DE2820413B2 - Verbundwerkstoff für im Vakuum mit Lot hartgelötete Gegenstände und seine Verwendung - Google Patents
Verbundwerkstoff für im Vakuum mit Lot hartgelötete Gegenstände und seine VerwendungInfo
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- DE2820413B2 DE2820413B2 DE19782820413 DE2820413A DE2820413B2 DE 2820413 B2 DE2820413 B2 DE 2820413B2 DE 19782820413 DE19782820413 DE 19782820413 DE 2820413 A DE2820413 A DE 2820413A DE 2820413 B2 DE2820413 B2 DE 2820413B2
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Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Verbundwerkstoff für im Vakuum mit Lot hartgelötete Gegenstände mit
verbesserter Korrosionsbeständigkeit und seine Verwendung zur Herstellung von Wärmetauschern.
Als Verbundwerkstoff mit einem ausgezeichneten kathodischen Korrosionsschutzeffekt ist bislang ein
Verbundwerkstoff bekannt, der aus einem Plattierungsmaterial aus einer Aluminiumlegierung, die 0,1 bis 1,3
Gew.-% Zink enthält, beispielsweise die Legierung AA 7072, und einem Kernmaterial, das beispielsweise aus
der Legierung AA 3003 oder der Legierung AA 3ÖÖ4,
besteht und bei dem das Plattierungsmaterial auf eine oder beide Oberflächen des Kernmaterials aufgebracht
ist Wenn man diesen Verbundwerkstoff einer korrosiven Atmosphäre aussetzt wird das Plattierungsmaterial,
das aus der Legierung 7072 besteht die im Vergleich zu anderen Aluminiumlegierungen ein niedrigeres Potential aufweist bevorzugt korrodiert und verhindert
hierdurch die Korrosion des Kernmaterials, das heißt, bewirkt einen kathodischen Korrosionsschutzeffekt
Bei der Hei. teilung eines Wärmetauschers unter Verwendung eines solchen AJnminiumverbundwerkstoffs ist es üblich, den Wärmetauscher mit einem in der
Tabelle I angegebenen Hartlots· '-satzwerkstoff bzw.
Hartlot aus der Legierung 4343 oder der Legierung 4045 oder einem Hartlotblech oder einer Hartlotplatte, die
diesen Hartlotzusatzwerkstoff oder das Hartlot als Hüllmaterial aufweist unter Verwendung eines Flußmittels an der Luft oder in dem geschmolzenen Flußmittel
hart zu löten. Zum Teil wegen der Tatsache, das bei diesem Verfahren ein gesundheitsschädliches Flußmittel, das auch eine potentielle Umweltverschmutzung mit
sich bringt verwendet werden muß, und teilweise wegen der Tatsache, daß das Flußmittel nach dem Hartlöten
Ii des Produkts entfernt werden muß, Findet das
Vakuumhartlöten, bei dem das Produkt ohne die Anwendung eines Flußmittels in einer Vakuumatmosphäre unter Verwendung von Vakuumhartloten oder
Vakuumhartlötzusatzwerkstoffen, wie den in der Tabel
le I angegebenen Legierungen 4004, X 4005 oder X
4104, oder einem Hartlötblech oder einer Hartlötplatte für das Vakuumhartiöten, das bzw. die mit diesen
Hartlötzusatzwerkstoffen oder Hartloten plattiert sind, hartgelötet wird, in jüngster Zeit zunehmende Verbrei-
25 tang.
Wenn das Hartlöten jedoch unter Anwendung dieses Vakuumhartlötverfahrens durchgeführt wird, verdampft das in oer als Plattierungsmaterial oder
Hüllmaterial verwendeten Legierung AA 7072 enthalte
ne Zink im Vakuum und vermindert dadurch die
Zinkkonzentraticii der Oberflächenschicht erheblich,
wodurch der kathodische Korrosionsschutzeffekt weitgehend verhindert wird. Wenn das Material einer
besonders stark korrosiven Atmosphäre ausgesetzt
wird, die zu einer Lochfraßkorrosion führt dringt der
Lochfraß durch das Plattierungsmaterial und erreicht und durchdringt schließlich auch das Kernmaterial.
In der folgenden Tabelle I ist die chemische Zusammensetzung der oben angesprochenen Alumini
umlegierungen sowie die chemische Zusammensetzung
weiterer in der Beschreibung angegebener Aluminiumlegierungen aufgeführt
Tabelle | I | und Aluminiumlegierungen | Fe | Grenzen der | chemischen | Zusammensetzungen | von Aluminiumknetlegie- | Ti |
0,40 | (Gew.-%) | 0,03 | ||||||
AA-Legierungsbezeichnungen und | Si | - | ||||||
rungen | 0,25 | 0,7 | Cu | Mn | Mg Cr | Zn | - | |
AA | 1,0 Si + Fe | 0,7 | 0,05 | 0,05 | 0,05 | 0,05 | - | |
Nr. | 0,6 | 0,7 | 0,05-0,20 | 0,05 | - | 0,10 | - | |
1050 | 0,30 | 0,8 | 0,05-0,20 | 1,0-1,5 | - | 0,10 | - | |
1100 | 0,30 | 0,25 | 1,0-1,5 | 0,8-1,3 | 0,25 | - | ||
3003 | 0,20-0,50 | 0,8 | 0,20 | 0,20 | 0,50-1,1 0,10 | 0,25 | - | |
30G4 | 0,7 Si + Fe | 0,8 | 0,15-0,40 | 0,10 | 0,40-0,8 | C,20 | 0,20 | |
5005 | 6,8-8,2 | 0,8 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,8-1,3 | - | |
6951 | 9,0-11,0 | 0,8 | 0,25 | 0,10 | - | 0.20 | - | |
7072 | 9,0-10,5 | 0.8 | 0,30 | 0,05 | 0,05 | 0,10 | 0.02 - | |
4343 | 9,5-11,0 | 0,25 | 0,10 | 1,0-2,0 | 0,20 | |||
4045 | 9.0-10.5 | 0,25 | 0.10 | 0,20-1,0 | 0.20 | |||
4004 | 0.25 | 0.10 | 1.0-2.0 | 0.20 | ||||
X4OO5 | ||||||||
X4104 |
Fortsetzung Tabelle I
AA
Nr.
Weitere Elemente
jeweils
jeweils
Aluminium (Minimum) Bemerkungen
insgesamt
1050 | 0,03 | — | 99,50 | Ofen- oder |
1100 | 0,05 | 0,15 | 99,00 | Tauch-Hartlot |
3003 | 0,05 | 0J5 | Rest | |
3004 | 0,05 | 0,15 | Rest | Vakuum-Haniot |
5005 | 0,05 | 0,15 | Rest | |
6951 | 0,05 | 0,15 | Rest | |
7072 | 0,05 | 0,15 | Rest | |
4343 | 0,05 | 0,15 | Rest | |
4045 | 0,05 | 0,15 | Rest | |
4004 | 0,05 | 0,15 | Rest | |
X4005 | 0,05 | 0,15 | Rest | |
X4104 | 0,05 | 0,15 | Rest | |
Aus Aluminium-Taschenbuch, 13. Auflag« (1973)
Seiten 217, 128, 322, 324 und 610 sind durch Walzplattieren gebildete plattierte Bleche und Bänder
aus Aluminiumlegierungen bekannt und es ist weiterhin angegeben, daß beim Hartlöten von Aluminium im
Vakuum unter anderem Lithium, Magnesium und Calcium als Gettermetalle brauchbar sind, wobei es im
Vakuum möglich ist, daß Legierungsbestandteile mit hohem Dampfdruck, wie Zink und Magnesium, ausdampfen.
In der DE-OS 24 39 668 sind plattierte Aluminium-Hartlötfolien beschrieben, die einen Kern aus einer
verhältnismäßig hochschmelzenden Aluminiumlegierung und einer darauf aufgebrachten Plattierung aus
einer verhältnismäßig niedrigschmelzenden Aluminiumlegierung haben, die neben Silicium, Magnesium, Eisen,
Mangan, Kupfer und Zink auch 0,005 bis etwa 0,07% eines Alkali- oder Erdalkalielements enthalten kann.
Allerdings enthält diese Plattierung zu hohe Siliciumgehalte, um als Hartlot anwendbar zu sein.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, einen Verbundwerkstoff für im Vakuum mit Lot hartgelötete
Gegenstände mit verbesserter Korrosionsbeständigkeit, insbesondere verbesserter Lociifraßkorrosionsbeständigkeit anzugeben, der im Vakuum nur ein geringes
Verdampfen des Zinks zeigt, so daß der katholische Korrosionsschutzeffekt begünstigt wird, und welcher
Verbundwerkstoff eine verbesserte Hartlötbarkeit zeigt.
Diese Aufgabe wird nun gelöst durch einen Verbundwerkstoff der eingangs genannten Art, der
gekennzeichnet ist durch einen Kern aus Aluminium oder einer beliebigen Aluminiumlegierung, der mit einer
Legierung aus 0,1 bis 2,0 Gew.-% Zink, 0,01 bis 2,0 Gew.-% mindestens eines Elements der Gruppe
Lithium, Calcium, Natrium und Kalium und Aluminium als Rest plattiert ist. μ
Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung dieses Verbundwerkstoffs zur Herstellung von Wärmetauschern.
Der erfindungsgemäße Verbundwerkstoff für das Vakuumhartlöten kann eine beliebige Form besitzen, hr>
beispielsweise in Form eines Blechs, einer !'latte, eines Rohrs, eines Behälters, einen Tanks und dergleichen
vorliegen, wobei das Pia: ierungsmaterial auf einer oder
beiden Oberflächen des Kernmaterials aufgebracht ist
Das Kernmaterial kann außer den Aluminiumlegierungen AA1050 und 1100 auch aus den Aluminiumlegierungen AA 3003, AA 3004, AA 5005 und AA 6951
bestehen, deren Zusammensetzung in der obigen Tabelle I angegeben ist
Das auf dieses Kernmaterial aufgebrachte Plattiemngsmaterial besteht aus einer Aluminiumlegierung aus
0,1 bis 2,0 Gew.-% Zink, 0,01 bis 2,0 Gew.-% mindestens
eines Vertreters aus der Lithium, Calcium, Natrium und Kalium umfassenden Gruppe und zum Rest aus
Aluminium. In der diese Plattierungsschicht bildenden Aluminiumlegierung bewirkt das Zink eine Verminderung des Potentials der Aluminiumlegierung, während
Lithium, Calcium, Natrium und Kalium während des Hartlötens im Vakuum vor dem Zink verdampfen und in
elementarer Form oder als Oxidschichten auf der Oberfläche des Verbundwerkstoffs zurückbleiben und
das Verdampfen von Zink verhindern. Die Elemente Lithium, Calcium, Natrium und Kalium können zur
Erzielung des gleichen Effekts in beliebigen Verhältnissen vermischt werden.
Die Herstellung des erfindungsgemäljen Verbundwerkstoffs für das Vakuumhartlöten wird wie folgt
erreicht Zur Herstellung eines plattierten Bleches trägt man beispielsweise das Plattierungsmaterial auf das in
Blechform vorliegende Kernmaterial auf und verbindet die beiden Materialien durch Warmwalzen und
anschließendes Kaltwalzen. Für die Herstellung eines plattierten Rohres walzt man das in dieser Weise
erhaltene plattierte Blech zu einer Röhrenform und verschweißt anschließend die Kontaktoberfläche elek
trisch. Alternativ kenn man auch das Kernn^terial und
das Plattierungsmaterial zunächst zu einem röhrenförmigen Walzblock aus dem Verbundwerkstoff verformen und diesen dann durch Strangpressen zu einem
Rohr aus dem Verbundwerkstoff verarbeiten, das dann gezogen wird.
Im Rahmen der Erfindung besteht keine spezifische
Beschränkung bezüglich des Verbundweri.stoffverhältnisses von Plattierungsschicht zu Gesamtdicke des
Verbundwerkstoffs, das heißt bezüglich des Plattierungsverhältnisses; ein geeignetes Verhältnis liegt
jedoch im allgemeinen im Bereich von 3 bis 20 Gew.-% Plattierung.
Der in der obigen Weise gebildete Verbundwerkstoff wird zu einem Blech oder einem Rohr verformt und
dann durch Schneiden und Biegen in die gewünschte Form und Größe gebracht. Die gebildeten Bauteile
werden dann beispielsweise zu einer Wasserkammer, ■>
einer Heizeinrichtung oder einer Wasserleitung eines Wärmetauschers zusammengebaut, wozu man ein
Hartlot oder einen Hartlötzusatzwerkstoff für das Vakuumhartlöten, wie den in der obigen Tabelle I
angegebenen Draht aus der Legierung 4004 (Alumini- ίο umlegierung, die 10 Gew.-% Silicium und 1,5 Gew.-%
Magnesium enthält) oder ein Hartlötblech aus einem Kernmaterial aus der Legierung AA 3003, das auf
beiden Oberflächen mit 10 Gew.-% eines Plattierungsmaterials aus einem Hartlot bzw. Hartlötzusatzwerk- r>
stoff aus einer Aluminiumlegierung, die 10 Gew.-% Silicium und 1,5 Gew.-% Magnesium enthält, besteht,
verwendet. Das zusammengebaute Werkstück wird dann in einem Vakuum von 1,33 χ 10 5 bis
133 χ 10-*mbar auf 590 bis 6100C erhitzt, wodurch
das Hartlot bzw. der Hartlötzusatzwerkstoff ohne die Verwendung eines Flußmittels schmilzt und sich aus
breitet, wodurch der erfindungsgemäße Verbundwerkstoff mit den anderen Materialien des Werkstücks an
jenen Stellen hart verlötet wird, die in engem Kontakt r> zueinander stehen.
Bei dem Hartlöten im Vakuum verdampfen zunächst die in dem Plattierungsmaterial oder Hüllmaterial des
erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs enthaltene Metalle Lithium, Calcium, Natrium und/oder Kalium, bevor
das Zink verdampft, was zur Folge hat, daß Lithium, Calcium, Natrium und/oder Kalium in elementarer
From oder in Form ihrer Oxide sich auf der Oberfläche des Piattierungsmaterials abscheiden und diese bedckken, wodurch das Verdampfen des Zinks verhindert und r>
erreicht wird, daß das Zink in der Oberflächenschicht verbleibt Als Ergebnis davon wird die Restkonzentration des in dem Plattierungsmaterial enthaltenen Zinks
auf einem hohen Wert gehalten, wodurch das Lösungspotential des Plattierungsmaterials im Vergleich zu dem Kernmaterial auf einem geringen Wert
gehalten werden kann, was wiederum zu einem ausgezeichneten kathodischen Korrosionsschutzeffekt
führt
Die Erfindung sei im folgenden näher anhand der 4^
nachstehenden Beispiele und der Zeichnungen erläutert
F i g. 1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs für das Vakuumhartlöten in Form
eines plattierten Rohres und
Fig.2 eine perspektivische Teilansicht eines unter
Verwendung des in der F i g. 1 dargestellten plattierten Rohres gebildeten Kühlers bzw. Kühlerblocks.
In den Zeichnungen steht die Bezugsziffer 1 für den
Kern, die 2 für ein inneres Plattierungsmaterial, die 3 für
ein äußeres Plattierungsmaterial, die 4 für ein auf beiden Oberflächen plattiertes Flachrohr und die 5 für eine
Kühlrippe.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung. *°
Unter Verwendung der Legierung 3003 bildet man einen Barren mit den Abmessungen
50 mm χ 180 mm χ 200 mm, den man während 3
65
Stunden bei 600°C homogenisiert. Dann trag! man
durch spanabhebende Behandlung die Oberflächen de? Barrens unter Bildung eines Kernmaterials der Abmessungen 40 mm χ 180 mm χ 200 mm ab.
Andererseits bildet man als auf das Kernmaterial aufzubringendes Plattierungsmaterial oder Hüllmaterial
die in der nachstehenden Tabelle Il angegebene Aluminiumlegierungen 1 —5 durch Zusatz von Zink und
Lithium zu Aluminium. (In diesem I all gibt man Zink in Form einer 20 Gew.-% Zink enthaltenden Aluminiumvorlegierung und Lithium in Form einer 10 Gew.-%
Lithium enthaltenden Aluminiumvorlegierung zu.) Jede Legierung wird geschmolzen und zu einem Barren mil
den Abmessungen 50 mm χ 200 mm vergossen.
Die in dieser Weise erhaltenen Barren werden während 3 Stunden bei 5200C homogenisiert, woraul
beide Oberflächen des Barrens durch spanabhebende Behandlung begnadigt werden. Dann wird der Barren
auf 5000C erhitzt und warm auf eine Dicke von 5 mm gewalzt, worauf ein Blech mit den Abmessungen
5 mm χ 180 mm χ 200 mm ausgeschnitten und als Plattierungsmaterial verwendet wird.
Nachdem sowohl das Kernmaterial als auch das Plattierungsmaterial mit Trichloräthylen entfettet worden sind, bringt man das Plattierungsmaterial auf beide
Oberflächen des Kernmaterials auf. erhitzt das Ganze auf 500°C, walzt es warm auf eine Dicke von 5 mm und
verarbeitet es anschließend durch Kaltwalzen zu einem plattierten Blech mit einer Dicke von 1 mm.
Bei dem plattierten Blech macht die Plattierungsschicht auf beiden Oberflächen jeweils 10% der
Gesamtdicke aus. Der in dieser Weise erhaltene blechförmige Verbundwerkstoff wird in eine 5gew,-%ige Natriumchloridlösung eingetaucht, worauf das
Oberflächenpotential des Verbundwerkstoffs bei 20°C im Vergleich zu einer als Standard verwendeten
gesättigten Kalomelelektrode gemessen wird. Unabhängig davon erhitzt man den in der oben beschriebenen Weise erhaltenen Verbundwerkstoff in einem
Vakuum von 6,65 χ 10-5mbar in gleicher Weise wie
bei dem üblichen Hartlöten während 3 Minuten auf 6000C, entnimmt den Verbundwerkstoff dann aus dem
Ofen und bestimmt in der oben beschriebenen Weise das Oberflächenlösungspotential in 5%iger Natriumchloridlösung Die Änderung des Oberflächenlösungspotentials des Verbundwerkstoffs vor und nach dem
Erhitzen ist in der Tabelle II angegeben. Zu Vergleichszwecken wird auch das Oberflächenpotential der als
Kernmaterial verwendeten Legierung AA 3003 vor und nach dem Erhitzen gemessen; die hierbei erhaltenen
Ergebnisse sind ebenfalls in der Tabelle II angegeben.
Zur Bewertung des Korrosionsbeständigkeit des Verbundwerkstoffs nach dem Erhitzen wird die
maximale Tiefe des Lochfraßes nach dem Einbringen des Verbundwerkstoffs während 2 Monaten in Brauchwasser gemessen.
Zur Bewertung der Hartlötbarkeit vereinigt man den
oben erwähnten blechartigen Verbundwerkstoff in Form eines umgekehrten »T« mit einem 1 mm starken
Hartlotblech X 8 (einem Verbundwerkstoff für das Vakuumhartlöten aus einem Kern aus der Legierung
AA 3003, der auf beiden Oberflächen mit jeweils 10 Gew.-% eines Plattierungsmaterials aus einer Aluminiumlegierung, die 10 Gew.-% Silicium und 1,5 Gew.-%
Magnesium enthält, plattiert worden ist) und verlötet das Gefüge in einem Vakuum von 6,65 χ 10-5mbai
während 3 Minuten bei 6CO0C. Auch die hierbei
erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle II angegeben.
Verglcichsbeispiel I
Man beschichtet beide Oberflächen des Kernmaterials aus der Legierung AA 3003 nach der Verfahrensweise
von Beispiel 1 unter Bildung eines 1 mm starken plattierten Bleches mit einem Plattierungsmaterial der
in der Tabelle II angegebenen Zusammensetzungen der
Nummern 6 bis 8. Dann ermittelt man nach der in Beispiel I angegebenen Weise das Oberflächenpotential
vor und nach dem Erhitzen, die maximale Tiefe des LochfraDes beim Eintauchen des Verbundwerkstoffs in
Brauchwasser und die Hartlötbarkeit des Materials. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind ebenfalls in der
Tabelle II angegeben.
Tabelle Il | Verbundwerkstoff | Zusammensetzung des | Li | -%) | Potential in | 5%iger | nach dem | Maximale | Hart |
Kernmaterial | Plattiermaterials (Gew. | - | Al | NaCI-Lösung (V) | Erhitzen | Tiefe des | lötbar | ||
Zn | - | vor dem | -0.67 | LocnlralSes | keit | ||||
- | 0,01 | Erhitzen | (mm) | ||||||
Λ Α 3003 | 0.05 | Rest | -0.67 | -0,90 | 0.31 | O | |||
Kontrolle | 1.0 | 0,50 | Rest | -0,93 | |||||
Beispiel I | AA 3003 | 1.0 | 0,90 | Rest | -0,70 | -1,13 | 0,10 | O | |
Nr. I | A A 3003 | 1.0 | 1,80 | Rest | -0,73 | -1,10 | 0,08 | O | |
Nr. 2 | AA 3003 | 1,0 | Rest | -0,73 | -1,02 | 0,06 | O | ||
Nr. 3 | AA 3003 | 1,0 | -0,73 | 0,07 | O | ||||
Nr. 4 | AA 3003 | - | -0,73 | 0,05 | O | ||||
Nr. 5 | 0,005 | Rest | -0,78 | ||||||
Verglcichs | 1.0 | 2,50 | Rest | -0,79 | |||||
beispiel 1 | AA 3003 | 1,0 | Rest | -1,05 | -1.15 | 0,29 | O | ||
N-. 6 | AA 3003 | 1,0 | -0,85 | 0,23 | O | ||||
Nr. 7 | AA 3003 | -0,73 | 0,09 | X | |||||
Nr. 8 | |||||||||
O perfekt hartgelötet | |||||||||
x nicht hartlötbar | |||||||||
Wie aus den in der Tabelle II abgegebenen Ergebnissen zu erkennen ist, zeigen sämtliche erfindungsgemäßen
Produkte ein Potential der Plattierungsschicht, das geringer ist als das des Kernmaterials
( — 0,67 V), einen ausgezeichneten kathodischen Korro- sionsschutz und ein perfektes Lötverhalten. Im Gegensatz
dazu ergibt sich ein Potential der Plattierungsschicht,
das etwa dem des Kernmaterials entspricht dann, wenn das Produkt kein Lithium enthält (Vergleichsbeispiel Nr. 6) bzw. das Lithium nur in Spuren-
mengen enthält (Vergleichsbeispiel Nr. 7), wodurch sich nur ein geringer kathodischer Korrosionsschutzeffekt
ergibt Andererseits zeigt ein Produkt (Vergleichsbeispiel Nr. 8), das Lithium im Überschuß enthalt, keine
Verbesserung des Effekts und ein schlechteres Hartlotverhalten.
Unter Verwendung der Legierung AA 1100 als
Kernmaterial bildet man einen Barren der Abmessungen 50 mm χ 180 mm χ 200 mm und homogenisiert
ihn während 3 Stunden bei 5203C Man bearbeitet beide
Oberflächen des Barrens durch spanabhebende Behandlung unter Bildung eines Kernmaterials der Abmessun- es
gen 40 mm χ 180 mm χ 200 mm.
Andererseits vergießt man die als Plattierungsmaterial verwendeten Al-Zn-Li-Legierungen der Zusam mensetzungen der in der Tabelle III angegebenen Nummern 9 bis 13 zu einem Barren mit den
Abmessungen 50 mm χ 180 mm χ 200 mm. Die Barren werden homogenisiert, spanabhebend bearbeitet,
erhitzt und zu Blechen mit einer Dicke von 2,2 mm warmgewalzt. Dann werden Bleche mit den Abmessungen 2,2 mm χ 180 mm χ 200 mm ausgeschnitten und
in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise als Plattierungsmaterial verwendet Nach dem Entfetten
der in dieser Weise gebildeten Kern- und Plattierungs-Materialien mit Trichloräthylen bringt man das
Plattierungsmaterial auf beide Oberflächen des Kernmaterials auf, erhitzt das Ganze auf 5200C, walzt es
warm auf eine Dicke von 5 mm und bildet dann durch Kaltwalzen ein plattiertes Blech mit einer Dicke von
1 nun.
Die Plattierungsschicht auf jeder Oberfläche des plattierten Bleches besitzt eine Dicke von jeweils 5%,
bezogen auf die Gesamtdicke des Verbundwerkstoffs.
Dann werden nach der in Beispiel 1 beschriebenen Weise das Oberflächenpotential vor und nach dem
Erhitzen der Probestücke, die maximale Tiefe des LochfraBes nach dem Eintauchen in Brauchwasser und
die Hartlötbarkeit unter den angegebenen Bedingungen bestimmt Zu Vergleichszwecken führt man die gleichen
Messungen auch an der als Kernmaterial verwendeten Legierung AA ilOO durch. Die Ergebnisse dieser
Untersuchungen sind in der Tabelle III angegeben.
Vergleichsbeispiel 2
Zu Vergleichszwecken beschichtet man beide Oberflächen der als Kernmaterial verwendeten Legierung
AA 1100 nach der Verfahrensweise von Beispiel 2 mit
den in der Tabelle III angegebenen Plattierungsmaterialien der Zusam lensetzungen N. 14 bis 16, wobei man
ein 1 mm starkes plattiertes Blech erhält, dessen Eigenschaften nach der in Beispiel 1 beschriebenen
Weise gemessen werden. Auch die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in der Tabelle III angegeben.
Verbundwerkstoff
Kernmaterial
Kernmaterial
Zusammensetzung des Plattiermaterials (Gew.-%
Zn
Li
Potential in 5%iger | Maximale | llart- |
NaCI-Lösung (V) | Tiefe des | lötbar |
vor dem nach dem | Lochfraßes | keit |
Erhitzen Erhitzen | (mm) |
Kontrolle | AA | 1100 | 0,1 | 0,5 |
Nr. 9 | AA | 1100 | 0,3 | 0,5 |
Nr. 10 | AA | 1100 | 0,5 | 0,5 |
Nr. 11 | AA | 1100 | 1,0 | 0,5 |
Nr. 12 | AA | 1100 | 2,0 | 0,5 |
Nr. 13 | AA | 1100 | ||
Vergleichs | ||||
beispiel 2 | 1,0 | - | ||
Nr. 14 | AA | 1100 | 0,05 | 0.5 |
Nr. 15 | AA | 1100 | 2,5 | 0,5 |
Nr. 16 | AA | 1100 | ||
O perfekt hartgelötet
Δ ungleichmäßig hartgelötet
-0,71
Rest | -0,72 |
Rest | -0,72 |
Rest | -0,73 |
Rest | -0,73 |
Rest | -0,80 |
Rest | -1,05 |
Rest | -0,75 |
Rest | -0,83 |
-0,71
0,18
0,85 | 0,07 | O |
0,89 | 0,05 | O |
0.95 | 0,05 | O |
1,10 | 0,04 | O |
1,09 | 0,04 | O |
0,78 | 0,20 | O |
0,78 | 0,19 | O |
1,05 | 0,05 | Δ |
Wie aus der obigen Tabelle III zu ersehen ist, zeigen die erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffe eine maximale Tiefe des Lochfraßes von nicht mehr als 0,07 mm,
besitzen einen ausgezeichneten kathodischen Korrosionsschutz und lassen sich hervorragend hartlöten. Es
ergibt sich ohne weiten,^ daß die zugesetzte Zinkmenge vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 2,0 Gew.-%
liegen sollte.
Man homogenisiert einen Barren aus der Legierung AA 3004 und begradigt seine äußere Oberfläche durch
spanabhebende Behandlung. Gleichzeitig durchbohrt man den Barren, so daß man einen als Kernmaterial
verwendeten Rohling mit einer Länge von 500 mm, einem Außendurchmesser von 230 mm und einem
Innendurchmesser von 120 mm erhält
Andererseits schmilzt und vergießt man Aluminiumlegierungen mit den in der Tabelle IV Nr. 17 und 18
angegebenen Zink- bzw. Lithium-Gehalten und vergießt die Legierungen zu einem Block mit einem Außendurchmesser .von 230 mm und einer Länge von 500 mm, den
man während 3 Stunden bei 520° C homogenisiert und bei 450° C zu einem Rohr mit einem Außendurchmesser
von 118 mm und einer Dicke von 40 mm strangpreßt,
das man als Plattierungsmaterial verwendet
Nachdem man die in der oben beschriebenen Weise bereiteten Kern- und Plattierungs-Materialien mit
Trichlorethylen entfettet hat, bringt man das Plattierungsmaterial in das Innere des Kernmaterials ein.
unter Bildung eines auf der inneren Oberfläche plattierten Rohres (mit einem Außendurchmesser von
60 mm und einer Wanddicke von 10 mm).
Das Rohr wird dann zu einem plattierten Rohr gezogen, das eine Wanddicke von 0,' mm, eine
Plattierungsschicht von 0,02 mm und einen Außendurchmesser von 10 mm aufweist.
Das plattierte Rohr wird zu Proben mit einer Länge von 500 mm zerschnitten. Nachdem man Proben
während 3 Minuten in einem Vakuum von 6,65 χ ΙΟ-5 mbar auf 600°C erhitzt hat, läßt man
während 2 Monaten Brauchwasser mit einer Tempera tür von 80° C durch das Innere des Rohres zirkulieren,
um die Korrosionsbeständigkeit des Verbundwerkstoffs zu ermitteln. Die maximale Tiefe des Lochfraßes auf der
inneren Oberfläche des Rohres wird dann bestimmt. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle IV
angegebea
Vergleichsbeispiel 3
Nach der in Beispiel 3 beschriebenen Verfahrensweise bildet man das Plattierungsmaterial der in der Tabelle
FV Nr. 19 angegebenen Zusammensetzung und dann ein plattiertes Rohr mit einer Wanddicke von 0,4 mm, einer
Plattierungsschichtdicke von 0,02 mm und einem Außendurchmesser von 10 mm. Dann wird nach der in
Beispiel 3 beschriebenen Verfahrensweise eine Probe gebildet, deren Korrosionsbeständigkeit unter Anwendung
der in Beispiel 3 angegebenen Bedingungen durch Messen der maximalen Tiefe des Lochfraßes ermittelt
wird, wobei die hierbei erhaltenen Ergebnisse ebenfalls
in der Tabelle IV angegeben sind.
Zu Vergleichszwecken wird auch die Korrosionsbe-
Zu Vergleichszwecken wird auch die Korrosionsbe-
ständigkeit eines Rohres untersucht, das lediglich aus der Legierung AA 30C4 besteht. Die hierbei erhaltenen
Ergebnisse sind ebenfalls in der Tabelle IV angegeben.
Verbundwerkstoff | Zusammensetzung des | Plattiert! ngsmaterials | Maximale Tiefe des | |
Kernmaterial | (Gew.-%) | Lochfraßes (mm) | ||
Zn Li | ΛΙ | |||
Beispiel 3 | 1,0 0,5 | Rest | ||
Nr. 17 | AA 3004 | 1,0 1,0 | Rest | 0,020 |
Nr. 18 | AA 3004 | 0.019 | ||
Vergleichsbeispiel 3 | ι η | "csi | ||
μ- in | λ λ innλ /1/1 ^WVT |
_ | _ |
η no/»
XJ^XJOKt |
Kontrolle | AA 3004 | 0.120 | ||
Wie aus der obigen Tabelle IV zu ersehen ist, verbleibt der Lochfraß bei den erfindungsgemäßen
Produkten innerhalb der Plattierungsschicht, während bei dem Produkt des Vergleichsbeispiels der Lochfraß
das Kernmaterial erreicht. Somit zeigen die erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffe einen ausgezeichneten
kathodischen Korrionsschutz.
Man beschichtet beide Oberflächen eines Kernmaterials aus der Legierung AA 3003 mit einem Plattierungsmaterial
aus einer Allminiumlegierung der in der folgenden Tabelle V angegebenen Zusammensetzungen
Nr. 1 und 2, wobei man das Plattierungsmaterial in einer Dicke aufbringt, die 10% der Gesamtdicke entspricht
Dann verbindet man die Materialien durch Warmwalzen und bildet unter Kaltwalzen ein 0,4 mm dickes
plattiertes Blech (mit einer Plattierungsschichtdicke auf beiden Oberflächen von 0,04 mm).
Aus einem Streifen dieses plattierten Bleches (mit einer Dicke von 0,4 mm, einer Breite von 28,5 mm und
einer Länge I) bildet man durch Elektroschweißen ein plattiertes Rohr mit einem Außendurchmesser von
9,2 mm und einer Wanddicke von 0,4 mm. Das erhaltene Rohr wird durch Walzen zu einem Flachrohr (4) mit
einer Breite von 13,2 mm, einer Höhe von 2,2 mm und einer Wanddicke von 0,4 mm verformt, das auf der
Innenoberfläche und auf der Außenoberfläche plattiert und in der F i g. 1 dargestellt ist
Andererseits bildet man eine gewellte Kühlrippe aus einem für das Vakuumhartlöten geeigneten Blech (mit
einem Kern aus der Legierung AA 3003 und einer Plattierung aus der Legierung AA 4004, das eine Dicke
von 0,16 mm, eine Breite von 32 mm und eine Länge 1) aufweist und vereinigt die in dieser Weise gewellte
Kühlrippe (5) mit dem in der oben beschriebenen Weise gebildeten Flachrohr (4), wie es in der F i g. 2 dargestellt
ist, und erhitzt das Ganze in einem Vakuum von 6,65 χ 10-5 mbar während 3 Minuten auf 6000C nach
dem Vakuumhartlötverfahren unter Bildung eines Kühlerblocks.
Man bildet in dieser Weise zwei Kühlerblöcke aus den Verbundwerkstoffen und unterwirft sie über die innere
Oberfläche des Rohres und über die äußere Oberfläche dem Korrosionstest
Der Korrosionstest über die innere Oberfläche erfolgt in der Weise, daß man heißes Wasser mit einer
Temperatur von 80° C (Brauchwasser = 10 ppm Cu) während 10 Monaten durch den Kühlerblock zirkulieren
läßt und dann die maximale Tiefe des Lochfraßes bestimmt, während der Korrosionstest über die äußere
Oberfläche in der Weise erfolgt, daß man den Kühlerblock als Ganzen während 10 Monaten nach der
JIS-Vorschrift Z 2371 besprüht und dann die maximale
Tiefe des Lochfraßes auf der Außenoberfläche des Rohres ermittelt.
J5 Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle
V angegeben. Die Hartlötbarkeit zwischen dem Flachrohr und dem Rippenmaterial ist ebenfalls in der
Tabelle V angegeben.
Vergleichsbeispiel 4
Zu Vergleichszwecken beschichtet man beidf Oberflächen
eines Kernmaterials aus der Legierung AA 3003 mit jeweils 10% der Gesamtdicke eines Plattierungsmaterials,
das aus einer 1,0 Gew.-% Zink enthaltenden Aluminiumlegierung der in der Tabelle V angegebenen
Zusammensetzung Nr. 3 besteht. Dann bildet man einen
so Verbundwerkstoff durch Warmwalzen und Kaltwalzen unter Bildung eines 0,4 mm starken plattierten Bleches.
Aus diesem plattierten Blech bildet man nach der Verfahrensweise von Beispiel 4 ein flaches Rohr, dessen
innere und äußere Oberflächen plattiert sind. Man vereinigt das gebildete Flachrohr mit Kühlrippen aus
einem Hartlötblech und bildet unter Vakuumhartlöten nach der Verfahrensweise von Beispiel 4 einen
Kühlerblock.
Dann führt man den Korrosionstest bezüglich der inneren und äußeren Oberflächen des in dieser Weise
gebildeten Kühlerblocks nach der in dem Beispiel 4 angegebenen Weise durch. Die erhaltenen Ergebnisse
sind in der Tabelle V angegeben.
Aus den Untersuchungsergebnissen ist zu ersehen, daß das Rohr, das als Plattierungsmaterial die
Al-Zn-Li-Legierung aufweist, das Rohr auch nach dem Vakuumhartlöten in ausreichendem Maße als Folge des
kathodischen Korrosionsschutzeffektes schützt
13 | 28 20 413 | Korrosionsfest | 14 | Hartlötbar- | |
auf der inneren
Oberfläche des Rohrs (Heil· |
keit der
äußeren Oberfläche |
||||
Tabelle V | Plattiertes Flachrohr | wasserzir- | K-orrosionstest | des Rohres | |
Kernmaterial | kulationstest) |
auf der äußeren
Oberfläche des Rohrs (Salz |
|||
Zusammensetzung des Plattie-
rungsmaterials auf den inneren und äußeren Oberflächen |
Maximale Tiefe | sprühtest) | |||
(Oew.-%) | des Lochfraßes | ||||
(mm) | Maximale Tiefe | ||||
Zn Li Ca Al | des LocMraßes | ||||
0,04 | (mm) | gut | |||
0,04 | gut | ||||
Beispiel | AA 3003 | 0,04 | |||
Nr. 1 | AA 3003 | 1,0 0,1 - Rest | 0,04 | ||
Nr. 2 | 1,0 - 0,15 Rest | 0,32 | gut | ||
Vergleichs- | |||||
beispic' | AA 3003 | 0,39 | |||
Nr. 3 | 1,0 - - Rest | ||||
Beispiel 5
und Vergleichsbeispiei 5
Man wiederholt die Maßnahmen des Beispiels 1 und des Vergleichsbeispiels 1 mit dem Unterschied, daß man
den Calcium·, Natrium- bzw. Kalium-Gehalt der Legierungen des Plattierungsmaterials gemäß den in
der Tabelle VI angegebenen Zusammensetzungen der Nr. 1 bis 20 und 21 bis 24 variiert Die Untersuchungsergebnisse sind ebenfalls in der Tabelle VI angegeben.
erfolgt unter Verwendung einer 10 Gew.-% Calcium enthaltenden Aluminiumlegierung, einer 2 Gew.-%
Natrium enthaltenden Aluminiumlegierung bzw. einer 2 Gew.-% Kalium enthaltenden Aluminiumlegierung.
Der Korrosionsbeständigkeitstest erfolgt dadurch,
daß man jedes Produkt während 2 Monaten in heißes Wasser mit einer Temperatur von 40° C (Brauchwasser
+ 10 ppm Cu) eintaucht und dann die maximale Tiefe des Lochfraßes bestimmt Die Ergebnisse sind in der
nachstehenden Tabelle VI angegeben.
Tabelle VI | Verbundwerkstoff | I Zusammensetzung des Plattierungsmaterials | Ca | Na | K | Al | Potential ir | nach dem | Maxi | Hart |
Kernmateria | (Gew.-K) | Erhitzen | male | lötbar- | ||||||
Zn | - | - | - | - | ι 5%iger | Tiere des | keil | |||
NaCI-Lösung (V) | -0,67 |
Loch
fraßes |
||||||||
- | 0,01 | - | - | Rest | vor dem | (mm) | ||||
AA 3003 | 0,05 | - | - | Res: | Erhitzen | -0,96 | 0^1 | O | ||
Kontrolle | 1,0 | 0,50 | - | - | Rest | -0,98 | ||||
Beispiel 5 | AA 3003 | 1.0 | 0,90 | - | - | Rest | -0,67 | -1,11 | 0.11 | O |
Nr. 1 | AA 3003 | 1,0 | 1,80 | - | - | Rest | -1,12 | 0.10 | O | |
Nr. 2 | AA 3003 | 1,0 | - | 0.01 | - | Rest | -0,87 | -1,12 | 0,09 | O |
Nr. 3 | AA 3003 | 1,0 | - | 0,05 | - | Rest | -0,85 | -0,95 | 0,09 | O |
Nr. 4 | AA 3003 | 1,0 | - | 0,50 | - | Rest | -0,84 | -0,98 | 0,08 | O |
Nr. 5 | AA 3003 | 1,0 | - | 0,90 | - | Rest | -0,85 | -1,05 | 0,12 | O |
Nr. 6 | AA 3003 | 1,0 | - | 1,80 | - | Rest | -0,86 | -1,05 | 0,09 | O |
Nr. 7 | AA 3003 | 1,0 | - | - | 0,01 | Rest | -0,87 | -1,05 | 0,09 | O |
Nr. 8 | AA 3003 | 1,0 | - | - | 0,05 | Rest | -0,86 | -0,92 | 0,08 | O |
Nr. 9 | AA 3003 | 1,0 | - | - | 0,50 | Rest | -0,84 | -0,95 | 0,09 | O |
Nr. 10 | AA 3003 | 1,0 | - | - | 0,90 | Rest | -0.84 | -0,99 | 0,11 | O |
Nr. Π | AA 3003 | 1,0 | - | - | 1,80 | Rest | -0,87 | -0,99 | 0,10 | O |
Nr. 12 | AA 3003 | 1,0 | 0,01 | 0,01 | - | Rest | -0,87 | -1,01 | 0,10 | O |
Nr. 13 | AA 3003 | 1,0 | - | 0,02 | 0,02 | Rest | -0,83 | -0,95 | 0,08 | O |
Nr. 14 | AA 3003 | 1,0 | 0.05 | - | 0,03 | Rest | -0,86 | -0,99 | 0,09 | O |
Nf. 15 | AA 3003 | 1.0 | 0.30 | 0.20 | 0,30 | Rest | -0,84 | - 1,05 | 0,09 | O |
Nr. 16 | AA 3003 | 1.0 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | Rest | -0,84 | - 1.06 | 0.09 | O |
Nr. 17 | AA 3003 | 1.0 | -0.89 | - 1.09 | 0,08 | O | ||||
Nr. 18 | AA 3003 | l.f) | -0.85 | 0.09 | O | |||||
Nr. 19 | AA 3003 | -0.83 | 0.09 | O | ||||||
Nr. 20 | -0.84 | |||||||||
-0.84 | ||||||||||
15 | 28 20 | 413 | Ca | Na | K | AI | Beispiel 6 | in gleicher Weise mit dem | Zusammensetzungen der Nummer 25 bis | 25 | 16 | nach dem | Maxi | Hart- | Ca | Na | K | Al | Potential in 5%iger | nach dem | der nachstehen- | Hart | |
und Vergleichsbeispiel 6 | daß man Aluminhim-Zink-{Calcium, Na- | Erhitzen | male "Τ**αΪλ ylaj. |
lötbar- | NaCI-Lösung (V) | Erhitzen | lötbar- | ||||||||||||||||
Fortsetzung | Verbundwerkstoff | Man wiederholt die Maßnahmen des Beispiels 2 und | trium bzw. Kalium)-Legierungen der ic der Tabelle VII | Potential in 5%iger | 1 icle des | keit | - | - | - | - | vor dem | kett | |||||||||||
Kernmaterial | des Vergleichsbeispiels 2 | angegebenen | Verbund werkstoff | NaCI-Lösung (V) |
Loch-
fraßes |
Erhitzen | -0,71 | Maxi- | |||||||||||||||
Zusammensetzung des Plattierungsmaterials | - | - | - | Rest | Unterwchied, | Tabelle VII | Kernmaterial | vor dem | (mm) | 0,5 | - | - | Rest | male | |||||||||
(Gew.-%) | 0,005 | - | - | Rest | Erhitzen | -0,80 | 0,5 | - | - | Rest | -0,71 | -0,90 | Tieie des | O | |||||||||
Zn | - | 0,005 | - | Rest | -0,80 | 0,5 | - | - | Rest | -0,90 |
Loch
fraßes |
||||||||||||
1,0 | 1,0 | 0,5 | Rest | -0,79 | 0,29 | O | 0,5 | - | - | Rest | -0,82 | -0,96 | (mm) | O | |||||||||
Vergleichs | AA 1100 | -1,15 | 0,23 | O | 0,5 | - | - | Rest | -0,83 | -1,08 | 0,18 | O | |||||||||||
beispiel 5 | AA 3003 | -1,05 | 0,25 | O | - | 0,5 | - | Rest | -0,83 | -1,09 | O | ||||||||||||
Nr. 21 | AA 3003 | 1.0 | Kontrolle | AAIlOO | -0,95 | 0,09 | X | - | 0,5 | - | Rest | -0,83 | -0,93 | 0,06 | O | ||||||||
Nr. 22 | AA 3003 | 1.0 | Beispiel 6 | AA 1100 | -0,95 | - | 0,5 | - | Rest | -0,88 | -0,94 | 0,05 | O | ||||||||||
Nr. 23 | AA 3003 | 1,0 | Nr. 25 | AA UOO | 0,83 | - | 0,5 | - | Rest | -0,83 | -0,95 | 0,05 | O | ||||||||||
Nr. 24 | O perfekt hartgelötet | 1,0 | Nr. 26 | AA 1100 | - | 0,5 | - | Rest | -0,83 | -1,04 | 0,04 | O | |||||||||||
X nicht hartlötbar | Nr. 27 | AAIlOO | - | - | 0,5 | Rest | -0,84 | -1,05 | 0,04 | O | |||||||||||||
Nr. 28 | AAIlOO | - | - | 0,5 | Rest | -0,85 | -0,92 | 0,07 | O | ||||||||||||||
Nr. 29 | AA 1100 | Die Korrosionsbeständigkeit wird unter Anwendung | - | - | 0,5 | Rest | -0,86 | -0,96 | <H07 | O | |||||||||||||
Nr. 30 | AAHOO | 44 und 45 bis 48 bildet. | des in Beispiel 5 und Vergleichsbeispiel 5 angegebenen | - | - | 0,5 | Rest | -0,82 | -0,97 | 0,05 | O | ||||||||||||
Nr. 31 | AA 1100 | Tests ermittelt Die Ergebnisse sind in | - | - | 0,5 | Rest | -0,83 | -1,00 | 0,05 | O | |||||||||||||
Nr. 32 | AA 1100 | den Tabelle VII angegeben. | 0,2 | 0,2 | 0,2 | Rest | -0,83 | -1,05 | 0,05 | O | |||||||||||||
Nr. 33 | AAIlOO | 0,2 | 0,2 | 0,2 | Rest | -0,84 | -0,92 | 0,06 | O | ||||||||||||||
Nr. 3* | AA UOO | 0,2 | 0,2 | 0,2 | Rest | -0,87 | -0,94 | 0,06 | O | ||||||||||||||
Nr. 35 | AA UOO | Zusammensetzung des Plattierungsmaterials | 0.2 | 0,2 | 0.2 | Rest | -0,82 | -0,96 | 0,06 | ö | |||||||||||||
Nr. 36 | AA HOO | (Gew.-%) | 0.2 | 0,2 | 0.2 | Rest | -0,83 | -1,05 | 0,05 | O .-! | |||||||||||||
Nr. 37 | AA UOO | Zn | -0,83 | - 1.06 | 0,05 | O i | |||||||||||||||||
Nr. 38 | ΛΑ IIOö | - 0.87 | 0,06 | O | |||||||||||||||||||
Nr. 39 | AA 1100 | - | -0.8« | 0,06 | O | ||||||||||||||||||
Nr. 40 | AA 1100 | 0,05 | |||||||||||||||||||||
Nr. 41 | ΛΛ 1100 | 0,1 | 0,04 | ||||||||||||||||||||
Nr. 42 | AA HOO | 0,3 | 0.05 | ||||||||||||||||||||
Nr. 43 | 0,5 | ||||||||||||||||||||||
Nr. 44 | 1,0 | ||||||||||||||||||||||
2,0 | |||||||||||||||||||||||
0,1 | |||||||||||||||||||||||
0,3 | |||||||||||||||||||||||
0,5 | |||||||||||||||||||||||
1,0 | |||||||||||||||||||||||
2,0 | |||||||||||||||||||||||
0,1 | |||||||||||||||||||||||
0,3 | |||||||||||||||||||||||
0,5 | |||||||||||||||||||||||
1,0 | |||||||||||||||||||||||
2,0 | |||||||||||||||||||||||
ö,l | |||||||||||||||||||||||
0,3 | |||||||||||||||||||||||
0,5 | |||||||||||||||||||||||
1,0 | |||||||||||||||||||||||
2.0 |
18
Fortsetzung
(Gew.-%)
Zn Ca
Na
Potential in 5%iger
NaCI-Lösung (V)
vor dem nach dem
Erhitzen Erhitzen
Maxi- Hartmale lötbar-Tiefe des fceit Lochfraßes
(mm) ,
Vergleichs- | AAIlOO | 1,0 | - | - |
beispiel 6 | AA 1100 | 0,05 | 0,5 | - |
Nr. 45 | AA 1100 | 0,05 | - | 0,5 |
Nr. 46 | AAIlOO | 2,5 | 0,2 | 0,2 |
Nr. 47 | ||||
Nr. 48 | ||||
0,2
Rest
Rest
Rest
Rest
1,00
-0,82
0,83
-0,83
0,80
-0,83
0,83
-1,11
0,19
0,18
0,17
0,05
O O O Δ
Δ ungleichmäßig hartgelötet
Beispiel 7 und Vergleichsbeispiel 7
des Vergleichsbeispiels 3 mit deta Unterschied, daß man Tabelle VIII angegebenen Legierungen der Zusammen-
die Legierung 3003 als Kernmaterial verwendet und den Setzungen Nr. 49 bis 52 bzw. 53 erhält Die Ergebnisse
Verbundwsrkstckf | Zusammensetzung | des | Plattierungsmaterials | (Gew.-%) | Maximale Tiefe des |
Kern material | Zn Ca | Na K | Al | Lochfraßes (mm) | |
Beispiel 7 | AA 3003 | !,0 | 0,5 | - | - | Rest | 0,020 |
Nr. 49 | AA 3003 | 1,0 | - | 0,5 | - | Rest | 0,018 |
Nr. 50 | AA 3003 | 1,0 | - | - | 0,5 | Rest | 0,019 |
Nr. 51 | AA 3003 | 1,0 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | Rest | 0,019 |
Nr. 52 | |||||||
Vergleichs | |||||||
beispiel 7 | AA 3003 | 1,0 | - | - | - | Rest | 0,098 |
Nr. 53 | AA 3003 | - | — | - | - | Rest | 0,120 |
Kontrolle | |||||||
Beispiel 8 und Vergleichsbeispiel 8
Man verwendet die in der nachstehenden Tabelle IX
angegebenen Aluminium-Zink-(Lithium-, Calcium-, Natrium- bzw. Kalium-)-Legierungen der Nummern 1 bis
10 und verarbeitet sie nach der Verfahrensweise von Beispiel 1 und von Vergleichsbeispiel 1 zu 1 mm dicken
plattierten Blechen. Bei jedem der in dieser Weise plattierten Bleche wird die Plattierungsschicht in einer
Dicke von 10% der Gesamtdicke auf jede Oberfläche aufgebracht. In gleicher Weise werden Aluminium-Zink-(Lithium-
bzw. Calcium-)-Legierungen der in der Tabelle IX angegebenen Nummern Il bis 15 als
Plattierungsmaterialien verwendet und unter Anwendung der in Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel 2
angegebenen Weise zu 1 mm starken plattierten Blechen verarbeitet Bei jedem dieser plattierten Bleche
macht die Plattierungsschicht auf jeder Oberfläche eine Dicke von 5% der Gesamtdicke aus.
Man bestimmt das Obeflächenpotential in einer 5%igen Natriumchloridlösung und führt den Hartlötbarkeitstest
und den Korrosionsbeständigkeitstest nach
61) der in Beispiel 5 und Vergleichsbeispiel 5 angegebenen
Weise an Proben durch. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle IX angegeben.
19 | Zusammensetzung des | Li | Ca | 28 20 | 413 | K | Al | Potential | 20 | nach dem | Maxi | Hart | |
Erhitzen | male | lötbar- | |||||||||||
Tabelle IX | Verbundwerkstoff | Zn | in 5%iger | Tiefe | keit | ||||||||
Kernmate rial | - | - | - | - | NaCI-Lösung (V) | des Lcch- |
|||||||
(Gew.-%) | Plattierungsmaterials | vor dem | -0,67 | fraßes | |||||||||
- | 0,02 | 0,02 | - | Rest | Erhitzen | (mm) | |||||||
0,10 | 0,10 | Na | - | Rest | -0,96 | 0,31 | O | ||||||
«,0 | 0,50 | 0,50 | - | Rest | -0,99 | ||||||||
AA 3003 | 1,0 | 0,80 | 0,70 | - | Rest | -0,67 | -1,12 | 0,11 | O | ||||
Kontrolle | 1,0 | 0,05 | - | - | - | Rest | -1,13 | 0,10 | O | ||||
Beispiel 8 | AA 3003 | 1,0 | 0,05 | - | 0,03 | Rest | -0,85 | -0,98 | 0,09 | O | |||
:? Nr. 1 | AA 3003 | 1,0 | 0,05 | £05 | - | - | Rest | -0,87 | — 098 | 0,09 | O | ||
ί; Nr. 2 | AA 3003 | i,0 | 0,05 | - | - | 0,05 | Rest | -0,87 | -0,98 | 0,11 | O | ||
■; Nr. 3 | AA 3003 | 1,0 | 0,2 | 0,2 | - | 0,1 | Rest | -0,87 | -0,98 | 0,10 | Q | ||
I Nr·4 | AA 3003 | 1,0 | - | -0,86 | -1,09 | 0,11 | O | ||||||
I Nr. 5 | AA 3003 | 1,0 | 0,03 | -0,85 | 0,11 | O | |||||||
1 Nr. 6 | AA 3003 | 1,5 | U | - | - | Rest | -0,86 | 0,09 | O | ||||
Nr. 7 | AA 3003 | 0,02 | -0,87 | -1,16 | |||||||||
Nr. 8 | AA 3003 | 1,0 | 0,2 | 0,2 | 0,05 | - | Rest | -0,88 | |||||
Nr. 9 | 0,2 | 0,2 | 0,1 | - | Rest | -0,91 | 0,09 | X | |||||
Vergleichs | 0,1 | 0,2 | 0,2 | - | Rest | -0,92 | |||||||
beispiel 8 | AA 3003 | 03 | 0,2 | 0,2 | - | Rest | -0,88 | -0,94 | 0,06 | O | |||
Nr. 10 | 0,5 | — | -1,10 | 0,05 | O | ||||||||
Beispiel 8 | AAIlOO | 2,0 | -0,82 | 0,05 | O | ||||||||
I Nr. 11
I Nr. 12 |
AA HOO | 0,2 | 02 | - | - | Rest | -0,83 | 0,04 | O | ||||
J Nr. 13 | AA 1100 | - | -0,84 | -1,19 | |||||||||
I Nr. 14 | AA UOO | Z5 | - | -0,89 | |||||||||
ν Vergleichs- | - | 0,04 | Δ | ||||||||||
'; beispiel 8 | |||||||||||||
' Nr. 15 | AA HOO | -0,83 | |||||||||||
- | |||||||||||||
O perfekt hartgelötet Δ ungleichmäBig hartgelötet
X nicht hartlötbar
Claims (1)
- Patentansprüche:1, Verbundwerkstoff für im Vakuum mit Lot hartgelötete Gegenstände mit verbesserter Korrosionsbeständigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kern aus Aluminium oder einer beliebigen Aluminiumlegierung mit einer Legierung aus 0,1 bis 2,0 Gew.-% Zink, 0,01 bis 2,0 Gew.-% mindestens eines Elements der Gruppe Lithium, Calcium, Natrium und Kalium und Aluminium als Rest plattiert ist2, Verwendung des Verbundwerkstoffs nach Anspruch 1, zur Herstellung von Wärmetauschern.
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1978
- 1978-05-10 DE DE19782820413 patent/DE2820413B2/de not_active Ceased
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0069401A2 (de) * | 1981-07-08 | 1983-01-12 | Manfred Klaus Schertler | Verfahren zur Herstellung eines flächigen Verbundmaterials |
EP0069401A3 (en) * | 1981-07-08 | 1983-08-24 | Manfred Klaus Schertler | Method and apparatus for making composite sheet material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2820413A1 (de) | 1978-11-16 |
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