JPH0356909B2 - - Google Patents
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- JPH0356909B2 JPH0356909B2 JP28956286A JP28956286A JPH0356909B2 JP H0356909 B2 JPH0356909 B2 JP H0356909B2 JP 28956286 A JP28956286 A JP 28956286A JP 28956286 A JP28956286 A JP 28956286A JP H0356909 B2 JPH0356909 B2 JP H0356909B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
- B32B15/017—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of aluminium or an aluminium alloy, another layer being formed of an alloy based on a non ferrous metal other than aluminium
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
利用産業分野
この発明は、熱交換器等、特に苛酷な環境条件
にて使用される熱交換器部材として、軽量でかつ
耐食性にすぐれ、さらに、熱交換器に組立る際に
その組立工程が省略化でき、組立容易な３層また
は５層クラツド板並びにその製造方法に関する。 背景技術 最近の宇宙開発の進歩と共に、人口衛星にも
種々の熱交換器が使用されている。一般に、熱交
換器用部材としては、軽量化の目的でAl材が使
用されている。 この人口衛星等に用いる熱交換器用の部材とし
ては、軽量かつ苛酷な雰囲気条件下で長寿命の熱
交換器用材料が要望されてきたが、従来の如く、
その構造部材にAlを使用する場合、苛酷な環境
条件下にては、生成される水分等により、Alは
孔食をおこし易く、孔食がAl部材を貫通した場
合は冷却流体が他室に漏洩する恐れがあり、その
信頼性に大きな問題を生ずる。 そのため、熱交換器用部材として、軽量、耐食
性及び機械的強度の大きなTi板の片面、あるい
は両面にAl板を被覆したAl−Ti2層クラツド板、
Al−Ti−Al3層クラツド板が提案されているが、
その製造法は熱間プレスにより得られるため、そ
の生産性に問題があり、安価に前記クラツド板を
提供できない問題があつた。 生産性を向上させるため、クラツド板の一般的
な製造方法である冷間圧接、拡散焼鈍による方法
が考えられるが、心材となるTi板と被着材とな
るAl板は、冷間圧接後の拡散焼鈍条件によつて
は、圧接界面にAlTi、TiAl3等の金属間化合物の
成長により、圧接界面が脆弱となり、その接着強
度が低下する恐れがあつた。 また、製品クラツド板の板厚、用途、機械的性
質により、拡散焼鈍後、冷間圧延あるいはさらに
中間焼鈍、仕上圧延等を施す必要があるが、クラ
ツド板を構成するAl板、Ti板の冷間圧接前の板
厚比率が適当な比率でなければ、冷間圧接時ある
いは冷間圧延時、心材のTi板に亀裂、引き裂れ
割れを生じ、品質良好なる２層あるいは３層クラ
ツド板を得ることができなかつた。 また、かかる２層あるいは３層クラツド板を、
例えば、プレートフイン型熱交換器に使用する場
合、前記クラツド板と波状フイン板間に使用する
Agろう板を介在させて、加熱圧着する必要があ
り、そのため組立時の位置決め、ろう付け作業な
ど繁雑な作業に、多大なる工数を必要とする問題
があつた。 発明の目的 この発明は、従来のAl−Ti−Alクラツド板の
問題点を解消し、心材のTiに亀裂などの発生が
なく、高品質でかつ安価に製造でき、さらに、熱
交換器に組立てる際の種々の問題を解決でき、熱
交換器に組立る際にその組立工程が省力化でき、
正確かつ容易に熱交換器に組立可能な多層クラツ
ド板とその製造方法を目的としている。 発明の構成と効果 この発明は、Ti層の片面あるいは両面に、中
間層のAl層を介して、Alろう層を被着し、前記
Ti層、Al層、Alろう層の層厚比が １：0.1〜４：0.005〜0.4からなり、前記Al層と
Ti層の界面境界面が金属接合からなることを特
徴とする３層または５層クラツド板である。 また、この発明は、 表面を清浄化したTi板の片面あるいは両面に、
クラツド板の上記Ti層、中間層のAl層、Alろう
層の層厚比が１：0.1〜４：0.005〜0.4なる如く、 予めその板厚を設定したAl板とAlろう板より
なる２層クラツド板のAl板を対向し、前記Ti板
と２層クラツド板を重ね合せた後、冷間にて圧下
率30％〜70％で圧接し、 Alろう−Al−Ti3層クラツド板の場合は、真空
中で500℃〜560℃、1Hr〜6Hrの条件にて拡散焼
鈍を行い、 また、Alろう−Al−Ti−Al−Alろう５層クラ
ツド板の場合は、真空中あるいはN2、Arガス等
の不活性ガス中で500℃〜560℃、1Hr〜6Hrの条
件にて拡散焼鈍して、３層または５層の多層クラ
ツド板を得る製造方法である。 この発明により、心材のTiに亀裂などの発生
がなく、高品質でかつ効率よく安価に製造でき、
さらに、表面にAlろうを有するため、熱交換器
に組立る際にその組立工程が省力化でき、正確か
つ容易に熱交換器に組立てできる利点がある。 発明の図面に基づく開示 この発明によるAlろう−Al−Ti−Al−Alろう
５層クラツド板の製造方法を第１図に基づいて説
明する。 コイル状のTi板１を巻戻しながら、表面を機
械的にあるいは化学的に清浄化し、図において右
方向に走行させた前記Ti板１の両面に、Al−Al
ろうからなる２層クラツド板２，３のそれぞれの
Al層を対向し、重ね合せて圧接ロール４にて、
30％〜70％の圧下率にて冷間圧接する。 この際、前記の２層クラツド板２，３は、Ti
板の板厚に対して（0.1〜４）：（0.005〜0.4）の板
厚比を有する。 前記の冷間圧接後、連続焼鈍炉５において、真
空中または不活性ガス中にて500℃〜560℃、1Hr
〜6Hrの拡散焼鈍を施し、必要により圧延ローラ
６にて冷間圧延し、軟化処理炉７にて軟化処理、
または中間冷延、中間焼鈍、仕上冷延、または更
に軟化処理して、Alろう−Al−Ti−Al−Alろう
５層クラツド板を得る。 発明の好ましい実施態様 この発明において、冷間圧接前のAlろう板、
Al板、Ti板の板厚比を（0.005〜0.4）：（0.1〜
４）：１に限定した理由は、以下のとおりである。 Alろう板は、Tiに対する板厚比が0.005未満で
は、Alろう板が薄すすぎるため、ろう付け性に
問題があり、また、板厚比が0.4を超えると、ろ
う付けの効果が飽和して、コスト高となりため好
ましくない。 また、Al板は、Tiに対する板厚比が0.1未満で
は、ろう付け作業の場合、AlとAlろうが反応し
て、Alが浸食されるためこのましくない。 さらに前記板厚比が４を超えると、冷間圧接時
あるいは後続の冷間圧延時に、Tiに割れや亀裂
の発生を惹起するので好ましくない。 また、冷間圧接の圧下率が30％未満では十分な
る圧接ができず、圧下率が70％を超えると、Ti
板に割れ亀裂の発生が起るため好ましくない。 拡散焼鈍条件は、500℃未満、1Hr未満ではTi
板の軟化が不十分であり、また560℃を超えると
Alが溶解してしまうので好ましくなく、また6Hr
を超えると拡散焼鈍効果は飽和し、かつ圧接界面
の金属間化合物の成長が著しく好ましくない。 また、拡散焼鈍時の雰囲気としては、Tiは酸
素、窒素、水素ガスを吸蔵しやすく、Tiの性質
を大きく変動するため、真空中での熱処理が好ま
しいが、Tiの板の両面にAlろう−Alクラツド板
にて被覆する場合、もしくは後続工程にて曲げ加
工、絞り加工をしないで、圧延ままの平板にて使
用する場合は、N2ガス等不活性ガスにて拡散焼
鈍してもよい。 拡散焼鈍後の冷間圧延の圧下率は、製品クラツ
ド板の所要板厚、使用条件、所要の機械的性質に
よつて、適宜選択されるが、圧下率は70％を超え
るとTi板の割れ、亀裂を招来するので好ましく
ない。 また、冷間圧延後の軟化処理条件は雰囲気、温
度、時間共、拡散焼鈍と同一条件でよい。 この発明において、Ti板の片面あるいは両面
に、Ti板の板厚に対して特定の板厚比を有する
Al板、Alろう板を走行中重ね合せて、冷間圧接
してもよいが、Al板−Alろう板からなる上層ク
ラツド板は市販されており、前記２層クラツド板
を本発明法に用いる方が好ましい。 また、この発明におけるAlろうクラツド板は、
組成としてJiS BA4343、BA4045、BA4145、
BA4047等が好ましい。 実施例 実施例 １ 巻戻しローラーより巻戻しされ、表面をバフ研
摩された板厚２mm×幅300mmのTi板の両面に、Al
板0.9mmとAlろう板0.1mmからなる全板厚１mm×幅
300mmのAl−Alろう２層クラツド板のAl面を、前
記Ti板に対向させながら走行させ、両板を重ね
合せて、圧下率70％にて冷間圧接して、板厚1.2
mmの５層クラツド板に作製した。 その後、真空炉中で550℃、2Hrの拡散焼鈍を
行つた後、圧下率70％にて冷間圧延を行つて、５
層クラツド板を得た。 前記クラツド板より試験片を採取して、引張強
さ、伸び、ヤング率、体積抵抗率、比重、及び構
成各層の層厚を測定して、その結果を第１表に示
す。 【表】
にて使用される熱交換器部材として、軽量でかつ
耐食性にすぐれ、さらに、熱交換器に組立る際に
その組立工程が省略化でき、組立容易な３層また
は５層クラツド板並びにその製造方法に関する。 背景技術 最近の宇宙開発の進歩と共に、人口衛星にも
種々の熱交換器が使用されている。一般に、熱交
換器用部材としては、軽量化の目的でAl材が使
用されている。 この人口衛星等に用いる熱交換器用の部材とし
ては、軽量かつ苛酷な雰囲気条件下で長寿命の熱
交換器用材料が要望されてきたが、従来の如く、
その構造部材にAlを使用する場合、苛酷な環境
条件下にては、生成される水分等により、Alは
孔食をおこし易く、孔食がAl部材を貫通した場
合は冷却流体が他室に漏洩する恐れがあり、その
信頼性に大きな問題を生ずる。 そのため、熱交換器用部材として、軽量、耐食
性及び機械的強度の大きなTi板の片面、あるい
は両面にAl板を被覆したAl−Ti2層クラツド板、
Al−Ti−Al3層クラツド板が提案されているが、
その製造法は熱間プレスにより得られるため、そ
の生産性に問題があり、安価に前記クラツド板を
提供できない問題があつた。 生産性を向上させるため、クラツド板の一般的
な製造方法である冷間圧接、拡散焼鈍による方法
が考えられるが、心材となるTi板と被着材とな
るAl板は、冷間圧接後の拡散焼鈍条件によつて
は、圧接界面にAlTi、TiAl3等の金属間化合物の
成長により、圧接界面が脆弱となり、その接着強
度が低下する恐れがあつた。 また、製品クラツド板の板厚、用途、機械的性
質により、拡散焼鈍後、冷間圧延あるいはさらに
中間焼鈍、仕上圧延等を施す必要があるが、クラ
ツド板を構成するAl板、Ti板の冷間圧接前の板
厚比率が適当な比率でなければ、冷間圧接時ある
いは冷間圧延時、心材のTi板に亀裂、引き裂れ
割れを生じ、品質良好なる２層あるいは３層クラ
ツド板を得ることができなかつた。 また、かかる２層あるいは３層クラツド板を、
例えば、プレートフイン型熱交換器に使用する場
合、前記クラツド板と波状フイン板間に使用する
Agろう板を介在させて、加熱圧着する必要があ
り、そのため組立時の位置決め、ろう付け作業な
ど繁雑な作業に、多大なる工数を必要とする問題
があつた。 発明の目的 この発明は、従来のAl−Ti−Alクラツド板の
問題点を解消し、心材のTiに亀裂などの発生が
なく、高品質でかつ安価に製造でき、さらに、熱
交換器に組立てる際の種々の問題を解決でき、熱
交換器に組立る際にその組立工程が省力化でき、
正確かつ容易に熱交換器に組立可能な多層クラツ
ド板とその製造方法を目的としている。 発明の構成と効果 この発明は、Ti層の片面あるいは両面に、中
間層のAl層を介して、Alろう層を被着し、前記
Ti層、Al層、Alろう層の層厚比が １：0.1〜４：0.005〜0.4からなり、前記Al層と
Ti層の界面境界面が金属接合からなることを特
徴とする３層または５層クラツド板である。 また、この発明は、 表面を清浄化したTi板の片面あるいは両面に、
クラツド板の上記Ti層、中間層のAl層、Alろう
層の層厚比が１：0.1〜４：0.005〜0.4なる如く、 予めその板厚を設定したAl板とAlろう板より
なる２層クラツド板のAl板を対向し、前記Ti板
と２層クラツド板を重ね合せた後、冷間にて圧下
率30％〜70％で圧接し、 Alろう−Al−Ti3層クラツド板の場合は、真空
中で500℃〜560℃、1Hr〜6Hrの条件にて拡散焼
鈍を行い、 また、Alろう−Al−Ti−Al−Alろう５層クラ
ツド板の場合は、真空中あるいはN2、Arガス等
の不活性ガス中で500℃〜560℃、1Hr〜6Hrの条
件にて拡散焼鈍して、３層または５層の多層クラ
ツド板を得る製造方法である。 この発明により、心材のTiに亀裂などの発生
がなく、高品質でかつ効率よく安価に製造でき、
さらに、表面にAlろうを有するため、熱交換器
に組立る際にその組立工程が省力化でき、正確か
つ容易に熱交換器に組立てできる利点がある。 発明の図面に基づく開示 この発明によるAlろう−Al−Ti−Al−Alろう
５層クラツド板の製造方法を第１図に基づいて説
明する。 コイル状のTi板１を巻戻しながら、表面を機
械的にあるいは化学的に清浄化し、図において右
方向に走行させた前記Ti板１の両面に、Al−Al
ろうからなる２層クラツド板２，３のそれぞれの
Al層を対向し、重ね合せて圧接ロール４にて、
30％〜70％の圧下率にて冷間圧接する。 この際、前記の２層クラツド板２，３は、Ti
板の板厚に対して（0.1〜４）：（0.005〜0.4）の板
厚比を有する。 前記の冷間圧接後、連続焼鈍炉５において、真
空中または不活性ガス中にて500℃〜560℃、1Hr
〜6Hrの拡散焼鈍を施し、必要により圧延ローラ
６にて冷間圧延し、軟化処理炉７にて軟化処理、
または中間冷延、中間焼鈍、仕上冷延、または更
に軟化処理して、Alろう−Al−Ti−Al−Alろう
５層クラツド板を得る。 発明の好ましい実施態様 この発明において、冷間圧接前のAlろう板、
Al板、Ti板の板厚比を（0.005〜0.4）：（0.1〜
４）：１に限定した理由は、以下のとおりである。 Alろう板は、Tiに対する板厚比が0.005未満で
は、Alろう板が薄すすぎるため、ろう付け性に
問題があり、また、板厚比が0.4を超えると、ろ
う付けの効果が飽和して、コスト高となりため好
ましくない。 また、Al板は、Tiに対する板厚比が0.1未満で
は、ろう付け作業の場合、AlとAlろうが反応し
て、Alが浸食されるためこのましくない。 さらに前記板厚比が４を超えると、冷間圧接時
あるいは後続の冷間圧延時に、Tiに割れや亀裂
の発生を惹起するので好ましくない。 また、冷間圧接の圧下率が30％未満では十分な
る圧接ができず、圧下率が70％を超えると、Ti
板に割れ亀裂の発生が起るため好ましくない。 拡散焼鈍条件は、500℃未満、1Hr未満ではTi
板の軟化が不十分であり、また560℃を超えると
Alが溶解してしまうので好ましくなく、また6Hr
を超えると拡散焼鈍効果は飽和し、かつ圧接界面
の金属間化合物の成長が著しく好ましくない。 また、拡散焼鈍時の雰囲気としては、Tiは酸
素、窒素、水素ガスを吸蔵しやすく、Tiの性質
を大きく変動するため、真空中での熱処理が好ま
しいが、Tiの板の両面にAlろう−Alクラツド板
にて被覆する場合、もしくは後続工程にて曲げ加
工、絞り加工をしないで、圧延ままの平板にて使
用する場合は、N2ガス等不活性ガスにて拡散焼
鈍してもよい。 拡散焼鈍後の冷間圧延の圧下率は、製品クラツ
ド板の所要板厚、使用条件、所要の機械的性質に
よつて、適宜選択されるが、圧下率は70％を超え
るとTi板の割れ、亀裂を招来するので好ましく
ない。 また、冷間圧延後の軟化処理条件は雰囲気、温
度、時間共、拡散焼鈍と同一条件でよい。 この発明において、Ti板の片面あるいは両面
に、Ti板の板厚に対して特定の板厚比を有する
Al板、Alろう板を走行中重ね合せて、冷間圧接
してもよいが、Al板−Alろう板からなる上層ク
ラツド板は市販されており、前記２層クラツド板
を本発明法に用いる方が好ましい。 また、この発明におけるAlろうクラツド板は、
組成としてJiS BA4343、BA4045、BA4145、
BA4047等が好ましい。 実施例 実施例 １ 巻戻しローラーより巻戻しされ、表面をバフ研
摩された板厚２mm×幅300mmのTi板の両面に、Al
板0.9mmとAlろう板0.1mmからなる全板厚１mm×幅
300mmのAl−Alろう２層クラツド板のAl面を、前
記Ti板に対向させながら走行させ、両板を重ね
合せて、圧下率70％にて冷間圧接して、板厚1.2
mmの５層クラツド板に作製した。 その後、真空炉中で550℃、2Hrの拡散焼鈍を
行つた後、圧下率70％にて冷間圧延を行つて、５
層クラツド板を得た。 前記クラツド板より試験片を採取して、引張強
さ、伸び、ヤング率、体積抵抗率、比重、及び構
成各層の層厚を測定して、その結果を第１表に示
す。 【表】
第１図はこの発明による製造方法を示す説明図
である。 １…Ti板、２，３…Al−Alろう２層クラツド
板、４…圧接ローラ、５…連続焼鈍炉、６…圧延
ローラ、７…軟化処理炉。
である。 １…Ti板、２，３…Al−Alろう２層クラツド
板、４…圧接ローラ、５…連続焼鈍炉、６…圧延
ローラ、７…軟化処理炉。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ti層の片面あるいは両面に中間層のAl層を
介してAlろう層を被着し、前記Ti層、Al層、Al
ろう層の層厚比が１：0.1〜４：0.005〜0.4からな
り、かつ前記Al中間層とTi層との界面境界面が
金属接合からなることを特徴とする耐食性のすぐ
れた軽量多層クラツド板。 ２ 表面を清浄化したTi板の片面あるいは両面
に、クラツド板の上記Ti層、中間層のAl層、Al
ろう層の層厚比が１：0.1〜４：0.005〜0.4なる如
く、 予めその板厚を設定したAl板とAlろう板より
なる２層クラツド板のAl板を対向し、前記Ti板
と２層クラツド板を重ね合せた後、冷間にて圧下
率30％〜70％で圧接し、 その後、不活性ガス、あるいは真空中にて500
℃〜560℃、1Hr〜6Hrの条件で拡散焼鈍を施す
ことを特徴とする耐食性のすぐれた軽量多層クラ
ツド板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28956286A JPS63141732A (ja) | 1986-12-04 | 1986-12-04 | 耐食性のすぐれた軽量多層クラツド板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28956286A JPS63141732A (ja) | 1986-12-04 | 1986-12-04 | 耐食性のすぐれた軽量多層クラツド板及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63141732A JPS63141732A (ja) | 1988-06-14 |
| JPH0356909B2 true JPH0356909B2 (ja) | 1991-08-29 |
Family
ID=17744837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28956286A Granted JPS63141732A (ja) | 1986-12-04 | 1986-12-04 | 耐食性のすぐれた軽量多層クラツド板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63141732A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01178387A (ja) * | 1988-01-11 | 1989-07-14 | Nippon Steel Corp | 金属クラッド板の製造法 |
| JP2006213909A (ja) * | 2005-01-06 | 2006-08-17 | Shieldtechs Inc | 防錆性および／または導電性に優れた樹脂組成物並びに樹脂組成物被覆部材 |
| ITRM20120168A1 (it) * | 2012-04-19 | 2013-10-20 | Ct Sviluppo Materiali Spa | Procedimento per la produzione di un multistrato composito a matrice metallica rinforzato e multistrato composito così ottenibile. |
-
1986
- 1986-12-04 JP JP28956286A patent/JPS63141732A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63141732A (ja) | 1988-06-14 |
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