JP2021505404A - フラックスフリーのろう付け用のアルミニウム多層ブレージングシート - Google Patents
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Abstract
Description
− 0.1〜0.25重量%のMgを含む3xxx合金でできたコア層と、コア層の片側または両側の4xxx合金でできたろう付け層と、任意にはコア層の片側または両側のコア層とろう付け層の間の中間層とを含むアルミニウム多層ブレージングシートの生産方法において、
− 組立てるべき層を提供するかまたは層を同時に鋳造してサンドイッチ構造を得るステップ、
− 結果として得たサンドイッチ構造を圧延してシートを得るステップ、
および
− アルカリ性または酸性エッチング液でシートの表面を処理するステップ、
という連続ステップを含む方法。
− 以下を含むアルミニウム多層ブレージングシートにおいて、
− 0.1〜0.25重量%のMgを含む3xxx合金でできたコア層と、
− コア層の片側または両側の、Biを含む4xxx合金でできたろう付け層と、
− 任意には、コア層の片側または両側の、コア層とろう付け層の間の中間層と、
ろう付けステップの前に、アルカリ性または酸性のエッチング液で表面処理されているアルミニウム多層ブレージングシート。
− ろう付けの性能を安定化することを目的とする、フラックスフリー制御雰囲気ろう付け(CAB)における以下で説明する通りの方法にしたがって得られたアルミニウム多層ブレージングシートの使用。
− ろう付け部品の生産方法において、
− 0.1〜0.25重量%のMgを含む3xxx合金でできたコア層と、コア層の片側または両側の、4xxx合金でできたろう付け層と、任意には、コア層の片側または両側の、コア層とろう付け層の間の中間層と、を含む少なくとも1つのアルミニウム多層ブレージングシートを提供するステップであって、アルミニウム多層ブレージングシートがアルカリ性または酸性のエッチング液で表面処理されている、ステップ、および
− フラックスフリー制御雰囲気ろう付け(CAB)においてろう付けするステップ、
という連続ステップを含む方法。
本発明にしたがって使用されるアルミニウム多層ブレージングシートは、0.1〜0.25重量%のMgを含む3xxx合金でできたコア層を含む。
Si:最大0.7%、好ましくは0.3%未満、より好ましくは0.1〜0.3%、
Fe:最大0.7%、好ましくは0.3%未満、より好ましくは最大0.2%、
Cu:0.3〜1.1%、好ましくは0.6〜0.95%、より好ましくは0.6〜0.9%、
Mn:0.5〜1.8%、好ましくは0.7〜1.8%、より好ましくは1.0〜1.7%、特に1.1〜1.7%、
Ti:最大0.3%、好ましくは最大0.25%、より好ましくは0.06〜0.1%、
Mg:0.1〜0.25%、
Zn:最大0.1%、
Zrおよび/またはCrおよび/またはV:各々最大0.3%、
他の元素:各々0.05%未満で合計0.15%未満、残分はアルミニウム。
本発明にしたがって使用されるアルミニウム多層ブレージングシートは、4xxx合金でできたろう付け層で片側または両側がクラッドされている。
Si:7〜13%、好ましくは9〜11%、
Fe:最大0.7%、好ましくは最大0.6%、
Cu:最大0.5%、好ましくは最大0.3%、より好ましく最大は0.1%、
Bi:最大0.3%、好ましくは0.1〜0.3%、より好ましくは0.11〜0.17%、
Sr:最大500ppm、好ましくは最大200ppm、
他の元素:各々0.05%未満で合計0.15%未満、残分はアルミニウム。
任意には、本発明にしたがって使用されるアルミニウム多層ブレージングシートはさらに、コア層の片側または両側で、コア層とろう付け層の間に存在する中間層を含む。一実施形態によると、4層または5層を伴い1層だけがろう付け層である構成において、中間層は、コアのろう付け層が存在しない側に単独で存在し得る。
最大0.5%のSi、
最大0.7%のFe、
最大0.3%のCu、
最大1.5%のMn、
最大1%のMg、
最大0.3%のTi、
各々0.05%未満で合計0.15%未満の他の元素、残分のアルミニウム。
本発明に係るアルミニウムブレージングシートは、2つ、3つ、4つまたは5つの層を有し得る。2層を伴う構成は、前述した通りのコア層とろう付け層で構成されたシートである。
− 同じまたは異なる組成を有する、各々コア層の一方の側の2つのろう付け層、または
− 両方共コア層の同じ側にある、ろう付け層および中間層、または、
− コア層の一方の側上のろう付け層および他方の側上の中間層、または、
− コア層の一方の側上のろう付け層および他方の側上の犠牲層であって、ここで犠牲層は、例えば低含有量のZnを有するAA1xxxまたはAA7xxx(例えばおよそ1〜4重量%のZnを有する合金、またはAA7072)でできている。
− 同じまたは異なる組成を有し、コア層の他方の側にあるろう付け層、または
− コア層の他方の側の中間層、または
− コア層の他方の側の犠牲層。
− それぞれに同じまたは異なる組成を有し、両方共コア層の他方の側にある中間層およびろう付け層、または
− ろう付け層が同じまたは異なる組成を有しかつシートの外部層である、両方共コア層の他方の側にある犠牲層とろう付け層、または
− 中間層が同じまたは異なる組成を有しかつ犠牲層がシートの外部層である、両方共コア層の他方の側にある中間層と犠牲層。
本発明にしたがって使用されるアルミニウム多層ブレージングシートは、さまざまな技術を介して製造され得る。例えば、組立てるべき層を圧延することによる方法は、当該技術分野において周知である。代替的には、ろう付け層および任意の中間層は、溶射技術を用いてコア層上に適用され得る。あるいは代替的に、コア層、ろう付け層および任意の中間層は、例えば国際公開第2004/112992号に開示されている鋳造技術とそれに続く圧延を用いて製造可能である。
− 組立てるべき層を提供するかまたは層を同時に鋳造してサンドイッチ構造を得るステップ、
− 結果として得たサンドイッチ構造を圧延してシートを得るステップ、および
− アルカリ性または酸性エッチング液でシートの表面を処理するステップ、
という連続ステップを含む方法にある。
− 0.1〜0.25重量%のMgを含む3xxx合金でできたコア層と、
− コア層の片側または両側の、Biを含む4xxx合金でできたろう付け層と、
− 任意には、コア層の片側または両側の、コア層とろう付け層の間の中間層と、
を含むアルミニウム多層ブレージングシートにおいて、ろう付けステップの前、好ましくはフラックスフリー制御雰囲気ろう付けステップの前に、アルカリ性または酸性のエッチング液で表面処理されているアルミニウム多層ブレージングシートにある。
− 0.1〜0.25重量%のMgを含む3xxx合金でできたコア層と、コア層の片側または両側の、4xxx合金でできたろう付け層と、任意には、コア層の片側または両側の、コア層とろう付け層の間の中間層と、を含む少なくとも1つのアルミニウム多層ブレージングシートを提供するステップであって、アルミニウム多層ブレージングシートがアルカリ性または酸性のエッチング液で表面処理されている、ステップ、および
− フラックスフリー制御雰囲気ろう付け(CAB)においてろう付けするステップ、
という連続ステップを含む方法にある。
試験された試料は全て、両側がろう付け層(各々合計厚みの10%)でクラッドされたコア層(合計厚みの80%)を伴うアルミニウム多層ブレージングシートであった。これらの試料はO−質別であり、0.42mmの最終合計厚みを有していた。
− 異なる合金を実験室鋳造(直接チル鋳造機)して厚み70mmのブロックを得る、
− 得られたブロックを、55mmの厚みまで両側でスカルピングする、
− クラッド合金ブロックを500℃で予熱し、厚み7mmまで熱間圧延する、
− コア合金ブロックを620℃で8時間均質化する、
− サンドイッチ構造を組立てる、
− 組立てたサンドイッチ構造を500℃で予熱し、3.5mmの厚みまで熱間圧延する、
− 0.42mmの厚みまで冷間圧延する、
− N2雰囲気下において350℃で1時間焼きなましして、O−質別を得る。
以下の試験条件で、実験室バッチろう付け炉でのV字形オンクーポン(V−on−coupon)ろう付け試験を用いて、試験を実施した:
・ ろう付け前の試料のフラックス塗布無し、
・ N2雰囲気、
・ 15ppm未満のO2、
・ 3分間600℃、
・ 9℃/分での加熱。
下表2は、試験した試料と得られた結果を示す。
2 V字形
3 ステンレス鋼ロッド
4 ろう付けゾーン
Claims (11)
- 0.1〜0.25重量%のMgを含む3xxx合金でできたコア層と、コア層の片側または両側の4xxx合金でできたろう付け層と、任意にはコア層の片側または両側のコア層とろう付け層の間の中間層とを含むアルミニウム多層ブレージングシートの生産方法において、
− 組立てるべき層を提供するかまたは層を同時に鋳造してサンドイッチ構造を得るステップ、
− 結果として得たサンドイッチ構造を圧延してシートを得るステップ、および
− アルカリ性または酸性エッチング液でシートの表面を処理するステップ、
という連続ステップを含む、方法。 - コア層の3xxx合金が、重量%単位で、最大0.7%のSi、最大0.7%のFe、0.3〜1.1%のCu、0.5〜1.8%のMn、最大0.3%のTi、0.1〜0.25%のMg、最大0.1%のZn、各々最大0.3%のZrおよび/またはCrおよび/またはV、各々0.05%未満で合計0.15%未満の他の元素を含み、残分がアルミニウムである、請求項1に記載の方法。
- コア層が0.1〜0.18重量%のMgを含む、請求項1または2に記載の方法。
- ろう付け層の4xxx合金が、重量%単位で、7〜13%のSi、最大0.7%のFe、最大0.5%のCu、最大0.3%のBi、最大500ppmのSr、各々0.05%未満で合計0.15%未満の他の元素を含み、残分がアルミニウムである、請求項1から3のいずれか一つに記載の方法。
- 中間層が、重量%単位で、最大0.5%のSi、最大0.7%のFe、最大0.3%のCu、最大1.5%のMn、最大1%のMg、最大0.3%のTi、各々0.05%未満で合計0.15%未満の他の元素を含み、残分がアルミニウムである、請求項1から4のいずれか一つに記載の方法。
- シートの表面が酸性エッチング液で処理される、請求項1から5のいずれか一つに記載の方法。
- 酸性エッチング液がH2SO4およびHFの混合物である、請求項1から6のいずれか一つに記載の方法。
- シートの表面が3〜80秒間20〜100℃で処理される、請求項1から7のいずれか一つに記載の方法。
- − 0.1〜0.25重量%のMgを含む3xxx合金でできたコア層と、
− コア層の片側または両側の、Biを含む4xxx合金でできたろう付け層と、
− 任意には、コア層の片側または両側の、コア層とろう付け層の間の中間層と、
を含むアルミニウム多層ブレージングシートにおいて、ろう付けステップの前に、アルカリ性または酸性のエッチング液で表面処理されているアルミニウム多層ブレージングシート。 - ろう付けの性能を安定化することを目的とする、フラックスフリー制御雰囲気ろう付け(CAB)における請求項1から8のいずれか一つに記載の方法にしたがって得られたアルミニウム多層ブレージングシートの使用。
- ろう付け部品の生産方法において、
− 0.1〜0.25重量%のMgを含む3xxx合金でできたコア層と、コア層の片側または両側の4xxx合金でできたろう付け層と、任意には、コア層の片側または両側の、コア層とろう付け層の間の中間層と、を含む少なくとも1つのアルミニウム多層ブレージングシートを提供するステップであって、アルミニウム多層ブレージングシートがアルカリ性または酸性のエッチング液で表面処理されている、ステップ、および
− フラックスフリー制御雰囲気ろう付け(CAB)においてろう付けするステップ、
という連続ステップを含む方法。
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