DE1627611C - Method for flux-free soldering of workpieces made of a zinc-containing copper alloy - Google Patents
Method for flux-free soldering of workpieces made of a zinc-containing copper alloyInfo
- Publication number
- DE1627611C DE1627611C DE1627611C DE 1627611 C DE1627611 C DE 1627611C DE 1627611 C DE1627611 C DE 1627611C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- copper
- layer
- zinc
- flux
- soldering
- 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.)
- Expired
Links
- 238000005476 soldering Methods 0.000 title claims description 19
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 11
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title claims description 11
- 239000011701 zinc Substances 0.000 title claims description 11
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 17
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 230000001681 protective Effects 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 5
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 5
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- -1 copper-zinc Chemical compound 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RUQACMGBLIBRPP-UHFFFAOYSA-N [Zn][Pb][Sn] Chemical compound [Zn][Pb][Sn] RUQACMGBLIBRPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000005028 tinplate Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum flußmittelfreien Verlöten von Werkstücken aus einer Zink enthaltenden Kupferlegierung im Ofen unter Schutzgas.The invention relates to a method for flux-free soldering of workpieces made of a zinc containing Copper alloy in the furnace under protective gas.
Uiri eine Oxydation der Metalle während des Lötens zu vermeiden und um auf. der Lötfläche vorhandene Metalloxyde zu lösen oder zu reduzieren, damit das Lot fließen, benetzen und binden kann, verwendet man bekanntlich Flußmittel oder Schutzgase. Bei Kupfer-Zink-Legierungen, wie z. B. Messing, werden bisher überwiegend Flußmittel angewandt, da Zink durch alle sauerstoffhaltigen Bestandteile eines Schutzgases, wie z. B. Kohenmonoxyd, Kohlendioxyd und Wasserdampf, oxydiert wird. Bei der Hartlöttemperatur verdampft Zink merklich und geht in Zinkoxyd über, sobald der Zinkdampf mit Luft oder sauerstoffhaltigen Bestandteilen des Schutzgases in Berührung kommt. Das oberflächliche Verdampfen des Zinks aus dem Werkstück ist jedoch gegenüber der Oxydation des Zinks selbst das kleinere Übel. Beide Erscheinungen, das Oxydieren wie das Verdampfen sind für das Lot untragbar (Lüder, Handbuch der Löttechnik, S. 344). Will man dennoch Schutzgase anwenden, müßten diese einen äußerst hohen Reinheitsgrad vor allem hinsichtlich des Wasserdampfgehaltes aufweisen. Die zum Löten unter Schutzgas verwendeten Ofenanlagen müßten gegen den Zutritt von Luftsauerstoff abgesichert werden. Eine derartige Lötung wäre nur mit großem Aufwand durchzuführen.Uiri an oxidation of the metals during the Avoid soldering and around on. to loosen or reduce metal oxides present on the soldering surface, It is well known that flux or protective gases are used so that the solder can flow, wet and bind. In the case of copper-zinc alloys, such as B. brass, so far mainly fluxes are used, since zinc is affected by all oxygen-containing components of a protective gas, such as B. Kohenmonoxyd, Carbon dioxide and water vapor, is oxidized. At the brazing temperature, zinc evaporates noticeably and turns into zinc oxide as soon as the zinc vapor mixes with air or oxygen-containing components of the protective gas comes into contact. The superficial evaporation of the zinc from the workpiece is, however compared to the oxidation of the zinc itself, the lesser evil. Both phenomena, the oxidizing like the evaporation are intolerable for the solder (Lüder, Handbuch der Löttechnik, p. 344). You still want to To use protective gases, they would have to have an extremely high degree of purity, especially with regard to the water vapor content exhibit. The furnace systems used for soldering under protective gas would have to be secured against the ingress of atmospheric oxygen. Such a soldering would only have to be carried out with great effort.
Die Flußmittel für das Hartlöten enthalten gewöhnlich Salze, die unvermeidbar in der gelöteten Verbindungsstelle eingeschlossen werden und in Gegenwart von Feuchtigkeit durch elektrolytische Vorgänge eine Korrosion und Zerstörung der Verbindung hervorrufen. Beim Lötvorgang entwickeln sich durch chemische Reaktionen des Flußmittels mit dem' Grundwerkstoff und dem Lot während des Erhitzungsvorganges Gase, die zu Lunkerbildungen in der Lötnaht führen. Nach dem Lötvorgang muß das Flußmittel durch aufwendige Spül- und Beizbehandlungen wieder entfernt werden. Zur Senkung der Löttemperatur beim Löten von temperaturempfindlichen Werkstücken ist es an sich bekannt, aus Metallgemischen und ein Eutektikum miteinander bildende Lote mit einem relativ niederen Schmelzpunkt zu verwenden (französische Patentschrift 912 441).The fluxes for brazing usually contain salts, which are inevitable in the brazed Junction are enclosed and in the presence of moisture by electrolytic processes cause corrosion and destruction of the connection. During the soldering process develop through chemical reactions of the flux with the base material and the solder during the heating process Gases that lead to the formation of cavities in the soldered seam. After the soldering process, the flux has to go through complex rinsing and pickling treatments be removed again. To lower the soldering temperature when soldering temperature-sensitive Workpieces are known per se from metal mixtures and forming a eutectic with one another Use solders with a relatively low melting point (French patent specification 912 441).
Grundsätzlich ist es bekannt, die Bildung von Metallegierungen zwischen dem Lot und dem Grundwerkstoff der zu verbindenden Teile durch Überziehen der Oberfläche des Grundwerkstoffes mit einer geeigneten Metallschicht zu vermeiden, wenn Legierungen zwischen Lot und Grundwerkstoff die Lötfähigkeit ungünstig beeinflussen. So wurden beispielsweise Kupferkontakte mit Nickel plattiert, um solche Kontakte mehrfach mit einem Zinn-Blei-Lot zu löten. Weiterhin ist es bekannt, Aluminium und beispielsweise Messing-, Kupfer- oder Eisenlegierungen vor dem Verlöten mit Aluminiumlot auf Zink-Blei-Zinn-Basis zu verzinnen. Stahl und Aluminium wurden verlötet, nachdem der Stahl vorher mit Kupfer oder einer Kupferlegierung und das Aluminium mit Zink oder einer Zinklegierung überzogen worden war. In diesen Fällen diente der Metallüberzug in erster Linie dazu, bei Aluminium eine lötfähige Oberfläche herzustellen.Basically, the formation of metal alloys between the solder and the base material is known of the parts to be connected by coating the surface of the base material with A suitable metal layer should be avoided if alloys are used between solder and base material Adversely affect solderability. For example, copper contacts were plated with nickel in order to Solder such contacts several times with a tin-lead solder. Furthermore, it is known to aluminum and for example brass, copper or iron alloys before soldering with aluminum solder Zinc-lead-tin base to tinplate. Steel and aluminum were soldered after the steel was previously coated with copper or a copper alloy and the aluminum with zinc or a zinc alloy had been. In these cases the metal coating was primarily used, whereas aluminum was solderable To produce surface.
Ferner ist es im Stahl leichtbau bekannt, mit Kupfer als Lot und unter Verzicht auf jegliches Flußmittel zu arbeiten. Je nach der Gestalt der zu verlötenden Teile wird das Kupfer in Form eines gebogenen Drahtes, eines Ringes oder einer Folie, aber auch als galvanischer Auftrag auf die Werkstücke in genau bemessener Menge aufgebracht. Lüder: »Handbuch der Löttechnik«, S. 306, Abs. b ff. Die Teile werden sodann, gegebenenfalls mit leichtem Andruck, .bis wenig über die Schmelztemperatur des Kupfers im Ofen und in Gegenwart von Schutzgas erwärmt und miteinander verlötet. Wegen der hohen Schmelztemperatur des Kupfers ist auch dieses Verfahren zum flußmittelfreien Verlöten von aus Messing od. dgl. bestehenden Werkstücken nicht anwendbar.It is also known in lightweight steel construction, with copper as solder and without any flux to work. Depending on the shape of the parts to be soldered, the copper is bent in the shape of a Wire, a ring or a foil, but also as a galvanic application on the workpieces with precision measured amount applied. Lüder: "Handbuch der Löttechnik", p. 306, paragraph b ff. The parts are then, if necessary with light pressure, .to a little above the melting temperature of the copper in the Furnace and heated in the presence of protective gas and soldered together. Because of the high melting temperature of copper is also this method for flux-free soldering of brass or the like. existing workpieces not applicable.
Das Verfahren zum flußmittelfreien Verlöten von Kupfer und Zink enthaltenden Werkstücken knüpft insbesondere am letztgenannten Verfahren an und ermöglicht die flußmittelfreie Schutzgas-Ofenlötung bei einer relativ niederen Temperatur. Gemäß der Erfindung besteht das Verfahren aus einer Kombination an sich bekannter Verfahrensschritte, nämlich daß man zunächst auf den zu verbindenden Flächen vor dem Löten auf chemischem oder elektrochemischem Wege eine Kupferschicht und sodann zwischen den Werkstücken eine, die Schmelztemperatur mindernde und ein Eutektikum mit Kupfer bildende Lotschicht aufbringt. Auf diese Weise werden einerseits die nachteiligen Folgen der FlußmittelverwendungThe process for flux-free soldering of workpieces containing copper and zinc is linked especially in the last-mentioned process and enables flux-free inert gas furnace soldering at a relatively low temperature. According to the invention, the method consists of a combination process steps known per se, namely that one first works on the surfaces to be connected before soldering by chemical or electrochemical means a copper layer and then between the workpieces have a solder layer that reduces the melting temperature and forms a eutectic with copper brings up. In this way, on the one hand, the disadvantageous consequences of the use of flux are avoided
. und andererseits die für die Lötverbindung nachteilige Oxydation des Zinkbestandteiles der Legierung vermieden.. and on the other hand, the oxidation of the zinc component of the alloy, which is disadvantageous for the soldered joint avoided.
Der Arbeitsablauf einer solchen Lötung konnte nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung beispielsweise wie folgt erfolgreich durchgeführt werden:According to a further embodiment of the invention, the workflow of such a soldering could for example can be carried out successfully as follows:
Von zwei zu verlötenden Teilen, z. B. aus Messing, wurde das eine mit einer 5 Mikron dicken Kupferschicht und das andere mit einer 6 Mikron dicken Silberschicht oder beide zunächst mit einer Kupferschicht und eines zusätzlich mit einer Silberschicht versehen. Die Lötflächen wurden darauf aufeinandergelegt. Dabei mußte vorausgesetzt werden, daß diese Flächen der Werkstücke völlig eben sind, da die aus dem Zusammenwirken der Kupferschicht und der Silberschicht erzeugte Lotschicht größere Lötspalte nicht ausfüllen kann. Zur Erzeugung des notwendigen leichten Druckes hat sich ein Zusammenbinden der zu verlötenden Teile mit blankem Stahldraht bewährt. Of two parts to be soldered, e.g. B. made of brass, the one with a 5 micron thick copper layer and the other with a 6 micron thick layer of silver, or both initially with a layer of copper and one with an additional layer of silver. The pads were then placed on top of each other. It had to be assumed that these surfaces of the workpieces are completely flat, since the The interaction of the copper layer and the silver layer produced larger soldering gaps can not fill in. To generate the necessary light pressure, a tie has to be used of the parts to be soldered with bare steel wire.
Claims (3)
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009053666B4 (en) * | 2008-11-18 | 2015-05-28 | Nhk Spring Co., Ltd. | Soldering and composite components, which are connected by this method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009053666B4 (en) * | 2008-11-18 | 2015-05-28 | Nhk Spring Co., Ltd. | Soldering and composite components, which are connected by this method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3675310A (en) | Soldering method | |
| DE2829553C2 (en) | Process for joining metals, in particular aluminum or aluminum alloys, using bromine as a flux | |
| DE1558897B2 (en) | Process for joining metals to metals | |
| DE1962760C3 (en) | Use of an aluminum-based solder for flux-free brazing of aluminum materials in protective gas, inert gas or vacuum | |
| DE1627611C (en) | Method for flux-free soldering of workpieces made of a zinc-containing copper alloy | |
| DE1627611B1 (en) | Process for flux-free soldering of workpieces made of a zinc-containing copper alloy | |
| DE2813166C3 (en) | Process for brazing a rapidly oxidizing metal with another metal | |
| DE2341084B2 (en) | USING A ZINC ALLOY CONTAINED AS MAIN COMPONENT | |
| DE3930859C2 (en) | Process for soldering at least two elements | |
| DE668623C (en) | Vacuum-tight connection between parts made of ceramic material and made of metal by means of a solder, in particular vacuum-tight power feed | |
| DE3925346A1 (en) | METHOD FOR HARD SOLDERING ITEMS CONTAINING ALUMINUM | |
| DE2716975C3 (en) | Method for joining cast iron parts or steel parts with cast iron parts | |
| DE2735638A1 (en) | Soldering dissimilar materials - using a solder paste contg. small metal spheres | |
| DE660114C (en) | Process for soldering aluminum | |
| DE899774C (en) | Process for the vacuum-tight connection of ceramic bodies with metallic or ceramic bodies | |
| DE2148034A1 (en) | Flux-free braze | |
| DE2045600A1 (en) | Process for joining metals of the same or different types | |
| DE1508309C3 (en) | Method for joining metallic workpieces, at least one of which consists of a lead hardened by dispersion | |
| DE3206809A1 (en) | Method of soldering rapidly oxidising metals, in particular aluminium, in vacuo or under a protective gas after prior removal of the oxide layer by amalgamation | |
| DE898536C (en) | Zinc-containing solder | |
| DE418480C (en) | Soldering aluminum | |
| DE1627461C (en) | Method for soldering aluminum without flux using an aluminum-silicon alloy as soldering metal | |
| DE824730C (en) | Flux for soldering and welding metals and alloys | |
| US3185598A (en) | Soldering flux | |
| DE2432078B2 (en) | Liner for a light metal cylinder |