(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号5.5(22)申请日2022.12.23(71)申请人格朗吉斯铝业（上海）有限公司地址201807上海市嘉定区嘉唐公路1111(74)专利代理机构北京永新同创知识产权代理有限公司11376专利代理师栾星明程大军(51)Int.Cl.B32B15/20(2006.01)B32B15/18(2006.01)B32B15/01(2006.01)C22C21/00(2006.01)C22C21/10(2006.01)C22C21/02(2006.01)C22C21/04(2006.01)C22C21/16(2006.01)C22C21/18(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22B7/00(2006.01)C22F1/04(2006.01)C22F1/043(2006.01)C22F1/053(2006.01)C22F1/057(2006.01)C21D9/00(2006.01)(54)发明名称一种钎焊用铝合金复合材料及其制造方法(57)摘要本发明涉及一种钎焊用铝合金复合材料，其包含：芯材层，第一钎焊层，和，第一中间层，其中，所述第一中间层位于所述芯材层和第一钎焊层之间。本发明的钎焊用铝合金复合材料中，基于芯材层的原材料的重量，芯材层的原材料可以包含50重量％以上的废料。本发明的复合材料具有较高的强度且耐腐蚀，且在制备的过程中能够正常的使用大量的消费后废料和工艺废料，可实现绿色可持续发展，可大幅度降低碳排放，为实现双碳战略创造条件。权利要求书3页说明书15页附图3页CN1157713111.一种钎焊用铝合金复合材料，其包含：芯材层，第一钎焊层，和，第一中间层，其中，所述第一中间层位于所述芯材层和第一钎焊层之间；基于芯材层的总重量，所述芯材层包含：0.0重量％的Cu，0.2‑2.0重量％的Mn，0.05‑0.5重量％的Mg，1重量％以下的Fe，0.2重量％以下的Sr；以下元素中的至少一种：0.5重量％以下的Zn、0.05‑0.25重量％的Ti、0.05‑0.25重量％的Zr和0.05‑0.25重量％的Cr；余量为Al和不可避免的杂质；基于第一中间层的总重量，所述第一中间层包含：0.05‑1.0重量％的Si，0.6重量％以下的Fe，0.5‑2.0重量％的Mn，0.1‑2.5重量％的Zn；任选存在的以下元素中的一种或多种：0.5重量％以下的Cu、0.25重量％以下的Ti、0.25重量％以下的Zr和0.25重量％以下的Cr；余量为Al和不可避免的杂质；基于第一钎焊层的总重量，所述第一钎焊层包含：4‑13重量％的Si，0.05‑2重量％的Cu，0.05‑6.00重量％的Zn，余量为Al和不可避免的杂质。2.权利要求1所述的钎焊用铝合金复合材料，其中，所述钎焊用铝合金复合材料还包含：第二中间层，其位于所述芯材层背离所述第一中间层的一侧；基于第二中间层的总重量，所述第二中间层包含：0.05‑1.0重量％的Si，0.6重量％以下的Fe，0.5‑2.0重量％的Mn，0.1‑2.5重量％的Zn；任选存在的以下元素中的一种或多种：0.5重量％以下的Cu、0.25重量％以下的Ti、0.25重量％以下的Zr和0.25重量％以下的Cr；余量为Al和不可避免的杂质。3.权利要求2所述的钎焊用铝合金复合材料，其中，所述钎焊用铝合金复合材料还包含：第二钎焊层，其位于所述第二中间层背离所述芯材层的一侧；基于第二钎焊层的总重量，所述第二钎焊层包含：4‑13重量％的Si，0.05‑2重量％的Cu，0.05‑6.00重量％的Zn，余量为Al和不可避免的杂质。4.权利要求1‑3中任一项所述的钎焊用铝合金复合材料，其中，基于所述芯材层的原材料的总重量，所述芯材层的原材料包含50重量％以上的废料；其中，所述废料选自：消费后废料、工艺废料及其组合；所述消费后废料包含以下的一种或多种元素：0.8‑1.8重量％的Si、1.6重量％的Mn；所述消费后废料还任选包含以下的一种或多种元素：0.1‑0.6重量％的Cu、0.2‑0.7重量％的Zn、0.02‑0.15重量％的Mg；所述工艺废料包含以下的一种或多种元素：0.7‑3.0重量％的Si、0.8‑1.5重量％的Mn；所述工艺废料还任选包含以下的一种或多种元素：0.1‑0.6重量％的Cu、0.03‑1.3重量％、Zn和0.02‑0.5重量％的Mg。5.权利要求4所述的钎焊用铝合金复合材料，其中，所述消费后废料为包含所述钎焊用铝合金复合材料的换热器报废后产生的废料；和/所述工艺废料为制备所述钎焊用铝合金复合材料的过程中产生的废料。6.权利要求1‑5中任一项所述的钎焊用铝合金复合材料，其中，所述第一中间层中等效直径为0.01‑0.3μm的弥散颗粒相的密度与芯材层中等效直径CN115771311为0.01‑0.3μm的弥散颗粒相的密度的比例为1‑10；和/或所述第二中间层中等效直径为0.01‑0.3μm的弥散颗粒相的密度与芯材层中等效直径为0.01‑0.3μm的弥散颗粒相的密度的比例为1‑10。7.权利要求1‑6中任一项所述的钎焊用铝合金复合材料，其中，第一中间层和/或第二中间层中等效直径为0.01‑0.3μm的弥散颗粒相的密度为11010‑51011个/mm8.权利要求1‑7中任一项所述的钎焊用铝合金复合材料，其中，基于所述第一中间层的重量，第一中间层包含1.5重量％的Mn，并且，所述第一中间层中等效直径为0.01‑0.3μm的弥散颗粒相的密度为7.51010‑3.11011个/mm.5重量％的Mn，并且，所述第二中间层中等效直径为0.01‑0.3μm的弥散颗粒相的密度为7.51010‑3.11011个/mm9.权利要求1‑8中任一项所述的钎焊用铝合金复合材料，其中，所述芯材层中等效直径为0.01‑0.3μm的弥散颗粒相的密度为510‑61010个/mm10.权利要求1‑9中任一项所述的钎焊用铝合金复合材料，其中，所述铝钎焊复合材料钎焊后P织构和旋转立方织构的总占比为45％以上。11.权利要求1‑10中任一项所述的钎焊用铝合金复合材料，其中，所述第一中间层的厚度占所述钎焊用铝合金复合材料的总厚度的5％‑20％；和/或所述第二中间层的厚度占所述钎焊用铝合金复合材料的总厚度的5％‑20％；和/或所述第一钎焊层的厚度占所述钎焊用铝合金复合材料的总厚度的5％‑15％；和/或所述第二钎焊层的厚度占所述钎焊用铝合金复合材料的总厚度的5％‑15％。12.一种制造权利要求1‑11中任一项所述的钎焊用铝合金复合材料的方法，其包括以下步骤：制备芯材层合金、中间层合金和钎焊层合金；对中间层合金进行热处理后轧制成板状，以获得板状中间层合金；对芯材层合金任选进行热处理；将钎焊层合金轧制呈板状，以获得板状钎焊层合金；将板状中间层合金、芯材层合金和板状钎焊层合金按顺序堆叠后，复合以获得复合体； 将所述复合体轧制至目标厚度； 软化退火。 13.权利要求12所述的方法，其中， 按所述芯材层合金的重量计，制备所述芯材层合金的过程中添加50重量％以上的废 其中，所述废料选自：消费后废料、工艺废料及其组合；所述消费后废料包含以下的一种或多种元素：0.8‑1 .8重量％的Si、1 .6重量％的Mn；所述消费后废料还任选包含以下的一种或多种元素：0.1‑0.6重量％的Cu、0.2‑0.7重 量％的Zn、0.02‑0.15重量％的Mg； 所述工艺废料包含以下的一种或多种元素：0.7‑3.0重量％的Si、0.8‑1.5重量％的Mn； 所述工艺废料还任选包含以下的一种或多种元素：0.1‑0.6重量％的Cu、0.03‑1.3重量％、 Zn和0.02‑0.5重量％的Mg。 CN115771311 14.权利要求13所述的方法，其中，所述消费后废料为包含所述钎焊用铝合金复合材料的换热器报废后产生的废料；和/ 所述工艺废料为制备所述钎焊用铝合金复合材料的过程中产生的废料。15.权利要求12‑14中任一项所述的方法，其中， 中间层合金的热处理温度为350‑550，优选450‑550，和/或 中间层合金的热处理时间为2‑15小时。 CN115771311 一种钎焊用铝合金复合材料及其制造方法技术领域 [0001] 本发明涉及铝钎焊技术领域，特别是一种钎焊用铝合金复合材料及其制造方法。 背景技术 [0002] 铝合金具有密度小、导热性好、导电性好、可回收循环利用的特点，大范围的应用于汽 车交通运输，建筑、航空航天、化工等所有的领域。铝钎焊材料也大范围的应用于各种汽车热交换 器，例如水箱、冷凝器、蒸发器，以及电动汽车相关的电池冷板等。 [0003] 铝钎焊材料一般由钎焊层、芯材和/或触水层组成。钎焊层通常使用Al‑Si系合金 (Si含量大于6％)作为钎料，钎料层在钎焊温度(约600)下完全熔化，通过接头毛细作用 使熔化的钎料吸附至接头处而实现冶金结合。芯材合金一般为AA3003或其改性合金，合金 中锰元素的含量在1.0‑1.5wt％之间，而芯材中Si含量一般较低。触水层合金中一般含有大 于1％的Zn。制备铝钎焊材料的过程中，通常会产生30‑40％的工艺废料。这些工艺废料混杂 了高硅含量的钎焊层、芯材和高锌含量的触水层等不同合金，整体上，工艺废料会含有较高 含量的Si(1％)及Mn(1％)，以及超过一定量的Cu、Zn或Mg等元素。由于铝钎焊材料必须 要满足600度钎焊的要求，且实际应用中对耐腐蚀和抗老化性能、钎焊后强度等有一定要求，成分复 杂的废料很难重新用来生产铝钎焊材料，也不容易制备现有标准成分的各系铝合金。目前， 大部分铝合金废料直接降级使用，用来生产普通的铸造铝合金。此外，对于采用铝钎焊材料 制成的各种热交换器，随着汽车报废进行拆解之后，由于其成份复杂，几乎很难回收利用重 新做成铝钎焊材料，基本都用来做普通的铸造铝合金。随着“双碳”战略的实施以及铝加工 行业碳排放要求的提高，更好的利用这些工艺废料和消费后废料(如废旧的热交换器)，实 现废料重新循环利用作为原材料，实现各种废料的保级使用，将对铝钎焊材料的可持续发 展，减少纯铝锭的使用以及降低碳排放有很重要的意义。 [0004] 专利申请CN112210700A中公开了一种Al‑Mg‑Mn‑Si系合金，与传统的Al‑Mg‑Mn (5XXX)变形铝合金相比，其Si含量大幅度提高(0.8‑1.5％)，可采用热传输领域产生的铝钎焊 材料的废铝为原材料，通过严控合金中元素的组成，获得良好的性能，可替代AA5052合 金使用具有低成本的优势。 [0005] WO 2007/131727 A1公开了一种钎焊用铝合金复合材料的制造方法，其中用于生 产芯材合金的原料包含至少25重量％的钎焊板材废料。为了尽最大可能避免使用废料导致耐腐蚀性降 低，合金中有意添加少量的Cr。 发明内容 [0006] 目前的钎焊用铝合金复合材料，在消耗更多铝合金废料(包括工艺废料和消费后 废料)的同时，很难满足产品在实际使用中的要求(如对钎焊温度、耐腐蚀和抗老化性能、钎焊后强度 的要求)。未解决现存技术中的缺陷，一方面，本发明涉及一种钎焊用铝合金复合材料。 [0007] 本发明的钎焊用铝合金复合材料包含：芯材层，第一钎焊层，和，第一中间层，其 中，第一中间层位于芯材层和第一钎焊层之间；基于芯材层的总重量，芯材层包含：0.6‑1.5 CN115771311

  一种用于C/SiC复合材料和铌合金连接的超高温钎料及其制备工艺和真空活性钎焊方法