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Lot-oder Schweissmittel, insbesondere in Form von Platten, Streifen, Schnüren, Stäben od. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf Löt-oder Schweissmittel, die in Form von Platten, Streifen, Stäben, Schnüren od. dgl. verwendet werden, wie dies insbesondere bei der Druckaufschweissung von Schnellstahlschneiden bzw. Auflötung von Hartmetallschneiden auf Werkzeugkörper und Werkzeugschäfte, bei der Feuerschweissung von Stahl und Eisen und ähnlichen Anwendungen der Löt-und Schweisstechnik der Fall ist.
Erfindungsgemäss enthält das platten-, streifen-, stabförmige usw. Lot-oder Schweissmittel neben dem Löt-oder Schweissmetall und den gegebenenfalls noch erforderlichen oder zweckmässig erscheinenden Zusätzen mineralische Faserstoffe.
Als mineralische Faserstoffe eignen sich für die Zwecke der Erfindung insbesondere NatriumKalium-Calzium-Silikate, gesponnenes Natriumborat oder Borsäure, Glasfäden u. dgl., sowie Mischungen oder Gemenge dieser mineralischen Stoffe. Die Auswahl derselben kann gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung unter dem Gesichtspunkt getroffen werden, dass die geschmolzenen mineralischen Faserstoffe als Flussmittel oder als zusätzliches Flussmittel bei der Lötung oder Schweissung wirken.
Mit der Einverleibung der mineralischen Faserstoffe können verschiedene Zwecke verfolgt werden und es ergeben sich je nachdem verschiedene Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes.
Eine dieser Ausgestaltungen betrifft Löt-und Schweissmittel der eingangs angegebenen Form, bei welchen das Schweiss-oder Lötmetall (z. B.
Feilspäne aus Eisen, Eisenlegierungen, Kupfer oder anderen Metallen oder Legierungen) in
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prozess (Pressverformung) in die gewünschte Platten-, Streifen-, Schnur-oder Stabform übergeführt wird. In diesem Falle dienen die mineralischen Faserstoffe, die ein Gewebe, Gespinst od. dgl. bilden, erfindungsgemäss als Träger der Verformungsmasse und gegebenenfalls, wie bereits bemerkt, ausserdem als zusätzliches oxydlösendes Flussmittel.
Die Verformung eines pulverförmigen Schweissoder Lötmittels zu Platten, Streifen, Stäben u. dgl. ist bekannt und es wurde hiezu als Träger der Verformungsmasse - auch zum Zweck erleichterter Nutung und Teilung in kleinere Stücke - bereits ein organisches Gewebe, wie z. B. Organtin, vorgeschlagen.
Derartige vegetabilische Gewebe haben aber als Träger den Nachteil, dass sie während des Lotund Schweissvorganges Verkohlungsrückstände ergeben, welche die Festigkeit der Löt-und Schweissverbindung beeinträchtigen und unter Umständen auch zu einer unerwünschten Anreicherung mit Kohlenstoff führen können. Demgegenüber weist der erfindungsgemässe Träger aus mineralischen Faserstoffen, insbesondere der Träger aus den oben bereits genannten speziellen Stoffen, diese Nachteile nicht auf, da er bei der Lötung oder Schweissung ohne Verkohlung vollkommen schmilzt und in diesem Zustand sogar als oxydlösendes Mittel mitwirken kann.
Demnach wirkt der erfindungsgemässe Träger, wenn er infolge seiner stofflichen Zusammensetzung ein zusätzliches Flussmittel darstellt, anfänglich als Träger der Verformungsmasse und im Zuge der Erhitzung dadurch, dass er in ein Schmelzgut mit einem durch die Menge des gefaserten Na-K-Ca-Silikates veränderbaren Schmelzintervall übergeführt wird, als oxydlösendes Flussmittel, welches auch den Vorteil hat, dass es ein zu starkes Ablaufen des fliessenden Löt-oder Schweissmetalles verhindert.
Als vorteilhaft erweist es sich auch in vielen Fällen, wenn d : m Schweiss-oder Lötmittel der angegebenen Art vor der Verformung zu Platten usw. eine geeignete Menge von Metalloxyden, z. B. Kupfer-, Silber-, Nickel-oder Manganoxyden oder Gemengen derselben, in feingepulverter Form zugesetzt wird, weil dadurch während der Schweissung oder Lötung den Verbindungsflächen der zu lötenden oder schweissenden Teile der oberflächliche Kohlenstoff entzogen und damit die Voraussetzung für eine
Schweiss- oder Lötverbindung von hoher Festigkeit geschaffen wird.
Eine zweite Ausgestaltung der Erfindung be- trifft die Herstellung des Schweiss-oder Lötmittels in Form biegsamer oder flexibler Platten, Streifen,
Schnüre od. dgl. Zu diesem Zweck ist es bereits bekannt, ein flexibles Lötmetallblech zu ver- wenden, das mit einem Flussmittel, wie etwa
Borax, überzogen ist. Dies hat aber den Nachteil, dass es beim Biegen oder Teilen des Bleches durch
Schneiden häufig vorkommt, dass der Flussmittel-
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überzug gänzlich oder zu einem erheblichen Teil abspringt. Das Teilen wird zwar erleichtert, wenn, wie oben erwähnt, ein vegetabilisches Gewebe als Träger zwischengelegt wird, doch lässt in diesem Falle die Flexibilität des Lot-oder Schweissmittel zu wünschen übrig.
Erfindungsgemäss werden nun alle diese Nachteile dadurch beseitigt, dass aus dem in geeigneter Gestalt verwendeten Löt-oder Schweissmetall bzw. der Legierung und dem einzuverleibenden mineralischen Faserstoff ein Gewebe, Geflecht, Gitter od. dgl. hergestellt wird. Insbesondere empfiehlt sich hiefür die Verwendung des Lötoder Schweissmetalles bzw. der-legierung in Form von Drähten, die mit dem mineralischen Fasergespinst verwebt, verflochten oder auf verwandte Weise zu einem flexiblen Erzeugnis vereinigt werden.
Das Flussmittel kann in einem solchen Lötund Schweissmittel bereits in Form des mineralischen Faserstoffes vorhanden sein, es kann aber auch separat oder zusätzlich hinzugefügt werden. Dies kann entweder vor der Verwebung, Verflechtung usw. durch Auftragen oder Tränken der zur Verwebung usw. gelangenden Teile, vorzugsweise des mineralischen
Faserstoffes, mit einer geeigneten Flussmittellösung z. B. einer Borax-Borsäurelösung geschehen, wobei es vorteilhaft ist, der sirupartigen oder dünnbreügen Lösungsnüssigkeit, die nachher erhärtet, feingepulvertes Eisen oder feingepulverte
Eisenlegierung beizumengen. Der Auftrag oder die Tränkung kann aber auch nachher, d. h. an dem fertigen Gewebe, Geflecht, Gespinst od. dgl. vorgenommen werden.
Als Drähte aus Schweiss-oder Lötmetall können Eisendrähte oder Nichteisendrähte, z. B. solche aus Kupfer oder kupferhaltigen Mehrstofflegierungen verwendet werden. Es können auch Einzeldrähte aus verschiedenen Metallen oder Legierungen im Lot-und Schweissmittel untereinander und mit dem mineralischen Faserstoff vereinigt werden. Letzterer kann als Wolle, Garn, Schnur usw. Anwendung finden.
Die Verbindung der Metalldrähte mit den mineralischen Fasern kann beispielsweise durch fadenkreuzende Verflechtung zu einem Gewebe erfolgen, wobei die eine Fadenart (der Metalldraht oder das Mineral) die Kette und die andere Fadenart den Schuss des Gewebes bildet. Vor der Verwebung wird die Kette oder der Schuss (d. h. die hiefür verwendeten Drähte oder mineralischen Fäden) mit einer Borax-Borsäurelösung, gegebenenfalls mit Zusatz von Eisen oder Eisenlegierung in feingepulverter Form überzogen.
Oder es wird das fertiggestellte Gewebe mit einem oxydlösenden Flussmittel getränkt, welches-gegebenenfalls wieder unter Zusatz
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Weise erhält man ein gebrauchsfertiges gewebtes Schweiss-oder Lötmittel von hoher Flexibilität, welches auf jede gewünschte Form und Grösse durch Schneiden unterteilt werden kann, ohne dass dabei ein Abbröseln oder Absplittern des Flussmittels stattfinden würde, und welches dank seiner Biegungsfähigkeit dem jeweiligen Verlauf der Schweiss-oder Lötflächen leicht und vollkommen angepasst werden kann.
Dieselben Vorteile des fertigen Löt-oder Schweissmittels erhält man auch, wenn man den Draht des Löt-oder Schweissmetalles mit dem mineralischen Faserstoff durch Klöppeln verbindet, etwa in der Weise, dass man aus dem mineralischen Fasergespinst eine Schnur bildet, die als "Seele" dient und diese Seele mit dem Metalldraht oder Drähten als Mantel zopfartig kreuzweise umklöppelt. Auch hier kann wieder die Seele vor der Umklöppelung mit einer BoraxBorsäurelösung (gegebenenfalls mit Eisenpulverzusatz) überzogen werden oder dieses Flussmittel nach der Umklöppelung durch Tränkung oder Auftrag einverleibt werden.
Die erläuterten Löt-und Schweissmittel erweisen sich im Gebrauch als sehr geeignet, zeigen aber manchmal und für besondere Zwecke eine herstellungsbedingte allzugrosse Anreicherung an Löt-oder Schweissmetall, die zu Zwischenschichten von zu grosser Stärke und damit erfahrungsgemäss zu Minderungen der Festigkeitswerte der Löt-oder Schweissverbindung führen kann. Es muss getrachtet werden, bemessene und insbesondere sehr dünne Schichten aufbringen zu können, da die üblichen Tauch-oder Überzugsverfahren in obiger Beziehung nicht befriedigen.
Ferner bewegt sich bei der im Wege einer Verwebung oder fadenkreuzenden Verflechtung zwischen dem mineralischen Faserstoff und den Löt- (Schweiss)-Metalldrähten die Bieg-oder
Schmiegsamkeit der erhaltenen streifen-, platten-, schnur-oder stabförmigen Löt-oder Schweiss- mittel in verhältnismässig engen Grenzen. Da- durch ist die Möglichkeit einer vollen An- schmiegung an den Formenverlauf der Lot-oder Schweissfläche oder-fugen nicht immer in erwünschtem Mass gegeben. Diese beschränkte
Schmiegsamkeit hat die unliebsame Folge, dass dem Zutritt des Luftsauerstoffes zwischen Löt- (Schweiss)-Mittel und der Löt-oder Schweiss- fläche bei Beginn des Lot-oder Schweissvorganges nicht der erforderliche Einhalt geboten wird.
Schliesslich lässt das Streben nach einer feinen, gleichmässigen Verteilung des als Flussmittel dienenden mineralischen Stoffes-zwecks Um- spülung des schmelzenden Löt-oder Schweiss- metalles-zweckmässig erscheinen, das Aus-und
Durchtreten des Flussmittels durch die Metall- schicht dadurch zu erleichtern, dass diese Schicht porös gestaltet wird.
Es hat sich nun erwiesen, dass poröse und daher leicht durchdringliche Löt-oder Schweissmetall- schichten auf mineralische Stoffe ganz besonders gut und einfach durch Aufspritzen des ge- schmolzenen und gleichzeitig zerstäubten Metalles erreicht werden können, welche Schichten ausser- dem allen andern an sie zu stellenden An- forderungen, wie leichte Bemessbarkeit ihrer
Dicke, Formgestaltung, Aussparbarkeit nicht zu
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deckender Flächen, Haftfestigkeit für darauf aufzubringende zusätzliche Schichten usw. ent- sprechen. Das Aufspritzen eines Metalles auf eine metallische Unterlage ist mit einfachen Mitteln und in bequemer Weise ausführbar, wogegen sich ein elektrolytisches Niederschlagen für die hier bestehenden besonderen Fälle ungleich umständlicher gestaltet.
Demgemäss besteht die Erfindung auch in einem Löt-oder Schweissmittel der erläuterten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, dass auf dem mineralischen Faserstoff eine oder mehrere Schichten mit porösen Oberflächen aus ein-und demselben Löt-oder Schweissmetall oder mehreren solchen, vorzugsweise durch Aufspritzen des geschmolzenen Lot-oder Schweissmetalles aufgetragen sind.
Bei dieser Art der Auftragung des Löt-oder Schweissmetalles ist die Möglichkeit gegeben, die erforderlichen Metallmengen in beliebiger Stärke bis zu dem gewünschten Geringstmass als gleichmässigen Überzug aufzutragen. Diese so aufgetragene Löt- (Schweiss)-Metallschicht ist poröser und oberflächig weniger glatt als gewalzte
Feinbleche oder Drähte und gibt so einem allfälligen durch Tauchen, Pinseln, Spritzen od. dgl. aufgetragenen Überzug einer trocknenden
Flussmittellösung einen sehr guten Halt, wogegen ein Überzug auf gewalzten Blechen usw. bei mechanischer Beanspruchung zumeist leicht ab- springt.
Die Auftragung des Nebels aus dem jeweiligen
Löt-oder Schweissmetall bzw. der Legierung beim Spritzen kann auf die ganze, ungeteilte
Fläche oder Gestalt des mineralischen Faser- stoffes erfolgen, doch ist es besonders für Lötung oder Schweissung grösserer Flächen zweckdienlich,
Aussparungen in der Aufspritzung oder durch- gehende Lochungen zweckmässig in Reihen-
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die gesamte Gestalt oder auf einer oder zwei Flächen des mineralischen Fasergewebes, Vliesses oder Gespinstes erfolgen.
Die erfindungsgemässen Lot-oder Schweissmittel in Form von Folien, Platten, Streifen od. dgl. können in Übereinstimmung mit der Schmelz-oder Wirkungstemperatur und der jeweiligen chemischen Zusammensetzung des mineralischen Faserstoffes für alle technisch zerstäubunghfahigen Metalle, ob diese nun leichter oder schwerer schmelzbar sind, angewendet bzw. aufgebaut werden.
Weiters kann das erfindungs gemässe Löt- oder
Schweissmittel so aufgebaut sein, dass insbesondere für grössere Löt-oder Schweissflächen zwei oder mehrere, der Art nach verschiedene Metalle in übereinander oder nebeneinander gelagerter, streifenförmiger oder sonstig geformter Schichtung aufgetragen werden. Die Zweckmässigkeit einer solchen Massnahme erscheint vorzugsweise unter
Bedachtnahme auf die Verschiedenartigkeit der thermischen Ausdehnung des Löt- (Schweiss)-
Metalles und der zur Lötung oder Schweissung gelangenden Werkstücke gegeben.
Schliesslich ist gemäss der Erfindung auch die Möglichkeit geschaffen, auf den ganzen mineralischen Faser- stoff bzw. auf seine beiden Hauptflächen oder auf Teile derselben, der Art nach verschiedene derartige Metallüberzüge aufzutragen, dass diese ausgleichend für thermische Spannungen wirken oder im Verlaufe des bei der Lötung bzw.
Schweissung auftretenden Schmelzflusses eine
Legierung bilden, die der Erhöhung der Festig- keitswerte bzw. einer Verbesserung der physi- kalischen Eigenschaften der Löt- (Schweiss)-
Zwischenschichte dienlich ist.
In der Zeichnung sind einige Ausführungs- beispiele von Löt-oder Schweissmitteln nach der Erfindung in Ansicht bzw. Schnitt sowie
Draufsichten mit zugehörigen Querschnitten dar- gestellt.
Es zeigen : Fig. l im Schnitt als Ausführungsbeispiel eine flexible, leicht teilbare Lötschnur, deren aus einem mineralischen Faserstoff (z. B. in Gam- oder Zwirnform) hergestellte Seele 1 als Träger der aus Lötmetall und Flussmittel gebildeten Verformungsmasse 2 dient. Die Masse 2 ist in entsprechenden Abständen mit Kerbnuten 3 versehen, welche die bequeme Teilung ermög- lichen und der Schnur eine gute Flexibilität verleihen. Durch einen an sich bekannten Verformungsprozess (Pressverformung) wird die Masse 2 auf die Seele 1 aufgetragen ; Fig. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel, u. zw. einen leicht biegbaren und leicht teilbaren Lötstab. In dieser
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zwecks leichterer Biegung und Unterteilung besitzt.
Diese Seele hat eine Umklöppelung oder Umspannung 5 aus mineralischen Faserstoffen und eine Ummantelung 6 aus einem zusätzlichen Flussmittel, das eine bekannte erhärtende Verformungsmasse sein kann ; Fig. 3 eine Ausführung mit einem Träger 1 aus verwebtem,
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mineralischen Faserstoff mit beidseitiger flächenhafter und ununterbrochener Lötmetallauftragung 2 ; Fig. 4 eine Ausführung ähnlich Fig. 3, jedoch mit unterbrochener Lötmetallauftragung ; Fig. 5 eine Ausführung mit Träger 1 wie früher, unterbrochener Lötmetallauftragung 2 und einer Ausgleichmetallauftragung 8 zum Ausgleich thermischer Spannungen ; Fig. 6 eine Ausführung mit unterbrochener Lötmetallauftragung 2 und einer verstärkten Schicht (Anhäufung) 9 an Lötmetall ;
Fig. 7 eine Ausführung, bei welcher der Träger 1 aus mineralischem Faserstoff und auch die Lötmetallaufspritzung 2 mit durchgehenden Lochungen 10 versehen sind.
PATENTANSPRÜCHE : I. Lot-oder Schweissmittel, insbesondere in Form von genuteten oder teilbaren sowie schmiegoder biegsamen Platten, Streifen, Stäben, Schnüren od. dgl. für die Druckaufschweissung von Schnellsiahlschneiden bzw. Auflötung von Hartmetallschneiden auf Werkzeugkörper und-schäfte, Feuerschweissung von Stahl und Eisen und verwandte Anwendungen, dadurch gekennzeichnet, dass es neben dem Löt-oder Schweissmetall und gegebenenfalls erforderlichen oder zweckmässigen Zusätzen mineralische Faserstoffe oder zu faserigem Gefüge gebrachte Stoffe mineralischer Herkunft, z. B. in Form von Wolle, Garn, Gespinst od. dgl. enthält.