(57)【要約】【課題】  強度および気密性に優れた信頼性の高い、アルミニウム系金属管と鉄系金属管との接合方法を提供する。【解決手段】接続金具３は、ステンレス鋼およびアルミニウム合金からなる二層金属クラッド板にバーリング加工を施して、内周面側のアルミニウム合金３ｂを外周面側のステンレス鋼３ａよりも長く伸ばした筒状の立ち上げ部を形成し、その根元部を切断して製作する。そして、異種金属管であるステンレス鋼管１とアルミニウム合金管２とを接続金具３の外周面側３ａと内周面側３ｂとにそれぞれ分けて同種の材質の金属同士が接触するように嵌挿する。その後、同種の材質の金属同士が接触する部位９，１０のみをＴＩＧ溶接で接合する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本の異種金属管であるアルミニウム系金属管と鉄系金属管とを、２種類の異種金属であるアルミニウム系金属と鉄系金属とからなる二層金属クラッド板から形成された接続金具を介して接合する接合方法であって、
前記接続金具が、前記二層金属クラッド板に、内周面側が前記アルミニウム系金属となるように穴フランジ加工を施して、先端部が開口した筒状の立ち上げ部を形成するとともに、この先端部において前記アルミニウム系金属からなる筒部を前記鉄系金属からなる筒部よりも長くしたのち、前記立ち上げ部の根元部を切断して得られた筒状部材であり、
前記鉄系金属管を前記接続金具の外周面側に嵌挿し、前記アルミニウム系金属管を前記接続金具の内周面側に嵌挿したのち、同種の材質の金属同士が接触する部位のみをアーク溶接で接合することにより、前記接続金具を構成する前記異種金属の界面における金属間化合物の生成を防止ないし抑制しつつ接合することを特徴とするアルミニウム系金属管と鉄系金属管との接合方法。
【請求項２】
前記アーク溶接の溶接熱源は固定し、前記接続金具と前記異種金属管とは管軸を中心として所定の回転速度で一体に回転させつつ行う請求項１に記載のアルミニウム系金属管と鉄系金属管との接合方法。
【請求項３】
前記アーク溶接時において、前記接続金具を構成する前記２種類の異種金属の界面上の位置であって、前記接続金具の長手方向のいずれかの位置における最高温度を５００℃以下とすること、または前記最高温度を５００℃超６５０℃以下とし且つｌｏｇ10θ≦４２．９２−０．２５８ｔ＋０．００００９６０３ｔ2の関係が成立するようにする請求項１または２に記載のアルミニウム系金属管と鉄系金属管との接合方法。
ここに、ｔ：５００℃超で前記最高温度未満の任意の温度（℃）、θ：前記界面の任意の位置におけるｔ℃以上の保持時間（ｓ）である。
【請求項４】
前記アーク溶接をＴＩＧ溶接とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のアルミニウム系金属管と鉄系金属管との接合方法。
【請求項５】
前記ＴＩＧ溶接をパルスＴＩＧ溶接とする請求項４に記載のアルミニウム系金属管と鉄系金属管との接合方法。
【請求項６】
前記鉄系金属同士が接触する部位の接合をＴＩＧ溶接とし、前記アルミニウム系金属同士が接触する部位の接合をＴＩＧロウ付けまたはＭＩＧロウ付けとする請求項１〜３のいずれか１項に記載のアルミニウム系金属管と鉄系金属管との接合方法。
【請求項７】
前記ＴＩＧロウ付けまたはＭＩＧロウ付けの際に用いるロウ材の融点を６００℃以下とし、フラックスの活性開始温度を５００℃以下とする請求項６に記載のアルミニウム系金属管と鉄系金属管との接合方法。
【請求項８】
前記接続金具の長さを、前記接続金具の内径の１．０倍以上とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のアルミニウム系金属管と鉄系金属管との接合方法。
【請求項９】
前記接続金具の内周面側に嵌挿する前記アルミニウム系金属管の嵌挿長さを、前記接続金具の長さ以上とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のアルミニウム系金属管と鉄系金属管との接合方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の接合方法により得られたアルミニウム系金属管と鉄系金属管との接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム系金属管と鉄系金属管との接合技術に関し、特に、自動車用エアコンの冷媒回路に用いられるアルミニウム合金製配管とステンレス鋼製の振動吸収管との接合技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車体の軽量化を目的として自動車用エアコンの冷媒回路の配管にはアルミニウム合金製配管が使用されているが、コンプレッサ等で発生する振動が配管を共振させ騒音を引き起こすおそれがある。そこで、配管の共振を抑制するために、従来はゴムと樹脂とからなる複合ホースが配管の途中に組み込まれて使用されていた。
【０００３】
ところで、自動車用のエアコンの冷媒として、オゾン層の破壊物質であるフロンに代えてＨＦＣ１３４ａが多く用いられている。しかし、このＨＦＣ１３４ａは、オゾン破壊係数は零であるが、地球温暖化係数が高く温暖化促進の原因となりつつある。このため、ＨＦＣ１３４ａ代替物質として、温暖化係数の小さい、自然系冷媒であるＣＯ2冷媒を使用することが推奨されつつある。
【０００４】
ところが、ＣＯ2冷媒を使用する場合、冷媒回路配管内の流体温度がＨＦＣ１３４ａ冷媒の１２０〜１４０℃に対し１７０〜１８０℃となるとともに、圧力もＨＦＣ１３４ａ冷媒の２〜３ＭＰaに対し１５〜２０ＭＰａとなる。
【０００５】
このため、従来のようなゴムと樹脂とからなる複合ホースではこのような高温高圧仕様には耐えられないため、代わってステンレス鋼製の蛇腹を有する振動吸収管が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、このステンレス鋼製の振動吸収管は、管壁が金属製であるため従来のゴムと樹脂とからなる複合ホースに比して格段に優れた対ガス透過性を有し、冷媒を外に漏らすことがない。したがって、このステンレス鋼製の振動吸収管はＣＯ2冷媒のみならず、現状のＨＦＣ１３４ａ冷媒等に対しても冷媒の外気への漏洩量をゼロに近付ける目的で使用が進められている。
【０００６】
ところが、この振動吸収管を冷媒回路に組み込む際には以下の問題がある。すなわち、振動吸収管の蛇腹部分は、加工性、強度、耐食性および経済性の問題から現状ではステンレス鋼しか用いることができない。一方、冷媒回路配管をステンレス鋼に変更すると、この配管が接続されるコンプレッサ等の機器がアルミニウム合金製であることから、これらの機器との接続が困難になることに加え、車体の軽量化を阻害し、またコストアップとなるので、現状のアルミニウム合金を用いることが望ましい。したがって、ステンレス鋼製の振動吸収管とアルミニウム合金製の配管とを接合する必要がある。しかしながら、これらの金属製のパイプ同士を単に機械的に嵌合させたり、螺合させたりする方法によっては、信頼性のある高強度かつ高気密性を有する接合部を得ることは非常に難しい。また、アルミニウム合金とステンレス鋼とを溶接やロウ付けで接合すると、接合部に脆い金属間化合物が生成しやすいために、この場合も信頼性のある高強度かつ高気密性を有する接合部を得ることは非常に困難である。
【０００７】
なお、鉄系材料とアルミニウムとの接合方法として、鉄系材料からなる母材の表面に荒加工を施して凹凸を形成した後、アルミニウム層を仮形成し、このアルミニウム層を表面側から押圧しながら、高周波加熱することにより、Ｆｅ−Ａｌの金属間化合物からなる拡散層を形成する方法が開示されている（特許文献２参照）。
【０００８】
しかしながら、この方法は金属間化合物からなる拡散層を形成することによって母材表面の耐磨耗性や平滑度を向上させることを目的とするものであり、金属間化合物を形成する限り信頼性のある高強度かつ高気密性を有する接合部は得られない。
【特許文献１】特開２００２−１９５４７４号公報
【特許文献２】特開平７−３１０１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はかかる状況に鑑みてなされたものであって、強度および気密性に優れた信頼性の高い、アルミニウム系金属管と鉄系金属管との接合方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、２本の異種金属管であるアルミニウム系金属管と鉄系金属管とを、２種類の異種金属であるアルミニウム系金属と鉄系金属とからなる二層金属クラッド板から形成された接続金具を介して接合する接合方法であって、前記接続金具が、前記二層金属クラッド板に、内周面側が前記アルミニウム系金属となるように穴フランジ加工を施して、先端部が開口した筒状の立ち上げ部を形成するとともに、この先端部において前記アルミニウム系金属からなる筒部を前記鉄系金属からなる筒部よりも長くしたのち、前記立ち上げ部の根元部を切断して得られた筒状部材であり、前記鉄系金属管を前記接続金具の外周面側に嵌挿し、前記アルミニウム系金属管を前記接続金具の内周面側に嵌挿したのち、同種の材質の金属同士が接触する部位のみをアーク溶接で接合することにより、前記接続金具を構成する前記異種金属の界面における金属間化合物の生成を防止ないし抑制しつつ接合することを特徴とするアルミニウム系金属管と鉄系金属管との接合方法である。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記アーク溶接の溶接熱源は固定し、前記接続金具と前記異種金属管とは管軸を中心として所定の回転速度で一体に回転させつつ行う請求項１に記載のアルミニウム系金属管と鉄系金属管との接合方法である。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記アーク溶接時において、前記接続金具を構成する前記２種類の異種金属の界面上の位置であって、前記接続金具の長手方向のいずれかの位置における最高温度を５００℃以下とすること、または前記最高温度を５００℃超６５０℃以下とし且つｌｏｇ10θ≦４２．９２−０．２５８ｔ＋０．００００９６０３ｔ2の関係が成立するようにする請求項１または２に記載のアルミニウム系金属管と鉄系金属管との接合方法である。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、前記アーク溶接をＴＩＧ溶接とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のアルミニウム系金属管と鉄系金属管との接合方法である。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、前記ＴＩＧ溶接をパルスＴＩＧ溶接とする請求項４に記載のアルミニウム系金属管と鉄系金属管との接合方法である。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、前記鉄系金属同士が接触する部位の接合をＴＩＧ溶接とし、前記アルミニウム系金属同士が接触する部位の接合をＴＩＧロウ付けまたはＭＩＧロウ付けとする請求項１〜３のいずれか１項に記載のアルミニウム系金属管と鉄系金属管との接合方法である。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、前記ＴＩＧロウ付けまたはＭＩＧロウ付けの際に用いるロウ材の融点を６００℃以下とし、フラックスの活性開始温度を５００℃以下とする請求項６に記載のアルミニウム系金属管と鉄系金属管との接合方法である。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、前記接続金具の長さを、前記接続金具の内径の１．０倍以上とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のアルミニウム系金属管と鉄系金属管との接合方法である。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、前記接続金具の内周面側に嵌挿する前記アルミニウム系金属管の嵌挿長さを、前記接続金具の長さ以上とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のアルミニウム系金属管と鉄系金属管との接合方法である。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の接合方法により得られたアルミニウム系金属管と鉄系金属管との接合構造である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、接続金具の素材として二層金属クラッド板を用いるので、同種の金属間のみをアーク溶接により溶融接合できるとともに、異種金属間の界面はクラッドによって物理的に強固に接合されている。さらに、本発明は、この異種金属間の界面への前記溶融接合による熱影響を可及的に制限しているので、前記界面における脆い金属間化合物の生成を抑制できる。この結果、強度および気密性に優れた信頼性の高いアルミニウム系金属管と鉄系金属管と接合構造を提供することが可能となった。また、このような強度および気密性に優れた信頼性の高いステンレス鋼管とアルミニウム合金管との接合構造の提供によって、自動車用エアコンにＣＯ2冷媒を用いることができるようになり、地球環境への負荷の低減と、車体の軽量化とを両立させることが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
図１に、本発明の実施の形態に係る接合方法により接合された接合構造を示す。図において、符号１は、鉄系金属管としてのステンレス鋼管、符号２はアルミニウム系金属管としてのアルミニウム合金管をそれぞれ示し、符号３は接続金具を示す。
【００２３】
（接続金具の形成）
接続金具３を形成する穴フランジ加工として、バーリング加工のみを用いた例を説明する。接続金具３は例えば以下のように形成する。ステンレス鋼とアルミニウム合金からなる二層金属クラッド板（以下、単に「クラッド板」ともいう。）を適当な大きさに切り出した切り板、またはスリッタコイルとし、この切り板またはスリッタコイルに予め下孔を開け、その後に、内周面側がアルミニウム合金となるようにバーリング加工を施して先端部が開口した筒状の立ち上げ部を形成する。このバーリング加工の際、ステンレス鋼に比べアルミニウム合金の方が延性に富むので、立ち上げ部の先端部において内周面側のアルミニウム合金からなる筒部３ｂは外周面側のステンレス鋼からなる筒部３ａより長く伸びる。そして、この立ち上げ部の根元部を切断することにより、筒状部材である接続金具３が形成できる。
【００２４】
（接続金具と異種金属管との接合）
そして、ステンレス鋼管１を接続金具３の外周面側３ａに前記根元部側（切断した側）から嵌挿するとともに、アルミニウム合金管２を接続金具３の内周面側３ｂに前記先端部側（筒部３ｂが筒部３ａより長い側）から嵌挿する。これにより同種の材質の金属同士のみが接触することとなる。
【００２５】
その後、上記同種の材質の金属同士が接触する部分である符号９，１０の部分のみをアーク溶接としてのＴＩＧ溶接で重ね溶接により接合する。これにより、異種金属同士を直接溶融接合する必要がなく、また、接続金具３を構成する２種類の異種金属の界面（以下、「クラッド界面」ともいう。）６においても、溶接熱を直接受けないので過度の昇温を回避できる。また、接続金具２に異種金属管１，２をともに嵌挿してから溶接を行うことにより、溶接熱が異種金属管１，２を介して外気に放散され、クラッド界面６における過度の昇温がより確実に防止されるため、金属間化合物の生成を防止ないし抑制しつつ接合することが可能となる。
【００２６】
ここで、仮に接続金具３がその外周面側の筒部３ａと内周面側の筒部３ｂとが同じ長さのものとすると、アルミニウム合金同士を接合するためには、重ね溶接は採用できず、内周面側のアルミニウム合金からなる筒部３ｂの端部とアルミニウム合金管２とを隅肉溶接で接合する必要がある。しかしながら、アークを絞ることには限界があるため、溶接部近傍のクラッド界面６もアーク熱を直接受けて過度に加熱され金属間化合物が生成してしまうため、アーク溶接ではアルミニウム合金同士の接合は困難であった（なお、本発明者らはアーク溶接に代えて集光性に優れるレーザ溶接を用いることにより上記課題を解決する接合技術を開発中であるが、レーザ溶接は現状では設備コストが高いため接合コストが高くなる問題があり、低コストの接合技術としてアーク溶接による接合技術の開発が要請されていた。）これに対し、本発明では内周面側の筒部３ｂは外周面側のステンレス鋼からなる筒部３ａより長く伸びているので、内周面側のアルミニウム合金からなる筒部３ｂの端部とアルミニウム合金管２とをアーク溶接で接合しても、クラッド界面６は溶接部から離れているため直接加熱されることがなく、金属間化合物の生成が防止ないし抑制される。なお、筒部３ｂを筒部３ａより突き出す長さはアークの絞り限界を考慮して５ｍｍ以上とすることが望ましい。
【００２７】
重ね溶接による接合は、符号９の位置においてはステンレス鋼管１の外周面からその周全体を溶接し、符号１０の位置においては筒部３ｂの外周面からその周全体を溶接するものであるが、例えば、溶接熱源は符号９または１０の位置に向けて固定し、接続金具３に異種金属管１，２を嵌挿した状態で管軸を中心として所定の回転速度で一体に回転させつつ溶接することが望ましい。これにより、溶接入熱が接続金具３の円周方向に均等に分散されるので、クラッド界面６の円周方向の特定の位置に熱が集中することがなく、回転速度（すなわち溶接速度）を調整することによりクラッド界面６における金属間化合物の生成を防止ないし抑制しつつ接合することができる。
【００２８】
上記アーク溶接による接合時において、接合金具３を構成する２種類の異種金属の界面（クラッド界面）６上の位置であって、接合金具３の長手方向のいずれかの位置における最高温度を５００℃以下とするか、または前記最高温度を５００℃超６５０℃以下とし且つ下記式（１）が成立するようにする。
【００２９】
ｌｏｇ10θ≦４２．９２−０．２５８ｔ＋０．００００９６０３ｔ2…式（１）
ここに、ｔ：５００℃超６５０℃以下で前記最高温度未満の任意の温度（℃）、θ：クラッド界面６の任意の位置におけるｔ℃以上の保持時間（ｓ）である。
【００３０】
上記のように、クラッド界面６上の位置であって、接合金具３の長手方向のいずれかの位置における温度と保持時間を規定したのは、以下の理由による。
【００３１】
すなわち、図２はクラッド板を一定の加熱温度で所定時間保持したときのクラッド界面６における金属間化合物の生成の有無を示すものである。
【００３２】
同図（ａ）は、公知文献（大家正二郎著，「特集１：クラッド材、ステンレスクラッドアルミニウム板」，金属，株式会社アグネ技術センター，１９８９年７月，第５９巻，第７号，ｐ．２５−２９）のデータである。本図より、加熱温度が５００℃以下では、保持時間によらず金属間化合物の生成は見られない。一方、加熱温度が５００℃超になると、一定の保持時間以上で金属間化合物が生成するようになり、加熱温度が高くなるにともない、金属間化合物が生成し始める保持時間が短くなることがわかる。図中の破線は、加熱温度５００℃超においてクラッド界面に金属間化合物が生成し始める、加熱温度と保持時間との関係を示すものである。
【００３３】
しかしながら、上記破線の位置は試験条件により変動するものと考えられ、また上記公知文献には詳細な試験条件が明示されていないため、本願発明者らは上記公知文献のデータのみから本発明の構成要件を規定するのは不十分と考えた。
【００３４】
そこで、本願発明者らは、加熱温度５００℃超において、クラッド界面に金属間化合物が生成し始める、加熱温度と保持時間との関係について別途確認試験を行い、図２（ｂ）の結果を得た。なお、本確認試験においては、加熱炉で所定の温度に維持した不活性ガス雰囲気中に試験片としてクラッド板の切り板を装入し、一定時間保持した後に取り出し、試験片の端面（切断面）をミクロ観察することによって、クラッド界面における金属間化合物の生成の有無を判定した。参考として図３に、（ａ）金属間化合物が生成しなかった場合、および（ｂ）金属間化合物が生成した場合を対比して示す。
【００３５】
図２（ｂ）中の破線は、本確認試験により金属間化合物が生成し始める、加熱温度と保持時間との関係を示すものであり、この破線より下方では金属間化合物が生成しないか、生成してもその生成量が微量でクラッド界面上に部分的に（不連続に）生成するだけであるので、クラッド界面の剥離強度に実質的に影響を与えない。
【００３６】
この破線より下方の領域は下記式（１）’で表される。
【００３７】
ｌｏｇ10θ1≦４２．９２−０．２５８ｔ1＋０．００００９６０３ｔ12  …式（１）’
ここに、ｔ1：加熱温度（℃）、θ1：保持時間（ｓ）である。
【００３８】
以上より、異種金属管１，２と接続金具３との間の溶融接合による熱によって接続金具３のクラッド界面６の温度も上昇するが、その到達温度（最高温度）が５００℃を超えないときは、保持時間によらず金属間化合物が生成することはない。また、クラッド界面６の温度が５００℃を超えるときでも、その到達温度（最高温度）に応じて、５００℃超で到達温度（最高温度）未満の任意の温度以上の保持時間が上記式（１）’〔すなわち、式（１）〕を満たすように制限することにより、金属間化合物を生成させないか、または生成してもその生成量を微量に留めることができる。なお、クラッド界面６上の位置であって、接続金具３の長手方向のいずれかの位置において上記式（１）を満たすこととしたのは以下の理由による。すなわち、接続金具３の長手方向のいずれかの位置において金属間化合物が生成しなければ、例え上記長手方向の他の位置で金属間化合物が生成しても、接続金具３を構成するクラッド板の剥離強度およびシール性（気密性）を保持することができるからである。また、前記最高温度を６５０℃以下としたのは、クラッド界面６が６５０℃を超えて加熱されるとクラッド板を構成するアルミニウム合金がその融点を超えて溶融し金属間化合物が過剰に形成される可能性が高いためである。
【００３９】
アーク溶接としてＴＩＧ溶接を用いる場合、パルスＴＩＧ溶接を用いることが推奨される。これにより、パルスの強度および周波数を調整することによって、特に上記接続金具３と異種金属管１，２とを一体に回転させる方法と併用することによって溶接入熱量を精度良く調節することが可能となることから、上記式（１）を満たすことが容易となり、クラッド界面６における金属間化合物の生成をより確実に防止ないし抑制できる。
【００４０】
なお、上記実施の形態においては、同種の金属同士の接合を重ね溶接により行うとしたが、これに限られるものではなく、隅肉溶接を用いてもよい。
【００４１】
また、アルミニウム合金同士が接触する部位１０の接合には、被接合材であるアルミニウム合金に対する熱影響を抑制するため、溶化材（ロウ材）を併用するＴＩＧロウ付けまたはＭＩＧロウ付けを採用することも好ましい。なお、ＴＩＧロウ付けまたはＭＩＧロウ付けを採用する場合は、重ね溶接でなく隅肉溶接で接合する。また、ロウ材は、アルミニウム合金に対する熱影響をできるだけ小さくするとともに、クラッド界面に金属間化合物が生成しないか、または生成してもごく微量に留まるように、融点が６００℃以下、さらには５９０℃以下、特に５８０℃以下のものを用い、フラックスの活性開始温度が５００℃以下、さらには４８０℃以下、特に４６０℃以下のものを用いるのが望ましい。
【００４２】
溶融接合時における放熱を促進するため、接続金具３の外周面側３ａに嵌挿するステンレス鋼管１はできるだけ接続金具３の先端部近傍まで嵌挿し、接続金具３とステンレス鋼管１との接触面積をできるだけ大きくして伝熱を促進させるのが望ましい。
【００４３】
また、ステンレス鋼管１およびアルミニウム合金管２を差し込んだときに各管１，２と十分に接触面積を保つことにより溶融接合の作業を容易とするため、接続金具３の長さは、接続金具３の内径の１．０倍以上、さらには２．０倍以上とするのが好ましい。ただし、接続金具３を過剰に長くしても放熱効果が飽和し、却って穴フランジ加工による加工コストが増大するので、接続金具３の内径の４．０倍以下、さらには３．０倍以下とするのが好ましい。
【００４４】
また、放熱面積をさらに拡大するため、接続金具３の内周面側３ｂに嵌挿するアルミニウム合金管２の嵌挿長さは、接続金具３の長さ以上とすることが好ましい。
【００４５】
上記例では、接続金具３を構成する二層金属クラッド板は異種金属管１，２の材質とそれぞれ同じステンレス鋼とアルミニウム合金からなるものとしたが、必ずしも異種金属管１，２と同一の材質のものに限られず、同種の材質のものでよい。ここで異種金属管と同種の材質とは、ベースとなる金属成分が異種金属管と同じであり、異種金属管と溶融接合しても脆い金属間化合物を形成しない乃至は形成しても微量であり実質的に影響のないものをいう。ここにベースとなる金属成分とは、ステンレス鋼の場合はＦｅであり、アルミニウム合金の場合はＡｌである。
【００４６】
したがって、上記例においてはクラッド板を構成するステンレス鋼はステンレス鋼管１と異なる材質（鋼種）としてもよく（例えば、ステンレス鋼管１がＳＵＳ３０４のとき、クラッド板のステンレス鋼をＳＵＳ４３０とする）、場合によってはステンレス鋼に代えて普通鋼を用いることもでき、穴フランジ加工による加工性、溶接性、強度等を考慮して適宜選択しうるものである。
【００４７】
また、クラッド板を構成するアルミニウム合金はアルミニウム合金管２と異なる材質としてもよく（例えば、アルミニウム合金管２がＡ５０５２のとき、クラッド板のアルミニウム合金をＡ１１００とする）、場合によってはアルミニウム合金に代えて純アルミニウムを用いることもでき、穴フランジ加工による加工性、溶接性、強度等を考慮して適宜選択しうるものである。なお、アルミニウム系金属同士の接合を容易にする観点からは、アルミニウム系金属からなる筒部３ｂを鉄系金属からなる筒部３ａよりもできるだけ長くすることが望ましく、アルミニウム系金属として延性に富むＡ１０００系や純アルミニウムを用いるのが推奨される。ただし、これらの材料は材料強度が低いため用途が制限されることに留意する必要がある。
【００４８】
クラッド板の全体厚さは、接合部を過度に大きくしないために薄い方が好ましいが、穴フランジ加工による加工性、溶接性、強度等を考慮して適宜調整することが望ましい。
【００４９】
また、クラッド板を構成する各異種金属の厚さの比率も、穴フランジ加工による加工性、溶接性、強度等を考慮して適宜調整し得るものである。なお、異種金属の材質の組合せが鉄系金属とアルミニウム系金属との組合せにおいては、二層金属クラッド板を構成する鉄系金属の厚さが当該二層金属クラッド板の全体厚さの１５〜３５％とすることが好ましい。３５％を超えると、加工性に優れるアルミニウム系金属の割合が少なすぎて穴フランジ加工の際に立ち上げ部の立ち上げ高さ（すなわち、接続金具３の長さ）を十分に確保できない可能性があり、一方１５％未満では鉄系金属の割合が少なすぎて穴フランジ加工の際に立ち上げ部の鉄系金属が薄くなり切断されるおそれがあるためである。
【００５０】
接続金具３の内径は、アルミニウム合金管２を容易に差し込めるが、隙間が開きすぎない程度にアルミニウム合金管２の外径より少しだけ大きくしておく。なお、接続金具３の内周面とアルミニウム合金管２とをロウ材を用いて接合する場合は、ロウ材が適度に間に入り込むように、もう少し隙間を開けておく。例えば、アルミニウム合金管２の外径が６．８ｍｍの場合、隙間は０．１〜０．１５ｍｍとするのがよい。
【００５１】
バーリング加工は一般には、板材に立ち上げ部を設けてそこにネジ切りして止めビスとして使用したり、主配管の側壁に立ち上げ部を設けてそこに枝管をロウ付けし分岐管として使用する等の目的で利用される。このため、立ち上げ部の立ち上げ高さはそれほど高くする必要がなく、バーリング加工は通常常温（冷間）で行われる。しかし、上記のように、接続金具３の長さを接続金具３の内径の１．０倍以上に長くする必要がある場合で材質によっては冷間では加工が困難なときがあり、そのような場合はクラッド板を予熱してからバーリング加工してもよい。
【００５２】
上記実施形態では、二層金属クラッド板の穴フランジ加工としてバーリング加工のみを用いた場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、深絞り加工とバーリング加工を組み合わせた加工方法を用いることも好ましい。例えば二層金属クラッド板を深絞り加工した後にその先端部に下孔を開け、その後にバーリング加工を施すことにより、接続金具３の全長を所要の長さに確保するとともに、接続金具３の先端部を筒部３ｂが筒部３ａよりも長く伸びた所要の形状に仕上げることができる。つまり、バーリング加工では１回の塑性変形によって立ち上げ部を形成するため、クラッド板が難加工性の材質である場合には立ち上げ部の立ち上げ高さを所要の高さ（すなわち、所要の接続金具３の長さ）にすることが困難な場合がある。これに対し、深絞り加工とバーリング加工の組合せで立ち上げ部を形成する場合は、深絞り加工においては複数回に分けて少しずつ塑性変形を与えることができるため、難加工性の材質であっても容易に所望の立ち上げ高さ（すなわち、接続金具３の長さ）を得ることができる。もちろん本加工方法においてもクラッド板を予熱してから加工してもよい。
【００５３】
なお、ステンレス鋼とアルミニウム合金のような異種金属からなるクラッド板を用いた場合、雨水等の存在により異種金属間で電気腐食が起こることが懸念される。したがって必要により、異種金属の界面が露出しているクラッド板の端面等を例えば樹脂等で被覆するなどすればよい。
【００５４】
上記例では、ステンレス鋼管およびアルミニウム合金管の組合せについてのみ説明したが、本発明はこの材質の組合せに限られるものではなく、鉄系金属とアルミニウム系金属との組合せであればいずれの組合せに対しても適用できる。例えば鉄系金属としては上記実施形態のステンレス鋼のほか普通鋼でもよい。また、アルミニウム系金属としては上記実施形態のアルミニウム合金のほか純アルミニウムでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施の形態に係るステンレス鋼管とアルミニウム合金管との接合構造を示す縦断面図である。
【図２】クラッド板を一定の加熱温度で所定時間保持したときのクラッド界面における金属間化合物の生成の有無を示すグラフ図である。
【図３】クラッド板を一定の加熱温度で所定時間保持したときにクラッド界面において、（ａ）金属間化合物が生成しなかった場合、（ｂ）金属間化合物が生成した場合をそれぞれ示す部分側面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…ステンレス鋼管
２…アルミニウム合金管
３…接続金具
３ａ…外周面側
３ｂ…内周面側
６…クラッド界面
９，１０…接合部
【図１】
2005161368.tif 000003
【図２】
2005161368.tif 000004
【図３】
2005161368.tif 000005