KR100672178B1 - 브레이징된 구성요소의 조립체 제조방법 및 그 구성요소의 조립체 - Google Patents

브레이징된 구성요소의 조립체 제조방법 및 그 구성요소의 조립체 Download PDF

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Abstract

브레이징된 구성요소의 조립체를 제조하는 방법에 관한 것으로서,
(i) 적어도 하나가 다층 브레이징 시트 제품으로 제조된 상기 구성요소에 있어서, 상기 다층 브레이징 시트 제품이 2 내지 18중량% 범위의 실리콘을 포함하는 알루미늄 합금으로 제조된 알루미늄 클래드층(b)을 적어도 하나의 표면상에 갖는 코어 시트(a), 상기 알루미늄 클래드층의 외부표면상에 니켈을 포함하는 층(c) 및 상기 알루미늄 클래드층의 외부표면과 상기 니켈 포함층 사이에 접합층으로서 아연 또는 주석을 포함하는 층(d)을 포함하는 상기 구성요소를 형성하는 단계;
(ii) 상기 다층 브레이징 시트 제품의 코어 시트와 상이하고, 티탄, 도금 티탄, 피복 티탄, 청동, 황동, 스테인레스강, 도금 스테인레스강, 피복 스테인레스강, 니켈, 니켈 합금, 저탄소강, 도금 저탄소강, 피복 저탄소강, 고강도 강, 피복 고강도 강 및 도금 고강도 강으로 구성된 그룹에서 선택된 금속의 적어도 하나의 다른 구성요소를 형성하는 단계;
(iii) 상기 다층 브레이징 시트 제품의 니켈을 포함하는 층(c)이 상기 다층 브레이징 시트 제품의 코어 시트와 상이한 금속의 적어도 하나의 다른 구성 구성요소에 일부 또는 전부 면하는 조립체로 각각의 구성요소를 조립하는 단계;
(iv) 알루미늄 클래드층과 그의 외측의 모든 층의 용해 및 스프레딩에 충분히 긴 시간동안 고온에서 브레이징 플럭스의 비존재하에서 불활성 분위기중에서 조립체를 브레이징하는 단계;
(v) 상기 브레이징된 조립체를 냉각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 발명의 방법을 사용하여 제조된 조립체에 관한 것이다.

Description

브레이징된 구성요소의 조립체 제조방법 및 그 구성요소의 조립체{METHOD OF MANUFACTURING AN ASSEMBLY OF BRAZED COMPONENTS AMD ASSEMBLY OF THE COMPONENTS}
본 발명은 서로 상이한 적어도 2개의 구성요소를 성형하고, 이 구성요소를 조립체로 조립하고, 이 조립체를 브레이징하고, 이 브레이징된 조립체를 냉각하는 단계를 포함하는 브레이징에 의해 접합된 구성요소의 조립체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 발명의 방법을 사용해서 제조된 조립체에 관한 것이다.
본 발명의 목적에 대해, 다층 브레이징 시트 제품은 적어도 한면이 클래드 알루미늄 합금에 결합된 코어 합금으로 알려져 있다. 일반적인 클래드 알루미늄 합금은 알루미늄 협회(Aluminium Association, AA)4000-시리즈 합금이며, 2 내지 18중량%, 보다 바람직하게는 5 내지 14중량% 범위의 실리콘 함량을 갖는다. 상기 클래드 알루미늄 합금은 당업계에 공지된 다양한 방법, 예를 들면 롤 접합, 클래딩 또는 반-연속 또는 연속 주조로 코어 합금에 결합될 수 있다.
전기화학적 연료전지는 연료 및 산화제를 전기, 물 및 열로 변환시킨다. 양자 교환 막 연료전지(Proton Exchange Membrane Fuel Cell, "PEMFC")에는 일반적으로 다공성의 전기전도성 시트 재료로 형성된 두개의 전극 사이에 배치된 이온 교환막 또는 고체 전해액을 포함하는 막 전극 조립체("MEA")가 사용된다. 상기 형태의 연료전지는 소위 고정 용도 뿐만 아니라 자동차 용도로의 사용에 아주 유망함을 보여준다. 연료전지에 사용되는 금속은 양호한 내부식성, 고강도 및 낮은 제조비용과 같은 다양한 요구사항이 존재한다. 또한, 양호한 성형성(formability)도 요구된다. 예를 들면, 굽힘에 의해 복잡한 형상의 구성요소의 설계 및 제조가 가능해야 한다. 유사한 요구사항이 열교환기에도 적용된다. 상기 요구사항의 결과로서 다양한 상이한 금속이 전기화학적 연료전지 제조에 이용될 수 있다. 이들 상이한 금속 또는 금속 합금은 강하고 확실한 접합이 수득되는 방법으로 서로 접합되어야 한다. 금속을 서로 접합시키는 적당한 방법은 브레이징 공정일 수 있다.
정의에 의하면 브레이징은 450℃ 이상 및 베이스 금속의 고상선 온도 이하의 액상온도를 갖는 필러 금속이 이용된다. 브레이징은 필러 금속의 용융점에 의한 솔더링(soldering)과는 구별된다: 솔더(solder)는 450℃이하에서 녹는다.
제어된 분위기 브레이징(Controlled Atmosphere Brzing, "CAB") 및 진공 브레이징(Vacuum Brazing, "VB")은 산업적 규모의 브레이징에 사용되는 두개의 주요한 공정이다. VB는 본질적으로 비연속 공정이며 재료의 높은 청정도를 요구한다. 전통적인 CAB는 VB와 비교해서 브레이징 전에 추가 공정 단계가 요구되는데, 다시 말하면 브레이징 전에 브레이징 플럭스(flux)가 적용되어야 한다. CAB는 본질적으로 연속 공정이며 적절한 플럭스가 사용되어 많은 양의 브레이징된 조립체가 생산될 수 있다. 양호한 브레이징 결과를 수득하기 위해서, 플럭스는 조립체 전체 표면에 도포되어야 한다. 이는 종래의 분말 또는 Nocolok(상표명) 브레이징 플럭스와 같은 습윤 플럭스로 어떤 형태의 조립체에서 어려움이 야기될 수 있다. 브레이징 사이클 중에, HF와 같은 부식성 연기가 발생된다. 이는 노(furnace)에 적용되는 재료의 높은 내부식성을 요구한다.
이상적으로, 재료는 CAB에 사용될 수 있어야 하며, 브레이징 플럭스 적용에 결함이나 요구사항을 갖지 않는 것이 이용가능하다. 이러한 재료는 브레이징된 조립체 제조업자에게 제공될 수 있으며, 조립체 부품의 성형 직후에 사용할 수 있도록 준비되어야 한다. 브레이징 플럭스처리 조작은 추가로 실행할 필요가 없다. 현재, 무플럭스 브레이징을 위한 단지 하나의 공정만이 산업 규모에 사용된다. 상기 공정용 재료는 예를 들면 양면에 AA4000-시리즈 합금의 클래딩으로 AA3000-시리즈 코어 합금 클래드로 제조된 표준 브레이징 시트일 수 있다. 이 브레이징 시트를 사용하기 전에, 이 표면은 자연스럽게 발생되는 산화층이 브레이징 사이클 중에 방해하지 않도록 변성되어야 한다. 양호한 브레이징을 수득하는 방법은 클래드 합금의 표면에 특정양의 니켈을 피착(deposit)시키는 것이다. 적당하게 부착되면, 상기 니켈은 아마도 밑에 있는 알루미늄과 함께 발열적으로 반응한다. 상기 니켈은 접합되는 2개의 부품 사이에 니켈 쐐기를 사용하는 것에 의해 니켈을 부착시킬 수 있거나 또는 전기도금에 의해 피착시킬 수 있다. 전기도금을 이용하는 경우 니켈 부착은 예를 들어 열교환기 제조에 사용되는 일반적인 성형조작을 견디는데 충분할 수 있다.
알루미늄 브레이징 시트의 알칼리 용액에서의 니켈-도금 공정은 US-3,970,237, US-4,028,200, US-4,164,454 및 Cheadle 및 K. F. Dockus의 SAE-paper no. 880446에 개시되어 있다. 상기 문헌에 따르면, 니켈 또는 코발트, 또는 이들의 조합은 납과 조합되어 피착되는 것이 가장 바람직하다. 이 납의 첨가는 브레이징 사이클 동안에 클래드 합금의 습윤성을 개선시키기 위해 사용된다. 상기 도금 방법의 중요한 특징은 니켈이 클래드 합금의 실리콘 입자에 우선적으로 피착된다는 점이다. 표면에 브레이징을 위한 충분한 니켈을 수득하기 위해, 상기 클래드 합금은 니켈 피착용 핵으로서 작용하도록 비교적 다량의 실리콘 입자가 포함되어야 한다. 피클링(pickling)전에 충분한 핵생성 사이트(site)를 수득하기 위해서는 실리콘 입자가 매설되어 있는 알루미늄의 일부를 화학적 및/또는 기계적인 전처리에 의해 제거되어야 한다. 이는 브레이징 또는 클래드 합금의 도금작용 핵으로 기능하기 위해 충분한 니켈 피복을 수득하기 위한 기본적 조건이다. 현미경 스케일에서는 이 브레이징 시트의 Si-함유 클래딩 표면은 니켈 소구체(globule)로 피복되어 있다.
그러나, 각종 시장 영역에서 사용되는 브레이징된 조립체를 제조하기 위한 납의 사용은 바람직하지 않으며, 가까운 미래에는 납을 포함하는 제품 또는 납계 구성요소 또는 납을 포함하는 하나 이상의 중간 공정 단계를 통해 제조된 제품은 아마 심지어 금지될 수 있을 것이다.
발명의 요약
본 발명의 목적은 브레이징된 상이한 구성요소의 조립체 제조방법에 있어서, 서로 상이한 적어도 2개의 구성요소와 적어도 하나가 다층 브레이징 시트제품인 상기 구성요소를 형성하고, 이 구성요소를 조립체로 조립하고, 이 조립체를 브레이징하고, 이 브레이징된 조립체를 냉각하는 단계를 포함하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 브레이징된 상이한 구성요소의 조립체 제조방법에 있어서, 서로 상이한 적어도 2개의 구성요소를 형성하고, 이 상이한 구성요소를 조립체로 조립하며, 조립체를 브레이징하고, 이 브레이징된 조립체를 냉각하는 단계를 포함하고, 상기 구성요소의 하나는 개선된 상형성을 갖는 다층 브레이징 시트인 방법을 제공하는 것이다.
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본 발명의 다른 목적은 브레이징된 상이한 구성요소의 조립체 제조방법에 있어서, 적어도 다층 브레이징 시트 제품의 구성요소가 납을 포함하지 않는 방법을 제공하는 것이다.
한 관점에 의하면 본 발명은 브레이징된 구성요소의 조립체를 제조하는 방법에 있어서,
(i) 적어도 하나가 다층 브레이징 시트 제품으로부터 제조되는 상기 구성요소를 성형하는 단계 - 여기서, 상기 다층 브레이징 시트 제품은 2 내지 18중량% 범위의 실리콘을 포함하는 알루미늄 합금으로 제조된 알루미늄 클래드층(b)을 적어도 하나의 표면상에 갖는 코어 시트(a), 상기 알루미늄 클래드층의 외부표면상에 니켈을 포함하는 층(c), 및 상기 알루미늄 클래드층의 외부표면과 상기 니켈 포함층 사이에 접합층으로서 아연 또는 주석을 포함하는 층(d)을 포함함;
(ii) 상기 다층 브레이징 시트 제품의 코어 시트와 상이하고, 티탄, 도금 티탄, 피복 티탄, 청동, 황동, 스테인레스강, 도금 스테인레스강, 피복 스테인레스강, 니켈, 니켈 합금, 저탄소강, 도금 저탄소강, 피복 저탄소강, 고강도 강, 피복 고강도 강 및 도금 고강도 강으로 구성된 그룹에서 선택된 금속의 적어도 하나의 다른 구성요소를 성형하는 단계;
(iii) 다층 브레이징 시트 제품의 니켈을 포함하는 상기 층(c)이 상기 다층 브레이징 시트 제품의 코어 시트와 상이한 금속의 적어도 하나의 다른 구성요소와 일부 또는 전부 대향하도록 각 구성요소를 조립체로 조립하는 단계;
(iv) 상기 조립체를 진공 또는 불활성분위기 중에서 브레이징 플럭스의 비존재하에서 고온에서 상기 알루미늄 클래드층과 그의 외측의 모든 층의 용해 및 스프레딩(spreading)에 충분한 긴 시간동안 브레이징하는 단계;
(v) 상기 브레이징된 조립체를 냉각하는 단계. 상기 냉각속도는 일반적인 브레이징 노 냉각속도의 범위일 수 있다. 일반적인 냉각속도는 적어도 10℃/분 이상, 바람직하게는 40℃/분 이상의 냉각속도이다.
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새롭고 개선된 정의된 다층 브레이징 시트 제품을 사용함으로써, 알루미늄 클래드층과 니켈을 포함하는 층 사이의 효과적인 결합이 형성되며, 상기 결합은 다층 브레이징 시트의 이후의 변형시에도 효과적으로 남아있다. 상기 구성요소는 캔, 다면 캔, 컨테이너, 셀 또는 예를 들어 열 교환기 또는 연료전지의 설계 및 제조에 일반적으로 사용되는 다른 부품과 같은 복잡한 구조물을 제조하거나 또는 조립하는데 일반적으로 사용되는 스탬핑(stamping) 또는 다른 공정 단계에 의해 시트 또는 스트립으로 제조될 수 있다. 개선된 변형성능은 브레이징에 의해 접합된 더 복잡하게 설계된 조립체의 설계가 가능하다. 또한, 다층 브레이징 시트 제품의 제조는 연속적 방법으로 진행될 수 있다. 상기 제품은 상이한 금속 구성요소의 조립체를 생산하기 위한 제어된 분위기하에서 무플럭스 브레이징에 이상적으로 적합하다.
상기 방법은 양면에 납이 없는 상태를 기본적으로 유지할 수 있는 니켈을 포함하는 층(d)을 갖는 다층 브레이징 시트 구성요소의 한면에, 예를 들어 티탄 또는 도금 또는 피복 티탄, 즉 구리-도금 티탄으로 제조된 구성요소가 브레이징에 의해 접합되고, 이에 의해 상기 다층 브레이징 시트의 다른 측면에는 도금 또는 피복된 스테인레스강 또는 알루미늄으로 만들어진 구성요소가 브레이징에 의해 접합된 브레이징된 조립체의 설계 및 제조가 가능하다. 브레이징으로 수득된 접합은 신뢰성과 충분한 강도를 갖는다.
본 발명은 브레이징 시트 제품의 Si-함유 클래드층상에 상기 접합이 큰 변형하에서도 효과적으로 남아있는 잘 결합된 니켈층을 수득하기 위해서 클래드층의 전처리가 매우 중요하다는 관점이 기본이다. 종래기술의 방법은 균일한 니켈층을 수득하기 위한 시도 보다는 클래드층의 표면의 실리콘 입자에 니켈을 분산시킨 형태로 부착시키는 것이 목적이다. 본 발명에서는 니켈 피복이 그의 표면의 실리콘 입자와 관련이 없는 방법으로 Si-함유 클래드 합금의 표면을 변성한다. 이 니켈 도금은 실리콘 입자에는 실행되지 않지만 아연 또는 주석이 포함된 부착층에서 실행된다. 따라서 니켈은 클래드층 전체 표면에 피착되기 때문에 브레이징 전의 필요 반응은 종래기술의 방법과 비교해서 훨씬 더 쉽게 실행될 수 있다. 부착된 상기 아연 또는 주석은 브레이징 공정 중 전부 방해되지 않으며 하기에 기재된 것과 같이 브레이징을 지원하는 구성요소를 포함할 수 있다. 상기 니켈은 표면에 부드럽고 균일하게 피착되기 때문에, 브레이징 중에 습윤을 촉진시키기 위한 납의 사용을 줄이거나 또는 피할 수 있으며 또는 비스무트와 같은 다른 원소를 상기 목적으로 사용할 수 있다. 표면에 부드럽고 균일하게 피착된 니켈의 추가의 중요한 잇점은 좋은 무플럭스 브레이징을 획득하기 위해 부착된 니켈의 전체 양을 줄일 수 있다는 것이다. 또 다른 잇점은 완전한 표면 피복이 클래드층 표면의 알루미늄 산화물에 의해 야기되는 어떤 어려움을 피할 수 있다는 것이다.
바람직하게는, 상기 알루미늄 클래드층은 그의 상기 외부 표면에서 노출된 분산된 실리콘-풍부 입자(discrete silicon-rich particle)를 가지며, 상기 니켈 함유층은 상기 실리콘-풍부 입자와 상기 실리콘-풍부 입자사이의 상기 외부 표면 영역에 접합되어 상기 외부 표면상에 연속층이 형성된다.
코어 시트의 조성에 따라서, 상기 방법은 얻어진 조립체의 기계적 및/또는 부식 특성을 최적화하기 위해 브레이징되고 냉각된 조립체의 실온 또는 고온에서의 시효 단계를 추가로 포함할 수 있다.
매우 좋은 결과는 직접 아연-도금 처리로 수득될 수 있다. 대안적으로 매우 좋은 결과는 종종 치환 도금으로 나타내는 침지 아연산염 처리 또는 침지 주석산염 처리로 수득될 수 있다. 추가의 잇점은 상기 처리가 자체로 연속 공정 작동의 응용에 도움을 준다는 것이다. 바람직하게는, 이 아연산염 처리 또는 주석산염 처리의 시간은 1 내지 300초 범위이다. 바람직하게는, 이 아연산염 처리 또는 주석산염 처리중의 욕의 온도는 10 내지 50℃ 범위, 보다 바람직하게는 15 내지 30℃ 범위이다.
다층 브레이징 시트에 본 발명에 의한 방법의 구체예에서, 아연 또는 주석을 포함하는 부착층(d)은 0.5㎛ 이하, 바람직하게는 0.3㎛(300㎚) 이하, 보다 바람직하게는 0.01 내지 0.15㎛(10-150㎚)범위의 두께를 갖는다. 수득된 가장 좋은 결과에서, 약 30㎚의 두께가 사용되었다. 0.5㎛ 이상의 피복 두께는 예를 들면 치환 도금(displacement plating)에 대한 연장된 처리 시간이 필요하며, 접착을 향상시키는 추가의 잇점이 없다고 생각되어 진다.
본 발명에 의한 방법에 사용된 다층 브레이징 시트 제품에 부착된 아연 또는 주석층은 기본적으로 순수한 아연 또는 주석층 또는 주로 아연 또는 주석일 것이다(즉 적어도 50중량%). 예를 들어 이후의 브레이징 조작중에 습윤성을 향상시키기 위해 최대 10% 범위의 비스무트와 같은 계획적으로 첨가한 요소가 존재할 수 있다. 일반적으로 불순물 요소는 아연 또는 주석층에 최대 5중량%로 존재한다.
다른 관점에 있어서의 본 발명에 따르면, 브레이징된 구성요소의 조립체를 제조하는 방법에 있어서,
(i) 적어도 하나가 다층 브레이징 시트 제품으로부터 제조되는 상기 구성요소를 성형하는 단계 - 여기서, 상기 다층 브레이징 시트 제품은 2 내지 18중량% 범위의 실리콘을 포함하는 알루미늄 합금으로 제조된 알루미늄 클래드층(b)을 적어도 하나의 표면상에 갖는 코어 시트(a), 및 상기 알루미늄 클래드층의 외부 표면상에 니켈과 최대 5중량% 범위의 추가 비스무트를 적어도 포함하는 층(c)을 포함함;
(ii) 상기 다층 브레이징 시트 제품의 코어 시트와 상이하고, 티탄, 도금 티탄, 피복 티탄, 청동, 황동, 스테인레스강, 도금 스테인레스강, 피복 스테인레스강, 니켈, 니켈 합금, 저-탄소강, 도금 저-탄소강, 피복 저-탄소강, 고-강도 강, 피복 고-강도 강 및 도금 고-강도 강으로 구성된 그룹에서 선택된 금속의 적어도 하나의 다른 구성요소를 성형하는 단계;
(iii) 다층 브레이징 시트 제품의 니켈을 포함하는 상기 층(c)이 상기 다층 브레이징 시트 제품의 코어 시트와 상이한 금속의 적어도 하나의 다른 구성요소와 일부 또는 전부 대향하도록 각 구성요소를 조립체로 조립하는 단계;
(iv) 상기 조립체를 진공 또는 불활성분위기 중에서 브레이징 플럭스의 비존재하에서 고온에서 상기 알루미늄 클래드층과 그의 외측의 모든 층의 용해 및 스프레딩에 충분한 긴 시간동안 브레이징하는 단계;
(v) 상기 브레이징된 조립체를 냉각하는 단계. 상기 냉각속도는 일반적인 브레이징 노 냉각속도의 범위일 수 있다. 일반적인 냉각속도는 적어도 10℃/분 이상 또는 바람직하게는 40℃/분 이상의 냉각속도이다.
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본 발명에 의하면, 놀랍게도 상기의 상이한 금속 구성요소의 양호한 브레이징성을 수득하기 위해서 상기 니켈층은 필수 합금화 첨가물로서의 어떠한 납을 포함할 필요가 없다는 것이 발견되었다. 놀랍게도, 상기 니켈층이 납이 없도록 유지될 수 있는 것과 같이 비스무트를 니켈층에 첨가하면 동등한 또는 더 나은 결과를 수득할 수 있다. 상기 니켈층이 도금에 의해 부착되면 이 Ni-Bi층의 피착에 사용되는 도금욕 또한 어떤 납-함유 구성요소가 없도록 유지될 수 있다. 상기 수성 도금욕을 사용함으로써 환경 측면에 상당한 업적인, 납 첨가의 필요성이 극복되었다.
상기 방법은 예를 들어 티탄 또는 도금 또는 피복 티탄, 즉 구리-도금 티탄으로 제조되는 구성요소가 본질적으로 납이 없도록 유지될 수 있는 니켈을 포함하는 층(c)을 양측에 포함하는 다층 브레이징 시트제품 구성요소의 편측에 브레이징에 의해 접합되고, 이에 의해 상기 다층 브레이징 시트 중의 타측에 도금 또는 피복 스테인레스강 또는 알루미늄으로 제조되는 구성요소를 브레이징에 의해 접합한 브레이징 조립체의 설계와 제조가 가능하다. 브레이징으로 수득된 상기 접합은 신뢰성과 충분한 강도를 갖는다.
본 발명에 따른 방법의 실시예에 있어서, 니켈을 포함하는 상기 층(c)은 최대 3중량%, 바람직하게는 최대 1중량%, 보다 바람직하게는 0.01 내지 0.05중량% 범위의 비스무트를 적어도 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방법에서 사용된 다층 브레이징 시트제품에 있어서의 본 발명에 따른 방법의 실시예에 있어서, 니켈을 포함하는 층은 2.0㎛ 이하, 바람직하게는 1.0㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.5㎛ 이하의 두께를 갖는다. 2.0㎛ 이상의 피복 두께는 도금에 대한 처리시간의 연장을 필요로 하고, 브레이징 중에 용융충전재료에 주름이 생길 수 있다. 이 Ni-함유층의 바람직한 최소한의 두께는 0.3㎛이다. 그러나, 용사, 플라즈마 용사, 화학기상증착(Chemical Vapour Deposition, "CVD") 및 물리기상증착(Physical Vapour Deposition, "PVD") 등의 다른 기술 또는 기상 또는 증기상으로부터 금속 또는 금속합금을 피착시키기 위한 다른 공지 기술이 사용될 수 있다.
다층 브레이징 시트제품의 본 발명에 따른 방법의 실시예에 있어서, 니켈을 포함하는 상기 층(c)은 10 내지 100g/l 범위의 니켈-이온 농도와 0.01 내지 10g/l범위의 비스무트-이온 농도를 포함하는 납이 없는 수용성을 이용하여 니켈과 비스무트 양쪽을 전기도금에 의해 피착된다. 니켈과 비스무트 양쪽은 하나의 욕에서 동시에 전기도금되어 강한 성형을 견딜 수 있는 다층 브레이징 시트 제품의 경제적인 제조를 가능하게 하는 것이 밝혀졌다.
다른 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 방법은 다층 브레이징 시트 제품 중 니켈을 포함하는 상기 층은 20 내지 70g/l 범위의 니켈-이온 농도와 0.02 내지 5g/l 범위의 비스무트-이온 농도를 포함하는 납이 없는 욕을 이용하여 니켈과 비스무트 양쪽을 도금에 의해 피착시키는 것을 특징으로 한다.
이 수성욕으로의 니켈-이온 농도는 니켈 클로라이드, 니켈 플루오보레이트, 니켈 설파메이트, 니켈 아세테이트 또는 니켈 설페이트의 첨가를 통해서 부가될 수 있다. 그러나, 니켈 설페이트(NiSO4)의 첨가를 사용하는 것이 바람직하다. 수성욕의 니켈 염의 양이 과다하면, 용액중에서 염이 결정화하는 위험성이 있어 연속 공정에 손상을 줄 수 있다. 양이 너무 적으면, 도금시간이 길어지고 전류밀도가 낮아지기 때문에 욕이 비경제적으로 된다.
알루미늄 클래드층은 롤 접합, 분무성형, 반연속 또는 연속주조법에 의해 다층 브레이징 시트의 코어에 접합될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 실시예에 있어서, 알루미늄 클래드층(b)은 2 내지 18중량%, 바람직하게는 5 내지 14중량% 범위의 Si와, 최대 8중량%, 바람직하게는 최대 5중량%, 보다 바람직하게는 0.05 내지 2.5중량% 범위의 Mg를 적어도 포함하는 AA4000-시리즈 알루미늄 합금이다.
본 발명에 따른 방법의 다른 실시예에 있어서, 알루미늄 클래드층(b)은 중량%로,
Si 2 내지 18, 바람직하게는 5 내지 14
Mg 최대 8.0, 바람직하게는 최대 5.0
Zn 최대 5.0
Cu 최대 5.0
Mn 최대 0.50
In 최대 0.30
Fe 최대 0.8
Sr 최대 0.20
및 하기로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 원소:
Bi 0.01 내지 1.0
Li 0.01 내지 1.0
Sb 0.01 내지 1.0
불순물은 각각 최대 0.05, 전체 최대 0.20
잔부 알루미늄
을 포함한다.
본 발명의 이 관점은 알루미늄 클래드층이 각각 0.01 내지 1.0% 범위의 비스무트, 납, 리듐 및 안티몬 및 0.2 내지 2.0% 범위의 마그네슘으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 원소를 포함하며, 두개 이상의 원소의 조합은 2.5%를 초과하지 않는 것이 기본이다. 본 발명에 따르면, 니켈층은 그 자체로 필수 합금화참가물로서 어떠한 납도 포함할 필요가 없다는 것이 놀랍게도 밝혀졌다. 놀랍게도 Bi, Li, Sb 및 Mg 그룹에서 하나 이상의 원소를 일정 범위에서 이 알루미늄 클래드층 자체에 범위로 첨가하면 동등하거나 또는 더 나은 결과가 수득될 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 알루미늄 클래드층으로의 납의 첨가는 매우 효과적이지만 그의 첨가는 환경적 관점에서 보면 피해야 한다. 또한, 합금화원소를 첨가하여 알루미늄 합금 클래드층의 특정 성질을 개선할 수 있다. 마그네슘은 알루미늄 클래드층의 강도를 향상시키기 위한 합금 요소로서 최대 8.0%, 바람직하게는 0.2 내지 5.0%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 2.5%의 범위로 클래드층에 존재할 수 있다. 본 발명에 따르면, 0.2 내지 2.0% 범위의 마그네슘은 또한 비스무트, 리듐 및 안티몬 그룹으로부터 선택된 원소와 유사한 방식으로 작용한다는 것이 또한 밝혀졌다. 바람직하게는, 알루미늄 클래드 합금의 습윤 작용을 본질적으로 촉진시키기 위해 마그네슘이 납이 없는 니켈층과 조합되어 존재할 때, 알루미늄 클래드층 중의 마그네슘의 양은 2.0%를 초과하지 않는다. 클래드층에 2.0% 이상의 양의 마그네슘이 존재하는 경우에, 마그네슘은 바람직하게는 일정 범위의 비스무트, 리듐 및 안티몬 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 원소와 함께하는 것이 바람직하며, 이에 의해 상기 그룹의 두개 이상의 원소의 조합은 1.0%를 초과하지 않는 것이 바람직하다. 다층 브레이징 시트의 사용에 있어서 알루미늄 클래드층에 마그네슘이 존재하면 브레이징 중에 해로운 영향을 주지 않는다는 것이 또한 밝혀졌다. 이는 공지된 다층 브레이징 시트 제품의 주요한 향상점이다. Mg-함유 다층 브레이징 시트 제품은 VB 및 무플럭스 CAB 양쪽에 적용될 수 있다. 후자의 가능성은 많은 경제적 및 기술적 잇점을 갖는다.
코어 시트는 다른 알루미늄 합금, 구리 또는 구리 합금, 아연 또는 아연 합금일 수 있는 하나 이상의 중간층을 통해 알루미늄 클래드와 합체될 수 있다.
다수의 금속층을 합체한 브레이징 시트 제품의 코어 시트는 바람직하게는 알루미늄합금, 예를 들면 알루미늄협회(AA)3000, (AA)6000 또는 (AA)5000-시리즈이지만 티탄, 청동, 황동, 구리, 고강도 강, 저탄소강 또는 스테인레스강일 수 있다. 페라이트 그레이드(grade), 예를 들어 ASTM 409, 410S, 430; 마르텐사이트 그레이드, 예를 들어 ASTM 420; 듀얼 그레이드, 예를 들어 ASTM 329, S31803; 오스테나이트 그레이드, 예를 들어 ASTM 301, 304L, 321, 316L; 내열성 및 내크리프성 그레이드, 예를 들어 ASTM 309S, 304H와 같은 국제적 강번호에 의해 규정된 바와 같은 0.01 내지 0.35중량%의 탄소 및 11 내지 27중량%의 Cr을 갖는 스테인레스강 그레이드이다. 550 내지 1100MPa 범위의 항복강도, 585 내지 1170MPa 범위의 인장강도 및 1 내지 8% 범위의 연신을 갖는 고강도 강. 적당한 비-알루미늄 재료의 이 명확한 설명은 다층 브레이징 시트 제품의 코어 시트와 상이한 금속의 적어도 하나의 다른 구성요에 대해 청구항 및 상세한 설명에서 규정한 선택으로 설명된다.
코어 시트는 일반적으로 5mm 이하의 범위, 보다 바람직하게는 0.2 내지 2mm 범위의 두께를 갖는다.
본 발명은 브레이징에 의해 접합되고 전술한 본 발명에 따라 제조된 조립체를 또한 제공한다. 바람직한 실시예에 있어서, 브레이징 조립체는 일반적으로 자동차용도의 열교환기, 연료전지, 이상적으로는 양자 교환 막 연료전지이다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 브레이징에 의해 접합되는 조립체를 제조하는 방법에 있어서, 바람직하게는 브레이징 플럭스재료의 비존재하에서의 불활성분위기 브레이징(CAB)법에 있어서 전술하고 청구항에서 정의한 다층 브레이징 시트를 사용하는 방법을 제공한다.
본 발명은 하기의 도면을 참고로 하여 몇가지의 비제한적 실시예로 여기에 설명될 것이다;
도 1은 종래기술에 따른 브레이징 시트 제품의 구조를 도시하는 개략 종단면도 및
도 2는 본 발명에 따른 알루미늄 브레이징 시트 제품의 구조를 도시하는 개략 종단면도이다.
도 1은 예를 들어 미국특허 제3,970,237호에 따른 방법으로 수득될 수 있는 종래기술에 따른 브레이징 시트 제품을 개략적으로 도시한다. 이 브레이징 시트 제품은 Al-Si 합금을 포함하는 알루미늄 클래드층(b)에 의해 편측 또는 양측에서 클래드된 코어 시트(a)로 구성된다. 클래드층 표면상에 얇은 니켈-납 층(c)이 전기도금에 의해 부착된다.
도 2는 브레이징에 의해 접합된 적어도 두개 구성요소가 서로 상이한 구성요소의 조립체를 제조하기 위한 본 발명에 따라 사용된 브레이징 시트 제품을 개략적으로 도시한다. 이 브레이징 시트 제품은 2 내지 18중량%의 실리콘 포함하는 알루미늄 클래드층(b), 통상 AA4000-시리즈 알루미늄 합금에 의해 편측 또는 양측에서 클래드되어 있는 코어(a), 알루미늄 클래드층(b)의 외부 표면상에 니켈 또는 니켈-비스무트를 포함하는 층(c) 및 층(b)과 (c)사이에 아연 또는 주석을 포함하는 접합층(d)을 포함한다. 도 2에 있어서, 상기 층(c)과 (d)는 브레이징 시트 제품의 편측만 도시하지만 브레이징 시트 제품의 양면에 또한 부착할 수 있다는 것을 당업자는 바로 식별할 수 있을 것이다. 또한 브레이징 시트제품의 다른 특성, 예를 들면 부식특성의 개선을 위해 니켈 또는 니켈-비스무트를 포함하는 층(c)의 표면상에 금속층을 추가로 부착시킬 수 있다는 것을 당업자는 바로 식별할 수 있을 것이다. 다양한 층의 조성 및 두께의 잇점은 상기에 제시하였다.
실시예 1
AA4045-시리즈 알루미늄 클래드 합금에 의해 양측을 클래드한 AA3003-시리즈 알루미늄 코어 합금 롤로 제조된 알루미늄 브레이징 시트 제품을 실험실 규모에서 실험을 실행하였다. 이 제품은 0.5mm의 전체 두께를 갖고, 각 클래드의 두께는 전체 두께의 10.9% 두께를 갖는다. 이들 합금의 중량% 조성을 표 1에 나타내었다.
AA3003 AA4045
Si 최대 0.6 9.0-11.0
Fe 최대 0.7 최대 0.8
Cu 0.05-0.20 최대 0.30
Mn 1.0-1.5 최대 0.05
Mg - 최대 0.05
Zn 최대 0.10 최대 0.10
Ti - 최대 0.20
불순물 각각 0.05 전체 0.15 각각 0.05 전체 0.15
잔부 알루미늄 알루미늄
각 샘플을 하기의 연속적인 공정단계(표 2도 참조)로 처리하였다.
- ChemTec(상표명) 30014(시판 알칼리성(에칭) 탈지제)에 180초 동안 침지시켜 세척 및 헹굼,
- ChemTec(상표명) 30203(시판 알칼리성 에칭 클리너)에 20초 동안 알칼리성 에칭 및 헹굼,
- 선택적으로, 산성산화용액, ChemTec(상표명) 11093(시판 피클링 활성화제)을 포함하는 통상 25-50vol.% 질산에 실온에서 4초 동안 디스무팅(dismutting), 이후에 헹굼,
- 선택적으로, ChemTec(상표명) 024202를 사용하여 실온에서 12초 동안 아연산염 침지, 이후에 헹굼,
- 니켈 전기도금 및 헹굼.
니켈 전기도금에 대해서는, 두개의 다른 형태의 용액, 염기성욕과 산성욕을 사용하였으며, 표 2를 또한 참조하였다.
산성욕은 270g/l 니켈 설페이트, 50g/l 니켈 클로라이드, 30g/l 붕산을 포함한다. 50℃에서 도금 조건은 5A/dm2의 전류밀도를 사용한 도금법 후에 2.0㎛의 니켈층이 생기는 조건이다. 상기 산성욕은 와트법(Watt's process)으로도 알려져 있다.
상기 염기성 욕은 50g/l의 니켈 설페이트, 50g/l의 니켈 클로라이드, 100g/l의 나트륨 시트레이트, 1g/l의 납 아세테이트 및 75ml/l의 암모늄 수산화물(30%)를 포함한다. 26℃에서의 도금 조건은 50초의 도금시간이 3A/dm2의 전류밀도를 사용해서 0.5㎛ 두께의 니켈-납 도금층이 생기고, 200초의 도금시간이 2.0㎛ 두께의 니켈-납 도금층이 생기도록 하였다.
다층 브레이징 시트 견본은 에리친센 돔 테스트(Erichsen dome test, 5mm) 및 T-절곡 테스트(T-bend test)를 사용하여 접착성을 시험하였다. 그후에 이 접착값의 평가는 (-)=불량, (±)=적당 및 (+)=양호로 나타내었다. SEM/EDX를 사용해서 부착 니켈층의 형태는 조사하였으며, 여기서 U=균일한 니켈층(광택이 나는 외관) 및 (G)=실리콘 입자에 우선적으로 피착된 니켈 소구체(nickel globule)(무딘(dull) 외관)이다.
또한, 브레이징성을 평가하였다. 시험의 실험실 규모에서 브레이징 테스트를 작은 석영 노에서 실시하였다. 다층 브레이징 시트에서 25×25mm의 작은 절취 시편(coupon)을 절단하였다. 30×7×1mm 크기의 AA3003 합금의 작은 시편(strip)을 중심에서 45°각도로 절곡하여 이 절취 시편상에 놓았다. 이 절취 시편상의 작은 시편의 시료를 유통 질소하에서 가열, 즉 실온에서 580℃까지 가열하고, 580℃에서 1분간 유지하고, 580℃에서 실온까지 냉각하였다. 브레이징법은 주름 형성, 모세 저하(capillary depression) 및 필렛 형성으로서 판단했다. 전체적인 평가는 (-)=불량한 브레이징성, (-/±)=적당한 브레이징성, (±)=양호한 브레이징성 및 (+)=우수한 브레이징성으로 나타내었다. 수득된 상기의 결과를 표 2에 요약하였다.
표 2의 결과에서, 아연 침지 전처리공정의 경우에, 광택이 있는 외관을 갖는 균일한 니켈 또는 니켈-납층이 수득된 것을 볼 수 있다. 또한 아연 침지 전처리는 캔, 다면 캔, 컨테이너, 셀 또는 예를 들어 열교환기 또는 연료전지를 설계, 제조에 일반적으로 사용되는 다른 부품과 같은 복잡한 구조물의 제조 또는 조립을 가능하게 하는 전기도금 니켈층의 좋은 접착을 수득하기 위해서 필요하다는 것을 알 수 있다. 또한 0.5㎛의 니켈-납층은 2.0㎛ 두께의 층보다 더 나은 브레이징 특성을 갖는다는 것을 볼 수 있다. 후자의 경우에는 주름이 관찰되었다. 이 염기성 욕 경로를 통해 수득된 재료의 브레이징성은 산성 욕 경로를 통해 수득된 재료보다 더 나은 브레이징 특성(그러나 여전히 만족스러운)을 가지며, 이 가능성은 전기도금층 중에 납이 존재하기 때문이다.
또한, 구리 도금 스테인레스강(AA304 등급), 구리 도금 저탄소강(최대 0.15중량% C 및 최대 1.65중량% Mn), 황동(70% 구리, 30% 아연), 100% 구리 시트 및 티탄 5.41의 상이한 금속 스트립과 다층 브레이징 시트 제품을 접촉시켜 브레이징성을 평가하였다. 실험실 규모에서, 브레이징 시험을 작은 석영 노에서 실행하였다. 25×25mm의 작은 절취 시편을 전술한 아연산염 침지처리를 포함하는 방법을 통해 수득된 다층 알루미늄 브레이징 시트 제품으로부터 절취하고, 염기성 욕을 통해 수득된 니켈층은 50g/l의 니켈 설페이트, 50g/l의 니켈 클로라이드, 100g/l의 나트륨 시트레이트, 1g/l의 납 아세테이트 및 75ml/l의 암모늄 수산화물(30%)를 포함하며, 26℃에서의 도금 조건은 50초의 도금시간이 3A/dm2의 전류밀도를 사용해서 0.5㎛ 두께의 니켈-납 도금층이 생겼다. 30×7×1mm 크기의 상이한 금속 시트의 작은 시편의 가운데를 45°각도로 구부리고 절취 시편위에 놓았다. 외부 힘이 사용되지 않았다. 절취 시편상의 상이한 금속 시편을 유통 질소하에서 실온에서 580℃까지 가열, 580℃에서 1분간 유지, 580℃에서 실온까지 냉각하였다. 접합되는 알루미늄 합금 상이한 금속사이에 필렛이 형성되었을 때 접합이 일어난 것으로 고려하였다. 모든 기재된 실시예에서, 브레이징 사이클 동안의 용융 알루미늄 클래드 합금과 니켈을 포함하는 층의 포지티브 습윤 작용을 나타내는 필렛이 형성되었다.
비교를 위해, 구리 도금 스테인레스강(AA304 등급), 구리 도금 저탄소강(최대 0.15중량% C 및 최대 1.65중량% Mn), 황동(70% 구리, 30% 아연), 100% 구리 시트 및 티탄 5.41의 상이한 금속 스트립과 니켈을 포함하는 층을 갖지 않는 다층 브레이징 시트 제품을 접촉시켜 전술한 것과 동일한 브레이징 사이클을 수행하였다. 이 브레이징 시료는 브레이징에 의해 접합되는 금속과 약간 습윤되거나 또는 습윤되지 않았다.
실험 조건과 결과
도금욕 산성 산성 산성 염기성 염기성 염기성 염기성
디스무팅(초) 4 4 - 4 - 4 -
아연 침지 시간(초) - 12 12 - 12 12 12
니켈 도금 시간(초) 120 120 120 200 200 50 50
부착성 - + + - + + +
브레이징성 -/± -/± -/± ± ± + +
형태 G U U G U U U
실시예 2
실시예 1에 유사하게, 다층 브레이징 시트 제품을 제조하고, 계속해서 구리 도금 스테인레스강(AA304 등급), 구리 도금 저탄소강(최대 0.15중량% C 및 최대 1.65중량% Mn), 황동(70% 구리, 30% 아연), 100% 구리 시트 및 티탄 5.41로 브레이징 하였다. 그러나 다른 방법을 이용하여, 즉 표 3에 나타낸 조성과 pH 5.5를 갖는 니켈 도금욕을 사용함으로써 니켈을 포함하는 층을 부착하였다. 160g/l 나트륨 수산화물, 300g/l 나트륨 글루코네이트 및 111g/l 비스무트 산화물의 Bi-이온 농축액을 이용하여 이 Bi-이온 농축액을 이 도금욕에 첨가하였다. 비스무트 산화물은 또한 비스무트 카보네이트로 치환될 수 있다. Ni-Bi 층의 전기 도금은 6A/dm2의 전류밀도 및 25초의 도금시간을 사용해서 57℃에서 실행하였다. 약 10g/m2의 니켈과 약 0.5g/m2의 비스무트가 피착되었고, 이것은 브레이징 시트 제품의 양면에 부착된 층의 합이다. 예를 들면 이 도금욕 중의 비스무트 농도를 낮춤으로써 저 Bi 함량을 부여하는 것에 의해 이 피착된 합금층의 비스무트 함량을 용이하게 변경시킬 수 있다.
또한 상기 실험에서 브레이징 사이클 중의 용융 알루미늄 클래드 합금과 그의 외측의 모든 층의 포지티브 습윤 작용을 나타내는 필렛이 모든 실시예에 있어서 형성되었다. 또한, 이 실시예는 비스무트를 포함하지만 납은 포함하지 않는 전기도금 니켈층이 부착되고, 니켈층의 양호한 접착과 상이한 금속구성요소에 대해 우수한 브레이징성을 갖는 제품이 형성되는 방법을 보여준다.
화합물 농도[g/l]
니켈 설페이트 142
암모늄 설페이트 34
니켈 클로라이드 30
나트륨 시트레이트 140
나트륨 클루코네이트 30
비스무트 이온 1

상기 납이 없는 도금욕은 표준으로 공지된 납-함유 욕과 비교해서 많은 잇점을 갖는다: 암모니아 연기가 없으며, 일반적으로 40 내지 70℃의 더 실용적인 작동 온도, 높은 전류밀도, 도금욕에 쉽게 공급될 수 있는 비스무트 및 표준 약품이 또한 적용될 수 있다.
본 명세서에 기술된 본 발명의 정신 또는 범주를 벗어나지 않으면서 많은 변화 및 변형이 가능할 수 있다는 것은 당업에 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims (26)

  1. 브레이징된 구성요소의 조립체를 제조하는 방법에 있어서,
    (i) 하나 이상의 다층 브레이징 시트 제품으로부터 제조되는 상기 구성요소를 성형하는 단계 - 여기서, 상기 다층 브레이징 시트 제품은 2 내지 18중량% 범위의 실리콘을 포함하는 알루미늄 합금으로 제조된 알루미늄 클래드층(b)을 하나 이상의 표면상에 갖는 코어 시트(a), 상기 알루미늄 클래드층의 외부표면상에 니켈을 포함하는 층(c), 및 상기 알루미늄 클래드층의 외부표면과 상기 니켈 포함층 사이에 접합층으로서 아연 또는 주석을 포함하는 층(d)을 포함함;
    (ii) 상기 다층 브레이징 시트 제품의 코어 시트와 상이하고, 티탄, 도금 티탄, 피복 티탄, 청동, 황동, 스테인레스강, 도금 스테인레스강, 피복 스테인레스강, 니켈, 니켈 합금, 저탄소강, 도금 저탄소강, 피복 저탄소강, 고강도 강, 피복 고강도 강 및 도금 고강도 강으로 구성된 그룹에서 선택된 금속으로 이루어진 하나 이상의 다른 구성요소를 성형하는 단계;
    (iii) 다층 브레이징 시트 제품의 니켈을 포함하는 상기 층(c)이 상기 다층 브레이징 시트 제품의 코어 시트와 상이한 금속으로 이루어진 하나 이상의 다른 구성요소와 대향하도록 각 구성요소를 조립체로 조립하는 단계;
    (iv) 상기 조립체를 진공 또는 불활성분위기 중에서 브레이징 플럭스의 비존재하에서 고온에서 상기 알루미늄 클래드층과 그의 외측의 모든 층의 용해 및 스프레딩에 충분한 긴 시간 동안 브레이징하는 단계;
    (v) 상기 브레이징된 조립체를 냉각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이징된 구성요소의 조립체 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 알루미늄 클래드층(b)은 그의 상기 외부 표면에 노출된 분산된 실리콘-풍부 입자(silicon-rich particle)를 가지며,
    니켈을 포함하는 상기 층은 상기 실리콘-풍부 입자와 상기 실리콘-풍부 입자사이의 상기 외부 표면의 영역에 결합되어 상기 외부 표면상에 연속층이 형성되는 것을 특징으로 하는 브레이징된 구성요소의 조립체 제조방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 접합층(d)은 직접 아연-도금 처리 또는 아연산염 처리(zincate treatment) 또는 주석산염 처리(stannate treatment)에 의해 부착되는 것을 특징으로 하는 브레이징된 구성요소의 조립체 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 접합층(d)은 침지 아연산염 처리 또는 침지 주석산염 처리에 의해 부착되는 것을 특징으로 하는 브레이징된 구성요소의 조립체 제조방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 접합층(d)은 0 초과 0.5㎛ 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 브레이징된 구성요소의 조립체 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 접합층(d)은 20 내지 150nm 범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 브레이징된 구성요소의 조립체 제조방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    니켈을 포함하는 상기 층(c)는 0 초과 최대 5중량% 범위의 비스무트(bismuth)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이징된 구성요소의 조립체 제조방법.
  8. 브레이징된 구성요소의 조립체를 제조하는 방법에 있어서,
    (i) 하나 이상의 다층 브레이징 시트 제품으로부터 제조되는 상기 구성요소를 성형하는 단계 - 여기서, 상기 다층 브레이징 시트 제품은 2 내지 18중량% 범위의 실리콘을 포함하는 알루미늄 합금으로 제조된 알루미늄 클래드층(b)을 하나 이상의 표면상에 갖는 코어 시트(a), 및 상기 알루미늄 클래드층의 외부 표면상에 니켈과 최대 5중량% 범위의 비스무트를 추가로 포함하는 층(c)을 포함함;
    (ii) 상기 다층 브레이징 시트 제품의 코어 시트와 상이하고, 티탄, 도금 티탄, 피복 티탄, 청동, 황동, 스테인레스강, 도금 스테인레스강, 피복 스테인레스강, 니켈, 니켈 합금, 저-탄소강, 도금 저-탄소강, 피복 저-탄소강, 고-강도 강, 피복 고-강도 강 및 도금 고-강도 강으로 구성된 그룹에서 선택된 금속으로 이루어진 하나 이상의 다른 구성요소를 성형하는 단계;
    (iii) 다층 브레이징 시트 제품의 니켈을 포함하는 상기 층(c)이 상기 다층 브레이징 시트 제품의 코어 시트와 상이한 금속으로 이루어진 하나 이상의 다른 구성요소와 대향하도록 각 구성요소를 조립체로 조립하는 단계;
    (iv) 상기 조립체를 진공 또는 불활성분위기 중에서 브레이징 플럭스의 비존재하에서 고온에서 상기 알루미늄 클래드층과 그의 외측의 모든 층의 용해 및 스프레딩에 충분한 긴 시간 동안 브레이징하는 단계;
    (v) 상기 브레이징된 조립체를 냉각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이징된 구성요소의 조립체 제조방법.
  9. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
    니켈을 포함하는 상기 층(c)은 전기도금에 의해 부착되는 것을 특징으로 하는 브레이징된 구성요소의 조립체 제조방법.
  10. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
    니켈을 포함하는 상기 층(c)은 물리기상증착 또는 용사(thermal spraying)에 의해 부착되는 것을 특징으로 하는 브레이징된 구성요소의 조립체 제조방법.
  11. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
    니켈을 포함하는 상기 층(c)은 0 초과 최대 3중량%의 비스무트를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이징된 구성요소의 조립체 제조방법.
  12. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
    니켈을 포함하는 상기 층(c)은 0 초과 2.0㎛ 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 브레이징된 구성요소의 조립체 제조방법.
  13. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
    니켈을 포함하는 상기 층(c)은 10 내지 100g/l 범위의 니켈-이온 농도와 0.01 내지 10g/l 범위의 비스무트-이온 농도를 포함하는 수성 욕(aqueous bath)을 사용해서 니켈과 비스무트 양쪽을 전기도금에 의해 피착되는 것을 특징으로 하는 브레이징된 구성요소의 조립체 제조방법.
  14. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
    니켈을 포함하는 상기 층(c)은 실질적으로 납이 없는 것을 특징으로 하는 브레이징된 구성요소의 조립체 제조방법.
  15. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 다층 브레이징 시트 제품의 상기 코어 시트(a)는 알루미늄 합금인 것을 특징으로 하는 브레이징된 구성요소의 조립체 제조방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 다층 브레이징 시트 제품의 코어 시트(a)는 AA3000, AA5000 및 AA6000-시리즈 알루미늄 합금으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 알루미늄 합금인 것을 특징으로 하는 브레이징된 구성요소의 조립체 제조방법.
  17. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 접합층(d)은 0 초과 0.3㎛ 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 브레이징된 구성요소의 조립체 제조방법.
  18. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
    니켈을 포함하는 상기 층(c)은 비스무트를 추가로 포함하고, 전기도금에 의해 부착되는 것을 특징으로 하는 브레이징된 구성요소의 조립체 제조방법.
  19. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
    니켈을 포함하는 상기 층(c)은 비스무트를 추가로 포함하고, 물리기상증착 또는 용사(thermal spraying)에 의해 부착되는 것을 특징으로 하는 브레이징된 구성요소의 조립체 제조방법.
  20. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
    니켈을 포함하는 상기 층(c)은 0 초과 최대 1중량%의 비스무트를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이징된 구성요소의 조립체 제조방법.
  21. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
    니켈을 포함하는 상기 층(c)은 0.01 내지 0.05중량%의 비스무트를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이징된 구성요소의 조립체 제조방법.
  22. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
    니켈을 포함하는 상기 층(c)은 0 초과 1.0㎛ 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 브레이징된 구성요소의 조립체 제조방법.
  23. 제 1 항 또는 제 8 항에 의한 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 구성요소의 조립체.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 조립체는 자동차 열교환기인 것을 특징으로 하는 구성요소의 조립체.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 조립체는 연료전지인 것을 특징으로 하는 구성요소의 조립체.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 조립체는 양자 교환 막 연료전지인 것을 특징으로 하는 구성요소의 조립체.
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