DE1129038B

DE1129038B - Use of a copper-boron welding rod for the production of copper weld seams with high electrical conductivity

Info

Publication number: DE1129038B
Application number: DEI13533A
Authority: DE
Inventors: Harold Courtney Turner
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1956-08-02
Filing date: 1957-07-29
Publication date: 1962-05-03

Description

Verwendung eines Kupfer-Bor-Schweißstabes zur Herstellung von Kupferschweißnähten hoher elektrischer Leitfähigkeit Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung eines Kupfer-Bor-Schweißstabes zum Schweißen von Kupfer nach der Lichtbogenschweißung in Gegenwart eines inerten Gases, wie beispielsweise Argon.Use of a copper-boron welding rod to produce copper welds high electrical conductivity The present invention relates to Use of a copper-boron welding rod to weld copper after arc welding in the presence of an inert gas such as argon.

Beim Schweißen von Kupfer durch das Lichtbogenschweißverfahren unter Argon ist es üblich, einen Schweißstab zu verwenden, der aus Kupfer mit 0,251/o Silicium und 0,25'1/o. Mangan besteht. Die mit einem derartigen Schweißstab hergestellte Schweißverbindung ist an sich äußerst befriedigend, jedoch wird nicht das gesamte Silicium und Mangan zum Desoxydieren aufgebracht, und die verbleibenden Anteile dieser Elemente gehen in feste Lösung mit dem Kupfer, und hierdurch wird die elektrische Leitfähigkeit an der Schweißverbindung verringert.When welding copper by the arc welding process under Argon, it is common to use a welding rod made of copper with 0.251 / o Silicon and 0.25-1 / o. Manganese exists. The one made with such a welding rod Welded joint is extremely satisfactory in itself, but not all of it Silicon and manganese applied to deoxidize, and the remaining portions these elements go into solid solution with the copper, and this becomes electrical Reduced conductivity at the welded joint.

Es ist auch bekannt, Kupferschweißstäben neben Zinn und Phosphor außerdem Mangan, Magnesium und Silicium und auch Bor zuzusetzen oder Kupferschweißstäbe mit Silicium und Phosphor sowie etwas Bor zu legieren.It is also known to weld copper rods in addition to tin and phosphorus as well Add manganese, magnesium and silicon and also boron or use copper welding rods Alloy silicon and phosphorus and some boron.

Bekannt sind ferner legierte Kupferschweißstäbe mit Gold bzw. Gold und Silber oder Kobalt sowie daneben Bor als Legierungsbestandteile.Alloyed copper welding rods with gold or gold are also known and silver or cobalt as well as boron as alloy components.

Keine der bekannten legierten Kupferschweißstäbe bringt jedoch eine Lösung des als schwierig bekannten Problems der Herstellung elektrisch hochleitfähiger Kupferschweißnähte, vielmehr sind sie zum Teil nur für Kupferlegierungen bestimmt, bei denen dieses Problem nicht besteht, weil die Leitfähigkeit sowieso geringer ist. Die Schwierigkeit besteht nämlich darin, daß jeder Zusatz die Leitfähigkeit des reinen Kupfers herabsetzt, beispielsweise ein solcher von nur 0,0751/o Phosphor sie bereits auf die Hälfte verringert.However, none of the known alloyed copper welding rods brings one Solution of the problem, known to be difficult, of making electrically highly conductive Copper weld seams, rather some of them are only intended for copper alloys, where this problem does not exist because the conductivity is lower anyway is. The difficulty is that every addition reduces the conductivity of pure copper, for example one of only 0.0751 / o phosphorus it has already been reduced by half.

Es wurde nunmehr gefunden, daß eine Lösung des Problems durch Zusatz von Bor als einzigem Legierungsbestandteil des Kupfers erzielt werden kann.It has now been found that a solution to the problem by adding can be achieved by boron as the only alloy component of copper.

Erfindungsgemäß wird nunmehr die Verwendung eines Kupfer-Bor-Schweißstabes, bestehend aus 0,02 ;bis1%, vorzugsweise 0,03 bis 0,081/o Bor, Rest Kupfer und unvermeidbare Verunreinigungen, zur Herstellung von Kupferschweißnähten mit hoher elektrischer Leitfähigkeit nach der Lichtbogenschweißung unter Edelgas vorgeschlagen.According to the invention, the use of a copper-boron welding rod is now consisting of 0.02 to 1%, preferably 0.03 to 0.081 / o boron, the remainder copper and unavoidable Impurities, for the production of copper welds with high electrical Conductivity proposed after arc welding under noble gas.

Die unvermeidbaren Verunreinigungen liegen hierbei unter 0,2% des Schweißstabgewichts, und das benutzte Kupfer hat einen Reinheitsgrad von mindestens 99,81/0.The unavoidable impurities are below 0.2% of the Welding rod weight, and the copper used has a purity of at least 99.81 / 0.

Der Schweißstab kann durch Schmelzguß hergestellt werden, wobei der Schmelze Bormengen bis zu 0,031/o zugesetzt werden. Er kann aber auch in der Weise hergestellt werden, daß Kupferpulver mit Borpulver gemischt wird, das Gemisch durch Druck verformt und dann gesintert wird.The welding rod can be manufactured by melt casting, the Melt boron amounts of up to 0.031 / o can be added. But he can also in that way be prepared that copper powder is mixed with boron powder, the mixture by Pressure is deformed and then sintered.

Es wurde gefunden, daß, wenn der Kupferschweißstab 0,03%: Bor enthält, in diesem Falle die durch das übliche unter Argon durchgeführte Lichtbogenschweißverfahren hergestellte Schweißnaht eine elektrische Leitfähigkeit besitzt, die höher ist als diejenige, welche mit den bisher angewandten Schweißstäben erhalten wurde.It has been found that when the copper welding rod contains 0.03%: boron, in this case the conventional arc welding process carried out under argon The weld seam produced has an electrical conductivity that is higher than the one that was obtained with the welding rods used so far.

Wenn beispielsweise beim Schweißen von hochleitfähigem Kupfer nach dem Lichtbogenschweißverfahren unter Argon ein Schweißstab aus Kupfer verwendet wird, der Silicium und Mangan enthält, so liegt die elektrische Leitfähigkeit an der Schweißverbindung zwischen 60 und 85 %- 1. A. C. S. (1001/0 1. A. C. S. = 58 m/Ohm mm2), was von dem Grad der Verdünnung des Schweißstabmaterials an der Schweißstelle abhängt. Bei Anwendung eines Schweißstabes, der 0,031/o Bor enthält, beträgt die Leitfähigkeit an der Schweißstelle zwischen 90 und 951/o 1. A. C. S. und hängt von dem Grad der Verdünnung des Schweißstabmaterials in der Schweiße ab.If, for example, when welding highly conductive copper after The arc welding process under argon uses a copper welding rod which contains silicon and manganese, the electrical conductivity is applied of the welded joint between 60 and 85% - 1. A. C. S. (1001/0 1. A. C. S. = 58 m / Ohm mm2), which depends on the degree of thinning of the welding rod material at the welding point depends. When using a welding rod that contains 0.031 / o boron, this is Conductivity at the weld between 90 and 951 / o 1. A. C. S. and depends on the degree of thinning of the welding rod material in the weld.

Wenn der Kupferschweißstab 0;081/o Bor enthält, so beträgt die Leitfähigkeit an einer Schweißverbindung zwischen zwei eine hohe Leitfähigkeit aufweisenden Kupferstücken etwa 85'1/o 1. A. C. S. und hängt vom Grad der Verdünnung des Schweißstabmaterials in der Schweiße ab. Obwohl in diesem Falle die Leitfähigkeit geringer ist gegenüber einem Schweißstab, der 0,03 % Bor enthält, ist sie mindestens ebenso gut wie diejenige, welche unter Verwendung der bisher bekannten Schweißstäbe hergestellt wurde.If the copper welding rod contains 0.081 / o boron, the conductivity is on a welded joint between two pieces of copper with high conductivity about 85'1 / o 1. A. C. S. and hangs the degree of dilution of the welding rod material in the sweat. Although in this case the conductivity is lower compared to a welding rod that contains 0.03% boron, it is at least as good as the one which was made using the previously known welding rods.

Obwohl der beschriebene Schweißstab besonders zum Schweißen von eine hohe Leitfähigkeit aufweisendem Kupfer brauchbar ist, ist er naturgemäß auch gut geeignet zurr. Schweißen von anderen Kupferarten.Although the welding rod described is particularly suitable for welding a If copper having high conductivity is useful, it is naturally also good suitable for Welding other types of copper.

Claims

PATENT CLAIMS: 0.03 to 0.08% boron, the remainder copper and unavoidable impurities, for the production of copper welds with high electrical conductivity after arc welding under noble gas.

2. Use of a welding rod of the composition mentioned in claim 1, consisting of 0.03 a / o boron, the remainder copper and unavoidable impurities, for the purpose specified in claim 1. Publications considered: German Patent Nos. 355,906, 386,915; Austrian Patent No. 165 091; U.S. Patent No. 1681904.