銅焊材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及銅焊材料，其包括基本包含以下成分的合金：15-30wt％的鉻(Cr)、0.1-5.0wt％的錳(Mn)、9-20wt％的鎳(Ni)、0-4.0wt％的鉬(Mo)、0-1.0wt％的氮(N)、1.0-7.0wt％的硅(Si)、0-0.2wt％的硼(B)、1.0-7.0wt％的磷(P)和任選地各自含量為0.0-2.5wt％的選自釩(V)、鈦(Ti)、鎢(W)、鋁(Al)、鈮(Nb)、鉿(Hf)和鉭(Ta)的一或多種元素；所述合金余量為鐵，和少量不可避免的雜質(zhì)元素；且其中Si和P的含量有效降低熔融溫度。本發(fā)明還涉及銅焊方法以及用所述銅焊材料銅焊的產(chǎn)品。
【專利說明】銅焊材料
[0001] 本申請是以下申請的分案申請：申請日：2007年11月14日；申請?zhí)枺?200780042516. 0 (PCT/SE2007/001011);發(fā)明名稱："銅焊材料"的分案申請。
[0002] 本發(fā)明涉及銅焊材料（brazing material)、銅焊方法以及用所述銅焊材料銅焊的 產(chǎn)品。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 不同鋼材或鐵基合金材料的物體一般通過銅焊（brazing)或錫焊（soldering)用 鎳基或銅基的銅焊材料來組裝。在下文中將使用術(shù)語銅焊，但應(yīng)當清楚，此術(shù)語還包括錫 焊。銅焊是連接金屬部件的工藝，不過其也可用于密封或涂覆物體。銅焊溫度低于基體材 料的原始固相線溫度。在對材料進行銅焊的過程中，銅焊材料在該熱處理期間被完全或部 分地烙融。
[0004] 傳統(tǒng)的對鐵基材料的銅焊是用鎳基或銅基銅焊材料進行的，由于例如電極電勢的 差異這些銅焊材料可能會導(dǎo)致腐蝕。當銅焊的物體被暴露于化學侵蝕性環(huán)境時，此腐蝕問 題將更嚴重。由于司法原因，在許多食品應(yīng)用中鎳基或銅基銅焊材料的使用也會受到限制。
[0005] 涂料或銅焊材料的熔融溫度范圍是一個問題。在選擇銅焊材料或涂料時，考慮的 事項基于合金和基體材料的固相線或液相線溫度。近來，為銅焊傳統(tǒng)的不銹鋼物體，人們開 發(fā)了鐵基銅焊材料。這些鐵基銅焊材料效果很好，但當銅焊的溫度范圍很寬時，就會有在獲 得的產(chǎn)品中產(chǎn)生缺陷的危險。純元素具有明確的熔點，但在每一限定的合金中合金含有許 多不同的元素，因此往往具有很寬的熔融區(qū)間。
[0006] 因此根據(jù)本發(fā)明人們將試圖使銅焊接頭僅包含少部分的脆性相。已經(jīng)脆性相的量 會對疲勞強度產(chǎn)生負面影響。脆性相的量尤其取決于接頭間隙、板的厚度、銅焊材料的量、 銅焊材料如何施加以及銅焊過程中時間-溫度關(guān)系。
[0007] 在開發(fā)銅焊材料時，有許多重要的性質(zhì)。其中之一是銅焊溫度。高的銅焊溫度往 往與高機械強度或其它對銅焊接頭有重要意義的性質(zhì)相關(guān)聯(lián)，但也有一些不利。高溫可能 會降低基體材料的性能，例如通過晶粒生長、在材料中形成相、通過元素從銅焊填料到基體 材料的擴散而導(dǎo)致銅焊填料對基體材料的巨大影響以及基體材料性能的其它變化來體現(xiàn)。 高溫還可能提高基體材料腐蝕的危險。高溫還會帶來費用的問題，因為需要更多的能量輸 入和更昂貴的爐子。高溫對爐子的損耗也更大，這會增加費用。在開發(fā)Fe基銅焊材料時正 常的方式是使用Si和/或B作為熔點降低劑。硼對熔點有很大影響但也有許多缺點，比如 說它很容易形成硼化鉻。因此，很重要的一點是不要使用過多的硼。硼化鉻的形成降低基 體材料中的鉻含量，這又會例如降低基體材料的耐腐蝕性及其它性能。因此，當鉻為合金的 元素之一時，通常最好不使用硼或僅使用極少量的硼。也使用硅來降低熔點，但硅本身作為 熔點降低劑并不具有例如B那樣大的影響。因此如果僅使用硅作為熔點降低劑，則用量必 須極大。硅可能還會形成硅化物，因此大的用量可能會有問題。另一種可被用作熔點降低 劑的元素是磷。如果僅銅焊溫度有重要意義則磷可能是一種好的選擇，因為它對熔點有很 大的影響。然而，具有大量P的銅焊接頭一般非常脆并由此強度很低。磷還可能形成磷化 物，比如鐵磷化物，它們很脆并降低銅焊填料和基體材料的強度。令人驚訝地，當用新型的 含Si和P的混合物進行合金化時，人們發(fā)現(xiàn)了新型的鐵基銅焊填料，它具有低熔融區(qū)間卻 不具有或僅有很小的來自Si和P添加劑的負面影響。所述合金還具有另一個驚人的有利性 能，即窄熔融區(qū)間，這在銅焊時是非常有利的。其原因是最好銅焊填料中的全部元素都應(yīng)當 大致同時熔融。另一個有利性能是本發(fā)明的填料很好地潤濕表面且具有極好的流動能力。
[0008] 因此，本發(fā)明涉及鐵基銅焊材料，其包括合金，所述合金基本含有15-30重量百分 I：匕，下文中記作wt%，的鉻（CrhO-S.Owt%的猛（Mn)、9-30wt%的鎳（NihOUwt%的鑰 (Mo)、0-l. Owt % 的氮（N)、1. 0-7. Owt % 的硅（Si)、0-0? 2wt % 的硼（B)、1. 0-7. Owt % 的磷 (P)和任選地各自含量為0.0-2. 5wt %的選自釩（V)、鈦（Ti)、鎢（W)、鋁（Al)、鈮（Nb)、鉿 (Hf)和鉭（Ta)的一或多種元素；所述合金的余量為鐵，和少量不可避免的雜質(zhì)元素；且其 中Si和P的含量有效降低熔融溫度。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一個可選方面，所述選自碳（C)、釩（V)、鈦（Ti)、鎢（W)、鋁（Al)、鈮 (Nb)、鉿（Hf)和鉭（Ta)的元素中的任何一種含量可以在約0-1. 5wt%的范圍內(nèi)。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一個可選方面，所述雜質(zhì)元素為碳（C)、氧（0)和硫（S)中的任何一 種。根據(jù)另一備選方案，所述合金中可以存在錳且錳含量在0.1-5. Owt%的范圍內(nèi)。根據(jù) 另一備選方案，所述合金中可以存在錳且錳含量在〇. 1-4. 5的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的又一 備選方案，所述合金可以含有約18-約26wt %的鉻或約9. 0-約20wt %的鎳或約0. 5-約 3. 5wt%的鑰,或其組合。根據(jù)另一備選方案,所述合金可以含有約9. 0-約18. Owt%的鎳。 根據(jù)又一備選方案，所述合金可以含有約2. 0-約6. Owt %的硅或約0-約0. Iwt %的硼或約 2. 0-約6. Owt%的磷，或其組合。
[0011] 根據(jù)另一備選方案，所述合金可以含有約2. 5-約6. Owt %的娃和約3. 5-約 6. Owt % 的磷。
[0012] 根據(jù)另一備選方案，所述銅焊材料可以包括基本含有以下成分的合金：16-18wt% 的鉻（Cr) ;1. 5-2. Owt % 的錳（Mn) ;ll-17wt % 的鎳（Ni) ;1. 5-2. 5wt % 的鑰（Mo); 0-1.(^七％的氮洲；3.0-5.(^七％的硅（51);0-0.2￥七％的硼（8) ;4.0-5.5￥七％的磷（?）；任 選的各自含量為0. 0-2. 5wt %的選自釩（V)、鈦（Ti)、鎢（W)、鋁（Al)、鈮（Nb)、鉿（Hf)和鉭 (Ta)的一或多種元素；所述合金余量為鐵，和少量不可避免的雜質(zhì)元素；且其中Si和P的 含量有效降低熔融溫度。
[0013] 所述合金可以通過氣體霧化或水霧化或熔紡來制造。
[0014] 如上所述，銅焊溫度優(yōu)選地低于待銅焊部件的材料的原始固相線溫度。銅焊循環(huán) 既涉及銅焊材料的熔融又涉及銅焊材料的凝固。對于極特殊的材料來說熔融溫度和凝固 溫度可能相同，但通常情況是材料在熔融溫度范圍之內(nèi)熔融而在另一凝固溫度范圍之內(nèi)凝 固。固相線狀態(tài)與液相線狀態(tài)之間的溫度范圍在此定義為固相線狀態(tài)與液相線狀態(tài)之間的 溫差，用°c來計量。本發(fā)明的銅焊材料由此具有位于固相線狀態(tài)與液相線狀態(tài)之間的溫度 范圍，其根據(jù)本發(fā)明的一個可選方面可以在200°c的溫度范圍內(nèi)。根據(jù)另一備選方案，所述 合金可以具有在150°C溫度范圍內(nèi)的固相線溫度和液相線溫度。根據(jù)另一備選方案，所述 合金可以具有在l〇〇°C溫度范圍內(nèi)的固相線溫度和液相線溫度。根據(jù)本發(fā)明的另一可選方 面，所述合金可以具有在75°C范圍內(nèi)的固相線溫度和液相線溫度。根據(jù)本發(fā)明的另一可選 方面，所述合金可以具有在50°C范圍內(nèi)的固相線溫度和液相線溫度。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的又一可選方面，所述鐵基銅焊材料可被制成糊劑。本發(fā)明的鐵基銅 焊糊劑可以包括所述鐵基銅焊材料和水性粘結(jié)劑體系或有機粘結(jié)劑體系。所述粘結(jié)劑體系 可以包括溶劑，所述溶劑可以為親水性的或疏水性的，即水基的或油基的。油基粘結(jié)劑可以 為聚合物，比如特別是聚（甲基）丙烯酸酯，可以為生物聚合物如纖維素衍生物、淀粉、蠟 等。根據(jù)一個備選方案，本發(fā)明的鐵基銅焊糊劑可以包括所述鐵基銅焊材料和基于諸如水、 油或其組合的溶劑的水性粘結(jié)劑體系或有機粘結(jié)劑體系。糊劑中所含的合金可以呈粉末、 顆粒等形式。
[0016] 本發(fā)明還涉及不銹鋼制品的銅焊方法，包括以下步驟：步驟（i)將本發(fā)明的銅焊 材料施加到不銹鋼部件上；步驟（ii)任選地組裝所述部件；步驟（iii)在非氧化氣氛、還 原氣氛、真空或其組合中將來自步驟（i)或步驟（ii)的所述部件加熱到至少250°C的溫度 至少10分鐘，然后再將所述部件加熱到不到1080°C的溫度至少10分鐘，將所述部件加熱到 不到約1200°C的溫度至少5分鐘，然后冷卻所述部件；和任選地步驟（iv)重復(fù)步驟（i)、步 驟（ii)和步驟（iii)中的一或多個。不同的銅焊的產(chǎn)品需要不同的銅焊程序；某些產(chǎn)品可 通過僅經(jīng)歷步驟（i)、步驟（ii)和步驟（iii)來銅焊，而其它產(chǎn)品可能更復(fù)雜，在步驟（iv) 中說明了需要重復(fù)的步驟（i)、步驟（ii)和步驟（iii)中的一或多個步驟。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的一種備選方案，所述方法還可以包括在非氧化氣氛、還原氣氛、真空 或其組合中將步驟（iii)中的部件加熱到至少250°c的溫度至少10分鐘，然后將所述部件 加熱到低于1080°C的溫度至少30分鐘，再將所述部件加熱到高于約1100°C的溫度不到720 分鐘，然后冷卻所述部件。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的一種備選方案，所述在冷卻所述部件之前將其加熱到高于約IKKTC 的溫度可以持續(xù)不到360分鐘。根據(jù)本發(fā)明的另一備選方案，所述在冷卻所述部件之前將 其加熱到高于約ll〇〇°C的溫度可以持續(xù)不到180分鐘。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的一種備選方案，所述方法還可以包括將步驟（iii)中的部件在約 1040°C -約1190°C范圍的溫度銅焊不到30分鐘。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的另一備選方案，所述方法還可以包括將步驟（iii)中的部件在約 1040°C -約1190°C范圍的溫度銅焊不到20分鐘。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的又一備選方案，所述方法還可以包括將步驟（iii)中的部件在約 1040°C -約1190°C范圍的溫度銅焊至少1分鐘。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的又一備選方案，所述方法還可以包括將步驟（iii)中的部件在約 IKKTC -約1180°C范圍的溫度銅焊至少1分鐘。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的又一備選方案，所述方法還可以包括將步驟（iii)中的部件預(yù)熱到 低于1050°C的溫度，之后再將其加熱到高于IKKTC的溫度至少5分鐘。然后將所述部件在 高于950°C的溫度熱處理至少累積20分鐘，這可以在銅焊循環(huán)中進行，也可以在銅焊之后 在例如第二熱源中進行。
[0024] 根據(jù)另一備選方案，可以將銅焊材料以粉末形式通過例如噴漆槍、輥涂、刷涂、熱 噴涂如高速氧燃料（HVOF)等噴涂在待連接表面上，或者也可以用熔體涂覆表面、接頭等 等。
[0025] 鐵基銅焊填充材料可以借助于毛細管力斷路器（capillary force breaker)施加 到平坦表面或大表面上。毛細管力斷路器可以呈凹槽、跡線、路徑、通道、V形或U形軌道或 通道等形式或呈網(wǎng)等形式。鐵基銅焊填充材料可以施加到毛細管力斷路器之中，即所述凹 槽、跡線、路徑、通道、V形或U形軌道、通道、網(wǎng)等之中，或者所述銅焊填充材料可以施加到 毛細管力斷路器附近。在加熱過程中，施加的鐵基銅焊填充材料將流向毛細管力可能被打 斷的區(qū)域并將彼此接近的表面銅焊在一起。由此，銅焊的區(qū)域在難以用其它方式均勻銅焊 的平坦表面之間提供銅焊的、密封的或緊密的縫隙、接頭等。毛細管力斷路器還使得可以銅 焊具有大縫隙的表面、異型的部件等。
[0026] 當把銅焊材料施加在與毛細管力斷路器接近的兩個部件之間時，流動的粘稠銅焊 材料將停止流動并在毛細管力斷路器的邊緣凝固。反應(yīng)器通道（reactor channel)可以充 當毛細管力斷路器。對具有反應(yīng)器通道的板施以銅焊材料，并將阻擋板之類的與所述反應(yīng) 器通道板接觸放置。流動的銅焊材料將在反應(yīng)器通道的邊界處停止流動和凝固，其將把反 應(yīng)器板密封在阻擋板上而不會有凝固的銅焊材料填充反應(yīng)器通道。
[0027] 銅焊材料能在兩個鄰接表面之間流多遠在一定程度上取決于銅焊材料的凝固時 間和所述表面之間的距離，以及銅焊材料的量。由于銅焊材料"粘"到每個待銅焊的表面 上，所以表面之間的中間空間變小。由于在中間空間變小的同時銅焊材料凝固，使得銅焊材 料更加難以在其間流動。要求量的銅焊材料被提供給待以上述或其它任何方式銅焊到一 起的接觸點。銅焊材料可以覆蓋比接觸接頭點稍大的區(qū)域。接觸接頭點的直徑可以為至 少0. 5mm。由于銅焊工藝是一種金屬工藝，用于銅焊的各個表面都呈金屬材料的形式，所以 在銅焊工藝過程中鐵基銅焊材料隨著待銅焊到一起的鄰接表面擴散。根據(jù)本發(fā)明的一個方 面，在銅焊工藝過程中兩個連接的表面之間的接頭或接縫將多少會"消失"。銅焊焊縫連 同金屬部件的表面將變成一個整體，僅合金的材料組成有微小變化。
[0028] 在銅焊過程中，銅焊材料將通過毛細管力遷移到待通過銅焊連接的區(qū)域。本發(fā)明 的銅焊材料具有良好的潤濕能力和良好的流動能力，這將使得銅焊區(qū)域周圍的殘余合金很 少。根據(jù)一個備選方案，銅焊之后殘余合金在施加表面上的厚度將小于〇. 1mm。
[0029] 本發(fā)明還涉及通過本發(fā)明的方法獲得的不銹鋼制品。本發(fā)明進一步涉及銅焊的不 銹鋼制品，其包括至少一種不銹鋼基體材料和銅焊的本發(fā)明的銅焊材料。
[0030] 根據(jù)一個可選方面，所述制品或部件可以選自反應(yīng)器、分離器、柱、換熱器，或用于 化工廠、食品廠或汽車工業(yè)的設(shè)備。根據(jù)另一可選方面，所述物體可以為換熱器、板式反應(yīng) 器或其組合。根據(jù)本發(fā)明的另一可選方面，所述銅焊的制品可以為用于分離器中的削皮盤 (paring disc)。根據(jù)一個可選方面，所述制品可以為銅焊的換熱器板、銅焊的反應(yīng)器板或 其組合。
[0031] 當所述部件為換熱器板時，所述板可以為端板、適配板、密封板、框架板等，并構(gòu)成 換熱器系統(tǒng)。每個換熱器板包括至少一個端口凹陷，當這些板被彼此疊置時所述端口凹陷 一起構(gòu)成端口通道的一部分。在換熱器的板堆棧（plate stack)或板堆（plate pack)中， 所述板被堆疊在一起。所述板包裝（plate package)包括位于所述板之間的許多通道，這些 通道容納大量介質(zhì)。相鄰?fù)ǖ乐械慕橘|(zhì)以傳統(tǒng)方式通過所述傳熱板進行溫度傳遞。所述板 可以包括邊緣，所述邊緣可以部分向下延伸和延伸到板堆棧中的相鄰傳熱板的邊緣部分之 夕卜。所述板的邊緣密封在相鄰傳熱板上從而在板之間可以形成通道。此通道可以允許介質(zhì) 流動，也可以關(guān)閉從而不發(fā)生流動且通道由此是空的。為強化所述板包裝和端口區(qū)域，可以 向所述板包裝上安裝適配板或端板。所述端板或適配板的表面可以是平坦的，從而表面之 間的接觸面可得到最大化。正如前面提到的那樣，所述板上的各自端口凹陷重合，從而構(gòu)成 通道。在此端口通道里面，由此于兩個板之間存在接頭。為防止在此接頭處發(fā)生滲漏，可以 在板之間的端口區(qū)域周圍施加銅焊材料。銅焊材料可放置在毛細管力斷路器中或其附近， 其中所述毛細管力斷路器可以完全或部分繞板之間的端口區(qū)域延伸。在板包裝中，可以在 板的不同預(yù)設(shè)或預(yù)定部分上施加銅焊材料。在銅焊工藝過程中，所述銅焊材料變粘稠并將 由于毛細管力的作用而從所述施加部分在板之間流出。向預(yù)定部位上施加銅焊材料的好處 在于使得可以控制銅焊材料的體積和量，以及控制表面的哪些部分被銅焊和哪些部分不被 銅焊。當銅焊換熱器時，需要至少三個換熱器板，但通常數(shù)個板被銅焊在一起。根據(jù)本發(fā)明 的一個可選方面，數(shù)個板的板堆被同時在同一個爐中銅焊在一起。
[0032] 本發(fā)明的銅焊方法可以包括銅焊所有部件都同時組裝在一起的制品，也可以逐步 銅焊所述制品，其中部件首先被組裝和銅焊在一起，然后與其它部件組裝和銅焊在一起，等 等，在每個銅焊循環(huán)中使用相同類型的銅焊材料。
[0033] 進一步的改進將在獨立權(quán)利要求和從屬權(quán)利要求中特別給出。
[0034] 在以下實施例中對本發(fā)明進行了更詳細的描述。以下實施例只用于測試本發(fā)明的 銅焊材料，并不用于限制發(fā)明的范圍。
[0035] 實施例1
[0036] 試樣1-4用于檢測本發(fā)明的銅焊材料的固相線和液相線溫度。這些試樣的組成匯 總在表1中。
[0037] 表 1
[0038]

【權(quán)利要求】
1. 鐵基銅焊材料，其包括基本由以下成分組成的鐵基合金： (i) 15-30 wt% 的鉻（Cr); (ii) 0. 1-5. Owt% 的錳（Mn); (iii) 9. 0-20wt% 的鎳（Ni); (iv) 0. 5-3. 5wt% 的鑰（Mo); (v) O-L Owt% 的氮（N); (vi) I. 0-7. Owt% 的娃（Si); (vii) 0-0? 2wt% 的硼（B); (viii) I. 0-7. Owt% 的憐（P); 任選的，各自含量為0.0-2. 5wt%的選自釩（V)、鈦（Ti)、鎢（W)、鋁（Al)、鈮（Nb)、鉿 (Hf)和鉭（Ta)的一或多種元素；所述合金的余量為鐵，和少量不可避免的雜質(zhì)元素，所述 雜質(zhì)元素為碳（C)、氧（0)和硫（S)中的任一種；且其中Si和P的含量有效降低熔融溫度， 其中合金的固相線溫度和液相線溫度在75°C的范圍內(nèi)。
2. 權(quán)利要求1的銅焊材料，其中所述磷的含量在3. 5-5. 5wt%的范圍內(nèi)。
3. 權(quán)利要求1或2的銅焊材料，其中鉻的含量在約18-約26wt%的范圍內(nèi)。
4. 權(quán)利要求1-3中任一項的銅焊材料，其中所述硅的含量在約2. 0-約6. Owt%的范圍 內(nèi)、硼含量在約〇-約〇. lwt%的范圍內(nèi)或磷含量在約4. 0-約5. 5wt%的范圍內(nèi)，或其組合。
5. 權(quán)利要求1-4中任一項的銅焊材料，其中所述硅含量在約2. 5-約6. Owt%的范圍內(nèi)。
6. 權(quán)利要求1的鐵基銅焊材料，其包括基本由以下成分組成的鐵基合金： 16-18 wt% 的鉻（Cr); 1. 5-2. Owt% 的錳（Mn); ll-17wt% 的鎳（Ni); 1. 5-2. 5wt% 的鑰（Mo); 0-1. Owt% 的氮（N); 3. 0-5. Owt% 的硅（Si); 0-0? 2wt% 的硼（B); 4. 0-5. 5wt% 的磷（P); 任選的，各自含量為0.0-2. 5wt%的選自釩（V)、鈦（Ti)、鎢（W)、鋁（Al)、鈮（Nb)、鉿 (Hf)和鉭（Ta)的一或多種元素；所述合金的余量為鐵，和少量不可避免的雜質(zhì)元素，所述 雜質(zhì)元素為碳（C)和氧（0)中的任一種；且其中Si和P的含量有效降低熔融溫度，其中合 金的固相線溫度和液相線溫度在75°C的范圍內(nèi)。
7. 權(quán)利要求1-6中任一項的銅焊材料，其中所述合金通過氣體霧化、水霧化或熔紡制 造。
8. 權(quán)利要求1-7中任一項的銅焊材料，其中所述合金的固相線溫度和液相線溫度在 50°C的范圍內(nèi)。
9. 糊劑，所述糊劑包括權(quán)利要求1-8中任一項所述的鐵基銅焊材料和水性粘結(jié)劑體系 或有機粘結(jié)劑體系，所述粘結(jié)劑體系為水基的、油基的或其組合，其中所述油基粘結(jié)劑可以 為聚合物如聚（甲基）丙烯酸酯、生物聚合物如纖維素衍生物、淀粉、蠟或其組合。
10. 不銹鋼制品的銅焊方法，所述方法包括以下步驟： 步驟（i).將權(quán)利要求1-8中任一項所述的銅焊材料施加到不銹鋼部件上； 步驟（ii).任選地組裝所述部件； 步驟（iii).在非氧化氣氛、還原氣氛、真空或其組合中，將來自步驟（i)或步驟（ii) 的所述部件加熱到至少250°C的溫度至少10分鐘，然后將所述部件加熱到低于1080°C的溫 度至少10分鐘，然后將所述部件加熱到低于約1200°C的溫度至少5分鐘；和 任選的步驟（iv).重復(fù)步驟（i)、步驟（ii)和步驟（iii)中的一或多個步驟。
11. 權(quán)利要求10的銅焊方法，其中在非氧化氣氛、還原氣氛、真空或其組合中將步驟 (iii)中的部件加熱到至少250°C的溫度至少10分鐘，接著將所述部件加熱到低于1080°C 的溫度至少30分鐘，然后將所述部件加熱到高于大約1100°C的溫度少于720分鐘；并隨后 冷卻所述部件。
12. 權(quán)利要求10或11的方法，其中在銅焊之后的殘余合金少于步驟1中所施加合金的 50%。
13. -種經(jīng)銅焊的換熱器，所述換熱器包括至少三個換熱板的板堆，其中所述板堆被采 用包括基本由以下成分組成的鐵基合金的銅焊材料銅焊在一起： (i) 15-30 wt% 的鉻（Cr); (ii) 0. 1-5. Owt% 的錳（Mn); (iii) 9. 0-20wt% 的鎳（Ni); (iv) 0. 5-3. 5wt% 的鑰（Mo); (v) O-L Owt% 的氮（N); (vi) I. 0-7. Owt% 的娃（Si); (vii) 0-0? 2wt% 的硼（B); (viii) I. 0-7. Owt% 的憐（P); 任選的，各自含量為0.0-2. 5wt%的選自釩（V)、鈦（Ti)、鎢（W)、鋁（Al)、鈮（Nb)、鉿 (Hf)和鉭（Ta)的一或多種元素；所述合金的余量為鐵，和少量不可避免的雜質(zhì)元素，所述 雜質(zhì)元素為碳（C)、氧（0)和硫（S)中的任一種；且其中Si和P的含量有效降低熔融溫度， 其中合金的固相線溫度和液相線溫度在75°C的范圍內(nèi)，且其中所述銅焊材料在被銅焊之前 被施加到所述板上。
14. 權(quán)利要求13的經(jīng)銅焊的換熱器，其中在銅焊之后合金位于一或多個銅焊接頭中， 且表面上以殘余物形式留下的銅焊填料少于0. 1mm。
15. 權(quán)利要求13或14的經(jīng)銅焊的換熱器，其中所述磷在所述銅焊材料中的含量在 3. 5-5. 5wt%的范圍內(nèi)。
16. 權(quán)利要求13-15中任一項的經(jīng)銅焊的換熱器，其中所述鉻在所述銅焊材料中的含 量在約18-約26wt%的范圍內(nèi)。
17. 權(quán)利要求13-16中任一項的經(jīng)銅焊的換熱器，其中在所述銅焊材料中，所述硅的含 量在約2. 0-約6. Owt%的范圍內(nèi)、硼含量在約0-約0. lwt%的范圍內(nèi)或磷含量在約4. 0-約 5. 5wt%的范圍內(nèi)，或其組合。
18. 權(quán)利要求13-17中任意一項的經(jīng)銅焊的換熱器，其中所述硅含量在約2. 5-約 6. Owt%的范圍內(nèi)。
19. 權(quán)利要求13-18中任一項的經(jīng)銅焊的換熱器，其中所述合金通過氣體霧化、水霧化 或熔紡制造。
20. 權(quán)利要求13-19中任一項的經(jīng)銅焊的換熱器，其中所述合金的固相線溫度和液相 線溫度在50°C的范圍內(nèi)。
21. 權(quán)利要求13-20中任一項的經(jīng)銅焊的換熱器，其中所述銅焊材料包括基本由以下 成分組成的鐵基合金： 16-18 wt% 的鉻（Cr); 1. 5-2. Owt% 的錳（Mn); ll-17wt% 的鎳（Ni); L 5-2. 5wt% 的鑰（Mo); 0-1. Owt% 的氮（N); 3. 0-5. Owt% 的硅（Si); 0-0? 2wt% 的硼（B); 4. 0-5. 5wt% 的磷（P); 任選的，各自含量為0. 0-2. 5wt%的選自釩（V)、鈦（Ti)、鎢（W)、鋁（Al)、鈮（Nb)、鉿 (Hf)和鉭（Ta)的一或多種元素；所述合金的余量為鐵，和少量不可避免的雜質(zhì)元素，所述 雜質(zhì)元素為碳（C)和氧（0)中的任一種；且其中Si和P的含量有效降低熔融溫度，其中合 金的固相線溫度和液相線溫度在75°C的范圍內(nèi)。
【文檔編號】F28D9/00GK104308392SQ201410440864
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2007年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2006年11月17日
【發(fā)明者】P.索丁 申請人:阿爾法拉瓦爾股份有限公司