Publisher: Administrator Date:2023-01-24
在本文中,由于板狀材料中所含的Li、Be、Ba、Ca和Mg具有低的氧化形成自由能,這些元素在釬焊加熱時擴散到釬焊材料中,而釬焊材料中,在覆蓋鋁氧化膜表面的氧化鋁膜中形成獨特的氧化物,從而引起氧化鋁膜的破壞。其中,無論通過向板材料添加釬焊加熱速率如何,Li,Be,Ba和Ca都會發(fā)揮作用,但是當將Mg添加到板材料中時,釬焊加熱速率在快速時特別有效。
當上述元素直接添加到釬焊填充金屬中時,即使在釬焊片的制造階段,也會形成獨特的氧化物,因此不僅添加的元素被浪費消耗,而且表面氧化膜更牢固因此,有必要在釬焊前通過進行蝕刻處理來去除氧化膜。另一方面,根據(jù)本發(fā)明通過板狀材料或芯材向釬焊填充金屬供應上述元素,在釬焊片的制造階段不進行原始氧化物的形成,而是從材料或芯材擴散到釬焊填充金屬中。由于釬焊加熱是在低氧濃度的惰性氣體氣氛中進行的,因此即使在釬焊加熱過程中,板材料中所含的Li,Be,Ba,Ca的微量元素到達釬焊填充金屬的表面,也不會導致強烈的氧化足以加強氧化膜,并且最初形成的氧化物作為釬焊材料熔化后分割氧化膜的起點, 使氧化膜變?nèi)酢4送?,隨著釬焊填充金屬的熔化開始熔化,板狀材料也開始溶解到熔融焊料中,因此上述元素立即在熔融焊料中洗脫。由于熔融焊料中元素的擴散比固體中的擴散快得多,因此釬焊材料表面獨特氧化物的形成迅速發(fā)展,并促進氧化膜的破裂。
另一方面,當板材中含有Mg時,需要含有0.4%或更多的Mg,其大于Li,Be,Ba和Ca的必要含量。因此,當將Mg加入到板材中并在溫度下緩慢升高時,Mg通過過度擴散到達釬焊填充金屬表面形成氧化物,并且釬焊填充金屬表面上的氧化膜可能會得到加強。但是,當加熱速率快時,在板材料中加入Mg是有效的。
在加熱速率特別高的情況下,由于板材料中所含的Li,Be,Ba,Ca的擴散而破壞釬焊填充金屬表面的氧化膜不能及時進行,并且氧化膜的破裂主要是由于釬焊填充金屬的熔化引起的。為了在熔化釬焊材料后迅速進行氧化膜的破裂,將Si摻入板材中并在釬焊材料熔化的同時提前熔化板材料是有效的。在板材料中含有鎂的情況下,向板材料中添加Si可以發(fā)揮其作用,特別是在加熱速率較快的情況下。
如上所述,其中板狀材料含有導致氧化膜破裂的元素,與將板材料添加到芯材或犧牲陽極材料中并擴散到釬焊材料中的方法相比,擴散到釬焊材料中,當釬焊填充金屬開始熔化時,向釬焊填充金屬提供的上述元素的量增加,從而密集地形成有效破壞氧化膜的獨特氧化物。由于鋁氧化膜的破壞是由釬焊接頭之前獨特氧化物的形成密集進展有效而強烈地誘導的,因此釬焊性能顯著提高,并且在釬焊之前不進行蝕刻處理即使這樣,也可以獲得穩(wěn)定的釬焊性。
在惰性氣體氣氛中不使用助焊劑進行釬焊和連接時,作為注意事項,當大氣中存在氧氣濃度和水分量(露點)并且大氣中的氧氣濃度變高時,使用助焊劑有時很難釬焊和連接而不做。即使使用本發(fā)明的釬焊片,如果氮氣氣氛中的氧濃度為20ppm或更低,也可以在不使用助焊劑的情況下穩(wěn)定釬焊,但是當大氣中的氧濃度為20ppm時,例如,當空心結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品被釬焊并連接時, 內(nèi)部可以通過Li,Be,Ba,Ca或Mg的作用在不使用助焊劑的情況下牢固地連接,但是外部連接性出現(xiàn)了一個問題。這被認為是由釬焊加熱過程中釬焊填充金屬表面的再氧化引起的,對于外部,應用在接頭上施加助焊劑并將其粘合以提高釬焊性的方法更可取。根據(jù)本發(fā)明,通過在釬焊材料熔化之前立即熔化和活化助焊劑來改善釬焊性能,在此之外施加再氧化的影響,獲得聲釬結(jié)合,并且Li,Be,由于Ba,Ca或Mg有效地削弱了氧化膜,因此與一般釬焊片相比,可以減少要施加的助焊量。這樣,與將助焊劑施加到整個表面并進行釬焊和連接的當前主流方法(CAB方法或Nokokuro釬焊方法)相比,可以使用的助焊量可以大大減少,并且細制冷劑通道具有避免因助焊劑等引起的堵塞等效果。根據(jù)本發(fā)明,還可以通過施加助焊劑可靠地連接具有高連接難度的接頭。
通常,使用基本組成為KF和AlF 3的氟化物助焊劑作為助焊劑,但由于該助焊劑與Mg反應并且助焊劑函數(shù)下降,因此通常不優(yōu)選在材料中結(jié)合使用助焊劑涂層和添加Mg。但是,可以添加少量不會過度降低助焊劑函數(shù)的Mg,并且在向釬焊填充金屬中添加時其添加量小于0.1%,小于0.2%。雖然有使用Cs型助焊劑或Cs混合型助焊劑的釬焊方法,其助焊劑功能幾乎不會變質(zhì),但其成本高于本發(fā)明的方法,并且連接的穩(wěn)定性較差。
另外,還有以下優(yōu)點。也就是說,由于本發(fā)明的釬焊材料和釬焊片的芯材可以應用于無論地點如何都可以生產(chǎn)的通用材料(可以在全世界生產(chǎn)或采購的材料),因此釬焊片一般只要是可以生產(chǎn)鋁包層材料的工廠, 無論身在何處,它都可以在世界任何地方生產(chǎn)。對于特殊材料的板材,獲得國內(nèi)外軋制的板卷和鋼錠,并使用這些切割材料。即使進口和使用板卷和鋼錠板,對運輸成本和關稅成本的影響也受到板材與燃燒板的比例小于幾個%的事實的影響,實際上約為1%很少。
上述位置自由度不僅可以在材料生產(chǎn)中有效證明,還可以在熱交換器等產(chǎn)品的生產(chǎn)地點得到有效證明。也就是說,在熱交換器的生產(chǎn)中,釬焊前使用酸或堿進行蝕刻處理,但是液體管理和廢液處理需要很大的負擔,因此諸如熱交換器蝕刻的加工制造商很難在海外加工制造商進行蝕刻,因為經(jīng)常避免進行實施。根據(jù)本發(fā)明,這樣的問題也可以解決。