DE102019121936A1 - High temperature active solders - Google Patents

High temperature active solders Download PDF

Info

Publication number
DE102019121936A1
DE102019121936A1 DE102019121936.1A DE102019121936A DE102019121936A1 DE 102019121936 A1 DE102019121936 A1 DE 102019121936A1 DE 102019121936 A DE102019121936 A DE 102019121936A DE 102019121936 A1 DE102019121936 A1 DE 102019121936A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
temperature active
active solders
solders
temperature
high temperature
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DE102019121936.1A
Other languages
German (de)
Inventor
Marius Lau
Marion Herrmann
Wolfgang Lippmann
Antonio Hurtado
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technische Universitaet Dresden
Original Assignee
Technische Universitaet Dresden
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 Technische Universitaet Dresden filed Critical Technische Universitaet Dresden
Priority to DE102019121936.1A priority Critical patent/DE102019121936A1/en
Priority to PCT/EP2020/071964 priority patent/WO2021028283A1/en
Publication of DE102019121936A1 publication Critical patent/DE102019121936A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C27/00—Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
    • C22C27/02—Alloys based on vanadium, niobium, or tantalum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/32—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/32—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C
    • B23K35/327—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C comprising refractory compounds, e.g. carbides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C27/00—Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
    • C22C27/02—Alloys based on vanadium, niobium, or tantalum
    • C22C27/025—Alloys based on vanadium, niobium, or tantalum alloys based on vanadium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
    • B23K35/0233—Sheets, foils

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Gebiete der technischen Keramik und der Materialwissenschaften und betrifft Hochtemperaturaktivlote, wie sie beispielsweise zum Löten von Oxid- und Nichtoxidkeramiken oder Keramiken mit Metallen eingesetzt werden können, die dann bei höheren Temperaturen und unter verschiedenen Umgebungsbedingungen eingesetzt werden sollen.Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Angabe von Hochtemperaturaktivloten, mit denen Oxid- und Nichtoxidkeramiken gelötet werden können und die Hochtemperaturaktivlote bei hohen Temperaturen und/oder aggressiven Umgebungen langzeitstabil sind und eine feste Verbindung zwischen den zu fügenden Bauteilen während der Anwendung realisieren.Die Aufgabe wird gelöst durch Hochtemperaturaktivlote, welche mindestens eine Vanadium- und/oder Niob- und/oder Tantal-Basislegierung aufweisen, die mindestens >0 bis 7 At.-% Silizium und 2 bis 10 At.-% Titan und/oder Zirkonium und/oder Hafnium enthält und weiterhin mindestens bereichsweise die intermetallische Phase (V,Nb,Ta)3Si aufweist.The invention relates to the fields of technical ceramics and materials science and relates to high-temperature active solders such as can be used, for example, for soldering oxide and non-oxide ceramics or ceramics with metals, which are then to be used at higher temperatures and under different environmental conditions The present invention consists in specifying high-temperature active solders with which oxide and non-oxide ceramics can be soldered and the high-temperature active solders are long-term stable at high temperatures and / or aggressive environments and realize a solid connection between the components to be joined during use. The object is achieved by high-temperature active solders which have at least one vanadium and / or niobium and / or tantalum-based alloy that contains at least> 0 to 7 at.% silicon and 2 to 10 at.% titanium and / or zirconium and / or hafnium and continue at least area wise the intermetallic phase (V, Nb, Ta) has 3Si.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Gebiete der technischen Keramik und der Materialwissenschaften und betrifft Hochtemperaturaktivlote, wie sie beispielsweise zum Löten von Oxid- und Nichtoxidkeramiken oder Keramiken mit Metallen eingesetzt werden können, die dann bei höheren Temperaturen und unter verschiedenen Umgebungsbedingungen eingesetzt werden sollen.The invention relates to the fields of technical ceramics and materials science and relates to high-temperature active solders such as can be used, for example, for soldering oxide and non-oxide ceramics or ceramics with metals, which are then to be used at higher temperatures and under different environmental conditions.

Bekannt sind Schweiß- und Löt-Verfahren zum Fügen von Keramik und insbesondere Hochleistungskeramiken ( Hesse, A. u.a., Keramische Zeitschrift 3 (1994), S. 147-150; Boretius, M. u.a., VDI-Berichte, Band 670, S. 699-713, VDI-Verlag, Düsseldorf, 1988 ).
Bei diesen stoffschlüssigen Fügeverfahren zeichnet sich das Löten gegenüber dem (Diffusions-)schweißen durch einen geringeren technologischen Aufwand sowie höhere Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit aus.Welding and soldering processes for joining ceramics and especially high-performance ceramics are known ( Hesse, A. et al., Keramische Zeitschrift 3 (1994), pp. 147-150; Boretius, M. et al., VDI reports, Volume 670, pp. 699-713, VDI-Verlag, Düsseldorf, 1988 ).
With these material-locking joining processes, soldering is distinguished from (diffusion) welding by a lower technological effort as well as higher reproducibility and reliability.

Löten ist ein thermisches Verfahren zum stoffschlüssigen Fügen von Werkstoffen, wobei eine flüssige Phase durch Schmelzen des Lotes oder durch Diffusion an den Grenzflächen entsteht. Dabei wird eine Oberflächenlegierung erzeugt, das Werkstück in der Tiefe aber nicht aufgeschmolzen. Die Liquidustemperatur der Grundwerkstoffe wird nicht erreicht.Soldering is a thermal process for the integral joining of materials, whereby a liquid phase is created by melting the solder or by diffusion at the interfaces. A surface alloy is created, but the workpiece is not melted in depth. The liquidus temperature of the base materials is not reached.

Keramik-oder Glasbauteile können mittels Glaslot oder - wenn sie vorher metallisiert wurden - mit Metalllot und Metallteilen verbunden werden. Als Alternative zur vorherigen Metallisierung eignet sich auch das Aktivlöten, bei dem Lot ein Aktivelement zu legiert wird oder der Fügepartner selbst eine Aktivelement-Legierung ist. Die gängigsten Aktivmetalle sind Titan, Zirkonium oder Hafnium sein. Diese sind bei erhöhten Temperaturen sauerstoffaffin und reagieren während der Lötung mit dem Sauerstoff der Oxidkeramik.Ceramic or glass components can be connected by means of glass solder or - if they have been metallized beforehand - with metal solder and metal parts. As an alternative to the previous metallization, active soldering is also suitable, in which solder is alloyed to an active element or the joining partner is itself an active element alloy. The most common active metals are titanium, zirconium or hafnium. At elevated temperatures, these are affinity for oxygen and react with the oxygen in the oxide ceramic during soldering.

Beim Aktivlöten mit metallischen Loten werden relativ feste Verbunde erzeugt. Beim Einsatz dieses Verfahrens an PVD-metallisierter oder laserbehandelter Keramik werden vor allem günstige Benetzungs- und Fließeigenschaften des Lotes erreicht ( Wielage, B. u.a., VDI-Berichte, Band 883, S. 117-136, VDI-Verlag, Düsseldorf, 1991 ). Bei diesem Verfahren wird die Keramik metallisiert und anschließend in einem Ofen mit dem Lot in Kontakt gebracht. Dabei wird die Temperatur bis oberhalb der Schmelztemperatur des Lotes erhöht. Im schmelzflüssigen Zustand benetzen die Lote die metallisierte Keramikoberfläche und bilden nach Abkühlung einen festen Verbund.During active soldering with metallic solders, relatively strong bonds are created. When using this process on PVD-metallized or laser-treated ceramics, favorable wetting and flow properties of the solder are achieved ( Wielage, B. et al., VDI reports, Volume 883, pp. 117-136, VDI-Verlag, Düsseldorf, 1991 ). In this process, the ceramic is metallized and then brought into contact with the solder in an oven. The temperature is increased to above the melting temperature of the solder. In the molten state, the solders wet the metallized ceramic surface and form a solid bond after cooling.

Bekanntermaßen werden bereits Aktivlote zum Löten von Oxid- und Nichtoxidkeramiken eingesetzt.
Derartige Aktivlote bestehen meist aus Metalllegierungen, welche als Aktivelemente Titan, Zirkonium oder Hafnium beinhalten. Als Metalllegierungen kommen auch Legierungen auf Vanadiumbasis zum Einsatz.It is known that active solders are already used for soldering oxide and non-oxide ceramics.
Such active solders usually consist of metal alloys which contain titanium, zirconium or hafnium as active elements. Vanadium-based alloys are also used as metal alloys.

Aus der AT 285 187 B ist eine Vanadiumbasislegierungen bekannt, die aus 0,1 bis weniger als 2,8 % Ti, Zr oder Hf, sowie 0,1 bis 2 % Si und/oder 0,5 bis 4 % Germanium und als Rest Vanadium besteht, mit 400 bis 4000 ppm Sauerstoff, 100 bis 1500 ppm Stickstoff, 100 bis 1500 ppm Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff und Kohlenstoff jedoch nicht mehr als 5000 ppm und geringe Mengen herstellungsbedingter Verunreinigungen, wie Ni, Fe, Cr, Cu.From the AT 285 187 B a vanadium-based alloy is known which consists of 0.1 to less than 2.8% Ti, Zr or Hf, as well as 0.1 to 2% Si and / or 0.5 to 4% germanium and the remainder vanadium, with 400 to 4000 ppm oxygen, 100 to 1500 ppm nitrogen, 100 to 1500 ppm carbon, oxygen and nitrogen and carbon but not more than 5000 ppm and small amounts of production-related impurities such as Ni, Fe, Cr, Cu.

Gemäß der AT 285 188 B ist eine Vanadiumbasislegierung bekannt, die aus wenigstens einem der Legierungselemente Ti, Zr oder Hf mit mindestens 0,1 %, jedoch mit nicht mehr als 5 % Ti, nicht mehr als 1,2 % Zr, nicht mehr al s1,2 % Hf, 5 bis 20 % Cr und/oder Mo und gegebenenfalls 0,1 bis 2 % Si und/oder 0,5 bis 4 % Ge, Rest Vanadium mit Gehalten an Kohlenstoff und Stickstoff von je 100 bis 1500 ppm, Sauerstoff von 400 bis 3000 ppm, insgesamt jedoch nicht mehr als 4000 ppm Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff, sowie geringe Mengen herstellungsbedingter üblicher metallischer Verunreinigungen, wie Fe, Ni, Cu.According to the AT 285 188 B a vanadium-based alloy is known which consists of at least one of the alloying elements Ti, Zr or Hf with at least 0.1%, but not more than 5% Ti, not more than 1.2% Zr, not more than 1.2% Hf, 5 to 20% Cr and / or Mo and optionally 0.1 to 2% Si and / or 0.5 to 4% Ge, the remainder being vanadium with carbon and nitrogen contents of 100 to 1500 ppm each, oxygen from 400 to 3000 ppm , but not more than 4000 ppm carbon, nitrogen and oxygen in total, as well as small amounts of production-related common metallic impurities such as Fe, Ni, Cu.

Nach der US 3,576,621 B ist eine Vanadiumbasislegierung bekannt, die im Wesentlichen besteht aus 60 bis 80 Gew.-% Vanadium, 15 bis 25 Gew.-% Molybdän, 5 bis 15 Gew.-% Titan, 0,1 bis 1,0 Gew.-% Yttrium und 0,05 bis 0,2 Gew.-% Kohlenstoff. Diese Legierung weist eine große Festigkeit auf und gute Verarbeitbarkeit. Durch die Zugabe von 0,2 bis 0,75 Gew.-% Silicium kann die Festigkeit verbessert werden. Die Vanadiumbasislegierung findet Anwendung als Strukturmaterial in Instrumenten, Rohrleitungen, Containern usw..After U.S. 3,576,621 B, a vanadium-based alloy is known which essentially consists of 60 to 80% by weight vanadium, 15 to 25% by weight molybdenum, 5 to 15% by weight titanium, 0.1 to 1.0% by weight yttrium and 0.05 to 0.2 wt% carbon. This alloy has great strength and good workability. The strength can be improved by adding 0.2 to 0.75 wt% silicon. The vanadium-based alloy is used as a structural material in instruments, pipelines, containers, etc.

Weiter sind aus der WO 2017/032825 A1 oxidationsbeständige Vanadiumlegierungen für hochtemperaturbeanspruchte Bauteile bekannt, die aus 2 bis 35 At..-% Si und 3 bis 50 At.-% B und dem Rest V besteht und die Vanadiumlegierung mindestens eine intermetallische Phase aus Vanadium, Silizium und Bor aufweist. Diese Vanadiumlegierungen können als Strukturwerkstoff für Fusionsreaktoren oder für Anwendungen im Bereich der Energiewandlung, z.B. in Gasturbinen, eingesetzt werden.Next are from the WO 2017/032825 A1 Oxidation-resistant vanadium alloys known for high-temperature components, which consists of 2 to 35 at.% Si and 3 to 50 at.% B and the remainder V and the vanadium alloy has at least one intermetallic phase of vanadium, silicon and boron. These vanadium alloys can be used as structural material for fusion reactors or for applications in the field of energy conversion, for example in gas turbines.

Derartige bekannte Vanadiumlegierungen sind aber nicht als Lotmaterialien im Einsatz.However, such known vanadium alloys are not used as solder materials.

Aus der US 2019/0031570 A1 ist eine Lötlegierung für das Fügen oder Reparieren von keramischen Bauteilen bekannt, die aus 48 bis 66 At.-% Si, 1 bis 35 At.-% Ti und ein weiteres Element aus der Gruppe Al, Co, V, Ni und Cr, wobei die Schmelztemperatur der Legierung mindestens 1300 °C beträgt. Die Anwendung dieses Lotes erfolgt beispielsweise an Gasturbinen.From the US 2019/0031570 A1 a soldering alloy for joining or repairing ceramic components is known, which consists of 48 to 66 at .-% Si, 1 to 35 at .-% Ti and another element from the group of Al, Co, V, Ni and Cr, where the melting temperature of the alloy is at least 1300 ° C. This solder is used, for example, on gas turbines.

Nachteile der Lösungen für Aktivlote des Standes der Technik sind einerseits, dass sie im Hochtemperaturbereich meist nicht einsetzbar sind und oder aufgrund zu hoher Materialkosten unwirtschaftlich sind. Andererseits ist ihre Anwendung bei Oxid- und Nichtoxidkeramiken aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizienten auch schwierig.Disadvantages of the solutions for active solders of the prior art are, on the one hand, that they cannot usually be used in the high temperature range and or are uneconomical due to high material costs. On the other hand, their use in oxide and non-oxide ceramics is also difficult due to different coefficients of thermal expansion.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Angabe von Hochtemperaturaktivloten, mit denen Oxid- und Nichtoxidkeramiken gelötet werden können und die Hochtemperaturaktivlote bei hohen Temperaturen und/oder aggressiven Umgebungen langzeitstabil sind und eine feste Verbindung zwischen den zu fügenden Bauteilen während der Anwendung realisieren.The object of the present invention is to provide high-temperature active solders with which oxide and non-oxide ceramics can be soldered and the high-temperature active solders are long-term stable at high temperatures and / or aggressive environments and realize a firm connection between the components to be joined during use.

Die Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche, wobei die Erfindung auch Kombinationen der einzelnen abhängigen Ansprüche im Sinne einer und-Verknüpfung miteinschließt, solange sie sich nicht gegenseitig ausschließen.The object is achieved by the invention specified in the claims. Advantageous refinements are the subject matter of the subclaims, the invention also including combinations of the individual dependent claims in the sense of an and link, as long as they are not mutually exclusive.

Die erfindungsgemäßen Hochtemperaturaktivlote weisen mindestens eine Vanadium- und/oder Niob- und/oder Tantal-Basislegierung auf, die mindestens >0 bis 7 At.-% Silizium und 2 bis 10 At.-% Titan und/oder Zirkonium und/oder Hafnium enthält und weiterhin mindestens bereichsweise die intermetallische Phase (V,Nb,Ta)3Si aufweist.The high-temperature active solders according to the invention have at least one vanadium and / or niobium and / or tantalum-based alloy that contains at least> 0 to 7 at.% Silicon and 2 to 10 at.% Titanium and / or zirconium and / or hafnium and furthermore at least in some regions the intermetallic phase (V, Nb, Ta) 3 Si.

Vorteilhafterweise sind weitere Legierungselemente, wie Mo, W, Cr, Y und/oder Al vorhanden.Advantageously, further alloy elements such as Mo, W, Cr, Y and / or Al are present.

Ebenfalls vorteilhafterweise sind die weiteren Legierungselemente in einem Anteil von jeweils 0 bis 20 At-% Cr, 0 bis 2 At-% Y, 0 bis 25 At-% Al vorhanden.The further alloy elements are likewise advantageously present in a proportion of 0 to 20 at% Cr, 0 to 2 at% Y, 0 to 25 at% Al.

Weiterhin vorteilhafterweise sind 4 bis 7 At.-%, noch vorteilhafterweise 6 bis 7 At.-% Silizium vorhanden.Furthermore, advantageously, 4 to 7 at.%, Still advantageously 6 to 7 at.%, Silicon are present.

Und auch vorteilhafterweise sind 3 bis 8 At.-%, noch vorteilhafterweise 4 bis 6 At.-% Titan und/oder Zirkonium und/oder Hafnium vorhanden.And also advantageously 3 to 8 at.%, Still advantageously 4 to 6 at.%, Titanium and / or zirconium and / or hafnium are present.

Vorteilhaft ist es auch, wenn 2 bis 10 At.-% Titan vorhanden ist.It is also advantageous if 2 to 10 at.% Titanium is present.

Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn >0 bis 20 Vol.-% intermetallische Phase (V,Nb,Ta)3Si und/oder Nb5Si3 vorhanden ist.It is also advantageous if> 0 to 20% by volume of intermetallic phase (V, Nb, Ta) 3 Si and / or Nb 5 Si 3 is present.

Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn als intermetallische Phase V3Si vorhanden ist, vorteilhafterweise mit 7 bis 10 Vol.-% vorhanden ist.It is also advantageous if V 3 Si is present as the intermetallic phase, advantageously 7 to 10% by volume.

Und auch vorteilhaft ist es, wenn die intermetallischen Phasen (V,Nb,Ta)3Si und/oder Nb5Si3 weitgehend homogen im Lot verteilt sind.And it is also advantageous if the intermetallic phases (V, Nb, Ta) 3 Si and / or Nb 5 Si 3 are distributed largely homogeneously in the solder.

Mit der vorliegenden Erfindung wird es erstmals möglich Hochtemperaturaktivlote anzugeben, mit denen Oxid- und Nichtoxidkeramiken gelötet werden können und die Hochtemperaturaktivlote bei hohen Temperaturen und/oder aggressiven Umgebungen langzeitstabil sind und eine feste Verbindung zwischen den zu fügenden Bauteilen während der Anwendung realisieren.With the present invention it is possible for the first time to specify high-temperature active solders with which oxide and non-oxide ceramics can be soldered and the high-temperature active solders are long-term stable at high temperatures and / or aggressive environments and realize a firm connection between the components to be joined during use.

Erreicht wird dies mit Hochtemperaturaktivloten, welche mindestens eine Vanadium- und/oder Niob- und/oder Tantal-Basislegierung aufweisen.This is achieved with high-temperature active solders which have at least one vanadium and / or niobium and / or tantalum-based alloy.

Der Einsatz von Vanadium als Konstruktionsmaterial ist vielfach bekannt, jedoch als Lotmaterial bisher wenig zum Einsatz gekommen.
Niob und Tantal sind als Lotmaterialien ebenfalls wenig oder gar nicht bekannt oder im Einsatz.The use of vanadium as a construction material is widely known, but has so far not been used much as a soldering material.
Niobium and tantalum are also little or no known or used as soldering materials.

Durch den Einsatz von hochschmelzenden Lotmaterialien kann grundsätzlich die Einsatztemperatur von gelöteten Bauteilen erhöht werden.
Hinzu kommt, dass Vanadium, Niob oder Tantal deutlich preisgünstiger als Edelmetalle sind, die bisher als Hochtemperaturlotmaterialien vielfach im Einsatz waren.By using high-melting solder materials, the operating temperature of soldered components can generally be increased.
In addition, vanadium, niobium or tantalum are significantly cheaper than precious metals, which were previously widely used as high-temperature solder materials.

Zu der jeweiligen Basislegierung der erfindungsgemäßen Hochtemperaturaktivlote sind immer mindestens > 0 bis 7 At.-% Silizium enthalten.The respective base alloy of the high-temperature active solders according to the invention always contains at least> 0 to 7 at.% Silicon.

Der Anteil von Silizium in den erfindungsgemäßen Hochtemperaturaktivloten ist von besonderer Bedeutung, da durch die vergleichsweise geringe Zugabe von Silizium mehrere metallurgische und rheologische Effekte bewirkt werden.The proportion of silicon in the high-temperature active solders according to the invention is of particular importance, since the comparatively small addition of silicon brings about several metallurgical and rheological effects.

Einerseits wird durch die Zugabe von Silizium zu der Basislegierung der Schmelzpunkt der Legierung herabgesetzt. Dies hat den Vorteil, dass das Löten der Materialien bei niedrigeren Temperaturen erfolgen kann, die Anwendung aber insgesamt bei höheren Temperaturen, als bisher, erfolgen kann.On the one hand, the addition of silicon to the base alloy lowers the melting point of the alloy. This has the advantage that the materials can be soldered at lower temperatures, but they can be used overall at higher temperatures than before.

Andererseits wird durch die Zugabe von Silizium ermöglicht, dass ein Zweiphasengebiet beim Aufschmelzen der Materialien zwischen der entstehenden Schmelze und dem Vanadium-/Niob-/Tantal-Mischkristall gezielt eingestellt wird. Anschließend kommt es dann bei der Abkühlung der Hochtemperaturaktivlote einerseits zur Ausscheidung von intermetallischen Phasen und andererseits kann über die Menge an Zugabe an Silizium und die Temperatur die Schmelzbildung im Lötprozess gezielt eingestellt werden kann.
Da die Temperatur auf die Schmelzmenge des Lotes Einfluss hat, kann somit die Schmelzmenge an der Lötstelle und das Fließverhalten des Lotes auch über die Temperatur gezielt geregelt werden.On the other hand, the addition of silicon enables a two-phase area to be set in a targeted manner when the materials are melted between the resulting melt and the vanadium / niobium / tantalum mixed crystal. Subsequently, when the high-temperature active solders cool, on the one hand intermetallic phases are precipitated and, on the other hand, the amount of silicon added and the temperature can be used to set the melt formation in the soldering process.
Since the temperature has an influence on the amount of melting of the solder, the amount of melting at the soldering point and the flow behavior of the solder can also be specifically controlled via the temperature.

Weiter findet während des Lötvorganges auch eine Oxidation der keramischen Materialen statt, sofern keramische Materialien als Fügepartner vorhanden sind.
Die austretenden Oxide erhöhen die Viskosität der Schmelze des Lotes. Dies kann erfindungsgemäß über den Anteil an Silizium und damit über die Schmelzmenge aufgrund der Temperaturerhöhung und des erhöhten Fließvermögens der Schmelze des Lotes ausgeglichen werden.Furthermore, oxidation of the ceramic materials also takes place during the soldering process if ceramic materials are present as joining partners.
The emerging oxides increase the viscosity of the solder's melt. According to the invention, this can be compensated for by the proportion of silicon and thus by the amount of melt due to the increase in temperature and the increased flowability of the melt of the solder.

Hinzu kommt, dass Silizium in der erfindungsgemäßen Basislegierung auch die Oberflächenspannung der Schmelze des Lotes herabsetzt und damit ebenfalls für eine bessere Benetzung der zu fügenden Oberflächen sorgt.In addition, silicon in the base alloy according to the invention also reduces the surface tension of the melt of the solder and thus also ensures better wetting of the surfaces to be joined.

Die Bildung der intermetallischen Phasen (V,Nb,Ta)3Si und/oder Nb5Si3 ist erfindungsgemäß von großer Bedeutung, da diese intermetallischen Phasen, die sich in Abhängigkeit von der jeweiligen chemischen Zusammensetzung in einem Temperaturbereich von ca. 1700 - 2000 °C bilden und sich aus dem Vanadium-/Niob-/Tantal-Mischkristall in dem bei der Abkühlung durchlaufenden Zweiphasengebiet ausscheiden, die Warmfestigkeit der Basislegierung insgesamt erhöhen und Versetzungswanderungen im Gefüge der erfindungsgemäßen Lote ver- oder behindern. Dadurch erhöht sich die Kriechbeständigkeit der erfindungsgemäßen Lote.The formation of the intermetallic phases (V, Nb, Ta) 3 Si and / or Nb 5 Si 3 is of great importance according to the invention, since these intermetallic phases, which are in a temperature range of approx. 1700-2000 depending on the respective chemical composition ° C and precipitate from the vanadium / niobium / tantalum mixed crystal in the two-phase region that passes through during cooling, increase the overall high temperature strength of the base alloy and prevent or hinder dislocation migrations in the structure of the solders according to the invention. This increases the creep resistance of the solders according to the invention.

Das Vorhandensein dieser intermetallischen Phasen (V,Nb,Ta)3Si und/oder Nb5Si3 hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen.
Bekannte Hochtemperaturlote weisen nur reine Mischkristalle auf, was als besonders positiv angesehen wurde. Es hat sich aber gezeigt, dass solche Lote sehr weich sind und damit gerade bei höheren Einsatztemperaturen ihre Festigkeit und Kriechbeständigkeit verlieren.
Daher sind nach dem Stand der Technik zwar auch Hochtemperaturlote bekannt, die intermetallische Phasen aufweisen, jedoch weisen diese Lote die intermetallischen Phasen in einer Vielzahl und in unbestimmten Mengen auf. Dementsprechend waren die Eigenschaften dieser Lote nicht reproduzierbar und konnten insbesondere für Hochtemperaturanwendungen über längere Zeiten nicht eingesetzt werden.The presence of these intermetallic phases (V, Nb, Ta) 3 Si and / or Nb 5 Si 3 has proven to be particularly advantageous.
Known high-temperature solders only have pure mixed crystals, which was viewed as particularly positive. However, it has been shown that such solders are very soft and thus lose their strength and creep resistance, especially at higher operating temperatures.
Therefore, according to the prior art, high-temperature solders are also known which have intermetallic phases, but these solders have the intermetallic phases in a large number and in indefinite quantities. Accordingly, the properties of these solders were not reproducible and could not be used for long periods of time, especially for high-temperature applications.

Durch die erfindungsgemäße Zusammensetzung wird beim Löten des Materials genau das Zweiphasengebiet zwischen Schmelze und Mischkristall der Basislegierungsmaterialien erreicht und beim Abkühlen der Schmelze wieder durchlaufen, so dass sich genau die intermetallischen Phasen (V,Nb,Ta)3Si und/oder Nb5Si3 bildet.Due to the composition according to the invention, exactly the two-phase region between the melt and mixed crystal of the base alloy materials is reached when the material is soldered and is passed through again when the melt cools, so that precisely the intermetallic phases (V, Nb, Ta) 3 Si and / or Nb 5 Si 3 forms.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist, dass sich die intermetallischen Phasen (V,Nb,Ta)3Si und/oder Nb5Si3 bei der Abkühlung aus dem Zweiphasengebiet fein verteilt im gesamten Lotmaterial ausscheiden und damit für eine gleichmäßige, homogene Verteilung der intermetallischen Phasen (V,Nb,Ta)3Si und/oder Nb5Si3 gesorgt ist. Dies führt auch zum Vorliegen der gleichen Eigenschaften im gesamten Lotmaterial einer Lötstelle.Another advantage of the solution according to the invention is that the intermetallic phases (V, Nb, Ta) 3 Si and / or Nb 5 Si 3 are finely distributed throughout the entire solder material during cooling from the two-phase region and thus for a uniform, homogeneous distribution of the intermetallic phases (V, Nb, Ta) 3 Si and / or Nb 5 Si 3 is provided. This also leads to the presence of the same properties in the entire solder material of a solder joint.

Einen weiteren positiven Effekt der intermetallischen Phasen (V,Nb,Ta)3Si und/oder Nb5Si3 wird dadurch erreicht, dass sich vor Bildung der intermetallischen Phasen (V,Nb,Ta)3Si und/oder Nb5Si3 bei der Abkühlung des Lotmaterials die thermischen Spannungen zwischen Fügematerial und Lotmaterial über ein plastisches Fließen abbauen können, so dass weder die Diffusionszone des Lötmaterials noch die Fügematerialien belastet werden.Another positive effect of the intermetallic phases (V, Nb, Ta) 3 Si and / or Nb 5 Si 3 is achieved by the fact that before the intermetallic phases (V, Nb, Ta) 3 Si and / or Nb 5 Si 3 During the cooling of the solder material, the thermal stresses between the joining material and the solder material can be reduced via plastic flow, so that neither the diffusion zone of the solder material nor the joining materials are loaded.

Weiter ist erfindungsgemäß in der Basislegierung mindestens auch 2 bis 10 At.-% Titan, Zirkonium und Hafnium enthalten.
Titan, Zirkonium und Hafnium sind bekanntermaßen Aktivelemente, die in der Lage sind, einerseits die Benetzung der Keramik mit dem Lot zu ermöglichen.Furthermore, according to the invention, the base alloy also contains at least 2 to 10 at.% Titanium, zirconium and hafnium.
Titanium, zirconium and hafnium are known to be active elements that are capable of wetting the ceramic with the solder.

Zusätzlich zu den erfindungsgemäßen Legierungselementen (V, Nb, Ta) mit (Ti, Zr, Hf) und Si können noch weitere an sich bekannte Legierungselemente zur Verbesserung anderer Eigenschaften, wie beispielsweise Mo, W, Cr, Y und/oder Al Bestandteile der erfindungsgemäßen Hochtemperaturaktivlote sein.In addition to the alloy elements according to the invention (V, Nb, Ta) with (Ti, Zr, Hf) and Si, further alloy elements known per se can be used to improve other properties, such as Mo, W, Cr, Y and / or Al components of the invention Be high temperature active solders.

Die erfindungsgemäßen Hochtemperaturaktivlote weisen einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf, wodurch diese Lotmaterialien auch zum Fügen von Aluminium-, Zirkonium- oder Siliziumkarbidkeramiken oder auch zum Fügen von Keramik-Metall-Verbunden eingesetzt werden können, wie beispielsweise zum Fügen von Aluminiumoxid mit Niob.The high-temperature active solders according to the invention have a coefficient of thermal expansion, which means that these solder materials can also be used for joining aluminum, zirconium or silicon carbide ceramics or for joining ceramic-metal bonds, such as joining aluminum oxide with niobium.

Die erfindungsgemäßen Hochtemperaturaktivlote sind auch im Temperaturbereich oberhalb 1500 °C einsetzbar und weisen dort eine hohe Langzeitstabilität auf.The high-temperature active solders according to the invention are also in the temperature range above 1500 ° C can be used and have a high long-term stability there.

Die erfindungsgemäßen Hochtemperaturaktivlote liegen in kompakter oder PulverForm vor.The high-temperature active solders according to the invention are in compact or powder form.

Der Lötprozess kann innerhalb eines Ofens mit moderaten Aufheiz- und Abkühlgeschwindigkeiten von beispielsweise 10 K/min durchgeführt werden. Die Löttemperatur ist dabei abhängig von der chemischen Zusammensetzung der Füqepartner und der Lote und liegt im Bereich von 1700 - 2000 °C.The soldering process can be carried out inside a furnace with moderate heating and cooling speeds of, for example, 10 K / min. The soldering temperature depends on the chemical composition of the joining partners and the solder and is in the range of 1700 - 2000 ° C.

Weiterhin können die oxidischen Fügepartner mittels eines laserbasierten Lötprozesses gefügt werden. Dabei sind Aufheizgeschwindigkeiten von bis zu 25 K/s und Abkühlgeschwindigkeiten von ca. 6 K/s möglich, wenn die Löttemperaturen zwischen 1850 °C und 1900 °C liegen.Furthermore, the oxidic joining partners can be joined using a laser-based soldering process. Heating speeds of up to 25 K / s and cooling speeds of approx. 6 K / s are possible if the soldering temperatures are between 1850 ° C and 1900 ° C.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Beispiel 1example 1

Zwei Al2O3-Bauteile mit den Abmaßen Ø 6 mm und einer Länge von 35 mm sollen an je einem Ende miteinander verlötet werden. Die beiden runden Flächen an je einem Ende der Stäbe sind die Fügeflächen. Beide Stäbe werden mittels eines 3 kW Diodenlasers (808 nm und 940 nm) auf die Löttemperatur von 1900 °C erwärmt. Als Lotmaterial wird V89,4Si6,6Ti4 als Folie mit Ø 5,8 mm und 400 µm Dicke auf die Fügefläche zwischen die beiden Al2O3-Bauteile gelegt und erwärmt. Die Erwärmung findet in einem Behälter statt, der evakuiert (0,1 Pa) und in dem im Anschluss eine Ar-Atmosphäre mit einem Druck von 0,1 MPa eingestellt worden ist. Zur Erwärmung wird der Laserstrahl (Ø 1 cm Fokusdurchmesser, 900 W Laserleistung) auf einer Ø 35 cm Kreisbahn mit 5000 mm/s durch eine Scanneroptik bewegt und über einen Kupferspiegel auf die Fügezone reflektiert, um alle Seiten der Fügezone gleichmäßig zu erwärmen. Dadurch wird eine Aufheizgeschwindigkeit in der Fügezone von 25 K/s realisiert.
Die Haltezeit auf Löttemperatur beträgt 10 Sekunden. Nach der Haltezeit auf Löttemperatur wird die Fügezone mit 7 K/s auf Raumtemperatur abgekühlt.
Danach sind die Al2O3-Bauteile fest miteinander verbunden und es sind im 4-Punktbiegefestigkeiten von 243 MPa im ungeschliffenen Zustand der gefügten Al2O3-Körper erreicht worden.Two Al 2 O 3 components with the dimensions Ø 6 mm and a length of 35 mm are to be soldered together at one end each. The two round surfaces at each end of the rods are the joining surfaces. Both bars are heated to the soldering temperature of 1900 ° C using a 3 kW diode laser (808 nm and 940 nm). As a solder material, V 89.4 Si 6.6 Ti 4 is placed as a foil with a diameter of 5.8 mm and 400 µm thick on the joining surface between the two Al 2 O 3 components and heated. The heating takes place in a container which is evacuated (0.1 Pa) and in which an Ar atmosphere with a pressure of 0.1 MPa has been set. For heating, the laser beam (Ø 1 cm focus diameter, 900 W laser power) is moved on a Ø 35 cm circular path at 5000 mm / s through scanner optics and reflected onto the joining zone via a copper mirror in order to heat all sides of the joining zone evenly. As a result, a heating rate of 25 K / s is achieved in the joining zone.
The holding time at soldering temperature is 10 seconds. After the hold time at soldering temperature, the joining zone is cooled to room temperature at 7 K / s.
The Al 2 O 3 components are then firmly connected to one another and the 4-point flexural strengths of 243 MPa in the unpolished state of the joined Al 2 O 3 bodies have been achieved.

Innerhalb der Lötnaht existiert nach der Lötung als Matrixmaterial der Vanadiummischkristall, darin eingebettet und gleichmäßig verteilt ist die intermetallische Hochtemperaturphase V3Si. Die entstehenden Phasen und die Diffusionszone sind nach Auslagerungen für 4 h unter Schutzgas bei 1600 °C unbeschädigt in der Fügezone. Somit bleiben die gelöteten Bauteile bei hohen Temperaturen in einer inerten Atmosphäre stabil und gewährleisten eine feste Verbindung zwischen den gefügten Bauteilen. Dadurch können die gefügten Bauteile als Antriebswelle Momente und Kräfte bei hohen Temperaturen übertragen.After the soldering, the vanadium solid solution exists as a matrix material within the soldered seam; the intermetallic high-temperature phase V 3 Si is embedded in it and evenly distributed. The resulting phases and the diffusion zone are undamaged in the joining zone after exposure for 4 hours under protective gas at 1600 ° C. In this way, the soldered components remain stable at high temperatures in an inert atmosphere and ensure a firm connection between the joined components. As a result, the joined components as a drive shaft can transmit moments and forces at high temperatures.

Beispiel 2Example 2

Eine SiC-Welle mit einem Durchmesser von 6 mm und einer Länge von 50 mm soll an eine SiC-Nabe mit einer Dicke von 3 mm, einem Innendurchmesser von 6,4 mm und einem Außendurchmesser von 12 mm gefügt werden. Die Bauteile werden derart ineinandergesteckt, sodass der Spalt zwischen der Welle und der Nabe 0,2 mm beträgt. Der Montagespalt wird mit einer Lotpaste aus Nb84,8-Cr7-Al6-Zr2-Si0,2-Legierung gefüllt und in einen Vakuum-Inertgasofen platziert. Die SiC-Bauteile werden bis 1000 °C unter Vakuum (0,1 Pa) beheizt. Ab 1000 °C wird 0,1 MPa Ar in die Ofenkammer eingelassen und weiter auf 1700 °C Löttemperatur mit 10 K/min geheizt. Die Haltezeit bei 1700 °C beträgt 10 min, im Anschluss wird das gefügte Bauteil mit 10 K/min auf Raumtemperatur abgekühlt.
Danach sind die Bauteile miteinander gefügt und können ihrer Aufgabe entsprechend bei höheren Temperaturen mechanische Momente über die Welle-Nabe-Verbindung übertragen.A SiC shaft with a diameter of 6 mm and a length of 50 mm is to be joined to an SiC hub with a thickness of 3 mm, an inner diameter of 6.4 mm and an outer diameter of 12 mm. The components are plugged into one another in such a way that the gap between the shaft and the hub is 0.2 mm. The assembly gap is filled with a solder paste made of Nb 84.8 -Cr 7 -Al 6 -Zr 2 -Si 0.2 alloy and placed in a vacuum inert gas oven. The SiC components are heated up to 1000 ° C under vacuum (0.1 Pa). From 1000 ° C, 0.1 MPa Ar is let into the furnace chamber and heated further to 1700 ° C soldering temperature at 10 K / min. The holding time at 1700 ° C is 10 min, then the joined component is cooled to room temperature at 10 K / min.
The components are then joined together and, depending on their task, can transmit mechanical moments via the shaft-hub connection at higher temperatures.

Innerhalb der Lötnaht liegen in einer Nb-Mischkristallmatrix die intermetallischen Phasen Nb5Si3 und Nb3Si zur Verbesserung der Hochtemperaturfestigkeit feinverteilt vor.Within the soldered seam, the intermetallic phases Nb 5 Si 3 and Nb 3 Si are finely distributed in an Nb mixed crystal matrix to improve the high temperature strength.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • AT 285187 B [0007]AT 285187 B [0007]
  • AT 285188 B [0008]AT 285188 B [0008]
  • US 3576621 [0009]US 3576621 [0009]
  • WO 2017/032825 A1 [0010]WO 2017/032825 A1 [0010]
  • US 2019/0031570 A1 [0012]US 2019/0031570 A1 [0012]

Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited

  • Hesse, A. u.a., Keramische Zeitschrift 3 (1994), S. 147-150; Boretius, M. u.a., VDI-Berichte, Band 670, S. 699-713, VDI-Verlag, Düsseldorf, 1988 [0002]Hesse, A. et al., Keramische Zeitschrift 3 (1994), pp. 147-150; Boretius, M. et al., VDI reports, Volume 670, pp. 699-713, VDI-Verlag, Düsseldorf, 1988 [0002]
  • Wielage, B. u.a., VDI-Berichte, Band 883, S. 117-136, VDI-Verlag, Düsseldorf, 1991 [0005]Wielage, B. et al., VDI reports, Volume 883, pp. 117-136, VDI-Verlag, Düsseldorf, 1991 [0005]

Claims (9)

Hochtemperaturaktivlote, welche mindestens eine Vanadium- und/oder Niob- und/oder Tantal-Basislegierung aufweisen, die mindestens >0 bis 7 At.-% Silizium und 2 bis 10 At.-% Titan und/oder Zirkonium und/oder Hafnium enthält und weiterhin mindestens bereichsweise die intermetallische Phase (V,Nb,Ta)3Si aufweist.High-temperature active solders which have at least one vanadium and / or niobium and / or tantalum-based alloy which contains at least> 0 to 7 at.% Silicon and 2 to 10 at.% Titanium and / or zirconium and / or hafnium and furthermore has the intermetallic phase (V, Nb, Ta) 3 Si at least in regions. Hochtemperaturaktivlote nach Anspruch 1, bei denen weitere Legierungselemente, wie Mo, W, Cr, Y und/oder Al vorhanden sind.High temperature active solders after Claim 1 , in which other alloy elements such as Mo, W, Cr, Y and / or Al are present. Hochtemperaturaktivlote nach Anspruch 2, bei denen die weiteren Legierungselemente in einem Anteil von jeweils 0 bis 20 At-% Cr, 0 bis 2 At-% Y, 0 bis 25 At-% Al vorhanden sind.High temperature active solders after Claim 2 , in which the further alloy elements are present in a proportion of 0 to 20 at% Cr, 0 to 2 at% Y, 0 to 25 at% Al. Hochtemperaturaktivlote nach Anspruch 1, bei denen 4 bis 7 At.-%, noch vorteilhafterweise 6 bis 7 At.-% Silizium vorhanden sind.High temperature active solders after Claim 1 , in which 4 to 7 at .-%, still advantageously 6 to 7 at .-% silicon are present. Hochtemperaturaktivlote nach Anspruch 1, bei denen 3 bis 8 At.-%, noch vorteilhafterweise 4 bis 6 At.-% Titan und/oder Zirkonium und/oder Hafnium vorhanden sind.High temperature active solders after Claim 1 in which 3 to 8 at .-%, still advantageously 4 to 6 at .-% titanium and / or zirconium and / or hafnium are present. Hochtemperaturaktivlote nach Anspruch 5, bei denen 2 bis 10 At.-% Titan vorhanden ist.High temperature active solders after Claim 5 in which 2 to 10 at.% titanium is present. Hochtemperaturaktivlote nach Anspruch 1, bei denen >0 bis 20 Vol.-% intermetallische Phase (V,Nb,Ta)3Si und/oder Nb5Si3 vorhanden ist.High temperature active solders after Claim 1 , in which> 0 to 20 vol .-% intermetallic phase (V, Nb, Ta) 3 Si and / or Nb 5 Si 3 is present. Hochtemperaturaktivlote nach Anspruch 1, bei denen als intermetallische Phase V3Si vorhanden ist, vorteilhafterweise mit 7 bis 10 Vol.-% vorhanden ist.High temperature active solders after Claim 1 , in which V 3 Si is present as the intermetallic phase, is advantageously present at 7 to 10% by volume. Hochtemperaturaktivlote nach Anspruch 1, bei denen die intermetallischen Phasen (V,Nb,Ta)3Si und/oder Nb5Si3 weitgehend homogen im Lot verteilt sind.High temperature active solders after Claim 1 , in which the intermetallic phases (V, Nb, Ta) 3 Si and / or Nb 5 Si 3 are largely homogeneously distributed in the solder.
DE102019121936.1A 2019-08-14 2019-08-14 High temperature active solders Pending DE102019121936A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019121936.1A DE102019121936A1 (en) 2019-08-14 2019-08-14 High temperature active solders
PCT/EP2020/071964 WO2021028283A1 (en) 2019-08-14 2020-08-05 High-temperature active solders

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019121936.1A DE102019121936A1 (en) 2019-08-14 2019-08-14 High temperature active solders

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019121936A1 true DE102019121936A1 (en) 2021-02-18

Family

ID=72088057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019121936.1A Pending DE102019121936A1 (en) 2019-08-14 2019-08-14 High temperature active solders

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102019121936A1 (en)
WO (1) WO2021028283A1 (en)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3249429A (en) * 1963-12-27 1966-05-03 Clo E Armantrout Tantalum brazing alloy
US3316069A (en) * 1964-02-20 1967-04-25 James C Marshall Refractory metal brazing product and process
AT285187B (en) * 1968-05-24 1970-10-12 Metallgesellschaft Ag Vanadium based alloy
AT285188B (en) * 1968-05-25 1970-10-12 Metallgesellschaft Ag Vanadium based alloy
US3576621A (en) * 1969-04-23 1971-04-27 Us Interior Vanadium-base alloy
US3903585A (en) * 1969-11-10 1975-09-09 Valentin Petrovich Kosteruk Method of brazing
EP0388685B1 (en) * 1989-03-20 1993-05-19 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh Process for joining oxide ceramics and metal and tool produced hereby
US6221513B1 (en) * 1998-05-12 2001-04-24 Pacific Coast Technologies, Inc. Methods for hermetically sealing ceramic to metallic surfaces and assemblies incorporating such seals
WO2017032825A1 (en) * 2015-08-25 2017-03-02 Otto-Von-Guericke-Universität Magdeburg Vanadium alloys which are resistant to oxidation for components subjected to high temperatures
US20190031570A1 (en) * 2017-04-13 2019-01-31 Rolls-Royce Corporation Braze alloys for joining or repairing ceramic matrix composite (cmc) components

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3384480A (en) * 1965-11-17 1968-05-21 Curtiss Wright Corp Oxidation resistant brazing and coating materials and method of making the same
DE3933215C1 (en) * 1989-10-05 1991-04-25 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe, De
US6692586B2 (en) * 2001-05-23 2004-02-17 Rolls-Royce Corporation High temperature melting braze materials for bonding niobium based alloys

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3249429A (en) * 1963-12-27 1966-05-03 Clo E Armantrout Tantalum brazing alloy
US3316069A (en) * 1964-02-20 1967-04-25 James C Marshall Refractory metal brazing product and process
AT285187B (en) * 1968-05-24 1970-10-12 Metallgesellschaft Ag Vanadium based alloy
AT285188B (en) * 1968-05-25 1970-10-12 Metallgesellschaft Ag Vanadium based alloy
US3576621A (en) * 1969-04-23 1971-04-27 Us Interior Vanadium-base alloy
US3903585A (en) * 1969-11-10 1975-09-09 Valentin Petrovich Kosteruk Method of brazing
EP0388685B1 (en) * 1989-03-20 1993-05-19 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh Process for joining oxide ceramics and metal and tool produced hereby
US6221513B1 (en) * 1998-05-12 2001-04-24 Pacific Coast Technologies, Inc. Methods for hermetically sealing ceramic to metallic surfaces and assemblies incorporating such seals
WO2017032825A1 (en) * 2015-08-25 2017-03-02 Otto-Von-Guericke-Universität Magdeburg Vanadium alloys which are resistant to oxidation for components subjected to high temperatures
US20190031570A1 (en) * 2017-04-13 2019-01-31 Rolls-Royce Corporation Braze alloys for joining or repairing ceramic matrix composite (cmc) components

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BORETIUS, M. ; LUGSCHEIDER, E. : Aktivlöten – Stoffschlüssiges Fügen keramischer Werkstoffe untereinander und mit Metall. In: Neue Werkstoffe : Einsatzgebiete heute - Anwendungsmöglichkeiten morgen, VDI-Werkstofftag, München, 15.-16. März 1988 / VDI-Gesellschaft Werkstofftechnik. Düsseldorf : VDI-Verlag, 1988 (VDI-Berichte ; 670). S. 699-713. – ISBN 3-18-090670-7 *
HESSE, Andreas ; HENNICKE, H.-W.: Dünne keramische Verbundschichten zum Fügen von SiC-Hochleistungskeramiken. In: Keramische Zeitschrift. 1994, Bd. 46, H. 3, S. 147-150. - ISSN 0023-0561 *
WIELAGE, B. [u.a.]: Fügen von Ingenieurkeramik – Möglichkeiten und Grenzen von Lötverfahren. In: Fügetechniken im Vergleich : Werkstoff – Konstruktion – Fertigung, Tagung Baden-Baden, 24. und 25. April 1991 / VDI-Gesellschaft Werkstofftechnik. Düsseldorf : VDI-Verlag, 1991 (VDI-Berichte ; 883). 25 S. - ISBN 3-18-090883-1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021028283A1 (en) 2021-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0839081B1 (en) Alloy, in particular a solder alloy, method for joining workpieces by soldering using the solder alloy and use of the alloy for soldering
EP0038584B1 (en) Multi-layered-solder and method of producing such solder
EP3609647B1 (en) Brazing material for active brazing and method for active brazing
EP2414125B1 (en) Dual brazing alloy element consisting in one first layer of an ni-based brazing alloy and one second layer with active element, process for producing said element and uses thereof ; gas turbine component
US6616032B1 (en) Brazing composition and method for brazing parts made of alumina-based materials with said composition
US4209570A (en) Homogeneous brazing foils of copper based metallic glasses
WO2009046699A2 (en) Joining and material application method for a workpiece having a workpiece region comprising a titanium aluminide alloy
DE3608559A1 (en) METHOD FOR JOINING SIC MOLDED PARTS WITH CERAMIC OR METAL AND FOR TREATING SISIC SURFACES, AND AN ALLOY ALLOY
US4543135A (en) Nickel high-chromium base brazing filler metal for high temperature applications
US4260666A (en) Brazed metal articles
EP2756914A1 (en) Solder alloy
DE3822966C2 (en) Use of a silver alloy as solder for the direct connection of ceramic parts
CA2333630A1 (en) Cobalt-chromium-palladium-based brazing alloys
DE3622192A1 (en) OXYDATION-RESISTANT FILL METALS FOR THE DIRECT HARD SOLDERING OF CERAMIC COMPONENTS
EP0103805B1 (en) Homogeneous low melting point copper based alloys
US4508257A (en) Method of brazing with nickel based alloy
EP0103770B1 (en) Homogeneous low melting point copper based alloys
US4405391A (en) Homogeneous, ductile nickel-palladium brazing foils
WO2021028283A1 (en) High-temperature active solders
EP0677355A1 (en) Brazing material
AT7807U1 (en) COMPOSITE MATERIAL
DE1172099B (en) Brazing alloy and method for soldering graphite with ??
DE3933215C1 (en)
US4316573A (en) Homogeneous brazing foils of copper based metallic glasses
US4658537A (en) Nickel high-chromium base brazing filler metal for high temperature applications

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: C22C0027020000

Ipc: B23K0035220000

R016 Response to examination communication