钎焊板材制造技术

本发明专利技术涉及钎焊板材及其制造方法。钎焊板材包含由第一铝合金制成的芯层、附着至所述芯层的一侧的由第二铝合金制成的牺牲包覆层、附着至所述芯层的另一侧的由第三铝合金制成的钎焊包覆层，其中所述第一铝合金由以下组成：Si 0.2‑1.0重量％；Fe 0.15‑0.9重量％；Cu 0.2‑0.9重量％；Mn 1.0‑1.6重量％；Mg≤0.3重量％；Cr 0.05‑0.15重量％；Zr 0.05‑0.25重量％；Ti 0.05‑0.25重量％；其他元素每种≤0.05重量％且总计≤0.2重量％；余量Al加至100重量％；所述第二铝合金由以下组成：Si 0.45‑1.0重量％；Fe≤0.4重量％；Cu≤0.05重量％；Mn 1.2‑1.8重量％；Ti≤0.10重量％，Zn 1.3‑5.5重量％；Zr 0.05‑0.20重量％；其他元素每种≤0.05重量％且总计≤0.2重量％；余量Al加至100重量％；并且所述第三铝合金的熔点低于所述第一和第二铝合金。本发明专利技术还涉及所述钎焊板材用于制造钎焊热交换器的用途以及由钎焊板材制成的钎焊热交换器。

Brazed plate

The invention relates to a brazing plate and a manufacturing method. The brazing plate consists of a core layer made of a first aluminum alloy, a sacrificial coating made of second aluminum alloy attached to one side of the core layer, and a brazing coating made of third aluminum alloy attached to the other side of the core layer. The first aluminum alloy is composed of the following components: Si 0.2 1 weight%; and Fe 0.15 0.9 Weight%; Cu 0.2, 0.9 weight%; Mn 1, 1.6 weight%; Mg < 0.3 weight%; Cr 0.05, 0.15 weight%; Zr 0.05, 0.25 weight%; Ti 0.05% 0.25 weight%; other elements less than 0.05 weight% and total < <% >%; and residue Al plus 1%; Si alloy consists of below: Si 5 weight%, 1 weight%; Fe < 0.4 weight%; Cu < 0.05 weight%; Mn 1.2 1.8 weight%; Ti < 0.10% weight%; Zn 1.3 of 5.5 weight%; Zr 0.05 One and second aluminum alloys. The invention also relates to the use of the brazing plate for making brazing heat exchangers and the brazing heat exchanger made from brazed plates.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钎焊板材
本专利技术涉及在薄规格的情况下具有足够的腐蚀性能的铝合金钎焊板材及其制造方法。本专利技术还涉及所述钎焊板材用于制造钎焊热交换器的用途以及由钎焊板材制成的钎焊热交换器。
技术介绍
钎焊铝热交换器，例如散热器、冷凝器、蒸发器等，通常用于汽车发动机冷却系统或空气调节系统以及工业冷却系统。其通常包括许多平行的管(焊接/折叠/多腔室等)，其中每根管典型地在每一端连接至集管。钎焊至管的波纹状翅片使任意两根相邻的管分离，并将管壁之间的热量传输至管外部的气态介质，例如周围空气。为了节约重量，趋势是更薄的规格材料，这提高了特别是针对管的抗腐蚀的要求。现有技术公开了在管内侧使用不太贵的铝合金的牺牲包覆层。此类包覆层通常含有Zn以降低腐蚀电位(即使其更负)。公开了此类材料的例子包括WO2007/042206A1、WO2007/131727A1、WO2010/132018A1、EP2418042A1、EP1666190A1、EP2130934A1、JP2003-268470A、JP2005-232506A、JP2007-216283A、JP2008-127607A、US8,932,728B2、US2010/0291400A1和US2011/0287277A1。为了改善针对外部腐蚀的保护，具有非常低的Si含量的所谓的长寿命合金的芯部可用于在钎焊时形成牺牲“褐色带”。然而，在制造具有如此少量的Si的合金时，限制了可用的循环废料的比例，这在可持续性的观点上是不利的。还可以通过在芯部与牺牲包覆层之间包含另一层实现改善的耐腐蚀性，但是此类钎焊板材的制造更加复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供适合于钎焊热交换器中的薄规格管的钎焊板材，其在钎焊后具有对抗来自两侧的腐蚀的适当耐受性，但仍然可以有效地由包含显著量的废料的原材料制造。本专利技术的另一个目的是提供钎焊板材，其包含芯层及直接附着至芯层的一侧的牺牲包覆层及直接附着至芯层的另一侧的钎焊包覆层。发现这些目的可以通过钎焊板材实现，其包含由第一铝合金制成的芯层、附着至所述芯层的一侧的由第二铝合金制成的牺牲包覆层、附着至所述芯层的另一侧的由第三铝合金制成的钎焊包覆层，其中所述第一铝合金由以下组成：Si0.2-1.0重量％；Fe0.15-0.9重量％；Cu0.2-0.9重量％；Mn1.0-1.6重量％；Mg≤0.3重量％；Cr0.05-0.15重量％；Zr0.05-0.25重量％；Ti0.05-0.25重量％；其他元素每种≤0.05重量％且总计≤0.2重量％；余量Al加至100重量％；所述第二铝合金由以下组成：Si0.45-1.0重量％；Fe≤0.4重量％；Cu≤0.05重量％；Mn1.2-1.8重量％；Ti≤0.10重量％，Zn1.3-5.5重量％；Zr0.05-0.20重量％；其他元素每种≤0.05重量％且总计≤0.2重量％；余量Al加至100重量％；及所述第三铝合金的熔点低于所述第一和第二铝合金。特别是，第三铝合金的液相线温度低于第一和第二铝合金的固相线温度。其他元素是指任何作为杂质存在的元素。由于用于生产合金的原材料中的杂质，难以避免这些元素，特别是在完全规模生产的正常实践中使用显著量的循环废料时。这些元素例如可以包括V、Ni、Sr等中的一种或多种的杂质。在合金组成或优选的合金组成的任何描述中，除非另有说明，所有提及的百分比均是重量百分比(重量％)。在此使用的术语“板材”还包括卷带材。钎焊后的性能是指钎焊板材或任何通过对钎焊板材实施成形加工而制成的物品在其在600℃的温度下钎焊3分钟之后的性能。本专利技术的钎焊板材特别适合作为管坯材料，其具有形成由钎焊板材制成的管的内部的牺牲包覆层。优选在牺牲包覆层上方不具有钎焊包覆层，即在管内部不具有钎焊包覆层。钎焊板材优选为三层材料，除芯部、牺牲包覆层和钎焊包覆层以外不具有其他层。钎焊板材的总厚度优选为0.15至0.6mm，更优选为0.15至0.25mm，最优选为0.18至0.22mm。牺牲包覆层优选占钎焊板材的总厚度的3至20％、更优选4至15％，最优选5至12％。钎焊包覆层优选占钎焊板材的总厚度的3至20％、最优选5至15％。发现芯部合金(即第一铝合金)的组成与牺牲包覆层合金(即第二铝合金)的组成的特定组合能够由具有高比例的废料特别是含有Si和Fe的废料的材料进行制造，同时在钎焊后实现对抗来自由钎焊板材制成的管两侧的腐蚀性侵蚀的可接受的耐受性。因此本专利技术的钎焊板材具有对抗腐蚀的适当保护，虽然优选设定芯部合金中的Si和Mn含量从而在钎焊时没有形成牺牲褐色带(接近与包含含有Mn和Si的颗粒的钎焊包覆层相对的界面的芯部区域，该颗粒是由于Si由钎焊包覆层穿过固溶体而形成的)。还可以通过辊压制造钎焊板材，不会增大由于在层与层之间抗变形性差异过大而导致的在轧制线中发生弯曲的风险。在钎焊后，芯部含有含Cr的金属间颗粒，特别是还包含Al、Fe、Mn和Cu的颗粒。优选在钎焊后残余的钎焊包覆层还含有含Cr的金属间颗粒，特别是还包含Al、Fe、Mn和Cu的颗粒。前面被认为优选的金属间颗粒具有在由0.5至10μm的范围内的平均均值等效直径(averagemeanequivalentdiameter)。可以预期，AlFeCuMn颗粒会产生增加腐蚀的电势差。然而，发现本专利技术的含有含Cr的颗粒的材料显示出特别是对于点蚀腐蚀的改善的耐受性。在钎焊之前，钎焊板材具有良好的可成形性，从而可以设计不同的钎焊管和/或折叠管，例如B型管或多部分管。芯部合金包含0.2-1.0重量％、优选&gt;0.2-1.0重量％(即由大于0.2至最高1.0重量％)的Si。Si的含量最优选为0.25-1.0重量％，特别是0.3-1.0重量％。比较大量的Si意味着在钎焊时没有形成牺牲褐色带。另一方面，可以使用比较大量的被用于生产合金的Si污染的废料。这意味着需要较少的原铝，这在可持续性的观点上是有利的。Si的含量过高会将熔化温度降低至不可接受的程度。芯部合金包含0.15-0.9重量％、优选&gt;0.2-0.7重量％(即由大于0.2至最高0.7重量％)的Fe。所述Fe的含量使得能够使用比较大量的被Fe污染的废料。Fe的含量过高导致形成大的金属间颗粒。芯部合金包含0.2-1.0重量％、优选0.4-0.8重量％的Cu。Cu的存在会增大强度并且提高腐蚀电位。然而，Cu的含量过高会增大在浇铸期间产生热裂纹的敏感性，降低固相线温度，还会增大材料在钎焊后发生晶粒间腐蚀的敏感性。芯部合金包含1.0-1.6重量％、优选1.1-1.5重量％的Mn。在芯部中存在Mn会增大强度，特别是在存在于颗粒中时，但是在某种程度上还存在于固溶体中。在芯部中Mn含量足够高时，在生产钎焊板材时在预热及随后热辊压期间会析出大量的颗粒，而在钎焊后由于固溶体中Mn的巨大差异可以获得在芯部与牺牲包覆层之间相当大的电位梯度。Mn的含量过高会导致在浇铸时形成大的初级颗粒，这在制造薄材料时是非期望的。芯部合金包含≤0.3重量％、优选≤0.2重量％的Mg，最优选≤0.15重量％，例如0.05-0.15重量％的Mg。镁的存在会提高材料的强度，但是在过大量时会损害可钎焊性，特别是在控制气氛钎焊(CAB)例如在NocolocTM法中使用钎剂时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.钎焊板材，其包含由第一铝合金制成的芯层、附着至所述芯层的一侧的由第二铝合金制成的牺牲包覆层、附着至所述芯层的另一侧的由第三铝合金制成的钎焊包覆层，其中所述第一铝合金由以下组成：Si 0.2‑1.0重量％Fe 0.15‑1.0重量％Cu 0.2‑0.9重量％Mn 1.0‑1.6重量％Mg≤0.3重量％Cr 0.05‑0.15重量％Zr 0.05‑0.25重量％Ti 0.05‑0.25重量％其他元素每种≤0.05重量％且总计≤0.2重量％Al余量加至100重量％；所述第二铝合金由以下组成：Si 0.45‑1.0重量％Fe≤0.4重量％Cu≤0.05重量％Mn 1.2‑1.8重量％Ti≤0.10重量％Zn 1.3‑5.5重量％Zr 0.05‑0.20重量％其他元素每种≤0.05重量％且总计≤0.2重量％Al余量加至100重量％；并且所述第三铝合金的熔点低于所述第一和第二铝合金。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.13 CN PCT/CN2015/094596;2016.01.18 CN PCT/1.钎焊板材，其包含由第一铝合金制成的芯层、附着至所述芯层的一侧的由第二铝合金制成的牺牲包覆层、附着至所述芯层的另一侧的由第三铝合金制成的钎焊包覆层，其中所述第一铝合金由以下组成：Si0.2-1.0重量％Fe0.15-1.0重量％Cu0.2-0.9重量％Mn1.0-1.6重量％Mg≤0.3重量％Cr0.05-0.15重量％Zr0.05-0.25重量％Ti0.05-0.25重量％其他元素每种≤0.05重量％且总计≤0.2重量％Al余量加至100重量％；所述第二铝合金由以下组成：Si0.45-1.0重量％Fe≤0.4重量％Cu≤0.05重量％Mn1.2-1.8重量％Ti≤0.10重量％Zn1.3-5.5重量％Zr0.05-0.20重量％其他元素每种≤0.05重量％且总计≤0.2重量％Al余量加至100重量％；并且所述第三铝合金的熔点低于所述第一和第二铝合金。2.根据权利要求1的钎焊板材，其中所述第二合金包含2.0-3.0重量％的Zn。3.根据权利要求1至2之一的钎焊板材，其中所述第一合金包含&gt;0.20重量％的Si。4.根据权利要求3的钎焊板材，其中所述第一合金包含0.30-1.0重量％的Si。5.根据权利要求1至4之一的钎焊板材，其中所述第一合金包含&gt...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·德西卡恩，马伟增，
申请(专利权)人：格朗吉斯铝业上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31