CN101443188A - 多层可钎焊薄板 - Google Patents

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Abstract

包括芯层、中间层、钎焊包层和牺牲层的多层铝钎焊薄板，其中通过控制芯层的锰(Mn)、硅(Si)、铜(Cu)和镁(Mg)含量，中间层的Mn、Si和Cu含量和牺牲层的Mn、Si和Zn含量及钎焊热周期的细节优化钎焊薄板的钎焊后强度。通过在中间层中应用0.5％－1.2％Cu，钎焊薄板保持抗腐蚀性，同时优化钎焊后强度。此外，钎焊薄板的中间层和牺牲层含有低量镁或不含镁以保持钎焊薄板的钎焊能力。

Description

多层可钎焊薄板
发明领域
本发明涉及可使用基于氟化物的焊剂通过受控气氛钎焊过程进行钎焊的多层钎焊薄板，并提供改善的钎焊后强度同时保持薄板的抗腐蚀性。
发明背景
由于能在各种形状及类型的铝零件间产生牢固且均匀的连接，所以对铝进行钎焊连接是公知的方法。目前，商业化的重要钎焊方法是下文称为CAB方法的受控气氛钎焊法。顾名思义，在具有受控气氛(低的氧及湿气含量)的炉子中进行CAB过程以使铝在提高的温度下的氧化最小化。在CAB方法中，对要连接的铝零件进行成形，有时进行清洗，加焊剂，然后在接近600℃的温度下进行钎焊。CAB方法需要熔化填充金属，典型为熔化温度比要连接的铝零件低的4XXX系列(Al-Si)铝合金。能够在要连接的铝零件间以箔片形式，以置于连接位置附近的糊料中的粉末形式添加填充金属，或者如果工件由通常称为铝钎焊薄板的包层产品制得，那么填充金属能够作为要连接的工件的组成部分而存在。在填充金属前熔化的焊剂的作用是消除(lift)或溶解铝零件上的氧化物层，并进一步保护下方金属防止其再氧化。适于CAB钎焊的焊剂族的一个例子是无机氟化物焊剂，例如氟铝酸钾。一种广泛使用的这种类型商用焊剂是的焊剂族。Nocolok是加拿大Alcan Aluminium Ltd的注册商标。
目前，在钎焊的铝零件中产生高强度仍是挑战，其中高强度通常指的是190MPa或更高的极限抗拉强度(UTS)值。铝芯合金的再结晶消除了由变形带来的任何在先强化，铝芯合金中添加的大多数溶质仅提供平庸的强度提高。然而公知的是，在某些浓度及热历程的条件下，铝中的溶质组合能导致析出硬化。一对特别有效的溶质是镁和硅，它们能结合形成非常细小的对零件进行强化的析出物。这通常称为时效硬化。当在室温下析出时，称为“自然时效”，在提高的温度下称为“人工时效”。
尽管Si是铝钎焊合金中的常用元素，并常常存在于通常用作铝钎焊薄板芯层的AA3XXX合金中，然而通常在用于CAB方法的钎焊合金中限制Mg。这是由于已知Mg对
Figure A200680054633D0006151641QIETU
类型焊剂具有不利影响。Mg与焊剂相互作用，使得对钎焊性能具有负面影响。Nocolok焊剂具有低的使MgO溶剂化的能力，且该焊剂与Mg和MgO反应形成镁氟化物，这些镁氟化物提高焊剂熔点并降低其活性。如果在芯层中存在足够高浓度(有时即使低达0.1％也是有害的)的Mg，Mg可能在CAB过程中扩散到钎焊衬里中并与焊剂相互作用。利用Mg、同时在CAB过程中仍然维持好的钎焊性的一种策略是在离开钎焊衬里的芯材相对侧的衬里中引入Mg。这种衬里称为水侧衬里或牺牲层，因为它将与发动机冷却回路中的冷却剂接触。此外，通过适当选择组成，牺牲层也能对下部芯合金提供阴极保护，从而有助于将使用中对管的内部侵蚀的严重程度最小化。这种在牺牲层中引入Mg的策略对于焊接管非常有效，在焊接管中管坯带材被缝焊在一起。管坯的厚芯材提供足够的Mg扩散阻挡层，使得在钎焊操作过程中Mg不能到达填充金属或焊剂。
然而，能够使用不同的管设计对管提供附加强度。这些设计要求将管坯折叠成允许管沿管中间深度具有中心网(web)的结构，将管分隔成两个平行的流动通道。因为它们的截面外观，有时也称其为B-管结构。然而对于B管结构，在钎焊填充金属需要润湿内部牺牲层的位置处，使用高Mg牺牲层会妨碍形成好的钎焊连接。
为了解决该问题，Kilmer美国专利6,555,251通过使用四层管坯构造将含Mg芯材与钎焊包层和牺牲层分隔开。在这种构造中，含Mg芯材在两个表面上被不含Mg的中间层(interliner)限定。该发明的关键特征在于一个或两个所述中间层具有比芯合金高的Si含量。这种设计的另一关键特征是在第一中间层(钎焊层和芯材之间的层)中使用适量Cu水平(至多约0.3％)，认为这会形成有助于管的抗外部腐蚀性的腐蚀电位梯度。Kilmer报道在自然时效30天后，钎焊后极限抗拉强度(UTS)值接近150MPa，在提高的温度下经过显著时间后(在90℃下30天)UTS高达210MPa。
考虑上述内容，在本领域中仍然需要具有优异钎焊能力的管坯材料，该管坯材料能以较短的时效时间(优选在室温下)获得较高水平的钎焊后强度，还显示出能用于包括但不限于B管结构的折叠管结构的良好的外部和内部腐蚀特征。
发明概述
一般而言，根据本发明，提供了一种四层复合结构，该复合结构包括位于铝业协会(“AA”)4XXX系列合金钎焊包层和芯层间的中间层以及位于离开中间层的芯层相对侧上的牺牲层。
多层钎焊薄板包括由下面组分构成的铝合金芯层：约0.7-1.2重量％Cu、至多约1.3重量％Si、至多约1.9重量％Mn、至多约0.7重量％Mg、至多约0.2重量％Ti、至多约0.25重量％铁和偶存杂质；位于芯层一侧上的中间层，该中间层由包括下面组分的铝合金构成：约0.5-1.2重量％Cu、至多约1.2重量％Si、至多约0.25重量％Fe、至多约1.9重量％Mn和至多约0.25重量％Ti和偶存杂质；位于中间层另一侧上的钎焊包层，和位于与中间层相对的芯层另一侧上的牺牲层，牺牲层由包括下面组分的铝合金构成：至多约1.2重量％Si、至多约0.2重量％Cu、至多约0.25重量％Fe、至多约1.9重量％Mn、至多约6重量％Zn和偶存杂质。
在一个实施方案中、多层钎焊薄板包括由含有下面组分的铝合金构成的芯层：约1.3-1.9重量％Mn、约0.7-1.3重量％Si、约0.7-1.2重量％Cu、约0.3-0.7重量％Mg、约0.07-0.2重量％Ti、约0.05-0.25重量％Fe和偶存杂质；位于芯层一侧上的中间层，该中间层包含由下面组分构成的铝合金：约1.3-1.9重量％Mn、约0.7-1.2重量％Si、约0.5-1.2重量％Cu、约0.05-0.25重量％Fe、约0.07-0.2重量％Ti和偶存杂质；位于中间层另一侧上的钎焊包层，该钎焊包层由包括下面组分的铝合金构成：约5-15重量％Si、至多约0.6重量％Fe、至多约0.1重量％Mn、至多约0.3重量％Cu和偶存杂质；位于与中间层相对的芯层另一侧上的牺牲层，牺牲层由包括下面组分的铝合金构成：约4.0-6.0重量％Zn、约0.7-1.9重量％Mn、约0.7-1.2重量％Si、约0.05-0.25重量％Fe、至多约0.2重量％Cu和偶存杂质。
在本发明的另一方面，提供了一种钎焊方法，该方法处理铝合金例如上述合金以便利用减少的时效时间提供提高的钎焊后强度，同时保持抗腐蚀性。在一个实施方案中，该钎焊方法包括下面步骤：提供多层钎焊薄板或由多层钎焊薄板形成的折叠管，其中该钎焊薄板具有由以下组分构成的芯层：约0.7-1.2重量％Cu、至多约1.3重量％Si、至多约1.9重量％Mn、至多约0.7重量％Mg、至多约0.2重量％Ti和至多约0.25重量％Fe、余量的Al和偶存杂质；位于芯层一侧上的中间层，该中间层由以下组分构成：约0.5-1.2重量％Cu、至多约1.2重量％Si、至多约0.25重量％Fe、至多约1.9重量％Mn和至多约0.2重量％Ti、余量的Al和偶存杂质；位于中间层另一侧上的钎焊包层，位于与中间层相对的芯层另一侧上的牺牲层，该牺牲层由以下组分构成：至多约1.2重量％Si、至多约0.2重量％Cu、至多约0.25重量％Fe、至多约1.9重量％Mn和至多约6重量％Zn、余量的Al和偶存杂质；加热钎焊薄板到高于450℃并持续至多约20分钟；和以大于约100℃/分钟的冷却速率冷却钎焊薄板到低于约200℃的温度。
附图简述
结合附图将更好理解下面的详细描述，下列详细描述通过实施例给出并且不意图将本发明局限于此，其中相同附图标记表示相同要素和零件，其中：
图1是显示在本发明钎焊薄板优选实施方案中的四个不同层的示意图。
优选实施方案的详细描述
图1描绘了可用于制造钎焊换热器的四层铝钎焊薄板产品2，主要是用于集管箱/管型换热器(例如散热器、加热器芯等)中的折叠和/或焊接类型的管。四层指的是复合产品在组成上及功能上主要的层。本文中所有组分百分比均为重量百分比，除非另有说明。当涉及任何数值范围时，这种范围应理解为包括介于所述范围最小值和最大值之间的每一数值和/或部分。例如约5-15重量％Si的范围明显包括约5.1、5.2、5.3和5.5％的所有中间值，直到并包括14.5、14.7和14.9％Si。相同情况也适用于本文给出的每个其它数值性质、相对厚度和/或元素范围。本文中使用的术语“偶存杂质”指的是并非有意加入合金的元素，而是由于与制造设备接触而导致的浸出和/或杂质，然而，不大于0.05重量％的痕量的这些元素可出现在最终的合金产品中。
可通过常规辊压接合操作或本领域中其它已知操作制造钎焊薄板2，例如在Kilmer等人的题为“Simultaneous Multi-Alloy Casting”的美国专利6,705,384中所描述的操作。如果使用这种操作，本文描述的四层之间的至少一个且至多三个界面之间将存在薄的(小于总复合结构厚度约3％)分隔体合金。这种分隔体合金具有至少96％铝，并作为隔离物/分隔体以使在铸造过程中其任一侧上的合金的相互混合最小化。
如果通过上述方法制造本发明的薄板的一个或多个部件，那么薄板将具有多于四个组成上不同的层。薄分隔体合金的存在并不显著改变最终产品的行为，其存在也不特意改变在此描述的机制。因此，所有关于四层产品的表述并不限制本发明为不具有这些分隔体的合金。
在图1中描绘的多层钎焊薄板2包括四层：芯层8、钎焊包层4、位于钎焊包层4和芯层8之间的中间层6，以及远离中间层6位于芯层8的相对侧上的牺牲层10。钎焊薄板2的复合结构厚度的最终厚度优选至多约350微米，更优选约120-约250微米。在应用中厚度可为至多350微米，其中例如在大型卡车散热器中优选较厚的厚度。中间层和牺牲层的厚度分别为总复合结构厚度的约10-25％。钎焊包层4优选为薄板厚度的约5-20％。
在芯层8一侧上包覆中间层6，并在芯层8的相对侧包覆牺牲层10。向中间层6上包覆钎焊包层4(填充合金)。填充合金为本领域中已知的任何填充材料，优选Al-Si填充材料。
优选地，芯层8由(以重量百分比计)以下组分构成：0.7-1.3％ Si、0.05-0.25％ Fe、0.7-1.2％ Cu、1.3-1.9％ Mn、0.3-0.7％ Mg、0.07-0.2％ Ti、余量的铝和偶存杂质。更优选地，芯层8包含(以重量百分比计的)以下组分：0.8-1.1％ Si、0.05-0.15％ Fe、0.7-1.0％ Cu、1.4-1.8％ Mn、0.3-0.6％ Mg、0.10-0.18％ Ti、余量的铝和偶存杂质。
芯层8中的Si含量通过固溶强化、通过与弥散体相中的Mn结合的弥散强化促进强化，还通过与Mg结合形成Mg2Si析出物促进时效硬化。在本发明的芯层8中，对芯层中的Si相对于两邻接层中的Si的相对浓度没有限制。芯层8中的硅能够但无需具有高于两邻接层中的硅浓度。
芯层8的Cu含量提供固溶强化，并提高芯层8的腐蚀电位，这使得从腐蚀观点看芯层比钎焊包层4的层表面和牺牲层10更不易腐蚀，这提高由钎焊薄板2形成的管的抗腐蚀性。Mn通过固溶强化和通过弥散强化对铝进行强化。以非常受控的水平添加Mg以连同Si通过固溶强化和时效硬化的结合来提高强度。为抗腐蚀性添加Ti。Fe是偶存杂质，但为了抗腐蚀性将其控制到低水平。芯层8的厚度优选为管坯厚度的约35％-65％。
中间层6(以重量百分比计)包括约0.5-1.2％铜。在优选的实施方案中，中间层6以重量百分比计包含：0.7-1.2％ Si、0.05-0.25％ Fe、0.5-1.2％ Cu、1.3-1.9％ Mn、0.07-0.2％ Ti，余量的Al和偶存杂质。更优选地，中间层6以重量百分比计包含以下组分：0.8-1.1％ Si、0.05-0.15％ Fe、0.7-1.0％ Cu、1.4-1.8％ Mn、0.10-0.18％ Ti、余量的Al和偶存杂质。
保持中间层6的Cu水平保持在约0.5-约1.2重量％以促进高的钎焊后强度，同时仍然保持非常好的钎焊性能和抗腐蚀性。在4层复合结构中，中间层6的Cu水平产生高的钎焊后强度，允许使芯材中的Mg量最小化，从而优化钎焊性能。特别令人惊讶地，中间层6的较高Cu导致本发明钎焊薄板可获得较高的钎焊后强度、很好的钎焊性能和不受损失的抗外部腐蚀性的组合。术语“高的钎焊后强度”表示薄板2在钎焊及室温下自然时持续七天后的极限抗拉强度(UTS)为约190MPa或更高。由于中间层6中的较高Cu含量提供附加强度，所以可降低芯材中的Mg含量到足够低的水平以保持好的钎焊性能，同时获得所需的强度特性。
很好的钎焊性能表示薄板2可使用常规焊剂加载(loading)进行钎焊，因为Mg对焊剂的影响被最小化。对于CAB钎焊常规焊剂加载的一个例子包括无机氟化物焊剂的混合物，例如氟铝酸钾，一个商用例子是Nocolox焊剂，其中在钎焊前对要连接的零件施用焊剂，其中对于基本上不含Mg的钎焊材料，典型焊剂加载是约3-约8克/平方米区域。值得注意的是，提供上述例子仅为说明目的而不旨在限制本发明，其中也可考虑其它焊剂和加载参数，这均在本发明的范围内。除提高钎焊后强度外，中间层中的高Cu水平不会损害由加速实验室腐蚀试验测得的管的抗外部或内部腐蚀性能。
中间层6中的Si含量提供与对芯层8相同的强化作用，还可以在钎焊后通过与Mg结合参与管的时效硬化，其中Mg在钎焊周期过程中从芯层8扩散到中间层6。Mn和Ti提供与它们在芯层8中相同的作用。中间层6的厚度优选约20-70微米。
牺牲层10优选由(以重量百分比计)以下组分组成：0.7-1.2％ Si、0.05-0.25％ Fe、至多0.2％ Cu、0.7-1.9％ Mn、4-6％ Zn、余量的Al和偶存杂质。更优选地，牺牲层10(以重量百分比计)包含以下组分：0.7-1.1％ Si、0.05-0.15％ Fe、小于0.10％ Cu、0.9-1.7％ Mn、4-5.5％ Zn、余量的Al和偶存杂质。Si和Mn提供与它们在中间层6中相同的强化作用。Zn的存在主要使牺牲层10的腐蚀电位向更活性方向移动，使得其在使用期间对下方的芯材8提供阴极保护。牺牲层10厚度优选约20-70微米。
钎焊包层4由铝业协会(AA)4XXX合金构成，优选包括5-15重量％Si、至多约0.6重量％Fe、至多约0.1重量％Mn、至多约0.3重量％Cu、和偶存杂质。优选地，钎焊包层4包括约5-15重量％Si、0.1-0.4重量％Fe、约0.01-0.1重量％Mn、约0.01-0.3重量％Cu。钎焊包层4的厚度优选约25-50微米。
在钎焊过程中，由管坯形成且形式为折叠管或B-管的钎焊薄板2可暴露于高温一段时间，以允许大量元素在钎焊薄板2的层间扩散。特别地，在铝中具有高溶解度和迁移性的元素在层间扩散，最特别是Cu、Si、Mg和Zn。选择中间层6和牺牲层10的厚度以在钎焊过程中抑制管表面的Mg水平变得过高，这会妨碍钎焊。这些层的必要厚度取决于芯层中的Mg量和在钎焊周期过程中的具体热暴露。
在一个实施例中，当钎焊周期过程中的热暴露包括在高于约450℃的温度约5-10分钟的热暴露，以确保当芯层8中Mg含量为约0.4重量％时薄板或管表面上的Mg含量不影响钎焊，中间层6应具有至少约30微米的厚度，且牺牲层10应具有至少约30微米的厚度。
值得注意的是，提供上述实施例仅用于说明目的，并已经考虑当热暴露和/或芯层8中Mg含量减少时，中间层6和牺牲层10的厚度也可减小，然而仍然限制到达薄板或管表面的Mg量，从而提供可接受的钎焊。当芯层8中Mg含量和/或热周期增加时，为了在管或薄板表面维持适当的Mg浓度，中间层6和牺牲层10的厚度也可增加以保持相同水平的钎焊性能，这也在本发明的范围内。
优选地，在钎焊后牺牲层10中具有高水平的Zn，使得其保持相对于芯层8的活性腐蚀电位。在一个实施方案中，在钎焊后牺牲层10的Zn含量约为2-3重量％。为此，必须仔细选择牺牲层10的厚度和其组成以便在暴露于给定钎焊周期后提供对下方芯层8所需水平的阴极保护。在一个实施例中，为了在钎焊后在牺牲层10中提供约2.5重量％Zn浓度，从而提供对下方芯层8的所需水平的阴极保护，在钎焊前牺牲层10具有约30微米的厚度和约4.5重量％的Zn浓度。
通过控制芯层8的锰(Mn)、硅(Si)、铜(Cu)和镁(Mg)含量，中间层6的Mn、Si和Cu含量以及牺牲层10的Mn和Si含量来优化钎焊薄板2的钎焊后强度。通过利用中间层6中的高Cu水平(约0.5％-1.2％)，钎焊薄板2保持良好的抗外部腐蚀性能，同时优化钎焊后强度。钎焊薄板2的中间层6和牺牲层10含有低量镁或没有镁以保持产品在使用常规焊剂加载的CAB钎焊中的钎焊能力。
本发明的另一方面是应用上述钎焊薄板2进行钎焊操作的方法。根据本发明的方法，已经确定，当在钎焊过程中进行处理以控制各层间的相互扩散以及从钎焊温度进行冷却期间将Mg和Si维持在固溶体中以便在自然或人工时效期间获得析出硬化时，使用上述钎焊薄板可获得自然时效后提高的钎焊后强度、抗腐蚀性和可钎焊性。
作为使钎焊薄板2中各层间相互扩散最小化的方式，已经发现缩短的钎焊周期是有利的。通过使相互扩散最小化，钎焊薄板的各层保持更多它们的独特性质，从而更有效地提供为其设计的强度和抗腐蚀性。因此在钎焊周期过程中，优选将钎焊薄板在高于450℃的暴露时间保持为20分钟或更短。在对钎焊薄板2进行钎焊周期的优选实施方案中，在钎焊周期过程中在高于450℃下耗费的时间是12分钟或更短。
此外，因为意图在钎焊后通过时效硬化对本发明的钎焊薄板2进行强化，所以从钎焊均热温度开始的冷却速率是重要的控制参数。在一个实施方案中，钎焊均热温度范围为约585-约615℃，优选约595℃。具体地，选择从钎焊均热温度开始的冷却速率以确保析出硬化元素例如Mg和Si保持在固溶体中直到时效硬化处理步骤。从钎焊温度开始的缓慢冷却速率不利地允许Mg2Si在弥散体颗粒上或显微组织中的其它界面上的不均匀析出。从钎焊均热温度快速冷却钎焊薄板2到低于约200℃，有利地确保大多数Mg和Si保留在固溶体中，从而在自然或人工时效过程中可供以细的强化析出物形式析出。从钎焊温度开始的优选冷却速率大于约100℃/分钟，更优选大于约150℃/分钟。
在一个实施方案中，由钎焊薄板2形成的管在钎焊后通过基本上室温的自然时效强化到容易进行CAB钎焊的现有钎焊薄板所不能获得的水平。本发明的钎焊薄板2通过引入Cu提高钎焊薄板2的钎焊后强度，因此允许降低的Mg含量。根据上述方法，在基本室温下时效约7天后，由钎焊薄板2形成的管的钎焊后极限抗拉强度(UTS)接近或超过200MPa，优选超过220MPa。
当本发明的高Cu中间层6与含镁的芯层8接合时，显著提高4层复合钎焊薄板2例如管坯或由这种管坯制得的管的钎焊能力、钎焊后UTS和抗腐蚀性的总体组合。与需要增加Mg含量以获得类似强度水平的现有技术相比，本发明的薄板和方法通过在中间层6中引入较高Cu水平和通过限定实现最佳钎焊后性质所需的钎焊周期参数，在折叠管结构中获得提高的强度、腐蚀和钎焊能力性能。使用上述钎焊薄板2和方法，可通过将钎焊薄板2折叠成一定结构来形成管，其中在使用焊剂的CAB钎焊操作过程中将沿管长度的接缝密封。本发明限定了明显不同的发明，该发明提供显著较好的钎焊后性质的组合，而不牺牲CAB处理期间的钎焊能力。
尽管上面已经概括描述了本发明，提供下面的实施例进一步说明本发明，并证明由此获得的一些优点。但不意图将本发明局限于所公开的具体实施例。
实施例1
下表1显示了部件即芯层、中间层和牺牲层的组成，由它们制造4层复合管坯钎焊薄板。根据本发明制造部件，区别是由AIL1表示的中间层具有低铜。
表1
Figure A200680054633D00151
如表2所示，由上述部件制造钎焊薄板复合结构。以200微米的厚度制得复合结构A、B和C。复合结构D不符合本发明，因为部件AIL1低的Cu含量，以150微米的厚度制造该复合结构。复合结构D相对于复合结构A、B和C的厚度差异不影响结果。
表2
对复合结构A、B、C和D材料进行模拟钎焊热周期，其中将材料暴露于高于450℃的温度持续小于10分钟，峰值温度约595℃且冷却速率约110℃/min。在表3中示出复合结构的钎焊后抗拉性能。
表3
表3显示复合结构A、B和C相对于中间层部件含较少Cu的复合结构D具有钎焊后强度优势，即使复合结构D具有Mg含量非常高的芯合金。尽管可能认为复合结构D的芯合金由于其较高的Mg含量而比其它复合结构中的薄，复合结构D中的Mg总量实际上与复合结构A和B中的相同，但其具有显著较低的强度。此外，复合结构C的钎焊后强度非常高，而其芯材的Si含量高于中间层和牺牲层的Si含量。
已证实上述复合结构均具有相对优异的钎焊性能。特别地，已经证实复合结构A和B因其芯材的较低Mg含量而显示出优异的钎焊性能。已经在利用复合结构A管坯的折叠管制备散热器样机中证实了复合结构A的钎焊能力。
在加速实验室试验中，所有上述复合结构均表现出良好乃至优异的抗外部腐蚀性能。将每种管坯的试样钎焊到比该管更具电化学活性的翼片上。复合结构的牺牲层表面用胶带覆盖，并将翼片/试样剩余钎焊表面暴露在腐蚀室中，进行反复循环起雾(misting)周期/干燥周期/高湿度周期。起雾溶液是专用的含水、酸性、腐蚀性溶液。在1500小时(试验暴露的最长时间)的暴露后没有管坯出现穿孔。涉及将复合结构的牺牲层暴露到专用的加热腐蚀性水溶液中并持续延长时间的内部腐蚀试验也证实：上述复合结构显示出良好乃至优异的抗内部腐蚀性能。特别地，由于牺牲层提供的阴极保护，在试验中复合结构A和B经受更长的时间而几乎没有或没有芯合金的侵蚀。
尽管研究了芯材、中间层和牺牲层的许多组合，选择在前实施例来说明具体的发现。本领域技术人员容易理解在不脱离上述说明书中公开的范围的情况下可对本发明进行变化。认为这些变化包括在下面权利要求的范围内，除非权利要求通过它们的表述清楚地做了相反说明。因此，在本文详细描述的特定实施方案仅是说明性的，并不限制本发明的范围，所附权利要求和其任何及全部等效表述给出本发明的完整范围。

Claims (20)

1.多层钎焊薄板，包括：
芯层，该芯层包含约0.7-1.2重量％Cu、至多约1.3重量％Si、至多约1.9重量％Mn、至多约0.7重量％Mg、至多约0.2重量％Ti、至多约0.25重量％铁以及余量的Al和偶存杂质；
位于芯层一侧上的中间层，该中间层包含约0.5-1.2重量％Cu、至多约1.2重量％Si、至多约0.25重量％Fe、至多约1.9重量％Mn和至多约0.2重量％Ti以及余量的Al和偶存杂质；
位于中间层另一侧上的钎焊包层，及
位于与中间层相对的芯层另一侧上的牺牲层，该牺牲层包含至多约1.2重量％Si、至多约0.2重量％Cu、至多约0.25重量％Fe、至多约1.9重量％Mn、至多约6重量％Zn以及余量的Al和偶存杂质。
2.权利要求1的钎焊薄板，其中钎焊包层由包含下面组分的合金构成：约5-15重量％Si、至多约0.6重量％Fe、至多约0.1重量％Mn和至多约0.3重量％Cu。
3.权利要求2的钎焊薄板，其中所述的钎焊包层的合金包含约5-15重量％Si、0.1-0.4重量％Fe、约0.01-0.1重量％Mn和约0.01-0.3重量％Cu。
4.权利要求1的钎焊薄板，其中中间层包含约0.7-1.2重量％Si、约0.05-0.25重量％Fe、约0.5-1.2重量％Cu、约1.3-1.9重量％Mn和约0.07-0.2重量％Ti。
5.权利要求1的钎焊薄板，其中牺牲层包含约0.7-1.2重量％Si、约0.05-0.25重量％Fe、至多约0.2重量％Cu、约0.7-1.9重量％Mn和约4-6重量％Zn。
6.权利要求1的钎焊薄板，其中芯层包含约0.7-1.3重量％Si、约0.7-1.2重量％Cu、约1.3-1.9重量％Mn、约0.3-0.7重量％Mg、约0.07-0.2重量％Ti和约0.05-0.25重量％Fe。
7.权利要求1的钎焊薄板，其中钎焊薄板的厚度至多约350微米。
8.权利要求7的钎焊薄板，其中钎焊薄板的厚度是约120-约250微米。
9.权利要求1的钎焊薄板，其中当在约室温下时效至少7天时，该薄板的钎焊后极限抗拉强度超过约200MPa。
10.管坯，其包含权利要求1的钎焊薄板。
11.包含权利要求1的钎焊薄板的管，其被折叠成一定结构，其中在CAB钎焊操作过程中密封沿管长度的接缝，所述CAB钎焊操作涉及焊剂。
12.钎焊操作的方法，包括步骤：
提供多层钎焊薄板或由该多层钎焊薄板形成的折叠管，所述多层钎焊薄板包含：
芯层，该芯层包含约0.7-1.2重量％Cu、至多约1.3重量％Si、至多约1.9重量％Mn、至多约0.7重量％Mg、至多约0.2重量％Ti、至多约0.25重量％Fe以及余量的Al和偶存杂质；
位于芯层一侧的中间层，该中间层包含约0.5-1.2重量％Cu、至多约1.2重量％Si、至多约0.25重量％Fe、至多约1.9重量％Mn、至多约0.2重量％Ti，以及余量的Al和偶存杂质；
位于中间层另一侧的钎焊包层，及
位于与中间层相对的芯层另一侧上的牺牲层，该牺牲层包含至多约1.2重量％Si、至多约0.2重量％Cu、至多约0.25重量％Fe、至多约1.9重量％Mn、至多约6重量％Zn以及余量的Al和偶存杂质；
对有待钎焊的零件进行钎焊热周期，该钎焊热周期包括：将它们暴露于高于约450℃的温度持续至多约20分钟或更短；和以大于约100℃/分钟的冷却速率冷却零件到低于约200℃的温度。
13.权利要求12的方法，包括加热钎焊薄板到约585℃-约615℃的峰值温度。
14.权利要求12的方法，其中钎焊包层包含约5-15重量％Si、约0.10-0.4重量％Fe、约0.01-0.1重量％Mn和约0.01-0.3重量％Cu。
15.权利要求12的方法，其中中间层还包含约0.7-1.2重量％Si、约0.05-0.25重量％Fe、约0.5-1.2重量％Cu、约1.3-1.9重量％Mn和约0.07-0.2重量％Ti。
16.权利要求12的方法，其中牺牲层包含约0.7-1.2重量％Si、约0.05-0.25重量％Fe、至多约0.2重量％Cu、约0.7-1.9重量％Mn和约4-6重量％Zn。
17.权利要求12的方法，其中芯层还包含约0.7-1.3重量％Si、约0.7-1.2重量％Cu、约1.3-1.9重量％Mn、约0.3-0.7重量％Mg、约0.07-0.2重量％Ti和约0.05-0.25重量％Fe。
18.多层钎焊薄板，包含：
芯层，该芯层由包含下面组分的铝合金构成：约1.3-1.9重量％Mn、约0.7-1.3重量％Si、约0.7-1.2重量％Cu、约0.3-0.7重量％Mg、约0.07-0.2重量％Ti、约0.05-0.25重量％Fe和偶存杂质；
位于芯层一侧的中间层，该中间层由包含下面组分的铝合金构成：约1.3-1.9重量％Mn、约0.7-1.2重量％Si、约0.5-1.2重量％Cu、约0.05-0.25重量％Fe、约0.07-0.2重量％Ti和偶存杂质；
位于中间层另一侧的钎焊包层，该钎焊包层包含含有下面组分的铝合金：5-15重量％Si、至多约0.6重量％Fe、至多约0.1重量％Mn、至多约0.3重量％Cu和偶存杂质；以及
位于与中间层相对的芯层另一侧的牺牲层，该牺牲层包含含有下面组分的铝合金：约4.0-6.0重量％Zn、约0.7-1.9重量％Mn、0.7-1.2重量％Si、约0.05-0.25重量％Fe、至多约0.2重量％Cu和偶存杂质。
19.权利要求18的钎焊薄板，其中钎焊薄板的厚度是至多约350微米。
20.权利要求18的钎焊薄板，其中在约室温下时效约7天后，该薄板的钎焊后极限抗拉强度超过约200MPa。
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