CS254313B2 - Method of copper on copper or on alloy steels brazing - Google Patents

Method of copper on copper or on alloy steels brazing Download PDF

Info

Publication number
CS254313B2
CS254313B2 CS963882A CS963882A CS254313B2 CS 254313 B2 CS254313 B2 CS 254313B2 CS 963882 A CS963882 A CS 963882A CS 963882 A CS963882 A CS 963882A CS 254313 B2 CS254313 B2 CS 254313B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
copper
brazing
alloy
solder
alloying metal
Prior art date
Application number
CS963882A
Other languages
English (en)
Inventor
Sandor Szabo
Alfonz Szentgyoergyi
Peter Szabo
Ferenc Nagy
Original Assignee
Mta Koezponti Kemiai Kutato In
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mta Koezponti Kemiai Kutato In filed Critical Mta Koezponti Kemiai Kutato In
Publication of CS254313B2 publication Critical patent/CS254313B2/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/19Soldering, e.g. brazing, or unsoldering taking account of the properties of the materials to be soldered
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/001Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
    • B23K35/007Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of copper or another noble metal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu pájení natvrdo mědi na měď nebo na slitinové oceli, zejména na nerezavějící oceli.
Je známé, že pájení natvrdo legovaných ocelí na jiné kovy je obecně obtížné, protože legovací 'kovy, které jsou méně vzácné než železo, například chrom, molylbden, mangan, titan a vanad vytvářejí těžko se rozkládající oxidové vrstvy i za těch podmínek, při kterých povrch uhlíkatých ocelí zůstává ještě čistý. Taková kysličníková vrstva brání smáčení nerezavějící oceli tvrdou pájikou a vznik pevného .pájeného spoje. Obzvláště obtížná je situace -při pájení prováděném bez tavidla v ochranném plynu nebo ve vakuu, protože v tomto případě stopy kyslíku nebo vodní páry, zůstávající v ochranném plynu nebo ve zbytkovém vzduchu, zesilují po celou dobu pájení kysličníkovou vrstvu na povrchu kovu, což mnohdy úplně znemožňuje pájení.
Způsoby pájení nerezavějících ocelí v ochranném plynu nebo ve vakuu mají ten hlavní nedostatek, že se pájecí materiál musí nanést na povrch oceli к jeho ochraně ještě před zahřátím, přičemž nestačí jen přivádět pájku a nepokrýt celý povrch; v mnoha případech se musí ještě použít přídavně plynného tavidla, aby se odstranily zmíněné obtíže.
Při známých postupech pájení natvrdo nerezavějících ocelí na jiné kovy se tedy musí pracovat buď s tavidly, nebo se musejí plochy určené ke spájení chránit předběžným zpracováním, nebo jsou nezbytná obě . opatření.
Pájení natvrdo mědi na měď nebo na jiné kovy než legované oceli není obecně spojeno se zvláštními technickými obtížemi, pokud se zvolí pájka vhodná pro vyžadovaný účel a vhodný postup. Teplota tavení pájky musí být nižší než mědi a pájka nesmí při teplotách pájení tvořit s mědí slitinu, protože jinak dojde к erosi základního materiálu. Často však je nanesení a upevnění materiálu pájky do blízkosti pájené plochy složité a vyžaduje techniku a technologii zahrnující několik pochodů. Například při výrobě výměníků tepla z měděných trubek a měděných plechů se musí pájecí materiál vložit do děr vyříznutých do měděných desek к odvádění tepla a potom se smontovaný výměník zahřívá v ochranném plynu nebo ve vakuu. Moderním příkladem použití tohoto, principu je způsob podle britského pat. pisu č. 1 558 264.
Je známé pájení natvrdo těžkých kovů a materiálů obsahujících železo stříbrnými pájkami.
Rovněž se popisuje pájení natvrdo železa a mědi měděnou pájkou. Spájené spoje vzniklé s těmito tvrdými pájkami však nejsou vyhovující.
Účelem vynálezu je odstranit uvedené nevýhody a vypracovat jednoduchý způsob pájení natvrdo, který by umožňoval připájet slitinové oceli, zejména nerezavějící ocel, na měď bez použití tavidel a bez předběžného zpracování к ochraně povrchu, a pájení natvrdo mědi na měď tak, aby odpadly pochody spojené s přípravou spojovaných ploch i v případě ploch složitého tvaru a provedení, a nanášení a upevňování pájky na pájené plochy.
Vynález spočívá v poznatku, že v přiměřeně čistém ochranném plynu nebo pod dostatečně nízkým tlakem a při. dostatečně dlouhém tepelném zpracování lze většinu slitinových ocelí, například nerezavějící oceli, připájet bez předběžné ochrany povrohu a bez tavidla na měď, zvolí-li se jako tvrdá pájka určité vyvolené čisté kovy. Taviči se materiál pájky .pak optimálně smáčí povrch ocelové slitiny, která se má připájet na měď. Toto smáčení neproběhne oikamžitě, nýbrž představuje pomalý pochod, protože roztavený kov potřebuje jistou dobu к rozložení a vytlačení povrchových oxidů. Potřebná doba pájení závisí na čistotě ochranného plynu a na množství zbytkového kyslíku a/nebo vodní páry zbývající po evakuování.
Vynález spočívá na dalším zjištění, že totiž při použití jistých vyvolených čistých kovů jako tvrdé .pájky může povrchová slitina, která vzniká během zahřátí ze základního kovu, tedy z mědi, a z čistých kovů nanesených na povrch mědi, přičemž nemusí nezbytně jít o slitinu smáčející měď, sloužit jako pájka, aniž by došlo к erozi základního kovu. Tekutá povrchová slitina, která vzniká během zahřívání mezi vyvolenými čistými kovy a pájenou mědí způsobí optimální smáčení povrchu slitinové oceli, která se má připájet na měď, a tedy к optimálnímu výsledku celého postupu, přičemž není nezbytné, aby povrchová slitina smáčela i měď.
Předmětem vynálezu je způsob pájení natvrdo mědi na měď nebo na slitinové oceli nanášením slitinotvorného kovu jako tvrdé pájky nejméně na jednu z měděných ploch případně na měděnou plochu, přitlačením spojovaných plocih a tepelným zpracováním obrobku po dobu 10 až 200 minut ve vyčištěném ochranném plynu nebo ve vakuu s tlakem nejvýše 1 Pa při teplotách 850 až 1080° Celsia až do vzniku povrchové slitiny. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se jako slltinotvorný kov nanáší cín, indium nebo mangan.
Podle výhodného provedení vynálezu se před nanesením slitinotvorného kovu vytvoří základní povlak z niklu, kobaltu, india a/nebo stříbra v tloušťce nejvýše 30 ^m. Nanášení slitinotvorného kovu a/nebo základního povlaku se účelně provádí z roztoků elektrolytu.
Vylučování slitinotvorného kovu a/'nebo základního povlaku se účelně provádí v tloušťce 1 až 30 μτη.
Způsob podle vynálezu má proti dosavadním způsobům tu výhodu, že umožňuje vznik pevné slitiny mezi materiálem pájky a povrchem nebo povrchy mědi, a při pájení slitinové oceli na měď lepší smáčení povrchu slitinové oceli touto slitinou a tedy dokonalejší pájení spojů. Přitom odpadá předběžné zpracování к ochraně povrchu a použití tavidla v argonu nebo ve vakuu, a to i v případě pájení slitinových ocelí na měď. Mimoto je způsob podle vynálezu značně jednodušší a lze jím vyrobit pájené spoje vynikající jakosti.
Pokud jde o pájení natvrdo slitinových ocelí na měď, hodí se způsob podle vynálezu obzvláště dobře к pájení natvrdo nerezavějících ocelí na měď. Výhodná aplikace způsobu podle vynálezu je zejména jeho použití při výrobě výměníků tepla a strojních součástí, které sestávají z mědi nebo z mědi a nerezavějících nebo jiných slitinových ocelí.
Vynález bude vysvětlen na několika příkladech provedení. Trubkové pece používané při způsobu podle vynálezu byly vyčerpány nebo propláchnuty argonem, který byl předem vyčištěn na měděných katalyzátorech a molekulových sítech.
.Příklady se člení do tří skupin: pájení natvrdo nerezavějících ocelí na měď, pájení natvrdo mědi na měď a shnutí dalších příkladů způsobu podle vynálezu.
Pájení natvrdo nerezavějících ocelí na měď
Příklad 1
Na měděném povrchu byla z elektrolytu vyloučena vrstva cínu tloušťky asi 5 μΐη. Povlečená měděná plocha byla přitisknuta na povrch nerezavějící oceli a celek byl tepelně zpracován v ochranné atmosféře vyčištěného argonu po dobu 90 minut při teplotě asi 1 000 °C. Vznikl vynikající pájený spoj.
Příklad 2
Na měděné ploše byla elektrolyticky vyloučena vrstva niklu tloušťky 1 μΐη a poniklovaná měděná plocha pak byla povlečena vrstvou cínu tloušťky 7 μ-m. Plocha povlečená tímto způsobem byla připájena postupem popsaným v příkladě 1 na nerezavějící ocel. Vznikl kvalitní pájený spoj.
Příklad 3
Byl opakován postup podle příkladu 1 s tím rozdílem, že místo cínu se na povrchu mědi vyloučila vrstva india. I v tomto případě vznikl výborný pájený spoj.
Pájení natvrdo mědi na měď
P ř í к 1 a d 4 '
Postupovalo se stejně jako v příkladě 1 s tím rozdílem, že na pocínovanou měděnou plochu byla místo nerezavějící oceli přitisknuta měděná plocha a tepelné zpracování trvalo 15 minut. Pájený spoj měl výbornou kvalitu.
Příklad 5
Na měděnou plochu byla vylučováním z elektrolytu nanesena nejprve vrstva niklu tloušťky 1 μπι a potom vrstva india tloušťky 8 μπι. Na povelečnou plochu byla přitisknuta měděná plocha a celek se zahříval v ochranném plynu asi na 1 000 °C. Vzniklý pájený spoj měl vynikající jakost.
Příklad 6
Postupovalo se způsobem podle příkladu 5, pouze s tím rozdílem, že místo niklového povlaku se nechal vyloučit kobaltový povlak. I v tom případě vznikl výborný pájený spoj.
Souhrn dalších příkladů způsobu podle vynálezu
P г í к 1 a d у 7 až 18
V následující tabulce jsou uvedeny příklady pájení natvrdo nerezavějící oceli na měď a údaje parametrů při pájení. Pokusy byly prováděny ve vakuu nebo v atmosféře ochranného plynu z vyčištěného argonu při tlaku 1 Pa. Kovy pájky potřebné ke vzniku povrchové slitiny se nanášely na měděný povrch vylučováním z roztoku elektrolytu. Ve většině příkladů se rovněž elektrolyticky vylučoval základní povlak na mědi a na něm slitinotvorná vrstva kovu.
TABULKA
Slitinotvorný materiál pájky Základní povlak Tepelné zpracování
Příklad č. Slitinotvorný kov Tloušťka ftin Kov Tloušťka ЯП Teplota °C Doba minuty
7 indium 7,5 __ 1 000 20
8 indium 7,5 nikl 0,5 1000 30
9 indium 10 kobalt 1 1050 60
10 indium 2 stříbro 7,5 1 000 45
11 cín 10 975 90
12 cín 8 nikl 1 975 90
13 cín 7 kobalt 0,5 975 90
14 cín 4 indium 4 1 000 90
15 cín 7 stříbro 3 ЮТО 75
16 mangan 10' 975 90
17 mangan 10 nikl 1 975 90
18 mangan 10 kobalt 1 975 90
Ve všech pájený spoj. případech vznikl pevný kvalitní pájení natvrdo nerezavějící oceli na měď lze beze změny aplikovat při pájení mědi na měď. V tomto případě stačilo zahřát ob-
Příklad 19 robek na potřebnou teplotu, delší udržování na této teplotě nebylo prakticky nezbytné.
Postupy popsané v příkladech 7 až 18 pro

Claims (4)

  1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU
    1. Způsob pájení natvrdo mědi na měď nebo na slitinové oceli nanášením slitinotvorného kovu jako tvrdé pájky nejméně na jednu z měděných ploch, přitlačením pájených ploch na sebe a tepelným zpracováním obrobku po dobu 10 až 200' minut ve vyčištěném ochranném plynu nebo ve vakuu při tlaku nejvýše 1 Pa a teplotě 850 až 1 080 °C až do vzniku povrchové slitiny, vyznačený tím, že se jako slitinotvorný kov nanáší cín, indium nebo mangan.
  2. 2. Způsob pájení podle bodu 1 vyznačený tím, že před nanesením slitinotvorného kovu se vytvoří základní povlak z. niklu, kobaltu, india a/nebo stříbra v tloušťce nejvýše 30 μ-Ш.
  3. 3. Způsob pájení podle bodu 1 nebo 2 vyznačený tím, že nanášení slitinotvorného kovu a/nebo základního povlaku se provádí z roztoku elektrolytu.
  4. 4. Způsob pájení <podle bodů 1 až 3. vyznačený tím, že vylučování slitinotvorného kovu a/nebo základního povlaku se provede v tloušťce 1 až 30 ^m.
CS963882A 1981-12-23 1982-12-23 Method of copper on copper or on alloy steels brazing CS254313B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU392181A HU188730B (en) 1981-12-23 1981-12-23 Method for brazng copper to copper or to stainless steel respectivaly stainless steels to one another

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS254313B2 true CS254313B2 (en) 1988-01-15

Family

ID=10966076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS963882A CS254313B2 (en) 1981-12-23 1982-12-23 Method of copper on copper or on alloy steels brazing

Country Status (5)

Country Link
CS (1) CS254313B2 (cs)
DD (1) DD207508A5 (cs)
DE (1) DE3247830C2 (cs)
FR (1) FR2518440B1 (cs)
HU (1) HU188730B (cs)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0347782A1 (en) * 1988-06-22 1989-12-27 Hudson Wire Company Method of forming solderable wire and connector consisting of such wire
DE19633614A1 (de) * 1996-08-10 1998-02-12 Kaitec Maschinenmesser Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers
FI110519B (fi) * 2000-11-17 2003-02-14 Outokumpu Oy Menetelmä vaippaosan ja ydinosan liittämiseksi toisiinsa

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB568659A (en) * 1941-10-17 1945-04-16 John Louis Coltman Improvements in or relating to heat exchange devices
GB578003A (en) * 1944-07-05 1946-06-11 William Oliver Alexander Improvements in or relating to heat exchange devices
FR1052958A (fr) * 1952-03-18 1954-01-29 Csf Procédé de brasure métal-métal, notamment pour la fermeture des tubes électroniques
US3675310A (en) * 1971-04-20 1972-07-11 Us Interior Soldering method

Also Published As

Publication number Publication date
FR2518440A1 (fr) 1983-06-24
FR2518440B1 (fr) 1989-11-10
HU188730B (en) 1986-05-28
DE3247830A1 (de) 1983-07-07
DE3247830C2 (de) 1983-12-08
DD207508A5 (de) 1984-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6133135A (en) Process for manufacturing electronic circuits
EP0162601A2 (en) Formation of alloy layer on a metal substrate
KR20090046666A (ko) 마그네슘 합금 부품의 용접방법
DE102009000892A1 (de) Verfahren zur Schichtapplikation folienförmiger Lotwerkstoffe mittels Ultraschallschweißen
US8196804B2 (en) Method for soldering components
US2768271A (en) Titanium heliarc brazing process
CN114261156A (zh) 一种钛合金钎焊用多层夹芯钎料箔及其制备方法
US2698813A (en) Process of silver brazing chromium stainless steel
CS254313B2 (en) Method of copper on copper or on alloy steels brazing
US3339269A (en) Method of bonding
RU2101146C1 (ru) Способ пайки алюминия с жаропрочными сталями и сплавами
US3417460A (en) Methods of brazing
US3300854A (en) Method of making refractory metal structures with an oxidation resistant coating
JP3629578B2 (ja) Ti系材料とCu系の接合方法
EP0230853A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer lötfähigen Schicht aus einer Metallegierung auf einem Keramik-, insbesondere Oxydkeramiksubstrat
RU2062183C1 (ru) Способ пайки изделий
US3368057A (en) Method of bonding
DE1946598C3 (de) Gegossener oder aus geschweißten Blechen hergestellter Metalltiegel zum Schmelzen von Metallen unter Vakuum
EP0933158B1 (en) Furnace brazing
Lucas Jr Brazing of stainless steels
JPS6082676A (ja) 熱交換器用管の製造方法
US2719800A (en) Flux composition and its method of production
JPH07155983A (ja) 活性金属ろうを用いるろう付方法および活性金属ろう材
CN120362628A (zh) 一种异种金属焊接方法
JPH01179769A (ja) セラミックス材と金属材との接合方法