铝合金的钎焊方法和覆盖有焊剂组分的铝合金构件的制作方法_3

文档序号:8490968阅读:来源:国知局
al)钎焊时,组分(A)优选以1至 20g/m2的量施涂。当将用于热交换器的管材钎焊时,组分(A)优选以3至30g/m 2的量施涂。 当将连接至制冷剂通道并且形成热交换器的入口和出口的罐材料钎焊时,组分(A)优选以 5至30g/m 2的量施涂。
[0106] 当实施方法(2)时,将组分(A)(即,由下述通式(1)表示的碱金属锌氟铝酸盐的 粉末)和除了组分㈧以外的焊剂组分的混合物作为焊剂组分施涂至铝合金构件的表面。
[0107] MwZnxAlyFz ⑴
[0108] 其中M为K或Cs,w、X、y和z为正整数,w、X、y和z的最大公约数是1。
[0109] 具体而言,当实施方法(2)时,仅组分(A)(即,由通式(1)表示的碱金属锌氟铝酸 盐的粉末)和除了组分(A)以外的焊剂组分作为焊剂组分施涂至铝合金构件的表面。注意: "仅组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组分施涂"的表述意味着基本上仅施涂组分(A)和 除了组分(A)以外的焊剂组分,并且焊剂组分可以包括不可避免的杂质。
[0110] 当实施方法⑵时使用的除了组分(A)以外的焊剂组分不特别限定,只要焊剂组 分起到除去铝合金的表面上形成的氧化物膜的焊剂的功能即可。焊剂组分的实例包括可以 用作组分(B)的K 2SiF6等。
[0111] 当实施方法⑵时,将组分(A)以相对于组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组 分的总量为50质量%以上,优选70质量%以上,和特别优选80质量%以上的比例施涂至 铝合金构件的表面。
[0112] 当实施方法(2)时,将组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组分以总计1至50g/ m2的量施涂至错合金构件的表面。当将用于热交换器的翅片材料(fin material)钎焊时, 组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组分优选以总计1至20g/m2的量施涂。当将用于热 交换器的管材钎焊时,组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组分优选以总计3至30g/m 2的 量施涂。当将连接至制冷剂通道并且形成热交换器的入口和出口的罐材料钎焊时,组分(A) 和除了组分(A)以外的焊剂组分优选以总计5至30g/m 2的量施涂。
[0113] 当实施方法(3)时,将组分(A)(即,由下述通式(1)表示的碱金属锌氟铝酸盐的 粉末)和组分(B)(即,选自碱金属氟铝酸盐的粉末和碱金属氟锌酸盐的粉末的一种粉末或 两种以上的粉末)的混合物作为焊剂组分施涂至铝合金构件的表面。
[0114] MwZnxAlyFz (1)
[0115] 其中M为K或Cs,w、X、y和z为正整数,w、X、y和z的最大公约数是1。
[0116] 具体而言,当实施方法(3)时,仅组分(A)(即,由通式(1)表示的碱金属锌氟铝酸 盐的粉末)和组分(B)(即,选自碱金属氟铝酸盐的粉末和碱金属氟锌酸盐的粉末的一种粉 末或两种以上的粉末)作为焊剂组分施涂至铝合金构件的表面。注意:"仅组分(A)和组分 (B)施涂"的表述意味着基本上仅施涂组分(A)和组分(B),并且焊剂组分可以包括不可避 免的杂质。
[0117] 当实施方法(3)时,将组分(A)以相对于组分(A)和组分(B)的总量为50质量% 以上,优选70质量%以上,和特别优选80质量%以上的比例施涂至铝合金构件的表面。
[0118] 当实施方法(3)时,将组分(A)和组分(B)以总计1至50g/m2的量施涂至铝合金 构件的表面。当将用于热交换器的翅片材料(fin material)钎焊时,组分(A)和组分(B) 优选以总计1至20g/m2的量施涂。当将用于热交换器的管材钎焊时,组分(A)和组分(B) 优选以总计3至30g/m 2的量施涂。当将连接至制冷剂通道并且形成热交换器的入口和出 口的罐材料钎焊时,组分(A)和组分(B)优选以总计5至30g/m 2的量施涂。
[0119] 方法(1)至(3)包括将已施涂焊剂组分的铝合金构件钎焊。
[0120] 被钎焊的铝合金构件的全部或部分是已施涂焊剂组分的铝合金构件,并且将焊剂 组分施涂至钎焊目标区域的至少一个表面。要接合的铝合金构件的组件通过在加热炉中加 热来钎焊。
[0121] 当实施方法(1)至(3)时,将铝合金构件在570至620°C下钎焊。
[0122] 当实施方法(1)至(3)时,将铝合金构件在氮气氛、氩气氛或氢气氛下钎焊。将各 氛围中的氧浓度设定为1000 ppm以下。将各氛围的露点设定为_20°C以下。
[0123] 根据方法(1),由于组分(A)作为焊剂组分以上述范围内的量施涂至铝合金构件, 所以甚至当钎焊氛围具有100至1000ppm(特别是500至1000 ppm)的高的氧浓度、和/或 具有露点为-20至-40°C (特别是-20至-30°C )的高湿度时,Zn扩散层也以稳定的方式 形成,并且获得优异的焊剂性能,而且钎焊缺陷和变色不发生。如果组分(A)以小于上述范 围内的量施涂至铝合金构件,则可能不能充分地除去氧化物膜,并且熔融的填充金属可能 不能形成角焊缝,由此热交换性能的劣化和结构强度的降低等可能发生。如果组分(A)以 大于上述范围内的量施涂至铝合金构件,则焊剂组分的一部分可能不能与铝反应,并且残 留在铝合金构件的表面上,由此可能削弱钎焊性和产品的外观。
[0124] 根据方法(2),由于将组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组分作为焊剂组分施涂 至铝合金构件,施涂至铝合金构件的表面的组分(A)的比例在相对于组分(A)和除了组分 ㈧以外的焊剂组分的总量的上述范围内,并且将组分㈧和除了组分㈧以外的焊剂组分 以上述范围内的总量施涂至铝合金构件,所以甚至当钎焊氛围具有100至1000 ppm(特别是 500至1000 ppm)的高的氧浓度、和/或具有露点为-20至-40°C (特别是-20至-30°C )的 高湿度时,Zn扩散层也以稳定的方式形成,并且获得优异的焊剂性能,而且钎焊缺陷和变色 不发生。如果组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组分以小于上述范围内的量施涂至铝合 金构件,则可能不能充分地除去氧化物膜,并且熔融的填充金属可能不能形成角焊缝,由此 热交换性能的劣化和结构强度的降低等可能发生。如果组分(A)以大于上述范围内的量施 涂至铝合金构件,则焊剂组分的一部分可能不能与铝反应,并且残留在铝合金构件的表面 上,由此可能削弱钎焊性和产品的外观。如果施涂至铝合金构件的表面的组分(A)的比例 小于相对于组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组分的总量的上述范围,则当将铝合金构 件在具有高的氧浓度的氛围或具有高湿度的氛围中钎焊时,钎焊缺陷或变色可能发生。
[0125] 根据方法(3),由于将组分(A)和组分(B)作为焊剂组分施涂至铝合金构件,施涂 至铝合金构件的表面的组分(A)的比例在相对于组分(A)和组分(B)的总量的上述范围 内,并且将组分(A)和组分(B)以上述范围内的总量施涂至铝合金构件,所以甚至当钎焊 氛围具有100至l〇〇〇PPm(特别是500至1000 ppm)的高的氧浓度、和/或具有露点为-20 至-40°C (特别是-20至-30°C)的高湿度时,Zn扩散层也以稳定的方式形成,并且获得优 异的焊剂性能,而且钎焊缺陷和变色不发生。如果组分(A)和组分(B)以小于上述范围内 的总量施涂至铝合金构件,则可能不能充分地除去氧化物膜,并且熔融的填充金属可能不 能形成角焊缝,由此热交换性能的劣化和结构强度的降低等可能发生。如果组分(A)和组 分(B)以大于上述范围内的总量施涂至铝合金构件,则焊剂组分的一部分可能不能与铝反 应,并且可能残留在铝合金构件的表面上,由此可能削弱钎焊性和产品的外观。如果施涂至 铝合金构件的表面的组分(A)的比例小于相对于组分(A)和组分(B)的总量的上述范围, 则当将铝合金构件在具有高的氧浓度的氛围或具有高湿度的氛围中钎焊时,钎焊缺陷或变 色可能发生。
[0126] 根据方法(1)至(3),甚至当钎焊氛围具有小于IOOppm的低氧浓度、和/或具有露 点小于-40°C的低湿度时,Zn扩散层也以稳定的方式形成,并且获得优异的焊剂性能,而且 钎焊缺陷和变色不发生。根据方法(1)至(3),当钎焊氛围具有小于IOOppm的低氧浓度、和 /或具有露点小于_40°C的低湿度时,在将焊剂组分以上述范围内的量施涂至铝合金构件 时,Zn扩散层以稳定的方式形成,并且获得优异的焊剂性能,而且钎焊缺陷和变色不发生。 如果当钎焊氛围具有小于IOOppm的低氧浓度、和/或具有露点小于-40°C的低湿度时将焊 剂组分以小于上述范围内的量施涂至铝合金构件,则可能不能充分地除去氧化物膜,并且 熔融的填充金属可能不能形成角焊缝,由此热交换性能的劣化和结构强度的降低等可能发 生。如果当钎焊氛围具有小于IOOppm的低氧浓度、和/或具有露点小于-40°C的低湿度时 将焊剂组分以大于上述范围内的量施涂至铝合金构件,则焊剂组分的一部分可能不能与铝 反应,并且可能残留在铝合金构件的表面上,由此可能削弱钎焊性和产品的外观。注意:焊 剂组分施涂至铝合金构件的量是指当实施方法(1)时施涂至铝合金构件的组分(A)的量, 是指当实施方法(2)时施涂至铝合金构件的组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组分的总 量,以及是指当实施方法(3)时施涂至铝合金构件的组分(A)和组分(B)的总量。
[0127] 当实施方法(1)至(3)时,施涂至铝合金构件的焊剂组分的平均粒径优选为80 μ m 以下,和特别优选1至50 μ m。当焊剂组分的平均粒径在上述范围内时,焊剂组分显示与铝 合金的高反应性,并且改善与氧的化学反应的抑制效果。这确保了甚至在具有高的氧浓度 的氛围或具有高湿度的氛围中,Zn扩散层也以稳定的方式形成,并且获得优异的焊剂性能, 而且钎焊缺陷和变色不发生。
[0128] 注意:焊剂组分的平均粒径是指当实施方法(1)时施涂至铝合金构件的组分(A) 的平均粒径,是指当实施方法(2)时组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组分的平均粒径, 以及是指当实施方法(3)时组分(A)和组分(B)的平均粒径。
[0129] 当实施方法(1)至(3)时,可以将组分(C)(即,选自包括Si、Cu和Zn之中的一种 金属元素或两种以上的金属元素的铝合金的粉末、Al粉、Si粉、Cu粉和Zn粉中的一种金属 粉末或两种以上的金属粉末)连同焊剂组分一起施涂至铝合金构件的表面。
[0130] 具体而言,当实施方法(1)时,可以将组分(A)和组分(C)的混合物施涂至铝合金 构件的表面。当在实施方法(1)时将组分(A)和组分(C)的混合物施涂至铝合金构件的表 面时,组分(A)以相对于组分(A)和组分(C)的总量为50质量%以上,优选70质量%以上, 和特别优选80质量%以上的比例施涂至铝合
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