WO2005092557A1 - Friction cladding rod, friction cladding method, metal laminated sheet, and method of manufacturing metal laminated sheet - Google Patents

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Abstract

A friction cladding rod formed in a hollow bar-like material, a friction cladding method capable of uniformizing the width and thickness of friction cladding by utilizing the friction cladding rod, a metal laminated sheet, and a method of manufacturing the metal laminated sheet by rolling the surface of a metal on which the friction cladding is applied.

Description

明 細 書 摩擦肉盛ロッ ド、 摩擦肉盛方法、 金属積層板及ぴ金属積層板の製造方法 技術分野  Description Friction overlay rod, friction overlay method, metal laminate and manufacturing method of metal laminate
本発明は、 摩擦肉盛ロッ ド、 摩擦肉盛方法、 金属積層板及び金属積層板の製造 方法に関するものである。  The present invention relates to a friction overlay, a friction overlay, a metal laminate, and a method for manufacturing a metal laminate.
背景技術 Background art
従来、 金属部材の接合方法と して、 接合対象部材をつき合わせた状態で回転運 動をさせることにより、 その摩擦面に発生する摩擦熱を利用する加熱 ·加圧によ る接合法が広く知られている。 また、 異種金属を溶接する際に、 金属の母材を考 慮して溶接材を肉盛して溶接することも知られている。 この場合に溶接部分に対 して摩擦肉盛口ッ ドを回転した状態で接触させて、 摩擦肉盛を形成することも行 われる。 この方法によ り工具の表面改質も行われ、 低コス トで熱歪も少ないとさ れている (特許文献 1 特開平 9— 2 6 2 6 8 8号公報) 。  Conventionally, as a method of joining metal members, there has been widely used a joining method by heating and pressurizing utilizing frictional heat generated on a friction surface by rotating the member while the members to be joined are brought into contact with each other. Are known. It is also known that when welding dissimilar metals, the welding material is surfaced in consideration of the metal base material. In this case, the friction build-up pad is rotated and brought into contact with the welded portion to form a friction build-up. According to this method, the surface of the tool is also modified, and it is said that the cost is low and the thermal strain is small (Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-226688).
本発明者らは、アルミニウム又はアルミニウム合金に積層する金属板の表面に、 アルミニウム又はアルミニウム合金を摩擦肉盛することによ り肉盛材を形成し、 金属板と接合され、 この肉盛材を切削加工して厚さを一定と したアルミニウム積 層板又はアルミ二ゥム合金積層板を、 圧延加工することによるアルミニウム積層 板又はアルミニウム合金積層板の発明を行った (特許文献 2 特開 2 0 0 3— 3 1 1 3 1 5号公報) 。  The present inventors formed a build-up material by friction-building aluminum or an aluminum alloy on the surface of a metal plate laminated on aluminum or an aluminum alloy, and joined the metal plate with the build-up material. The invention of an aluminum laminated plate or an aluminum alloy laminated plate was carried out by rolling an aluminum laminated plate or an aluminum alloy laminated plate having a constant thickness by cutting. No. 0 3—3 1 1 3 1 5).
摩擦肉盛層の形成には際しては、 アルミニウム製品の表面に溶射を施し、 生成 された溶射皮膜層に対して摩擦肉盛を行い硬質の肉盛層を形成することも行われ ている (特許文献 3 特開 1 0— 1 5 6 7 5号公報) 。  In forming the friction overlay, a thermal spray is applied to the surface of the aluminum product, and the resulting thermal spray coating layer is subjected to friction overlay to form a hard overlay. (Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-15675).
平らな面を有する被肉盛材に対して摩擦肉盛を行う場合には、 肉盛幅は摩擦肉 盛用ロッ ドのロッ ド径より大きくなる。 また、 肉盛の高さも一定化しないなどの 問題点が有る。 このような場合に溝を設け、 摩擦肉盛ロッ ドのロッ ド径が溝の溝 幅より大きい摩擦肉盛ロッ ドを用いることも行われる (特許文献 4 特開 2 0 0 0— 1 1 7 4 6 4、 特許文献 5 特開 2 0 0 1 — 1 3 8 0 7 0 ) 。 また、 チタン 棒又はチタン合金棒を用いて摩擦圧接による接合部の強度向上と高信頼性を得る などの点からチタ ン棒又はチタン合金棒の棒径を限定することなども行われてい る (特許文献 6 特開 2 0 0 3— 1 4 2 4) 。 When friction overlaying is performed on a material having a flat surface, the overlay width is larger than the diameter of the friction overlay rod. In addition, there is a problem that the height of the overlay is not fixed. In such a case, a groove is provided, and a friction overlay rod in which the rod diameter of the friction overlay rod is larger than the groove width of the groove is also used (Patent Document 4 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-117). 464, Patent Document 5 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-131380). Also titanium The rod diameter of titanium rods or titanium alloy rods is also limited from the viewpoint of improving the strength of the joints by friction welding and obtaining high reliability using rods or titanium alloy rods (Patent Document 6). Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-142424).
摩擦肉盛法は、 摩擦熱を利用した固相表面改質技術であり、 素材を溶融せずに 希釈の少ない高速成膜を可能とするものであり、 厚膜層の形成も容易に行なう こ とができる方法であり、 本発明者らも良好な肉盛法及び肉盛材の開発を行なって きた 〔非特許文献 1 軽金属学会第 9 8回春期大会講演概要、 ( 2 0 0 0 ) 、 2 8 3〕 。  The friction overlay method is a solid-phase surface modification technology using frictional heat, which enables high-speed thin film formation with little dilution without melting the material, and enables easy formation of a thick film layer. The present inventors have also developed a good overlay method and overlay material [Non-Patent Document 1 Outline of the 98th Spring Meeting of the Japan Institute of Light Metals, (20000), 2 8 3].
しかしながら、 摩擦肉盛を行なうにあたって、 摩擦肉盛材が被肉盛材に対して できるだけ効率よ く均等に付着することができるようにするために、 摩擦肉盛材 の構造や形状をどのよ うなものとするかについては、 まだ、 十分に検討されてい ない状態にある。 このよ うな研究の成果に裏付けられた摩擦肉盛材の構造や形状 の開発が望まれている。 又、 摩擦肉盛の幅や厚さ均一に行うことができれば、 摩 擦肉盛を利用する上で有効に作用するし、 また摩擦肉盛を行った後の次の処理, 例えば圧延処理を良好に行う ことができること となる。  However, in order to ensure that the friction hardfacing material adheres to the hardfacing material as efficiently and evenly as possible when performing friction hardfacing, what kind of structure and shape of the friction hardfacing material are required? Whether it should be taken has not yet been fully considered. The development of the structure and shape of the friction overlay, supported by the results of such research, is desired. Also, if the width and thickness of the friction overlay can be made uniform, it will work effectively in using the friction overlay, and the next processing after the friction overlay, for example, the rolling process will be good. It can be done at the same time.
このようなこと力ゝら, 摩擦肉盛の幅や厚さ均一に行う ことができる摩擦肉盛法の 開発が望まれている。 本願の発明に関連する先行技術文献と しては次のよ うなものがあり、 これは参 照して本願明細書中に取り込まれる。 In view of the above, there is a need for the development of a friction overlaying method that can perform uniform width and thickness of the friction overlay. Prior art documents related to the invention of the present application include the following, which are incorporated herein by reference.
1. 特開平 9 - 2 6 2 6 8 8号公報  1. Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-262686
2. 特開 2 0 0 3— 3 1 1 3 1 5号公報  2. Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-3111
3. 特開 1 0— 1 5 6 7 5号公報  3. Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-156057
4. 特開 2 0 0 0— 1 1 7 4 6 4号公報  4. Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2000-0—1 1 7 6
5. 特開 2 0 0 1 — 1 3 8 0 7 0号公報  5. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-01-138070
6. 特開 2 0 0 3 - 1 4 2 4号公報  6. Japanese Patent Publication No. 2003-144
7. 軽金属学会第 9 8回春期大会講演概要、 ( 2 0 0 0 ) 、 2 8 3頁 発明の開示 本発明の課題は、 新規な摩擦肉盛口ッ ド及びこれを用いた新規な摩擦肉盛方法 並びに新規な摩擦肉盛口ッ ドを用いた金属積層板及び金属積層板の製造方法を提 供することである。 本発明者らは、 かって、パイプと板の摩擦圧接について、その経過を観察した。 そのときの結果によると、 継手のパリはパイプのみから発生し、 板側に殆ど変形 は認められなかった。 バリは、 パイプ同士の圧接時と同様に内外に排出され、 内 側のバリは外側のバリ に比較して大きく、 内外のバリはともに摩擦時間が長くな るにつれて大き くなる傾向があることを見出した(軽金属 4 1卷、 1 2月号( 1 9 9 1 ) 、 8 1 0頁) 。 これらの知見は、 摩擦圧接に関するものであり、 摩擦肉 盛とは、 その操作態様においては相違しており、 この結果からは、 摩擦肉盛に中 空状の口ッ ドを用いた場合にどのような結果が得られるのかということは、 判断 することはできない。 7. Outline of the 98th Spring Meeting of the Japan Institute of Light Metals, (200000), 283 page An object of the present invention is to provide a new friction overlay, a new friction overlay method using the same, a metal laminate using the new friction overlay, and a method for manufacturing a metal laminate. is there. The present inventors have observed the progress of friction welding between a pipe and a plate. According to the results at that time, the Paris of the joint occurred only from the pipe, and almost no deformation was observed on the plate side. Burrs are discharged inside and outside as in the case of pressure welding between pipes.The inner burrs are larger than the outer burrs, and both the inner and outer burrs tend to increase as the friction time increases. I found it (Vol. 41 of Light Metal, February issue (1991), page 810). These findings relate to friction welding and are different from friction overlay in their operation mode.The results show that when a hollow head is used for friction overlay, It is impossible to judge whether such a result will be obtained.
従来、 摩擦肉盛ロッ ドは中実の円柱状のものを用いてきた。 本発明者らは、 前 記課題について研究し、 金属板の表面に摩擦肉盛口ッ ドを回転させた状態で接触 させて、 摩擦肉盛する方法において、 これを中空の棒状と し、 この摩擦肉盛ロッ ドを用いると、 意外にも、 均一に、 又、 薄い状態で、 かつ無駄がなく、 金属板の 表面に摩擦肉盛することができること、 又、 中空部分では、 摩擦肉盛により卷き 込まれた肉盛材が再び摩擦肉盛材と して使用される結果、 無駄がない肉盛の形成 に役立っている ことを見出した。  Conventionally, friction cladding rods have been solid cylinders. The present inventors studied the above-mentioned problem, and in a method of friction overlaying by bringing a friction overlay pad into contact with the surface of a metal plate while rotating the friction overlay, this was formed into a hollow rod shape, and the friction overlay was formed. Surprisingly, the use of a build-up rod makes it possible to surprisingly and uniformly form a thin, thin and frictionless surface on the surface of a metal plate. It was found that the built-in overlay was used again as a friction overlay, contributing to the formation of a lean overlay.
このよ うに良好な結果が得られることは、 本発明者らの前記知見に照らしてみ ても、 意外性のあることであった。  Obtaining such good results was surprising even in light of the above findings of the present inventors.
この新たに見出したことを利用すると、 従来の摩擦肉盛を更に効果的に行う こ とができる。 1枚の金属材料からなる板材に、 摩擦肉盛する場合に用いる摩擦肉 盛ロッ ドは前記板材と同じ金属材料を用いることができるし、 又、 異なる金属材 料を用いることができる。 この金属板材の表面に摩擦肉盛する方法を、 摩擦肉盛 を利用して金属面や高圧処理装置や反応装置の補修方法と して採用することがで きる。  Utilizing this new finding, conventional friction overlaying can be performed more effectively. The friction overlay rod used for friction overlaying on a plate made of one metal material can use the same metal material as the above-mentioned plate material, or can use a different metal material. This method of friction overlaying on the surface of a metal plate material can be adopted as a method of repairing a metal surface, a high-pressure processing device, or a reaction device using friction overlaying.
また、 この摩擦肉盛された金属板を、 熱間圧延して金属積層板製造することが できる。 このようにして得られる金属積層板は、 肉盛部及ぴ基材部ともに繊細な 組織を示し、 肉盛部中央は、 圧延前の肉盛層厚さの相違により金属積層板に占め る肉盛部厚さに差が認められ、 圧延前後の肉盛層と基材の厚さの比は、 ほぼ同等 であることを確認した。 金属板に積層する金属板の接合面が密着しており、 組織 の乱れもなく、 良好な接合手段であることを確認した。 金属積層板の引張試験の 結果、 金属積層板の n値、 塑性ひずみ比 r及び耳率の結果も良好な結果であり、 十分に満足できる結果であった。 これらの結果から、 本発明で得られる金属積層 板は、 固有の性質を付加することができる。 即ち、 金属積層板の表面と裏面を相 違する金属の特性を付与することができる。 その際に表面となる金属板と裏面と なる金属板の厚さを適宜調節することができる。 このことを利用して、 表面に薄 くて硬い表面層を形成組し、 その裏面に厚く て軟質の裏面層を形成することがで きる。 例えば、 ジョ ラルミ ンなどのアルミニウム合金からなる固くて薄い表面層 を形成し、 その裏面に軟質で厚いアルミニゥム層からなる金属積層板を形成する ことができる。 また、 材科特性の相違により、 色や光の反射率の相違した積層板 を製造することができる。 また、 多層金属板を製造することにより、 中間部に表 面や裏面金属板とは相違する金属板を積層することにより、 より複雑な特性を有 する金属板を製造すること ができる。 It is also possible to hot-roll the friction-plated metal sheet to produce a metal laminate. it can. The metal laminate thus obtained has a delicate structure in both the overlay and the base, and the center of the overlay is occupied by the overlay due to the difference in the thickness of the overlay before rolling. A difference was observed in the thickness of the embossed portion, and it was confirmed that the ratio of the thickness of the cladding layer to the thickness of the base material before and after the rolling was almost equal. The joining surfaces of the metal plates to be laminated on the metal plate were in close contact with each other. As a result of the tensile test of the metal laminate, the results of the n value, the plastic strain ratio r, and the ear ratio of the metal laminate were also satisfactory and sufficiently satisfactory. From these results, the metal laminate obtained in the present invention can have unique properties. That is, it is possible to provide the metal characteristics that make the front and back surfaces of the metal laminate different. At that time, the thickness of the metal plate serving as the front surface and the thickness of the metal plate serving as the back surface can be appropriately adjusted. By utilizing this fact, a thin and hard surface layer can be formed on the front surface, and a thick and soft back layer can be formed on the back surface. For example, a hard and thin surface layer made of an aluminum alloy such as jolarmin can be formed, and a metal laminate made of a soft and thick aluminum layer can be formed on the back surface. In addition, it is possible to manufacture laminated boards having different colors and light reflectances due to differences in material characteristics. In addition, by manufacturing a multilayer metal plate, a metal plate having more complicated characteristics can be manufactured by laminating a metal plate different from the front and rear surface metal plates in the middle part.
本発明によれば、 以下の発明が提供される。  According to the present invention, the following inventions are provided.
( 1 ) 中空の棒状物である ことを特徴とする摩擦肉盛口ッ ド。  (1) A friction build-up pad characterized by being a hollow rod.
( 2 ) 金属板の表面に摩擦肉盛口 ッ ドを回転させた状態で接触させて金属板の表 面に摩擦肉盛する方法において、 ( 1 ) 記載の中空の棒状物からなる摩擦肉盛口 ッ ドを用いて金属板の表面に金属を摩擦肉盛することを特徴とする摩擦肉盛方法。 (2) The method for friction overlaying on the surface of a metal plate by bringing the friction overlay into contact with the surface of the metal plate while rotating the friction overlay on the surface of the metal plate. A friction overlaying method characterized by friction overlaying a metal on the surface of a metal plate using a metal.
( 3 ) 金属板の表面に請求の範囲第 1項記載の中空の棒状物からなる摩擦肉盛口 ッ ドを回転させた状態で接触させて金属板の表面に摩擦肉盛し、 摩擦肉盛された 金属表面を圧延処理して得られることを特徴とする金属積層板。 (3) The surface of the metal plate is frictionally clad on the surface of the metal plate by contacting the surface of the metal plate in a rotating state with the friction build-up pad made of a hollow rod-like material as claimed in claim 1 and frictionally clad. A metal laminate obtained by rolling a metal surface.
( 4 ) 金属板の表面に請求の範囲第 1項記載の中空の棒状物からなる摩擦肉盛口 ッ ドを回転させた状態で揍触させて金属板の表面に摩擦肉盛し、 摩擦肉盛された 金属表面を圧延処理するこ とを特徴とする金属積層板の製造方法。 図面の簡単な説明 (4) A friction build-up pad made of the hollow rod-shaped material according to claim 1 is rotated and touched on the surface of the metal plate to form a friction build-up on the surface of the metal plate. A method for producing a metal laminate, comprising rolling the treated metal surface. Brief Description of Drawings
第 1図は、 パイプとロッ ドの摩擦肉盛の結果を示す図である。  FIG. 1 is a view showing the results of friction overlaying of a pipe and a rod.
第 2図は、 金属積層板の肉盛部及ぴ基材部の状態を示す図である。  FIG. 2 is a view showing a state of a built-up portion and a base material portion of the metal laminate.
第 3図は、 金属積層板の引張試験結果を示す図である。  FIG. 3 is a view showing a tensile test result of the metal laminate.
第 4図は、 金属積層板の η値を示す図である。  FIG. 4 is a diagram showing the η value of the metal laminate.
第 5図は、 金属積層板の r値を示す図である。  FIG. 5 is a diagram showing the r value of the metal laminate.
第 6図は、 金属積層板の限界深絞り比とブランク押え荷重の関係について示す 図である。  FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a critical deep drawing ratio of a metal laminate and a blank pressing load.
第 7図は、 基材、 一層の積層の場合、 多層積層板についての耳率の比較を示す 図である。 発明を実施するための最良の形態  FIG. 7 is a diagram showing a comparison of ear ratios for a multi-layer laminate in the case of a base material and a single layer. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
本発明では、 金属板の表面に摩擦肉盛する方法である。  In the present invention, this is a method of friction overlaying on the surface of a metal plate.
摩擦肉盛する材料と しては、 アルミニウム又はアルミニウム合金、 チタン又は チタン合金などの摩擦肉盛しよ う とする材料が適宜選択される。 これらの摩擦肉 盛しょ う とする材料に対して金属板と しては、 アルミニウム板、 アルミニウム合 金板、 鋼板、 ステンレス板材、 銅板などを適宜使用することができる。  As a material for friction overlaying, a material for friction overlaying, such as aluminum or an aluminum alloy, titanium or a titanium alloy, is appropriately selected. An aluminum plate, an aluminum alloy plate, a steel plate, a stainless steel plate, a copper plate, or the like can be appropriately used as a metal plate for the material to be filled with friction.
この板材は、 金属板から適宜選ばれる。 例えば、 アルミニウム又はアルミユウ ム合金は、 軽量、 或いは腐食に対して強いという工業材料と して好ま しい特性を 有しているが、 強度という 点では使用する意図に反して特性が十分でないという 場合には、 例えば、 ステンレス鋼板を板材とすることによ り、 アルミニウムゃァ ルミ二ゥム合金の持つ特す生にアルミ二ゥムが有していない強靱な特性や耐食性な どの特性を付与することができる。  This plate material is appropriately selected from metal plates. For example, when aluminum or aluminum alloy has the characteristics of being lightweight or resistant to corrosion, which are favorable as industrial materials, but the characteristics are not sufficient in terms of strength against the intended use. For example, by using a stainless steel sheet as a sheet material, the special properties of aluminum aluminum alloy can be imparted with properties such as toughness and corrosion resistance that aluminum does not have. Can be.
このように、 アルミニウム、 アルミニウム合金が有していない特性に着目 し、 板材と して用いることによ り、アルミニウムやアルミニゥム合金が有していない、 望ましい特性を付与するこ とを可能とすることができる。  By focusing on the properties that aluminum and aluminum alloys do not have, and using them as plate materials, it is possible to provide desirable properties that aluminum and aluminum alloys do not have Can be.
本発明では、 前記のよ う に、 アルミニウム或いはアルミニウム合金、 チタン或 いはチタン合金に対して積層したい金属板を選択し、 その金属板の表面にアルミ ニゥム又はアルミニゥム合金の摩擦肉盛を行う。 本発明では、 従来板材の表面に肉盛を行うに際し、 広範囲の板材の表面に肉盛 を行う必要があり、 そのためには、 摩擦肉盛を行う こと と し、 その摩擦肉盛の操 作は、 以下のよ うにして行な う。 In the present invention, as described above, a metal plate to be laminated on aluminum, an aluminum alloy, titanium, or a titanium alloy is selected, and aluminum or an aluminum alloy is friction-coated on the surface of the metal plate. In the present invention, when overlaying on the surface of the conventional plate material, it is necessary to perform overlaying on the surface of a wide range of plate material, and for that purpose, friction overlaying is performed. The operation is performed as follows.
本発明では、 摩擦肉盛ロッ ドと して中空棒状物を用いる。 棒状物とは、 丸棒、 角棒を意味する。 丸棒や角棒は、 その内側に中空部を有している。 中空部の形状 は、 丸棒であれば円柱状とな り、 角棒であればそれと同じ形状の角柱状である。 丸棒に対して中空部の形状部分を角形とすることも可能であるが、 加工を考える と便利であるということができず、 適当ではない。 又、 同様に角形に中空部と し て円柱状とすることも可能であるが適当ではない。 丸棒の中空部である円柱部の 形状について、 円の径をどの程度のものを使用するかは、 どの程度の幅の摩擦肉 盛を行なうかを考慮して、 適宜決定することができる。 また、 どの程度の肉厚と するかについては、 肉盛をどの程度の厚さにするかなどを考慮して適宜決定する ことができる。  In the present invention, a hollow rod is used as the friction overlay rod. The rods mean round bars and square bars. Round bars and square bars have a hollow portion inside. The shape of the hollow part is a cylindrical shape if it is a round bar, and a prismatic shape of the same shape if it is a square bar. Although it is possible to make the shape of the hollow part square with respect to the round bar, it cannot be said that it is convenient considering processing, which is not appropriate. Similarly, it is possible to make the hollow portion into a square shape and make it into a cylindrical shape, but this is not appropriate. Regarding the shape of the cylindrical portion, which is the hollow portion of the round bar, the diameter of the circle to be used can be appropriately determined in consideration of the width of friction overlaying. In addition, the thickness can be appropriately determined in consideration of the thickness of the overlay, and the like.
本発明者らの知見によれば、 丸棒の中空部分の径が小さ過ぎる場合には、 却つ て良好な結果を得ることができない。 このよ うなことから、 外径に対して、 中空 の内径と しては、 1 / 3以上は、 必要であり、 これ以下であると前記のような効 果を期待できない。 1ノ 2以上でその効果を期待することができる。 上限は、 中 空肉盛口ッ ドが肉盛を行うこ とに耐えることができる強度を維持できる範囲であ れば差しつけない。 外径に対 して、 4 Z 5程度であれば、 十分に可能である。 中空棒状からなる摩擦肉盛口 ッ ドを製造するには、 鎳型によ り成形する方法、 円管状に折り曲げて端部の溶接を行なう、 中をく りぬく などの公知の方法が採用 される。  According to the findings of the present inventors, if the diameter of the hollow portion of the round bar is too small, good results cannot be obtained on the contrary. For this reason, the inner diameter of the hollow is required to be 1/3 or more of the outer diameter with respect to the outer diameter, and the effect described above cannot be expected if the diameter is less than 1/3. The effect can be expected with 1 or 2 or more. The upper limit is not specified as long as it is within the range that can maintain the strength that the hollow cladding pad can withstand. If the outer diameter is about 4Z5, it is enough. In order to manufacture a friction bar with a hollow rod shape, a known method such as a molding method using a 鎳 mold, bending into a tubular shape, welding the ends, and hollowing out the inside are adopted. .
摩擦肉盛するには、 金属板に肉盛しょ う とする中空棒状金属である回転部材を 金属板と接触させ、 回転部材の回転により摩擦熱を発生させると同時に肉盛しよ う とする金属を溶融状態と し、 金属板表面に肉盛を行う。 回転には、 特定の回転 操作を行なうことができるも のであれば、 使用することができる。  In order to build up the friction, a rotating member that is a hollow rod-shaped metal that is to be built on the metal plate is brought into contact with the metal plate, and the rotation of the rotating member generates frictional heat and the metal that is to be built up at the same time. In a molten state, and the surface of the metal plate is overlaid. The rotation can be used as long as a specific rotation operation can be performed.
使用する金属を回転部材と して、 回転軸に固定される。 回転軸はローターに固 定され、 ステーターの励磁によ り高速回転が得られるよ うになつている。 回転部 材は、 使用時に押し下げて使用することができる。 回転部材の大きさを変化させることにより接合の面積を調節することができる 回転部材の直径が大きなものを用いれば、 大きな接合面積のものを得ることがで きる。 このようなこ とから、 回転部材の大きさは、 接合の面積などを考慮して適 宜決定することができる。 The metal used is used as a rotating member and fixed to the rotating shaft. The rotating shaft is fixed to the rotor so that high-speed rotation can be obtained by exciting the stator. The rotating member can be used by pushing down when used. The area of the joint can be adjusted by changing the size of the rotating member. If the rotating member has a large diameter, a large joining area can be obtained. For this reason, the size of the rotating member can be appropriately determined in consideration of the area of the joint and the like.
板材の摩擦肉盛を行なうに際しては、 回転部材を板材の表面に接触させ、 回転 部材を所要の速度で回転させ、 その際に発生する摩擦による発生熱を利用するも のである。摩擦によ り発生する熱量は、板材と回転部材との摩擦係数、回転速度、 及び回転部材を板材に押し付ける時の圧力の積と して与えられる。  When performing friction overlay on a plate, a rotating member is brought into contact with the surface of the plate, the rotating member is rotated at a required speed, and heat generated by friction generated at that time is used. The amount of heat generated by friction is given as the product of the coefficient of friction between the plate and the rotating member, the rotation speed, and the pressure when the rotating member is pressed against the plate.
回転部材の回転速度は、 一般的には、 1 0 0 0〜 6 0 0 0 r p m程度の範囲の ものである。 回転部材が板材を押さえつける圧力は、 0. 5〜 5 k g/mm2程 度であれば、 十分である。 The rotation speed of the rotating member is generally in the range of about 100 to 600 rpm. Pressure rotating member presses the sheet material, if 0. 5~ 5 kg / mm 2 extent is sufficient.
摩擦肉盛にはヒ一ティングを行う ことが有効である。 この際には中空状円柱と 金属を予め予熱することが有効である。 ヒーティング温度は、 融点以下の温度に 加熱することが行われ、 アルミニウム或いはアルミ二ゥム合金積層板を作製する 場合には、 約 4 5 0〜 5 5 0 °C程度とすることが効果的である。  It is effective to perform the coating on the friction overlay. In this case, it is effective to preheat the hollow cylinder and the metal in advance. Heating is performed to a temperature below the melting point. When manufacturing aluminum or aluminum alloy laminates, it is effective to set the temperature to about 450 to 550 ° C. It is.
本発明では、 1枚の金属板の上に更に 1枚の金属板を貼り付ける場合、 更に、 2枚の金属板の上に更に 1枚の金属板を貼り付ける場合には、 貼りつけよう とす る板材の表面の全面に摩擦肉盛を行う ことが重要である。  In the present invention, when one more metal plate is pasted on one metal plate, further, when one more metal plate is pasted on two metal plates, It is important to apply friction overlay on the entire surface of the sheet material.
摩擦肉盛をどの程度の厚さに行うかは、 求める積層板材の厚さを考慮して適宜 定めることができる。  The thickness of the friction overlay can be determined as appropriate in consideration of the required thickness of the laminated plate.
はじめに、 摩擦肉盛を行った後、 その表面に他の金属による摩擦肉盛を行う こ ともできる。 このよ うにすると、 三層或いはそれ以上の積層板を得ることもでき る。 その結果、 より高度な特性を有する複合材を製造することが可能となる。 得られる金属板の厚さは、 求める用途に応じて定め、 その厚さにするために圧 延装置の操作条件を定めるか、 圧延装置の前までに、 どの程度の厚さとするかを 定め、 その結果に応じて前記の摩擦肉盛をどの程度とするかが定められる。 通常、 金属板材と して、 1 0 mm以下、 さ らには 5 mm以下のものが用いられ る。 薄さの限界は、 肉盛加工ができるものであれば、 問題ない。 1 mm程度の厚 さであっても差し支えない。 この厚さに応じて、 圧延装置の前までに、 どの程度 の厚さとするかが検討される。 さらに、 摩擦肉盛をどの程度とするかが定められ る。 First, after the friction overlaying, the surface can be subjected to friction overlaying with another metal. In this way, a laminate of three or more layers can be obtained. As a result, it is possible to produce a composite material having higher properties. The thickness of the obtained metal sheet is determined according to the required application, and the operating conditions of the rolling mill are determined to achieve that thickness, or the thickness before the rolling mill is determined. The degree of the above-mentioned friction overlay is determined according to the result. Usually, a metal plate material of 10 mm or less, and further, 5 mm or less is used. There is no problem with the thickness limit as long as it can be overlaid. It can be as thin as 1 mm. Depending on this thickness, how much before the rolling mill, Is considered. In addition, the degree of friction overlay is determined.
このよ うにして摩擦肉盛を行なった後に、 必要に応じて、 肉盛開始部と終了部 を切除し、 特定の厚さになるよ うに切削加工する。 この工程は、 摩擦肉盛を薄く 均一にできることから、 かならず必要という ものではない。 その際に処理する肉 盛その厚さは適宜定める。 次に、 熱間圧延を行なう ことにより、 目的とする厚さ の金属積層板を得ることができる。厚さは 1 m m以下、使用する目的に応じて 0 . 5 m m程度のものも得ることができる。このよ うにして摩擦肉盛を行なった後に、 肉盛開始部と終了部を切除し、 特定の厚さになるよ うに切削加工する。 その厚さ は適宜定める。 次に、 熱間圧延を行なう ことにより、 目的とする厚さの金属積層 板を得ることができる。 厚さは l m m以下、 使用する目的に応じて 0 . 5 m m程 度のものも得ることができる。  After the friction overlay is performed in this way, if necessary, the start and end of the overlay are cut off and cut to a specific thickness. This step is not always necessary because the friction overlay can be made thin and uniform. The thickness of the overlay to be processed at that time is determined as appropriate. Next, by performing hot rolling, a metal laminate having a desired thickness can be obtained. Thicknesses of 1 mm or less and about 0.5 mm depending on the intended use can be obtained. After performing the friction overlay in this manner, the start and end portions of the overlay are cut off and cut to a specific thickness. Its thickness is determined as appropriate. Next, by performing hot rolling, a metal laminate having a desired thickness can be obtained. The thickness is less than lmm, and it can be about 0.5mm depending on the purpose of use.
このよ うにして得られる金属積層板は、 肉盛部及び基材部ともに繊細な組織を 示し、 肉盛部中央は、 圧延前の肉盛層厚さの相違により金属積層板に占める肉盛 部厚さに差が認められ、 圧延前後の肉盛層と基材の厚さの比は、 ほぼ同等である ことを確認した。 金属板に積層する金属板の接合面が密着しており、 組織の乱れ もなく、 良好な接合手段であることを確認した。 金属積層板の引張試験の結果、 金属積層板の n値、 塑性ひずみ比 r及び耳率の結果も良好な結果であり、 十分に 満足できる結果であった。 これらの結果から、 本発明で得られる金属積層板は、 固有の性質を付加することができる。 即ち、 金属積層板の表面と裏面を相違する 金属の特性を付与することができる。 その際に表面となる金属板と裏面となる金 属板の厚さを適宜調節することができる。  The metal laminate obtained in this way has a delicate structure in both the cladding portion and the base portion, and the center of the cladding portion occupies the metal cladding due to the difference in the thickness of the cladding layer before rolling. There was a difference in part thickness, and it was confirmed that the ratio of the thickness of the build-up layer to the thickness of the base material before and after rolling was almost the same. The bonding surfaces of the metal plates to be laminated on the metal plate were in close contact with each other, and there was no disturbance in the structure, and it was confirmed that this was a good bonding means. As a result of the tensile test of the metal laminate, the results of the n value, the plastic strain ratio r, and the ear ratio of the metal laminate were also good, and were sufficiently satisfactory. From these results, the metal laminate obtained in the present invention can have unique properties. That is, it is possible to impart the characteristics of the metal that is different between the front surface and the back surface of the metal laminate. At that time, the thickness of the metal plate serving as the front surface and the thickness of the metal plate serving as the back surface can be appropriately adjusted.
例えば、 このよ う にして製造されるアルミニウム積層板、 アルミニウムとアル ミニゥム合金からなる積層板は、 接着強度は、 他の製法による金属積層板の接着 強度と比較して、 十分に強度を有するものであり、 また、 表面に酸化皮膜の形成 などもなく、 又、 圧延中及び圧延後ともに、 肉盛層と基材部の剥離は存在しない し、 腐食の可能性も存在しないものである。 また、 両面には、 割れや、 さけ傷等 による欠如は存在しない。本発明のアルミ二ゥム、アルミニゥム合金板積層板は、 各種の工業用用途に対して、 従来から知られている他の製法により得られる、 ァ ルミ二ゥム、 ァノレミ ニゥム合金板積層板より、 優れているものである。 なお、 特願 2 0 0 4— 0 8 9 6 7 0明細書およぴ特願 2 0 0 5— 0 8 2 0 8 7 明細書に記載された内容を、 本命最初に全て取り込む。 実施例 For example, the aluminum laminate thus manufactured, or a laminate made of aluminum and an aluminum alloy, has a sufficient adhesive strength as compared with the adhesive strength of a metal laminate manufactured by another method. In addition, there is no formation of an oxide film on the surface, and there is no peeling of the build-up layer and the base material during and after rolling, and there is no possibility of corrosion. In addition, there is no lack on both sides due to cracking, scoring, etc. The aluminum and aluminum alloy plate laminate of the present invention For various industrial applications, it is superior to aluminum and anolemminium alloy sheet laminates obtained by other conventionally known manufacturing methods. In addition, the contents described in Japanese Patent Application No. 2004-0889670 and Japanese Patent Application No. 2005-082087 are all taken in at the beginning of the favorite. Example
以下に実施例により、 本発明の内容を、 更に具体的に説明する。  Hereinafter, the content of the present invention will be described more specifically with reference to examples.
本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 実施例 1 The present invention is not limited to the following examples. Example 1
肉盛金属と して中空棒状物である市販の 5 0 5 2アルミニウムパイプ (直径 2 7 mm、 中空内径 1 8 mm) を長さ 1 1 2 mmに切断したものを用いた。 基材に は、 5 0 5 2ァノレミニゥム合金板 (H 3 4、 板厚 5 mm) を幅 5 0 mm、 長さ 1 5 0 mmに機械加工したものを用いた。 摩擦肉盛には、 NC制御全自動摩擦圧接 機を使用した。  As a build-up metal, a commercially-available hollow rod-shaped 505-2 aluminum pipe (diameter 27 mm, hollow inner diameter 18 mm) cut into a length of 112 mm was used. The base material used was a 5052 aluminum alloy plate (H34, plate thickness 5 mm) machined to a width of 50 mm and a length of 150 mm. An NC-controlled fully automatic friction welding machine was used for friction overlaying.
N = 2 5 0 0 r p m、 P = 3 0MP a、 f = 1 3 mm/ sであった。  N = 250 rpm, P = 30 MPa, and f = 13 mm / s.
ヒーティング工程と して、パイプと板材基板が接触後、摩擦開始位置で 3秒間、 5 0 0 °C程度に予熱した。 その後、 基材を固定したテーブルに送りを与えて、 肉 盛を行なった。  In the heating process, after the pipe and the plate material substrate came into contact with each other, the pipe was preheated to about 500 ° C for 3 seconds at the friction start position. After that, the table was fixed on the base material and fed to the table to build up.
比較例として、 市販の 5 0 5 2アルミニウム中実ロッ ド (直径 2 O mm) を長 さ 1 0 8 mmに切断したものを用いた。 基材には、 5 0 5 2アルミニゥム合金板 (H 3 4、 板厚 5 mm) を幅 5 O mm、 長さ 1 5 0 mmに機械加工したものを用 いた。  As a comparative example, a commercially available 50052 aluminum solid rod (diameter: 2 O mm) cut to a length of 108 mm was used. As the base material, a 5052 aluminum alloy plate (H34, plate thickness 5 mm) machined to a width of 5 Omm and a length of 150 mm was used.
摩擦肉盛には、 NC制御全自動摩擦圧接機を使用した。  An NC controlled fully automatic friction welding machine was used for friction overlaying.
ヒーティング工程と して、 丸棒と板材基板が接触後、 摩擦開始位置で 3秒間、 5 0 0 °C程度に予熱した。 その後、 基材を固定したテーブルに送り を与えて、 肉 盛を行なった。  In the heating step, after the round bar and the plate material substrate came into contact with each other, they were preheated to about 500 ° C for 3 seconds at the friction start position. After that, a feed was given to the table on which the base material was fixed, and overlaying was performed.
N= 2 5 0 0 r p m、 P = 3 0MP a、 f = 1 3 mm/ sであった。 表面効率は、 本発明のパイプは、 5 5 %、 比較例の中実ロッ ドでは 2 5 %であ つた。 N = 250 rpm, P = 30 MPa, and f = 13 mm / s. The surface efficiency of the pipe of the present invention was 55%, and that of the solid rod of the comparative example was 25%.
幅は、 本発明のパイプによる幅は 2 8 mm、 比較例の中実ロッ ドでは 2 0 m m であった。  The width of the pipe of the present invention was 28 mm, and the solid rod of the comparative example was 20 mm.
長さは、 本発明のパイプによる長さは 1 1 1 m m、 比較例の中実ロッ ドでは 1 0 8 m mであった。  The length of the pipe of the present invention was 111 mm, and that of the solid rod of the comparative example was 108 mm.
厚さは、 本発明のパイプによる厚さは 2 mm、 比較例の中実ロッ ドでは 1 mm であった。  The thickness of the pipe of the present invention was 2 mm, and that of the solid rod of the comparative example was 1 mm.
結果を第 1図に示した。 本発明の場合について、 幅広く均一に肉盛されている 状態を観察することができた。 実施例 2  The results are shown in FIG. In the case of the present invention, it was possible to observe a state where the coating was widely and uniformly overlaid. Example 2
基材に 5 0 5 2アルミ二ゥム合金板 (H 3 4、 板厚 5 mm) を幅 5 0 mm、 長 さ 1 5 0 mmに、 肉盛金属と して 2 0 1 7アルミ二ゥム合金の中空状円柱 (円柱 直径 2 0 ram、 中空内径 7 mm) を長さ 1 0 0 mmに機械加工した。 各材料の機 械的な性質は、 以下の表 1 に示す通りである。  505 2 aluminum alloy plate (H34, plate thickness 5 mm) as base material to 50 mm width and 150 mm length, 210 17 aluminum cladding as overlay metal A hollow cylinder of cylindrical alloy (diameter of cylinder: 20 ram, hollow inner diameter: 7 mm) was machined to a length of 100 mm. The mechanical properties of each material are as shown in Table 1 below.
多層摩擦肉盛には、 数値制御全自動摩擦圧接機を使用した。 肉盛条件は以下の 表 2の条件と した。 肉盛材は、 肉盛金属の回転方向と肉盛方向が逆となる側 (R e t r e a t i n g s i d e : 以下 R S とも言う。 これに対し反対側を A d v a n c i n g s i d e : A S とも言う) に偏る傾向が認められた。 このため、 多層肉盛の第 2層を肉盛金属の第 2層を肉盛金属の中心を R S及び A Sにそれぞ れ 5、 1 0、 1 5 mmの位相を与えて肉盛を行った (以後、 R Sに 1 5 mm位相 を与えたものを G = R S 1 5 と記号により示す。 ) 。  A numerically controlled fully automatic friction welding machine was used for multi-layer friction overlaying. The build-up conditions were as shown in Table 2 below. The build-up material tended to be biased toward the side where the direction of rotation of the build-up metal and the build-up direction were opposite (Retreat aintsngsid: hereinafter also referred to as R S. On the other hand, the opposite side was also referred to as Advanc ingside: AS). For this reason, the second layer of the multi-layer cladding was clad with the second layer of the cladding metal, with the center of the cladding metal given a phase of 5, 10 and 15 mm to RS and AS, respectively. (Hereinafter, the symbol given RS with a phase of 15 mm is indicated by the symbol G = RS15.)
また、 肉盛状態を一定にするために第 1層を肉盛した後に、 一旦室温まで冷却レ た後に第 2層を肉盛した。 肉盛後、 ー且冷却した後に第 2層を肉盛した。 肉盛し た後、 熱間圧延 ( 6 2 3 K) によって最終板厚 1 mmの積層板を作成した。 得られた積層板の組織観察、引張試験(試験片は圧延方向に対し、 0° 、 4 5° 、 9 0° 方向より採取した) を行い、 併せて加工硬化係数 n値、 塑性ひずみ比 r値 の測定及び深絞り試験を行った。 表 1 In addition, after the first layer was overlaid in order to keep the build-up state constant, the second layer was overlaid once cooled to room temperature. After the cladding, and after cooling, the second layer was clad. After overlaying, a laminated plate with a final thickness of 1 mm was prepared by hot rolling (623 K). The obtained laminate was observed for structure and subjected to a tensile test (test specimens were taken from the 0 °, 45 °, and 90 ° directions with respect to the rolling direction), along with the work hardening coefficient n value and plastic strain ratio r. The values were measured and a deep drawing test was performed. table 1
Figure imgf000013_0001
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表 2  Table 2
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結果は以下の通りである。
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The results are as follows.
このよ うにして得られる金属積層板の積層板は肉盛部及ぴ基材部ともに繊細な 組,観を示し、 肉盛部中央は、 圧延前の肉盛層厚さの相違によ り金属積層板に占め る肉盛部厚さに差が認められ、 圧延前後の肉盛層と基材の厚さの比は、 ほぼ同等 で foることを確認した (第 2図) 。 図に示されているのは ( a ) 単層の肉盛の場 合、 (b ) 第 2層を R S及ぴ A Sにそれぞれ位相 0 mmを与えて肉盛を行った場 合、 ( c ) 第 2層を R Sに位相 1 5 mを与えて肉盛を行った場合を示している。 摩擦肉盛による積層板の圧延が良好に行われたことを示している。  The laminate of the metal laminate thus obtained shows a delicate set and appearance in both the overlay and the base, and the center of the overlay is due to the difference in the thickness of the overlay before rolling. A difference was found in the thickness of the cladding portion occupied by the metal laminate, and it was confirmed that the ratio of the thickness of the cladding layer to the thickness of the base material before and after rolling was almost the same (Fig. 2). The figure shows (a) the case of a single layer overlay, (b) the second layer with a phase of 0 mm applied to RS and AS, and (c) This figure shows the case where the second layer is subjected to cladding by giving RS a phase of 15 m. This indicates that the laminate was successfully rolled by friction overlaying.
金属積層板の引張試験結果を、第 3図に示した。金属積層板の引張試験は、 0° 及ぴ 9 0° 方向の引張強さは、 位相の大小による明瞭な差は認められなかった。 し力 し、 4 5° 方向は位相を大きくすることによ り引張強さは向上した。 伸びは 4 5 ° 方向で位相を大きくすることにより低下した。 9 0° 方向の伸ぴは位相を R S とすることにより向上し、 位相を A S と した場合は低下した。  FIG. 3 shows the tensile test results of the metal laminate. In the tensile test of the metal laminate, no clear difference was observed in the tensile strength in the 0 ° and 90 ° directions depending on the magnitude of the phase. The tensile strength was improved by increasing the phase in the 45 ° direction. Elongation was reduced by increasing the phase in the 45 ° direction. The extension in the 90 ° direction was improved by setting the phase to R S, and decreased when the phase was set to A S.
第 3 図は、 横軸に R S及び A Sに各々 5、 1 0、 1 5 mmの位相を与えた場合を 示し, 縦軸に引張試験 ( σ、 左側) 及び伸び ( ε 、 右側) を表している。 Fig. 3 shows the case where the horizontal axis is given a phase of 5, 10 and 15 mm for RS and AS, respectively, and the vertical axis shows the tensile test (σ, left side) and elongation (ε, right side). I have.
金属積層板の η値を示す図は、 第 4図であり、 金属積層板の r値を示す図は第 5図である. 比較のため単層肉盛材の積層板及び基材を同一圧延条件で 圧延した圧延の測定結果を併記した。 Fig. 4 shows the η value of the metal laminate, and Fig. 5 shows the r value of the metal laminate. By condition The measurement results of the rolled rolling are also shown.
第 4図の横軸は、 試験片は、 圧延方向に対して 0° 、 4 5° 及び 9 0° 方向から 採取した試験片を示し、 縦軸は n値を示している。 M a s e M e t a 1 は、 基 材のみの場合の結果であり、 Mo n o l a y e r d e p o s i tは単層肉盛の 場合の結果であり、 G = 0は R Sの位相が 0の場合であり、 G = A S 1 5は、 A Sの位相が 1 5 mmの場合であり、 G = R S 1 5は、 R Sの位相が 1 5 mmの各 肉盛の結果を示している。 The horizontal axis of FIG. 4 indicates the test pieces taken from the 0 °, 45 °, and 90 ° directions with respect to the rolling direction, and the vertical axis indicates the n value. Mase Meta 1 is the result for the base material only, Mo nolayerdeposit is the result for the single layer overlay, G = 0 is for the RS phase of 0, and G = AS 15 Indicates the case where the phase of AS is 15 mm, and G = RS 15 indicates the result of each overlay having the phase of RS of 15 mm.
第 5図の横軸は、 第 4図の場合と同じく、 試験片は、 圧延方向に対して 0° 、 4 5° 及び 9 0° 方向から採取した試験片を示し、 縦軸は r値を示している。 M a s e M e t a 1 は、 基材のみの場合の結果であり、 Mo n o l a y e r d e p o s i tは単層肉盛の場合の結果であり、 G = 0は R Sの位相が 0の場合であ り、 G = A S 1 5は、 A Sの位相が 1 5 mmの場合であり、 G = R S 1 5は、 R Sの位相が 1 5 mmの各肉盛の結果を示している。 The horizontal axis in Fig. 5 is the same as in Fig. 4, and the test specimens are test specimens taken from the 0 °, 45 °, and 90 ° directions with respect to the rolling direction, and the vertical axis is the r-value. Is shown. M M 1 1 の み 1 1 結果 M M M M 層 肉 M M M M M M M M M M M M M M M M M M 5 is the case where the phase of AS is 15 mm, and G = RS 15 shows the result of each overlay where the phase of RS is 15 mm.
加工硬化係数 n値は、 全条件で試験片採取方向による差は小さく、 多層積層板 では第 2層の位相方向による差異は殆ど認められなかった。 多層金属積層板の n 値は、 単層金属積層板に比較して高い値が得られたが、 基材の圧延比に比較して 若干低い値であった。  Regarding the work hardening coefficient n value, the difference depending on the specimen sampling direction was small under all conditions, and in the multilayer laminate, the difference due to the phase direction of the second layer was hardly observed. The n-value of the multilayer metal laminate was higher than that of the single-layer metal laminate, but was slightly lower than the rolling ratio of the substrate.
塑性ひずみ比 r は、 全条件で 4 5° 方向が高い値を示した。 n値と同様に多層 金属板の r値は単層金属積層板と基材の圧延比の中間値を示したが、 その差は小 さく、 位相の方向による差異は認められなかった。 このことにより多層肉盛する 際に第 2層の位相を大きくすることで肉盛層の面積拡大が可能となり省力化につ ながるものと考える。  The plastic strain ratio r showed a high value in the 45 ° direction under all conditions. Similarly to the n value, the r value of the multilayer metal plate showed an intermediate value of the rolling ratio between the single-layer metal laminate and the base material, but the difference was small and no difference was observed depending on the phase direction. It is thought that by increasing the phase of the second layer when multi-layer overlaying is performed, the area of the overlay can be increased, leading to labor savings.
図に示さないが、 r値より算出される面内異方性 Δ r値は全条件で 4 5° 方向 の r値が髙いことによ り負の値となり、 位相の大小による明瞭な差は認められな かった。  Although not shown in the figure, the in-plane anisotropy Δr value calculated from the r value becomes negative due to the large r value in the 45 ° direction under all conditions, and there is a clear difference due to the magnitude of the phase. Was not recognized.
深絞り試験によって得られる限界深絞り比 ( L D R : L i m i t i n g d r a w i n g r a t i o ) とプランク押さえ荷重の関係を第 6図に示した。 横軸 は限界深絞り比であり、 縦軸はブランク押さえ荷重を示している。  FIG. 6 shows the relationship between the critical deep drawing ratio (LDR: Limitngddrawwinngratio) obtained by the deep drawing test and the plank holding load. The horizontal axis is the critical deep drawing ratio, and the vertical axis is the blank holding load.
M a s e M e t a l は、基材のみの場合の結果であり、 Mo n o l a y e r d e p o s i tは単層肉盛の場合の結果であり、 G = 0は R Sの位相が 0の場合で あり、 G = A S 1 5は、 A Sの位相が 1 5 m mの場合であり、 G = R S 1 5は、 R Sの位相が 1 5 m mの各肉盛の結果を示している。 Mase Metal is the result when only the substrate is used. eposit is the result for a single-layer build-up, G = 0 when the phase of RS is 0, G = AS 15 when the phase of AS is 15 mm, and G = RS 1 5 shows the result of each overlay with an RS phase of 15 mm.
結果については、 位相を与えない G = 0を除く全ての条件で曲線は類似の傾向を 示した。 G = 0において、 プランク押さえ荷重 4 . 9 k Nでの L D Rは低くなつ たが、 ブランク押さえ荷重を大きくすることにより L D Rが向上した。 全ての積 層板で母材とほぼ同等の成形性を有することが明らかになった。 Regarding the results, the curves showed a similar tendency under all conditions except G = 0, which gave no phase. At G = 0, the LDR at a plank holding load of 4.9 kN was low, but the LDR was improved by increasing the blank holding load. It was clarified that all laminates had almost the same formability as the base metal.
深絞り試験による破断はポンチ肩部であり、 破断箇所における肉盛部と基材部 の剥離は観察されず、 基材と完全に一体であった。 得られた全てのカップ値には n値、 r値に対応して 4 5 ° 方向に耳の発生が認められた。  The fracture in the deep drawing test was at the shoulder of the punch, and no peeling of the build-up portion and the substrate at the fracture was observed, and the substrate was completely integrated. In all the obtained cup values, ears were observed in the 45 ° direction corresponding to the n value and the r value.
耳率について、 基材のみの場合、一層のみ積層の場合、 S及び A Sが 1 5、 0、 1 5 m mの位相を与えた積層の場合についての比較を、 第 7図は示している。 深絞り試験によったカップの耳率の測定結果によると、 n値、 r値共に最高値を 示した単層積層板の耳率が高く、 基材の圧延板が最も低くなつた。 多層積層板の 耳率には位相方向による明瞭な差異は認められなかった。 以上の結果から、 単一 層を肉盛した場合であっても、 この結果から得られる耳率であれば、 積層板と し て十分に使用に耐えるものであり、 また多層に肉盛した場合には、 単一層を肉盛 した場合比較して耳率を低く できるものであり、 多層積層板と して十分に使用に 而すえるものである。 産業上の利用可能性  FIG. 7 shows a comparison of the ear ratio in the case of the base material alone, in the case of the single-layer stack, and in the case of the stack in which S and AS were given phases of 15, 0 and 15 mm. According to the measurement result of the cup ear ratio by the deep drawing test, the ear ratio of the single-layer laminate having the highest n-value and r-value was high, and the rolled plate of the base material was lowest. There was no clear difference in the ear ratio of the multilayer laminate depending on the phase direction. From the above results, even if a single layer is overlaid, if the ear ratio obtained from this result is sufficient for use as a laminated board, and if the multilayer is overlaid, In this method, the ear ratio can be reduced as compared with the case where a single layer is built up, and it can be sufficiently used as a multilayer laminate. Industrial applicability
本発明によれば、中空の円柱状の摩擦肉盛口ッ ドを用いる結果、肉盛を均一に、 かつ効率よく行う ことができる。 その結果、 金属面や高圧処理装置や反応装置の 補修方法と して採用することができる。 この摩擦肉盛された金属板を、 熱間圧延 して金属積層板製造することができる。 このよ うにして得られる金属積層板は、 肉盛部及ぴ基材部ともに繊細な組織を示し、 肉盛部中央は、 圧延前の肉盛層厚さ の相違により金属板の厚さの調節を適宜行う ことができ、 構成する金属板の特性 を付与した金属積層板を製造することができる。  According to the present invention, as a result of using the hollow cylindrical friction overlay pad, it is possible to perform the overlay uniformly and efficiently. As a result, it can be used as a repair method for metal surfaces, high-pressure processing equipment and reaction equipment. The metal plate on which the friction overlay is formed can be hot-rolled to produce a metal laminate. The metal laminate obtained in this way has a delicate structure in both the overlay and the base, and the center of the overlay has a reduced thickness due to the difference in the thickness of the overlay before rolling. Adjustment can be appropriately performed, and a metal laminate having the characteristics of the metal plate to be formed can be manufactured.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1 . 中空の棒状物であることを特徴とする摩擦肉盛ロッ ド。 1. A friction build-up rod characterized by a hollow rod.
2 . 金属板の表面に摩擦肉盛口ッ ドを回転させた状態で接触させて金属板の表面 に摩擦肉盛する方法において、 請求の範囲第 1項記載の中空の棒状物からなる摩 擦肉盛ロッ ドを用いて金属板の表面に金属を摩擦肉盛することを特徴とする摩擦 肉盛方法。  2. A method of friction-fading on a surface of a metal plate by bringing a friction-facing pad into contact with a surface of a metal plate while rotating the friction-facing pad, A friction overlaying method, which comprises overlaying metal on the surface of a metal plate using an overlay rod.
3 . 金属板の表面に請求の範囲第 1項記載の中空の棒状物からなる摩擦肉盛口 ッ ドを回転させた状態で接触させて金属板の表面に摩擦肉盛し、 摩擦肉盛された金 属表面を圧延処理して得られることを特徴とする金属積層板。  3. The surface of the metal plate was frictionally clad on the surface of the metal plate by contacting the surface of the metal plate in a rotating state with the friction build-up pad made of the hollow rod-shaped material according to claim 1, and the surface was friction-coated. A metal laminate obtained by rolling a metal surface.
4 . 金属板の表面に請求の範囲第 1項記載の中空の棒状物からなる摩擦肉盛口ッ ドを回転させた状態で接触させて金属板の表面に摩擦肉盛し、 摩擦肉盛された金 属表面を圧延処理することを特徴とする金属積層板の製造方法。  4. The surface of the metal plate was friction-faded on the surface of the metal plate by contacting the surface of the metal plate in a rotating state with the friction build-up pad made of a hollow rod-like material according to claim 1. A method for producing a metal laminate, comprising rolling a metal surface.
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