KR20210145829A

KR20210145829A - 롤 접합형 브레이징 시트용 중간라이너

Info

Publication number: KR20210145829A
Application number: KR1020217037509A
Authority: KR
Inventors: 타오 조우; 스티븐 에프 바우만; 바올루트 렌
Original assignee: 아르코닉 테크놀로지스 엘엘씨
Priority date: 2019-04-24
Filing date: 2019-04-24
Publication date: 2021-12-02
Also published as: WO2020219032A1; US20220152750A1; CN113710411A; JP2022535666A; EP3962692A4; CA3136605A1; CN113710411B; EP3962692A1

Abstract

신뢰성 있는 롤 접합형 다층 알루미늄 합금 브레이징 시트를 형성하기 위한 장치, 재료 및 방법은 2XXX, 3XXX, 5XXX 또는 6XXX 합금의 코어, 4XXX 합금의 브레이즈 라이너, 및 0.2 내지 1.0 중량% 범위의 Mn과 0.31 내지 1.0 중량% 범위의 Si를 갖는 중간라이너를 갖는다. 대안적으로, 0.1 내지 0.5 중량% 범위의 Mg가 중간라이너 내에 존재할 수 있다. 제2 브레이즈 라이너와 같은 추가 층이 열 교환기의 내부 표면을 제공하기 위해 존재할 수 있다. 추가 중간라이너가 선택적으로 코어와 내부 표면 층 사이에 사용될 수 있다. 본 재료는 EGR 냉각기와 같은 부식성이 높은 환경에 사용될 수 있다.

Description

롤 접합형 브레이징 시트용 중간라이너

본 발명은 브레이징 시트 재료, 열 교환기, 이를 만들기 위한 방법 및 보다 구체적으로 롤 접합에 의해 형성되는 다층 알루미늄 합금 브레이징 시트에 관한 것이다.

예를 들어, 코어, 브레이즈 라이너 및 중간라이너를 형성하기 위해 상이한 알루미늄 합금의 다중 층이 적층되어 롤링 밀을 통과하는, 롤 접합형 다층 브레이징 시트 재료가 공지되어 있다. 통상적으로, 층의 적층체는 예열되고 롤링 밀은 적층체에 고압을 가하여, 적층체로 하여금 누적 두께를 감소시키도록 할 뿐만 아니라 개별 층의 두께를 감소시킨다. 롤링 공정 및 두께 감소는 또한, 개별 층을 서로 접합시켜, 복수의 층과 함께 두께가 감소된 단일 복합 시트를 생성한다. 예를 들어, 부식 저항성을 감소시킬 수 있는 브레이징 동안에, 코어와 브레이징 라이너 사이에서 원소의 이동을 감소시키도록 중간라이너/중간라이너 층이 다층 브레이징 시트에 사용될 수 있다. EGR(배기 가스 재순환) 관련 CAC(충전 에어 쿨러)와 같은 낮은 pH 환경 하에서, 코어 재료는 중간라이너의 보호 없이 과립간 부식과 같은 부식에 쉽게 민감할 수 있다. 미국 펜실베니아주 피츠버그의 Arconic, Inc.으로 이용 가능한 합금 0140 또는 AA1145와 같이 공지된 중간라이너는, 때때로 롤 접합되어 적층체를 형성할 때에 인접 층에 접합하는 것이 어렵다. 공지된 방법, 재료 및 장치에도 불구하고, 다층 롤 접합형 브레이징 열 재료를 제조하기 위한 대안적인 방법, 장치 및 재료의 필요성은 남는다.

개시된 주제는 다층 시트 재료에 관한 것으로, 이는 2XXX, 3XXX, 5XXX 또는 6XXX 알루미늄 합금의 코어; 4XXX 알루미늄 합금의 브레이즈 라이너; 및 중간라이너를 포함하고, 상기 중간라이너는 0.31 ~ 1.0 중량% Si, < 0.1 중량% Mg, 0.25 ~ 1.0 중량% Mn, 최대 5.0 중량% Zn, 최대 0.3 중량% Fe, 최대 0.2 중량% Cu, 최대 0.125 중량% Zr, 각각 < 0.05 중량%이고 총 < 0.15 중량%의 기타 원소, 나머지는 Al을 포함한다.

다른 구현예에서, 중간라이너는 0.34 ~ 0.5 중량% Si, < 0.05 중량% Mg 및 0.25 ~ 0.35 중량% Mn, < 0.05 중량% Zn, < 0.3 중량% Fe, < 0.05 중량% Cu를 포함한다.

다른 구현예에서, 중간라이너는 브레이즈 라이너와 코어 사이에 배치된다.

다른 구현예에서, 중간라이너는 0.4 ~ 0.5 중량% Si을 포함한다.

다른 구현예에서, 중간라이너는 0.25 ~ 0.34 중량% Mn을 포함한다.

다른 구현예에서, 중간라이너는 0.05 ~ 5.0 중량% Zn를 추가로 포함한다.

다른 구현예에서, Mg 및 Mn 중 적어도 하나가 존재하는 중간라이너에서의 유동 응력의 증가는, Mg 및 Mn 중 적어도 하나가 없는 중간라이너에서의 유동 응력에 대해 20% 내지 52%의 범위에 있다.

다른 구현예에서, 코어는 3003 알루미늄 합금이다.

다른 구현예에서, 코어는 0.1 내지 1.0 중량% Si; 최대 0.5 중량% Fe, 0.2 내지 1.0 중량% Cu; 1.0 내지 1.5 중량% Mn, 0.2 내지 0.3 중량% Mg; 최대 0.05 중량% Zn 및 0.1 내지 0.2 중량% Ti를 포함한다.

다른 구현예에서, 브레이즈 라이너는 6.8 내지 8.2 중량% Si; 최대 0.8 중량% Fe, 최대 0.25 중량% Cu; 최대 0.1 중량% % Mn 및 최대 0.2 중량% Zn를 포함한다.

다른 구현예에서, 상기 중간라이너 및 상기 브레이즈 라이너의 원위로 코어 상에 배치된 다른 라이너를 추가로 포함한다.

다른 구현예에서, 상기 다른 라이너는 제2 브레이즈 라이너 및 제2 중간라이너를 포함하고, 상기 제2 중간라이너는 상기 코어와 상기 제2 브레이즈 라이너 사이에 배치된다.

다른 구현예에서, 중간라이너는 0.34 내지 0.5 중량% Si, 최대 0.1 중량% Zn을 포함하고, 최대 0.3 중량% Fe 및 최대 0.2 중량% Cu, 잔여 Al 및 각각 <0.05 중량%이고 총 0.15 중량%의 기타 원소를 추가로 포함한다.

다른 구현예에서, 중간라이너는 < 0.05 중량% Cu를 포함하고, 최대 0.125 중량% Zr을 추가로 포함한다.

다른 구현예에서, 상기 시트 재료는 0.09 mm 내지 2.85 mm의 코어 두께를 갖는 0.1 mm 내지 3.0 mm의 총 두께를 갖고, 상기 브레이즈 라이너는 2.5% 내지 20%의 클래드 비율을 갖고, 상기 중간라이너는 2.5 내지 20%의 클래드 비율을 갖는다.

다른 구현예에서, 시트 재료는 O 템퍼이다.

다른 구현예에서, 열 교환기는, 2XXX, 3XXX, 5XXX 또는 6XXX 알루미늄 합금 중 하나의 코어; 4XXX 알루미늄 합금의 브레이즈 라이너; 및 중간라이너를 갖는 시트 재료를 갖는 튜브, 핀, 헤더 플레이트 또는 탱크 중 적어도 하나를 갖고, 상기 중간 라이너는 0.31 ~ 1.0 중량% Si, < 0.1 중량% Mg, 0.25 ~ 1.0 중량% Mn, 각각 < 0.05 중량%이고 총 <0.15 중량%의 기타 원소, 나머지는 Al을 포함한다.

다른 구현예에서, 다층 시트 재료는 2XXX, 3XXX, 5XXX 또는 6XXX 알루미늄 합금 중 하나의 코어; 4XXX 알루미늄 합금의 브레이즈 라이너; 및 중간라이너를 갖고, 상기 중간 라이너는 0.31~1.0 중량% Si, 0.1 ~ 0.5 중량% Mg, 0.05 ~ 0.3 중량% Mn, 최대 5.0 중량% Zn, 각각 < 0.05 중량%이고 총 < 0.15 중량%의 다른 원소, 나머지는 Al을 포함한다.

다른 구현예에서, 중간라이너는 0.05 ~ 5.0 중량% Zn를 포함한다.

다른 구현예에서, 브레이징 시트를 제조하는 방법은,

0.31 ~ 1.0 중량% Si; < 0.1 중량% Mg; 0.25 ~ 1.0 중량% Mn을 포함한 중간라이너 층을 제공하는 단계; 2XXX, 3XXX, 5XXX 또는 6XXX 알루미늄 합금 중 하나로부터 선택된 코어 재료 층을 제공하는 단계; 4XXX 알루미늄 합금의 브레이즈 라이너 재료 층을 제공하는 단계; 중간라이너 층, 코어 재료 층, 및 브레이즈 라이너 재료 층을 하나의 적층체로 적층하는 단계(상기 중간라이너는 상기 코어 재료 층과 상기 브레이즈 라이너 재료 층 사이에 배치됨); 및 상기 적층체를 롤링하여 접합된 다층 브레이징 시트를 형성하는 단계를 포함한다.

본 발명을 보다 완전하게 이해하기 위해, 첨부 도면과 관련하여 고려된 예시적인 구현예에 대한 하기의 상세한 설명이 참조된다.
도 1은 본 개시의 구현예에 따른 브레이징 시트의 개략도이다.
도 2는 본 개시의 다른 구현예에 따른 브레이징 시트의 개략도이다.
도 3은 복수의 재료에 대한 응력 대 변형률의 그래프이다.
도 4는 복수의 재료에 대한 유동 응력 대 변형 속도의 그래프이다.
도 5는 사전 변형되지 않은 복수의 사후 브레이즈 다층 재료의 미세구조의 이미지 세트이다.
도 6은 사전 변형된 복수의 사후 브레이즈 다층 재료의 미세구조의 이미지 세트이다.
도 7은 부식 시험에 대한 복수의 재료에 대한 부식 깊이의 그래프이다.

본 개시의 양태는, 브레이징 시트가 여러 가지 목적, 예를 들어 경량, 고강도 및 내식성을 가지며, 추가적으로 이들 속성이 종종 충돌적임을 인식하는 것에 있다. 예를 들어, 브레이징 시트의 코어 층용 3XXX 알루미늄 합금의 사용은 브레이징 후 시트 재료의 전체 강도에 기여하지만, 전형적인 4XXX 브레이즈 라이너는, 브레이징 시 심각한 액체 막 이동(LFM)을 유발하여 내식성을 감소시킬 것이다. 이는, 3XXX 코어 및 4XXX 브레이즈 라이너(브레이즈 층으로도 알려짐)를 사용하는 O 템퍼 브레이즈 시트(또는 브레이징 시트)에 대해 특히 그러하다. Arconic 합금 0140과 AA1145와 같은 고순도 알루미늄 합금으로 제조된 중간라이너(중간층 또는 중간라이너 층으로도 알려짐)가 보호 층으로 사용될 수 있어서, 개선된 내식성을 생성하지만, 이러한 중간라이너 재료는 때때로 롤 접합 결함을 초래하여, 중간라이너 계면에서 코어 및 브레이징 층의 전체 또는 부분(블리스터링)에서 층 분리를 초래한다.

본 개시의 양태는, 예를 들어 3003 알루미늄 합금과 같은 2XXX, 3XXX, 5XXX 및 6XXX 합금 시리즈, 및/또는 4047, 4045, 4343, 4147, 4004, 4104 합금 및 아연 첨가를 갖는 이들 합금의 유도체와 같은 4XXX 브레이징 합금에서, 코어 합금에 대해 특히 고순도 중간라이너 합금이 연질임을 인식하는 것에 있다. 다층 브레이징 제품에 대한 통상적인 롤링 온도는 700 내지 1000°F의 범위를 가지며, 이는 롤링될 특정 제조 공정 및 재료에 기초하여 변할 수 있다. 이러한 온도 범위에서 롤링하는 동안에, 이들 합금의 유동 응력의 큰 차이는, 재료를 별개로 변형시킬 수 있고, 이는 접합된 제품을 형성하는 데 어려움을 초래한다. 롤링 온도에서 이들 층의 유동 응력은, 이들의 기계적 거동을 정의하고 롤링 거동 및 접합성과 관련이 있다.

본 개시의 양태는, 롤 접합형 다층 시트의 다양한 층, 예를 들어 코어 및/또는 브레이즈 라이너에 대한 중간라이너의 유동 응력의 더 작은 차이가 다중 층 사이의 더 양호한 결합을 초래할 수 있고, 다중 층 롤 접합형 시트 층의 유동 응력이 더 가까운 경우에, 다층 시트를 롤 접합함으로써 생성된 접합이 용이해질 것이라는 인식에 있다. 용어 "접합성"은 롤 접합에 의해 함께 접합될 인접한 층의 특성을 지정하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 더 높은 접합성을 갖는 인접 시트는, 더 낮은 접합성을 갖는 인접 시트에 비해 롤 접합되는 경우에, 더 쉽게 그리고/또는 더 성공적으로 서로에 접합될 것이다.

본 출원의 일 양태는, 다층 롤 접합형 브레이징 시트 내의 비교적 부드러운 층의 유동 응력이, 접합되는 다른 층의 유동 응력에 더욱 가깝게 접근하도록 연성 층을 강화하는 요소를 추가함으로써 조절될 수 있고, 이러한 경도의 조절이 이전의 더 부드러운 층의 접합성을 개선할 것이라는 인식에 있다.

본 개시의 일 양태는, 다층 롤 접합형 브레이징 시트에서 연질 층의 강화가 유동 응력을 증가시킨다는 인식에 있다. 또한, 이러한 롤 접합은 인접한 층의 유동 응력이 서로에 대해 더 가까운 경우에 촉진된다. 예를 들어, Arconic 합금 0140(표 2, ILO 참조)으로 제조된 중간라이너 층과 관련하여, 이 합금은 900°F에서 각각 0.01, 0.1, 및 1/초의 변형 속도에서 1.25, 1.91 및 3.15 ksi의 유동 응력을 갖는 것으로 관찰될 수 있다(하기 표 4 참조). 이에 비해, 3XXX 코어 합금, 예컨대 3003의 유동 응력은 0.01, 0.1, 및 1/초의 변형 속도에서 2.09, 3.19 및 5.16 ksi의 유동 응력을 갖고, 4XXX 브레이징 라이너, 예컨대 4343은 0.01, 0.1, 및 1/초의 변형 속도에서 1.7, 2.62 및 4.55 ksi의 유동 응력을 갖는다(표 4). 0.2 내지 0.3 중량%의 Mn을 0140 알루미늄 합금(표 2의 IL4, IL5, 및 IL6)에 첨가함으로써, 유동 응력은 각각 .01, 0.1, 및 1/초에 대해 1.72, 2.35 및 3.78 ksi에서 1.9, 2.6 및 3.87 ksi로 증가할 수 있고, 20% 내지 52%의 유동 응력 증가를 나타낸다. 0.1 내지 0.4 중량% Mg을 0140 알루미늄 합금(표 4의 IL7, IL8 및 IL 10 합금)에 추가 첨가하면, 생성된 합금의 유동 응력을 더 높은 수준으로 증가시킬 수 있다. 다수의 알루미늄 합금 층에 대한 양호한 롤-접합은, 모든 표면 알루미늄 산화물을 동시에 파단하여 하부의 알루미늄이 야금 결합할 수 있도록 하는 것을 필요로 한다. 더 부드러운 중간라이너가 다층 재료를 제조하는 데 사용되는 경우에, 더 쉽게 변형될 수 있지만, 더 경질의 브레이즈 라이너 및 코어 합금 모두는 비교적 더 적은 양의 변형을 가질 것이다. 브레이즈 라이너와 코어의 더 낮은 변형은, 표면 산화물을 분해하는 데 덜 효과적이어서, 중간라이너와의 양호한 야금 접합을 형성하기 더 어렵게 한다. 본 개시에 따라, 양호한 접합을 촉진하기 위해, 층간 유동 응력의 차이가 작은 것이 바람직하다. 중간라이너와 브레이즈 라이너 사이의 유동 응력의 보다 밀접한 정합은, 롤 접합에 유리하며, 다층 브레이즈 시트에서 브레이즈 라이너와 중간라이너 합금 사이에서 종종 발견되는 블리스터를 방지하는 데 도움을 준다.

도 1은 브레이징 시트 재료(10)를 나타내고, 3XXX 시리즈 알루미늄 합금, 예를 들어 아래 표 1의 코어 B 합금, Arconic 합금 0359(조성은 다음에 나타남)의 알루미늄 합금 코어(12)를 갖는다. 일 구현예에서, 코어는 <0.2 중량% Si; <0.35 중량% Fe, 0.4 ~ 0.6 중량% Cu; 1.0 ~ 1.3 중량% Mn, 0.2 ~ 0.3 중량% Mg; <0.05 중량% Zn, 0.1 ~ 0.2 중량% Ti, 나머지는 Al이고 불가피한 불순물을 갖는다. 도 1의 브레이징 시트(10)는 4XXX(4000) 시리즈 알루미늄 합금의 베이스 조성, 예를 들어 4343을 갖는 브레이즈 라이너(층)(14)를 포함한다. 일 구현예에서, 브레이즈 라이너(14)는 6.8 ~ 8.2 중량% Si; <0.8 중량% Fe, <0.25 중량% Cu; <0.1 중량% Mn, <0.2 중량% Zn, 나머지는 Al이고 불가피한 불순물을 갖는다. 중간라이너(중간라이너 층)(16)는 코어(12)와 브레이즈 라이너(14) 사이에 위치한다. 일 구현예에서, 중간라이너(16)(표 2의 IL0, 0140)는 0.34 ~ 0.5 중량% Si; <0.3 중량% Fe, <0.05 중량% Cu; <0.1 중량% Mn, 및 <0.05 중량% Mg; <0.1 중량% Zn를 포함한다. 중간라이너(16) 내의 Mn 및/또는 Mg의 존재 관점에서, 이는 변형된 1XXX 시리즈 알루미늄 합금으로서 설명될 수 있다. 일 구현예에서, 0140 알루미늄 합금은 0.10 내지 0.30 중량% Mn 또는 0.10 내지 0.40 중량% Mg를 대안적으로 또는 조합해서 첨가하여 개질될 수 있다. 최대 0.2 중량% Cu 및 최대 0.125 중량% Zr의 첨가도 강화 효과를 위해 연구되었다. 다른 구현예에서, 중간라이너는 0.31 ~ 1.0 중량% Si, 최대 0.1 중량% Mg 및 0.25 ~ 1.0 중량% Mn을 포함한다.

브레이징 시트 재료(10)는 0.1 내지 2.85 mm의 코어 두께를 갖는 0.1 내지 3 mm의 두께 범위를 갖고, 브레이즈 라이너는 0.005 내지 0.6 mm 또는 2.5 내지 20%의 클래드 비율을 갖고, 중간라이너는 0.005 내지 0.6 mm(2.5 내지 20%의 클래드 비율)을 갖는다.

도 2는, 브레이즈 라이너(64), 중간라이너(66), 코어(62), 다른 브레이즈 라이너(68) 및 다른 중간라이너(70)를 갖는, 다층(4층 또는 5층) 브레이징 시트(20)를 나타낸다. 브레이즈 라이너(64 및 68)는 4343, 4045 및 4047 합금과 같은 4XXX 시리즈 알루미늄 합금으로 제조될 수 있다. 코어(62)는 3003 합금과 같은 2XXX, 3XXX 및 6XXX 합금으로 제조될 수 있다. 중간라이너(66 및 70)는 전술한 바와 같이, Mn 및/또는 Mg의 양을 갖는 고순도 알루미늄 합금으로 제조될 수 있다. 브레이즈 라이너(64)는, 일반적으로 중간라이너(66)와 외부 환경 O 사이에서 중간에 놓이는 브레이징 시트(20)로부터 형성된 구조의 외부 표면을 형성하는 데 사용될 것이다. 선택적인 추가 브레이즈 라이너(68)가 없는 경우, 코어(62)와, 브레이징 시트(20)로부터 형성된 구조의 내부 환경 I 사이에서 중간에 놓이도록 라이너(70)를 사용할 수 있다. 존재하는 경우, 브레이즈 라이너(68)는 중간라이너(70)와 내부 환경 I 사이의 중간에 놓이는 구조의 내부 표면을 형성할 것이다. 중간라이너(66, 70)에서 0.25 ~ 1.0 중량% 또는 0.25 ~ 0.35 중량%의 Mn의 양은 롤링 온도에서 유동 응력의 극적인 증가를 나타냈다. 0.2 중량% Mn을 첨가하면, 중간라이너 합금 IL0과 같은 고순도의 중간라이너와 비교해서 유동 응력의 효과적인 증가를 또한 나타낸다(하기 표 2 참조). 다른 구현예에서, Si는 0.4 ~ 0.5 중량%의 양으로 존재할 수 있다.

다른 구현예에서, 0.10 ~ 0.5 중량%의 Mg는 소량의 Mn, 즉 0.05 내지 0.3 중량%을 갖거나 잠재적으로 갖지 않을 상태에서, 전술한 바와 같이 0.25 내지 1.0 중량% Mn의 존재와 유사한 유익한 결과를 제공할 수 있다.

다른 구현예에서, 본 개시에 따라 최대 5 중량%의 아연의 첨가가 중간라이너 합금에 첨가될 수 있어서, 본원의 브레이즈 라이너 및 중간라이너 합금에 대한 유동 응력 및 LFM 거동을 변화시키지 않으면서 내식성을 돕는다. 일 구현예에서, 내부 환경 I는 내연 기관으로부터의 배기 가스일 수 있고, 외부 환경 O는 공기 또는 냉각제일 수 있다.

본 개시의 양태는, 중간라이너가 3XXX 시리즈 합금과 같은 고강도 알루미늄 합금을 갖는 브레이징 시트에 사용되는 경우에 중간라이너가 브레이징 동안에 상당한 액체 막 이동(LFM)을 경험하는 경향이 있으며, 이는 내식성에 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 인식에 있다. 이는 특히 O 템퍼 재료에서 그러하다. 브레이징 시트는 종종 O 템퍼, 즉 풀 어닐링 후에 공급된다. O 템퍼 브레이징 시트는, EGR 유형 CAC(충전 에어 쿨러) 및 열 교환기 부품, 예를 들어 튜브, 엔드 플레이트, 매니폴드, 수집기 탱크 등과 같은 구성 요소를 제조하기 위해 필요한 형상으로 시트를 형성시킬 수 있는 양호한 성형성을 나타낸다. 이들 다층 재료로 만들어진 구성 요소가 부식성 환경에 노출되는 경우에, 중간라이너의 부식 방지 기능을 유지하는 것이 중요하다. O 템퍼가 바람직한 다층 시트 재료를 형성함으로써, 형성 공정은 그들의 형성된 형상으로 재료에 잔류 변형률을 생성할 수 있다. 낮은 잔류 변형률(즉, < 10%)의 3XXX 중간라이너를 갖는 O 템퍼 다층 브레이징 시트는, 브레이징 필러 재료와 반응함으로써 브레이징 동안에 심각한 LFM을 경험할 수 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 이유로, 0140과 같은 고순도 중간라이너 합금이 바람직한데, 이유는 브레이징 사이클 동안에 조기 재결정화되고 LFM이 방지될 수 있기 때문이다. 본 개시의 일 양태는, 개선된 롤 접합을 위해 더 높은 유동 응력을 달성하기 위한 강화 원소 및 그 농도 한계의 식별에 있고, 또한, 예를 들어 3XXX 합금 중간라이너보다 내식성에 대한 LFM의 영향이 훨씬 덜하다. 본 개시의 다른 양태는, 개선된 롤 접합성을 동시에 달성하면서, 내식성을 감소시키지 않고 LFM을 최소화하는 것이다. 본 개시에 따른 중간라이너(16)는, LFM에 대한 양호한 저항, 내식성 및 브레이즈 라이너(14)를 통한 브레이즈성을 유지하면서 롤 접합을 촉진한다. 중간라이너(16)가 0.34 중량%를 초과하는 Mn과 같은 강화 원소를 포함시키고 브레이징 전에 형성 공정으로부터 소량의 변형률을 경험한다면, LFM은 중간라이너 층의 미세구조 및 화학 조성을 변화시킬 수 있다. 이는 일반적으로 브레이징된 열 교환기 또는 다른 구성 요소에 대해서는 바람직하지 않으며, 심각한 LFM을 나타낸 IL8에 의해 예시되고 도6에 나타나 있다.

도 1에 나타낸 브레이징 시트 재료(10)는, EGR 유형 CAC 및 증발기 열 교환기와 같이, 부식성 환경에서 사용되는 열 교환기를 제조하는 데 사용되는 재료로서 특히 적합할 것이다. 이들 응용에서, 브레이징 시트 재료는 상업적으로 허용 가능한 정상 사용 기간 동안 부식하지 않고 공기, 냉각제 및/또는 배기 가스 등과 같은 적용 가능한 내부 및 외부 유체에 대한 노출을 견디도록 내식성이어야 한다. 또한, 최종 열 교환기는 튼튼하고 무게가 가벼워야 한다.

제조 방법 - 조성물

다양한 조성을 갖는 코어, 중간라이너 및 브레이즈 라이너의 다양한 예시를 제조한다. 코어 합금의 조성은 표 1에 나타나 있고, 인터라이너에 대한 조성은 표 2에 나타나 있고, 브레이즈 라이너 조성은 표 3에 나타나 있다. "0359"(표 1) 및 "0611"(표 2)로 식별된 합금은 미국 펜실베니아주 피츠버그의 Arconic, Inc.에 의해 판매되는 합금이다.

표 1. 고강도 코어 합금의 실험적 화학 조성.

표 2. 중간라이너 합금의 화학 조성.

표 3. 브레이즈 라이너 합금의 화학 조성.

본원에 개시된 코어, 브레이즈 라이너 및 중간라이너에 대한 각각의 조성물에서, 조성물은, 알루미늄과 조성물의 나머지로서의 불순물, 즉 각각은 < 0.05이고 총 < 0.15 중량%인 기타 원소를 이용해 각각 열거된 원소의 중량%로 표현되는 알루미늄 합금이다. 원소의 조성 범위는 본원에 문자 그대로 표현된 것처럼 모든 중간 값을 포함한다. 예를 들어, 상기 조성물에서, 0.1 내지 0.3 중량% 범위의 Mn은, 0.01 중량%의 증감으로 0.01, 0.02, 0.03, 0.04..., 0.28, 0.29 및 0.30 중량% 및 모든 중간 값, 예컨대 0.11, 0.24 중량% 등을 포함한다.

브레이징 시트 제조에 사용되는 기계적 및 열적 실행

제조 관행은 도 1에 나타낸 3층 구조의 고 강도 코어 합금, 4XXX 브레이즈 라이너 합금 및 중간라이너 합금의 잉곳을 주조하는 단계를 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 일부 구현예에서, 중간라이너 잉곳은, 중간라이너 층으로 압연하기 전에 최대 24시간의 침지 시간 동안 450℃ 내지 550℃의 온도 범위에서 예열 또는 균질화를 거친다. 고강도 코어 잉곳은 또한 유사한 열 처리를 거칠 수 있다. 일부 구현예에서, 잉곳은 압연 전에 열처리를 거치지 않는다. 일부 구현예에서, 고강도 코어 잉곳은 열간 압연 전에 열처리를 거치지 않는다. 3층 브레이징 시트는 브레이즈 라이너, 중간라이너 및 코어를 갖는다. 브레이즈 라이너 및 중간라이너는 각각 시트의 총 두께의 5 내지 30%를 기여할 수 있다.

일부 구현예에서, 스택형 복합재는 열간 압연을 위한 재열 공정을 거치는 3층으로 구성된다. 열간 압연 온도는 400℃ ~ 520℃의 범위이다.

일부 구현예에서, 최종 다층 복합재는 중간 게이지로 냉간 압연된 다음 340℃ ~ 420℃의 온도 범위 및 최대 8시간의 침지 시간에서 중간 어닐링을 거친다. 중간 어닐링 후의 복합재는 다시 더 가벼운 게이지 또는 0.1 내지 3 mm의 최종 게이지로 냉간 압연된다. 일부 구현예에서, 재료는 한 번 이상의 중간 어닐링을 거친 다음 더 가벼운 게이지로 압연되고 나서 또 다른 중간 어닐링을 거칠 수 있다. 일부 구현예에서, 최종 게이지에서의 재료는 150℃ ~ 420℃의 온도 범위 및 최대 8시간의 침지 시간에서 최종 부분적 어닐링 또는 완전 어닐링을 거친다.

일부 구현예에서, 복합재는 중간 어닐링 없이 최종 게이지로 직접 냉간 압연된 다음, 150℃ ~ 420℃의 온도 범위 및 최대 8시간의 침지 시간에서 최종 부분적 어닐링 또는 완전 어닐링을 거친다.

실험 결과

Mn, Mg, Cu 및 Zr과 같은 강화 원소를 첨가함으로써, 일련의 실험 중간라이너 합금(표 2에 열거됨)을 14" x 10" x 2" 크기의 잉곳으로 주조하였다. 예열 처리 후 잉곳 재료로부터 원통형 쿠폰(직경 10 mm 및 길이 15 mm)을 제조하였다. 이들 쿠폰을 대표적인 롤링 온도에서 그들의 유동 응력에 대해 측정하였다. 코어 합금, 브레이즈 라이너 4343 및 베이스 라인 고순도 중간라이너(IL0)도 비교를 위해 측정하였다. 코어 합금 및 브레이즈 라이너의 조성은 각각 위의 표 1 및 표 3에 열거되어 있다. 본 개시의 일 양태에 따라, 이들 층 사이의 롤링 온도에서의 유동 응력의 더 작은 차이는 특히 연성 중간라이너 층에 대한 롤 접합을 촉진한다. 유동 응력 시험은 Gleeble 열역학적 시뮬레이터로 수행하였다. 다층 브레이징 시트용 롤링 온도 범위(400 내지 520°C)를 나타내는 900°F(482°C)의 온도에서 시험을 수행하였다. 유동 응력 측정을 위해 세 개의 변형 속도를 적용하였다: 0.01, 0.1 및 1/초. 이들 변형 속도는, 브레이징 시트의 압연 작동을 위해 광범위한 전형적인 감소를 포함하도록 선택하였다. 아래 표 4는 900°F에서의 관련 합금의 유동 응력을 각각 0.01, 0.1 및 1/초의 변형 속도로 측정된 것을 나열한다. 각 변형 속도에서의 유동 응력 값은, Gleeble 열역학적 시뮬레이터를 사용한 압축 시험으로부터 0.2 내지 0.7의 실제 변형률 값을 평균화함으로써 계산하였다.

표 4

표 4에 기록된 결과는 도 3에 나타나 있는데, 이는 900°F에서 1/초 변형 속도로 시험된 합금에 대한 유동 응력 곡선을 보여주며, 유동 응력은 0.2 내지 0.7의 변형률 사이의 값에 의해 평균화된다.

도 4는 900°F에서 0.01, 0.1 및 1/초 10 변형 속도로 시험된 합금의 유동 응력을 나타낸다. 유동 응력은 도 3에 나타낸 시험으로부터의 0.2 내지 0.7의 변형률 사이의 값에 의해 평균화된다. 본 개시에 따른 중간라이너 합금의 0.01/s 및 0.1/s와 같은 더 낮은 변형 속도에서의 유동 응력은, 다층 브레이즈 시트의 롤 접합에 사용되는 것과 같이, 느린 감소 공정에서 양호한 접합을 촉진하는, 브레이즈 라이너 합금 4343의 유동 응력과 유사하다. 접합이 이미 완료된 후에, 롤링 공정의 후기 단계에서 적층 두께의 감소 15에 대해 더 높은 변형 속도가 종종 적용된다.

롤 접합 동안에, ILO(0140 합금)와 같은 고순도 중간라이너는 브레이즈 층, 예컨대 4343(합금 B) 및 코어 합금, 예컨대 3003/0359(코어 합금 A 및 B)에 비해 더 쉽게 변형될 것이며, 이는 종종 다층 잉곳/플레이트 어셈블리의 층분리, 기포 및 휨을 야기할 수 있다. 고순도 중간라이너(ILO, 0140) 합금 및 브레이즈 라이너 4343 및 3003/0359(코어 A 및 B)의 측정된 유동 응력은, 비교를 위해 일부 다른 재료와 함께 도 3에 나타나 있다. 모든 실험용 합금의 요약된 유동 응력 값은 표 4에 나타나 있다. 중간라이너 IL4(0.2 Mn), IL6(0.3 Mn), IL7(0.1 Mn 0. lMg 0.125 Zr), IL8 합금(0.2 Mn 0.2 Cu 0.15 Mg) 및 IL 10(0.4 Mg)은 ILO에 비해 더 높은 유동 응력을 나타냈다. 본 개시의 구현예에 따라, 추가 강화 원소를 갖는 중간라이너는 증가된 유동 응력, 및 개선된 롤 접합성을 보여준다. 전술한 중간라이너 합금에 대한 가장 높은 유동 응력은 롤 접합을 위한 최상의 성능을 제공하는 것으로 여겨진다. 그러나, 본 개시에 따르면, 강화 원소의 더 높은 함량과 관련된 LFM 현상도, 후술하는 시험의 부식 평가에 의해 나타낸 바와 같이 고려되고 있다.

도 5 및 도 6은 전형적인 CAB 브레이징 사이클 후 각각 사전 변형이 없고 4% 사전 변형이 있는 다층 재료의 미세구조를 나타낸다. 브레이징 사이클은, 577°C까지 35°C/분으로 가열한 다음 600°C까지 12°C/분 가열하고 600°C에서 2분의 단계를 포함한다. 그 다음, 250°C까지 약 -125°C/분으로 퍼니스에서 냉각을 수행한 다음, 공냉시켰다. 도 6에서, 중간라이너의 상단 및 하단은 이중 화살표로 표시되어 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 브레이징 전에 사전 변형되지 않은 모든 중간라이너 합금은, 브레이징 사이클 동안 완전히 재결정화되었고 LFM은 관찰되지 않았다. 4% 사전 변형에 의해, LFM은 도 6의 다양한 심각도 수준에서 일부 실험 재료에서 관찰될 수있다. ILO 및 IL 10 중간라이너 합금은, LFM이 발생하는 것을 방지하기 위해 완전히 재결정화된 재료로서 LFM을 나타내지 않았다. IL10은 용이한 롤 접합을 위해 유동 응력을 증가시킬 수 있는 0.4 Mg 함량을 가졌다. 합금 IL4, IL6 및 IL7(각각 0.2 Mn, 0.3 Mn 및 0.1 Mn 0.1 Mg 0.125 Zr 포함)은 LFM을 나타냈지만, 대부분 중간라이너 IL의 원래 두께의 50% 미만으로 제한되었다. 더 높은 합금 IL8은 더 심각한 LFM을 나타냈는데, 이는 거의 전체 IL 층에 영향을 미쳤다. 이들 재료로 만들어진 구성 요소가 부식성 환경에 노출되는 경우에, 중간라이너의 부식 방지 기능을 유지하는 것이 중요하다. 이러한 관점에서, IL8과 같이 더 높은 합금 함량은 바람직하지 않다. 본 개시의 일 양태는, LFM의 제한된 효과를 유지하면서 유동 응력을 증가시키기 위해, 0140과 같은 중간라이너 합금에 첨가될 수 있는 강화 원소에 대한 제한이 있다는 인식에 있다. 본 개시의 중간라이너 합금에 대한 선택 기준은 내식성이다.

표 2의 중간라이너 합금을 평가하기 위해 사용된 부식 시험은, 2.4 pH 및 50 mg/L 염화나트륨을 갖는 갖는 황산, 질산, 포름산 및 아세트산의 혼합물 용액을 사용하였다. 해결책은 배기 가스 재순환(EGR) 유형의 환경을 시뮬레이션하는 것이었다. 이러한 시험 방법을 위해 건조(공기 중 16시간) 및 습윤(용액 중 8시간) 사이클을 교대로 사용하고, 부식을 가속시키기 위해 습식 사이클용 용액에 통기를 적용하였다.

도 7은, 이 방법으로 60일 시험 후의 부식 피트 수 및 깊이의 측정을 보여준다. 모든 재료는 유의한 LFM 조건을 시뮬레이션하기 위해 브레이징 사이클 전에 4% 사전 변형으로 처리하였다. 도 7에 나타낸 부식 깊이를 중간라이너의 상단 위치(브레이즈 라이너 바로 아래)로부터 임의의 부식 부위의 가장 깊은 위치까지 측정하였다. IL4, 6 및 7 모두는, IL0 및 IL 10과 비교하여 유사한 부식 저항성을 나타냈으며, 둘 다는 LFM 효과를 갖지 않았다. 가장 심각한 LFM을 나타낸 IL8은 부식 저항성이 저하된 것으로 나타났다. 결과는, 최적화된 조성물이 유동 응력을 증가시키고 또한 우수한 부식 저항성을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 (ILO와 같은) 고 순도의 중간라이너를 제공할 수 있음을 입증하였다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 다층 브레이징 시트는 브레이징 라이너 층, 중간라이너 합금 및 코어 합금을 포함한다. 브레이징 라이너는, 4343 4045 및 4047 합금과 같은 4XXX 시리즈 알루미늄 합금으로 제조될 수 있다. 코어 합금은, 3003 합금과 같은 2XXX, 3XXX 및 6XXX 합금으로 제조될 수 있다. 중간라이너 합금은 전술한 바와 같이, 최적량의 Mn 및/또는 Mg를 갖는 고순도 알루미늄 합금으로 제조될 수 있다. 실험은, 0.15 중량% Mg를 최대 0.4 중량% 첨가하면 소량의 Mn이 있거나 없는 상태에서 0.3 중량% Mn의 동일한 효과로 만들어질 수 있음을 나타냈다. 본원의 브레이즈 라이너 및 중간라이너 합금에 대한 최대 5 중량%의 아연이 유동 응력 및 LFM 거동을 변화시키지 않으므로, 잠재적 내식성 개선을 위해 이들 합금에 최대 5 중량%의 아연을 첨가할 수 있다.

본 발명은 원소 주기율표에 나타나는 원소에 대한 표준 약어, 예를 들어 Mg(마그네슘), O(산소), Si(실리콘), Al(알루미늄), Bi(비스무스), Fe(철), Zn(아연), Cu(구리), Mn(망간), Ti(티타늄), Zr(지르코늄), F(불소), K(칼륨), Cs(세슘) 등을 사용한다.

도면은 본 명세서의 일부를 구성하고, 본 발명의 예시적인 구현예를 포함하고, 이의 다양한 목적 및 특징을 예시한다. 또한, 도면에 나타낸 임의의 측정, 사양 등은 예시하기 위한 것이며, 제한하기 위한 것은 아니다. 따라서, 본원에 개시된 특정 구조적 및 기능적 세부사항은 제한적인 것으로 해석되어서는 안되며, 단지 당업자에게 본 발명을 다양하게 사용하도록 교시하기 위한 대표적인 기준으로서만 해석되어야 한다.

본 발명의 상세한 구현예가 본원에 개시되어 있지만, 개시된 구현예는 다양한 형태로 구현될 수 있는 본 발명의 단지 예시임을 이해해야 한다. 또한, 본 발명의 다양한 구현예와 관련하여 주어진 각각의 예는 예시하기 위한 것이며, 제한하기 위한 것은 아니다.

명세서 및 청구범위 전체에 걸쳐, 다음의 용어는 문맥상 달리 명확하게 언급하지 않는 한, 본원에서 명시적으로 연관된 의미를 사용한다. 본원에서 사용된 문구, "일 구현예에서" 및 "일부 구현예에서"는 반드시 동일한 구현예(들)를 지칭하지는 않지만, 동일한 구현예(들)를 지칭할 수 있다. 또한, 본원에서 사용된 문구, "또 다른 구현예에서" 및 "일부 다른 구현예에서"는 반드시 다른 구현예를 지칭하지는 않지만, 다른 구현예를 지칭할 수 있다. 따라서, 후술하는 바와 같이, 본 발명의 다양한 구현예는 본 발명의 범주 또는 사상을 벗어나지 않고 쉽게 조합될 수 있다.

또한, 본원에서 사용된 용어 "또는"은 포괄적인 "또는" 작용어이며, 문맥상 달리 명확하게 언급하지 않는 한 "및/또는"이라는 용어와 동등하다. 용어 "기초한"은 배타적이지 않으며, 문맥상 달리 명확하게 언급하지 않는 한, 설명되지 않은 추가 요소에 기초할 수 있다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐, "한" 및 "하나의"의 의미는 복수의 참조를 포함한다. "내(in)"의 의미는 "내(in)" 및 "위(on)"를 포함한다.

이제 다음의 번호가 매겨진 조항을 참조하여 본 발명의 양태를 설명할 것이다:

1. 다층 시트 재료로서,

2XXX, 3XXX, 5XXX 또는 6XXX 알루미늄 합금의 코어;

4XXX 알루미늄 합금의 브레이즈 라이너; 및

중간라이너를 포함하되, 상기 중간라이너는,

0.31 ~ 1.0 중량% Si;

< 0.1 중량% Mg;

0.25 ~ 1.0 중량% Mn;

최대 5.0 중량% Zn;

최대 0.3 중량% Fe;

최대 0.125 중량% Zr;

각각 ≤ 0.05 중량%이고 총 ≤ 0.15 중량%의 기타 원소, 나머지는 Al을 포함한다.

2. 조항 1의 시트 재료에 있어서, 상기 중간라이너는,

0.34 ~ 0.5 중량% Si;

<0.05 중량% Mg;

0.25 ~ 0.35 중량% Mn

≤0.05 중량% Zn;

≤0.05 중량% Cu를 포함한다.

3. 조항 1 또는 조항 2의 시트 재료에 있어서, 상기 중간라이너는 상기 브레이즈 라이너와 상기 코어 사이에 배치된다.

4. 조항 2 또는 조항 3의 시트 재료에 있어서, 상기 중간라이너는 0.4 ~ 0.5 중량% Si를 포함한다.

5. 조항 2 내지 조항 4 중 어느 한 조항의 시트 재료에 있어서, 상기 중간라이너는 0.25 ~ 0.34 중량% Mn을 포함한다.

6. 조항 1 내지 조항 5 중 어느 한 조항의 시트 재료에 있어서, 상기 중간라이너는 0.05 ~ 5.0 중량% Zn를 추가로 포함한다.

7. 조항 1 내지 조항 6 중 어느 한 조항의 시트 재료에 있어서, Mg 및 Mn 중 적어도 하나가 존재하는 중간라이너에서의 유동 응력의 증가는, Mg 및 Mn 중 적어도 하나가 없는 중간라이너에서의 유동 응력에 대해 20% 내지 52%의 범위에 있다.

8. 조항 1 내지 조항 7 중 어느 한 조항의 시트 재료에 있어서, 상기 코어는 3003 알루미늄 합금이다.

9. 조항 1 내지 조항 7 중 어느 한 조항의 시트 재료에 있어서, 상기 코어는 0.1 내지 1.0 중량% Si; 최대 0.5 중량% Fe, 0.2 내지 1.0 중량% Cu; 1.0 내지 1.5 중량% Mn, 0.2 내지 0.3 중량% Mg; 최대 0.05 중량% Zn 및 0.1 내지 0.2 중량% Ti를 포함한다.

10. 조항 1 내지 조항 9 중 어느 한 조항의 시트 재료에 있어서, 상기 브레이즈 라이너는 6.8 내지 8.2 중량% Si; 최대 0.8 중량% Fe, 최대 0.25 중량% Cu; 최대 0.1 중량% % Mn 및 최대 0.2 중량% Zn를 포함한다.

11. 조항 1 내지 조항 10 중 어느 한 조항의 시트 재료에 있어서, 중간라이너 및 브레이즈 라이너에 원위로 코어 상에 배치된 다른 라이너를 추가로 포함한다.

12. 조항 11의 시트 재료에 있어서, 상기 다른 라이너는 제2 브레이즈 라이너 및 제2 중간라이너를 포함하고, 상기 제2 중간라이너는 상기 코어와 상기 제2 브레이즈 라이너 사이에 배치된다.

13. 조항 1의 시트 재료에 있어서, 상기 중간라이너는 0.34 ~ 0.5 중량% Si 및 최대 0.1 중량% Zn를 포함한다.

14. 조항 13의 시트 재료에 있어서, 상기 중간라이너는 < 0.05 중량% Cu를 포함한다.

15. 조항 1 내지 조항 14 중 어느 한 조항의 시트 재료에 있어서, 상기 시트 재료는 0.09 mm 내지 2.85 mm의 코어 두께를 갖는 0.1 mm 내지 3.0 mm의 총 두께를 갖고, 상기 브레이즈 라이너는 2.5% 내지 20%의 클래드 비율을 갖고, 상기 중간라이너는 2.5 내지 20%의 클래드 비율을 갖는다.

16. 조항 1 내지 조항 15 중 어느 한 조항의 시트 재료에 있어서, 상기 시트 재료는 O 템퍼이다.

17. 조항 1 내지 조항 16 중 어느 한 조항의 시트 재료를 포함하는, 튜브, 핀, 헤더 플레이트 또는 탱크 중 적어도 하나를 포함하는 열 교환기.

18. 다층 시트 재료로서,

2XXX, 3XXX, 5XXX 또는 6XXX 알루미늄 합금의 코어;

4XXX 알루미늄 합금의 브레이즈 라이너;

및 중간라이너를 포함하되, 상기 중간라이너는,

0.31 ~ 1.0 중량% Si;

0.1 ~ 0.5 중량% Mg;

0.05 ~ 0.3 중량% Mn;

최대 5.0 중량% Zn;

19. 조항 18의 시트 재료에 있어서, 상기 중간라이너는 0.05 ~ 5.0 중량% Zn를 포함한다.

20. 브레이징 시트를 제조하는 방법으로서,

0.31 ~ 1.0 중량% Si; < 0.1 중량% Mg; 0.25 ~ 1.0 중량% Mn을 포함한 중간라이너 층을 제공하는 단계;

2XXX, 3XXX, 5XXX 또는 6XXX 알루미늄 합금 중 하나로부터 선택된 코어 재료 층을 제공하는 단계;

4XXX 알루미늄 합금의 브레이즈 라이너 재료 층을 제공하는 단계;

상기 중간라이너 층, 상기 코어 재료 층, 및 상기 브레이즈 라이너 재료 층을 하나의 적층체로 적층하는 단계(상기 중간라이너는 상기 코어 재료 층과 상기 브레이즈 라이너 재료 층 사이에 배치됨); 및

상기 적층체를 롤링하여 접합형 다층 브레이징 시트를 형성하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다수의 구현예가 설명되었지만, 이들 구현예는 단지 예시적인 것이고, 제한적인 것은 아니며, 많은 수정이 당업자에게 명백할 수 있다는 것이 이해된다. 또한, 다양한 단계는 임의의 원하는 순서로 수행될 수 있다(그리고 임의의 원하는 단계가 추가될 수 있고/있거나 임의의 원하는 단계가 제거될 수 있다. 이러한 모든 변형 및 수정은 본 청구범위의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims

다층 시트 재료로서,
2XXX, 3XXX, 5XXX 또는 6XXX 알루미늄 합금의 코어;
4XXX 알루미늄 합금의 브레이즈 라이너; 및
중간라이너를 포함하되, 상기 중간라이너는,
0.31 ~ 1.0 중량% Si;
< 0.1 중량% Mg;
0.25 ~ 1.0 중량% Mn;
최대 5.0 중량% Zn;
최대 0.3 중량% Fe;
최대 0.2 중량% Cu;
최대 0.125 중량% Zr;
각각 ≤ 0.05 중량%이고 총 ≤ 0.15 중량%의 기타 원소, 나머지는 Al을 포함하는, 시트 재료.
제1항에 있어서, 상기 중간라이너는,
0.34 ~ 0.5 중량% Si;
<0.05 중량% Mg;
0.25 ~ 0.35 중량% Mn
≤0.05 중량% Zn;
≤0.05 중량% Cu를 포함하는, 시트 재료.
제1항에 있어서, 상기 중간라이너는 상기 브레이즈 라이너와 상기 코어 사이에 배치되는, 시트 재료.
제2항에 있어서, 상기 중간라이너는 0.4 ~ 0.5 중량% Si을 포함하는, 시트 재료.
제2항에 있어서, 상기 중간라이너는 0.25 ~ 0.34 중량% Mn을 포함하는, 시트 재료.
제1항에 있어서, 상기 중간라이너는 0.05 ~ 5.0 중량% Zn를 추가로 포함하는, 시트 재료.
제1항에 있어서, Mg 및 Mn 중 적어도 하나가 존재하는 중간라이너에서의 유동 응력의 증가는, Mg 및 Mn 중 적어도 하나가 없는 중간라이너에서의 유동 응력에 대해 20% 내지 52%의 범위에 있는, 시트 재료.
제1항에 있어서, 상기 코어는 3003 알루미늄 합금인, 시트 재료.
제1항에 있어서, 상기 코어는 0.1 내지 1.0 중량% % Si; 최대 0.5 중량% Fe, 0.2 내지 1.0 중량% Cu; 1.0 내지 1.5 중량% Mn, 0.2 내지 0.3 중량% Mg; 최대 0.05 중량% Zn 및 0.1 내지 0.2 중량% Ti를 포함하는, 시트 재료.
제1항에 있어서, 상기 브레이즈 라이너는 6.8 내지 8.2 중량% Si; 최대 0.8 중량% Fe, 최대 0.25 중량% Cu; 최대 0.1 중량% % Mn 및 최대 0.2 중량% Zn를 포함하는, 시트 재료.
제1항에 있어서, 중간라이너 및 브레이즈 라이너에 원위로 코어 상에 배치된 다른 라이너를 추가로 포함하는, 시트 재료.
제11항에 있어서, 상기 다른 라이너는 제2 브레이즈 라이너 및 제2 중간라이너를 포함하고, 상기 제2 중간라이너는 상기 코어와 상기 제2 브레이즈 라이너 사이에 배치되는, 시트 재료.
제1항에 있어서, 상기 중간라이너는 0.34 내지 0.5 중량% Si 및 최대 0.1 중량% Zn를 포함하는, 시트 재료.
제13항에 있어서, 상기 중간라이너는 < 0.05 중량% Cu를 포함하는, 시트 재료,
제1항에 있어서, 상기 시트 재료는 0.09 mm 내지 2.85 mm의 코어 두께를 갖는 0.1 mm 내지 3.0 mm의 총 두께를 갖고, 상기 브레이즈 라이너는 2.5% 내지 20%의 클래드 비율을 갖고, 상기 중간라이너는 2.5 내지 20%의 클래드 비율을 갖는, 시트 재료.
제1항에 있어서, 상기 시트 재료는 O 템퍼인, 시트 재료.
제1항의 시트 재료를 포함하는, 튜브, 핀, 헤더 플레이트 또는 탱크 중 적어도 하나를 포함하는 열 교환기.
다층 시트 재료로서,
2XXX, 3XXX, 5XXX 또는 6XXX 알루미늄 합금의 코어;
4XXX 알루미늄 합금의 브레이즈 라이너;
및 중간라이너를 포함하되, 상기 중간라이너는,
0.31 ~ 1.0 중량% Si;
0.1 ~ 0.5 중량% Mg;
0.05 ~ 0.3 중량% Mn;
최대 5.0 중량% Zn;
각각 ≤ 0.05 중량%이고 총 ≤ 0.15 중량%의 기타 원소, 나머지는 Al을 포함하는, 시트 재료.
제18항에 있어서, 상기 중간라이너는 0.05 ~ 5.0 중량% Zn를 포함하는, 시트 재료.
브레이징 시트를 제조하는 방법으로서,
0.31 ~ 1.0 중량% Si; < 0.1 중량% Mg; 0.25 ~ 1.0 중량% Mn을 포함한 중간라이너 층을 제공하는 단계;
2XXX, 3XXX, 5XXX 또는 6XXX 알루미늄 합금 중 하나로부터 선택된 코어 재료 층을 제공하는 단계;
4XXX 알루미늄 합금의 브레이즈 라이너 재료 층을 제공하는 단계;
상기 중간라이너 층, 상기 코어 재료 층, 및 상기 브레이즈 라이너 재료 층을 하나의 적층체로 적층하는 단계(상기 중간라이너는 상기 코어 재료 층과 상기 브레이즈 라이너 재료 층 사이에 배치됨); 및
상기 적층체를 롤링하여 접합형 다층 브레이징 시트를 형성하는 단계를 포함하는, 방법.