ES2203544T3 - Aleacion de aluminio para soldadura fuerte. - Google Patents
Aleacion de aluminio para soldadura fuerte.Info
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Abstract
Una materia prima para aletas de intercambiadores de calor, formada por una aleación de aluminio que tiene la composición, en porcentaje en peso: Si 0, 7-1, 2 Mn 0, 7-1, 2 Mg 0, 9-0, 35 Fe hasta 0, 8 Zn 0, 9-3, 0 Ni hasta 1, 5 Cu hasta 0, 5 Ti hasta 0, 20 In hasta 0, 20 Zr hasta 0, 25 V hasta 0, 25 Sn hasta 0, 25 Sn + V hasta 0, 3 Cr hasta 0, 25 impurezas hasta 0, 05 cada una, y hasta 0, 15 en total Al el resto
Description
Aleación de aluminio para soldadura fuerte.
La invención se refiere a una aleación de
aluminio que se puede usar para intercambiadores de calor.
Idealmente la aleación de aluminio según la invención se
proporciona como materia prima para aletas para dispositivos
intercambiadores de calor. Además, la invención se refiere a un
montaje soldado mediante soldadura fuerte que comprende al menos un
componente de la aleación de aluminio según esta invención.
En la técnica anterior, las aleaciones de
aluminio son aleaciones escogidas para aplicaciones de
intercambiadores de calor. Estas aleaciones se seleccionan por su
combinación deseada de resistencia, bajo peso, buena conductividad
térmica y eléctrica, capacidad para la soldadura fuerte,
resistencia a la corrosión y conformabilidad.
Ciertos intercambiadores de calor de aleaciones
de aluminio se pueden fabricar apilando láminas revestidas con
aleación de aluminio (lámina para soldadura fuerte), las cuales han
sido conformadas en una configuración deseada, de manera que se
formen pasos para fluidos (tubos) y asegurándose las aletas de
aleación de aluminio onduladas entre los pasos para fluidos
mediante soldadura fuerte. La unión entre las láminas revestidas
con aleación o el material del tubo y las aletas se consigue
fundiendo el metal de aporte para soldadura fuerte de las placas de
núcleo y/o el material de la aleta. Como método de soldadura
fuerte, se está aplicando típicamente la soldadura en vació o la
soldadura con fundente. En un esfuerzo por mejorar la resistencia a
la corrosión de los materiales de paso para fluidos, se pueden usar
algunos materiales para aletas que son electroquímicamente anódicos
(menos nobles) con respecto al material del paso para fluidos por el
efecto de ánodo de sacrificio de estos materiales para aletas.
Se mencionarán más adelante algunas descripciones
de aleaciones de aluminio para láminas para soldadura fuerte
encontradas en la bibliografía de la técnica anterior.
La publicación realizada por J. Althoff, en la
revista técnica Light Metal Age, de Diciembre de 1980, páginas
20-21, "Aluminium Alloy 3009: High Strength
Without Magnesium", describe la aleación 3009 sin
magnesio. La aleación 3009 tiene la siguiente composición, en
porcentajes en peso:
| Si | 1,0-1,8 |
| Fe | máx. 0,7 |
| Cu | máx. 0,10 |
| Mn | 1,2-1,8 |
| Mg | máx. 0,01 |
| Cr | máx. 0,05 |
| Ni | máx. 0,05 |
| Zn | máx. 0,05 |
| Zr | máx. 0,10 |
| Ti | máx. 0,10 |
otros elementos cada uno de máx. 0,05, máx. total
0,15
el resto aluminio,
y además cumple la condición de que Si:Fe ha de
ser 2:1 a 4:1, y de que Mn + Si ha de estar en el intervalo de
2,5-3,5.
La aleación descrita puede reemplazar a la
aleación AA3003 conocida, y se puede usar para aplicaciones de
soldadura fuerte.
El documento
EP-A-0637481 (Furukawa) describe una
lámina para soldadura fuerte de aleación de aluminio que tiene una
estructura de tres capas revestida en un lado del material del
núcleo con un material para soldadura fuerte y revestida en el otro
lado del material con un material de sacrificio. El material del
núcleo definido tiene un intervalo de composiciones muy amplio, en
porcentaje en peso:
| Si | 0,6-2,5 |
| Cu | 0,5-2,5 |
| Mn | hasta 2,0 |
al menos un elemento seleccionado del grupo que
consiste en:
| Mg | 0,03-0,5 |
| Cr | 0,03-0,3 |
| Zr | 0,03-0,3 |
| Ti | 0,03-0,3 |
| Ni | 0,03-1,5 |
el resto son aluminio e impurezas.
Este documento describe además una lámina para
soldadura fuerte de aleación de aluminio que tiene una estructura
de tres capas revestida en ambos lados del material del núcleo con
un material para soldadura fuerte y, con lo que el material del
núcleo tiene un intervalo de composiciones muy amplio, en porcentaje
en peso:
| Si | 0,03-2,5 |
| Fe | 0,05-2,0 |
| Cu | 0,05-2,0 |
| Mn | 0,6-2,0 |
al menos un elemento seleccionado del grupo que
consiste en:
| Zn | 0,05-5,0 |
| In | 0,002-0,3 |
| Sn | 0,002-0,3 |
siendo el resto aluminio e impurezas
inevitables.
Existe una demanda en el mercado de la industria
del automóvil para conseguir aleaciones de aluminio que se puedan
usar para aplicarse a intercambiadores de calor, y para que dichas
aleaciones tengan una resistencia después de la soldadura fuerte
mejorada en combinación con una buena resistencia a la corrosión.
Además, existe una demanda por parte de los fabricantes de dichas
aleaciones de aluminio, para desarrollar aleaciones que tengan
tolerancia a los elementos de impurezas desde el punto de vista del
reciclado sin que se comprometan las propiedades requeridas de dicha
aleación de aluminio.
Es un objeto de la presente invención
proporcionar unas aleaciones de aluminio que se puedan usar para
intercambiadores de calor, que tengan un límite elástico al 0,2%
después de la soldadura fuerte mejorado con respecto a las
aleaciones convencionales usadas para la misma aplicación. Es otro
objeto de la presente invención proporcionar una aleación de
aluminio que tenga una mejor tolerancia a los elementos de
impurezas. Es un objeto adicional de la presente invención
proporcionar una aleación de aluminio que sea realmente adecuada
para proporcionar una materia prima para aletas para dispositivos
intercambiadores de calor.
En un aspecto, la invención proporciona una
aleación de aluminio, como la expuesta en la reivindicación 1, y un
intercambiador de calor soldado mediante soldadura fuerte, como el
expuesto en las reividicaciones.
Esta aleación de aluminio tiene una buena
resistencia a la corrosión, incluyendo el efecto de ánodo de
sacrificio cuando éste se requiera, en combinación con buenas
propiedades mecánicas en el estado posterior a la soldadura fuerte y
es capaz de proporcionar un aumento del límite elástico al 0,2%
posterior a la soldadura fuerte (PS) de al menos un 15% con
respecto a las aleaciones convencionales usadas como materia prima
para aletas, tal como AA3003, en las mismas condiciones de revenido.
La aleación de aluminio según la invención es capaz de conseguir un
límite elástico al 0,2% (PS) después de la soldadura fuerte de al
menos 60 MPa, y en los mejores ejemplos de al menos 65 MPa e
incluso tal alto como 70 MPa o más.
Aunque esta aleación de aluminio se puede usar
para placas para tubos, soportes laterales y tanques para
alimentación por gravedad en unidades intercambiadores de calor, y
puede tener otros usos, se destina principalmente como aleación para
materia prima para aletas para intercambiadores de calor. La
demanda de corrosión para materias primas para aletas es tal que si
la unidad intercambiadora de calor es atacada por corrosión, el
material de la aleta es atacado con preferencia y no el material del
tubo. La aleación según esta invención tiene este efecto de ánodo
de sacrificio. La aleación puede ser más resistente, de manera que
la materia prima para aletas pueda ser más delgada y más ligera que
en las aleaciones convencionales usadas como materia prima para
aletas, tales como aleaciones AA3003. La aleación de la invención
utilizada como materia prima para aletas, se puede usar en
combinación con un revestimiento de una aleación para soldadura
fuerte, por ejemplo, una aleación de Al-Si conocida
en la técnica, u otras aleaciones de sistemas de
Al-Si similares, tales como aleación de
Al-Si-Mg, aleación de
Al-Si-Mg-Bi,
aleación de Al-Si-Bi o aleaciones
similares.
En el mercado de los intercambiadores de calor,
particularmente en la industria del automóvil, se requiere que las
aleaciones usadas como materia prima para aletas proporcionen un
equilibrio de propiedades, es decir, resistencia, conformabilidad,
capacidad para la soldadura fuerte y potencial de corrosión. Una
característica clave de la nueva aleación de esta invención es el
contenido de Si relativamente elevado en comparación con el de las
aleaciones AA3003, en combinación con un contenido medio de Mn.
Como consecuencia, esto aumenta la resistencia después de la
soldadura fuerte en más de un 15% con respecto a las aleaciones
convencionales usadas como materia prima para aletas. La aleación
presenta, entre otras propiedades, una excelente capacidad para la
soldadura fuerte.
Las razones de las limitaciones de los elementos
aleantes de la aleación de aluminio según la presente invención se
describen más adelante. Todos los porcentajes de la composición
están en peso.
El Si es un importante elemento aleante en la
aleación según esta invención. La adición de Si da lugar a un
aumento del endurecimiento por solución de la aleación. Por debajo
del 0,7% el Si produce sólo un pequeño efecto, y por encima de 1,2%
se puede originar la formación de compuestos eutécticos de bajo
punto de fusión perjudiciales y también la formación de grandes
partículas intermetálicas. Un intervalo más adecuados para el
contenido de Si es de 0,75% a 1,0%. En muchas aleaciones de
aluminio, un nivel de Si comprendido en un intervalo medio es otro
considerado perjudicial. Una ventaja de este contenido de Si
comprendido en un intervalo medio es que la aleación tiene
tolerancia a los elementos de impurezas, y esto hace posible que
esta aleación se forme a partir de cantidades elevadas de material
de desecho. Preferiblemente, la suma de Si + Mn está comprendida en
el intervalo de 1,6-2,3, y más preferiblemente en el
intervalo de 1,75-2,1, y esto permite tener un buen
compromiso entre las propiedades deseadas de la aleación, tales
como resistencia después de la soldadura fuerte y resistencia a la
combadura, mientras que la aleación se puede fabricar sin grandes
dificultades a partir de material de desecho.
El Mn es también un elemento aleante importante
en la aleación según esta invención. La adición de Mn se realiza en
un intervalo medio de 0,7% a 1,2%. Un límite inferior más preferido
para el contenido de Mn es 0,8%. Un límite superior más preferido
para el contenido de Mn es 1,1%. Y más preferiblemente, el Mn ha de
estar comprendido en el intervalo de 0,8 a 1,0%. Un contenido de Mn
muy elevado podría originar la formación perjudicial de grandes
partículas intermetálicas de Fe-Mn. Para hacer
posible que la aleación se forme a partir de grandes cantidades de
material de desecho, que podría contener contenidos relativamente
elevados de Fe, el nivel de Mn no ha de sobrepasar el valor de
1,2%. Por encima de 1,2% de Mn la colada de un lingote resulta más
difícil.
El Mg aumenta la resistencia de la aleación de
forma significativa, pero tiene una influencia perjudicial sobre la
capacidad para la soldadura fuerte en atmósfera controlada debido
que tiende a interaccionar con el fundente aplicado. Por esta razón,
el contenido de Mg está limitado a un valor máximo de 0,35%, y un
intervalo más preferido para el nivel de Mg es de 0,2 a 0,35% para
conseguir un compromiso entre la resistencia después de la
soldadura fuerte y la capacidad para la soldadura fuerte.
El Fe está presente en todas las aleaciones de
aluminio conocidas. Con un contenido de Fe demasiado alto, entre
otras cosas, disminuye la conformabilidad del material y también va
disminuyendo la capacidad de corrosión. El contenido de Fe admisible
es 0,8% como máximo, y preferiblemente 0,5% como máximo. Se pueden
tolerar dichos contenidos de Fe relativamente altos limitando el
contenido de Mn. Un contenido de Fe adecuado está comprendido en el
intervalo de 0,20 a 0,45%, y permite que exista un buen compromiso
entre las propiedades deseadas de la aleación, tales como
resistencia después de la soldadura fuerte y resistencia a la
combadura, mientras que la aleación se puede fabricar sin grandes
dificultades a partir de material de desecho.
La adición de Zn conduce a un potencial de
corrosión más electronegativo. Para posibilitar el efecto de ánodo
de sacrificio, el material de la aleta ha de ser más
electronegativo que el material del tubo. Puesto que se pueden y se
usarán diferentes tipos de materiales para los tubos en
intercambiadores de calor, se puede utilizar el contenido de Zn
para ajustar el potencial de corrosión de la aleación de esta
invención para fijar al material del tubo. El contenido de Zn ha de
estar en un nivel inferior a 3,0% para evitar un ataque por
corrosión demasiado rápido del material de la aleta. Puesto que el
Zn puede ser tolerado hasta un valor de 3,0%, y preferiblemente
hasta un valor de 2,0%, y más preferiblemente hasta un valor de
1,5%, siendo lo más preferido hasta un valor de 1,0%, esto
proporciona ventajas en cuanto a la tolerancia de esta aleación a
elementos de impurezas, y permite que dicha aleación se pueda
formar a partir de grandes cantidades de material de desecho, tales
como intercambiadores de calor desechados, pero sin limitarse a
este ejemplo. Un límite inferior adecuado para el nivel de Zn es
0,2%.
El Ni puede estar presente en la aleación según
la invención en una cantidad de hasta 1,5%, con el fin de aumentar
adicionalmente la resistencia después de la soldadura fuerte sin
que esto de lugar a una pérdida significativa de conductividad
térmica. Un intervalo preferido para el Ni como elemento aleante es
de 0,3 a 1,2%, y más preferiblemente 0,5 a 0,75%. Esto hace posible
que la aleación de la invención alcance un equilibrio mejor y
deseable entre la resistencia después de la soldadura fuerte, la
conductividad térmica y la resistencia a la corrosión.
El Cu se incluye preferiblemente como un
componente reforzador. Se cree que el Cu no reduce la resistencia a
la corrosión de la forma que ha sido publicada anteriormente.
Puesto que se puede tolerar una cantidad de Cu de hasta 0,5%, esto
proporciona ventajas en cuanto a la tolerancia de esta aleación a
elementos de impurezas, y permite que dicha aleación se pueda
formar a partir de grandes cantidades de material de desecho, tales
como intercambiadores de calor desechados, pero sin limitarse a este
ejemplo. Un valor máximo adecuado para el contenido de Cu es hasta
0,5%, y preferiblemente hasta 0,4%. Un intervalo más preferido para
el nivel de Cu es de 0,2% a 0,4%, con el que se consigue un
compromiso entre la resistencia después de la soldadura fuerte,
resistencia a la corrosión y capacidad para la soldadura
fuerte.
El Ti puede estar presente hasta un valor de
0,02% para actuar como un aditivo afinador del grano durante la
colada de un lingote de la aleación de la invención. Se puede
añadir Ti adicional, por ejemplo debido a su presencia en el
material de desecho, con el fin de aumentar la resistencia de la
aleación mediante endurecimiento por solubilidad. La cantidad de
total de Ti presente en la aleación no ha de sobrepasar el valor de
0,20%, pero preferiblemente es inferior a 0,15%.
Se puede añadir a la aleación de la invención el
elemento Indio en un nivel de hasta 0,20% con el fin de conseguir
un potencial de corrosión más electronegativo. Además, se ha
encontrado según la invención que en esta aleación de aluminio el In
es mucho más efectivo para reducir el potencial de corrosión de la
aleación en comparación con las adiciones de zinc. Típicamente, un
nivel de 0,1% de In es tan efectivo como un nivel de 2,5% de Zn.
Cuando se añade como un elemento aleante deliberado, un intervalo
más preferido para el In es de 0,01 a 0,10%.
Se puede añadir a la aleación de esta invención
Zr en un nivel de hasta 0,25% para mejorar adicionalmente la
resistencia de la aleación en el estado posterior a la soldadura
fuerte. Además, este elemento puede ser tolerado como un elemento de
impureza sin deteriorar las propiedades deseadas de la aleación.
Una cantidad añadida de Zr más adecuada está comprendida en el
intervalo de 0,05 a 0,20, y más preferiblemente en el intervalo de
0,05 a 0,15%.
Se puede añadir a la aleación de esta invención
Cr en un nivel de hasta 0,25% para mejorar adicionalmente la
resistencia de dicha aleación en el estado posterior a la soldadura
fuerte.
Se pueden tolerar en la aleación de la invención
otros componentes incluyendo Sn y V en un nivel de hasta 0,25%,
preferiblemente hasta 0,15%, y más preferiblemente hasta 0,05%. La
cantidad total de estos elementos no ha de sobrepasar el valor de
0,3%. Dicho elemento puede estar presente para reducir el potencial
de corrosión de la aleación, y el V tiene además la facultad
adicional de aumentar la resistencia después de la soldadura
fuerte.
El resto está constituido por aluminio e
impurezas inevitables, típicamente cada una de ellas en una
cantidad de hasta 0,05% como máximo, y en una cantidad total de
0,15% como máximo.
En otro aspecto de la invención, se proporciona
un montaje soldado mediante soldadura fuerte, típicamente un
intercambiador de calor, que comprende la aleación de la invención
como materia prima para las aletas. En dicho intercambiador de calor
que tiene la aleación de la invención como aletas, las aletas
pueden actuar como un ánodo de sacrificio. La aleación de aluminio
según la invención puede estar también revestida en una o ambas de
sus superficies. El propósito de este revestimiento es esencialmente
proporcionar el material de soldadura fuerte para los cordones, y se
usa por ejemplo en el caso de tubos sin revestir como para
condensadores hechos de tubos extruidos o para evaporadores de tipo
serpentina. Típicamente, el espesor de cada capa de revestimiento
está comprendido en el intervalo de 2 a 15% del espesor total del
producto revestido. La composición de la capa de revestimiento está
típicamente comprendida en el intervalo de 5 a 15% de Si,
opcionalmente hasta 2,0% de Mg, opcionalmente hasta 3,0% de Mg,
opcionalmente hasta 3,0% de Zn, y opcionalmente hasta 0,2% de
Bi.
La aleación de aluminio según la invención se
ilustrará ahora mediante ejemplos no limitantes y comparativos.
A una escala de laboratorio de ensayo, han sido
coladas seis aleaciones con velocidades de solidificación
comprendidas en el mismo intervalo que las obtenidas con colada de
DC a escala industrial. Aunque fabricada a una escala de laboratorio
de ensayo, la aleación de aluminio según esta invención se puede
fabricar usando diversos métodos estándar de colada DC y colada
continua de aluminio a escala industrial, seguido de laminación en
caliente y/o en frío. Las composiciones químicas se enumeran en la
Tabla 1, en la que las Aleaciones 1 a 4 son aleaciones según la
invención con Ti a un nivel de afinador del grano, las Aleación 5 y
6 son aleaciones según la invención con un nivel de Mg y Ti algo
aumentado, la Aleación 6 tiene además un nivel de Zn aumentado. En
todas las aleaciones según la invención los niveles de Ni, In y V
están a un nivel de impurezas. La Aleación 7 es el ejemplo en el
material revenido H14 conocido de la solicitud de patente
internacional WO-97/18946 para fines comparativos, y
además se ha usado una Aleación 8, que es la aleación AA3003
conocida usada comercialmente como materia prima para aletas. Los
cuatro lingotes colados se calentaron previamente y se laminaron en
caliente hasta un espesor de 5,7 mm. Luego las hojas fueron
laminadas en frío hasta 0,15 mm y recocidas a
360-400ºC durante 2 horas antes de laminarlas en
frío hasta un calibre final de 0,10 mm. Este es el material
revenido H14.
Las hojas laminadas en frío tenían las siguientes
propiedades mecánicas antes y después de ser sometidas a un ciclo
de soldadura fuerte simulado (aproximadamente 5 minutos a 590ºC y
enfriamiento con aire), véase la Tabla 2. Las propiedades mecánicas
son válidas para un material sin revestir. Sin embargo, para ciertas
aplicaciones, la aleación de la invención se puede proporcionar con
un revestimiento delgado, lo que ocasiona a una pequeña disminución
de las propiedades mecánicas (tanto en los estados anterior y
posterior a la soldadura fuerte) de unos pocos MPa, típicamente
aproximadamente de 2 a 10 MPa.
A partir de estos resultados se puede observar
que la aleación de aluminio de la invención tiene una mejora
significativa en las propiedades mecánicas con respecto a la
aleación AA3003 convencional usada en las mismas condiciones de
revenido, y proporciona la oportunidad de calibrar por debajo de
unidades antes del ciclo de soldadura fuerte y que tiene un ritmo
reducido de ataque por corrosión sobre la aleta.
| Aleación | Si | Mn | Mg | Fe | Zn | Cu | Zr | Cr | Ti |
| 1 | 0,9 | 1,1 | 0,1 | 0,3 | 0,4 | 0,3 | 0,08 | - | 0,01 |
| 2 | 0,9 | 1,05 | 0,1 | 0,3 | 0,4 | 0,3 | 0,09 | - | 0,01 |
| 3 | 0,9 | 1,1 | 0,1 | 0,3 | 0,4 | 0,3 | 0,08 | 0,09 | 0,01 |
| 4 | 0,9 | 0,95 | 0,1 | 0,3 | 0,4 | 0,3 | 0,09 | 0,01 | 0,01 |
| 5 | 0,97 | 0,9 | 0,3 | 0,3 | 0,2 | 0,25 | - | - | 0.15 |
| 6 | 0,97 | 1,1 | 0,3 | 0,3 | 1,0 | 0,25 | - | - | 0,15 |
| 7 | 0,9 | 1,3 | 0,1 | 0,4 | - | 0,3 | - | - | - |
| Aleación | Antes de soldar | Después de soldar | ||
| 0,2 PS | UTS | 0,2 PS | UTS | |
| [MPa] | [MPa] | [MPa] | [MPa] | |
| 1 | 226 | 232 | 63 | 138 |
| 2 | 225 | 231 | 62 | 137 |
| 3 | 234 | 240 | 63 | 139 |
| 4 | 225 | 231 | 60 | 135 |
| 5 | 243 | 252 | 77 | 153 |
| 6 | 236 | 239 | 81 | 158 |
| 7 | - | - | 59 | 155 |
| 8(AA3003) | 168 | 174 | 40 | 135 |
Habiendo descrito ahora por completo la
invención, resultará evidente para un experto común en la técnica
que se pueden hacer muchos cambios y modificaciones sin apartarse
con ello del alcance de la invención según se ha descrito en esta
memoria.
Claims (12)
1. Una materia prima para aletas de
intercambiadores de calor, formada por una aleación de aluminio que
tiene la composición, en porcentaje en peso:
2. Una aleación de aluminio según la
reivindicación 1, en la que el nivel de Mn está comprendido en el
intervalo de 0,8 a 1,1%, y más preferiblemente en el intervalo de
0,8 a 1,0%.
3. Una aleación de aluminio según la
reivindicación 1 ó 2, en la que el nivel de Zr está comprendido en
el intervalo de 0,05 a 0,15%.
4. Una aleación de aluminio según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el nivel de Fe está
comprendido en el intervalo de 0,20 a 0,45%.
5. Una aleación de aluminio según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 4, en la que nivel de Cu está
comprendido en el intervalo de 0,20 a 0,40%.
6. Una aleación de aluminio según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el nivel de Ni está
comprendido en el intervalo de 0,3 a 1,2%, y más preferiblemente en
el intervalo de 0,5 a 0,75%.
7. Una aleación de aluminio según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 6, en la que el nivel de Si está
comprendido en el intervalo de 0,75 a 1,0%.
8. Una aleación de aluminio según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 7, en la que el nivel de In está
comprendido en el intervalo de 0,01 a 0,1%.
9. Una materia prima para aletas de
intercambiadores de calor según una cualquier de las
reivindicaciones 1 a 8, en la que la materia prima para aletas de
intercambiadores de calor es capaz de conseguir un límite elástico
al 0,2% después de la soldadura fuerte de al menos 60 MPa.
10. Una aleación de aluminio según la
reivindicación 9, en la que la materia prima es capaz de conseguir
un límite elástico al 0,2% después de la soldadura fuerte de al
menos 70 MPa.
11. Un intercambiador de calor soldado mediante
soldadura fuerte que tiene aletas de la aleación según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
12. Un intercambiador de calor soldado mediante
soldadura fuerte según la reivindicación 11, que tiene aletas de una
aleación de aluminio que tiene la composición, en porcentaje en
peso;
y en el que dichas aletas tienen un límite
elástico al 0,2% después de la soldadura fuerte de 70 MPa o
más.
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| FR2862894B1 (fr) * | 2003-11-28 | 2007-02-16 | Pechiney Rhenalu | Bande en alliage d'alluminium pour brasage |
| JP2006250413A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 熱交換器用アルミニウム合金フィン材及び熱交換器 |
| WO2007131727A1 (en) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Aleris Aluminum Koblenz Gmbh | Method of producing a clad aluminum alloy sheet for brazing purposes and sheet produced by said method |
| CN100507045C (zh) * | 2006-07-04 | 2009-07-01 | 江苏常铝铝业股份有限公司 | 热轧坯料汽车散热器翅片用铝合金箔材的制造方法 |
| EP2089554B1 (en) * | 2006-11-14 | 2013-06-05 | Aleris Aluminum Duffel BVBA | Multilayer tubes comprising creep resistant aluminium alloy |
| KR100896217B1 (ko) * | 2007-05-18 | 2009-05-07 | 조일알미늄(주) | 자동차 열 교환기의 핀용 알루미늄 합금 |
| ES2441259T5 (es) * | 2008-01-18 | 2017-09-15 | Hydro Aluminium Rolled Products Gmbh | Material compuesto con capa de protección contra la corrosión y procedimiento para su producción |
| CN101928903B (zh) * | 2009-12-28 | 2012-06-06 | 江苏麟龙新材料股份有限公司 | 含铝-硅-锌-稀土-镁-铁-锰-铬的热浸镀合金及其制备方法 |
| CN101736224B (zh) * | 2009-12-28 | 2011-06-29 | 江苏麟龙新材料股份有限公司 | 含铝-硅-锌-稀土-锰的热浸镀合金及其制备方法 |
| CN101736274B (zh) * | 2009-12-28 | 2011-06-29 | 江苏麟龙新材料股份有限公司 | 含铝-硅-锌-稀土-铁-锰-铬的热浸镀合金及其制备方法 |
| KR101209546B1 (ko) | 2011-06-02 | 2012-12-07 | 인하대학교 산학협력단 | 고방열 고강도 알루미늄 합금 |
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| KR101468957B1 (ko) * | 2012-05-30 | 2014-12-05 | 한국기계연구원 | 주조용 알루미늄 합금 |
| CN102773626B (zh) * | 2012-07-11 | 2014-12-03 | 东莞市闻誉实业有限公司 | 耐腐蚀铝合金钎焊材料 |
| CN103334036B (zh) * | 2013-07-03 | 2016-03-23 | 银邦金属复合材料股份有限公司 | 一种铝合金散热片用3003铝合金 |
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| KR101941380B1 (ko) * | 2014-08-06 | 2019-01-22 | 가부시키가이샤 덴소 | 열 교환기 핀을 위한 알루미늄 합금 |
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| MX2017006100A (es) * | 2014-12-17 | 2017-09-19 | Uddeholms Ab | Una aleacion resistente al desgaste. |
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| CN104696832B (zh) * | 2015-03-31 | 2018-01-30 | 东莞市闻誉实业有限公司 | Led路灯 |
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| CN107052615A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-08-18 | 安徽华众焊业有限公司 | 铜铝焊接用铝合金焊料 |
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| CN114318071A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-12 | 常州普拓智能科技有限公司 | 热交换器用铝合金材料及其制备方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3012009C2 (de) * | 1980-03-28 | 1984-02-02 | Vereinigte Deutsche Metallwerke Ag, 6000 Frankfurt | Verwendung einer AlMnSi-Legierung |
| JPH0320594A (ja) * | 1989-06-19 | 1991-01-29 | Honda Motor Co Ltd | 熱交換器 |
| JPH03134129A (ja) * | 1989-10-18 | 1991-06-07 | Showa Alum Corp | ろう付用アルミニウム合金 |
| JPH0565582A (ja) * | 1991-09-03 | 1993-03-19 | Showa Alum Corp | 高強度、高耐食性アルミニウムブレージングシート |
| JPH06306519A (ja) * | 1993-04-22 | 1994-11-01 | Furukawa Alum Co Ltd | 真空ろう付け用アルミニウム合金フィン材およびその製造方法 |
| DE69428242T2 (de) * | 1993-08-03 | 2002-06-13 | Nippon Denso Co., Ltd. | Aluminiumlegierung zum Hartlöten; Folie zum Hartlöten von Wärmetauschern und Verfahren zur Herstellung von Wärmetauschern |
| JP3505825B2 (ja) * | 1994-11-28 | 2004-03-15 | 三菱アルミニウム株式会社 | ろう付け後に高い疲労強度を保持するＡｌ合金製熱交換器フィン材 |
| GB9523795D0 (en) * | 1995-11-21 | 1996-01-24 | Alcan Int Ltd | Heat exchanger |
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