专利名称：用于钎焊的多层铝带、钎焊构件、制造方法和换热器及用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于构件的铝带，所述构件具有带钎焊连接的轮廓，其中，铝带具有一定的带厚。本发明同样涉及一种由所提及类型的铝带组成具有一定带厚的构件，其中， 构件具有带钎焊连接的轮廓。此外，本发明涉及用于这样的构件，特别是钎焊构件的制造方法。本发明还涉及一种换热器以及换热器的用途。
背景技术：
开头所提及类型的铝带或构件，特别是管，优选用于制造换热器特别耐腐蚀的部件或用于制造特别耐腐蚀的换热器。例如在本申请人的申请文件EP 1 762 810 A2中，为将涡流器安装在扁平管上，扁平管通过第一铝合金来形成，该第一铝合金被以第二铝合金包覆，其中，在钎焊后合金的组合体形成“褐色带”(“Brown-Band”)牺牲层。原则上，在经钎焊的、设有得到改进的腐蚀保护的钎焊构件中使用的合金由US 5，037，707、EP 0 691 898 Bl 以及 EP 3 263 337 Bl 有所公开。例如EP 0 691 898 Bl介绍了一种优选的钎焊铝合金，该钎焊铝合金导致了细小的Al-Mn-Cu小粒发生相析出。钎焊的铝组装体还具有芯，其中，在芯的至少一侧上作为主要内含材料存在的是基于铝的含硅的钎焊合金的覆盖层。这一点在钎焊时导致基于铝的芯内除了基于铝的钎焊合金覆盖层外，还存在如下的条带，该条带包括了含Mn和Si的小粒的致密析出物，其中，该条带保护基于铝的芯免受腐蚀。虽然在EP 0 691 898 Bl中提出，这种类型的铝带借助冷轧可以在无毁灭性的强度损失或腐蚀损失的情况下进行制造，直至达到150 μ m或更低的厚度-但情况表明在降低材料厚度的过程中，基于在钎焊时发生的扩散过程，实际上不能进一步降低材料厚度，这是因为从钎焊包覆物中扩散的硅在钎焊时完全渗透了基材。这一点导致在腐蚀性介质侵蚀时，腐蚀不是平面式地在薄的表面层上进行，而是快速而有目标地在深度上蔓延，并导致钎焊构件的材料提前穿孔。这种效应是不希望的，并且只要是相对较薄的铝带材料在外部和 /或内部钎焊包覆的话，就会出现。所希望的是，即便是对于相对较薄的材料厚度，也应达到耐腐蚀性和/或得到改进的材料强度、相对较好的屈服应力和/或延性。
发明内容
本发明从这一点出发，任务在于，提供一种铝带、构件，特别是钎焊构件以及制造方法和换热器及换热器的用途，它们在相对较小的材料厚度情况下也具有相对较好的耐腐蚀性，而且特别是也具有得到改进的材料强度，例如提高屈服应力和/或延性。在铝带方面，该任务通过本发明借助一种开头所述类型的铝带得以解决，其中，依据本发明在至少一个区域内，特别是所设置的钎焊连接的区域内-带厚的第一部分由第一铝合金的芯层占据；-带厚的至少一个第二部分由第二铝合金的至少一个包覆物层占据；其中，
-第一铝合金和第二铝合金在钎焊过程期间设计为用于形成“褐色带”层；以及其中，-铝带的带厚低于500μ m，以及-芯层的厚度和/或包覆物层的厚度这样设计，即，在钎焊过程后，在至少一个区域内，还保留至少5 %的带厚由芯层的第一铝合金占据并且“褐色带”层占据带厚的20 %以上，以及-芯层呈多层地实施有芯主层和至少一个芯侧层。芯层优选呈两层地实施有唯一的芯主层和唯一的芯侧层。为此，唯一的芯主层仅在一侧设有芯侧层。芯主层优选可以作为中心的芯主层而布置在两个侧向芯侧层之间。在构件方面，该任务通过本发明借助一种构件，特别是借助开头所述类型的钎焊构件得以解决，其中，依据本发明在至少一个区域内，特别是钎焊连接的区域内-带厚的第一部分由第一铝合金的芯层占据；-带厚的至少一个第二部分由第二铝合金的剩余厚度的至少一个包覆物层占据；-第一铝合金和第二铝合金在钎焊过程期间设计为用于形成“褐色带”层；以及-带厚的至少一个第三部分由至少一个“褐色带”层占据，该“褐色带”层在钎焊过程期间由第一铝合金和第二铝合金形成，特别是由原有厚度的包覆物层和/或芯层形成， 以及其中-铝带的带厚低于500μ m，以及-在至少一个区域内，至少5%的带厚由芯层的第一铝合金占据，并且“褐色带”层占据带厚的20%以上，以及-芯层呈多层地实施有芯主层和至少一个芯侧层。芯层优选呈双层地实施有唯一的芯主层和唯一的芯侧层双层。芯主层优选也可以作为中心的芯主层而布置在两个侧向芯侧层之间。在两种方案中，芯主层与芯侧层之间和 /或芯层与包覆物层之间在需要时也可以布置有另一个层，该层例如呈扩散阻挡层的形式。本发明从如下设想出发，即，现有技术中所介绍的“褐色带”层的作用对于500 μ m 以下的低材料厚度而言在下述情况下可以获得，即当层厚的设计方案具有优点地与铝带的带厚相匹配时。本发明发现的是，在铝带的带厚低于500 μ m的情况下，“褐色带”层的层厚 (通常处于几十微米的范围内)占了带厚的可观份额，并且必须对在耐腐蚀性和材料厚度特性(如强度和延性)方面的作用予以考虑。依据本发明的解决方案，钎焊过程后，在至少一个区域内，还应保留由芯层的第一铝合金占据的至少5%的带厚。芯层的厚度和/或包覆物层的厚度被相应地设计。依据本发明的解决方案，这产生了如下的钎焊构件，其中，在至少一个区域内，至少5%的带厚由芯层的第一铝合金占据。本发明出人意料地发现，在这些情况下褐色带层也继续抑制耐腐蚀性。此外，如果依据本发明的其他认识，“褐色带”层占据 20%以上带厚的话，材料厚度特性如强度和延性以具有优点的方式获得。换句话说，本发明依据其方案，达到的是“褐色带”层和芯层的层厚以精心调谐的方式，即使在带厚相对较薄的情况下，在耐腐蚀性和材料厚度方面也取得了得到明显改善的材料特性。这一点普遍涉及500 μ m以下的带厚。特别是所提及的优点在带厚低于 400 μ m，特别是低于300 μ m的情况下也可以达到。在带厚低于250 μ m,具有优点的是低于 200μπι和特别是低于150 μ m的情况下，也可以证明这些特性。实验表明，如果褐色带层不超过带厚的95%，特别是不超过带厚的80%的话，那么现有技术中出现的蚀穿的不利特性不复存在。本发明的解决方案优选针对如下的铝带和钎焊构件，在该铝带和钎焊构件中，还保留至少10%，特别是至少20%，优选40%到50%之间的带厚由芯层的第一铝合金占据。 同样地，如果“褐色带”层占据30%以上，特别是40 %以上的带厚，则材料厚度特别具有优点地构成。本发明具有优点的改进方案参阅从属权利要求，并且详细给出用于实现任务提案范畴内以及在其他优点方面的上述方案的具有优点的可行性方案。在特别优选的改进方案的范畴内，已表明的是，如果在钎焊铝带时，依据本发明的解决方案由芯层的第一铝合金占据的带厚优选保留在40%到50%之间，则在耐腐蚀性和材料厚度(如强度和屈服应力)方面取得特别好的结果。对此证明特别具有优点的是，包覆物层和/或芯层设计为用于支持“褐色带”层的形成，也就是说，包覆物层和芯层应支持“褐色带”形成。在非常小的材料厚度情况下具有优点的是，芯主层这样设计，即，抑制褐色带层的形成。对包覆物层的第二铝合金证明特别具有优点的是4000系列(AA^xx)的铝合金。 例如适用的是AA4343、AA4045或AA4047以及AA4004或AA4104的铝合金连同这些合金的改性方案。这些合金内含有0.6%到21. 5%之间硅的非常高的硅份额降低合金的熔点并使熔体更呈稀液状。于是，特别是0.6%到21. 5%之间，特别是6%到15%之间或6%到12% 之间的硅份额证明是具有优点的，6%到12%之间的硅份额特别表现为低共熔范围内的硅份额。作为选择，Al-Si钎料或硅也可以粉末的形式涂覆，例如以US 5，232，788中所介绍的硅钎剂(Silflux)的形式。Al-Si钎料作为附加或选择也可以借助火焰喷涂、电镀或按照其他适当的方法来涂覆。事实证明具有优点的是，芯层的第一铝合金是含有主要份额Mn和/或Mg的铝合金。于是，芯层(特别是芯主层)的第一铝合金特别是3000系列(AA3XXX)或5000系列 (ΑΑδχχχ)或6000系列(ΑΑ6ΧΧΧ)的铝合金。3000系列的铝合金具有特别具有优点的耐腐蚀性，而5000系列和6000系列的合金由于其较高的锰和/或镁份额则具有特别高的强度。在本发明特别优选的改进方案的范畴内设置为，芯层比包覆物层具有更低的硅份额。这一点使得硅在钎焊过程中为形成褐色带层进行原则上所希望的扩散行为。在钎焊过程后，这样包覆物层保留下剩余厚度，而褐色带层则由原有厚度包覆物层和，优选以低得多的程度由原有厚度的芯层形成。此外，在特别优选的改进方案中事实证明具有优点的是，芯层呈多层地实施有优选在中心的芯主层和至少一个芯侧层。事实证明特别具有优点的是，芯主层和芯侧层各自具有低于包覆物层的硅份额，并且此外，芯主层具有高于芯侧层的硅份额。由于与芯侧层相比芯主层内的硅份额更高，这样使得硅扩散停止。在此，特别具有优点的是，即使是在铝带的带厚很小的情况下，也反作用于硅从包覆物层中扩散出来的普遍趋势，具体而言，是通过芯主层内抑制扩散的较高硅份额起反作用。具有优点的是，芯主层内存在相对较低的狗份额和/或相对较高的Cu份额。具有优点的是，芯主层内的狗份额比芯侧层内低至少0. 1% 和/或者芯主层内的Cu份额比芯侧层内高0. 1%。上面提到的改进方案因此提供一种特别具有优点的附加措施，该附加措施使得依据本发明的解决方案，钎焊过程后，在至少一个区域内，还保留至少5%的由芯层的第一铝合金占据的带厚。
在本发明另一种特别优选的改进方案中，芯层的第一铝合金含有0%到0. 4%之间，特别是0 %到0. 25 %之间的硅份额，特别是0 %到0. 15 %之间或0. 1 %到0. 25 %之间的硅份额。在此前所提及改进方案的范畴内，这种铝合金在芯侧层内事实证明也是优选的。例如芯侧层可以具有0. 15%的硅份额，而优选在中心的芯主层则具有0. 25%的硅份额。此外特别具有优点的是，芯层的第一铝合金至少具有以下份额Si 0-0. 4%，特别是 0-0. 25%，特别是 0-0. 15%，优选是 0. -0.25% ；Fe 0-0. 8%，特别是 0-0. 15%，特别是 0-0. 08%，优选是 0.05%-0. 15% ；Cu 0. 1-1. 0%，特别是 0. 4-0. 8% ；Mn 0. 5-2. 5%，特别是 0. 7%-1. 5%。芯层内提高的Mn份额导致钎焊后相对较高的强度。作为附加事实证明特别具有优点的是，芯层的第一铝合金此外具有以下份额Mg < 0. 8%，特别是< 0. 6% ；Ti < 0. 2%，特别是< 0. 1%。作为附加事实证明特别具有优点的是，芯层的第一铝合金此外具有以下份额Cr、Zr、V、Zn < 0. 05% ；Sn、Sr、Sc < 0. 005%。在钎焊构件方面，事实证明特别具有优点的是，褐色带层占据30%以上，优选 40%以上的带厚。正如在这种改进方案的范畴内认识到的那样，这种厚度的褐色带层以特别优选的方式使得钎焊构件的强度附加于具有优点的耐腐蚀性地以特别具有优点的方式获得或得以提高。在耐腐蚀性方面，此外事实证明特别具有优点的是，芯层比褐色带层带更高程度的正电性。特别具有优点的是芯层比褐色带层带高出至少5mV，优选高出至少IOmV的正电性。在耐腐蚀性和材料强度方面，特别具有优点的作用以如下方式实现，即，芯层和褐色带层的总厚度至少50%到80%共同由芯层所占据。在本发明第一改进方案优选方案的范畴内，此外事实证明具有优点的是，在芯层的至少一侧上形成有包覆物层的第二铝合金和/或另外的带有另外铝合金的层，具有高于 0.2%的、特别是高于0.5%的、特别是高于的Si份额。这种方案事实证明特别优选适用于如下情况，即，钎焊构件以管的形式形成。具有优点的是，设有提高锌份额的包覆物层和/或其他层布置在管的芯层的流体通流的侧上。在本发明改进方案特别优选的方案范畴内，在芯层的至少一侧上形成有另外的由纯铝组成的层。正如在第一方案中那样，这一点对于管的情况而言具有优点，首先是在芯层的流体通流的侧上是这种情况。事实证明特别优选1000系列的铝合金。例如事实证明 AA1050铝合金或AAllOO铝合金具有优点。本发明的解决方案在钎焊构件改进方案的范畴内原则上以不同的层布置方案和包覆物布置方案实现，例如在一侧或在两侧将包覆物层涂覆在芯层上。此外，本发明的方案在改进方案的范畴内具有优点地应用于极其不同的钎焊构件，例如将导流件安装在换热器的流道上或管上，特别是换热器的扁平管或盘上。本发明的方案涉及钎焊构件的制造方法，依据本发明的解决方案或依据改进方案之一具有以下步骤-特别是以弯曲和/或折叠和/或翻边法来对管带(Rohrband)进行改型，其中，形成闭合的轮廓；-在至少一个区域内进行钎焊，并在该区域内形成所设置的钎焊连接情况下；-在钎焊过程期间，由第一铝合金和第二铝合金形成“褐色带”层；其中，-芯层的厚度和/或包覆物层的厚度这样设计，即，在钎焊过程后，在至少一个区域内，特别是在钎焊连接的区域内还保留至少5%的带厚由芯层的第一铝合金占据，并且 “褐色带”层占据20%以上的带厚，以及其中，芯层呈多层地实施有优选在中心的芯主层 (1. 1、10. 1)和至少一个芯侧层(1. 2,1. 3)。本发明的解决方案还涉及一种换热器，特别是加热体或冷却介质冷却器或废气换热器和/或增压空气换热器，用于一方面的第一流体(特别是空气、废气和/或增压空气) 与另一方面的第二流体(特别是冷却介质)之间的换热，所述换热器具有用于以彼此分开的而且进行换热的方式引导第一流体和第二流体的组件，所述组件包括-一定数目的可由第一流体通流的流道；-容纳流道的、可由第二流体通流的第一室；-壳体，在所述壳体中布置有所述室和流道；其中，依据本发明，至少一个构件按照本发明的解决方案以钎焊构件的形式形成。本发明的方案此外涉及的是，上面提到的换热器作为加热体或汽化器或冷却介质冷却器或油冷却器或冷凝器或废气冷却器和/或增压空气冷却器用于在汽车内燃机的废气再循环系统和/或增压空气输送系统内进行废气冷却和/或增压空气冷却的用途。
在这里，下面结合附图对本发明的实施例进行介绍。这些附图不是非得按比例来示出实施例，而是这些附图在用于阐明的地方以示意和/或略有失真的方式来实施。在对从附图中可以直接看出的原理的补充方面，参阅相关的现有技术。在此，需要考虑的是，各种各样的修改和变化与实施方式的形式和细节相关进行，而不会偏离本发明的主要构想。 说明书、附图以及权利要求书中所公开的本发明的特征，无论是单个还是以任意的组合，对本发明的改进方案均是重要的。此外，在说明书、附图和/或权利要求书中所公开的至少两个特征构成的所有组合均落在本发明的范畴内。本发明的主要构想并不局限于下面所示和所介绍的优选实施方式的确切形式或细节，也并不受限于与权利要求书中所要求保护的主题相比受到限制的主题。在所提供的尺寸设定范围中，处于所提及极限内的数值也作为极限值公开，并可以任意使用，并提出要求保护。在图中分别为图1以视图(A)示出钎焊前具有示意示出的层结构的铝带100、200、300的三种优选实施方式⑴、O)、⑶，并以视图(B)示出由此产生的钎焊构件100’、200’、300’的相应优选的三种实施方式；图2以视图(A)示出在褐色带层占总厚度的份额方面的实施方式(1)、(2)的两个试样的材料特性；并且以视图(B)与褐色带层厚度占总厚度的份额相关地示出钎焊后试样的强度；
10
图3示出在不同的钎焊条件下实施方式(1)、(幻的试样上的褐色带的层厚度的示例性测量方案，这些钎焊条件表明，褐色带的层厚度以具有优点的方式随着钎焊温度和钎焊时间的增加而增加；图4示出与随着钎焊时间的增加所测得的褐色带的层厚度相对照下算得的硅扩散深度，该硅扩散深度证实图3的实验性趋势；图5示出在不同钎焊温度和钎焊时间下屈服强度的测量结果，该测量结果表明随着褐色带层厚度的增加，材料依据本发明的方案达到更高的屈服应力。
具体实施例方式图1示出各一个铝带和通过铝带的钎焊而产生的所属钎焊构件的三种实施方式。此外，相同部件或特征或者相同功能的部件或特征出于简化的原因而设有相同的附图标记。图1的视图⑶以实施方式⑴、⑵及(3)示出各一个钎焊构件100’、200’、300’， 所述钎焊构件100’、200’、300’通过钎焊过程由依据图1的视图(A)中所示实施方式(1)、 ⑵及⑶的铝带100、200、300组成。可以看出，各自在钎焊过程后保留具有剩余钎料的层， 也就是说，保留具有第二铝合金的剩余厚度的包覆物层20. 1,20. 2或保留具有第一铝合金的剩余厚度的芯层10。在芯层10与剩余钎料层之间，也就是与保留的剩余厚度的包覆物层 20. 1,20. 2之间，在钎焊过程期间通过Si从包覆物层20. 1,20. 2中扩散出来而形成褐色带层30. 1、30. 2，褐色带层30. 1、30. 2与开头所述的优点相应，并且如在EP 0 691 898中详细介绍的那样，具有相对较高的耐腐蚀性。依据本发明的方案，在实施例(1)中370μπι或实施例(2)中260μπι的目前所使用的相对较薄的材料厚度时，确保钎焊过程后还保留有由芯层10的第一铝合金占据的至少5°的总带厚的区域。在一种方案中，实施方式(1)、(2)和(3)的层序列也可以在一侧，也就是并非在夹层式结构的范畴内实现，也就是说，在需要时，不具有其他包覆物层2.2、20.2也不具有其他芯侧层1. 3、10. 3。但迄今为止现有技术中，褐色带层仅作为抑制腐蚀的牺牲层加以描述，而本发明的方案认识到，褐色带层30. 1、30. 2恰恰在目前相对较低的材料厚度情况下，可以附加用以改善钎焊构件的强度。为此，褐色带层30. 1,30. 2以高于钎焊构件100’、200’、300’总厚度30% -40%的可观份额构成。图1中视图(A)的实施方式(1)、(2)、(3)的铝带100、200、300原则上按照传统方式通过冷轧或热轧制造并加以包覆，例如通过如在US 5,037, 707,EP 0 326 337或EP 0 691 898中所介绍的工艺进行。也可以通过现代的方法，例如通过将芯层和包覆物层同步铸造的同步铸造法来制造。在这里，在所示实施方式的范畴内，铝带被热轧，并且在去皮后，在无需其他均质化步骤的情况下，加以包覆。热轧在560°C到450°C之间的温度下并且在需要时也可以至低至440°C的温度下进行。冷轧步骤期间的回火或退火在这里以优选的方式除了对于相对较高Cu份额的合金之外都得到避免，在这种合金情况下，回火或退火可以在约220°C至480°C 下进行。在如US 5,037, 707,EP 0 326 337或EP 0 691 898的现有技术中，原则上介绍了能以适当方式在芯层1或包覆物层2. 1,2. 2中使用的合金。现有技术中所介绍的芯层的合金具有相对较低的硅和铁份额，以便在钎焊过程期间尽可能地支持褐色带层的受控形成。 虽然事实证明在US 5，037，707、EP 0 326 337或EP 0 691 898中所介绍的合金原则上也适合在本发明的总体解决方案的范畴内使用，并且所提及文献的公开内容因此纳入本申请文件的公开内容。但在这里，在本发明的方案的超出此范畴的改进方案中，褐色带层30. 1、 30. 2 (其迄今为止仅作为牺牲层处理)恰适用于使用寿命特别长的耐腐蚀性的情况，并且在相对较薄的材料厚度上的应用中应当很好地构成，也就是说，应占据20%以上的带厚，其中，但在钎焊过程后在钎焊连接的区域内，还保留由芯层铝合金占据的至少5%的带厚。在本实施方式的范畴内，芯层1的合金份额如下Si 0-0.4%, Fe 0-0.8%, Cu
0.1-1. 0 %，特别是 0. 4-0. 8 %, Mn 0. 5-2. 5 %, Mg < 0. 8 %, Ti < 0. 2 %, Cr, Zr, V, Zn < 0. 05% 以及 Sn、Sr、k < 0. 005%。在此，需要注意的是，特别希望Fe份额直至0. 15%并且硅份额最高至0. 25%，以便可以使褐色带层很好地构成。同时特别优选的是，Si份额在0. 1到0. 15%之间，并且狗份额在0. 5到0. 08%之间。Cu份额以特别具有优点的方式用于提高强度，并且可以处于0. 1到1.0%之间。特别优选Cu份额在0. 4到0. 8%之间。在低于0. 4%的Cu份额的情况下，提高强度的效果不特别明显，而在高于0. 8%的Cu份额情况下，形成金属间相的倾向则相对较高，这一点对于本发明解决方案的范畴内存在的薄材料层在轧制过程中还不是最佳的。粒径细化的材料如 Cr、Zr、V、Sn、Sr、Sc实际上不存在或仅以很少的量存在。已认识到的是，这些元素应被避免，这是因为它们特别是使再利用过程等过程变得困难。与之相对照地，依据本发明的方案的本实施方式，材料如Mn用于改善可钎焊性，Mg用于改善强度，以及材料如Ti影响粒径。包覆物层2. 1,2. 2的合金依据本实施方式含有7. 5到15%之间的Si份额。包覆物层与芯层相比明显更高的Si份额使得Si扩散到芯层内，并且在依据本发明的方案的较低材料厚度情况下，构成特别具有优点的褐色带。在实施例(1)中，在这里是指包覆物层内的AA4045铝合金，并且在实施例( 和(3)中，是指包覆物层内的AA4343铝合金。这样，在实施例(1)中形成具有总厚度370 μ m包覆物的铝带100并在实施例(2) 和(3)中形成具有总厚度260 μ m包覆物的铝带，图4的视图(A)。图1为此示出各自具有芯层1和这里在两侧包覆物层2. 1和2. 2的实施例(1)和 (2).芯层1具有上述类型的铝合金。包覆物层具有上述类型的铝合金。在实施例(3)中，芯层1通过芯主层1. 1以及在芯主层两侧布置的芯侧层1.2、1.3 呈多层地形成。事实证明，在相对较薄的材料厚度情况下特别优选的是第三实施方式(3)。芯主层1. 1或10. 1这样可与钎焊过程中构成的(图1的视图(B))褐色带层30. 1,30. 2直接相邻，并且与包覆物层明显分开，即，通过芯侧层1. 2和1. 3或10. 2和10. 3来分开。芯主层
1.1,10. 1的合金在这里通过实际上不适合形成褐色带层或抑制褐色带层形成的合金而形成。事实相应证明，特别优选的是，这里的中心芯中间层1. 1、10. 1更具正电性地构成，在这里构成为比褐色带层30. 1,30. 2带高出至少5mV，特别是高出IOmV的正电性。在特别优选的实施方式中，这一点通过芯主层内与芯侧层相比提高的Cu份额来达到，具有优点的是Cu 份额提高至少0. 1%。在一种改动方案中，也可以附加地在芯主层1. 1、10. 1与芯侧层2. 1、20. 1或在2. 2、20. 2之间和/或在芯层1、10与包覆物层2、20之间布置有另一个层，例如扩
散阻挡层。芯主层1. 1,10. 1在所要使用的铝合金方面不如芯侧层1. 2、1· 3或10. 2、10. 3的设计那样挑剔，只要芯主层1.1、10.1的铝合金适合阻止或无论如何要抑制褐色带层的形成就行。特别是芯主层1. 1、10. 1铝合金的狗份额非常少或不存在。首要地，适用3000系列(AA3XXX)、5000 系列(ΑΑδχχχ)或 6000 系列(ΑΑ6χχχ)的铝合金。已经表明的是，通过上面介绍地对在芯层1内优选的铝合金和包覆物层2. 1,2. 2 内硅富集的合金选择方案的应用，在褐色带层30. 1、30. 2内形成如下的合金份额，该合金份额同样具有优点地适于获得材料的耐腐蚀性和强度。对此，特别是有助于Si向褐色带层30. 1、30.2内的扩散。依据本发明的方案，在该实施方式中设置为，芯层1的第一铝合金内设置有处在0.5至2. 5%范围内的Mn份额。蚀穿得到了避免，这是因为通过铝带100、 200,300中芯层1和包覆物层2. 1、2. 2厚度的设计，防止褐色带层完全穿过钎焊构件100’、 200，、300，的材料延伸。这一点在实施例(2)和(3)中，钎焊构件200’、300，的260 μ m的相对较低的厚度中特别重要。在这种低材料厚度下或在200 μ m以下或150 μ m以下的更低材料厚度情况下，有效阻止褐色带层穿过整个材料厚度延伸的危险，方法是依据实施例 (3)，设置有如图1的视图中所示铝带300组成的钎焊构件300’。正如所介绍的那样，芯主层在该实施方式(3)中以优选方式具有Al-Si-Mn合金，Al-Si-Mn合金有效地抑制了褐色带层可能的前移。如实施例(1)和O)中所示试样的特性在下面借助图2至5加以介绍。图2以视图㈧示出钎焊构件100’、200’总材料厚度中褐色带层30. 1,30. 2的份额在这里约为25%或40%。在图2的视图(B)中可以看出，钎焊后的强度在总厚度中褐色带层更高的百分比份额情况下，明显更高，并且此外即便在总厚度中褐色带层更低的百分比份额情况下，钎焊后的强度与现有技术的结果相比，也预计提高。实施例(1)和实施例O)中所示的试样在各自590°C、60(TC到610°C之间的温度下进行5分钟、10分钟或15分钟的不同持续时长的钎焊过程。结果如图3所示表明，尽管发生发散(Streuimg)，褐色带层30. 1,30. 2的厚度仍随着钎焊温度的上升及钎焊时间的增加而上升。这一点与图4中所示Si扩散率理论上的计算相一致，该Si扩散率与褐色带层 30. 1,30. 2所计算的带厚对照地示出。图5示出钎焊条件下屈服应力的测量结果，该测量结果如在图3中阐述的那样。具体地说，测量到以MPa计的0. 2% -屈服强度Ι ρ α2。可以看出，屈服应力随着钎焊温度的上升及钎焊时间的增加而上升。这一点源于褐色带层30. 1,30. 2的厚度在图3和图4中所介绍的增加。此外，在进一步的测量中，通过褐色带层30. 1、30. 2提高强度的效应通过实验得到证实。为此，制备两个系列的试样。其中一类试样具有阻止褐色带层形成的传统的ΑΑ3003 铝合金，并利用AA^xx铝合金在两侧上进行包覆。包覆物的厚度在总材料厚度的5到10% 之间变化。制备第二系列的试样，具有相同的包覆物和芯层布置方案，但依据本发明的方案原则上适用形成褐色带层。两个试样系列进行相同的钎焊过程和后面的强度测量。第二试样系列中褐色带层的厚度与第一试样系列中以相同方式进行测量。测量结果表明，在第一试样系列中，在使用ΑΑ3003铝合金的情况下实际上不存在褐色带的生成，而依据本发明解决方案的试样系列表明有褐色带生成，同时伴随有总复合材料明显提高的强度值。总而言之，本发明涉及一种用于钎焊构件的铝带以及涉及钎焊构件，特别是管或盘，所述钎焊构件具有带钎焊连接的轮廓，其中，在至少一个区域内，特别是在钎焊连接的区域内-带厚的第一部分由第一铝合金的芯层1、10占据；-带厚的至少一个第二部分由第二铝合金的至少一个包覆物层2.1,2.2,20. 1、 20.2占据，其中，-第一铝合金和第二铝合金在钎焊过程期间设计为用于形成“褐色带”层30.1、 30. 2 ；以及-带厚的至少一个第三部分由至少一个“褐色带”层占据，该“褐色带”层在钎焊过程期间由第一铝合金和第二铝合金形成，以及其中，-铝带100、200、300的带厚低于500μ m,以及-芯层1、10的厚度和/或包覆物层2.1,2.2,20. 1、20. 2的厚度这样设计，S卩，钎焊过程后，在至少一个区域内还保留至少5%的带厚由芯层1、10的第一铝合金占据，并且“褐色带”层30. 1,30. 2占据带厚的20%以上，以及其中，-芯层(1、10)呈多层地实施有优选在中心的芯主层(1.1、10. 1)和至少一个芯侧层(1.2)。附图标记列表1 芯层1.1芯中间层1.2芯侧层1.3芯侧层2. 1包覆物层2. 2包覆物层10 芯层10. 1芯中间层20. 1保留的包覆物层的剩余钎料层20.2保留的包覆物层的剩余钎料层30. 1褐色带层30. 2褐色带层100 铝带200 铝带300 铝带100，钎焊构件200，钎焊构件300，钎焊构件
1权利要求
1.铝带(100、200、300)，用于构件，所述构件特别是指钎焊构件(100’、200’、300’)，特别是为管或盘，所述构件具有带钎焊连接的轮廓，其中，所述铝带(100、200、300)具有一定带厚，并且在所述铝带(100、200、300)的至少一个区域内，特别是在所设置的钎焊连接的区域内-带厚的第一部分由第一铝合金的芯层(1、10)占据；-带厚的至少一个第二部分由第二铝合金的至少一个包覆物层(2. 1,2. 2,20. 1,20. 2) 占据；-所述第一铝合金和所述第二铝合金在钎焊过程期间设计为用于形成“褐色带”层 (30. 1,30. 2)；以及其中，-所述铝带(100、200、300)的带厚低于500 μ m并且所述芯层(1、10)的厚度和/或所述包覆物层(2. 1、2. 2、20. 1,20. 2)的厚度这样设计，即-使在所述钎焊过程后，在至少一个区域内还保留至少5%的带厚由所述芯层(1、10) 的所述第一铝合金占据，并且所述“褐色带”层(30. 1、30.2)占据带厚的20%以上，以及所述芯层(1、10)呈多层地实施有优选在中心的芯主层(1. 1,10. 1)和至少一个芯侧层(1.2、 1. 3)。
2.按权利要求1所述的铝带(100、200、300)，其特征在于，带厚低于40(^111，特别是低于300 μ m,特别是低于250 μ m,特别是低于200 μ m,特别是低于150 μ m。
3.按权利要求1或2所述的铝带(100、200、300)，其特征在于，还保留至少10%的、特别是至少20%、优选40%到50%之间的带厚由所述芯层(1、10)的所述第一铝合金占据。
4.按权利要求1至3之一所述的铝带(100、200、300)，其特征在于，所述芯层(1、10)的厚度和/或所述包覆物层(2. 1、2.2、20. 1、20.2)的厚度这样设计，即，使所述“褐色带”层 (30. 1,30. 2)占据带厚的20%以上，特别是30%以上。
5.按权利要求1至4之一所述的铝带(100、200、300)，其特征在于，所述包覆物层 (2.1,2.2,20.1,20. 2)和/或所述芯层(1、10)设计为用于支持所述“褐色带”层(30.1、 30. 2)的形成。
6.按权利要求1至5之一所述的铝带(100、200、300)，其特征在于，所述包覆物层(2· 1、2·2、20· 1、20.2)的所述第二铝合金是4000系列(ΑΑ4χχχ)的铝合金，特别是为 ΑΑ4343铝合金或ΑΑ4045铝合金或ΑΑ4047铝合金或ΑΑ4004铝合金或ΑΑ4104的铝合金。
7.按权利要求1至6之一所述的铝带(100、200、300)，其特征在于，所述包覆物层 (2. 1,2.2,20. 1,20. 2)的所述第二铝合金形成为带有0. 6%与21%之间的Si份额，特别是 6%与15%之间的Si份额，特别是6%与12%之间的Si份额。
8.按权利要求1至7之一所述的铝带(100、200、300)，其特征在于，所述芯层(1、10) 比所述包覆物层(2. 1,2. 2,20. 1,20. 2)具有更低的Si份额。
9.按权利要求1至8之一所述的铝带(100、200、300)，其特征在于，所述芯主层(1.1、 10. 1)和所述芯侧层(1. 3)比所述包覆物层(2. 1,2. 2,20. 1,20. 2)具有更低的Si份额，并且所述芯主层(1. 1、10. 1)比所述芯侧层(1. 2,1. 3)具有更高的Si份额。
10.按权利要求1至9之一所述的铝带(100、200、300)，其特征在于，所述包覆物层 (2. 1,2.2,20. 1,20. 2)和/或芯侧层(1.2、1.3)设计为用于支持所述“褐色带”层(30. 1、 30. 2)的形成，特别是仅一个芯主层(1.1)设计为用以抑制所述“褐色带”层(30. 1、30.2)的形成。
11.按权利要求1至10之一所述的铝带(100、200、300)，其特征在于，芯主层(1.1、 10. 1)比芯侧层(1.2、1.3)具有更低的狗份额。
12.按权利要求1至11之一所述的铝带(100、200、300)，其特征在于，芯主层(1.1、 10. 1)比芯侧层(1.2、1.3)具有更高的Cu份额。
13.按权利要求1至12之一所述的铝带(100、200、300)，其特征在于，所述芯层(1、10) 的所述第一铝合金是含有主要份额Mn和/或Mg的铝合金，特别是所述芯层(1、10)的所述第一铝合金是3000系列(AA3xxx)和/或5000系列(ΑΑδχχχ)和/或6000系列(ΑΑ6χχχ) 的铝合金。
14.按权利要求1至13之一所述的铝带(100、200、300)，其特征在于，所述芯层(1、10) 的所述第一铝合金形成为带有0与0. 25%之间的Si份额，特别是0与0. 15%之间的Si份额，特别是0. 与0. 25%之间的Si份额。
15.按权利要求1至14之一所述的铝带(100、200、300)，其特征在于，所述芯层(1、10) 的所述第一铝合金至少具有以下份额Si 0-0. 4%，特别是 0-0. 25%，特别是 0-0. 15%，特别是 0. 1% -0. 25% ；Fe 0-0. 8%，特别是 0-0. 15%，特别是 0-0. 08%，特别是 0.05% -0. 15% ；Cu 0. 1-1. 0%，特别是 0. 4-0. 8% ；Mn 0. 5-2. 5%，特别是 0. 7%-1. 5%。
16.按权利要求1至15之一所述的铝带(100、200、300)，其特征在于，所述芯层(1、10) 的所述第一铝合金还具有以下份额Mg < 0. 8%，特别是< 0. 6% ；Ti < 0. 2%，特别是< 0. 1%。
17.按权利要求1至16之一所述的铝带(100、200、300)，其特征在于，所述芯层(1、10) 的所述第一铝合金还具有以下份额Cr、Zr、V、Zn < 0. 05% ；Sn、Sr、Sc < 0. 005%。
18.构件，特别是指钎焊构件(100’、200’、300’)，特别是为管或盘，由按权利要求1至 17之一所述的、具有一定带厚的铝带(100、200、300)构成，其中，所述构件具有特别是带有钎焊连接的和/或闭合的轮廓，并在至少一个区域内，特别是在所述钎焊连接的区域内-带厚的第一部分由第一铝合金的芯层(1、10)占据；-带厚的至少一个第二部分由第二铝合金的剩余厚度的至少一个包覆物层(2. 1、2.2、 20. U 20. 2)占据；-所述第一铝合金和所述第二铝合金在钎焊过程期间设计为用于形成“褐色带”层 (30. 1,30. 2)；以及-带厚的至少一个第三部分由至少一个“褐色带”层(30. 1、30.2)占据，所述“褐色带” 层(30. 1,30. 2)在钎焊过程期间由所述第一铝合金和所述第二铝合金形成，特别是由原有厚度的所述包覆物层(2. 1、2.2、20. 1,20. 2)和/或芯层(1、10)形成；以及其中-所述铝带的带厚低于500 μ m,以及-在至少一个区域内，至少5%的带厚由所述芯层(1、10)的所述第一铝合金占据，并且所述“褐色带”层(30. 1、30.2)占据带厚的20%以上，以及所述芯层(1、10)呈多层地实施有优选在中心的芯主层(1. 1、10. 1)和至少一个芯侧层(1. 2,1. 3)。
19.按权利要求17所述的构件，其特征在于，所述“褐色带”层(30.1、30.2)占据不超过带厚的95%，特别是不超过带厚的80%。
20.按按权利要求18所述的构件，其特征在于，所述“褐色带”层(30.1、30.2)占据带厚的20%以上，特别是占据带厚的30%以上。
21.按权利要求18至20之一所述的构件，其特征在于，所述“褐色带”层(30.1,30. 2) 绝大部分由原有厚度的芯侧层(1.2、1.3)形成。
22.按权利要求18至21之一所述的构件，其特征在于，所述芯层(1、10)比所述“褐色带”层(30. 1,30. 2)带更高程度的正电性，特别是比所述“褐色带”层(30. 1,30. 2)带高出至少5mV的，优选高出至少IOmV的正电性。
23.按权利要求18至22之一所述的构件，其特征在于，在所述芯层(1、10)的至少一侧上，特别是在管的情况下在所述芯层(1、10)的流体通流的侧上，形成有所述包覆物层 (2. 1,2. 2,20. 1,20. 2)的所述第二铝合金和/或另外的带有另外铝合金的层，所述另外铝合金具有高于0. 2%的、特别是高于0. 5%的、特别是高于的Si份额。
24.按权利要求18至23之一所述的构件，其特征在于，在所述芯层(1、10)的至少一侧上，特别是在管的情况下在所述芯层(1、10)的流体通流的侧上，形成有另外的由纯铝组成的或由1000系列铝合金的铝，特别是AA1050铝合金的铝或AAllOO铝合金的铝组成的层。
25.按权利要求18至M之一所述的构件，其特征在于，带厚的至少一个第二部分由布置在所述芯层(1、10)两侧的、第二铝合金的剩余厚度的至少一个包覆物层(2. 1、2.2、 20. 1,20. 2)占据。
26.按权利要求18至25之一所述的构件，呈管的形式，特别是呈扁平管的形式，特别是呈多室扁平管的形式来形成，所述构件具有-相对置的第一宽壁和第二宽壁，所述第一宽壁和第二宽壁通过相对置地分别形成改型区的第一窄壁和第二窄壁来相互连接，其中，所述宽壁和窄壁形成所述轮廓的外侧-所述第一宽壁和所述第二宽壁与将所述轮廓的至少两个室分开的、形成所述轮廓的内侧和/或外侧的隔片连接。
27.制造方法，用于按权利要求18至沈之一所述的构件，所述构件特别是指钎焊构件 (100’、200’、300’)，特别是为管或盘，所述制造方法具有以下步骤-特别是以弯曲法和/或折叠法和/或翻边法对管带进行改型，其中，形成特别是闭合的轮廓；-在至少一个区域内进行钎焊，并在所述区域内形成所设置的钎焊连接；-在钎焊过程期间由第一铝合金和第二铝合金形成“褐色带”层(30. 1、30.幻；其中，-芯层(1、10)的厚度和/或包覆物层O. 1、2.2、20. 1、20.2)的厚度这样设计，即，使在所述钎焊过程后在至少一个区域内，特别是在所述钎焊连接的区域内还保留至少5%的带厚由所述芯层(1、10)的所述第一铝合金占据，并且所述“褐色带”层(30. 1、30.幻占据带厚的20%以上，以及其中，所述芯层(1、10)呈多层地实施有优选在中心的芯主层(1.1、 10. 1)和至少一个芯侧层(1. 2,1. 3)。
28.换热器，特别是废气换热器和/或增压空气换热器，用于一方面的第一流体，特别是废气和/或增压空气与另一方面的第二流体，特别是冷却介质之间的换热，所述换热器具有组件，用于以彼此分开的而且进行换热的方式引导所述第一流体和所述第二流体，所述组件包括-一定数目的能由所述第一流体通流的流道； -容纳所述流道的能由所述第二流体通流的第一室； -壳体，在所述壳体中布置有所述室和所述流道； 其特征在于，至少一个构件以按权利要求18至沈之一所述的钎焊构件的形式来形成，特别是流道以按权利要求18至沈之一所述的管的形式来形成。
29.按权利要求观所述的换热器作为加热体或汽化器或冷却介质冷却器或油冷却器或冷凝器或废气冷却器和/或增压空气冷却器用以在汽车内燃机的废气再循环系统和/或增压空气输送系统内进行废气冷却和/或增压空气冷却的用途。
全文摘要
本发明涉及一种用于构件的铝带(100、200、300)，所述构件特别是指钎焊构件(100’、200’、300’)，特别是为管或盘，所述构件具有带钎焊连接的轮廓，其中，在至少一个区域内，特别是在钎焊连接的区域内带厚的第一部分由第一铝合金的芯层(1、10)占据；带厚的至少一个第二部分由第二铝合金的至少一个包覆物层(2.1、2.2、20.1、20.2)占据，其中，第一铝合金和第二铝合金在钎焊过程期间设计为用于形成“褐色带”层(30.1、30.2)；以及，带厚的至少一个第三部分由至少一个由“褐色带”层占据，该“褐色带”层在钎焊过程期间由第一铝合金和第二铝合金形成，以及其中，铝带(100、200、300)的带厚低于500μm并且芯层(1、10)的厚度和/或包覆物层(2.1、2.2、20.1、20.2)的厚度这样设计，即，在钎焊过程后，在至少一个区域内还保留至少5％的带厚由芯层(1、10)的第一铝合金占据，并且“褐色带”层(30.1、30.2)占据带厚的20％以上，以及芯层(1、10)呈多层地实施有优选在中心的芯主层(1.1、10.1)和至少一个芯侧层(1.2)。
文档编号C22C21/00GK102227287SQ200980147710
公开日2011年10月26日 申请日期2009年11月18日 优先权日2008年11月28日
发明者亚历山大·瓦尔德, 艾伦·格雷, 贝恩德·格吕嫩瓦尔德 申请人:贝洱两合公司