DE1812221C3 - Process for joining a light metal or its alloys with a non-metallic material - Google Patents
Process for joining a light metal or its alloys with a non-metallic materialInfo
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Description
3535
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbinden eines Leichtmetalls oder Legierungen desselben mit einem nichtmetallischen Matereal.The invention relates to a method for joining a light metal or alloys thereof to a non-metallic material.
Es sind bereits mehrere Verfahren bekannt um Melalle und nichtmetallische Körper durch Löten miteinander zu verbinden.A number of methods are already known to connect metal parts and non-metallic bodies to one another by soldering.
In der GB-PS 8 38 069 und der US-PS 27 39 375 sind Verfahren zum Verbinden von Metallen wie Titan, Zirkon und Legierungen derselben mit nichtmetallischen Materialien wie keramischen Materialien, Porzellan, Glas u. dgl. beschrieben worden. Hinsichtlich des hohen Schmelzpunktes der obenerwähnten Metalle ist es unmöglich, den nichtmetallischen Körper damit zu benetzen. Um die Benetzung des nichtmetallischen Körpers zu ermöglichen, muß ein Metall oder eine Legierung mit einem verhältnismäßig niedrigen Schmelzpunkt verwendet werden, das, beziehungsweise die, praktisch nicht in das zu lötende Metall diffundiert. Metalle wie Silber, Kupfer, Nickel, Gold und Aluminium weisen diese Eigenschaften auf.In GB-PS 8 38 069 and US-PS 27 39 375 are Process for joining metals such as titanium, zirconium and alloys thereof with non-metallic ones Materials such as ceramic materials, porcelain, glass and the like have been described. As for the high At the melting point of the above-mentioned metals, it is impossible to wet the non-metallic body therewith. About the wetting of the non-metallic body to enable a metal or alloy with a relatively low melting point be used that, or that, practically does not diffuse into the metal to be soldered. Metals like Silver, copper, nickel, gold and aluminum have these properties.
Gemäß den obenerwähnten Patentschriften besteht die Legierung, die das beste Resultat ergeben hat aus dem Kupfer-Silber-Eutektikum mit einem Schmelzpunkt von 7800C. Dieses Lötmittel wird zwischen dem nichtmetallischen Körper und dem Metall, das beispielsweise aus Titan, Zirkon, Molybdän oder rostfreiem Stahl besteht, angeordnet, wonach das Ganze in einer Schutzatmosphäre oder im Vakuum auf den Schmelzpunkt des Lötmittels gebracht wird. Als Lotmittel kann auch eine Folie aus reinem Aluminium verwendet werden.According to the above-mentioned patents, the alloy that has given the best result consists of the copper-silver eutectic with a melting point of 780 ° C. This solder is between the non-metallic body and the metal, for example titanium, zirconium, molybdenum or stainless Steel consists, arranged, after which the whole thing is brought to the melting point of the solder in a protective atmosphere or in a vacuum. A foil made of pure aluminum can also be used as solder.
verlötenden Teile auf den Schmelzpunkt des Lötmittels zu erhitzen, ist es nicht möglich, auf diese Weise einen Aluminiumkörper und einen nichtmetallischen Körper unmittelbar miteinander zu verbinden.Heating the parts to be soldered to the melting point of the solder is not possible in this way To connect aluminum body and a non-metallic body directly to one another.
Aus der US-PS 28 33 668 ist ein Verfahren bekannt, Aluminium und ein anderes Metall, beispielsweise Molybdän, Titan, Kobalt oder Nickel miteinander zu verbinden.From US-PS 28 33 668 a method is known to connect aluminum and another metal, for example molybdenum, titanium, cobalt or nickel with one another.
Nach diesem Verfahren wird das Leichtmetall auf eine Temperatur unter seinem Schmelzpunkt erhitzt, wonach das andere Metall mit einer Temperatur über dem Siedepunkt des Leichtmetalls auf das Leichtmetall gestäubt wird, wobei das Leichtmetall gleichzeitig an der Oberfläche zerstäubt so daß beide Metalle in reinem Zustand miteinander kontaktiert werden.After this process the light metal is on heated to a temperature below its melting point, after which the other metal is heated to a temperature above the boiling point of the light metal is dusted on the light metal, the light metal at the same time atomized on the surface so that both metals are in contact with one another in a pure state.
Dieses Verfahren ist jedoch ziemlich verwickelt und erfordert eine Oberflächenzerstäubung beider Metalle. Da die Verdunstungstemperatur dieser Metalle sehr verschieden ist, ist das Verfahren besonders kritisch.However, this process is quite involved and requires surface sputtering of both metals. Since the evaporation temperature of these metals is very different, the process is particularly critical.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, bei dem ein LeichtmetaH oder Legierungen desselben und ein nichtmetallisches Material durch Lichtbogenschweißung in einer Schutzatmosphäre miteinander verbunden werden. Mit den unterschiedlichen obengenannten Verfahren ist es nicht möglich, auf einfache Weise massive und zugleich zerbrechliche Körper, wie isolierte Durchführungen, miteinander zu verbinden. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, das es sehr leicht durchführbar ist und günstige Resultate in bezug auf die Luftdichtigkeit und die elektrische Isolierung ergibtThe invention relates to a method in which a light metal or alloys thereof and a non-metallic material by arc welding together in a protective atmosphere get connected. With the different methods mentioned above, it is not possible to achieve simple Wise massive and at the same time fragile bodies, like isolated bushings, to be connected to one another. The method according to the invention offers the advantage that it can be carried out very easily and has favorable results in terms of airtightness and electrical properties Isolation results
Nach der Erfindung wird ein Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung mit Hilfe eines Zwischenmetalls mit einem höheren Schmelzpunkt als der des Leichtmetalls oder der Legierung desselben erfolgt Die Erfindung kann weiter noch die nachfolgenden Kennzeichen aufweisen:According to the invention, a method of the opening mentioned type characterized in that the connection with the help of an intermediate metal with a higher melting point than that of the light metal or the Alloying of the same takes place. The invention can also have the following characteristics:
die Verbindung des Zwischenmetalls mit dem Leichtmetall oder seinen Legierungen erfolgt mittels eines Wechselstromlichtbugens mit einer Gleichstromkomponente in einer Schutzatmosphäre;the connection of the intermediate metal with the light metal or its alloys is carried out by means of an alternating current arc with a DC component in a protective atmosphere;
das Zwischenmetall besteht aus Titan, von dem sich weniger als 25% in dem aus Aluminium bestehenden Leichtmetall lösen; das Schweißen erfolgt nach dem elastischen Rand-Verfahren, bei dem das Verhältnis zwischen der Dicke des Randes des Zwischenmetalls und der Dicke des Randes des Leichtmetalls oder der Legierung desselben größer ist als 1 :4. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtthe intermediate metal consists of titanium, less than 25% of which dissolves in the light metal made of aluminum; the welding is carried out according to the elastic edge method, in which the ratio between the Thickness of the edge of the intermediate metal and the thickness of the edge of the light metal or alloy thereof is greater than 1: 4. An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. It shows
F i g. 1 eine schematisch dargestellte mit einer Wand aus Leichtmetall verbundene keramische Stabdurchführung,F i g. 1 a schematically represented ceramic rod bushing connected to a wall made of light metal,
F i g. 2 eine vakuumdichte Durchführung. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich zum Anbringen einer vakuumdichten Durchführung eines Isolierstabes t durch die Wand eines auf einem Leichtmetall bestehenden Gehäuses 2 anwenden.F i g. 2 a vacuum-tight implementation. The method according to the invention can be used to attach a vacuum-tight passage of an insulating rod t through the wall of a housing 2 made of a light metal.
Das Gehäuse 2 besteht aus Aluminium oder einer Aluminium-Magnesium-Legierung.The housing 2 is made of aluminum or an aluminum-magnesium alloy.
Der Isolierstab 1 der Durchführung nach F i g. 1 besteht aus Aluminiumoxid (AhCh. Da die Ausdehnungskoeffizienten des Aluminiumoxids und des Aluminiums stark voneinander abweichen, ist es nicht möglich, massive Körper aus Aluminium und Aluminiumoxid unmit-The insulating rod 1 of the implementation according to FIG. 1 consists of aluminum oxide (AhCh. As the expansion coefficients of aluminum oxide and aluminum differ greatly from each other, it is not possible to directly mount solid bodies made of aluminum and aluminum oxide.
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telbar miteinander zu verbinden. Um eine derartige Verbindung herzustellen, sind die untenstehenden Bearbeitungen notwendig:to connect directly with each other. To make such a connection, the edits below are necessary:
1) Eine aus Titan bestehende Zwischenschicht wird mit Silber oder einer eutektische,! Silber-Kupfer-Legierung auf das Aluminium gelötet.1) An intermediate layer made of titanium is coated with silver or a eutectic one! Silver-copper alloy soldered to the aluminum.
F i g. 1 zeigt den aus Aluminium bestehenden Körper, auf den bei 4 der Zwischenmetallteil 3 aus Titan gelötet wird; 2 deutet die Aluminiumwand an.F i g. 1 shows the body made of aluminum on which at 4 the intermediate metal part 3 made of titanium is soldered; 2 indicates the aluminum wall.
2) Das Verbinden des Aluminiumgehäuses mit einem Zwischenteil 3 aus Titan.2) The connection of the aluminum housing with an intermediate part 3 made of titanium.
Die dünnen elastischen Ränder dieser Teile werden bei 5 mittels eines Wechselstromlichtbogens mit einer Gleichstromkomponente durch eine Schweißelektrode aus Wolfram miteinander verschmolzen. Der Prozentsatz an guten Verbindungen läßt sich erhöhen, wenn das Schweißen dann erfolgt, wenn sich die Teile völlig in einer Argonatmosphäre befinden, wodurch Oxidation des Titans vermieden wird.The thin elastic edges of these parts are at 5 by means of an alternating current arc with a DC component fused together by a welding electrode made of tungsten. The percentage Good connections can be increased if the welding is done when the parts are completely together are in an argon atmosphere, which avoids oxidation of the titanium.
F i g. 2 zeigt einen anderen Typ einer vakuumdichten Dutchführung eines Leiters 6, der mittels eines Isolierkörpers 1 in der Leichtmetallwand 2 unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens befestigt ist.F i g. Fig. 2 shows another type of vacuum-tight dutch guide for a conductor 6, which by means of an insulating body 1 is fixed in the light metal wall 2 using the method according to the invention.
Die Vakuumdichte derartiger Verbindungen bleibt bis zu einer Temperatur von 3000C beibehalten.The vacuum density of such connections is maintained up to a temperature of 300 ° C.
Obschon in den oben beschriebenen Beispielen ausschließlich Titan als Zwischenmetall genannt wurde, ist es auch möglich, Molybdän, Zirkon, rostfreien Stahl und derartige Zwischenmetalle im Rahmen der Erfindung zu verwenden. Das nichtmetallische Material kann statt aus AhCh, auch aus Porzellan, einem keramischen Material, einem Oxid, Glas usw. bestehen.Although only in the examples described above Titanium was mentioned as an intermediate metal, it is also possible to use molybdenum, zirconium, stainless steel and to use such intermediate metals within the scope of the invention. The non-metallic material Instead of AhCh, it can also consist of porcelain, a ceramic material, an oxide, glass, etc.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (6)
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| FR130792 | 1967-12-04 | ||
| FR130792 | 1967-12-04 |
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| DE1812221A1 DE1812221A1 (en) | 1969-07-10 |
| DE1812221B2 DE1812221B2 (en) | 1975-09-04 |
| DE1812221C3 true DE1812221C3 (en) | 1976-04-08 |
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