DE606764C

DE606764C - Process for the cohesive connection of aluminum alloys

Info

Publication number: DE606764C
Application number: DE1930606764D
Authority: DE
Original assignee: Vereinigte Leichtmetallwerke GmbH
Current assignee: Vereinigte Leichtmetallwerke GmbH
Priority date: 1930-12-25
Filing date: 1930-12-25
Publication date: 1934-12-12

Description

Seit langem hat sich als vorteilhaft ein© Plattierung von Konstruktionsmaterialien mit korrosionsfesten Werkstoffen erwiesen. Insbesondere war es für die Verwendung ,von Leichtmetallegierungen bahnbrechend, als die an sich festen, aber nicht sehr wetterbeständigen Aluminiumlegierungen mit einer Auflage von korrosionsfestem Aluminium verschweißt wurden und auf diese. Weise die günstigen Eigenschaften der Aluminiumlegierungen hinsichtlich Festigkeit mit den guten Eigenschaften des Reinaluminiums hinsichtlich Korrosionsbeständigkeit verbunden wurden. Die Plattierung wurde im allgemeinen so vorgenommen, daß. ein Block aus einer Aluminiumlegierung beiderseitig mit Reinaluminiumblechen belegt und nach entsprechender Vorbehandlung und bei geeigneten Temperaturen, verwalzt wurde.A © plating of construction materials has long been found to be beneficial corrosion-resistant materials. In particular, it was for the use of Light metal alloys pioneering as the inherently solid, but not very weather-resistant Aluminum alloys welded to a layer of corrosion-resistant aluminum were and on this. Way the favorable properties of aluminum alloys in terms of strength with the good properties of pure aluminum in terms of Corrosion resistance were linked. The plating was generally made so that. a block made of an aluminum alloy on both sides with Pure aluminum sheets covered and after appropriate pretreatment and with suitable Temperatures, was rolled.

Die Legierungstechnik hat nun in den letzten Jahren u. a. in der KS-Seewasserlegierung (vgl. Werkstoffhandbuch für Nichteisenmetalle 1927) ein Material 'entwickelt, das bei einer dem Reinaluminium mindestens ebenbürtigen Korrosionsfestigkeit wesentlich höhere mechanische Festigkeit besitzt. Es ergab sich jedoch, daß die Verschweißung dieses Materials mit dem Kernmetall, das gleichfalls aus einer Alumimumlegierung bestand, Schwierigkeiten bereitete. Obwohl es jetzt bekannt ist, daß Aluminium und seine Legierungen sich bei Beachtung bestimmter Voraussetzungen verhältnismäßig gutAlloy technology has, inter alia, in recent years. in the KS seawater alloy (see Material Handbook for Non-Ferrous Metals 1927) a material 'developed, This is essential with a corrosion resistance at least equal to that of pure aluminum has higher mechanical strength. It was found, however, that the welding of this Material with the core metal, which also consisted of an aluminum alloy, Caused difficulties. Although it is now known that aluminum and its alloys comparatively well if certain conditions are met

schweißen lassen, gelang es nur unvollkommen, korrosionsfeste Aluminiumlegieruingen mit ihrer Unterlage haltbar zu verschweißen.Can be welded, it was only possible to achieve imperfect, corrosion-resistant aluminum alloy rings to be welded to their base in a durable manner.

Man war für eine gute Verschweißung von an sich, weniger gut verschweißbaren Aluminiumlegierungen untereinander daher bisher auf die Verwendung von Flußmitteln angewiesen. So wird z. B. ein Flußmittel zum Schweißen und zum Verschmelzen von aluminiumreichen Legierungen erwähnt, bei dem gegebenenfalls auch. Aluminiumpulver zugesetzt werden konnte. Die Verwendung von Schweißmitteln bedingt jedoch ein vorsichtiges und etwas umständliches Arbeiten und ist nicht brauchbar, wenn größere^; Flächen in ihrem ganzen Umfange gut miteinander verbunden werden sollen.For a good welding of less easily weldable aluminum alloys to one another, one has hitherto relied on the use of fluxes. So z. B. a flux for welding and fusing aluminum-rich alloys mentioned, in which possibly also. Aluminum powder could be added. However, the use of welding means requires careful and somewhat cumbersome work and is not useful if larger ^; Surfaces should be well connected to one another in their entire extent.

Gegenstand der Erfindung ist nun eine kohäsive Verbindung von Alurniniumlegierungen untereinander, und zwar vorzugsweise beim Plattieren von Aluminiumlegierungen mit hoch korrosionsfesten Muminiumlegierungen, bei dem ein Verschweißen durch Walzen mittels Einlegens einer Zwischenschicht .aus Remaluininiurn 'erfolgt. Durch einen nachfolgenden Glühprozeß wird dann eine Diffusion von Legierungsbestandteilen des Kernmetalles einerseits und der Auflageschicht anderseits in die Zwischenschicht bewirkt.The invention now relates to a cohesive connection of aluminum alloys with each other, preferably when plating aluminum alloys with highly corrosion-resistant aluminum alloys that require welding by rolling by inserting an intermediate layer 'made of Remaluininiurn'. A diffusion of alloy constituents then occurs through a subsequent annealing process of the core metal on the one hand and the overlay layer on the other hand in the intermediate layer causes.

Es ist zwar an sich bekannt, Hilfsmetalle als Zwischenlage zu verwenden, um zwei an sich, schwer schweißbare Metalle miteinanderAlthough it is known per se to use auxiliary metals as an intermediate layer to two metals that are difficult to weld together

zu verbinden. Es ist auch, weiterhin bekannt., Kupfer mit einer dünnen Aluminiumschicht zu überziehen, wenn es auf Aluminiumbleche plattiert werden soll. Hierbei soll jedoch gerade die Bildung einer Aluminium-Kupfer-Legierung zwischen Unterlage und Deckmetall verhindert werden, indem man. die auf das Kupfer aufgebrachte Aluminrumschicht vor der Plattierung völlig in das Kupfer hineindiffundieren läßt. Bei diesem Vierfahren verschwindet die Aluminiumzwischjenschicht vor der Verschweißung völlig und kann daher die gemäß Erfindung jetzt gestellte Aufgabe nicht erfüllen.connect to. It is also, still known., Coating copper with a thin layer of aluminum when it is on aluminum sheets to be plated. Here, however, the formation of an aluminum-copper alloy is intended between base and cover metal can be prevented by. the Aluminum layer applied to the copper before plating completely into the copper can diffuse into it. During this four-wheel drive, the intermediate aluminum layer disappears completely before welding and can therefore not fulfill the task now set according to the invention.

Im Gegensatz dazu handelt es sich, hier um die Bildung· einer metallurgisch notwendigen kohäsiven Haftung, indem bei bzw. nach dem Verwalzen eine Diffusion von Bestandteilen der beiden miteinander zu verschweißenden Legierungen in die Zwischenschicht bewirkt wird. Diese nachträgliche Diffusion verbindet die Zwischenschicht mit Kern und Mantel, wobei die Zwischenschicht selbst ganz oder teilweise verschwinden kann, so daß als Resultat eine vorzügliche Haftung der Decklage auf dem Basismetall erzielt wird. Aus diesem Grunde ist auch die Wahl einer Zwischenschicht aus Remalunxinium wichtig, nicht so sehr, weil das Reinaluminium selbst eine gute Schweißfähigkeit besitzt, sondern, weil die Diffusion der Legierungskomponenten in die Zwischenschicht ohne Schwierigkeit erfolgen kann.In contrast to this, what is involved here is the formation of a metallurgically necessary cohesive adhesion by diffusion of constituents during or after rolling of the two alloys to be welded together into the intermediate layer will. This subsequent diffusion connects the intermediate layer with the core and Coat, the intermediate layer itself can disappear entirely or partially, so that as a result, excellent adhesion of the top layer to the base metal is achieved. For this reason, the choice of an intermediate layer of Remalunxinium is also important, not so much because the pure aluminum itself has good weldability, but, because the diffusion of the alloy components into the intermediate layer without difficulty can be done.

Der Erfindungsgedanke ermöglicht also eine Verbindung an sich weniger gut miteinander durch Verschweißung zu,, vereinigender Aluminiumlegierungen. Es ist unerheblich, ob die miteinander zu verbindenden Legierungen gleich oder verschieden zusammengesetzt sind. Auch zwei Legierungen gleicher Art können unter Verwendung der Aluminiumzwischenschicht gut und dauerhaft miteinander vereinigt werden. Der Erfindungsgedanke kann daher in verschiedenen praktischen Fällen verwirklicht werden.The idea of the invention therefore enables a connection to one another less well by welding to form unifying aluminum alloys. It doesn't matter whether the alloys to be joined together have the same or different composition are. Two alloys of the same type can also be used using the aluminum intermediate layer be well and permanently united with one another. The idea of the invention can therefore be used in various practical cases be realized.

Eine vorzugsweise Anwendung besteht in der Plattierung von weniger korrosionsfestem Material, z. B. vergütbaren kupferhaltigen Aluminiumlegierungen mit korrosionsfesten Legierungen des Aluminiums. Diese Ausführungsfprrn sei mittels eines Beispieles erläutert. A preferred application is the plating of less corrosion resistant Material, e.g. B. heat-treatable copper-containing aluminum alloys with corrosion-resistant Alloys of aluminum. This embodiment is explained by means of an example.

Eine Legierung aus Aluminium mit Gehalten an Kupfer von etwa 4,5 o/o, an SiIicium von etwa 1 0/0 und an Mangan von etwa 0,6 0/0 eignet sich vorzüglich zur Herstellung von Konstruktionsteilen. Will man diese Legierung mit einem korrosionsfesten Überzug plattieren, so wählt man zweckmäßig eine Aluminiumlegierung mit etwa 1,5 0/0 Mangan, 2 o/o Magnesium, 0,2 o/_o Antimon. Diese ist dem Reinaluminium an Korrosionsbeständigkeit mindestens ebenbürtig. Nun wird das Kernmetall in Blockform beiderseitig mit einem Blech von Reinaluminium und darauf mit einem Blech der Decklegierung eingehüllt, erhitzt und gewalzt. Bereits durch das Walzen verschweißen sich die verschiedenen Schichten zu einem Verbundkörper. Glüht man. nun anschließend an das Walzen diesen Körper aus, so tritt eine Diffusion der Komponenten des Mantel- bzw. Kernmetalls in die Zwischenschicht 'ein und verbindet sich völlig damit. Man erhält so einen, einheitlichen Körpier, bei dem sowohl die Zwischenlage als auch jede Schweißnaht verschwunden sind. Nach dem Glühen wird zweckmäßigerweise abgeschreckt und ein Vergütungsverfahren angeschlossen.An alloy of aluminum with a copper content of about 4.5%, silicon of about 1% and manganese of about 0.6% is ideally suited for the manufacture of structural parts. If one wishes to this alloy plating with a corrosion-resistant coating, one selects appropriate aluminum alloy with about 1.5 0/0 manganese, 2 o / o magnesium, 0.2 o / _o antimony. This is at least equal to pure aluminum in terms of corrosion resistance. Now the core metal in block form is wrapped on both sides with a sheet of pure aluminum and then with a sheet of the cover alloy, heated and rolled. The different layers weld to form a composite body as soon as they are rolled. One glows. Now, following the rolling, this body emerges, diffusion of the components of the cladding or core metal into the intermediate layer occurs and is completely combined with it. In this way a single body is obtained, in which both the intermediate layer and every weld seam have disappeared. After the annealing, it is advisable to quench and then apply a tempering process.

Das Verfahren gemäß Erfindung hat weiterhin Bedeutung auf dem Gebiete des Fressens, da hier die Möglichkeit geboten wird, sich von dem geringen Fassungsvermögen einer hydraulischen Presse unabhängig zu machen und theoretisch beliebig lange Profile herzustellen. Zu diesem Zweck werden beim Pressen die Blockreste eines soeben verpreßten Blockes nicht mehr aus der Presse entfernt, sondern auch während der Einführung des neuen Blockes darin belassen. Zwischen Blockrest und neuem Block wird nun eine Zwischenschicht aus Reinaluminium eingesetzt in Form einer dünnen Scheibe. Beim weiteren Pressen wird der Bloeknest durch Schweißung mit dem nächstfolgenden Block verbunden, so daß bei Wiederholung dieser Operation beliebig lange Stangen oder Profile hergestellt werden können. Meist handelt es sich hier natürlich nicht um das Verbinden verschiedenartiger Legierungen, sondern um das Zusammenschweißen gleichartigen Materials durch eine Zwischenschicht. Durch das Auspressen läuft die Zwischenlage schichtenartig durch fast die ganze Länge des Profils. Auch hierbei kann ein Glühprozeß angeschlossen und durch die nachträgliche Warmbehandlung die Zwischenlage durch Diffusion völlig zum Verschwinden gebracht werden, so daß ein absolut einheitliches Profil entsteht. Man kann also nach no diesem Verfahren auch an sich schwer schweißbare Legierungen 'miteinander verschweißen, ohne daß nachträglich die Schweißstellen gefunden werden können, weil durch nachträgliche völlige Diffusion der Metalle ineinander eine einheitliche Legierung entsteht.The method according to the invention is also important in the field of Fressens, since the opportunity is given here to stand out from the small capacity independent of a hydraulic press and theoretically arbitrary to produce long profiles. For this purpose, the block remnants become one during pressing The block just pressed is no longer removed from the press, but also during the Leave the introduction of the new block in it. Between the remainder of the block and the new block now an intermediate layer of pure aluminum is used in the form of a thin disk. As the pressing continues, the Bloeknest is welded to the next Block connected, so that when this operation is repeated any length of rods or Profiles can be made. Most of the time, of course, this is not the case Joining different types of alloys, but rather about welding together similar ones Material through an intermediate layer. The intermediate layer runs through the pressing out layered through almost the entire length of the profile. An annealing process can also be used here connected and by the subsequent heat treatment made the intermediate layer completely disappear by diffusion so that an absolutely uniform profile is created. So you can go to no use this method to weld alloys that are difficult to weld together, without the welding points being able to be found afterwards, because of the subsequent complete diffusion of the metals a uniform alloy is created in each other.

Die Anwendung der Hilfszwischenschicht beim Pressen, die durch anschließende Glühung wieder zum Verschwinden gebracht wird, ist auch auf andere Metalle als Aluminiumlegierungen anwendbar. So kann z. B. beimThe application of the auxiliary intermediate layer during pressing, which is achieved by subsequent annealing disappears again is also on metals other than aluminum alloys applicable. So z. B. at

Messin gpressen durch eine Retnkupferzwischenlage und nachträgliche Diffusion des Zinks in das Kupfer ein Verpressen langer Profile zu einem völlig einhieitlichien Material mittels kleiner Pressen erfolgen.Brass pressed through a copper interlayer and subsequent diffusion of the zinc into the copper, pressing long profiles into a completely uniform material done by means of small presses.

Eine besondere Ausführungsform des Verfahrens ergibt sich, wenn man auch die Preßblöcke selbst unterteilt und eine beliebige Anzahl von Aluminiumzwischenschichten einfügt.A special embodiment of the method results when you also use the press blocks divides itself and inserts any number of aluminum intermediate layers.

ίο Diese Zwischenschichten laufen nach dem Auspressen als Reinaluminiumschichten durch das Profil und erhöhen dessen chemische Beständigkeit gegenüber Tiefenkorrosion. Hierbei ist im allgemeinen die Aluminiumzwischenschicht so stark zu halten, daß sie durch die immer notwendige Warmbehandlung und Diffusion nicht ganz, sondern nur, soweit es zur festen Verbindung beider Bestandteile unbedingt nötig ist, verschwindet.ίο These intermediate layers run after the Pressing out pure aluminum layers through the profile and increasing its chemical properties Resistance to deep corrosion. This is generally the aluminum intermediate layer to be kept so strong that, through the always necessary heat treatment and diffusion, they are not completely, but only insofar as it is absolutely necessary for the firm connection of the two components, disappears.

Claims

Claim κ:

1. A method for the cohesive connection ⁷ of aluminum alloys with one another, preferably for plating with highly corrosion-resistant aluminum alloys in the form of bi-metals, characterized in that an intermediate layer of remaluminium is placed between the two alloys to be connected and a diffusion of components of the cover or Core alloy is effected in the intermediate layer.

2. Application of the method according to claim 1 for the endless pressing of Blocks, with the intermediate layer made of the pure base metal of the alloys to be welded together between Block remainder and a new block is inserted.