BRPI1012819A2

BRPI1012819A2 - material de solda

Info

Publication number: BRPI1012819A2
Application number: BRPI1012819-0A
Authority: BR
Inventors: Alan Belohav; Felipe Cardona; Creed Darling
Original assignee: Lucas Milhaupt Inc
Priority date: 2007-05-25
Filing date: 2010-11-24
Publication date: 2013-02-05
Also published as: WO2008148088A1; CA2688325A1; US20170151635A1; USD764030S1; US20110123824A1; WO2008148088A8

Abstract

MATERIAL DE SOLDA. A presente invenção refere-se a um material de solda que compreende um suporte metálico e um segundo metal, por exemplo, uma liga de alumínio e liga de zinco, é divulgado. A liga de zinco serve como um calmante para reduzir a temperarura do ponto de liquidus resultante da mistura resultante substancialmente abaixo dos 540 <198>C tais que a liga resultante pode ser utilizado em aplicações onde os metais a serem unidos exigem um metal de enchimento com um ponto mais baixo liquidus. O material de soldadura pode ainda incluir um fluxo, por exemplo, como um núcleo ou revestimento. O fluxo deve ter uma temperatura de ativos substancialmente menor do que o ponto de liquidus do material de brasagem. O material de brasagem podem ser entregues em uma variedade de diferentes formas, tais como tiras, anéis, arruelas, barras, fios e outros pré-formados tal.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção "MATERIAL DE SOLDA"

Referência cruzada à aplicação relacionada

Esta aplicação reivindica o beneficio da prioridade dos EUA η ° patente Serial 12/602, 053, apresentado em 25 de novembro de 2009 e intitulado material de solda, todo o conteúdo do que são expressamente incorporadas por referência o presente pedido.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

1. Campo da Invenção

A presente invenção relaciona-se geralmente no campo da soldadura. Especificamente, uma modalidade preferida da presente invenção refere-se a um material único de brasagem de metais de acoplamento e um processo para fazer o mesmo.

2. Discussão da arte relacionada

Como é sabido para aqueles hábeis na arte, soldadura é um processo de união em que um metal de adição não- ferroso ou liga é aquecida a uma temperatura de fusão e repartido entre duas ou mais partes apertada. O metal de adição fundido e fluxo interage com uma fina camada de um metal de base e depois esfria para formar uma forte articulação selada. Uma grande variedade de metais e ligas de enchimento pode ser usado. O metal de adição ou de liga usada para unir os metais de base tem um ponto de liquidus (isto é, a temperatura na qual o metal se funde a tornar-se um liquido) substancialmente inferior ao do solidus de metais base a serem unidas de modo a garantir que os metais de base não derreteu durante a brasagem.

Brasagem é um dos métodos mais versáteis de junção de metais hoje por várias razões. Por um lado, juntas soldadas são relativamente fortes. Em metais não ferrosos e aço, a resistência à tração de uma articulação feita corretamente, muitas vezes superior à dos metais juntou. Em aços inoxidáveis, é possível desenvolver um conjunto cuja carga de ruptura é £ 130.000 por centímetro quadrado. Além disso, as juntas soldadas são relativamente dúctil e, portanto, capaz de resistir a choques e vibrações consideráveis. Além disso, as juntas soldadas são relativamente fáceis de fazer e, além disso, são feitas mais rapidamente. Idealmente, a soldadura é usado para unir metais dissimilares, tais como metais ferrosos e não ferrosos e metais com grande variedade de pontos de fusão. Além disso, a soldagem é realizada a temperaturas relativamente baixas, reduzindo assim o risco de entortar, superaquecimento ou fusão de metais base. Finalmente, brasagem é econômico quando comparado com outros processos de união.

Brasagem envolve o uso de capilaridade para distribuir metal de adição fundido entre as superfícies de metais comuns, sendo juntada. O processo de soldagem em geral, envolve várias etapas distintas. Em primeiro lugar, o operador deve garantir um bom ajuste e limpeza adequada entre os dois metais se juntam. Segundo, a capilaridade só vai funcionar adequadamente se os metais são devidamente limpos e, como tal, os metais básicos devem ser limpos antes de juntá-las em conjunto. Em seguida, as partes normalmente deve ser vazava. Flux é um composto químico aplicado em superfícies comuns antes da brasagem. O revestimento de fluxo serve para proteger as superfícies de metal de base a partir do ar, impedindo assim a formação de óxido nela. Em seguida, os metais são mantidos na posição em preparação para soldar. Em seguida, o conjunto preparado é soldado, que envolve o aquecimento do conjunto a uma temperatura adequada brasagem, e fluir o metal de adição através da articulação. Uma vez que o conjunto foi criado, que normalmente devem ser limpos para remover qualquer resíduo de fluxo, se corrosivo, e para remover qualquer escala de óxido formada durante o processo de soldadura. η 3/27

Um problema já foi reconhecido que muitas vezes a temperatura liquidus do metal de enchimento ou material de soldadura é demasiado elevado para ser utilizado com alguns materiais de base, de tal forma que o uso do material de brasagem com os metais de base fará com que os metais de base para derreter durante a solda. Escusado será dizer que é desejável para proporcionar um material de brasagem que inclui um depressor da temperatura, segundo a qual o depressor da temperatura cria uma janela de temperatura significativa entre o estado liquido do material de soldadura e em estado sólido (solidus) do metal base.

Atualmente, a produção de, por exemplo, bobinas de alumínio trocador de calor envolve o uso de alta temperatura de brasagem de materiais, que por sua vez pode aumentar a temperatura e tempo de processamento. Como resultado da utilização de temperaturas de processamento aumentou, várias desvantagens são experientes, incluindo mas não limitado a, fusão de metais comuns, a erosão dos metais de base, e perda de atividade do fluxo. No entanto, algumas ligas de temperatura mais baixa têm sido utilizadas com sucesso limitado aqui, por exemplo, a liga, 98Zn/2Al.

Embora esta liga particular, tem uma temperatura muito inferior à base de metais de alumínio nas assembléias trocador de calor, os resultados não têm sido de outra forma positiva. Por exemplo, se a liga tem uma temperatura de fusão abaixo da temperatura de ativos do fluxo padrão que é usada, a liga vai derreter, mas não molhar os materiais de base até que o fluxo se torna ativo. Assim, este muitas vezes resulta em melhor qualidade inconsistente comum.

Em outra aplicação, baixa temperatura de fusão de zinco (Zn) ligas têm sido utilizados no passado para soldar componentes de alumínio ou brasagem. No entanto, tais ligas só poderia ser utilizado com alimentação automática ou alimentação com as mãos porque o fluxo que foi usado funde a uma temperatura mais alta que as ligas de Zn-se. Assim, quando essas ligas foram formadas em anéis ou outras pré- formas, muitas vezes, a liga se derrete diante do fluxo.

Infelizmente, porque a liga de fluxos em primeiro lugar, não há nenhuma proteção de óxido de fluxo na superfície do metal base para as bolas de liga leve para cima. Além disso, a liga também tem uma tendência a fluir de forma inconsistente na interface comum quando o fluxo está finalmente activo. Esse problema é mostrado nas Figuras Ia- ld. A solda resultante/juntas de solda que são produzidos normalmente são inaceitáveis e mostra a força da união e a estanquidade limitada.

Além disso, altos níveis de Zn em um metal de enchimento brasagem pode causar a liga de solda a corroer alguns dos componentes de metal de alumínio base durante o aquecimento. Esta erosão que ocorre pode afetar a integridade estrutural do conjunto e da estanqueidade da junta solda. O grau de erosão que ocorre pode ser afetada por vários fatores, mas o conteúdo total de Zn em uma liga de brasagem desempenha um papel fundamental. Assim, é desejável manter a quantidade de Zn na liga de nível conhecidas, isto é, de preferência um nível relativamente baixo.

Também deve ser notado que brasagem corrente/soldagem

de bobinas de alumínio de evaporador na indústria é quase exclusivamente feita com ligas em forma de anel, devido ao número de articulações que precisam ser fabricados e os equipamentos de soldadura automática, que é utilizada. Qual é, portanto, necessário é uma liga de Zn

preforma em forma de anel que pode ser usado em processos existentes e as máquinas que elimina o problema de fluxo de liga inconsistentes e melhora a qualidade da solda resultante comum, proporcionando um produto que apresenta a fusão uniforme do fluxo seguido pelo próprio derretimento eo fluxo da liga de brasagem na interface comum. 0 que também é necessário é um produto de brasagem que, quando apresentado sob a forma de anel, libera fusão e ativa o fluxo para a área comum, antes da fusão da liga de brasagem. 0 que também é necessário é uma realização que contém fluxo que permite o fluxo fundido em flash para a superfície do metal alumínio base para limitar convenientemente a formação de óxidos e remover os óxidos presentes no alumínio. 0 que é mais necessário é uma liga contendo alumínio (Al), zinco (Zn) e silício (Si) que, quando se começa a derreter fluirão de modo uniforme para a solda conjunta formando uma sólida ligação.

O que também é necessário é um material de solda para uso em aplicações que requerem uma janela de temperatura entre o ponto de solidus dos metais de base ea temperatura liquidus do material de brasagem. Além disso, o que é necessário é um material de brasagem que podem assumir formas diferentes, incluindo uma tira, fio, fluxo revestidos ou fluxado produto, anéis ou outras pré—formas tal. Além disso, o que é necessário é um material de brasagem que é capaz de ter uma faixa de ponto de liquidus de 600 0 C e 1080 ° F (315 ° C e 582 0 C) . Até então, esses requisitos não tenham sido integralmente cumpridas, sem incorrer em várias desvantagens.

SUMÁRIO E OBJETIVOS DA INVENÇÃO

Em resumo, a presente invenção é direcionada a um material de brasagem de preferência composta de uma liga de alumínio acoplado a liga de zinco ou zinco para utilização em processos de soldagem. Um efeito da presente invenção é fornecer um material de solda para uso em aplicações que requerem uma janela de temperatura entre o ponto de solidus dos metais base a serem unidos e liquidus do material de brasagem contemplado neste documento. Um objeto da invenção é fornecer um material de brasagem com um intervalo de temperaturas liquidus entre 600 ° C e 1080 ° F (315 ° C e 582 0 C) , mas ainda a uma temperatura para permitir um intervalo de fusão superior ao da fluxo utilizado. Outro objeto da invenção é fornecer um material de brasagem capaz de assumir diferentes formas, tais como tiras, fios, anéis, máquina de lavar, haste e outros tipos de pré-formas conhecidas na arte relevantes.

Tal desempenho pode ser revestido ou tubulares com o agente anti-óxido, por exemplo, um fluxo. Ainda outro objetivo é produzir um material de brasagem que é econômico e fácil de fabricar e usar.

Outro objeto da presente invenção é fornecer um material de brasagem que pode ser configurado para utilização em diferentes aplicações. Por exemplo, para utilização em determinadas aplicações, a liga de alumínio do material de brasagem podem ser acoplados ao zinco em apenas um lado da mesma. Alternativamente, pode-se desejosos de fornecer um material de brasagem, onde a liga de alumínio é acoplada em ambos os lados para que a liga de zinco ou zinco é imprensado entre duas camadas de liga de alumínio. Além disso, a liga de alumínio pode ser no meio, o zinco é de ambos os lados.

De acordo com um primeiro aspecto da invenção, estes objetos são realizados através de um material de brasagem compreendendo um substrato de metal e um segundo metal, de preferência, uma liga de alumínio de liga de zinco, ou zinco atrelados, por exemplo, revestimento, envolvimento ou revestimento, e um fluxo. 0 material de soldadura pode possuir um núcleo de fluxo, ou, alternativamente, pode incluir uma camada de fluxo. A composição final do material de soldadura devem, de preferência incluem zinco suficiente para reduzir a temperatura liquidus do material de brasagem abaixo 582 °C. Embora o zinco preferência folheados e ligas de alumínio compreende componentes separados em temperatura ambiente, durante o processo de brasagem os dois começam a liga a uma outra. Como tal, quando o zinco começa a derreter, tira um pouco da liga de alumínio em si mesmo.

Como a temperatura continua a aumentar, o zinco e

ligas de alumínio completamente liga para formar um material de enchimento de solda com uma temperatura de fusão maior que o fluxo colocados no outro lado do revestimento e menor do que o material de base a ser soldado. Em uma modalidade alternativa, um outro material que o zinco pode ser utilizado como depressor da temperatura. Em ainda outra modalidade, um material que não seja de alumínio podem ser usados.

Em ainda outro aspecto, onde o material de soldadura é fornecida em uma forma de arame e similares, a liga de alumínio circunferencialmente pode ser acoplado à liga de zinco.

Ainda outro aspecto da invenção é fornecer um material de soldagem para uso com a tocha, a indução, forno, ou outros métodos de aquecimento que são realizadas ao ar livre e requerem o uso de um fluxo e uma liga de solda de baixa fusão que derrete acima da fusão ativos ponto do fluxo utilizado, mas ainda oferece um ponto de fusão da liga significativamente inferior ao dos materiais de base estão sendo combinadas.

Outro objetivo da invenção é fornecer um método que pode ser usado para criar o material de brasagem aqui descritos.

Outro aspecto da invenção é controlar a quantidade de ligas de-chave, por exemplo, Zn, na composição geral brasagem para atingir a qualidade ideal solda e força.

Estes e outros aspectos e objetos da presente invenção, será melhor apreciada e compreendida quando considerada em conjunto com a seguinte descrição e os desenhos que acompanham. Deve ser entendido, no entanto, que a descrição a seguir, embora indicando modalidades preferidas da presente invenção, é dada a titulo de ilustração e não de prescrição. Muitas mudanças e modificações podem ser feitas no âmbito da presente invenção, sem se afastar de seu espirito, ea invenção inclui todas essas modificações.

BREE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Uma concepção clara das vantagens e características que constituem a presente invenção, e da construção e operação de encarnações típicas da presente invenção, se tornará mais facilmente perceptível, referindo-se a exemplar e, portanto, não limitando, as incorporações ilustrado na desenhos que acompanham e que fazem parte desta especificação, onde, como números de referência designar os mesmos elementos em várias exibições, e em que:

FIGS. Ia-Id é uma arte antes brasagem material e métodos;

FIG. 2a ilustra uma vista lateral de uma incorporação do material de brasagem da presente invenção; FIG. 2b ilustra uma visão transversal do material de brasagem FIG. 2a;

FIG. 2c ilustra uma visão transversal de uma outra modalidade de material de soldadura de acordo com a presente invenção;

FIG. 3 ilustra uma visão transversal de uma outra modalidade de material de soldadura de acordo com a presente invenção;

FIG. 4a ilustra ainda uma outra modalidade de material de acordo com a presente invenção;

FIG. 4b ilustra ainda uma outra modalidade de material de acordo com a presente invenção; FIG. 5 ilustra ainda uma outra modalidade de material de acordo com a presente invenção mostrado na seção transversal;

FIG. 6 ilustra ainda uma outra modalidade de material de acordo com a presente invenção mostrado na seção transversal;

FIG. 7 ilustra ainda uma outra modalidade de material de acordo com a presente invenção mostrado na seção transversal;

FIG. 8 ilustra uma visão em perspectiva parcial de

ainda outra encarnação do material de acordo com a presente invenção;

FIG. 9 ilustra uma visão em perspectiva de uma forma de anel de uma outra modalidade de material de soldadura de acordo com a presente invenção;

FIGS. 9B e 9C mostra ainda uma outra modalidade de material-de soldadura de acordo com a presente invenção;

FIGS. 10-12 ilustram o uso de uma forma da invenção;

FIG. 13 é um diagrama que ilustra dois metais de liga em conjunto, como no presente invenção;

FIG. 14 é um fluxograma mostrando um método de fabricação do material de brasagem da presente invenção;

FIG. 15 ilustra ainda uma modalidade adicional da invenção;

FIG. 16 ilustra uma aplicação da invenção mostrado na

FIG. 15;

FIG. 17 ilustra a aplicação de um material de brasagem conhecido;

Fig. 18 ilustra ainda uma modalidade adicional da invenção e

Fig. 19 ilustra um material de brasagem conhecido.

Ao descrever as modalidades preferidas da invenção, que são ilustrados nos desenhos, terminologia especifica será recorreram a para maior clareza. No entanto, não se pretende que a invenção seja limitada aos termos específicos, escolhidas e é para ser entendido que cada termo específico inclui todas as técnicas equivalentes, que operam de forma semelhante para realizar um propósito semelhante. Por exemplo, as palavras "ligadas", "ligado", "coupled", ou termos semelhantes da mesma são usadas freqüentemente. Eles não estão limitados a conexão direta, mas incluir a ligação através de outros elementos em que tal ligação é reconhecido como equivalente por aqueles hábeis na arte.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERIDAS

1. Resumo da Invenção

A invenção atual fornece uma maneira de produzir um produto de liga de solda, por exemplo, um Al/Zn/produto Si, com uma gama flexível de utilização de Zn, que é controlado e limitado pelo conteúdo e localização do Zn dentro do produto. Este controle do elemento Zn no presente invenção também pode desempenhar um papel na resistência à corrosão da junta solda resultante. No passado, as ligas de alto teor de Zn exibiram geralmente menor resistência à corrosão que as ligas Al base. Além disso, como o nível de Zn na liga aumènta, diminui o grau de resistência à corrosão.

Como o conteúdo de Zn podem ser controlados no produto de brasagem, várias composições são possíveis, dependendo dos requisitos da aplicação.

Como é conhecido no estado da técnica, só existe uma disponibilidade limitada de ligas de Zn que a fusão superior a temperatura de fusão de um fluxo. Portanto, a presente invenção de uma liga de casais tendo Zn e suas ligas Al para formar uma liga final que funde a uma temperatura acima do ponto de solidus do fluxo usado, mas significativamente inferior ao solidus de metais comuns, sendo juntada. A presente invenção também sugere métodos adequados de acoplamento das duas ligas juntos e incorporação de fluxo dentro do produto.

A presente invenção também aborda o problema do revestimento inconsistente ou contato entre os materiais, por exemplo, proporcionando um fluxo suficiente para relação de liga leve. Em outra modalidade, isto é feito pelo revestimento de uma liga para outra liga para proporcionar um contato intimo entre os metais, por exemplo, o Al e ligas de Zn, seguido por fluxo de perfuração no fio formado. A presente invenção também fornece um produto de brasagem que não exige que o material seja diretamente revestidos ou folheados de metais de base para um substrato, tal como visto na arte prévia com a folha de brasagem folheados. Em vez disso, a invenção fornece um produto de brasagem que é completamente separado do metal., de base do substrato antes da brasagem, permitindo a ligação directa a ter lugar entre os dois componentes de metal de base sem o uso de uma superfície do substrato intermediário.

2. Descrição detalhada das modalidades preferidas

Referindo-se agora para o FIGOS desenhos. l-A-14 e, especificamente, as Figs. la-ld, FIGOS. Ia-Id mostrar uma arte prévia material de solda e um método que, como discutido acima, é inadequado para determinadas operações. FIGS. 2a e 2b, a primeira encarnação do material de

brasagem da presente invenção é mostrada. Especificamente, a FIG. 2a mostra uma visão lateral de um material de soldagem, por exemplo, tira 10, de acordo com a presente invenção inclui um suporte metálico, por exemplo, uma liga de zinco 12 e um segundo metal, por exemplo, uma liga de alumínio de 14 elas acoplados. FIG. 2b mostra uma vista frontal de seção transversal do material de brasagem FIG. 2a. Embora a encarnação atual divulga o uso de uma liga de zinco, entende-se que, em alternativa, zinco puro ou outros materiais deprimente temperatura podem ser utilizados na várias incorporações da presente invenção divulgada aqui. Da mesma forma, apesar de uma liga de aluminio-silicio é preferível, outras ligas podem ser utilizadas nas várias modalidades aqui descritas. Exemplos de tais materiais alternativos temperatura depressivo e materiais de enchimento será analisado mais abaixo.

A liga de alumínio de 14 e 12 da liga do zinco nesta encarnação pode ser acoplado, pelo menos, acondicionamento, revestimento, revestimento ou. No entanto, para a finalidade desta divulgação, o termo "associados", entende- se contemplar uma grande variedade de relações entre dois ou mais materiais, tais como adjacentes, adjacentes, tocar, vinculação, de ligação contactando, acondicionamento, fixação do revestimento, de ligação, , revestimento, chapeamento, e assim por diante. Na verdade, o acoplamento da liga de alumínio e liga de zinco presente invenção assume muitas formas diferentes, que dependem da aplicação do material de brasagem. Por exemplo, em algumas modalidades, tais como quando o material de soldadura é fornecido sob a forma de uma tira, como mostrado aqui, o engate pode ser feito o revestimento em apenas um lado da liga do zinco.

Diversas faixas para a composição final do material de brasagem ou mistura ("mistura" é definida como a solda do material resultante liga em estado líquido ou sólido) são contempladas, e composições representativas estão listadas abaixo. As composições a seguir são exibidas em peso%:

Al: 30% + / - 20%

Si: 5% + / -5% Zn: 70% + / - 20% Outros elementos: 5% + / -5% Com uma modalidade preferida, sendo: Al: cerca de 40% Si: cerca de 5% Zn: cerca de 55% Outros elementos: <0,5% e Outra modalidade preferida, sendo:

Al: cerca de 18% Si: cerca de 3% Zn: cerca de 79% Outros elementos: <0,5% As composições acima divulgadas não são destinadas a

ser limitante, e como tal, outras composições podem ser usadas. Embora as ligas de zinco e alumínio são os preferidos, como dito anteriormente, outros materiais podem ser utilizados desde que a composição resultante atinge uma temperatura do ponto de liquidus entre 600 0 Ce 1080 ° F (315 0 C a 582 0C).

Na modalidade preferida, os dois componentes, a liga de zinco 12 e 14 da liga de alumínio, permanecem dois componentes separados em temperatura ambiente. No entanto, durante o processo de soldagem, a liga de zinco 12 e liga de alumínio de 14 começam a vir junto. Quando o zinco começa a derreter, algumas das misturas de liga de alumínio na solução de liga de zinco. Com o aumento da temperatura, a liga de zinco e ligas de alumínio derrete totalmente ou liga para formar uma mistura de brasagem e materiais decorrentes com uma temperatura de fusão mais baixo do que a liga de alumínio, mas maior do que a liga de zinco.

Preferivelmente, a composição final deve incluir zinco suficiente, de modo a baixar a temperatura liquidus da mistura resultante abaixo de 540 ° C, por exemplo, de preferência cerca de 488 ° C. Especificamente, uma janela de temperatura entre a de Al 718 e do alumínio revestido de zinco liga é o preferido. Em uma modalidade preferida, a liga de alumínio de preferência compreende uma das seguintes opções: AMS 4185D, AWS A5.8 BalSi-4, Associação de alumínio AA 4047, ou Al Lucas-Milhaupt de 718 (por exemplo, 88% de Al, 12% Si) . Em geral, a composição da liga de Al é: Al: 80% + / - 20% Si: 20% + / -20%

A composição de liga de zinco compreende preferivelmente uma das seguintes opções: Zn: 80% + / - 20%

Al: 20% + / - 20% Outros elementos: 20% + / -20% Ou

Zn: 98% + / - 1% Al: 2% + / - 1%

Outros elementos: <0,02% (Isso é conhecido comercialmente como Lucas-Milhaupt, Inc. 's Al 802).

Como mencionado, o zinco e ligas de alumínio acima não são destinadas a limitar e zinco como outras ligas de alumínio são contemplados e podem ser utilizados para a prática da presente invenção. Além disso, conforme divulgado anteriormente, outros metais de ligas de zinco e uma liga de alumínio-silício são contemplados e, portanto, dentro do escopo da presente invenção. Por exemplo, estanho ou cádmio podem ser utilizados. Estes metais, como o zinco, agir como um depressor da temperatura ao material da órtese.

Em uma modalidade preferida, um liga de prata pode ser usada como um suporte metálico. Essa é um metal BR300 e está disponível a partir de Lucas-Milhaupt, Inc., uma liga de níquel é, então, de preferência ligado a esta liga de prata para fornecer um material de brasagem. Alternativamente, outra composição da mistura braze final pode ser: Ag / Cu / Zn / Ni da liga: Ag 25 + / - 25% Cu 30 + / - 15% Zn.20 + / - 15% Ni 5 + / - 5%

Outros 5 + / - 5%

Conforme mencionado, a presente invenção podem assumir muitas formas. No entanto, em uma modalidade preferida, as tiras de liga de folheados da presente encarnação, preferencialmente, espessura de 0,002 polegadas - 0,050 polegadas (0,005-0,127 cm) e largura mínima de 0,025 polegadas - 1,5 em (0,0635 -. 38 cm). Em modalidades alternativas, onde o produto final é composto por um cabo ou semelhantes, de preferência, o fio tem diâmetro de pelo menos 0,010 polegadas - 0,375 pol (0,025-0,953 cm). Embora as medidas acima referidas representam as medidas preferenciais para o material de soldadura, entende-se que espessuras alternativas e diâmetros são contemplados e no âmbito da presente invenção. O material aqui divulgado brasagem vai abaixar a

temperatura liquidus e pode reduzir o tempo necessário para soldar, por exemplo, com bobinas de alumínio trocador de calor, reduzindo assim a chance de derreter o material de base que estão sendo combinadas. Além disso, o material divulgado aqui vai fluir mais livremente e produzem articulações muito mais consistentes em comparação com a baixa temperatura de brasagem outros materiais, porque a liga derrete após o fluxo já se tornou ativa. Além de fornecer uma faixa de temperatura muito desejável brasagem, o material da presente invenção pode ser usada com conjuntos e processos existentes.

Referindo-se agora a FIG. 2c, outra modalidade da presente invenção é mostrada em que o material de soldadura está na forma de um fluxo de arame tubular 16. No centro do cabo de 16 é um fluxo 18 que é imediatamente rodeado por uma camada de liga de alumínio de 14 e uma camada externa acoplado composto de liga de zinco 12. Aqui os metais são de preferência apenas em volta uns dos outros. Assim, o produto fluxados da FIG. 2c, o fluxo é preferencialmente 18 encapsulado no interior do fio, conforme descrito na Patente dos EUA η ° 6830632, que é aqui incorporadas por referência. No entanto, o núcleo de fluxo podem ser colocadas dentro da faixa de folheados por outros métodos, geralmente conhecido no art.

0 fluxo de 18 anos é de preferência césio-base, com uma temperatura inferior ao activo do ponto de liquidus do material de brasagem. A química de produtos representativos do fluxo de 18 para uso com o material de soldadura da presente invenção é divulgado abaixo: Alumínio: 10% + / -5% Césio: 50% + / - 30% Flúor: 20% + / - 15%.

0 fluxo de 18 pode ser em forma de pó, que é de preferência contida no fio ou mantidas juntas por um fichário. Em uma modalidade, as pastas são aglutinantes poliméricos, de preferência, de carbonato de propileno pastas, e ainda mais preferencialmente polímeros, tais são na forma de emulsões aquosas. Um fichário preferido é QPAC TM-40 do PAC Polímeros. 0 fichário é descrito em detalhes nos EUA Patent No. 6.248.860 aqui incorporados por referência.

Composições de fluxo alternativo estão contemplados, e no âmbito da presente invenção, por exemplo, NOCOLOK fluxo ® da Solvay Fluor que inclui K, Al, F, Fe, Ca e LOH.] De fato, enquanto um fluxo tem uma temperatura inferior à ativa do liquidus da mistura resultante brasagem ou material, que o fluxo pode ser usado para a prática da presente invenção. A chave de novo sendo que os metais de solda da presente invenção derreter após o fluxo já se tornou mais activas do que antes.

Em. algumas modalidades, o revestimento de zinco, revestimento, ou o gosto é de apenas um lado do alumínio.

Lá, o fluxo é preferencialmente colocados no lado oposto do revestimento de zinco. Isso garante que o zinco é no lado oposto do fluxo e, portanto, limita o potencial de qualquer reação adversa entre o zinco e fluxo. Ele também pode, temporariamente, um escudo ou outro de calor.

Passando agora à FIG. 3, o produto material de soldadura da presente invenção é mostrada em que é sob a forma de um fio 20. O fio 20 é constituída de uma liga de zinco núcleo 12, uma camada de liga de alumínio média 14, e uma camada externa de fluxo 18. Em uma concretização de tal fio de 20, os 12 metais, 14 são co-ext rudados e depois revestido com um fluxo sprayable 18. Alternativamente, o fluxo também pode ser co-extrusado com os metais.

Formas alternativas final para o material de brasagem divulgadas neste documento são também contemplados. Por exemplo, o material de brasagem poderia assumir a forma de uma tira, lava, vara, fios, anéis e outros pré-formados geralmente conhecido no art. Além disso, as diversas formas podem ser revestidos de fluxo, fluxado, ou não separados do fluxo em si.

Como mostrado na FIG. 4a, quando desejado, a liga de zinco 12 podem ser colocados entre duas camadas de liga de alumínio de 14 com o fluxo sendo 18 no núcleo de um tal acordo. As 14 camadas, 12, 14 aqui pode ser circunferencialmente acopladas, por exemplo, "revestimento duplo." Alternativamente, outros metais podem ser colada em conjunto de um arranjo, por exemplo, a liga de alumínio pode ser imprensado entre duas camadas de zinco liga (não mostrados). Como mostrado na FIG. 4b, a liga de zinco 12, pode ser na forma de um fio. Acoplado ao fio da liga de zinco 12 é uma liga de alumínio de 14. No entanto, de preferência entre a liga Al 14 e os fios de liga de zinco 12 é uma camada de fluxo 18. Outro 18b camada de fluxo é então adicionado, de preferência para fora da camada de Al 14.

FIG. 5 mostra uma forma adicional da invenção. O material de brasagem assume uma forma geral, em forma de U 22. O formulário 22 geralmente contém um metal primeiros 12 em torno de um segundo metal 14. Um canal 21 ou fosso separa o fim dos metais dobrado. Um fluxo 18 é, então, de preferência na forma líquida despejado no canal 21 e que endurece. Claro que, nessa configuração, camadas adicionais de metais e fluxo podem ser adicionados. Também é possível que um dos metais a serem unidas, por exemplo, por sinterização, de um metal ligado para formar um tal configuração. Em tal personificação, um fluxo em pó 18 então pode ser embalada para o centro dos metais.

FIG. 6 mostra uma configuração de múltiplas camadas de um material de brasagem inventivo 26. A tira 26 tem uma camada de material primeiros 27, uma camada de material de segunda 29, e uma camada de material de terceira 31. As camadas são configurados, por exemplo, curvado, para formar um sulco ou canal 33. 18 Flux é então adicionado ao canal 33. 0 canal 33 também podem ser usinadas para a faixa 26. Por exemplo, o canal 33 pode ser o primeiro corte com um molde em material de 31, por exemplo, uma tira l/8th polegadas de zinco. Em seguida, os outros materiais 29 e 27, em seguida, seria acrescentado. Finalmente, o fluxo de 18 seriam fornecidos. Os materiais são preferencialmente metais diferentes e são de preferência acopladas, por exemplo, pelo revestimento com um processo de aspersão térmica. 0 fluxo é de preferência um fluxo de potência 18, que é embalado no canal 33. Enquanto o revestimento de pulverização térmica é usada aqui, outras tecnologias diversas, geralmente conhecida na arte existe para o revestimento de "frio" de materiais. Deve-se notar que as combinações de engate pode ser utilizado, por exemplo, uma camada pode ser revestido para outro, e então a próxima camada podem ser folheados, e finalmente uma terceira camada pode estar envolvido.

FIG. 7 mostra ainda uma outra configuração do fio 24. Aqui, um fluxo de 18 é envolvida por um metal de 14 e outro de metal 12. Uma camada adicional de 18b fluxo é então adicionado, por exemplo, pelo revestimento para o exterior.

FIG. 8 mostra ainda uma outra configuração possível de um material de brasagem inventivo 28. Aqui fluxo 18 é cercado por metal 14. Metal 12 seguida, é adicionado ao redor do fluxo de 18 e 14, o metal de embrulho. Quando o metal 12, por exemplo, uma liga de alumínio, é do lado de fora de uma liga de zinco, que encapsula a liga de zinco para evitar a liga de zinco (14) de corroer o metal de base quando o calor é aplicado. FIG. 9a mostra uma outra configuração do material de

brasagem inventivo 10. O material de brasagem é um anel pré-formado 30. O anel tem uma camada de um metal de primeira 32 e segunda camada de um segundo metal 34. Uma ranhura 40 está no centro do anel 30. 18 Flux é depositada nos 40 groove. Nesta modalidade de zinco ou liga de zinco é o metal de preferência ultraperiféricas 32. O zinco ajuda a obter a reação de ir uma vez o calor é aplicado sobre o anel 30. Como o zinco começa a derreter, ele acelera o derretimento do metal segunda 34, por exemplo, de alumínio. Outras concretizações da invenção incluem uma forma de fluxo revestidos. Como mostrado na FIG. 9b, a solda do material inventivo pode ser carimbado com anilhas de 50. FIG. 9c mostra uma máquina de lavar tal carimbo 50. Aqui, dois metais, 12 e 14, são fornecidos. 18 O fluxo aqui é de preferência um revestimento.

FIG. 15 mostra uma outra configuração do material de brasagem inventivo 10. Nesta modalidade, fluxo 18 é cercado por metal 14. O metal de 14 é moldado para ter um corpo em forma triangular definido pela forma triangular termina 52, 54. As extremidades 52, 54 são cada uma formada para definir uma cavidade de forma triangular, respectivamente 56, 58. Um canal 60 se estende ao longo da superfície interior do corpo e é aberta a cada cavidade 56, 58. Neste sentido, o fluxo de 18 está contido em cada uma das cavidades 56, 58 e no canal 60.

Referindo-se agora a FIG. 18, o metal de 14 é mostrado feita em um anel com a distância entre as extremidades 52, 54 do metal de 14 voltada para o diâmetro interno do anel. Esta construção permite o fluxo de 18 a ser retido no metal de 14 sem o uso de um fichário. Como é sabido na arte, capas não queima de forma limpa e muitas vezes deixam resíduos e dentro da articulação do braze, que possa impedir liga adequada e fluxo de fluxo, resultando em má qualidade de solda comum.

Diversas faixas para a composição final do material de brasagem apresentado e descrito em relação à FIG. 15 estão contemplados, e composições representativas estão listadas abaixo. As composições a seguir são exibidas em peso%:

A) Al: 30% + / - 20%

Zn: 70% + / - 20%

Outros elementos: 5% + / -5%

Com uma modalidade preferida sendo:

Al: cerca de 22%

Zn: cerca de 78%

Outros elementos: <0,5%

isto é, AL 822 Al Β): 85% + / - 10%

Si: 15% + / - 10%

Outros elementos: 5% + / -5%

Com uma modalidade preferida sendo:

Al: cerca de 88%

Si: cerca de 12%

Outros elementos: <0,5%

ou seja, Al 718 (AWS BAlSi-4)

Al C): 40% + / - 20%

Si: 5% + / -5%

Zn: 60% + / - 20%

Outros elementos: 5% + / -5%

Com uma modalidade preferida sendo:

Al: cerca de 40%

Si: cerca de 5%

Zn: cerca de 55%

Outros elementos: <0,5%

3. Em Uso e Operação

O derretimento adequado e fluxo de estágios que são produzidos por esta modalidade da invenção são mostrados nas Figs. 10-12. Ao invés de proporcionar temperaturas especificas, TI, T2, etc, são usados como mostrado. Um exemplo da diferença de temperatura entre as ligas de alto fluxo e Zn (. Eg, a arte antes mostrados nas Figs Ia- Id)) e da liga AlZnSi inventiva (55) e fluxo é a seguinte: As temperaturas típicas de processo com liga de zinco de alta:

Passo 1: Tl = aquecimento inicial é aplicado; Passo 2: T2 = fusão da liga de Zn ocorre; Passo 3: T3 = fusão de fluxo ocorre; Passo 4: T4 = aquecimento afer é aplicado; Note-se aqui TZN Liga <TFlux <TBase Metal. FIG. 13 é diagrama que ilustra o que acontece durante o aquecimento, quando o Al e Zn liga materiais juntos. As temperaturas típicas de processo com a liga AlZnSi inventivo 55:

Passo 1: Tl = aquecimento inicial;

Passo 2: T2 = fusão da liga de Zn no anel; Passo 3: T3 = fusão de fluxo;

Passo 4: T4 = fusão da liga AlZnSi;

Passo 5: T5 = após o aquecimento é aplicado;

Liga TZN <TFlux Metal TBase <

TFlux CTAlZnSi Liga CTalsi liga metálica TBase c. Assim, como é ilustrado aqui, os atos de liga Zn como

depressor da temperatura de modo a que liga AlZnSi novo tem uma temperatura de fusão, que é menos ativa do que a liga AlSi original contido no material de soldadura, por exemplo, um anel. Novamente, o controle de temperatura e liga/composição do fluxo é chave aqui.

FIG. 16 ilustra uma aplicação do material de brasagem conforme mostrado na FIG. 15. Nesta aplicação representante, o material de soldadura está sendo usada com a produção de trocadores de calor de alumínio. Para a produção de bobinas de alumínio trocador de calor, a articulação solda comum é criada entre um hairpin 62 e um tubo de alumínio dobrada 64. Os 66 conjuntos entre o hairpin 62 e 64 do tubo devem ser herméticos/estanque com pouca ou nenhuma vazios existentes entre as duas componentes que estão sendo soldadas. A presente invenção contribui para garantir a produção de uma junta solda som mais eficiente do que material de brasagem convencionais.

Material de brasagem convencionais adaptados para soldar uma junta entre hairpin 62 e 64 tubos, muitas vezes, têm uma forma oval, retangular ou geometria transversal redonda ,em forma de anel que é então ligado à tubulação curvada do trocador de calor. Com uma breve referência FIGOS. 17 e 19, um material de brasagem convencional 68, sob a forma de um anel com uma geometria retangular transversal é mostrada. Com o tubo de 64 inserido no hairpin 62, o anel de 68 está situado na margem dos 70 conjuntos, como mostrado na FIG. 17. Isso representa uma desvantagem significativa para soldar, pois como os módulos são aquecidos o anel de solda 68 é exposta ao calor direto e liga e fluxo, muitas vezes, derreter e fluir a partir da interface comum deixando a falta de preenchimento da liga e vazios. Além disso, não é incomum para o anel de 68 a cair totalmente fora do tubo de 64 e 62 hairpin durante o aquecimento devido ao pouco contato entre o tubo eo grampo sem deixar de liga e fluxo de presente para produzir.

Como mostrado na FIG. 16, o anel de solda triangular mostrado na FIG. 15, acredita-se eliminar essa desvantagem, porque a geometria ea fabricação do anel fio permite que a solda dò material do lugar de forma mais eficaz entre o tubo de 64 e 62 do hairpin. Um hábil na arte que vão apreciar a invenção proporciona um contato intimo entre o anel de liga leve de 10, hairpin 62, 64 e tubo proporcionando assim uma melhor transferência de calor e permitindo que brasagem bom ter lugar numa base mais consistente. Em particular, a forma de anel brasagem 10 serve de guia direcional, e que a tensão de superfície fornecida serve para puxar o liga ao conjunto. Além disso, o anel 10 é menos provável que dividir a fusão e, portanto, evita queda da liga fora do comum, resultando em qualidade mais consistente e melhor conjunto. Esse contato íntimo não só permite a liga de soldadura e fluxo flua para os 66 conjuntos de forma consistente, mas também limita o calor direto para o anel de solda limitando fusão prematura da liga e fluxo. Além disso, o hairpin 62 proporciona uma resistência mecânica do anel da liga braze 10 não permitindo assim que o anel para deslocar-se fora da área comum. Além disso, a geometria ea fabricação deste incorporação da invenção permite a exposição do fluxo para a interface comum, sem a necessidade de usar um fichário, que, como descrito acima, pode levar a juntas fracas. Como tal, ser livre de aglutinante, a liga e fluxo possa fluir de forma limpa e livre para a interface comum para criar uma solda som. Binder livre fluxo fornece adicionalmente limpas, juntas branco desprovido de resíduos indesejáveis, tais como aglutinante pontos pretos no interior da articulação, que pode parecer ser fugas. Assim, a inspeção visual das articulações feitas com um fluxo incluindo um aglutinante é mais difícil do que quando não é usado para encadernação.

Comparado a um fio redondo padrão ou superfície de contato retangular preforma global entre o anel eo conjunto é aumentada em pelo menos 20-30%. Maior área de contato aumenta condução de calor entre materiais de base e executar o que permite um aquecimento mais uniforme da liga para os materiais de base. Isto leva a um conjunto mais completo e robusto.

Além disso, a forma triangular do anel de 10 é mais rígida em relação aos fios redondos e retangulares padrão executa. O aumento da rigidez reduz a tendência do anel de abertura, que por sua vez, proporciona maior retenção sobre o retorno curva. Além disso, o perfil da faixa usada para produzir o anel aumenta a fabricação do anel. O material é menos provável ter rachaduras borda do que em fios redondos e retangulares padrão executa e, portanto, o processo de fabricação é mais consistente, e é mais fácil de atingir as metas de. qualidade pré-determinados. 0 material também tem um peso mais consistente e composição do fluxo, em comparação com os materiais de arte prévia.

Um número de diferentes metais podem ser utilizados na construção do anel 10 da presente encarnação. Por exemplo, o anel de 10 de maio incluir uma liga de Al 78Zn/22, AL718, e uma série de ligas de brasagem.

4. Método de Fabricação

FIG. 14 mostra um método preferido de fazer um material de brasagem. 0 método inclui a etapa de primeira proporcionando um suporte metálico, por exemplo, uma liga de alumínio composto por alumínio e silício. Em seguida, o método inclui a etapa de acoplamento de um segundo metal, por exemplo, liga de zinco, a liga de alumínio, onde a liga de zinco está associada a pelo menos um lado da liga de alumínio. Um passo segundo acoplamento ocorre, no qual um fluxo é associado com os metais. Este passo pode incluir uma etapa de encapsulamento onde o fluxo é encapsulado em um núcleo do material de brasagem. Em outra modalidade, um passo de revestimento é fornecido para aplicar o fluxo do material de brasagem.

Em outra modalidade, a primeira etapa de acoplamento inclui um dos seguintes: o revestimento de liga de zinco para a liga de alumínio, envolvendo a liga de zinco para a liga de alumínio, e revestimento de liga de zinco para a liga de alumínio. Além disso, uma etapa de fabricação podem ser fornecidos, onde o material de soldadura é fabricado na forma de um dos seguintes: uma tira, fio, máquina de lavar vara, e anel, e outros pré-forma. Fabricação adicional pode ser necessária para

produzir a forma desejada. Por exemplo, estamparia, raspagem, extrusão, sinterização, ou alojamentos podem ser utilizados. Além disso, usinagem pode ser obrigado a formar um sulco para o segundo material e/ou fluxo. Há uma série de vantagens de produção apresentada

pela forma triangular tradicional versus retangular anéis seccionadas. Por exemplo, o anel triangular é mais fácil de fazer e resulta em menos desperdício. Além disso, os anéis confeccionados são mais fáceis de volta em forma e, portanto, resultar em anéis redondos.

Existem inúmeros usos para virtualmente presente invenção, que não precisam ser detalhadas aqui. Além disso, todas as modalidades de publicidade possa ser praticada sem experimentação indevida. Além disso, embora a melhor maneira considerada pelos inventores da realização da presente... invenção é divulqado anteriormente, a prática da presente invenção não é da mesma limitada. Será evidente que várias adições, modificações e rearranjos dos recursos da presente invenção pode ser feito sem se desviar do espirito e alcance do conceito subjacente inventivos, ver, por exemplo, as configurações e materiais discutidos na pendência da aplicação EUA publicação η . 2007/0272334 e na pendência da aplicação EUA Publicação η ° 2007/0251602, tanto aqui incorporados por referência.

Strip ou fio redondo é achatada enviar por rolos em forma de canal em forma de V e de fluxo de potência adicionada ao centro de fios em forma de V. Além disso, os componentes individuais da presente

invenção aqui discutido não precisam ser fabricados a partir de materiais divulgados, mas poderão ser fabricados a partir de praticamente qualquer material adequado. Um exemplo é o fluxo. Qualquer substância óxido de prevenção podem ser utilizadas em vez do fluxo. Além disso, os componentes individuais não precisam ser formados nas formas divulgado, ou montados na configuração divulgada, mas pode ser fornecido em praticamente qualquer forma, e montado em praticamente qualquer configuração. Além disso, todas as características de cada modalidade divulgada divulgada pode ser combinada com, ou substituir, as características de cada modalidade divulgadas outras divulgadas, exceto quando tais características são mutuamente exclusivas. Pretende-se que as alegações anexa cobrir todas essas adições, modificações e rearranjos. Expediente incorporações da presente invenção são diferenciadas pelas reivindicações anexado.

Claims

1. Material de Solda, caracterizado por incluir: um corpo com uma forma triangular de secção transversal tri angular definido por extremidades forma que definem uma cavidade de forma triangular, e composto por: um suporte metálico e um fluxo acoplado ao suporte metálico.

2. 0 material de brasagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado onde o material de soldadura é usado em pelo menos uma das seguintes características: um ambiente ao ar livre, tocha de soldadura, soldadura de indução, um ambiente descontrolado, e um forno sem controle da atmosfera.

3. 0 material de brasagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado onde o metal é um substrato de: alumínio e ligas de alumínio.

4. 0 material de brasagem de acordo com a reivindicação 3, caracterizado onde a liga de alumínio composto por alumínio e silício.

5. 0 material de brasagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado que compreende ainda um segundo metal acoplado ao suporte metálico e configurado para liga de metal com o substrato, quando o material é aquecido brasagem e resulta em uma mistura com uma temperatura liquidus substancialmente menor do que a do substrato de metal, onde o segundo metal é um dos parâmetros: zinco puro e uma liga de zinco.

6. 0 material de brasagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado onde o fluxo é encapsuladas para formar um núcleo do material de brasagem.

7. 0 material de brasagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado onde o fluxo é acoplado a uma superfície externa do material de brasagem.

8. O material de brasagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado onde a temperatura liquidus de uma mistura é inferior a 540 °C.

9. O material de brasagem de acordo com a reivindicação 8, caracterizado onde a temperatura liquidus da mistura é superior a 315 °C.

10. O material de brasagem de acordo com a reivindicação 2, caracterizado onde o fluxo tem uma temperatura activa abaixo da temperatura liquidus da mistura.

11. O material de brasagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado que compreende ainda uma outra camada de liga de alumínio acoplado ao segundo metal.

12. Material de Solda, caracterizado por incluir: um corpo com uma secção transversal triangular e define uma cavidade de forma triangular, que incluem: depressor da temperatura de um metal cujo ponto de liquidus em 540 °C; uma liga de alumínio de alumínio e silício compreendendo acoplados a pelo menos um lado do metal depressor da temperatura e um fluxo de césio e ter uma temperatura inferior ao activo do ponto de liquidus do material de brasagem, e onde o fluxo é um de: um núcleo de material de soldadura e revestimento de material de brasagem.

13. O material de brasagem de acordo com a reivindicação 12, caracterizado onde o metal depressor da temperatura é uma liga de zinco.

14. 0 material de brasagem de acordo com a reivindicação 12, caracterizado onde uma temperatura liquidus do material de brasagem é de cerca de 488 °C.

15. O material de brasagem de acordo com a reivindicação 12, caracterizado onde o material de soldadura que é formada em um de uma fita, arame, um pré- formado, máquina de lavar, e anel.

16. Mat erial de Solda, caracterizado por ser um método de fazer um material de brasagem compreendendo as etapas de: fornecer uma liga de alumínio composto por alumínio e silício; acoplamento de uma liga de zinco para a liga de alumínio, pelo menos, um lado da liga de alumínio, e produzir a liga de zinco e ligas de alumínio na forma de uma de uma tira, fio, haste, arruela e anel com uma secção transversal triangular e define uma cavidade em forma triangular.

17. O método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por compreender ainda um passo segundo acoplamento, no qual um fluxo é acoplado à liga de alumínio.

18. O método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por compreender ainda uma etapa de encapsulamento, onde um fluxo é encapsulado em um núcleo do material de brasagem.

19. O método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por compreender ainda uma etapa de revestimento para aplicar o fluxo de forma a revestir o material de brasagem.

20. 0 método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado onde o acoplamento inclui uma etapa de: revestimento da liga de zinco para a liga de alumínio, envolvendo a liga de zinco para a liga de alumínio, e revestimento de liga de zinco para a liga de alumínio.

21. O método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por compreender ainda uma etapa de fabricação no qual pelo menos um agente de remoção de óxido é adicionado ao material de brasagem.