Metallische Hartlötmischung auf Nickel-Basis Die Erfindung betrifft
eine metallische Hartlötmischung mit üblicher Teilchengröße, insbesondere zum Verlöten
-von Teilen mit weiten Lötspalten, die aus einem pulverisierten Hartlot aus 18 bis
20'% Chrom, 9,5 bis 10,511/o Silicium, Rest Nickel, sowie einem Metallpulver besteht.Nickel-Based Metallic Brazing Mixture The invention relates to
a metallic brazing mixture with normal particle size, especially for brazing
-of parts with wide soldering gaps, which are made from a powdered hard solder from 18 to
20% chromium, 9.5 to 10.511 / o silicon, the remainder nickel, and a metal powder.
Bei einer bekannten Hartlötmischung der vorgenannten Art besteht das
in einer Menge von 20 bis 85 Gewichtsprozent vorliegende Metallpulver aus Chrom,
Nickel, Kobalt, Eisen oder ihren Legierungen oder Mischungen. Die Löttemperatur
dieser bekannten Hartlötmischung liegt bei 1220° C, d. h. oberhalb des von 1150
bis 1175° C reichenden Arbeitsbereiches von handelsüblichen Lötöfen.In a known brazing mixture of the aforementioned type, there is
metal powder of chromium present in an amount of 20 to 85 percent by weight,
Nickel, cobalt, iron or their alloys or mixtures. The soldering temperature
this known brazing mixture is at 1220 ° C, i. H. above that of 1150
Up to 1175 ° C working range of commercially available soldering ovens.
Es ist auch bereits ein pulverisiertes Hartlot bekannt, das aus 1,5
bis 2,4% Silicium, 0,5 bis 1,8% Bor und im übrigen aus Nickel besteht und bei ungefähr
1080° C zu schmelzen beginnt. Um das pulverisierte Hartlot vollkommen zu erschmelzen,
sind jedoch Temperaturen bis zu ungefähr 1250° C erforderlich, die jedoch auch wiederum
nicht mit handelsüblichen Lötöfen erzielt werden können: Der Erfindung liegt nun
die Aufgabe zugrunde, eine Hartlötmischung der eingangs genannten Art derart auszugestalten,
daß sie zwar in handelsüblichen Lötöfen verarbeitet werden kann, die hartgelöteten
Teile jedoch bei Temperaturen bis zu 1200° C verwendet werden können. Darüber hinaus
soll sich die zu schaffende Hartlötmischung insbesondere auch zum Verlöten von Metallteilen
mit weiten Lötspalten eignen, d. h., die Hartlötmischung muß träge genug sein, um
während des Hartlötvorganges in der weiten Lötspalte zu bleiben, und andererseits
ausreichend gute Benetzungs- und Fließeigenschaften haben, um eine feste metallurgische
Verbindung zu bilden.There is also already a powdered hard solder known, which consists of 1.5
up to 2.4% silicon, 0.5 to 1.8% boron and the remainder of nickel and at about
1080 ° C begins to melt. To completely melt the powdered braze,
however, temperatures up to approximately 1250 ° C are required, which, however, also in turn
cannot be achieved with commercially available soldering ovens: the invention now lies
the object of the invention is to design a brazing mixture of the type mentioned at the outset in such a way that
that although it can be processed in commercially available soldering ovens, the brazed ones
However, parts can be used at temperatures up to 1200 ° C. Furthermore
the brazing mixture to be created should also be particularly suitable for soldering metal parts
with wide soldering gaps are suitable, d. that is, the braze mix must be sluggish enough to
to stay in the wide soldering gap during the brazing process, and on the other hand
have sufficiently good wetting and flow properties to have a solid metallurgical
To form connection.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird nun bei der Hartlötmischung
der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als in einer Menge
von 10 bis 401/o vorliegendes Metallpulver ein an sich bekanntes pulverisiertes
Hartlot aus 1,5 bis 2,4% Silicium, 0,5 bis 1,8% Bor, Rest Nickel, verwendet wird.
Die Hartlötmischung nach der Erfindung weist physikalische Eigenschaften auf, die
sich von den physikalischen Eigenschaften der beiden pulverisierten Komponenten
grundlegend unterscheiden. Beispielsweise wird die Löttemperatur der Nickel-Chrom-Silicium-Komponente
von 1216° auf 1149 bis 1177° C herabgesetzt, während die Temperatur, bei der eine
Hartlötung, die aus einer Hartlötmischung nach der Erfindung mit einem Anteil der
Nickel-Chrom-Silicium-Komponente von 60% hergestellt ist, an der Luft wieder zu
schmelzen beginnt, 1204° C beträgt. Die Hartlötmischung nach der Erfindung kann
also im Bereich von 1149 bis 1177° C verlötet werden, d. h. unter Anwendung üblicher
Lötöfen. Die entstehende Hartlötverbindung im ganzen beginnt jedoch erst bei Temperaturen
von über 1204° C zu erweichen. Eine erfindnugsgemäße Hartlötmischung mit einem zwischen
30 und 40 0/0 liegenden Anteil der Nickel-Silicium-Bor-Komponente eignet sich besonders
zum Verlöten von Metallteilen mit weiten Lötspalten. Eine Hartlötmischung mit einem
zwischen 10 und 301/o liegenden Anteil der Nickel-Silicium-Bor-Komponente weist
besonders günstige Fließeigenschaften auf, d. h. fließt wirksam in die Hohlräume
zwischen den gesinterten Teilchen der höherschmelzenden Komponente und in enge Spalten.The object on which the invention is based is now achieved with the brazing mixture
of the type mentioned at the outset according to the invention in that than in an amount
from 10 to 401 / o of the metal powder present is a pulverized one which is known per se
Hard solder made of 1.5 to 2.4% silicon, 0.5 to 1.8% boron, the remainder nickel, is used.
The brazing mixture according to the invention has physical properties that
differ from the physical properties of the two powdered components
differ fundamentally. For example, the soldering temperature of the nickel-chromium-silicon component
decreased from 1216 ° to 1149 to 1177 ° C, while the temperature at the one
Brazing that consists of a brazing mixture according to the invention with a proportion of
Nickel-chromium-silicon component of 60% is made in the open air again
melting begins, is 1204 ° C. The brazing mixture according to the invention can
i.e. soldered in the range from 1149 to 1177 ° C, d. H. using usual
Soldering ovens. However, the resulting brazed joint on the whole only begins at temperatures
to soften from over 1204 ° C. A brazing mixture according to the invention with an between
30 and 40% of the nickel-silicon-boron component is particularly suitable
for soldering metal parts with wide soldering gaps. A braze mix with a
between 10 and 301 / o proportion of the nickel-silicon-boron component has
particularly favorable flow properties, d. H. effectively flows into the cavities
between the sintered particles of the higher melting point component and in narrow gaps.
Es wurden erfindungsgemäße Hartlötmischungen mit einem Anteil der
Nickel-Silicium-Bor-Komponente von 10, 20, 30 und 401/o und eine nicht erfindungsgemäße
mit einem Anteil an der Komponente von 45 % unter Verwendung von durch ein Sieb
mit 80 Maschen pro Zentimeter hindurchgehenden Teilchen hergestellt. Unter Verwendung
von Blech mit einer Stärke von 1,6 mm und einer Zusammensetzung von 1% Mangan, 20
% Chrom, 10 % Nickel, 15 0/0 Wolfram, Rest Kobalt, wurden T-Verbindungen hergestellt.
Mit Hilfe von durch Punktschweißen an den
Enden der- Blechteile
befestigten Auflagen wurde ein Lötspalt mit einer einheitlichen Breite von 1,52
mm aufrechterhalten. Die Teile wurden vor dem Verlöten durch Absprühen gereinigt.There were brazing mixtures according to the invention with a proportion of
Nickel-silicon-boron component of 10, 20, 30 and 401 / o and one not according to the invention
with a proportion of the component of 45% using through a sieve
made with 80 meshes per centimeter of particles passing therethrough. Under use
of sheet metal with a thickness of 1.6 mm and a composition of 1% manganese, 20
% Chromium, 10% nickel, 15% tungsten, remainder cobalt, T-connections were made.
With the help of spot welding to the
Ends of the sheet metal parts
fastened supports, a soldering gap with a uniform width of 1.52
Maintain mm. The parts were cleaned by spraying before soldering.
Die Hartlötmischungen wurden in einer Doppelkegehmischvorrichtung
miteinander vermischt. Aufschwemmungen dieser Mischungen wurden unter Verwendung
eines der üblichen, im Handel erhältlichen Acrylharz-Hartlotbindernittel hergestellt.
Die Aufschwemmungen wurden auf die T-Verbindungen mit einem Spachtel aufgetragen,
und die T-Verbindungen wurden nachfolgend in trockenem Wasserstoff auf 1177° C etwa
10 Minuten lang gehalten und gelötet. Alle Hartlötmischungen, außer der mit einem
Anteil der Nickel-Silicium-Bor-Komponente von 45% löteten bei einer derartigen Temperatur
gut, und die Mischungew mit einem Anteil von 10 und 20% der Nicke-Silicium-Bor-Komponenten
zeigten etwas bessere Füllungen, da sie bei dieser Temperatur bessere Fließeigenschaften
besitzen. Die Mischung mit einem Anteil von 45% an der Nickel-Silicium-Bor-Komponente
zeigte keine Fließbarkeit, selbst nach Prüfung bei 1204° C.The braze mixes were made in a double cone mixer
mixed together. Suspensions of these mixtures were made using
one of the common commercially available acrylic resin braze binders.
The suspensions were applied to the T-joints with a spatula,
and the T-junctions were subsequently heated to about 1177 ° C in dry hydrogen
Held and soldered for 10 minutes. All braze mixes except the one with one
45% nickel-silicon-boron component soldered at such a temperature
good, and the mixtures containing 10 and 20% of the nickel-silicon-boron components
showed slightly better fillings because they have better flow properties at this temperature
own. The mixture with a share of 45% of the nickel-silicon-boron component
showed no flowability even after testing at 1204 ° C.
Die Proben wurden auf ihre Widererweichungstemperatur geprüft, indem
die T-Verbindungen in senkrechter Lage an der Luft erwärmt wurden. Die Proben wurden
30 Minuten lang auf Temperaturen zwischen 1122 und 1232° C gehalten, wobei die Temperatur
jeweils um 10° C erhöht wurde. Erst bei 1232° C begannen die Lötverbindungen zu
schmelzen, aber nicht bei den- niedrigeren Temperaturen.The samples were tested for their resoftening temperature by
the T-connections were heated in the air in a vertical position. The samples were
Maintained for 30 minutes at temperatures between 1122 and 1232 ° C, the temperature
was increased by 10 ° C each time. The soldered connections only began to close at 1232 ° C
melt, but not at the lower temperatures.
Es wurde dabei festgestellt, daß die Hartlötmischungen nach der Erfindung
mit einem Anteil von 10 und 20 a/o - an der Nickel-Silicium-Bor-Komp 'onente ausgezeichnete
Käpillarflußeigenschaften aufwiesen, aber zum Verlöten weiter Spalten zu flüssig
sind. Mit Mischungen mit einem Anteil zwischen 30 und 40 % an der Nickel-Silicium-Bor-Komponente
werden bei 1177° C Metallteile mit weiten Lötspalten gut verlötet.It was found that the brazing mixtures according to the invention
with a proportion of 10 and 20 a / o - excellent in the nickel-silicon-boron component
Had capillary flow properties but too fluid to solder further cracks
are. With mixtures with a proportion of between 30 and 40% of the nickel-silicon-boron component
metal parts with wide soldering gaps are well soldered at 1177 ° C.