KR101554297B1 - 플럭스-프리 솔더링용 알루미늄 복합재 - Google Patents

플럭스-프리 솔더링용 알루미늄 복합재 Download PDF

Info

Publication number
KR101554297B1
KR101554297B1 KR1020147033812A KR20147033812A KR101554297B1 KR 101554297 B1 KR101554297 B1 KR 101554297B1 KR 1020147033812 A KR1020147033812 A KR 1020147033812A KR 20147033812 A KR20147033812 A KR 20147033812A KR 101554297 B1 KR101554297 B1 KR 101554297B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aluminum
brazing
alloy
pickling
composite material
Prior art date
Application number
KR1020147033812A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140146672A (ko
Inventor
카스린 에크하드
요헨 슈바르츠
오라프 귀겐
라이문트 시킹
하르트무트 얀센
Original Assignee
하이드로 알루미늄 롤드 프로덕츠 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=48444354&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR101554297(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 하이드로 알루미늄 롤드 프로덕츠 게엠베하 filed Critical 하이드로 알루미늄 롤드 프로덕츠 게엠베하
Publication of KR20140146672A publication Critical patent/KR20140146672A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101554297B1 publication Critical patent/KR101554297B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
    • B23K35/0233—Sheets, foils
    • B23K35/0238—Sheets, foils layered
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • B23K1/0012—Brazing heat exchangers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/19—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering taking account of the properties of the materials to be soldered
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/22—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded
    • B23K20/233—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded without ferrous layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/28—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950 degrees C
    • B23K35/286—Al as the principal constituent
    • B23K35/288—Al as the principal constituent with Sn or Zn
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/016—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic all layers being formed of aluminium or aluminium alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C22C19/051—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W
    • C22C19/056—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W with the maximum Cr content being at least 10% but less than 20%
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/043—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with silicon as the next major constituent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/084—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from aluminium or aluminium alloys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/089—Coatings, claddings or bonding layers made from metals or metal alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/10—Aluminium or alloys thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/126—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element consisting of zig-zag shaped fins
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12736—Al-base component
    • Y10T428/12764—Next to Al-base component

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 알루미늄 코어 합금과, 상기 알루미늄 코어 합금의 일측 또는 양측 상에 제공되는 알루미늄 솔더 합금으로 이루어진 적어도 하나의 외부 브레이징 층으로 이루어진 알루미늄 복합재의 용도에 관한 것이다. 상기 종래 기술로부터 출발하여, 본 발명은 플러스를 사용하지 않으면서도 알루미늄 복합재를 써멀 접합하는 방법을 제공하는 과제에 관한 것이다. 상기 과제는 알루미늄 복합재의 알루미늄 솔더 층이 피클링된 표면을 구비하고, 상기 알루미늄 복합재가 플러스-프리 써멀 접합 공정에 사용되고, 상기 접합 방법은 보호성 가스가 존재하는 상태에서 수행됨으로써 달성된다.

Description

플럭스-프리 솔더링용 알루미늄 복합재{ALUMINIUM COMPOSITE MATERIAL FOR FLUX-FREE SOLDERING}
본 발명은 적어도 하나의 알루미늄 코어 합금과, 상기 알루미늄 코어 합금의 일측 또는 양측 위에 제공되는 알루미늄 브레이징 합금으로 이루어진 적어도 하나의 외각 브레이징 층으로 이루어지며, 상기 알루미늄 브레이징 층은 피클링된 면을 구비하는 알루미늄 복합재의 용도와, 스트립 알루미늄 복합재를 제조하는 방법, 브레이징된 구조물뿐만 아니라 구조 부품을 써멀 접합하는 방법에 관한 것이다.
적어도 하나의 알루미늄 코어 합금 및 상기 알루미늄 코어 합금의 편면 또는 양면에 배치되는 알루미늄 브레이징 층으로 구성되는 알루미늄 복합재는 브레이징되는 구조물을 제조하는 데에 사용된다. 이들 구조물은 일례로 열교환기에서와 같이 종종 다수의 브레이징 접합부를 구비한다. 이와 관련하여, 브레이징 금속 구조 부품을 제조하는 데에 많은 브레이징 공정이 채용된다. 가장 널리 사용되는 공정 중 하나가 소위 "CAB(Controlled Atmosphere Brazing)" 브레이징 공정이다. CAB 공정에서, 알루미늄 구조 부품들은 플럭스를 사용하여 브레이징되며, 브레이징 공정 중에 예컨대 질소 분위기와 같은 정밀하게 제어되는 분위기에 노출되어 있다. 다른 써멀 접합 공정들도 보호성 가스가 존재하는 상태에서 플럭스를 사용하며, 알루미늄 브레이징 재료를 연화시킨다. 그러나, 부식성 또는 비-부식성 플럭스를 사용하게 되면, 예를 들어 설비 비용이 증가되고 열교환기 내에서 예컨대 냉각재 첨가제와 플럭스 잔재가 반응하여 여러 기술적 문제가 발생하는 단점이 있다. 화학물질 사용 외에도, 환경오염을 방지하여야 한다는 측면에서도 문제가 있다. 종종 채용되는 제2의 공정으로 진공 브레이징이 있는데, 진공 브레이징에서는 브레이징될 구조 부품들이 매우 낮은 압력, 예컨대 약 10-5 mbar 또는 그 미만의 압력 분위기에서 브레이징된다. 우수한 브레이징 결과를 얻기 위해, 가끔은 어느 정도의 마그네슘이 알루미늄 브레이징 재료에 첨가되기도 하지만, 진공 브레이징은 플럭스를 사용하지 않고서도 수행될 수 있다. CAB 브레이징 공정에서 플럭스를 사용하지 않는 공정이 국제 특허 공개 공보 WO 2010/000666 A1호에 의해 공지되어 있다. 상기 특허문헌에서, 알루미늄 브레이징 층은 제1 알루미늄 브레이징 층과 제2 알루미늄 브레이징 층으로 구성되어 있다. 상기 제2 알루미늄 브레이징 층은 5중량%-20중량%의 실리콘 외에, 0.01중량%-3중량%의 마그네슘을 함유하는, Al-Si 알루미늄 합금으로 구성되어 있다. 한편, 상기 제1 알루미늄 브레이징 층은 2-14중량%의 실리콘과 0.4중량% 미만의 마그네슘을 함유하고 있다. 그러나, 2층 구조로 된 알루미늄 브레이징 층은, 2층 알루미늄 브레이징 층을 제조하는 데에 많은 비용이 소요된다는 단점이 있다.
진공 브레이징 공정 또는 플럭스를 사용하는 CAB 브레이징 공정에서 알칼리성 피클링된 알루미늄 복합재의 용도가 일본 공개특허공보 JP04-1000696호, JP04-100674호 및 JP05-154693호에 의해 공지되어 있다.
상기 선행기술에 기초로 하여, 본 발명의 목적은 알루미늄 복합재를 사용하여 간단하게 써멀 접합하는 써멀 접합 방법을 제공하는 것이다.
전술한 본 발명의 목적은, 피클링된 알루미늄 브레이징 층이 있는 알루미늄 복합재를 사용하며, 상기 알루미늄 복합재가 써멀 접합 공정과 접합 공정이 보호성 가스가 존재하는 상태에서 플럭스리스로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 본 발명의 제1 교시에 의해 달성된다.
알루미늄 브레이징 층의 표면을 알칼리성 또는 산성 피클링하면, 보호성 가스가 존재하는 상태에서의 써멀 접합 공정, 특히 브레이징 공정에서 알루미늄 복합재의 특성이 급격하게 변할 수 있다는 것을 알게 되었다. 써멀 접합 공정은, 알루미늄 브레이징 재료를 가열하여 연결 파트너와 함께 재료가 밀폐된 연결부를 형성하는 공정으로 이해된다. 통상적으로 써멀 접합은 보호성 가스, 예컨대 불활성 가스가 존재하는 상태에서 수행된다. 이와 관련하여, 보호성 가스가 존재하는 상태라는 표현은, 알루미늄 브레이징 재료가 용융될 때, 적어도 써멀 접합 이음매 영역에서 적어도 부분적으로 상기 보호성 가스에 의해 산소가 이동되어 알루미늄 산화물 형성이 방지되거나 상당히 감소되는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 지금까지는 단순한 브레이징 층 구조의 경우에 있어, 보호성 가스 분위기 하에서 플럭스를 사용하여야만 우수한 접합 결과가 얻어졌다. 그러나, 본 발명에 따른 사용에 있어서는 플러스를 사용하지 않고서도 우수한 접합 결과가 얻어진다.
플럭스를 사용하지 않기 때문에, 구조 부품상에 플럭스 잔재가 남지 않아서, 한편으로는 추가의 세척 단계가 필요하지 않고, 다른 한편으로는 접합된 구조 부품의 내식성과 관련된 장점을 제공하게 된다. 비-부식성 플럭스를 사용하는 경우, 특히 후속하여 브레이징 된 복합재 영역에서 예컨대 플럭스 잔재와 전혀 반응하지 않는 매체를 운반한다는 사실에 의해 본 발명의 장점들이 반영된다.
본 발명에 따른 알루미늄 복합재는, 브레이징 시험을 통해 입증되는 바와 같이, CAB 브레이징 공정에서 플럭스를 사용하지 않고서도 사용될 수 있다. 알루미늄 표면을 피클링하면, 한편으로는 알루미늄 복합재를 제조할 때에 형성되는 알루미늄 산화물 층이 제거된다. 그런 다음, 알루미늄 복합재를 제조하는 공정 중에 형성되는 산화물 층보다도 상당히 얇은 새로운 산화물 층이 형성된다. 또한, 피클링에 의해 표면에 실리콘이 농축(enrichment)되고, 표면에는 다수의 식각된 요부(etched depression)가 형성된다. 이 세 가지 모든 효과들은, 본 발명에 따른 알루미늄 복합재가 매우 우수한 브레이징 거동을 하는 근거가 되는 것으로 생각된다.
주사전자현미경 이미지가 보여 주듯이, 강력하게 피클링하는 중에 실리콘 입자들이 알루미늄 브레이징 층 위에 노출되어 바로 표면에서 실리콘의 강력한 농축이 있게 될 수 있다. 본 발명에 따른 알루미늄 복합재를 사용하면, 플럭스리스 브레이징이 허용되게 할 목적으로 선행기술에 의해 공지된 복잡한 알루미늄 브레이징 층 구조가 필요하지 않게 된다. 이에 따라, 브레이징 접합부가 비용 측면에서 매우 효과적으로 제공될 수 있게 된다.
본 발명에 따른 알루미늄 복합재의 용도에 대한 다른 실시형태에 따르면, 알루미늄 브레이징 층의 표면은 피클링 하기 전이나 피클링하는 중에 추가적으로 디그리스(degrease)된다. 디그리스는 예컨대 어닐링 처리에 의해 수행될 수 있다. 그러나, 디그리스 매체를 사용하는 것도 가능하다. 알루미늄 복합재의 알루미늄 브레이징 층 표면을 디그리스하면, 피클링 어택이 개선되어 플럭스를 사용하지 않더라도 브레이징 거동이 개선된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 알루미늄 브레이징 층의 피클링된 표면이 적어도 일부분이 노출되거나 완전히 노출된 실리콘 입자를 포함하는 것이 유리하다. 브레이징 재료의 성분에 따라 실리콘 농도가 국부적으로 높은 곳이 발생되고, 이는 용융 영역을 국부적으로 좁게 한다. 실리콘 입자들은 주위의 알루미늄 기지와 같이 용융되며, 이것이 어느 정도 나머지 알루미늄 브레이징 재료의 용해를 촉진하게 된다. 알루미늄 브레이징 재료의 젖음 특성은 매우 복잡하고 아직까지도 상세하게 이해되고 있지 않다. 그러나, 상세한 실험을 통해, 적어도 부분적으로 노출된 실리콘 입자들이 알루미늄 브레이징 재료의 젖음 특성을 개선할 수 있음을 알 수 있었다.
알루미늄 브레이징 재료의 용도에 대한 추가적인 전개에 따르면, 알루미늄 코어 합금으로, AA 1xxx, AA 2xxx, AA 3xxx, AA 5xxx 또는 AA 6xxx 계열의 알루미늄 합금이 제공된다. 전술한 유형의 알루미늄 합금은 일반적으로 열교환기 또는 예를 들어 다른 분야에서 브레이징되는 구조물에 사용되기에 요구되는 기계적 특성을 구비하고 있다. 열교환기의 경우, AA 3xxx 계열의 알루미늄 합금이 저합금 재료이고, 저렴하며 내식성이 있기 때문에, AA 3xxx 계열의 알루미늄 합금이 사용되는 것이 특히 바람직하다.
알루미늄 복합재의 용도에 대한 다른 실시형태에 따르면, 알루미늄 브레이징 합금은, 중량%로,
6.5% ≤ Si ≤ 15%,
Fe ≤ 1%,
Cu ≤ 0.3%,
Mg ≤ 2.0%,
Mn ≤ 0.15%,
Zn ≤ 0.15%,
Ti ≤ 0.30%,
잔부는 Al 및 불가피한 불순물을 포함하되, 상기 불가피한 불순물 각각은 최대 0.05%, 총량은 최대 0.15%이다.
알루미늄 브레이징 합금으로, 예컨대 AA 4343, AA 4045 또는 AA 4047 계열의 알루미늄 합금이 사용되는 것이 바람직하다. 전술한 사양을 만족시키는 모든 알루미늄 브레이징 합금에 공통되는 것은, 이들 합금의 융점이 알루미늄 코어 합금에 비해 낮아서, 브레이징되는 구조 부품이 상기 코어 합금의 고상선 온도보다 낮은 온도로 가열될 때, 알루미늄 브레이징 층이 액상으로 되거나 또는 부분적으로 액상으로 된다는 사실이다. 알루미늄 코어 합금은 용융되지 않는다. 알루미늄 브레이징 합금의 Si 함량은 6.5중량% 내지 12중량%인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 알루미늄 복합재의 용도에 대한 또 다른 실시형태에 따르면, 알루미늄 복합재가 피클링되기 전에 연화, 재-어닐링 또는 압연된 상태(as-rolled)이어서, 추후에 상기 알루미늄 복합재가 사용될 때에 요구될 수 있는 기계적 특성이 보증된다.
알루미늄 복합재가 동시 주조 또는 압연 클래딩으로 제조되는 경우, 경제적으로 대량 생산될 수 있는 알루미늄 복합재가 제공될 수 있게 된다. 동시 주조 또는 압연 클래딩의 대안으로, 써멀 분사법으로 알루미늄 브레이징 층이 부착될 수도 있다. 그렇지만, 산업적으로 대량 생산하는 데에는 동시 주조 또는 압연 클래딩이 사용된다.
본 발명의 제2 교시에 따르면, 전술한 목적은, 적어도 하나의 알루미늄 코어 합금, 및 상기 알루미늄 코어 합금의 편면 또는 양면에 제공되는 알루미늄 브레이징 합금으로 구성되는 적어도 하나의 외각 브레이징 층으로 구성되는 알루미늄 복합재의 제조 방법으로, 압연 클래딩 또는 동시 주조로 스트립 알루미늄 복합재를 제조하고 이어서 압연하고, 알루미늄 브레이징 층을 알카리성 또는 산성으로 피클링하는, 알루미늄 복합재 제조 방법에 의해 달성된다. 전술한 바와 같이, 놀랍게도 본 발명자들은 알카리성 또는 산성 피클링에 의해, 브레이징 특성 특히 플럭스리스 브레이징 특성이 상당히 개선되어 플럭스를 사용하지 않으면서도 CAB 브레이징할 수 있음을 알 수 있었다. 피클링 하기 전이나 피클링 하는 중에, 알루미늄 복합재를 디그리스 매체로 디그리스 하면, 피클링 제거 효과가 개선되어 브레이징 결과가 개선되게 된다. 피클링 전에 이루어지는 디그리스는 예컨대 어닐링 처리로 수행될 수 있다. 피클링 하는 중에, 디그리스 매체로 디그리스하면 브레이징 결과가 개선될 수 있다.
알칼리성 피클링 매체는 0.2 내지 10중량% 또는 0.2 내지 5중량% 농도의 수산화나트륨을 함유하는 것이 바람직하다. 전술한 농도를 사용하면, 알루미늄 복합재의 알루미늄 브레이징 층 표면이 충분히 피클링되어, 간단한 방식으로 알루미늄 복합재가 플럭스리스 브레이징에 제공될 수 있게 된다. 표면을 피클링 하기 위해, 수산화나트륨 외에도, 예컨대 질산 또는 황산을 사용하는 산성 피클링이 채용될 수도 있다. 바람직하게는, 피클링 매체는, 수산화나트륨 외에도, 예컨대 글루콘산나트륨 또는 삼인산나트륨 같은 유기 또는 무기 착염제(complexing agent)를 함유할 수 있으며, 놀랍게도 이는 브레이징 결과를 한층 더 개선시킨다.
알루미늄 브레이징 층의 피클링은 최종 냉간 압연 단계와 인라인으로 수행되는 것이 바람직하다. 이에 따라 제조 공정이 최대한 경제적으로 이루어지게 된다. 그러나 알루미늄 복합재는 피클링 하기 전에 연속로에서 재-어닐링 또는 연화 어닐링될 수도 있다. 이러한 방식으로, 열교환기 제조에 최적화된 브레이징 복합재 스트립의 코일이 매우 경제적인 방식으로 제공될 수 있게 된다. 그러나, 다른 제조 단계와 독립되어 수행되는 코일-투-코일 제조 단계가 사용될 수도 있다.
또한 최종적으로 압연된 알루미늄 복합재가 코일 형태로 배치로에서 어닐링될 수 있으며, 이어서 표면 피클링 처리장치로 운송된다. 예를 들어 이들 공정들은 연속로와 같이 설비 비용이 크지 않기 때문에, 경제적으로 우호적이다.
본 발명에 따른 방법의 다른 실시형태에 따르면, 디그리스 매체는 5-40중량%의 삼인산나트륨, 3-10중량%의 글루콘산나트륨, 3-8중량%의 비-이온 및 음이온 계면활성제 및 선택적으로 0.5-70중량%의 탄산나트륨, 바람직하게는 30-70중량%의 탄산나트륨이 혼합된 적어도 0.2 내지 15중량%, 0.5 내지 3중량% 또는 2 내지 8중량%의 혼합물을 함유한다. 디그리스 매체의 상기 조성 성분은, 바람직하게는 수산화나트륨을 함유하는 알칼리성 피클링과 조합되면 매우 우수한 브레이징 결과를 낳게 된다. 전술한 디그리스 매체는 피클링 처리하기 전에 채용되거나, 피클링 처리와 동시에 채용될 수 있으며, CAB 공정에서 플럭스를 사용하지 않고서도 알루미늄 브레이징 층에 대해 우수한 브레이징 특성을 부여하게 된다.
후속하여 사용하기 위해 알루미늄 복합재를 준비하기 위해, 알루미늄 복합재가 피클링되기 전에 연화 어닐링되거나 리버스 어닐링되는 것이 유리하다. 여기서, 어닐링 공정을 통해 간단한 방식으로 기계적 물성이 조절될 수 있다.
바람직하게는, 알루미늄 복합재의 알루미늄 브레이징 층이 피클링 매체 내에 1 내지 20초, 바람직하게는 2-8초간 체류한다. 이러한 시간동안 체류함으로써, 알루미늄 브레이징 층 표면에 실리콘이 농축되거나 실리콘 입자들이 노출되도록, 피클링 매체에 의해 알루미늄 브레이징 층 표면이 충분히 어택되게 된다.
피클링 매체의 온도가 65℃ 내지 80℃이면, 피클링 매체와 알루미늄 브레이징 층의 반응이 추가로 개선되게 된다. 특히, 온도가 높을수록, 이 공정의 속도가 빨라지게 된다.
바람직하게는, 질산 또는 황산을 사용하여 산성 린스할 수 있다. 이에 따라, 스트립 알루미늄 복합재로부터 피클링 잔재가 제거되게 된다.
본 발명의 추가의 교시에 따르면, 전술한 목적은, 적어도 하나의 알루미늄 코어 합금, 및 상기 알루미늄 코어 합금의 편면 또는 양면에 제공되는 알루미늄 브레이징 합금으로 구성되는 적어도 하나의 외각 브레이징 층으로 구성되는 알루미늄 복합재의 용도를 가지는 알루미늄 합금의 구조 부품을 써멀 접합하는 방법으로, 상기 알루미늄 브레이징 층은 피클링된 표면을 구비하고, 상기 알루미늄 복합재는 보호성 가스가 존재하는 상태에서 플럭스리스로, 써멀 접합 공정 및 접합 공정이 수행되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금 구조 부품의 써멀 접합 방법에 의해 달성된다.
또한, 본 발명의 추가의 교시에 따르면, 전술한 목적은, 써멀 접합된 적어도 두 개의 부품을 포함하는 브레이징된 구조물로, 상기 부품 중 적어도 하나는 표면이 피클링된 알루미늄 브레이징 층을 구비하는 알루미늄 복합재를 포함하고, 제1 부품 및 제2 부품 사이에는 플럭스리스로, 보호성 가스가 존재하는 상태에서 제조된 써멀 접합 이음매가 제공되는 것을 특징으로 하는 브레이징된 구조물에 의해 달성된다.
브레이징된 구조물의 또 다른 실시형태에 따르면, 상기 브레이징된 구조물은 본 발명에 따른 알루미늄 복합재로 이루어진 튜브 또는 적어도 하나의 성형 또는 비성형된 금속시트를 포함한다.
상기 추가 개선에 따른 브레이징된 구조물은 예컨대 열교환기이다. 브레이징된 구조물의 장점은 본 발명에 따른 알루미늄 복합재는 예컨대 CAB 브레이징 공정을 사용하여 보호성 가스 분위기 하에서 플럭스리스 써멀 접합이 가능해진다는 것이다. 플럭스 잔재가 더 이상 존재하지 않는 동시에 고비용의 진공 브레이징을 하지 않아도 되기 때문에, 낮은 생산 비용으로 내구성(durability)이 개선된 브레이징된 구조 부품이 제공될 수 있다.
본 발명에 의하면, 플럭스를 사용하지 않고서도 써멀 접합할 수 있는 알루미늄 복합재를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 알루미늄 복합재의 브레이징성을 규명하기 위한 브레이징 실험 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 브레이징 실험 장치의 종축을 따른 단면도이다.
도 3은 통상적인 알루미늄 복합재를 사용하여 얻은 브레이징 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 알루미늄 복합재에 대한 3 종류의 다른 예시적 실시형태에 대한 브레이징 실험 결과를 보여주는 도면이다.
도 5는 브레이징 하기 전, 도 3의 알루미늄 복합재 표면에 대한 주사전자현미경 이미지이다.
도 6a 내지 도 6c는 브레이징 하기 전, 도 4a 내지 도 4c의 알루미늄 복합재 표면에 대한 주사전자현미경 이미지이다.
도 7은 본 발명에 따른 알루미늄 복합재를 포함하는 브레이징된 구조물의 예시적 실시형태를 나타내는 도면이다.
이하에서, 도면과 연계하여 본 발명의 예시적 실시형태를 가지고 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 1에 도시되어 있는 특정의 브레이징 실험 장치로 플럭스리스 CAB 브레이징 공정을 사용하여, 본 발명에 따른 알루미늄 복합재의 브레이징 특성을 시험하였다. 브레이징 실험 장치는 금속 시트(1), 경사진 금속 시트(2) 및 경사진 금속 시트(2)를 지지하는 서포트 금속 시트(3)의 총 3개의 부분으로 구성되어 있다. 경사진 금속 시트(2)의 폐쇄된 단부(2a)가 금속 시트(1) 상에 배치되어 있는 서포트 금속 시트(3) 상에 놓여진다. 한편, 양 가지 단부(2b)는 금속 시트(1) 상에 위치하고 있다. 이에 따라, 도 2의 단면도에 도시되어 있는 바와 같이, 경사진 금속 시트(2)의 가지 단부(2b)의 지지점에서부터 서포트 금속 시트(3) 상의 폐쇄된 단부(2a)의 지지점까지 크기가 변화하는 갭이 형성되어 있다. 브레이징 갭이 확장되기 때문에, 금속 시트(1)의 브레이징 특성이 어느 정도로 우수한지를 평가할 수 있게 된다. 예를 들어, 특정 공정 파라미터를 사용하는 경우, 확장하는 갭(4)의 대부분이 채워진다면, 브레이징 거동이 매우 우수한 것으로 간주할 수 있다.
본 예시적 실시형태에서, 금속 시트(1)는 알루미늄 브레이징 층이 압연 클래딩된 알루미늄 복합재로 이루어져 있다. 본 실험에 사용된 금속 시트의 두께는 0.5㎜ 내지 1㎜ 사이이다. 금속 시트(1)의 길이는 70㎜이고, 폭은 50㎜이다. 경사진 단편(2)의 가지의 길이는 50㎜이다. 경사진 금속 시트(2)의 개방각은 35°이다. 서포트 금속 시트(3)의 두께는 1㎜이어서, 경사진 금속 시트(2)의 폐쇄 단부에서부터 가지 단부의 높이 차이는 1㎜이다. 경사진 금속 시트(2)의 두께는 0.6㎜이다. 경사진 금속 시트(2)에는 알루미늄 브레이징 층이 제공되어 있지 않다.
통상적인 알루미늄 복합재를 브레이징한 결과가 도 3에 도시되어 있다. AA 3003 계열의 알루미늄 합금의 코어 층이 있는 알루미늄 복합재의 총 두께는 0.5㎜이고, 양 측면에는 AlSi10-알루미늄 브레이징 소재(AA 4045)가 클래딩되어 있다. 각 측면에서의 클래딩 층의 두께는 전체 두께의 11.5%이다. 이에 따라 각 클래딩 층의 두께는 약 0.0575㎜가 된다. 600℃의 온도에서 열처리한 후 브레이징 하였으며, 브레이징 온도에서 4분간 유지하였다. 브레이징은 어떠한 플럭스도 사용하지 않은 상태로 질소 분위기에서 수행하였다. 도 3으로부터 알 수 있듯이, 브레이징 한 후, 경사진 금속 시트와 복합재 사이의 갭은 전혀 충진되지 않았고, 이에 따라 브레이징 접합부가 형성되지 않았다. 이러한 결과는 놀라운 것은 아닌데, 이는 단순히 알루미늄 복합재의 조직 때문에 플럭스리스 브레이징이 되지 않을 것으로 예상되었기 때문이다.
이와 관련하여, 도 4a 내지 도 4c는, 본 발명에 따라 피클링된, 여기서는 알칼리성으로 피클링된 알루미늄 브레이징 층 면을 구비하는 알루미늄 복합재를 사용한 브레이징 결과를 보여주고 있다. 도 4a 내지 도 4c에 도시되어 있는 예시적 실시형태에 사용된 알루미늄 복합재의 전체 두께는 1㎜이며, 양 측면에 15% 또는 0.15㎜ 두께의 클래딩 층을 갖는다. 도 4a의 예시적 실시형태에서는 AlSi7.5 알루미늄 브레이징 층이 클래딩되어 있고, 도 4c의 예시적 실시형태에는 AlSi12 알루미늄 브레이징 층이 클래딩되어 있다. 알루미늄 코어 합금으로는 AA 3003 계열의 합금을 사용하였다. 도 3의 예시적 실시형태에 정확하게 대응되는 도 4b의 예시적 실시형태는 본 발명에 따른 도 4a 및 도 4c의 예시적 실시형태와 같이 알칼리성으로 피클링된 표면을 구비하고 있다.
놀랍게도, 경사진 금속 시트의 지지점 영역과 가지 전장의 적어도 약 2/3에 걸친 영역의 알루미늄 브레이징 층에서 브레이징 접합부가 형성되었음을 알 수 있다. 알루미늄 복합재 상에 존재하는 알루미늄 브레이징 재료가 용융되어 경사진 금속 시트와 함께 비교적 큰 갭이 있는 영역에서도 브레이징 접합부를 형성하였다. 시트 금속의 폐쇄된 단부의 지지점 근방에 있는 상당히 큰 갭이 있는 영역에서만 경사진 단편이 브레이징 되지 않았다. 또한, 알루미늄 브레이징 층에서 Si 함량이 증가함에 따라 갭 충진이 개선되는 것을 알 수 있었다. 피클링된 표면을 구비하는 본 발명에 따른 알루미늄 복합재를 사용하면, CAB 브레이징 공정에서 플럭스를 사용하지 않아도 됨을 알 수 있었다.
시험에 사용된 알루미늄 복합재는 압연 클래딩 되었다. 그러나, 동시 주조 또는 써멀 스프레이로 제조되는 알루미늄 복합재에 대해서도 동일한 결과가 얻어질 것으로 예상된다.
도 5는 도 3에 도시된 통상적인 알루미늄 복합재를 브레이징에 사용하기 전에 있어서, 압연 클래딩된 예시적 실시형태의 표면에 대한 주사전자현미경 이미지를 보여주고 있다. 도시되어 있는 알루미늄 복합재는 알루미늄 복합재가 소프트한 상태로 되게 하기 위해, 어닐링 처리되었다. 도 5에서, 알루미늄 복합재의 표면이 매끄럽고(smooth), 표면에는 실리콘 입자들이 함유되어 있지 않고, 통상적인 압연 조직을 가짐을 명확하게 알 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 표면을 피클링한 후의 도 5a 내지 도 5c의 알루미늄 복합재의 주사전자현미경 이미지를 보여주고 있다. 도 6a 내지 도 6c의 금속 시트는 실험실에서 침지법으로 수작업 피클링(pickling) 하였다. 1중량% 농도의 수산화나트륨 용액에 60℃의 피클링 온도에서 약 3분간 접촉하였다. 제조 공정에서 스프레이 공정에 의해 얻어지는 결과와 유사한 피클링 어택을 얻기 위해 피클링 시간을 길게 하였다. 이와 동시에, 피클링할 때에 디그리스 매체로, 5-40중량%의 삼인산나트륨, 3-10중량%의 글루콘산나트륨 및 3-8중량%의 비-이온 및 음이온 계면활성제가 혼합된 1중량% 농도의 혼합물을 사용하였다. 피클링한 후, 알루미늄 복합재를 1% 질산 용액에서 세척하였다.
도 6b의 예시적 실시형태는 디그리스 및 피클링 단계에 포함되어 있는 코일-투-코일 제조 단계에서 피클링 및 디그리스 매체가 분사되어 있는 표면에 대한 것이다. 1.5중량%의 수산화나트륨 용액 외에, 디그리스 매체는 5-40중량%의 삼인산나트륨, 3-10중량%의 글루콘산나트륨 및 3-8중량%의 비-이온 및 음이온 계면활성제가 혼합된 1중량% 농도의 혼합물을 함유한다. 75℃의 피클링 온도에서 2-8초 접촉하였다.
도 5와 비교하여, 도 6a는 적어도 일부분이 노출되어 있는 다수의 실리콘 입자와, 알루미늄 브레이징 층 표면에 식각된 요부(depression)를 보여 주고 있다. 도 6b 및 도 6c도 동일하다. 도 6a 내지 도 6c에서 알루미늄 브레이징 층의 Si 함량이 높아, 적어도 일부분이 노출된 실리콘 입자들이 점유하는 부분이 융기되어 있다. 주사전자현미경으로부터, 피클링에 의해 표면상에 잔류하는 피클링 매체 내에 실리콘 입자들은 용해되지 않고 알루미늄이 용해되는 것을 명확하게 알 수 있다. 이로부터, 피클링 공정에 의해 표면에서의 실리콘 농도가 증가하고, 이는, 예를 들어 실리콘이 매우 다량의 실리콘 입자로 노출될 때까지 농축됨으로써, 알루미늄 복합재의 브레이징 거동을 상당히 개선시키게 된다. 이전 공정 단계에서 형성된, 도 5에 도시되어 있는 표면에 존재하는 비교적 두꺼운 알루미늄 산화물 층이 제거되고, 매우 얇은 알루미늄 산화물 층으로 대체되는 것도 또한 유리하다. 도 6a 및 도 6c와 비교하여, 도 6b는 표면에 적어도 일부분이 노출되어 있는 실리콘 입자들이 비교적 많으면서 깊게 식각된 피트는 적음을 보여 주고 있다.
본 발명에 따른 알루미늄 복합재를 사용하여, CAB 공정에서 플럭스를 사용하지 않고서도 심플한 알루미늄 브레이징 층을 갖는 브레이징을 최초로 성공하였다. 본 발명에 따른 알루미늄 복합재를 사용하여 브레이징된 구조물을 제조하기 위해, 심플한 알루미늄 브레이징 층, 예컨대 AlSi12, AlSi10 또는 AlSi7.5 계열의 알루미늄 합금이 사용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 따른 알루미늄 복합재는 도 7에 도시되어 있는 바와 같은 브레이징된 열교환기(7)를 제조하는 데에 유리하게 사용될 수 있다.
열교환기의 핀(5)은 통상 표면이 아무것도 덮이지 않은(bare) 알루미늄 합금 스트립 또는 양면에 알루미늄 브레이징 재료가 코팅된 알루미늄 합금 스트립으로 구성되어 있다. 상기 핀(5)은 튜브(6) 위에 구불구불한 형상으로 벤딩되어 브레이징된다. 이는 다수의 브레이징 접합부가 필요함을 의미한다. 따라서, CAB 브레이징 공정에서 플럭스를 사용하지 않고서도 매우 우수한 브레이징 결과를 얻을 수 있기 때문에, 본 발명에 따른 알루미늄 복합재를 사용하는 것이 특히 유리하다. CAB 브레이징 공정을 사용하는 경우, 플럭스가 잔존하지 않기 때문에, 이러한 방식으로 제조된 열교환기의 사용 수명이 길어지게 된다. 플럭스가 잔류하지 않는 것은 열교환기의 작동에도 긍정적인 영향을 준다.
이것이, 플럭스가 사용되어 통상적으로 브레이징되는 알루미늄 복합재가 사용되는 다른 구조물에도 적용될 수 있음은 명확하다.

Claims (19)

  1. 적어도 하나의 알루미늄 코어 합금 및 상기 알루미늄 코어 합금의 편면 또는 양면에 제공되는 알루미늄 브레이징 합금으로 구성되며, 피클링된 표면을 구비하는 적어도 하나의 외각 브레이징 층으로 구성되는 알루미늄 복합재를 써멀 접합하는 방법에 있어서,
    알루미늄 브레이징 층의 피클링된 표면은 적어도 일부분이 노출된 실리콘 입자들을 포함하고, 보호성 가스가 존재하는 상태에서 플럭스리스로 써멀 접합 공정이 수행되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 복합재의 써멀 접합 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    써멀 접합 공정이 플럭스리스 CAB 브레이징 공정으로 수행되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 복합재의 써멀 접합 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    알루미늄 브레이징 층의 표면이 피클링 전 또는 피클링 되는 중에 디그리스되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 복합재의 써멀 접합 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    알루미늄 코어 합금으로, AA1xxx, AA2xxx, AA3xxx, AA5xxx 또는 AA6xxx 계열의 알루미늄 합금이 제공되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 복합재의 써멀 접합 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    알루미늄 복합재를 피클링하기 전에 연화 어닐링 또는 재-어닐링 하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 복합재의 써멀 접합 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    알루미늄 복합재가 동시 주조 또는 압연 클래딩으로 제조되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 복합재의 써멀 접합 방법.
  7. 적어도 하나의 알루미늄 코어 합금, 및 상기 알루미늄 코어 합금의 편면 또는 양면에 제공되는 알루미늄 브레이징 합금으로 구성되는 적어도 하나의 외각 브레이징 층으로 구성되며, 압연 클래딩 또는 동시 주조로 알루미늄 복합재 스트립을 제조하고 이어서 압연하고, 알루미늄 브레이징 층을 알카리성 피클링하는, 알루미늄 복합재 스트립 제조 방법에 있어서,
    상기 알루미늄 복합재를 피클링 하기 전 또는 피클링하는 중에 디그리스 매체로 디그리스하되,
    상기 디그리스 매체는, 5-40중량%의 삼인산나트륨, 3-10중량%의 글루콘산나트륨, 3-8중량%의 비-이온 및 음이온 계면활성제가 혼합된 0.2 내지 15중량%의 혼합물을 함유하고,
    상기 알칼리성 피클링 매체는 0.2 내지 10중량% 농도의 수산화나트륨을 함유하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 복합재 스트립 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 피클링 매체는 수산화나트륨 외에 유기 또는 무기 착염제를 함유하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 복합재 스트립 제조 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    알루미늄 합금 스트립이 상기 피클링 매체 내에 1 내지 20초간 체류하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 복합재 스트립 제조 방법.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 피클링 매체의 온도가 65℃ 내지 80℃인 것을 특징으로 하는 알루미늄 복합재 스트립 제조 방법.
  11. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    질산 또는 황산을 사용하여 산성 린스하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 복합재 스트립 제조 방법.
  12. 적어도 하나의 알루미늄 코어 합금, 및 상기 알루미늄 코어 합금의 편면 또는 양면에 제공되는 알루미늄 브레이징 합금으로 구성되는 적어도 하나의 외각 브레이징 층으로 구성되며, 제1항 또는 제2항에 따라 알루미늄 합금의 구조 부품을 써멀 접합하는 방법으로,
    상기 알루미늄 브레이징 층은 알칼리성 피클링된 표면을 구비하고, 상기 알루미늄 브레이징 층의 피클링된 표면은 적어도 일부분이 노출된 실리콘 입자를 포함하며, 보호성 가스가 존재하는 상태에서 플럭스리스로 써멀 접합 공정이 수행되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금 구조 부품의 써멀 접합 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    튜브 또는 적어도 하나의 성형 또는 비-성형된 금속시트가 플럭스리스 CAB 브레이징 공정으로 브레이징된 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금 구조 부품의 써멀 접합 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    열교환기가 브레이징되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금 구조 부품의 써멀 접합 방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
KR1020147033812A 2012-05-04 2013-05-03 플럭스-프리 솔더링용 알루미늄 복합재 KR101554297B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12166843.8A EP2660043B1 (de) 2012-05-04 2012-05-04 Verwendung eines Aluminiumverbundwerkstoffes für das flussmittelfreie Löten
EP12166843.8 2012-05-04
PCT/EP2013/059290 WO2013164466A1 (de) 2012-05-04 2013-05-03 Aluminiumverbundwerkstoff für das flussmittelfreie löten

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140146672A KR20140146672A (ko) 2014-12-26
KR101554297B1 true KR101554297B1 (ko) 2015-09-18

Family

ID=48444354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147033812A KR101554297B1 (ko) 2012-05-04 2013-05-03 플럭스-프리 솔더링용 알루미늄 복합재

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20150053751A1 (ko)
EP (2) EP2660043B1 (ko)
JP (2) JP5976200B2 (ko)
KR (1) KR101554297B1 (ko)
ES (1) ES2595044T5 (ko)
HU (2) HUE053338T2 (ko)
PL (1) PL2844466T5 (ko)
WO (1) WO2013164466A1 (ko)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2011216017B2 (en) 2010-02-10 2014-04-03 Hobart Brothers Company Aluminum alloy welding wire
US9770788B2 (en) * 2010-02-10 2017-09-26 Hobart Brothers Company Aluminum alloy welding wire
US10654135B2 (en) 2010-02-10 2020-05-19 Illinois Tool Works Inc. Aluminum alloy welding wire
EP2660043B1 (de) * 2012-05-04 2021-03-03 Hydro Aluminium Rolled Products GmbH Verwendung eines Aluminiumverbundwerkstoffes für das flussmittelfreie Löten
EP2883650B8 (de) * 2013-12-13 2021-08-18 Speira GmbH Flussmittelfreies Fügen von Aluminiumverbundwerkstoffen
US10421159B2 (en) * 2015-02-25 2019-09-24 Hobart Brothers Llc Systems and methods for additive manufacturing using aluminum metal-cored wire
US11370068B2 (en) * 2015-02-25 2022-06-28 Hobart Brothers Llc Systems and methods for additive manufacturing using aluminum metal-cored wire
KR20190095535A (ko) * 2015-10-05 2019-08-14 하이드로 알루미늄 롤드 프로덕츠 게엠베하 써멀 플럭스-프리 접합 방법에 사용하기 위한 알루미늄 복합 재료 및 그러한 알루미늄 복합 재료를 제조하는 방법
EP3359327B1 (de) 2015-10-05 2019-02-20 Hydro Aluminium Rolled Products GmbH Aluminiumverbundwerkstoff zur verwendung in thermischen flussmittelfreien fügeverfahren und verfahren zu dessen herstellung
DE112016005165T5 (de) 2015-11-10 2018-07-19 Aleris Rolled Products Germany Gmbh Flussmittelfreies Hartlötverfahren
JP6463262B2 (ja) * 2015-12-28 2019-01-30 株式会社Uacj アルミニウム合金ブレージングシート及びアルミニウム合金製熱交換器の製造方法
WO2017137236A1 (en) 2016-02-09 2017-08-17 Aleris Rolled Products Germany Gmbh Aluminium multi-layered brazing sheet product and fluxless brazing method
DE102016008490A1 (de) * 2016-07-14 2018-01-18 Modine Manufacturing Company Flussmittelarmes CAB-Löten bei Wärmeübertragern
CN106513896A (zh) * 2016-12-03 2017-03-22 浙江银轮机械股份有限公司 一种铝合金热交换器的可控气氛保护钎焊方法
CN106695157A (zh) * 2017-02-13 2017-05-24 浙江银轮机械股份有限公司 一种cab无钎剂钎焊的焊片
FR3074717B1 (fr) 2017-12-12 2019-11-08 Constellium Neuf-Brisach Tole de brasage multicouche en aluminium pour brasage sans flux
CN108247233B (zh) * 2017-12-13 2020-10-20 上海华峰铝业股份有限公司 碱洗无钎剂或真空钎焊板的制备方法
EP3822392A1 (en) * 2019-11-15 2021-05-19 Acondicionamiento Tarrasense Method for polishing parts made of aluminum alloys comprising silicon
JP2021122850A (ja) * 2020-02-07 2021-08-30 株式会社マーレ フィルターシステムズ ブレージングシート、ろう付け方法及び熱交換器の製造方法
CN111455226A (zh) * 2020-05-09 2020-07-28 中铝材料应用研究院有限公司 含Cu原子团簇的铝合金、铝合金复合材料及其制备方法
CN111922635A (zh) * 2020-07-13 2020-11-13 盐城市瑞华涂装设备有限公司 新能源汽车电池冷却包生产方法
CN112095027B (zh) * 2020-09-18 2021-08-31 轩尼斯实业有限公司 一种隔热断桥铝合金门窗型材加工工艺
JP2022053674A (ja) * 2020-09-25 2022-04-06 株式会社Uacj ブレージングシートの製造方法
EP4253041A1 (de) 2022-03-29 2023-10-04 AMAG rolling GmbH Verbundwerkstoff und verfahren zur herstellung dieses verbundwerkstoffs

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5102033A (en) 1991-04-16 1992-04-07 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Method for improving the fillet-forming capability of aluminum vacuum brazing sheet products

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE756380A (fr) * 1969-10-22 1971-03-01 Chausson Usines Sa Procede de traitement pour le decapage et la protection de pieces en aluminium et alliages de ce metal devant etre
JPS4918536B1 (ko) 1970-07-25 1974-05-10
JPS51132148A (en) * 1975-05-14 1976-11-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Vacuum brazing method of aluminium and aluminium alloy
US3979043A (en) * 1975-10-17 1976-09-07 Wall Colmonoy Corporation Aluminum brazing method
AU591231B2 (en) * 1986-02-18 1989-11-30 Parker Chemical Company Aluminum cleaning process
JP2846398B2 (ja) * 1990-03-15 1999-01-13 古河電気工業株式会社 真空ろう付け用ブレージングシートコイルの製造方法
JP2783893B2 (ja) * 1990-03-15 1998-08-06 古河電気工業株式会社 フラックスろう付用ブレージングシートの製造方法
JPH04341547A (ja) * 1991-05-17 1992-11-27 Furukawa Alum Co Ltd アルミ製熱交換器用ブレージングシートの製造方法
WO1992022398A1 (en) * 1991-06-10 1992-12-23 Allied-Signal Inc. Rapidly solidified aluminum-magnesium base brazing alloys
JP3072931B2 (ja) * 1991-12-10 2000-08-07 古河電気工業株式会社 真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシートの製造方法
JPH05179381A (ja) * 1991-12-26 1993-07-20 Furukawa Alum Co Ltd 真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシート
JPH10180489A (ja) * 1996-12-20 1998-07-07 Sky Alum Co Ltd 非酸化性ガス雰囲気無フラックスろう付け用材料の製造方法およびろう付け方法
JP3556827B2 (ja) * 1998-04-01 2004-08-25 古河スカイ株式会社 非酸化性ガス雰囲気無フラックスろう付け用材料の製造方法およびろう付け方法
US6352789B1 (en) * 1999-04-12 2002-03-05 Corus Aluminium Walzprodukte Gmbh Brazing sheet and method of making same
US6475301B1 (en) 1999-07-06 2002-11-05 Visteon Global Technologies, Inc. Conversion coatings on aluminum from KF solutions
US20020086179A1 (en) 2000-05-19 2002-07-04 Wittebrood Adrianus Jacobus Composite metal panel
EP1430988B1 (en) 2001-09-28 2013-11-20 Furukawa-Sky Aluminum Corporation Method for brazing of aluminum or aluminum alloy material and aluminum alloy brazing sheet
US7226669B2 (en) * 2003-08-29 2007-06-05 Aleris Aluminum Koblenz Gmbh High strength aluminium alloy brazing sheet, brazed assembly and method for producing same
FR2873718B1 (fr) 2004-07-28 2007-02-02 Pechiney Rhenalu Sa Procede de formation d'une couche de conversion sur un produit en alliage d'aluminium destine a etre brase
EP2460909B1 (en) 2005-05-19 2017-12-27 Hydro Aluminium Rolled Products GmbH Conditioning of an aluminium strip
JP2007223171A (ja) 2006-02-23 2007-09-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 印刷機および印刷機の排紙装置
ES2528027T3 (es) 2006-06-06 2015-02-03 Hydro Aluminium Rolled Products Gmbh Método para limpiar una tira de aluminio
ES2381166T3 (es) 2008-07-02 2012-05-23 Aleris Aluminum Koblenz Gmbh Material laminar de cobresoldadura de aluminio
JP4547032B1 (ja) * 2009-04-17 2010-09-22 三菱アルミニウム株式会社 アルミニウム材のフラックスレスろう付け方法およびフラックスレスろう付け用アルミニウムクラッド材
JP2011153343A (ja) * 2010-01-26 2011-08-11 Nippon Paint Co Ltd 熱交換器の表面処理方法、親水化処理剤、及びアルミニウム製熱交換器
JP2012050995A (ja) * 2010-08-31 2012-03-15 Mitsubishi Alum Co Ltd フラックスレスろう付用アルミニウム合金ろう材シートおよびアルミニウム材のフラックスレスろう付け方法
EP2444254B1 (de) * 2010-10-22 2013-07-10 Hydro Aluminium Rolled Products GmbH Lithoband für die elektrochemische Aufrauung sowie Verfahren zu dessen Herstellung
EP2660043B1 (de) * 2012-05-04 2021-03-03 Hydro Aluminium Rolled Products GmbH Verwendung eines Aluminiumverbundwerkstoffes für das flussmittelfreie Löten

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5102033A (en) 1991-04-16 1992-04-07 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Method for improving the fillet-forming capability of aluminum vacuum brazing sheet products

Also Published As

Publication number Publication date
EP2844466A1 (de) 2015-03-11
KR20140146672A (ko) 2014-12-26
EP2660043A1 (de) 2013-11-06
HUE053338T2 (hu) 2021-06-28
US20150053751A1 (en) 2015-02-26
JP2016221578A (ja) 2016-12-28
ES2595044T5 (es) 2022-03-29
HUE031143T2 (en) 2017-06-28
PL2844466T5 (pl) 2023-08-21
PL2844466T3 (pl) 2017-01-31
EP2844466B1 (de) 2016-09-14
EP2660043B1 (de) 2021-03-03
WO2013164466A1 (de) 2013-11-07
ES2595044T3 (es) 2016-12-27
JP5976200B2 (ja) 2016-08-23
JP2015526290A (ja) 2015-09-10
EP2844466B2 (de) 2021-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101554297B1 (ko) 플럭스-프리 솔더링용 알루미늄 복합재
KR102026923B1 (ko) 알루미늄 복합재의 플럭스-프리 접합
JP7366022B2 (ja) 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
US20180221994A1 (en) Aluminium composite material for use in thermal flux-free joining methods and method for producing same
WO2017208940A1 (ja) ブレージングシート及びその製造方法並びにアルミニウム構造体のろう付方法
JP2007521396A (ja) ロウ付け用のアルミニウム合金製の帯材
WO2019172257A1 (ja) フラックスフリーろう付用アルミニウム合金ブレージングシート
US20180222151A1 (en) Aluminium composite material for use in thermal flux-free joining methods and method for producing same
WO2020179468A1 (ja) 自己耐食性に優れるアルミニウム合金クラッドフィン材及びその製造方法
JP7231442B2 (ja) 自己耐食性に優れるアルミニウム合金クラッドフィン材及びその製造方法
CN108247233B (zh) 碱洗无钎剂或真空钎焊板的制备方法
WO2023074289A1 (ja) アルミニウム合金ブレージングシート及びその製造方法
CN115698352A (zh) 铝合金钎焊板以及铝合金钎焊体
JP2020139215A (ja) ろう付用アルミニウム合金クラッドフィン材及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180810

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190809

Year of fee payment: 5