(57)【要約】【課題】アルミニウムクラッド材のクラッド率分布を改善して、製品歩留まりを向上せしめると共に、クラッドされるべき積層材の材質とクラッド率の制限を、大きく緩和することの出来るアルミニウムクラッド材の製造方法を提供する。【解決手段】Ａｌ線材を縦線及び横線として用い、それらを碁盤目形態に交差させることによって得られた、それら縦線と横線との交差部にて構成される厚さ：０．２〜３．２ｍｍの点状厚肉部が、縦横二方向において０．２〜１３ｍｍの間隔で配置されてなる構造の点状厚肉部材を、Ａｌ心材及びＡｌ皮材の接合界面に介在するように重ね合わせて積層物を構成する一方、それらＡｌ心材と点状厚肉部材とＡｌ皮材の外周部を部分的に固定し或いは固定することなく、接合界面が大気中に連通されている状態下において、かかる積層物の熱間圧延を実施して、アルミニウムクラッド材を製造する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム若しくはアルミニウム合金からなるＡｌ心材の片面若しくは両面に、アルミニウム若しくはアルミニウム合金からなるＡｌ皮材を重ね合わせて積層せしめ、その得られた積層物を熱間圧延することにより、それらＡｌ心材とＡｌ皮材とを接合、一体化してなるアルミニウムクラッド材を製造するに際して、
アルミニウム若しくはアルミニウム合金からなるＡｌ線材を縦線及び横線として用いて、それらを碁盤目形態に交差させることによって得られた、それら縦線と横線との交差部にて構成される厚さ：０．２〜３．２ｍｍの点状厚肉部が、縦横二方向において０．２〜１３ｍｍの間隔で配置されてなる構造の点状厚肉部材を、前記Ａｌ心材及び前記Ａｌ皮材の接合界面に介在せしめて、前記積層物を構成する一方、それらＡｌ心材と点状厚肉部材とＡｌ皮材とを、それらの外周部において部分的に固定して或いは固定することなく、前記接合界面が大気中に連通されている状態下において、前記積層物の熱間圧延を実施することを特徴とするアルミニウムクラッド材の製造方法。
【請求項２】
前記Ａｌ線材が、０．１〜１．６ｍｍの線径を有していることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウムクラッド材の製造方法。
【請求項３】
前記Ａｌ線材が、１．５〜６質量％のマグネシウムを含有するＡｌ−Ｍｇ系合金にて形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアルミニウムクラッド材の製造方法。
【請求項４】
前記点状厚肉部材を構成するＡｌ線材が、酸溶液又はアルカリ溶液による処理によって、その表面の酸化膜が化学的に破壊、除去せしめられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のアルミニウムクラッド材の製造方法。
【請求項５】
前記熱間圧延が、前記積層物を一対の圧延ロール間に複数回パスさせることによって行われると共に、その奇数回目のパスと偶数回目のパスとにおける該圧延ロールの回転方向が互いに逆方向とされて、圧延方向が交互に逆方向となるリバース圧延にて実施されることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のアルミニウムクラッド材の製造方法。
【請求項６】
前記積層物を一対の圧延ロール間に無負荷の状態で挿入せしめた後、該積層物に負荷をかけ、次いで該圧延ロールを回転せしめることによって、前記熱間圧延を進行させると共に、該圧延ロールをパスさせる毎に圧延ロールの回転方向が互いに逆方向になるようにして、リバース圧延を実施することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のアルミニウムクラッド材の製造方法。
【請求項７】
前記Ａｌ心材と前記Ａｌ皮材との間に、アルミニウム若しくはアルミニウム合金からなる板状のＡｌ中間材が更に介在せしめられると共に、該Ａｌ心材と該Ａｌ中間材との間及び該Ａｌ中間材と該Ａｌ皮材との間の少なくとも何れか一方の間に、前記点状厚肉部材が配置されて、それらＡｌ心材、Ａｌ中間材、点状厚肉部材及びＡｌ皮材が、それらの外周部において部分的に固定されて或いは固定されることなく、前記積層物が構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のアルミニウムクラッド材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウムクラッド材の製造方法に係り、特に、アルミニウム若しくはアルミニウム合金からなるＡｌ心材の片面若しくは両面に、アルミニウム若しくはアルミニウム合金からなるＡｌ皮材を重ね合わせて積層せしめ、その得られた積層物を熱間圧延することにより、それらＡｌ心材とＡｌ皮材とが接合、一体化されてなるアルミニウムクラッド材を有利に製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウムクラッド材は、Ａｌ心材の片面或いは両面にＡｌ皮材を重ね合わせ、或いは用途に応じてそれら心材と皮材との間にアルミニウム若しくはアルミニウム合金からなるＡｌ中間材を介在させた形態において重ね合わせて、多層構造の積層体（積層物）と為し、そしてそのような積層体を所定温度に加熱して、熱間圧延せしめ、更にその後冷間圧延して、所定の板厚とすることによって得られた板材である。この種のアルミニウムクラッド材については、従来から各種の製造方法が提案されてきており（例えば、特許文献１〜３等参照）、また実際に、航空機や自動車等の輸送機器用の熱交換器におけるブレージングシートとして用いられてきているが、従来のアルミニウムクラッド材の製造法には、未だ解決されるべき多くの問題が残されている。
【０００３】
具体的には、上記した熱間クラッド圧延の施される積層体の界面の接合は、一般的に、圧接と呼称され、高温にて強い圧力を与えて接合することを意味しているが、その際、Ａｌ心材やＡｌ皮材等の各積層材の表面は、酸化皮膜で覆われているところから、それらの接合には、かかる酸化皮膜を破壊する必要がある。しかして、熱間クラッド圧延により、接合面に対して垂直方向に強い圧力を加えるだけでは、酸化皮膜を破壊することが出来ず、接合することが困難であるところから、当業者間においては、それら積層材の界面を摺動させて、酸化皮膜を破壊することが必要であることが、一般的には認識されている。
【０００４】
実際に、皮材のクラッド率が高いクラッド材においては、心材と皮材の界面で摺動が発生し難く、それらの接合が困難となっているのである。一方、皮材のクラッド率が低いクラッド材にあっては、熱間クラッド圧延前に、皮材に温度低下が生じて、酸化皮膜が破壊され難くなると共に、かかる熱間圧延中に皮材が破れる等して、圧延不良を生じ易い問題がある。このため、そのような製造上の問題から、アルミニウムクラッド材のクラッド率は、一般に、５〜２５％の範囲に制限されているのが実情である。さらに、マグネシウム（Ｍｇ）を多く含む、ＪＩＳ呼称の５０００系、６０００系、７０００系のＡｌ合金は、その表面に、アルミニウム酸化物（Ａｌ2Ｏ3）の他に、Ｍｇ酸化物（ＭｇＯ）も形成されており、酸化皮膜が強固なものとなるところから、そのようなアルミニウム材質の心材や皮材を用いたクラッド材の製造は、困難なものと考えられているのである。
【０００５】
ところで、クラッド圧延時における界面の摺動は、上述の如く、酸化皮膜を破壊する上において、有益であると、一般的には理解されているのであるが、かかる摺動によってもたらされる悪影響として、クラッド率分布の悪化を挙げることが出来る。即ち、界面の摺動は、圧延時のＡｌ心材とＡｌ皮材の伸びの差によってもたらされるものであるが、クラッド材の圧延においては、圧延ロールに近い部分程、圧延方向に伸びやすくなるところから、心材と皮材の強度が同等か、或いは皮材の強度が心材の強度よりも低い場合には、心材に比べて皮材の伸びが顕著となり、逆に心材の強度が皮材の強度よりも低いと、皮材に比べて心材の伸びが顕著になることがある。その何れの場合においても、Ａｌ心材とＡｌ皮材の界面が充分に接合された後においては、それら心材と皮材が一様に伸びるようになるが、かかる界面の接合が不完全な圧延の初期段階では、それら心材と皮材の材質やクラッド率、更には圧延温度やリダクション（圧下率）の推移等、多くの要因が、伸びの差に影響することとなる。このため、かかる界面が充分に接合されるまでの間における心材と皮材の伸びの差を正確に予測することは困難となるのであって、これが、クラッド率の精度を悪くする原因となっているのである。
【０００６】
また、一方、界面の摺動は、摺動の抵抗となる部位が減少する圧延方向の前後端部や、幅方向の左右端部において顕著となるために、圧延方向の前後端部や幅方向の左右端部では、中央部に比べてクラッド率に差が生ずることとなり、例えば、心材に比べて皮材が伸びる場合は、前後端部や左右端部のクラッド率が低下するようになるのである。このため、熱間圧延されたクラッド材では、一般に、クラッド率が許容範囲を外れる前後端部と左右端部をそれぞれ切断除去しており、これによって、クラッド圧延材料の歩留まりが著しく低下することとなり、クラッド材のコストを大きく上昇させる要因となっている。
【０００７】
また、かかるアルミニウムクラッド材の異なる部位におけるクラッド率の差異、換言すれば、クラッド率分布にバラツキを生ずる理由は、以下のように考えられる。先ず、アルミニウムクラッド材の製造に際して、熱間クラッド圧延の初期段階では、数％以下の低い圧下率によって実施されるのが一般的であるが、その狙いは、第一にＡｌ皮材を伸張させて（皮材の強度が心材の強度よりも高い場合は平坦化させて）、Ａｌ心材或いはＡｌ中間材と面状に均一に接触させること、そして第二にＡｌ心材とＡｌ皮材とを不完全ながらも面状に接合することにある。特に、Ａｌ皮材に熱間圧延材をそのまま使用する場合において、皮材の平坦度が悪い場合には、クラッド材製造のための熱間クラッド圧延における初期の何パスかは、皮材が心材と接合されることなく、皮材の伸張或いは平坦化のみにあてられることとなる。また、皮材の接合界面に、機械加工を施して、その平坦度を向上させた場合においても、初期の数パスでは、実質的に皮材或いは心材のみが伸張することがある。このとき、例えば皮材のみが伸張すると、先ずクラッド材全域におけるクラッド率が低下し、そのクラッド率の低下の度合いは、上述のように皮材の伸張する抵抗が少ない端部でより顕著となるのである。
【０００８】
そして、界面の接合が或る程度進展した次の段階では、圧下率をやや上げて、強い圧下力によってＡｌ心材とＡｌ皮材を大きく伸張させると共に、接合界面に強い摩擦力を生じさせ、酸化皮膜を破壊して、完全に接合せしめるようにするのであるが、界面の完全な接合は、界面全体で同時に均一にもたらされるものではないのである。接合が不充分な領域では、例えば、皮材の強度が心材の強度よりも低くなると、心材の厚さ方向の減少よりも皮材の伸張による皮材の厚さ減少が優先的に進行し、部分的にクラッド率が低下するようになる。この部分的なクラッド率の低下は、クラッド材の前後端部や左右端部以外の部分においても生ずるようになるため、切除の対象とならない製品面内においても、クラッド率に不均一なバラツキを生ずることとなる。
【０００９】
このように、目標とするクラッド率に対して、Ａｌ心材とＡｌ皮材の強度の差等から、クラッド材全体での精度に狂いが生じ、切除の対象となる前後端部や左右端部ではクラッド率が大きく変化しており、更には切除の対象とならない製品面内においても、クラッド率に不均一なバラツキが生ずるようになるのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−１６７６３７号公報
【特許文献２】特開２００８−２６４８２５号公報
【特許文献３】特開２０１３−２２０４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、アルミニウムクラッド材のクラッド率分布を大幅に改善して、製品歩留まりを著しく向上せしめると共に、クラッドされるべき積層材の材質とクラッド率の制限を、大きく緩和することの出来るアルミニウムクラッド材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そして、本発明にあっては、かかる課題を解決するために、アルミニウム若しくはアルミニウム合金からなるＡｌ心材の片面若しくは両面に、アルミニウム若しくはアルミニウム合金からなるＡｌ皮材を重ね合わせて積層せしめ、その得られた積層物を熱間圧延することにより、それらＡｌ心材とＡｌ皮材とを接合、一体化してなるアルミニウムクラッド材を製造するに際して、アルミニウム若しくはアルミニウム合金からなるＡｌ線材を縦線及び横線として用いて、それらを碁盤目形態に交差させることによって得られた、それら縦線と横線との交差部にて構成される厚さ：０．２〜３．２ｍｍの点状厚肉部が、縦横二方向において０．２〜１３ｍｍの間隔で配置されてなる構造の点状厚肉部材を、前記Ａｌ心材及び前記Ａｌ皮材の接合界面に介在せしめて、前記積層物を構成する一方、それらＡｌ心材と点状厚肉部材とＡｌ皮材とを、それらの外周部において部分的に固定して或いは固定することなく、前記接合界面が大気中に連通されている状態下において、前記積層物の熱間圧延を実施することを特徴とするアルミニウムクラッド材の製造方法を、その要旨とするものである。
【００１３】
なお、かかる本発明に従うアルミニウムクラッド材の製造方法の好ましい態様の一つによれば、前記Ａｌ線材は、０．１〜１．６ｍｍの線径を有している。
【００１４】
また、本発明に従うアルミニウムクラッド材の製造方法の好ましい態様の別の一つによれば、前記Ａｌ線材は、１．５〜６質量％のマグネシウムを含有するＡｌ−Ｍｇ系合金にて形成されている。
【００１５】
さらに、本発明にあっては、有利には、前記点状厚肉部材を構成するＡｌ線材は、酸溶液又はアルカリ溶液による処理によって、その表面の酸化膜が化学的に破壊、除去せしめられている。
【００１６】
加えて、本発明に従うアルミニウムクラッド材の製造方法にあっては、有利には、前記熱間圧延が、前記積層物を一対の圧延ロール間に複数回パスさせることによって行われると共に、その奇数回目のパスと偶数回目のパスとにおける該圧延ロールの回転方向が互いに逆方向とされて、圧延方向が交互に逆方向となるリバース圧延にて実施されることとなる。
【００１７】
更に加えて、本発明の望ましい態様の一つによれば、前記積層物を一対の圧延ロール間に無負荷の状態で挿入せしめた後、該積層物に負荷をかけ、次いで該圧延ロールを回転せしめることによって、前記熱間圧延を進行させると共に、該圧延ロールをパスさせる毎に圧延ロールの回転方向が互いに逆方向になるようにして、リバース圧延が実施されることとなる。
【００１８】
また、本発明に従うアルミニウムクラッド材の製造方法の他の望ましい態様の一つによれば、前記Ａｌ心材と前記Ａｌ皮材との間に、アルミニウム若しくはアルミニウム合金からなる板状のＡｌ中間材が更に介在せしめられると共に、該Ａｌ心材と該Ａｌ中間材との間及び該Ａｌ中間材と該Ａｌ皮材との間の少なくとも何れか一方の間に、前記点状厚肉部材が配置されて、それらＡｌ心材、Ａｌ中間材、点状厚肉部材及びＡｌ皮材が、それらの外周部において部分的に固定されて或いは固定されることなく、前記積層物が構成されている。
【発明の効果】
【００１９】
このような本発明に従うアルミニウムクラッド材の製造方法によれば、従来のアルミニウムクラッド材の製造における熱間圧延プロセスに比べて、先ず、点状厚肉部材における所定間隔で分布する多数の点状厚肉部によって、Ａｌ心材とＡｌ皮材（それらの間にＡｌ中間材が存在する場合には、心材と中間材及び／又は中間材と皮材の組み合わせの場合をも含む。以下同じ）がグリップされ、点状厚肉部材の両側に位置するＡｌ心材とＡｌ皮材とが互いに摺動することなく圧延されるようになることにより、得られるアルミニウムクラッド材の品質が、幾つかの点において改善されることとなる。
【００２０】
すなわち、先ず、Ａｌ心材とＡｌ皮材が互いに摺動しないことから、それら心材と皮材が一体となって伸張するようになるために、クラッド率分布が大幅に改善され得ることとなるのであり、また接合の進展が、接合界面に分散した点状厚肉部を起点として均等に拡大するようになるところから、従来の熱間圧延プロセスにおいては頻繁に問題となるフクレ（広域な未接合による皮剥がれや、局部的に生ずる皮材の膨れ）が、殆ど発生しなくなるのである。
【００２１】
また、本発明の更に優れた点は、従来の熱間クラッド圧延プロセスでは、クラッド材の製造が困難であったアルミニウム材質や採用が困難であったクラッド率のアルミニウムクラッド材が、製造可能となったことにある。即ち、クラッドされる積層材のＭｇ含有量が多い場合でも、点状厚肉部に加わる強烈な圧下力によって、酸化皮膜が破壊され、点状厚肉部とそれ以外との境界に生ずる剪断力によって、酸化皮膜の破壊が進展し、その結果として、接合領域が点状厚肉部を起点として拡大するようになるため、Ｍｇ含有量が多い積層材も、容易にクラッド圧延することが出来ることとなったのである。しかも、クラッド率が高い場合にあっても、また低い場合にあっても、同様な接合プロセスが再現されるようになるために、本発明によれば、クラッド率に関する制約が、略撤廃され得ることとなるのである。
【００２２】
このように、本発明に従うアルミニウムクラッド材の製造方法の採用によって、アルミニウムクラッド材の製造歩留まりを大きく向上せしめ得て、顕著なコストダウンがもたらされるだけでなく、従来は製造が困難であった材質やクラッド率を有する高難度のアルミニウムクラッド材を、高品質にて製造可能と為し得たのであり、そこに、大きな特徴が存しているのである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
先ず、本発明は、アルミニウム若しくはアルミニウム合金材質の所定のＡｌ線材を、縦横二方向に碁盤目形態に交差させて、その交差部位に形成される点状厚肉部を、縦横二方向に所定間隔を隔てて分布せしめてなる点状厚肉部材を介して、Ａｌ皮材とＡｌ心材若しくはＡｌ中間材、又はＡｌ心材とＡｌ中間材を固定せしめるようにすることによって、実質的に、それら接合界面での摺動を殆ど生じさせることなく、接合せしめるようにしたところに、大きな特徴を有しているのである。即ち、かかる点状厚肉部材の存在により、クラッドするための熱間圧延の初期段階において、特に、接合界面に摺動を生じさせる段階においては、点状に分布した厚肉部に非常に強い圧下力が加えられるようになるところから、例えばＡｌ心材とＡｌ皮材とをクラッドする場合において、それらが点状厚肉部を介して接合され、Ａｌ心材とＡｌ皮材とが点状に固定されて、接合界面の摺動は殆ど生じるようなことがないのである。
【００２４】
これに対して、接合されるべきＡｌ心材とＡｌ皮材との間に、点状厚肉部を有しない構造の部材、例えばアルミニウム板のパンチングメタル（円形或いは矩形の穴を網の目状に開けてなる板材）のような部材を介在せしめると、そのような部材（パンチングメタル）全体で圧下力を均等に受けることになるところから、かかる部材を介したＡｌ心材とＡｌ皮材の接合が、確実に行われ得ずに、多くの場合、そのような部材を介在させない場合と同様に、Ａｌ皮材或いはＡｌ心材が伸張してしまうようになる。
【００２５】
そして、上述の如く、点状厚肉部を介してＡｌ心材とＡｌ皮材が点状に固定された次のクラッド圧延段階では、Ａｌ心材とＡｌ皮材とが点状厚肉部を連結している部位を介して接合され、その結果、Ａｌ心材とＡｌ皮材とがセル状に固定されることとなる。この点状厚肉部材を介在させて、Ａｌ心材とＡｌ皮材とが点状及びセル状に固定される進行段階では、Ａｌ心材とＡｌ皮材は、セル内において微少に変形する。この時、点状厚肉部材における点状厚肉部とその隣接するものとを繋ぐＡｌ線材部分に接する部位では、強い摩擦力によって点状厚肉部材、Ａｌ皮材及びＡｌ心材のそれぞれの酸化皮膜が破壊されて、Ａｌ心材とＡｌ皮材が点状厚肉部材に接合されるようになると共に、セル内で微少に変形するＡｌ心材とＡｌ皮材は、点状厚肉部材との接合部を起点として酸化皮膜の破壊が進展するようになるために、圧延の進行に伴ってセル内で接触するＡｌ心材とＡｌ皮材同士の接合を助けることとなる。
【００２６】
このような接合の進展過程では、点状厚肉部は、互いに縦横二方向に位置固定的に保持されている必要がある。この点状厚肉部が孤立して、その位置が拘束乃至は固定されていないと、強い圧下力によって孤立した点状厚肉部が、Ａｌ皮材、Ａｌ心材或いはＡｌ中間材と一時的に接合されても、次の圧延パスにおいて、Ａｌ皮材或いはＡｌ心材の伸張によって生じる剪断力によって、点状厚肉部の接合部が、容易に破断することとなるからである。その結果、実質的に、点状厚肉部が存在しない状態と同様に、接合界面に摺動が生じることにより、本発明による作用効果は、充分に発揮され得なくなるのである。なお、点状厚肉部の縦横二方向におけるＡｌ線材による固定的な保持は、圧延方向とそれに直交する方向にＡｌ線材を位置せしめることによって実現することが基本であるが、例えば縦横二方向に対して４５°回転させた方向に配したＡｌ線材によって実現されていても、同様な作用効果を発揮させることが可能である。
【００２７】
ところで、かかる点状厚肉部材における点状厚肉部の厚さとしては、積層される材料の中で、特に、Ａｌ皮材やＡｌ中間材の積層時の厚さに応じて適正な厚さが適宜に選定されることとなるが、それらＡｌ皮材やＡｌ中間材の積層時の厚さに拘わらず、点状厚肉部の厚さが０．２ｍｍ未満となると、点状厚肉部の接合強さが低下して、所期の効果が発揮され難くなるのであり、また３．２ｍｍを超えるような厚さとなると、得られるクラッド材の表面の平滑性に悪影響が出るようになるのである。このため、本発明にあっては、点状厚肉部材における点状厚肉部の厚さとしては、０．２ｍｍ〜３．２ｍｍの範囲内の厚さが選定されることとなる。
【００２８】
また、点状厚肉部材における点状厚肉部間の距離は、積層される材料の中で、特にＡｌ皮材の積層時の厚さに応じて、その適正な距離が決定されることとなるが、そのようなＡｌ皮材の積層時の厚さに拘わらず、点状厚肉部間の距離が０．２ｍｍ未満となると、点状厚肉部への圧下力が弱くなり、点状厚肉部の接合力が低下するようになるので好ましくない。一方、かかる点状厚肉部間の距離が１３ｍｍを超えるようになると、点状厚肉部の接合部における圧延方向の剪断力が強くなって、破断し易くなり、積層される材料の摺動を防ぐ効果が乏しくなるために、好ましくない。このため、本発明にあっては、点状厚肉部間の距離は、０．２ｍｍ〜１３ｍｍの範囲内とされることとなる。
【００２９】
そして、本発明にあっては、そのような点状厚肉部を有する点状厚肉部材は、アルミニウム若しくはアルミニウム合金からなるＡｌ線材を縦線及び横線として用いて、それらが碁盤目形態に交差されるように配置せしめることにより、構成されるものであって、それら縦線と横線の交差部にて、上記の点状厚肉部が形成され、更に、その点状厚肉部が、縦横二方向において所定の間隔で配置されてなる構造を呈するものである。ここで用いられるＡｌ線材の線径が０．１ｍｍ未満となると、形成される点状厚肉部の厚さが０．２ｍｍ未満となり、前述の通り点状厚肉部の接合強さが低下して、目的とする作用効果を発揮し難くなるのであり、またＡｌ線材の線径が１．６ｍｍを超えるようになると、点状厚肉部の厚さが３．２ｍｍを超えるようになるために、前述の如く、クラッド材の平滑性に悪影響が出るようになるのである。このため、Ａｌ線材の線径としては、０．１ｍｍ〜１．６ｍｍの範囲において選定されることとなる。また、このようなＡｌ線材を縦線及び横線として用いて構成される点状厚肉部材の具体的な構成としては、例えば、縦横に配するＡｌ線材の上下関係を交互に入れ替えることで形状固定したものや、縦横に配したＡｌ線材の交点を圧着等によって接合したもの等、多数の点状厚肉部を、その配設位置が自由に変化しないように拘束乃至は固定した状態下において、縦方向及び横方向にそれぞれ所定間隔で分布せしめられてなる構造のものを挙げることが出来るが、実用的には、アルミニウム線材又はアルミニウム合金線材を用いた平織金網や綾織金網等の織金網が用いられることとなる。
【００３０】
ところで、接合性の悪い材質からなる材料をクラッド圧延するに際して、その接合界面を減圧して、接合性を向上させる手法が知られており［例えば、迎、西尾、加藤、井上、畑中：溶接学会論文集  第九巻（１９９１）第１号］、このような手法を採用することによって、アルミニウム材質の材料を対象としたクラッド材においても、積層される材料構成によっては、接合性の向上効果が発揮され得ることが考えられるのであるが、そのような接合界面の減圧のために提案されている圧延ライン全体を減圧する方式を採用すると、設備費が非常に高くなって、クラッド材のコスト高を招くようになるところから、工業的には採用の困難な方式となるものである。また、そのような減圧方式のコスト低減のために、接合界面の周囲、換言すればクラッドせしめられる材料の積層物の外周部を、１箇所の排気口を残した形態において、全周に亘って溶接せしめた後、かかる排気口から接合界面を減圧して、封孔する手法も考えられてはいるが、それら溶接、排気及び封孔処理に手間が掛かるばかりでなく、アルミニウムクラッド材の製造においては、熱間圧延の初期段階において、周囲の溶接部に亀裂が生じ易く、そしてそのような亀裂から外気が接合界面に流入することによって、局部的に皮剥がれやフクレ等を発生せしめる要因となるのである。特に、そのような接合界面に、本発明に係る点状厚肉部材の如き材料を介在させて、かかる接合界面を減圧すると、溶接亀裂部からの外気の流入が、一層生じ易くなるのであり、そしてその流入した大気が、点状厚肉部を起点とした接合領域の拡大を阻害し、フクレ発生等の危険性を更に高めることとなる。
【００３１】
そこで、本発明にあっては、クラッド接合されるべきＡｌ心材とＡｌ皮材の接合界面に所定の点状厚肉部材を介在させる一方、かかる接合界面が大気に連通されている状態下において、従って接合界面を減圧することなく、クラッド圧延するようにしたことを、一つの特徴としているのである。なお、このクラッド圧延前に接合界面に存在する大気は、接合材料間の隙間の減少と、接合領域の拡大に伴って徐々に排出され、最終的に点状厚肉部とそれを繋ぐＡｌ線材部分にて形成されるセル内に微量の大気が残存するようになるが、その残存大気は微量であり、且つ各セル内の界面に分散するようになるために、皮剥がれやフクレを惹起する要因となることはないのである。
【００３２】
要するに、本発明に従うアルミニウムクラッド材の製造方法において用いられる点状厚肉部材の第一の機能は、接合せしめられるＡｌ心材とＡｌ皮材の接合界面の摺動を抑制することであり、また第二の機能は、Ａｌ心材とＡｌ皮材の酸化皮膜を破壊して、界面接合を促進することである。一方、クラッド圧延時の圧下力によって、点状厚肉部材自身も変形することとなるため、この点状厚肉部材を構成するＡｌ線材の表面を覆っている酸化皮膜が、そのような変形によって破壊され、Ａｌ心材やＡｌ皮材との接合性が向上するという第三の機能も、本発明は、併せ有しているのである。なお、上記の第一と第二の機能を果たすには、点状厚肉部材を構成するＡｌ線材の強度が、Ａｌ心材やＡｌ皮材と同等以上であることが望ましいが、第三の機能に関しては、Ａｌ線材の強度が、Ａｌ心材やＡｌ皮材と同等以下である方が、発揮され易い。このように、Ａｌ線材の強度は、特定の範囲に限定されるものではないが、クラッド率分布を改善するには、接合界面の摺動を抑制する必要があるところから、Ａｌ線材の強度を高めることが有効となる。その場合において、熱間クラッド圧延は、一般的に、４５０〜５００℃程度の温度で実施されることとなるため、Ａｌ線材には、４５０〜５００℃程度の温度での強度が求められるのである。
【００３３】
そして、このＡｌ線材の高温強度を高める添加元素（合金成分）としては、Ｍｇが最も有効であり、そのために、本発明にあっては、アルミニウムに１．５〜６質量％のＭｇを含有せしめてなるＡｌ−Ｍｇ系合金からなるＡｌ線材が、好適に用いられるのである。なお、このＭｇ含有量が１．５質量％未満となると、強度向上効果が乏しくなり、一方、６質量％を超えるようになると、線材の製造が困難となる問題がある。また、Ｍｇ以外の強度向上元素としては、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｚｎ等があり、それらのうちの少なくとも一種以上の元素を、Ｍｇと共に、添加、含有せしめることも有効である。更に、本発明においては、Ａｌ線材中のＭｇ含有量を、Ａｌ心材やＡｌ皮材を構成するアルミニウム若しくはアルミニウム合金中のＭｇ含有量よりも多くすることも、有効である。
【００３４】
一方、点状厚肉部材（Ａｌ線材）の第三の機能、即ちＡｌ線材を介してＡｌ心材とＡｌ皮材とを接合する機能をより向上させるには、それら心材と皮材の界面に介装される点状厚肉部材を構成するＡｌ線材の表面の酸化皮膜を、酸溶液又はアルカリ溶液によって化学的に破壊、除去しておくことが、有効である。この酸やアルカリによる酸化皮膜の破壊、除去は、一般的にエッチング処理と呼ばれているが、本発明におけるＡｌ線材のエッチング処理には、従来と同様に、フッ酸、硫酸、リン酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の酸やアルカリの水溶液が代表的に用いられ、またエッチングによって生ずるスマット除去のために、硝酸等も用いられることとなる。このエッチング処理によって、酸化皮膜が破壊、除去されたアルミニウム線材の表面には、そのようなエッチング処理後に、直ちに、自然酸化皮膜が形成されるようになるが、線材製造時に形成された酸化皮膜に比べて薄く、脆いために、クラッド圧延時の圧下力によって破壊され易く、それ故に、エッチング処理を施していないＡｌ線材に比べて、Ａｌ心材やＡｌ皮材との接合性を向上せしめることが可能となるのである。
【００３５】
そして、本発明にあっては、上述の如き点状厚肉部材を用い、この点状厚肉部材を、Ａｌ心材の片面若しくは両面にＡｌ皮材を重ね合わせ、積層せしめて得られる積層物の重ね合わせ面に介在せしめ、換言すればそれらＡｌ心材とＡｌ皮材との接合界面に介在せしめ、更に前述の如く、かかる接合界面が大気中に連通されている状態となるように、それら心材と点状厚肉部材と皮材とを、それらの外周部において部分的に固定した後或いは固定することなく、熱間クラッド圧延が実施されるのである。このクラッド圧延時の圧延方向におけるＡｌ皮材或いはＡｌ心材の伸張は、常に圧延の進行方向に対して後方側に向かって生ずるようになるが、上記した積層物における心材と点状厚肉部材と皮材の外周部に対する部分的な固定を採用する場合において、そのような固定は、かかる積層物に対する圧延方向における両端部の外周部（側部）に対してそれぞれ部分的な固定を施すことによって、実施されることが望ましい。
【００３６】
ところで、かかる積層物を構成するＡｌ心材と点状厚肉部材とＡｌ皮材とを、それらの外周部において部分的に固定するための手段としては、一般に、溶接が有利に採用されるところであるが、これに限られるものではなく、ロウ付けやＦＳＷ（摩擦撹拌接合）による固定（接合）方式や、アルミ製金具による締結方式等も適宜に採用可能である。なお、このような外周部における部分的な固定は、Ａｌ心材とＡｌ皮材の接合界面に点状厚肉部材を介在せしめた状態下、それらＡｌ心材と点状厚肉部材とＡｌ皮材の外周部の一部において、前記接合界面の周縁部が位置する部位を少なくとも含む部分に対して実施され、これによって該接合界面は、かかる固定部位を除いて、外部の大気中に連通されてなる形態とされているのである。また、このような外周部における部分的な固定は、所定のＡｌ中間材がＡｌ心材とＡｌ皮材との間に介在せしめられる場合においても、同様に、Ａｌ心材と点状厚肉部材とＡｌ中間材との間やＡｌ中間材と点状厚肉部材とＡｌ皮材との間に対して適用され、それぞれの接合界面が外部の大気中に連通せしめられてなる形態において、クラッド圧延が実施されるようになっている。
【００３７】
なお、本発明にあっては、上述の如き積層物における部分的な固定に代えて、該積層物を構成するＡｌ心材、点状厚肉部材及びＡｌ皮材（又はＡｌ心材、点状厚肉部材及びＡｌ中間材或いはＡｌ中間材、点状厚肉部材及びＡｌ皮材）を相互に固定することなく、それらの接合界面を大気に連通せしめてなる形態下において、積層物をクラッド圧延に供することも可能である。尤も、積層物を構成する各積層材料がバラバラの状態では、加熱工程等での取扱性に問題を生じるようになるところから、例えば積層物を適当な締結バンドにて固定してなる形態において加熱等を行い、そしてクラッド圧延の直前に締結バンドを取り外して、無固定の状態において圧延ロールにセットして、クラッド圧延を開始するようにすることも可能である。
【００３８】
また、かかるＡｌ皮材或いはＡｌ心材の伸張は、前述の通り、点状厚肉部材の存在によって有利に抑制され得るものであるが、クラッド圧延を一方向のみで実施すると、それら皮材や心材は、常に同じ方向に伸張するようになるために、材料強度や材料構成によっては、伸張の抑制効果を発揮し難くなる場合がある。このため、クラッド圧延が、積層物を圧延ロール間に複数回パスさせることによって行われる場合において、その奇数回目のパスと偶数回目とのパスとにおける圧延ロールの回転方向が互いに逆方向とされて、圧延方向が交互に逆方向となるリバース圧延にて、実施されることが望ましい。即ち、クラッド圧延のパス毎に、圧延ロールの回転方向を反転させ、圧延の奇数回目のパスと偶数回目のパスにおける圧延ロールの回転方向を逆方向とすることにより、双方向に圧延を進行させるのが、効果的となるのである。このように、前後双方向に反転させながら、クラッド圧延を進行させることで、Ａｌ心材と点状厚肉部材とが接する部分、及び点状厚肉部材とＡｌ皮材とが接する部分の、圧延方向における一方の端部側部分と他方の端部側部分とが、それぞれ強い圧下力を受けて接合されるようになるために、接合部の剥離が生じ難くなるのである。
【００３９】
さらに、本発明にあっては、Ａｌ心材、点状厚肉部材及びＡｌ皮材を積層して得られる積層物を、上下一対の圧延ロール間に無負荷の状態で挿入せしめた後、かかる積層物に負荷を掛け、次いで圧延ロールを回転せしめることによって、クラッド圧延を進行させると共に、積層物が圧延ロールをパスする毎に、圧延ロールの回転方向が互いに逆方向となるようにして、リバース圧延を実施するようにした手法が有利に採用され、これによって、ロール間への挿入時に圧下力を加える場合に比べて、皮材或いは心材の伸張抑制効果を、より有利に発揮させることが出来る。クラッド圧延の第１パスにおいては、Ａｌ心材、点状厚肉部材及びＡｌ皮材が、それぞれ全く接合されていないために、ロール間への最初の挿入時に圧下力が作用すると、Ａｌ皮材或いはＡｌ心材は、圧延の進行方向に対して後方側に抵抗のない状態で自由に伸張することとなるのであるが、上記の如く、圧延対象材（積層物）に負荷をかけた状態から圧延を開始することによって、Ａｌ皮材或いはＡｌ心材の伸張に先立って、圧延ロール近傍における点状厚肉部材とＡｌ心材及びＡｌ皮材の密着性を高めることが出来ることとなるために、Ａｌ皮材或いはＡｌ心材の自由な伸張を、効果的に抑制することが出来るのである。なお、その際、積層物への最初の負荷は、ロールギャップの設定によっても可能ではあるが、精度良く密着性を向上させるには、荷重制御で実施するのが望ましいのである。また、積層物に最初に負荷を加える位置は、かかる積層物の長手方向（圧延方向）における何れの位置であっても良く、更に密着性の向上のために、特に圧延の初期段階において、荷重制御による双方向の圧延を繰り返し、実施しても良い。
【００４０】
ところで、かかる本発明に従って製造されるアルミニウムクラッド材を与えるＡｌ心材やＡｌ皮材は、何れも、公知のアルミニウム又はアルミニウム合金からなる板状形態の材料であって、例えば、ＪＩＳ呼称の１０００系アルミニウムや２０００系〜８０００系の各種のアルミニウム合金を、その材質とするものであるが、特に、本発明にあっては、従来からクラッド材の製造が困難とされていたＪＩＳ呼称の５０００系、６０００系或いは７０００系のアルミニウム合金からなる心材や皮材を用いて、クラッド材を製造することが可能となるのである。また、それら心材や皮材の材質として採用されるアルミニウム又はアルミニウム合金は、製造されるアルミニウムクラッド材の用途に応じて適宜に選定されるところであって、例えば、熱交換器等に用いられるブレージングシートにあっては、Ａｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金からなるロウ材にて構成されるＡｌ皮材が用いられ、これに、Ａｌ−Ｍｎ系アルミニウム合金等からなるＡｌ心材と組み合わせて、クラッド圧延されることとなる。
【００４１】
また、本発明に従ってアルミニウムクラッド材を製造するに際して、熱間クラッド圧延の施される積層物を構成するＡｌ心材やＡｌ皮材の形態としては、一般に、アルミニウム若しくはアルミニウム合金からなる所定厚さの板状材料が用いられ、例えばＡｌ心材としては、アルミニウム若しくはアルミニウム合金からなるアルミニウムスラブ（厚肉の板状ブロック）に面削等の加工を施して、所定厚さとしたものが用いられ、またＡｌ皮材にあっては、上記のアルミニウムスラブを熱間圧延して、得られた板材が用いられることとなる。なお、この熱間圧延された皮材用の板材の平坦度が悪い場合には、接合界面に介在させる点状厚肉部材の点状厚肉部を所定の範囲内で厚くすることによって、より明確な効果を発揮せしめることが出来る他、熱間圧延された皮材用板材の接合界面を機械加工によって平滑化するようにすれば、点状厚肉部材における点状厚肉部を所定の範囲内で薄くすることも可能である。
【００４２】
さらに、本発明において用いられるＡｌ皮材の他の形態としては、アルミニウムスラブから切り出した厚板で形成されているものであり、またその接合界面が、機械加工によって平滑化されているものも、皮材として使用可能である。
【００４３】
そして、かかるＡｌ皮材とＡｌ心材に共通して、その接合界面の仕上げ方法には、機械加工の他に、金属ブラシによるブラッシングを施して、人工的に凹凸を設ける手法も採用可能であり、また設備上可能であれば、点状厚肉部材（Ａｌ線材）と同様にエッチング処理を施すようにすることも可能である。何れにしても、Ａｌ心材やＡｌ皮材の表面酸化皮膜を、圧延前の加工によって破壊したり、人工的に凹凸を設けて、摺動抵抗を増大させること等は、本発明の効果をより発揮する上において、有効となるものである。
【００４４】
なお、本発明にあっては、Ａｌ心材とＡｌ皮材との間に、点状厚肉部材を介在せしめてなる積層物を用いて、熱間クラッド圧延が行われる他、Ａｌ心材とＡｌ皮材との間に、アルミニウム若しくはアルミニウム合金からなる板状のＡｌ中間材を介装せしめてなる積層物に対しても、本発明を適用することが可能である。例えば、熱交換器用アルミニウムクラッド材においては、Ａｌ心材とＡｌ皮材との間に、耐食性を向上させる目的で、犠牲陽極層を与えるＡｌ−Ｚｎ系アルミニウム合金からなる板状のＡｌ中間材が介在せしめられているのであるが、そのような構成のアルミニウムクラッド材においても、本発明が有利に適用されることとなるのである。そして、そのようなＡｌ心材、Ａｌ中間材、Ａｌ皮材で構成されるアルミニウムクラッド材においては、それら心材と中間材との接合界面及び中間材と皮材との接合界面の少なくとも何れか一方に、本発明に従う点状厚肉部材が介在せしめられて、熱間クラッド圧延されることにより、本発明に従う効果が有利に発揮され得ることとなるのである。
【００４５】
以上、本発明に従うアルミニウムクラッド材の製造方法について、具体的に種々説明してきたが、本発明が、例示の具体的な態様に係る詳細な記述によって、何等限定的に解釈されるものでは決してなく、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、またそのような実施の態様が、本発明の主旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本発明の範疇に属するものであることが理解されるべきである。
【実施例】
【００４６】
以下に、本発明の幾つかの実施例を示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものではないことも、また、理解されるべきである。
【００４７】
（実施例１）
先ず、下記表１に示される各種の化学成分からなるＡｌ皮材（ロウ材）、Ａｌ中間材及びＡｌ心材を、それぞれ準備した。即ち、Ａｌ心材については、従来と同様にして、連続鋳造により造塊したＡｌ鋳塊（スラブ）を、厚さ：１２０〜１９８ｍｍ×幅：２００ｍｍ×長さ：３００ｍｍのサイズに調製して、それを面削することにより製造し、またＡｌ皮材（ロウ材）及びＡｌ中間材については、それぞれ、常法に従って鋳造し、次いで所定厚さまで熱間圧延した後、幅：２００ｍｍ×長さ：３００ｍｍの寸法に切断することにより、製造した。
【００４８】
【表１】
2015193012.tif 000002
【００４９】
また、Ａｌ心材とＡｌ皮材との間に介在せしめられる点状厚肉部材としては、０．０７ｍｍ〜１．９ｍｍの線径を有するＡｌ線材を、縦線及び横線として用いて、平織構造において縦横に交差させてなる各種の平織金網を用いた。なお、このＡｌ線材の材質には、Ｍｇの含有量が１，１．５，２．５，４又は６質量％であるＡｌ−Ｍｇ合金、或いはＭｎの含有量が１．２質量％のＡｌ−Ｍｎ合金が採用され、そしてＡｌ線材の線径に応じて、点状厚肉部の厚さが０．１４ｍｍ〜３．８ｍｍ、点状厚肉部の縦方向及び横方向の間隔が０．１４ｍｍ〜１６ｍｍとなるものが準備された。
【００５０】
さらに、各材料の表面処理、換言すればＡｌ心材やＡｌ皮材については、その接合界面の処理、点状厚肉部材（平織金網）については、その表面処理を、次のようにして実施した。先ず、機械加工で面削されてなる接合面を有するＡｌ心材の一部については、その面削した接合面に対してワイヤーブラシによって凹凸処理を施した。また、Ａｌ皮材の接合面は、熱間圧延のまま（但し、アセトンによる脱脂処理を実施）、５％水酸化ナトリウム水溶液によるアルカリエッチング処理及びワイヤーブラシによる凹凸処理のうちの何れかの処理を実施した。更に、点状厚肉部材については、アセトンによる脱脂のみか、或いは１％フッ酸水溶液による酸エッチング処理を施した。
【００５１】
次いで、上記した各種のＡｌ心材、Ａｌ中間材、Ａｌ皮材及び２００ｍ×３００ｍｍの寸法の点状厚肉部材を、下記表２から表４に示される組み合わせにて積層し、その得られた積層物の長さ方向における両端部の両側部を、長さ３０ｍｍずつ溶接して、各積層材料を相互に固定せしめた。次いで、かかる積層物を４８０℃に加熱して、圧延ロール間を複数回パスさせることからなる熱間クラッド圧延を実施した。なお、この熱間クラッド圧延における圧下率は、積層物の厚みに対して１％の比率から開始し、圧下率を順次増大させながら、１０回目のパスにおいて圧下率が１０％となるように実施した。また、圧延は、１パス毎に圧延方向を反転させるリバース圧延を採用した。また、クラッド材Ｎｏ．２の製造に際しては、最初の４パスを１方向圧延とし、５パス目からリバース圧延を実施する手法を採用し、更に、クラッド材Ｎｏ．１２においては、積層物の長手方向中央部位から圧下を開始するセンター圧延による熱間クラッド圧延を実施した。何れの材料においても、厚さ：３ｍｍまでの熱間圧延を行い、端部の耳割れ部を削除してなる、幅：１５０ｍｍの熱間圧延板を、更に冷間圧延機にて、厚さ：１ｍｍまで圧延し、その後、４００℃×２時間の軟化処理を施すことにより、目的とするクラッド材の製造を行った。なお、このクラッド材の製造過程において、熱間圧延操作の途中で顕著な皮剥がれを生じたものや、接合界面の未接合によって継続不能となったものにあっては、熱間圧延操作を途中で中止した。
【００５２】
【表２】
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【００５３】
【表３】
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【００５４】
【表４】
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【００５５】
かくして得られた軟化処理後の各種のアルミニウムクラッド材について、それぞれ、その外観を検査し、皮剥がれ及びフクレの発生状況と表面の平滑性を評価して、下記表５〜表７に示した。また、得られたクラッド材の長手方向の一方の端部（圧延方向の先端部）及び他方の端部（圧延方向の後端部）からそれぞれ１５０ｍｍの位置と、その長手方向中央部の位置の３箇所において、かかるクラッド材の幅方向における左右端と中央部の３箇所の計９箇所をそれぞれ断面観察し、Ａｌ皮材とＡｌ中間材のクラッド率を測定し、それらの結果を、下記表５〜表７に併せ示した。なお、クラッド率の評価において、◎は、クラッド率の分布が極めて小さく、クラッド材として著しく価値の高いものであることを表し、また○は、クラッド率の分布が小さく、良好なクラッド材であることを表し、更に△は、クラッド率の分布がやや大きくなって、切除対象部位が多くなることを表し、そして×は、クラッド率の分布が大きく、そのために実用性に欠けることを表している。
【００５６】
【表５】
2015193012.tif 000006
【００５７】
【表６】
2015193012.tif 000007
【００５８】
【表７】
2015193012.tif 000008
【００５９】
かかる表２〜表４及び表５〜表７の結果より明らかな如く、本発明に従って得られたアルミニウムクラッド材Ｎｏ．１〜１７においては、何れも、皮剥がれやフクレの発生は殆ど認められず、また表面の平滑性にも、殆ど問題を生じることはなかった。更に、クラッド率の分布（クラッド率の最大値と最小値の差）においても、クラッド率の目標値に対して、殆ど１０％以内（１０％狙いであれば、クラッド率の最大値と最小値の差が１％以内）となるものであった。
【００６０】
具体的には、クラッド材Ｎｏ．１におけるクラッド率の差が０．９％となっているのに対して、圧延初期の４パスまでを１方向圧延として得られたクラッド材Ｎｏ．２におけるクラッド率の差は２．１％まで増加したが、点状厚肉部材不使用の場合のＮｏ．１８以下のクラッド材に比べて、クラッド率分布は均一化されており、皮剥がれやフクレも認められないものであった。
【００６１】
さらに、工場では製造が困難な、或いは製造不能とされているクラッド率を採用して製造したクラッド材Ｎｏ．４〜６においても、品質の良好なアルミニウムクラッド材が、問題なく得られることが確認され、一般的に５〜２５％程度の範囲に制限されているクラッド率の制約が、本発明によって大幅に緩和されることが明らかとなった。
【００６２】
加えて、製造難易度の高いＮｏ．７のクラッド材（心材と皮材が同材質）、Ｎｏ．８のクラッド材（心材が軟質で伸びやすく、皮材が割れやすい材質）及びＮｏ．９〜１２のクラッド材（心材と皮材が同材質で、クラッド圧延性の悪い材質）にあっても、良好な結果を得ることが出来ることが確認された。特に、Ｎｏ．９〜１２のクラッド材においては、心材、点状厚肉部材、或いは皮材の表面処理（化学処理或いは機械的処理）が有効であり、表面処理と圧延プロセスを最適化したＮｏ．１２に係るクラッド材では、極めて均一性の高いクラッド率分布が得られることを確認した。
【００６３】
また、本発明に従って、両面アルミニウムクラッド材（Ｎｏ．１３）、中間層を有するアルミニウムクラッド材（Ｎｏ．１４）及び熱処理型合金を心材とするクラッド材（Ｎｏ．１５）にあっても、良好な結果が得られることを確認することが出来た。従って、これらの結果より、本発明によって、クラッド率の制約の緩和に加えて、従来ではクラッド圧延が困難であった材質や構成において、その制約が緩和されることとなったことは明らかである。
【００６４】
これに対して、比較例であるＮｏ．１８以下のクラッド材にあっては、各種の問題を内在しているのである。即ち、クラッド材Ｎｏ．１８とＮｏ．１９においては、クラッド圧延の難易度が低い構成であり、本発明に従う点状厚肉部材を使用することなく、クラッド圧延することは可能であったが、フクレが一部で発生し、またクラッド率が目標値に対して３０％を超える差を有するものとなった。そのようなクラッド材においては、そのフクレ部を除去し、クラッド率が許容範囲を外れる部分を除去すれば、製品としての使用は可能であるが、歩留まりが大きく悪化する問題を惹起することとなる。
【００６５】
また、クラッド材Ｎｏ．２０とＮｏ．２１では、クラッド率が低く、且つ点状厚肉部材を使用していないために、クラッド圧延することが出来なくなってしまった。同じく、クラッド率が低いクラッド材Ｎｏ．２２にあっては、点状厚肉部材を使用することにより、クラッド圧延は可能となったが、柔らかく且つ薄い皮材に対して、点状厚肉部が厚い点状厚肉部材が使用されているため、得られたアルミニウムクラッド材の表面に微細な凹凸が生じ、皮材への点状厚肉部材の部分的な食い込みによって、クラッド率が部分的に低下していることが認められる。更に、クラッド材Ｎｏ．２３においては、クラッド率が高く、且つ点状厚肉部材を使用していないために、クラッド圧延することが出来ないものであった。
【００６６】
さらに、クラッド材Ｎｏ．２４及びＮｏ．２５は、何れも、心材と皮材が軟質の同材質であるが、クラッド材Ｎｏ．２４では点状厚肉部材を用いていないために、クラッド圧延することが出来ず、またクラッド材Ｎｏ．２５では、用いた点状厚肉部材の点状厚肉部が薄く且つ点状厚肉部の間隔も狭いために、点状厚肉部材によるグリップ効果が有効に発揮され得ず、皮材に剥がれを生じる結果となった。加えて、クラッド材Ｎｏ．２６においては、軟質の純アルミニウムを心材とし、軟質で微少割れを生じ易いＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ合金を皮材とする難易度の高いクラッド構成を採用していると共に、そこでは、点状厚肉部材を使用していないために、心材と皮材の接合が不充分となって、皮材に剥がれを生じ、皮材全域に微少割れが発生していることを認めた。
【００６７】
そして、クラッド圧延の難易度が非常に高いクラッド材Ｎｏ．２７〜２８（心材と皮材が高Ｍｇ含有の同材質）の構成では、点状厚肉部材を用いないと製造不能であり、また点状厚肉部材を使用した場合であっても、点状厚肉部材が本発明の規定範囲外となると、品質の低下を招くようになるのである。
【００６８】
また、両面アルミニウムクラッド材（Ｎｏ．２９）及び熱処理型アルミニウム合金をＡｌ心材とするアルミニウムクラッド材（Ｎｏ．３０）は、何れも、点状厚肉部材を使用していないために、クラッド材Ｎｏ．２９ではフクレが発生し、クラッド率の分布も悪い結果となっており、またクラッド材Ｎｏ．３０は製造不能の結果となった。
【００６９】
（実施例２）
前記表１に示される合金材質の中から、Ａｌ皮材：純アルミニウム／Ａｌ心材：Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ合金の組合わせと、Ａｌ皮材：Ａｌ−Ｍｇ合金／Ａｌ心材：Ａｌ−Ｍｇ合金の組合わせを選択し、下記表８に示される如く、各々の組合せについて、２体ずつのクラッド材の製造を実施した。ここで、Ａｌ心材については、連続鋳造により造塊した鋳塊を面削して厚さ：３８０ｍｍ×幅：４００ｍｍ×長さ：６００ｍｍとなったものを使用すると共に、Ａｌ皮材（ロウ材）については、鋳造後に２０ｍｍの厚さまで熱間圧延して、幅：４００ｍｍ×長さ：６００ｍｍの寸法に切断したものを使用した。また、点状厚肉部材としては、実施例１と同様な、Ｍｇ含有量が４又は６質量％であるＡｌ−Ｍｇ合金からなるＡｌ線材の平織金網を、下記表８に示される構成において用いた。
【００７０】
そして、２体のクラッド材のうちの１体の製造については、実施例１と同様にして、Ａｌ心材とＡｌ皮材の境界周囲（外周縁部）を溶接により部分的に固定した後、所定温度に加熱して、目標クラッド率：５％においてクラッド圧延を開始した。また、もう１体のクラッド材の製造については、Ａｌ心材とＡｌ皮材の境界周囲を全周に亘って溶接する一方、長手方向一方の端部の中央に溶接で取り付けた排気管を通じて、Ａｌ心材とＡｌ皮材の接合界面から介在空気を排気して、２Ｐａまで減圧した後に、排気管を潰して封口してから、実施例１と同様にして、所定温度に加熱し、目標クラッド率：５％においてクラッド圧延を開始した。なお、アルミニウムの熱間圧延では、一般的に水と油を混合したエマルジョンが潤滑剤として使用されているところから、本実施例のクラッド圧延においても、常法にならってエマルジョンが使用されている。
【００７１】
かくして得られたクラッド材について、それぞれ実施例１と同様にして評価し、その結果を、下記表９に示した。
【００７２】
【表８】
2015193012.tif 000009
【００７３】
【表９】
2015193012.tif 000010
【００７４】
ところで、上述のようなクラッド材の熱間圧延において、使用したエマルジョンが積層材料の界面に侵入すると、フクレを発生させる一因となるのである。そして、この界面へのエマルジョンの侵入を防ぐには、界面に残留する大気を圧延の進行に伴って排出させるのが有効であるところ、排出口を広く取るためには、Ａｌ心材とＡｌ皮材の固定を部分溶接とするか、全く溶接固定せずに熱間圧延するのが好ましいのであって、表８及び表９のクラッド材Ｎｏ．３１，３２に示す通り、Ａｌ心材とＡｌ皮材を部分的に溶接固定したものでは、何れも、皮剥がれやフクレの発生はなく、表面の平滑性にも問題はないことが認められるのである。
【００７５】
一方、表８及び表９におけるクラッド材Ｎｏ．３３，３４についての検討より明らかな如く、Ａｌ心材とＡｌ皮材の境界周囲を全周に亘って溶接して、接合界面を減圧した状態において、クラッド圧延を実施したものについては、何れも、幅方向の端部にフクレが集中して発生し、また幅方向の中央付近の一部でも、フクレが発生することが認められた。このように、積層物の周囲を全周溶接して、接合界面を減圧すると、熱間クラッド圧延の途中で生じた溶接ビードの割れ部から、油の粒子と水蒸気を含んだ高温の大気が急激に接合界面に侵入し、かかる界面の接合を妨げると共に、フクレを発生させるようになるのである。そして、この結果よりして、アルミニウム材料のクラッド圧延においては、接合界面を減圧する手法を採用すると、クラッド材の品質を著しく低下させることとなることが理解される。
【００７６】
以上の結果から、本発明によれば、目的とするアルミニウムクラッド材の製造性の改善効果や品質改善効果が有利に奏され得ることは明らかなところであり、以てアルミニウムクラッド材の製造コストを大幅に低下せしめ得ることが理解されるのである。また、従来では製造困難であったアルミニウムクラッド材の製造が可能となり、強度、成形性、耐食性等を併せ持った材料の設計が可能となる特徴を有しているのである。そして、本発明に従って得られるアルミニウムクラッド材は、輸送機器の構体や駆動系及び制御系部品、電子機器用多機能材料、熱交換器用高性能材料等、多分野において幅広い利用が期待されるものである。