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Zusatzlegierungen für Schmelzschweissungsn und Lötungen
Die heute bekannten Zusatzlegierungen Schmelzschweissungen bzw. 1-rötungen, d. s.
Kupfer-, Nickel-, Aluminium-, allenfalls Zinnlegierungen, die auch Blei, Cadmium, Mangan, Silber, Zink od. dgl. enthalten, versagen, wenn damit Arbeiten mit höherer Temperaturentwicklung, wie z. B. bei Kohlelichtbogenschweissungen oder mit lang andauernder Hitzeeinwirkung, wie bei Gasschmelzschweissungen oder Hartlötungen an starkwandigen Körpern, z. B. an Eisenteilen, ausgeführt werden. Legierungsbestandteile verdampfen und verbrennen bei Schweissungen dieser Art, wodurch die Schmelzeigenschaften der Zusatzlegierung und die Gütewerte der Schmelzverbindung verschlechter werden.
Gebräuchlich sind Beimengungen von 0-3 bis 1-0% Si oder 0-02 bis 0-5 P, und auch von beiden Elementen, zur Desoxydation der Schmelze. Als Desoxydationsmittel für Kupfer sind noch Zink, Aluminium, Mangan, Cadmium, Bor und andere bekannt. Bei Arbeitsverfahren mit grösserer Hitzeentfaltung zeigen diese Metallstäbe aber einen zähen, mit Schlacken verunreinigten Fluss, da die vorhandenen Desoxydationsmittel (infolge Verdampfung bzw. Verbrennung) nicht mehr ausreichen. Es tritt auch eine stärkere Verdampfung von allenfalls in der Legierung vorhandenen Zink und anderen Legierungsbestandteilen mit niedrigem Verdampfungspunkt ein, wodurch die Zusammensetzung der Schmelzverbindung verändert und das Schmelzgut mit Poren durchsetzt wird.
Eine Erhöhung der Zusätze von Si und P ist aber nicht immer möglich, da sowohl die Verarbeitbarkeit der Legierung, vor allem die Ziehfähigkeit, durch einen Höchstgehalt an Si und P beschränkt ist, als auch bei Schweissverfahren mit geringer Erhitzung ein höherer Restgehalt an Desoxydationsmitteln in der Schmelzverbindung verbleibt, der die mechanischen Eigenschaften der Legierung ungünstig beeinflusst.
Nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, Zusatzlegierungen für Schmelzschweissungen her- zustellen, die auch bei höheren'Temperaturen oder bei lang andauernder Hitzeeinwirkung die notwendigen Schmelzeigenschaften besitzen und entsprechende Gütewerte in der Schmelzverbindung liefern.
Es wurde gefunden, dass Zusatzlegierungen iubhesondere der oben angeführten Gruppen die vorkin genannten wünschenswerten Eigenschaften in hervorragend?' Asse dann besitzen, wenn sie neben de bekannten Desoxydationsmitteln Si und ? aucb, Bor enthalten und die drei Elemente in bestimmten Legierungsgrenzen vorhanden sind.
Der Gesamtanteil an Si, P und B in der Zusatzlegierung kann in niederen Grenzen, vorzugsweise von 0-2 bis 0'4, o, gehalten werden, wodurch die Verarbeitbarkeit nicht beeinträchtigt wird. Überraschenderweise zeigt sich, dass bei Vorhandensein von Bor und durch die gegenseitige Beeinflussung der drei Elemente die desoxydierende Wirkung und ein leichter Fluss mit erwünschter Plastizität auch bei lang andauernder Hitzeeinwirkung erhalten bleiben. Dt Zusatz von Bor ermöglicht nämlich, de Gehalt der Legierung an Si und P in niedrigen Grenzen ohne Einbusse an ausreichender desoxydierender Wirkung zu halten, wodurch die mechanischen Eigenschaften und die Verarbeitbarkeit der Legierungen erhalten bleiben.
Während des Schmelzvorganges wird also jede Oxydation wirksam verhindert und die Legierung fliesst klar, gleichmässig und leichtflüssig. In gleicher Weise wird nur eine geringere Verdampfung der Legierungselemente mit niedrigem Verdampfungspunkt und eine gute Benetzungsfähigkeit am Grundmetall beobachtet.
Der Umfang der Verwendbarkeit der bekannten Legierungen für Schweiss-und Lötzwecke hinsichtlich der verchiedenen Schweissund Lötverfahren wird durch den erfindunggemässen Zusatz erheblich erweitert und es werden durch denselben auch Legierungen als
Schweiss-oder Lötmaterial verwendbar, die vorher für diese Zwecke keine Anwendung finden konnten. Gleiches gilt für manche Rein- metalle, wie z. B. Nickel, das in Legierung mit den erfindungsgemässen Bestandteilen besondere
Eignung für die genannten Zwecke zeigt. Selbst- verständlich werden die erfindungsgemässen
Legierungen mit geeigneten Flussmitteln ver- arbeitet.
Als vorzüglich haben sich Zusatzlegierungen der nachstehenden, beispielsweisen Zusammen- setzungen erwiesen :
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1. Kupfer-Zink-Legierung : 62-00% Cu 37#75% Zn 0-15% Si 0#04% P 0-06% B 2. Kupfer-Nickel-Legierung : 80-00% Cu 19#40% Ni
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Die Zusatzlegierungen werden als Gussstäbe, Drähte, Bänder, Körner u. dgl. hergestellt.
Sie eignen sich für alle Verfahren der Schmelzschweissung und im besonderen für die Kohlelichtbogenschweissung als Schweissstäbe und Lote.
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Additional alloys for fusion welding and soldering
The additional alloys known today: fusion welds or 1-reddening, i.e. s.
Copper, nickel, aluminum, possibly tin alloys, which also contain lead, cadmium, manganese, silver, zinc or the like. Fail if work with higher temperature development, such as. B. in carbon arc welds or with long-term exposure to heat, such as gas fusion welding or brazing on thick-walled bodies, z. B. on iron parts. Alloy constituents evaporate and burn during these types of welding, which deteriorates the melting properties of the additional alloy and the quality values of the fusion joint.
Additions of 0-3 to 1-0% Si or 0-02 to 0-5 P, and also of both elements, are common for deoxidizing the melt. Zinc, aluminum, manganese, cadmium, boron and others are also known as deoxidizing agents for copper. In the case of work processes with greater heat development, these metal rods show a tough flow, contaminated with slag, since the deoxidizing agents present (as a result of evaporation or combustion) are no longer sufficient. There is also greater evaporation of any zinc present in the alloy and other alloy components with a low evaporation point, as a result of which the composition of the fusion bond is changed and the molten material is penetrated with pores.
However, it is not always possible to increase the additions of Si and P, as both the workability of the alloy, especially the drawability, is limited by a maximum content of Si and P, as well as a higher residual content of deoxidizing agents in the welding process with low heating Melt connection remains, which adversely affects the mechanical properties of the alloy.
According to the present invention, it is possible to produce additional alloys for fusion welds which have the necessary fusion properties even at higher temperatures or under long-term exposure to heat and which provide corresponding quality values in the fusion joint.
It has been found that additional alloys, especially those of the groups listed above, have the above-mentioned desirable properties in excellent? ' Own aces if they have the well-known deoxidizing agents Si and? aucb, contain boron and the three elements are present in certain alloy limits.
The total proportion of Si, P and B in the additional alloy can be kept within low limits, preferably from 0-2 to 0.4, so that the processability is not impaired. Surprisingly, it turns out that in the presence of boron and due to the mutual influence of the three elements, the deoxidizing effect and a slight flow with the desired plasticity are retained even with long-term exposure to heat. The addition of boron enables the Si and P content of the alloy to be kept within low limits without loss of sufficient deoxidizing effect, as a result of which the mechanical properties and the workability of the alloys are retained.
During the melting process, any oxidation is effectively prevented and the alloy flows clearly, evenly and easily. In the same way, only less evaporation of the alloying elements with a low evaporation point and good wettability on the base metal are observed.
The scope of the usability of the known alloys for welding and soldering purposes with regard to the various welding and soldering processes is considerably expanded by the addition according to the invention and the same also makes alloys as
Welding or soldering material can be used which previously could not be used for these purposes. The same applies to some pure metals, such as B. Nickel, which is special in alloy with the inventive components
Shows suitability for the stated purposes. It goes without saying that the
Alloys processed with suitable fluxes.
Additional alloys of the following, for example, compositions have proven to be excellent:
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1. Copper-zinc alloy: 62-00% Cu 37 # 75% Zn 0-15% Si 0 # 04% P 0-06% B 2. Copper-nickel alloy: 80-00% Cu 19 # 40% Ni
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The additional alloys are used as cast rods, wires, strips, grains and the like. Like. Manufactured.
They are suitable for all fusion welding processes and in particular for carbon arc welding as welding rods and solders.