AT205828B

AT205828B - Hart- oder Schweißlot

Info

Publication number: AT205828B
Application number: AT411958A
Authority: AT
Original assignee: Degussa
Priority date: 1957-06-13
Filing date: 1958-06-12
Publication date: 1959-10-26

Description


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  Hart- oder Schweisslot 
Die Erfindung betrifft ein Hart- oder Schweisslot für die Verbindung von hochschmelzenden Werkstoffen, besonders von Stählen, bei Temperaturen um etwa 900 C. Hiebei sind unter Hartlot bzw. Schweisslot Legierungen zu veistehen, die sich entsprechend den Definitionen des International Institute of Welding (IIW) zum Hartlöten bzw. Schweisslöten eignen. 



   Es ist bekannt, zum Löten von Stählen oder andern hochschmelzenden Werkstoffen Cu-Zn-Legierungen mit geringen Zusätzen anderer Metalle zu verwenden, die entweder das Verdampfen des bei 9060C siedenden Zn unterdrücken oder die Festigkeit der Lötverbindung erhöhen sollen. In den Normen mehrerer Länder sind Zusätze bis zu 0,   50/o   Si zur Verhinderung der Zn-Verdampfung vorgesehen. Gute Facharbeiter erzielen beim Schweisslöten mit solchen Legierungen an Werkstücken aus Stahl mit 37 kg/mm2 Eigenfestigkeit mittlere Haftfestigkeiten von 24 bis 26   kg/wm2,   wenn die Probekörper nach der IIW-Vorschrift 1-36-56 hergestellt werden. Weniger erfahrene Löter erreichen dagegen höchstens 20   kg/mm2   Haftfestigkeit.

   In allen Fällen liegen die Bruchstellen überwiegend in der Grenzzone zwischen Lotund Stahl oder sonstigen Grundwerkstoffen. 



   Zur Erhöhung der Haftfestigkeit von Schweisslötverbindungen wurden Zusätze von Mn, Fe und Sn mit oder ohne Si zu Cu-Zn-Legterungen vorgeschlagen, jedoch erreicht man mit solchen Schweissloten höchstens   36 kg/mm2   Haftfestigkeit. Alle diese Lote können in gleicher Weise   zum Schweisslöten   wie zum Hartlöten verwendet werden. 



   Aus der franz. Patentschrift Nr.   817. 124   sind Legierungen zum Schweissen oder Hartlöten bekannt, welche als Grundlegierung eine solche aus Kupfer und   0,     2 5-2 Olo   Kobalt oder einen gleichen Prozentsatz Kobalt und Nickel enthalten, während der Rest aus Zink besteht. Diesen Legierungen können zur Unterdrückung der Flüchtigkeit Silicium und Aluminium zugesetzt werden. Ausserdem können diese bekannten Legierungen zur Desoxydation, Entgasung und Erhöhung der Fliessfähigkeit an sich bekannte Zusätze, wie Phosphor, Titan, Tellur, Bor, Silber u. dgl., enthalten. Auch unter Verwendung der in dieser Patentschrift beschriebenen Lote gelingt es nicht, die vorstehend angegebenen Haftfestigkeitswerte zu überschreiten. 



   Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass sich beim   Schweisslöten   von Stählen mit mindestens 37 kg/mm2 Eigenfestigkeit mittlere Haftfestigkeiten von etwa 38 kg/mm2 erzielen lassen, wenn als Lote Cu-Zn-Grundlegierungen mit   47 - 640/0   Kupfer verwendet werden, die an Stelle von Silicium.   0,     05-0, 5%   Titan und bzw. oder Zirkon und mindestens   etwa25% Zinkenthalten.   Besonders vorteilhafte Ergebnisse werden erreicht, wenn die Kupfer-Zink-Legierungen   53 - 640/0   Cu und 0,   05 - 0, 50/0,   vorzugsweise 0, 05 - 0, 3% Ti und bzw. oder Zr enthalten. Die Bruchstellen liegen dann in der Mehrzahl der Fälle je nach der Eigenfestigkeit des gelöteten Stahles, im Grundwerkstoff oder im Lot, aber nicht in der Grenzzone.

   Die Zn-Verdampfung wird durch Ti und bzw. oder Zr ebenso wirksam unterdrückt wie bei den bekannten Loten mit Si-Zusätzen. 



   Weiterhin hat sich ergeben, dass die Haftfestigkeit von Schweisslötverbindungen darüber hinaus noch erhöht werden kann, wenn den Legierungen neben den angegebenen Mengen Ti und bzw. oder Zr 0, 25 - 2,   Wo,   vorzugsweise   0,     3-1, 0%   Cr, Mn, Fe, Co, Ni einzeln oder zu mehreren, zugesetzt werden. Die mittlere Haftfestigkeit erhöht sich dann auf   39-43 kg/mm2 ; Störungen   des Lötprozesses durch abrauchendes Zn werden mit Sicherheit vermieden. 

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   Für die Herstellung von Hart- und Schweissloten, insbesondere ihre Verarbeitung zu Drähten und Bändern, ist eine gute Kaltverformbarkeit, gemessen durch die prozentuale Querschnittsverminderung beim Walzen und Ziehen, wichtig. Diese Eigenschaft ist ausserdem ein Mass für Schlagfestigkeit von Hart- und Schweisslötverbindungen. Si-haltige Cu-Zn-Lote mit und ohne Zusätzen von sonstigen Metallen haben bei etwa 5 mm Durchmesser eine Kaltverformbarkeit von etwa 50 bis   602lu.   Ersetzt man nach der Erfindung Si durch Ti und bzw. oder Zr in den angegebenen Grenzen, so steigt die Kaltverformbarkeit unerwarteterweise auf 80% und mehr. Die hohe Kaltverformbarkeit bleibt erhalten, wenn die Lote 0,   25-2, 0o,   vorzugsweise 0,   3 - 10/0 Cr, Mn. Fe.   Co, Ni, einzeln oder zu mehreren, enthalten. 



   Lote nach der Erfindung zeigen beim Hart- und Schweisslören leichten Fluss, der noch verbessert werden kann, wenn bis zu 6% Cu durch Ag ersetzt werden. 



   Lote nach der Erfindung, die zum Hartlöten (Kapillarlöten) hochschmelzender Werkstücke benutzt werden, haben Zerreissfestigkeiten der Lötstelle von 30 bis 34   kg/mm , wobei   die Messwerte in der Regel weniger streuen als bei Si-haltigen Cu-Zn-Loten. Die Arbeitstemperaturen und Schmelzintervalle der Lote nach der Erfindung werden gegenüber den bekannten nicht merklich beeinflusst. 



   Die folgende Tabelle zeigt Beispiele von Loten gemäss der Erfindung mit ihren wesentlichen Eigen-   schaften : Kaltverformbarkeit   und Haftfestigkeit (nach   IIW-Vorschrift   1-36-56). Die Werte der Haftfestigkeit sind als Mittelwerte angegeben ; dabei ist die Schwankungsbreite wesentlich geringer als bei den bekannten Loten, so dass bei den neuen Legierungen auch eine bessere Gewähr fur die Reproduzierbarkeit und Gleichmässigkeit des Lötergebnisses besteht, besonders wenn die Lote durch weniger   geübte Löter ver-   arbeitet werden. 
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<tb> 
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  Nr. <SEP> Zuszammensetzung <SEP> etwa <SEP> % <SEP> Sonstige <SEP> Be- <SEP> Kaltver- <SEP> Mittlere <SEP> Haftstandteile <SEP> formbarkeit <SEP> festigkeit <SEP> an
<tb> Cu <SEP> Zn <SEP> Ti <SEP> Zr <SEP> % <SEP> St <SEP> 37 <SEP> kg/mm2 <SEP> 
<tb> 1 <SEP> 60,0 <SEP> 39,9 <SEP> 0, <SEP> 1--85 <SEP> 38, <SEP> 0
<tb> 2 <SEP> 58, <SEP> 5 <SEP> 40,6 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 0,8 <SEP> Mn <SEP> > 82 <SEP> 39, <SEP> 2 <SEP> 
<tb> 3 <SEP> 59,9 <SEP> 39, <SEP> 95 <SEP> - <SEP> 0, <SEP> 15 <SEP> " <SEP> 80 <SEP> 37, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> 0,5 <SEP> Mn
<tb> 4 <SEP> 56,8 <SEP> 42,1 <SEP> 0,1 <SEP> - <SEP> 0,5 <SEP> Ag <SEP> 84 <SEP> 42,5
<tb> 5 <SEP> 60,5 <SEP> 38,85 <SEP> 0,15 <SEP> - <SEP> 0,5 <SEP> Ag <SEP> 82 <SEP> 40,0
<tb> 6 <SEP> 58,4 <SEP> 41,0 <SEP> - <SEP> 0,20 <SEP> 0,4 <SEP> Ag <SEP> 80 <SEP> 42,4
<tb> 7 <SEP> 56,75 <SEP> 40,0 <SEP> 0, <SEP> 15-1,

   <SEP> 0 <SEP> Ni <SEP> 82 <SEP> 39,8
<tb> 2, <SEP> 1 <SEP> Ag <SEP> 
<tb> 8 <SEP> 58 <SEP> 40 <SEP> 0, <SEP> 06 <SEP> 0,14 <SEP> 1,1 <SEP> Ag <SEP> 78 <SEP> 40,7
<tb> 0, <SEP> 7 <SEP> Fe
<tb> 0, <SEP> 5 <SEP> Ni
<tb> 9 <SEP> 56 <SEP> 43 <SEP> 0, <SEP> 1-0, <SEP> 3 <SEP> Fe <SEP> 65 <SEP> > 38, <SEP> 5
<tb> 0,1 <SEP> Cr
<tb> 
   PATENTANSPRÜCHE :    
1.   Hart- oder Schweisslot- aus   einer Kupfer und Zink enthaltenden Legierung, dadurch gekennzeichnet, dass es 47 bis   64%     Kupfer, 0, 05   bis 0, 5% Titan und bzw. oder Zirkon und mindestens etwa 25% Zink enthält.

Claims

2. Hart- oder Schweisslot nach Anspruch l, bestehend aus einer Legierung von 53 bis 64% Kupfer, 0, 05 bis 0, 5%, vorzugsweise 0,05 bis 0, 3% Titan und bzw. oder Zirkon, Rest Zink.

3. Hart- oder Schweisslot nach Anspruch 1 oder 2, bestehend aus 53 bis 64% Kupfer, 0, 05 bis 0, 5%, vorzugsweise 0,05 bis 0, 3% Titan und bzw. oder Zirkon, 0, 25 bis 2, 0%, vorzugsweise 0,3 bis 1, 0% Chrom, Mangan, Eisen, Cobalt, Nickel einzeln oder zu mehreren, Rest Zink. <Desc/Clms Page number 3> 4. Hart- oder Schweisslot nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bis zu 6% Kupfer durch Silber ersetzt sind.