CH405887A

CH405887A - Welding process and rod for welding aluminum and its alloys

Info

Publication number: CH405887A
Application number: CH799563A
Authority: CH
Inventors: D Wassermann Rene; Lindford John
Original assignee: Castolin Soudures Sa
Priority date: 1963-06-25
Filing date: 1963-06-25
Publication date: 1966-01-15

Description

  

      Procédé    et baguette de     soudure    pour le soudage de     l'aluminium    et de ses     alliages            Le        soudage    au chalumeau de     l'aluminium    et de  ses alliages est un procédé bien     connu    et     générale-          ment        fort    apprécié     pour    les avantages     qu'il        présente.     



  Toutefois, du fait que les     pièces    à forte teneur  d'aluminium se     revêtent        immédiatement    au soudage  d'une couche     superficielle    d'oxyde     extrêmement        te-          nace,

     <B>l</B>e soudage ou le brasage au chalumeau ne pou  vait jusqu'à     ce    jour se     faire    qu'à l'aide     de        flux   <B>dé-</B>  capants     particulièrement        énergiques.    Or ces     flux        cons-          tituent    un lourd     handicap        pour    le procédé:     ils        sont     en effet en général     fortement        hygroscopiques    ;

   leur  application est     délicate,    car ils doivent     être    soigneu  sement répartis     sur    la pièce à souder et sur la ba  guette de     soudure    ; au soudage     ils        émettent    la     plupart     du temps des vapeurs     fortement    toxiques et     laissent     un résidu     difficile    à     éliminer,    presque :toujours hygro  scopique et corrosif.

   Tous les essais     tendant    à     utiliser     des baguettes de soudure capables de     souder        impec-          cablement        sans        l'aide    d'un flux ont donné jusqu'à       présent    des     résultats    négatifs.  



       On    a trouvé     maintenant    qu'il     est    possible d'ef  fectuer sur     l'aluminium    et     ses        alliages        des        soudures    et  des brasures de     qualité    irréprochable     sans        l'interven-          tion    d'un flux en     utilisant    des baguettes de soudure  à base d'alliages     d'aluminium    contenant de 0,001  à 0,5     0/o        de        lithium.     



  On a trouvé     en    outre que, de façon     inattendue,     les meilleurs résultats sont obtenus     avec    les teneurs  les plus faibles en     lithium.    D'une façon générale des       teneurs    comprises     entre        0,002    et 0,11/o     peuvent    être       avantageusement        utilisées.     



  Parmi les     alliages        pour    le soudage sans flux les  plus     appropriés,    on     peut    citer les     alliages        aluminium-          silicium,    par exemple     ceux        contenant    5 à 20 0/o de         silicium,    et,     plus        particulièrement        ceux        contenant    10  à     15,0/o    de     silicium.     



  Les baguettes de soudure     utilisées    selon l'inven  tion ne     devraient,    de préférence, pas     contenir,    à part  le     silicium,    plus de 5     @0/o    d'éléments     alliés    à     l'alumi-          nium.        Les        meilleurs        résultats    ont été     obtenus        avec          moins    de 30/o de ces     éléments,

      et     parmi        ces        éléments     avec l'argent, le zinc et le     cuivre.     



  <I>Exemple</I>  Pour préparer une pièce     de        fonte        d'aluminium    à  12 0/o     de        silicium    présentant une     grosse        fissure,    on       utilise    une baguette de soudure     composée    de  
EMI0001.0127     
  
    0,005 <SEP> à <SEP> 0,010/o <SEP> lithium
<tb>  10 <SEP> à <SEP> 15 <SEP> 0/o <SEP> silicium            au        maximum    1,5 0/o autres éléments     alliés    ; le reste       aluminium.     



       Après    chauffage modéré de la     pièce        en        utilisant     une flamme     oxyacétyléniqueneutre    ou légèrement       réductrice,        on        commence    par en frotter quelque peu  la     surface    avec la baguette de soudure     tout    en la fai  sant     fondre,    afin de     faciliter        l'élimination    de la cou  che d'oxyde ;

       celle-ci    surnage la soudure en     fusion     et est     éliminée    de ce bain au fur et à mesure de     la     fusion de la baguette. Le     joint        .uniforme        et    de belle       apparence    que l'on     obtient    est     exempt    d'inclusions  d'oxydes et     atteint    une résistance égale à celle du  métal de base.



      Welding process and rod for welding aluminum and its alloys Torch welding of aluminum and its alloys is a well-known process and generally highly appreciated for the advantages it offers.



  However, since parts with a high aluminum content are immediately coated with an extremely tough oxide surface layer,

     <B> </B> welding or torch brazing has hitherto only been possible with the aid of particularly energetic <B> stripping </B> fluxes. However, these flows constitute a serious handicap for the process: they are in fact generally highly hygroscopic;

   their application is delicate, because they must be carefully distributed over the part to be welded and on the welding bar; on welding, most of the time they emit highly toxic vapors and leave a residue that is almost difficult to eliminate: always hygro scopic and corrosive.

   All attempts to use solder rods capable of welding impeccably without the aid of flux have so far given negative results.



       It has now been found that it is possible to carry out irreproachable quality welds and solders on aluminum and its alloys without the intervention of a flux by using welding rods based on alloys. aluminum containing 0.001 to 0.5 0 / o lithium.



  It has furthermore been found that, unexpectedly, the best results are obtained with the lowest lithium contents. In general, contents of between 0.002 and 0.11 / o can be advantageously used.



  Among the most suitable alloys for fluxless welding, mention may be made of aluminum-silicon alloys, for example those containing 5 to 20% of silicon, and more particularly those containing 10 to 15.0% of silicon.



  The solder rods used according to the invention should preferably not contain, apart from silicon, more than 50% of aluminum alloy elements. The best results have been obtained with less than 30 / o of these elements,

      and among these elements with silver, zinc and copper.



  <I> Example </I> To prepare a piece of cast aluminum at 12 0 / o silicon with a large crack, we use a welding rod composed of
EMI0001.0127
  
    0.005 <SEP> to <SEP> 0.010 / o <SEP> lithium
<tb> 10 <SEP> to <SEP> 15 <SEP> 0 / o <SEP> silicon at most 1.5 0 / o other alloyed elements; the rest aluminum.



       After moderate heating of the part using a neutral or slightly reducing oxyacetylene flame, the surface is rubbed somewhat with the welding rod while melting it, in order to facilitate the elimination of the oxide layer;

       this floats on the molten solder and is removed from this bath as the rod melts. The resulting uniform and attractive seal is free of oxide inclusions and achieves strength equal to that of the parent metal.

Claims

CLAIM I Fluxless welding process for aluminum and its alloys, characterized in that a welding rod based on at least one aluminum layer containing 0.001 to 0.5 is used.

0 / o lithium. CLAIM II Welding rod based on aluminum alloys for implementing the process according to claim I, characterized in that it contains 0.001 to 0.5% lithium. SUB-CLAIMS 1. Welding rod according to claim II, characterized in = that it contains 0.002 -to 0.10 / o lithium. 2.

Welding rod according to claim II and sub-claim 1, characterized in that it contains from 0.005 to 0.01 0 / o lithium. 3. Welding rod according to claim II, characterized in that its base alloy is an aluminum-silicon alloy.

4. Welding rod according to claim II and sub-claim 3, characterized in that its base alloy contains 5 to 20 0 / o silicon. 5.

Welding rod according to Claim II and sub-Claim 3, characterized in that its base alloy contains 10 to 15 0 / o silicon. 6.

Welding rod according to claim II and sub-claim 3, characterized in that its base alloy contains, apart from silicon, at most 50 / o elements alloyed with aluminum. 7.

Welding rod according to Claim II, characterized in that it has the following composition: lithium 0.005 to 0.010 / o; silicon 10 to 15 0/0, other elements alloyed with Al. maximum 1.5'0 / o, aluminum the rest.