复合材料的制造方法及制造设备的制作方法

专利名称：复合材料的制造方法及制造设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于汽车等的热交换器等的复合材料的制造方法及制造 设备。
背景技术：
通常，用于汽车用的中冷器、油冷器、散热器、冷凝器、蒸发器、加 热器等的热交换器的复合材料，是将侧材轧制而使用的。例如，在特许文献1中如下记载了现有的一般的热交换器用复合材料 的制造方法。首先，通过连续铸造熔解、铸造芯材用铝合金、侧材(在特 许文献1中为牺牲阳极材及钎料)用铝合金，并根据需要进行均质化热处理。其次，对侧材用铝合金铸锭分别热轧(参照图14的Slla、 Sllb、均 质化热处理记为均热)至规定的厚度。接下来，将芯材用铝合金铸锭和恻 材用热轧板(侧材用构件)叠合(参照图14的S12)，按照通常的方法通 过热轧(复合热轧、参照图14的S13)制成复合材料。特许文献l:特开2005-232507号公报(段落0037、 0039、 0040) 但是，通过这种方法制成的现有的一般的复合材料，存在如下的问题。(1) 由于使用热轧板作为侧材用构件，因此在复合材料的制造工序 中热轧的次数增多，存在生产性低下的问题。(2) 芯材用铸锭多是使用铣刀盘等进行表面切削处理，其表面为面 切削加工面。另一方面，侧材用热轧板是形成有沿轧制方向产生的轧制纹 的辊加工面。因此，在芯材用铸锭和侧材用热轧材料中，其表面状态不同， 将两者叠合在一起进行复合热轧时，存在容易产生芯材和侧材的密接不良 的问题。而且，为提高芯材和侧材的密接性，在复合热轧中，必须是在轻 压下的多道次轧制，复合热轧的生产性降低。(3) 使用热轧材料作为侧材用构件时，轧制板的表面状态及平坦度 (尤其是长度方向的平坦度)的控制只用轧辊进行，另外，由于热轧在轧制板的表面形成氧化皮膜，因此存在表面状态及平滑度的控制困难、不能 防止芯材和侧材的密接不良的问题。(4)产生芯材和侧材的密接不良后，会发生复合材料的生产性低下 的问题，并且发生不能得到规定的复合率的问题，发生接合起泡等品质异 常的品质低下的问题，另外，也发生由于密接不良耐蚀性降低的问题。发明内容本发明是鉴于上述课题而开发的，其目的是提供一种生产性优异、侧 材用构件的表面状态及平坦度的控制容易、难以产生密接不良的复合材料 的制造方法及设备。为解决上述课题，本发明第一方面的复合材料的制造方法，该复合材 料由芯材和叠合在所述芯材的一面或两面上的一个或多个侧材构成，该制 造方法的特征在于，包括复合材料准备工序，其中，在芯材准备工序中 准备将芯材用金属熔解、铸造而制成的芯材用铸锭，在侧材准备工序中准 备将与所述芯材用金属成分组成不同的侧材用金属熔解、铸造而制成的侧 材用铸锭；将所述侧材用铸锭作为所述侧材按规定配置叠合在所述芯材用 铸锭的一面或两面上制成叠合件的叠合工序；热轧所述叠合件制成复合材 料的复合热轧工序。若用这样的程序制造复合材料，则由于使用侧材用铸锭作为侧材用构 件(侧材)，因此在侧材用构件制造时不需要进行热轧。由此，与在侧材 用构件制造时进行热轧的现有复合材料的制造方法相比，热轧的次数减 少，能够实现操作工序的省略化，并且，容易控制表面状态及平坦度。另 外，由于使侧材用铸锭与芯材用铸锭叠合，两者的表面状态相同，密接性 提高。另外，由于密接性提高，因此，在复合热轧准备工序中不需要多道 次轧制。优选为，在所述侧材准备工序中，所述侧材的至少一个是利用将通过 熔解、铸造而制成的侧材用铸锭按照规定厚度进行切片的切片工序制成 的。若用这样的程序制造复合材料，则由于使用切片后的侧材作为侧材用 构件，因此不需要像现有复合材料那样通过热轧使侧材用构件的厚度减少，与现有的工序相比热轧的次数减少，可以实现作业工序的省略化，并 且容易控制表面状态及平坦度。优选为在所述切片工序之前，还对通过熔解、铸造而制成的所述侧材 用铸锭进行均质化热处理。若用这样的程序制造复合材料，则侧材用铸锭的内部应力被去除，切 片后的侧材的平坦性提高，和芯材的密接性提高。优选为在所述切片工序中，将所述侧材用铸锭相对于水平设置的该侧 材用铸锭的设置面平行地进行切片。若用这样的程序制造复合材料，则切片时产生的切断块(切块)的自 重、形状引起的变位(例如，切断块倒下的力等)的影响被极小化，切片 后的侧材的平坦性提高，和芯材的密接性提高。优选为在所述芯材准备工序中，对制成的芯材用铸锭进行表面切削处 理及均质化热处理的至少一种。若用这样的程序制造复合材料，则芯材用铸锭的表面状态及平坦度提 高，和侧材的密接性提高。优选为在所述侧材准备工序中，对制成的侧材进行表面切削处理及均 质化热处理的至少一种。若用这样的程序制造复合材料，则侧材的表面状态及平坦度提高，和 芯材的密接性提高。优选为所述侧材的至少一个，长度方向每lm的平坦度为lmm以下。若用这样的程序制造复合材料，则通过将平坦度控制在规定值以下， 平坦性进一步提高，和芯材的密接性进一步提高。优选为所述侧材的至少一个，表面粗糙度以算术平均粗糙度(Ra)计 为0.05~1.0y m范围。若用这样的程序制造复合材料，则在芯材和各侧材之间难以形成间 隙，密接性进一步提高。优选为所述芯材用铸锭的厚度为200 700mm，所述侧材的厚度为 3 200 mm:。若用这样的程序制造复合材料，则通过将芯材用铸锭及侧材用轧制材 料的厚度限制在规定的范围内，复合材料的复合率可以进行适当的调整。所述芯材用金属及所述侧材用金属优选为铝或铝合金。若用这样的程序制造复合材料，由于芯材用金属及侧材用金属为铝或 铝合金，因此可以提高各工序的加工性，提高芯材和侧材的密接性，可以 适当的调整复合材料的复合率。优选为所述侧材由多个层构成，所述侧材的多个层中的至少一层通过 所述侧材准备工序制成。优选为在所述切片工序后，还对被切片成规定厚度的侧材的表面进行 表面平滑化处理。若用这样的程序制造复合材料，则侧材的表面状态及平坦性提高，和 侧材的密接性提高。另外，压接性提高，压接道数减少。优选通过切削法、研磨法及抛光法中的一种以上的方法进行所述表面 平滑化处理。若用这样的程序制造复合材料，则侧材的表面状态及平坦性提高，和 芯材的密接性提高。另外，压接性提高，压接道数减少。优选还含有在所述热轧工序之后进行冷轧的冷轧工序。 优选为所述侧材的至少一层为钎料，在所述复合材料中所述钎料以位 于最表面侧的方式设置，含有所述钎料的所述侧材的至少一层通过所述侧 材准备工序制成。优选为所述侧材具有钎料和设置于所述芯材和所述钎料之间的中间 材，在所述复合材料中所述钎料以位于最表面侧的方式设置，含有所述钎 料及所述中间材的所述侧材的至少一层，通过所述侧材准备工序制成。优选为所述复合材料由所述芯材和叠合于该芯材两面的所述侧材构 成，在所述芯材的一面侧的所述侧材的至少一层为钎料，在另一面侧的所 述侧材的至少一层为牺牲材，所述钎料及所述牺牲材在各面上以位于最表 面侧的方式设置，含有所述钎料的所述侧材的至少一层及含有所述牺牲材 的所述侧材的至少一层通过所述侧材准备工序制成。优选为所述复合材料由所述芯材和叠合于该芯材两面的所述侧材构 成，在所述芯材的一面侧的所述侧材具有钎料及设置于所述芯材和所述钎 料之间的中间材，在另一面侧的所述侧材的至少一层为牺牲材，所述钎料 及所述牺牲材在各面上以位于最表面侧的方式设置，含有所述钎料及所述中间材的所述侧材的至少一层及含有所述牺牲材的所述侧材的至少一层 通过所述侧材准备工序制成。为解决上述问题，第二方面的侧材制造设备，其制造用于由芯材、叠 合在所述芯材的一面或两面的一个或多个侧材构成的复合材料的所述侧 材，其特征在于，具备熔解与所述芯材成分组成不同的侧材用金属，铸 造所述侧材的铸造装置；切断由所述铸造装置铸造的侧材用铸锭的铸锭切断装置;在各装置之间输送所述侧材用铸锭的输送装置，所述铸锭切断装 置是将所述侧材用铸锭按规定厚度切片的切片装置。根据这种制造设备，通过铸造装置铸造侧材用铸锭，通过铸锭切断装 置即切片装置将侧材用铸锭进行切片成为规定厚度。而且，通过输送装置 在各装置之间输送侧材用铸锭。优选为所述切片装置是相对于水平设置的所述侧材用铸锭的设置面 平行地进行切片的装置。根据这种制造设备，通过铸造装置铸造侧材用铸锭，通过铸锭切断装 置即切片装置，相对于水平设置的该侧材用铸锭的设置面平行地将侧材用 铸锭切片成为规定厚度。而且，通过输送装置在各装置之间输送侧材用铸 锭。优选为还具备对由所述铸锭切断装置切断的规定厚度的侧材进行表 面平滑化处理的表面平滑化处理装置。根据这种制造设备，通过铸造装置铸造侧材用铸锭，通过铸锭切断装 置即切片装置将侧材用铸锭切片成为规定厚度。而且，用表面平滑化处理 装置对用铸锭切断装置切片后的规定厚度的侧材进行表面平滑化处理，通 过输送装置在各装置之间输送侧材用铸锭或侧材。优选为还具备对由所述铸造装置铸造的侧材用铸锭进行均质化热处 理的均质化热处理装置。根据这种制造设备，由铸造装置铸造的侧材用铸锭通过均质化热处理 装置进行均质化热处理。优选为所述铸锭切断装置具有所述切片装置和将所述侧材用铸锭的 前端及后端切断而成为规定长度的切断装置。根据这种制造设备，通过切片装置将侧材用铸锭的前端及后端切断而成为规定长度，另外，通过切片装置，将侧材用铸锭切片成为规定厚度。为解决上述问题，本发明的第三方面提供一种复合材料用侧材，其在 第一方面的复合材料的制造方法中应用，其特征在于，复合材料用侧材由 一层以上的层构成，所述侧材的各层由与所述芯材成分组成不同的金属构 成，在将所述侧材与所述芯材的一面或两面叠合时，所述侧材的至少一层 具有铸造组织。根据这种构成，侧材的至少一层具有铸造组织，因此容易控制该侧材 的表面状态及平坦度。其结果是，将芯材和侧材叠合时，在芯材和侧材、 或侧材和侧材之间难以形成间隙，密接性及压接性提高。尤其是，芯材和 侧材的叠合面的结晶组织相同，密接性提高，而且，由于密接性提高，因 此在两者的复合热轧工序中，压接性提高，由于压接道数减少，因此成品 率、生产性提高。另外，不需要通过现有的复合材料的热轧制造侧材，因 此，与从前相比减少了热轧的次数，可以实现作业工序的省略化。另外， 由于不进行热轧，因此减少了氧化皮膜厚度，提高了芯材和侧材的密接性。 因此，复合材料的耐蚀性提高。优选为所述侧材由JIS规格的1000系或JIS规格的各种铝合金构成。 作为可以适用于所述侧材的JIS规格外的铝合金，可以列举Al-Mn系、 Al-Mn-Cu系、Al-Mn-Si系、Al隱Mn-Cu-Si系、Al陽Mn隱Mg系、Al-Mn-Mg-Cu 系、Al-Mn画Mg陽Si系、Al-Mn-Mg-Cu-Si系、Al-Zn系、Al-Mg-Zn系、Al-Si-Zn系、Al-Si -Mn-Zn系、Al-Si-Mg-Zn系、A1-Si -Mn-Mg-Zn系、Al陽Mn匿Zn 系、Al-Mn-Si-Zn系、Al-3 10Si合金、Al-3 10Si-Zn合金等。这种的铝合 金还可以含有Sc:0.05~0.3% 、 Zr:0.05 0.3% 、 Ti:0.05 0.3%或 Sr:0.001 0.1%。根据这种构成，侧材的加工性提高，在将芯材和侧材叠合时，密接性 进一步提高，并且，可以适当的调整复合材料的复合率。优选所述侧材的至少一层具有铸造组织，并且，其厚度为10~250mm。根据这种构成，通过将具有铸造组织的侧材的厚度限定在特定的范围 内，可以适当的调整复合材料的复合率。本发明第四方面的复合材料的制造方法，该复合材料由芯材和叠合在 所述芯材的一面或两面上的多个侧材构成，该制造方法的特征在于，包括:熔解、铸造芯材用金属制成芯材用铸锭的芯材准备工序；熔解、铸造与所
述芯材用金属成分组成不同的侧材用金属制成侧材用铸锭的侧材准备工
序；进一步热轧所述侧材用铸锭制成侧材用轧制板的侧材用轧制板准备工 序；将所述侧材用铸锭及所述侧材用轧制板作为侧材按规定配置叠合在所 述芯材用铸锭的一面或两面上而制成叠合件的叠合工序；热轧所述叠合件 制成复合材料的复合热轧工序。
若用这种程序制造复合材料，由于使用侧材用铸锭作为多个侧材用构 件(侧材)的一个，因此，在制造该侧材用构件时不需要进行热轧制。由 此，与在制造多个侧材用构件时进行热轧制的现有复合材料的制造方法相 比，热轧制的次数减少，可以实现作业工序的省略化，并且，容易控制表 面状态及平坦度。另外，将侧材用铸锭和芯材用铸锭叠合时，两者的表面 状态成为同样的状态，密接性提高，另外，由于密接性提高，因此在复合 热轧工序中，不需要多道次轧制。加之，使用侧材用轧制板作为侧材用构 件，因此，可以利用用于在现有的复合材料的侧材及侧材用制造设备。
所述侧材用铸锭及所述侧材用轧制板的厚度优选为3~200mm范围。
根据本发明第一方面的复合材料的制造方法，能够减少用于制造复合 材料的热轧工序的次数，因此，生产性优异，并且能够制造侧材构件(侧 材)的表面状态及平坦度的控制容易，难以发生密接不良的复合材料。
根据本发明的第二方面的侧材制造设备，通过切片装置切片而制造侧 材，因此不需要通过现有复合材料的热轧减少侧材的厚度，不使用侧材制 造时的热轧设备，可以实现作业工序的省略化。另外，容易控制表面状态 及平坦度，减小氧化皮膜厚度，在和芯材叠合时难以发生密接不良，能够 制造耐蚀性优异的复合材料。
根据本发明第三方面的复合材料用侧材，由于侧材的至少一层具有铸 造组织，因此，和芯材叠合时难以发生密接不良，能够得到压接性、生产 性也优异的复合材料。另外，不需要像现有复合材料那样通过热轧制造侧 材，因此，与现有的方法相比，热轧的次数减少，可以实现作业工序的省 略化，并且，容易进行侧材的表面状态及平坦度的控制，氧化皮膜厚度减 小，难以发生密接不良，从而得到耐蚀性优异的复合材料。
根据本发明第四方面的复合材料的制造方法，由于在侧材用构件(侧材)的一个上使用了侧材用轧制板，因此，生产性优异，并且，容易进行 侧材用构件的表面状态及平坦度的控制，能够制造难以发生密接不良的复 合材料。另外，能够制造制造成本低的复合材料。


图1 (a)、 (b)、 (c)是表示本发明第一实施例的复合材料的制造方法 的流程的图2是表示本发明第二实施例的复合材料的制造方法的流程的图3 (a) (d)是表示本发明的复合材料的构成的剖面图4是表示芯材准备工序或侧材准备工序的概略的示意图5是表示芯材准备工序或侧材准备工序的概略的示意图6是表示芯材准备工序或侧材准备工序的概略的示意图7 (a)、 (b)是表示铸锭的切片方法的概略的示意图8 (a)是表示叠合件的构成的示意图，(b)是表示复合材料的热轧
工序的概略的示意图9 (a)、 (b)是表示本发明的第三实施例的热交换器用复合材料的
制造方法的流程图10 (a) ~ (f)是表示本发明的第三实施例的热交换器用复合材料
的构成的剖面图11是本发明的复合材料的立体图12是表示本发明的侧材制造设备的示意图13是表示本发明的另一侧材制造设备的示意图14表示现有复合材料的制造方法的流程的图。
符号说明
Sla、芯材准备工序 Slb、侧材准备工序 Slc、侧材轧制工序 S2a、 S2b、叠合工序 S3、复合热轧工序 la、 lb、 lc、 ld、复合材料2、芯材
17、 25、 34、 35、铸锭(芯材用铸锭、侧材用铸锭)
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明的复合材料的制造方法进行详细说明。另外， 在参照的附图中，图l (a)、图l (b)、图l (c)、图2是表示复合材料的 制造方法的流程的图，图3是表示复合材料的构成的剖面图，图4~图7 是表示芯材准备工序或侧材准备工序的概略的示意图，图8 (a)是表示叠 合件的构成的示意图，图8(b)是表示复合材料的热轧工序的概略的示意 图。
本发明的复合材料的制造方法对只要是由芯材、和在芯材的一面或两 面叠合一个或多个侧材构成的复合材料都适用，能够制造它们。在此，复 合材料的层数没有任何限定，可以适用于如图3 (a)所示，在芯材2的一 面复合一个侧材3而制成两层的复合材料la;如图3 (b)所示，在芯材2 的两面各复合一个侧材3而制成三层的复合材料lb;如图3 (c)所示， 在芯材2的一面复合两个侧材3、 3而制成三层的复合材料lc;如图3 (d) 所示，在芯材2的两面各复合一个侧材3和现有的f则材4 (由轧制制成的 侧材)而制成三层的复合材料ld等。但是，未图示，当然也可以适用于 进一步增加侧材的层数至4层以上的复合材料。
另外，在本发明的复合材料中，构成芯材的芯材用金属、和构成侧材 的侧材用金属使用"成分组成不同的金属"。在"成分组成不同的金属" 中包括"成分组成不同的同种金属"和"成分组成不同的异种金属"。
所谓"成分组成不同的同种金属"是指母材为同一种类的金属，组成 成分为不同种类的金属。作为这种金属，例如，在用于热交换器的复合材 料中，对于作为芯材用金属的3000系的Al-Mn系铝合金而言，应为含有 作为侧材用金属的4000系的Al-Si系铝合金(作为侧材的焊接材料用)、 7000系的Al-Zn-Mg系铝合金(作为侧材的牺牲材用)或1000系的纯铝 合金(作为侧材的中间材用)的金属。另外，芯材是 Al-0.5Si-0.5Cu-UMn-0.4Mg、侧材是Al-0.5Si-0.5Cu-l.lMn时，或芯材是Al-0.5Si-0.5Cu-UMn那样的3000系合金、侧材是Al-0.5Si-0.1Cu-l.lMn 或Al-0.5Si-0.1Cu-l.lMn-2.5Zn时，也应属于"成分组成不同的同种金属"。 另外，如用于食品罐的复合材料，对于作为芯材用金属的3000系的Al-Mn 系铝合金或5000系的Al-Mg系铝合金而言，应为含有作为侧材用金属的 1000系的纯铝的金属。另外，如磨光表面，对于作为芯材用金属的2000 系的Al-Cu系铝合金而言，应为含有作为侧材用金属的1000系的纯铝的 金属。
另外，所谓"成分组成不同的异种金属"是指母材是不同种类的金属。 作为这样的金属，例如，对于铝合金而言，应为含有铜合金或钢铁的金属。
所述的金属成分组成的调整，可以根据使用的复合材料的用途等适当 地决定。
下面，对本发明的复合材料的制造方法进行详细说明。 1、第一实施例
第一实施例的复合材料的制造方法是制造由芯材、和在所述芯材的一 面或两面叠合了一种或多种侧材构成的复合材料，例如，是制造图3 (a) (c)所述的复合材料la、 lb、 lc的方法。
如图1 (a)、 (b)、 (c)所示，第一实施例的复合材料的制造方法，包 括由芯材准备工序Sla和侧材准备工序Slb构成的复合材料准备工序、 叠合工序S2a、复合材料热轧工序S3。下面对各工序进行说明。
复合材料准备工序是对在芯材准备工序Sla制成的芯材用铸锭及在侧 材准备工序Slb制成的侧材用铸锭进行准备的工序。该复合材料准备工序， 先制造准备芯材用铸锭及侧材用铸锭的中的任一个均可，或者，芯材准备 工序Sla及侧材准备工序Slb同时进行而准备也可。 (1)芯材准备工序Sla
芯材准备工序Sla是将芯材用金属进行熔解、铸造而制造芯材用铸锭 的工序。在此，芯材用金属是上述的成分组成的金属。另外，铸造方法优 选由以下所述的半连续铸造法制造。但是，铸造方法也不局限于半连续铸 造法，例如，在制造芯材的厚度薄的复合材料时，也可以使用后述的薄钢 坯铸造法、双辊铸造法、钢坯切片法。另外，芯材用铸锭的宽度、长度也没有特别的限定，但是考虑生产性时，优选宽度为1000~2500mm范围、 长度为3000 10000mm范围。
(半连续铸造法)
半连续铸造法使用如图4所示的铸造装置10，在底部开放的金属制的 水冷铸型11中，从上方注入金属(在此是芯材用金属)的金属熔液M， 从水冷铸型11的底部连续地取出已凝固的金属，得到规定厚度T1的铸锭 17 (在此是芯材用铸锭)。这时，金属熔液M从桶12经由喷嘴13、浮子 14及玻璃滤网15供给至水冷铸型11。供给至水冷铸型11的金属熔液M 由于与用冷却水W冷却的水冷铸型11的内壁面接触而凝固成为凝固外壳 16。另外，冷却水W从水冷铸型11的下部直接向凝固外壳16的表面喷 射，连续地制成铸锭17 (芯材用铸锭)。
在此，芯材用铸锭的厚度Tl优选200 700mm范围。厚度Tl在上述 的范围之外时，容易成为复合材料的复合率不合适的铸锭。另外，根据适 宜的需要，在和后述的侧材用铸锭叠合之前，也可以利用研磨机进行用于 去除表面形成的结晶物和氧化物的表面切削处理(在图1 (a)、 (b)中所 述的表面切削)及均质化热处理(在图1 (a)、 (b)中所述的均热)的至 少一种。
通过进行表面切削处理，能够得到在平坦性的评价中，长度方向每lm 的平坦度在lmm以下、优选为0.5mm以下，表面粗糙度以算术平均粗糙 度(Ra)计为0.05 1.5um、优选为0.1 0.7 y m范围的芯材。平坦度超过 上述范围时，容易发生复合材料的密接不良。表面粗糙度未达到上述范围 时，容易产生加工困难。表面粗糙度超过上述范围时，容易发生复合材料 的密接不良。另外，通过进行均质化热处理，可以去除芯材用铸锭的内部 应力，进一步提高芯材的平坦性。在此，均质化热处理的温度、时间没有 特别的限定，但是，处理温度优选设定为350~600°C，处理时间优选设定 为1 10小时。
均质化热处理的处理温度不足35(TC时，内部应力的去除量小，在铸 造中偏析的溶质元素的均质化也不充分，实施热处理的效果小。另一方面， 处理温度超过60(TC时，产生铸锭表面的一部分熔解而称为氧化的现象， 成为容易造成复合材料的表面缺陷的原因。另外，处理时间不足1小时时，内部应力的除去效果小，而且也容易造成均质化不充分。另外，处理时间 从生产性考虑时优选10小时以下。 (2)侧材准备工序Slb 侧材准备工序Slb是将和所述芯材用金属成分组成不同的侧材用金 属进行熔解、铸造，且制成一个或多个侧材用铸锭。另外，在此制成的侧 材用铸锭，也有时原状作为侧材，按规定配置在芯材用铸锭的一面或两面 进行叠合，也有时将对该侧材用金属铸锭进行切片制成的侧材用铸锭作为 侧材，按规定配置在芯材用铸锭的一面或两面进行叠合。在此，侧材用金 属是上述的成分组成的金属。另外，铸造方法为图5、图6所示的薄钢坯
铸造法或双辊铸造法、钢坯切片法，优选图7 (a)、 (b)所示的钢坯切片 法。但是，铸造方法也不局限于薄钢坯铸造法、双辊铸造法，例如，也可 以使用半连续铸造法。另外，侧材用铸锭的宽度、长度也没有特别的限定， 但是考虑生产性时，优选宽度1000~2500mm、长度3000~10000mm范围 的。下面，对薄钢坯铸造法、双辊铸造法、钢坯切片法进行说明。 (薄钢坯铸造法)
薄钢坯铸造法使用如图5所示的铸造装置20，在侧部打开的金属制 的水冷铸型21中，从侧方注入金属(在此是侧材用金属)的金属熔液M， 由水冷铸型21的侧部连续地取出凝固的金属，得到规定厚度T2的铸锭 25 (在此是侧材用铸锭)。这时，金属熔液M从桶22经由耐火物23供给 至所接合的水冷铸型21。供给至水冷铸型21的金属熔液M，通过与用冷 却水W冷却的水冷铸型21的内壁面接触而凝固成为凝固外壳26。另外， 冷却水W从水冷铸型21的侧部直接向凝固外壳26的表面喷射，能够连 续地制造铸锭25(侧材用铸锭)。在此，侧材用铸锭的厚度T2优选3~200mm 范围。厚度T2在上述的范围之外时，容易成为复合材料的复合率不合适 的铸锭。另外，在图5中，铸造装置20记述了铸造方向为水平的横型铸 造装置，但是，也可以是铸造方向为垂直的纵型铸造装置。
(双辊铸造法)
双辊铸造法如图6所示，是使用相对的轧辊作为旋转铸型的铸造方法， 采用的铸造装置30具有 一对轧辊33、 33、设置于一对轧辊33、 33之间 的导向堰31、对轧辊33、 33进行冷却的冷却装置(未图示，通常设置于轧辊33内)。而且，从导向堰31的侧部的喷嘴32将金属(在此是侧材用 金属)的熔液M供给至旋转的轧辊33、 33的外周面之间，自供给之后紧 接着用冷却装置对轧辊33、 33进行冷却，由此金属熔液M凝固，连续地 制成规定厚度T3的铸锭34 (在此是侧材用铸锭)。在此，侧材用铸锭的 厚度T3优选3 200mm范围。厚度T3在上述的范围之外时，容易造成复 合材料的复合率的不适合。另外，铸造装置30记述了铸造方向为水平的 横型铸造装置，但是，也可以是铸造方向为垂直的纵型铸造装置。另外， 作为旋转铸型，也可以是使用带或块代替轧辊的铸造装置。 (钢坯切片法)
钢坯切片法是在侧材准备工序Slb的切片工序中，如图7 (a)所示， 将用所述的半连续铸造法或薄钢坯铸造法制成的铸锭17 (25)用没有图示 的带锯切断机等进行切片，由此制造规定厚度T4的侧材用铸锭35。另外， 通过进行该切片制成的侧材用铸锭35成为侧材。在此，侧材用铸锭35的 厚度T4优选3 200mm范围。厚度T4在上述的范围之外时，容易造成复 合材料的复合率不适合。另外，如图7 (b)所示，优选将水平设置的铸锭 17 (25)相对于该铸锭17 (25)的设置面35a平行地进行切片。
在此，所谓的设置面35a是将侧材用铸锭17 (25)与切片装置的设置 台连接的面。
这样一来，使切片时产生的切断块(切片块)的自重、形状引起的变 位(例如，切断块倒下的力等)的影响极小化，被切片的侧材的平坦性进 一步提高。
作为切片的方法，也可以利用圆锯切片机进行切断，另夕卜，也可以利 用激光和水压等进行切断。
另外，如图1 (c)所示，在用所述铸造方法铸造的铸锭17 (25)上， 根据需要，在将铸锭17 (25)进行切片前，也可以进行用于除去内部应力 的均质化热处理(在图1 (c)中所述的均热)。
通过迸行均质化热处理，可除去铸锭17 (25)的内部应力，被切片的 侧材的平坦性进一步提高。在此，均质化热处理的温度、时间没有特别的 限定，但是，处理温度优选设定为350 60(TC范围，处理时间优选设定为 1~10小时。均质化热处理的处理温度不足35(TC时，内部应力的去除量小，铸造 中偏析的溶质元素的均质化也不充分，实施热处理的效果小。另一方面， 处理温度超过60(TC时，铸锭表面的一部分进行熔解而发生称为氧化的现 象，容易成为热交换器用复合材料的表面缺陷的原因。另外，处理时间不 足1小时时，内部应力的除去效果小，而且也容易造成均质化不充分。另 外，处理时间从生产性考虑，优选10小时以下。
用所述制造方法制成的侧材用铸锭，根据需要，在和上述的芯材用铸 锭叠合之前，也可以进行通过表面切削机进行用于去除在表面形成的结晶 物和氧化物的表面切削处理(在图1 (a)、 (b) (c)中所述的表面切削) 及均质化热处理(在图1 (a)、 (b)、 (c)中所述的均热)的至少一种。
这样，通过进行切片和表面切削处理，在平坦性的评价中，能够得到 长度方向每lm的平坦度在lmm以下、优选0.5mm以下，表面粗糙度以 算术平均粗糙度(Ra)计为0.05 1.5um、优选0.1~1.0 u m范围的侧材用 铸锭。平坦度超过上述范围时，容易发生复合材料的密接不良。表面粗糙 度未满足上述范围时，容易产生加工困难。表面粗糙度超过上述范围时， 容易发生复合材料的密接不良。另外，通过进行均质化热处理，可以除去 侧材用铸锭的内部应力，进一步提高芯材的平坦性。在此，均质化热处理 的温度、时间没有特别的限定，但是，处理温度优选设定为350 60(TC范 围，处理时间优选设定为1~10小时。
均质化热处理的处理温度不足35(TC时，内部应力的去除量小，铸造 中偏析的溶质元素的均质化也不充分，实施热处理的效果小。另一方面， 处理温度超过60(TC时，产生铸锭表面的一部分熔解的称为氧化的现象， 容易成为复合材料的表面缺陷的原因。另外，处理时间不足l小时时，内 部应力的除去效果小，而且也容易造成均质化不充分。另外，处理时间从 生产性考虑时，优选10小时以下。
作为表面平滑化处理法，可以采用立铣刀切削和金刚石车刀切削等切 削法、用砥石等将表面进行磨削的研削法、抛光研磨等研磨法等，但是， 也不局限于这些。
另外，通过使用这种侧材35，制成的热交换器用复合材料为进行 1500小时作为外面耐蚀性试验的CASS试验(盐水喷雾试验JIS Z2371)、并在8(TC进行2000小时作为内面耐蚀性试验的浸渍试验(Na+:118ppm、 Cl-58ppm、 SO42-:60ppm、 Cu2+:lppm、 Fe3+:30ppm)后，试验后的腐蚀 深度为60um以下。
另外，侧材35的至少一层通过上述制造方法制造，其它层也可以通 过现有的制造方法制造。
(3) 叠合工序S2a
叠合工序S2a如图8 (a)所示，在前工序制成的芯材用铸锭17 (25、 34、 35)的一面或两面(未图示)上，将一个侧材用铸锭25、 34、 35 (17)、 或多个侧材用铸锭(未图示)按规定配置进行叠合，从而制成叠合件36。 在此，所谓规定配置，意思是与作为制品的复合材料例如，图3(a) (c) 所示的复合材料la、 lb、 lc的芯材2、侧材3对应的配置。另外，叠合的 方法采用现有公知的例如在芯材用铸锭17 (25、 34、 35)及侧材用铸锭 25、 3"、 35 (17)的两端部悬挂带37的方法。除悬挂带的方法以外，也 可以采用焊接固定等方法。
(4) 复合热轧工序S3
复合热轧工序S3如图8 (b)所示，切断所述叠合件36的带37，将 叠合件36进行热轧从而制成复合材料la。在此，热轧方法用现有公知的 轧制法进行。而且，使用的辊轧机是图8 (b)所述的4段式辊轧机40， 但是，也可以使用未图示的、2段辊轧机或4段以上的辊轧机。另外，在 图8 (b)中所述的具有一列轧机架的辊轧机40，能够得到规定厚度的复 合材料la，但是，也可以使用未图示的、具有多列轧机架的辊轧机，进行 重复的轧制。
这样制成的复合材料，其后，为了根据需要赋予其所希望的机械特 性等，通过常用方法进行冷轧处理、热处理(退火处理)、应变校正处理、 时效硬化处理等，加工成规定的形状，或者，也可以按规定的大小进行截 断等。作为一例，可以例举以30~99%的压下率进行冷轧处理，在连续 炉或间歇式(烘)炉中用200 500°CX0 10小时进行作为退火处理的冷轧 间的中间退火、进行最终冷轧后的最终退火，但是，不局限于此，不用说， 以达到通过这些处理得到的效果(机械特性)为限，可以适当变更这些条 件。2、第二实施例
下面，对本发明的复合材料的制造方法的第二实施例进行说明。 第二实施例的复合材料的制造方法，制造的复合材料由芯材、和叠合 在芯材的一面或两面的多个侧材构成，例如，如图3 (d)所示，是制造侧
材3叠合于芯材2的一面、侧材4叠合于另一面的复合材料ld的方法。
而且，如图2所示，第二实施例的复合材料的制造方法，包括由芯材准
备工序SU、侧材准备工序Slb及侧材轧制工序Slc构成的复合材料准备 工序、叠合工序S2b、复合热轧工序S3。
在此，复合后的复合材料中的侧材3是用由侧材准备工序Slb制成的 侧材用铸锭经过下一工序(叠合工序S2b及复合热延工序S3)形成的侧 材，复合后的复合材料中的侧材4是用由侧材轧制工序Slc制成的侧材用 轧制板经过下一工序形成的侧材。另外，因为芯材准备工序Sla、侧材准 备工序Slb、复合热轧工序S3和所述的第一实施例同样，所以省略其说 明，下面，对侧材轧制工序Slc、叠合工序S2b进行说明。
准备工序是准备在芯材准备工序Sla制成的芯材用铸锭、在侧材准备 工序Slb制成的侧材用铸锭及在侧材轧制工序Slc制成的侧材用轧制板的 工序。该准备工序，先制成准备芯材用铸锭、侧材用铸锭及侧材用轧制板 中的哪一个也可以，另外，也可以对芯材准备工序Sla、侧材准备工序Slb 及侧材轧制工序Slc中的两个或三个同时进行准备。 (侧材轧制工序Slc)
侧材轧制工序为，将和所述芯材用金属成分组成不同的侧材用金属进 行熔解、铸造，从而制成侧材用铸锭，进一步热轧后制成一个或多个侧材 用轧制板。在此，侧材用金属是上述的成分组成的金属。另外，铸造方法 优选上述的半连续铸造法、薄钢坯铸造法。另外，也可以对侧材用铸锭进 行表面切削处理及均质化热处理(图2中所述的表面切削、均热)的至少 一种。另外，热轧方法和所述的复合热延工序同样，用现有公知的轧制方 法进行。使用的辊轧机也同样。而且，侧材用压板的厚度优选3 200mm， 厚度为所述范围之外时，容易产生复合侧材的复合率不合适。 (叠合工序S2b)叠合工序S2b未图示，是在由前工序制成的芯材用铸锭的一面或两面， 将由前工序制成的一个或多个侧材用铸锭及侧材用轧制板作为侧材按规 定配置进行叠合，从而制成叠合件。在此，所谓规定配置意思是与作为制
品的复合材料例如图3 (d)所示的复合材料ld的芯材2、侧材3、侧材4 对应的配置。另外，也可以为将侧材3及侧材4叠合在芯材2的侧面的配 置。另外，叠合的方法采用现有公知的叠合方法，例如，在芯材用铸锭、 侧材用铸锭及侧材用轧制板的两端部悬挂带的方法，或采用熔接固定等方 法。
另外，叠合时的各间隙最大为10mm以内，优选为5mm以内。 这样制成的复合材料和第一实施例同样，其后，根据需要为了赋予所 希望的机械特性等，通过常用的方法进行冷轧处理、热处理(退火处理)、 应变校正处理、时效硬化处理等，加工成规定的形状，另外，也可以按规 定的大小进行裁断等。 3、第三实施例
下面，对本发明的复合材料的制造方法的第三实施例进行说明。另外， 在参照的附图中，图9 (a)、 (b)是表示热交换器用复合材料的制造方法 的流程的图，图IO是表示热交换器用复合材料的构成的剖面图。
本发明的热交换器用复合材料的制造方法，如图9所示，通过准备芯 材的准备工序即芯材制造工序Sla、准备与芯材叠合的侧材的准备工序即 侧材制造工序Slb，从而制成芯材及侧材。之后，通过叠合工序S2将该 芯材及侧材按规定配置叠合而制成叠合件，通过均质化热处理工序S2-l 对该叠合件进行均质化热处理。而且，在均质化热处理工序S2-l之后通 过热轧工序S3进行热轧，在热轧工序S3之后通过冷轧工序S4进行冷轧。
另外，先制成侧材及芯材的哪一个进行准备也可以，另外，也可以同 时进行芯材制造工序S1A及侧材制造工序Slb来进行准备。
复合材料在用作热交换器用复合材料时，侧材的各层根据其机能， 可以划分为钎料7、牺牲材8、中间材9。首先，对热交换器用复合材料的 代表性的结构进行如下说明。
侧材是用于由芯材和叠合在其一面或两面的一层以上的侧材构成的 热交换器用复合材料的侧材，热交换器用复合材料的侧材的层数没有任何的限定。例如，如图10 (a)所示，可以列举在芯材6的一面复合了一 层钎料7的两层的热交换器用复合材料5a;如图10 (b)所示，在芯材6 的两面各复合了一层钎料7的三层的热交换器用复合材料5b;如图10(c) 所示，在芯材6的一面复合了钎料7、在芯材6的另一面复合了牺牲材8 的三层的热交换器用复合材料5c;如图10 (d)所示，在芯材6的一面复 合了中间材9、钎料7的三层的热交换器用复合材料5d;如图10 (e)所 示，在芯材6的一面复合了中间材9、钎料7、和在芯材9的另一面复合 了牺牲材8的四层的热交换器用复合材料5e;如图10 (f)所示，在芯材 6的两面复合中间材9、钎料7的五层的热交换器用复合材料5f等。
但是，虽未图示，但也可以适用于进一步增加侧材(钎料、牺牲材、 中间材)的层数后的六层以上的热交换器用复合材料。
本发明的侧材的各层由和芯材的成分组成不同的侧材用金属构成。而 且，作为侧材用金属，例如，为铝合金、铜合金、钢合金等。所述侧材优 选由JIS规格的1000或JIS规格以外的各种铝合金构成。作为能够适用于 所述侧材的JIS规格以外的铝合金，可以列举Al-Mn系、Al-Mn-Cu系、 Al-Mn-Si系、Al隱Mn-Cu-Si系、Al-Mn-Mg系、Al-Mn-Mg-Cu系、Al隱Mn-Mg-Si 系、Al-Mn-Mg-Cu-Si系、Al-Zn系、Al- Mg-Zn系、Al誦Si-Zn系、Al-Si-Mn-Zn 系、Al-Si-Mg-Zn系、Al-Si隱Mn-Mg-Zn系、Al-Mn-Zn系、Al-Mn-Si-Zn系、 Al-3 10Si合金、Al-3 10Si-Zn合金等。这种的铝合金还可以含有-Sc:0.05 0.3%、 Zr:0.05~0.3%、 110.05~0.3%或Sr:0.001~0.10/o。
另外，使用钎料7及牺牲材8时，该钎料7及牺牲材8以位于各表 面的最表面侧的方式配置。
侧材制造工序Slb如图9所示，制造用于热交换器用复合材料的叠合 于芯材的一面或两面的一层以上的侧材。
该侧材制造工序Slb，首先具备将和芯材成分组成不同的侧材用金 属进行熔解的熔解工序、将在该熔解工序熔解的侧材用金属进行铸造而成 为铸造用铸锭的铸造工序、将该侧材用铸锭切片成规定的厚度作为侧材的 至少一层的切片工序。
另外，根据需要，在铸造工序后，也可以进行后述的均质化热处理，另外，在切片工序后，也可以进行后述的表面平滑化处理(图9的表面切 削)。
在熔解工序中，对和芯材成分组成不同的侧材用金属进行熔解。
作为侧材用金属，在热交换器用复合材料5a 5f具备钎料7时，作为 钎料用，可以使用4000系的A1-Si系铝合金。在此，所谓的A1-Si系合金 是指除Si之外还包括含有Zn的合金。作为A1-Si系合金，例如，可以使 用Al-7 13质量。/。Si系合金、或Al-7 13质量。/。Si-2 7质量。/。Zn系合金等， 但是也不局限于此，只要是可用作钎料的合金，全部可以使用。
作为侧材用金属，在热交换器用复合材料5c 5e具备牺牲材8时，作 为牺牲材用，可以使用3000系的Al-Mn系铝合金或7000系的Al-Zn-Mg 系铝合金，另外，可以使用Al-Zn系合金。在此，所谓的A1-Zn系合金是 指除Zn之外还包括含有Mn、 Si的合金。作为Al-Zn系合金，例如，可以 使用Al-1~7质量。/oZn系合金、或A1-0.5-1.2质量Mn-0.5~1.2质量。/。Si-2 6 质量。/。Zn系合金、Al-0.8 1.2质量。/。Si-2 6质量。/。Zn系合金等，但是也不 局限于此，只要是可用作牺牲材的合金，全部可以使用。
作为侧材用金属，在热交换器用复合材料5d 5f具备中间材9时，作 为中间材用，可以使用1000系的纯铝或7000系的Al-Zn-Mg系铝合金， 另外，可以使用Al-Mn系合金。在此，所谓的Al-Mn系合金是指除Mn 之外还包括含有Cu、 Si、 Ti的合金。作为A1-Mn系合金，例如，可以使 用Al-0.5 1.2质量。/。Mn-0.5 1.2质量。/。Cu-0.5 1.2质量。/。Si系合金、或 Al隱0.5 1.2质量Mn-0.5~1.2质量。/。Cu-0.5 1.2质量。/。Si-0.05 0.3质量。/oTi 系合金，但是也不局限于此，只要是可用作为中间材的合金，全部可以使 用。
如上所述的金属成分组成的调整可以根据所使用的热交换器用复合 材料的用途等适当决定。
另外，中间材9例如是在复合材料上涂敷钎料时为了防止钎料7对芯 材6的腐蚀而设置的。 (铸造工序)
铸造工序如上述第一实施例所述，因此在此省略。(切片工序)
切片工序如上述第一实施例所述，因此在此省略。 (芯材制造工序)
如图9所示，芯材制造工序Sla含有熔解芯材用金属的熔解工序、 将在熔解工序熔解的芯材用金属进行铸造从而制成芯材用铸锭的铸造工 序。
另外，根据需要，也可以进行表面平滑化处理(图1的表面切削)及 均质化热处理的至少一种。
各工序如上述第一实施例所述，因此在此省略。 [叠合工序]
叠合工序S2如上述第一实施例所述，因此在此省略。 为了使在叠合工序S2制成的材料36的内部组织均匀化、及为了进行 软化以使其容易进行热轧而实施均质化热处理(S2-l)。
热轧工序S3如上述第一实施例所述，因此在此省略。 [冷轧工序]
冷轧工序S4如上述第一实施例所述，因此在此省略。
如上所述，根据本发明的复合材料的制造方法，可以容易地控制侧材
的表面状态及平坦度，因此能够提高平坦性、平滑性，可以进一步减小氧
化皮膜厚度。
另外，由于密接性、压接性提高，因此可以减少压接道数，可以提高 成品率和生产性。
另外，在芯材和各侧材之间难以形成间隙，能够提高耐蚀性。 4、第四实施例
第四实施例的复合材料的制造方法，除侧材的至少一层具有铸造组织 外，和所述第二实施例的复合材料的制造方法同样，省略其说明。
本发明的侧材的各层由和芯材成分组成不同的侧材用金属构成。而 且，作为侧材用金属，例如，为铝合金、铜合金、钢合金等，优选JIS规 格的1000系、3000系、4000系或7000系的铝合金。本发明的一层以上的侧材，如图11所示，在复合材料的制造中，芯
材26具有铸造组织，在其一面(未图示)或两面叠合侧材35时，侧材35 的至少一层(侧材35a)必须具有铸造组织。另外，芯材26是将图4所示 的芯材用铸锭17按规定的长度进行切断得到的铸锭。而且，侧材35的至 少一层(侧材35a)具有铸造组织，由此提高了芯材26和侧材35a的密接 性。因此，在两者的热轧工序(参照图8 (b))中，压接性提高，由于减 少了压接道数，成品率、生产性得到提高。另外，能够得到耐腐蚀性优异 的复合材料。另外，在图11中记述了在芯材26的两面叠合了一层侧材35 的例子，但是，在芯材26的一面或两面叠合多层侧材35时，具有铸造组 织的层(侧材)也可以是与芯材26邻接的层，也可以是与侧材35邻接的 层。但是，考虑芯材26和侧材35的密接性、压接性时，优选与芯材26
邻接的层具有铸造组织。
在本发明的侧材35中，为提高芯材26和侧材35的密接性、及侧材 35各层之间的密接性(未图示)，具有铸造组织的层(侧材35a)以外的 层(侧材35b)优选用具有铸造组织的层构成。但是，也可以由作为现有 的复合材料的侧材而使用的、通过热轧制成的、具有轧制组织的层构成。 另夕卜，具有铸造组织的层(侧材35a)的厚度(图7的卞4)优选10~250mm。 厚度为上述范围以外时，容易成为复合材料的复合率不合适的层。
本发明的侧材35为具有铸造组织的层(侧材35a)，而且，其表面粗 糙度以算术平均粗糙度(Ra)计为0.05 1.0um，理想的是优选0.1~0.7u m。表面粗糙度未达到上述范围时，容易产生加工困难，表面粗糙度超过 上述范围时，在芯材26和侧材35之间形成微细的间隙，因此压接性、密 接性恶化，在复合材料上容易发生密接不良。另外，具有铸造组织的层(侧 材35a)，长度方向每lm的平坦度为lmm以下，更优选为0.5mm以下最 适当。平坦度超过上述范围时，芯材26和侧材35 (未图示)之间形成微 细的间隙，因此压接性、密接性恶化，在复合材料上容易发生密接不良。
另外，通过使用这样的侧材35，能够制造如下的复合材料将作为 外面耐蚀性试验的CASS试验(盐水喷雾试验JISZ2371)进行1500小 时、将作为内面耐蚀性试验的浸渍试验(Na+:118ppm、 Cl-:58ppm、 SO42-:60ppm、 Cu2+:lppm、 Fe3+:30ppm)在80。C进行2000小时后，试验后的腐蚀深度为60ixm以下。
另外，如图ll所示，具有铸造组织的层(侧材35a)以外的层(侧材 35b)也优选由上述制造方法制成，但是，也可以通过采用现有的熔解、 铸造、表面切削(均热)、热轧进行制造的方法来制成。另外，也可以代 替钢坯切片法，用薄钢坯铸造法、双辊铸造法制成规定的厚度的侧材35a、 35b。
5、侧材制造设备的实施例 下面，参照附图对本发明的侧材制造设备进行详细说明。在参照的附 图中，图12是表示侧材制造设备50的示意图，图13是表示另一侧材制 造设备50的示意图。
5.1侧材制造设备
如图12所示，侧材制造设备50a是制造用于复合材料的侧材3的设 备，该复合材料由芯材2和叠合在其一面或两面上的一层以上的侧材3构 成。该侧材制造设备50具有通过熔解和芯材2成分组成不同的侧材用 金属而铸造侧材3的铸造装置51a、将侧材用铸锭3'切片的铸锭切断装置 52、在各装置之间输送侧材用铸锭3'的输送装置53。
在此，铸锭切断装置52也可以是将侧材用铸锭3'按规定厚度进行切 片的切片装置52a，另外，也可以具有该切片装置52a和通过将侧材用铸 锭3'的前端及后端进行切片而使其成为规定长度的切片装置52b。
另外，根据需要，也可以具有将使用铸造装置51a铸造的侧材用铸锭 3'进行均质化热处理的均质化热处理装置54。
下面，对各装置进行说明。 [铸造装置]
铸造装置51a例如是半连续铸造装置，从上方注入和芯材2成分组成 不同的侧材用金属熔液，然后从水冷铸型的底部连续地取出凝固的金属， 得到规定厚度的侧材用铸锭3'。 均质化热处理装置54是用于内部应力的去除、内部组织的均质化的 装置，根据需要对侧材用铸锭3'实施均质化热处理。
通过进行均质化热处理，可以除去侧材用铸锭3'的内部应力，进一步提高切片的侧材3的平坦性。 [铸锭切断装置]
铸锭切断装置52是切断由铸造装置51a铸造的侧材用铸锭3'的装置， 也可以是切片装置52b，另外，也可以具有切片装置52b和切断装置52a。 (切断装置)
切断装置52a是使用带锯将铸造装置51a铸造的侧材用铸锭3'的前端 及后端沿厚度方向切断，将侧材用铸锭3'制成规定长度的切断装置。
如此一来，将侧材用铸锭3'的前端及后端产生的凹部和突出部除去， 可以使侧材用铸锭3'的前端及后端的面平滑。
在切断时，可以采用带锯之外的、圆锯、水压、激光等，但是，也不 局限于此。
另夕卜,侧材用铸锭的侧面在轧制后述的芯材2和侧材3的叠合件时进 行切断。
(切片装置)
切片装置52b利用例如，带锯将铸造装置51a铸造的侧材用铸锭3'切 片成规定厚度的铸锭，在带锯中含有进行旋转切断的环状的带锯。
通过如下动作进行切片，使带锯的刃接触侧材用铸锭3'的前端或后端， 该刃通过旋转利用带锯将侧材用铸锭3'切断，并且切片装置52b向侧材用 铸锭3'的前端或后端的另一面移动。
通过重复该操作，侧材用铸锭3'被切片成规定的厚度，制成多个侧材3。
另外，也可以通过固定切片装置52b使侧材用铸锭3'移动而将侧材用 铸锭3'切片成规定的厚度。
另外，优选相对于水平设置有侧材用铸锭3'的该侧材用铸锭3'的设置 面，平行地进行切片。
在此，所谓设置面是与侧材用铸锭3'的切片装置的设置台连接的面。
这样一来，切片时产生的切断块(切片块)的自重、形状引起的变位 (例如，切断块倒下时的力等)的影响被极小化，切片的侧材13的平坦 性进一步提高。
切片后的侧材3的厚度，优选在10 250mm范围内。切片后的侧材3的厚度在上述范围以外时，复合材料的复合率容易不适当。
在此，带锯的刃不仅可以是一段，也可以形成两段以上的多段。 通过使带锯的刃形成多段，可以提高侧材用铸锭3'的切片工序的效率。
用于切片装置52b的带锯可以是一般的带锯，另外，在切片中可以采
用带锯之外的、圆锯、水压、激光等，但是，也不局限于此。
另外，侧材用铸锭3'的切片先进行切片装置52a实施的侧材用铸锭3' 的前端及后端的切片、切片装置52b实施的侧材用铸锭3'的切片中的任一 个均可。
另外，在这里，将上述的切片装置52a和切片装置52b作为不同的装 置而构成，但是，也可以用一个装置进行侧材用铸锭3'的前端及后端的切 断、和侧材用铸锭3'的切断。 [输送装置]
输送装置53是在上述的铸造装置51a、切片装置52a及切片装置52b 间输送侧材用铸锭3'的输送装置，但是，也可以用输送装置53在其它装 置间输送侧材用铸锭3'或侧材3。
作为输送装置53可以使用具有皮带输送机和轧辊等的输送装置，但 是不局限于此，例如，也可以利用钢丝、链条、真空管等将侧材用铸锭3' 或侧材3悬挂起来进行输送。 5.2、另一侧材制造设备
下面，对侧材的制造设备的变形例进行说明。
如图13所示，侧材制造设备50c是制造用于复合材料的侧材3的设 备，该复合材料由芯材2和叠合在其一面或两面的一层以上的侧材3构成。 该侧材制造设备50c具有通过使和芯材2成分组成不同的侧材用金属熔 解而铸造侧材3的铸造装置51a、切片侧材用铸锭3'的铸锭切断装置52、 对用铸锭切断装置52切断成规定厚度的侧材3进行表面平滑化处理的表 面平滑化处理装置55、在各装置之间输送侧材用铸锭3'或侧材3的输送装 置53。
在此，铸锭切断装置52也可以是按规定厚度将侧材用铸锭3'进行切 片的切片装置52b，另外，也可以具有该切片装置52b和通过将侧材用铸 锭3'的前端及后端进行切断，使其成为规定长度的铸锭的切断装置52a。另外，根据需要，也可以具有对用铸造装置51a铸造的侧材用铸锭3' 进行均质化热处理的均质化热处理装置54。 下面，对各装置进行说明。
对于铸造装置51a、均质化热处理装置54、切片装置52a切片装置52b， 由于和上述相同，所以在此省略。 [输送装置]-
输送装置53是在上述的铸造装置51a、切片装置52a、切片装置52b 及表面平滑化处理装置55间输送侧材用铸锭3'的输送装置，但是，也可 以用输送装置53在其它装置间输送侧材用铸锭3'或侧材3。
作为输送装置53可以使用具有皮带输送机和轧辊等的输送装置，但 是不局限于此，例如，也可以利用钢丝、链条、真空管等将侧材用铸锭3' 或侧材3悬挂起来进行输送。
侧材3的输送是在利用带锯将侧材用铸锭3'切片成规定的厚度后，用 真空管悬挂将切片后的侧材3悬挂起来，向表面平滑化处理用的定盘进行 输送。
向表面平滑化处理用的定盘的输送也可以通过使侧材3在输送装置53 上移动而进行。
表面平滑化处理装置55是对利用切片装置52b切片后的侧材3的表 面进行平滑处理的表面平滑化处理装置。
由上述输送装置53输送的侧材3利用表面平滑化处理装置55对表面 进行平滑处理。另外，利用反转机将侧材3反转，也可以对里面进行平滑 处理。
作为表面平滑化处理的方法，可以采用立铣刀切削和金刚石车刀切削 等切削法、将表面用砥石等磨削的研削法、抛光研磨等研磨法等，但是， 不局限于此。
另外，作为表面平滑化处理的方法，也可以在进行了切削后进行研磨 等，也可以同时使用多个方法。
另外，侧材3的至少一层由上述的侧材制造设备50a或50c制成，其 它的层也可以用现有的制造设备制成。下面，对采用了上述的侧材制造设备50a或50c的复合材料的制造设 备50进行说明。
复合材料的制造设备50具有上述的侧材制造设备50a或50c;芯材 2制造设备50b，其利用将和侧材3成分组成不同的芯材用金属进行熔解 而进行铸造的铸造装置51b、及按规定长度将利用铸造装置51b铸造的芯 材用铸锭3'沿长度方向进行切片的切片装置52b构成；将该侧材3和芯材 2叠合而制成叠合件的叠合装置(图示省略)；将该叠合件进行轧制的轧制 装置(图示省略)。 侧材制造设备50a、 50c如上所述，因此，在此省略其说明。 [芯材制造设备〗 (铸造装置)
铸造装置51b例如是通过半连续铸造，从上方注入在熔解工序熔解的 和侧材3成分组成不同的芯材用金属的熔液，从水冷铸型的底部连续地取 出凝固的金属，得到规定厚度的芯材用铸锭2'的铸造装置。 (切断装置)
切片装置52b是利用圆锯将由铸造装置51b铸造的芯材用铸锭2'切断 成规定的大小的切断装置。
在切片中可以采用圆锯之外的、带锯、水压、激光等，但是，不局限于此。
叠合装置通过组合作业，在上述工序制成的芯材2的一面或两面按规 定配置叠合一个侧材3或多个侧材3而制成叠合件。叠合的方法采用现有 公知的例如，用带将芯材2及侧材3的两端部悬挂起来的方法。除带悬挂 方法以外，用焊接固定等方法也可以。
另外，用这种方法制成的叠合件，根据需要为了容易地进行内部应力 的去除、内部组织的均一化及热轧，也可以通过使用均质化热处理装置2 实施均质化热处理。 (热轧)热轧是将用于固定所述叠合件的带切断，然后将叠合件36进行热轧 而制造复合材料。在此，热轧方法用现有公知的轧制法进行。而且，使用
的辊轧机除4段式辊轧机之外，也可以使用2段辊轧机或4段以上的辊轧 机。另外，直到能够得到规定厚度的复合材料为止，能够使用具有一列轧 机架的辊轧机之外，也可以使用具有多列轧机架的辊轧机反复进行热轧。 (冷轧)
这样制成的复合材料，其后，根据需要进行冷轧处理。作为冷轧 处理，作为一例，可以以30~99%的压下率进行。
另外，根据需要，为赋予所希望的机械特性等，通过常用方法可以进 行热处理(退火处理)、应变校正处理、时效硬化处理等，也可以加工成 规定的形状，或按规定的大小进行裁断等。作为一例，作为退火处理，可 以列举在连续炉或间歇式(烘)炉中用200 500。CX0 10小时的工艺进 行在冷轧前进行的初退火、在冷轧间进行的中间退火、在最终冷轧后进行 的最终退火，但是，不局限于此，当然，也可以以达到由这些处理得到的 效果(机械特性)为限，适当变更这些条件。
如上所述，根据本发明的侧材制造设备，不需要像现有的复合材料那 样通过热轧来减小侧材的厚度，在侧材制造时不使用热轧设备，因此可以 实现作业工序的省略化。
另外，由于能够容易地控制侧材的表面状态及平坦度，因此能够提高 平坦性、平滑性，可以进一步减小氧化皮膜厚。
另外，在和芯材叠合时，由于其和芯材的密接性、压焊性提高，因此 可以减少压接道数，能够提高成品率和生产性。
另外，在芯材和各侧材之间难以形成间隙，能够提高耐蚀性。
以上，对本发明的复合材料的制造方法及制造设备进行了说明，但是， 本发明的宗旨不局限于以这些记述，必须根据本申请的权利要求范围所述 进行广泛的解释。另外，不用说，本发明的技术范围可以在不脱离本发明 的宗旨的范围内进行广泛的变更、改变。
权利要求
1、一种复合材料的制造方法，该复合材料由芯材和叠合在所述芯材的一面或两面上的一个或多个侧材构成，该制造方法的特征在于，包括复合材料准备工序，其中，包括芯材准备工序和侧材准备工序，在芯材准备工序中熔解和铸造芯材用金属以制造芯材用铸锭，在侧材准备工序中熔解和铸造成分组成与所述芯材用金属不同的侧材用金属以制造侧材用铸锭；将所述侧材用铸锭作为所述侧材按规定配置叠合在所述芯材用铸锭的一面或两面上制成叠合件的叠合工序；热轧所述叠合件制成复合材料的复合热轧工序。
2、 如权利要求1所述的复合材料的制造方法，其特征在于，在所述 侧材准备工序中，所述侧材的至少一个是利用将通过熔解、铸造而制成的 侧材用铸锭按照规定厚度进行切片的切片工序制成的。
3、 如权利要求2所述的复合材料的制造方法，其特征在于，在所述 切片工序之前，还对通过熔解、铸造而制成的所述侧材用铸锭进行均质化 热处理。
4、 如权利要求2所述的复合材料的制造方法，其特征在于，在所述 切片工序中，与水平设置的侧材用铸锭的设置面相平行地对所述侧材用铸 锭进行切片。
5、 如权利要求1所述的复合材料的制造方法，其特征在于，在所述 芯材准备工序中，对制成的芯材用铸锭进行表面切削处理及均质化热处理 的至少一种。
6、 如权利要求1所述的复合材料的制造方法，其特征在于，在所述 侧材准备工序中，对制成的侧材进行表面切削处理及均质化热处理的至少一种。
7、 如权利要求1所述的复合材料的制造方法，其特征在于，所述侧 材的至少一个的长度方向每lm的平坦度为lmm以下。
8、 如权利要求1所述的复合材料的制造方法，其特征在于，所述侧 材的至少一个的表面粗糙度以算术平均粗糙度Ra计为0.05 1.0n m的范围。
9、 如权利要求1所述的复合材料的制造方法，其特征在于，所述芯材用铸锭的厚度为200 700mm,所述侧材的厚度为3 200mm。
10、 如权利要求1所述的复合材料的制造方法，其特征在于，所述芯 材用金属及所述侧材用金属为铝或铝合金。
11、 如权利要求2所述的复合材料的制造方法，其特征在于， 所述侧材由多个层构成，所述侧材的多个层中的至少一层通过所述侧材准备工序制成。
12、 如权利要求2所述的复合材料的制造方法，其特征在于，在所述 切片工序后，还对被切片成规定厚度的侧材的表面进行表面平滑化处理。
13、 如权利要求12所述的复合材料的制造方法，其特征在于，通过 切削法、研磨法及抛光法中的一种以上的方法进行所述表面平滑化处理。
14、 如权利要求1所述的复合材料的制造方法，其特征在于，还含有 在所述热轧工序之后进行冷轧的冷轧工序。
15、 如权利要求ll所述的复合材料的制造方法，其特征在于， 所述侧材的至少一层为钎料，在所述复合材料中所述钎料以位于最表面侧的方式设置， 含有所述钎料的所述侧材的至少一层通过所述侧材准备工序制成。
16、 如权利要求ll所述的复合材料的制造方法，其特征在于， 所述侧材具有钎料和设置于所述芯材和所述钎料之间的中间材， 在所述复合材料中所述钎料以位于最表面侧的方式设置， 含有所述钎料及所述中间材的所述侧材的至少一层，通过所述侧材准备工序制成。
17、 如权利要求ll所述的复合材料的制造方法，其特征在于， 所述复合材料由所述芯材和叠合于该芯材两面的所述侧材构成， 在所述芯材的一面侧的所述侧材的至少一层为钎料，在另一面侧的所述侧材的至少一层为牺牲材，所述钎料及所述牺牲材在各面上以位于最表 面侧的方式设置，含有所述钎料的所述侧材的至少一层及含有所述牺牲材的所述侧材 的至少一层通过所述侧材准备工序制成。
18、 如权利要求ll所述的复合材料的制造方法，其特征在于， 所述复合材料由所述芯材和叠合于该芯材两面的所述侧材构成， 在所述芯材的一面侧的所述侧材具有钎料及设置于所述芯材和所述钎料之间的中间材，在另一面侧的所述侧材的至少一层为牺牲材，所述钎 料及所述牺牲材在各面上以位于最表面侧的方式设置，含有所述钎料及所述中间材的所述侧材的至少一层及含有所述牺牲 材的所述侧材的至少一层通过所述侧材准备工序制成。
19、 一种侧材制造设备，其是在权利要求2所述的复合材料的制造方法中制成所述侧材的制造设备，其特征在于，具备熔解与所述芯材成分组成不同的侧材用金属，铸造所述侧材的铸造装置；切断由所述铸造装置铸造的侧材用铸锭的铸锭切断装置； 在各装置之间输送所述侧材用铸锭的输送装置，所述铸锭切断装置是将所述侧材用铸锭按规定厚度切片的切片装置。
20、 如权利要求19所述的侧材制造设备，其特征在于，所述切片装 置是与水平设置的该侧材用铸锭的设置面相平行地对所述侧材用铸锭进 行切片的装置。
21、 如权利要求19所述的侧材制造设备，其特征在于，还具备对由 所述铸锭切断装置切断的规定厚度的侧材进行表面平滑化处理的表面平 滑化处理装置。
22、 如权利要求19所述的侧材制造设备，其特征在于，还具备对由 所述铸造装置铸造的侧材用铸锭进行均质化热处理的均质化热处理装置。
23、 如权利要求19所述的侧材制造设备，其特征在于，所述铸锭切 断装置具有所述切片装置和将所述侧材用铸锭的前端及后端切断而使其 成为规定长度的切断装置。
24、 一种复合材料用侧材，其是权利要求1的复合材料的制造方法中 使用的复合材料用侧材，其特征在于，复合材料用侧材由一层以上的层构成， 所述侧材的各层由与所述芯材成分组成不同的金属构成， 在将所述侧材与所述芯材的一面或两面叠合时，所述侧材的至少一层具有铸造组织。
25、 如权利要求24所述的复合材料用侧材，其特征在于，所述侧材 由JIS规定的1000系、3000系、4000系或7000系的铝合金构成。
26、 如权利要求24所述的复合材料用侧材，其特征在于，所述侧材 的至少一层具有所述铸造组织，并且，其厚度为10~250mm。
27、 一种复合材料的制造方法，该复合材料由芯材和叠合在所述芯材 的一面或两面上的多个侧材构成，该制造方法的特征在于，包括熔解、铸造芯材用金属制成芯材用铸锭的芯材准备工序；熔解、铸造与所述芯材用金属成分组成不同的侧材用金属制成侧材用铸锭的侧材准备工序；进一步热轧所述侧材用铸锭以制成侧材用轧制板的侧材用轧制板准备工序；将所述侧材用铸锭及所述侧材用轧制板作为侧材按规定配置叠合在 所述芯材用铸锭的一面或两面上而制成叠合件的叠合工序； 热轧所述叠合件以制成复合材料的复合热轧工序。
28、 如权利要求27所述的复合材料的制造方法，其特征在于， 所述侧材用铸锭及所述侧材用轧制板的厚度为3 200mm。
全文摘要
本发明提供一种生产性优异、容易进行侧材用构件的表面状态及平坦度的控制、难以发生密接不良的复合材料的制造方法及设备。在由芯材、叠合在所述芯材的一面或两面的一个或多个侧材构成的复合材料的制造方法中，包括复合材料准备工序，其中，在芯材准备工序中准备将芯材用金属熔解、铸造而制成的芯材用铸锭，在侧材准备工序中准备将与所述芯材用金属成分组成不同的侧材用金属熔解、铸造而制成的侧材用铸锭；将所述侧材用铸锭作为所述侧材按规定配置叠合在所述芯材用铸锭的一面或两面上制成叠合件的叠合工序；热轧所述叠合件制成复合材料的复合热轧工序。
文档编号B23K35/00GK101296774SQ20068004018
公开日2008年10月29日 申请日期2006年12月7日 优先权日2005年12月9日
发明者加藤良则, 原田健治, 四方实人, 坂下直己, 德田健二, 森下诚, 植田利树, 池田昌则, 稻叶隆, 腰越史浩, 西冈靖展, 西村友宏, 谷川正树, 高田昌行, 鹤野招弘 申请人:株式会社神户制钢所