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L'objet de la présente invention consiste en des
soudures pour souder les métaux légers et les alliages de métaux légers. Dans l'état actuel de la technique de cette
branche et en raison de l'intérêt qu'offrent pour l'indus.trio des soudures vraiment applicables aux métaux légers,
il est compréhensible que les propres composants d'alliages
qui, conformément à la présente invention sont à employer
suivant des demies spéciales et en quantités bien déterminées
aient déjà trouvé partiellement leur emploi.
Mais ces compositions connues présentent encore
de grosses lacunes qui ne permettraient pas leur emploi avec
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rement en ce qui concerne les alliages les plus divers de
métaux légers et les soudures à bas point de fusion qu'ils
exigent, car jusqu'ici l'opinion était qu'une soudure avec
par exemple un point de fusion d'environ 120 degrés C ne
'pouvait absolument pas diffuser dans la surface du métal léger, donc qu'en d'autres termes, une liaison mécaniquement solide ne pouvait être réalisée avec de la soudure. Les soudures sui-
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pouvoir être employées sans fondant spécial d'aucune sorte et
de pouvoir être appliquées toujours et partout avec un fer à couder.
Dans le perfectionnement des soudures pour métaux légers, il faut veiller,avant toutes choses à ce que l'endroit même de la soudure soit le plus résistant possible aux corrosions et pour cette raison les corps simples utilisés à la constitu-
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électrolytiques. La résistance de la soudure à la corrosion interne doit elle être largement assurée. Mais avec les corps simples une fois choisis, les soudures ayant des points de fusion même les plus différents doivent pouvoir être obte-
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lumin doit être soudé avec de la soudure n'ayant pas un point de fusion supérieur à 120 degrés C, afin d'éviter une réduction de la solidit é.
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Des soudures au-dessus de 250 degrés C s'emploient seulement en général pour l'aluminium pur.
Les soudures pour métaux légers suivant la présente demande possèdent le gros avantage économique qu'avec une seule et même soudure presque tous les groupes d'alliages de métaux légers se laissent souder.
Conformément à l'invention, les soudures se composent préférablement de cad&ium et de zinc, ainsi que de quantités relativement faibles d'étain pour modifier le point de fusion vers le bas, mais il est d'une importance toute particulière que le zinc soit préallié d'une façon déterminée. Cela afin
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pour obtenir une structure fine dans le zinc lui-même et aussi pour que la soudure ne boursouffle pas. Le champ d'application plus grand des soudures, particulièrement en raison des basses températures de fusion, est obtenu par l'augmentation du pouvoir de diffusion suivant l'idée de l'invention, non seulement grâce à la composition même de l'alliage, mais il est condi-
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de ces désoxydants ou accélérateurs de diffusion.
Il a été reconnu que grâce à la mesure précédente, les alliages particulièrement riches en magnésium se laissent souder sans difficulté avec le fer à souder.
D'après les expériences de l'inventeur cet effet non prévisible est à attribuer au fuit que pur suite de la basse
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il s'effectue d'abord une étape préparatoire de desoxydation qui permet au deuxième désoxydant et accélérateur de diffusion, le lithium par exemple du groupe alcalin, de poursuivre la désoxydatïon et de faciliter la diffusion de la soudure dans la surface du métal léger. Ce résultat devient compréhensible si l'on se souvient que la température de fusion du lithium est voisine de 180 degrés C.
Mais à partir de cette température, l'addition éventuelle d'un métal alcalino-terreux, le béryllium par exemple, montre déjà des propriétés d'soxydantes et accélératrices
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est assuré en même temps qu'une influence favorable sur le processus de diffusion.
L'idée, toute proche, de pouvoir réaliser également ce même processus de désoxydation par une addition plus importante de phosphore est illusoire, car une teneur en phosphore supérieure à quelques dixièmes pour cent rend l'alliage moins fluide et cassant, ce qui abaisse le pouvoir de diffusion de la soudure et peut même le supprimer complètement. L'effet technique cherché se trouve donc transformé en son opposé.
Pour assurer aussi la résistance de la soudure à la corrosion interne, le zinc pur dont on dispose doit être préallié et, pour bien faire, de telle sorte que pour 100 grammes de zinc pur ou électrolytique il contienne jusqu'à 5 grammes d'aluminium et jusqu'à 5 grammes d'argent. Une addition minime de magnésium semble élever encore la résistance
à la corrosion interne. Dans l'addition de l'aluminium, il faut veiller à ce que la formation de la combinaison insta-
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Mais il faut signaler que l'addition d'argent, même avec de plus fortes teneurs en aluminium, assure une grande stabilité. En outre, l'argent est en première ligne capable de produire dans le zinc une structure fine. A la place de l'argent et
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être utilisées isolément ou en groupes, ou bien en combinaison avec l'argent et l'aluminium pour le préalliage du zinc* Par exemple; des additions de silicium, titiane, manganèse, chrome, tellure, fer, bore� zirconium et antimoine se sont bien comportées. Ces additions sont alors faites isolément ou en groupes particuliers pour rendre le métal à souder plus résistant à la corrosion à l'endroit même de la soudure, par exemple, dans les alliages du type Elektron. Ces additions sont surtout recommandables pour les alliages connus magnésium-zinc, se composant seulement de magnésium et de zinc et voisins de la
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4 p. 100 de zinc.
Ces derniers alliages se comportent d'une façon tout à fait particulière, en ce sens que la soudure appliquée devient facilement pâteuse, ce qui doit être attribué très vraisemblablement à ce que le magnésium et le zinc de l'alliage même se diffusent dans la soudure, élèvent donc le point de fusion de celle-ci et rendent plus difficiles: le processus
(Sa soudure, le rendant méme impossible si la soudure ne coule plus.
Conformément à l'invention, on y remédie par une addition relativement petite de bismuth, l'étain employé pouvant être totalement ou partiellement remplacé par du bismuth.
La transformation d'une soudure se composant seule-
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de 263 degrés C, est pratiquement impossible car celui de l'eutectiqum cadmium-zinc est voisin de 263 degrés C.
Aussi était.:il surprenant que malgré cela, ces soudures à haute teneur en zinc et à teneur relativement si faible en étain puissent être transformées en soudures avec points de fusion extrêmement bas. Ci-après sont citées à titre d'exemple quelques soudures suivant l'invention pour différents points de fusion typiques. Il est bon d'ajouter sous la forme d'un préalliage spécial les métaux employés comme désoxydants,
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l'étain en général.
Les notions inventives exposées plus haut sont représentées graphiquement dans leur rapport entre elles
sur le dessin et sont également développées en fonction des lois physiques régissant cette matière, La ligne pleine représente la fusion zinc-cadmium, au-dessous de la ligne zéro sont portées les quantités d'étain employées et leur variation est donnée par la ligne en traits ponctués; l'abaissement de la température de fusion des soudures causé par cette addition d'étain est figuré par la ligne simplement en traits interrompus.
Les caractéristiques inventives tombant dans le cadre de l'idée de l'invention résumées ci-après sont d'importance;
Contrairement aux connaissances admises jusqu'ici, deux désoxydants sont employés pour couvrir tous les phénomènes de désoxydation et pour obtenir sûrement le pouvoir nécessaire de diffusion, même dans les soudures à bas point de fusion. La soudure se compose principalement d'un alliage zinc-cadmium avec la mesure particulière que le zinc est préallié à de petites quantités d'autres métaux pour l'élévation de la résistance aux corrosions interne et externe, ainsi que pour l'obtention d'une structure particulièrement fine. Pour l'abaissement et la fixation du point de fusion nécessaire, une petite quantité d'étain est ajoutée. Pour les alliages riches en magnésium du type magnésium-zinc qui, avec des compositions normales de soudure forment avec cellesci des combinaisons pâteuses, l'addition de quantités minimes de bismuth est proposée.
Seules ces données dévoilées
ici rendent possible la fabrication de soudures avec différents points de fusion utilisables dans la pratique, en permettant de souder la plupart des alliages avec la même soudure.
Soudures avec différents points de fusion .
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1. Soudures pour métaux légers, caractérisées
en ce que les soudures composées essentiellement d'un alliage zinc-cadmium contiennent au moins deux et au plus trois
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tion désoxydante et que ces désoxydants et accélérateurs
de diffusion se composent au choix de phosphore ou d'un élément du groupe alcalin, le lithium par exemple, ou d'un élément du groupe élargi alcalino-terreux� le 'béryllium par exemple.
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ci-dessus présentant l'une ou l'autre ou plusieurs des particularités suivantes :
a) Pour augmenter la résistance aux corrosions interne at externe et pour obtenir une structure particulièrement fine, le zinc dont on dispose pour l'emploi est préallié avec jusqu'à 5 p. 100 d'aluminium et jusqu'à 5 p, 100 d'argent, jusqu'à 3 p. 100 de magnésium pouvant âtre ajoutés au choix à cet alliage.
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The object of the present invention consists of
welds for welding light metals and light metal alloys. In the current state of the art of this
industry and because of the interest that welds really applicable to light metals offer for the industry,
it is understandable that the own components of alloys
which, according to the present invention are to be employed
following special halves and in well-defined quantities
have already partially found their employment.
But these known compositions still exhibit
large gaps that would not allow their use with
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especially with regard to the most diverse alloys of
light metals and low melting point welds they
require, because until now the opinion was that a welding with
for example a melting point of around 120 degrees C does
'could not diffuse into the surface of the light metal at all, so that in other words a mechanically strong bond could not be achieved with solder. The welds follow
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can be used without special fondant of any kind and
to be able to be applied always and everywhere with an angle iron.
In perfecting welds for light metals, it is necessary to take care, above all, that the place of the weld itself is as resistant as possible to corrosion and for this reason the simple bodies used in the constitution.
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electrolytic. The resistance of the weld to internal corrosion must be largely ensured. But with single bodies once chosen, welds with even the most different melting points must be achievable.
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lumin should be welded with solder not having a melting point higher than 120 degrees C, in order to avoid reduction in strength.
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Welds above 250 degrees C are generally only used for pure aluminum.
The welds for light metals according to the present application have the great economic advantage that with one and the same weld almost all groups of alloys of light metals can be welded.
According to the invention, the solders are preferably composed of cadium and zinc, as well as relatively small amounts of tin to change the melting point downwards, but it is of particular importance that the zinc is pre-alloyed. in a determined way. This in order
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to obtain a fine structure in the zinc itself and also so that the solder does not blister. The larger field of application of the welds, particularly due to the low melting temperatures, is obtained by the increase in the diffusing power according to the idea of the invention, not only thanks to the composition of the alloy itself, but it is condi-
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of these deoxidizers or diffusion accelerators.
It has been recognized that thanks to the above measure, alloys which are particularly rich in magnesium can be welded without difficulty with the soldering iron.
According to the experiments of the inventor this unpredictable effect is to be attributed to the leakage that pure continuation of the bass
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a preparatory deoxidation step is first carried out which allows the second deoxidizer and diffusion accelerator, lithium for example from the alkali group, to continue the deoxidation and to facilitate the diffusion of the solder into the surface of the light metal. This result becomes understandable if we remember that the melting temperature of lithium is around 180 degrees C.
But from this temperature, the possible addition of an alkaline earth metal, beryllium for example, already shows oxidizing and accelerating properties.
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is assured at the same time that a favorable influence on the dissemination process.
The idea, very close, of being able to also carry out this same process of deoxidation by a greater addition of phosphorus is illusory, because a phosphorus content greater than a few tenths percent makes the alloy less fluid and brittle, which lowers the diffusion power of the solder and can even remove it completely. The sought-after technical effect is therefore transformed into its opposite.
To also ensure the resistance of the weld to internal corrosion, the pure zinc available must be pre-alloyed and, to do this well, so that for 100 grams of pure or electrolytic zinc it contains up to 5 grams of aluminum. and up to 5 grams of silver. Minimal addition of magnesium appears to further increase resistance
to internal corrosion. In the addition of aluminum, care must be taken that the formation of the combination insta-
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But it should be noted that the addition of silver, even with higher aluminum contents, ensures great stability. In addition, silver is primarily capable of producing a fine structure in zinc. Instead of money and
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be used singly or in groups, or in combination with silver and aluminum for the prealloy of zinc * For example; additions of silicon, titian, manganese, chromium, tellurium, iron, boron � zirconium and antimony performed well. These additions are then made individually or in particular groups to make the metal to be welded more resistant to corrosion at the place of the weld, for example, in alloys of the Elektron type. These additions are especially recommended for the known magnesium-zinc alloys, consisting only of magnesium and zinc and neighbors of the
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4 p. 100 zinc.
These latter alloys behave in a very peculiar way, in that the applied weld becomes easily pasty, which is to be attributed most likely to the fact that the magnesium and zinc of the alloy itself diffuse into the weld. , therefore raise the melting point of it and make it more difficult: the process
(Its welding, making it even impossible if the weld no longer flows.
According to the invention, this is remedied by a relatively small addition of bismuth, the tin used being able to be totally or partially replaced by bismuth.
The transformation of a weld consisting only
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of 263 degrees C, is practically impossible because that of the eutectic cadmium-zinc is close to 263 degrees C.
So was it surprising that despite this, these high zinc and relatively low tin welds could be made into welds with extremely low melting points. Hereinafter are cited by way of example some welds according to the invention for different typical melting points. It is good to add in the form of a special pre-alloy the metals used as deoxidizers,
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tin in general.
The inventive concepts exposed above are represented graphically in their relation to each other
on the drawing and are also developed according to the physical laws governing this material, The solid line represents the zinc-cadmium fusion, below the zero line are plotted the quantities of tin used and their variation is given by the line in dotted lines; the lowering of the melting temperature of the welds caused by this addition of tin is shown by the line simply in broken lines.
The inventive features falling within the scope of the idea of the invention summarized below are of importance;
Contrary to the knowledge accepted so far, two deoxidizers are used to cover all the phenomena of deoxidation and to surely obtain the necessary power of diffusion, even in welds with low melting point. The solder consists mainly of a zinc-cadmium alloy with the special measure that zinc is pre-alloyed with small amounts of other metals for the elevation of internal and external corrosion resistance, as well as for obtaining a particularly fine structure. For the lowering and fixing of the necessary melting point, a small amount of tin is added. For magnesium-rich alloys of the magnesium-zinc type which, with normal solder compositions form pasty combinations with them, the addition of minimal amounts of bismuth is proposed.
Only these data revealed
here make it possible to manufacture welds with different melting points that can be used in practice, allowing most alloys to be welded with the same weld.
Welds with different melting points.
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1. Welds for light metals, characterized
in that the welds composed essentially of a zinc-cadmium alloy contain at least two and at most three
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deoxidizing tion and that these deoxidizers and accelerators
diffusers are composed of phosphorus or an element of the alkali group, for example lithium, or of an element of the extended alkaline-earth group � beryllium for example.
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above having one or more of the following particularities:
a) To increase the resistance to internal and external corrosion and to obtain a particularly fine structure, the zinc available for use is pre-alloyed with up to 5 p. 100 aluminum and up to 5% silver, up to 3%. 100 of magnesium can be added as desired to this alloy.
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