專利名稱：：包層材料的制作方法
技術領域：
：本發明涉及將覆層金屬層，例如耐腐蝕性覆層金屬層接合于金屬基層上而構成的包層材料。
背景技術：
：以往以Fe，Cu，Al等為主成份的金屬基層上接合具有耐腐蝕性的Ti，Zr等覆層金屬層時所采用的方法是在金屬基層和耐腐蝕覆層金屬之間插入金屬網，然后縫焊為一體的各種技術。例如，在Fe基金屬基層和耐蝕金屬層之間插入Cu薄板和不銹鋼網后縫焊成一體的方法(實公昭57-24459號公報)；經過鉛錫焊料涂覆處理的Cu金屬基層上層疊Cu網和不銹鋼網，然后再覆蓋耐腐蝕金屬層并縫焊成一體的方法(特公昭56-22422號公報)；還有在Al基金屬基層和耐腐蝕金屬層之間插挾不銹鋼網并縫焊一體化的方法(特公昭60-38269號、以及特公昭61-7155號公報)等技術方案。在上述的方法中所使用的金屬網一般是由大致相互平行放置的很多金屬線材和與其交差的方向大致相互平行放置的很多金屬線材所構成。這樣的金屬網在制造過程中必須先將金屬材料加工成線條狀，然后再編織成網狀，因而存在著制造工序多，成本高等不足點。本發明的目的是通過使用以簡便的方法即可制得的金屬網從而提供一種具有良好的接合強度并且可以低價制造的包層材料。發明的詳細說明為解決上述的課題，本發明的包層材料是由金屬基層和層疊于金屬基層上的金屬網層，以及與金屬基層一起挾著金屬網層的形式層疊于此金屬網上的覆層金屬層相互接合成一體的構造。此金屬網層中含有將沿著板厚方向打通很多全部成交錯形排列的縫隙的金屬板向與縫隙的交差方向伸展變形，使這些縫隙向所變形方向張口形成網孔的金屬網(以下稱為金屬板條網)。通過以上設計，覆層金屬和金屬基層之間通過金屬網層的介入而堅固地結合，從而形成包層金屬材料，并且金屬網層中所含有的金屬板條網在制作過程中與以往的制作編織金屬線材而制得的金屬網相比簡便而又低廉，從而達到減低制造包層材料成本的目的。上述所使用的金屬板條網是將在金屬板上形成的各個縫隙的兩側沿著板厚方向相互逆向變形，使縫隙張口形成網孔的金屬網。另外。在金屬板形成縫隙并使之張口后，也可經過壓延處理之后再使用。上述所構成的包層金屬材料中金屬基層、金屬網層以及覆層金屬層可通過電阻焊接部相互結合起來。此電阻焊接部可由縫焊接、點焊接等各種電阻焊接法來形成。其中，最適宜使用的為縫焊接法。具體而言，將金屬網層、覆層金屬層層疊于金屬基層上，在層疊體上用滾動電極施加壓力并通電，使層疊體電阻發熱，并在此狀態下讓滾動電極在層疊體上來回滾動從而形成縫焊部。也可同時使用多副滾動電極挾著層疊體進行通電。還可使滾動電極不夾住層疊體而進行縫焊的方法。例如在覆層金屬層面上配置滾動電極，而另一只電極也放置于同一側面上，并且從一方的滾動電極上的電流路線至少要貫通覆層金屬層和金屬網層，順著層疊面橫向轉彎后，再逆向貫通上述各層并連結于另一側的電極而形成通電路徑進行焊接，即所謂串聯焊接法。通電電流可以是交流電也可以是直流電。構成金屬網層的金屬板條網由于形成了網孔則通電橫斷面積小，從而使在其附近的電阻發熱，溫度上升，因此在本發明的包層金屬材料中在多數情況下達到高溫的金屬網層，借助滾動電極施加的壓力，至少擠入上述因發熱而軟化了的覆層金屬層或者金屬基層的某一方之中，從而提高覆層金屬層和金屬基層之間的結合力。因此，如果構成金屬網層材料的硬度在焊接溫度附近大于覆層金屬層的硬度，則使以上所述的金屬網層擠入覆層金屬層中的效果變大，從而可進一步提高接合強度。并且，通過調節金屬網層以及與其接觸部位的發熱量，控制因發熱而軟化的覆層金屬層的軟化程度，促進金屬網層向覆層金屬層的擠入，就能提高兩者之間的結合力，形成堅固的材料。另外，覆層金屬層和金屬網層由相互間親和性良好的材料構成同樣也可以提高兩者之間的接合強度。在這里所謂“良好的親和性”是指比如在接合溫度附近相互間的擴散性良好，或者它們某一部分融化所形成的液相的浸潤性良好。例如，基于所產生液相的釬焊效果，金屬網層和覆層金屬層或者金屬基層之間的接合力有時可以提高。此時，金屬網層即使不能擠入覆層金屬層以及/或者金屬基層中，也能得到比較良好的接合狀態。其具體示例是以Nb、Ta和Ni的任何一種為主成份的金屬構成覆層金屬層，而金屬網層則由以Ni或者Cu之一為主成份的金屬構成。另外，也可用電阻焊接以外的方法使金屬基層、金屬網層以及覆層金屬層一體化。例如，在金屬基層上層疊金屬網層以及覆層金屬層，在其上面放置火藥，通過火藥爆炸產生的壓力使兩者壓接成形的爆炸壓接法；相互層疊的金屬基層，金屬網層以及覆層金屬層用壓延滾軸壓延使其相互接合的壓延法；還有壓延后再進行擴散熱處理的方法等等。形成金屬板條網的金屬板可以使用由二種以上的金屬板沿板厚方向層疊成的復合板。例如，使用由二張金屬板形成的復合板時，構成復合金屬板的一張使用與覆層金屬層有良好親和性的材料，而另一張則使用與金屬基層有良好親和性的材料，通過含有這種金屬板條網的金屬網層的介入可以大大提高上述兩層之間的接合強度。金屬板條網由單一材料構成時，電阻率過高發熱量過大，使金屬板條網融化或者飛濺，或者覆層金屬層或金屬基層軟化過度，使金屬板條網淹沒于某一方之中，導致覆層金屬層和金屬基層之間的結合力下降。因此，金屬板條網應由電阻率相互不同的金屬板材料構成復合板，以便能調節電阻發熱量，從而使金屬板條網擠入金屬基層或者覆層金屬層之中的擠入程度適中，達到良好的結合狀態。其次，金屬網層可由含有金屬板條網的金屬網數張層疊而成。同時這些金屬網也可以包括沿著所定的方向大致相互平行排列的很多根金屬線材和與這些金屬線材交差方向大致相互平行排列的很多根金屬線材所構成的金屬網。這些金屬網可以是同一種類的復合層疊，也可以是二種以上金屬網的相互層疊。另外，金屬基層和金屬網層之間也可放置中間金屬層。金屬基層具體可由以Fe、Cu以及Al中的任何一種為主成份來構成。金屬板條網可以是由Fe、Ni、Cu、Ag、Ti和Zr其中之一為主成份的金屬構成。覆層金屬層則可以是以Ti、Zr、Nb、Ta和Ni其中的任何一種為主成份的金屬，或者不銹鋼構成的耐腐蝕覆層金屬層。更具體的構成實例是金屬基層由Cu或者Cu合金構成，在此金屬基層上疊放比該金屬基層低融點的金屬所構成的中間金屬層，同時金屬網層至少其一部分由Ti或者Ti合金所構成的金屬板條網(以下稱為Ti基網)所組成。而覆層金屬則是由Ti、Zr、Nb、Ta和Ni其中的一種為主成份的金屬，或者不銹鋼所構成的耐腐蝕覆層金屬層。在上述構成中金屬網層是以Cu為主成份的金屬所構成的Cu基網且緊接覆層金屬層，而以上所言及的Ti基網則緊接中間金屬層放置的二層構造，使用這樣的金屬網層更能提高接合強度，得到良好的包層金屬材料。在這種構成中，由中間金屬層的融化而生成的液相通過Ti基網的網孔浸透到位于覆層金屬層側的Cu基網中，使Cu基網與金屬基層結合，同時Ti基網通過Cu基網的網孔介入而擠入或者焊接于覆層金屬層，從而使金屬基層和覆層金屬層堅固地接合。特別是覆層金屬層為Ti、Zr或者其中一種為主成份的合金所形成的時候，Ti基網和覆層金屬層之間的成份擴散很活潑，從而使接合強度增大。另外，金屬網層也可采用Ti基網置于中間，Cu基網置于其兩側的三層構造的金屬網。在上述構成中，中間金屬層為含有Pb、Sn、Zn中的至少一種且含量合計在50重量％的合金構成時，為了能調節中間金屬層的融點提高其強度，也可選用含由In、Ga、Ag以及Cu之中一種以上的材料添加其中。另外，除以上合金以外，以下的材料也可作為中間金屬層的構成材料使用。●含Ag以及Cu，合計在50重量％以上的合金材料。●Cu含量為70重量％以上，P含量為3重量％以上的合金材料。以上所說明的本發明的包層金屬材料中，含Fe基金屬基層的材料可適用于以下所列的器械或者結構物。●蒸留塔、反應器、反應塔、反應槽、藥品貯存槽、攪拌槽、高壓貯氣塔、壓力水箱、分離裝置等各種塔槽物的內層覆蓋。●熱交換器的內層覆蓋。特別是管板部的覆蓋。●油罐車的內面覆蓋。●真空蒸發罐的內層覆蓋。另外，Cu基或者Al基金屬基層的包層金屬材料可有效地用于例如電鍍以及各種電解處理時的電極或者導電排等。以上所述的所有包層金屬材料的構成中，覆層金屬層不限于金屬基層的一側，也可以同樣的方式接合于另一側。并且，接合于金屬基層兩面的覆層金屬層的接合方式或者材料也可不同。圖面的簡單說明圖1是本發明的包層金屬材料制造方法的概念示意圖。圖2是本發明的包層金屬材料上縫焊部位形成過程的透視圖。圖3是圖2的B-B剖面圖。圖4是圖2的A-A剖面圖。圖5是在Fe基金屬基層上疊放金屬板條網和中間金屬層，再將覆層金屬層接合后的縫焊部的剖面模式圖。圖6是金屬板條網一例的平面示意圖。圖7是金屬板條網的制造裝置概念圖。圖8是金屬板條網的制造過程說明圖。圖9是說明使用一張和使用二張金屬板條網時所產生不同效果的模式圖。圖10是使用復合板所形成的金屬板條網以及其作用的說明圖。圖11是將金屬基層做成圓筒狀時的透視圖。圖12是同樣做成圓錐狀時的透視圖。圖13是同樣做成扁平蓋狀時的透視圖。圖14是縫焊部形成方式的模式圖。圖15是將金屬基層做成長方形狀時的模式圖。圖16是避開板面上的突起部位，形成縫焊部的平面圖以及側面圖。圖17是只要覆層金屬板的邊緣部位形成縫焊部的平面圖以及側面剖面圖。圖18是覆層金屬板的板面上接合很多管道時的平面圖和側面圖。圖19是使用Cu基金屬基層的包層金屬材料的第一構成剖面圖以及其縫焊部的擴大剖面圖。圖20是使用Cu基金屬基層的包層金屬材料的第二構成說明圖。圖21是此第二構成中Ti基網和Cu基網層疊狀態的擴大平面圖。圖22是此第二構成的縫焊部的擴大剖面模式圖。圖23是使用Cu基金屬基層的包層金屬材料的應用例的透視圖和其C-C剖面圖。圖24是使用Cu基金屬基層的包層金屬材料的其它應用例的透視圖。圖25是用串聯縫焊法形成縫焊部的方法示例說明圖。圖26是用縫焊以外的方法接合金屬基層、金屬網層以及覆層金屬層的示例說明圖。實施本發明的最佳形式以下通過對使用Fe基或者Al基金屬基層的包層金屬材料的實施形式進行說明。圖1是本發明的包層金屬材料的制造方法模式圖，如(a)所示，在由碳鋼、不銹鋼等Fe基材料或者Al以及Al合金所構成的金屬基層1上以序層疊不銹鋼等Fe基材料構成的作為金屬網層的金屬板條網3和Ti、Zr等耐腐蝕性材料構成的作為覆層金屬層的覆層金屬板4。然后如(b)所示將層疊體5沿層疊方向用2只滾動電極6挾住，用沒有圖示的氣壓裝置等負荷施壓手段一邊施加壓力一邊用交流電7通過滾動電極6向層疊體5通電。經過施壓通電，層疊體5的通電部位電阻發熱，在這樣的形態下，電極6在層疊物5上沿著板面來回滾動，然后如圖2所示金屬基層1、金屬板條網3以及覆層金屬板4相互接合形成線條狀的縫焊部8，構成本發明的包層金屬材料10。在這里，縫焊部8在層疊體5的板面方向以所定的間隔形成很多條。向滾動電極6通電可連續進行也可斷續進行。另外，在以下圖面上，所描繪Ni基金屬箔2、的金屬板條網3以及覆層金屬板4的厚度有所跨張，不一定是實際包層金屬材料中的尺寸。如圖25所示，滾動電極6不挾在層疊體5的兩面而進行縫焊的方法，例如也可使用串聯縫焊法。即覆層金屬板4的板面上放置滾動電極6，相對應的另一只電極6也放置在同一側面上。然后向滾動電極6通電，從一方滾動電極6上的通電線路至少要穿通覆層金屬板4和金屬板條網3，沿著層疊體5橫向轉彎，再逆向穿過上述各層并聯結于另一側電極6形成通電路經I，從而形成縫焊部。如圖26(a)所示，電極81的前端做成一定的形狀挾著層疊體5，然后向電極81上通電就可形成點焊部的點焊接等不同于縫焊的電阻焊接法，在實際中也可采用。圖26(b)所示，在金屬基層1上層疊金屬板條網3以及覆層金屬板4，然后在其上面放置火藥82，利用火藥的爆炸力量壓緊接合層疊體的爆炸壓接法；或者如圖(c)所示，相互層疊的金屬基層1、金屬板條網3以及覆層金屬板4用壓延滾軸83壓延使之接合的壓延法；也可采用壓延后施行擴散熱處理等方法。圖6所示，金屬板條網3是在板厚方向穿通很多縫隙，并使這些縫隙形成交錯狀排列，然后將金屬板在這些縫隙形成的交錯方向變形，經縫隙在變形方向張口形成網孔45，即構成金屬板條網使用。這種金屬板條網3也可以圖7所示的裝置34來制造。裝置34是由支撐放置金屬板35的臺面36和臺面36的端面上對應設定的可以沿著端面升降的升降刀37所組成。同時還具備了沒有圖示的以下構成要素。●使升降刀37能升降的升降裝置。●使升降刀37能對應于臺面36上的金屬板35橫向移動的橫向移動裝置。●將臺面36上的金屬板35向升降刀37所配置的端部以所定的螺距間斷性地運送的金屬板運送裝置。升降刀37的下端有形成波狀的多數個刀刃部39。沿著臺面36的上緣部、在上述的刀刃部39之間形成剪切金屬板35的直線狀刀刃部38。40是防止金屬板35向上浮起的接壓部件。此裝置的操作，如圖8(a)所示，將金屬板35突出于臺面36的端部1個螺距，在此狀態下降下升降刀37，金屬板35在臺面36側面上的刀刃部38和升降刀37上的刀刃部39所對應的內緣部之間沿板厚方向被剪切形成虛線狀的縫隙41，同時通過縫隙41的形成，從金屬板35主體上分割出的突出部42被刀刃部39下推。被下推的突出部42從縫隙41部位向下方變形并張口。其次，如圖8(b)所示，提升升降刀37以相當于縫隙41長度的一半的距離橫向移動，同時把金屬板35再從臺面36端部向外突出一個螺距。然后降下升降刀37，同圖(a)一樣的機理在與已經形成的縫隙41大致平行，且與各個縫隙41錯開其一半長度的位置上(即形成交錯狀)切割新的縫隙43，同時突出部44被向下方下推。經過如此操作，如圖(c)所示，由于此突出部44和剛才形成的突出部42在沿著臺面36的幅度方向形成一列連續的菱形狀網孔45。然后再提升升降刀37，使升降刀37沿著與上述相反方向橫向移動，回到原來位置，即回復到如圖(a)所示的裝置34的狀態。以下，通過重復同樣的工序，就可形成如圖6所示的金屬板條網3。另外，如圖8(d)所示，也可對制得的金屬板條網3用壓延滾軸33a施以壓延后再使用。圖3以及圖4是如圖2所示的包層金屬材料10的剖面構造推測模式圖(圖3是B-B剖面圖，圖4是A-A剖面圖)。金屬板條網3由于網孔的形成使其通電截面積變小，并且與其鄰接的金屬基層1以及覆層金屬板4之間的接觸面積也變小，因此電阻發熱特別在其附近變大。通過發熱，由Ti或者Zr等構成的覆層金屬板4適度地變軟，同時金屬板條網3由于滾動電極6的加壓使其能比較深地擠入軟化了覆層金屬板4之中。同時，在金屬基層1和金屬板條網3的接觸部位出現因通電發熱而形成的成份擴散層13，使兩者在此接觸部位相結合，如上所述，通過金屬板條網3的介入，使金屬基層1和覆層金屬板4接合為一體。在金屬板條網3的網孔中，與覆層金屬板4和金屬基層1直接接觸的部位有時也生成少許成份擴散層11。在金屬板條網3擠入覆層金屬板4的部位周邊也可能生成成份擴散層12。另外，如圖4所示，在層疊體5上沒有形成縫焊部8的部分則金屬基層1、金屬板條網3以及覆層金屬板4之間不發生結合。因此，包層金屬材料10整體上的覆層金屬板4和金屬基層1之間的結合力可通過改變縫焊部8形成的條數，形成間隔以及形成寬度來加以適當的調節。另外，縫焊部8寬度可通過變換滾動電極6的寬度來進行調節。特別是需要大寬度的縫焊部8(或者是面狀的縫焊部)時則可將相隔的縫焊部8相互連接或者將其一部分相互重疊便可形成。覆層金屬板4除Ti，Zr(包括合金)以外，也可以由Nb、Ta、Ni(或者以它們中的一種主成份的合金)，或者不銹鋼等材料構成。由這些材料構成覆層金屬板4時，金屬板條網3則以Fe、Ni、Ag、Ti、Zr中的任何一種為主成份的金屬(例如不銹鋼等)來構成，使與Fe基金屬基層1之間能達到良好的接合性。覆層金屬板4的材料以及厚度是根據包層金屬材料被使用的環境來加以設定的。而且金屬板條網3的厚度以及網孔的大小則是根據覆層金屬板4的材料和厚度來設定，以便與金屬基層1之間得到最佳的接合力。然后對應于上述內容合理地設定縫焊條件，即通過焊接電流值，滾動電極6施加的壓力，恰到好處地設定焊接速度，通電時間，停止時間等等。例如，調節焊接電流值在適當的范圍不會因電阻發熱過大而使金屬板條網3融化，或者發熱過小使各層板之間的接合強度不足等。另外，通過滾動電極6施加的壓力。例如在使金屬板條網3擠入覆層金屬板4(或者金屬基層1)之中接合起來時，不使此擠入程度過深或過淺，并且不使電極滾軸6過分地擠入層疊體5的表層等，將施加的壓力調節在一定范圍內，例如Ti或者Zr制成的覆層金屬板4和碳鋼制得的金屬基層1之間通過金屬板條網3(例如Fe基金屬板條網)來加以接合時，設覆層金屬板4的厚度為T，金屬板條網3的厚度為M，則設定M/T值在0.1～0.6范圍內為佳。如果M/T值不滿0.1則金屬板條網3擠入覆層金屬板4中的程度不足會使接合強度下降。反之，如果超過0.6值，則使擠入程度過大，使金屬板條網3的網孔浮現在覆層金屬板4的表層而影響美觀，甚至會使部分的金屬板條網3刺穿覆層金屬板4的表層而形成裂縫，失去保護金屬基層1防止其被腐蝕的效果。理想的M/T值在0.2～0.5之間為佳。另外，如圖6所示，菱形狀網孔45的間隔D定義為其長對角線的長度R和短對角線的長度S的平均值(即(R+S)/2)時，D/M值設定在1.1～40之間為佳。如果D/M值不滿1.1則網孔的間隙太小使金屬板條網3的擠入深度不足，導致接合強度下降。反之，D/M值超過40時，則使擠入覆層金屬板4中的網孔的密度過稀，同樣導致接合效果的下降。理想的D/M值在2～30之間。另外，作為金屬板條網3也可使用在縫焊時能使其一部分融化產生液相的材料，通過生成的液相以一種釬焊的作用將覆層金屬板4和金屬基層1接合起來。具體而言，一組合示例是金屬板條網3由Ni或者Cu為主成份的金屬構成，覆層金屬板4由Nb、Ta、Ni為主成份的金屬、或者不銹鋼構成。在這種構成中，Ni或者Cu基金屬板條網3融化生成液相，對上述的構成覆層金屬板的材料有著良好的浸潤性，能使覆層金屬板4和金屬基層1堅固地接合起來。在這里，上述的M/T以及D/M值有時不一定是在上述言及的理想值范圍內，也能得到良好的接合效果。其次，使用金屬板條網3，將特別厚的覆層金屬板4接合于金屬基1上時，為確保縫焊時必要的電流密度，根據覆層金屬板4的厚度提高焊接電流或者加長通電時間。但是由于金屬板條網3與覆層金屬板4的接觸面積小，隨著焊接電流的增大在金屬板條網3的附近容易產生過度的熱量。其結果如圖9(a)所示覆層金屬板4過度軟化使金屬板條網3完成埋沒于覆層金屬板4之中，失去了用金屬板條網3擠入而提高接合效果的目的。在這種情況下，如圖9(b)所示，如使用二張或者二張以上的層疊金屬板條網3，即使發生上述的埋沒，這些多張金屬板條網3的一部分也能橫跨于金屬基層1和覆層金屬板4之間，從而確保了所定的結合力。也可將金屬板條網與金屬線材編織制得的通常的金屬網層疊起來使用。制作金屬板條網3的金屬板也可將二張以上沿板厚方向層疊起來成復合板使用。如圖10(a)及(b)所示不同材料的二張金屬板103a以及103b形成復合板103。這種復合板103，例如將金屬板103a和103b層疊后進行壓延的壓延法，在層疊狀態進行熱處理的擴散接合法，或者壓延接合后再進行熱處理的方法，或者如(b)所示，通過釬焊層103c進行釬焊的方法，還有爆炸壓接法等等，用各種方法均可制得。在圖8中，通過使用代替金屬板35的復合板103，如圖10(c)所示形成網孔的線條部分104分成104a和104b兩部分，這兩部分104a和104b由相互不同的材料構成復合網105。圖10(c)為使用上述復合網105所制得的包層金屬材料10的縫焊部8的剖面構造示意圖，其形成線條狀部分104分為二部分，一部分104a主要接合于覆層金屬板4的側面，而另一部分104b主要面向金屬基層1接合起來。在這里104a部分所選用的材料要與構成覆層金屬板4的材料之間有著良好的親和性，而另一部分104b的材料則與金屬基層1之間有著良好的親和性，介入如此復合網105的這兩層1和4的接合強度將被提高。其具體示例是以Ti或者Zr為主體材料構成覆層金屬板4，以碳鋼或其它Fe基材料構成金屬基層1，復合網105的104a部分用不銹鋼材(SUS304，SUS316等)構成，104b部分則用Fe、Ni、Cu其中之一為主成份的金屬構成的樣式示例。如果金屬板條網3由單一材料構成時，電阻率太高，發熱量變大，使金屬板條網3融化或飛濺，或者是覆層金屬板4或金屬基層1過度軟化，發生上述的金屬板條網3埋設于某一方之中的現象。因此將金屬板條網3用電阻率相互不同的金屬材料構成，從而可以調節電阻發熱量，控制金屬板條網3擠入金屬基層1或者覆層金屬板4之中的程度，得到良好的結合效果。舉一具體示例，相對于不銹鋼，則可選用由Fe、Ni、Cu其中之一為主成份的金屬組合構成復合板。其次，關于Fe基金屬基層1和以Ti、Zr、Nb、Ta、Ni其中之一為主成份的金屬或不銹鋼構成的覆層金屬板4之間的組合上，如圖1所示金屬基層1和金屬板條網3之間可放置由Ni基或Cu基構成的中間金屬層2。通過此金屬層的介入，也能得到更具接合強度的包層金屬材料。通過使用中間金屬層來提高接合強度的機理可如下推測。即Ni基或Cu基中間金屬層2由于電阻發熱至少其自身一部分融化，或者與金屬基層1或金屬板條網3的一部分一起融化生成液相，此液相可供給予與金屬板條網3和金屬基層1的接觸部位。金屬層2的主要成份Ni或者Cu與構成金屬基層1的Fe基材料之間有著良好的浸潤性和相互擴散性，因此生成的液相起到一種焊料的作用，從而提高金屬板條網3和金屬基層1之間的結合力。經過如此工序，如圖5所示金屬板條網3的擠入效果和中間金屬層2起到釬焊或者成份擴散效果的復合作用，使覆層金屬板4和金屬基層1之間更加堅固地結合起來。另外，在金屬板條網3和覆層金屬板4之間的擠入部分也可出現因兩者之間的成份擴散而形成的擴散層3a。上述的效果在選用Ni基金屬為中間金屬層2時尤為顯著。特別是含有Cr、B、Si、C、P、Mo、W、Fe之中至少一種的Ni合金，更進一步而言，以Ni為主成份，Cr含5～16重量％，B含2～4重量％，Si含3.5～5.5重量％以及Fe含2～5重量％的合金，其由電阻發熱而生成的液相的流動性以及浸潤性更好，更適宜使用。Ni基或Cu基中間金屬層2可以是以Ni或Cu為主成份的金屬箔。也可以是鍍于金屬基層上的鍍層。鍍層可由電解鍍，非電解鍍，以及蒸鍍、陰極真空噴鍍等各種氣相制膜法制作而成。也可是Ni、Cu或者以它們其中之一為主成份的合金的粉末。此粉末層的制作方法是，把粉末與稀釋劑等混煉成漿狀涂于金屬基層1之上等范例，另外，也可把金屬粉末噴射于金屬基板1上形成Ni基或Cu基中間金屬層2等。以下解說以Fe基金屬基層制得的包層金屬材料的使用范例。圖11為金屬基層1做成圓筒狀的包層金屬材料10的示例。此時覆層金屬層4位于圓筒的內層(或者在外層如圖11上所示的金屬基層1和覆層金屬板4的位置關系反置而得)，縫焊部8如(a)所示沿著圓筒的圓周方向形成，并順著圓筒的軸方向以所定的間隔形成很多條，或者如(b)所示形成螺旋狀，或者如(c)所示沿圓筒軸方向形成很多直線條并以圓周方向按所定間隙形成。這樣形狀的物體，例如覆蓋于塔槽類以及熱交換器的中間圓筒體的內外層，或者管道的內外層等用金屬覆層為佳。圖12是金屬基層1形成中空圓錐狀或者圓錐狀時的示例圖，覆層金屬板4配置于其圓錐狀的內側。其縫焊部8如(a)所示沿著錐體的圓周方向形成，或者如(b)所示沿著匯流線形成。這樣形狀的物體可用作塔槽類的頂部或底部的徑口收縮部。圖13所示的金屬基層1做成圓形平面形，其中間部位膨起成凸曲面構成蓋狀，覆層金屬板4覆蓋于其內側(凹部側面)。此種形狀的物體可適用于塔槽類或熱交換器等物體的蓋板。圖14示例其縫焊部8的形成的形式，(a)、(b)是形成同心圓狀，(c)、(d)形成放射形狀，(e)則是同心圓狀和放射形狀的組合，(f)是以所定的間隔相互平行地沿著直徑方向伸展的直線形狀。覆層金屬板4可予先分割成幾部分，然后再焊接(如TIG焊接)接合覆蓋于物體的內面。圖14(g)則是將覆層金屬板4分割成放射形狀的示例圖，這些放射狀的匯合點由相連焊接部9接合而成一體，再由縫焊部8接合于金屬基層1上。此時縫焊部8遠離相連焊接部9形成同心圓狀。(e)以及(h)所示例的是將覆層金屬板4分割為圓形的內則部分4a和其外側的環圈狀4b，此環圈4b再分割成放射形狀，它們的各個匯合部位通過相連焊接部9接合起來。另外，金屬基層1也可分割成對應于覆層金屬板4內側部4a的內側部分和別的部分(外側部分)。對應于分割的內側部分和外側部分，予先將覆層金屬板4的各部分通過縫焊部8接合上去，然后把它們的內側部分以及外側部分按金屬基層1之間以及覆層金屬板4之間相互接合起來。圖15示例將金屬基層1制成方形板狀的包層金屬材料，(a)是沿著包層金屬材料10的一邊伸展制得的縫焊部8很多條，這些縫接部8沿其交叉的方向以所定的間隔平行，(b)是在形成平行縫焊部8的兩端與它們垂直的方向伸展形成的縫焊部8的示例圖，(c)則是從板面的中間部向外圍伸展形成的放射形狀縫焊部8的示例圖。還有，如圖16所示在金屬基層1的板面上有突起部10b時則可避開以突起部10b形成縫焊部8。圖17中構成厚板狀的金屬基層1的板面上形成淺凹處1a，將相應形狀的覆層金屬板4嵌入其中，然后只在覆層金屬板4的邊緣部形成縫焊部8的示例圖。圖18是表示包層金屬材料10適用于熱交換器上的管道板71的示例。關于其制造方法，予先在金屬基層1以及覆層金屬板4上的穿通很多管道孔40a，將覆層金屬板4層疊于金屬基層1上，在其重疊部位形成縫焊部8，其次將金屬基層1焊接于圓筒狀軀干50上成一體。然后把管道40插入金屬基層1上的各個管道孔40a中，吻合各個邊緣把管道40周邊部與覆層金屬板4固定、焊接起來。以上對含有Fe基以及Al基金屬基層的包層金屬材料的實施形式進行了說明，以下則對含有Cu基金屬基層的包層金屬材料的實施形式加以說明。首先關于Cu基包層金屬材料的制造方法，同與圖1以及圖2所說明的關于含有Fe基金屬基層的包層金屬材料大致相同的原理方法來制得，在這里只著重說明它們的不同點。首先，如圖19(a)所示的形式下，在Cu基金屬基層51上面形成中間金屬層52，再在其上層疊金屬板條網53和由Ti、Zr等構成的覆層金屬板54，形成層疊體55。金屬板條網53與圖10(c)的復合網105有相同的構成，即如圖19(b)所示，通過使用不銹鋼板和Cu板的復合板使其一部分104a由不銹鋼材，而另一部分104b則由Cu來構成。中間金屬層52所用的材料至少是與Cu基金屬基板51之間有著良好的浸潤性，并且隨著電阻發熱能產生充足的液相，且融點在1000℃以下，理想值是在950℃以下。相反，如果使用融點低于70℃的合金，則如果包層金屬材料的使用環境溫度稍微有所上升便使中間金屬層52軟化，導致金屬基層51和金屬板條網53之間的接合強度迅速下降，因此必須使用在此融點以上的材料。理想的是使用融點在100℃以上的材料。在這里金屬板條網53是不銹鋼和Cu制成的復合網，相應的中間金屬層52也需要使用與Cu(或者Cu合金)有著良好浸潤性的金屬或合金，例如Pb、Sn、Zn之中至少含有一種且它們的合計含量在50重量％以上的材料來構成，從而能提高金屬板條網53和Cu基金屬基層51之間的接合強度。其中以Pb-Sn基為基礎的合金(例如各種焊錫)特別適宜使用。將這種中間金屬層52制成在金屬基層51上的方法除使用構成金屬或合金的金屬箔的方法之外，還可采用形成的金屬粉末與助溶劑一起混煉成漿狀涂于物體表層上的方法，或者將金屬融化后涂于金屬基層51表面上的方法(例如熱浸鍍等)等等。中間金屬層52由Pb、Sn、Zn中選用至少一種且合計含量在50重量％以上的合金構成時，為了調節中間金屬層52的融點以及提高其強度，也可選用含有In、Ga、Zn、Ag以及Cu其中一種以上的合金。除這些合金以外，以下合金也可作為中間金屬層52的構成材料使用。●Ag以及Cu的含量合計在50重量％以上的合金。●Cu含量在70重量％以上，P含量在3重量％以上的合金。向含有這種金屬板條網53的層疊體55上通電后形成的縫焊部58的構造大體上可推測為如圖19(b)所示的形式。即金屬板條網53中的不銹鋼部分104a借助滾動電極6(圖1等)的施壓較深地擠入因電阻發熱而軟化的覆層金屬板54之中，同時Cu部分104b被因電阻發熱而融化的中間金屬層52以釬焊的形式接合于Cu基金屬基層51上。經過這樣的過程，覆層金屬板54和Cu基金屬基層51之間通過金屬板條網53和中間金屬層52的介入相互接合，形成具有良好接合強度的包層材料20。例如，以Ti或者Zr基覆層金屬板54與Cu金屬材料1相接合時，設覆層金屬板54的板厚度為T，金屬板條網53的厚度為M。網孔的間隔為D(＝(R+S)/2)，單位mm，參照圖6)時，與使用Fe基金屬基層的包層金屬材料一樣，存在著理想的M/T值以及D/M值的范圍。在這里M/T值的范圍是0.1～0.6，理想范圍是0.2～0.5之間，D/M值的范圍是1～50，理想范圍則是2～30之間。其次，圖20所示的形式中，在覆層金屬板54側面上配置Cu基網61，中間金屬層52側面上置放Ti基網62。在這里Cu基網61是由Cu線材編織而成，Ti基網62則使用在圖6中所引用的金屬板條網。另外，Cu基網61也可是金屬板條網。如此構成的包層金屬材料20的縫焊部58的構造可推測如下。即如圖22所示，通過電阻發熱融化的中間金屬層52起著焊料的作用，通過Ti基網62的網孔62a將Cu基網61釬焊于金屬基層51上，同時Ti基網62介入于Cu基網61的網孔61a之中，或者與Cu基網61的一部分一起擠入覆層金屬板54之中，或者通過溶敷接合于金屬基層51和覆層金屬板54之上。然后覆層金屬板54由于是由Ti或Zr構成，與Ti基網62之間發生活潑的成份擴散，其結合能提高相互間的結合力。在這里，為了提高有中間金屬層52介入的Cu基網61和金屬基層51之間的接合力，如圖21所示，有效的辦法是將Ti基網62的網孔間隔設定成大于Cu基網61的網孔間隔，為了得到更好的接合力，Ti基網62的網孔間隔D(＝(R+S)/2)和Cu基網61的網孔間隔(鄰接著的線材的內側之間，即空隙的間隔)H之間的比率D/H值設定為5～15，理想范圍是8～12之間。以下對含有Cu基金屬基層的上述包層金屬材料的使用示例加以說明。首先，如圖23(a)所示例中，金屬基層51是由構成長方形的主體部分51a和從主體部51a的兩端向上突出形成突出部51b的部分和從各個突出部51b的頂端部位橫向向外伸展的板狀外伸部51c所組成，包括這兩張外伸部51c板面的整體均由Ti、Zr等覆層金屬板54加以覆蓋，并且在主體部51a和外伸部51c上形成縫焊部58。圖23(b)表示其主體部分51a的剖面圖，即金屬基層51的兩面上都形成中間金屬層52。在其上層疊如圖19所示的金屬板條網53(或者如圖22所示的Cu基網61和Ti基網62的層疊體)，然后再整體上覆蓋覆層金屬板54。覆層金屬板54在金屬基板51的一端的邊側部相連接并通過焊接部59連成一體包住金屬基層51。然后在此狀態下用滾動電極6實施縫焊，以同時在金屬基層51的兩面上形成縫焊部8。此縫焊部58在主體部分51a上沿著長的方向伸展，在外伸部51c上向著伸出的方向伸展，并按所定的間隔相互平行形成很多條。此種形狀的包層金屬材料20適用于電鍍和各種電解處理中使用的各種電極以及供電用的導電排等等。例如，將外伸部51c放置于電解液外作為供電用的端子部，將主體部51a浸入電解液中，這樣可作為吊掛被電鍍材料以及存放電鍍材料用的容器的吊掛部使用，即適用所謂的浸液型導電排。其次，如圖24(a)～(d)所示，也可將金屬基層51加工成其剖面形狀為圓形或者方形的棒狀或桿狀，然后在它們的外圍面上覆蓋覆層金屬板54形成縫焊部58。此縫焊部58沿著棒狀或桿狀的金屬基層51的縱向伸展，并沿著剖面周方向按所定的間隔形成很多條。其中(b)、(d)的金屬基層51形成中空狀。這樣形狀的材料適用于電極基體或者導電排等等。實施例1形成寬50cm，長50cm，厚12mm的板狀Fe基金屬基層(表1，試樣序號1～14)以及Al基金屬基層(表2試樣序號60～65)上層疊各種金屬網(金屬板條網厚度0.1～0.6mm，網孔的長對角線間的長度R為6.0mm，短對角線間的長度S為3.2mm，參照圖6)以及覆層金屬板(厚度0.5～1.5mm)，用圖1中所示的方法沿著金屬基層的長的方向形成伸展的縫焊部且以25mm的間隔相互平行從而構成包層金屬材料。在試樣序號12～14中金屬基層和金屬網層之間放置各種金屬箔(厚度10～100μm)作為中間金屬層。另外，作為比較，不使用金屬網層以及中間金屬層而直接將覆層金屬板和金屬基層層疊形成縫焊部的包層金屬材料也同樣制得用作試樣(表1以及表2中的試樣序號20～25，66～71)。各部所用的材料如下●金屬基層碳鋼(SS400)，不銹鋼(SUS304)，鋁材(A1070P)。●耐腐蝕覆層金屬板Ti、Zr、Nb、Ta、Ti-Pd合金(Pd0.15wt％，其余為Ti、wt％表示重量百分數)，不銹鋼(SUS304)、Ni合金(HastelloyC276，Fe5wt％、Cr16wt％、Mo16wt％、其余為Ni)。●金屬板條網不銹鋼(SUS304)、Ni、Ag、不銹鋼和碳鋼的復合材料構成的復合網、不銹鋼(SUS304)和Ni復合材料構成的復合網。●金屬箔Ni、Cu。縫焊條件調節在以下范圍●焊接電流5000～25000A●通電時間5～50周期●停止時間5～50周期●施加壓力500～1500Kg●電極寬度5～20mm●焊接速度500～1500mm/分然后對所制得的包層金屬材料進行彎曲試驗(內側彎曲半經包層金屬材料厚度的2倍、彎曲角度180°)，并對覆層金屬板和金屬基層之間有無發生剝落即接合狀態的好壞加以判斷。其結果如表1和表2所示。本發明的包層金屬材料的接合狀態，均表現良好，而作為比較的包層材料均發生剝落現象。表1</tables>表2實施例2寬5cm，長100cm，厚6mm的成板狀的Cu基金屬層上層疊中間金屬層(厚度10～100μm)，其上再層疊金屬網以及覆層金屬板(厚度0.5～1.5mm)。用圖1中所示的方法，沿著金屬基層的長的方向伸展且相互緊密相連形成縫焊部制得包層金屬材料(表3，試樣序號31～44)。另外，作為比較，只使用中間金屬層的試樣(表3、試樣序號45)以及金屬網和中間金屬層均不使用而直接將覆層金屬板和金屬基層層疊后施加縫焊的試樣(表3，試樣序號46～50)也一同制得。各部分所用的材料如下●金屬基層無氧銅。●覆層金屬板Ti、Zr、Nb、Ta、不銹鋼(SUS304)、Ni。●覆層金屬板Ti、Zr、Nb、Ta、不銹鋼(SUS304)、Ni。●金屬網使用由不銹鋼(SUS304)和Cu的復合板制得的復合網(金屬板條網厚度0.6mm、網孔的長對角線的長度R為6mm，短對角線的長度S為3.2mm)、Cu網(銅絲直徑0.1～0.5mm、網孔間隔16～100網目)、Ti網(金屬板條網厚度0.6mm，網孔的長對角線長度R為10mm，短對角線的長度S為5mm)。●中間金屬層錫焊料(組成Sn-37wt％Pb、Sn-47wt％Pb-3wt％Cu以及Sn-50wt％Pb、融化涂敷于金屬基層上)。另外，縫焊條件調整在以下范圍●焊接電流5000～25000A●通電時間5～50周期●停止時間5～50周期●施加壓力500～1500Kg●電極寬度5～20mm●焊接速度500～1500mm/分然后對所制得的包層金屬材料進行彎曲試驗(內側彎曲半徑包層金屬材料厚度的2倍、彎曲角度180°)，并對覆層金屬板和金屬基層之間有無發生剝落即接合狀態的好壞加以判斷。其結果如表3所示。實施例的包層金屬材料的接合狀態均表現良好，而作為比較例的包層材料均發生剝落現象。表3權利要求1.一種包層材料，其特征在于，其由金屬基層和層疊于此金屬基層上的金屬網層、即將在板厚方向上打通很多個全部成交錯形排列的縫隙的金屬板向與縫隙的交差方向變形、使這些縫隙向所變形的方向張口形成網孔的金屬網(以下稱為金屬板條網)所構成的金屬網層和從前述金屬基層的相對側面層疊于此金屬網層上的覆層金屬所構成，并將這些金屬基層、金屬網層以及覆層金屬接合為一體。2.根據權利要求1所述的包層材料，其特征在于，其形成將前述的金屬基層、金屬網層以及覆層金屬層相互結合起來的電阻焊接部。3.根據權利要求1或2所述的包層材料，其特征在于，其中形成前述金屬板條網的金屬板是由二種以上的金屬板沿板厚方向層疊成的復合板。4.根據權利要求1、2或3所述的包層材料，其特征在于，其中前述的金屬網層是由二個以上且包括至少一個前述金屬板條網的金屬網層疊起來而形成的。5.根據權利要求1、2、3或4所述的包層材料，其特征在于，其中在前述金屬基層和前述金屬網層之間放置中間金屬層。6.根據權利要求1、2、3、4或5所述的包層材料，其特征在于，其中前述金屬基層由Fe、Cu以及Al之中任何一種為主成分金屬所組成，前述金屬網層中至少其一部分是由Fe、Ni、Cu、Ag、Ti、Zr之中的任何一種為主成分金屬的前述金屬板條網所構成，前述覆層金屬層是由Ti、Zr、Nb、Ta、Ni中的任何一種為主成分的金屬、或者不銹鋼所構成的耐腐蝕覆層金屬層。7.根據權利要求6所述的包層材料，其由Cu或者Cu合金所構成的前述金屬基層和由層疊于此金屬基層上，并且比該金屬基層低融點的金屬所構成的前述中間金屬層和至少其中一部分是由Ti或者Ti合金所構成的前述金屬板條網的前述金屬網層和從前述中間金屬層的相對側面層疊于此金屬網層上，由Ti、Zr、Nb、Ta、Ni中的任何一種為主成分的金屬或者不銹鋼所構成的前述耐腐蝕覆層金屬層所構成。全文摘要一種包層材料,其中,金屬板條網層疊于金屬基層上,從金屬基層的相對側面覆層金屬層層疊于此金屬板條網上,再將這些金屬基層、金屬板條網以及覆層金屬層接合為一體。在這里,金屬板條網使用了將在板厚方向上穿通很多個全部成交錯形排列的縫隙的金屬板向與縫隙的交差方向變形,使這些縫隙向所變形的方向張口形成網孔的金屬網。文檔編號B32B3/24GK1189798SQ96195263公開日1998年8月5日申請日期1996年7月4日優先權日1995年7月6日發明者高安彰申請人:株式會社昭和鉛鐵