DE1808013A1

DE1808013A1 - Verfahren zum Verbinden eines Schwermetalls mit einem Leichtmetall,insbesondere Kupfer mit Aluminium,durch Verschweissen

Info

Publication number: DE1808013A1
Application number: DE19681808013
Authority: DE
Inventors: Erich Deibel
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 1968-11-09
Filing date: 1968-11-09
Publication date: 1970-05-27
Also published as: DE1808013C3; DE1808013B2

Description

Kennwort: Cu-Al-Verbindung Verfahren zum Verbnden eines Schwermetalls mit einem Leichtmetall, insbesondere Kupfer mit Aluminium, durch Verschweißen Das Verbinden unterschiedlicher Werkstoffe, deren Schmelzpunkte weit auseinander liegen, wie z. B. Schwermetall oberhalb 105000 und Leichtmetall unterhalb 66000, durch Schweißen war seither nicht möglich. Es Iconnten lediglich Lötverbindungen nach dem Auftragen von Zwischenlötschichten auf der Schwermetallsoite mit Aluminiumhartloten durchgefuhrt werden. Die Betriebstemperatur solcher Lötverbindungen geht nur bis in Höhe des Erweichungspunktes des verwendeten Lotes, welcher noch unterhalb dessen Arbeitstemperatur liegt. Damit ist die Temperaturbeständigkeit solcher Verbindungen begrenzt.
Dringende Nachfragen bozuglich haltbarer Schweißverbindungen von Schwermetallen mit Leichtmetallen, insbesondere kupfer mit Aluminium, bestehanseit längerer Zeit im Reaktorbau und in der Elektrotechnik. in den Jahren 1960 und 1963 sind zwar bereits Schwei@versuche zwischen kupfer und Aluminium durchgeführt worden, wobei die Nahtstelle auf der Kupferseite mit Silberlot be-Schichtet und die Verbindungsschweißung im WIC-Verfahren mit Aluminiun@täben durchgefUhrt worden war. Diese Schwel ßverbindung wies aber eine große Sprödigkeit auf.
Ler Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Schweißverbindungen zwischen Schwer- und Leichtmetallen, insbesondere kupfer und Alumindu@, zu schaffen, die derartige mechanische Gütewerte aufweisen, daß sie auch dynamischen Belastungen ohne weiteres gewachsen sind. Zur Lösung des Problems wird erfindungsgomäß vorgeschlagen, daß die Nah@stelle des Schwermetalls zunächst mit einem Silberlot und anschließend mit einer Auftragsschweiß schicht aus dem Werkstoff des betreffenden Leichtmetallteils beschichtet und schließlich die Verbindungsschweißung mit Elektroden aus dem Werkstoff des Leichtmetallteils durchge führt wird.
Durch die Auftragsschweißschicht zwischen der Silberlotschicht und der Verbindungsschweißnaht wird die gefürchtete Auflegierung des Schweißgutes mit den Schwermetallkomponenten des Silberlotes in den engsten Grenzen gehalten, Hierdurch werden die bekannten Versprödungen vermieden.
Zweckmäßig ist es, wenn die Stärke der Silberlotschicht etwa o,4 m beträgt. Besonders gUnstige Ergebnisse werden erzielt, wenn die Auftragsschweißung nach WIG- und die Verbindungsschweißung nach MiG-Verfahren durchgeführt wird. Die Auftragsschweißung wird dabei zweckmäßig mehrlagig, vorzugsweise in 3 Lagen, durchgeführt.
Bezüglich der Werkstoffe wird im einzelnen vorgeschlagen, daß zum Verbinden von Kupfer und Aluminium als Silberlot Ag 40, für die Auftragsschweißung ein Schweißstab A1 99,8 und für die Verbindungsschweißung eine Drahtelektrode Al 99,5 verwendet wird.
Die Erfindung ist nun anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung sowie der nachstehenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigt: Fig. 1 ein Kupfer-Blech vor der Verschweißung (im Schnitt), Fig. 2 das kupfer-Blech nach Fig. 1 mit einer Silberlotschicht an der Nahtstelle, Fig @ 3 das Kupfer-Blech nach Fig. .1 und 2, versehen mit einer Auftragsschweißschicht und Fig. 4 eine fertige Schweißverbindung des kupfer-Bleches nach Fig. 1 - 3 mit einem Aluminimu-Blech.
In der Zeichnung ist ein zu verschweißendes Kupfer-Blech, welches eine vorbereitete. xIht-Stc1le lo aufweist, mit 11 bezeichnet. In Fig. 2 ist diese Nahtstelle bereits mit einer o,4 mm starken Silberlotschicht 12 bedeckt, die ein Auflegieren der späteren Verbindungsschweißung mit Kupfer verhindern soll, In Fig. 3 ist die Silberlotschicht 12 an der Nahtstelle des kupferbleches mit einer Aluminium-Schicht 13 beschichtet, die als Aurtragsschweißung im sogenannten WtG-Verfahren in 3 Lagen aufgebracht wurde. Diese Auftragsschweiflung 13 soll wiederum ein Auflegieren der Verbindungsschweißung mit Silber verhindern, die ebenso wie eine Auflegierung mit Kupfer eine starke Versprödung der SchweißnSht bewirken wurde.
In Fig. 4 ist das Kupfer-Blech 11 mit einem Aluminium-Blech 14 verschweißt. Die Verbindungsschweißschicht ist mit 15 bezeichnet; sie wurde im sogenannten MIG-Verfahren mit einer abschmelzenden Drahtelektrode eingebracht.

Claims

Ansprüch

l. Verfahren zum Verbinden eines Schwermetalls mit einem Leichtmetall, insbesondere Kupfer mit Aluminium, durch verschwei ßen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ijahtatelle des Schwermetallteils (11) zunächst mit einem Silberlot (12) und anschließend mit einer Auftragaschwei Bschicht (13) aus dem Werkstoff des betreffenden Leichtmetallteils beschtet und schließlich die Verbindungsschweißung (15) mit Elektroden aus dem Werksteff des Leichtmetallteils durchgeführt wird,.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Stärke der Silberlotschicht (12) etwa o,4 mm betrgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Auftragsschweißung nach dem WIG- und die Verbindungsschweißung nach dem MIG-Verfahren durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Auftragsschweißung mehrlagig, vorzugsweise in 3 Lagen, durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadruch gekennzeichnet, daß zum Verbinden von Kupfer und aluminium als Silberlot Ag 40, für die Auftragssehweißung ein Schweißstab A1 99,8 und für die Verbindungsschweißung eine Drahtelektrode Al 99,5 verwendet wird,