DE1552961C3 - Verfahren zur Herstellung von Rohrverbindungen bei Wärmetauschern von Kalteaggregaten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung der Verbindung eines Anschlußrohres aus Kupfer oder einer Kupferlegierung mit einem Rohrstutzen aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung als Bestandteil des Wärmetauschers eines Kälteaggregates.

Die Herstellung der Anschlüsse für Wärmetauscher der angegebenen Art ergibt ernsthafte Probleme, weil es schwierig ist, Rohrteile aus Aluminium und seinen Legierungen an andere Rohrteile anzuschließen, die aus Kupfer oder dessen Legierungen bestehen.

Mit den allgemein verwendeten technischen Hilfsmitteln kann man Anschlußleitungen aus Kupfer nicht direkt an Wärmetauscher aus Aluminium aufschweißen oder auflöten. Dieser Vorgang würde es unmöglich machen, Spuren des Flußmittels vollkommen zu entfernen. Nun würden aber diese Spuren die spätere katalytische Zersetzung der fluorchlorierten Kohlenwasserstoffverbindungen hervorrufen, die als Kältemittel benutzt werden. Außerdem' bieten diese direkten Rohrverbindungen ziemlich schwache mechanische Eigenschaften, da die gebildeten metallurgischen Übergänge spröde sind.

Es ist daher bis jetzt nötig gewesen, Zwischenstücke aus einem Bimetall zu verwenden, die ein

ίο homogenes Ende aus Aluminium hatten, das auf den Wärmetauscher aufgeschweißt wird, sowie ein homogenes Ende, das im allgemeinen aus Kupfer besteht und das leicht auf die Kupferanschlußrohre der Kälteleitungen auflötbar ist. Derartige Anschlußteile erhält man, indem ein Aluminiumrohr auf ein Kupferrohr entsprechend aufgeschweißt wird oder Kupfer- und 'Aluminiumstücke gleichzeitig kalt zu einem Doppelrohr gezogen werden.

In beiden Fällen sind die Gestehungskosten des Anschlusses sehr hoch. Wie auch die vorhergehende Herstellungsart des Zwischenstückes ist, immer liegt in der Verbindungszone ein spröder Abschnitt vor, der sich kaum biegen läßt. Man muß außerdem die Schweißzone bezüglich des Austauschers in bestimmten seitlichen, wenig bruchgefährdeten Bereichen anordnen; es ist deshalb notwendig, den Kupfer- oder Aluminiumteilen dieser Anschlußstücke Formen zu geben, die häufig gekrümmt und von überflüssiger Länge sind, um die Lötzonen auf den Rohren passend anordnen zu können.

In der USA.-Patentschrift 2 680 353 ist auf die Schwierigkeiten hingewiesen, die bei der Herstellung von geschweißten Verbindungen bei Kälteaggregaten bestehen. Als Ausweg wurde vorgeschlagen, die Schweißung in der Nähe eines Biegebereichs der entsprechenden Anschlußrohre zu vermeiden. Diese Lösung ist natürlich nicht in allen Fällen möglich, insbesondere werden die Schwierigkeiten, die bei der Herstellung von Verbindungen zwischen Rohren aus Aluminium und Rohren aus Kupfer oder den entsprechenden Legierungen bestehen, dadurch nicht gelöst.

In der französischen Patentschrift 1 108 895 wurde vorgeschlagen, zur Lösung die Schwierigkeiten bei der Verbindung eines Kupferrohres mit einem ■ Aluminiumrohr bei Kälteaggregaten dadurch zu vermeiden, daß sehr lange Anschlußleitungen verwendet werden, so daß die schwachen mechanischen Eigenschaften der direkten Rohrverbindungen etwas ver-

bessert werden. In der französischen Patentschrift 1 376 777 wird zur Herstellung einer Verbindung von Aluminium mit einem anderen Metall eine komplizierte und damit teuere chemische Lösung vorgeschlagen, die aus wirtschaftlichen Gründen ungünstig ist und außer acht läßt, daß bei Verwendung von Kupfer als das mit dem Aluminium zu verbindende Metall noch besondere Schwierigkeiten als Folge der Bildung einer sehr brüchigen eutektischen. Kupfer-Aluminium-Legierung auftreten. Auch die in der Zeitschrift »Modem Metals« vom April 1954, S. 58, vorgeschlagene Kaltpreßschweißung bietet keinen Ausweg aus den bestehenden Schwierigkeiten, da die Anwendung dieses Kaltpreßschweißverfahrens auf Rohre fast nicht durchführbar ist.

In der deutschen Patentschrift 555 562 ist ein Metallspritzverfahren beschrieben, mit dessen Hilfe eine Metallschicht auf einem anderen Metall angebracht werden kann. Wenn die beiden Metalle jedoch Kup-

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung der Verbindung eines Anschlußrohres aus Kupfer oder einer Kupferlegierung mit einem Rohrstutzen aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung als Bestandteil des Wärmetauschers eines Kälteaggregates, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Kupferanschlußrohr durch Eintauchen in ein Aluminiumschmelzbad eine Aluminiumschicht aufgebracht wird und die beiden Rohrteile sodann ohne Verwendung eines Bimetall-Zwischenstückes durch Schweißen oder Löten miteinander verbunden werden. .

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Aluminiumschmelzbades zwischen 650 und 750° C liegt und die Eintauchdauer 4 bis 15 Sekunden beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der niedergeschlagenen Aluminiumschicht zwischen 40 und 150 Mikron liegt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Muffe aus einem Metall mit einem hohen Schmelzpunkt in die Mündungsöffnung sowohl des Rohrstutzens des Wärmetauschers als auch des Kupferanschlußrohres vor dem Verbinden der beiden Teile eingefügt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbinden durch Lichtbogenschweißung unter einer neutralen Atmosphäre, insbesondere Argon, erfolgt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des Anschlußrohres auf der in das Aluminiumschmelzbad einzutauchenden Länge erhöht ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Wandstärken des Kupferanschlußrohres zwischen 1,5 und 3, bevorzugt zwischen 2 und 2,5, liegt.