铝合金的钎焊方法和覆盖有焊剂组分的铝合金构件的制作方法

xiaoxiao2020-11-9  6

铝合金的钎焊方法和覆盖有焊剂组分的铝合金构件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及将铝构件或铝合金构件进行焊剂钎焊的铝合金的钎焊方法,和用于该 方法的焊剂组分涂覆的铝合金构件。
【背景技术】
[0002] 对于由铝制的汽车热交换器期望轻量化以便实现汽车发动机的燃料消耗的减少 和成本的降低,并且期望用于生产热交换器的材料(例如,管材)的厚度减少。然而,当材 料的厚度减少时,由于铝合金构件的点蚀而引起的制冷剂的泄露可能在更短时期内出现, 因此重要的是提供具有耐腐蚀性的材料同时减少材料的厚度。
[0003] 例如,用于汽车热交换器的冷凝器使用具有扁平形状的截面形状的多端口挤压管 作为形成制冷剂通路的管材来生产。当将KZnF 3施涂至管材的外周面,并且将管材钎焊时, KAlF4* Zn和Al之间的置换反应产生,并且除去铝合金的表面上形成的氧化物膜。另一方 面,由置换反应产生的Zn形成铝合金构件的表面上的Zn扩散层,并且改善耐腐蚀性(参见 专利文献1)。具体而言,当将KZnF 3施涂至铝合金构件,并且将铝合金构件钎焊时,KZnF 3与 形成铝合金构件的表面的Al在约550°C下反应,并且分解为Zn和氟铝酸钾盐(例如,KAlF 4 和K2AlF5)(即,通常用于钎焊的非腐蚀性焊剂)。由KZnF3的分解产生的Zn扩散至铝合金 构件的表面,并且形成Zn扩散层。另一方面,氟铝酸钾盐除去铝合金构件的表面上形成的 氧化物膜以致在填充金属和铝合金构件之间出现润湿,并且铝合金构件接合。
[0004] Zn扩散层具有比形成管材的错合金构件低的自然电位(natural electrode potential),并且由于因电池作用引起的牺牲阳极效果,与铝合金构件相比优先被腐蚀,从 而防止管材经历点蚀。由于KZnF 3确保了 Zn扩散层与Zn电弧喷镀相比具有均一的Zn浓 度,因此可以抑制当热喷射的粉末在管材的表面周围飞散时出现的作业环境的污染,并且 减少施涂量。
[0005] 然而,当钎焊炉中的氧浓度高时KZnF3在钎焊期间可能不能正常地起作用。在这种 情况下,由于未除去氧化物膜,熔融的填充金属可能不能展开,并且可能未形成角焊缝。当 将铝合金构件使用KZnF 3在具有高的氧浓度的氛围中钎焊时,由在钎焊期间与钎焊炉中的 氧反应的以1^3产生的覆盖有厚的氧化物膜的Zn和K 3A1F6 (具有高熔点)可能残留在铝合 金构件的表面上作为残渣,由此铝合金构件的表面可能变黑色,并且外观的劣化可能出现。
[0006] 当KZnF3储存在具有高湿度的氛围中时,KZnF 3可能劣化,并且在钎焊期间不正常 地起作用。在这种情况下,由于未除去氧化物膜,熔融的填充金属可能不能展开,并且可能 未形成角焊缝。
[0007] 为了防止此类状况,必要的是在其中安装除湿设备的储存区域中储存KZnF3。
[0008] 然而,在该情况下,由于必须要总是操作除湿设备,所以电力成本增加,并且要求 除湿设备的频繁维护。这导致生产成本的增加。
[0009] KZnF3容易受到熔融的填充金属的流动的影响,并且当填充金属流向裂缝(fin)时 可以与填充金属一起流动,形成角焊缝。在该情况下,角焊缝(其要求耐腐蚀性)之间的管 材的表面中的Zn浓度降低,并且角焊缝中的Zn浓度增加,由此角焊缝优先被腐蚀,并且裂 缝在早期阶段分离。
[0010] 为了解决上述问题,例如,已经提出了利用KZnFjP非腐蚀性焊剂(例如,KAlF 4或 K2AlF5)的混合物的方法(参见专利文献2)。
[0011] 具体而言,当甚至在具有高氧浓度的氛围中在钎焊期间也不容易劣化并且除去氧 化物膜的非腐蚀性焊剂与和铝合金构件的表面反应从而除去氧化物膜且形成Zn扩散层的 KZnF3混合,以及加热混合物时,焊剂混合物在比填充金属的熔点低的温度下展开,并且角 焊缝之间的Zn扩散层中的Zn浓度变得均一。
[0012] 相关抟术f献
[0013] 专利f献
[0014] 专利文献I :JP-A-61-293699 (权利要求)
[0015] 专利文献 2 :JP-A-2006-255755 (权利要求)

【发明内容】

[0016] 发明要解决的问题
[0017] 然而,当使用专利文献2中公开的焊剂混合物时,当在具有高的氧浓度的氛围或 具有高湿度的氛围中进行钎焊时也可能出现钎焊缺陷或变色。
[0018] 本发明的目的是提供即使当将铝合金在具有高的氧浓度的氛围或具有高湿度的 氛围中钎焊时也防止钎焊缺陷或变色发生的铝合金的钎焊方法,以及用于该方法的焊剂组 分涂覆的铝合金构件。
[0019] 用于解决问题的方案
[0020] 本发明的发明人进行广泛研宄以实现上述目的。结果,本发明人发现了通过将特 定量的以等于或大于规定比例的比例包括碱金属锌氟铝酸盐的焊剂组分施涂至铝合金构 件,即使当将铝合金在具有高的氧浓度的氛围或具有高湿度的氛围中钎焊时也可以防止钎 焊缺陷,形成良好的Zn扩散层,并且防止变色。该发现导致本发明的完成。
[0021] (1)根据本发明的一方面,铝合金的钎焊方法包括将焊剂组分施涂至铝合金构件 的表面,并且将已施涂所述焊剂组分的铝合金构件钎焊,
[0022] 所述焊剂组分为组分(A),所述组分(A)为由下述通式(1)表示的碱金属锌氟铝酸 盐的粉末,
[0023] MwZnxAlyFz ⑴
[0024] 其中M为K或Cs,w、X、y和z为正整数,w、X、y和z的最大公约数是1,
[0025] 将所述组分(A)以1至50g/m2的量施涂至所述铝合金构件的表面。
[0026] (2)根据本发明的另一方面,铝合金的钎焊方法包括将焊剂组分施涂至铝合金构 件的表面,并且将已施涂所述焊剂组分的铝合金构件钎焊,
[0027] 所述焊剂组分为组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组分的混合物,所述组分(A) 为由下述通式(1)表示的碱金属锌氟铝酸盐的粉末,
[0028] MwZnxAlyFz ⑴
[0029] 其中M为K或Cs,w、X、y和z为正整数,w、X、y和z的最大公约数是1,
[0030] 将所述组分(A)以相对于所述组分(A)和所述除了组分(A)以外的焊剂组分的总 量为50质量%以上的比例施涂至铝合金构件的表面,并且
[0031] 将所述组分(A)和所述除了组分(A)以外的焊剂组分以总计1至50g/m2的量施 涂至所述铝合金构件的表面。
[0032] (3)根据本发明的又一方面,铝合金的钎焊方法包括将焊剂组分施涂至铝合金构 件的表面,并且将已施涂所述焊剂组分的铝合金构件钎焊,
[0033] 所述焊剂组分是组分(A)和组分(B)的混合物,所述组分(A)为由下述通式(1) 表示的碱金属锌氟铝酸盐的粉末,和所述组分(B)为选自碱金属氟铝酸盐的粉末和碱金属 氟锌酸盐的粉末的一种粉末或两种以上的粉末,
[0034] MwZnxAlyFz ⑴
[0035] 其中M为K或Cs,w、X、y和z为正整数,w、X、y和z的最大公约数是1,
[0036] 将所述组分(A)以相对于所述组分(A)和所述组分(B)的总量为50质量%以上 的比例施涂至铝合金构件的表面,并且
[0037] 将所述组分(A)和所述组分(B)以总计1至50g/m2的量施涂至所述铝合金构件 的表面。
[0038] (4)根据⑴至(3)任一项的铝合金的钎焊方法,其可以包括将组分(C)连同所述 焊剂组分一起施涂至铝合金构件的表面,所述组分(C)为选自包括Si、Cu和Zn之中的一种 金属元素或两种以上的金属元素的铝合金的粉末、Al粉、Si粉、Cu粉和Zn粉中的一种金属 粉末或两种以上的金属粉末,将所述组分(A)以相对于所述焊剂组分和所述组分(C)的总 量为50质量%以上的比例施涂至铝合金构件的表面。
[0039] (5)根据本发明的再一方面,焊剂组分涂覆的铝合金构件包括铝合金构件和焊剂 组分,所述焊剂组分已施涂至铝合金构件的表面,
[0040] 所述焊剂组分是组分(A),所述组分(A)为由下述通式(1)表示的碱金属锌氟铝酸 盐的粉末,
[0041] MwZnxAlyFz ⑴
[0042] 其中M为K或Cs,w、X、y和z为正整数,w、X、y和z的最大公约数是1,
[0043] 将所述组分(A)以1至50g/m2的量施涂至所述铝合金构件的表面。
[0044] (6)根据本发明的另一方面,焊剂组分涂覆的铝合金构件包括铝合金构件和焊剂 组分,所述焊剂组分已施涂至铝合金构件的表面,
[0045] 所述焊剂组分是组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组分的混合物,所述组分(A) 为由下述通式(1)表示的碱金属锌氟铝酸盐的粉末,
[0046] MwZnxAlyFz ⑴
[0047] 其中M为K或Cs,w、X、y和z为正整数,w、X、y和z的最大公约数是1,
[0048] 将所述组分(A)以相对于所述组分(A)和所述除了组分(A)以外的焊剂组分的总 量为50质量%以上的比例施涂至铝合金构件的表面,并且
[0049] 将所述组分(A)和所述除了组分(A)以外的焊剂组分以总计1至50g/m2的量施 涂至所述铝合金构件的表面。
[0050] (7)根据本发明的又一方面,焊剂组分涂覆的铝合金构件包括铝合金构件和焊剂 组分,所述焊剂组分已施涂至铝合金构件的表面,
[0051] 所述焊剂组分是组分(A)和组分(B)的混合物,所述组分(A)为由下述通式(1) 表示的碱金属锌氟铝酸盐的粉末,所述组分(B)为选自碱金属氟铝酸盐的粉末和碱金属氟 锌酸盐的粉末的一种粉末或两种以上的粉末,
[0052] MwZnxAlyFz (1)
[0053] 其中M为K或Cs,w、X、y和z为正整数,w、X、y和z的最大公约数是1,
[0054] 将所述组分(A)以相对于所述组分㈧和所述组分⑶的总量为50质量%以上 的比例施涂至铝合金构件的表面,并且
[0055] 将所述组分(A)和所述组分(B)以总计1至50g/m2的量施涂至所述铝合金构件 的表面。
[0056] (8)在根据(5)至(7)任一项的焊剂组分涂覆的铝合金构件中,可以将组分(C)连 同所述焊剂组分一起施涂至铝合金构件的表面,所述组分(C)为选自包括Si、Cu和Zn之中 的一种金属元素或两种以上的金属元素的铝合金的粉末、Al粉、Si粉、Cu粉和Zn粉中的 一种金属 粉末或两种以上的金属粉末,将所述组分(A)以相对于所述焊剂组分和所述组分 (C)的总量为50质量%以上的比例施涂至铝合金构件的表面。
[0057] 发明的效果
[0058] 本发明的各方面因而提供了即使当将铝合金在具有高的氧浓度的氛围或具有高 湿度的氛围中钎焊时也防止钎焊缺陷或变色发生的铝合金的钎焊方法,以及用于该方法的 焊剂组分涂覆的铝合金构件。
【附图说明】
[0059] 图1为说明用于钎焊试验的试验材料组装方法的示意图。
【具体实施方式】
[0060] 本文中使用的术语"铝合金构件"是指由包括各种化学组分作为合金组分的铝合 金形成的构件,或由铝形成的构件。
[0061] 当铝合金构件是由包括各种化学组分作为合金组分的铝合金形成的构件时,铝合 金包括一种化学组分或两种以上的化学组分,余量为铝和不可避免的杂质。铝合金中包括 的化学组分不特别限定。铝合金中包括的化学组分的实例包括Si、Fe、Cu、Mn、Ti、Zr、Cr和 Sr等。铝合金中的各化学组分的含量考虑铝合金构件的施涂来适当地选择。例如,铝合金 中的Si含量优选为I. 0质量%以下,和特别优选0. 8质量%以下。铝合金中的Fe含量优 选为I. 〇质量%以下,和特别优选〇. 5质量%以下。铝合金中的Cu含量优选为I. 0质量% 以下,和特别优选〇. 7质量%以下。铝合金中的Mn含量优选为1. 7质量%以下,和特别优 选0. 1至1. 3质量%。铝合金中的Ti含量优选为0. 3质量%以下,和特别优选0. 2质量% 以下。铝合金中的Zr含量优选为0.3质量%以下,和特别优选0.2质量%以下。铝合金中 的Cr含量优选为0. 3质量%以下,和特别优选0. 2质量%以下。铝合金中的Sr含量优选 为0. 10质量%以下,和特别优选0.05质量%以下。
[0062] 当铝合金构件是由铝形成的构件时,铝合金构件(铝构件)包括铝和不可避免的 杂质。
[0063] 本文中使用的术语"焊剂组分"是指被施涂至铝合金构件的表面、并且当将铝合金 构件钎焊时除去铝合金构件的表面上形成的氧化物膜的组分。
[0064] 与本发明的实施方案相关的使用的组分(A)为由下述通式(1)表示的碱金属锌氟 铝酸盐的粉末。
[0065] MwZnxAlyFz (1)
[0066] 其中M为K或Cs,w、X、y和z为正整数,w、X、y和z的最大公约数是1。
[0067] 当将铝合金构件以其中组分(A)施涂至铝合金构件的表面上的状态钎焊时,组分 ㈧在比钎焊温度低的温度下分解为Zn和碱金属氟铝酸盐(例如,MA1F4、M2A1F^ M 3A1F6) (Μ为K或Cs)。由组分(A)的分解产生的Zn扩散至铝合金构件从而形成Zn扩散层。Zn扩 散层确保了铝合金构件显示防止其中制冷剂的泄露由于点蚀而出现的状况的耐腐蚀性。由 组分(A)的分解产生的碱金属氟铝酸盐(例如,MlF 4)起到焊剂的功能,并且除去铝合金构 件的表面上形成的氧化物膜。
[0068] 由通式⑴表示的碱金属锌氟铝酸盐的具体实例包括KZnAlF6、K2ZnAlF 7、 KZn2AlF8' KZnAl2F9' CsZnAlF6' Cs2ZnAlF7' CsZn2AlFi^ CsZnAl 2F9等。
[0069] 组分(A)可以为一种由通式(1)表示的碱金属锌氟铝酸盐,或者可以为两种以上 的由通式(1)表示的碱金属锌氟铝酸盐的组合。
[0070] 与本发明的实施方案相关的使用的组分(B)为选自碱金属氟铝酸盐的粉末和碱 金属氟锌酸盐的粉末的一种粉末或两种以上的粉末。组分(B)可以为碱金属氟铝酸盐的粉 末和碱金属氟锌酸盐的粉末之一或两者。
[0071] 当将铝合金构件以其中组分(A)和组分(B)的混合物施涂至铝合金构件的表面上 的状态进行钎焊时,组分(B)起到焊剂的功能,并且除去铝合金构件的表面上形成的氧化 物膜。
[0072] 碱金属氟铝酸盐的具体实例包括 KA1F4、K2A1F5、K3A1F6、CsA1F 4、Cs2AlFjP Cs 3A1F6 等。组分(B)可以包括仅一种碱金属氟铝酸盐,或者可以包括两种以上的碱金属氟铝酸盐。
[0073] 碱金属氟锌酸盐的具体实例包括 KZnF3、K2ZnF4、K3Zn2F 7、CsZnF3、Cs2ZnFjP CsZn 2F7 等。组分(B)可以包括仅一种碱金属氟锌酸盐,或者可以包括两种以上的碱金属氟锌酸盐。
[0074] 组分(B)可以为碱金属氟铝酸盐的一种粉末或两种以上的粉末,或者可以为碱金 属氟锌酸盐的一种粉末或两种以上的粉末,或者可以为碱金属氟铝酸盐的一种粉末或两种 以上的粉末与碱金属氟锌酸盐的一种粉末或两种以上的粉末的组合。
[0075] 与本发明的实施方案相关的使用的组分(C)为选自铝合金的粉末、Al粉、Si粉、 Cu粉和Zn粉中的一种金属粉末或两种以上的金属粉末。组分(C)用于改善通过焊剂钎焊 接合的铝合金构件的性能,和提供填充金属-产生功能、牺牲阳极层形成功能和降低填充 金属的熔点的功能等。用作组分(C)的铝合金包括Si、Cu和Zn之中的一种金属元素或两 种以上的金属元素。用作组分(C)的铝合金中包括的各金属元素的含量可以考虑通过将组 分(C)引入焊剂组合物中改善或提供的性能来适当地选择。
[0076] 与本发明的实施方案相关的使用的组分((:')为选自包括51、(:11、211、51^1和6 6 之中的一种金属元素或两种以上的金属元素的铝合金的粉末、Al粉、Si粉、Cu粉、Zn粉、Sr 粉、Bi粉和Ge粉中的一种金属粉末或两种以上的金属粉末。组分(C')使得可以提供除了 使用组分(C)提供的性能之外的下述性能。具体而言,通过利用Sr或Bi可以改善填充金 属的流动性,并且改善钎焊性。通过利用Ge可以降低与铝合金构件的反应温度,并且调节 钎焊温度。用作组分(C')的铝合金中包括的各金属元素的含量可以考虑通过将组分(C') 引入焊剂组合物中改善或提供的性能来适当地选择。
[0077] 根据本发明第一实施方案的铝合金的钎焊方法(下文中可以称为"方法(1) ")包 括将焊剂组分施涂至铝合金构件的表面,并且将已施涂焊剂组分的铝合金构件钎焊,
[0078] 所述焊剂组分是作为由下述通式(1)表示的碱金属锌氟铝酸盐的粉末的组分 (A),
[0079] MwZnxAlyFz ⑴
[0080] 其中M为K或Cs,w、X、y和z为正整数,w、X、y和z的最大公约数是1,
[0081] 将组分㈧以1至50g/m2的量施涂至铝合金构件的表面。
[0082] 根据本发明第二实施方案的铝合金的钎焊方法(下文中可以称为"方法(2) ")包 括将焊剂组分施涂至铝合金构件的表面,并且将已施涂焊剂组分的铝合金构件钎焊,
[0083] 所述焊剂组分为组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组分的混合物,所述组分(A) 为由下述通式(1)表示的碱金属锌氟铝酸盐的粉末,
[0084] MwZnxAlyFz ⑴
[0085] 其中M为K或Cs,w、X、y和z为正整数,w、X、y和z的最大公约数是1,
[0086] 将组分(A)以相对于组分㈧和除了组分㈧以外的焊剂组分的总量为50质量% 以上的比例施涂至铝合金构件的表面,并且
[0087] 将组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组分以总计1至50g/m2的量施涂至铝合 金构件的表面。
[0088] 根据本发明第三实施方案的铝合金的钎焊方法(下文中可以称为"方法(3) ")包 括将焊剂组分施涂至铝合金构件的表面,并且将已施涂焊剂组分的铝合金构件钎焊,
[0089] 所述焊剂组分是作为由下述通式(1)表示的碱金属锌氟铝酸盐的粉末的组分 (A),和作为选自碱金属氟铝酸盐的粉末和碱金属氟锌酸盐的粉末的一种粉末或两种以上 的粉末的组分(B)的混合物,
[0090] MwZnxAlyFz ⑴
[0091] 其中M为K或Cs,w、X、y和z为正整数,w、X、y和z的最大公约数是1,
[0092] 将组分㈧以相对于组分㈧和组分⑶的总量为50质量%以上的比例施涂至 铝合金构件的表面,并且
[0093] 将组分㈧和组分⑶以总计1至50g/m2的量施涂至铝合金构件的表面。
[0094] 方法(1)至(3)关于施涂至铝合金的焊剂组分的种类和量彼此不同。
[0095] 方法⑴至(3)包括将焊剂组分施涂至铝合金构件的表面(铝合金构件的至少一 个表面)。
[0096] 可以将焊剂组分使用任意的方法施涂至铝合金构件。例如,可以将焊剂组分分散 在水中或挥发性溶剂中以制备浆料(即,包括焊剂组分的焊剂涂料),并且将焊剂涂料使用 已知的方法如喷雾法、浸渍法或辊涂法施涂至铝合金构件的表面。
[0097] 施涂至铝合金构件的焊剂涂料可以包括有机树脂粘结剂。具体而言,焊剂组分和 有机树脂粘结剂可以分散在水中或挥发性溶剂中以制备浆料(即,焊剂涂料)。当将焊剂组 分施涂至铝合金构件时,有机树脂粘结剂用于改善焊剂组分对铝合金构件的粘合性。
[0098] 有机树脂粘结剂为具有500°C以下的分解温度并且不削弱钎焊性的有机树脂。有 机树脂粘结剂不特别限定,只要有机树脂粘结剂正常地用作焊剂钎焊用有机树脂粘结剂即 可。
[0099] 由于高的涂布稳定性和高能力,优选将焊剂涂料使用辊涂法施涂至铝合金构件的 表面。当使用辊涂法时,形成各辊的表面的材料和涂布条件(例如,涂布机辊和施涂辊的正 向旋转和逆向旋转)考虑到期望的膜厚度和期望的表面粗糙度等来适当确定,并且考虑目 的来选择辊转印条件。
[0100] 在将焊剂涂料施涂至铝合金构件的表面之后,焊剂涂料在100至200°c下干燥。
[0101] 当实施方法(1)时,将组分(A)(即,由下述通式(1)表示的碱金属锌氟铝酸盐的 粉末)作为焊剂组分施涂至铝合金构件的表面。
[0102] MwZnxAlyFz ⑴
[0103] 其中M为K或Cs,w、X、y和z为正整数,w、X、y和z的最大公约数是1。
[0104] 具体而言,当实施方法(1)时,仅组分(A)(即,由通式⑴表示的碱金属锌氟铝酸 盐的粉末)作为焊剂组分施涂至铝合金构件的表面。注意:"仅组分(A)施涂"的表述意味 着基本上仅施涂组分(A),并且焊剂组分可以包括不可避免的杂质。
[0105] 当实施方法(1)时,将组分(A)作为焊剂组分以1至50g/m2的量施涂至铝合金构 件的表面。当将用于热交换器的翅片材料(fin materi al)钎焊时,组分(A)优选以1至 20g/m2的量施涂。当将用于热交换器的管材钎焊时,组分(A)优选以3至30g/m 2的量施涂。 当将连接至制冷剂通道并且形成热交换器的入口和出口的罐材料钎焊时,组分(A)优选以 5至30g/m 2的量施涂。
[0106] 当实施方法(2)时,将组分(A)(即,由下述通式(1)表示的碱金属锌氟铝酸盐的 粉末)和除了组分㈧以外的焊剂组分的混合物作为焊剂组分施涂至铝合金构件的表面。
[0107] MwZnxAlyFz ⑴
[0108] 其中M为K或Cs,w、X、y和z为正整数,w、X、y和z的最大公约数是1。
[0109] 具体而言,当实施方法(2)时,仅组分(A)(即,由通式(1)表示的碱金属锌氟铝酸 盐的粉末)和除了组分(A)以外的焊剂组分作为焊剂组分施涂至铝合金构件的表面。注意: "仅组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组分施涂"的表述意味着基本上仅施涂组分(A)和 除了组分(A)以外的焊剂组分,并且焊剂组分可以包括不可避免的杂质。
[0110] 当实施方法⑵时使用的除了组分(A)以外的焊剂组分不特别限定,只要焊剂组 分起到除去铝合金的表面上形成的氧化物膜的焊剂的功能即可。焊剂组分的实例包括可以 用作组分(B)的K 2SiF6等。
[0111] 当实施方法⑵时,将组分(A)以相对于组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组 分的总量为50质量%以上,优选70质量%以上,和特别优选80质量%以上的比例施涂至 铝合金构件的表面。
[0112] 当实施方法(2)时,将组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组分以总计1至50g/ m2的量施涂至错合金构件的表面。当将用于热交换器的翅片材料(fin material)钎焊时, 组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组分优选以总计1至20g/m2的量施涂。当将用于热 交换器的管材钎焊时,组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组分优选以总计3至30g/m 2的 量施涂。当将连接至制冷剂通道并且形成热交换器的入口和出口的罐材料钎焊时,组分(A) 和除了组分(A)以外的焊剂组分优选以总计5至30g/m 2的量施涂。
[0113] 当实施方法(3)时,将组分(A)(即,由下述通式(1)表示的碱金属锌氟铝酸盐的 粉末)和组分(B)(即,选自碱金属氟铝酸盐的粉末和碱金属氟锌酸盐的粉末的一种粉末或 两种以上的粉末)的混合物作为焊剂组分施涂至铝合金构件的表面。
[0114] MwZnxAlyFz (1)
[0115] 其中M为K或Cs,w、X、y和z为正整数,w、X、y和z的最大公约数是1。
[0116] 具体而言,当实施方法(3)时,仅组分(A)(即,由通式(1)表示的碱金属锌氟铝酸 盐的粉末)和组分(B)(即,选自碱金属氟铝酸盐的粉末和碱金属氟锌酸盐的粉末的一种粉 末或两种以上的粉末)作为焊剂组分施涂至铝合金构件的表面。注意:"仅组分(A)和组分 (B)施涂"的表述意味着基本上仅施涂组分(A)和组分(B),并且焊剂组分可以包括不可避 免的杂质。
[0117] 当实施方法(3)时,将组分(A)以相对于组分(A)和组分(B)的总量为50质量% 以上,优选70质量%以上,和特别优选80质量%以上的比例施涂至铝合金构件的表面。
[0118] 当实施方法(3)时,将组分(A)和组分(B)以总计1至50g/m2的量施涂至铝合金 构件的表面。当将用于热交换器的翅片材料(fin material)钎焊时,组分(A)和组分(B) 优选以总计1至20g/m2的量施涂。当将用于热交换器的管材钎焊时,组分(A)和组分(B) 优选以总计3至30g/m 2的量施涂。当将连接至制冷剂通道并且形成热交换器的入口和出 口的罐材料钎焊时,组分(A)和组分(B)优选以总计5至30g/m 2的量施涂。
[0119] 方法(1)至(3)包括将已施涂焊剂组分的铝合金构件钎焊。
[0120] 被钎焊的铝合金构件的全部或部分是已施涂焊剂组分的铝合金构件,并且将焊剂 组分施涂至钎焊目标区域的至少一个表面。要接合的铝合金构件的组件通过在加热炉中加 热来钎焊。
[0121] 当实施方法(1)至(3)时,将铝合金构件在570至620°C下钎焊。
[0122] 当实施方法(1)至(3)时,将铝合金构件在氮气氛、氩气氛或氢气氛下钎焊。将各 氛围中的氧浓度设定为1000 ppm以下。将各氛围的露点设定为_20°C以下。
[0123] 根据方法(1),由于组分(A)作为焊剂组分以上述范围内的量施涂至铝合金构件, 所以甚至当钎焊氛围具有100至1000ppm(特别是500至1000 ppm)的高的氧浓度、和/或 具有露点为-20至-40°C (特别是-20至-30°C )的高湿度时,Zn扩散层也以稳定的方式 形成,并且获得优异的焊剂性能,而且钎焊缺陷和变色不发生。如果组分(A)以小于上述范 围内的量施涂至铝合金构件,则可能不能充分地除去氧化物膜,并且熔融的填充金属可能 不能形成角焊缝,由此热交换性能的劣化和结构强度的降低等可能发生。如果组分(A)以 大于上述范围内的量施涂至铝合金构件,则焊剂组分的一部分可能不能与铝反应,并且残 留在铝合金构件的表面上,由此可能削弱钎焊性和产品的外观。
[0124] 根据方法(2),由于将组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组分作为焊剂组分施涂 至铝合金构件,施涂至铝合金构件的表面的组分(A)的比例在相对于组分(A)和除了组分 ㈧以外的焊剂组分的总量的上述范围内,并且将组分㈧和除了组分㈧以外的焊剂组分 以上述范围内的总量施涂至铝合金构件,所以甚至当钎焊氛围具有100至1000 ppm(特别是 500至1000 ppm)的高的氧浓度、和/或具有露点为-20至-40°C (特别是-20至-30°C )的 高湿度时,Zn扩散层也以稳定的方式形成,并且获得优异的焊剂性能,而且钎焊缺陷和变色 不发生。如果组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组分以小于上述范围内的量施涂至铝合 金构件,则可能不能充分地除去氧化物膜,并且熔融的填充金属可能不能形成角焊缝,由此 热交换性能的劣化和结构强度的降低等可能发生。如果组分(A)以大于上述范围内的量施 涂至铝合金构件,则焊剂组分的一部分可能不能与铝反应,并且残留在铝合金构件的表面 上,由此可能削弱钎焊性和产品的外观。如果施涂至铝合金构件的表面的组分(A)的比例 小于相对于组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组分的总量的上述范围,则当将铝合金构 件在具有高的氧浓度的氛围或具有高湿度的氛围中钎焊时,钎焊缺陷或变色可能发生。
[0125] 根据方法(3),由于将组分(A)和组分(B)作为焊剂组分施涂至铝合金构件,施涂 至铝合金构件的表面的组分(A)的比例在相对于组分(A)和组分(B)的总量的上述范围 内,并且将组分(A)和组分(B)以上述范围内的总量施涂至铝合金构件,所以甚至当钎焊 氛围具有100至l〇〇〇PPm(特别是500至1000 ppm)的高的氧浓度、和/或具有露点为-20 至-40°C (特别是-20至-30°C)的高湿度时,Zn扩散层也以稳定的方式形成,并且获得优 异的焊剂性能,而且钎焊缺陷和变色不发生。如果组分(A)和组分(B)以小于上述范围内 的总量施涂至铝合金构件,则可能不能充分地除去氧化物膜,并且熔融的填充金属可能不 能形成角焊缝,由此热交换性能的劣化和结构强度的降低等可能发生。如果组分(A)和组 分(B)以大于上述范围内的总量施涂至铝合金构件,则焊剂组分的一部分可能不能与铝反 应,并且可能残留在铝合金构件的表面上,由此可能削弱钎焊性和产品的外观。如果施涂至 铝合金构件的表面的组分(A)的比例小于相对于组分(A)和组分(B)的总量的上述范围, 则当将铝合金构件在具有高的氧浓度的氛围或具有高湿度的氛围中钎焊时,钎焊缺陷或变 色可能发生。
[0126] 根据方法(1)至(3),甚至当钎焊氛围具有小于IOOppm的低氧浓度、和/或具有露 点小于-40°C的低湿度时,Zn扩散层也以稳定的方式形成,并且获得优异的焊剂性能,而且 钎焊缺陷和变色不发生。根据方法(1)至(3),当钎焊氛围具有小于IOOppm的低氧浓度、和 /或具有露点小于_40°C的低湿度时,在将焊剂组分以上述范围内的量施涂至铝合金构件 时,Zn扩散层以稳定的方式形成,并且获得优异的焊剂性能,而且钎焊缺陷和变色不发生。 如果当钎焊氛围具有小于IOOppm的低氧浓度、和/或具有露点小于-40°C的低湿度时将焊 剂组分以小于上述范围内的量施涂至铝合金构件,则可能不能充分地除去氧化物膜,并且 熔融的填充金属可能不能形成角焊缝,由此热交换性能的劣化和结构强度的降低等可能发 生。如果当钎焊氛围具有小于IOOppm的低氧浓度、和/或具有露点小于-40°C的低湿度时 将焊剂组分以大于上述范围内的量施涂至铝合金构件,则焊剂组分的一部分可能不能与铝 反应,并且可能残留在铝合金构件的表面上,由此可能削弱钎焊性和产品的外观。注意:焊 剂组分施涂至铝合金构件的量是指当实施方法(1)时施涂至铝合金构件的组分(A)的量, 是指当实施方法(2)时施涂至铝合金构件的组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组分的总 量,以及是指当实施方法(3)时施涂至铝合金构件的组分(A)和组分(B)的总量。
[0127] 当实施方法(1)至(3)时,施涂至铝合金构件的焊剂组分的平均粒径优选为80 μ m 以下,和特别优选1至50 μ m。当焊剂组分的平均粒径在上述范围内时,焊剂组分显示与铝 合金的高反应性,并且改善与氧的化学反应的抑制效果。这确保了甚至在具有高的氧浓度 的氛围或具有高湿度的氛围中,Zn扩散层也以稳定的方式形成,并且获得优异的焊剂性能, 而且钎焊缺陷和变色不发生。
[0128] 注意:焊剂组分的平均粒径是指当实施方法(1)时施涂至铝合金构件的组分(A) 的平均粒径,是指当实施方法(2)时组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组分的平均粒径, 以及是指当实施方法(3)时组分(A)和组分(B)的平均粒径。
[0129] 当实施方法(1)至(3)时,可以将组分(C)(即,选自包括Si、Cu和Zn之中的一种 金属元素或两种以上的金属元素的铝合金的粉末、Al粉、Si粉、Cu粉和Zn粉中的一种金属 粉末或两种以上的金属粉末)连同焊剂组分一起施涂至铝合金构件的表面。
[0130] 具体而言,当实施方法(1)时,可以将组分(A)和组分(C)的混合物施涂至铝合金 构件的表面。当在实施方法(1)时将组分(A)和组分(C)的混合物施涂至铝合金构件的表 面时,组分(A)以相对于组分(A)和组分(C)的总量为50质量%以上,优选70质量%以上, 和特别优选80质量%以上的比例施涂至铝合 金构件的表面。当施涂至铝合金构件的表面 的组分(A)的比例在相对于组分(A)和组分(C)的总量的上述范围内时,甚至当将铝合金 构件在具有高的氧浓度的氛围或具有高湿度的氛围中钎焊时,Zn扩散层也以稳定的方式形 成,并且获得优异的焊剂性能,而且钎焊缺陷和变色不发生。如果施涂至铝合金构件的表面 的组分(A)的比例小于相对于组分(A)和组分(C)的总量的上述范围,由于焊剂的量太小 而使钎焊缺陷或变色可能发生。
[0131] 当实施方法(2)时,可以将组分(A)、除了组分(A)以外的焊剂组分和组分(C)的 混合物施涂至铝合金构件的表面。当在实施方法(2)时将组分(A)、除了组分(A)以外的焊 剂组分和组分(C)的混合物施涂至铝合金构件的表面时,组分(A)以相对于组分(A)、除了 组分(A)以外的焊剂组分和组分(C)的总量为50质量%以上,优选70质量%以上,和特别 优选80质量%以上的比例施涂至铝合金构件的表面。当施涂至铝合金构件的表面的组分 ㈧的比例在相对于组分(A)、除了组分㈧以外的焊剂组分和组分(C)的总量的上述范围 内时,甚至当将铝合金构件在具有高的氧浓度的氛围或具有高湿度的氛围中钎焊时,Zn扩 散层也以稳定的方式形成,并且获得优异的焊剂性能,而且钎焊缺陷和变色不发生。如果施 涂至铝合金构件的表面的组分(A)的比例小于相对于组分(A)、除了组分(A)以外的焊剂组 分和组分(C)的总量的上述范围,由于焊剂的量太小而使钎焊缺陷或变色可能发生。
[0132] 当实施方法(3)时,可以将组分(A)、组分(B)和组分(C)的混合物施涂至铝合金 构件的表面。当在实施方法(3)时将组分(A)、组分(B)和组分(C)的混合物施涂至铝合 金构件的表面时,组分(A)以相对于组分(A)、组分(B)和组分(C)的总量为50质量%以 上,优选70质量%以上,和特别优选80质量%以上的比例施涂至铝合金构件的表面。当施 涂至铝合金构件的表面的组分(A)的比例在相对于组分(A)、组分(B)和组分(C)的总量 的上述范围内时,甚至当将铝合金构件在具有高的氧浓度的氛围或具有高湿度的氛围中钎 焊时,Zn扩散层也以稳定的方式形成,并且获得优异的焊剂性能,而且钎焊缺陷和变色不发 生。如果施涂至铝合金构件的表面的组分(A)的比例小于相对于组分(A)、组分(B)和组分 (C)的总量的上述范围,由于焊剂的量太小而使钎焊缺陷或变色可能发生。
[0133] 当在实施方法(1)至(3)时将组分(C)连同焊剂组分一起施涂至铝合金构件的表 面时,可以改善通过焊剂钎焊接合的铝合金构件的性能,和向通过焊剂钎焊接合的铝合金 构件提供填充金属-产生功能、牺牲阳极层形成功能和降低填充金属的熔点的功能等。例 如,可以提供或调节通过利用包括Si的铝合金的粉末、Al粉、Si粉或其组合在钎焊目标接 缝处形成角焊缝所需要的填充金属的量。通过利用包括Cu的铝合金的粉末、包括Zn的铝 合金的粉末、Zn粉、Cu粉或其组合可以调节钎焊目标构件之间的电位差,并且提供牺牲阳 极。通过利用包括Zn的铝合金的粉末、Zn粉或其组合可以改善钎焊目标构件的强度。当 在实施方法(1)至(3)时将组分(C')连同焊剂组分一起施涂至铝合金构件的表面时,可以 提供除了当施涂组分(C)时提供的性能之外的下述性能。具体而言,通过利用Sr或Bi可 以改善填充金属的流动性,并且改善钎焊性。通过利用Ge可以降低与铝合金构件反应的温 度,并且调节钎焊温度。
[0134] 方法(1)可以通过将根据本发明第一实施方案的焊剂组分涂覆的铝合金构件(下 文中可以称为"焊剂组分涂覆的铝合金构件(1)")(参见下述)钎焊来实施。
[0135] 焊剂组分涂覆的铝合金构件(1)包括铝合金构件和焊剂组分,所述焊剂组分已施 涂至铝合金构件的表面,
[0136] 焊剂组分是作为由下述通式(1)表示的碱金属锌氟铝酸盐的粉末的组分(A),
[0137] MwZnxAlyFz ⑴
[0138] 其中M为K或Cs,w、X、y和z为正整数,w、X、y和z的最大公约数是1,
[0139] 所述组分㈧以1至50g/m2的量施涂至铝合金构件的表面。具体而言,焊剂组分 涂覆的铝合金构件(1)通过将焊剂组分使用方法(1)施涂至铝合金构件的表面来获得。
[0140] 方法(2)可以通过将根据本发明第二实施方案的焊剂组分涂覆的铝合金构件(下 文中可以称为"焊剂组分涂覆的铝合金构件(2)")(参见下述)钎焊来实施。
[0141] 焊剂组分涂覆的铝合金构件(2)包括铝合金构件和焊剂组分,所述焊剂组分已施 涂至铝合金构件的表面,
[0142] 所述焊剂组分是组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组分的混合物,所述组分(A) 为由下述通式(1)表示的碱金属锌氟铝酸盐的粉末,
[0143] MwZnxAlyFz ⑴
[0144] 其中M为K或Cs,w、X、y和z为正整数,w、X、y和z的最大公约数是1,
[0145] 所述组分㈧以相对于组分㈧和除了组分㈧以外的焊剂组分的总量为50质 量%以上的比例施涂至铝合金构件的表面,并且
[0146] 所述组分(A)和所述除了组分㈧以外的焊剂组分以总计1至50g/m2的量施涂 至铝合金构件的表面。具体而言,焊剂组分涂覆的铝合金构件(2)通过将焊剂组分使用方 法(2)施涂至铝合金构件的表面来获得。
[0147] 方法(3)可以通过将根据本发明第三实施方案的焊剂组分涂覆的铝合金构件(下 文中可以称为"焊剂组分涂覆的铝合金构件(3)")(参见下述)钎焊来实施。
[0148] 焊剂组分涂覆的铝合金构件(3)包括铝合金构件和焊剂组分,所述焊剂组分已施 涂至铝合金构件的表面,
[0149] 所述焊剂组分是作为由下述通式(1)表示的碱金属锌氟铝酸盐的粉末的组分(A) 和作为选自碱金属氟铝酸盐的粉末和碱金属氟锌酸盐的粉末的一种粉末或两种以上的粉 末的的组分(B)的混合物,
[0150] MwZnxAlyFz ⑴
[0151] 其中M为K或Cs,w、X、y和z为正整数,w、X、y和z的最大公约数是1,
[0152] 所述组分㈧以相对于组分㈧和组分⑶的总量为50质量%以上的比例施涂 至铝合金构件的表面,并且
[0153] 所述组分(A)和所述组分(B)以总计1至50g/m2的量施涂至铝合金构件的表面。 具体而言,焊剂组分涂覆的铝合金构件(3)通过将焊剂组分使用方法(3)施涂至铝合金构 件的表面来获得。
[0154] 方法(1)的有益效果可以通过将焊剂组分涂覆的铝合金构件(1)钎焊来实现。方 法(2)的有益效果可以通过将焊剂组分涂覆的铝合金构件(2)钎焊来实现。方法(3)的有 益效果可以通过将焊剂组分涂覆的铝合金构件(3)钎焊来实现。
[0155] 各焊剂组分涂覆的铝合金构件(1)至(3)中包括的施涂至铝合金构件的焊剂组分 的平均粒径优选为80 μ m以下,和特别优选1至50 μ m。当焊剂组分的平均粒径在上述范围 内时,焊剂组分显示与铝合金的高反应性,并且改善与氧的化学反应的抑制效果。这确保了 甚至在具有高的氧浓度的氛围或具有高湿度的氛围中,Zn扩散层也以稳定的方式形成,并 且获得优异的焊剂性能,而且钎焊缺陷和变色不发生。
[0156] 注意:焊剂组分的平均粒径是指焊剂组分涂覆的铝合金构件(1)中包括的组分 (A)的平均粒径,或焊剂组分涂覆的铝合金构件(2)中包括的组分(A)和除了组分(A)以外 的焊剂组分的平均粒径,或焊剂组分涂覆的铝合金构件(3)中包括的组分(A)和组分(B) 的平均粒径。
[0157] 可以将组分(C) ( 即,选自包括Si、Cu和Zn之中的一种金属元素或两种以上的金 属元素的铝合金的粉末、Al粉、Si粉、Cu粉和Zn粉中的一种金属粉末或两种以上的金属粉 末)连同焊剂组分一起施涂至各焊剂组分涂覆的铝合金构件(1)至(3)中包括的铝合金构 件的表面。
[0158] 具体而言,可以将组分(A)和组分(C)的混合物施涂至焊剂组分涂覆的铝合金构 件(1)中包括的铝合金构件的表面。当将组分(A)和组分(C)的混合物施涂至焊剂组分涂 覆的铝合金构件(1)中包括的铝合金构件的表面时,组分(A)以相对于组分(A)和组分(C) 的总量为50质量%以上,优选70质量%以上,和特别优选80质量%以上的比例施涂至铝 合金构件的表面。当施涂至铝合金构件的表面的组分(A)的比例在相对于组分(A)和组分 (C)的总量的上述范围内时,甚至当将铝合金构件在具有高的氧浓度的氛围或具有高湿度 的氛围中钎焊时,Zn扩散层也以稳定的方式形成,并且获得优异的焊剂性能,而且钎焊缺陷 和变色不发生。如果施涂至铝合金构件的表面的组分(A)的比例小于相对于组分(A)和组 分(C)的总量的上述范围,则由于焊剂的量太小而使钎焊缺陷或变色可能发生。
[0159] 可以将组分(A)、除了组分(A)以外的焊剂组分和组分(C)的混合物施涂至焊剂组 分涂覆的铝合金构件(2)中包括的铝合金构件的表面。当将组分(A)、除了组分(A)以外 的焊剂组分和组分(C)的混合物施涂至焊剂组分涂覆的铝合金构件(2)中包括的铝合金构 件的表面时,组分(A)以相对于组分(A)、除了组分(A)以外的焊剂组分和组分(C)的总量 为50质量%以上,优选70质量%以上,和特别优选80质量%以上的比例施涂至铝合金构 件的表面。当施涂至铝合金构件的表面的组分(A)的比例在相对于组分(A)、除了组分(A) 以外的焊剂组分和组分(C)的总量的上述范围内时,甚至当将铝合金构件在具有高的氧浓 度的氛围或具有高湿度的氛围中钎焊时,Zn扩散层也以稳定的方式形成,并且获得优异的 焊剂性能,而且钎焊缺陷和变色不发生。如果施涂至铝合金构件的表面的组分(A)的比例 小于相对于组分(A)、除了组分(A)以外的焊剂组分和组分(C)的总量的上述范围,则由于 焊剂的量太小而使钎焊缺陷或变色可能发生。
[0160] 可以将组分(A)、组分(B)和组分(C)的混合物施涂至焊剂组分涂覆的铝合金构件 (3)中包括的铝合金构件的表面。当将组分(A)、组分⑶和组分(C)的混合物施涂至焊剂 组分涂覆的铝合金构件(3)中包括的铝合金构件的表面时,组分(A)以相对于组分(A)、组 分(B)和组分(C)的总量为50质量%以上,优选70质量%以上,和特别优选80质量%以 上的比例施涂至铝合金构件的表面。当施涂至铝合金构件的表面的组分(A)的比例在相对 于组分(A)、组分(B)和组分(C)的总量的上述范围内时,甚至当将铝合金构件在具有高的 氧浓度的氛围或具有高湿度的氛围中钎焊时,Zn扩散层也以稳定的方式形成,并且获得优 异的焊剂性能,而且钎焊缺陷和变色不发生。如果施涂 至铝合金构件的表面的组分(A)的 比例小于相对于组分(A)、组分(B)和组分(C)的总量的上述范围,则由于焊剂的量太小而 使钎焊缺陷或变色可能发生。
[0161] 当将组分(C)连同焊剂组分一起施涂至各焊剂组分涂覆的铝合金构件(1)至(3) 中包括的铝合金构件的表面时,可以改善通过焊剂钎焊接合的铝合金构件的性能,和向通 过焊剂钎焊接合的铝合金构件提供填充金属-产生功能、牺牲阳极层形成功能和降低填充 金属的熔点的功能等。例如,可以提供或调节通过利用包括Si的铝合金的粉末、Al粉、Si 粉或其组合在钎焊目标接缝处形成角焊缝所需要的填充金属的量。通过利用包括Cu的铝 合金的粉末、包括Zn的铝合金的粉末、Zn粉、Cu粉或其组合可以调节钎焊目标构件之间的 电位差,并且提供牺牲阳极。通过利用包括Zn的铝合金的粉末、Zn粉或其组合可以改善钎 焊目标构件的强度。
[0162] 根据本发明实施方案的铝合金的钎焊方法使得可以确保甚至当在具有高的氧浓 度的氛围或具有高湿度的氛围中进行钎焊时,Zn扩散层也以稳定的方式形成,并且获得优 异的焊剂性能,而且钎焊缺陷和变色不发生。也可以增加润湿面积,并且形成均一的Zn扩 散层。根据本发明实施方案的铝合金的钎焊方法可以适宜地用于使用非腐蚀性焊剂的钎 焊,并且例如,可以在当将主要通过由于Zn扩散层引起的牺牲腐蚀防止效果来改善耐腐蚀 性的汽车热交换器的冷凝器钎焊时来应用。
[0163] 实施例
[0164] (实施例1和比较例1)
[0165] 〈试验焊剂组合物〉
[0166] 提供具有表1或2中示出的组成的焊剂粉末(平均粒径:IOym)(含量:100质 量% )作为焊剂组分。
[0167] ?平均粒径的调节
[0168] 焊剂粉末的平均粒径通过使用球磨机研磨焊剂粉末(金属盐粉末)来调节。
[0169] ?平均粒径的测量
[0170] 将粉末分散在乙醇中,并且使用光透过型粒度分度分析仪(激光衍射/散射粒度 分布分析仪)("LA-700",由Horiba Ltd.制造)测量其平均粒径。注意:平均粒径是指累 积体积粒径分布的50 %的粒径(D50)。
[0171] 〈钎焊试验〉
[0172] 焊剂组分用等量的净化水稀释,并且将稀释液使用棒涂布机施涂至铝合金双层复 合板(厚度:1. 〇臟,宽度:25mm,长度:60mm,填充金属:4045,填充金属的厚度:50 μL?,芯 材:Α3003,芯材的厚度:950 μ m)的填充金属侧,以致焊剂组分以表1或2中示出的量来施 涂。如图1中所示,将铝合金双层复合板水平放置以致施涂焊剂组分的一侧位于上侧,并且 A3003-0铝合金片材(厚度:1. 0mm,宽度:25mm,长度:55mm)使用夹具(以逆字母"T"的形 状)垂直夹紧在铝合金双层复合板上。将组件引入炉中(氮气氛,平均氧浓度:100ppm,露 点:-40°C以下),并且在600°C下钎焊3分钟。在将组件在炉中冷却至500°C以下之后,将 组件(试样)从炉中移除。
[0173] 〈钎焊性的评价〉
[0174] 评价在水平的铝合金双层复合板和垂直的A3003-0铝合金片材之间的接缝处形 成的角焊缝的接合率和角焊缝的尺寸以及有无表面残渣。注意:接合率(%)为在水平的 铝合金双层复合板和垂直的A3003-0铝合金片材之间的接缝处形成的角焊缝的长度Ll与 在水平的铝合金双层复合板和垂直的A3003-0铝合金片材之间的接触区域的长度L2之比 (接合率(%) = (L1/L2)X100)。将试样嵌入树脂中,并且捕捉接缝的截面的放大照片以 评价角焊缝的尺寸。具体而言,当所评价的目标角焊缝的尺寸接近于实施例1的试样Aa3 的角焊缝的尺寸时将所评价的目标角焊缝的尺寸确定为"大",当所评价的目标角焊缝的尺 寸接近于实施例1的试样Aa2的角焊缝的尺寸时确定为"中",以及当所评价的目标角焊缝 的尺寸接近于实施例1的试样Aal的角焊缝的尺寸时确定为"小"。用肉眼确定有无表面残 渣。当观察到白色残渣(未反应的焊剂)和白色化时,或者当观察到黑色残渣和变黑色时, 该试样即使当接合率为100%时也确定为不可接受的。当未观察到显著的残渣时,该试样即 使当钎焊之后的表面为暗白色时也确定为可接受的,评价结果示于表1和2中。
[0175] [表 1]
[0176]
【主权项】
1. 一种铝合金的钎焊方法,其包括将焊剂组分施涂至铝合金构件的表面,并且将已施 涂所述焊剂组分的铝合金构件钎焊, 所述焊剂组分是组分(A),所述组分(A)为由通式(1)表示的碱金属锌氟铝酸盐的粉 末, MwZnxAlyFz ⑴ 其中M为K或Cs,w、x、y和z为正整数,w、x、y和z的最大公约数是1,并且 将所述组分(A)以1至50g/m2的量施涂至所述铝合金构件的表面。
2. -种铝合金的钎焊方法,其包括将焊剂组分施涂至铝合金构件的表面,并且将已施 涂所述焊剂组分的铝合金构件钎焊, 所述焊剂组分是组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组分的混合物,所述组分(A)为 由通式(1)表示的碱金属锌氟铝酸盐的粉末, MwZnxAlyFz ⑴ 其中M为K或Cs,w、x、y和z为正整数,w、x、y和z的最大公约数是1, 将所述组分(A)以相对于所述组分(A)和所述除了组分(A)以外的焊剂组分的总量为 50质量%以上的比例施涂至所述铝合金构件的表面,并且 将所述组分(A)和所述除了组分(A)以外的焊剂组分以总计1至50g/m2的量施涂至 所述铝合金构件的表面。
3. -种铝合金的钎焊方法,其包括将焊剂组分施涂至铝合金构件的表面,并且将已施 涂所述焊剂组分的铝合金构件钎焊, 所述焊剂组分是组分(A)和组分(B)的混合物,所述组分(A)为由通式(1)表示的碱 金属锌氟铝酸盐的粉末,所述组分(B)为选自碱金属氟铝酸盐的粉末和碱金属氟锌酸盐的 粉末的一种粉末或两种以上的粉末, MwZnxAlyFz ⑴ 其中M为K或Cs,w、x、y和z为正整数,w、x、y和z的最大公约数是1, 将所述组分(A)以相对于所述组分(A)和所述组分(B)的总量为50质量%以上的比 例施涂至所述铝合金构件的表面,并且 将所述组分(A)和所述组分(B)以总计1至50g/m2的量施涂至所述铝合金构件的表 面。
4. 根据权利要求1至3任一项所述的铝合金的钎焊方法,其中所述焊剂组分的平均粒 径为80 y m以下。
5. 根据权利要求1至4任一项所述的铝合金的钎焊方法,其包括将组分(C)连同所述 焊剂组分一起施涂至铝合金构件的表面,所述组分(C)为选自包括Si、Cu和Zn之中的一种 金属元素或两种以上的金属元素的铝合金的粉末、Al粉、Si粉、Cu粉和Zn粉中的一种金属 粉末或两种以上的金属粉末, 将所述组分(A)以相对于所述焊剂组分和所述组分(C)的总量为50质量%以上的比 例施涂至所述铝合金构件的表面。
6. -种焊剂组分涂覆的铝合金构件,其包括铝合金构件和焊剂组分,所述焊剂组分已 施涂至所述铝合金构件的表面, 所述焊剂组分是组分(A),所述组分(A)为由通式(1)表示的碱金属锌氟铝酸盐的粉 末, MwZnxAlyFz ⑴ 其中M为K或Cs,w、x、y和z为正整数,w、x、y和z的最大公约数是1,并且 将所述组分(A)以1至50g/m2的量施涂至所述铝合金构件的表面。
7. -种焊剂组分涂覆的铝合金构件,其包括铝合金构件和焊剂组分,所述焊剂组分已 施涂至所述铝合金构件的表面, 所述焊剂组分是组分(A)和除了组分(A)以外的焊剂组分的混合物,所述组分(A)为 由通式(1)表示的碱金属锌氟铝酸盐的粉末, MwZnxAlyFz ⑴ 其中M为K或Cs,w、x、y和z为正整数,w、x、y和z的最大公约数是1, 将所述组分(A)以相对于所述组分(A)和所述除了组分(A)以外的焊剂组分的总量为 50质量%以上的比例施涂至所述铝合金构件的表面,并且 将所述组分(A)和所述除了组分(A)以外的焊剂组分以总计1至50g/m2的量施涂至 所述铝合金构件的表面。
8. -种焊剂组分涂覆的铝合金构件,其包括铝合金构件和焊剂组分,所述焊剂组分已 施涂至所述铝合金构件的表面, 所述焊剂组分是组分(A)和组分(B)的混合物,所述组分(A)为由通式(1)表示的碱 金属锌氟铝酸盐的粉末,所述组分(B)为选自碱金属氟铝酸盐的粉末和碱金属氟锌酸盐的 粉末的一种粉末或两种以上的粉末, MwZnxAlyFz ⑴ 其中M为K或Cs,w、x、y和z为正整数,w、x、y和z的最大公约数是1, 将所述组分(A)以相对于所述组分(A)和所述组分(B)的总量为50质量%以上的比 例施涂至所述铝合金构件的表面,并且 将所述组分(A)和所述组分(B)以总计1至50g/m2的量施涂至所述铝合金构件的表 面。
9. 根据权利要求6至8任一项所述的焊剂组分涂覆的铝合金构件,其中所述焊剂组分 的平均粒径为80 ym以下。
10. 根据权利要求6至9任一项所述的焊剂组分涂覆的铝合金构件,将组分(C)连同所 述焊剂组分一起施涂至所述铝合金构件的表面,所述组分(C)为选自包括Si、Cu和Zn之中 的一种金属元素或两种以上的金属元素的铝合金的粉末、Al粉、Si粉、Cu粉和Zn粉中的一 种金属粉末或两种以上的金属粉末,并且 将所述组分(A)以相对于所述焊剂组分和所述组分(C)的总量为50质量%以上的比 例施涂至所述铝合金构件的表面。
【专利摘要】一种铝合金的钎焊方法,其中通过进行将焊剂组分施涂至铝合金构件的表面的焊剂处理过程,然后进行其中将涂覆有所述焊剂组分的铝合金构件钎焊和加热的钎焊和加热步骤,来进行钎焊,所述方法的特征在于所述焊剂组分是由通式(1)MwZnxAlyFz(式中,M为K或Cs,w、x、y和z为正整数,其中它们的最大公约数是1)表示的碱金属锌氟铝酸盐粉末(A),并且将(A)在焊剂处理过程中以1至50g/m2的量施涂至铝合金构件。根据本发明,可以提供焊剂组合物,使用该焊剂组合物即使当在具有高的氧浓度的氛围或具有高湿度的氛围下钎焊时也不发生钎焊缺陷和变色的问题。
【IPC分类】B23K1-19, B23K35-363, B23K3-00
【公开号】CN104812523
【申请号】CN201380055992
【发明人】熊谷英敏, 久富裕二, 山下尚希
【申请人】株式会社Uacj
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2013年10月24日
【公告号】EP2913143A1, US20150273635, WO2014065357A1

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