WO2015173368A2 - Gelötete aluminiumvorrichtung - Google Patents

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WO2015173368A2
WO2015173368A2 PCT/EP2015/060707 EP2015060707W WO2015173368A2 WO 2015173368 A2 WO2015173368 A2 WO 2015173368A2 EP 2015060707 W EP2015060707 W EP 2015060707W WO 2015173368 A2 WO2015173368 A2 WO 2015173368A2
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aluminum
aluminum alloy
hardness
soldering
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WO2015173368A3 (de
Inventor
Pedro Gonzalez Rechea
Peter Kroner
Johannes KUTTLER
Udo Breiter
Original Assignee
Mahle International Gmbh
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Publication date
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Publication of WO2015173368A2 publication Critical patent/WO2015173368A2/de
Publication of WO2015173368A3 publication Critical patent/WO2015173368A3/de

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/084—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from aluminium or aluminium alloys

Definitions

  • the invention relates to a brazed aluminum device, in particular a heat exchanger made of an aluminum alloy, and such an aluminum alloy.
  • refrigerant circuits are operated in which a refrigerant flows in circulation.
  • the refrigerant is compressed by a compressor.
  • a condenser or gas cooler is provided, by means of which the refrigerant is cooled in the high-pressure path.
  • the refrigerant is expanded in an expansion device before it flows through an evaporator and is heated there again by cooling air.
  • the refrigerant flows back to the compressor.
  • the respective components are sealed together with connecting means to the outside.
  • connection means are usually formed so a flange is connected via a connecting tube to the heat exchanger or to another component, wherein for connecting the heat exchanger or the component with another component, a pipe element or another flange is inserted into an opening of the flange and these are bolted together or positively connected ,
  • An embodiment of the invention relates to an aluminum alloy containing the following;
  • admixtures may be: Cr, Cu, Sc, Ti, V, Zr, etc.
  • the balance is aluminum and inevitable impurities with a maximum of 0.05% by weight.
  • admixtures may be: Cr, Cu, Sc, Ti, V, Zr, etc.
  • the balance is aluminum and inevitable impurities with a maximum of 0.05% by weight.
  • An embodiment of the invention relates to an aluminum alloy containing: 0.01 to 1, 30 wt .-% manganese,
  • admixtures may be: Cr, Cu, Sc, Ti, V, Zr, etc.
  • the hardness of the aluminum alloy after a soldering process and after cooling is higher than 55 HB.
  • the hardness is achieved, which leads in particular in flange to a fatigue strength of the components.
  • the hardness of the aluminum alloy after a soldering process and after cooling after a waiting time of less than 5 days, in particular less than 3 days and especially less than 1 day is greater than 55 HB.
  • the hardness is achieved, which leads in particular in flange to a fatigue strength of the components.
  • the roughness Rz of the surface of the aluminum alloy is smaller after a soldering process and after cooling. As a result, a roughness is achieved, which permanently leads to flange connections in no adverse wear.
  • the roughness Rz of the surface of the aluminum alloy after a soldering operation and after cooling and after a surface treatment is smaller 6.3. As a result, a roughness is also achieved, which permanently leads to flange connections in no adverse wear. It is also advantageous if the hardness of more than 55 HB is achieved even without a post-treatment after soldering.
  • the post-treatment has a heat treatment and subsequent quenching. This can further increase the hardness.
  • the heat treatment by inductive heating is feasible.
  • a targeted heat input can be made in the component to be cured.
  • the quenching by means of air, water or by metallic contact can be carried out.
  • the aluminum alloy is suitable for the production of a casting or for the production of extrusion profiles.
  • relevant components can be produced in a simple manner, such as flanges for the fluid connection.
  • the ratio of the hardness after brazing in HB to the manganese content in% by weight is less than 125.
  • the ratio of the hardness after brazing in HB to the iron content in% by weight is less than 125.
  • the ratio of the hardness after brazing in HB to the magnesium content in% by weight is less than 125.
  • the ratio of the hardness after brazing in HB to the silicon content in% by weight is less than 125.
  • the ratio of the hardness after brazing in HB to the aluminum content in% by weight is greater than 0.5.
  • the ratio of the hardness after brazing in HB to the contents of further individual admixtures in wt.% Is greater than 125.
  • the ratio of the hardness after brazing in HB to the content of other elements except Al, Mn, Fe, Mg or Si in wt .-% is greater than 0.5522.
  • the ratio of the hardness before brazing in HB to the hardness after brazing in HB is between 1.05 and 1.95.
  • the object of the aluminum device is achieved with the features of claim 18.
  • An embodiment of the invention relates to an aluminum device consisting of a plurality of aluminum components, which consist of aluminum or of an aluminum alloy, wherein at least one of the aluminum components of a inventive Aluminum alloy exists.
  • This aluminum component then reaches the required values for the hardness immediately after soldering or after a short waiting time, so that an expensive intermediate storage is eliminated. It is advantageous if the aluminum device is a heat exchanger.
  • the heat exchanger is a gas cooler or an evaporator or an internal heat exchanger. These are operated with a refrigerant, in particular with C0 2 as refrigerant.
  • the at least one aluminum component made of the aluminum alloy is a connecting flange for producing a fluid connection.
  • This flange is preferably connected with a tube-rib block or with a disk block or the like directly or via connecting pipes, as soldered.
  • the aluminum device is formed consisting of the plurality of aluminum components such that the aluminum components are joined together by soldering.
  • the above-mentioned flange if it is present, advantageously with the other components, in particular the heat exchanger, soldered.
  • the aluminum device is formed consisting of the plurality of aluminum components such that the aluminum components are connected to each other by a single soldering.
  • This so-called “one-shot soldering" facilitates the manufacturing process, since the soldering takes place in one go for all relevant components and no time-consuming multi-step process is necessary.
  • a coating is applied to the aluminum device after soldering
  • a Protective coating be provided to improve the aluminum device improved against external circumstances.
  • the aluminum component made of the aluminum alloy is provided with a coating after soldering.
  • a protective coating may be provided to better protect the aluminum component against external circumstances.
  • the hardness difference of the aluminum component from the aluminum alloy before soldering and after soldering after a waiting time of less than or equal to 5 days or less than or equal to 3 days or less than or equal to 1 day is not less than 15 HB.
  • the hardness difference of the aluminum component made of the aluminum alloy before soldering and after soldering is not less than 15 HB.
  • the roughness Rz of the surface of the aluminum member from the aluminum alloy after brazing is less than or equal to 6.3 when the roughness Rz of the surface of the aluminum member made of the aluminum alloy before brazing due to mechanical working is less than or equal to 3
  • the depth of corrosion depth of the aluminum component made from the aluminum alloy is less than or equal to 1 mm.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a
  • FIG. 1 shows a heat exchanger 1 as aluminum device 2, such as a gas cooler, which has a tube-rib block 3.
  • the refrigerant flows and around the tubes 4, air flows to cool the refrigerant, Alternatively, another design is possible, for example by discs or stacking disks, etc.
  • the connecting tubes 5 of the tube-rib block 3 are connected end to a connection flange 6.
  • the aluminum device consists of a plurality of components which are soldered together. Individual components consist of an aluminum alloy according to the invention and have a hardness greater than 55 HB. In the exemplary embodiment shown, this is the connecting flange 6. However, other components may accordingly consist of the aluminum alloy according to the invention.
  • the aluminum alloy is selected to contain: 0.00 to 1.50 wt% manganese,
  • admixtures can be: Cr, Cu, Sc. Ti, V, Zr, etc.
  • a further embodiment of the invention relates to an aluminum alloy containing: 0.01 to 1, 30 wt .-% manganese,
  • admixtures can be: Cr, Cu, Sc, Ti, V, Zr, etc.
  • the content of magnesium may vary from 0.00 to 0.20 wt .-% or from 0.20 to 0.40 wt .-% or from 0.40 to 0.60 wt .-% or of 0.60 to 0.80 wt% or from 0.80 to 1.00 wt%.
  • the content of silicon may vary from 0.00 to 0.20 wt .-% or from 0.20 to 0.40 wt .-% or from 0.40 to 0.60 wt .-% or of 0, 60 to 0.80 wt .-%.
  • the solidus temperature of the alloy scales with the silicon content, which is why the silicon content can be adjusted accordingly.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine gelötete Aluminiumvorrichtung. Auch betrifft die Erfindung eine Aluminiumlegierung, die folgendes enthält: - 0,00 bis 1,50 Gew.-% Mangan, - 0,00 bis 1,00 Gew.-% Eisen, - 0,00 bis 1,00 Gew.-% Magnesium, - 0,00 bis 0,80 Gew.-% Silizium, - 0,00 bis 1,00 Gew.-% Beimengungen, wobei die Beimengungen sein können: Cr, Cu, Sc, Ti, V, Zr, etc., der Rest ist Aluminium und unvermeidliche Verunreinigungen mit einem Maximum von 0,05 Gew.-%.

Description

Gelötete Aluminiumvorrichtung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine gelötete Aluminiumvorrichtung, wie insbesondere einen Wärmeübertrager aus einer Aluminiumlegierung, sowie eine solche Aluminiumlegierung.
Stand der Technik
In Klimaanlagen werden Kältemittelkreisläufe betrieben, in welchen ein Kältemittel im Umlauf strömt. Das Kältemittel wird dabei von einem Verdichter verdichtet. Nach dem Verdichter ist in Strömungsrichtung des Kältemittels betrachtet ein Kondensator oder Gaskühler vorgesehen, mittels welchem das Kältemittel im Hochdruckpfad abgekühlt wird. Anschließend wird das Kältemittel in einem Expansionsorgan entspannt, bevor es durch einen Verdampfer strömt und dort wieder durch Abkühlung von Luft erwärmt wird. Anschließend strömt das Kältemittel wieder zum Verdichter zurück. Die jeweiligen Komponenten werden mit Verbindungsmitteln nach außen abgedichtet miteinander verbunden.
Bei der Verwendung C02 als Kältemittel treten besonders hohe Betriebsdrücke auf, so dass auch die Ansprüche an die Verbindungsmittel hoch sind. So werden die Verbindungsmittel üblicherweise so ausgebildet, dass ein Flansch über ein Verbindungsrohr mit dem Wärmeübertrager oder mit einer anderen Komponente verbunden ist, wobei zur Verbindung des Wärmeübertragers oder der Komponente mit einer anderen Komponente ein Rohrelement oder ein anderer Flansch in eine Öffnung des Flanschs eingesetzt wird und diese miteinander verschraubt oder formschlüssig verbunden werden.
Dabei tritt das Problem auf, dass die Härte der Aluminiumverbindung insbesondere des Flanschs unmittelbar nach dem Löten nicht ausreichend hoch ist, so dass das Bauteil nicht das geforderte Lasten heft erfüllen würde.
Dabei ist es das Problem, dass beim Löten die Härte des Materials abnimmt und damit bei üblichen bei Wärmetauschern eingesetzten Aluminiumlegierungen die geforderten Werte für die Härte zum Teil deutlich unterschritten werden. Allerdings können durch sehr langsam ablaufende Prozesse in der Aluminiumlegierung nach mehreren Wochen eine gegenüber dem Zeitpunkt unmittelbar nach dem Löten erhöhte Härte auftreten. Dies würde jedoch bedingen, dass die Bauteile über diese lange Zeit bevorratet werden müssten, damit nur Bauteile mit der geforderten Härte ausgeliefert werden würden, was zu erheblichem Lageraufwand und zu erheblichen Kosten führen würde.
Darstellung der Erfindung. Aufgabe, Lösung, Vorteile Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine gelötete Aluminiumvorrichtung zu schaffen, welche bereits nach einem Erkalten nach dem Löten die geforderten Werte für die Härte des Materials zeigt. Auch ist es die Aufgabe der Erfindung, eine solche Aluminiumlegierung bereitzustellen.
Diese Aufgabe zur Aluminiumlegierung wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Aluminiumlegierung, die folgendes enthält;
0,00 bis 1 ,50 Gew.-% Mangan,
0,00 bis 1 ,00 Gew.-% Eisen,
0,00 bis 1 ,00 Gew.-% Magnesium,
0,00 bis 0,80 Gew.-% Silizium,
0,00 bis 1 ,00 Gew.-% Beimengungen,
wobei die Beimengungen sein können: Cr, Cu, Sc, Ti, V, Zr, etc. ,
der Rest ist Aluminium und unvermeidliche Verunreinigungen mit einem Maximum von 0,05 Gew.-%.
Diese Aufgabe zur Aluminiumlegierung wird auch mit den Merkmalen von Anspruch 2 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Aluminiumlegierung, die folgendes enthält:
0,00 bis 1 ,30 Gew.-% Mangan,
0,00 bis 0,90 Gew.-% Eisen,
0,00 bis 0,80 Gew.-% Magnesium,
0,00 bis 0,80 Gew.-% Silizium,
0,00 bis 1 ,00 Gew.-% Beimengungen,
wobei die Beimengungen sein können: Cr, Cu, Sc, Ti, V, Zr, etc.,
der Rest ist Aluminium und unvermeidliche Verunreinigungen mit einem Maximum von 0,05 Gew.-%.
Diese Aufgabe zur Aluminiumlegierung wird auch mit den Merkmalen von Anspruch 3 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Aluminiumlegierung, die folgendes enthält: 0,01 bis 1 ,30 Gew.-% Mangan,
0,01 bis 0,90 Gew.-% Eisen,
0,01 bis 0,80 Gew.-% Magnesium,
0,01 bis 0,80 Gew.-% Silizium,
0,01 bis 1 ,00 Gew.-% Beimengungen,
wobei die Beimengungen sein können: Cr, Cu, Sc, Ti, V, Zr, etc. ,
der Rest ist Aluminium und unvermeidliche Verunreinigungen mit einem
Maximum von 0,05 Gew.-%. Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn die Härte der Aluminiumlegierung nach einem Lötvorgang und nach dem Erkalten höher als 55 HB ist. Damit wird die Härte erreicht, die insbesondere bei Flanschverbindungen zu einer Dauerfestigkeit der Komponenten führt. Auch ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn die Härte der Aluminiumlegierung nach einem Lötvorgang und nach dem Erkalten nach einer Wartezeit von weniger als 5 Tagen, insbesondere von weniger als 3 Tagen und insbesondere von weniger als 1 Tag, höher als 55 HB ist. Damit wird die Härte erreicht, die insbesondere bei Flanschverbindungen zu einer Dauerfestigkeit der Komponenten führt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Rauheit Rz der Oberfläche der Aluminiumlegierung nach einem Lötvorgang und nach dem Erkalten kleiner ist 6,3. Dadurch wird eine Rauheit erreicht, welche bei Flanschverbindungen dauerhaft zu keinen nachteiligen Verschleißerscheinungen führt.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Rauheit Rz der Oberfläche der Aluminiumlegierung nach einem Lötvorgang und nach dem Erkalten und nach einer Oberflächenbehandlung kleiner ist 6,3. Dadurch wird ebenso eine Rauheit erreicht, welche bei Flanschverbindungen dauerhaft zu keinen nachteiligen Verschleißerscheinungen führt. Auch ist es vorteilhaft, wenn die Härte von mehr als 55 HB auch ohne eine nach dem Löten vorgenommene Nachbehandlung erreicht wird.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Härte von mehr als 55 HB nach einer nach dem Löten vorgenommenen Nachbehandlung erreicht wird.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Nachbehandlung eine Wärmebehandlung und ein anschließendes Abschrecken aufweist. Dadurch kann die Härte weiter gesteigert werden.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Wärmebehandlung durch induktive Erwärmung durchführbar ist. So kann ein zielgerichteter Wärmeeintrag in das zu härtende Bauteil vorgenommen werden. Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn das Abschrecken mittels Luft, Wasser oder durch metallischen Kontakt durchführbar ist.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Aluminiumlegierung zur Herstellung von einem Gußteil oder zur Herstellung von Extrusionsprofilen geeignet ist. So lassen sich in einfacher Weise relevante Bauteile herstellen, wie beispielsweise Flansche für die Fluidverbindung.
Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn für die Aluminiumlegierung gilt, dass das Verhältnis von der Härte nach dem Löten in HB zu dem Mangangehalt in Gew.-% kleiner als 125 ist.
Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn für die Aluminiumlegierung gilt, dass das Verhältnis von der Härte nach dem Löten in HB zu dem Eisengehalt in Gew.-% kleiner als 125 ist. Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn für die Aluminiumlegierung gilt, dass das Verhältnis von der Härte nach dem Löten in HB zu dem Magnesiumgehalt in Gew.-% kleiner als 125 ist. Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn für die Aluminiumlegierung gilt, dass das Verhältnis von der Härte nach dem Löten in HB zu dem Siliziumgehalt in Gew.-% kleiner als 125 ist.
Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn für die Aluminiumlegierung gilt, dass das Verhältnis von der Härte nach dem Löten in HB zu dem Aluminiumgehalt in Gew.-% größer als 0,5 ist.
Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn für die Aluminiumlegierung gilt, dass das Verhältnis von der Härte nach dem Löten in HB zu den Gehalten an weiteren, einzelnen Beimengungen in Gew.-% größer als 125 ist.
Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn für die Aluminiumlegierung gilt, dass das Verhältnis von der Härte nach dem Löten in HB zu dem Gehalt an weiteren Elementen außer AI, Mn, Fe, Mg oder Si in Gew.-% größer als 0,5522 ist.
Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn für die Aluminiumlegierung gilt, dass das Verhältnis von der Härte vor dem Löten in HB zu der Härte nach dem Löten in HB zwischen 1 ,05 und 1 ,95 ist.
Die Aufgabe zur Aluminiumvorrichtung wird mit den Merkmalen von Anspruch 18 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Aluminiumvorrichtung bestehend aus einer Mehrzahl von Aluminiumbauteilen, welche aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung bestehen, wobei zumindest eines der Aluminiumbauteile aus einer erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung besteht. Dieses Aluminiumbauteil erreicht dann die geforderten Werte für die Härte bereits unmittelbar nach dem Löten oder nach kurzer Wartezeit, so dass ein teures Zwischenlagern entfällt. Vorteilhaft ist es, wenn die Aluminiumvorrichtung ein Wärmeübertrager ist.
Auch ist es besonders vorteilhaft, wenn der Wärmeübertrager ein Gaskühler oder ein Verdampfer oder ein innerer Wärmeübertrager ist. Diese werden mit einem Kältemittel betrieben, insbesondere mit C02 als Kältemittel.
Auch ist es zweckmäßig, wenn das zumindest eine Aluminiumbauteil aus der Aluminiumlegierung ein Anschlussflansch zur Erzeugung einer Fluidverbindung ist. Dieser Flansch wird dabei bevorzugt mit einem Rohr- Rippenblock oder mit einem Scheibenblock oder Ähnliches direkt oder über Anschlussrohre verbunden, wie verlötet.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Aluminiumvorrichtung bestehend aus der Mehrzahl von Aluminiumbauteilen derart ausgebildet ist, dass die Aluminiumbauteile miteinander durch Löten verbunden sind. So wird auch der oben genannte Flansch, sofern er vorhanden ist, vorteilhaft mit den anderen Bauteilen, insbesondere des Wärmeübertragers, verlötet.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Aluminiumvorrichtung bestehend aus der Mehrzahl von Aluminiumbauteilen derart ausgebildet ist, dass die Aluminiumbauteile miteinander durch einen einzigen Lötvorgang verbunden sind. Dieses so genannte „one-shot-Löten" erleichtert den Herstellungsprozess, da das Löten in einem Durchgang für alle relevanten Bauteile erfolgt und kein zeitaufwändiger mehrstufiger Prozess nötig ist. Auch ist es zweckmäßig, wenn auf die Aluminiumvorrichtung nach dem Löten eine Besch ichtung aufgebracht ist. So kann beispielsweise eine Schutzbesch ichtung vorgesehen sein, um die Aluminiumvorrichtung verbessert gegen äußere Umstände zu schützen.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das Aluminiumbauteil aus der Aluminiumlegierung nach dem Löten mit einer Beschichtung versehen ist. So kann beispielsweise eine Schutzbeschichtung vorgesehen sein, um das Aluminiumbauteil verbessert gegen äußere Umstände zu schützen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Härteunterschied des Aluminiumbauteils aus der Aluminiumlegierung vor dem' Löten und nach dem Löten nach einer Wartezeit von kleiner oder gleich 5 Tagen oder kleiner oder gleich 3 Tagen oder kleiner oder gleich 1 Tag nicht geringer als 15 HB ist.
Auch ist es besonders vorteilhaft, wenn der Härteunterschied des Aluminiumbauteils aus der Aluminiumlegierung vor dem Löten und nach dem Löten nicht geringer als 15 HB ist.
Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn die Rauheit Rz der Oberfläche des Aluminiumbauteils aus der Aluminiumlegierung nach dem Löten kleiner oder gleich 6,3 ist, wenn die Rauheit Rz der Oberfläche des Aluminiumbauteils aus der Aluminiumlegierung vor dem Löten aufgrund mechanischer Bearbeitung kleiner oder gleich 3 ist
Auch ist es besonders vorteilhaft, wenn die Korrosionstiefengängigkeit des Aluminiumbauteils aus der Aluminiumlegierung kleiner oder gleich 1 mm ist.
Kurze Beschreibung der Figuren der Zeic nung
Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage zumindest eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer
Aluminiumvorrichtung. Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Die Figur 1 zeigt einen Wärmeübertrager 1 als Aluminiumvorrichtung 2, wie einen Gaskühler, welcher einen Rohr-Rippenblock 3 aufweist. Durch die Rohre 4 strömt das Kältemittel und um die Rohre 4 strömt Luft zur Abkühlung des Kältemittels, Alternativ ist auch eine andere Gestaltung möglich, beispielsweise durch Scheiben oder Stapelscheiben etc. Die Anschlussrohre 5 des Rohr-Rippenblocks 3 sind endseitig mit einem Anschlussflansch 6 verbunden. Dabei besteht die Aluminiumvorrichtung aus einer Mehrzahl von Bauteilen, die miteinander verlötet sind. Einzelne Bauteile bestehen aus einer erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung und weisen eine Härte von größer als 55 HB auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist dies der Anschlussflansch 6. Es können aber auch andere Bauteile entsprechend aus der erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung bestehen.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Aluminiumlegierung derart gewählt, dass sie folgendes enthält: 0,00 bis 1 ,50 Gew.-% Mangan,
0,00 bis 1 ,00 Gew.-% Eisen,
0,00 bis 1 ,00 Gew.-% Magnesium, 0,00 bis 0,80 Gew.-% Silizium,
0,00 bis 1 ,00 Gew.-% Beimengungen,
wobei die Beimengungen sein können: Cr, Cu, Sc. Ti, V, Zr, etc.
der Rest ist Aluminium und
unvermeidliche Verunreinigungen mit einem Maximum von 0,05 Gew.-%.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Aluminiumlegierung, die folgendes enthält: 0,01 bis 1 ,30 Gew.-% Mangan,
0,01 bis 0,90 Gew.-% Eisen,
0,01 bis 0,80 Gew.-% Magnesium,
0,01 bis 0,80 Gew.-% Silizium,
0,01 bis 1 .00 Gew.-% Beimengungen,
wobei die Beimengungen sein können: Cr, Cu, Sc, Ti, V, Zr, etc.
der Rest ist Aluminium und
unvermeidliche Verunreinigungen mit einem Maximum von 0,05 Gew.-%.
Dabei kann bei den Ausführungsbeispielen der Gehalt an Magnesium variieren von 0,00 bis 0,20 Gew.-% oder von 0,20 bis 0,40 Gew.-% oder von 0,40 bis 0,60 Gew.-% oder von 0,60 bis 0,80 Gew.-% oder von 0,80 bis 1 ,00 Gew.-%.
Dabei kann auch der Gehalt an Silizium variieren von 0,00 bis 0,20 Gew.-% oder von 0,20 bis 0,40 Gew.-% oder von 0,40 bis 0,60 Gew.-% oder von 0,60 bis 0,80 Gew.-%. Dabei skaliert die Solidustemperatur der Legierung mit dem Siliziumgehalt, weshalb der Siliziumgehalt entsprechend eingestellt werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Aluminiumlegierung, die folgendes enthält:
0,00 bis 1 ,50 Gew.-% Mangan,
0,00 bis 1 ,00 Gew.-% Eisen,
0,00 bis 1 ,00 Ge .-% Magnesium,
0,00 bis 0,80 Gew.-% Silizium,
0,00 bis 1 ,00 Gew.-% Beimengungen,
wobei die Beimengungen sein können: Cr, Cu, Sc, Ti, V, Zr, etc., der Rest ist Aluminium und
unvermeidliche Verunreinigungen mit einem Maximum von 0,05 Gew.-%.
2. Aluminiumlegierung, die folgendes enthält:
0,00 bis 1 ,30 Gew.-% Mangan,
0,00 bis 0,90 Gew.-% Eisen,
0,00 bis 0,80 Gew.-% Magnesium,
0,00 bis 0,80 Ge .-% Silizium,
0,00 bis 1 ,00 Gew.-% Beimengungen,
wobei die Beimengungen sein können: Cr, Cu, Sc, Ti, V, Zr, etc., der Rest ist Aluminium und
unvermeidliche Verunreinigungen mit einem Maximum von 0,05 Gew.-%.
3. Aluminiumlegierung, die folgendes enthält:
0,01 bis 1 ,30 Gew.-% Mangan,
0,01 bis 0,90 Gew.-% Eisen,
0,01 bis 0,80 Gew.-% Magnesium,
0,01 bis 0,80 Gew.-% Silizium,
0,01 bis 1 ,00 Gew.-% Beimengungen, wobei die Beimengungen sein können: Cr, Cu, Sc, Ti, V, Zr, etc., der Rest ist. Aluminium und
unvermeidliche Verunreinigungen mit einem Maximum von 0,05 Gew.-%.
4. Aluminiumlegierung insbesondere nach einem der Ansprüche 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet» dass die Härte der Äluminiumlegierung nach einem Lötvorgang und nach dem Erkalten höher als 55 HB ist.
5. Äluminiumlegierung insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Härte der Äluminiumlegierung nach einem Lötvorgang und nach dem Erkalten nach einer Wartezeit von weniger als 5 Tagen, insbesondere von weniger als 3 Tagen und insbesondere von weniger als 1 Tag, höher als 55 HB ist.
6. Äluminiumlegierung insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauheit Rz der Oberfläche der Äluminiumlegierung nach einem Lötvorgang und nach dem Erkalten kleiner ist 6,3.
7. Äluminiumlegierung insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauheit Rz der Oberfläche der Äluminiumlegierung nach einem Lötvorgang und nach dem Erkalten und nach einer Oberflächenbehandlung kleiner ist 6,3.
8. Äluminiumlegierung insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Härte von mehr als 55 HB nach einer nach dem Löten vorgenommenen Nachbehandlung erreicht wird.
9 Äluminiumlegierung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachbehandlung eine Wärmebehandlung und ein anschließendes Abschrecken aufweist.
10. Aluminiumlegierung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung durch induktive Erwärmung durchführbar ist
11. Aluminiumlegierung nach Anspruch 9 oder 10» dadurch gekennzeichnet, dass das Abschrecken mittels Luft, Wasser oder durch metallischen Kontakt durchführbar ist.
12. Aluminiumlegierung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumlegierung zur Herstellung von einem Gußteil oder zur Herstellung von
Extrusionsprofifen geeignet ist. 3. Aluminiumlegierung insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von der Härte nach dem Löten in HB zu dem Mangangehalt in Gew.-% kleiner als 125 ist.
14. Aluminiumlegierung insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von der Härte nach dem Löten in HB zu dem Eisengehalt in Gew.-% kleiner als
125 ist.
15. Aluminiumlegierung insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von der Härte nach dem Löten in HB zu dem Magnesiumgehalt in Gew.-% kleiner als 125 ist
16. Aluminiumlegierung insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von der
Härte nach dem Löten in HB zu dem Siliziumgehalt in Gew.-% kleiner als 125 ist.
17. Aluminiumlegierung insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche» dadurch gekennzeichnet» dass das Verhältnis von der Härte nach dem Löten in HB zu dem Aluminiumgehalt in Gew.-% größer als 0,5 ist.
18. Aluminiumlegierung insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von der Härte nach dem Löten in HB zu den Gehalten an weiteren, einzelnen Beimengungen in Gew.-% größer als 125 ist.
19. Aluminiumlegierung insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von der Härte nach dem Löten in HB zu dem Gehalt an weiteren Elementen außer AI, n, Fe, Mg oder Si in Gew.-% größer als 0,5522 ist
20. Aluminiumlegierung insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von der Härte vor dem Löten in HB zu der Härte nach dem Löten in HB zwischen 1 ,05 und 1 ,95 ist
21 . Aluminiumvorrichtung bestehend aus einer Mehrzahl von Aluminiumbauteilen, welche aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung bestehen, wobei zumindest eines der Aluminiumbauteile aus einer Aluminiumlegierung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche besteht.
22. Aluminiumvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumvorrichtung ein Wärmeübertrager ist
23. Aluminiumvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager ein Gaskühler oder ein Verdampfer oder ein innerer Wärmeübertrager ist.
24. Aluminiumvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Aluminiumbauteil aus der Aluminiumlegierung ein Anschlussflansch zur Erzeugung einer Fluidverbindung ist.
25. Aluminiumvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumvorrichtung bestehend aus der Mehrzahl von Aluminiumbauteilen derart ausgebildet ist, dass die Aluminiumbauteile miteinander durch Löten verbunden sind.
26. Aluminiumvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumvorrichtung bestehend aus der Mehrzahl von Aluminiumbauteilen derart ausgebildet ist, dass die Aluminiumbauteile miteinander durch einen einzigen Lötvorgang verbunden sind.
27. Aluminiumvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Aluminiumvorrichtung nach dem Löten eine Beschichtung aufgebracht ist.
28. Aluminiumvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminiumbauteil aus der Aluminiumlegierung nach dem Löten mit einer Beschichtung versehen ist.
29. Aluminiumvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Härte unterschied des Aluminiumbauteils aus der Aluminiumlegierung vor dem Löten und nach dem Löten nach einer Wartezeit von kleiner oder gleich 5 Tagen oder kleiner oder gleich 3 Tagen oder kleiner oder gleich 1 Tag nicht geringer als 15 HB ist.
30. Aluminiumvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Härte unterschied des Aluminiumbauteils aus der Aluminiumlegierung vor dem Löten und nach dem Löten nicht geringer als 15 HB ist.
31 . Aluminiumvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauheit Rz der Oberfläche des Aluminiumbauteils aus der Aluminiumlegierung nach dem Löten kleiner oder gleich 6,3 ist, wenn die Rauheit Rz der Oberfläche des Aluminiumbauteils aus der Aluminiumlegierung vor dem Löten aufgrund mechanischer Bearbeitung kleiner oder gleich 3 ist
32. Aluminiumvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrosionstiefengängigkeit des Aluminiumbauteils aus der Aluminiumlegierung kleiner oder gleich
1 mm ist.
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