AT501392A1 - Verbundwerkstoff auf aluminiumbasis für einen wärmetauscher mit einem grundwerkstoff - Google Patents

Verbundwerkstoff auf aluminiumbasis für einen wärmetauscher mit einem grundwerkstoff Download PDF

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Description

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L (33 104) Η·
Die Erfindung bezieht sich auf einen Verbundwerkstoff auf Aluminiumbasis für einen Wärmetauscher mit einem Grundwerkstoff aus einer Aluminiumlegierung und mit einem auf den Grundwerkstoff aufplattierten Aluminiumwerkstoff.
Um die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Aluminiumlegierungen der Reihe 3000 bzw. 6000 für einen Wärmetauscher zu verbessern, ist es bekannt (EP 1 090 745 B1), diesen Grundwerkstoff mit einem als Opferanode dienenden Aluminiumwerkstoff der Reihe 7000 zu plattieren. Die gegenüber dem Grundwerkstoff höhere Festigkeit der aushärtbaren Aluminiumlegierung der Reihe 7000 ergibt eine höhere Gesamtfestigkeit des Werkstoffverbundes mit dem Vorteil, daß die Wanddicken der aus diesem Verbundwerkstoff gefertigten Teile eines Wärmetauschers ohne Festigkeitsverlust im Vergleich zu Teilen aus einem nichtplattierten Grundwerkstoff verringert werden können. Da sich der Aluminiumwerkstoff der Reihe 7000 aufgrund des niedrigeren Schmelzpunktes nicht zum Hartlöten eignet, müssen die aus diesem Verbundwerkstoff hergestellten Teile auf der der Plattierung gegenüberliegenden Seite gelötet werden, wobei entweder der Grundwerkstoff auf der der Plattierung gegenüberliegenden Seiten mit einer Hartlotschicht versehen oder mit einem mit einem solchen Hartlot beschichteten Konstruktionsteil verlötet wird. Abgesehen davon, daß dieser bekannte Verbundwerkstoff nur von einer Seite her gelötet werden kann, ergibt sich hinsichtlich einer weiteren Erhöhung der Festigkeit eine Beschränkung durch den Umstand, daß der Grundwerkstoff ein bestimmtes Dickenverhältnis zum aufplattierten Aluminiumwerkstoff nicht unterschreiten darf.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Verbundwerkstoff auf Aluminiumbasis für einen Wärmetauscher der eingangs geschilderten Art so zu verbes- sern, daß aufgrund einer Steigerung der Festigkeit die Wanddicke der aus einem solchen Verbundwerkstoff gefertigten Bauteile verringert werden kann.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Grundwerkstoff aus einer aushärtbaren Aluminiumlegierung der Reihe 7000 oder 2000 und der aufplattierte Aluminiumwerkstoff aus unlegiertem Aluminium bestehen.
Da zufolge dieser Maßnahme der Grundwerkstoff aus einer aushärtbaren Aluminiumlegierung der Reihe 7000 oder 2000 besteht, kann die höhere Festigkeit dieses Werkstoffes genützt und davon abhängig die Wanddicken der daraus gefertigten Bauteile eines Wärmetauschers vermindert werden. Der Einsatz einer aushärtbaren Aluminiumlegierung der Reihe 7000 oder 2000 wird trotz der für ein Hartlöten unzureichenden Temperaturfestigkeit möglich, weil auf diesen Grundwerkstoff unlegiertes Aluminium aufplattiert wird, das einen höheren Schmelzpunkt aufweist und zum Hartlöten geeignet ist. Mit der aufplattierten Schicht aus unlegiertem Aluminium wird somit der Grundwerkstoff aus einer Aluminiumlegierung der Reihe 7000 oder 2000 in einer mit bekannten Verbundwerkstoffen auf Aluminiumbasis vergleichbaren Art für Wärmetauscher einsatzfähig, so daß der Festigkeitsvorteil der Aluminiumlegierungen der Reihe 7000 oder 2000 voll genützt werden kann. Das zum Hartlöten benötigte Hartlot kann in an sich bekannter Weise auf die unlegierte Aluminiumschicht aufplattiert oder dem Bauteil zugeordnet werden, mit dem eine Lötverbindung hergestellt werden soll. Da auch einander gegenüberliegende Seiten des Grundwerkstoffes mit unlegiertem Aluminium plattiert werden können, sind hinsichtlich der Lötbarkeit von aus solchen Verbundwerkstoffen hergestellten Bauteilen keine Beschränkungen in Kauf zu nehmen.
Das aufplattierte, unlegierte Aluminium stellt nicht nur die Eignung des Verbundwerkstoffes zum Hartlöten sicher, sondern dient zugleich als Diffusionssperre zwischen dem Grundwerkstoff und dem Hartlot, so daß die Lötverbindung beeinträchtigende Diffusionswirkungen unterbunden werden. Außerdem verhindert die Schicht aus unlegiertem Aluminium ein frühzeitiges Ausdampfen von Legierungselementen, beispielsweise von Zink, aus dem Grundwerkstoff während des Lötens insbesonde- re im Vakuum, was den Lötvorgang und in weiterer Folge die Lötverbindung nachteilig beeinflußt.
Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffes kann einerseits von einem Barren einer Aluminiumlegierung der Reihe 7000 bzw. 2000 und anderseits von einer gewalzten, gerichteten und gesägten Platine aus unlegiertem Aluminium ausgegangen werden, wobei hinsichtlich der Abmessungen des Grundbarrens und der Platine die Werkstoff- und verfahrensbedingten Breitungs- und Längungseffekte insbesondere im Hinblick auf die geforderte Plattierschichtdicke des fertigen Werkstoffverbundes zu berücksichtigen sind. So wurden beispielsweise ein Grundbarren aus einer Aluminiumlegierung EN AW-7020 nach DIN EN 573-3 mit max. 0,35 Gew.% Silizium, max. 0,40 Gew.% Eisen, max. 0,20 Gew.% Kupfer, 0,05 bis 0,50 Gew.% Mangan, 1,0 bis 1,4 Gew.% Magnesium, 0,10 bis 0,35 Gew.% Chrom und 4,0 bis 5,0 Gew.% Zink und eine Platine der Legierungsreihe EN AW-1050 mit höchstens 0,5 Gew.% an anderen chemischen Elementen als Aluminium, wie Silizium und Eisen, eingesetzt.
Durch ein Bürsten werden die späteren Berührungsflächen des Grundbarrens und der Platine gereinigt und aufgerauht, bevor die gegenüber dem Grundbarren ausgerichtete Platine in ihrer Lage gegenüber dem Grundbarren durch ein Schweißen fixiert wird. Bei einer beidseitigen Plattierung des Grundbarrens mit unlegiertem Aluminium sind entsprechende Aluminiumplatinen auf gegenüberliegenden Seiten des Grundbarrens vorzusehen. Soll für eine zusätzliche Hartlotschicht gesorgt werden, so ist auf die Aluminiumplatine eine Hartlotplatine aufzusetzen und ebenfalls durch ein Schweißen zu fixieren. Als Hartlot kann z. B. eine Platine aus einer Aluminiumlegierung EN AW-4045 mit 9,0 bis 11,0 Gew.% Silizium, 0,80 Gew.% Eisen, 0,30 Gew.% Kupfer, 0,05 Gew.% Magnesium, 0,05 Gew.% Chrom und 0,10 Gew.% Zink Verwendung finden.
In Abhängigkeit von der jeweiligen Werkstoffkombination werden die Schweißnähte so angebracht, daß beim Plattierwalzen eine Faltenbildung vermieden und gegebenenfalls zwischen dem Grundbarren und der Platine bzw. zwischen den Platinen eingeschlossene Luft an lokal vorgesehenen Stellen ausgewalzt werden kann. Der in dieser Weise vorbereitete Walzverbund wird anschließend auf Warmwalztemperatur erwärmt, um anschließend den Verbundwerkstoff durch ein Warmwalzen in Form eines Warmbandes herzustellen. Nach einer entsprechenden Abkühlphase wird der Verbundwerkstoff durch weitere Bearbeitungsschritte, beispielsweise durch Kaltwalzen, Recken, Entfetten, Wärmebehandeln, Längsteilen und Ablängen, zum gewünschten Halbzeug verarbeitet.

Claims (2)

  1. (33 1.91) II Patentansprüche: 1. Verbundwerkstoff auf Aluminiumbasis für einen Wärmetauscher mit einem Grundwerkstoff aus einer Aluminiumlegierung und mit einem auf den Grundwerkstoff aufplattierten Aluminiumwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundwerkstoff aus einer aushärtbaren Aluminiumlegierung der Reihe 7000 oder 2000 und der aufplattierte Aluminiumwerkstoff aus unlegiertem Aluminium bestehen.
  2. 2. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aufplattierte unlegierte Aluminium eine Hartlotschicht trägt.
    Linz, am 4Q-.--September 20^4
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5264734B2 (ja) * 2006-09-19 2013-08-14 ベール ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー 内燃機関用の熱交換器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0370211A2 (de) * 1988-11-25 1990-05-30 VAW Aluminium AG Aluminium-Verbundplatte und daraus hergestellte Targets
DE9421182U1 (de) * 1994-07-22 1995-06-22 Continental Aktiengesellschaft, 30165 Hannover Reifen mit profilierter Lauffläche mit S-förmigen Querrillen
DE4442773A1 (de) * 1994-12-01 1996-06-05 Heraeus Gmbh W C Metallischer Verbundwerkstoff in Bandform, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
EP1457616A1 (de) * 2003-03-05 2004-09-15 Alcan Technology & Management Ltd. Verbundplatte aus Leichtmetall

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57188638A (en) * 1981-04-10 1982-11-19 Kobe Steel Ltd Aluminum tube for heat exchanger
JPH0230394A (ja) * 1988-07-21 1990-01-31 Furukawa Alum Co Ltd アルミニウムブレージングシート
GB9307161D0 (en) * 1993-04-06 1993-05-26 Alcan Int Ltd Corrosion resistant aluminium alloys
US5723221A (en) * 1996-04-26 1998-03-03 Formica Corporation Aluminous press plate and process for producing same
US6329075B1 (en) * 2000-02-03 2001-12-11 Reycan, L.P. Electrical conductivity and high strength aluminum alloy composite material and methods of manufacturing and use

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0370211A2 (de) * 1988-11-25 1990-05-30 VAW Aluminium AG Aluminium-Verbundplatte und daraus hergestellte Targets
DE9421182U1 (de) * 1994-07-22 1995-06-22 Continental Aktiengesellschaft, 30165 Hannover Reifen mit profilierter Lauffläche mit S-förmigen Querrillen
DE4442773A1 (de) * 1994-12-01 1996-06-05 Heraeus Gmbh W C Metallischer Verbundwerkstoff in Bandform, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
EP1457616A1 (de) * 2003-03-05 2004-09-15 Alcan Technology & Management Ltd. Verbundplatte aus Leichtmetall

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