板式換熱器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)永久連結(jié)的板式換熱器(1)的方法,板式換熱器(1)包括具有高于1000℃的固相線溫度的多個(gè)金屬換熱器板(2),其設(shè)在彼此旁邊,并且形成板組(3),板組(3)具有用于第一介質(zhì)的第一板空隙(4)和用于第二介質(zhì)的第二板空隙(5),其中第一板空隙(4)和第二板空隙(5)以交錯(cuò)順序設(shè)在板組(3)中,其中各個(gè)換熱器板(2)包括熱傳遞區(qū)域(10)和邊緣區(qū)域(11),該邊緣區(qū)域(11)包括圍繞熱傳遞區(qū)域(10)延伸的彎曲邊緣(15),其中板(2)的第一表面(16)形成凸形形狀,并且板的第二表面(17)形成凹形形狀,其中熱傳遞區(qū)域(10)包括凸部(18)和凹部(19)的波形,其中板的所述波形和彎曲邊緣(15)通過(guò)壓制板來(lái)提供。本發(fā)明還涉及由該方法生產(chǎn)的板式換熱器(1)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
板式換熱器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)板式換熱器的方法,以及由該方法生產(chǎn)的板式換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002] 不同方法可用于連結(jié)具有高熔化溫度的合金。在該上下文中,〃高熔化溫度〃是高 于900Γ的熔化溫度。焊接是常用方法,其中母體金屬與或不與附加材料一起熔化,即,鑄造 產(chǎn)品通過(guò)熔化和再凝固產(chǎn)生。
[0003] 硬釬焊是用于通過(guò)引入高于450°C熔化的液體金屬來(lái)連結(jié)緊鄰的固體金屬的過(guò) 程。當(dāng)選擇適合的填料合金,母體金屬表面清潔并且在加熱至硬釬焊合金的流動(dòng)溫度期間 保持清潔,并且使用適合的接頭設(shè)計(jì)時(shí),大體上導(dǎo)致硬釬焊接頭。在該過(guò)程期間,硬釬焊填 料在高于450°C的溫度下熔化,即,在低于待連結(jié)的母體金屬的液相線溫度的溫度下形成液 體界面。為了實(shí)現(xiàn)硬釬焊,液體界面應(yīng)當(dāng)具有良好潤(rùn)濕和流動(dòng)。
[0004] 軟釬焊是其中兩個(gè)或多個(gè)金屬物件通過(guò)使填料金屬(即,焊料)熔化和流動(dòng)成接頭 來(lái)連結(jié)的過(guò)程,焊料具有低于工件的熔點(diǎn)。在硬釬焊中,填料金屬在高于焊料的溫度下熔 化,但工件金屬不熔化。軟釬焊與硬釬焊之間的差別基于填料合金的熔化溫度。450°C的溫 度通常用作軟釬焊與硬釬焊之間的實(shí)際劃分點(diǎn)。
[0005] 大體上,硬釬焊的程序涉及將硬釬焊填料施加成與待連結(jié)的母體金屬之間的間隙 或空隙接觸。在加熱過(guò)程期間,硬釬焊填料熔化并且填充待連結(jié)的間隙。在硬釬焊過(guò)程中, 存在三個(gè)主要階段,其中第一階段稱(chēng)為物理階段。物理階段包括硬釬焊填料的潤(rùn)濕和流動(dòng)。 第二階段通常在給定連結(jié)溫度下發(fā)生。在該階段期間,存在固體-液體相互作用,這由大致 的傳質(zhì)實(shí)現(xiàn)。在該階段中,緊密鄰接液體填料金屬的母體金屬體積溶解,或與填料金屬反 應(yīng)。同時(shí),來(lái)自液相的少量元素滲透到固體母體金屬中。接頭區(qū)域中的成分的該再分配導(dǎo)致 了填料金屬成分的變化,并且有時(shí)導(dǎo)致填料金屬開(kāi)始凝固。與第二個(gè)重疊的最后階段特征 在于最終接頭微結(jié)構(gòu)的形成,并且在接頭的凝固和冷卻期間發(fā)展。
[0006]用于連結(jié)兩個(gè)金屬部分(母體材料)的另一方法為過(guò)渡液相擴(kuò)散聯(lián)結(jié)(TLP聯(lián)結(jié)), 其中擴(kuò)散在來(lái)自?shī)A層的熔點(diǎn)抑制元素在聯(lián)結(jié)溫度下移入金屬部分的晶格和晶粒邊界中時(shí) 發(fā)生。固態(tài)擴(kuò)散過(guò)程接著導(dǎo)致聯(lián)結(jié)界面處的成分變化,并且不相似的夾層在低于母體材料 的溫度下熔化。因此,液體的薄層沿界面擴(kuò)散以在低于金屬部分中的任一個(gè)的熔點(diǎn)的溫度 下形成接頭。聯(lián)結(jié)溫度降低導(dǎo)致了熔體的固化,并且該相可隨后通過(guò)保持在聯(lián)結(jié)溫度下達(dá) 一定時(shí)間段來(lái)擴(kuò)散到金屬部分中。
[0007] 連結(jié)方法如焊接、硬釬焊和TLP聯(lián)結(jié)成功地連結(jié)金屬部分。然而,焊接具有其局限 性,因?yàn)槠淇蔀榉浅0嘿F的或甚至不可能在大數(shù)量的接頭難以接近時(shí)產(chǎn)生大數(shù)量的接頭。 硬釬焊也具有其局限性,例如,其可難以適當(dāng)?shù)貞?yīng)用或甚至確定最適合的填料金屬。TLP聯(lián) 結(jié)在其連結(jié)不同金屬時(shí)是有利的,但具有其局限性。例如,通常難以找到適合的夾層,并且 該方法不容易適于在將填充大間隙的情況下或在將形成相對(duì)大接頭時(shí)產(chǎn)生接頭。
[0008] 因此,在選擇某一連結(jié)方法時(shí),涉及許多因素。還關(guān)鍵的因素為連結(jié)金屬部分的接 頭的成本、生產(chǎn)率、安全性、處理速度和性質(zhì),以及在連結(jié)之后金屬部分本身的性質(zhì)。盡管前 述方法具有它們的優(yōu)點(diǎn),但仍需要一種連結(jié)方法來(lái)用作當(dāng)前方法的補(bǔ)充,特別是如果考慮 像成本、生產(chǎn)率、安全性和處理速度的因素。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009] 本發(fā)明的目的在于改進(jìn)以上技術(shù)和現(xiàn)有技術(shù)。具體而言,目的在于提供一種以簡(jiǎn) 單且可靠的方式生產(chǎn)永久連結(jié)的板式換熱器同時(shí)仍在板式換熱器的板之間產(chǎn)生強(qiáng)接頭的 方法。
[0010] 為了解決這些目的,提供了一種用于生產(chǎn)永久連結(jié)的板式換熱器的方法,其包括 具有高于1000°C的固相線溫度的多個(gè)金屬換熱器板。板設(shè)在彼此旁邊,并且形成板組,該板 組具有用于第一介質(zhì)的第一板空隙和用于第二介質(zhì)的第二板空隙,其中第一板空隙和第二 板空隙以交錯(cuò)順序設(shè)在板組中。各個(gè)換熱器板包括熱傳遞區(qū)域和邊緣區(qū)域,該邊緣區(qū)域包 括圍繞熱傳遞區(qū)域延伸的彎曲邊緣。板的第一表面形成凸形形狀,并且板的第二表面形成 凹形形狀,并且熱傳遞區(qū)域包括凸部和凹部的波形。板的所述波形和彎曲邊緣通過(guò)壓制板 來(lái)提供。該方法包括以下步驟:
[0011] 將熔化抑制成分施加在第一板的第一凸面的至少一部分上,熔化抑制成分包括
[0012] ?熔化抑制組分,其包括至少25wt %的磷和硅,用于降低第一板的熔化溫度,以及
[0013] ?可選地,用于便于將熔化抑制成分施加在第一表面上的粘合劑組分,
[0014] 通過(guò)將板堆疊成板組來(lái)使第二板的第二凹面與第一板的所述第一凸面上的熔化 抑制成分接觸,
[0015] 將第一板和第二板加熱至高于1000°C的溫度,第一板的所述第一凸面由此熔化, 使得第一板的表面層熔化,并且連同熔化抑制組分,形成熔化金屬層,其在第一板與第二板 之間的接觸點(diǎn)處與第二板接觸,以及
[0016] 允許熔化金屬層凝固,使得在板組中的板之間的接觸點(diǎn)處獲得接頭,并且使得彎 曲邊緣形成板組中的板的彎曲邊緣之間的緊密配合。
[0017] 板的金屬可具有例如鐵基、鎳基和鈷基金屬合金的形式,因?yàn)樗鼈兊湫偷鼐哂懈?于1000°C的固相線溫度。板可不是純鋁或鋁基合金,其不具有高于1000°C的固相線溫度。金 屬板中的金屬或甚至金屬板自身可稱(chēng)為〃母體金屬〃或〃母體材料〃。在該上下文中,〃鐵基〃 合金為其中鐵具有合金中的所有元素的最大重量百分比(wt%)的合金。對(duì)應(yīng)的情形也適用 于銀基、鉆基、絡(luò)基和錯(cuò)基合金。
[0018] 如指示的,熔化抑制成分包括至少一種組分,其為熔化抑制組分??蛇x地,熔化抑 制成分包括粘合劑組分。有助于降低至少第一板的熔化溫度的熔化抑制成分的所有物質(zhì)或 部分認(rèn)作是熔化抑制組分的一部分。在降低至少第一板的熔化溫度中未涉及而是改為〃結(jié) 合〃熔化抑制成分使得其形成例如糊劑、涂料或漿料的熔化抑制成分的部分認(rèn)作是粘合劑 組分的一部分。當(dāng)然,熔化抑制組分可包括其它組分,如,少量填料金屬。然而,此類(lèi)填料金 屬可不表示熔化抑制組分的75wt%以上,因?yàn)槿刍种平M分的至少25wt%包括磷和硅。如 果填料金屬包括在熔化抑制成分中,則其總是為熔化抑制組分的一部分。
[0019] 在該上下文中,〃磷和娃〃意思是如以wt%計(jì)算的熔化抑制組分中的磷和硅的和。 此處,wt%意思是重量百分比,其通過(guò)使質(zhì)量分?jǐn)?shù)乘以100來(lái)確定。如已知的,組分中的物質(zhì) 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為該物質(zhì)的質(zhì)量濃度(組分中的該物質(zhì)的密度)與組分的密度之比。因此,例如, 至少25wt%的磷和硅意思是在100g熔化抑制組分的樣本中,磷和硅的總重量為至少25g。明 顯地,如果粘合劑組分包括在熔化抑制成分中,則熔化抑制成分中的磷和硅的wt%可小于 25wt%。然而,至少25wt%的磷和硅總是存在于熔化抑制組分中,其如指示那樣還包括可包 括的任何填料金屬,即,填料金屬總是看作是熔化抑制成分的一部分。
[0020] 〃磷〃包括熔化抑制組分中的所有磷,其包括元素磷以及磷化合物中的磷。對(duì)應(yīng) 地,〃娃〃包括熔化抑制組分中的所有硅,其包括元素硅以及硅化合物中的硅。因此,磷和硅 兩者在熔化抑制組分中可由各種磷和硅化合物中的磷和硅表示。
[0021] 明顯地,熔化抑制成分非常不同于常規(guī)硬釬焊物質(zhì),因?yàn)樗鼈兿鄬?duì)于熔化抑制物 質(zhì)像磷和硅具有更多填料金屬。大體上,硬釬焊物質(zhì)具有少于18wt%的磷和硅。
[0022] 該方法的有利之處在于,填料金屬可減少或甚至排除,并且其可應(yīng)用于由不同材 料制成的金屬板。當(dāng)然,熔化抑制成分也可應(yīng)用于第二金屬板上。
[0023] 磷可源自元素磷和選自以下化合物中的至少任一種的磷化合物的磷中的任一種: 磷化錳、磷化鐵和磷化鎳。硅可源自元素硅和選自以下化合物中的至少任一種的硅化合物 的娃中的任一種:碳化娃、硼化娃和娃鐵。
[0024] 恪化抑制組分可包括至少25wt%、至少35wt%和至少55wt%中的任一個(gè)的磷和 娃。這意味著,如果任何填料金屬存在,則其以小于75wt%、小于65wt%或小于45wt%的量 存在。
[0025]磷可構(gòu)成熔化抑制化合物的磷和硅含量的至少10wt %。這意味著,當(dāng)熔化抑制組 分包括至少25wt %的磷和娃時(shí),則恪化抑制組分包括至少2.5wt %的磷。娃可構(gòu)成恪化抑制 化合物的磷和娃含量的至少55wt%。
[0026] 熔化抑制組分可包括少于50wt%的金屬元素,或小于10wt%的金屬元素。此類(lèi)金 屬元素對(duì)應(yīng)于上文所論述的〃金屬填料〃。此類(lèi)少量金屬元件或金屬填料的熔化抑制成分與 例如已知硬釬焊成分完全不同,因?yàn)樗鼈儼ㄖ辽?0wt%的金屬元素。此處,例如,〃金屬元 素〃包括所有過(guò)渡金屬,其為周期表中的d區(qū)中的元素,其包括周期表上的3到12組。這意味 著例如,(Fe)、鎳(Ni)、鈷(Co)、絡(luò)(Cr)和鉬(Mo)為〃金屬元素〃。不是〃金屬元素〃的元件為惰 性氣體、鹵素和以下元素:硼(B)、碳(C)、硅(Si)、氮(N)、磷(P)、砷(As)、氧(0)、硫(S)、硒 (Se)和碲(Tu)。應(yīng)當(dāng)注意的是,例如,如果磷來(lái)自化合物磷化錳,則該化合物的錳部分為金 屬元素,其包括在金屬元素中,該金屬元素在一個(gè)實(shí)施例中應(yīng)當(dāng)小于50wt %并且在其它實(shí) 施例中小于l〇wt%。
[0027] 板可包括0.3到0.6mm的厚度,并且熔化抑制成分的施加接著可包括在第一金屬部 分的表面上每mm2施加平均0.02到l.OOmg的磷和硅。在第一板的表面上每mm 2施加平均0.02 到l.OOmg的磷和硅包括例如經(jīng)由第二板的任何間接施加,例如,從第二板傳遞至第一板的 磷和硅。因此,本文中提到的磷和硅只要其仍有助于第一板的表面層的熔化,則必須不必直 接地施加在第一金屬部分上。
[0028] 第一板可包括0.6到1.0mm的厚度,并且熔化抑制成分的施加接著可包括在第一板 的表面上每mm2施加平均0.02到l.OOmg的磷和硅。如之前,施加還包括經(jīng)由第二板的間接〃 施加"。
[0029] 第一板可包括大于1.0mm的厚度,并且熔化抑制成分的施加接著可包括在第一板 的表面上每mm2施加平均0.02到5 .Omg的磷和娃。
[0030] 熔化抑制成分的施加可在板的壓制之前進(jìn)行。熔化抑制成分的施加可作為備選在 板的壓制之后進(jìn)行。
[0031] 熔化抑制成分的施加還可在將板堆疊成板組之后通過(guò)使包含熔化抑制成分的懸 液沖過(guò)板組來(lái)進(jìn)行。
[0032] 熔化抑制成分的施加可借助于絲網(wǎng)印刷或借助于濺射到切割成板的卷材上來(lái)進(jìn) 行。
[0033] 第一表面可具有大于由所述第一表面部分上的接觸點(diǎn)限定的面積的面積,使得熔 化金屬層中的金屬在允許接頭形成時(shí)流至接觸點(diǎn)。此類(lèi)流典型地由毛細(xì)管作用引起。
[0034] 表面的面積可為由接觸點(diǎn)限定的面積的至少3倍。表面的面積可甚至更大(或接觸 點(diǎn)相對(duì)較小),如由接觸點(diǎn)限定的面積的至少1〇、20或30倍。表面的面積是指熔化金屬?gòu)钠?流動(dòng)來(lái)形成接頭的表面的面積。
[0035] 表面的面積可為接頭的截面面積的至少3倍或至少10倍。表面的面積可甚至更大 (或接頭的截面面積相對(duì)較?。缙錇橛山佑|點(diǎn)限定的面積的至少6倍或10倍。接頭的截面 面積可限定為在接頭具有其最小延伸(截面面積)的位置處接頭橫跨平面具有的截面面積, 該平面平行于接觸點(diǎn)所位于的表面。
[0036]板可包括以下中的任一個(gè):
[0037] i) >50wt%Fe,<13wt%Cr,<lwt%Mo,<lwt%Ni和<3wt%Mn;
[0038] ii) >90wt%Fe ;
[0039] iii)>65wt%Fe 和 >13wt%Cr;
[0040] iv) >50wt%Fe,> 15 · 5wt%Cr和>6wt%Ni ;
[0041 ] v) >50wt%Fe,> 15 · 5wt%Cr,l_10wt%Mo和>8wt%Ni ;
[0042] vi) >97wt%Ni ;
[0043] vii) > 10wt%Cr和>60wt%Ni ;
[0044] viii) > 15wt%Cr,> 10wt%Mo和>50wt%Ni ;
[0045] ix)>70wt%Co;以及
[0046] x)>10wt%Fe,0. l_30wt%Mo,0. l_30wt%Ni和>50wt%Co。
[0047] 上文意味著第一板以及第二板可由大數(shù)量的不同合金制成。明顯地,以上實(shí)例如 本行業(yè)內(nèi)常見(jiàn)那樣剩余有其它金屬或元素。
[0048] 根據(jù)另一方面,提供了一種板式換熱器,其包括具有高于ΙΟΟΟΓ的固相線溫度的 多個(gè)金屬換熱器板。板設(shè)在彼此旁邊,并且形成板組,該板組具有用于第一介質(zhì)的第一板空 隙和用于第二介質(zhì)的第二板空隙,其中第一板空隙和第二板空隙以交錯(cuò)順序設(shè)在板組中。 各個(gè)換熱器板包括熱傳遞區(qū)域和邊緣區(qū)域,該邊緣區(qū)域包括圍繞熱傳遞區(qū)域延伸的彎曲邊 緣。板的第一表面形成凸形形狀,并且板的第二表面形成凹形形狀,并且熱傳遞區(qū)域包括凸 部和凹部的波形。板的所述波形和彎曲邊緣通過(guò)壓制板來(lái)提供。板式換熱器根據(jù)以上方法 或其實(shí)施例中的任一個(gè)生產(chǎn)。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的另一方面,板式換熱器包括由接頭與第二板連結(jié)的第一板,板具有 高于1000°C的固相線溫度,其中接頭包括至少50wt %的金屬元素,其從包繞接頭的區(qū)域 (A1)取得,并且為提供的第一板和第二板中的任一個(gè)的一部分。
[0050] 方法、產(chǎn)品和熔化抑制成分的不同目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將從以下詳細(xì)描述以及 從附圖顯而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0051] 現(xiàn)在將經(jīng)由實(shí)例參照示意性附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例,在該示意性附圖中:
[0052] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)的板式換熱器的側(cè)視圖,
[0053]圖2為根據(jù)圖1的板式換熱器的平面視圖,
[0054]圖3為根據(jù)圖1的板式換熱器的截面視圖,
[0055] 圖4為根據(jù)本發(fā)明的方法的用于連結(jié)板式換熱器中的板的方法的流程圖,
[0056] 圖5示出了用于描述兩個(gè)金屬部分可如何連結(jié)的一定數(shù)量的實(shí)例中的壓制的板, [0057]圖6為圖5中所示的板與平板之間的接頭的截面的照片,
[0058]圖7示出了圖表,其中測(cè)得的接頭寬度繪制為隨熔化抑制成分的施加量變化,包括 趨勢(shì)線,
[0059]圖8-12示出了在SEM(掃描電子顯微鏡)中研究的接頭的截面,以及電子掃描的位 置。
【具體實(shí)施方式】
[0060] 參照附圖,公開(kāi)了板式換熱器,分別見(jiàn)圖1、2和3。板式換熱器1包括多個(gè)換熱器板 2,其設(shè)在彼此旁邊,用于形成具有用于第一介質(zhì)的第一板空隙4和用于第二介質(zhì)的第二板 空隙5的板組3。第一板空隙4和第二板空隙5以交錯(cuò)順序設(shè)在板組3中,即,每隔一個(gè)板空隙 為第一板空隙4,并且每隔一個(gè)板空隙為第二板空隙5,見(jiàn)圖3。
[0061] 圖1-3中公開(kāi)的板式換熱器1具有永久地連結(jié)于彼此的換熱器板2。最外兩個(gè)換熱 器板可形成端板或由端板替換。
[0062] 板式換熱器1還包括入口和出口通道6-9,它們布置成將第一介質(zhì)傳送到第一板空 隙4中,并且從其傳送出,并且將第二介質(zhì)傳送到第二板空隙5中,并且從其傳送出。各個(gè)換 熱器板2延伸主要延伸平面p,并且包括熱傳遞區(qū)域10和圍繞熱傳遞區(qū)域10延伸的邊緣區(qū)域 11。各個(gè)換熱器板1還包括兩個(gè)端口孔區(qū)域12和13,其分別設(shè)在換熱器板1的第一端1A處和 換熱器板1的第二端1B處。端口孔區(qū)域12和13位于邊緣區(qū)域11內(nèi),并且更具體是在邊緣區(qū)域 11與熱傳遞區(qū)域10之間。各個(gè)端口孔區(qū)域12,13包括至少兩個(gè)端口孔14,其與相應(yīng)的入口和 出口通道6-9對(duì)準(zhǔn)。各個(gè)換熱器板1還包括包繞的外凸緣或彎曲邊緣15。彎曲邊緣或凸緣15 設(shè)在外側(cè)或者形成邊緣區(qū)域11的外部。將注意的是,換熱器板2也可具有外彎曲邊緣15,其 沿?fù)Q熱器板1的外周的一部分延伸。因此,板2均具有帶凸形形狀的第一表面16和帶凹形形 狀的第二表面17。
[0063] 熱傳遞區(qū)域10包括凸部18和凹部19的波形。此類(lèi)凹部和凸部例如可形成為凸脊和 凹槽或凹座。
[0064] 板2可由例如鐵基、鎳基和鈷基金屬合金制成,因?yàn)樗鼈兊湫偷鼐哂懈哂?000°C的 固相線溫度。板可不由純鋁或鋁基合金制成,其不具有高于l〇〇〇°C的固相線溫度。例如,板 典型地可由鐵基、鎳基和鈷基合金制成。
[0065] 板2中的金屬或甚至板2本身可稱(chēng)為〃母體金屬〃或〃母體材料〃。在該上下文中,〃鐵 基〃合金為其中鐵具有合金中的所有元素的最大重量百分比(Wt%)的合金。例如,對(duì)應(yīng)的情 形也適用于銀基、銅基、鉆基、絡(luò)基和錯(cuò)基合金。
[0066]參照?qǐng)D4,示出了用于連結(jié)用于板式換熱器1的板2的方法的流程圖。板2可由如上 文所述的不同材料制成。
[0067]在第一步驟201中,熔化抑制成分20施加在板的第一凸面16的至少一部分上。熔化 抑制成分20可施加在凸面16的僅一部分或凸面16的大致全部上。在備選實(shí)施例中,熔化抑 制成分20還可施加在板2的第二凹面17上,但接著以小于施加在第一凸面16上的熔化抑制 成分的量的量施加。
[0068]施加本身可通過(guò)常規(guī)技術(shù)完成,例如,在熔化抑制成分包括粘合劑組分的情況下 通過(guò)噴霧、絲網(wǎng)印刷、滾動(dòng)或涂抹,通過(guò)PVD或CVD,或在未使用粘合劑組分的情況下僅以熔 點(diǎn)抑制劑。
[0069]熔化抑制成分20包括至少一個(gè)組分,其為熔化抑制組分。可選地,熔化抑制成分包 括粘合劑組分。有助于降低至少第一金屬部分的熔化溫度的熔化抑制成分的所有物質(zhì)或部 分認(rèn)作是熔化抑制組分的一部分。在降低至少第一金屬部分的熔化溫度中未涉及而是改 為〃結(jié)合〃熔化抑制成分使得其例如形成糊劑、涂料或漿料的熔化抑制成分的部分認(rèn)作是粘 合劑組分的一部分。當(dāng)然,熔化抑制組分可包括其它組分,如,少量填料金屬。然而,此類(lèi)填 料金屬可不表示熔化抑制組分的75wt%以上,因?yàn)槿刍种平M分的至少25wt%包括磷和 硅。如果填料金屬包括在熔化抑制成分中,則其總是為熔化抑制組分的一部分。
[0070] 在該上下文中,〃磷和硅〃意思是如以wt%計(jì)算的熔化抑制組分中的磷和硅的和。 此處,wt%意思是重量百分比,其通過(guò)使質(zhì)量分?jǐn)?shù)乘以100來(lái)確定。如已知的,組分中的物質(zhì) 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為該物質(zhì)的質(zhì)量濃度(組分中的該物質(zhì)的密度)與組分的密度之比。因此,例如, 至少25wt%的磷和硅意思是在100g熔化抑制組分的樣本中,磷和硅的總重量為至少25g。明 顯地,如果粘合劑組分包括在熔化抑制成分中,則熔化抑制成分中的磷和硅的wt%可小于 25wt%。然而,至少25wt%的磷和硅總是存在于熔化抑制組分中,其如指示那樣還包括可包 括的任何填料金屬,即,填料金屬總是看作是熔化抑制成分的一部分。
[0071] 〃磷〃包括熔化抑制組分中的所有磷,其包括元素磷以及磷化合物中的磷。對(duì)應(yīng) 地,〃娃〃包括熔化抑制組分中的所有硅,其包括元素硅以及硅化合物中的硅。因此,磷和硅 兩者在熔化抑制組分中可由各種磷和硅化合物中的磷和硅表示。
[0072] 明顯地,熔化抑制成分非常不同于常規(guī)硬釬焊物質(zhì),因?yàn)樗鼈兿鄬?duì)于熔化抑制物 質(zhì)如磷和硅具有更多填料金屬。大體上,硬釬焊物質(zhì)具有少于18wt%的磷和硅。
[0073] 該方法的有利之處在于,填料金屬可減少或甚至排除,并且其可應(yīng)用于由不同材 料制成的金屬部分。其還可在寬范圍的應(yīng)用內(nèi)使用,例如,用于連結(jié)熱傳遞板或任何適合的 金屬物體,其在其它情況下例如由焊接或常規(guī)硬釬焊連結(jié)。
[0074] 在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中,熔化抑制成分20施加在隨后切割成板2的卷材上。 [0075]在以下步驟202中,第二板22的第二凹面17在第一板21的第一凸面16上在接觸點(diǎn) 23處與熔化抑制成分20接觸。通過(guò)使第一板和第二板堆疊,產(chǎn)生了板組3。這可通過(guò)使用常 規(guī)的自動(dòng)制造系統(tǒng)來(lái)人工地或自動(dòng)地完成。當(dāng)然,熔化抑制成分20也可施加在第二板22的 第二凹面17上。
[0076]磷可源自元素磷和選自以下化合物中的至少任一種的磷化合物的磷中的任一種: 磷化錳、磷化鐵和磷化鎳。硅可源自元素硅和選自以下化合物中的至少任一種的硅化合物 的娃中的任一種:碳化娃、硼化娃和娃鐵。
[0077] 恪化抑制組分可包括至少25wt%、至少35wt%和至少55wt%的磷和娃。這意味著, 如果任何填料金屬存在,則其以小于75wt%、小于65wt%或小于45wt%的量存在。
[0078]磷可構(gòu)成熔化抑制化合物的磷和硅含量的至少10wt %。這意味著,當(dāng)熔化抑制組 分包括至少25wt %的磷和娃時(shí),則恪化抑制組分包括至少2.5wt %的磷。娃可構(gòu)成恪化抑制 化合物的磷和娃含量的至少55wt%。
[0079] 熔化抑制組分可包括少于50wt%的金屬元素,或少于10wt%的金屬元素。此類(lèi)金 屬元素對(duì)應(yīng)于上文所述的〃金屬填料〃。熔化抑制成分20的此類(lèi)少量金屬元件或金屬填料與 例如已知硬釬焊成分不同,因?yàn)樗鼈儼ㄖ辽?0wt%的金屬元素。此處,例如,〃金屬元素〃 包括所有過(guò)渡金屬,其為周期表中的d區(qū)中的元素,其包括周期表上的3到12組。例如,這意 味著鐵(Fe)、鎳(Ni)、鈷(Co)、鉻(Cr)和鉬(Mo)為〃金屬元素〃。不是〃金屬元素〃的元件為惰 性氣體、鹵素和以下元素:硼(B)、碳(C)、硅(Si)、氮(N)、磷(P)、砷(As)、氧(0)、硫(S)、硒 (Se)和碲(Tu)。應(yīng)當(dāng)注意的是,例如,如果磷來(lái)自化合物磷化錳,則該化合物的錳部分為金 屬元素,其包括在金屬元素中,該金屬元素在一個(gè)實(shí)施例中應(yīng)當(dāng)小于50wt %并且在其它實(shí) 施例中小于l〇wt%。
[0080]板2可具有0.3到0.6mm的厚度,并且熔化抑制成分20的施加201接著可包括在第一 板21的第一凸面16上每mm2施加平均0.02到l.OOmg的磷和硅。在第一凸面16的表面上每mm2 施加平均0.02到1.00mg的磷和硅包括例如經(jīng)由第二凹面17的任何間接施加,例如,從第二 板22傳遞至第一板21的磷和硅。因此,本文中提到的磷和硅只要其仍有助于第一板21的第 一凸面16的表面層的熔化,則必須不必直接地施加在第一板21上。
[0081 ]板2可具有0.6到1.0mm的厚度,并且熔化抑制成分20的施加接著可包括在板2的表 面上每mm2施加平均0.02到1.00mg的磷和娃。
[0082] 板2可具有大于1.0mm的厚度,并且熔化抑制成分的施加接著可包括在板2的表面 上每mm2施加平均0.02到5 .Omg的磷和娃。
[0083] 熔化抑制成分可施加在具有大于由接觸點(diǎn)23限定的面積的面積的表面上,使得熔 化金屬層中的金屬在允許形成接頭時(shí)流至接觸點(diǎn)。此類(lèi)流典型地由毛細(xì)管作用引起。
[0084] 熔化組分表面的面積可為由接觸點(diǎn)23限定的面積的至少3倍。表面的面積可甚至 更大(或接觸點(diǎn)相對(duì)較?。?,如由接觸點(diǎn)限定的面積的至少10、20或30倍。表面的面積是指熔 化金屬?gòu)钠淞鲃?dòng)來(lái)形成接頭的表面的面積。當(dāng)然,熔化抑制成分可施加在第一板21的所有 第一凸面16上。
[0085] 表面的面積可為接頭的截面面積的至少3倍或至少10倍。表面的面積可甚至更大 (或接頭的截面面積相對(duì)較小),如其為由接觸點(diǎn)限定的面積的至少6倍或10倍。接頭的截面 面積可限定為在接頭具有其最小延伸(截面面積)的位置處接頭橫跨平面具有的截面面積, 該平面平行于接觸點(diǎn)所位于的表面。
[0086]第一板2可包括以下中的任一個(gè):
[0087] i) >50wt%Fe,<13wt%Cr,<lwt%Mo,<lwt%Ni和<3wt%Mn;
[0088] ii) >90wt%Fe ;
[0089] iii)>65wt%Fe 和 >13wt%Cr;
[0090] iv) >50wt%Fe,> 15 · 5wt%Cr和>6wt%Ni ;
[0091 ] v) >50wt%Fe,> 15 · 5wt%Cr,l_10wt%Mo和>8wt%Ni ;
[0092] vi) >97wt%Ni ;
[0093] vii) > 10wt%Cr和>60wt%Ni ;
[0094] viii) > 15wt%Cr,> 10wt%Mo和>50wt%Ni ;
[0095] ix)>70wt%Co;以及
[0096] x)>10wt%Fe,0. l_30wt%Mo,0. l_30wt%Ni和>50wt%Co。
[0097] 上文意味著板2可由大數(shù)量的不同合金制成。明顯地,以上實(shí)例如本行業(yè)內(nèi)常見(jiàn)那 樣剩余有其它金屬或元素。
[0098] 在下一步驟203中,板組3加熱至高于1000°C的溫度。準(zhǔn)確溫度可在以下實(shí)例中找 出。在加熱期間,第一板21的第一凸面16熔化,并且形成表面層24,并且連同熔化抑制組分, 形成熔化的金屬層25,其在第一板21與第二板22之間的接觸點(diǎn)23處與第二板22的第二凸面 17接觸。在這一切發(fā)生時(shí),熔化金屬層的金屬朝接觸點(diǎn)23流動(dòng)。
[0099]在最后步驟204中,允許熔化的金屬層25凝固,使得接頭26在板組3中的板之間的 接觸點(diǎn)23處獲得,并且使得彎曲邊緣15形成板組3中的板2的彎曲邊緣15之間的緊密配合, 即,流至接觸點(diǎn)23的金屬凝固。通過(guò)將熔化抑制成分20施加201在僅板2的凸面16上,令人驚 異地發(fā)現(xiàn),板2的形狀變化發(fā)生,使得板2的凸形變得甚至更凸出,即,彎曲邊緣15產(chǎn)生板組3 中與彼此的非常緊密且緊貼的配合,這變得比已知的硬釬焊技術(shù)的情況中的更緊密。實(shí)際 上,彎曲邊緣15之間也比原來(lái)的距離更緊密。相比之下,如果將熔化抑制成分20僅施加在凹 面17上,則間隙在彎曲邊緣15之間增大。形狀變化在混合物與表面成合金時(shí)發(fā)生,還意味著 表面中將由于合金化而存在壓縮應(yīng)力。如果熔化抑制成分施加在凸面16和凹面17兩者上, 則將存在出現(xiàn)在兩個(gè)表面中的壓縮應(yīng)力,導(dǎo)致板2和板組3的疲勞強(qiáng)度的增大。
[0100]凝固典型地包括將溫度降低至正常室溫。然而,凝固還可在溫度降低之前,在接頭 區(qū)域中的組分(磷和硅)的再分配的物理過(guò)程期間發(fā)生。
[0101] 取決于待連結(jié)的金屬部分的形狀,熔化抑制成分施加在其上的面積可大致等于隨 后形成的接頭的面積。
[0102] 從以上描述得出的是,雖然描述和示出了本發(fā)明的各種實(shí)施例,但本發(fā)明不限于 此,而是還可以以以下權(quán)利要求中限定的主題的范圍內(nèi)的其它方式實(shí)施。各種熔化抑制成 分還可與用于金屬部分的各種金屬組合。例如,熔化抑制成分(混合物)A3.3可與316鋼制成 的金屬部分組合。
[0103] 實(shí)例
[0104] 現(xiàn)在提出一定數(shù)量的實(shí)驗(yàn)和實(shí)例用于描述用于板的適合材料,熔化抑制成分23的 成分、應(yīng)當(dāng)使用熔化抑制成分的多少量、用于加熱的適合溫度、應(yīng)當(dāng)進(jìn)行多久加熱等。因此, 這些實(shí)驗(yàn)和實(shí)例的結(jié)果用于前述實(shí)體,像第一板、第二板、熔化抑制成分、接觸點(diǎn)、接頭等, 即,所有前述實(shí)體可并入連同以下實(shí)驗(yàn)和實(shí)例描述的相應(yīng)的相關(guān)特征。在下文中,熔化抑制 成分稱(chēng)為〃混合物〃。金屬板可稱(chēng)為〃母體金屬〃。
[0105] 測(cè)試了一定數(shù)量的適合熔化抑制成分,即,熔點(diǎn)溫度抑制成分。熔化抑制成分中的 有效成分為磷(P)。磷的化合物選擇為磷源?;衔锇‵e 3P、NiP和Mn3P2,其中Mn3P2為ΜηΡ和 皿11#的混合物。也可僅使用包括磷的其它化合物,它們僅必須相對(duì)于它們的有用性和相對(duì) 于它們提供的結(jié)果,以如對(duì)于Fe3P、NiP和Mn3P2完成和下文略述的類(lèi)似方式檢驗(yàn)。
[0106] 也稱(chēng)為磷化鐵的Fe3P為從Alfa Aesar公司獲得的常規(guī)化合物,其中CAS(Chemical Abstracts Service)號(hào)為12023-53-9,并且MDL(Molecular Design Limited)號(hào)為 MFCD00799762。
[0107] 也稱(chēng)為磷化錳的Mn3P2為從Alfa Aesar公司獲得的常規(guī)化合物,其中CAS(Chemical Abstracts Service)號(hào)為12263-33-1,并且MDL(Molecular Design Limited)號(hào)為 MFCD00064736。
[0108] 也稱(chēng)為磷化鎳的NiP為電鍍?cè)诖B結(jié)的金屬部分上的常規(guī)化合物。待連結(jié)的金屬 部分也稱(chēng)為基礎(chǔ)金屬或基礎(chǔ)材料。電鍍通過(guò)執(zhí)行常規(guī)磷化鎳電鍍方法完成,如由例如Brink Fornicklingsfabriken AB公司(1^〇1^1?^;[即,3?^(1611)完成的。
[0109] 對(duì)于實(shí)例中的一些,使用Si或硅。硅為從Alfa Aesar公司獲得的常規(guī)化合物,稱(chēng) 為〃硅粉末,晶體,-3 25目,99.5 % (基于金屬)〃,其中CAS為7440-2 1-3并且MDL為 MFCD00085311。
[0110] 在查看化合物的原子成分時(shí),通過(guò)應(yīng)用原子重量和通過(guò)使用常規(guī)計(jì)算技術(shù),可確 定:
[0111] Fe3P包括16wt%的P(磷),并且Mn3p2包括27wt%的P。在鎳電鍍時(shí),大約ll-14wt% 的P包括在NiP層中。
[0112]粘合劑用于將Fe3P和Mn3P2施加在待連結(jié)的金屬部分上。粘合劑(聚合物和溶劑)為 由Wall Colmonoy在品名Nicorobraz S-20(S-20)下銷(xiāo)售的粘合劑。粘合劑的樣本置于金屬 板上,并且在22 °C下干燥達(dá)24h。樣本的重量在干燥之前為0.56g,并且在干燥之后為0.02g。 因此,3.57wt%的粘合劑為干燥之后留下的組分。制備熔化抑制成分,其中Mn 3P2和Si形成熔 化抑制組分(熔點(diǎn)溫度抑制組分),并且其中粘合劑S-20形成粘合劑組分。制備通過(guò)首先使 Mn3P2與Si混合并且接著通過(guò)添加和混合粘合劑S-20來(lái)完成。制備具有不同量的Si的熔化抑 制成分的兩個(gè)變體,稱(chēng)為Α1Μη 3Ρ2(A1)和Β1Μη3Ρ2(Β1),如表1中所示。
[0114] 表1
[0115] 在圖5中,成分A1和A2施加在不銹鋼類(lèi)型316L(SAE鋼級(jí))且具有42mm的直徑的平圓 形測(cè)試件上。
[0116] 在每個(gè)測(cè)試件上放置了不同材料的另一件254SM0(SAE鋼級(jí))。該另一件在圖5中示 出,并且具有圓形壓板150的形式,其在直徑上為42mm并且具有0.4mm的厚度。壓板150具有 兩個(gè)壓梁v和h,其均大約20mm長(zhǎng)。當(dāng)具有梁的件置于平件上時(shí),形成了接觸點(diǎn),其中,件150 的梁抵靠另一平件。
[0117] 件(即,平圓形件和壓板)稱(chēng)為樣本,并且若干樣本在用于各個(gè)樣本的不同溫度下 在真空中熱處理達(dá)2小時(shí)。表2示出了多少量的成分用于樣本。
[0118] 對(duì)于樣本Al: 1到A1:3和樣本Bl: 1到B1:3,熱處理包括將樣本在真空下保持在1120 °C的溫度下達(dá)2小時(shí)。
[0119] 對(duì)于樣本A1:4到A1:6和樣本B1:4到B1:6,熱處理包括將樣本在真空下保持在1140 °C的溫度下達(dá)2小時(shí)。
[0120] A1指示了成分A1MmP2,而B(niǎo)2指示了成分Β1ΜΠ 3Ρ2。在A1或B2指示不同樣本之后的數(shù) 字在表2中呈現(xiàn)。在該表中,呈現(xiàn)了樣本的重量,其包括熔化抑制組分的重量和干粘合劑組 分的重量。
[0123] 表2
[0124] 在熱處理之后,允許樣本冷卻至室溫(22°C),并且觀察到兩件樣本沿壓板150的梁 的長(zhǎng)度連結(jié),即,樣本沿梁連結(jié)。樣本在兩個(gè)區(qū)段處橫跨接頭切割,并且各個(gè)接頭在其最寬 區(qū)段X處測(cè)得,這在圖6中示出。結(jié)果在表3中呈現(xiàn),并且在圖7的圖表中示出,其中接頭的寬 度繪制為隨熔化抑制成分的施加量變化。
[0125]
[0127] 表3
[0128] 接著對(duì)接頭進(jìn)行冶金研究。這通過(guò)分析所謂的SEM-EDX中的接頭的切割截面來(lái)完 成,SEM-EDX為具有X射線檢測(cè)器的常規(guī)且市售的掃描電子顯微鏡。圖8示出了用于樣本A1-6 的三個(gè)測(cè)量的位置,并且表4示出了測(cè)量的結(jié)果。
[0129]
[0130] 表4
[0131 ]研究示出了接頭包括至少90wt %的金屬,其在加熱之前為第一金屬部分和第二金 屬部分中的任一個(gè)的部分,即,樣本的件。由于Μη和P-起表示小于2.2wt%,故這容易確定。
[0132] 還對(duì)樣本B1-6進(jìn)行了類(lèi)似的研究。圖9示出了用于樣本B1-6的三個(gè)測(cè)量的位置,并 且表5示出了測(cè)量的結(jié)果。
[0135] 表5
[0136] 研究示出了接頭包括至少90wt%的金屬,其在加熱之前為第一金屬部分和第二金 屬部分中的任一個(gè)的部分,即,樣本的件。由于Μη和P-起表示小于4.2wt%,故這容易確定。
[0137] 在下一測(cè)試中,稱(chēng)為316的具有42mm的直徑的316型不銹鋼的件施加有三種不同熔 化抑制成分(相應(yīng)件上一種成分):i)Mn 3P2;ii)電鍍?cè)?16上的NiP;以及iii)連同作為熔化 點(diǎn)抑制劑的Si電鍍?cè)?16上的NiP。電鍍的NiP的厚度為SOynuO.lSg Si由常規(guī)涂抹施加。類(lèi) 似于圖5的254型SM0的壓制件置于每個(gè)件上。件形成樣本,其在1120Γ下在真空中熱處理達(dá) 2小時(shí)。接頭形成在件之間。
[0138] 表6示出了通過(guò)使用用于具有50μπι NiP電鍍的樣本的SEM-EDX的、接頭的切割截面 的分析。從結(jié)果顯現(xiàn)的是,接頭包括至少20wt%的金屬,其在加熱之前為件(第一金屬部分) 或第二件(第二金屬部分)中的任一個(gè)的部分。圖10示出了接頭中的測(cè)量的位置。
[0141] 表6
[0142] 圖7示出了通過(guò)使用用于具有50μπι NiP電鍍的樣本的SEM-EDX的、接頭的切割截面 的分析,其中近似〇.15g的量的Si施加(涂抹)在電鍍表面上。從結(jié)果顯現(xiàn)的是,接頭相比于 其中沒(méi)有使用Si的測(cè)試包括更多金屬。Si的較高量將很可能增加來(lái)自測(cè)試件的接頭中的金 屬的量。圖11示出了接頭中的測(cè)量的位置。
[0143]
[0144] 表7
[0145] 表8示出了通過(guò)使用用于具有此必的樣本的SEM-EDX的、接頭的切割截面的分析。 Mn3P2與S-20粘合劑50wt: 50wt混合,但不使用Si。施加了0.2g的量(在粘合劑組分干燥之 后)。從結(jié)果顯現(xiàn)的是,接頭包括至少80wt%的金屬,其在連結(jié)之前為連結(jié)的產(chǎn)品的一部分。 圖12示出了接頭中的光譜1測(cè)量的位置。
[0148]表8
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于生產(chǎn)永久連結(jié)的板式換熱器(1)的方法,所述板式換熱器(1)包括具有高于 1000°C的固相線溫度的多個(gè)金屬換熱器板(2),其設(shè)在彼此旁邊并且形成板組(3),所述板 組(3)具有用于第一介質(zhì)的第一板空隙(4)和用于第二介質(zhì)的第二板空隙(5),其中所述第 一板空隙(4)和所述第二板空隙(5)以交錯(cuò)順序設(shè)在所述板組(3)中, 其中各個(gè)換熱器板(2)包括熱傳遞區(qū)域(10)和邊緣區(qū)域(11),所述邊緣區(qū)域(11)包括 圍繞所述熱傳遞區(qū)域(10)延伸的彎曲邊緣(15), 其中所述板(2)的第一表面(16)形成凸形形狀,并且所述板的第二表面(17)形成凹形 形狀, 其中所述熱傳遞區(qū)域(10)包括凸部(18)和凹部(19)的波形, 其中所述板的所述波形和所述彎曲邊緣(15)通過(guò)壓制所述板(2)來(lái)提供, 所述方法包括 將熔化抑制成分(20)施加在第一板(21)的所述第一凸面(16)的至少一部分上,所述熔 化抑制成分(20)包括 ?熔化抑制組分,其包括磷和硅,用于降低所述第一板(21)的熔化溫度,以及 ?可選地,用于便于將所述熔化抑制成分(20)施加(201)在所述第一凸面(16)上的粘 合劑組分, 通過(guò)將所述板(21,22)堆疊成板組(3)來(lái)使第二板(22)的第二凹面(17)與所述第一板 (21)的所述第一凸面(16)上的所述熔化抑制成分(20)接觸(202), 將所述第一板(21)和所述第二板(22)加熱(203)至高于100(TC的溫度,所述第一板 (21)的所述第一凸面(16)由此熔化,使得所述第一板(21)的表面層(24)熔化,并且連同所 述熔化抑制組分(20),形成熔化金屬層(25),其在所述第一板(21)與所述第二板(22)之間 的接觸點(diǎn)(23)處與所述第二板(22)接觸,以及 允許所述熔化金屬層(25)凝固,并且在所述板組(3)中的所述板(2)之間在所述接觸點(diǎn) (23)處形成接頭(26),并且使得所述彎曲邊緣(15)形成所述板組(3)中的所述板(2)的所述 彎曲邊緣(15)之間的緊密配合,所述接頭(26)包括至少50wt%金屬,其在所述加熱(203)之 前為所述第一板(21)和所述第二板(22)中的任一個(gè)的一部分。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述磷源自選自以下化合物中的至少任一 種的磷化合物:MnxP y、FexPy和NixPy。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述硅源自元素硅和選自以 下化合物中的任一種的硅化合物的硅中的任一種:碳化硅、硼化硅和硅鐵。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述熔化抑制組分 包括至少25wt%、至少35wt%和至少55wt%中的任一個(gè)的磷和娃。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,磷構(gòu)成所述熔化抑 制組分的磷和硅含量的至少l〇wt%。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,磷構(gòu)成所述熔化抑 制組分的磷和娃含量的至少55wt%。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述熔化抑制組分 包括小于50wt%的金屬元素。8. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求7中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述熔化抑制組分 包括小于l〇wt%的金屬元素。9. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求8中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述第一板具有0.3 到0.6mm的厚度,并且所述熔化抑制成分(20)的施加(201)包括在所述第一板(21)的所述第 一凸面(16)上每mm 2施加平均0.02到1 .OOmg的磷和娃。10. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求8中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述第一金屬部分 包括0.6到1.0mm的厚度,并且所述熔化抑制成分(20)的施加(201)包括在所述第一板(21) 的所述第一凸面(16)上每mm 2施加平均0.0 2到2. Omg的磷和娃。11. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求10中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述熔化抑制成 分(20)的施加(201)包括 加熱(203)所述板(2),直到所述熔化抑制組分粘合于所述第一板(21)的所述第一凸面 (16),以及 在所述熔化抑制成分(20)中的所有磷和硅與所述第一板(21)中的金屬形成化合物之 前,降低所述板(2)的溫度。12. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求11中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述熔化抑制成 分(20)的施加(201)在所述板的壓制之前進(jìn)行。13. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求10中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述熔化抑制成 分(20)的施加(201)在所述板的壓制之后進(jìn)行。14. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求10中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述熔化抑制成 分(20)的施加(201)在將所述板堆疊成板組(3)之后通過(guò)使包含所述熔化抑制成分的懸液 沖過(guò)所述板組來(lái)進(jìn)行。15. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求10中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述熔化抑制成 分(20)的施加(201)借助于絲網(wǎng)印刷進(jìn)行。16. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求10中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述熔化抑制成 分(20)的施加(201)借助于濺射到切割成板(2)的卷材上來(lái)進(jìn)行。17. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求16中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述第一表面 (16)具有大于由所述第一表面(16)上的所述接觸點(diǎn)(23)限定的面積(A2)的面積(A1),使得 所述熔化金屬層(25)中的金屬在允許(204)所述接頭(26)形成時(shí)流至所述接觸點(diǎn)(23)。18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法,其特征在于,所述凸面(16)的面積(A1)為由所述接觸 點(diǎn)(26)限定的面積(A2)的至少3倍。19. 根據(jù)權(quán)利要求17或權(quán)利要求18所述的方法,其特征在于,所述表面(16)的面積(A1) 為所述接頭(26)的截面面積(A3)的至少10倍。20. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求19中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述板(2)包括以 下中的一個(gè): ? >50wt%Fe,<13wt%Cr,<lwt%Mo, <lwt%Ni和<3wt%Mn, ? >90wt%Fe? ? >65wt%Fe 和 >13wt%Cr, ? >50wt%Fe,>15.5wt%Cr 和 >6wt%Ni, ? >50wt %Fe,> 15 · 5wt %Cr,l-10wt %Mo和>8wt %Ni, ? >97wt %Ni ? ? >10wt%Cr 和 >60wt%Ni, ? >15wt%Cr,>10wt%Mo 和 >50wt%Ni, ? >70wt%Co, ? >80%Cu,以及 ? >10wt%Fe,0. l_30wt%Mo,0· l_30wt%Ni和>50wt%Co。21. -種永久連結(jié)的板式換熱器(1),包括具有高于1000°C的固相線溫度的多個(gè)金屬換 熱器板(2),其設(shè)在彼此旁邊,并且形成板組(3),所述板組(3)具有用于第一介質(zhì)的第一板 空隙(4)和用于第二介質(zhì)的第二板空隙(5),其中所述第一板空隙(4)和所述第二板空隙(5) 以交錯(cuò)順序設(shè)在所述板組(3)中, 其中各個(gè)換熱器板(2)包括熱傳遞區(qū)域(10)和邊緣區(qū)域(11),所述邊緣區(qū)域(11)包括 圍繞所述熱傳遞區(qū)域(10)延伸的彎曲邊緣(15), 其中所述板(2)的第一表面(16)形成凸形形狀,并且所述板的第二表面(17)形成凹形 形狀, 其中所述熱傳遞區(qū)域(10)包括凸部(18)和凹部(19)的波形, 其中所述板的所述波形和所述彎曲邊緣(15)通過(guò)壓制所述板(2)來(lái)提供, 其中所述板式換熱器由根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求20中任一項(xiàng)所述的方法生產(chǎn)。22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的板式換熱器(1 ),其特征在于,所述板式換熱器(1)包括第一 板(21),其由接頭(26)與第二板(22)連結(jié),所述板(2)具有高于1000°C的固相線溫度,其中 所述接頭(26)包括至少50wt %的金屬元素,其從包繞所述接頭(269的區(qū)域(A1)取得,并且 為所述第一板(1)和所述第二板(2)中的任一個(gè)的一部分。
【文檔編號(hào)】F28F3/02GK105829002SQ201480052749
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2014年9月10日
【發(fā)明人】P·斯杰丁, K·瓦特
【申請(qǐng)人】阿爾法拉瓦爾股份有限公司