本文涉及在釬焊操作中制造的釬焊組件，理想情況下是不使用釬焊劑材料的CAB操作，該釬焊組件包括各種組件并且至少一個組件的鋁合金軋制釬焊板制成。

鋁或鋁合金的基材以片狀或擠壓形式用于制造成型或成型的產(chǎn)品。在其中一些工藝中，（成型）鋁基板的部件是相互連接的?；宓囊欢丝梢耘c另一端互連，或者一個基板可以與一個或多個其它基板組裝。這通常通過釬焊來完成。在釬焊過程中，將釬焊填充金屬或釬焊合金或加熱時產(chǎn)生釬焊合金的組合物施加到要釬焊的基材的至少一部分上?；w部件組裝完成后，將其加熱直至釬焊金屬或釬焊合金熔化。釬焊材料的熔點(diǎn)低于鋁基板或鋁芯板的熔點(diǎn)。釬焊板產(chǎn)品在熱交換器和其他類似設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的釬焊產(chǎn)品具有軋制板芯，通常但不完全是3xxx系列的鋁合金，在芯板的至少一個表面上具有鋁包層。鋁包層由4xxx系列合金制成，該合金的硅含量在4%至20%之間。鋁包層可以以本領(lǐng)域已知的各種方式耦合或粘結(jié)到核心合金上，例如通過輥粘合、噴涂成型或半連續(xù)或連續(xù)鑄造工藝。這些 4xxx 系列鋁包層的液相線溫度通常在約 540°C 至 610°C 的范圍內(nèi)。

釬焊組件（如熱交換器）的工業(yè)規(guī)模制造有多種釬焊工藝。

有真空釬焊，在非常低的大氣壓下進(jìn)行。為了獲得連接的最佳條件，專門用于真空釬焊的Al-Si釬焊合金含有約1%Mg或更多的目的性添加物。據(jù)信的機(jī)理是，Mg在釬焊過程中從釬焊片中蒸發(fā)時破壞了填充合金的硬氧化膜，此外，蒸發(fā)的Mg起到了減少真空釬焊爐中殘留的氧氣和水分的作用。

一種真空釬焊鋁零件的工藝，該工藝使用真空釬焊片，包括鋁合金芯，包覆在所述芯上，釬焊合金基本上由5-15%硅、0.5-5%鎂、高達(dá)0.8%的鐵、高達(dá)0.25%的銅、高達(dá)0.20%的鋅、高達(dá)0.20%的錳， 其他元素每個高達(dá)0.1%，平衡鋁，并包覆在所述釬焊合金上，即不超過0.1%的Mg，熔點(diǎn)至少為1 100°F（593°C）。釬焊合金中的鎂作為鎂源，以促進(jìn)真空釬焊過程。無鎂合金和芯合金應(yīng)各含少于5%的鋅、0.8%鐵、1%硅、3%錳、0.5%鉻、0.05%鈦等元素各含0.10%。公開的適用于核心和無鎂合金的合金是1 100和3003鋁合金。鋁合金6951和7005也可以使用的核心合金。為了便于熔覆，可以在各層之間設(shè)置薄的、相對純的鋁（例如 1 100 合金）襯布。另一種釬焊工藝是可控氣氛釬焊（“CAB”），它是在干燥的氧限制氣氛中進(jìn)行的，優(yōu)選使用惰性環(huán)境，例如可以使用氮?dú)饣驓鍤?。為了便于釬焊，在對要連接的部件進(jìn)行釬焊之前，先施加非腐蝕性釬焊劑，例如本領(lǐng)域公知的氟化物基助焊劑。這種釬焊劑在釬焊操作期間去除或干擾氧化層，使熔融填料與裸金屬接觸以形成接頭。用于CAB的鋁合金應(yīng)以Mg為單位最小化，因?yàn)镸g會抑制釬焊劑的作用。在復(fù)雜形狀的組件中，在組件內(nèi)部釬焊之前應(yīng)用非腐蝕性釬焊劑通常被認(rèn)為是有問題的。

另一種釬焊工藝是不使用釬焊劑的CAB，該工藝特別用于通過釬焊熱交換器內(nèi)部表面的釬焊進(jìn)行連接，這些表面很難助焊，并且在工業(yè)規(guī)模上比真空釬焊操作更具成本效益，因?yàn)?a target="_blank" title="" href="http://m.hihiseo.cn/welding/vacuum-brazing.html">真空釬焊是一個批處理過程，需要相當(dāng)大的資本設(shè)備成本。

需要進(jìn)一步改進(jìn)釬焊板材和釬焊工藝，其中至少組件的內(nèi)側(cè)不必提供非腐蝕性釬焊劑。

對于合金成分或優(yōu)選合金成分的任何描述，除非另有說明，否則所有對百分比的引用均按重量百分比。本文所用的術(shù)語“最多”和“最多大約”明確地包括，但不限于，它所指的特定合金組分的零重量百分比的可能性。例如，高達(dá)0.3%的Cu可以包括沒有Cu的合金，因此，可能存在這種元素的缺失。并且為了本發(fā)明的目的，如下文所用，術(shù)語“受控氣氛釬焊”或“CAB”是指在各種合金制品的釬焊中使用惰性氣氛（例如氮?dú)饣驓鍤猓┑拟F焊工藝，并且與真空釬焊不同，特別是對于CAB，釬焊操作期間爐中的釬焊氣氛約為大氣壓， 盡管可以使用輕微的欠壓（例如在0.1巴或更高的壓力下工作）或輕微的過壓來促進(jìn)惰性氣氛的控制并防止氧氣流入釬焊爐?！靶尽笔侵镐X合金，它是用作填料的鋁合金的結(jié)構(gòu)支撐?！疤盍稀笔侵赣糜阝F焊芯材或其他鋁制品的鋁硅合金?！皥A角”是指兩個表面之間的凹接縫。

本文的目的是提供一種鋁合金釬焊板材料，該材料可以在CAB工藝中應(yīng)用而不施加非腐蝕性釬焊劑。

本文提供一種鋁合金釬焊板產(chǎn)品，包括覆蓋0.5%至5%鋅的鋁材料層、鋁芯材料層和Al-Si合金釬焊材料層作為中間材料，在所述覆蓋鋁材料層和所述鋁芯材料層之間插入，滿足或超過此目的和進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)， 其中，所述鋁芯材料層包括具有高于所述Al-Si合金釬焊材料層的固相線溫度高于所述液相線溫度的鋁合金，并且其中所述Al-Si合金釬焊材料層含有0.01%至1%Mg。

在實(shí)施例中，所述覆蓋鋁材料層為不含Mg的薄覆蓋材料層，所述Al-Si合金釬焊材料層作為中間材料夾在所述薄覆蓋材料層和所述芯材層之間，并且其中所述薄覆蓋材料層和所述芯材層由具有高于所述Al-Si合金釬焊材料的液相線溫度的鋁合金組成，使得當(dāng)釬焊材料在釬焊操作中熔化時，釬焊材料與所述覆蓋材料層相互作用。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有多層結(jié)構(gòu)的釬焊板產(chǎn)品具有覆蓋鋁材料層，其覆蓋鋁材料層含有有目的的Zn添加到Al-Si釬焊材料層上，可以非常成功地應(yīng)用于無助焊劑CAB操作中。由于覆蓋層相對于Al-Si合金釬焊材料層的厚度優(yōu)選相對較小，因此形成的圓角中Zn的總量仍然很低，并且對釬焊部件的釬焊和性能沒有不利影響。在這種層設(shè)計(jì)中存在少量的鋅甚至可能有助于通過增強(qiáng)耐腐蝕性為核心合金提供犧牲保護(hù)。

在釬焊板產(chǎn)品的實(shí)施例中，覆蓋鋁材料層或頂層含有至少0.7%的鋅。在釬焊片產(chǎn)品的實(shí)施例中，頂層最多含有3.0%的Zn，并且優(yōu)選最多含有2.5%的Zn。

為了在不使用釬焊劑材料的情況下實(shí)現(xiàn)成功的CAB釬焊，要求頂層和鋁芯材料層的固相線溫度應(yīng)高于中間釬焊材料層的液相線溫度。這樣，熔融釬焊材料在隨后的釬焊操作中，在液相線溫度和固相線溫度之間的溫度下使Al-Si合金釬焊材料層熔化，同時保持薄覆蓋材料層堅(jiān)固，以防止被熔化的釬焊材料氧化，然后使Al-Si合金釬焊材料， 由于體積膨脹，通過薄覆蓋材料層的偏析部分滲入薄覆蓋材料層的表面上，并鋪展在薄覆蓋材料的表面上以形成新興表面，從而產(chǎn)生釬焊接縫。