本发明专利技术涉及用于无焊剂的ＣＡＢ钎焊的钎焊板材，该钎焊板材包含铝芯合金层，其在该铝芯层的一面或两面配设有第一钎焊包覆层材料并配设有位于铝芯合金层和第一钎焊包覆层材料之间的至少一个第二钎焊包覆层材料，其中第二钎焊包覆层材料是含有５％至２０％的Ｓｉ和０．０１％至３％的Ｍｇ的铝硅合金钎焊材料，第一钎焊包覆层材料是含有２％至１４％的Ｓｉ和小于０．４％的Ｍｇ的铝硅合金钎焊材料。本发明专利技术还涉及在钎焊作业中制造的钎焊组件。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及钎焊板材，其包括铝芯合金层，其在铝芯合金层的一面或两面上配设 有第一铝硅合金钎焊包覆层材料并配设有位于铝芯合金层和第一钎焊包覆层材料之间的 至少一层第二铝硅合金钎焊包覆层材料。本专利技术还涉及在钎焊工艺中制造的钎焊组件，该钎焊组件包括多个不同的组成构 件并且至少一个组成构件由根据本专利技术的铝合金钎焊板制成。
技术介绍
在下文将会理解，除非另有说明，否则铝合金牌号和状态代号是指由铝业协会于 2008年颁布的“铝标准和数据及登记备案”中的铝业协会标号。关于对合金成分或优选合金成分的任何说明，提到百分比时都是指重量百分比， 除非另作说明。由铝或铝合金构成的呈板状或挤出品形式的基材被用来制造成型或成形的产品。 在其中一些工艺中，含有基材的(成型)铝制构件被互相连接起来。一个基材的一端可以 与另一端互相连接，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。在钎焊过程中，钎焊填料金属或钎焊合金或在加热时产生钎焊合金的复合材料 被施加到待钎焊基材的至少一部分上。在基材零部件被组装起来后，它们被加热，直到钎焊 金属或钎焊合金熔化。钎焊材料的熔点低于铝基材或铝芯板的熔点。钎焊板材广泛应用在换热器和其它类似设备中。传统的钎焊产品具有由轧制薄板 构成的芯，其典型为但不绝对是3XXX系列的铝合金，该产品在芯板的至少一个表面上具有 铝包覆层(也称为铝包层)。该铝包覆层由4XXX系列合金制成，该合金含有2重量％至20 重量％、优选为7重量％至14重量％的硅。该铝包覆层可以通过在现有技术中已知的各种 不同方式被连接或接合到芯合金上，例如通过轧制接合、包覆喷涂成形或半连续或连续浇 铸工艺。这些铝包覆层的液相线温度一般在约讨01至615°C范围内。人们采用了各种不同的钎焊工艺，用于钎焊组件例如换热器的工业规模制造。存在真空钎焊(VB)工艺，其在相对低的、约IX 10_5毫巴或更低的数量级的大气压 下进行。为了获得对要进行的连接的最佳条件，常用于真空钎焊的铝硅钎焊合金含有有意 添加的或更多的镁。该机理据信是镁能在其在钎焊过程中从钎焊板中蒸发出来时破坏 填料金属的坚硬氧化膜，并且蒸发出的镁起到吸气剂的作用，它吸除在残留在钎焊炉中的 氧气和水分。这样的用于真空钎焊的含镁钎焊板材在美国专利US4489140中被公开，其中用于 真空的钎焊板材包含有AA3000系列芯合金，其包覆有AA4104钎焊合金层并且在芯合金和 AA4104钎焊合金层之间设有AA4343钎焊合金，以在芯和AA4104合金之间提供一致的良好 接合。在现有技术中众所周知的是，AA4104合金含有1.2%至2.0%的Mg和0. 02%至0.2% 的Bi，并且AA4343合金不含Bi，也不含Mg。美国专利US5069980公开一种真空钎焊铝包覆材料，其由铝合金的芯件、第一包4覆层和第二包覆层构成，第一包覆层主要由6%至14%的Si、0至0. 6%的Mg和余量为Al 构成，第二包覆层由0至14%的Si且优选为0%的Si和0. 8%至2. 5%的Mg且余量为Al 构成，其中第二包覆层的厚度取决于第二包覆层中的硅含量。美国专利US4161553公开一种真空钎焊用钎焊板材，该钎焊板包括铝合金芯合 金、主要由0至2. 5%的Mg、5. 0%至13. 0%的Si、最多为0. 8%的Fe、最多为0. 3%的Cu、 最多为0. 3%的Si、最多为0. 3%的Mn和余量为Al构成的铝钎焊合金第一层、和包覆在该 第一层上的铝合金第二层，该第二层主要由0. 5%至1. 2%的Mg、l. 2%至1. 8%的Si、最多 为0.3%的Cu、最多为0.7%的Fe、最多为1. 5%的Mn和余量为Al构成，第二层的熔点基本 上等于第一层的熔点。在一个例子中，第一层和第二层的铝合金均具有0.5%的Mg含量。另一种钎焊工艺是可控气氛钎焊(CAB)，其在不含氧的干燥气氛中进行，优选利用 氮气的惰性环境，但例如也可以使用氩气。为了促进钎焊，无腐蚀性钎焊剂例如基于氟化物 的焊剂在钎焊之前被施加在待连接的零部件上。此钎焊剂在钎焊作业中除去或至少破坏总 是存在的氧化皮，从而允许熔融填料接触到裸金属而形成接头。CAB所用的铝合金应该不含 Mg，因为任何Mg都会阻止钎焊剂的除去氧化皮的作用。在造型复杂的组件中，在钎焊前在 组件内部施加非腐蚀性钎焊剂通常被认为是很困难和有问题的。另一种钎焊工艺是不使用钎焊剂的CAB，该工艺尤其正被用于钎焊联接很难施加 焊剂的换热器内部表面，并且就工业规模而言，该工艺比真空钎焊作业更加经济划算，因为 真空钎焊需要可观的设备资金成本。在欧洲专利申请公开号EP1430988A1中公开了，对于这样的不使用钎焊剂的CAB 工艺，所用的钎焊板材在除了填料合金层外的构成钎焊板的至少一层中含有Mg，一般，该芯 合金含有在0. 05重量％至1. 0重量％范围内的Mg。防扩散层例如无镁的AA3003系列铝合 金夹设在芯合金和填料合金之间。在欧洲专利授权公告号EP1306207B1中公开另一种在惰性气体气氛下的无焊剂 钎焊工艺，该惰性气体气氛含有至多达IOOOppm且优选至多达500ppm的极低含氧量。而 且，披露了一种钎焊板材，它包括铝芯合金，其在一面或两面上包覆有铝硅合金钎焊合金作 为中间层，该铝硅合金钎焊合金含有0. 1 %至5 %的Mg和0. 01 %至0. 5 %的Bi，还包括包覆 在铝硅合金钎焊合金上的薄覆层。还披露了，在钎焊作业中，中间层中的钎焊材料随着在钎 焊过程中的升温而熔化，但没有发生钎焊材料的表面氧化，这是因为该表面覆有仍保持固 态的薄覆层。当温度进一步升高时，具有低熔点的部分例如靠近熔融钎焊材料的薄覆层偏 析部分被局部熔化，随后，钎焊材料因体积膨胀而渗出并流布到薄覆层材料的表面上。钎焊 材料的表面于是变成无氧化膜的浮现面，因为有惰性气体气氛而不会发生新的强烈氧化。人们需要进一步改善的钎焊板材和其中组件的内侧面不需要配设有钎焊剂的钎 焊工艺。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种替代的铝合金钎焊板材，它可被应用在无钎焊剂的 可控气氛钎焊工艺中。本专利技术的另一个目的是提供一种铝合金钎焊板材，它可被应用在无焊剂的可控气 氛钎焊工艺以及使用钎焊剂的可控气氛钎焊工艺中。本专利技术的另一目的是提供一种铝合金钎焊板材，它可被应用在无焊剂的可控气氛 钎焊工艺以及使用钎焊剂的可控气氛钎焊工艺和真空钎焊工艺中。通过提供一种钎焊板材的本专利技术来满足或超越这些和其它的目的和进一步的优 点，该钎焊板材包括铝芯合金层，其在该铝芯层的一面或两面配设有第一钎焊包覆层材料 并配设有位于该铝芯合金层和第一钎焊包覆层材料之间的至少一个第二钎焊包覆层材料， 其中该第二钎焊包覆层材料是铝硅合金钎焊材料，其含有5%至20%的Si和0. 01%至3% 的Mg，并且该第一钎焊包覆层材料是含有2%至14%的Si和小于0. 4%的Mg的铝硅合金 钎焊材料。根据本专利技术已经发现，通过在第一铝硅合金钎焊包覆层材料中保持很低的镁含量 且可控制地有意添加Mg到第二铝硅合金钎焊包覆层材料，提供了一种能成功应用在不使 用钎焊剂的可控气氛钎焊工艺中的钎焊板材。在欧洲专利授权公告号EP1306207B1中，据说为了获得成功的无钎焊剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钎焊板材，包括铝芯合金层，其在该铝芯层的一面或两面配设有第一钎焊包覆层材料并配设有位于该铝芯合金层和第一钎焊包覆层材料之间的至少一个第二钎焊包覆层材料，其中该第二钎焊包覆层材料是含有５％至２０％的Ｓｉ和０．０１％至３％的Ｍｇ的铝硅合金钎焊材料，该第一钎焊包覆层材料是含有２％至１４％的Ｓｉ和小于０．４％的Ｍｇ的铝硅合金钎焊材料。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP08012003.32008年7月3日1.一种钎焊板材，包括铝芯合金层，其在该铝芯层的一面或两面配设有第一钎焊包覆 层材料并配设有位于该铝芯合金层和第一钎焊包覆层材料之间的至少一个第二钎焊包覆 层材料，其中该第二钎焊包覆层材料是含有5%至20%的Si和0. 01%至3%的Mg的铝硅 合金钎焊材料，该第一钎焊包覆层材料是含有2%至14%的Si和小于0. 4%的Mg的铝硅合 金钎焊材料。2.根据权利要求1所述的钎焊板材，其中，第一铝硅合金钎焊包覆层材料具有小于 0. 15%的镁含量。3.根据权利要求1或2所述的钎焊板材，其中，第一铝硅合金钎焊包覆层材料不含Mg。4.根据权利要求1至3之一所述的钎焊板材，其中，第二铝硅合金钎焊包覆层材料具有 在0. 01%至且优选在0. 01%至0. 50%范围内的镁含量。5.根据权利要求1至4之一所述的钎焊板材，其中，在第一和第二铝硅合金钎焊包覆层 材料中的镁含量之和不超过0.25%，优选不超过0.10%。6.根据权利要求1至5之一所述的钎焊板材，其中，第一铝硅合金钎焊包覆层材料的硅 含量在4%至14%的范围，优选在6%至12%的范围。7.根据权利要求1至5之一所述的钎焊板材，其中，该第一铝硅合金钎焊包覆层的成分 在AA4045或AA4343系列铝合金的范围内。8.根据权利要求1至5之一所述的钎焊板材，其中，第一铝硅合金钎焊包覆层材料的硅 含量在2.0%至5%的范围内，优选在2.0%至4.0%的范围内。9.根据权利要求1至8之一所述的钎焊板材，其中，该第二铝硅合金钎焊包覆层材料还 含有一种或多种浸润元素，其优选选自包含Bi、Pb、Li、Sb、Se、Y和Th的组，并且该浸润元 素的总量在0.01%至0.5%的范围内。10.根据权利要求1至8之一所述的钎焊板材，其中，第二铝硅铝钎焊包覆层材料还以 0. 01%至0. 5%且优选为0. 01%至0. 25%的含量含有Bi作为浸润元素。11.根据权利要求10所述的钎焊...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·J·威特布鲁德，
申请(专利权)人：阿勒里斯铝业科布伦茨有限公司，
类型：发明
国别省市：DE
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。