Zuverlässigkeit von gelöteten Mischverbindungen aus CrNi-Stahl und Aluminiumlegierungen unter Verwendung niedrigschmelzender AlAgCu-Lote

Vorhabenbeschreibung:

Mit der zunehmenden Verwendung von Aluminiumlegierungen in der Luft- und Raumfahrttechnik, der Automobilindustrie bzw. Elektromobilindustrie und der Hochleistungselektronik steigt auch der Bedarf an geeigneten, zurzeit bedingt verfügbaren Fügetechniken für Aluminium-Stahl-Verbindungen. Im Rahmen des Fachausschusses FA7 „Löten“ des DVS wurde ein deutlicher Bedarf geäußert. Die Eigenschaften von Mischverbunden aus CrNi-Stahl und Aluminiumlegierungen wurden bislang kaum wissenschaftlich untersucht. Der Großteil der bisherigen Erkenntnisse beschränkt sich auf mit unterschiedlichen Verfahren geschweißte Stahl/Aluminium-Verbindungen. In den bestehenden Arbeiten, die sich mit gelöteten CrNi-Stahl/Aluminium-Mischverbindungen beschäftigen, wurden jedoch sowohl die mechanische Charakterisierung als auch die Schädigungsursachen lediglich geringfügig untersucht. Der Fokus des vorliegenden Forschungsvorhabens liegt auf der mechanischen und fraktografischen Untersuchung gelöteter CrNi-Stahl/Aluminium-Mischverbindungen, um letztendlich ein vollständiges Verständnis der Schädigungsursachen zu gewinnen. Hierfür werden niedrigschmelzende AlAgCu-Lote unter Anwendung von optimierten Prozessparametern zum Fügen von Mischverbunden aus CrNi Stahl und Aluminiumlegierungen eingesetzt. Der Vorteil besteht in einer vergleichsweise niedrigen Arbeitstemperatur von ca. 520°C. Daraus ergeben sich stark erweiterte Möglichkeiten zum Fügen von CrNi-Stählen mit hochfesten, bisher nicht lötgeeigneten Aluminiumlegierungen. Die niedrigschmelzenden AlAgCu-Lote können sowohl im Vakuumofen, als auch unter Verwendung der in vielen KMU vorhandenen Lötanlagen, z. B. Schutzgasöfen sowie Flammen- und Induktionslötanlagen, einsetzbar sein. Nach Projektende ist eine direkte Umsetzung der erreichten Ergebnisse in die Praxis möglich. Für die KMU ergeben sich keine zusätzlichen anlagentechnischen Investitionen.