DE836589C

DE836589C - Loetverfahren

Info

Publication number: DE836589C
Application number: DER4730A
Authority: DE
Inventors: Dr Helmut Gagel
Original assignee: G RAU GmbH and Co KG
Current assignee: G RAU GmbH and Co KG
Priority date: 1950-11-03
Filing date: 1950-11-03
Publication date: 1952-04-15

Description

Lötverfahren Zurti Löten werden in der Technik im allgemeinen Lote. verwetwlet, die durch Zusammenschmelzen verschiedener tief- und hochschmelzender Metalle erzeugt und zu Draht, Blech oder grober bzw. feiner Pulverform verarbeitet werden. Die Lötstelle wird finit diesem I_ot feststehender Zusammensetzung und definierten Schmelzpunktes versehen und dieses Lot in der Lötfuge zum Schmelzen gebracht. Man hat auch schon versucht, aus zwei oder mehreren Bestandteilen in Pulverform ein einheitlich schmelzendes Lot neuer Zusammensetzung beim Lötvorgang selbst zu erschmelzen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß solche mehr oder minder einheitlich schmelzende und einheitlich erstarrende Lote nic'lit allen Ansprüchen der Technik genügen. So liegt ein technisches Bedürfnis vor, bei möglichst niedrigen Temperaturen Lötungen vorzunehmen, während andererseits diese Lötungen möglichst hohe Temperaturen aushalten müssen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen den zu verlötenden Gegenständen ein niedrig schmelzendes Vorlot zum Schmelzen gebracht wird, und zwar in Gegenwart von höher schmelzenden Metallen oder Legierungen. Beim Erhitzen auf die Schmelztemperatur des Vorlotes finden von den Randzonen des (höher schmelzenden Metalls bzw. der höher schmelzenden Legierung ausgehend Reaktionen in flüssiger oder fester Phase statt, wodurch sich mit zunehmender Dauer der Erhitzung das endgültige Lot bildet, welches höher schmilzt und zäher ist als das Vorlot. Die Lötfuge bekommt dadurch eine höhere Zähigkeit bei Raumtemperatur und namentlich bei erhöhter Temperatur im Gegensatz z. B. zur Verwendung bisher bekannter leichtschmelzender Lote. Nach ausreichender Wärmebehandlung sind erheblich höhere Temperaturen zur Trennung der Lötnaht erforderlich, als sie der ursprünglichen Löttemperatur entsprechen.
Das nachfolgende Beispiel mag zur Erläuterung dieses Vorgangs dienen.
Wenn nach den jetzt benutzten bekannten Lötverfahren eine Platte aus einer hochschmelzenden Legierung oder aus Legierungsgemischen auf eine Stahlunterlage gelötet wird, so hatte bisher das Lot, mag es nun bei niedriger oder höherer Temperatur schmelzen, nach dem Schmelzen praktisch dieselbe Zusammensetzung wie während des Schmelzvorgangs und einen Schmelzpunkt, der unabhängig davon ist, wie oft das einmal geschmolzene Lot wieder erhitzt wurde.
Bei dem neuen Lötverfahren wird zuerst ein Vorlot zum Schmelzen gebracht, das aus Pulvern verschiedener Metalle oder Legierungen oder auch aus den zu lötenden Metallgegenständen selbst durch den Schmelzvorgang erzeugt werden .kann oder schon in der legierungsartigen Zusammensetzung des Vorlotes als Blech, Pulver od. dgl. zum Schmelzen gebracht wird. So kann dieses Vorlot, das z. B. aus Zink-, Kadmium- oder Zinn-Kupfer-Legierungen, insbesondere einer gepulverten Legierung aus 30% Zink, 40% Kadmium, 30% Kupfer, die mit Silberpulver vorzugsweise in Körnerform gemischt ist, besteht, schon bei tiefen Temperaturen erschmolzen werden, da selbst die hochschmelzenden Silberkörner sich leicht in den hochkadrnium'haltigen Schmelzen bei niederer Temperatur lösen. Fügt man nun zu diesem beispielsweise Silber, Kupfer, Kadmium, Zink oder Zinn enthaltenden Vorlot weitere Mengen von Kupfer, Messing oder anderen hochschmelzenden Metallen oder Legierungen hinzu, so lösen die höher schmelzenden Legierungen sich nur langsam von den Randzonen her in dem Vorlot, ohne aber ganz zu schmelzen. Durch weitere Diffusionsglwhung wird die Einformung des oder der Zusatzmetalle verstärkt, wodurch die Lötnaht einen erheblichen Zuwachs an Zähigkeit bekommt.
Das oder die höher schmelzenden Zusatzmetalle bzw. Legierungen können in verschiedener Form in die Lötnaht eingebracht werden. Ein Weg ist beispielsweise der, daß man mit dem in körniger Form vorliegenden Vorlot Körner dieses höher schmelzenden Metalls mischt und dann lötet und diese Mischung so weit erhitzt, daß zwar das Vorlot vollständig schmilzt, die Körner des höher schmelzenden Metalls aber nur von den Randzonen her angeschmolzen werden. Ein anderer Weg besteht darin, daß man eines oder beide der zu verlötenden Metalle, z. B. eine Platte aus Hartmetall und einen Träger aus Werkzeugstahl, an den zu verlötenden Flächen vor dem Lötvorgang mit dem höher schmelzenden Metall oder der höher schmelzenden Metallegierung nach bekannten Verfahren plattiert.
Eine weitere Möglichkeit ist dadurch gegeben, daß man ein Gewebe aus dieser höher schmelzenden Metallegierung zwischen die zu verlötenden Platten legt und seine Zwischenräume mit dem Vorlot ausfüllt und schließlich wieder nur so weit erhitzt, d'aß das Gewebe von den Randzonen aus geschmolzen wird.
Als zweckmäßig hat sich weiter erwiesen, diese Gewebe aus einem Manteldraht mit einem besonderen hochschmelzenden Metallkern zu fertigen. In diesem Fall wird nur der Mantel des Manteldrahtes ganz oder teilweise von dem schmelzenden Vorlot aufgelöst, während andererseits das hochschmelzende Kernmaterial als Gitter zurückbleibt. Der Vorteil dieser Anordnung ist zu vergleichen mit der Verwendung eines Eisengeflechtes im Beton.
Besonders günstig ist es, als Kernmaterial des Manteldrahtes eine Legierung zu verwenden, deren Ausdehnungskoeffizient zwischen denjenigen der beiden zu verlötenden Werkstoffe liegt. An Stelle des Gewebes aus Manteldraht können auch: plattierte Körner ähnlicher Zusammensetzung verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren. zum Löten metallischer Werkstücke, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den zu verlötenden Gegenständen ein niedrigschmelzendes Vorlot in Gegenwart von höher schmelzenden Metallen oder Legierungen auf die Schmelztemperatur des Vorlotes erhitzt.wird..
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus einem Pulver eines Vorlotes und einem Pulver eines Metalls oder einer Legierung mit höherem Schmelzpunkt verwendet wird, die bei der Löttemperatur eine Legierungsbildung eingehen.
3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorlot eine gepulverte Legierung aus 30% Zink, 40% Kadmium, 30% Kupfer, und als höher schmelzendes Metall Silberpulver,.vorzugsweise in Körnerform, verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als höher schmelzendes Metall oder höher schmelzende Legierung ein Werkstoff verwendet wird, der sich mit dem Vorlot bei der Löttemperatur nicht oder nur teilweise legiert.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander zu verlötenden Teile je entweder Bestandteile des Vorlotes oder des `höher schmelzenden Metalls oder beider enthalten oder aus ihnen bestehen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das höher schmelzende' Metall oder die höher schmelzende Legierung in Form eines Überzuges auf den zu verlötenden Gegenständen verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das höher schmelzende Metall oder die höher schmelzende Legierung in Form von Körnern verwendet wird, die mit einem Überzug aus dem Vorlot überzogen sind. B. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das höher schmelzende Metall oder die höher schmelzende Legierung in Form eines Drahtgewebes verwendet wird, dessen Drähte mit einem Überzug aus dem Vorlot überzogen sind. cg. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als höher schmerzendes Metall oder höher schmelzende Legierung ein Werkstoff verwendet wird, dessen Ausdehnungskoeffizient zwischen dem der miteinander zu verlötenden Gegenstände liegt.