钎焊板制造技术

本发明专利技术涉及包含芯层(5)和钎焊包层的钎焊板，所述芯层(5)是铝或铝合金，所述钎焊包层包含(a)焊剂复合层(2)，所述焊剂复合层包含铝或铝合金的基质，所述基质含有焊剂颗粒；(b)至少一个不含焊剂颗粒的填料合金层(1)；和，(c)不含焊剂颗粒的铝或铝合金层(3)，所述层形成所述钎焊板的至少一个侧面的最外层表面，其中所述焊剂复合层(a)位于所述填料合金层(b)和所述铝或铝合金层(c)之间。本发明专利技术进一步涉及其制造方法、包层板、钎焊板的用途和钎焊热交换器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钎焊板本专利技术涉及铝合金钎焊板及其制造方法，所述钎焊板包括含有焊剂的钎焊包层。本专利技术进一步涉及包层板，其用作制造钎焊板的中间产品。最后，本专利技术涉及钎焊板用于制造钎焊热交换器的用途和钎焊产品、特别是由钎焊板制成的钎焊热交换器。铝合金钎焊板可用于制造钎焊热交换器，如通常用于汽车发动机冷却或空调系统以及工业热交换系统的散热器、冷凝器，蒸发器等。普通类型的热交换器包括大量并联管(焊接/折叠/多室等)，每个管通常在任一端部连接至集管，和将任意两个相邻管分开的波纹状翅片。其它种类包括板式热交换器、板和条式(bar)热交换器。铝合金钎焊板通常包含芯和由具有比芯更低的熔融温度的铝合金制成的钎焊包层。钎焊操作通常在真空或惰性气氛(通常为干燥氮气)中进行，后者也称为受控气氛钎焊(CAB钎焊)。由于真空钎焊设备非常复杂并且钎焊工艺复杂且需要在非常严格的限制内进行控制，因此CAB钎焊目前是商业应用中的主导技术。然而，CAB钎焊的实际操作需要添加焊剂以去除待钎焊的铝合金板表面上的氧化物，最常见的焊剂是基于Al-K-F的焊剂，如焊剂的使用需要大量额外的工艺步骤，既为了其应用，在有些情况下也为了去除残余焊剂，以及清洁设备。如在例如US6568584B2、US6635360B2、WO2008/155067A1、WO2011/034496A2和WO2013/180630A1中所描述的，已经尝试设计可以在不使用焊剂的情况下进行CAB钎焊的钎焊板。然而，该技术需要小心控制钎焊工艺，并且仅在非常有限的范围内使用。如在例如WO2008/110808A1、EP552567A1和FR2855085A1中所公开的，另一种方法是将焊剂引入铝填料合金(filleralloy)中。包含此类填料合金的钎焊板显示出非常好的钎焊性能，但是具有引入的焊剂的填料合金的包层板制造复杂，并且还发现在用于制造钎焊板的轧制操作中引起问题。此外，在钎焊板的生产中得到的废料含有焊剂，并且回收复杂。如EP1004390A1和JP2009-090330中所公开的，另一种方法是将焊剂机械地包埋到片材中。EP2907615A1公开了一种铝基钎焊板，其包括芯层、钎焊合金层和钎焊合金粉末和焊剂粉末的复合层，该复合层形成最外层。JPH06-315791公开了一种含有焊剂的Al钎焊板，其至少在由铝或其合金组成的芯材料的至少一个表面上包覆有衬料(linermaterial)，所述衬料包含含有焊剂的Al合金钎料(brazingfillermetal)，该Al合金钎料含有钎料组合物和焊剂组合物。在衬料的至少一个外表面上，形成由铝或其合金组成的涂层。本专利技术的一个目的是提供一种自熔性钎焊板，其制造相对简单，并且具有良好的钎焊性能，还具有相对低的焊剂含量。本专利技术的另一个目的是提供一种包层板，其可用作制备钎焊板的中间产品。本专利技术的一个方面涉及如权利要求1所限定的钎焊板。更具体地说，这种钎焊板包含芯层和钎焊包层，所述芯层是铝或铝合金，所述钎焊包层包含(a)焊剂复合层，所述焊剂复合层包含铝或铝合金的基质，所述基质含有焊剂颗粒；(b)不含焊剂颗粒的填料合金层；和，(c)不含焊剂颗粒的铝或铝合金层，所述层形成所述钎焊板的至少一个侧面的最外层表面，其中所述焊剂复合层(a)位于所述填料合金层(b)和所述铝或铝合金层(c)之间。所述铝或铝合金层(c)可以具有铝、与填料合金层(b)中相同或不同种类的填料合金，或非填料铝合金。类似地，所述复合层的基质可以具有铝、与填料合金层(b)中相同或不同种类的填料合金，或非填料铝合金。对于合金组合物或优选的合金组合物的任何描述，除非另有说明，否则所有提及的百分比均以重量百分比(重量％)表示。在此使用的术语"板"还包括厚度范围从薄箔到厚板的平面轧制材料。在此使用的术语"焊剂复合层"不是纯的焊剂，而是含焊剂颗粒的铝或铝合金基质的层。在此使用的术语"焊剂"是指钎焊剂，即在钎焊期间直接地或以其反应产物形式有助于破坏或溶解待钎焊表面上的氧化物膜的物质。在此使用的术语"填料合金"是指液相线温度低于芯层的固相线温度的铝合金，并且所述填料合金的目的是熔化并形成与相对表面的接合。取决于预定用途，本专利技术的钎焊板可包含在所述芯的一个侧面或两个侧面上的本文描述的钎焊包层。在钎焊板包含在此描述的钎焊包层的任意侧面上，不含焊剂颗粒的铝或铝合金层形成所述钎焊板的至少一个侧面的最外层表面。这种层可以是填料合金层或非填料铝或铝合金层。令人惊奇地发现，这改善了钎焊，并且进一步发现其有利于生产过程中使用的轧制操作，例如通过降低外层剥落等的风险。所述钎焊包层包含至少一个填料合金层和优选至少两个填料合金层。至少一个填料合金层位于焊剂复合层的面向钎焊板的芯层的侧面，并且可直接连接至芯层或其间的中间层。优选所述焊剂复合层位于两个填料合金层之间，在这种情况下，填料合金层形成所述钎焊板的至少一个侧面的最外层表面，和不含有焊剂颗粒的形成所述钎焊板的最外层表面的铝或铝合金层优选构成所述填料合金层之一。上述设置使得焊剂与表面具有较短的距离而不会减少填料合金的总量。或者，所述焊剂复合层可位于填料合金层与不含焊剂颗粒的非填料铝或铝合金层之间，在这种情况下，所述另一铝合金的层优选形成所述钎焊板的至少一个侧面的最外层表面。在两个填料合金层的情况下，它们优选在焊剂复合层的每一侧上。所述钎焊包层优选构成钎焊板厚度的1％至25％、最优选2％至20％、特别是5％至18％。所述焊剂复合层优选构成钎焊包层的厚度的2％至80％、最优选5％至50％。形成钎焊板的最外层表面的层优选构成钎焊包层的厚度的2％至20％、最优选4％至15％，而焊剂复合层和一个或多个内部填料合金层优选构成剩余部件。整个钎焊板的总尺寸取决于其预期用途，并且可以例如为50μm至3mm或100μm至2mm。各层厚度的精确值取决于总尺寸、焊剂复合层中的焊剂含量以及钎焊板的预期用途。填料合金层是不含焊剂颗粒的填料合金的层。所述填料合金是优选包含Si铝合金，Si的含量最优选2重量％至15重量％、特别是4重量％至15重量％、如5重量％至14重量％或6重量％至13重量％。可任选存在少量其它元素，例如用于改善润湿性的Bi，用于调节腐蚀电位的Zn和Cu，以及用作原料的且以一定量下是可接受的在废料中存在的少量各种元素。有用的填料合金包括AA4XXX合金如AA4343、AA4045和AA4047。典型的填料合金可例如由4-15重量％的Si、≤0.5重量％的Bi、≤0.25重量％的Cu、≤0.1重量％的Mn、≤0.2重量％的Ti、≤0.8重量％的Fe、各自≤0.05重量％且总计≤0.2重量％的不可避免的杂质和余量的Al组成。应设定确切的组成，使填料合金在所需的温度范围内熔化，优选550℃至615℃。在至少两个填料合金层的情况下，它们可具有相同或不同的组成，因此也可以具有不同的熔融温度或熔融温度范围。非填料铝或铝合金层是铝或非填料铝合金的层，合金的液相线温度高于钎焊板中的一种或多种填料合金的固相线温度。这种非填料铝合金优选含有<2重量％的Si。最优选的非填料铝合金含有≤1.65重量％或≤1.0重量％的Si，这意味着存在的任何Si都是固溶体而不是颗粒。用于这种层的材料可以是基本上纯铝，仅具有不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.包含芯层和钎焊包层的钎焊板，所述芯层是铝或铝合金，所述钎焊包层包含(a)焊剂复合层，所述焊剂复合层包含铝或铝合金基质，所述基质含有焊剂颗粒；(b)不含焊剂颗粒的填料合金层；以及，(c)不含焊剂颗粒的铝或铝合金层，所述层形成所述钎焊板的至少一个侧面的最外层表面，其中所述焊剂复合层(a)位于所述填料合金层(b)和所述铝或铝合金层(c)之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.12 EP 16164815.9;2016.04.12 EP 16164817.51.包含芯层和钎焊包层的钎焊板，所述芯层是铝或铝合金，所述钎焊包层包含(a)焊剂复合层，所述焊剂复合层包含铝或铝合金基质，所述基质含有焊剂颗粒；(b)不含焊剂颗粒的填料合金层；以及，(c)不含焊剂颗粒的铝或铝合金层，所述层形成所述钎焊板的至少一个侧面的最外层表面，其中所述焊剂复合层(a)位于所述填料合金层(b)和所述铝或铝合金层(c)之间。2.如权利要求1所述的钎焊板，其中所述形成钎焊板的至少一个侧面的最外层表面的铝或铝合金层(c)是填料合金层。3.如权利要求1所述的钎焊板，其中所述形成钎焊板的至少一个侧面的最外层表面的铝或铝合金层(c)是非填料铝或铝合金层。4.如权利要求1-3任一项所述的钎焊板，其中所述至少一个填料合金层是包含2重量％至15重量％的Si的铝合金。5.如权利要求1-4任一项所述的钎焊板，其中所述焊剂复合层中的基质是铝或AA1XXX铝、AA2XXX铝、AA3XXX铝、AA4XXXX铝、AA7XXXX铝或AA8XXX铝。6.如权利要求5所述的钎焊板，其中所述焊剂复合层中的基质是填料合金。7.如权利要求5所述的钎焊板，其中所述焊剂复合层中的基质是铝或非填料铝合金。8.如权利要求1-7任一项所述的钎焊板，其中所述焊剂复合层的基质中的Mg的量≤0.3重量％。9...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·尼尔森，R·斯文松，R·韦斯特高，T·斯滕奎斯特，
申请(专利权)人：格伦格斯有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE