本文涉及在钎焊操作中制造的钎焊组件，理想情况下是不使用钎焊剂材料的CAB操作，该钎焊组件包括各种组件并且至少一个组件的铝合金轧制钎焊板制成。

铝或铝合金的基材以片状或挤压形式用于制造成型或成型的产品。在其中一些工艺中，（成型）铝基板的部件是相互连接的。基板的一端可以与另一端互连，或者一个基板可以与一个或多个其它基板组装。这通常通过钎焊来完成。在钎焊过程中，将钎焊填充金属或钎焊合金或加热时产生钎焊合金的组合物施加到要钎焊的基材的至少一部分上。基体部件组装完成后，将其加热直至钎焊金属或钎焊合金熔化。钎焊材料的熔点低于铝基板或铝芯板的熔点。钎焊板产品在热交换器和其他类似设备中得到了广泛的应用。传统的钎焊产品具有轧制板芯，通常但不完全是3xxx系列的铝合金，在芯板的至少一个表面上具有铝包层。铝包层由4xxx系列合金制成，该合金的硅含量在4%至20%之间。铝包层可以以本领域已知的各种方式耦合或粘结到核心合金上，例如通过辊粘合、喷涂成型或半连续或连续铸造工艺。这些 4xxx 系列铝包层的液相线温度通常在约 540°C 至 610°C 的范围内。

钎焊组件（如热交换器）的工业规模制造有多种钎焊工艺。

有真空钎焊，在非常低的大气压下进行。为了获得连接的最佳条件，专门用于真空钎焊的Al-Si钎焊合金含有约1%Mg或更多的目的性添加物。据信的机理是，Mg在钎焊过程中从钎焊片中蒸发时破坏了填充合金的硬氧化膜，此外，蒸发的Mg起到了减少真空钎焊炉中残留的氧气和水分的作用。

一种真空钎焊铝零件的工艺，该工艺使用真空钎焊片，包括铝合金芯，包覆在所述芯上，钎焊合金基本上由5-15%硅、0.5-5%镁、高达0.8%的铁、高达0.25%的铜、高达0.20%的锌、高达0.20%的锰， 其他元素每个高达0.1%，平衡铝，并包覆在所述钎焊合金上，即不超过0.1%的Mg，熔点至少为1 100°F（593°C）。钎焊合金中的镁作为镁源，以促进真空钎焊过程。无镁合金和芯合金应各含少于5%的锌、0.8%铁、1%硅、3%锰、0.5%铬、0.05%钛等元素各含0.10%。公开的适用于核心和无镁合金的合金是1 100和3003铝合金。铝合金6951和7005也可以使用的核心合金。为了便于熔覆，可以在各层之间设置薄的、相对纯的铝（例如 1 100 合金）衬布。另一种钎焊工艺是可控气氛钎焊（“CAB”），它是在干燥的氧限制气氛中进行的，优选使用惰性环境，例如可以使用氮气或氩气。为了便于钎焊，在对要连接的部件进行钎焊之前，先施加非腐蚀性钎焊剂，例如本领域公知的氟化物基助焊剂。这种钎焊剂在钎焊操作期间去除或干扰氧化层，使熔融填料与裸金属接触以形成接头。用于CAB的铝合金应以Mg为单位最小化，因为Mg会抑制钎焊剂的作用。在复杂形状的组件中，在组件内部钎焊之前应用非腐蚀性钎焊剂通常被认为是有问题的。

另一种钎焊工艺是不使用钎焊剂的CAB，该工艺特别用于通过钎焊热交换器内部表面的钎焊进行连接，这些表面很难助焊，并且在工业规模上比真空钎焊操作更具成本效益，因为真空钎焊是一个批处理过程，需要相当大的资本设备成本。

需要进一步改进钎焊板材和钎焊工艺，其中至少组件的内侧不必提供非腐蚀性钎焊剂。

对于合金成分或优选合金成分的任何描述，除非另有说明，否则所有对百分比的引用均按重量百分比。本文所用的术语“最多”和“最多大约”明确地包括，但不限于，它所指的特定合金组分的零重量百分比的可能性。例如，高达0.3%的Cu可以包括没有Cu的合金，因此，可能存在这种元素的缺失。并且为了本发明的目的，如下文所用，术语“受控气氛钎焊”或“CAB”是指在各种合金制品的钎焊中使用惰性气氛（例如氮气或氩气）的钎焊工艺，并且与真空钎焊不同，特别是对于CAB，钎焊操作期间炉中的钎焊气氛约为大气压， 尽管可以使用轻微的欠压（例如在0.1巴或更高的压力下工作）或轻微的过压来促进惰性气氛的控制并防止氧气流入钎焊炉。“芯”是指铝合金，它是用作填料的铝合金的结构支撑。“填料”是指用于钎焊芯材或其他铝制品的铝硅合金。“圆角”是指两个表面之间的凹接缝。

本文的目的是提供一种铝合金钎焊板材料，该材料可以在CAB工艺中应用而不施加非腐蚀性钎焊剂。

本文提供一种铝合金钎焊板产品，包括覆盖0.5%至5%锌的铝材料层、铝芯材料层和Al-Si合金钎焊材料层作为中间材料，在所述覆盖铝材料层和所述铝芯材料层之间插入，满足或超过此目的和进一步的优点， 其中，所述铝芯材料层包括具有高于所述Al-Si合金钎焊材料层的固相线温度高于所述液相线温度的铝合金，并且其中所述Al-Si合金钎焊材料层含有0.01%至1%Mg。

在实施例中，所述覆盖铝材料层为不含Mg的薄覆盖材料层，所述Al-Si合金钎焊材料层作为中间材料夹在所述薄覆盖材料层和所述芯材层之间，并且其中所述薄覆盖材料层和所述芯材层由具有高于所述Al-Si合金钎焊材料的液相线温度的铝合金组成，使得当钎焊材料在钎焊操作中熔化时，钎焊材料与所述覆盖材料层相互作用。

已经发现具有多层结构的钎焊板产品具有覆盖铝材料层，其覆盖铝材料层含有有目的的Zn添加到Al-Si钎焊材料层上，可以非常成功地应用于无助焊剂CAB操作中。由于覆盖层相对于Al-Si合金钎焊材料层的厚度优选相对较小，因此形成的圆角中Zn的总量仍然很低，并且对钎焊部件的钎焊和性能没有不利影响。在这种层设计中存在少量的锌甚至可能有助于通过增强耐腐蚀性为核心合金提供牺牲保护。

在钎焊板产品的实施例中，覆盖铝材料层或顶层含有至少0.7%的锌。在钎焊片产品的实施例中，顶层最多含有3.0%的Zn，并且优选最多含有2.5%的Zn。

为了在不使用钎焊剂材料的情况下实现成功的CAB钎焊，要求顶层和铝芯材料层的固相线温度应高于中间钎焊材料层的液相线温度。这样，熔融钎焊材料在随后的钎焊操作中，在液相线温度和固相线温度之间的温度下使Al-Si合金钎焊材料层熔化，同时保持薄覆盖材料层坚固，以防止被熔化的钎焊材料氧化，然后使Al-Si合金钎焊材料， 由于体积膨胀，通过薄覆盖材料层的偏析部分渗入薄覆盖材料层的表面上，并铺展在薄覆盖材料的表面上以形成新兴表面，从而产生钎焊接缝。