CN101588890B - 铜焊材料、铜焊方法、铜焊的制品以及包含此铜焊材料的糊剂 - Google Patents

铜焊材料、铜焊方法、铜焊的制品以及包含此铜焊材料的糊剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及铁基铜焊材料，其包括基本上由以下成分组成的合金：15-30wt％的铬(Cr)；0-5.0wt％的锰(Mn)；15-30wt％的镍(Ni)；1.0-12wt％的钼(Mo)；0-4.0wt％的铜(Cu)；0-1.0wt％的氮(N)；0-20wt％的硅(Si)；0-2.0wt％的硼(B)；0-16wt％的磷(P)；任选的，各自含量为0.0-2.5wt％的选自碳(C)、钒(V)、钛(Ti)、钨(W)、铝(Al)、铌(Nb)、铪(Hf)和钽(Ta)的一或多种元素；所述合金余量为铁和少量不可避免的杂质元素；且其中Si、B和P的量有效降低熔融温度，Si、B和P的量符合以下式：Index＝wt％P+1.1×wt％Si+3×wt％B，Index的值在约5wt％-约20wt％的范围。本发明还涉及不锈钢制品的铜焊方法以及不锈钢制品。

Description

铜焊材料、铜焊方法、铜焊的制品以及包含此铜焊材料的糊剂
本发明涉及高合金化的铁基铜焊填充材料(a high alloyed iron-basedbraze filler material)、铜焊方法以及用所述高合金化的铁基铜焊填充材料铜焊的制品。
发明内容
不同钢材或铁基合金材料的物体一般通过铜焊(brazing)或锡焊(soldering)用镍基或铜基的铜焊材料来组装。在下文中将使用术语铜焊，但应当清楚，此术语还包括锡焊。铜焊是连接金属部件的工艺，不过其也可用于密封或涂覆物体。铜焊温度低于基体材料的原始固相线温度。在对材料进行铜焊的过程中，铜焊材料在该热处理期间被完全或部分地熔融。
传统的对铁基材料的铜焊是用镍基或铜基铜焊材料进行的，由于例如电极电势的差异这些铜焊材料可能会导致腐蚀。当铜焊的物体被暴露于化学侵蚀性环境时，此腐蚀问题将更严重。由于司法原因，在许多食品应用中镍基或铜基铜焊材料的使用可能也受到限制。
高度合金化的涂料或铜焊材料的熔点是一个问题。在选择铜焊材料或涂料时，考虑的事项基于合金和基体材料的固相线或液相线温度。近来，为铜焊传统的不锈钢物体，人们开发了铁基铜焊材料。这些铁基铜焊材料效果很好。当物体的基体材料为高合金化的铁基材料时明显将产生一个问题，这是因为与所述高合金化的铁基材料相比这些新近开发的铁基铜焊材料将具有不同的电极电势。当高合金化的钢物体被用于某些环境和应用时，铜焊区域与物体的基体材料之间的电极电势差异会导致腐蚀问题。高合金化的钢的开发是为了获得对于在腐蚀性、化学侵蚀性等环境中的应用来说更好的性质。因此，在铜焊高合金化的钢时，要求铜焊材料具有与高合金化的基体材料相似的性质如耐腐蚀性，否则铜焊材料可能会限制铜焊的产品的性质。
目前高合金化的铁基材料主要是被焊接(weld)的，这是因为现有铜焊材料例如Cu-、Ni-和Fe-基铜焊材料之间的性质差异过大。焊接技术费钱费时，所以是不希望使用的，且焊接通常会在制造的产品中产生相当大的应力。
因此，本发明提供新的铁基铜焊材料，其在铜焊的区域与物体的高合金化的铁基基体材料之间具有更相等的电极电势。本发明还具有在所述铜焊材料被完全熔融的温度之下铜焊某区域且能够在铜焊时填充和润湿所述区域和缝隙等的性质。由此本发明涉及铁基铜焊材料，其包括含有铁(Fe)、铬(Cr)、镍(Ni)、铜(Cu)和钼(Mo)中的三种或更多种元素的合金。所述合金还含有选自硅(Si)、硼(B)和磷(P)的一或多种降熔点元素(melting point depressing element)。根据一个备选方案，所述合金可以含有由式(wt％Cr+wt％Ni+wt％Mo)≥33wt％定义的一定量铬(Cr)、一定量镍(Ni)和一定量钼(Mo)。根据另一备选方案，所述铬(Cr)的量、镍(Ni)的量和钼(Mo)的量可以由式(wt％Cr+wt％Ni+wt％Mo)≥38wt％定义。根据另一备选方案，所述合金可以包含含量由式Index＝wt％P+1.1×wt％Si+3×wt％B定义的一或多种降熔点元素，其中Index的值在从约5wt％到约20wt％的范围。
根据本发明的另一备选方案，所述铁基铜焊材料可以包括含有铁(Fe)、铬(Cr)、镍(Ni)、铜(Cu)和钼(Mo)中的元素以及降熔点元素的合金，所述降熔点元素包括硅(Si)、硼(B)和磷(P)中的一或多种元素，其中Si、B和P的含量符合以下式：Index＝wt％P+1.1×wt％Si+3×wt％B，其中Index的值在从约5wt％到约20wt％的范围，且铬(Cr)、镍(Ni)和钼(Mo)的含量在由式wt％Cr+wt％Ni+wt％Mo≥33wt％或由式wt％Cr+wt％Ni+wt％Mo≥38wt％所定义的范围，前提是所述合金中存在Fe、Cr、Ni、Mo和Cu且wt％Fe＞wt％Cr以及wt％Ni≥wt％Mo。
本发明还涉及铁基铜焊材料，其包括基本含有15-30重量百分比，下文中记作wt％，的铬(Cr)、0-5.0wt％的锰(Mn)、15-30wt％的镍(Ni)、0-12wt％的钼(Mo)、0-4.0wt％的铜(Cu)、0-1.0wt％的氮(N)、0-20wt％的硅(Si)、0-2.0wt％的硼(B)、0-16wt％的磷(P)和任选地各自含量为0.0-2.5wt％的选自碳(C)、钒(V)、钛(Ti)、钨(W)、铝(Al)、铌(Nb)、铪(Hf)和钽(Ta)的一或多种元素的合金；所述合金的余量为铁和少量不可避免的杂质元素；且其中Si、B和P的含量有效降低熔融温度，Si、B和P的含量符合以下式：Index＝wt％P+1.1×wt％Si+3×wt％B，Index的值在从约5.5wt％到约18wt％的范围。根据本发明的另一备选方案，所述合金可以由上述元素组成，其中铬含量在约18-约26wt％的范围，或镍含量在约16-约26wt％的范围，或钼含量在约1.0-约12.0wt％的范围，或其组合。根据本发明的另一备选方案，所述合金可以由上述元素组成，其中铬含量在约19-约25wt％的范围，或镍含量在约17-约26wt％的范围，或钼含量在约3.5-约8.0wt％的范围，或其组合。根据本发明的另一备选方案，所述合金可以由上述元素组成，其中铜(Cu)含量在0.1-4.0wt％的范围。根据本发明的另一备选方案，所述合金可以由上述元素组成，其中钼含量在约2.0-约12.0wt％的范围。根据本发明的另一备选方案，所述合金可以由上述元素组成，其中钼含量在约3.0-约9.0wt％的范围。
根据本发明的一个可选方面，所述选自碳(C)、钒(V)、钛(Ti)、钨(W)、铝(Al)、铌(Nb)、铪(Hf)和钽(Ta)的元素中的任何一种含量可以在约0-1.5wt％的范围。
根据本发明的另一可选方面，合金中的杂质元素可以为碳(C)、氧(O)和硫(S)中的任何一种。根据另一备选方案，所述合金中可以存在Ni且Ni含量在0.1-1.0的范围。根据另一备选方案，所述合金中可以存在锰且锰含量在0.1-4.5的范围。根据本发明的又一备选方面，所述合金可以含有约8.0-约12wt％的硅或约0.1-约1.0wt％的硼或约5.0-约14wt％的磷，或其组合。
根据本发明的又一备选方面，所述合金可以含有约8.0-约12wt％的硅或约0.1-约1.0wt％的硼或约5.0-约14wt％的磷，或其组合。
根据本发明的另一可选方面，所述合金可以含有约8.0-约12wt％的硅和约0.25-约0.80wt％的硼。
根据本发明的另一可选方面，所述合金可以包含约7.0-约13wt％的磷。
根据本发明的另一可选方面，所述合金可以含有约2.0-约8.0wt％的硅和约2.0-约8.0wt％的磷。
根据本发明的另一可选方面，所述合金可以包含少于10wt％的硅或少于1.5wt％的硼或少于12wt％的磷，或其组合。
根据本发明的另一可选方面，所述合金可以含有约8.0-约12wt％的硅和约0.1-约1.5wt％的硼。
根据本发明的另一可选方面，所述合金可以含有约2.5-约9.0wt％的硅和约2.5-约9.0wt％的磷。
铜焊周期(brazing cycle)既涉及铜焊材料的熔融又涉及铜焊材料的凝固。对于极特别的材料来说熔融温度和凝固温度可能相同，但通常情况是材料在熔融温度范围之内熔融而在另一凝固温度范围之内凝固。固相线状态与液相线状态之间的温度范围在此定义为固相线状态与液相线状态之间的温差，用℃来计量。本发明的铜焊材料由此具有位于固相线状态与液相线状态之间的温度范围，其根据本发明的一个可选方面可以在200℃的温度范围。根据另一备选方案，所述合金可以具有在150℃温度范围的固相线温度和液相线温度。根据另一备选方案，所述合金可以具有在100℃温度范围的固相线温度和液相线温度。根据本发明的另一可选方面，所述合金可以具有在75℃温度范围的固相线温度和液相线温度。根据本发明的另一可选方面，所述合金可以具有在50℃温度范围的固相线温度和液相线温度。
本发明的合金可适合地通过气体或水雾化处理工艺，通过熔纺工艺，通过压碎含铁基合金材料的锭，或通过将诸如高合金化的钢的合金与含Si、P、B或其组合的合金(其量比掺混时使用的所述高合金化的钢的量更多)混合，或通过将合金诸如具有高铬含量、镍含量、钼含量或其组合的合金与含Si、P、B或其组合的合金混合(其中所述含Si、P、B或其组合的合金的量大于掺混时所用合金的量)来获得。
根据本发明的又一可选方面，所述铁基铜焊材料可被制成糊剂。本发明的铁基铜焊糊剂可以包括所述铁基铜焊材料和水性粘结剂体系或有机粘结剂体系。所述粘结剂体系可以包括溶剂，所述溶剂可以为亲水性的或疏水性的，即水基的或油基的。油基粘结剂可以为聚合物，比如特别是聚(甲基)丙烯酸酯，可以为生物聚合物如纤维素衍生物、淀粉、蜡等。根据另一个备选方案，本发明的铁基铜焊糊剂包括所述铁基铜焊材料和基于诸如水、油或其组合的溶剂的水性粘结剂体系或有机粘结剂体系。糊剂中所含的合金可以呈粉末、颗粒等形式。
本发明还涉及不锈钢制品的铜焊方法，包括以下步骤：步骤(i)将本发明的铜焊材料施加到不锈钢部件上；步骤(ii)任选地组装所述部件；步骤(iii)在非氧化气氛、还原气氛、真空或其组合中将来自步骤(i)或步骤(ii)的所述部件加热到至少900℃的温度，然后在至少1070℃的温度下铜焊所述部件至少15分钟；和任选地步骤(iv)重复步骤(i)、步骤(ii)和步骤(iii)中的一或多个。不同的铜焊产品需要不同的铜焊程序；某些产品可通过仅经历步骤(i)、步骤(ii)和步骤(iii)来铜焊，而其它产品可能更复杂，在步骤(iv)中给出需要重复的步骤(i)、步骤(ii)和步骤(iii)中的一或多个步骤。
根据本发明的备选方案，所述部件在至少1100℃的温度下铜焊。
根据本发明的备选方案，所述方法可以还包括在非氧化气氛、还原气氛、真空或其组合中将步骤(iii)中的部件加热到至少250℃的温度以至少10分钟，然后将所述部件加热到低于1080℃的温度到至少30分钟，再将所述部件加热到约1100℃以上的温度以不到720分钟，然后冷却所述部件。
根据本发明的一种备选方案，在冷却所述部件之前将所述部件加热到约1100℃以上的温度可以为不到360分钟。根据本发明的另一备选方案，在冷却所述部件之前所述将所述部件加热到约1100℃以上的温度可以为不到180分钟。
根据本发明的备选方案，所述方法可以还包括将步骤(iii)中的部件预热到低于1120℃的温度之后再将其加热到约1200℃的温度以至少30分钟。
根据本发明的另一备选方案，所述方法可以还包括将步骤(iii)中的部件预热到低于1120℃的温度，之后再将其加热到1150℃-1250℃范围的温度以至少30分钟。
根据本发明的另一备选方案，所述方法可以还包括将步骤(iii)中的部件预热到低于1040℃的温度，之后再将其在1050℃-1150℃范围的温度铜焊以至少15分钟。
根据本发明的备选方案，所述方法可以还包括将步骤(iii)中的部件预热到低于1120℃的温度，之后再将其加热到约1200℃的温度以至少120分钟。然后将所述部件在950℃以上的温度热处理至少累积20分钟，这可以在铜焊周期中进行，也可以在铜焊之后在例如第二热源中进行。
根据另一备选方案，可以将铜焊材料以粉末形式喷到将结合在一起的表面上，这通过例如喷漆枪、辊涂、刷涂、热喷涂如高速氧燃料(HVOF)等来进行，或者也可以用熔体涂覆表面、接头等等。
铁基铜焊填充材料可以借助于毛细管力断路器(capillary forcebreaker)施加到平坦表面或大表面上。毛细管力断路器可以呈凹槽、迹线、路径、通道、V形或U形轨道或通道等形式或呈网等形式。铁基铜焊填充材料可以施加到毛细管力断路器之中，即所述凹槽、迹线、路径、通道、V形或U形轨道、通道、网等之中，或者所述铜焊填充材料可以施加到毛细管力断路器附近。在加热过程中，施加的铁基铜焊填充材料将流向毛细管力可能被打断的区域并将彼此接近的表面铜焊在一起。由此，铜焊区域在难以用其它方式均匀铜焊的平坦表面之间提供铜焊的、密封的或紧密的(tight)缝隙(cervice)、接头等。毛细管力断路器还使得可以铜焊具有大缝隙的表面、异型的部件等。
当把铜焊材料施加在与毛细管力断路器接近的两个部件之间时，流动性的粘稠铜焊材料将停止流动并在毛细管力断路器的边缘凝固。反应器通道(reactor channel)可以充当毛细管力断路器。对具有反应器通道的板施以铜焊材料，并将阻挡板之类的与所述反应器通道板接触放置。流动性铜焊材料将在反应器通道的边界处停止流动和凝固，其将把反应器板密封在阻挡板上而不会用凝固的铜焊材料填充反应器通道。
铜焊材料能在两个邻接表面之间流多远部分取决于铜焊材料的凝固时间和所述表面之间的距离，以及铜焊材料的量。由于铜焊材料″粘″到每个待铜焊的表面上，所以表面之间的中间空间变小。由于在中间空间变小的同时铜焊材料凝固，使得铜焊材料更加难以在其间流动。要求量的铜焊材料被提供给待以上述或其它任何方式铜焊到一起的接触点。铜焊材料可以覆盖比接触接合点稍大的区域。接触接合点的直径可以为至少0.5mm。由于铜焊工艺是金属工艺，用于铜焊的各个表面都呈金属材料的形式，所以在铜焊工艺过程中铁基铜焊材料随着待铜焊到一起的邻接表面扩散。根据本发明的一个方面，在铜焊工艺过程中两个结合的表面之间的接头或接缝将或多或少″消失″。铜焊的焊缝连同金属部件的表面将变成一个整体，仅合金的材料组成有微小变化。
在铜焊过程中，铜焊材料将通过毛细管力迁移到待通过铜焊连接的区域。本发明的铜焊材料具有良好的润湿能力和良好的流动能力，这将使得铜焊区域周围的残余合金会很少。根据一个备选方案，铜焊之后残余合金在施加的表面上的厚度小于0.1mm。
本发明还涉及通过本发明的方法获得的不锈钢制品。本发明进一步涉及铜焊的不锈钢制品，其包括至少一种不锈钢基体材料和铜焊的本发明的铜焊材料。
根据一个可选方面，所述制品或部件可以选自反应器、分离器、柱、换热器，或用于化工厂、食品厂或汽车工业的设备。根据另一可选方面，所述物体可以为换热器、板式反应器或其组合。根据本发明的另一可选方面，所述铜焊的制品可以为用于分离器中的削皮盘(paring disc)。根据一个可选方面，所述制品可以为铜焊的换热器板、铜焊的反应器板或其组合。
当所述部件为换热器板时，所述板可以为端板、适配板、密封板、框架板等，并构成换热器系统。每个换热器板包括至少一个端口凹陷(port recess)，当这些板被彼此叠置时所述端口凹陷一起构成端口通道的一部分。在换热器的板堆栈(plate stack)或板堆中，所述板被堆叠在一起。所述板包装(plate package)包括位于所述板之间的许多通道，这些通道容纳大量介质。相邻通道中的介质以传统方式通过所述传热板进行温度传递。所述板可以包括边缘，所述边缘可以部分向下延伸和延伸到板堆栈中的相邻传热板的边缘部分之外。所述板的边缘密封在相邻传热板上从而在板之间可以形成通道。此通道或者允许介质流动，或者关闭从而不发生流动且通道由此是空的。为强化所述板包装和端口区域，可以向所述板包装上安装适配板或端板。所述端板或适配板的表面可以是平坦的，从而表面之间的接触面可得到最大化。正如前面提到的那样，所述板上的各自端口凹陷重合，从而构成通道。在此端口通道里面，由此于两个板之间存在接头。为防止在此接头处发生渗漏，可以在板之间的端口区域周围施加铜焊材料。铜焊材料可放置在毛细管力断路器中或其附近，其中所述毛细管力断路器可以完全或部分绕板之间的端口区域延伸。在所述板包装中，可以在板的不同预设或预定部分上施加铜焊材料。在铜焊工艺过程中，所述铜焊材料变粘稠并将由于毛细管力的作用而从所述施加的部分在板之间流出。向预定部位上施加铜焊材料的好处在于使得可以控制铜焊材料的体积和量，以及控制表面的哪些部分被铜焊和哪些部分不被铜焊。当铜焊换热器时，需要至少三个换热器板，但通常数个板被铜焊在一起。根据本发明的一个可选方面，数个板的板堆叠被在同一个炉子中同时铜焊在一起。
本发明的铜焊方法可以或者包括铜焊所有部件都同时组装在一起的制品，或者可以以逐步方式铜焊制品，其中部件首先被组装和铜焊在一起，然后与其它部件组装和铜焊在一起，等等，在每个铜焊周期中使用相同类型的铜焊材料。
进一步的改进将在独立权利要求和从属权利要求中特别给出。
在以下实施例和附图1、2和3中对本发明进行了更详细描述。图1和2显示了在″弯曲试验″中测试的铜焊区域的照片。图3显示了通过熔融曲线近似进行的熔融间隔估测。实施例和图1、2和3只用于测试本发明的铜焊材料，并不用于限制发明的范围。
实施例1
试样1-12用于检测本发明的铜焊材料的固相线和液相线温度。这些试样的组成汇总在表1中。
表1
No. Fe Cr Mn Ni Mo Si B P Cu N
  1   42.61   20.1   1.03   18.2   6.2   10.58   0.49   0.79   0.19
  2   42.04   20.2   1.01   18.3   6.15   10.95   0.57   0.78   0.23
  3   41.27   20.4   1.05   18.3   6.11   11.53   0.58   0.76   0.16
  4   41.45   20.5   1.05   18.1   6.31   11.22   0.58   0.79   0.065
  5   40.84   20.3   0.9   18.4   6.22   11.91   0.66   0.77   0.08
  6   41.63   20.5   1.45   18.4   6.18   11.1   0.74   0.13
  7   40.33   20.4   1.18   18.1   6.2   13.0   0.79   0.23
  8   41.35   20.3   1.1   18.3   6.24   5.66   6.3   0.75   0.095
  9   39.49   20.3   1.11   18.1   6.3   6.48   7.5   0.72   0.2
  10   37.87   23.0   1.0   19.9   5.95   10.79   0.72   0.77   0.076
  11   43.87   20.2   1.15   18.0   6.25   9.46   0.26   0.73   0.08
12 42.547 19.8 1.16 17.8 6.29 11.31 0.28 0.76 0.053
通过差热分析法(DTA)测试样品的液相线和固相线温度。分析时所用气氛为氩气。测试以10℃/min的加热和冷却速率进行。液相线温度为物质在其之上完全为液体的温度。固相线温度为物质在其之下完全为固体的温度。通过估测熔融过程的开始和结束来确定固相线和液相线温度的值。所述估测是通过熔融曲线近似来进行的，其被测量和记作DTA曲线，参见图3。在DTA曲线中通过加热曲线的梯度变化可以看出熔融过程。当该过程完成时，梯度又变为恒定。为确定熔融过程的开始和停止，通过在能量下降峰(6)上画切线(5)进行了近似。在基线上画切线(7)，在切线(5)和(7)彼此相交处为熔融范围的近似端值。
表2
  试样编号   固相线温度[℃]   液相线温度[℃]
  1   1097   1221
  2   1094   1221
  3   1101   1216
  4   1113   1197
  5   1114   1200
  6   1038   1074
  7   1038   1057
  8   1047   1112
  9   1037   1119
  10   1105   1220
  11   1110   1258
  12   1111   1242
实施例2
对样品6进行″弯曲试验″，并对结果拍照，参见图1。将样品6放置在基体材料板上并在真空炉中于约1200℃加热至少10分钟。然后将测试板冷却至室温并进行″弯曲试验″。图1显示了位于照片底部的基体材料1、位于基体材料之上的反应区2，其中所述反应区为铜焊材料与基体材料扩散到一起的区域。在反应区顶部是铜焊的材料3。照片显示所述弯曲试验正如人们所预期地在铜焊的材料3中产生了裂纹4。出人意料的结果是所述裂纹并没有穿过反应区2，而是转向并停止了。为核实上述结果，使用样品7和相同程序进行了新的测试，参见图2的照片。所述第二次测试也产生了类似的裂纹，所述裂纹也转向离开了反应区。

Claims (16)

1.铁基铜焊材料，其包括基本由以下成分组成的合金：
(i)15-30wt％的铬(Cr)；
(ii)0-5.0wt％的锰(Mn)；
(iii)15-30wt％的镍(Ni)；
(iv)1.0-12wt％的钼(Mo)；
(v)0.1-4.0wt％的铜(Cu)；
(vi)0-1.0wt％的氮(N)；
(vii)0-20wt％的硅(Si)；
(viii)0-2.0wt％的硼(B)；
(ix)0-16wt％的磷(P)；
任选的，选自碳(C)、钒(V)、钛(Ti)、钨(W)、铝(Al)、铌(Nb)、铪(Hf)和钽(Ta)的一或多种元素，其中每种元素的量在约0.0-约2.5wt％的范围；所述合金的余量为铁，和少量不可避免的杂质元素；且其中Si、B和P的含量有效降低熔融温度，Si、B和P的含量符合以下式：Index＝wt％P+1.1×wt％Si+3×wt％B，Index的值在约5wt％-约20wt％的范围。
2.权利要求1的铜焊材料，其中所述杂质元素为碳(C)、氧(O)和硫(S)中的任何一种。
3.权利要求1或2的铜焊材料，其中铬含量在约18-约26wt％的范围，或镍含量在约16-约26wt％的范围，或钼含量在约2.0-约12.0wt％的范围，或其组合。
4.权利要求1或2的铜焊材料，其中硅含量在约8.0-约12wt％的范围或硼含量在约0.1-约1.0wt％的范围或磷含量在约5.0-约14wt％的范围，或其组合。
5.权利要求1或2的铜焊材料，其中硅含量在约8.0-约12wt％的范围且硼含量在约0.1-约1.5wt％的范围。
6.权利要求1或2的铜焊材料，其中硅含量在约2.5-约9.0wt％的范围且磷含量在约2.5-约9.0wt％的范围。
7.权利要求1或2的铜焊材料，其中所述合金含有由式(wt％Cr+wt％Ni+wt％Mo)≥33wt％定义的一定量铬(Cr)、一定量镍(Ni)和一定量钼(Mo)。
8.权利要求1或2的铜焊材料，其中所述合金通过气体雾化、水雾化或熔纺制造。
9.铁基铜焊材料，其包括含有铁(Fe)、铬(Cr)、镍(Ni)、铜(Cu)和钼(Mo)中的三种或更多种元素的合金，所述合金还含有选自硅(Si)、硼(B)和磷(P)的一或多种降熔点元素，其中所述合金含有由式(wt％Cr+wt％Ni+wt％Mo)≥33wt％定义的一定量铬(Cr)、一定量镍(Ni)和一定量钼(Mo)，所述降熔点元素的含量由式Index＝wt％P+1.1×wt％Si+3×wt％B定义，其中Index的值在从约5wt％到约20wt％的范围，且其中所述合金任选地含有选自碳(C)、钒(V)、钛(Ti)、钨(W)、铝(Al)、铌(Nb)、铪(Hf)和钽(Ta)的一或多种元素，其中每种元素的量在约0.0-约2.5wt％的范围；所述合金的余量为铁，且所述合金还含有少量不可避免的杂质元素；前提是所述合金中存在Cu。
10.不锈钢制品的铜焊方法，包括以下步骤：
(i)将权利要求1-9所述的铜焊材料施加到不锈钢部件上；
(ii)任选地组装所述部件；
(iii)在非氧化气氛或真空中将来自步骤(i)或步骤(ii)的所述部件加热到至少900℃的温度，并在至少1070℃的温度铜焊所述部件至少15分钟；和
(iv)任选地重复步骤(i)、步骤(ii)和步骤(iii)中的一或多个。
11.权利要求10的铜焊方法，其中将步骤(iii)中的部件预热到低于1120℃的温度，之后在1150℃-1250℃范围的温度铜焊至少30分钟。
12.权利要求10的铜焊方法，其中将步骤(iii)中的部件预热到低于1040℃的温度，之后在1070℃-1150℃范围的温度铜焊至少15分钟。
13.由权利要求10-12中任意一项所述方法获得的铜焊的制品。
14.权利要求13的铜焊的制品，其中所述制品为板式换热器。
15.糊剂，包括权利要求1-9中任意一项所述的铁基铜焊材料和有机粘结剂体系，所述粘结剂体系为水基的、油基的或其组合，其中所述油基粘结剂可以为选自聚(甲基)丙烯酸酯、生物聚合物、蜡或其组合的聚合物。
16.权利要求15的糊剂，其中所述生物聚合物选自纤维素衍生物和淀粉。
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