JP2023505586A - 多層アルミニウムブレージングシート材 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2019年12月13日に出願された欧州出願第19216043.0号の優先権及び出願利益を主張するものであり、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
約11%~14%のSi(例えば、約11%、約11.05%、約11.1%、約11.15%、約11.2%、約11.25%、約11.3%、約11.35%、約11.4%、約11.45%、約11.5%、約11.55%、約11.6%、約11.65%、約11.7%、約11.75%、約11.8%、約11.85%、約11.9%、約11.95%、約12%、約12.05%、約12.1%、約12.15%、約12.2%、約12.25%、約12.3%、約12.35%、約12.4%、約12.45%、約12.5%、約12.55%、約12.6%、約12.65%、約12.7%、約12.75%、約12.8%、約12.85%、約12.9%、約12.95%、約13%、約13.05%、約13.1%、約13.15%、約13.2%、約13.25%、約13.3%、約13.35%、約13.4%、約13.45%、約13.5%、約13.55%、約13.6%、約13.65%、約13.7%、約13.75%、約13.8%、約13.85%、約13.9%、約13.95%、または約14%);
最大約7%のZn(例えば、約0.05%、約0.1%、約0.15%、約0.2%、約0.25%、約0.3%、約0.35%、約0.4%、約0.45%、約0.5%、約0.55%、約0.6%、約0.65%、約0.7%、約0.75%、約0.8%、約0.85%、約0.9%、約0.95%、約1%、約1.05%、約1.1%、約1.15%、約1.2%、約1.25%、約1.3%、約1.35%、約1.4%、約1.45%、約1.5%、約1.55%、約1.6%、約1.65%、約1.7%、約1.75%、約1.8%、約1.85%、約1.9%、約1.95%、約2%、約2.05%、約2.1%、約2.15%、約2.2%、約2.25%、約2.3%、約2.35%、約2.4%、約2.45%、約2.5%、約2.55%、約2.6%、約2.65%、約2.7%、約2.75%、約2.8%、約2.85%、約2.9%、約2.95%、約3%、約3.05%、約3.1%、約3.15%、約3.2%、約3.25%、約3.3%、約3.35%、約3.4%、約3.45%、約3.5%、約3.55%、約3.6%、約3.65%、約3.7%、約3.75%、約3.8%、約3.85%、約3.9%、約3.95%、約4%、約4.05%、約4.1%、約4.15%、約4.2%、約4.25%、約4.3%、約4.35%、約4.4%、約4.45%、約4.5%、約4.55%、約4.6%、約4.65%、約4.7%、約4.75%、約4.8%、約4.85%、約4.9%、約4.95%、約5%、約5.05%、約5.1%、約5.15%、約5.2%、約5.25%、約5.3%、約5.35%、約5.4%、約5.45%、約5.5%、約5.55%、約5.6%、約5.65%、約5.7%、約5.75%、約5.8%、約5.85%、約5.9%、約5.95%、約6%、約6.05%、約6.1%、約6.15%、約6.2%、約6.25%、約6.3%、約6.35%、約6.4%、約6.45%、約6.5%、約6.55%、約6.6%、約6.65%、約6.7%、約6.75%、約6.8%、約6.85%、約6.9%、約6.95%、または約7%);及び
最大約0.25%のMg(例えば、0.05%~0.25%、0.05%~0.24%、0.1%~0.25%、または約0.05%、約0.06%、約0.07%、約0.08%、約0.09%、約0.1%、約0.11%、約0.12%、約0.13%、約0.14%、約0.15%、約0.16%、約0.17%、約0.18%、約0.19%、約0.2%、約0.21%、約0.22%、約0.23%、約0.24%、もしくは約0.25%)を有するAl-Si合金ろう材であり、
第1のろう付け用クラッド層材は、以下:約6%~9%のSi(例えば、約6%、約6.05%、約6.1%、約6.15%、約6.2%、約6.25%、約6.3%、約6.35%、約6.4%、約6.45%、約6.5%、約6.55%、約6.6%、約6.65%、約6.7%、約6.75%、約6.8%、約6.85%、約6.9%、約6.95%、約7%、約7.05%、約7.1%、約7.15%、約7.2%、約7.25%、約7.3%、約7.35%、約7.4%、約7.45%、約7.5%、約7.55%、約7.6%、約7.65%、約7.7%、約7.75%、約7.8%、約7.85%、約7.9%、約7.95%、約8%、約8.05%、約8.1%、約8.15%、約8.2%、約8.25%、約8.3%、約8.35%、約8.4%、約8.45%、約8.5%、約8.55%、約8.6%、約8.65%、約8.7%、約8.75%、約8.8%、約8.85%、約8.9%、約8.95%、または約9%);
最大約1.5%のZn(例えば、約0.05%、約0.1%、約0.15%、約0.2%、約0.25%、約0.3%、約0.35%、約0.4%、約0.45%、約0.5%、約0.55%、約0.6%、約0.65%、約0.7%、約0.75%、約0.8%、約0.85%、約0.9%、約0.95%、約1%、約1.05%、約1.1%、約1.15%、約1.2%、約1.25%、約1.3%、約1.35%、約1.4%、約1.45%、または約1.5%);及び
最大約0.25%のMg(例えば、約0.05%、約0.1%、約0.15%、約0.2%、または約0.25%)を有するAl-Si合金ろう材である、前記多層ブレージングシート材を提供する本発明によって満たされるか、または凌駕されるものである。
約0.5%~1.8%のMn(例えば、約0.5%、約0.55%、約0.6%、約0.65%、約0.7%、約0.75%、約0.8%、約0.85%、約0.9%、約0.95%、約1%、約1.05%、約1.1%、約1.15%、約1.2%、約1.25%、約1.3%、約1.35%、約1.4%、約1.45%、約1.5%、約1.55%、約1.6%、約1.65%、約1.7%、約1.75%、または約1.8%)、好ましくは約0.6%~1.5%(例えば、約0.6%、約0.65%、約0.7%、約0.75%、約0.8%、約0.85%、約0.9%、約0.95%、約1%、約1.05%、約1.1%、約1.15%、約1.2%、約1.25%、約1.3%、約1.35%、約1.4%、約1.45%、または約1.5%);
最大1.25%のCu(例えば、0.05%~1.25%、0.05%~1.2%、0.05%~1.1%、または0.05%~1%)、好ましくは最大1.1%(例えば、約0.05%、約0.1%、約0.15%、約0.2%、約0.25%、約0.3%、約0.35%、約0.4%、約0.45%、約0.5%、約0.55%、約0.6%、約0.65%、約0.7%、約0.75%、約0.8%、約0.85%、約0.9%、約0.95%、約1%、約1.05%、または約1.1%)、好ましくは最大0.25%(例えば、約0.05%、約0.1%、約0.15%、約0.2%、または約0.25%)、または0.2%~1.25%の範囲内(例えば、約0.2%、約0.25%、約0.3%、約0.35%、約0.4%、約0.45%、約0.5%、約0.55%、約0.6%、約0.65%、約0.7%、約0.75%、約0.8%、約0.85%、約0.9%、約0.95%、約1%、約1.05%、約1.1%、約1.15%、約1.2%、または約1.25%);
最大0.4%のMg(例えば、0.05%~0.4%、0.05%~0.35%、0.05%~0.3%、0.1%~0.4%、または約0.05%、約0.1%、約0.15%、約0.2%、約0.25%、約0.3%、約0.35%、もしくは約0.4%)、好ましくは最大0.3%(例えば、約0.05%、約0.1%、約0.15%、約0.2%、約0.25%、または約0.3%);
最大0.9%のSi(例えば、0.05%~0.9%、0.05%~0.85%、0.05%~0.5%、0.1%~0.9%、0.1%~0.5%、または約0.05%、約0.1%、約0.15%、約0.2%、約0.25%、約0.3%、約0.35%、約0.4%、約0.45%、約0.5%、約0.55%、約0.6%、約0.65%、約0.7%、約0.75%、約0.8%、約0.85%、もしくは約0.9%)、好ましくは最大0.5%(例えば、約0.05%、約0.1%、約0.15%、約0.2%、約0.25%、約0.3%、約0.35%、約0.4%、約0.45%、または約0.5%);
最大0.7%のFe(例えば、0.05%~0.7%、0.05%~0.65%、0.05%~0.5%、0.1%~0.7%、0.1%~0.5%、または約0.05%、約0.1%、約0.15%、約0.2%、約0.25%、約0.3%、約0.35%、約0.4%、約0.45%、約0.5%、約0.55%、約0.6%、約0.65%、もしくは約0.7%)、好ましくは最大0.5%(例えば、0.05%~0.5%、0.05%~0.45%、0.05%~0.4%、0.1%~0.5%、0.1%~0.5%、または約0.05%、約0.1%、約0.15%、約0.2%、約0.25%、約0.3%、約0.35%、約0.4%、約0.45%、または約0.5%)、より好ましくは0.1%~0.5%の範囲内(例えば、約0.1%、約0.15%、約0.2%、約0.25%、約0.3%、約0.35%、約0.4%、約0.45%、または約0.5%);
最大0.25%のCr(例えば、0.05%~0.25%、0.05%~0.2%、0.05%~0.15%、0.1%~0.25%、0.1%~0.2%、または約0.05%、約0.1%、約0.15%、約0.2%、または約0.25%)、好ましくは最大0.2%(例えば、0.05%~0.2%、0.05%~0.15%、もしくは0.1%~0.2%)、より好ましくは最大0.09%(例えば、0.05%~0.09%、0.05%~0.08%、または0.05%~0.075%)、最も好ましくは最大0.04%(例えば、0.01%~0.04%、0.01%~0.03%、または0.01%~0.02%);
最大0.25%のZr(例えば、0.05%~0.25%、0.05%~0.2%、0.05%~0.15%、0.1%~0.25%、0.1%~0.2%、または約0.05%、約0.1%、約0.15%、約0.2%、もしくは約0.25%)、好ましくは最大0.2%(例えば、0.05%~0.2%、0.05%~0.15%、または0.1%~0.2%)、より好ましくは最大0.09%(例えば、0.05%~0.09%、0.05%~0.08%、または0.05%~0.075%)、最も好ましくは最大0.04%(例えば、0.01%~0.04%、0.01%~0.03%、または0.01%~0.02%);
最大0.2%のTi(例えば、0.05%~0.2%、0.05%~0.15%、もしくは0.1%~0.2%、または約0.05%、約0.1%、約0.15%、もしくは約0.2%)、好ましくは0.01%~0.2%(例えば、約0.01%、約0.02%、約0.03%、約0.04%、約0.05%、約0.06%、約0.07%、約0.08%、約0.09%、約0.1%、約0.11%、約0.12%、約0.13%、約0.14%、約0.15%、約0.16%、約0.17%、約0.18%、約0.19%、または約0.2%)、より好ましくは0.01%~0.12%(例えば、約0.01%、約0.02%、約0.03%、約0.04%、約0.05%、約0.06%、約0.07%、約0.08%、約0.09%、約0.1%、約0.11%、または約0.12%);
最大1.7%のZn(例えば、0.05%~1.7%、0.05%~1.6%、0.05%~1.5%、0.05%~1.4%、0.1%~1.7%、0.1%~1.6%、0.1%~1.5%、または約0.05%、約0.1%、約0.15%、約0.2%、約0.25%、約0.3%、約0.35%、約0.4%、約0.45%、約0.5%、約0.55%、約0.6%、約0.65%、約0.7%、約0.75%、約0.8%、約0.85%、約0.9%、約0.95%、約1%、約1.05%、約1.1%、約1.15%、約1.2%、約1.25%、約1.3%、約1.35%、約1.4%、約1.45%、約1.5%、約1.55%、約1.6%、約1.65%、もしくは約1.7%)、好ましくは最大1.2%(例えば、0.05%~1.2%、0.05%~1.1%、0.05%~1%、0.05%~0.9%、0.1%~1.2%、0.1%~1.1%、0.1%~1%、または約0.05%、約0.1%、約0.15%、約0.2%、約0.25%、約0.3%、約0.35%、約0.4%、約0.45%、約0.5%、約0.55%、約0.6%、約0.65%、約0.7%、約0.75%、約0.8%、約0.85%、約0.9%、約0.95%、約1%、約1.05%、約1.1%、約1.15%、もしくは約1.2%)、より好ましくは最大0.5%(例えば、0.05%~0.5%、0.05%~0.45%、0.05%~0.4%、0.05%~0.35%、0.1%~0.5%、0.1%~0.45%、0.1%~0.4%、または0.1%~0.35%)、より好ましくは最大0.3%(例えば、0.05%~0.3%、0.05%~0.25%、0.05%~0.2%、0.05%~0.15%、0.1%~0.3%、0.1%~0.25%、0.1%~0.2%、または0.1%~0.15%);及び
最大0.15%の不純物(例えば、0.05%~0.15%、0.05%~0.14%、0.05%~0.13%、0.05%~0.12%)、ならびにアルミニウムからなる3xxx系アルミニウム合金から作製される。通常、不純物はそれぞれ最大0.05%、合計で最大約0.25%であり、好ましくは合計で約0.15%を超えない。
-異なるアルミニウム合金を鋳造して圧延用ブロックを得ること;
-ブロックのいずれかの面を削って、鋳造プロセスに起因する表面偏析帯を除去し、製品の平坦度を向上させること;
-ろう材ブロックを400℃~550℃で予熱すること;
-個々のろう材ブロックを所望の厚さになるまで熱間圧延して、複数の熱間圧延クラッドライナーを得ること;
-あるいは、個々のろう材ブロックを中間の厚さまで熱間圧延し、各種ろう材を中間の厚さで積層し、さらにその積層体を熱間圧延して、2層以上のろう材層から構成される所要の厚さの熱間圧延クラッドライナーを得ること;
-所望により、アルミニウム合金コアブロックを500℃~630℃で少なくとも1時間、好ましくは1~20時間均質化すること;
-合金コアブロックを、少なくとも片面、所望により両面で、圧延クラッドライナー(複数可)と組み合わせて、サンドイッチを得ること;
-サンドイッチを400℃~550℃で予熱すること;
-サンドイッチを中間の厚さ、例えば2~10mmまで熱間圧延すること;熱間圧延したサンドイッチを所望の最終的な厚さまで冷間圧延して、多層ブレージングシート製品を得ること;及び
-所望により、200℃~480℃で焼鈍して、所望の質別、例えばO質別、H1x質別、H2x質別またはH3x質別の多層ブレージングシート製品を得ること、を含み得る。
-少なくとも1つが本発明による多層ブレージングシート材から作製されている構成要素を供給し、形成すること;
-構成要素を組み立ててアセンブリを構築すること;
-アセンブリを、制御された不活性ガス雰囲気中、ろう付け温度(好ましくは、580℃~615℃の範囲にある温度)にて、溶加材の溶融及び広がりに十分な長さの時間ろう付けして、継手を形成すること;及び
-ろう付けしたアセンブリを、通常、100℃より下、より好ましくは周囲温度まで冷却すること、を含む、ろう付けによって接合された物品またはろう付けされた構成要素のアセンブリを製造する方法が提供される。
実例1は、アルミニウム合金コア層(10)の片面または両面に第1のろう付け用クラッド層材(30)を備えたアルミニウム合金コア層(10)と、アルミニウム合金コア層(10)と第1のろう付け用クラッド層材(30)との間に位置する少なくとも1つの第2のろう付け用クラッド層材(20)と、で構成される、多層ブレージングシート材であって、第2のろう付け用クラッド層材(20)は、11%~14%のSi、最大7%のZn及び最大0.25%のMgを有するAl-Si合金ろう材であり、第1のろう付け用クラッド層材(30)は、6%~9%のSi、最大1.5%のZn及び最大0.25%のMgを有するAl-Si合金ろう材であり、ここで、第1のろう付け用クラッド層材中のSi含有量と第2のろう付け用クラッド層材中のSi含有量との合計が7%~12.5%Siの範囲にある、前記多層ブレージングシート材である。
Claims (20)
- アルミニウムコア層(10)の片面または両面に第1のろう付け用クラッド層材(30)を備えたアルミニウム合金コア層(10)と、アルミニウム合金コア層(10)と第1のろう付け用クラッド層材(30)との間に位置する少なくとも1つの第2のろう付け用クラッド層材(20)と、で構成される、多層ブレージングシート材であって、第2のろう付け用クラッド層材(20)は、11%~14%のSi、最大7%のZn及び最大0.25%のMgを有するAl-Si合金ろう材であり、第1のろう付け用クラッド層材(30)は、6%~9%のSi、最大1.5%のZn及び最大0.25%のMgを有するAl-Si合金ろう材であり、
ここで、第1のろう付け用クラッド層材中のSi含有量と第2のろう付け用クラッド層材中のSi含有量との合計が7%~12.5%Siの範囲にある、多層ブレージングシート材。 - 第1のろう付け用クラッド層材(30)が、最大0.1%、好ましくは最大0.05%のMg含有量を有する、請求項1に記載の多層ブレージングシート材。
- 第1のろう付け用クラッド層材(30)が、最大0.8%のFe、最大0.3%のCu、最大0.8%のMn、最大0.2%のTi、最大0.15%の不純物、及びアルミニウムをさらに含有する、請求項1または2に記載の多層ブレージングシート材。
- 第1のろう付け用クラッド層材(30)が、最大0.8%のFe、最大0.3%のCu、最大0.2%のMn、最大0.2%のTi、最大0.15%の不純物、及びアルミニウムをさらに含有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の多層ブレージングシート材。
- 第2のろう付け用クラッド層材(20)におけるZn含有量が、第1のろう付け用クラッド層材(30)におけるZn含有量よりも高い、請求項1~4のいずれか1項に記載の多層ブレージングシート材。
- 第2のろう付け用クラッド層材(20)におけるZn含有量が、第1のろう付け用クラッド層材(30)におけるZn含有量の少なくとも200%である、請求項1~4のいずれか1項に記載の多層ブレージングシート材。
- 第2のろう付け用クラッド層材(20)におけるZn含有量が、少なくとも300%である、請求項1~4のいずれか1項に記載の多層ブレージングシート材。
- 第2のろう付け用クラッド層材(20)が、1%~7%の範囲にあるZn含有量を有する、請求項1~7のいずれか1項に記載の多層ブレージングシート材。
- 第2のろう付け用クラッド層材(20)が、1.5%~6%の範囲にあるZn含有量を有する、請求項1~7のいずれか1項に記載の多層ブレージングシート材。
- 第1のろう付け用クラッド層材(30)が、最大1%の範囲、好ましくは最大0.5%の範囲にあるZn含有量を有する、請求項1~9のいずれか1項に記載の多層ブレージングシート材。
- 第2のろう付け用クラッド層材(20)が、好ましくはBi、Pb、Li、Sb、Se、Y、及びThからなる群から選択される1種以上の濡れ性元素をさらに含有し、ここで、濡れ性元素の総量が0.01%~0.5%の範囲にあり、好ましくは、第2のろう付け用クラッド層材(20)が、濡れ性元素としてBiを0.01%~0.5%の範囲、好ましくは0.01%~0.25%の範囲でさらに含有する、請求項1~10のいずれか1項に記載の多層ブレージングシート材。
- 第1のろう付け用クラッド層材(30)が、好ましくはBi、Pb、Li、Sb、Se、Y、及びThからなる群から選択される1種以上の濡れ性元素をさらに含有し、ここで、濡れ性元素の総量が0.01%~0.5%の範囲にあり、好ましくは、第1のろう付け用クラッド層材(30)が、濡れ性元素としてBiを0.01%~0.5%の範囲、好ましくは0.01%~0.25%の範囲でさらに含有する、請求項1~11のいずれか1項に記載の多層ブレージングシート材。
- アルミニウム合金コア層(10)と第2のろう付け用クラッド層材(20)との間に位置する第3のろう付け用クラッド層材(40)が備えられている、請求項1~12のいずれか1項に記載の多層ブレージングシート材。
- アルミニウム合金コア層(10)と第2のろう付け用クラッド層材(20)との間に位置する第3のろう付け用クラッド層材(40)が備えられており、第3のろう付け用クラッド層材(40)は、6%~9%のSi、最大1.5%のZn及び最大0.25%のMgを有するAl-Si合金ろう材である、請求項1~13のいずれか1項に記載の多層ブレージングシート材。
- 多層ブレージングシート材が、圧延接合された多層ブレージングシート材である、請求項1~14のいずれか1項に記載の多層ブレージングシート材。
- 第1のろう付け用クラッド層材(30)が、多層アルミニウム合金ブレージングシート材の全体の厚さの1%~15%である厚さを有し、第2のろう付け用クラッド層材(20)が、多層ブレージングシート材の全体の厚さの3%~20%である厚さを有する、請求項1~15のいずれか1項に記載の多層ブレージングシート材。
- 自動車の熱交換器を製造するための、好ましくは制御された雰囲気でのろう付けプロセスにおける、請求項1~16のいずれか1項に記載の多層ブレージングシート材の使用。
- ろう付けされた構成要素のアセンブリを製造する方法であって、以下の工程:
a.)少なくとも1つが請求項1~16のいずれか1項に記載の多層ブレージングシート材から作製されている構成要素を形成すること;
b.)構成要素を組み立ててアセンブリを構築すること;
c.)アセンブリを制御された不活性ガス雰囲気中でろう付けすること;及び
d.)ろう付けしたアセンブリを冷却すること、を含む、方法。 - アルミニウムコア層(10)の片面または両面に第1のろう付け用クラッド層材(30)を備えたアルミニウム合金コア層(10)と、アルミニウム合金コア層(10)と第1のろう付け用クラッド層材(30)との間に位置する少なくとも1つの第2のろう付け用クラッド層材(20)と、で構成される、多層ブレージングシート材であって、第2のろう付け用クラッド層材(20)は、11%~14%のSi、最大7%のZn及び最大0.25%のMgを有するAl-Si合金ろう材であり、第1のろう付け用クラッド層材(30)は、6%~8.5%のSi、最大1.5%のZn及び最大0.25%のMgを有するAl-Si合金ろう材である、多層ブレージングシート材。
- アルミニウムコア層(10)の片面または両面に第1のろう付け用クラッド層材(30)を備えたアルミニウム合金コア層(10)と、アルミニウム合金コア層(10)と第1のろう付け用クラッド層材(30)との間に位置する少なくとも1つの第2のろう付け用クラッド層材(20)と、で構成される、多層ブレージングシート材であって、第2のろう付け用クラッド層材(20)は、11%~14%のSi、1%~7%のZn及び最大0.25%のMgを有するAl-Si合金ろう材であり、第1のろう付け用クラッド層材(30)は、6%~9%のSi、最大1.5%のZn及び最大0.25%のMgを有するAl-Si合金ろう材である、多層ブレージングシート材。
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