DE1966027B2

DE1966027B2 - Verwendung eines zink-aluminium-lotes

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Publication number: DE1966027B2
Application number: DE19691966027
Authority: DE
Priority date: 1969-12-15
Filing date: 1969-12-15
Publication date: 1973-03-29
Also published as: DE1966027C3; DE1966027A1

Description

zu verwendenden Lote können in allen handelsüblichen Formen, z. B. als Drähte, Stäbe, Formteile, Folien, Lotplattierungen usw. benutzt werden.

Im folgenden sind einige Beispiele wiedergegeben:

Beispiel 1

Zink 95,70%

Aluminium 3,95%

Wismut 0,34%

Verunreinigungen 0,01 %

Beispiel 2

Zink 94,23%

Aluminium 5,10%

Wismut 0,19%

Barium 0.47%

Verunreinigungen 0,01 %

Beispiel 3

Zink 67,59%

Aluminium 30,40%

•Antimon 1,56%

Mangan O,35°/₀

Verunreinigungen 0,10%

Beispiel 4

Zink 68.18°_O

Aluminium 28,73 °₀

Mangan 0.33° „

Verunreinigungen 0.09° _β

Die Lötversuche wurden mit Blechen aus Reinaluminium- und einer Aluminium-Mangan-Legierung

ίο und Loten mit den in den vorstehenden Beispielen angeführten Zusammensetzungen im elektrisch beheizten Ofen durchgeführt. Die Versuche, bei denen erfindungsgemäß ohne Zusatz von Flußmitteln gelötet wurde, erfolgten unter einer Schutzgasatmosphäre wie z. B. Argon und Stickstoff. Die Löttempemtur lag dabei für die Lote nach Beispiel 1 und 2 (Weichlote) zwischen 400 und 415 C, für die Lote nach Beispiel 3 und 4 (Hanlote) zwischen 530 und 545°C. Die Lötzeit betrug jeweils 2 Minuten. Bei

ao allen Lötversuchen konnten einwandfreie Lotungen erzielt werden.

Im Gegensatz dazu ergab sich keine Lötung bei Verwendung des handelsüblichen Lotes Zink-Aluminium 4 ohne die erfindungsgemäßen Zusätze an

»5 Wismut, Strontium, Barium und/oder Antimon, wenn kein Flußmittel benutzt wurde.

Claims

1 2 __ _ . Verbindungsstelle und damit zu einer Verbesserung Patentansprüche: der ßenetzungsverhältnisse führen.

1. Verwendung eines Lotes, bestehend aus 2 bis Die für das Loten \on Aluminium geeigneten 26°/o Aluminium (Weichlot) bzw. mehr als 26 Flußmittel enthalten im allgemeinen Chloride bzw. bis 45% Aluminium (Hartlot), 0,01 bis 10%, 5 Fluoride, beim Weichlöten zum Teil auch rein <5rgavorzugsweise 0,05 bis 2%, Wismut, Strontium, nische Verbindungen. Alle Flußmittel weisen jedoch Barium und/oder Antimon, Rest Zink, zum fluß- den Nachteil auf, daß sie korrodierend wirken — mittelfreien Löten von Aluminiumwerkstoffen meist sogar in starkem Maße — und ihre Rückstände unter nicht oxydierender Atmosphäre bzw. einer daher beseitigt werden müssen. Außerdem besteht Atmosphäre mit nur geringem Sauerstoßanteil io die Gefahr \on Flußmitteleinschlüssen an der Lotan der Lötstelle ohne mechanische oder chemische stelle. Die Flußmitteirückstände und Flußmittelein-Entfernung der Oxidhaut. Schlüsse beeinträchtigen die Korrosionsbeständigkeit

2. Verwendung eines" Lotes der im Anspruch 1 der gelöteten Teile in starkem Maße, besonders wenn angegebenen Zusammensetzung mit mehr als 26 Feuchtigkeit auf die Lötstelle einwirken kann. Die bis 45% Aluminium, das jedoch zusätzlich noch 15 Beseitigung der Flußmitteireste ist kosten intensiv und bis 1% Mangan enthält, für den im Anspruch 1 wird zudem meist nicht vollständig erreicht. Das genannten Zweck. Löten ohne Flußmittel erbringt daher wesentliche

3. Verwendung eines Lotes der im Anspruch 1 technische und wirtschaftliche Vorteile. Bei der erangegebenen Zusammensetzung, bestehend aus findungsgemäßen Verwendung der einleitend ange-95,70°/₀ Zink, 3,95 °/o Aluminium, 0,34°/aWismut 20 führten Lote zum ftußmittelfreien Löten \on Alumini- und 0,01% Verunreinigungen, für den im Λη- um sind keine über das bisher übliche hinausgehende spruch 1 genannten Zweck. . Maßnahmen bei der Vorbehandlung erforderlich.

4. Verwendung eines Lotes der im Anspruch 1 . Durch die deutsche Patentschrift 396 444 aus dem angegebenen Zusammensetzung, bestehend aus Jahre 1941 ist zwar bereits ein Lot, bestehend aus 94,23% Zink, 5,10% Aluminium, 0,19% Wismut. 25 Feinzink und Reinstahlaluminium, vorzugsweise mit 0,47% Barium und 0,01 % Verunreinigungen, für 65 bis 82% Feinzink, für Aluminium und Äluminiumden im Anspruch 1 genahnten Zweck. legierungen bekannt, dem unter anderem bis zu 1 ° '„

5. Verwendung eines Lotes der im Anspruch 1 Antimon und/oder bis zu 1% Wismut zugesetzt werangegebenen Zusammensetzung, bestehend aus den können, aber nach dem damaligen Stand der 67,59% Zink, 30,40% Aluminium, 1,56% Anti- 30 Technik wurde bei der Benutzung solcher Lote die fflon, 0,35% Mangan und 0,10% Verunreini- Verwendung eines Flußmittels für unbedingt ergungen, für den im Anspruch 1 genannten Zweck. forderlich gehalten. Dies zeigt auch die britische Patent-

6. Verwendung eines Lotes der im Anspruch 1 schrift 74f 813 aus den Jahren 1951/52, die bei der angegebenen Zusammensetzung, bestehend aus Verwendung von Zink-Aluminium-Loten (Anspruch 8) 68,18% Zink, 28,73% Aluminium, 2,67% Stronti- 35 die gleichzeitige Anwendung von speziellen Flußmn, 0,33% Mangan und 0,09% Verunreinigungen. mitteln mit Zusätzen von Metallsalzen fordert.

für den im Anspruch 1 genannten Zweck. Weiterhin ist es bekannt, daß beim Löten von Alu

minium möglichst von der Verwendung von Fluß-

mitteln abgesehen wird, wenn das Anreiben wirtschaft-

40 Hch durchführbar ist. Erfindungsgemäß indessen

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines handelt es sich nicht um ein Reiblot. Lotes, bestehend aus 2 bis 26% Aluminium (Weichiot) Wie indessen Versuche ergeben haben, eigenen sich

bzw. mehr als 26 bis 45% Aluminium (Hartlot), 0.01. die eingangs erwähnten Lote überraschenderweise zum bis 10%, vorzugsweise 0,05 bis 2%, Wismut, Stronti- flußmittelfreien Löten von Aluminium, wenn dabei um, Barium und/oder Antimon, Rest Zink, zum fluß- 45 an der Lötstelle eine nicht oxydierende Atmosphäre mittelfreien Löten von Aluminiumwerkstoffen unter bzw. eine Atmosphäre mit geringem Sauerstoffanteil" nichtoxydiererider Atmosphäre bzw. einer Amosphäre vorliegt. Hierbei kann ein inertes Lötschutzgas. z. B. mit nur geringem Sauerstoffanteil an der Lötsteile Schweißargon, Stickstoff handelsüblicher Qualität, ohne mechanische oder chemische Entfernung der Formiergas oder Ammoniak, zum anderen ein niedriges Oxidhaut. 50 Vakuum von beispielsweise 10~^x bis 10 Torr ange-

Beim Löten von Aluminium und Aluminiumlegie- wendet werden.

rangen besteht ein wesentliches Problem darin, daß Zudem haben überraschenderweise die Versuche

der Werkstoff infolge der stets auf der Oberfläche vor- gezeigt, daß die eingangs genannten Zusätze zum Lot handenen und sehr zähen Oxidhaut vom schmelz- nicht nur die Viskosität und Obeiflächenspannung des flüssigen Lot in nicht ausreichendem Maße benetzt 55 schmelzflüssigen Lotes, sondern gleichzeitig auch die wird. Diese Oxidhaut ist zwar sehr dünn, aber dicht Grenzflächenspannung zwischen geschmolzenem Lot und stabil, bildet sich nach ihrer Beseitigung, z. B. und festem Grundwerkstoff in starkem Mäße herabdurch Beizen, spontan neu und verstärkt sich außer- setzen und damit die Benetzungsverhältnisse wesentdem während des Lötvorganges, sofern dieser unter lieh verbessern.

oxydierender Atmosphäre (z. B. Luft) durchgeführt 60 Je nach Zusammensetzung und damit der Lötwird. Abgesehen von den Sonderverfahren des Reib- temperatur unterscheidet man zwischen Zink-Alu- uad Ultraschallötens war es daher beim Löten \on minium-W'eich- und ZinkrAluminium-Hartioten. Bsi Aluminium bisher erforderlich, die Oxidhaut an der den erfindungsgemäß zu \erwendenden Loten zählen Verbindungsstelle durch die Anwendung von Fluß- die Lote mit 2 bis 26" ₀ Aluminium zu den Weichmitteln zu beseitigen und außerdem die Lötstelle vor 65 loten, während die Lote mit mehr als 26 bis 45° ₀ erneuter Oxydation zu schützen. Ferner werden den Aluminium zu den Hartloten zählen. Letztere können Flußmitteln zum Teil noch Metallsalze, z. B. Zink- gegebenenfalls als weitere Legierungskomponente salz, beigefügt, die zu Metallabscheidungen an der Mangan bis zu 1 % enthalten. Die erfindungsgcmäö