高强度铝合金钎焊薄板制造技术

技术编号:1791246 阅读:177 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及高强度铝合金钎焊薄板,包含Al-Cu芯层和至少一个包覆层,所述芯层主要包含下列组成(以重量百分比计):Cu:1.2-4.0,Mn:0.06-1.5,Mg:0.06-1.5,Si:最高0.5,Zn:≤0.4,Zr≤0.25,Fe:≤0.5,Ti:≤0.25,Cr:≤0.25,V:≤0.25;余量基本上为铝和杂质,所述包覆层包含Al-Si基填料合金并且可以施用到该芯层的至少一侧。本发明专利技术进一步涉及包含所述钎焊薄板的钎焊组件并涉及所述钎焊薄板在钎焊应用例如换热器中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适用于钎焊的铝合金钎焊薄板,该钎焊薄板具有高强度,高可成形性,改良的钎焊性能和优异的耐腐蚀性。本专利技术进一步涉及包含这种钎焊薄板的钎焊组件并涉及制造这种铝合金钎焊薄板的方法。更具体地,本专利技术涉及具有改良钎焊性能的高强度多层铝材,该材料在钎焊包覆层和芯层之间包含一个夹层,由此提高耐腐蚀性并减少钎焊循环期间硅和镁的渗透。相关技术描述在本领域中已知铝合金钎焊薄板可用于例如换热器,油冷却器,中间冷却器,汽车或其它车辆的蒸发器或冷凝器,或使用换热器的应用。常规上,这些组件是由用于钎焊的钎焊薄板制成,使用Al-Mn基铝合金或Al-Mg-Si基铝合金作为芯材,并使用典型为铝业协会(AA)4xxx-系列合金的Al-Si基铝合金作为包覆钎焊填料用于常规的钎焊应用。一旦将这些钎焊薄板组装并钎焊成例如汽车换热器,便可以将冷却介质或加热介质注入所述组件中。因此至关重要的是,在减小这种组件的重量和尺寸的同时防止该钎焊组件的泄漏。因此,近期的发展显示了由钎焊薄板制成的组件,通过减小材料厚度和改变换热器的结构设计来减小尺寸、重量和成本对其进行了改进。为了提高可热处理钎焊薄板的钎焊质量和耐久性,开发出多层包覆层铝材,参见H.Engstrom And L.O.Gullman,“A Multilayer CladAluminium Material with Improved Brazing Properties”,18thInternational AWS Brazing Conference,of March 24-26,1987 inChicago。这篇文章中提出在钎焊包覆层和芯层之间使用夹层以便提高耐腐蚀性。进一步的,结果显示与标准的“芯层/钎焊”材料相比,这种多层材料中沿芯层晶界的硅渗透会被显著延缓从而更多的硅保留在包覆层中而且渗透深度减小。JP-02030394公开了一种铝钎焊薄板,该钎焊薄板由芯材,该芯材一侧或两侧上的Al-Si合金钎焊材料和纯Al合金中间层组成。该芯层主要包含下列组成(以重量百分比计)Cu0.10-1.0Mn0.30-1.5Mg0.10-1.0余量是铝及不可避免的杂质。JP-09176767公开了一种适于真空钎焊的铝钎焊薄板,该钎焊薄板包含具有下列组成的芯层(以重量百分比计)Cu0.10-0.80Mn0.30-1.5Ti0.01-0.20余量是铝及不可避免的杂质,钎焊填料层具有如下组成(以重量百分比计)Si5.0至15,Mg0.30至2.5,余量是铝及不可避免的杂质,以及由包含2.0-5.0Zn(以重量百分比计)的Al-Zn合金组成的中间牺牲腐蚀层。EP-0823305-A2公开了具有良好耐腐蚀性适用于换热器的钎焊薄板,该钎焊薄板包含具有下列组成(以重量百分比计)的芯层Cu0.15-0.35Mn0.50-1.6Mg0.05-0.50Ti0.06-0.30余量是铝及不可避免的杂质,包含Al-Si-Mg型包覆材料的包覆层,以及含有0.50-1.2Mn(以重量百分比计),余量为铝和不可避免的杂质以及可选包含0.05-1.20Mg的中间层,从而还公开了加入1.0-5.0(以重量百分比计)的Zn。这些多包覆层或多层钎焊薄板在钎焊后显示出140MPa至165MPa的拉伸性能。EP-0799667-A1公开了适用于钎焊换热器的铝合金钎焊薄板,该钎焊薄板包含具有下列组成(以重量百分比计)的芯层Cu0.05-1.2(可选)Mn0.50-1.5Si≤0.60Fe≤0.70余量是铝及不可避免的杂质,其中将不可避免的杂质限制到Si的0.60wt%或更低和Fe的0.70wt%或更低。此外,这种钎焊薄板包括Al-Si基填料合金型包覆层和包含铝以及不可避免杂质的中间层,该杂质的总量被限制在1.0wt%。EP-1175954-A1公开了具有芯层的多层铝合金钎焊薄板,该芯层具有下列组成(以重量百分比计)Cu0.20-1.0Mn0.30-1.5Mg≤0.30Si0.30-1.3Fe≤0.20余量是铝及不可避免的杂质;形成在芯材一个表面上的包含Al-Si基铝合金的钎焊填料,和形成在芯材另一表面上的包含下列成分(以重量百分比计)的包覆材料Mg2.0-3.5Zn0.50-2.0Si≤0.20余量是铝及不可避免的杂质。此外,据描述不优选向芯材中添加镁,即使添加镁可以提高该钎焊薄板的强度,因为在NOCOLOK(注册商标)助焊剂钎焊方法中,芯材中添加镁的钎焊薄板的钎焊性能显著降低。在钎焊过程中,镁透过包覆钎焊层的表面并影响NOCOLOK助焊剂盐。WO-02/49798公开了可用作header/type型换热器的折叠和/或焊接管的四层可热处理钎焊薄板。该芯层是包含下列成分(以重量百分比计)的铝合金Mn0.5-1.7Mg0.1-1Cu0.02-1.2Si最高0.9Ti0.02-0.25对各不同层的合金组成进行优化以提供足够的内部耐腐蚀性以便用作换热器中的管路。US-2002/0037426-A1公开了适用于换热器的具有四层结构的铝合金钎焊薄板,该钎焊薄板具有芯材,具有Al-Si合金填料合金的包覆层,和Al-Zn合金的中间层牺牲阳极材料(夹层),其中该芯合金由下列成分组成(以重量百分比计)Cu0.05-0.50Mn0.05-2.0Fe0.20-0.80Si0.10-0.50余量是铝及不可避免的杂质,其中中间层的组成主要包括(以重量百分比计)Cu0.40-1.0Mn0.50-2.0Si0.10-0.50Fe0.20-0.80余量是铝及不可避免的杂质。专利技术概述由于难以得到不仅具有良好的钎焊性能和可成形特性而且还具有高强度和提高的耐腐蚀性的钎焊薄板制品,因此本专利技术的目的是获得这样的薄板制品。更具体地,本专利技术的目的是将在钎焊和自然时效后的屈服强度从常规AA3xxx合金的大约50MPa提高到至少100MPa,同时获得该芯层的高的初始熔点,以便能够生产具有较小厚度和较小重量的轻质钎焊组件。本专利技术的另一个目的是提供生产高强度铝合金钎焊薄板和/或钎焊组件的方法,该方法的加工成本低于常规方法,从而可以使用较薄的材料来实现轻重量和较低的加工成本,同时可生产多包覆层或多层铝材。通过包含Al-Cu合金芯层和至少一个包覆层的高强度铝合金钎焊薄板制品,本专利技术满足这些目的中的一个或多个,所述芯层主要包含下列组成(以重量百分比计)Cu1.2-4.0Mn0.06-1.5Mg0.06-1.5Si≤0.5Zn≤0.4Fe≤0.5以及可选的下列一种或多种Zr≤0.25Cr≤0.25V≤0.25Ti≤0.25余量基本上是铝和附带元素及杂质(每种<0.05,总量<0.20),所述包覆层包含典型为AA4xxx型的Al-Si基填料合金,并且位于芯层的至少一侧。本专利技术另一方面提供了制造这种高强度铝钎焊薄板制品的方法。对优选实施方案进行了描述并在相应的从属权利要求中进行了要求。优选实施方案详述在下文中应当清楚,除非另外指出,所有的百分数均为重量百分比。此外,合金名称和回火名称参照铝业协会出版的AluminumStandards and Data and the Registration Records中的铝业协会名称。通过添加Cu,可以提高钎焊薄板制品的强度值。然而,必须仔细平本文档来自技高网...

【技术保护点】
高强度铝合金钎焊薄板,该钎焊薄板包含Al-Cu芯层(1)和至少一个包覆层(2),所述芯层(1)包含下列组成(以重量百分比计):    Cu:1.2-4.0    Mn:0.06-1.5    Mg:0.06-1.5    Si:≤0.5    Zn:≤0.4    Fe:≤0.5    以及可选下列的一种或多种:    Zr:≤0.25    Cr:≤0.25    V:≤0.25    Ti:≤0.25    余量基本上是铝和附带元素及杂质,所述包覆层(2)包含Al-Si基填料合金并将该包覆层施用到芯层(1)的至少一侧上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:R贝尔迪克图斯A比格尔WS米勒AJP哈斯勒
申请(专利权)人:克里斯铝轧制品有限公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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