MXPA06011041A - Aleacion de aluminio resistente al calor para intercambiadores de calor - Google Patents

Aleacion de aluminio resistente al calor para intercambiadores de calor

Info

Publication number
MXPA06011041A
MXPA06011041A MXPA/A/2006/011041A MXPA06011041A MXPA06011041A MX PA06011041 A MXPA06011041 A MX PA06011041A MX PA06011041 A MXPA06011041 A MX PA06011041A MX PA06011041 A MXPA06011041 A MX PA06011041A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
aluminum
tape
alloy
heat exchangers
strip
Prior art date
Application number
MXPA/A/2006/011041A
Other languages
English (en)
Inventor
Wagner Pascal
Mrotzek Manfred
Sicking Raimund
Husse Thomas
Berming Gerhard
Original Assignee
Berming Gerhard
Husse Thomas
Hydro Aluminium Deutschland Gmbh
Mrotzek Manfred
Sicking Raimund
Wagner Pascal
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Berming Gerhard, Husse Thomas, Hydro Aluminium Deutschland Gmbh, Mrotzek Manfred, Sicking Raimund, Wagner Pascal filed Critical Berming Gerhard
Publication of MXPA06011041A publication Critical patent/MXPA06011041A/es

Links

Abstract

La invención se refiere a una aleación de aluminio resistente al calor para cambiadores de calor, a un método para producir una cinta o chapa de aluminio para cambiadores de calor, y a una cinta o chapa correspondiente de aluminio. La finalidad de la invención es proporcionar una aleación de aluminio y una cinta o chapa de aluminio con buena capacidad de reciclado, una temperatura de sólido de al menos 620ºC y una mejor resistencia al calor después de la soldadura. Para este propósito la aleación de aluminio de conformidad con la invención comprende las siguientes partes de componentes de la aleación en por ciento en peso:0.3%=Si=1%, Fe=0.5%, 0.3%=Cu=0.7%, 1.1%=Mn=1.8%, 0.15%=Mg=0.6%, 0.01%=Cr=0.3%, Zn=0.10%, Ti=0.3%, máximo 0.1%impurezas inevitables individuales, en suma 0.15%como máximo y como resto, aluminio.

Description

ALEACIÓN DE ALUMINIO RESISTENTE AL CALOR PARA INTERCAMBIADOKES DE CALOR DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a una aleación de aluminio resistente al calor para cambiadores de calor, a un método para producir una cinta u hoja de aluminio para cambiadores de calor así -como a una cinta u hoja de aluminio correspondiente. En la industria automotriz se usan .cada vez más cambiadores de calor constituidos de aluminio y aleaciones de aluminio. El uso del aluminio jen lugar de los -cambiadores de calor de metales no ferrosos antiguamente usuales redujo casi a la mitad el peso de los cambiadores de calores de tamaño y capacidad comparables . Los cambiadores de calor de aluminio o respectivamente una aleación de aluminio se usan hoy -en día ¡en el vehículo automóvil en la mayoría de los casos para -enfriar el agua de enfriamiento, el aceite, como enfriadores de aire de carga y en instalaciones de ai a acondicionado. Los cambiadores de calor para vehículos automóviles se fabrican usualmente de -cintas u hojas de aluminio al unir unos con otros mediante soldadura fuerte los componentes individuales prefabricados del cambiador de calor, como, por -ejemplo laminillas, ubos y distribuidores. Las cargas que .en la aplicación práctica inciden sobre los componentes producidos de esta manera, montados en vehículos automóviles son REF:i?5321 considerables en virtud de las sacudidas intermitentes, las vibraciones prolongadas, la corrosión, las altas presiones de operación, las altas temperaturas de operación y los cambios de temperatura. No obstante las considerables cargas y las presiones de operación en aumento de los cambiadores de calor en el vehículo automóvil sigue existiendo la tendencia al ahorro de peso en «el vehícul-o automóvil y, por consiguiente, de una mayor reducción del grosor de pared de los cambiadores de calor. Además, debido a las legislaciones más severas en la Comunidad Europea y los Estados Unidos de Norteamérica en lo referente a las normas sobre gases de escape resultan temperaturas de operación adicionalmente más altas, por ejemplo, de enfriadores de aire de carga, de manera que los requisitos a la resistencia al calor de la aleación de aluminio después de la soldadura siguen aumentando. Con las aleaciones de aluminio que se usan hasta ahora para intercambiadores de calor, después de la soldadura sólo es posible alcanzar valores Rp0.2 inferiores a 65 MPa en lo referente al límite de alargamiento que determina la resistencia, notablemente inferiores a 65 MPa a temperaturas más altas de aproximadamente 25-0SC. -Estos valores para el límite de alargamiento ya no satisfacen los requisitos futuros para los cambiadores -de calor ante el trasfondo de reducciones de pared adicionales. Para aumentar la resistencia al -calor de las aleaciones de aluminio se conoce, por ejemplo, alear a la aleación de aluminio los elementos Ni, Zr ó tierras raras en dosis más o menos altas. Sin embargo, usualmente estos componentes de la aleación no están contenidos en aleaciones de aluminio y muestran efectos nocivos en otros casos de aplicación como cambiadores de calor soldados con soldadura fuerte. La aleación de los componentes y aleación precedentemente mencionados constituye un gran problema en cuanto a la capacidad de reciclado de la aleación de aluminio, también ante el trasfondo de reglamento sobre automóviles viejos de la Comunidad Europea. Los procesos que más se usan para producir cambiadores de calor son por una parte la soldadura fuerte al vacío sin fundente así como por otra parte la soldadura fuerte en atmósfera protectora de gas con fundentes no corrosivos . Las aleaciones de aluminio que endurecen en frío que se usan al soldar al vacío cambiadores al calor, por ejemplo la aleación de aluminio AA6063 <AlMgO, 7Si,), AA60:61 (AlMgíSiCu) ó AA6951 (AlMgO, '6SiCu) tienen contenidos de magnesio relativamente altos y por lo general se sueldan con soldadura fuerte con alto contenido de Mg como, por ejemplo, AA4004, para por una parte evitar durante el proceso de soldadura al vacío mediante "rarefactores" una oxidación de la soldadura de aluminio fundida -sobre los componentes a ser soldados, y de esta manera asegurar una unión soldada perfecta sin fundente, así como por otra parte en el caso de un almacenamiento en frío después de la soldadura fuerte obtener altos valores de resistencia de los cambiadores de calor soldados . En la soldadura fuerte al vacío resulta ahora desfavorable que los costos para mantener el vacío y de los requisitos de pureza de los componentes a ser soldados son muy altos . Es cierto que la soldadura fuerte en atmósfera de gas protector alternativa requiere de menos gastos desde .estos puntos de vista en virtud de -que la soldadura tiene lugar en una atmósfera protectora de un gas protector inerte, por ejemplo, nitrógeno. Además, la soldadura fuerte en atmósfera de gas protector permite ciclos de soldadura hasta 20% más cortos, sin embargo no es posible el uso de la aleación de aluminio con altos contenidos de magnesio conocida para la soldadura al vacío, en virtud de que el magnesio reacciona durante la soldadura con los fundentes no corrosivos. La posibilidad de procesamiento se puede extender hasta contenidos más altos de Mg mediante el uso de fundentes costosos que contienen cesio. La soldadura fuerte en atmósfera de gas protector, también llamada soldadura CAB es el método más importante para fabricar cambiadores de calor para la industria automotriz. Junto a esta se dispone todavía de la soldadura fuerte en baño de sal en la cual los componentes se precalientan y a continuación se sumergen en un baño de sal. El baño de sal es simultáneamente fundente y medio de transporte para el calor. La sal fluida- reacciona con la película de -óxido y permite la reacción de humectación de la soldadura protegida por el fundente. Después del intervalo de mantenimiento a temperatura de soldadura los cambiadores de calor se transportan fuera del baño de sal, siendo que es necesario garantizar el escurrimiento de la sal fluida. En virtud de que en la soldadura de baño de sal los fundentes por lo general son higroscópicos y contienen cloruros es necesario que todos los cambiadores de calor se limpien an un proceso de varias etapas después de la soldadura en -baño de sal. Para evitar la fusión de la aleación básica de aluminio de los elementos del cambiador de calor a ser soldados en uno de los tres procesos de soldadura fuerte descritos, la aleación de aluminio debe tener además una temperatura de sólido de al menos 620SC. A partir de esto, la presente invención tiene por objeto proporcionar una aleación de aluminio y una' cinta u hoja de aluminio gue con buena capacidad de reciclado tiene una temperatura de sólido de al menos 620SC y simultáneamente una mejor resistencia al calor después de la soldadura. La presente invención tiene adicionalmente por objeto proponer un método para producir una cinta u hoja de aluminio correspondiente. De acuerdo con una primera enseñanza de la presente invención el problema precedentemente expuesto con respecto a una aleación de aluminio «para cambiadores de calor se resuelve or el hecho de que la aleación de aluminio comprende en por ciento en peso los siguientes componentes de la aleación: 0.3 % < Si < 1 X Fe = 0.5 %, 0.3 % < Cu < 0.7 %, 1.1 % < Mn < 1.8 %, 0.15 % = Mg < 0.6 0.01 % = Cr = O.3 %, Zn < 0.1 Ti < 0.3 %, como máximo 0.1% individuales de impurezas inevitables, máximo 0.15% en suma y aluminio como resto. La aleación de aluminio con la invención no solamente se caracteriza porque tiene una temperatura de sólido superior a 620SC, sino que además posee una resistencia al calor particularmente alta después de la soldadura. Con la aleación de aluminio de conformidad con la invención es posible producir elementos de cambiadores de calor, por ejemplo, tubos cuyo límite de alargamiento Rp0.2 después de la soldadura de los cambiadores de calor es superior a 65 MPa tanto a la temperatura ambiente. como también a una temperatura de prueba de 250aC. En comparación con las aleaciones de aluminio usuales, en particular una aleación AA3 05, los elementos de cambiadores de calor producidos a partir de la aleación de aluminio de conformidad con la invención tienen, or consiguiente, una resistencia al calor superior en más de 20%, en particular también a temperaturas de hasta 2652C. La resistencia al calor que se puede alcanzar se debe a que con la aleación de aluminio de conformidad con la invención se obtiene una elevada densidad de fase secundaria mediante la combinación de un mayor contenido de Si Mh. y Cr. La aleación de aluminio de conformidad con la invención tiene adicionalmente un potencial de corrosión más positivo de -750 mV. Los elementos co o tubos, culotes de tubos, partes laterales o placas de un cambiador de calor producidos con la aleación de aluminio de conformidad con la invención permiten una configuración del diseño del cambiador de calor, de manera que los elementos mencionados del cambiador de calor tiene una gran resistencia a la corrosión. La aleación de aluminio de conformidad con la invención muestra adicionalmente también un reducido endurecimiento en frío, de manera que las cintas u hojas de aluminio hechas de la aleación de aluminio de conformidad con la invención no se ven sujetas a limitación de periodo de almacenamiento previamente al procesamiento o respectivamente a la transformación previa a la soldadura. Después de la soldadura fuerte de los elementos constructivos de un cambiador de -calor de la aleación de aluminio de conformidad con la invención se comprobó además, sorprendentemente, que a pesar del mayor contenido de Cu se obtiene una buena resistencia a la corrosión. La proporción en la aleación del componente Si -de la aleación de 0.3 a 1.0% en peso conduce en combinación con las proporciones en la aleación de los componentes restantes de la aleación a que la resistencia de la aleación de aluminio sea suficientemente alta después de la soldadura y simultáneamente no baje el punto de fusión. Si se abandona esta gama del contenido de Si, entonces si se queda por debajo del límite inferior del contenido de Si la resistencia de la aleación de aluminio resulta demasiado baja después de la soldadura y si se excede el límite superior del contenido de Si disminuye la temperatura de sólido a un valor por debajo de 620SC. La limitación del contenido de Fe en la aleación de aluminio de conformidad con la invención a 0.5% en peso como máximo mejora en combinación con el contenido de Cu de conformidad con la invención la resistencia a la corrosión de la aleación de aluminio después de la soldadura. Al soldar, las capas próximas a la superficie del material de base -de la aleación de aluminio de conformidad con la invención pierden cobre, de manera que se forma un gradiente de potencial protector hacia el material de base más fino con mayor contenido de Cu. Este comportamiento de la aleación de aluminio al -soldarla es favorecido por el bajo contenido de hierro . La resistencia al calor de la aleación de aluminio de conformidad con la invención disminuye notablemente con un contenido de Cu inferior a.0.3% en peso, en cambio, en el caso de excederse el límite superior del contenido de Cu la aleación de aluminio tiende al agrietamiento en caliente durante el colado. Adicionalmente resultan también problemas de corrosión y soldadura con contenidos de Cu más altos debido al hecho de que las capas próximas a la superficie del material de base tienen un contenido de cobre relativamente alto a pesar de la perdida. El contenido de Mn de la aleación de aluminio de conformidad con la invención determina por una parte el tamaño de las segregaciones. Por otra parte -el contenido de Mh también influye en la resistencia al calor. Si el manganeso se queda por debajo del valor límite inferior de 1.1%. en peso en la aleación de aluminio de conformidad con la invención disminuye la resistencia al calor de la aleación de aluminio. Un aumento del contenido de manganeso por arriba del límite superior de 1.8% en peso conduce en cambio a segregaciones gruesas en la estructura que en total perjudica negativamente en la capacidad de transformación de la aleación de aluminio. En la resistencia de la aleación de aluminio después de la soldadura influye adicionalmente el contenido de Mg. Una disminución del contenido de Mg por debajo de .15% conduce a una resistencia deficiente de la aleación de aluminio. Mediante el límite superior del contenido de Mg en 0.-6% en peso se asegura que la aleación de aluminio de conformidad con la invención se pueda soldar con todos los tres métodos de soldadura fuerte convencionales, el método de soldadura fuerte al vacío, CAB y de baño de sal. El contenido de Cr de al menos 0.01% en peso de conformidad con la invención en la aleación de aluminio asegura por una parte que la aleación -de aluminio de conformidad con la invención tenga una suficiente resistencia al calor. Por otra parte se asegura la capacidad de transformación de la aleación de aluminio de conformidad con la invención por el hecho de que el contenido de Cr se limita a 0.3% en peso como máximo, ya que en el caso de excederse se encontrarán gruesas segregaciones en la estructura cristalina de la aleación de aluminio. Para que la aleación de aluminio de conformidad con la invención sea ideal para la producción -de cinta tubular, cinta para culotes de tubos, cinta para partes laterales y cinta para placas se limita el contenido de Zn de la aleación de aluminio a máximo 0.1% en peso. Un contenido de Zn más alto hace que disminuya el potencial de corrosión de la aleación de aluminio, de manera que la aleación de aluminio resulta, por ejemplo, demasiado común frente a las laminillas sin Zn. Finalmente, con el auxilio del contenido de Ti de máximo 0.3% en peso de conformidad con la invención se asegura que no se formen segregaciones gruesas en la aleación de aluminio que a su vez influyen negativamente en la capacidad de transformación de la aleación de aluminio. Si la aleación de aluminio de conformidad con la invención presenta de conformidad con una siguiente forma de realización perfeccionada las siguientes proporciones de componentes de la aleación en % en peso: 0.15 % < Mg < 0.3 % Zn = 0.05 % 0.-01 % < Ti < -0.3 %, entonces es posible procesar la aleación de aluminio de conformidad con la invención de acuerdo al método de soldadura CAB sin costosos fundentes que contienen cesio, siendo que mediante el contenido de Ti se reduce simultáneamente el riesgo de fisuras al solidificarse el lingote laminado y mediante el menor contenido de Zn se aumenta el potencial de corrosión. Un muy buen compromiso de máxima resistencia después de la soldadura fuerte y simultánea elevada temperatura de sólido se obtiene de acuerdo a otra forma de realización de la aleación de aluminio de conformidad con la invención por el hecho de que la aleación de aluminio comprenden las siguientes proporciones de los componentes de la aleación Si, Fe y Mn en por ciento en peso: 0.5 % < Si = 0.8 %, Fe < 0.35 %, l.l ^ < Mn < 1.5 %. De acuerdo con una segunda enseñanza de la invención, el problema precedentemente expuesto con respecto a un método para la producción de una cinta u hoja de aluminio para cambiadores de calor se resuelve or el hecho de que se cuela un lingote laminado a partir de una aleación de aluminio resistente al calor de conformidad con la invención, el lingote laminado se precalienta previamente al laminado en caliente a 400 a 500SC, el lingote laminado se lamina para obtener una cinta caliente en donde la temperatura de la cinta caliente es de 250 a 380SC, la cinta caliente se lamina a un grosor de cinta caliente de 3 a 10 mm al final del laminado caliente y la cinta caliente se lamina en frío al grosor final. Mediante la combinación de las características del método para producir una cinta de aluminio que se describen en combinación con la aleación de aluminio de conformidad con la invención es posible producir una cinta de aluminio que tiene una elevada densidad de fase secundaria. En virtud de la elevada densidad de fase secundaria, una cinta u hoja de aluminio de conformidad con la invención tiene una elevada resistencia al calor a la temperatura ambiente y a una temperatura de 250aC. El límite de alargamiento Rp0.2 de la cinta de aluminio es superior a 65 MPa a las temperaturas mencionadas . Si la cinta u hoja de aluminio de conformidad con la invención debe ser una cinta para una parte lateral, una cinta de placa o una cinta para culotes de tubos, entonces, de acuerdo a una siguiente forma de realización perfeccionada de la invención el lingote laminado se puede homogenizar antes del precalentamiento. En virtud de las transformaciones que son necesarias para la producción de un culote de tubo, de una parte lateral o de una placa de un cambiador de calor la cinta de aluminio debiera tener previamente al procesamiento una máxima capacidad de transformación para obtener uno de los elementos de un cambiador de calor mencionados al último. Esto se asegura mediante la homogeneización previa al precalentamiento del lingote laminado. En cuanto la cinta de aluminio de conformidad con la invención no se necesite someter a fuertes transformaciones previamente a la soldadura fuerte, como, por ejemplo, en la producción de tubos as posible prescindir de una homogeneización previa al precalentamiento. Es cierto que mediante la homogeneización previa al precalentamiento disminuye el límite de alargamiento RpO.2 de la cinta de aluminio. Sin embargo el límite de alargamiento RpO .2 todavía sigue siendo superior a 50 MPa, en particular también a temperaturas de prueba de 250 -C, de manera que se obtienen límites de alargamiento que se encuentran muy por encima de aquellos de la aleación estándar AA 3003. La capacidad de transformación de la cinta de aluminio se puede incrementar mediante el hecho de que la cinta caliente se somete a revenido intermedio a una temperatura de 300 a 450aC. Alternativa o cumulativamente a esto existe la posibilidad de someter la cinta de aluminio a revenido intermedio a una temperatura de 300 a 450EC durante el laminado en frío antes de alcanzar el grosor final . Mediante los revenidos intermedios se reducen de nuevo considerablemente los endurecimientos que se produjeron en la cinta de aluminio en virtud de las transformaciones. Las etapas de proceso precedentemente mencionadas aseguran una máxima capacidad de transformación al laminar en frío una cinta u hoja de aluminio. La constitución final de la cinta de aluminio se ajusta de acuerdo a una forma de realización perfeccionada del método de conformidad con la invención por al hecho de que después del laminado en frío se lleva a cabo un revenido de constitución a la constitución final a una temperatura de 250 a 400SC. Si la cinta de aluminio se usa para la producción de culotes de tubos, partes laterales o placas de un cambiador de calor, después del laminado en frío se lleva a cabo un recocido de ablandamiento. Si a partir de la cinta de aluminio se fabrican tubos, lo cual no requiere de fuertes transformaciones, la cinta de aluminio únicamente se reviene después del laminado en frío. De conformidad con una siguiente forma de realización perfeccionada del método de conformidad con la invención, en el lingote laminado se proporcionan después del precalentamiento pletinas de otra aleación en uno o en ambos de sus lados. Mediante esto es posible ajustar las propiedades del lado chapeado provisto con una pletina del lingote básico •casi de manera independiente de la aleación básica de aluminio. Por ejemplo, mediante el chapeado con una soldadura de aluminio es posible aumentar la seguridad del proceso al soldar los elementos del cambiador de calor. Además también as posible aplicar otras pletinas de aleaciones que no son de soldadura sobre el lingote básico de aluminio, por ejemplo, chapeados de protección contra la corrosión. Si se usa una pletina de soldadura de aluminio, entonces durante el laminado en caliente la capa de soldadura de aluminio se suelda en frío con la barra básica, de manera que la cinta de aluminio tiene una capa de chapeado uniforme de una soldadura de aluminio. Esto conduce al soldar a uniones soldadas particularmente homogéneas y uniformes entre los elementos individuales del cambiador de calor. En el caso de un chapeado unilateral con una soldadura de aluminio existe adicionalmente la posibilidad de chapear o recubrir el otro lado con - una aleación de aluminio diferente, por ejemplo con una aleación de aluminio que sirve como protección contra la corrosión. Los tubos de aluminio para cambiadores de calor se chapean mono o bilateralmente según se requiera. En cambio, las cintas de aluminio para partes laterales se chapean por lo general unílateralmente. Los culotes de tubos y placas de un cambiador de calor en cambio la mayoría de las veces se usan chapeadas or ambos lados . También es imaginable el uso de otros métodos alternativos de aplicación de soldadura en combinación con la cinta de aluminio de conformidad con la invención. El método de conformidad con la invención para producir una cinta de aluminio se puede mejorar de acuerdo a una siguiente forma de realización del método de conformidad con la invención usando como soldadura de aluminio una aleación de aluminio con 6 a 13% de Si, en particular una aleación AlSi7,5 ó AlSilO. En virtud del alto contenido de Si de la soldadura al silicio se difunde de la soldadura al interior del núcleo de la cinta de aluminio y allí conduce a la formación de un borde de separación de fases AlMhSi, las cuales en comparación con la aleación de base tienen un potencial de corrosión negativo. En el caso de un ataque corrosivo sobre una cinta de aluminio producida de acuerdo al método de conformidad con la invención la corrosión se desarrolla por lo tanto a lo largo de la longitud de la cinta de aluminio, respectivamente a lo largo del borde de separación. El núcleo de la cinta de aluminio se mantiene libre de corrosión y es posible evitar una perforación, por ejemplo, de un tubo producido de una aleación de aluminio correspondiente. Las aleaciones de aluminio mencionadas con 6 a 13% en peso de Si que se usan como soldadura de aluminio también pueden contener elementos adicionales además del Si, or ejemplo, 0.5-2% en peso de Zn. Si la cinta de aluminio se lamina en frío a un grosor final de 0.1 a 2 mm durante el laminado en frío es posible producir cambiadores de calor con menor grosor de pared que no obstante satisfacen los futuros requisitos de operación más estrictos. De acuerdo con una tercera enseñanza de la presente invención, el problema en cuestión se resuelve además mediante una cinta u hoja de aluminio de una aleación de aluminio de conformidad con la invención al producir la cinta u hoja de aluminio de acuerdo al método de conformidad con la invención. Preferiblemente la cinta u hoja de aluminio es una cinta tubular, una cinta para culotes de tubos, una cinta para partes laterales o una cinta de placa para producir un cambiador de calor. Con la cinta tubular, cinta para culotes de tubos, cinta para partes laterales y cinta de placa de conformidad con la invención es posible fabricar los elementos correspondientes del cambiador de calor, tubos, culotes de tubo, partes laterales o discos que no obstante el menor grosor de pared satisfacen todos los demás requisitos, en particular en lo referente a la capacidad de transformación previa a la soldadura y del límite de alargamiento a la temperatura ambiente y de operación. De conformidad con una forma de realización favorable de la cinta de aluminio de conformidad con la invención, el peso de los cambiadores de calor se puede reducir por el hecho de que la cinta tubular tiene un grosor final de 0.15 a 0.6 mm, preferiblemente 0.15 a 0.4 mm, la cinta para culotes de tubo un grosor final de 0.8 a 2.5 mm, preferiblemente 0.8 a 1.5 mm, la cinta para partes laterales un grosor final de 0.8 a 1.8 mm, preferiblemente 0.8 a 1.2 mm o la cinta para discos un grosor final de 0.3 a 1.0 mm, preferiblemente 0.3 a 0.5 rara. Ahora existan una multitud de posibilidades de perfeccionar y configurar la aleación de aluminio de conformidad con la invención, el método de conformidad con la invención para producir una cinta de aluminio para cambiadores de calor así como la cinta de aluminio misma. Para este propósito se remite por una parte a las reivindicaciones independientes 1, 4 y 12, a las reivindicaciones subordinadas así como a la descripción de los ejemplos de realización en combinación con las figuras que muestran: Figura 1 una representación esquemática de un primer ejemplo de realización del método de conformidad con la invención para producir una cinta de aluminio, y Figura 2 un cambiador de calor para vehículos automóviles en vista an perspectiva. En la figura 1 se representa esquemáticamente un primer ejemplo de realización de un método de conformidad con la invención para la producción de una cinta u hoja de aluminio para cambiadores de calor de acuerdo a la segunda enseñanza de la presente invención. En una primera etapa la figura 1 muestra el colado del lingote 1. Después de alear el metal fluido se cuelan en forma de lingote tanto la aleación de aluminio para el núcleo como también la aleación para el chapeado, por ejemplo, una soldadura de aluminio. El lingote para el chapeado usualmente se precalienta, se somete a laminado en caliente hasta el grosor deseado y se divide a lo largo para obtener la pletina. Sin embargo la pletina también se puede producir utilizando métodos alternativos, por ejemplo, mediante separación de un lingote laminado. El lingote de base de una aleación de aluminio de conformidad con la invención se puede opcionalmente homogeneizar previamente al precalentamiento en función del producto laminado a ser fabricado. Sin embargo si se produce, por ejemplo, una cinta tubular para cambiadores de calor de acuerdo al método de conformidad con la invención, también es posible prescindir de una homogeneización previa al laminado en caliente an virtud de que la cinta tubular no se ve sujeta a grandes transformaciones hasta la producción de un tubo para cambiadores de calor. Las pletinas «que se requieran para el chapeado se colocan sobre uno o ambos lados del lingote de base. El paquete resultante de un lingote de base que consta de una aleación de aluminio de conformidad con la invención provista en uno o ambos lados con platinas se precalianta a 400 a 500SC previamente al laminado en caliente. A continuación el paquete 4 se lamina en caliente a un grosor de la cinta caliente de 3 a 10 mm en un laminador 5 reversible o alternativamente en un laminador 5a tándem. La temperatura de la cinta caliente es de 250 a 380EC durante el laminado en caliente. Después del laminado en caliente la cinta se lamina en frío sobre una laminadora 6 en frío. De conformidad con la invención es posible un recocido intermedio de la cinta a una temperatura de 300SC a 450SC después del laminado en caliente para, por ejamplo, obtener las propiedades de transformación. Esto también es aplicable al laminado en frío, en el cual el recocido intermedio previo a alcanzar el grosor final también puede tener lugar a una temperatura de 300SC a 450aC. La cinta u hoja de aluminio de conformidad con la invención terminada de laminar en frío se -puede someter en función de las propiedades exigidas a un revenido de constitución a la constitución final en un horno 7 de cámara. Pero un revenido de constitución también se podría llevar a -cabo en un horno continuo . La figura 2 muestra un cambiador de calor 8 del tipo de diseño de tubos y laminillas en una vista en perspectiva. Es posible apreciar que el cambiador .de calor se compone de un tubo 9, un culote 10 de tubo, partes 11 laterales y laminillas 12. Las partes 11 laterales así como al culote 10 de tubos se someten a fuertes transformaciones previas a la soldadura, de manera que la cinta de aluminio prevista para las partes 11 laterales y el culote 10 de tubo debiera tener correspondientemente buenas propiedades de transformación. Los tubos 10 de un cambiador de calor por lo general se producen mediante soldadura de costura longitudinal. El grosor de la cinta tubular que se procesa para esto es de entre 0.15 mm y 0.6 mm, preferiblemente 0.15 a 0.4 mm, siendo -que en función del tipo de construcción del cambiador de calor la cinta tubular se chapea con soldadura por fuera o por ambos lados . Los requisitos a la capacidad de transformación de una cinta tubular más bien son bajos, ya que previamente a la soldadura sólo simplemente se transforma. Después de la soldadura es de importancia definitiva la resistencia y respectivamente resistencia al calor del tubo, ya que los medios de operación conducidos en los tubos se encuentran sometidos a altas presiones de operación y el tubo en parte se ve expuesto a elevadas temperaturas de operación. Una cinta de aluminio de conformidad con la invención para el culote 10 de tubo tiene típicamente un grosor de 0.8 a 2.5 mm, preferiblemente 0.8 a 1.5 mm, y preferiblemente se produce y procesa en el estado "blando" . Para este propósito la aleación de aluminio de conformidad con la invención se reviene a la constitución final "blanda" después del laminado en frío. Los requisitos a la capacidad de transformación previa a la soldadura son altos en la cinta para culotes de tubo, ya que por lo general se debe efectuar una transformación con alto grado de transformación, que sirve para obturar y fijar, por ejemplo, una caja de agua, un colector, una conexión de aire o componentes similares. Normalmente la cinta para culotes de tubos se chapea unilateralmente, pero también puede estar chapeada por ambos lados . Por motivos de protección contra la corrosión tanto el culote 10 de tubo como también el tubo 9 puede comprender otra aleación de aluminio como chapeado de protección para ser aún más resistente a la corrosión. Las partes 11 laterales se producen y procesan de una cinta de aluminio constituida de una aleación de aluminio de conformidad con la invención, con un grosor de pared de 0.8 a 1.8 mm, preferiblemente 0.8 a 1.2 mm preferiblemente en el estado "blando" . Al igual que en el caso del culote 10 de tubo, los requisitos a la capacidad de transformación de las partes laterales son altos . Esto también es aplicable a un disco de un cambiador de calor no representado en la figura 2, los cuales se usan con cambiadores de calor del tipo de construcción de discos-laminillas o cambiadores de calor del tipo de -construcción de discos apilados. Además de altos valores de resistencia de la aleación de aluminio se exige en particular una alevada resistencia a la corrosión. En una aleación de aluminio de conformidad con la invención se vuelve posible una "conformación in situ" de una protección catódica contra la corrosión durante el proceso de soldadura debido al reducido contenido de hierro y el incremento en el contenido de cobre. Durante la soldadura primero se difunde el cobre del material del núcleo de las regiones cercanas a la capa de chapeado a la capa de soldadura de aluminio, de manera que se produce un gradiente de potencial protector hacia el material más fino del núcleo. Por otra parta el silicio de la soldadura de aluminio con alto contenido de silicio se difunde al material del núcleo de la cinta de aluminio de conformidad con la invención, y allí provoca la conformación de un borde de separación de fases de AlMnSi . Sin embargo, las fases AlMhSi tienen un potencial de corrosión más negativo en comparación a la aleación básica. Si se produce un ataque corrosivo sobre un tubo soldado producido a partir de una cinta de aluminio de conformidad con la invención, la corrosión primero se seguirá desarrollando a lo largo de la longitud del tubo en virtud del borde de separación, y no penetrará en el material del núcleo, de manera que es posible evitar una perforación del tubo. Finalmente, de conformidad con un segundo ejemplo de realización de la presente invención se produjo una cinta de aluminio para la producción de tubos para cambiadores de calor de acuerdo al método de conformidad con la invención y se midió su resistencia al calor. La aleación de aluminio de la cinta de aluminio producida tenía la siguiente composición de la aleación: Si = 0.6 % en peso, Fe = 0.3 % en peso, - Cu = 0.4 % en peso, Mh = 1.3 % en peso, Mg = 0.3 % en peso, -Cr = 0.1 % en peso, Zn = 0.01 % en peso, Ti = 0.02 % en peso, máximo 0.1% individual de impurezas inevitables, en suma 0.15% en peso como máximo y como resto, aluminio. Después de la soldadura se determinó la resistencia al -calor mediante medición del límite de alargamiento. El límite de alargamiento RpO. fue de 72 MPa a una temperatura de prueba de 250aC. Las aleaciones de aluminio convencionales tienen límites de alargamiento notablemente inferiores, en particular a temperaturas de prueba de 250aC. Los límites de alargamiento de las aleaciones de aluminio típicamente usadas para tubos de un cambiador de calor se encuentran a la temperatura ambiente por debajo de 65 MPa. Por ejemplo, una aleación convencional AA3003 tiene después de soldar a una temperatura de 250SC solamente un límite de alargamiento Rp 0.2 inferior a 40 MPa. Por lo tanto, mediante la -ganancia en resistencia al calor existe con la aleación de aluminio de conformidad con la invención y con la cinta ole aluminio de conformidad con la invención la posibilidad de reducir aún más los grosores da pared de los tubos, culotes de tubo, partes laterales y discos de un cambiador de calor sin poner en riesgo la seguridad de operación de los cambiadores de calor. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (14)

  1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Aleación de aluminio resistente al calor para cambiadores de calor, caracterizada porque la aleación de aluminio tiene las siguientes partes de componentes de la aleación en por ciento en peso: 0.3% = Si = 1%, Fe = 0.5%, 0.3% < Cu = 0.7%, 1.1% < Mn < 1.8%, 0.15% < Mg = 0.6%, 0.01 = Cr = 0.3%, Zn = 0.1%, Ti = 0.3%, como máximo 0.1% individuales de impurezas inevitables, máximo 0.15% en suma y aluminio como resto.
  2. 2. Aleación de aluminio para cambiadores de calor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la aleación de aluminio tiene las siguientes partes de componentes de la aleación en por ciento en peso: 0.15% = Mg = 0.3%, Zn < 0.05%, 0.01% < Ti < 0.3%.
  3. 3. Aleación de aluminio para cambiadores de calor de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la aleación de aluminio tiente las siguientes partas de los componentes Si, Fe, Mh de la aleación, en por ciento en peso: 0.5% = Si = 0.8%, Fe < 0.35%, 1.1% < Mi = 1.5%.
  4. 4. Método para producir una cinta u hoja de aluminio para quemadores de calor a partir de una aleación de aluminio resistente al calor de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se cuela un lingote laminado mediante el proceso de colado en cuerda, el lingote laminado se precalienta de 400 a 500aC previamente al laminado en caliente, el lingote laminado se lamina para obtener una cinta caliente, en donde la temperatura de la cinta caliente es de 250 a 380-C y el grosor de la cinta caliente al final del laminado éh caliente es de 3 a 10 mm, y la cinta caliente se lamina en frío al grosor final .
  5. 5. Método para la producción de una cinta u hoja de aluminio para cambiadores de calor de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el lingote laminado se homogeniza previamente al precalentamiento.
  6. 6. Método para la producción de una cinta u hoja de aluminio para cambiadores de calor de conformidad con una de las reivindicaciones. 4 ? 5, caracterizado porque la cinta caliente se somete a recocido intermedio a una temperatura de 300 a 450SC.
  7. 7. Método para la producción de una cinta u hoja de aluminio para cambiadores de calor de conformidad con una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque durante el laminado en frío la cinta de aluminio se somete a recocido intermedio a una temperatura de 300 a 450SC antes de alcanzar al grosor final.
  8. 8. Método para la producción de una cinta u hoja de aluminio para cambiadores de calor de conformidad con una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque después del laminado en frío se efectúa un revenido de constitución a la constitución final -de 250 a 40 SC.
  9. 9. Método para la producción de una cinta u hoja de aluminio para cambiadores de calor de conformidad con una de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado porque en un lado o en ambos lados del lingote laminado se proporcionan pletinas de una aleación diferente previamente al precalentamiento.
  10. 10. Método para la producción de una cinta u hoja de aluminio para cambiadores de calor de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque las pletinas constan de una aleación de soldadura y como aleación de soldadura se usa una soldadura de aluminio, en particular una aleación de aluminio con 6 a 13% en peso de Si, preferiblemente una aleación A1SÍ7.5 ó AlSilO.
  11. 11. Método para la producción de una cinta u hoja de aluminio para cambiadores de calor de conformidad con una de las reivindicaciones 4 a 10, caracterizado porque la cinta caliente se lamina an frío a un grosor final de 0.1 a 2.0 mm.
  12. 12. Cinta u hoja de aluminio de una aleación de aluminio de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque se fabrica de acuerdo a un método según la reivindicación 4 a 11.
  13. 13. Cinta u hoja de aluminio de -conformidad con la reivindicación 12, caracterizada porque la cinta de aluminio -es una cinta tubular, una cinta para culote de tubo, una cinta para parte lateral o una cinta de disco para la producción de un cambiador de calor.
  14. 14. Cinta u hoja de aluminio de conformidad con la reivindicación 13, caracterizada porque la cinta tubular tiene un grosor final de 0.15 a 0.6 mm, preferiblemente 0.15 a 0.4 mm, la cinta para el culote de tubo un grosor final de 0.8 a 2.5 mm, preferiblemente 0.8 a 1.5 mm o la cinta para parte lateral un grosor de 0.8 a 1.8 mm, preferiblemente 0.8 a 1.2 mm, o la cinta de discos un grosor final de 0.3 a 1.0 mm, preferiblemente 0.3 a 0.5 mm.
MXPA/A/2006/011041A 2004-03-31 2006-09-26 Aleacion de aluminio resistente al calor para intercambiadores de calor MXPA06011041A (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004016482.7 2004-03-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MXPA06011041A true MXPA06011041A (es) 2007-04-20

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2558108C (en) Heat-resistant aluminium alloy for heat exchangers
CN108602317B (zh) 铝多层钎焊板制品和无钎剂钎焊方法
EP2855063B1 (en) Multilayer aluminium brazing sheet for fluxfree brazing in controlled atmosphere
CN100411868C (zh) 超长寿命的高成型性铜焊接片材
JP6452627B2 (ja) アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器及びその製造方法
EP1753885B2 (en) Process for producing an aluminium alloy brazing sheet, aluminium alloy brazing sheet
CN102574248A (zh) 铝钎焊板材
JP6418714B2 (ja) アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器及びその製造方法
JP2018500461A (ja) 熱交換器、アルミニウム合金およびアルミニウムストリップの使用、ならびにアルミニウムストリップの製造方法
JP2004514059A (ja) ろう付けされる熱交換器の製造のための、アルミニウム合金でクラッドされるストリップの製造方法
JP5629113B2 (ja) ろう付け性及び耐食性に優れたアルミニウム合金ブレージングシート、及びそれを用いた熱交換器
KR102689028B1 (ko) 고강도 솔더-플레이팅된 Al-Mg-Si 알루미늄 재료
WO2019026658A1 (ja) 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート
WO2019044545A1 (ja) 熱交換器フィン用ブレージングシート及びその製造方法
CN112955574B (zh) 铝合金硬钎焊板及其制造方法
WO2020085487A1 (ja) アルミニウム合金ブレージングシート及びその製造方法
JP7164498B2 (ja) アルミニウム合金材、フラックスレスろう付構造体、および、フラックスレスろう付方法
MXPA06011041A (es) Aleacion de aluminio resistente al calor para intercambiadores de calor
JP2017172025A (ja) 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材
JP2007247021A (ja) 熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート
AU2004259849A1 (en) Resistant alloy for heat exchangers
CN114173984B (zh) 铝合金硬钎焊板及其制造方法
US20240316667A1 (en) Aluminum alloy brazing sheet and method for manufacturing the same
CN118103535A (zh) 换热器用铝合金包层材料
MXPA06000822A (es) Aleacion resistente para intercambiadores de calor