 管板部の被覆。

- タ ン ク ロ ー リ 一の内面被覆。

- 真空蒸発缶の内面被覆。

ま た、 C u系な い し A 1 系ベース金属層を有する ク ラ ヅ ド材は、 例え ば電気メ ツ キや各種電解処理等に使用さ れる電極ある いはブスバー等に 好適に使用する こ とができ る。

なお、 以上述べた ク ラ ヅ ド材の構成のすべてにおいて、 被覆金属層は、 ベース金属層の一方の側のみでな く、 他方の側に も同様の態様で接合す る こ とができ る。 さ ら に、 ベース金属層の両面で被覆金属層の接合態様 ない し材質を異な らせる こ と も可能であ る。 図面の簡単な説明

図 1 は、 本発明のクラ ッ ド材の製造方法を概念的に示す図。

図 2 は、 本発明の ク ラ ッ ド材の シ一ム溶接部の形成工程を示す斜視図 _c 図 3 は、 図 2 の B — B 断面図。

図 4 は、 同 じ く A— A断面図。

図 5 は、 F e 系べ一ス金属層に対 し、 金属ラ ス網と 中間金属層 と を用 いて被覆金属板材を接合 した場合のシー ム溶接部の断面模式図。

図 6 は、 金属ラ ス網の一例を示す平面図。

図 7 は、 金属ラ ス網の製造装置の概念図。

図 8 は、 金属ラ ス網の製造工程説明図。

図 9 は、 金属ラ ス網を 1 枚のみ使用 した場合と、 2 枚使用 した場合の 効果の違い を説明する模式図。 図 1 0 は、 合わせ板を使用 して形成 した金属ラ ス網の例をその作用 と と も に示す説明図。

' 図 1 1 は、 ベース金属層を円筒状に形成 した例を示す斜視図。

図 1 2 は、 同 じ く 円錐状に形成 した例を示す斜視図。

図 1 3 は、 同 じ く 偏平蓋状に形成 した例を示す斜視図。

図 1 4 は、 その シーム溶接部の形成パター ンを示す模式図。

図 1 5 は、 ベー ス金属層を方形板状に形成 した例を示す模式図。

図 1 6 は、 板面上に形成された突起部を避けつつシ一ム溶接部を形成 した例を示す平面及び側面図。

図 1 7 は、 被覆金属板材の縁部にのみシーム溶接部を形成 した例を示 す平面図及び側面断面図。

図 1 8 は、 被覆金属板材の板面に多数の管材を接合 した例を示す平面 及び側面図。

図 1 9 は、 C u系ベー ス金属層を使用 した クラ ッ ド材の第一の構成を、 その シ一ム溶接部の拡大図と と も に示す断面図。

図 2 0 は、 C u系ベース金属層を使用 した クラ ッ ド材の第二の構成を 示す説明図。

図 2 1 は、 その第二の構成における T i 系網と C u 系網の積展状態を 示す拡大平面図。

図 2 2 は、 その第二の構成の シ一ム溶接部の拡大断面模式図。

図 2 3 は、 C u系べ一ス金属層を使用 した クラ ッ ド材の適用例の斜視 図と、 その C 一 C断面図。

図 2 4 は、 C u 系ベー ス金属層を使用 した クラ ッ ド材の別の適用例を 示す斜視図。

図 2 5 は、 シ リ ーズシ一ム溶接法によ り シーム溶接部を形成する方法 例を示す説明図。 図 2 6 は、 シーム溶接法以外の方法でベー ス金属展、 金属網層及び被 覆金属層を接合する例を示す説明図。 発明を実施するための最良の形態

以下、 F e 系な い し A 1 系のベース金属層 を使用 した本発明のクラ ッ ド材の実施の形態につ いて説明する。

図 1 は、 本発明の クラ ッ ド材の製造方法を模式的に示すものであっ て、 ( a ) に示すよ う に、 炭素鋼、 ステ ン レ ス鋼等の F e 系材料あ る いは A 1 も し く は A 1 合金で構成さ れたべ一ス金属展 1 の上に、 例えばステ ン レ ス鋼等の F e 系材料で形成さ れた金属網層 と しての金属ラ ス網 3 と、 T i、 Z r 等の耐食性材料で構成さ れる被覆金属展と しての被覆金属板 材 4 とがこ の順序で積層さ れる。 続いて （ b ) に示す よ う に、 それ らの 積眉体 5 をその積層方向において、 2つのロ ーラ電極 6 の間で挟み付け、 図示 しない空気圧機構等の荷重付与手段 によ り加圧力 をかけなが ら、 交 流電源 7 に よ り それ ら ロ ーラ電極 6 を介 して積層体 5 に通電する。 これ によ り、 その通電部にお いて積層体 5 が抵抗発熱 し、 その状態でローラ 電極 6 を積 JS体 5 に対 し、 その板面に沿 う方向に相対回転させる こ と に よ り、 図 2 に示す よ う に、 ベー ス金属層 1、 金属ラ ス網 3 及び被覆金属 板材 4 を互い に結合する線状の シ一ム溶接部 8が形成 されて本発明の ク ラ ッ ド材 1 0 とな る。 こ こで、 シーム溶接部 8 は、 積展体 5 の板面方向 に沿って所定の間隔で複数形成 されて い る。 なお、 ロ ーラ電極 6 への通 電は連続的に行っ て も、 断続的 に行って もいずれでも よい。 なお、 以下 の図面にお いて、 金属ラ ス網 3 及び被覆金属板材 4 の厚さ は誇張 して描 いて いる場合があ り、 実際のク ラ ヅ ド材にお ける寸法 とは必ず しも対応 する ものではない。

—方、 図 2 5 に示すよ う に、 ローラ電極 6 によ り積層体 5 を挟まずに シ一ム溶接を行う 方法、 例えばシ リ ーズシ一 ム溶接法を用いる こ と もで き る。 すなわち、 被覆金属板材 4側にロ ーラ電極 6 を配置 し、 これに対 応 して別のロ ーラ電極 6 を同 じ側に配置する。 そ して それ ら ロ ーラ電極 6 に通電する と、 一方の ロ ーラ電極 6側から少な く と も被覆金属板材 4 及び金属ラ ス網 3 を貫き、 その積層面に沿っ て横方向へ曲がった後、 再 び各層を上記と は逆順に貫いて他方のロ ーラ電極 6側へ抜ける通電経路 I が形成さ れて、 シ一ム溶接部が形成さ れる。

なお、 図 2 6 ( a ) に示すよ う に、 所定の先端形状を有する電極 8 1 によ り 積層体 5 を挟んでそれ ら電極 8 1 間に通電する こ と によ り、 点状 の溶接部を形成するスポ ッ 卜溶接等、 シ一ム溶接以外の抵抗溶接法を採 用する こ と もでき る。 ま た、 同図 （ b ) に示すよ う に、 ベース金属層 1 の上に金属ラ ス網 3 及び被覆金属板材 4 を重ね合わせ、 その上に配镢さ れた火薬 8 2 の爆発力を利用 して これら を圧接する爆発圧接法、 ある い は同図 （ C ) に示すよ う に、 互い に積層されたベース金属層 1、 金属ラ ス網 3 及び被覆金属板材 4 を圧延ロール 8 3 によ り圧延 して これら を接 合する圧延法、 さ ら には圧延後に拡散熱処理を施す方法等を採用する こ と もでき る。

金属ラ ス網 3 は、 図 6 に示すよ う に、 板厚方向に貢通する複数の切れ 目が全面に千鳥状に形成さ れた金属板を、 その切れ目の形成方向と交差 する向き に変形させて、 切れ目 をその変形方向に開口する こ と によ り網 目 4 5 を形成 した ものが使用さ れて いる。 このよ うな金属ラス網 3 は、 例えば図 7 に示すよ う な装置 3 4 を用いて製造する こ とができ る。

装置 3 4 は、 金属板 3 5 を上面で支持するテーブル 3 6 と、 そのテ一 ブル 3 6 の端面に対応 して設け られ、 その端面に沿っ て昇降する昇降刃 3 7 を備えて いる。 ま た、 図示は していないが、 装置 3 4 は下記の構成 要素 も備えて いる。 - 昇降刃 3 7 を昇降させる昇降機構。

• 昇降刃 3 7 を、 テーブル 3 6 上の金属板 3 5 に対し相対的に横方向に 移動させる横移動機構。

• テーブル 3 6 上の金属板 3 5 を、 昇降刃 3 7が対応 して いる端部側へ 所定ピ ッ チで間欠的に送 り 出す板送 り機構。

なお、 昇降刃 3 7 の下部には、 複数の刃部 3 9 が波状に形成されて い る。 ま た、 テーブル 3 6 の上縁部に沿っ て、 上記刃部 3 9 との間で金属 板 3 5 をせん断する直線状の刃部 3 8が形成されてい る。 なお、 4 0 は 金属板 3 5 の浮き上が り を防止するための押さえ部材である。

その作動であ るが、 図 8 ( a ) に示す よ う に、 金属板 3 5 を 1 ピヅ チ だけテーブル 3 6 の端面部か ら突出させ、 その状態で昇降刃 3 7 を下降 させる と、 金属板 3 5 は、 テーブル 3 6 側の刃部 3 8 と昇降刃 3 7側の 刃部 3 9 の対応する内縁部との間で厚さ方向に剪断さ れて破線状の切れ 目 4 1 が形成さ れる と と も に、 その切れ目 4 1 に よっ て金属板 3 5 の本 体か ら分割さ れた突出部 4 2 が刃部 3 9 によ って押 し下げられる。 その 押 し下げら れた突出部 4 2 は、 切れ目 4 1 か ら下方へ変形 · 開口する こ と と な る。

次に、 図 8 ( b ) に示すよ う に、 昇降刃 3 7 を上昇させて切れ目 4 1 の長さの約半分に相当する距離だけ横方向に移動させる と と も に、 テー ブル 3 6 の端部か ら金属板 3 5 を さ ら に 1 ピ ヅチだけ突出させる。 続い て、 昇降刃 3 7 を下降させる こ と によ り、 同図 （ a ) と同様の機構に基 づいて、 すでに形成さ れて いる切れ目 4 1 と ほぼ平行 に、 かつ各切れ目 4 1 の長さの半分だけずれた位置に （すなわち千鳥状 に ） 新たな切れ目 4 3 が形成さ れつつ、 その突出部 4 4が下方へ押 し下げられる。 これに よ り、 同図 （ c ) に示すよ う に、 その突出部 4 4 と、 先に形成されて い る突出部 4 2 と に よ って、 テーブル 3 6 の幅方向に 1 列に連な る菱形状 の網目 4 5 が形成される こ と と なる。 そ して、 再び昇降刃 3 7 を上昇さ せ、 昇降刃 3 7 を上記と は逆向き に横方向へ移動させて原位 gへ戻せば、 装置 3 4 は同図 （ a ) に示す状態に復帰する。 以下、 同様の工程を繰 り 返すこ と に よ り、 図 6 に示す金属ラ ス網 3 を形成する こ とができ る。 な お、 図 8 ( d ) に示すよ う に、 こ う して得ら れた金属ラス網 3 に対 し圧 延ロ ール 3 3 a を用 いて圧延を施 したも のを使用 して もよ い。

図 3 及び図 4 は、 図 2 に示すクラ ッ ド材 1 0の推測される断面構造の 模式図を示 して いる （ 図 3 は B — B断面、 図 4は A— A断面） 。 金属ラ ス網 3 は網目が形成さ れて いる こ とから通電断面積が小さ く、 ま たそれ と隣接するベース金属層 1 及び被覆金属板材 4 と の間の接触面積も小さ いので、 抵抗発熱はその近傍で特に大き く な る。 この発熱によ り、 T i な い し Z r 等で構成された被覆金属板材 4が適度に軟化する一方、 金属 ラ ス網 3 はロ ーラ電極 6 の加圧力 によ り、 その軟化した被覆金属板材 4 へ比較的大き く 食い込む こ と と なる。 ま た、 ベース金属層 1 と金属ラ ス 網 3 との接触部には通電によ る抵抗発熱に基づく 成分拡散展 1 3が形成 され、 両者がその接触部において結合さ れる。 このよ う に、 金属ラス網 3 を仲立ち と して、 ベース金属層 1 と被覆金属板材 4 とが接合される も の と考え ら れる。 こ こで、 金属ラ ス網 3 の網目 において、 被 δ金属板材 4 とベース金属層 1 とが直接接触する部分に も若千の成分拡散層 1 1 が 生 じ る場合がある。 さ ら に金属ラス網 3 の被覆金属板材 4への食込部の 周辺に も成分拡散層 1 2 が生 じ う る。 なお、 図 4 に示すよ う に、 積層体 5 の、 シーム溶接部 8が形成さ れな い部分においては、 ベース金属層 1、 金属ラ ス網 3 及び被覆金属板材 4 同士の間に結合は生 じない。

こ こで、 クラ ッ ド材 1 0全体における被覆金属板材 4 とベース金属層 1 との結合力は、 シーム溶接部 8 の形成本数、 形成間隔及び形成幅を変 更する こ と によ り 適宜調整する こ とが可能である。 ま た、 シーム溶接部 8 の幅は、 ロ ーラ電極 6 の幅を変更する こ と によ り調整さ れる。 また、 特に広幅の シーム溶接部 8 ( あ る いは面状の シーム溶接部） が必要な場 合は、 隣接する シ ー ム溶接部 8 が互いに接するよ う にない しは一部が重 なる よ う に形成すればよ い。

被覆金属板材 4 は T i、 Z r (合金を含む ） の他、 N b、 T a、 N i (又は、 それ らの いずれかを主成分とする合金） 、 あ るいはス テ ン レ ス 鋼で構成する こ と もでき る。 こ れ らの材質で被覆金属板材 4 を構成する 場合、 金属ラ ス網 3 は、 F e、. N i、 C u、 A g、 T i、 Z r のいずれ かを主成分 と する金属 （例えばス テ ン レ ス鋼等） によ り構成する こ とで、 F e 系のベース金属層 1 との間で良好な接合性を達成する こ とができ る。 被覆金属板材 4 の材質及び厚さ は、 例えばクラ ッ ド材が使用 される環 境に応 じて設定さ れる。 そ して、 金属ラ ス網 3の厚さ及び網目の開き は、 被覆金属板材 4 の材質と厚さ に応 じて、 ベース金属層 1 との間で最適の 接合力が得 ら れる よ う所定の値に設定さ れる。 そ して、 これに対応して シー ム溶接の条件、 すなわち、 溶接電流値、 ローラ電極 6 によ る加圧力、 溶接速度、 通電時間、 休止時間等が適宜設定される こ と となる。 例えば、 溶接電流の値は、 抵抗発熱が極端に大き く なって金属ラス網 3 が溶融 し た り、 逆に発熱が小さ く な り 過ぎて各層の接合状態が不充分と な らな い 範囲内で調整さ れる。 ま た、 ロ ーラ電極 6 に よる加圧力は、 例えば金属 ラ ス網 3 が被覆金属板材 4 (又はベース金属層 1 ) へ食い込むこ と によ り接合される場合には、 その食込みが過不足な く 起こ り、 かつ積層体 5 表面への電極ロ ーラ 6 の極端な食込みが生 じない範囲で調整さ れる。 例えば、 T i な い し Z r製の被覆金属板材 4 と炭素鋼製のベース金属 層 1 と を、 金属ラ ス網 3 (例えば F e系金属ラス網） によ り接合する場 合は、 被覆金属板材 4 の厚さ を T、 金属ラス網 3 の厚さ を Μ とする と、 - Μ Ζ Τの値を 0 . 1〜 0 . 6の範囲で設定するのがよい。 Μ Ζ Τが 0 . 1未満とな る と金属ラ ス網 3の被覆金属板材 4への食込みが不足 して接合強度が低 下する。 ま た、 0.6を越える と、 逆に食込みが大き く な り 過ぎ、 金属ラ ス 網 3の網目が被覆金属板材 4の表面に浮き上がっ て外観不良を起こ した り、 金属ラ ス網 3の一部が被覆金属板材 4の表面側へ突き抜けて クラ ッ ク等を生 じた り して、 ベース金属層 1 に対す る防食効果が損なわれる こ と に もつなが り う る。 M Z Tの値は、 望ま し く は 0.2〜 0.5とするのがよ い。

—方、 図 6 に示すよ う に、 冓形状の網目 4 5の間隔 Dを、 その長対角 線の寸法 R と短対角線の寸法 S との平均値 （ すなわち （ R + S ) / 2 ) で定義 した場合、 D / Mは 1.1〜 40の範囲で設定するのがよい。 D ZMが 1.1未満と な る と、 網目の間隔が小さ く な り 過ぎて金属ラ ス網 3の食込み 深さが不足 し、 接合強度が低下する こ と とな る。 一方、 D ZMが 40を越 える と被覆金属板材 4 に食い込む網目の密度が疎にな り過ぎて、 接合効 果の低下につながる。 D Mの値は、 望ま し く は 2~ 30と するのがよ い。

—方、 金属ラ ス網 3 と して、 シーム溶接時に一部が溶融 して液相を生 じる材質のものを使用 し、 その液相によ り被覆金属板材 4 とベース金属 層 1 と を一種のろ う接作用 によ り 接合する構成も可能である。 具体的に は金属ラ ス網 3 を、 N i あるいは C uの いずれかを主成分とする金属に よ り 構成 し、 被覆金属板材 4を N b、 T a、 N i を主成分とする金属、 又はステ ン レス鋼で構成する組合せを例示するこ とができ る。 この構成 においては、 N i ない し C u系の金属ラ ス網 3が溶融 して生 じた液相は、 上記被覆金属板材の構成材料との間の濡れ性に優れて いる こ とから、 被 覆金属板材 4 とべ一ス金属層 1 と を強面 に接合する こ とができ る。 この 場合は、 上記 M Z T及び D ZMの値が、 必ず しも上述の望ま しい範囲に な く と も良好な接合性が得られる場合がある。

次に、 金属ラ ス網 3 を使用 して、 厚さ が特 に大きい被覆金属板材 4 を ベー ス金属磨 1 と接合する場合、 シ一ム溶接に必要な電流密度を確保す るためには、 被覆金属板材 4の厚さ に合わせて溶接電流を高 くするか又 は通電時間を長 く する必要があ る。 と こ ろが、 金属ラ ス網 3 は被覆金属 板材 4 との接触面積が小さ い こ とか ら、 溶接電流の増大に伴い金属ラ ス 網 3 の近傍にお いて過剰な発熱が生 じやす く なる。 その結果、 図 9 ( a : に示すよ う に、 被覆金属板材 4が軟化 し過ぎて金属ラ ス網 3が被覆金属 板材 4中に完全に埋没 して しま い、 金属ラス網 3の食込みによ る接合効 果が損なわれる場合があ る。 このよ う な場合、 同図 （ b ) に示すよ う に、 2な い しそれ以上の枚数の金属ラ ス網 3 を重ねて使用すれば、 上記のよ う な埋没が生 じて も、 それ ら複数の金属ラス網 3の一部のものがベース 金属層 1 と被覆金属板材 4 との間にまたがっ て存在する こ とで、 所定の 結合力を確保する こ とができ る よ う にな る。 なお、 金属ラス網と線材の 編み上げに よ り 作製 した通常の網と を重ねる よう に しても よ い。

ま た、 金属ラ ス網 3 を形成する金属板は、 2種以上の金属板が板厚方 向に積層さ れた合わせ板 と する こ とができる。 図 1 0 ( a ) 及び （ b ) は、 材質の異なる 2枚の金属板 1 0 3 a及び 1 0 3 bからなる合わせ板 1 0 3の例を示 して いる。 このよ う な合わせ板 1 0 3 は、 例えば金属板 1 0 3 a と 1 0 3 b と を積層 して圧延す るこ と に よ り 圧接する方法、 積 層状態で熱処理を行って拡散接合する方法、 ある いは圧延によ る圧接後 に熱処理を行う方法、 ま た、 （ b ) に示すよ う に、 ろ う材層 1 0 3 c に よ り ろ う接する方法、 さ ら には爆発圧接法な ど、 各種方法によ り 製造す る こ とができ る。 図 8 において、 金属板 3 5 に代えて このよ う な合わせ 板 1 0 3 を使用する こ と によ り、 図 1 0 ( c ) に示すよ う に、 網目 を形 成する線状部分 1 0 4が 2部分 1 0 4 a と 1 04 b と に分け られ、 それ ら両部分 1 0 4 a及び 1 0 4 bが互いに異な る材質で形成された複合網 1 0 5 を得る こ とができ る。 図 1 0 ( c ) は、 上記複合網 1 0 5 を使用 した クラ ヅ ド材 1 0のシ一 ム溶接部 8の断面構造の一例を示 してい るが、 線状部分 1 0 4 を形成す る 2部分の う ち、 一方の もの 1 0 4 aは主に被覆金属板材 4側に面 し、 他方のもの 1 0 4 bは主にベー ス金属層 1側 に面 した状態で接合さ れて いる。 こ こ で部分 1 0 4 aを被覆金属板材 4 を構成する材質との親和性 に優れた材質によ り、 他方のもの 1 0 4 bをべ一ス金属層 1 との親和性 に優れた材質によ り 構成する こ と によ り、 複合網 1 0 5 を介 した これ ら 両層 1及び 4の接合強度を高める こ とができ る。

その具体例 と して、 被覆金属板材 4を T i又は Z r を主体とする材質 で構成 し、 ベース金属層 1 を炭素鋼その他の F e系材料で構成する と と も に、 複合網 1 0 5の部分 1 0 4 &をス テン レス鋼 （ 5115304、 S US 316等 で形成 し、 部分 1 0 4 b を F e、 N i、 C uのいずれかを主成分とする 金属で形成する態様を例示する こ とができる。

一方、 金属ラ ス網 3 を単一の材質で構成 した場合、 電気比抵抗が高す ぎて発熱量が大き く な り、 金属ラ ス網 3が溶融な い し飛散 して しま った り、 ある いは被覆金属板材 4な い しべ一ス金属層 1が軟化 し過ぎて金属 ラ ス網 3が、 前述のよ う にその いずれか に埋没して し ま う ケースがある _c そ こで、 金属ラ ス網 3 を電気比抵抗の互いに異な る材質の金属板で構成 する こ とで、 その抵抗発熱量を調整する こ とができ、 ひいて はベース金 属層 1 ある いは被覆金属板材 4への金属ラ ス網 3の食込み量を適切な も の と して、 良好な結合状態を得る こ とができ る。 具体的には、 例えばス テ ン レ ス鋼に対 し、 F e、 N i、 C uの いずれかを主成分とする金属を 組み合わせた合わせ板を使用する態様を例示する こ とができ る。

次に、 F e系のベース金属層 1 と、 T i、 Z r、 N b、 T a、 N iの いずれかを主成分 とする金属、 又はステ ン レ ス鋼によ り構成された被覆 金属板材 4 との組み合わせにお いて、 図 1 に示すよ う に、 ベース金属層 1 と金属ラ ス網 3 との間に中間金属層と して、 N i 系又は C u系中間金 属層 2 を配置する こ とができ る。 これに よ り、 さ ら に接合強度の優れた クラ ヅ ド材を得る こ とができ る。

中間金属層を使用する こ と に よ り 接合強度が向上する理由は次のよ う に推測される。 すなわち、 N i 系又は C u系中間金属層 2 は、 その抵抗 発熱によ り 少な く と も 自身の一部が溶融する こ と によ り、 ある いはベー ス金属層 1 も し く は金属ラ ス網 3 の一部 と共に溶融する こ と に よ り 液相 を発生させ、 その液相が金属ラ ス網 3 と ベー ス金属層 1 との接触部へ供 給さ れる。 そ して、 金属層 2 の主体とな る N i 及び C u は、 ベース金属 層 1 を構成する F e 系材料との間の濡れ性と相互拡散性が良好であるた め、 生 じた液相が一種のろ う材 と して作用 して、 金属ラス網 3 とベース 金属層 1 と の結合力を高めるもの と考え られる。

このよ う に して、 図 5 に示すよ う に、 金属ラス網 3 の食込効果と、 中 間金属層 2 によ る ろ う接ない し成分拡散効果の相乗作用によ り、 被覆金 属板材 4 とベース金属層 1 と は一層強固 に結合さ れる もの と考え られる。 なお、 金属ラス網 3 と被覆金属板材 4 と の間の食込部には、 両者の間の 成分拡散に伴う拡散層 3 aが形成される場合があ る。

上述の効果は、 中間金属層 2 と して N i 系金属を使用 した場合にお い て、 よ り顕著であ る。 特に、 C r、 B、 S i、 C、 P、 M o、 W、 F e の少な く と も 1 種を含有する N i 合金、 特に、 N i を主成分と し、 5 〜 1 6 重量％の C r、 2 ~ 4重量％の B、 3 . 5 〜 5 . 5重量％の S i 及 び 2 〜 5重量％の e を含有する合金は、 抵抗発熱に よ り 流動性及び濡 れ性に優れた液相を生ずる こ とか ら好適に使用さ れる。

N i 系又は C u 系中間金属層 2 は、 N i又は C u を主成分と する金属 箔と する こ とができ る。 ま た、 ベース金属層 1上に形成されたメ ツキ層 とする こ と もでき る。 メ ヅ キ展は、 電解メ ヅ キ、 無電解メ ヅ キ、 さ ら に は蒸着、 ス パ ッ 夕 リ ング等の各種気相製膜法 によ り形成する こ とができ る。 さ ら に、 N i、 C u ない しそれ ら いずれかを主成分とする合金の粉 末層 とする こ と もでき る。 その粉末層の形成方法 と しては、 それ らの粉 末をフ ラ ヅ ク ス等 とペース 卜状に混練 し たも のをベース金属層 1 に塗布 する方法を例示する こ とができ る。 また、 金属粉末をべ一ス金属層 1 上 に溶射する こ と に よ り、 N i 系ない し C u系中間金属層 2 を形成する こ と もでき る。

以下、 F e 系ベース金属層を有する上記ク ラ ッ ド材の使用例について 説明する。

図 1 1 は、 ベース金属層 1 を円筒状に形成 した クラ ッ ド材 1 0 の例を 示 して いる。 この場合、 被覆金属板材 4 は円筒内面 （ も し く は外面 ： こ の場合は図 1 1 にお いて、 ベース金属層 1 と被覆金属板材 4 との位置関 係が反転する ） を覆う よ う に配置される と と もに、 シ一ム溶接部 8 は、 ( a ) に示すよ う に円筒の周方向に沿う もの を複数本、 円筒の軸方向に 沿っ て所定の間隔で形成 した り、 （ b ) に示すよ う に蜾旋状に形成 した り、 さ ら には （ c ) に示すよ う に円筒の軸方向に沿う 直線状のものを複 数本、 円筒の周方向に沿って所定の間隔で形成するこ とができ る。 この よ う な形状のものは、 例えば、 塔槽類ゃ熱交換器の胴部、 ある いはパイ ブ内面又は外面に金属被覆を施す場合等 に適用で きる。

図 1 2 は、 ベース金属層 1 が中空円錐状な い し円錐台状に形成された 例を示 してお り、 被覆金属板材 4 はその 内面側に配置される。 そ して、 シーム溶接部 8 は、 （ a ) に示すよ う にその周方向に沿って形成 した り、 ある いは （ b ) に示すよ う にその母線に沿う 方向に形成する こ とができ る。 このよ う な形状のものは、 例えば塔槽類上部ない し下部の縮径部分 に適用する こ とができ る。

図 1 3 に示すベース金属層 1 は、 円形の平面形状を有 し、 その中央部 が凸曲面状に膨出する蓋状に形成されて、 その内面側 （凹部側） が被覆 金属板材 4 で覆われて いる。 こ のよ うな形状のものは、 例えば塔槽類ゃ 熱交換器等の鏡板に適用する こ とが可能であ る。 図 1 4 は、 シーム溶接 部 8 の形成パター ンの例を示 してお り、 （ a ) 、 （ b ) は同心円状に形 成 した例を、 （ c ) 、 .（ d ) は放射状に形成 した例を、 （ e ) は同心円 状の もの と放射状のもの と を組み合わせた例を、 （ f ) は直径方向に延 びる直線状の もの を所定の間隔で互いに ほぼ平行 に形成 した例をそれぞ れ示 して レヽ る。

こ こ で、 被覆金属板材 4 は、 予め複数部分 に分割さ れた もの を溶接 (例えば T I G溶接） 等で接合する こ と によ り 内面全面を覆う形状と し て も よ い。 図 1 4 ( g ) は、 被覆金属板材 4 を放射状に分割 して形成 し た例を示 してお り、 その放射状の突き合わせ部が継ぎ目溶接部 9 によ り 接合されて一体化さ れ、 シーム溶接部 8 によ りベース金属層 1 と接合さ れる。 なお、 シーム溶接部 8 は、 継ぎ目溶接部 9 を避けつつ同心円状に 形成さ れて いる。 一方、 （ e ) 及び （ h ) に示す例においては、 被覆金 属板材 4 は円形の分割面によ り、 円形の内側部 4 a と ドーナツ状の外側 部 4 b と に分割さ れてお り、 外側部 4 b はさ らに放射状に分割され、 そ れ ら各々の突き合わせ部が継ぎ目溶接部 9 に よ り 接合される。 なお、 ベ ース金属層 1 は、 被覆金属板材 4 の内側部 4 aに対応する内側部分と、 それ以外の部分 （外側部分） と に分割 して形成する こ とが可能である。 この場合、 その分割さ れた内側部分及び外側部分 に対 し、 予め別々 に被 覆金属板材 4 を シーム溶接部 8 によ り接合 してお き、 その後それ ら内側 部分及び外側部分のベース金属層 1 同士及び被覆金属板材 4 同士を溶接 等で接合する よ う に して も よ い。

図 1 5 は、 ベース金属層 1 が方形板状 に形成さ れた クラ ヅ ド材の例を 示 してお り、 （ a ) はク ラ ヅ ド材 1 0の一辺に沿う方向に延びる シーム 溶接部 8 が複数本、 それと交差する方向に所定の間隔で並んで形成さ れ た例を、 （ b ) はその並んで配置された シーム溶接部 8 の両端部側に、 それ ら と交差する方向に延びる シ一ム溶接部 8 を配置 した例を、 （ C ) は板の中央か ら放射状に延びる シ一ム溶接部 8 を形成 した例をそれぞれ 示 して いる。 ま た、 図 1 6 に示すよ う に、 ベース金属層 1 の板面に突起 部 1 0 bが形成さ れて い る場合には、 その突起部 1 0 b を避けつつシー ム溶接部 8 を形成する こ と も可能である。

図 1 7 は、 厚板状に形成されたべ一ス金属層 1 の板面に浅い凹所 l a を形成 し、 対応する形状の被覆金属板材 4 をそこ に嵌め込む と と も に、 その被覆金属板材 4 の縁部にのみシーム溶接部 8 を形成 した例を示 して いる。 ま た、 図 1 8 は、 クラ ヅ ド材 1 0 を熱交換器の管板 7 1 に適用 し た例を示 して いる。 その製造方法であるが、 まず予めベース金属層 1 及 び被覆金属板材 4 に多数の貫通孔 4 0 a を形成し、 その被覆金属板材 4 をべ一ス金属層 1 の上面に重ね合わせ、 その重な り部において シ一ム溶 接部 8 を形成する。 次に、 そのべ一ス金属層 1 を円筒状の胴体部 5 0 と 溶接によ り 一体化する。 そ して、 ベース金属層 1 の各貢通孔 4 0 a に管 材 4 0 を挿入 し、 それ らの端面同士を一致させた状態で管材 4 0 の周縁 部と被覆金属板材 4 と を固着 · 溶接する。

以上、 F e 系及び A 1 系ベース金属層を有する クラ ッ ド材の実施の形 態について説明 したが、 続いて以下に、 C u系ベース金属層を有する ク ラ ッ ド材の実施の形態について説明する。

ま ずクラ ッ ド材の製造方法と しては、 F e 系のベース金属層を有する クラ ヅ ド材について、 図 1 及び図 2 を用 いて説明 した もの と ほぼ同様の 原理に基づ く 手法を適用する こ とができ るので、 主にそれとの相異点に ついて説明する こ と にする。

ま ず、 図 1 9 ( a ) に示す態様においては、 C u系ベース金属層 5 1 上に中間金属展 5 2が形成さ れ、 その上に金属ラ ス網 5 3 と被覆金属層 と して T i、 Z r等で構成さ れた被覆金属板材 5 4が積層されて、 積層 体 5 5が形成される。 金属ラ ス網 5 3は、 図 1 0 ( c ) の複合網 1 0 5 と同様の構成を有 し、 図 1 9 ( b ) に示すよ う に、 ス テ ン レ ス鋼板と C u板 との合わせ板を使用 する こ と によ り、 その部分 1 0 4 aがステ ン レ ス鋼に よ り、 部分 1 0 4 bが C u によ り 構成されたも のとなっ て いる。 中間金属層 5 2 は、 少な く と も C u系べ一 ス金属展 5 1 との間の濡れ 性に優れ、 かつ抵抗発熱に伴い十分な量の液相が生ずるよ う に、 その融 点が 1 0 0 0 °C以下、 望ま し く は 9 5 0 °C以下の もの を使用するのがよ い。 一方、 融点が 7 0 °C以下の合金を使用する と、 ク ラ ッ ド材が使用 さ れる環境の温度が少 し上昇 しただけで中間金属展 5 2が軟化 し、 ベー ス 金属層 5 1 と金属ラ ス網 5 3 と の接合強度が急速に低下する こ と とな る ので、 それ以上の融点のものを使用するのがよ く、 よ り望ま し く は融点 が 1 0 0 °C以上の ものを使用するのがよ い。

こ こで、 金属ラ ス網 5 3が、 ステ ン レ ス鋼 と C uの複合網と されて い る こ とか ら、 中間金属展 5 2 を C u (な い し C u合金） との濡れ性に優 れた金属な い し合金、 例えば、 P b、 S n、 Z nのう ちの少な く と も 1 種を合計で 5 0重量％以上含有する もので構成すれば、 金属ラ ス網 5 3 と C u系ベース金属層 5 1 との間の接合強度を高める こ とができ る。 こ の う ち、 P b — S n系をベース とする合金 （例えば、 各種ハンダ類） を 特に好適に使用する こ とができ る。 この よ う な中間金属層 5 2 をベース 金属 g 5 1 上に形成する方法と しては、 構成金属ない し合金の箔を使用 する方法の他、 構成金属粉末と フラ ッ ク ス と をペース ト状に混練 した も のを塗布する方法、 ある いは構成金属を溶融させ、 その溶融物をベース 金属層 5 1 の表面に塗布する方法 （例えば溶融メ ツキ等） などを採用-す る こ とがで き る。 中間金属層 5 2 を P b、 S n、 Z nの う ちの少な く と も 1種を合計で 5 0重量％以上含有する合金で構成する場合、 中間金属層 5 2の融点を 調整 した り 強度を高めるために、 I n、 G a、 A g及び C uの う ちの 1 種以上をさ ら に含有する ものを使用する こ と もで き る。 ま た、 それ以外 の合金では、 下記のよ う なものが中間金属層 5 2 の構成材料と して使用 可能である。

• A g及び C u を合計で 5 0重量％以上含有する もの。

- 〇 \1 を 7 0重量％以上、 Pを 3重量％以上含有する もの。

このよ う な金属ラ ス網 5 3 を含む積層体 5 5 に通電する こ と によ り 形 成さ れる シーム溶接部 5 8の構造は、 おおむね図 1 9 ( b ) に示すよ う なもの にな る と推測される。 すなわち、 金属ラス網 5 3は、 そのステ ン レ ス鋼部分 1 0 4 aが、 抵抗発熱によ り 軟化 した被覆金属板材 5 4側へ ローラ電極 6 ( 図 1 等） による加圧力に よ り 比較的大き く 食い込むと と も に、 C u部分 1 0 4 b は抵抗発熱によ り溶融した中間金属層 5 2 に よ り、 いわばろ う付けされる形で C u系べ一ス金属層 5 1 と接合される。 このよ う に して、 被覆金属板材 5 4 と C u系べ一 ス金属層 5 1 と は、 金 属ラ ス網 5 3 と 中間金属層 5 2 と を介 して互いに接合され、 接合強度に 優れたクラ ヅ ド材 2 0が形成さ れる もの と考えら れる。

例えば、 T i な い し Z r系の被覆金属板材 5 4 を C u系べ一ス金属層 1 と接合する場合、 被覆金属板材 5 4の金属板の厚さ を T、 金属ラス網 5 3の厚さ を Μ、 網目の間隔を D ( = ( R + S ) ノ 2、 単位 mm、 図 6参 照） とする と き、 F e系ベース金属層を使用 した クラ ッ ド材の場合と 同 様に、 MZ T及び D ZMの好ま しい範囲が存在する。 この場合、 MZ T の値は 0,1〜 0.6、 望ま し く は 0.2~ 0.5と するのがよ く、 D Mの値は 1へ 50、 望ま し く は 2〜 30と するのがよ い。

次に、 図 2 0 に示す態様にお いては、 被 金属板材 5 4側に C u系網 6 1 が、 中間金属層 5 2 側に T i 系網 6 2がそれぞれ配 ¾される。 こ こ で、 C u系網 6 1 は C u線を編み上げる こ と によ り形成されたものが使 用 さ れて い るが、 T i 系網 6 2 は、 図 6 を援用 して示すよ う な金属ラ ス 網と して構成さ れて いる。 なお、 C u系網 6 1 も金属ラス網と して構成 して も よ い。

こ の構成の クラ ッ ド材 2 0 の シーム溶接部 5 8 の構造は次のよ う なも の になる と推測さ れる。 すなわち、 図 2 2 に示すよ う に、 抵抗発熱によ り 溶融 した中間金属層 5 2 によ り、 T i 系網 6 2 の網目 6 2 a において C u系網 6 1 がべ一ス金属層 5 1 と ろ う 接さ れる一方、 T i 系網 6 2 が C u系網 6 1 の網目 6 1 a を介 して、 あ るいは C u系網 6 1 の一部と と も に被覆金属板材 5 4 に対 し食い込む、 ない しは溶着する こ と によ り、 ベース金属層 5 1 と被覆金属板材 5 4 とが接合さ れる。 そ して、 被覆金 属板材 5 4 が、 T i ない し Z r によ り形成さ れて いる こ とか ら、 T i 系 網 6 2 との間の成分拡散が活発に起こっ て結合力が高め られる もの と考 え ら れる。 こ こで、 中間金属 S 5 2 によ る C u系網 6 1 とベース金属層 5 1 との接合力を高めるためには、 図 2 1 に示すよ う に、 丁 1 系網 6 2 の網目間隔を、 C u系網 6 1 の網目間隔よ り も大き く 設定する こ とが有 効である。 この場合、 よ り 良好な接合力 を得るた めに、 T i 系網 6 2 の 網目間隔 D ( = ( R + S ) / 2 ) と C u 系網 6 1 の網目間隔 （ 隣接する 線材の内側同士、 すなわち空隙の間隔と する ） H との比率 D Z H は 5〜 1 5、 望ま し く は 8~ 12の範囲で設定するのがよ い。

以下、 C u系ベース金属層を有する上記ク ラ ッ ド材の使用例について 説明する。 ま ず、 図 2 3 ( a ) に示す例にお いて はベース金属層 5 1 は、 横長板状に形成さ れた本体部 5 1 a と、 その本体部 5 1 aの両端部か ら 上方へ突出 して形成さ れた突出部 5 1 b と、 各突出部 5 1 bの上端部-か ら横方向外側へ張 り 出 した板状の張出部 5 1 c と を備えてお り、 それぞ れ両板面を含めた全面が T i、 Z r等の被覆金属板材 5 4で覆われる と と も に、 本体部 5 l a と張出部 5 l c と にシ 一ム溶接部 5 8が形成され て い る。

図 2 3 ( b ) は、 その本体部 5 l aの断面図を示 してお り、 ベース金 属層 5 1 の両面に中間金属層 5 2が形成 され、 その上に図 1 9 に示す金 属ラ ス網 5 3 ( も し く は、 図 2 2 に示すよ う な C u系網 6 1 と T i系網 6 2の積層体） が積層さ れ、 さ ら に全体が被覆金属板材 5 4で覆われて いる。 被覆金属板材 5 4 は、 ベース金属展 5 1の一方の縁部側でその両 側縁部が溶接部 5 9 によ り 継ぎ合わされて、 ベース金属層 5 1 を包み込 んでいる。 そ して、 この状態でローラ電極 6 によ り シーム溶接を施すこ と によ り、 ベース金属層 5 1 の両面にシ一ム溶接部 5 8が同時に形成さ れる こ と と なる。 こ こで、 シーム溶接部 5 8 は、 本体部 5 l a に対 して はその長手方向に沿って延びる ものが、 張出部 5 l c に対 して はその張 出方向に沿って延びるものが、 それぞれ所定の間隔で複数形成されて い る。 このよ う な形状のク ラ ヅ ド材 2 0は、 電気メ ヅ キや各種電解処理等 に使用される電極や給電用のブスバーな どに適用する こ とができ る。 例 えば、 張出部 5 1 c を電解液外に配置して給電のための端子部とする一 方、 本体部 5 l aを電解液中に浸漬 し、 これを例えば被メ ツキ部材ゃメ ツキ材料保持用のパス ケ ッ ト等を懸架するための懸架部と して使用する、 いわゆる液浸漬型のブスバー と して好適に使用するこ とができ る。

次に、 図 2 4 ( a ) ~ ( d ) に示すよ う に、 円形な い し方形の断面形 状を有する棒状な い しバー状に形成されたべ一ス金属層 5 1 に対 し、 そ の外周面を被覆金属板材 5 4で覆ってシ一ム溶接部 5 8 を形成する こ と もでき る。 シーム溶接部 5 8は、 棒状な い しバー状のベース金属展 5 1 の長手方向に沿う ものが、 その断面周方向に沿っ て所定の間隔で複数本 形成されて いる。 なお、 （ b ) 、 ( d ) にお いて は、 ベース金属層 5 1 は中空形状に形成さ れて いる。 ' こ れ らの形状のも のも、 電極基体ない し ブスバ一等に好適に使用する こ とができ る。

(実施例 1 )

縦 50cm、 横 50cm、 厚さ 12mmの板状に形成 し た F e系べ一ス金属層 （表 1、 試料番号 1 ~ 1 4 ) 及び A 1系ベー ス金属展 （表 2、 試料番号 6 0 〜 6 5 ) 上に、 各種金属網 （金属ラ ス網 ： 厚さ 0.1〜 0.6mni、 網目の長対 角線側の寸法 Rは 6·0πιιη、 短対角線側の寸法 S は 3.2mm、 図 6参照） 及び 被覆金属板材 （厚さ 0.5~ 1.5mni) を積展 し、 図 1 に示す方法によ り、 ベ ース金属層の長手方向に沿って延びるシーム溶接部を、 25mm間隔で互い にほぼ平行 と なる よ う に形成 して クラ ッ ド材 と した。 なお、 試料番号 1 2 ~ 1 4 にお いて は、 ベース金属層 と金属網層と の間 に中間金属層と し て各種金属箔 （厚さ 10〜 lOOw m) を配置 した。 さ ら に、 比較のために、 金属網層及び中間金属層を使用せず、 被覆金属板材と ベー ス金属層と を 直接重ね合わせて シ一ム溶接部を形成 した試料 （表 1 及び表 2、 試料番 号 2 0 ~ 2 5、 6 6 〜 7 1 ) も合わせて作製 した。

各部に使用 した材質は下記の通り であ る。

• ベース金属層 ： 炭素鋼 （ SS400) 、 ステ ン レス鋼 （ SUS304 ) 、 アル ミ 二 ゥム ( A1070P) 。

' 被覆金属板材 ： T i、 Z r、 N b、 T a、 T i — P d合金 （ P d : 0. 15wt¾、 残部 T i、 wtSiは重量％ を示す） 、 ス テン レス 鋼 （ SUS 304) 、 N i合金 （ ノヽ ステ ロ イ C276、 F e ： 5wt%、 C r ： 16wt¾、 M o ： 16wt% 残 部 N i ) 。

' 金属ラ ス網 ： ス テ ン レ ス鋼 （ SUS304 ) 、 N i、 A g、 ステ ン レス鋼と 炭素鋼の合わせ材を用 いた複合網、 ステ ン レ ス鋼 （ SUS304 ) と N iの合 わせ材を用 いた複合網。

' 金属箔 ： N i、 C u。 ま た、 シーム溶接の条件は 記の範囲で調整した ：

• 溶接電流 ： 5000〜 25000Α

·'通電時間 ： 5〜 50サイ クル

• 休止時間 ： 5~ 50サイ クル

• 加圧力 ： 500~ 1500kg

• 電極幅 ： 5~ 20mm

• 溶接速度 ： 500〜 1500M/分。

そ して、 得 ら れたク ラ ッ ド材に対 し、 曲げ試験 （ 内側曲げ半径 ： ク ラ ッ ド材の厚さの 2倍、 曲げ角度 ： 180° ) を行い、 被覆金属板材とべ一ス 金属層 との間の剥がれ発生の有無に基づ いて接合状態の良否の判定を行 つた。 結果を表 1 及び表 2 に示す。

本発明の ク ラ ッ ド材はいずれも良好な接合状態を示 したのに対 し、 比 較例の ク ラ ヅ ド材はいずれも剥がれが発生 してい る こ とがわかる。

表 1

表 2 ベース金属層 被覆金厲板材 金属網層 中 金屈層 験結采

6 0 AI Ti SUS304 なし がれなし 実 6 1 A! Zr SUS304 なし 剥がれなし

6 2 AI Nb SUS3()4/Ni合わせ材 なし 剁がれなし 施

6 3 A1 Ta SUS3i)4/Ni合わせ材 なし ^がれなし 例

6 4 A1 Ni SUS304 なし 剥がれなし

6 5 A1 SUS304 SUS3()4/Ni合わせ材 なし 剁がれなし

6 6 A1 Ti なし なし ^がれ発生 比

6 7 AI Zr なし なし 剁がれ発ゾ上

6 8 AI Nb なし なし ^がれ 蛟

6 9 AI Ta なし なし ^がれ発^ 例 7 0 AI Ni なし なし ^がれ /

7 1 A1 SUS304 なし なし 剁がれ発生

(実施例 2 )

縦 5cin、 横 100cm、 厚さ 6mmの板状に形成 した C u 系ベース金属層上に中 間金属 g (厚さ 10~ lOOjti m) を配置 し、 その上に金属網及び被 S金属板 材 （厚さ 0.5〜 1.5 ） を積展 し、 図 1 に示す方法によ り、 ベース金属層 の長手方向に沿っ て延びる シーム溶接部を互いに密接 して形成 して ク ラ ッ ド材を得た （表 3、 試料番号 3 1 〜 4 4 ) 。 ま た、 比較のため、 中間 金属層のみを使用 した試料 （表 3、 試料番号 4 5 ) 、 及び金属網と 中間 金属層を使用せず、 被覆金属板材とベー ス金属層 と を直接重ね合わせて シ ー ム溶接を施 した試料 （表 3、 試料番号 4 6 〜 5 0 ) も合わせて作製 した。

各部に使用 した材質は下記の通 り であ る。

• ベース金属層 ： 無酸素銅。

' 被覆金属板材 ： T i、 Z r、 N b、 T a、 ステ ン レ ス鍋 （ SUS304) 、 N i。

' 金属網 ： ス テ ン レ ス銅 （ SUS304 ) と C uの合わせ板を使用 した複合網 (金属ラ ス網 ： 厚さ 0.6min、 網目の長対角線側の寸法 R は 6mm、 短対角線 側の寸法 S は 3.2mm) 、 C u網 （線径 ： 0.1〜 0.5mm、 網目間隔 ： 16〜 100 mesh) , T i 網 （金属ラ ス網 ： 厚さ 0·6 、 網目の長対角線側の寸法 R は 10mm, 短対角線側の寸法 S は 5mni) 。

• 中間金属 g ： ハ ンダ （組成 ： S n - 37wt¾P b、 S n - 47wt¾P b - 3w t¾C u、 及び S n — 50wUP b、 ベー ス金属ほに溶融塗布） 。

ま た、 シーム溶接の条件は下記の範囲で調整した ：

• 溶接電流 ： 5000 ~ 25000A

• 通電時間 ： 5 ~ 50サイ クル

• 休止時間 ： 5〜 50サイ クル

• 加圧力 ： 500〜 1500kg • 電極幅 ： 5〜 20mm

• 溶接速度 ： 500 ~ 1500mm/分

- そ して、 得られたクラ ヅ ド材に対 し、 曲げ試験 （ 内側曲げ半径 ： クラ ッ ド材の厚さの 2倍、 曲げ角度 ： 180。 ） を行い、 被覆金属板材 とべ一ス 金属層 との間の剥がれ発生の有無に基づ いて接合状態の良否の判定を行 つた。 結果を表 3 に示す。

実施例の ク ラ ッ ド材はいずれも良好な接合状態を示 したの に対 し、 比 較例のクラ ッ ド材はいずれも剥がれが発生 してい る こ とがわかる。

表 3 ベース金属層 被 ¾金 ;板材 金^網層 試験結果

3 1 Cu Ti SUS304 Cu合わせ板ラス網 Sn-37wt%Pb 剥がれなし

3 2 Cu Ti SUS304/Cu合わせ板ラス網 Sn-47 i%Pb-3wi%Cu 剥がれなし

3 3 Cu Ti SUS304ZCU合わせ板ラス網 Sn-5()wi%Pb 剁がれなし

3 \ Cu Zr SUS304ノ Cu合わせ板ラス網 Sii-37w(%Pb 剥がれなし

3 5 Cu Nb SUS304/Cu合わせ板ラス網 Sn-37 i%Ph 剥がれなし

3 6 Cu Ta SUS304/Cu合わせ板ラス網 Sn-37wi Pb 剥がれなし 施 3 7 Cu Ni SUS304ZCU合わせ板ラス網 Sn-37wi%Pb 剥がれなし

3 8 Cu SUS304 SUS304/Cu合わせ板ラス網 Sn-37wi Pb 剥がれなし 例

3 9 Cu Ti Tiラス網、 Cu網 Sn-37wi%Pb 剥がれなし

A 0 Cu Ti Cu網、 Tiラス網、 Cu網 Sn-37wi%Pb 剥がれなし

A 1 Cu Zr Tiラス網、 Cu網 Sn-37wi%Pb 剥がれなし

A 2 Cu Nb Tiラス網、 Cu網 Sn-37wi%Pb 剥がれなし

A 3 Cu Ta Tiラス網、 Cu網 Sn-37wi%Pb 剥がれなし

Ί A Cu Ni Tiラス網、 Cu網 Sn-37wi%Pb 剥がれなし

A 5 Cu Ti なし Sn-37wt Pb 剥がれ発生

4 6 Cu Ti なし なし 剥がれ ^ ： 比

4 7 Cu Zr なし なし 剥がれ発生 較 4 8 Cu Nb なし なし 剥がれ発生

4 9 Cu Ta なし なし 剥がれ発生 例

5 0 Cu Ni なし なし 剥がれ発生

Claims

請 求 の 範 囲

1 . ベー ス金属 S と、

' そのべ一ス金属層に積層される金属網層であっ て、 板厚方向に莨通す る複数の切れ目が全面に千鳥状に形成さ れた金属板を、 その切れ目の形 成方向と交差する向き に変形させ、 前記切れ 目をその変形方向に開口す る こ と によ り網目が形成さ れた金属網 （以下、 金属ラ ス網と い う ） を含 む金属網層 と、

その金属網層に対 し前記ベース金属層 とは反対側か ら積層さ れる被覆 金属層 と を含み、

それ らベース金属層、 金属網層及び被覆金属 Sがー体に接合された こ と を特徴と する ク ラ ヅ ド材。

2 . 前記べ一ス金属層、 金属網層及び被覆金属層を互い に結合する抵 抗溶接部が形成さ れて い る請求の範囲第 1 項に記載の クラ ッ ド材。

3 . 前記金属ラ ス網を形成する金属板は、 2種以上の金属板が板厚方 向に積層さ れた合わせ板である請求の範囲第 1項又は第 2項に記載のク ラ ヅ ド材。

4 . 前記金属網層は、 前記金属ラス網を含む複数の金属網が積層され たもの と して形成さ れて いる請求の範囲第 1 項な い し第 3項のいずれか に記載のク ラ ヅ ド材。

5 . 前記べ一ス金属層 と前記金属網層 との間に中間金属層が配 さ れ て い る請求の範囲第 1 項ない し第 4項の いずれかに記載のク ラ ッ ド材。

6 . 前記べ一ス金属層は F e、 C u及び A 1の いずれかを主成分とす る金属によ り 構成され、

前記金属網 gは、 少な く と も その一部が F e、 N i、 C u、 A g、 T i、 Z r の いずれかを主成分と する金属によ り構成さ れる前記金属ラ ヌ 網を含むもの と さ れ、 前記被覆金属層は T i、 Z r、 N b、 T a、 N iの いずれかを主成分 と する金属、 又はス テ ン レ ス鋼によ り構成さ れる耐食性被覆金属層であ る請求の範囲第 1 項な い し第 5項のいずれか に記載の クラ ヅ ド材。

7. C u又は C u合金で構成さ れる前記べ一ス金属層と、

そのべ一ス金属層 に積層さ れ、 かつ該ベー ス金属展 ょ り も低融点の金 属に よ り構成さ れる前記中間金属層 と、

少な く と もその一部が T i又は T i合金で構成 される前記金属ラス網 を含む前記金属網層と、

その金属網層に対 し前記中間金属層と は反対側か ら積 Sされ、 T i、 Z r、 N b、 T a、 N i のいずれかを主成分 とす る金属、 又はステ ン レ ス鋼によ り 構成さ れる前記耐食性被覆金属層 と、

を含む請求の範囲第 6項に記載のクラ ッ ド材。