DE2129460B2

DE2129460B2 - Verwendung eines Hartlotes zum flußmittelfreien Löten von Aluminiumwerkstoffen in Schutzgas, Inertgas oder Vakuum

Info

Publication number: DE2129460B2
Application number: DE19712129460
Authority: DE
Inventors: Heinz 5300 Bonn Kendziora; Heinz 5305 Alfter Schoer; Werner Dr. 5300 Bonn Schultze
Original assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Current assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Priority date: 1971-06-14
Filing date: 1971-06-14
Publication date: 1980-11-13
Also published as: DE2129460C3; DE2129460A1

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Hartlotes zum flußmittelfreien Löten von Alumimümwerkstoffen in Schutzgas, Inertgas oder Vakuum speziell zum Plattierlöten von Aluminiumlegierungen, das aus 4 bis 20% Silicium und aus je 0,01 bis 2% Wismut, Strontium, Barium und/oder Antimon, Rest Aluminium und herstellungsbedingte Verunreinigungen, besteht nach Patent 19 62 760.

Unter dem Begriff Plattierlöten wird eine Arbeitsweise verstanden, bei der das Lot durch Aufwalzen oder Aufspritzen mit dem Grundwerkstoff metallisch verbunden wird, wie dies beispielsweise in der DE-PS 7 44 952 und DE-PS 8 47 396 beschrieben ist.

Bei Verwendung des genannten Lotes auf hochfesten Aluminiumwerkstoffen ergibt sich der Nachteil, daß beim Löten das Wismut bzw. Strontium, Barium und/oder Antimon neben dem Silicium bevorzugt in den Grundwerkstoff hineindiffundiert.

Aus »Aluminium und Aluminiumlegierungen«, Dr. D. Altenpohl, 1965, S. 744-747, ist es bekannt, AICuMg-Blech mit Reinaluminium zur Verhinderung eines Korrosionsangriffs zu plattieren. Beim Lösungsglühen dieses Halbzeuges hat man festgestellt, daß Kupfer aus dem Grundwerkstoff in den Plattierwerkstoff eindiffundiert. Bei dünnen Plattierschichten und längeren Glühzeiten besteht sogar die Gefahr, daß die Diffusionsfront des Kupfers lokal die freie Oberfläche erreicht, wodurch der Korrosionswiderstand stark zurückgeht. Daher hat man schon diffusionshemmende Zwischenschichten, z. B. aus der Legierung AlMn, vor der Plattierung auf den Grundwerkstoff aufgebracht Durch diese Zwischenschicht konnte die Diffusion des Kupfers bei üblichen Lösungsglühtemperaturen, die bis zu etwa 500° C reichen, vermieden werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die beim Hartlöten von Aluminiumwerkstoffen im Schutzgas, Inertgas oder Vakuum auftretenden Diffusionen von Wismut Strontium, Barium und/oder Antimon in den Grundwerkstoff zu unterbinden.

Erfindungsgemäß wird das durch die Verwendung eines Hartlotes erreicht das aus 4 bis 20% Silicium und aus je 0,01 bis 2% Wismut Strontium, Barium und/oder Antimon, Rest Aluminium und herstellungsbedingte Verunreinigungen, besteht nach Patent 19 62 760, wobei zwischen dem Grundwerkstoff und der Lotschicht eine Zwischenschicht auf Aluminium-Mangan-Basis angeordnet wird, die 0,1 bis 5%, vorzugsweise 0,4 bis 2,0% Mangan, Rest Aluminium mit herstellungsbedingten Verunreinigungen, enthält.

Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahme wird erreicht, daß auch nach längeren Lötzeiten bei Temperaturen von etwa 600° C keine Diffusion aus der Lotschich.t in den Grundwerkstoff festzustellen ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert:

Ausführungsbeispiel:

Ein Grundwerkstoff aus einer hochfesten Aluminium-Legierung, bestehend aus
2,24% Magnesium,
0,85% Mangan,

< 0,01% Kupfer,
0,13% Silicium,
0,25% Eisen.

<0,0i% Zink,

< 0,005% Titan,
Rest Aluminium,

wird mit einem Werkstoff, bestehend aus

1,0% Mangan,

0,15% Magnesium,

0,23% Silicium,

0,5% Eisen,

0,1% Zink,

0,05% Kupfer,

Rest Aluminium,

walzplattiert. Die Dicke der aufplattierten Schicht betrug 10% derjenigen des Grundweikstoffes. Auf die letztgenannte als Zwischenschicht gedachte Schicht wurde sodann die Lotplattierschicht aufplattiert, die folgende Zusammensetzung hatte:

Silicium	11,7%,
Mangan	0,09%,
Magnesium	0,03%,
Eisen	0,35%,
Titan	0,02%,
Kupfer	0,02%,
Zink	0,05%,
Wismut	0,15%,
Rest Aluminium.

Die Lötversuche wurden im elektrisch beheizten Ofen unter einer Schutzgasatmosphäre wie z. B. Argon und Stickstoff durchgeführt. Die Löttemperatur lag dabei zwischen 590 und 600°C, die Lötzeit betrug jeweils 2 min. Es ergaben sich einwandfreie Lötungen, d. h. sowohl die Diffusion von Silicium als auch bevorzugt von Wismut in den Grundwerkstoff wurde dabei weitgehend vermieden.

Eine AusfOhrungsform des erfindungsgemäßen Plattierwerkstoffes ist in der Zeichnung wiedergegeben. Es bedeuten darin 1 der Grundwerkstoff aus einer hochfesten Aluminium-Legierung. 2 die nianganhaltige Aluminiumzwischenschicht und 3 die Lotschicht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung eines Hartlotes zum flußmittelfreien Löten von Aluminiumwerkstoffen in Schutzgas, Inertgas oder Vakuum speziell zum Plattierlöten von Aluminiumlegierungen, das aus 4 bis 20% Silicium und aus je 0,01 bis 2% Wismut, Strontium, Barium und/oder Antimon, Rest Aluminium und herstellungsbedingte Verunreinigungen, besieht nach Patent 19 62 760, wobei zwischen dem Grundwerkstoff und der Lotschicht eine Zwischenschicht auf Aluminium-Mangan-Basis angeordnet wird, die 0,1 bis 5%, vorzugsweise 0,4 bis 2,0% Mangan, Rest Aluminium mit herstellungsbedingten Verunreinigungen, enthält

2. Verwendung eines Hartlotes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht zusätzlich 0,05 bis 0,9% Magnesium enthält.

3. Verwendung eines Hartlotes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht 0,05 bis 0,8% Eisen zusätzlich enthält

4. Verwendung eines Hartlotes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Zwischenschicht 0,05 bis 0,7% Silicium zusätzlich enthält.

5. Verwendung eines Hartlotes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht 0,05 bis 0,4% Kupfer zusätzlich enthält