KR20060126429A - 고강도 알루미늄합금 브레이징 시트, 브레이징 조립체 및브레이징 시트 제조방법 - Google Patents

고강도 알루미늄합금 브레이징 시트, 브레이징 조립체 및브레이징 시트 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20060126429A
KR20060126429A KR1020067003940A KR20067003940A KR20060126429A KR 20060126429 A KR20060126429 A KR 20060126429A KR 1020067003940 A KR1020067003940 A KR 1020067003940A KR 20067003940 A KR20067003940 A KR 20067003940A KR 20060126429 A KR20060126429 A KR 20060126429A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
brazing sheet
clad
core layer
core
Prior art date
Application number
KR1020067003940A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101156918B1 (ko
Inventor
린쯔 베네딕터스
아킴 뷔르거
알프레드 조한 피터 하스즐러
Original Assignee
코루스 알루미늄 발쯔프로두크테 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
Application filed by 코루스 알루미늄 발쯔프로두크테 게엠베하 filed Critical 코루스 알루미늄 발쯔프로두크테 게엠베하
Publication of KR20060126429A publication Critical patent/KR20060126429A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101156918B1 publication Critical patent/KR101156918B1/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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • C22C21/10—Alloys based on aluminium with zinc 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
    • 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
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/04—Tubular or hollow articles
    • B23K2101/14—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
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/10—Aluminium or alloys thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)

Abstract

본 발명은 고강도 알루미늄합금 브레이징 시트에 관한 것으로서, Al-Zn 코어층(1)과 하나 이상의 클래드층(2)을 포함하며, 상기 코어층(1)은 이하의 조성(중량%)을 포함하며: Zn : 1.2 - 5.5, Mg : 0.8 - 3.0, Mn : 0.1 - 1.0, Cu : ＜ 0.2, Si : ＜ 0.35, Fe : ＜ 0.5, 선택적으로 Zr : ＜ 0.3, Cr : ＜ 0.3, V : ＜ 0.3, Ti : ＜ 0.2, Hf : ＜ 0.3, Sc : ＜ 0.5 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상, 잔부 알루미늄과 불가피한 원소 및 불순물, 상기 클래드층은 Al-Si 기반 필러합금을 포함하며, 상기 코어층의 하나 이상의 면에 적용되며, 또한 본 발명은 이러한 브레이징 시트를 포함하는 브레이징 조립체, 이러한 브레이징 시트의 사용 및 알루미늄합금 브레이징 시트의 제조방법에 관한 것이다.

Description

고강도 알루미늄합금 브레이징 시트, 브레이징 조립체 및 브레이징 시트 제조방법{HIGH STRENGTH ALUMINIUM ALLOY BRAZING SHEET, BRAZED ASSEMBLY AND METHOD FOR PRODUCING SAME}
본 발명은 고강도 및 개선된 브레이징 특성을 갖는 브레이징용 알루미늄합금 브레이징 시트, 상기 브레이징 시트를 포함하는 브레이징 조립체, 상기 브레이징 시트의 사용 및 알루미늄합금 브레이징 시트를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 클래드(cladding)와 코어(core) 사이에 중간층(interlayer)을 포함하는 것에 의해 내부식성을 개선하고 브레이징동안 실리콘과 마그네슘의 침입을 감소시켜 개선된 브레이징 특성을 구비한 고강도 다층 클래드 알루미늄합금 재료에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 다층 클래드 브레이징 시트를 압연 클래딩 또는 주조 클래딩 하기 위한 방법에 관한 것이다.
예를 들면, 자동차 또는 다른 차량용의 열교환기, 오일쿨러, 인터쿨러, 증발기 또는 응축기 또는 열교환기를 사용하는 적용에 사용하기 위해 알루미늄합금 브레이징 시트를 사용하는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 잘 알려져 있다. 전통적으로, 이들 조립체는 Al-Mn 기반 알루미늄합금 또는 Al-Mg-Si 기반 알루미늄합금의 코어재료 및 AA4xxx 시리즈 합금의 Al-Si 기반 알루미늄합금의 종래의 브레이 징 적용을 위한 클래드 브레이징 필러재료를 사용하는 브레이징용 브레이징 시트로부터 제조된다. 이들 브레이징 시트는 예를 들면 자동차용 열교환기로 조립되며, 상기 조립체를 통해 냉각매체 또는 가열매체가 충전된다. 그러므로, 이러한 조립체의 중량과 크기를 감소시키면서 열교환기와 같은 조립체의 누설을 방지하는 것이 곤란하다. 따라서, 현재의 개발은 브레이징 시트로부터 제조된 조립체를 재료 두께를 감소시키고 열교환기의 구조 설계를 변경하는 것에 의해 크기, 중량 및 가격을 낮추는 것에 있다.
열처리가능한 합금의 브레이징 시트의 브레이징 품질과 내구성을 개선하기 위해, H. Engstrom and L.-O. Gullman, "A Multilayer Clad Aluminium Material with Improved Brazing Property", 18th International AWS Brazing Conference, of March 24-26, 1987 in Chicago에서 보고된 바와 같이 다층 클래드 알루미늄재료가 개발되었다. 이는 내부식성을 증가시키기 위해 브레이징 클래드와 코어층 사이에 중간층을 사용하는 것이 제안되어 있다. 또한, 코어층의 결정립계를 따른 실리콘 침입은 표준 "코어-브레이징"재료와 비교하여 이러한 다층 재료에 있어서 상당히 지연되며, 더 많은 실리콘이 클래드층에 유지되고 침입깊이는 감소되었다.
JP-09176767호는 중량%로 Cu : 0.10 - 0.80, Mn : 0.30 - 1.5, Ti : 0.01 - 0.20, 잔부 알루미늄 및 불가피한 불순물의 조성을 구비한 코어층 및 중량%로 Si : 5.0 - 15, Mg : 0.03 - 2.5, 잔부 알루미늄 및 불가피한 불순물로 이루어진 조성을 갖는 브레이징 필러층 및 중량%로 2.0 - 5.0 Zn을 함유하는 7xxx-형식 알루미늄합금으로 이루어진 중간 희생부식층을 포함하는 진공 브레이징용 알루미늄 브레이징 시트를 개시한다.
EP-0823305-A2호는 중량%로 Cu : 0.15 - 0.35, Mn : 0.50 - 1.6, Mg : 0.05 - 0.50, Ti : 0.06 - 0.30, 잔부 알루미늄 및 불가피한 불순물의 조성을 구비한 코어층, Al-Si-Mg 형식의 클래드재료를 포함하는 클래드층 및 중량%로 Mn : 0.50 - 1.2, 잔부 알루미늄 및 불가피한 불순물을 갖는 중간층 및 선택적으로 중량%로 Mg : 0.05 - 1.20을 포함하는 열교환기에 사용하기 위한 양호한 내부식성을 갖는 브레이징 시트를 개시하며, 또한 중량%로 1.0 - 5.0 Zn의 첨가를 개시한다. 이들 다층 브레이징 시트(multi-layered brazing sheet)는 140 MPa 내지 165 MPa의 브레이징후 인장특성을 보여주었다.
EP-0799667-A1호는 중량%로 Zn : 0.05 - 1.2(선택적으로), Mn : 0.50 - 1.5, Si : ≤ 0.60, Fe : ≤ 0.70, 잔부 알루미늄 및 불가피한 불순물의 조성을 구비한 코어층을 포함하는 브레이징된 열교환기용 알루미늄합금 브레이징 시트를 개시하며, 불가피한 불순물은 0.60 wt% 이하의 Si 및 0.70 wt% 이하의 Fe로 제한된다. 또한, 이러한 브레이징 시트는 Al-Si 기반 필러합금 형식의 클래드층 및 알루미늄과 전체 1.0 wt%로 제한되는 불가피한 불순물을 포함하는 중간층을 조합한다. 중간층은 부식경로를 굴절시키기 위한 희생층으로서 사용될 수 있도록 코어층보다 낮은 피팅 전위(pitting potential)를 갖는다.
EP-1175954-A1호는 중량%로 Cu : 0.20 - 1.0, Mn : 0.30 - 1.5, Mg : ≤ 0.30, Si : 0.30 - 1.3, Fe : ≤ 0.20, 잔부 알루미늄 및 불가피한 불순물의 조성을 포함하는 코어층, 상기 코어재료의 한쪽 면상에 형성되며 Al-Si 기반 알루미늄 합금을 포함하는 브레이징 필러재료 및 상기 코어재료의 다른쪽 면상에 형성되며 중량%로 Mg : 2.0 - 3.5, Zn : 0.50 - 2.0, Si : ≤ 0.20, 잔부 알류미늄 및 불가피한 불순물의 조성을 함유하는 클래드재료를 구비한 다층 알루미늄합금 브레이징 시트를 개시한다. 또한, 브레이징 시트의 강도를 개선하기 위해 코어재료에 Mg을 첨가하는 것은 NOCOLOK(등록상표) 플럭스 브레이징 방법에서 첨가된 마그네슘이 브레이징 시트의 브레이징 특성을 상당히 열화시키기 때문에 코어재료에 마그네슘을 부가하는 것은 바람직하지 않다. 브레이징 동안, 마그네슘은 클래드 브레이징층의 표면으로 침입하여 NOCOLOK 플럭스염을 초래하고, 이 플럭스염은 노내에서의 브레이징 특성을 개량한다.
US-2002/0037426-A1호는 코어재료, Al-Si합금의 필러합금을 구비한 글래드층 및 Al-Zn합금의 중간층(중간층)을 위한 희생양극재료를 구비하며, 상기 코어합금은 중량%로 Cu : 0.05 - 0.50, Mn : 0.05 - 2.0, Fe : 0.20 -0.80, Si : 0.10 - 0.50, 잔부 알루미늄 및 불가피한 불순물의 조성을 함유하며, 중간층은 본질적으로 중량%로 Cu : 0.40 - 1.0, Mn : 0.05 - 2.0, Si : 0.10 - 0.50, Fe : 0.20 -0.80, 잔부 알루미늄 및 불가피한 불순물의 조성을 함유하는 4개 층 구조를 갖는 열교환기용 알루미늄합금 브레이징 시트를 개시한다.
양호한 브레이징 특성과 성형특성을 가질 뿐만 아니라 고강도 및 개선된 내부식성을 갖는 브레이징 시트를 얻는 것은 어렵기 때문에 본 발명은 이들을 얻기 위한 것을 목적으로 한다. 특히, 본 발명의 목적은 종래의 AA3xxx-합금의 약 50 MPa로부터 적어도 100 MPa까지의 브레이징후 강도를 증가시키며, 동시에 작은 두께와 작은 중량을 갖는 경량 브레이징 조립체를 생산하는 것이 가능한 코어층을 위한 높은 초기융점을 얻는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 고강도 알루미늄합금 브레이징 시트 및/또는 브레이징 조립체를 제조하기 위한 방법을 제공하며, 저중량 및 저제조비용을 달성하기 위해 얇은 재료를 사용하는 것에 의해 종래 방법보다도 제조비용을 낮출 수 있으며, 동시에 다중 클래드 또는 다층 알루미늄재료를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 전술한 목적의 하나 이상을 해결하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 고강도 알루미늄-아연합금 브레이징 시트는 Al-Zn 코어층 및 하나 이상의 클래드층을 포함하며, 상기 코어층은 중량%로 이하의 조성을 포함한다.
Zn : 1.2 - 5.5
Mg : 0.8 - 3.0
Mn : 0.1 - 1.0
Cu : ＜ 0.2
Si : ＜ 0.35
Fe : ＜ 0.5, 바람직하게는 ＜ 0.30
선택적으로
Zr : ＜ 0.3
Cr : ＜ 0.3
V : ＜ 0.3
Ti : ＜ 0.2
Hf : ＜ 0.3
Sc : ＜ 0.5 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상
잔부는 알루미늄, 불가피한 원소 및 불순물(각 ＜0.05 중량%, 전체 ＜0.15 중량%).
상기 클래드층은 Al-Si 기반 필러합금, 전형적으로 5 내지 15wt%의 Si 함량을 갖는 AA4xxx-시리즈 타입의 필러합금을 포함하며, 상기 코어층의 적어도 일면에 위치된다.
본 발명의 다른 관점은 상기 고강도 알루미늄합금 브레이징 시트제품을 제조하는 방법을 제공한다.
바람직한 실시예는 본 명세서에 기술되어 있다.
이하에서 기술하는 모든 퍼센트는 특별히 지시된 경우를 제외하고 중량퍼센트를 나타낸다. 또한, 합금표기(alloy designation)와 템퍼표기는 알루미늄협회에 의해 출판된 Aluminium Standards and Data and the Registration Records에서의 알루미늄협회 표기를 따른다.
Mg와 Zn의 균형이 중요하다는 것을 발견하였다. Zn의 함량에 따른 Mg의 양은 1.8≤[Zn]/[Mg]≤3.3 사이가 바람직하다. 또한, Zn의 함량은 브레이징 용도에 대한 용융온도를 증가시키기 위해 정규의 AA7xxx 형식의 합금과 비교하여 감소된 다. Cu의 함량을 0.2 중량% 미만으로 감소시키고 Zn과 Mg의 함량을 상기와 같이 선택하는 것에 의해, 본 발명의 코어층의 용융온도는 620℃까지 증가될 수 있다. 따라서, Zn의 함량은 바람직하게는 3.0 내지 5.0%, 보다 바람직하게는 3.5 내지 5.0%, 더욱 바람직하게는 3.9 내지 4.5%, 가장 바람직하게는 4.1 내지 4.5%의 범위이다.
마그네슘은 Zn과 함께 Mg2Si 화합물의 시효석출에 의해 기계적 강도를 개선한다. 그러나, Mg의 과잉함량은 클래드 필러 합금내로의 Mg의 침입을 유발하고, 브레이징 염 플럭스, 예컨대 NOCOLOK염 반응을 유발한다. 그러나, 마그네슘은 코어재료의 성형성을 향상시키는데 일조한다. 코어층에서의 마그네슘의 함량(중량%)은 바람직하게는 2.5%의 상한, 보다 바람직하게는 1.2 내지 2.5%, 더욱 바람직하게는 1.3 내지 1.95%의 범위이다.
망간은 내부식성 및 코어재료의 강도를 증가시키기 위한 원소이다. Mn은 내부식성 감소없이 기계적 강도를 증가시키기 때문에 Cu와 대조적으로 코어층에서의 Mn 함량(중량%)은 바람직하게는 0.4%의 하한을 갖는다. 망간의 바람직한 상한은 0.8%, 보다 바람직하게는 0.7%의 상한, 가장 바람직하게는 0.5%의 상한이고, 약 0.48 내지 0.52%의 범위를 갖는다. 그러나, Mn 함량이 너무 많으면 가공성 및 내부식성에 역효과를 가져오는 큰 금속간화합물이 생성된다. 또한, Mn은 코어재료의 전위를 높게 하여 내부식성을 개선시키는데 일조한다.
실리콘과 구리는 브레이징후 매트릭스내에 고용체를 형성하는 것에 의해 합 금의 강도를 개선하는데 기여한다. 또한, Mg2Si로 이루어진 금속간화합물이 코어층에서의 Si와 Mg의 반응에 의해 석출된다. 그러나, Cu의 첨가는 얻어진 합금의 전위를 증가시키기 때문에 Cu 함량은 선택적인 부가 희생 중간층과 균형을 이루어야 한다. 따라서, Cu 및/또는 Si의 각 함량(중량%)은 바람직하게는 0.2% 이하, 보다 바람직하게는 0.1% 미만의 범위로 선택된다.
철은 합금 전체에 걸쳐 분산된 큰 금속간화합물의 형성을 증가시켜 성형동안 합금이 균열되는 것을 방지한다. 그러나, Fe는 결정립을 미세화시켜 브레이징 특성을 악화시킨다. 따라서, 코어층에서의 Fe의 함량(중량%)은 0.5% 미만, 바람직하게는 0.3% 미만, 보다 바람직하게는 0.12 내지 0.30%의범위이어야 한다.
Zr은 0.04 내지 0.2%, 보다 바람직하게는 0.12 내지 0.17%의 범위로 첨가될 때 결정 입도 구조의 제어에 기여하는 것으로 믿어진다. Zr은 금속간화합물의 형성을 증가시켜 알루미늄 브레이징 시트의 가공성 및 내부식성을 저하시키기 때문에 Zr의 너무 높은 레벨은 피해야 한다. 이는 Ti에도 동일하게 적용되며, Ti는 0.15% 미만, 바람직하게는 약 0.03%이어야 한다. Ti는 주물 구조체에 대한 결정 미세화제이고, 원소 또는 공지된 티타늄붕소화물 또는 탄화티타늄 결정립 미세화제로서 첨가될 수 있다.
Cr, V, Hf 및 Sc 원소가 제품의 결정 구조를 제어하기 위해 첨가될 수 있지만, 이들은 코어 합금시트의 제조동안 담금질성(quench sensitivity)에 영향을 끼친다. 이들 원소의 최적 레벨은 코어 시트의 가공처리에 의존하지만, 각각의 함량 은 규정된 범위를 초과하지 않아야 한다. 2 이상의 이들 원소가 사용될 때, 이들 원소의 합계는 바람직하게는 0.3중량%, 보다 바람직하게는 0.26중량%를 초과하지 않아야 한다. 지르코늄은 금속간화합물의 형성을 증가시켜 알루미늄 브레이징 시트의 가공성 및 내부식성을 저하시키기 때문에 이들 원소의 너무 높은 레벨은 피해야 한다.
본 발명의 바람직한 실시예는 전술한 코어층 및 상기 코어층의 양쪽 면상에 형성된 클래드층을 포함한다. 이러한 브레이징 시트는 다양한 용도로 사용될 수 있으며 양 면은 브레이징 시트의 조립체를 위해 사용된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 중간층은 코어층의 적어도 하나의 면상에 형성되며, 상기 중간층은 상기 코어층보다 낮은 내부식성을 갖는 희생(양극) 재료(sacrificial (anode) material) 또는 상기 코어층보다 높은 내부식성을 갖는 보호 재료를 포함한다. 바람직하게는, 중간층은 AA3xxx-형식의 Al-Mn합금 조성 또는 AA1xxx-형식의 순 알루미늄합금 또는 AA6xxx-시리즈 형식의 AlMgSi 합금 중 하나를 포함하며, 각각은 바람직하게는 3%까지의 Zn이 첨가된다.
필러 재료를 포함하는 코어층과 클래드층 사이의 중간층 사용을 통해 하나 이상의 하기의 이점을 얻는다.
첫째, 전체 내부식성이 향상될 수 있으며, 동시에 Zn의 사용으로 높은 강도가 달성되며 전체에 걸쳐 유지될 수 있다. 따라서 저중량을 갖는 얇은 두께로 저가의 브레이징 시트를 사용하는 것이 가능하다. 중간층의 사용에 의해, 본 발명에 따른 브레이징 시트의 부식특성은 종래의 AA3xxx-형식의 코어재료 또는 AA6xxx-형 식의 코어재료와 필적될 수 있다.
둘째, 코어층의 각 면상에 2개의 중간층을 사용하는 것에 의해 높은 용융온도가 얻어질 수 있다. 본 발명의 합금을 구비한 코어층과 2개의 중간층을 포함하는 층상 구조 뿐만 아니라 상기 층상 구조의 한쪽 또는 양쪽 면상에 클래드층을 포함하는 층상 구조의 초기 융점은 Zn을 함유하는 코어재료의 감소된 용융 온도의 문제점을 완화시키거나 또는 감소시킨다.
셋째, 중간층은 배리어층(barrier layer)으로 작용하여 코어층으로부터 클래드층으로의 Mg의 확산과 클래드층으로부터 코어층으로의 Si의 확산을 방지하다. 층 전체에 걸친 원소 이동의 감소에 의해, 더 나은 브레이징성 및 기계적 특성과 같은 브레이징 시트의 개선된 특성이 달성된다.
바람직한 중간층은 이하의 조성(중량%)을 포함하는 Al-Mn 합금을 포함한다.
Mn : 0.8 - 1.5
Si : ≤0.5
Cu : ≤0.5
Mg : ≤0.3
Fe : ≤0.5
Ti : ≤0.2
잔부는 알루미늄, 불가피한 원소 및 불순물이며, 각각은 ＜0.05 중량%, 전체 ＜0.20 중량%이다.
바람직한 실시예에 있어서, 중간층은 마그네슘 대신에 또는 마그네슘에 더하 여, 바람직하게는 최대 3%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 2.5 wt%, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 1.5 wt% 범위의 아연을 포함한다. 아연의 첨가는 내부식성 효과를 향상시키기 위해 코어 합금의 희생양극재료의 전위를 덜 부식되게 한다. 아연 첨가량이 충분하지 않으면 아연 첨가의 효과는 불충분하다. 그러나, 아연이 너무 많이 첨가되면, 합금의 융점이 브레이징 온도 방향으로 감소된다.
아연에 의해 부분적으로 대체되는 중간층에서의 마그네슘의 감소는 내부식성을 향상시키는 것이 발견되었다. 중간층은 부식경로를 굴절시켜 코어층을 부식으로부터 보호한다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 중간층은 보호층으로 작용하는 AA1xxx-형식 합금으로 제조된다. 여기서, 코어층과 비교하여 이러한 층의 전위를 제어하기 위해 아연을 첨가하는 것이 가능하다. 일반적으로, 낮은 내부식성의 중간층, 즉 희생 중간층을 사용하는 이점은 홀 또는 스크래치와 같은 기계적 손상에 상당한 변화가 없다는 것이다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 클래드층이 코어층의 양 면상에 형성되며, 중간층은 코어층과 클래드층 사이에서 코어층의 적어도 하나의 면상에 형성된다. 통상, 브레이징 시트는 부식환경에 노출되는 한쪽 면을 갖기 때문에 이러한 면은 브레이징후 부식으로부터 코어층을 보호하기 위해 코어층과 클래드층 사이에 중간층을 포함하여야 한다. 코어층과 중간층의 두께비율은 바람직하게는 10 ≤코어층/중간층 ≤50이며, 바람직하게는 중간층은 적어도 40 ㎛ 두께를 갖는다. 이러한 두께는 약 0.4 내지 2.0 ㎜의 전체 두께의 다중 클래드 또는 다층 브레이징 시트제품에 이점을 제공한다.
코어층의 두께(브레이징 시트의 전체 두께와 비교한 퍼센트)는 바람직하게는 60 내지 90%이며, 중간층의 두께(브레이징 시트의 전체 두께와 비교한 퍼센트)는 바람직하게는 5 내지 25%이며, 클래드층의 두께(브레이징 시트의 전체 두께와 비교한 퍼센트)는 바람직하게는 5 내지 15%이다.
본 발명에 따른 브레이징 조립체는 전술한 코어층을 구비한 브레이징 시트, 상기 코어층의 한쪽 또는 양쪽 면상의 중간층 및 적어도 하나의 중간층 다시 말해서, 층상 구조(layered structure)의 적어도 한쪽 면상의 Al-Si-형식(필러합금)의 클래드층을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 브레이징 조립체는 코어층과 2개의 중간층을 포함하는 층상 구조의 양 면상에 클래드층을 포함한다.
다른 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명의 조립체는 클래드층에 의해 선택적으로 덮혀지지 않은 중간층이 외부를 향하도록 서로 중첩되며, 중첩된 브레이징 시트는 클래드층을 향하도록 브레이징에 의해 함께 접합되는 다수의 브레이징 시트를 구비한다.
또한, 본 발명은 전술한 브레이징 시트 또는 열교환기, 예를 들면 라디에이터, 오일쿨러, 인터쿨러, 히터코어, 증발기 또는 콘덴서 또는 유사한 용도와 같은 브레이징 용도를 위한 전술한 조립체 및 열교환 목적을 위한 콤팩터한 조립체를 형성하기 위해 브레이징 시트를 접합하는 것에 의해 생산된 조립체용의 브레이징 시트의 사용을 포함한다.
또한, 본 발명은 고강도 및 양호한 내부식성을 갖는 알루미늄합금 브레이징 시트를 제조하는 방법을 제공하며, 상기 방법은
a) 이하의 조성(중량%)을 갖는 코어 잉곳을 주조하는 단계:
Zn : 1.2 - 5.5
Mg : 0.8 - 3.0
Mn : 0.1 - 1.0
Cu : ＜ 0.2
Si : ＜ 0.35
Fe : ＜ 0.5, 바람직하게는 ＜ 0.30
선택적으로
Zr : ＜ 0.3
Cr : ＜ 0.3
V : ＜ 0.3
Ti : ＜ 0.2
Hf : ＜ 0.3
Sc : ＜ 0.5 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상
잔부 알루미늄과 코어재료로서의 불가피한 원소 및 불순물, 각각은 ＜0.05, 전체 ＜0.15.
b) 주조 후 상기 코어 잉곳을 균질화 및/또는 예열처리하는 단계:
c) Al-Si 기반 필러합금을 포함하는 클래드 잉곳을 주조하고, 주조 후 상기 클래드 잉곳을 균질화 및/또는 예열처리하고, 상기 클래드 잉곳을 압연 클래드부재로 열간압연하는 단계:
d) 층상 부재(layered member)를 형성하기 위해 상기 코어 잉곳과 상기 열간압연 클래드부재를 중첩시키는 단계;
e) 상기 층상 부재를 압연제품으로 열간압연, 및 선택적으로 냉간압연하는 단계:
f) 선택적으로 냉간압연 사이에서 중간 어닐링하는 단계:
g) 선택적으로 최종 어닐링하는 단계: 및
h) 선택적으로 상기 압연, 및 선택적으로 중간/최종 어닐링 제품을 시효시키는 단계를 포함한다.
또한, AA3xxx-형식의 Al-Mn 합금 조성 또는 AA1xxx-형식의 순 알루미늄 또는 AA6xxx-형식의 AlMgSi합금중 하나를 포함하며, 각각은 선택적으로 Zn이 첨가된 중간 잉곳(중간층을 생산하기 위한 잉곳)을 추가적으로 주조하고, 주조 후 중간 잉곳을 균질화 및/또는 예열처리하고, 상기 중간 잉곳을 압연 중간 부재(중간층으로서 사용된 압연 시트)로 열간압연하고, 상기 층상 부재를 형성하기 위해 상기 코어 잉곳, 상기 중간 부재 및 상기 열간압연 클래드 부재(다른 클래드 잉곳으로 제조되고, 클래드층으로서 사용된 압연 시트)를 중첩시키는 것도 가능하다. 여기서, 압연된 중간 부재와 열간압연된 클래드 부재의 크기로 홈을 스캘핑(scalping)하는 것에 의해 코어 잉곳내에 직사각형 홈을 제공하는 것을 고려할 수 있다. 그 후, 홈내에, 압연된 중간 부재의 슬라이스(slice) 및-그의 상부-압연된 클래드 부재의 슬 라이스가 위치되며, 그 후 코어 재료와 클래드 재료 사이의 가장자리를 사용하여 층상 부재를 압연제품으로 열간압연, 및 선택적으로 냉간압연하기 위해 층상 구조를 심용점(weld-seaming)한다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 다층 브레이징 시트를 제조하기 위한 새로운 방법을 제공하며: 상기 방법은 이하의 단계에 의해 알루미늄합금 다중 클래드 브레이징 시트를 제조한다:
a) 중앙 코어층으로서 전술한 바와 같은 조성 및 상기 중앙 코어층의 양쪽 면상의 중간층으로서 AA3xxx-형식의 Al-Mn 합금 조성 또는 AA1xxx-형식의 순 알루미늄 또는 AA6xxx-형식의 AlMgSi합금과 선택적으로 Zn이 첨가된 중간층을 사용하여 다중 클래드 잉곳(3개 층을 갖는 잉곳으로, 1개의 중앙 코어재료, 중간층 재료로 양 측면상이 덮여진)을 주조하는 단계:
b) 주조 후 상기 다중 클래드 잉곳을 균질화 및/또는 예열처리하는 단계:
c) Al-Si 기반 필러합금을 포함하는 클래드 잉곳을 주조하고, 주조 후 상기 클래드 잉곳을 균질화 및/또는 예열처리하고, 상기 클래드 잉곳을 압연 클래드 부재로 열간압연하는 단계:
d) 층상 부재를 형성하기 위해 상기 다중 클래드 잉곳과 상기 열간압연 클래드층 부재를 중첩시키는 단계;
e) 상기 층상 부재를 압연제품으로 열간압연, 및 선택적으로 냉간압연하는 단계:
f) 선택적으로 냉간압연패스 사이에서 중간 어닐링하는 단계:
g) 선택적으로 최종 어닐링하는 단계: 및
h) 선택적으로 압연, 및 선택적으로 중간/최종 어닐링 제품을 시효시키는 단계를 포함한다.
이러한 방법은 코어 잉곳과 상기 코어 잉곳의 양쪽 면상에 통합된 중간층을 동시에 주조하며, 이에 의해 비용을 감소시키며 열간압연/압연 클래딩동안 층의 시프팅의 문제점을 감소시킨다.
본 발명이 속하는 기술분야에서의 정규의 스프레이 클래딩 또는 연속주조 클래딩과 같은 다른 클래딩 기술은 본 발명의 다층 재료를 제조하기 위한 아날로그 방식으로 적용될 수 있다.
또한 본 발명은 브레이징 온도로 클래드 잉곳을 주조하기 위한 방법을 통해 서로 중첩된 및 전술한 바와 같이 제조된 브레이징 시트의 조립체를 가열하는 것에 의해 전술한 바와 같은 브레이징 조립체를 제조하기 위한 방법을 제공한다. 전형적인 브레이징 사이클은 제 1 시간 간격내에서 제 1 온도 및 제 2 시간 간격내에서 제 2 온도로 가열하고, 제 3 시간동안 상기 제 2 온도에서 상기 조립체를 휴지시키고, 소정 냉각속도로 상기 조립체를 냉각한다.
상기 제 1 온도는 예를 들면 약 500℃ 내지 550℃의 범위이며, 상기 제 2 온도는 약 580℃ 내지 600℃의 범위이고, 상기 제 1 시간 간격은 약 8 내지 12분의 범위이며, 상기 제 2 시간 간격은 약 3 내지 7분의 범위이며, 상기 제 3 시간 간격은 약 2 내지 4분이며, 상기 냉각속도는 전형적으로 50 ℃/min 내지 70 ℃/min의 범위이다.
진공 브레이징 또는 제어분위기 브레이징과 같은 다양한 브레이징 공정을 가지며, NOCOLOK 플럭스 또는 무플럭스 브레이징을 사용하는 제어분위기 브레이징은 니켈 및/또는 철 및/또는 코발트를 사용하는 이점을 가진다.
따라서, 본 발명은 매우 높은 브레이징후 강도를 구비한 코어층이 보여진 브레이징 시트를 제공한다. 평균 브레이징후 강도(0.2% 항복강도)는 약 165 MPa였다. AA3xxx-형식의 중간층과 조합된 AA7xxx-형식의 코어 합금은 천공없이 47일의 SWAAT 실행에서 최선의 예를 나타내었다.
본 발명은 코어 합금의 결정 구조는 강하게 연신된 재결정화된 결정이며, 평균결정입도(폭x길이)는 약 15 x 250 ㎛이다. 코어는 압연방향에서 작고 많은 금속간 형성된 줄 또는 선이 보여졌다. 증가된 석출량이 중간층 영역 뿐만 아니라 코어층에 형성되었다. 그러나, 코어층에 있어서 작은 석출을 갖는 매우 작은 줄이 형성되었다.
실시예에 있어서, 코어층의 표면쪽으로 감소된 아연 농도는 약 120 ㎛의 깊이 이상에서 발견되었다. 따라서, 다중 클래드 합금은 벌크-코어(bulk-core) 영역에서의 높은 아연 농도에 의해 표면 영역에서의 충분히 높은 부식전위를 가졌다.
본 발명에 따른 브레이징 시트의 전술한 및 다른 특징과 이점은 바람직한 실시예의 상세한 기술로부터 알 수 있으며, 그 예를 첨부한 도면에 나타내었다.
도 1은 본 발명에 따른 기본 브레이징 시트 구조를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 브레이징 시트의 3층 구조를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 5층 구조를 도시하는 도면 및
도 4는 도 3에 따른 중첩된 브레이징 시트를 구비한 경량 브레이징 조립체의 단면을 도시하는 도면이다.
도 1은 코어층(1) 및 클래드층(2)을 구비한 본 발명에 따른 브레이징 시트의 기본 구조를 도시한다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 코어층(1)은 Al-Si 기반 필러합금 형태의 클래층(2)으로 양쪽 면이 클래드되거나 또는 클래드층(2)으로 한쪽 면이 클래드되고 중간층(3)으로 다른쪽 면이 클래드될 수 있다. 중간층(3)을 구비한 다른쪽 면은 부식 분위기에 노출된다.
본 발명의 바람직한 실시예는 도 3 및 도 4에 도시되어 있다. 코어층(1)은 클래드층(2)으로 클래드된 2개의 중간층(3) 사이에 매설되어 있다. 본 발명의 브레이징 시트를 포함하는 조립체를 제조하는 것에 의해, 클래드층(2)은 브레이징 동안 2개의 중첩된 브레이징 시트의 코너(4)에서 축적되어, 이에 의해 함께 브레이징된다.
실시예
산업적 규모로, 표 1에 나타낸 화학조성을 갖는 고강도 알루미늄합금 브레이징 시트용 Al-Zn 코어층으로 사용하기 위해 5개의 다른 알루미늄합금을 잉곳으로 주조하였다.
DC-주조 코어 알루미늄합금의 화학조성(중량%), Cu 0.02%, Si 0.08%, 잔부 알루미늄 및 불가피한 불순물
합금 합금원소
Zn Mg Mn Zr Fe Ti
1 3.50 1.89 0.50 0.145 0.26 0.03
2 4.10 1.64 0.51 0.148 0.27 0.03
3 4.50 1.37 0.49 0.142 0.27 0.03
4 4.50 1.90 0.51 0.139 0.23 0.03
5 4.10 1.69 0.50 0.143 0.25 0.03
주조 잉곳은 약 100 x 80 x 80 ㎜의 압연 블록으로 절단되었다. 이들 블록은 클래드되지 않은 상태로 남아있다. 균질화처리 후, 상기 블록은 AA4045 합금의 브레이징 필러층으로 클래드되고, 브레이징 시트 재료에 대해 사용되는 표준 처리경로와 유사한 처리경로에 의해 (0.4 ㎜/1.0 ㎜로) 롤다운 되었다. 그 후, 다중 클래드 재료는 3시간동안 350℃에서 O-템퍼조건으로 최종 어닐링되었으며, 승온 및 강온 속도는 약 30 ℃/h 이었다. O-템퍼조건에서의 다중 클래드 합금 1 내지 4의 기계적 특성을 표 2에 나타내었다. 브레이징후 내력(proof strength)은 다중 클래드 재료가 전형적인 브레이징 사이클을 수행한 후 측정되었다.
표 1의 1 - 4 합금의 인장특성 및 강도, 연신율(성형성), 초기용융온도(T-melt) 및 브레이징후 내력(Rp(p.b.)
코어합금 Rp (MPa) Rm (MPa) A80 (%) Rp(p.b.) (MPa) T-melt (℃)
1 109 228 13.0 139 613
2 113 222 10.2 148 618
3 127 215 8.5 135 619
4 114 220 10.4 174 609
표 2는 O-템퍼에 있어서, 합금은 상당히 강하다는 것을 타나낸다. 또한 코어 합금 1, 2 및 4의 성형성은 만족스러웠다(8 내지 13%). 초기 융점은 600℃보다 높았다. 높은 함량의 아연이 높은 강도 특성을 가져오고, 높은 함량의 마그네슘이 또한 합금에 강도를 증가시켰다. 140 MPa의 브레이징후 강도(0.2% PS)에 대한 바람직한 목표값은 합금 2와 4에서 충족되었다.
여기서, 아연과 마그네슘의 균형이 강도 특성을 위해 매우 중요하다는 것을 알 수 있다. 또한 모든 코어 합금은 목표 초기 융점에 도달되었으며, 실리콘과 마그네슘은 아연보다 초기 융점을 감소시키는데 매우 강한 영향을 갖는 것으로 믿어진다. 가장 유망한 합금은 합금 2와 4이며, 618℃와 609℃의 초기 융점과 조합하여 148 MPa와 174 Mpa의 매우 높은 강도를 나타낸다.
또한, 합금 5는 2개의 다른 중간층 합금과 조합하여 더 시험되었다. 산업적 규모에서, 2개의 다른 합금조성을 함유하는 중간층을 갖는 2개의 다른 알루미늄합금을 주조하였다. 화학 조성을 표 3에 설정되어 있다.
DC-주조 중간층 알루미늄합금의 화학조성(중량%), 잔부 알루미늄 및 불가피한 불순물
합금원소
중간층 합금 Mn Si Cu Mg Zn Fe
1 1.07 0.19 0.10 0.02 0.00 0.31
2 1.05 0.19 0.10 0.02 1.34 0.31
표 3에 나타낸 바와 같은 2개의 합금은 표 1의 합금 5를 포함하는 코어층과 조합하여 사용되었다. 35일 자연시효후의 다양한 다중 클래드 재료의 브레이징후 기계적 특성이 시험되었으며 표 4에 주어져 있다.
50일 후 시험이 종료된 후 다양한 두께로 조합한 다중 클래드 재료의 35일 자연시효후의 브레이징후 기계특성, 부식성능(ASTM G85에 따른 SWAAT 테스트)
합금 코어/중간층 Rp (MPa) Rm (MPa) A80 (%) SWAAT (일) 전체 두께 (㎜)
5 1 164 291 13.2 14 0.4
5 2 159 284 14.3 5 0.4
5 1 168 306 17.0 47 1.0
5 2 168 304 17.5 42 1.0
DSC에 의해 측정된 초기 융점
합금 초기 융점 (℃)
코어 중간층
5 1 615
5 2 613
코어 합금 5와 중간층 합금 1 또는 2의 조합의 초기 융점은 매우 충분하다. SWAAT 테스트 결과는 표준 브레이징 재료와 비교했을 때 재료의 우수한 부식거동을 보여준다. 또한, 아연을 포함하지 않는 중간층의 내부식성은 전술한 바와 같이 아연을 포함하는 중간층 보다 더 나은 것을 보여준다. 0.5 ㎜ 보다 두꺼운 두께를 사용하거나 및/또는 더 나은 부식성능을 얻기 위해 중간층 합금 1을 사용하는 것을 추천할 수 있다. 따라서, 본 발명의 다중 클래드 또는 다층 브레이징 시트는 매우 우수한 내부식성과 조합하는 매우 높은 브레이징후 강도를 가지며, 비교적 높은 초기 융점을 가져 우수한 브레이징 특성을 구조체에 제공한다. 특히, 174 MPa의 합금 4의 브레이징후 강도특성은 대부분의 종래 기술의 코어 합금보다 우수하다. 따라서, 본 발명의 다중 클래드 층상 브레이징 시트는 매우 우수한 내부식성과 조합하는 매우 높은 브레이징후 강도를 가지며, 비교적 높은 초기 융점을 가져 우수한 브레이징 특성을 구조체에 제공한다.
본 발명의 기술사상을 일탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경 및 변형이 가능하다.

Claims (19)

  1. Al-Zn 코어층(1)과 하나 이상의 클래드층(2)을 포함하는 고강도 알루미늄-아연합금 브레이징 시트에 있어서,
    상기 코어층(1)은 이하의 조성(중량%)을 포함하며,
    Zn : 1.2 - 5.5
    Mg : 0.8 - 3.0
    Mn : 0.1 - 1.0
    Cu : ＜ 0.2
    Si : ＜ 0.35
    Fe : ＜ 0.5,
    선택적으로
    Zr : ＜ 0.3
    Cr : ＜ 0.3
    V : ＜ 0.3
    Ti : ＜ 0.2
    Hf : ＜ 0.3
    Sc : ＜ 0.5 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상
    잔부 알루미늄과 불가피한 원소 및 불순물
    상기 클래드층(2)은 Al-Si 기반 필러합금을 포함하며, 상기 코어층(1)의 하 나 이상의 면에 적용되는 것을 특징으로 하는 고강도 알루미늄-아연합금 브레이징 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 코어층(1)의 Zn 함량은 3.0 내지 5.0 wt%, 바람직하게는 3.5 내지 5.0 wt% 범위인 것을 특징으로 하는 고강도 알루미늄-아연합금 브레이징 시트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 코어층(1)의 Mg 함량은 1.2 내지 2.5 wt% 범위인 것을 특징으로 하는 고강도 알루미늄-아연합금 브레이징 시트.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코어층(1)의 Mn 함량은 0.4 내지 0.8 wt% 범위인 것을 특징으로 하는 고강도 알루미늄-아연합금 브레이징 시트.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코어층(1)의 Zr 함량은 0.04 내지 0.2 wt% 범위인 것을 특징으로 하는 고강도 알루미늄-아연합금 브레이징 시트.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클래드층(2)이 상기 코어층(1)의 양 면에 적용되는 것을 특징으로 하는 고강도 알루미늄-아연합금 브레이징 시트.
  7. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코어층(1)의 하나 이상의 면상에 중간층(3)이 적용되며, 상기 중간층(3)은 상기 코어층(1)보다 낮은 내부식성을 갖는 희생양극재료 또는 상기 코어층(1)보다 높은 내부식성을 갖는 보호재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 알루미늄-아연합금 브레이징 시트.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 중간층(3)은 AA3xxx-형식의 Al-Mn 합금조성 또는 AA1xxx-형식의 순 알루미늄 또는 AA6xxx-형식의 AlMgSi 합금중 어느 하나를 포함하며,
    각각은 선택적으로 최대 3 wt%의 Zn이 첨가된 것을 특징으로 하는 고강도 알루미늄-아연합금 브레이징 시트.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 중간층(3)은 이하의 조성(중량%)을 포함하는 Al-Mn 합금조성을 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 알루미늄-아연합금 브레이징 시트.
    Mn : 0.8 - 1.5
    Si : ≤0.5
    Cu : ≤0.5
    Mg : ≤0.3
    Fe : ≤0.5
    Ti : ≤0.2
    잔부 알루미늄 및 불가피한 원소 및 불순물
  10. 제 7 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중간층(3)은 Mn 대신에 또는 Mn에 부가하여, 0.5 내지 2.5 wt% 범위, 바람직하게는 1.0 내지 1.5 wt% 범위의 Zn을 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 알루미늄-아연합금 브레이징 시트.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클래드층(2)은 상기 코어층(1)의 양 면에 적용되며, 상기 중간층(3)은 상기 코어층(1)과 상기 클래드층(2) 사이에서 상기 코어층(1)의 하나 이상의 면에 적용되는 것을 특징으로 하는 고강도 알루미늄합금 브레이징 시트.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항중 어느 한 항에 따른 브레이징 시트를 포함하며, 코어층(1), 상기 코어층(1)의 각 면상의 중간층(3) 및 하나 이상의 중간층(3)상의 클래드층(2)을 포함하는 4층 또는 5층의 브레이징 시트로 구성되는 것을 특징으로 하는 브레이징 조립체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    클래드층(2)에 의해 선택적으로 덮혀지지 않는 중간층(3)이 외부를 향하도록 다중 브레이징 시트가 서로 중첩되고, 상기 중첩된 브레이징 시트는 클래드층(2)을 향하도록 브레이징에 의해 함께 접합되는 것을 특징으로 하는 브레이징 조립체.
  14. 제 1 항 내지 제 11 항중 어느 한 항에 따른 브레이징 시트 제품 또는 제 12 항 또는 제 13 항에 따른 브레이징 조립체로서의 브레이징 시트의 사용방법.
  15. 고강도 및 양호한 내부식성을 갖는 알루미늄합금 브레이징 시트를 제조하는 방법에 있어서,
    a) 이하의 조성(중량%)을 갖는 코어 잉곳을 주조하는 단계:
    Zn : 1.2 - 5.5
    Mg : 0.8 - 3.0
    Mn : 0.1 - 1.0
    Cu : ＜ 0.2
    Si : ＜ 0.35
    Fe : ＜ 0.5,
    선택적으로
    Zr : ＜ 0.3
    Cr : ＜ 0.3
    V : ＜ 0.3
    Ti : ＜ 0.2
    Hf : ＜ 0.3
    Sc : ＜ 0.5 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상
    잔부 알루미늄 및 코어재료로서의 불가피한 원소 및 불순물
    b) 주조 후 상기 코어 잉곳을 균질화 및/또는 예열처리하는 단계:
    c) Al-Si 기반 필러합금을 포함하는 클래드 잉곳을 주조하고, 주조 후 상기 클래드 잉곳을 균질화 및/또는 예열처리하고, 상기 클래드 잉곳을 압연 클래드 부재로 열간압연하는 단계:
    d) 층상 부재를 형성하기 위해 상기 코어 잉곳과 상기 열간압연 클래드 부재를 중첩시키는 단계;
    e) 상기 층상 부재를 압연제품으로 열간압연, 및 선택적으로 냉간압연하는 단계:
    f) 냉간압연패스 사이에서 상기 층상 부재를 선택적으로 중간 어닐링하는 단계:
    g) 선택적으로 최종 어닐링하는 단계: 및
    h) 상기 압연, 및 선택적으로 중간 및/또는 최종 어닐링 제품을 시효시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄합금 브레이징 시트 제조방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    AA3xxx-형식의 Al-Mn 합금조성 또는 AA1xxx-형식의 순 알루미늄 또는 AA6xxx-형식의 AlMgSi합금중 어느 하나를 포함하며, 선택적으로 최대 3 wt%의 Zn이 첨가된 중간층 잉곳을 추가적으로 주조하는 단계,
    주조 후 상기 중간층 잉곳을 균질화 및/또는 예열처리하는 단계,
    상기 중간층 잉곳을 압연 중간층부재로 열간압연하는 단계, 및
    층상 부재를 형성하기 위해 상기 코어 잉곳, 상기 중간층 부재 및 상기 열간압연 클래드 부재를 중첩시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄합금 브레이징 시트 제조방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    a) 제 16 항에 따른 조성의 중앙 코어층(1) 및 상기 중앙 코어층(1)의 양 면상에 AA3xxx-형식의 Al-Mn 합금조성 또는 AA1xxx-형식의 순 알루미늄 또는 AA6xxx-형식의 AlMgSi합금과 선택적으로 최대 3 wt%의 Zn이 첨가된 중간층(3)을 사용하여 다중 클래드 잉곳을 주조하는 단계:
    b) 주조 후 상기 다중 클래드 잉곳을 균질화 및/또는 예열처리하는 단계:
    c) Al-Si 기반 필러합금을 포함하는 클래드 잉곳을 주조하고, 주조 후 상기 클래드 잉곳을 균질화 및/또는 예열처리하고, 상기 클래드 잉곳을 압연 클래드 부재로 열간압연하는 단계: 및
    d) 층상 부재를 형성하기 위해 상기 다중 클래드 잉곳과 상기 열간압연 클래 드 부재를 중첩시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄합금 브레이징 시트 제조방법.
  18. Al-Zn 코어층(1)과 하나 이상의 클래드층(2)을 포함하는 고강도 알루미늄-아연합금 브레이징 시트에 있어서,
    상기 코어층(1)은 이하의 조성(중량%)으로 이루어지며,
    Zn : 1.2 - 5.5
    Mg : 0.8 - 3.0
    Mn : 0.1 - 1.0
    Cu : ≤0.2
    Si : ≤0.35
    Fe : ≤0.5,
    선택적으로
    Zr : ＜ 0.3
    Cr : ＜ 0.3
    V : ＜ 0.3
    Ti : ＜ 0.2
    Hf : ＜ 0.3
    Sc : ＜ 0.5 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상
    잔부 알루미늄 및 불가피한 원소 및 불순물
    상기 클래드층(2)은 Al-Si 기반 필러합금을 포함하며 상기 코어층(1)의 하나 이상의 면에 적용되는 것을 특징으로 하는 고강도 알루미늄-아연합금 브레이징 시트.
  19. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 중간층(3)은 이하의 조성(중량%)을 포함하는 Al-Mn 합금조성을 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 알루미늄-아연합금 브레이징 시트.
    Mn : 0.8 - 1.5
    Si : ≤0.5
    Cu : ≤0.5
    Mg : ≤0.3
    Fe : ≤0.5
    Ti : ≤0.2
    잔부 알루미늄 및 불가피한 원소 및 불순물
KR1020067003940A 2003-08-29 2004-08-26 고강도 알루미늄합금 브레이징 시트, 브레이징 조립체 및브레이징 시트 제조방법 KR101156918B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP03077724 2003-08-29
EP03077724.7 2003-08-29
PCT/EP2004/009636 WO2005021209A1 (en) 2003-08-29 2004-08-26 High strength aluminium alloy brazing sheet, brazed assembly and method for producing same

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127006811A Division KR20120031247A (ko) 2003-08-29 2004-08-26 고강도 알루미늄합금 브레이징 시트, 브레이징 조립체 및 브레이징 시트 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060126429A true KR20060126429A (ko) 2006-12-07
KR101156918B1 KR101156918B1 (ko) 2012-06-21

Family

ID=34259175

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127006811A KR20120031247A (ko) 2003-08-29 2004-08-26 고강도 알루미늄합금 브레이징 시트, 브레이징 조립체 및 브레이징 시트 제조방법
KR1020067003940A KR101156918B1 (ko) 2003-08-29 2004-08-26 고강도 알루미늄합금 브레이징 시트, 브레이징 조립체 및브레이징 시트 제조방법

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127006811A KR20120031247A (ko) 2003-08-29 2004-08-26 고강도 알루미늄합금 브레이징 시트, 브레이징 조립체 및 브레이징 시트 제조방법

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP1660272B1 (ko)
JP (1) JP5037129B2 (ko)
KR (2) KR20120031247A (ko)
CN (1) CN100528458C (ko)
CA (1) CA2531316C (ko)
MX (1) MXPA06002005A (ko)
WO (1) WO2005021209A1 (ko)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1683882B2 (de) 2005-01-19 2010-07-21 Otto Fuchs KG Abschreckunempfindliche Aluminiumlegierung sowie Verfahren zum Herstellen eines Halbzeuges aus dieser Legierung
FR2936597A1 (fr) * 2008-10-01 2010-04-02 Valeo Systemes Thermiques Echangeur de chaleur a epaisseur de composant reduit et son procede de fabrication
SE0950756A1 (sv) * 2009-10-13 2011-04-14 Sapa Heat Transfer Ab Sandwichmaterial med hög hållfasthet vid hög temperatur för tunna band i värmeväxlare
US9254879B2 (en) * 2010-11-05 2016-02-09 Aleris Aluminum Duffel Bvba Formed automotive part made from an aluminium alloy product and method of its manufacture
FR2967765B1 (fr) * 2010-11-19 2015-03-06 Valeo Systemes Thermiques Composant brasable et echangeur de chaleur le comportant
TWI507532B (zh) * 2013-03-14 2015-11-11 Superalloyindustrial Co Ltd High strength aluminum magnesium silicon alloy and its manufacturing process
EP3748024A1 (en) * 2013-09-30 2020-12-09 Apple Inc. Aluminum alloys with high strength and cosmetic appeal
US20150219405A1 (en) * 2014-02-05 2015-08-06 Lennox Industries Inc. Cladded brazed alloy tube for system components
FR3018213B1 (fr) * 2014-03-06 2016-10-21 Constellium France Tole de brasage a placages multiples
WO2015141193A1 (ja) * 2014-03-19 2015-09-24 株式会社Uacj アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器及びその製造方法
CN105478474A (zh) * 2015-12-16 2016-04-13 银邦金属复合材料股份有限公司 一种用于加工汽车油冷器底板的铝合金复合板复合方法
CN105563933B (zh) * 2015-12-16 2018-08-14 银邦金属复合材料股份有限公司 一种三层铝合金复合板材
CN105624476B (zh) * 2015-12-31 2017-09-19 广西南南铝加工有限公司 一种建筑用高强度层状铝合金板材的制备方法
CN106282690B (zh) * 2016-08-02 2017-10-13 黄河科技学院 一种汽车车身用铝合金板的制备方法
US20180221993A1 (en) * 2017-02-09 2018-08-09 Brazeway, Inc. Aluminum alloy, extruded tube formed from aluminum alloy, and heat exchanger
CN107739923A (zh) * 2017-11-08 2018-02-27 宁波市海曙兴达铝业有限公司 Al‑Mg‑Si铝合金及其制备方法
CN108193105A (zh) * 2018-02-07 2018-06-22 中铝材料应用研究院有限公司 一种高导热压铸铝合金材料及其制备方法
FR3080058B1 (fr) * 2018-04-16 2023-05-12 Constellium Neuf Brisach Tole de brasage multicouche
EP3587991A1 (en) * 2018-06-28 2020-01-01 Valeo Termico S.A. Exhaust gas recirculation (egr) cooler
CN110735074B (zh) * 2018-07-19 2021-08-06 上海华峰铝业股份有限公司 一种蜂窝板用铝合金复合材料及其制备方法
US11345980B2 (en) 2018-08-09 2022-05-31 Apple Inc. Recycled aluminum alloys from manufacturing scrap with cosmetic appeal
CN111169113A (zh) * 2018-11-09 2020-05-19 佛山市南海煌钢金属制品有限公司 金属复合板
CN112577336B (zh) * 2019-09-30 2022-06-21 杭州三花微通道换热器有限公司 用于换热器的翅片和换热器
EP3834981A1 (en) * 2019-12-13 2021-06-16 Aleris Rolled Products Germany GmbH Multi-layered aluminium brazing sheet material
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
CN111575618B (zh) * 2020-05-15 2021-07-02 江苏理工学院 一种降低大形变量轧制Al-Zn合金开裂倾向的处理方法
CN112680637B (zh) * 2020-12-30 2023-01-03 隆达铝业（烟台）有限公司 一种铝合金锭的加工工艺
CN113927203A (zh) * 2021-11-18 2022-01-14 郑州机械研究所有限公司 一种锌铝钎料及其制备方法
CN114473385B (zh) * 2022-02-17 2023-05-26 上海华峰铝业股份有限公司 一种预埋钎剂复合板及其制备方法和用途
FR3134584A1 (fr) * 2022-04-19 2023-10-20 Constellium Neuf-Brisach Echangeur de chaleur à base d’un alliage d’aluminium obtenu par brasage
CN114589430B (zh) * 2022-04-21 2022-11-15 中南大学 一种Al-Mg合金焊丝及其制备方法
CN114935225B (zh) * 2022-06-17 2024-02-27 乳源东阳光优艾希杰精箔有限公司 一种平行流冷凝器用集流管料及其制备方法和应用
CN117187629A (zh) * 2023-09-13 2023-12-08 山西瑞格金属新材料有限公司 一种适于钎焊的免热处理高熔点压铸用铝合金与制备方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2821014A (en) * 1951-05-31 1958-01-28 Aluminum Co Of America Composite aluminous metal article
US4146163A (en) * 1977-11-09 1979-03-27 Aluminum Company Of America Production of aluminum brazing sheet
JPS55161044A (en) * 1979-06-04 1980-12-15 Furukawa Alum Co Ltd High strength aluminum vacuum brazing sheet
JPH05195128A (ja) * 1991-10-03 1993-08-03 Furukawa Alum Co Ltd 成形性に優れたアルミニウム合金ブレージングシート
JPH05125477A (ja) * 1991-11-01 1993-05-21 Furukawa Alum Co Ltd フイン用アルミニウム合金クラツド材
JPH05148569A (ja) * 1991-11-28 1993-06-15 Furukawa Alum Co Ltd フイン用アルミニウム合金クラツド材
EP0637481B1 (en) * 1993-08-03 2001-09-12 The Furukawa Electric Co., Ltd. Aluminum alloy brazing material and brazing sheet for heat-exchangers and method for fabricating aluminum alloy heat-exchangers
JPH07118781A (ja) * 1993-10-20 1995-05-09 Mitsubishi Alum Co Ltd ろう付け加熱処理後もすぐれた耐孔食性を有するＡｌ合金クラッド材
JP3702971B2 (ja) * 1995-03-24 2005-10-05 三菱アルミニウム株式会社 ブレージングシート及び熱交換器の枠材
JP3734302B2 (ja) * 1996-04-02 2006-01-11 神鋼アルコア輸送機材株式会社 ろう付熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート
JPH10158769A (ja) * 1996-11-29 1998-06-16 Furukawa Electric Co Ltd:The Ａｌ合金製ブレージングシート
JPH11172357A (ja) 1997-12-15 1999-06-29 Denso Corp 真空ろう付け用耐食アルミニウム合金クラッド材
US6352789B1 (en) * 1999-04-12 2002-03-05 Corus Aluminium Walzprodukte Gmbh Brazing sheet and method of making same
JP2005015857A (ja) * 2003-06-26 2005-01-20 Mitsubishi Alum Co Ltd アルミニウム合金クラッド材

Also Published As

Publication number Publication date
CA2531316C (en) 2012-11-13
MXPA06002005A (es) 2006-05-31
WO2005021209A1 (en) 2005-03-10
CN100528458C (zh) 2009-08-19
CN1832825A (zh) 2006-09-13
EP1660272B1 (en) 2017-12-27
KR101156918B1 (ko) 2012-06-21
JP5037129B2 (ja) 2012-09-26
KR20120031247A (ko) 2012-03-30
CA2531316A1 (en) 2005-03-10
JP2007504356A (ja) 2007-03-01
EP1660272A1 (en) 2006-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101156918B1 (ko) 고강도 알루미늄합금 브레이징 시트, 브레이징 조립체 및브레이징 시트 제조방법
KR101199101B1 (ko) 고강도 알루미늄합금 브레이징 시트 및 제조방법
US7226669B2 (en) High strength aluminium alloy brazing sheet, brazed assembly and method for producing same
US7514155B2 (en) High strength aluminium alloy brazing sheet
KR101216820B1 (ko) 알루미늄합금 브레이징 시트 제조방법 및 경량 브레이징열교환기 조립체
RU2312020C2 (ru) Лист для пайки твердым припоем с сверхдлительным сроком службы и высокой формуемостью
JP5079198B2 (ja) アルミニウム蝋付け合金
EP1078108B1 (en) Aluminium alloy for use in a brazed assembly
US20080011816A1 (en) Ultra-longlife, high formability brazing sheet
JP2011202285A (ja) ろう付け用シート
EP1175954B1 (en) Multi-layer aluminium alloy brazing sheet
EP2418042A1 (en) Aluminium brazing sheet material for tubes
KR102526367B1 (ko) 브레이즈드 열 교환기
EP2129520B1 (en) Aluminium alloy having high- strength at elevated temperature
JPH11264042A (ja) 流体通路構成用アルミニウム合金ブレージングシート
JP2017172025A (ja) 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材
KR20150127875A (ko) 새그 저항성과 희생방식성이 우수한 브레이징용 고강도 클래드재와 이 클래드재의 제조 방법
US11932922B2 (en) Strip of aluminium alloy for manufacturing brazed heat exchangers
JPH01246380A (ja) 熱交換器部材用アルミニウム合金合わせ材
ZA200005702B (en) Aluminium alloy for use in a brazed assembly.

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
A107 Divisional application of patent
AMND Amendment
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150602

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160602

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170602

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180529

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190531

Year of fee payment: 8