JPS62199280A - クラツド板の圧延接合法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧延で接合してクラッド板を製造する際に、
クラッド比率を変更する方法に関するものであシ、さら
にクラッド比率を均一にする方法に関するものである。

〔従来の技術〕

最近、多くの産業分野において、耐食性や耐熱性、ある
いは高強度などの多種の機能をもった金属材料の開発が
要求されている。このような金属材料の１つとして異種
の金属を積層してはり合わせたクラッド板があげられる
。

クラッド板の製造方法には、鋳造によるものと圧延で接
合する方法に大きく分けられるが、多品種小ロツト生産
の観点から圧延法が多く採用されている。圧延法はクラ
ッド板の元となる複数の素板を積層し、圧延してクラッ
ド板を製造する方法であるが、製造されるクラッド板の
クラッド比率は上記素板の各板厚、ロールの圧下率、ロ
ール径などでほぼ決定される。そこで、クラッド比率を
変化させたい時は、主として上記３条件を変更している
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、この３条件を変更してクラッド比率を変化させ
る場合には、次のような欠点が生じる。

すなわち、素板の板厚を変える場合は、種々の板厚の素
板が必要となるため、素板の在市数が増加し、また、素
板の段取如に時間を要するので、生産性が低下する。ロ
ールの圧下率を変更する場合は、製造される板厚が決ま
っているため、圧延機入側の素板の板厚を変更する必要
があるので、上記と同様のことがいえる。ロール径を変
化させようとすると、それに応じて、ロール径の異なっ
たロールを用意する必要があるので不経済であり、ロー
ルの取替えに多くの時間を要するので、生産性も低下す
る。

さらに、従来の圧延法では、製品のクラッド比率を制御
できないので、試行錯誤的に圧延条件を設定している。

そのため、時間的な損失が多く、また圧延中に外乱によ
り圧延条件が変化してクラッド比率が変化し、品質の低
下が生じている。

そこで、本発明は、このような従来技術の欠点を解決し
て、クラッド板のクラッド比率を変更し、さらにクラッ
ド比率を均一にすることを目的としてなされたものであ
る。

〔問題を解決するための手段〕

すなわち、本発明は、圧延で接合してクラット板を製造
する方法において、圧延開始前あるいは圧延中に、圧延
接合されるクラッドの素板のうち、少なくとも１枚の素
板にかかる張力を変更することによって、目標とするク
ラッド比率をもつクラッド板を製造することを特徴とす
るクラッド板の圧延接合法である。そして、もう１つの
発明は、圧延で接合してクラッド板を製造する方法にお
いて、圧延開始前あるいは圧延中に、圧延接合されるク
ラッドの素板のうち、少なくとも１枚の素板にかかる張
力を変更し、さらに下記のステップにより、均一な目標
のクラッド比率をもつクラッド板を製造することを特徴
とするクラッド板の圧延接合法である。

（イ）圧延機出側のクラッド比率を求める。

（ロ）上記のクラッド比率と目標のクラッド比率の偏差
を求める。

（ハ）　この偏差に基づいて、上記素板のうち、少なく
とも１枚の素板にかかる張力を変更して、目標のクラッ
ド比率に制御する。

そして、圧延機出側のクラッド比率は、圧延機入側の各
々のクラッドの素板の速度と板厚の値により求めること
ができる。

〔作　　用〕

まず、本発明によるクラッド板の圧延接合法を説明する
。本発明による圧延接合法としては次の態様が挙げられ
る。

（Ａ）　　あらかじめ圧延開始前に目標のクラッド比率
となるように各クラッドの素板にかかる張力を設定して
おき（初期設定）、その後、初期設定した張力を一定に
保ちながら圧延接合し、一定のクラッド比率をもつクラ
ッド板を製造する。

（Ｉ３）上記（６）の場合と同様に初期設定して圧延接
合するが、その途中で初期設定した張力を変更し、その
後、変更した張力を一定に保ちながら圧延接合を続け、
２種類の一定のクラッド比率をもつクラッド板を製造す
る。この場合、途中で張力の変更を２＃：以上行うこと
によシ、３種類以上の一定のクラッド比率をもつクラッ
ド板を製造することもできる。

さらに、（６）、＠いずれの場合においても加熱むら等
の外乱によって変動するクラッド比率を制御することが
可能である。

次に１本発明の詳細な説明をする。

本発明によシ圧延接合されるクラッドの素板ｉ（”＝１
　ｅ　２　ｅ　・・’　＊　ｎ）にかかる張力をＴｉ、
圧延侵出側のクラッド板の板厚を）１．圧延後の各素板
の板厚をｈｉとすると、クラッド比率ηｉはηｉ　＝　
ｌ＋　ｉ　／　ｈ と々る。先に述べたように、このクラッド比率ηｉはク
ラッドの素板の板厚、ロールの圧下率、ロール径を変更
することによって変化させられるが、上記の素板にかか
る張力を変更するととによってもクラッド比率ηｉを変
化させることができるのである。以下にとのことを示す
。

第２図は本発明に従って、ステンレス鋼とアルミニウム
を積層して熱間により圧延接合し、ステンレス愉にかか
る張力Ｔ！を変化させた時のステンレス鋼のクラッド比
率η１を示したものである。

クラッド板の板１９は１．５　ｍｍであり、ステンレス
第３図は本発明に従って、ステンレス鋼とアルミニウム
を積層して冷間により圧延接合し、ステンレス鋼にかか
る張力Ｔ１を変化させた時のアルミニウムのクラッド比
率η、を示しだものである。

す。

第１表 第　　　２　　　表 第４図は本発明に従って、ステンレス鋼、アルミニウム
、ステンレス鋼の順に積層して熱間により圧延接合し、
ステンレス鋼にかかる張力Ｔ１＝　Ｔ３を変化させた時
のアルミニウムのクラッド比率η。

を示したものである。尚、クラッド板の板厚はりである
。

第２図からは、ステンレスｍにかかる張力Ｔ□が大きく
なるにつれてステンレス鋼のクラッド比率ｌエ　が小さ
くなることがわかる。したがって、ステンレス鋼のクラ
ッド比率ｖ１　　を大きくしたいときはステンレス鋼に
かかる張力Ｔ□を小さくすればよく、クラッド比率１１
　を小さくしたいときは張力Ｔ１を大きくすればよい。

第３図は冷間による圧延接合の場合であるが、ステンレ
ス鋼にかかる張力Ｔ１が大きくなるにつれてアルミニウ
ムのクラッド比率η、が大きくなることがわかる。

したがって、アルミニウムのクラッド比率η、を大きく
したいときはステンレス鋼にかかる張力ｌを大きくすれ
ばよく、クラッド比率η、を小さくしたいときは張力Ｔ
２を小さくすればよい。第４図は３層りヲツド板の場合
であるが、２枚のステンレス鋼にかかる張力ＴニーＴ３
が大きくなるにつれてアルミニウムのクラッド比率η、
が大きくなることがわかる。したがってアルミニウムの
クラッド比率η８　を大きくしたいときは２枚のステン
レス鋼にかかる張力Ｔ工＝＝　Ｔ、を大きくすればよく
、クラッド比率η２を小さくしたいときは張力Ｔ１＝Ｔ
３　　を小さくすればよい。ただし、このと丁３ きは２枚のステンレス鋼にかかる張力Ｔ１．ｌ、のうち
、どちらか一方だけを変更することによってもアルミニ
ウムのクラッド比率η２を変化させることができる。以
上のことは、素板としてステンレス鋼とアルミニウムの
場合に限らず、他の金属についてもあてはまる。以上の
ことを一般化すると次のようになる。すなわち、素板ｉ
のクラッド比率＋７１を変更させたい時は、素板ｉにか
かる張力Ｔｉを変更するか、素板ｉ以外の素＆にかかる
張力を変更すればよい。より具体的には、累級Ｉのクラ
ッド比率ηｉを増加させる時は、紫根Ｉにかかる張力Ｔ
ｉを減少させるか、素板■以外の素板にかかる張力を増
加させる。逆に、素板Ｉのクラッド比率ηｉを減少させ
る時は、素板ｌにかかる張力Ｔｉを増加させるか、素板
ｉ以外の素板にかかる彊カダ減少させる。

さらに、クラッド比率制御方法を第５図に沿って説明す
る。第５図は圧延機出側のクラッド比率を、圧延機入側
の各々のクラッドの素板の速度と板厚の値により求める
場合である。入側の素板１の速度をｖｉ、板厚をＨｌ、
および圧延機出側のクラッド板の速度をＶとすると、各
素板の体積一定の条件から、 Ｈ，Ｖ□＝＝１１．Ｖ、Ｈ，Ｖ、＝＝１１．Ｖ、−、Ｈ
ｏＶ、、＝＝ｌｌｎＶ　　　（１）１＋＝　ｂ□＋ｈ、
＋　・＋１Ｉｎ（２）となる。

（１）　、　（２）式より ＨｌＶｌ−４−Ｈ，Ｖ、　十・・−ｌ−Ｈ，、Ｖ、　＝
　ｌ＋　ｖ■−ΣＨ１Ｖ；／ｈ　　　　　　　　　　　
　　　　　（ｓ＋が得られる−１）　、　（３）式より
、各クラッド比率ηｉはηＨ＝Ｊ／ｈ＝ＩＩｉｖ／ＩＪ
ＶＨ＝）ＴＨＶ４／ΣＨｉ　Ｖ　ｉ　　　（４）となシ
、ｖｉ　は圧延機入側の各素板の速度と板厚を知ること
Ｋより求めることができる。そこで、クラッド比率を制
御するには第１に、圧延機入側の各素板の速度と板厚を
検出する。第２に、この検出した値を上記の式（４）に
代入してクラッド比率ηｉ　を求める。第３に目標のク
ラッド比率　ηｉｎｌと）／　ｉ　の偏差△ηｉ＝ηｉ
−ηｉｍ　（５）を求める。そして変更すべき張力へＴ
Ｉを、 △Ｔｉ−α１ηｉ十βｉ　Ｊ（Ｆ　ｂηｉατ　　　　
　　　（６）（α５．βｉ　はクラッドの素板に固有の
定数；τ、ｔは時間） によって求め、（６）式で求めだ△Ｔｉ　　だけ、素板
ｉにかかる張力を変更することによって、目標のクラッ
ド北本ηｉｍ　　に制御する。このときの張力変更ハ、
クラッドの素板ｉを送り出しているペイオフリールのモ
ーター電が１−を△■１−μｍ△Ｔｉ　（μｍは定数）
だけ変更することによって行う。

面、上記△Ｔｉは、あらかじめ実験等で決められたη１
＝ｆ（Ｔｉ）の関係式からＴＨ−ｇ（ｖｉ）を求め、△
Ｔ・−曵△ηｉ　としてもよい。

１　　ａη１ また、圧延機出側のクラッド比率を、上述したように、
圧延機入側の各々のクラッド素板の速度と板厚の値によ
り求めるかわりに、次の方法で求めて本よい。すなわち
、圧延機出側に厚みセンサーを設け、直接圧延機出側の
各素板のクラッド比率ηｉ　を測定する。そして以下、
上記（５）（６）式に従って目標のクラッド比率に制御
する。

この場合、厚みセンサーとしては超音波によるもの、−
あるいけ電磁誘導式（ステンレスと鋼のクラッドに用い
られる）によるもの等が考えられるが特にこれらに限定
されるものではない。

〔実　施　例〕

以下、本発明の実施例を第１図により説明する。

実施例１では、ステンレス鋼４とアルミニウム５を積層
し、ステンレス鋼のクラッド比率が０．２に々るように
、アルミニウム５には張力をかけず、存 ステンレス調香には１３．５　ｋｇ／ｒｎｍ　の張力を
かけて初期設定した。このときの設定はベイオリーフ１
、２を作動させているモーター１４．１５の電流１１　
＃　■！　　を調節するととＫよって行った。初期設定
をした後、圧延を開始し、１のベイオフリー、Ａｚカラ
ステンレス鋼４を、２のペイオフリールカらアルミニウ
ム５をそれぞれ送〕出し、た。そして加熱装置７で約４
００度に加熱した後、ロー）ｖＢ、９で圧延接合した。

製造したクラッド板はコイラ１０で巻き取った。以上の
圧延をｔ　時間待つ！ た後、今度は、ステンレス鋼のクラッド比率の制御も合
わせて実施した。そのために、ステンレス＠４の速度Ｖ
、とアルミニウム５の速度ｖ、ケ速度計１８．１９で検
出し、計算機１１に取り込ませた。

寸た、あらかじめステンレス＠４の板厚Ｈ□とアルミニ
ウムの板厚Ｈ２は削算機１１に読み込ませておいた。そ
して下記の手順によって、ステンレス鋼４にかかる張力
を変更して、ステンレス鋼のクラッド比率が０．２にな
るように制御した。

（Ｒ）圧延機出側のステンレス鋼のクラッド比率η。

””１−■１　ｖ１／　（Ｈｌｖ、−４−Ｈ，ｖ、）に
より計算０」）η１と目標のクラッド比率の偏差△η１
を△η□＝東、−α２により計算 （Ｃ）変更すべき張力△Ｔ、を △Ｔ１−α、△η１＋β１見１△η１ατ（α１．β１
は定数ｉｔ、τは時間）により割算 （（１）ペイオリーフ１を作動させているモーター１４
の電流を■１＋△■１に変更 ここで△工□＝μｍΔＴ１（μｍは定数）である尚、製
造されたクラッド鋼板の板厚はｌ、　６ｍｍでこのよう
にして製造したクラッド板のステンレス鋼のクラッド比
率を＠６図に示す。第６図では製造されたクラッド板の
ステンレス鋼のクラッド比率はほぼＱ、２となっている
。そしてクラッド比率の制御を合わせて行なって（ｔ≧
１１）からは、そのクラッド比率はより均一なものとな
っている。

実施例２は、ステンレスとアルミニウムの素板をステン
レス、アルミニウム、ステンレスの順ニ積層し、あらか
じめ、アルミニウム５には張力がかからないよう、そし
てステンレス４，６にはｌ　Ｑ　ｋｇ／ｍｍの張力がか
かるように初期設定した。

そして以下、実施例１の場合と同様にして圧延接合を行
ったが、（ただしクラッド比率の制御は行なわなかった
）圧延を開始しても１時間経過した後、アルミニウム５
にかかる張力はＯｋｇＡｎｍのままで、ステンレス鋼４
，６にかかる張力を２０ｋｇ／ｎｍ　　に変更し、その
後、張力は一定にしたまま圧延接合を続けた。

尚、製造されたクラッド板の板厚は’１．Ｑ　ｍｎ＋で
ちり、ステンレス鋼４，６及びアルミニウム５の板厚、
圧延時の変形抵抗は上記の表３の通りである。

このようにして製造したクラッド板のアルミニウムのク
ラッド比率を第７図に示す。

第７図では、張力の変更前（ｔ、〈ｔ２）ではアルミニ
ウムのクラッド比率がほぼα６４のクラッド板が、張力
の変更後（１＞１．）ではアルミニウムのクラッド比率
がほぼ０．７０のクラッド板がそれぞれ製造されている
。

本発明の実施例１，２から、クラッドの素板にかかる張
力を変更することによってクラッド比率の異なったクラ
ッド板を製造することができ、また、クラッド比率を制
御することにより、均一なりラッド比率をもったクラッ
ド板を製造できることがわかる。

〔発明の効果〕

以上かられかるように、本発明によれば、クラッド比率
の異なったクラッド板を製造する場合、その度毎に板厚
の異なった素板に変更することなく、またロールも変え
ることなく張力変更でクラッド比率を変化させることが
できるので、素板の在市数の低減、生産性の増加が可能
となる。また、圧延機出側のクラッド板のクラッド比率
を制御することにより、均一なりラッド比率をもつクラ
ッド板が得られ、品質の向上およびコストダウンが図れ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する圧延設備の一例、第２−図及
び第３図は２層のクラッド板における入側張力とクラッ
ド比率の変化の関係を示すグラフ（第３図は冷間で圧延
接合）、第４図は３層のクラッド板における入側張力と
クラッド比率の変化の関係を示すグラフ、第５図は本発
明のクラッド比率制御のフローチャート、第６図は本発
明の実施例１におけるステンレス鋼のクラッド比率を示
すグラフ、第７図は本発明の実施例２におけるアルミニ
ウムのクラッド比率を示すグラフ。 １．２．３・・・ペイオフリー／Ｌ’　　４，５，６・
・・素　板７　・・・加熱装置　　　　８，９・・・圧
延作業ロールコイラ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）圧延で接合してクラッド板を製造する方法において
   、圧延開始前あるいは圧延中に、圧延接合されるクラッ
   ドの素板のうち、少なくとも１枚の素板にかかる張力を
   変更することによつて、目標とするクラッド比率をもつ
   クラッド板を製造することを特徴とするクラッド板の圧
   延接合法。 ２）圧延で接合してクラッド板を製造する方法において
   、圧延開始前あるいは圧延中に、圧延接合されるクラッ
   ドの素板のうち、少なくとも１枚の素板にかかる張力を
   変更し、さらに下記のステップにより、均一な目標のク
   ラッド比率をもつクラッド板を製造することを特徴とす
   るクラッド板の圧延接合法。 （イ）圧延機出側のクラッド比率を求める。 （ロ）上記のクラッド比率と目標のクラッド比率の偏差
   を求める。 （ハ）この偏差に基づいて、上記素板のうち、少なくと
   も１枚の素板にかかる張力を変更して、目標のクラッド
   比率に制御する。 ３）圧延機出側のクラッド比率を、圧延機入側の各々の
   クラッドの素板の板度と板厚の値により求めることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載のクラッド板の圧延
   接合法。