复合扁坯的制造方法与流程

本发明涉及复合扁坯的制造方法。

背景技术：

已知由不同种类金属构成的复合扁坯的制造方法。通过对上述复合扁坯进行轧制或锻造并成形得较薄，从而能够制造出由不同种类金属构成的多层包覆件。专利文献1中记载了形成真空状态并在非氧化性气氛下使复合扁坯成形的真空热轧方法。根据上述方法，由于在非氧化性气氛下使复合扁坯成形，因此，能够在不形成氧化皮膜的情况下进行加工。

另外，已知有通过配合母材使金属板高速碰撞而接合，从而获得复合扁坯的爆炸压接方法。此外，能够通过焊接(钎焊)将由不同种类金属构成的金属板接合以获得复合扁坯。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开昭57-134287号公报

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

在所述真空热轧方法中，需要在真空腔室内配置轧制辊，有可能导致装置的大型化。另外，爆炸压接方法在工业大型化上受到限制。另外，由于在钎焊中形成有反应层(cual化合物)，因此，存在获得的多层包覆件的导热率低这样的问题。另外，在钎焊中存在接合部变脆，不能进行塑性加工这样的问题。

从这样的观点出发，本发明的技术问题在于提供一种能够容易地制造出复合扁坯的复合扁坯的制造方法。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决这样的技术问题，本发明的复合扁坯的制造方法用于制造出由不同种类金属构成的多层包覆件，其特征是，所述复合扁坯的制造方法包括：准备工序，在所述准备工序中，准备金属制的箱主体和金属制的封闭件，所述箱主体具有底部和从所述底部的周缘立起的周壁部，所述封闭件对所述箱主体的开口部进行封闭；对接工序，在所述对接工序中，将一块或多块中间构件插入到所述箱主体的凹部，并且使所述周壁部的内壁与所述封闭件的侧面对接以形成对接部；以及密闭工序，在所述密闭工序中，将所述对接部接合并密闭，所述中间构件中的至少一块的材料与所述箱主体和所述封闭件中的至少一个的材料不同。

另外，本发明的复合扁坯的制造方法用于制造出由不同种类金属构成的多层包覆件，其特征是，所述复合扁坯的制造方法包括：准备工序，在所述准备工序中，准备金属制的箱主体和金属制的封闭件，所述箱主体具有底部和从所述底部的周缘立起的周壁部，所述封闭件对所述箱主体的开口部进行封闭，并且在所述周壁部的内周缘形成有周壁层差部，所述周壁层差部具有层差底面和从所述层差底面立起的层差侧面；对接工序，在所述对接工序中，将一块或多块中间构件插入到所述箱主体的凹部，并且将所述封闭件载置于所述周壁层差部，且使所述层差侧面与所述封闭件的侧面对接以形成对接部；以及密闭工序，在所述密闭工序中，将所述对接部接合并密闭，所述中间构件中的至少一块的材料与所述箱主体和所述封闭件中的至少一个的材料不同。

另外，本发明的复合扁坯的制造方法用于制造出由不同种类金属构成的多层包覆件，其特征是，所述复合扁坯的制造方法包括：准备工序，在所述准备工序中，准备金属制的箱主体和金属制的封闭件，所述箱主体具有底部和从所述底部的周缘立起的周壁部，所述封闭件对所述箱主体的开口部进行封闭；对接工序，在所述对接工序中，将一块或多块中间构件插入到所述箱主体的凹部，并且将所述周壁部的周壁端面与所述封闭件的背面对接以形成对接部；以及密闭工序，在所述密闭工序中，将所述对接部接合并密闭，所述中间构件中的至少一块的材料与所述箱主体和所述封闭件中的至少一个的材料不同。

根据上述制造方法，由于将中间构件封入箱主体和封闭件的内部，因此，能够容易地进行密闭作业。

此外，较为理想的是，所述复合扁坯的制造方法包括：真空吸引工序，在所述真空吸引工序中，从排气流路进行真空吸引，所述排气流路设置于所述箱主体或所述封闭件，并且将所述凹部与外部连通；以及切断工序，在所述切断工序中，在进行所述密闭工序和真空吸引工序之后，切断所述排气流路的连通。

根据上述制造方法，由于使复合扁坯内成为真空，因此，在进行轧制或锻造工序来使多层包覆件成形时，能够防止在多层包覆件的内部生成氧化皮膜。

另外，较为理想的是，在所述准备工序中，在所述箱主体的所述周壁部设置所述排气流路，在所述密闭工序中，使用旋转工具将所述对接部进行摩擦搅拌接合并密闭，在所述切断工序中，使用旋转工具横穿所述排气流路，并通过摩擦搅拌来切断所述排气流路。

根据上述制造方法，通过摩擦搅拌，能够容易地将对接部接合。另外，排气流路也能够容易地切断。

另外，本发明的复合扁坯的制造方法用于制造出由不同种类金属构成的多层包覆件，其特征是，所述复合扁坯的制造方法包括：准备工序，在所述准备工序中，准备金属制的框构件、金属制的底构件和金属制的封闭件，所述底构件将所述框构件的一个开口覆盖，所述封闭件将所述框构件的另一个开口覆盖；对接工序，在所述对接工序中，将一块或多块中间构件插入到所述框构件的内部，并且将所述框构件、所述底构件与所述封闭件分别对接以形成对接部；以及密闭工序，在所述密闭工序中，将各所述对接部接合并密闭，所述中间构件中的至少一块的材料与所述底构件和所述封闭件中的至少一个的材料不同。

根据上述制造方法，由于将中间构件封入框构件的内部，因此能够容易地进行密闭作业。

另外，较为理想的是，所述复合扁坯的制造方法包括：真空吸引工序，在所述真空吸引工序中，从排气流路进行真空吸引，所述排气流路设置于所述框构件、所述底构件和所述封闭件中的任一个，并且将内部与外部连通；以及切断工序，在所述切断工序中，在进行所述密闭工序和真空吸引工序之后，切断所述排气流路的连通。

根据上述制造方法，由于使复合扁坯内成为真空，因此，在进行轧制或锻造工序来使多层包覆件成形时，能够防止在多层包覆件的内部生成氧化皮膜。

此外，较为理想的是，在所述准备工序中，将所述排气流路设置于所述框构件，在所述密闭工序中，使用旋转工具将各所述对接部进行摩擦搅拌接合并密闭，在所述切断工序中，使用旋转工具横穿所述排气流路，并通过摩擦搅拌来切断所述排气流路。

根据上述制造方法，通过摩擦搅拌，能够容易地将对接部接合。另外，排气流路也能够容易地切断。

另外，本发明的复合扁坯的制造方法用于制造出由不同种类金属构成的多层包覆件，其特征是，所述复合扁坯的制造方法包括：对接工序，在所述对接工序中，通过多个密闭用构件将一块中间构件的周围覆盖，并且将各构件对接以形成对接部；真空吸引工序，在所述真空吸引工序中，从排气流路进行真空吸引，所述排气流路将所述密闭用构件的内部与外部连通；密闭工序，在所述密闭工序中，将所述对接部接合并密闭；以及切断工序，在所述切断工序中，在进行所述密闭工序和真空吸引工序之后，切断所述排气流路的连通，所述中间构件由铜或铜合金形成，所述密闭用构件由铝或铝合金形成。

另外，本发明的复合扁坯的制造方法用于制造出由不同种类金属构成的多层包覆件，其特征是，所述复合扁坯的制造方法包括：对接工序，在所述对接工序中，通过多个密闭用构件将两块中间构件的周围覆盖，并且将各构件对接以形成对接部；真空吸引工序，在所述真空吸引工序中，从排气流路进行真空吸引，所述排气流路将所述密闭用构件的内部与外部连通；密闭工序，在所述密闭工序中，将所述对接部接合并密闭；以及切断工序，在所述切断工序中，在进行所述密闭工序和真空吸引工序之后，切断所述排气流路的连通，两块所述中间构件由铜或铜合金形成，所述密闭用构件由铝或铝合金形成。

根据上述制造方法，由于能够通过真空吸引工序来防止氧化物的生成，因此，能够制造出导热率高的复合扁坯。此外，通过使用密闭用构件将中间构件覆盖，从而能够容易地进行接合作业。

此外，本发明的复合扁坯的制造方法用于制造出由不同种类金属构成的多层包覆件，其特征是，所述复合扁坯的制造方法包括：对接工序，在所述对接工序中，通过多个密闭用构件将三块以上中间构件的周围覆盖，并且将各构件对接以形成对接部；真空吸引工序，在所述真空吸引工序中，从排气流路进行真空吸引，所述排气流路将所述密闭用构件覆的内部与外部连通；密闭工序，在所述密闭工序中，将所述对接部接合并密闭；以及切断工序，在所述切断工序中，在进行所述密闭工序和真空吸引工序之后，切断所述排气流路的连通，所述中间构件由铜或铜合金形成两块以上，并且由铝或铝合金形成一块以上，所述密闭用构件由铝或铝合金形成。

根据上述制造方法，由于能够通过真空吸引工序来防止氧化物的生成，因此能够制造出导热率高的复合扁坯。另外，通过使用密闭用构件将中间构件覆盖，由此能够容易地进行接合作业。

此外，较为理想的是，在所述对接工序中，夹设剥离剂或剥离构件，所述剥离剂或剥离构件夹设在两块所述中间构件之间，用于使所述中间构件彼此剥离。

另外，较为理想的是，所述剥离构件是包含2质量％以上的mg的铝合金制的。另外，较为理想的是，所述剥离构件是铝或铝合金制的，并且对其正面和背面中的至少一方实施阳极氧化处理。

根据上述制造方法，能够隔着剥离剂或剥离构件容易地将相邻的构件剥离，因此能够容易地制造出多层包覆件。

发明效果

根据本发明的复合扁坯的制造方法，能够容易地制造出复合扁坯。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的复合扁坯的制造方法的准备工序的分解立体图。

图2是表示第一实施方式的复合扁坯的制造方法的对接工序的剖视图。

图3是表示第一实施方式的复合扁坯的制造方法的密闭工序的俯视图。

图4是表示第一实施方式的复合扁坯的制造方法的密闭工序的剖视图。

图5是表示第一实施方式的复合扁坯的制造方法的密闭工序的俯视图。

图6是表示第一实施方式的复合扁坯的制造方法的切断工序的俯视图。

图7是表示第一实施方式的复合扁坯的制造方法的切断工序的剖视图。

图8是表示进行了热轧工序之后获得的多层包覆件的剖视图。

图9是表示本发明的第二实施方式的复合扁坯的制造方法的对接工序的剖视图。

图10是表示第二实施方式的复合扁坯的制造方法的密闭工序的剖视图。

图11是表示本发明的第三实施方式的复合扁坯的制造方法的对接工序的剖视图。

图12是表示第三实施方式的复合扁坯的制造方法的密闭工序的剖视图。

图13是表示本发明的第四实施方式的复合扁坯的制造方法的准备工序的分解立体图。

图14是表示第四实施方式的复合扁坯的制造方法的对接工序的剖视图。

图15是表示第四实施方式的复合扁坯的制造方法的密闭工序的剖视图。

图16是表示本发明的第五实施方式的复合扁坯的制造方法的对接工序的剖视图。

图17是表示第五实施方式的复合扁坯的制造方法的密闭工序的剖视图。

图18是表示本发明的第六实施方式的复合扁坯的制造方法的对接工序的剖视图。

图19是表示第六实施方式的复合扁坯的制造方法的密闭工序的剖视图。

图20是表示实施例的试验体的示意剖视图。

图21表示试验体t1～t4的条件和轧制后的状态的表。

图22是表示试验体t5的剖视图。

图23是表示试验体t6的剖视图。

图24表示试验体t5、t6的条件和轧制后的状态的表。

图25a是表示从试验体t5获得的多层包覆件的剖视图。

图25b是表示从试验体t6获得的多层包覆件的剖视图。

图26是从试验体t5、t6获得的多层包覆件的比重-导热率的图表。

具体实施方式

[第一实施方式]

参照附图，对本发明实施方式的复合扁坯的制造方法进行详细说明。如图1所示，复合扁坯1主要由箱主体2、中间构件3、4以及封闭件5构成。复合扁坯1是在通过实施轧制工序或锻造工序等使其变薄从而制造出多层包覆件时使用的构件。即，复合扁坯1例如是在热轧时插入到轧制辊的构件。复合扁坯1在内部收容有中间构件3、4，并且通过将箱主体2与封闭件5接合而一体化(密闭)。另外，以下将“背面”的相反侧的面称为“正面”来进行说明。

箱主体2是作为复合扁坯1的基底的构件，呈箱状。箱主体2由底部11和周壁部12构成。底部11呈矩形板状。周壁部12是从底部11的周缘呈矩形框状立起的部位。通过底部11和周壁部12形成凹部13。周壁部12形成有在壁厚方向上贯通的排气流路14。排气流路14是在进行后述的真空吸引工序时供空气流通的流路。排气流路14外侧的端部连接有真空吸引用夹具15。真空吸引用夹具15在进行后述的真空吸引工序时连接到真空吸引装置。箱主体2的材料没有特别限制，在本实施方式中是铝或铝合金制的。

中间构件3、4是呈矩形板状的金属构件。如图2所示，中间构件3、4收容于凹部13。在本实施方式中，中间构件3、4是两块，但也可以是一块，还可以是三块以上。在本实施方式中，中间构件3、4均为铜或铜合金制的。在本实施方式中，中间构件3、4是相同种类的材料，但也可以是分别不同的材料。中间构件3、4的材料从与箱主体2和封闭件5中的至少一个不同的材料中适当选择。换言之，本发明的中间构件在箱主体2中插入一块或多块，该中间构件的至少一块是与箱主体2和封闭件5中的至少一个的材料不同。另外，在本实施方式中，中间构件3、4的板厚相同，但也可以是不同的板厚。

在中间构件3、4之间夹设有剥离剂(或剥离构件)6。剥离剂6例如能够使用剥离剂lbn(昭和电工株式会社制)。此外，能够使用薄板状的铝合金a5083-o作为剥离构件。该剥离构件包含2质量％以上的mg。另外，作为剥离构件，能够使用正面和背面的至少一方实施了阳极氧化处理的薄板状的铝或铝合金构件。

剥离剂6或剥离构件用于在对复合扁坯1进行轧制或锻造后，以剥离剂6或剥离构件作为边界对轧制后或锻造后的构件进行分割(剥离)。剥离剂6和剥离构件的材质、性质等，也可以根据中间构件3、4的材料及轧制条件、锻造条件而适当选择。

封闭件5是呈矩形板状的金属构件。如图2所示，封闭件5收容于凹部13，并且是覆盖中间构件4上方的构件。封闭件5的正面5a与周壁部12的周壁端面12a共面。封闭件5与箱主体2在整周范围内接合。接合方法只要是焊接(tig焊接、mig焊接、激光焊接等)或摩擦搅拌接合等能够密闭的方法，则没有特别的限制。封闭件5的材料没有特别的限制，但在本实施方式中是铝或铝合金制的。另外，如箱主体2和封闭件5那样，将中间构件3、4周围覆盖的构件也称为“密闭用构件”。

接着，对复合扁坯的制造方法进行说明。在本实施方式的复合扁坯的制造方法中，进行准备工序、对接工序、真空吸引工序、密闭工序和切断工序。

准备工序是准备箱主体2、中间构件3、4、封闭件5等的工序。在箱主体2的周壁部12上预先连接有与排气流路14连通的真空吸引用夹具15。

如图2所示，对接工序是将中间构件3、4收容于箱主体2，并且使箱主体2和封闭件5对接的工序。中间构件3、4大致无间隙地配置在凹部13内。通过封闭件5的侧面5c与周壁部12的内侧面12b对接以形成对接部j1。封闭件5的正面5a与周壁部12的周壁端面12a共面。

真空吸引工序是使箱主体2和封闭件5的内部成为真空的工序。在真空吸引工序中，以在真空吸引用夹具15中设置未图示的真空吸引装置的方式进行。真空吸引工序既可以在进行密闭工序之前进行，也可以在密闭工序之后进行，还可以从密闭工序之前持续进行直到进行切断工序为止。另外，也可以省略真空吸引工序。

如图3～图5所示，密闭工序是将箱主体2与封闭件5接合来进行密闭的工序。在密闭工序中，只要能够将箱主体2和封闭件5能密闭地连接，则接合方法不受限制，但在本实施方式中，通过摩擦搅拌接合来密闭。如图4所示，在密闭工序中，使用具有轴肩部g1和搅拌销g2的第一旋转工具g。在密闭工序中，如图5所示，将向右旋转的第一旋转工具g插入到设定于对接部j1的开始位置sp1中，并沿着对接部j1移动。在第一旋转工具g的移动轨迹上形成塑性化区域w1。如图4所示，在密闭工序中，将轴肩部g1的下端面稍微压入周壁端面12a和封闭件5的正面5a，并且在搅拌销f2不与中间构件4接触的状态下进行摩擦搅拌。第一旋转工具g的插入深度只要适当设定即可，较为理想的是，如本实施方式那样在摩擦搅拌时不使不同种类的金属材料彼此混合。

如图5所示，在使塑性化区域w1的始端和终端重叠且使第一旋转工具g环绕一周后，在设定于周壁端面12a的结束位置ep1处，使第一旋转工具g从周壁端面12a脱离。

如图6、图7所示，切断工序是将排气流路14的连通切断的工序。在本实施方式中，使用第二旋转工具f并通过摩擦搅拌来切断。第二旋转工具f由连结部f1和搅拌销f2构成。第二旋转工具f由例如工具钢形成。连结部f1是与摩擦搅拌装置的转轴(省略图示)连结的部位。连结部f1呈圆柱状，形成有供螺栓紧固的螺纹孔(省略图示)。

搅拌销f2从连结部f1下垂，并与连结部f1同轴。搅拌销f2随着远离连结部f1而前端变细。在搅拌销f2的外周面刻设有螺旋槽。在本实施方式中，使第二旋转工具f朝右旋转，因此，螺旋槽形成为随着从基端朝向前端而朝左旋绕。换言之，螺旋槽形成为当将螺旋槽从基端朝向前端描画时，从上方观察为朝左旋绕。

另外，优选的是，当使第二旋转工具f朝左旋转时，将螺旋槽形成为随着从基端朝向前端而朝右旋绕。换言之，此时的螺旋槽形成为当将螺旋槽从基端朝向前端描画时，从上方观察为朝右旋绕。通过以如上所述的方式设定螺旋槽，从而在进行摩擦搅拌时利用螺旋槽将塑性流动化的金属朝搅拌销f2的前端侧引导。由此，能减少溢出到箱主体2外部的金属的量。

在切断工序中，如图6所示，将向右旋转的第二旋转工具f插入到设定于周壁端面12a的开始位置sp2中，并使第二旋转工具f移动到夹着排气流路14而设定于开始位置sp2的相反侧的结束位置ep2。也就是说，第二旋转工具f以与排气流路14正交的方式移动。如图7所示，第二旋转工具f的插入深度以使仅搅拌销f2与周壁部12接触的方式、即在使搅拌销f2的基端侧露出的状态下移动。另外，在切断工序中，设定第二旋转工具f的插入深度，以使搅拌销f2到达排气流路14。

另外，切断工序也可以使用与密闭工序相同的旋转工具。在这种情况下，能够连续进行密闭工序和切断工序。另外，切断工序也可以例如使周壁部12塑性变形以将排气流路14压扁来进行切断。另外，在切断工序中，也可以将填充剂或填充构件压入排气流路14，以将排气流路14切断。

通过以上的工序，完成复合扁坯1。另外，也可以在切断工序后，进行将残留于箱主体2和封闭件5正面的毛刺除去的毛刺除去工序。

复合扁坯1完成后，进行轧制工序，以成形出多层包覆件。在轧制工序中，使用包括轧制辊的轧制装置(未图示)来对复合扁坯1进行轧制。在本实施方式的轧制工序中，将温度设定为例如约500℃来进行热轧。由此，箱主体2的底部11与中间构件3接合，并且封闭件5与中间构件4接合。另一方面，由于在中间构件3、4之间夹设有剥离剂6(或剥离构件)，因此，即使进行上述热轧，中间构件3、4彼此也不接合。热轧的温度可以根据金属的材料而适当设定，例如在460～600℃，较为理想的是在470～550℃进行。如本实施方式那样，在使用剥离剂6(或剥离构件)的情况下，热轧的温度在通过热轧使箱主体2的底部11与中间构件3以及使封闭件5与中间构件4分别接合并且使中间构件3、4彼此不接合的范围内适当设定。

在复合扁坯1达到期望的薄度后，如图8所示，以涂敷在中间构件3、4之间的剥离剂(图2的剥离剂6)为边界，将中间构件3、4分割(剥离)。由此，能够获得由铜或铜合金构件和铝或铝合金构成的多层包覆件n1、n2。另外，也可以通过对复合扁坯1进行锻造工序，以代替轧制工序，来成形出多层包覆件。

根据以上说明的本实施方式的复合扁坯的制造方法，由于将中间构件3、4封入在箱主体2和封闭件5的内部，因此能够容易地进行密闭作业。也就是说，由于能够容易地进行中间构件3、4以及封闭件5相对于箱主体2的定位，因此，也能够容易地进行摩擦搅拌接合。另外，尽管密闭工序的方法没有特别的限制，但是通过摩擦搅拌接合能够容易地接合。

另外，通过进行真空吸引工序，内部能够形成真空的复合扁坯1。由此，在进行轧制工序或锻造工序而形成多层包覆件n1、n2时，能够防止在多层包覆件n1、n2内生成氧化皮膜。另外，通过进行切断工序，能够保持复合扁坯1的真空状态。另外，通过使用摩擦搅拌来进行切断工序，能够容易地切断排气流路14。

另外，由于在复合扁坯1的中间构件3、4之间夹设有剥离剂6，因此，在进行了轧制工序或锻造工序后，通过在中间构件3、4之间剥离，能够制造出由铜或铜合金和铝或铝合金构成的多层包覆件n1、n2。也就是说，通过轧制工序，箱主体2的底部11和中间构件3接合，并且中间构件4和封闭件5接合，但是通过夹设剥离剂6，能够避免中间构件3、4接合。由此，通过以剥离剂6为边界将两者剥离，能够形成多层包覆件n1、n2，因此能够提高生产性。

以上对本发明的实施方式进行了说明，但能够在不违背本发明主旨的范围内适当进行设计变更。另外，由箱主体2和封闭件5构成的“密闭用构件”是上面的实施方式的一例，但没有特别地限制。只要能够收容中间构件3、4，并且将内部形成为真空状态，则可以是任意的方式。另外，此时的对接方式也没有特别的限制。例如，可以用一对箱主体将中间构件的周围覆盖，也可以用多个板状构件将中间构件的周围覆盖。另外，排气流路14可以设置于“密闭用构件”的一部分，例如也可以设置于底部11或封闭件5等。

另外，也可以不使用剥离剂6和剥离构件。例如，在第一实施方式中，在未设置剥离剂6或剥离构件时，中间构件3、4彼此通过热轧工序而接合，能够获得由al/cu/al三层构成的多层包覆件。

[第二实施方式]

接着，对本发明第二实施方式的复合扁坯的制造方法进行说明。如图9所示，在第二实施方式的复合扁坯的制造方法中，中间构件的数量和对接形态与第一实施方式不同。在本实施方式中，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。

在第二实施方式的复合扁坯的制造方法中，进行准备工序、对接工序、真空吸引工序、密闭工序和切断工序。如图9所示，在准备工序中，准备箱主体2、封闭件5以及中间构件21～23。

沿着铝或铝合金制的箱主体2a的周壁部12的内周缘形成有层差部16。层差部16由层差底面16a和从层差底面16a立起的层差侧面16b构成。中间构件21、22、23是收容于箱主体2a的凹部13的构件。中间构件21、22、23的材料和板厚只要适当选择即可。中间构件21～23的全部可以是单一的材料(例如铜或铜合金)，也可以分别是不同的材料。另外，也可以是中间构件21、22为相同的材料，中间构件23为与中间构件21、22不同的材料。在本实施方式中，例如，中间构件21、23由铜或铜合金形成，中间构件22由铝或铝合金形成。也可以根据期望的多层包覆件在各中间构件之间、底部11与中间构件21之间或者在封闭件5与中间构件23之间适当夹设剥离剂或剥离构件。铝或铝合金制的封闭件5的板厚和层差侧面16b的高度尺寸相同。

在对接工序中，如图10所示是将中间构件21～23收容在箱主体2的凹部13中，并且通过封闭件5进行封闭的工序。位于最上方的中间构件23的正面23a与层差底面16a共面。封闭件5的侧面5c与层差侧面16b对接以形成对接部j2。真空吸引工序、密闭工序和切断工序与第一实施方式相同。通过这样，形成复合扁坯1a。

通过以上说明的第二实施方式的复合扁坯的制造方法，也能够获得与第一实施方式大致相同的效果。此外，如第二实施方式那样，也可以使用三块中间构件21、22、23。另外，也可以将层差部16设置于箱主体2a而使层差部16与封闭件5对接。

[第三实施方式]

接着，对本发明第三实施方式的复合扁坯的制造方法进行说明。如图11所示，在第三实施方式的复合扁坯的制造方法中，中间构件的数量和对接形态与第一实施方式不同。在本实施方式中，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。

在第三实施方式的复合扁坯的制造方法中，进行准备工序、对接工序、真空吸引工序、密闭工序和切断工序。如图11所示，在准备工序中，准备箱主体2、封闭件5b以及中间构件31～34。

中间构件31～34是收容于箱主体2的凹部13的构件。中间构件31～34的材料和板厚只要适当选择即可。中间构件31～34的全部可以是单一的材料(例如铜或铜合金)，也可以分别是不同的材料。此外，也可以是中间构件31～34中的两块以上是相同的材料，而其它是不同的材料。在本实施方式中，例如中间构件31、33由铜或铜合金形成，中间构件32、34由铝或铝合金形成。也可以根据期望的多层包覆件在各中间构件之间、底部11与中间构件31之间或者在封闭件5b与中间构件34之间适当夹设剥离剂或剥离构件。封闭件5b的大小与箱主体2的大小相同。

对接工序是将中间构件31～34收容在箱主体2的凹部13中，并且通过封闭件5b进行封闭的工序。位于最上方的中间构件34的正面34a与层差底面12a共面。周壁端面12a与封闭件5的背面5b对接以形成对接部j3。封闭件5的侧面5c与周壁部12的外侧面12c共面。真空吸引工序与第一实施方式相同。

在密闭工序中，使用第一旋转工具g通过摩擦搅拌接合来将对接部j3接合，从而进行密闭。在密闭工序中，从封闭件5的正面5a插入向右旋转的第一旋转工具g，沿着对接部j3使第一旋转工具g环绕一周。设定第一旋转工具g的插入深度，以使搅拌销g2到达周壁部12。使塑性化区域w1的始端和终端重叠后，使第一旋转工具g从封闭件5脱离。切断工序与第一实施方式相同。通过这样，形成复合扁坯1b。

通过以上说明的第三实施方式的复合扁坯的制造方法，也能够获得与第一实施方式大致相同的效果。此外，也可以如第三实施方式那样，也可以使用四块中间构件31、32、33、34。此外，还可以如第三实施方式那样使封闭件5b与周壁端面12a重合来形成对接部j3。

[第四实施方式]

接着，对本发明第四实施方式的复合扁坯的制造方法进行说明。如图13所示，在第四实施方式的复合扁坯的制造方法中，在使用框构件40这一点上与第一实施方式不同。在本实施方式中，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。

在第四实施方式的复合扁坯的制造方法中，进行准备工序、对接工序、真空吸引工序、密闭工序和切断工序。如图13所示，准备工序是准备框构件40、底构件41、封闭件42和中间构件43、44的工序。框构件40、底构件41和封闭件42构成“密闭用构件”。

框构件40呈矩形框状。对框构件40的材料没有特别的限制，但在本实施方式中，由铝或铝合金形成。底构件41和封闭件42是矩形的板状构件。在框构件40形成有沿内外方向贯穿的排气流路14。真空吸引用夹具15设置成与排气流路14连通。底构件41和封闭件42具有几乎无间隙地配置于框构件40内部的大小。对底构件41和封闭件42的材料没有特别的限制，但在本实施方式中由铝或铝合金形成。

中间构件43、44是收容于“密闭用构件”内部的构件，是矩形的板状构件。中间构件43、44具有几乎无间隙地配置于框构件40内部的大小。对中间构件43、44的材料没有特别的限制，但在本实施方式中，由铜或铜合金形成。中间构件43、44的材料从与底构件41和封闭件42中的至少一个不同的材料中适当选择。换言之，本发明的中间构件在框构件40中插入一块或多块，该中间构件中的至少一块是与底构件41和封闭件42中的至少一个的材料不同。也可以在中间构件43、44之间夹设剥离剂或剥离构件。底构件41、封闭件42以及中间构件43、44的板厚只要适当设定即可。

如图14所示，对接工序是使框构件40、底构件41、封闭件42以及中间构件43、44对接以形成对接部j41、j42的工序。在对接工序中，在框构件40的内部依次配置有底构件41、中间构件43、44以及封闭件42。底构件41的侧面41c和框构件40的内侧面40c对接以形成对接部j41。封闭件42的侧面42c与框构件40的内侧面40c对接以形成对接部j42。底部41的背面41b和框端面40b共面。此外，封闭件42的正面42a和框端面40a共面。对接部j41、j42均形成为矩形框状。真空吸引工序与第一实施方式相同。

密闭工序是将框构件40与底构件41和封闭件42分别接合而密闭的工序。如图15所示，在密闭工序中，将旋转的第一旋转工具g插入到对接部j42，进行摩擦搅拌接合。在使第一旋转工具g沿着对接部j42环绕一周后，使塑性化区域w1的始端与终端重叠，使第一旋转工具g从框端面40a上脱离。

此外，在密闭工序中，将旋转的第一旋转工具g插入到对接部j41，进行摩擦搅拌接合。在使第一旋转工具g沿着对接部j41环绕一周后，使塑性化区域w1的始端与终端重叠，使第一旋转工具g从框端面40b上脱离。切断工序与第一实施方式相同。由此，形成复合扁坯1c。

通过以上说明的第四实施方式的复合扁坯的制造方法，也能够获得与第一实施方式大致相同的效果。在第一实施方式中使用了箱主体2，但是，即使是如本实施方式那样的框构件40，也能够将底构件41、封闭件42以及中间构件43、44收容在框构件40的内部，从而能够容易地进行定位作业和密闭工序。

[第五实施方式]

接着，对本发明第五实施方式的复合扁坯的制造方法进行说明。如图16所示，在第五实施方式的复合扁坯的制造方法中，中间构件的数量和对接形态与第四实施方式不同。在本实施方式中，以与第四实施方式不同的部分为中心进行说明。

在第五实施方式的复合扁坯的制造方法中，进行准备工序、对接工序、真空吸引工序、密闭工序和切断工序。如图16所示，在准备工序中，准备框构件50、底构件51、封闭件52以及中间构件53、54、55。

沿着铝或铝合金制的框构件50的内侧面50c的上部和下部形成有层差部56、57。形成于框构件50的上部的层差部56由层差底面56a和从层差底面56a立起的层差侧面56b构成。形成于框构件50下部的层差部57由层差底面57a和从层差底面57a立起的层差侧面57b构成。

中间构件53、54、55是收容于框构件50内部的构件。中间构件53、54、55的材料和板厚只要适当选择即可。中间构件53～55的全部可以是单一的材料(例如铜或铜合金)，也可以分别是不同的材料。另外，也可以是中间构件53、55为相同的材料，中间构件54为不同的材料。在本实施方式中，例如中间构件53、55由铜或铜合金形成，中间构件54由铝或铝合金形成。也可以根据期望的多层包覆件在各中间构件之间、底构件51与中间构件53之间或者在封闭件52与中间构件55之间适当夹设剥离剂或剥离构件。

在对接工序中，如图17所示，将底构件51配置在框构件50的层差部57，并且将中间构件53、54、55配置在内部。另外，在框构件50的层差部56配置有封闭件52来进行封闭。封闭件52的侧面52c与层差部56的层差侧面56b对接以形成对接部j52。底构件51的侧面51c与层差部57的层差侧面57b对接以形成对接部j51。对接部j51、j52均形成为矩形框状。真空吸引工序、密闭工序和切断工序与第四实施方式相同。通过这样，形成复合扁坯1d。

通过以上说明的第五实施方式的复合扁坯的制造方法，也能够获得与第四实施方式大致相同的效果。也可以如第五实施方式那样使用三块中间构件53、54、55。另外，也可以如第五实施方式那样将层差部56、57设置于框构件50，而使层差部56、57分别与底构件51和封闭件52对接。

[第六实施方式]

接着，对本发明第六实施方式的复合扁坯的制造方法进行说明。如图18所示，在第六实施方式的复合扁坯的制造方法中，中间构件的数量和对接方式与第四实施方式不同。在本实施方式中，以与第四实施方式不同的部分为中心进行说明。

在第六实施方式的复合扁坯的制造方法中，进行准备工序、对接工序、真空吸引工序、密闭工序和切断工序。如图18所示，在准备工序中，准备框构件60、底构件61、封闭件62和中间构件63～66。

框构件60是铝或铝合金制的，呈矩形框状。底构件61和封闭件62是铝或铝合金制的，以与框构件60大致相同的大小形成。

中间构件63～66是配置于框构件60内部的构件。中间构件63～66的材料和板厚只要适当选择即可。中间构件63～66的全部可以是单一的材料(例如铜或铜合金)，也可以分别是不同的材料。另外，也可以是中间构件63～66中的两块以上为相同的材料，而其它为不同的材料。在本实施方式中，例如中间构件63、65由铜或铜合金形成，中间构件64、66由铝或铝合金形成。也可以根据期望的多层包覆件在各中间构件之间、底构件61与中间构件63之间或者在封闭件62与中间构件66之间适当夹设剥离剂或剥离构件。

在对接工序中，将框构件60配置在底构件61上，并且将中间构件63～66配置在框构件60的内部，然后将封闭件62配置在中间构件66和框构件60上。中间构件66的正面66a与框端面60a共面，而中间构件63的背面63b和框端面60b共面。封闭件62的背面62b与框端面60a对接以形成对接部j62。另外，底构件61的正面61a和框端面60b对接以形成对接部j61。底构件61的侧面61c、封闭件62的侧面62c和框构件60的侧面60c共面。

在密闭工序中，如图19所示，使用第一旋转工具g通过摩擦搅拌接合来将对接部j61、j62接合，从而进行密闭。在密闭工序中，将向右旋转的第一旋转工具g从封闭件62的正面62a插入，沿着对接部j62使第一旋转工具g环绕一周。设定第一旋转工具g的插入深度，以使搅拌销g2达到框构件60。使塑性化区域w1的始端和终端重叠后，使第一旋转工具g从封闭件62脱离。对于对接部j61，也与对接部j62同样地进行摩擦搅拌接合。切断工序与第一实施方式相同。通过这样，形成复合扁坯1e。

通过以上说明的第六实施方式的复合扁坯的制造方法，也能够获得与第四实施方式大致相同的效果。另外，也可以如第六实施方式那样使用四块中间构件63、64、65、66。另外，也可以如第六实施方式那样以使底构件61和封闭件62与框构件60重合的方式形成对接部j61、j62。

实施例

接着，对本发明的实施例进行说明。图20是表示实施例的试验体的概略剖视图。在本实施例中，其目的是在制成复合扁坯之后进行热轧工序，最终形成由al/cu两层构成的多层包覆件，并且确认其接合状态等。

在本实施例中，制成了本发明的复合扁坯的试验体t1、t2、t3、t4这四种形态。如图20所示，试验体由箱主体101、封闭件102和中间构件103构成。中间构件103为一块或两块。箱主体101使用铝合金a1050。箱主体101的整个板厚为30mm，凹部110的深度为14mm。

中间构件103使用铜合金c1020。如图21所示，在试验体t1～t3中使用两块板厚为3mm的中间构件103。在试验体t4中使用一块板厚为6mm的中间构件103。封闭件102使用铝合金a1050。封闭件102的板厚为8mm。

试验体t1～t4通过与上面的第一实施方式相同的方法制成了各复合扁坯。如图21所示，随后，进行热轧工序，变薄到期望的厚度为止。对于各试验体的热轧工序中的原料加热温度，试验体t1中为约350℃，试验体t2中为约450℃，试验体t3、t4中为约500℃。

热轧工序后，试验体t1的厚度变为9.3mm(压下率69.0％)。热轧工序后，试验体t1在中间构件103、103不接合的情况下分离。在al/cu之间(箱主体101与中间构件103之间或者封闭件102与中间构件103之间)存在接合不良。

热轧工序后，试验体t2的厚度变为8.3mm(压下率72.3％)。热轧工序后，试验体t2在中间构件103、103不接合的情况下分离。在al/cu之间(箱主体101与中间构件103之间或者封闭件102与中间构件103之间)存在局部接合不良。

热轧工序后，试验体t3的厚度变为6.4mm(压下率78.7％)。热轧工序后，试验体t3的cu彼此(中间构件103、103彼此)良好地接合。另外，al/cu之间(箱主体101与中间构件103之间或者封闭件102与中间构件103之间)也良好地接合。

热轧工序后，试验体t4的厚度变为6.6mm(压下率78.0％)。热轧工序后，试验体t4的al/cu之间(箱主体101与中间构件103之间或者封闭件102与中间构件103之间)良好地接合。

如试验体t1、t2的结果所示，可知在热轧工序的加热温度在450℃以下时，由于al/cu之间原本就没有接合，因此不能获得良好的多层包覆件。另一方面，如试验体t3、t4的结果所示，在热轧工序的加热温度为500℃时，al/cu之间被良好地接合。但是，如试验体t3的结果所示，由于cu之间(中间构件103、103之间)也被接合，因此，获得的多层包覆件呈al/cu/al。即，不是期望的两层，而是变为三层结构的多层包覆件。同样地，试验体t4中由于中间构件103仅为一块，因此，获得的多层包覆件为al/cu/al的三层结构的多层包覆件。

图22是表示试验体t5的剖视图。如图22所示，试验体t5中将剥离剂105夹设在两块中间构件103、103之间。剥离剂105使用剥离剂lbn(昭和电工株式会社制)。试验体t5的各尺寸与试验体t1相同。

图23是表示试验体t6的剖视图。如图23所示，试验体t6中将剥离构件106夹设在两块中间构件103、103之间。剥离构件106使用薄板状的铝合金a5083-o。剥离构件106包含2质量％以上的mg。试验体t6的剥离构件106的厚度为2.0mm，因此，凹部110的深度为16mm。

试验体t5、t6以与所述第一实施方式相同的方法制成了各复合扁坯。然后，进行热轧工序，变薄到期望的厚度为止。如图24所示，对于各试验体的热轧工序中的原料加热温度，试验体t5、t6中均为约500℃。

如图24所示，热轧工序后的试验体t5的厚度变为8.1mm(压下率73.0％)。热轧工序后，试验体t5的al/cu之间(箱主体101与中间构件103之间、封闭件102与中间构件103之间)被良好地接合。另一方面，由于中间构件103、103之间夹设有剥离剂105，因此没有被接合。

如图24所示，试验体t6的厚度变为7.3mm(压下率75.7％)。热轧工序后，试验体t6的al/cu之间(箱主体101与中间构件103之间、封闭件102与中间构件103之间)被良好地接合。另一方面，中间构件103、103之间由于夹设有剥离构件106，因此没有被接合。

如图25a所示，通过使用剥离剂105(参照图22)将热轧工序后的试验体t5分割，能够获得由al/cu两层构成的多层包覆件5a、5c。

如图25b所示，通过使用剥离构件106将热轧工序后的试验体t6分割，能够获得由al/cu两层构成的多层包覆件6a、6b。

如图26所示，对于获得的多层包覆件5a、5c、多层包覆件6a、6b，测量相对于比重的厚度方向的导热率，获得共同的相关关系。即，如该实施方式中的复合扁坯的制造方法那样，通过夹设剥离剂105或剥离构件106，即使在轧制后通过剥离剂105或剥离构件106进行分割，也能够获得厚度方向的导热率与比重成比例的多层包覆件。

此外，热轧的温度只要根据金属的材料适当设定即可，例如，通过设为460～600℃，优选为470～550℃，从而能够将al/cu之间良好地接合，并且由于cu/cu彼此没有接合，因此能容易地进行分割(剥离)。另外，通过分割，能够从一个复合扁坯获得两个多层包覆件，因此能够提高生产率。

另外，尽管省略了具体的图示，但是即使使用对正面或背面实施了阳极氧化处理的铝合金制的板状构件，以代替剥离构件106，也与剥离构件106同样能够容易地进行分割，获得由al/cu构成的两块多层包覆件。

符号说明

1复合扁坯

2箱主体

3中间构件

4中间构件

5封闭件

14排气流路

15真空吸引用夹具

f第二旋转工具(旋转工具)

f1连结部

f2搅拌销

g第一旋转工具(旋转工具)

g1轴肩部

g2搅拌销

j1对接部。