多层铝钎焊板材料制造技术

本发明专利技术涉及包含铝芯合金层的多层钎焊板材料，所述多层钎焊板材料具有处于所述铝芯层的一侧或两侧上的第一钎焊包覆层材料和至少一种被定位在所述铝芯合金层与所述第一钎焊包覆层材料之间的第二钎焊包覆层材料。包覆层材料之间的第二钎焊包覆层材料。包覆层材料之间的第二钎焊包覆层材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多层铝钎焊板材料
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年12月13日提交的序列号为19216043.0的欧洲申请的优先权和申请权益，该欧洲申请通过引用方式以其整体并入本文。


[0003]本专利技术涉及包含铝芯合金层的多层铝合金钎焊板材料或产品，该多层铝合金钎焊板材料或产品在该铝芯层的一侧或两侧具有Al
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Si合金钎焊包覆层材料。
[0004]本专利技术进一步涉及在钎焊操作中制造的经钎焊的组件，所述经钎焊的组件包括各种部件，并且至少一个部件由根据本专利技术的多层铝合金钎焊板材料制成。

技术介绍

[0005]将处于板或挤出物形式的铝或铝合金的基材用于制备成形或成型的产品。在一些此类工艺中，包括基材在内的(成形的)铝的零件(part)是互连的。基材的一端可以与另一端互连，或者一个基材可以与一个或多个其它基材组装在一起。这通常通过钎焊来完成。在钎焊工艺中，将钎焊填充金属或钎焊合金或者在加热后产生钎焊合金的组合物施加到待钎焊的基材的至少一部分上。在组装基材零件之后，将它们加热直到钎焊填充金属或钎焊合金熔融。钎焊材料的熔点小于铝基材或铝芯板的熔点。
[0006]钎焊板产品广泛应用于换热器和其它类似设备。常规的钎焊产品具有轧制板芯(其通常是，但不仅限于3xxx系列的铝合金)，并在该芯板的至少一个表面上具有铝钎焊包覆层(也被称为铝包层)。铝钎焊包覆层由4xxx系列合金制成，该合金包含4重量％至20重量(即，4％至20％)范围的量的硅作为其主要合金成分。可将铝钎焊包覆层以本领域已知的多种方式，例如通过轧制粘结、包覆、喷射成型或者半连续或连续铸造工艺耦接或粘结至铝芯合金。
[0007]这些铝钎焊包覆层具有通常在约540℃至615℃范围内的液相线温度。
[0008]铝钎焊包覆层一般非常薄以节省材料，并且也不会对与钎焊板产品一起提供的铝芯材料的性质产生不良影响。由于铝钎焊包覆层的厚度和芯材料的厚度不断减小，因此对铝钎焊包覆层的结构的要求增加。在换热器的各种部件的制备中，该部件是例如通过弯曲、折叠、管成形或深拉来形成。如果铝钎焊包覆层中初级Si颗粒太大，这可能导致钎焊包覆层开裂，并且在此情况下开裂可能延伸到芯合金层中。大的初级Si颗粒还可能导致钎焊包覆层中Si的局部过剩，并且芯材料因此同样在初级Si颗粒的周围区域中局部熔融。然后，这在钎焊工艺过程中会导致具有铝钎焊包覆层的产品中出现腐蚀(“烧穿”)或形成孔。避免这些尺寸大于约10μm(特别是大于约20μm)的初级Si颗粒意味着钎焊工艺可以无缺陷地进行，并且不存在铝合金芯材料的局部熔融。这尤其适用于特别薄的铝钎焊包覆层和铝合金芯层。
[0009]出于降低成本的原因，存在减少材料厚度的设计压力。这增加了钎焊包覆层的相对厚度，因为整个系统更薄，所以与Si有关的问题变得更加普遍。
[0010]因此，需要进一步改善能够应对具有大的初级Si颗粒的铝钎焊层的钎焊板产品。
附图说明
[0011]将参考附图来描述本专利技术，其中：
[0012]图1A和图1B是根据本专利技术的多层钎焊板产品的非限制性实施方案的示意性图示。
[0013]图1A示出多层钎焊板产品50，其包括铝合金芯层10，所述铝合金芯层10在一侧上设有第一钎焊包覆层材料30和第二钎焊包覆层材料20，所述第二钎焊包覆层材料20插入在所述铝合金芯层10与所述第一钎焊包覆层材料30之间。这个实施方案提供了3层钎焊板产品。在另一个实施方案(未示出)中，所述第一钎焊包覆层材料30和所述第二钎焊包覆层材料20被施加在所述铝合金芯层10的每一侧上，并且提供了5层钎焊板产品。
[0014]图1B示出与图1A的实施方案密切有关的多层钎焊板产品50，其中第三铝合金层40插入在所述芯层10和所述第二钎焊包覆层20之间。在优选的实施方案中，所述第三铝合金层40具有在针对所述第一钎焊包覆层30所描述并要求保护的范围内的组成。在另一个实施例(未示出)中，所述第一钎焊包覆层30、所述第二钎焊包覆层20和第三钎焊包覆层40被施加在所述芯层10的每一侧上并提供了7层钎焊板产品。
具体实施方式
[0015]如在下文应理解，除另外指示之外，否则铝合金命名和回火命名是指如铝协会在2019年发布并时常更新的《铝标准和数据以及注册记录》(Aluminium Standards and Data and the Registration Records)中的铝协会命名，并且是本领域技术人员众所周知的。回火命名在欧洲标准EN515中制定。
[0016]对于合金组成或优选合金组成的任何描述，除非另外指示，否则所有对百分比的提及均按重量百分比(重量％)计。
[0017]如本文所用的术语“至多”和“至多约”明确包括但不限于其所指代的特定合金元素的重量百分比为零的可能性。例如，至多约0.2％Cr可以包括不具有Cr的铝合金。
[0018]本专利技术的目的是提供这样的钎焊板产品或材料，该钎焊板产品或材料在具有大(通常具有大于20微米的当量直径)的初级Si颗粒出现在铝合金钎焊层中时能够应对一个或多个具有这些初级Si颗粒的铝合金钎焊层。
[0019]本专利技术的另一个目的是提供这样的钎焊板材料，该钎焊板材料在具有大(通常具有大于20微米的当量直径)的初级Si颗粒出现在铝合金钎焊层中并且被用于受控气氛钎焊工艺中时能够应对一个或多个具有这些初级Si颗粒的铝合金钎焊层。
[0020]本专利技术满足或超过这些和其他目的以及进一步的优点，本专利技术提供了包括铝合金芯层的多层钎焊板材料，所述多层钎焊板材料具有处于所述铝合金芯层一侧或两侧上的第一钎焊包覆层材料和至少一种被定位在所述铝合金芯层与所述第一钎焊包覆层材料之间的第二钎焊包覆层材料，其中所述第二钎焊包覆层材料是Al
‑
Si合金钎焊材料，所述Al
‑
Si合金钎焊材料具有：
[0021]约11％至14％Si(例如，约11％、约11.05％、约11.1％、约11.15％、约11.2％、约11.25％、约11.3％、约11.35％、约11.4％、约11.45％、约11.5％、约11.55％、约11.6％、约11.65％、约11.7％、约11.75％、约11.8％、约11.85％、约11.9％、约11.95％、约12％、约12.05％、约12.1％、约12.15％、约12.2％、约12.25％、约12.3％、约12.35％、约12.4％、约12.45％、约12.5％、约12.55％、约12.6％、约12.65％、约12.7％、约12.75％、约12.8％、约
12.85％、约12.9％、约12.95％、约13％、约13.05％、约13.1％、约13.15％、约13.2％、约13.25％、约13.3％、约13.35％、约13.4％、约13.45％、约13.5％、约13.55％、约13.6％、约13.65％、约13.7％、约13.75％、约13.8％、约13.85％、约13.9％、约13.9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种包含铝合金芯层(10)的多层钎焊板材料，所述多层钎焊板材料具有处于所述铝合金芯层(10)的一侧或两侧上的第一钎焊包覆层材料(30)和至少一种被定位在所述铝合金芯层(10)与所述第一钎焊包覆层材料(30)之间的第二钎焊包覆层材料(20)，其中所述第二钎焊包覆层材料(20)是具有11％至14％Si、至多7％Zn和至多0.25％Mg的Al
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Si合金钎焊材料，并且其中所述第一钎焊包覆层材料(30)是具有6％至9％Si、至多1.5％Zn和至多0.25％Mg的Al
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Si合金钎焊材料，其中所述第一钎焊包覆层材料中的Si含量和所述第二钎焊包覆层材料中的Si含量的总和在7％至12.5％Si的范围内。2.根据权利要求1所述的多层钎焊板材料，其中所述第一钎焊包覆层材料(30)具有至多0.1％，并且优选至多0.05％的Mg含量。3.根据权利要求1或2所述的多层钎焊板材料，其中所述第一钎焊包覆材料层(30)进一步含有至多0.8％的Fe、至多0.3％的Cu、至多0.8％的Mn、至多0.2％的Ti、至多0.15％的杂质以及铝。4.根据权利要求1至3中任一项所述的多层钎焊板材料，其中所述第一钎焊包覆材料层(30)进一步含有至多0.8％的Fe、至多0.3％的Cu、至多0.2％的Mn、至多0.2％的Ti、至多0.15％的杂质以及铝。5.根据权利要求1至4中任一项所述的多层钎焊板材料，其中所述第二钎焊包覆材料层(20)中的Zn含量高于所述第一钎焊包覆材料层(30)中的Zn含量。6.根据权利要求1至4中任一项所述的多层钎焊板材料，其中所述第二钎焊包覆材料层(20)中的Zn含量为所述第一钎焊包覆材料层中的Zn含量的至少200％。7.根据权利要求1至4中任一项所述的多层钎焊板材料，其中所述第二钎焊包覆材料层(20)中的Zn含量为至少300％。8.根据权利要求1至7中任一项所述的多层钎焊板材料，其中所述第二钎焊包覆材料层(20)具有在1％至7％范围内的Zn含量。9.根据权利要求1至7中任一项所述的多层钎焊板材料，其中所述第二钎焊包覆材料层(20)具有在1.5％至6％范围内的Zn含量。10.根据权利要求1至9中任一项所述的多层钎焊板材料，其中所述第一钎焊包覆材料层(30)具有在至多1％的范围内，并且优选在至多0.5％的范围内的Zn含量。11.根据权利要求1至10中任一项所述的多层钎焊板材料，其中所述第二钎焊包覆层材料(20)进一步含有一种或多种优选选自由Bi、Pb、Li、Sb、Se、Y和Th组成的组的润湿元素，并且其中所述润湿元素的总量在0.01％至0.5％的范围内，并且优选所述第二钎焊包覆层材料(20)进一步含有作为所述润湿元素的Bi，所述Bi在0.01％至0.5％的范围内，并且优选在0.01％至0.25％的范围内。12.根据权利要求1至11中任一项所述的多层钎焊板材料，其中所述第一钎焊包覆层材料(30)进一步含有一种或多种优选选自由Bi、Pb、Li、Sb、Se、Y和Th组成...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：诺贝丽斯科布伦茨有限责任公司，
类型：发明
国别省市：