DE1085749B

DE1085749B - Lot und Verfahren zum Loeten von Eisen- und Stahlteilen

Info

Publication number: DE1085749B
Application number: DED23985A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Phil Gottf Becker
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1956-10-06
Filing date: 1956-10-06
Publication date: 1960-07-21

Description

Lot und Verfahren zum Löten von Eisen- und Stahlteilen Es ist bekannt, zwei Metallteile durch Löten miteinander zu verbinden. Bei Eisenteilen benutzt man aus Festigkeitsgründen vielfach als Lötwerkstoff Kupfer oder Kupferlegierungen; zum Erzielen einer guten metallischen Verbindung werden gewöhnlich Zusätze gemacht, die als Löt- oder Flußmittel bezeichnet werden. Während solche Lötungen mitunter an Einzelteilen von Hand unter offener Erhitzung, lediglich unter Zugabe des Löt- oder Flußmittels und ohne sonstige Hilfsmaßnahmen, ausgeführt werden, sind andererseits für den laufenden Bedarf Durchlauföfen gebaut worden, in denen die Teile gewöhnlich unter Schutzgas auf die für die Lötung erforderliche Temperatur und Zeit erhitzt werden.
Gerade der letzte Fall bringt zum Ausdruck, daß der Lötwerkstoff unter anderem die spezifische Eigenschaft haben muß, unter bestimmten Temperaturbedingungen,- d. h. im geschmolzenen Zustand, sich selbsttätig über gewünschte Oberflächenpartien der Teile auszubreiten, um dadurch bei der Abkühlung die Verbindung zwischen den beiden Metallteilen an diesen Stellen zu bewirken. Solche Eigenschaft hat Kupfer in hervorragendem Maße, so daß hierauf seine Anwendung als Lötwerkstoff beruht.
Es wurde gefunden, daß euch Nickellegierungen mit wenigstens 50% Nickel mit Vorteil für derartige Lötungen von-Eisenteilen benutzt werden können, da auch diese jene spezifische Eigenschaft äußern, nach dem Schmelzen unter nichtoxydierenden Bedingungen sich über Eisen- oder Stahloberflächen auszubreiten und dadurch nach der Erstarrung eine Verbindung von zwei Teilen an gewünschten Stellen und über gewünschte Ausdehnungen zu bewirken.
Bei Anwendung derartiger Nickellegierungen als Lötwerkstoff zur Verbindung von zwei Eisenteilen ist es nicht erforderlich, daß die Teile an der Verbindungsstelle sich flächenmäßig überdecken, vielmehr ist es gerade bei diesen Legierungen, und zwar insbesondere auch infolge ihrer guten physikalischen Eigenschaften möglich, die Teile stoßartig oder in ähnlicher Weise miteinander zu verbinden, indem z. B. der Lötwerkstoff in hohlkehlenartiger Ausfüllung aufgebracht wird. Die Verbindung kann dabei zweckmäßig durch Auflegen und Verlöten eines entsprechenden Blechstreifens bzw. Band- oder Drahtstückes aus dem Nickel-Lötwerkstoff an den betreffenden Stellen erzielt werden.
Es ist aber in diesem Falle erfindungsgemäß keineswegs notwendig, die Lötung durch ein Niederschmelzen der Nickellegierung zu bewirken; es wurde vielmehr gefunden, daß eine Erhitzung bis auf Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes genügt, um schon ein Verlöten mittels solcher Legierungen zu veranlassen. Bei diesen Temperaturen geht das Lot in einen teigartigen Zustand über, in dem es zwar einerseits noch nicht vom zu lötenden Teil abtropft, sich aber doch andererseits durch »Kriechen« diesem innig anschmiegt und sich mit ihm verbindet. Dementsprechend ist es nicht einmal erforderlich, daß der Lötwerkstoff am zu lötenden Teil satt anliegt, geschweige denn, daß er angepreßt wird, da infolge des erwähnten Kriechens des Lotes eine flächenmäßige innige Verbindung mit dem Eisen bzw. Stahl hergestellt wird und auch etwaige Spalten zwischen Lötwerkstoffstückchen selbst durch das Kriechen überbrückt werden. Diese festgestellte Eigenschaft ist besonders wichtig und wertvoll, wenn es sich darum handelt, den aufgelegten Werkstoff möglichst formgerecht zu erhalten. Auf diese Weise können z. B. Ausbesserungen, Ausfüllungen oder Auftragungen an bestimmten Stellen von Eisen- oder Stahlteilen erzielt werden, die trotz herbeigeführter inniger Haftung die vorgegebene Form weitestgehend bewahren.
Eine solche mittels einer Nickellegierung erzeugte Verbindung hat gegenüber der Verbindung durch Kupfer verschiedene Vorteile. So ist die Verbindung durch die Nickellegierung derjenigen mittels Kupfer in den physikalischen Eigenschaften überlegen. Diese Überlegenheit tritt besonders in Erscheinung, wenn das gelötete Teil bzw. die Lötstelle erhöhten Temperaturbeanspruchungen ausgesetzt ist, da sie wesentlich höheren Beanspruchungen gewachsen ist, die sich im Gegensatz zu Kupfer auch über lange Zeiten erstrecken können. Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, zum Löten von Eisen- und Stahlteilen mittels -strahlender Erhitzung in einem Ofen unter neutraler öder reduzierender Atmosphäre eine Legierung zu verwenden, deren Zusammensetzung sich in folgenden Grenzen bewegt

50 bis 70% Nickel,

10 bis 20% Chrom,

3 bis 5% Silizium,

1 bis 2% Mangan und

Rest Eisen.

Besonders bewährt hat sich eine Legierung folgender Zusammensetzung:

6(10% Nickel,

15 % Chrom,

4% Silizium,

1% Mangan,

Rest Eisen.

Diese Legierung zeichnet sich durch temperatur-und zeitgebundenes Kriechen aus und ist deshalb als Werkstoff im Sinne der Erfindung besonders geeignet, d. h., es sind in Abhängigkeit vom Werkstoffquerschnitt und den Strecken, die der Werkstoff durchkriechen muß, bestimmte Zeiten notwendig, um die innige Vereinigung an den gewünschten Stellen der Teile bzw. des Lötwerkstoffes mit dem Grundwerkstoff zu erzielen. Diese Zeiten erstrecken sich bei 1250° C über mehrere Minuten, doch ist gerade infolge dieses Umstandes Sicherheit dafür gegeben, daß eine innige Verbindung ohne Gefahr des Abfließens des Lötwerkstoffes entsteht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verwendung von Legierungen aus 10 bis 20% Chrom, 3 bis 5% Silizium, 1 bis 2% Mangan, 50 bis 70% Nickel, Rest Eisen zum Löten von Eisen- oder Stahlteilen mittels strahlender Erhitzung in einem Ofen unter neutraler oder reduzierender Atmosphäre.
2. Verfahren zur Vereinigung von Eisen- oder Stahlteilen, dadurch gekennzeichnet, daß dabei ein Lot nach Anspruch 1 unter den in Anspruch 1 genannten Bedingungen bis zum völligen Schrnelzfluß erhitzt wird.
3. Verfahren zur Vereinigung von Eisen- oder Stahlteilen, dadurch gekennzeichnet, daß dabei ein Lot nach Anspruch 1 unter den in Anspruch 1 genannten Bedingungen und unter Ausnutzung des Kriechvermögens des Lotes bei Vermeidung des Schmelzflusses bis zum teigigen Zustand erhitzt wird.
4. Verfahren zum Zwecke des Ausbesserns, Ausfüllens oder Auftragens an Eisen- oder Stahlteilen, dadurch gekennzeichnet, daß durch Auf- oder Einlegen von Stücken des Lotes nach Anspruch 1 unter den in Anspruch 1 genannten Bedingungen unter Ausnutzung des Kriechvermögens bei Vermeidung des Schmelzflusses bis zum teigigen Zustand erhitzt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 665 005, 665 006, 665 301; österreichische Patentschrift Nr. 170275; USA.-Patentschrift Nr. 2 237184.