DE10044454A1

DE10044454A1 - Flux for CAB brazing of aluminum heat exchangers

Info

Publication number: DE10044454A1
Application number: DE10044454A
Authority: DE
Inventors: Gerald Adam Grab; Timothy Van Evans; Matthew John Zaluzec; Wendy L Hale
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 1999-12-14
Filing date: 2000-09-08
Publication date: 2001-07-12
Also published as: GB2357300A; GB0028039D0; KR20010062366A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Flußmittel für das CAB-Löten von Aluminiumwärmetauschern mit Caesiumfluorid, Lithiumfluorid und Kaliumaluminiumfluorid, wobei das Caesiumfluorid in einer Menge von etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 14 Gew.-% und das Lithiumfluorid in einer Menge von etwa 0,5 bis etwa 15 Gew.-% vorliegt, Rest Kaliumaluminiumfluorid.The invention relates to a flux for the CAB brazing of aluminum heat exchangers with cesium fluoride, lithium fluoride and potassium aluminum fluoride, wherein the cesium fluoride in an amount of about 0.1 wt .-% to about 14 wt .-% and the lithium fluoride in an amount of about 0 , 5 to about 15 wt .-% is present, balance potassium aluminum fluoride.

Description

Die Erfindung betrifft Flußmittel zum CAB-Löten nach dem Oberbegriff des Patent anspruches 1, Wärmetauscher nach Patentanspruch 7 sowie ein Lötverfahren nach Patentanspruch 14, die sich für Aluminiumwärmetauscher für Kraftfahrzeuge be sonders eignen.The invention relates to flux for CAB soldering according to the preamble of the patent claim 1, heat exchanger according to claim 7 and a soldering method according to Claim 14, which be for aluminum heat exchangers for motor vehicles be especially suitable.

Es ist bekannt, Kraftfahrzeuge mit Wärmetauschern, wie Kondensern, Verdampfern, Heizkernen und Kühlern auszurüsten. Diese Wärmetauscher haben alternierende Reihen von Rohren oder Platten mit gewellten Rippen aus einem Metallmaterial, wie Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Typischerweise werden die Wärmetau scher zuerst zusammengebaut und dann verlötet. Bisher wurden die Wärmetau scher in einem Vakuumofen gelötet. Kürzlich wurde ein Verfahren, das als "gesteuerte Atmosphäre (CAB)" Ofenlöten bekannt ist, mit nicht korrodieren Fluß mitteln eingesetzt. Das CAB-Ofenlöten ist auf Grund verbesserter Ausbeuten, nied rigerer Ofenwartungserfordernisse und größerer Lötstellenhaltbarkeit gegenüber dem Vakuumofenlöten bevorzugt.It is known to motor vehicles with heat exchangers, such as condensers, evaporators, Equip heating cores and coolers. These heat exchangers have alternating Rows of tubes or plates with corrugated ribs of a metal material, such as Aluminum or an aluminum alloy. Typically, the heat first assembled and then soldered. So far, the Wärmetau sheared in a vacuum oven. Recently, a procedure called as "Controlled Atmosphere (CAB)" furnace soldering is known, with no corroding flux used. CAB furnace brazing is low because of improved yields rigerer furnace maintenance requirements and greater solder pot durability compared preferred for vacuum furnace soldering.

Es ist auch bekannt, daß das CAB-Ofenlöten, das zur Zeit für die Herstellung von Aluminiumwärmetauschern eingesetzt wird, die Verwendung von Flußmitteln erfor dert, solche auf Chlorid- oder Fluoridbasis, die auf den zusammengebauten Wärmetauscher vor Eintreten desselben in den CAB-Lötofen aufgebracht werden. Bevorzugt ist das Flußmittel Kalium-Aluminium-Fluorid, das auch als Nocolok^TM bekannt ist. Der Einsatz von Flußmittelagentien bei konventionellen Alumini umwärmetauschern fördert die Dissoziation und das Aufbrechen von nativen Alumi niumoxid- und Magnesiumoxidschichten auf den Oberflächen der Alumniniumwär metauscher, um das Benetzen durch die geschmolzene Überzugsschicht zwischen aufeinanderpassenden Komponenten zu fördern und schafft eine robuste Lötver bindung. Das Flußmittelaufbringen wird durch Aufbringen des Flußmittels auf die zusammengebauten Aluminumwärmetauscher durch Suspension des Flußmittels in Wasser, Aufbringen des Flußmittels auf das Äußere des Wärmetauschers und so dann gründliches Trocknen des Wärmetauschers im Ofen zur Entfernung von über schüssigem Wasser durchgeführt. It is also known that CAB furnace brazing, which is currently used for the manufacture of aluminum heat exchangers, requires the use of fluxes, chloride or fluoride based ones, which are applied to the assembled heat exchanger prior to entering the CAB brazing furnace become. Preferably, the flux is potassium aluminum fluoride, also known as Nocolok ^™ . The use of fluxing agents in conventional aluminum heat exchangers promotes the dissociation and disruption of native aluminum oxide and magnesium oxide layers on the surfaces of the alumnin heat exchangers to promote wetting by the molten coating layer between mating components and provides a robust solder joint. The flux deposition is performed by applying the flux to the assembled aluminum heat exchangers by suspending the flux in water, applying the flux to the exterior of the heat exchanger, and then then thoroughly drying the heat exchanger in the excess water removal oven.

Der Mechanismus für die Reduktion des nativen Aluminiumoxids ist für das Noco lok^TM Flußmittel-Verfahren gut eingeführt. Bei niedrigem Magnesiumgehalt (weniger als 0,25 Gew.-% Magnesium) der zu verlötenden Blecke für die Herstellung des Aluminiumwärmetauscher kann Nocolok^TM wirksam die Oxide reduzieren, den Be schichtungsfluß so wie den Lötmittelfluß fördern. Aluminiumlötbleche mit höheren Magnesiumgehalt haben nicht das gleiche Oberflächenoxid sondern stattdessen ein komplexeres Oxid mit Magnesium. Die Anwesenheit von Magnesium ändert nicht nur die Oxidschicht zu einem Aluminium-Magensium-Spinellkomplex, sondern es ist auch wohlbekannt, daß Magnesium das Nocolok^TM-Flußmittel vergiftet, das dann als Oxidreduktionsmittel inaktiv wird. Um diesen Auswirkungen entgegenzuwirken, fördert die Zugabe von Lithiumfluorid zu Nocolok^TM wirksam die chemische Aktivität des Flußmittels, wodurch der Gehalt an komplexen Oxiden verringert werden kann. Wenn LiF zum Nocolok-Flußmittel dazugegeben wird, erhöht dieses den Schmelz punkt des Flußmittels über 595°C, was oberhalb des Schmelzpunktes der Be schichtung auf dem Aluminiumlötblech ist.The mechanism for the reduction of the native alumina is well established for the Noco lok ^™ flux method. With low magnesium content (less than 0.25% by weight of magnesium) of the sheets to be soldered for the production of the aluminum heat exchanger, Nocolok ^{™ can} effectively reduce the oxides that promote coating flow as well as solder flow. Higher magnesium content aluminum brazing sheets do not have the same surface oxide but instead have a more complex oxide with magnesium. The presence of magnesium not only alters the oxide layer to an aluminum-magnesium spinel complex, but it is also well known that magnesium poisons the Nocolok ^™ flux, which then becomes inactive as an oxide reductant. To counteract these effects, the addition of lithium fluoride to Nocolok ^™ effectively promotes the flux's chemical activity, which can reduce the level of complex oxides. When LiF is added to the Nocolok flux, this increases the melting point of the flux above 595 ° C, which is above the melting point of the loading coating on the aluminum brazing sheet.

Obwohl das oben genannte Nocolok^TM-Flußmittel beim Löten von Aluminiumwär metauschern funktioniert, hat es den Nachteil, daß das Flußmittel lediglich bei Alu miniumlötblechen mit niedrigem Magnesiumgehalt effektiv arbeitet. Demzufolge funktioniert dieses Flußmittel nicht bei hochfesten Aluminiumlötblechlegierungen, die mehr als 0,25 Gew.-% Magnesium als Legierungselement enthalten. Das Fluß mittel hat auch den Nachteil, daß es nicht umweltfreundlich ist.Although the above-mentioned Nocolok ^™ flux works in soldering aluminum heat exchangers, it has the disadvantage that the flux works effectively only with low magnesium content aluminum brazing sheets. As a result, this flux does not work on high strength aluminum braze sheet alloys containing more than 0.25 wt% of magnesium as an alloying element. The flux medium also has the disadvantage that it is not environmentally friendly.

Es ist demzufolge Aufgabe der Erfindung, ein umweltfreundliches Flußmittel zu schaffen, das wirksam Aluminiumwärmetauscher mit einem hohen Magnesiumge halt beim CAB-Löten löten kann.It is therefore an object of the invention to provide an environmentally friendly flux Create effective aluminum heat exchanger with a high magnesium content stop soldering when CAB soldering.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Flußmittel des Patentanspruches 1 gelöst. Ferner bezieht sich die Erfindung auch auf einen Wärmetauscher nach Pa tentanspruch 7 sowie ein Verfahren zum Löten eines Aluminiumwärmetauschers nach Patentanspruch 14. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. The object is achieved by a flux of claim 1 solved. Furthermore, the invention also relates to a heat exchanger according to Pa tentanspruch 7 and a method for soldering an aluminum heat exchanger according to claim 14. Advantageous developments emerge from the dependent claims.

Demzufolge bezieht sich die Erfindung auf Flußmittel für das CAB-Löten eines Alu miniumwärmetauschers, eingeschlossen Caesiumfluorid, Lithiumfluorid und Kalium- Aluminium-Fluorid. Das Caesiumfluorid ist zu etwa 0,1 bis etwa 14 Gew.-% und das Lithiumfluorid zu etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% anwesend, wobei Kalium- Aluminium-Fluorid den Rest bildet.Accordingly, the invention relates to flux for CAB brazing of an aluminum minium heat exchanger, including cesium fluoride, lithium fluoride and potassium Aluminum fluoride. The cesium fluoride is about 0.1 to about 14 wt .-% and that Lithium fluoride present at about 0.5% to about 15% by weight, with potassium Aluminum fluoride forms the remainder.

Ein Vorteil der Erfindung ist, daß ein Flußmittel für das CAB-Löten von Aluminium wärme-tauschern für Kraftfahrzeuge geschaffen wird, das eine Zusammensetzung mit Caesiumfluorid, Lithiumfluorid und Kalium-Aluminium-Fluorid aufweist, um den Abbau von Oxidschichten zu fördern. Ein weiterer Vorteil in der Erfindung besteht darin, daß das Flußmittel umweltfreundlich ist. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Flußmittel wirksam Aluminiumwärmetauscher, hergestellt aus Aluminiumlötblech mit einem hohen Magnesiumgehalt (< 0,25 Gew.-%), löten kann. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Flußmittel auf einer gesteuerten Zusammensetzung von Fluoridzusätzen basiert, die wirksam die kom plexen Aluminium-Magensium Oberflächenoxide (auch als Spinelle bekannt) auf der Oberfläche des Aluminiumlötbleches dissoziieren, wodurch robuste, leckfreie Lötstellen ermöglicht werden.An advantage of the invention is that a flux for the CAB brazing of aluminum heat exchangers for motor vehicles is created, which is a composition with cesium fluoride, lithium fluoride and potassium aluminum fluoride to the Promote degradation of oxide layers. Another advantage in the invention is in that the flux is environmentally friendly. Another advantage of the invention is that the flux is effectively made aluminum heat exchanger Made of aluminum brazing sheet with a high magnesium content (<0.25 wt .-%), solder can. Another advantage of the invention is that the flux on a based composition of fluoride additives that effectively the com plexen aluminum-magnesium surface oxides (also known as spinels) on the Dissolve the surface of the aluminum brazing sheet, creating robust, leak-free Solder joints are possible.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich für den Fachmann aus der Lektüre der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der begleitenden Zeichnungen erläutert werden. Darin zeigen:Further advantages and features of the invention will become apparent to those skilled in the art the reading of the following description, in the embodiments of the Invention will be explained with reference to the accompanying drawings. Show:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers; und Fig. 1 is a perspective view of a heat exchanger; and

Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer Bohrverteilungsanordnung, die durch ein Flußmittel verlötet ist, gemäß der Erfindung, für den Wärmetauscher der Fig. 1 FIG. 2 is an enlarged perspective view of a bore distribution assembly brazed by a flux according to the invention for the heat exchanger of FIG. 1. FIG

In der Zeichnung und insbesondere Fig. 1 ist eine Ausführungsform eines erfin dungsgemäßen Wärmetauschers 10 gezeigt. Bei diesem Beispiel ist der Wärme tauscher 10 ein Kondensor für eine mit Klimaanlage (nicht gezeigt) eines Fahr zeugs, wie eines Kraftfahrzeug (nicht gezeigt) - selbstverständlich kann der Wärmetauscher 10 ein Parallelflußkondensor, ein Schlangenevaporator, ein Heizkern oder ein Öltransferkühler sein.In the drawing and in particular Fig. 1, an embodiment of an inventions to the invention heat exchanger 10 is shown. In this example, the heat exchanger 10 is a condenser for a vehicle with air conditioning (not shown), such as a motor vehicle (not shown) - of course, the heat exchanger 10 may be a Parallelflußkondensor, a Schlafenevaporator, a heater core or oil transfer cooler.

Der Wärmetauscher 10 umfaßt ein Paar allgemein vertikaler, paralleler Verteiler 12 (nur einer ist dargestellt), die in einem vorherbestimmten Abstand voneinander an geordnet sind. Der Wärmetauscher 10 umfaßt auch mehrere allgemein parallele, flache Rohre 14 die sich zwischen den Verteilern 12 erstrecken und ein Fluid, wie Kühlmittel, zwischen sich leiten. Der Wärmetauscher 10 umfaßt ferner ein Fluidrohr 16 zum Leiten von Fluid in den Wärmetauscher 10, der zu einem Verteiler 12 aus geformt ist, sowie ein Fluidrohr (nicht gezeigt) um das Fluid aus dem Wärmetau scher 10, der im anderen Verteiler ausgebildet ist, zu leiten. Wärmetauscher 10 umfaßt auch mehrere gewellte oder schlangenförmige Rippen 18, die zwischen den Rohren 14 angeordnet sind und am Äußeren jedes Rohrs 14 befestigt sind. Die Rippen 18 dienen als Wärmeableitungsmittel von den Rohren 14, da sie eine zu sätzliche Oberfläche für Konvektionswärmetransfer durch die über den Wärmetau scher 10 fließende Luft bieten. Selbstverständlich kann der Wärmetauscher 10 in anderen Anwendungen außer Kraftfahrzeugen eingesetzt werden.The heat exchanger 10 comprises a pair of generally vertical parallel manifolds 12 (only one shown) arranged at a predetermined distance from each other. The heat exchanger 10 also includes a plurality of generally parallel, flat tubes 14 which extend between the manifolds 12 and conduct a fluid, such as coolant, between them. The heat exchanger 10 further includes a fluid tube 16 for conducting fluid in the heat exchanger 10 , which is formed to a manifold 12 of, and a fluid tube (not shown) to the fluid from the Wärmetau shear 10 , which is formed in the other manifold to conduct. Heat exchanger 10 also includes a plurality of corrugated or serpentine ribs 18 disposed between the tubes 14 and secured to the exterior of each tube 14 . The ribs 18 serve as heat dissipation means of the tubes 14 , since they provide an additional surface for convective heat transfer through the shear through the Wärmetau 10 flowing air. Of course, the heat exchanger 10 can be used in other applications except motor vehicles.

In Fig. 2 ist eine Rohrverteileranordnung, allgemein mit 20 bezeichnet, für dem Wärmetauscher 10 gezeigt. Die Rohrverteileranordnung 20 ist eine Unterkompo nente, die am Wärmetauscher 10 befestigt ist. Die Rohrverteileranordnung 20 um faßt eine erste Komponente, nämlich das Fluidrohr 16 und eine zweite Komponente, den Verteiler 12. Das Fluidrohr 16 und der Verteiler 12 sind aus einem Material auf Aluminiumbasis hergestellt. Die Bezeichnung "Aluminiumbasis", wie sie hier ver wendet wird, bedeutet, daß die Zusammensetzung auf Aluminiumbasis hauptsäch lich Aluminium aufweist, aber mit anderen Metallen, wie Silicium, Kupfer, Magne sium, Zink usw. legiert sein kann. Das Material aus Aluminiumbasis ist bevorzugt ausgewählt aus Aluminiumlegierungen der Aluminium-Association-Serie 1xxx, 3xxx, 5xxx und 6xxx, wobei die 6xxx Aluminiumlegierung besonders bevorzugt ist. Das Material auf Aluminiumbasis kann bevorzugt Magnesium umfassen. Bevorzugt um faßt das Material auf Aluminiumbasis Magnesium mit einem Gehalt von < 0,25 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen etwa 0,4 und 2,5 Gew.-%. Selbstverständ lich kann der Wärmetauscher 10 auch andere Unterkomponenten außer der Rohr verteileranordnung 20 umfassen. In Fig. 2 is a manifold assembly, generally designated 20, shown for the heat exchanger 10. The manifold assembly 20 is a subcomponent, which is attached to the heat exchanger 10 . The manifold assembly 20 to summarizes a first component, namely, the fluid pipe 16 and a second component, the manifold 12th The fluid tube 16 and the manifold 12 are made of an aluminum-based material. The term "aluminum base" as used herein means that the aluminum-based composition mainly comprises aluminum but may be alloyed with other metals such as silicon, copper, magnesium, zinc, etc. The aluminum-based material is preferably selected from aluminum alloys of the Aluminum Association series 1xxx, 3xxx, 5xxx and 6xxx, with the 6xxx aluminum alloy being particularly preferred. The aluminum-based material may preferably comprise magnesium. Preferably, the aluminum-based material comprises magnesium having a content of <0.25% by weight, more preferably between about 0.4 and 2.5% by weight. Of course, the heat exchanger 10 may include other sub-components except the manifold assembly 20 include.

Wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt die Rohrverteileranordnung 20 jeden Verteiler 12, der neben dem Fluidrohr 16 angeordnet ist, der durch CAB-Löten am Fluidrohr 16 befe stigt werden soll. Beispielsweise besitzt der Verteiler 12 eine Öffnung 21 zur Auf nahme des Fluidrohrs 16. Das Fluidrohr 16 besitzt eine Innenoberfläche 22 und eine Außenoberfläche 24. Auf der Innenoberfläche 22 und der Außenoberfläche 24 ist jeweils eine Verkleidung. Füllmaterial 26 wird auf einen Abschnitt der Außenober fläche 24 des Fluidrohrs 16 aufgebracht, wobei das Füllmaterial 26 aus einer Alumi niumlegierung der Aluminium-Association 4xxx Serie hergestellt ist. Bevorzugt ist das Füllmaterial 26 ein 4047 Füllmaterial. Während des CAB-Lötverfahrens schmilzt das Füllmaterial 26 und fließt in die Verbindungsstelle zwischen der Außenoberflä che 24 des Fluidrohrs 16 und der Öffnung 21 des Verteilers 12, um die Verbindung zu versiegeln.As shown in Fig. 2, the manifold assembly 20 includes each manifold 12 , which is disposed adjacent to the fluid tube 16, which is to BEFE Stigt by CAB soldering to the fluid pipe 16 . For example, the distributor 12 has an opening 21 for receiving the fluid pipe 16 . The fluid tube 16 has an inner surface 22 and an outer surface 24 . On the inner surface 22 and the outer surface 24 is a lining. Filler material 26 is applied to a portion of the outer surface 24 of the fluid pipe 16 , wherein the filler material 26 is made of a Alumi niumlegierung the aluminum Association 4xxx series. Preferably, the filler 26 is a 4047 filler. During the CAB brazing process, the filler material 26 melts and flows into the joint between the outer surface 24 of the fluid tube 16 and the opening 21 of the manifold 12 to seal the joint.

Zur Herstellung des Vorprodukts der Rohrverteileranordnung 20 wird Flußmittel auf die Verbindung zwischen dem Fluidrohr 16 und dem Verteiler 12 aufgebracht. Das Flußmittel kann auf die Verbindungsfläche durch geeignete Mittel wie Bürsten, Tau chen, Spray auf Wasserbasis oder elektrostatisches Spray aufgebracht wird, wobei letzteres bevorzugt ist, da es eine gleichmäßigere Aufbringung ermöglicht.To produce the precursor of the manifold assembly 20 , flux is applied to the connection between the fluid tube 16 and the manifold 12 . The flux may be applied to the bonding surface by suitable means such as brushing, dewaxing, water-based spray or electrostatic spray, the latter being preferred since it allows more uniform application.

Das Flußmittel ist eine Mischung von Caesiumfluorid (CsF), Lithiumfluorid (LiF) und Kaliumaluminiumflorid (KAlF).The flux is a mixture of cesium fluoride (CsF), lithium fluoride (LiF) and Potassium aluminum fluoride (KAlF).

Das Flußmittel enthält Lithiumfluorid (LiF) zu etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-%, Caesiumfluorid (CsF) zu etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 14 Gew.-%, wobei der Rest Kali umaluminiumfluorid (KAlF) ist. Bevorzugt enthält das Flußmittel Lithiumfluorid (LiF) zu etwa 1 Gew.-%, Caesiumfluorid (CsF) mit etwa 10 Gew.-%, wobei der Rest Kaliu maluminiumfluorid (KAlF) ist.The flux contains lithium fluoride (LiF) at about 0.5% to about 15% by weight, Cesium fluoride (CsF) at about 0.1% to about 14% by weight, with the balance being potassium umaluminiumfluorid (KAlF) is. Preferably, the flux contains lithium fluoride (LiF) at about 1% by weight, cesium fluoride (CsF) at about 10% by weight, the remainder being potassium aluminum fluoride (KAlF).

Zum Zusammenbau der Rohrverteileranordnung 20 für den Wärmetauscher 10 wird der Verteiler 12 mit dem Fluidrohr 16 unter Verwendung eines CAB-Ofen-Lötverfah rens verbunden. Das Vorprodukt der Rohrverteileranordnung 20 wird mit dem Flußmittel in den Bereichen der auszubildenden Verbindung aufgebracht. Während des CAB-Verfahrens schmilzt das Flußmittel oder verflüssigt sich bei oder um 550°C und fließt durch die poröse Aluminiumoxid (Al₂O₃) Schicht auf der Außen oberfläche 24, um die Außenoberfläche 24 zu benetzen. Dieses Benetzen schafft ein Medium, um die Dispersion der Oxidschicht zu fördern und es dem Füllmaterial 26, das geschmolzen wurde, zu ermöglichen, die Verbindung zu benetzen, in die selbe zu fließen und einen Lötpunkt zu bilden. Die gelötete Rohrverteileranordnung kann dann aus dem Ofen genommen, abgekühlt und für den erwünschten Zweck eingesetzt werden. Selbstverständlich ist das CAB-Ofenlötverfahren konventionell und im Fachgebiet bekannt.To assemble the manifold assembly 20 for the heat exchanger 10 , the manifold 12 is connected to the fluid tube 16 using a CAB oven soldering method. The precursor of the manifold assembly 20 is applied with the flux in the regions of the bond to be formed. During the CAB process, the flux melts or liquefies at or around 550 ° C and flows through the porous alumina (Al ₂ O ₃ ) layer on the outer surface 24 to wet the outer surface 24 . This wetting creates a medium to promote the dispersion of the oxide layer and allow the filler material 26 , which has been melted, to wet the compound, flow into the same and form a soldering point. The brazed tube manifold assembly can then be removed from the oven, cooled and used for the desired purpose. Of course, the CAB furnace brazing process is conventional and well known in the art.

Verschiedene unterschiedliche Zusammensetzungen von Flußmitteln sowie deren Schmelzpunkte wurden aus einem thermischen Analysator (nicht gezeigt) erhalten. Die Zusammensetzung und die Schmelzpunkte der Flußmittel sind wie folgt:
Various different flux compositions and their melting points were obtained from a thermal analyzer (not shown). The composition and melting points of the fluxes are as follows:

Flußmittelzusammensetzungflux composition Schmelzpunkt (°C)Melting point (° C) 1% LiF 9,3% CsF1% LiF 9.3% CsF 558558 1% Lif 14% CsF1% Lif 14% CsF 554554 10% Lif10% Lif 565565 3,3% Lif 2,3% CsF3.3% Lif 2.3% CsF 569569 10,3% Lif 4,7% CsF10.3% Lif 4.7% CsF 561561 15% LiF15% LiF 587587 1% LiF1% LiF 572572 3,3% LiF 9,3% CsF3.3% LiF 9.3% CsF 558558 5,7% LiF5.7% LiF 567567 10,3% Lif 2,3% CsF10.3% Lif 2.3% CsF 562562 5,7% LiF 4,7% CsF5.7% LiF 4.7% CsF 562562 1% LiF 4,7% CsF1% LiF 4.7% CsF 566566 5,7% LiF 9,3% CsF5.7% LiF 9.3% CsF 559559 5,7% LiF 4,7% CsF5.7% LiF 4.7% CsF 562562 Nocolok^TM Nocolok ^TM 554554

Selbstverständlich sind obige Flußmittel Zusammensetzungen, die LiF oder CsF enthalten, wobei diese in Gew.-% angegeben sind und der Rest KAlF ist. Of course, the above flux compositions are LiF or CsF compositions these are given in wt .-% and the rest is KAlF.

Ferner wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Verlöten der Rohrverteileran ordnung 20 für Wärmetauscher 10 offenbart. Das Verfahren umfaßt die Schritte des Vorlegens mindestens einer Komponente, nämlich des Fluidrohrs 16 mit einer In nenoberfläche 22 und einer Außenoberfläche 24 und Aufbringen eines Flußmittels auf die Außenoberfläche 24. Das Verfahren kann das Vorlegen einer zweiten Kom ponente, des Verteilers 12 neben der Außenoberfläche 24 umfassen, wobei das Fluidrohr 16 und der Verteiler 12 unter Verwendung eines Lötverfahrens unter ge steuerter Atmosphäre (CAB) verbunden werden.Further, an inventive method for soldering the Rohrverteileran order 20 for heat exchanger 10 is disclosed. The method comprises the steps of presenting at least one component, namely, the fluid tube 16 having an inner surface 22 and an outer surface 24, and applying a flux to the outer surface 24 . The method may include presenting a second component, the manifold 12 adjacent the outer surface 24 , wherein the fluid tube 16 and the manifold 12 are connected using a controlled atmosphere (CAB) soldering process.

Beim CAB-Verfahren wird das Vorprodukt der Rohrverteileranordnung 20 für den Wärmetauscher 10 auf eine Löthalterung-Ofenfixierung (nicht gezeigt) gelegt und vorgeheizt, beispielsweise auf einen Temperaturenbereich von etwa 425 bis 475°F (224° bis 246°C). Der Wärmertauscher 10 und der Löthalterung-Ofenfixierung wer den in eine Vorlötkammer überführt, wo diese 3 bis 15 Minuten bei etwa 750°F (399°C) durchtränkt wird. Danach werden die heißen Rohrverteileranordnungen und die Lötmittelhalter-Ofenanfixierung auf einen Förderer überführt und durch einen CAB-Ofen bewegt. Im CAB-Ofen wird der Wärmetauscher 2 bis 3 Minuten bei etwa 1095 bis 1130°F (591 bis 610°C) gehalten. Die gelötete Rohrverteileranordnung 20 wird dann abgekühlt, herausgenommen und zu seinem gewünschten Einsatzzweck verwendet.In the CAB process, the precursor of the manifold assembly 20 for the heat exchanger 10 is placed on a solder bake fixture (not shown) and preheated, for example, to a temperature range of about 425 to 475 ° F (224 ° to 246 ° C). The heat exchanger 10 and the Lötersalterung-Ofenfixierung who transferred to the Vorlötkammer where it is soaked for 3 to 15 minutes at about 750 ° F (399 ° C). Thereafter, the hot manifold assemblies and solder cup furnace fixture are transferred to a conveyor and moved through a CAB oven. In the CAB oven, the heat exchanger is maintained at about 1095 to 1130 ° F (591 to 610 ° C) for 2 to 3 minutes. The brazed tube manifold assembly 20 is then cooled, removed and used for its intended purpose.

Die Erfindung wurde anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, wobei die einge setzte Terminologie die Erfindung nicht einschränken soll. Verschiedenste Ab wandlungen und Variationen der Erfindung sind innerhalb des Schutzbereichs der Ansprüche möglich, wobei die Erfindung keineswegs auf den Wortlaut der Be schreibung begrenzt ist. The invention has been explained with reference to embodiments, wherein the turned Terminology is not intended to limit the invention. Various ab Conversions and variations of the invention are within the scope of the Claims possible, the invention by no means to the wording of Be is limited.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

1010

Wärmetauscher
heat exchangers

1212

Ventile
valves

1414

Rohr
pipe

1616

Fluidrohr
fluid pipe

1818

Rippen
ribs

2020

Rohrverteileranordnung
Manifold arrangement

2121

Öffnung
opening

2222

Innenoberfläche
inner surface

2424

Außenoberfläche
outer surface

2626

Füllmaterial
filling material

Claims

1. flux for CAB brazing of aluminum heat exchangers with:
Cesium fluoride, lithium fluoride and potassium aluminum fluoride;
wherein the cesium fluoride is about 0.1 to about 14 weight percent, the lithium fluoride is in the range of about 0.5 to about 15 weight percent, and the balance is potassium aluminum fluoride.

2. A flux according to claim 1, wherein the cesium fluoride in an amount of about 9.3 wt .-% is present and the lithium fluoride in about 1 wt .-%.

3. A flux according to claim 1, wherein the cesium fluoride in an amount of about 4.7% by weight and the lithium fluoride in an amount of about 1% by weight.

4. A flux according to claim 1, wherein the cesium fluoride in an amount of about 14 wt .-% and the lithium fluoride in an amount of about 1 wt .-% is present.

The flux of claim 1, wherein the cesium fluoride is present in an amount of about 3% by weight. and the lithium fluoride is present in an amount of about 3% by weight.

6. A flux according to claim 1, wherein the cesium fluoride in an amount of about 9.3 wt .-% and the lithium fluoride in an amount of about 5.7 wt .-% is present.

7. Heat exchanger with:

- a first component and a second component, at least one of which is an aluminum-based material having a magnesium content greater than 0.25% by weight;
a flux applied to at least one component comprising a mixture of cesium fluoride, lithium fluoride and potassium aluminum fluoride;

wherein the cesium fluoride is present in a range of about 0.1% to about 14% by weight and the lithium fluoride is present in a range of about 0.5% to about 15% by weight, balance aluminum fluoride.

8. A heat exchanger according to claim 7, including a filler material, which in a Connection between the first component and the second component arranged is.

9. Heat exchanger according to claim 8, characterized in that the filling material a Aluminum Association 4xxx series aluminum alloy is.

10. A heat exchanger according to claim 7, wherein the cesium fluoride to about 9.3 wt .-% and the lithium fluoride is present in an amount of about 1% by weight.

11. A heat exchanger according to claim 7, wherein the cesium fluoride in an amount of about 14 wt .-% and the lithium fluoride in an amount of about 1 wt .-% is present.

12. A heat exchanger according to claim 1, wherein the cesium fluoride in an amount of about 9.3 wt .-% and the lithium fluoride in an amount of about 3.3 wt .-% is present.

13. The heat exchanger of claim 1, wherein the cesium fluoride in an amount of about 9.3 wt .-% and the lithium fluoride in an amount of about 5.7 wt .-% is present.

14. Method of Brazing an Aluminum Heat Exchanger with the Shrills:

- presenting a first component and a second component, at least one of which is an aluminum-based material having a magnesium content of more than 0.25% by weight;
Applying a flux to at least one component comprising a mixture of cesium fluoride, lithium fluoride and potassium aluminum fluoride, wherein the cesium fluoride is present in an amount of from about 0.1% to about 14% by weight and the lithium fluoride in an amount of about From 0.5% to about 15% by weight; Balance potassium aluminum fluoride;
Arranging the first component next to the second component; and
- Connecting the first component and the second component using a controlled-atmosphere brazing process (CAB).

15. The method according to claim 14, including arranging a filling material in one Connection between the first component and the second component.

16. The method of claim 15, wherein the filler material 4047 is filler metal.

17. The method of claim 14, wherein the cesium fluoride in an amount of about 9.3 wt .-% and the lithium fluoride in an amount of about 1 wt .-% is present.

18. The method of claim 14, wherein the cesium fluoride in an amount of about 14 wt .-% and the lithium fluoride in an amount of about 1 wt .-% is present.

19. The method of claim 14, wherein the cesium fluoride in an amount of about 9.3 wt .-% and the lithium fluoride in an amount of about 3.3 wt .-% is present.

20. The method of claim 14, wherein the cesium fluoride in an amount of about 9.3 wt .-% and the lithium fluoride is present in an amount of about 5.7% by weight.