DE2206574A1 - Verfahren zum Anlöten eines Metallfilters an einem nicht porösen Metallelement - Google Patents

Verfahren zum Anlöten eines Metallfilters an einem nicht porösen Metallelement

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DE2206574A1
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DE19722206574
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Andre Bry sur Marne; Eudier Michel Paris; Gilles Pierre Longjumeau; Massignon Daniel Paris; Defresne (Frankreich)
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
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Description

PATENTANWALT 2 206 57 A
DR. HANS ULRiOH MAY D 8 MÜNCHEN 2, OTTOSTRASSE 1 a TELEGRAMMEi MAYPATENT MÖNCHEN TELEFON COBiO 69 36 82
CP 413/1040
München, 11, Feb. 1972
B 4228.3 MB Dr.M/rt
Commissariat ä 1'Energie Atomique in Paris, Frankreich
Verfahren zum Anlöten eines Metallfilters an einem nicht porösen Metallelement.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anlöten eines Metallfilters an einem nicht porösen Metallelement, insbesondere zum Anlöten eines rohrförmigen metallischen Filters an einem Metallrohr.
Um die Befestigung eines rohrförmigen Filters zu erleichtern, ist es vorteilhaft, dieses mit einem nicht porösen Rohr zu vereinigen, da letzteres anschließend leicht durch Schweißen, Löten oder Einwalzen in jedem gewünschten Bauteil befestigt werden kann- Dabei ergeben sich jedoch große Schwierigkeiten, da die Verbindung zwischen dem porösen Teil und dem massiven Teil mechanisch gut und mit einer genügenden Abdichtung ausgebildet sein muß. Insbesondere ist es unbedingt erforderlich, daß die Verbindung keinen Riß aufweist, der größer als die Porengröße des Filters ist.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine Verbindung zwischen Filter und nicht porösem Element mit einer guten mechanischen Beständigkeit und vollkommener Dichtheit hergestellt werden. Außerdem erfolgt das erfindungsgemäße Löten bei einer deutlich unterhalb der Schmeltemperatur der beteiligten Metalle liegenden Temperatur, sodaß weder eine Verformung des Filters noch Spannungen im Bereich der Lötstelle auftreten.
Aus diesen Gründen ist das erfindungsgemäße Verfahren von großer Bedeutung für die Befestigung rohrförmiger Filter mit geringen Wandstärken, die zur Trennung von Uranisotopen durch Gasdiffusion bestimmt sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß am Metallfilter und/oder dem nicht porösen Metallelement an deren Verbindungsstelle ein Nickel-Phosphorlot angeordnet wird, dessen Zusammensetzung nahe beim Eutektikum liegt, und daß die Teile mit dem Lot mindestens an der Verbindungsstelle auf eine Temperatur zwischen dem Schmelzpunkt des Lots und dem Schmelzpunkt des niedriger schmelzenden der das Filter oder das nicht poröse Element bildenden Metalle erhitzt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die einander gegenüberliegenden Teile eines nicht porösen Metallelements und/oder eines Metallfilters in dem zu lötenden Bereich mit einer Metallzusammensetzung (Lot) in der Nähe des Eutektikum-Nickel-Phosphor beschichtet,und nachdem das nicht poröse Metallelement auf das Metallfilter au£gebracht ist, wird der zu lötende Bereich auf eine zwischen dem Schmelzpunkt des Lots und dem Schmelzpunkt der zu verbindenden Metalle liegende Temperatur erhitzt.
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Die Abscheidung des Lots, d.h. der Nickel-Phosphor-Metallzusammensetzung, sowie das Erhitzen zur Durchführung des Lötens können auf beliebige Weise erfolgen.
Praktisch liegt der Phophorgehalt der Metallzusammensetzung (des Lotes ) zwischen 5 und 15, vorzugsweise 12 Gewichtsprozent.
Ggf· kann man das nicht poröse Metallelement vor und/oder während des Erhitzens auf jede bekannte Weise gegen das Metallfilter drük-
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für Lötungen von Metallfiltern an nicht porösen Metallelementen, deren Bestandteile Schmelzpunkte haben, die über dem Schmelzpunkt des benutzten Lots 'liegen, und insbesondere für rohrförmige Filter aus Eisen, Stahl, Nickel oder nickelreichen Legierungen, d.h. Werkstoffen, deren Schmelzpunkt über 1000 0C liegt, die an Rohren aus einem Metall gleichen Typs angelötet werden sollen.
Erfindungsgemäß wird also eine metallische Stoffzusammensetzung, deren Zusammensetzung nahe beim Eutektikum-Nickel-Phosphor liegt, als Lot auf einem Teil oder der Gesamtfläche eines nicht porösen
Metallrohrs abgeschieden, worauf ein Ende des rohrförmigen metallischen Filters mit dem Metallrohr in Berührung gebracht wird. Das Löten erfolgt anschließend durch Schmelzen des Lotes, entweder elektrisch mit Rädchen oder durch örtliche Hochfrequenzerhitzung. Während des Erhitzens diffundiert das Lot, das bei einer Temperatur unter der Schmelztemperatur der das nicht poröse Metallelement und das Metallfilter bildenden Metalle schmilzt, rasch in das Metallfilter und das nicht poröse Metallelement. Der Phosphorgehalt des Lotes verringert sich dadurch rasch, und, da die Schmeiß
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temperatur des schwach legierten Nickels der sich bildenden metallischen Stoffzusammensetzung höher als die Arbeitstemperatur ist, kommt der Schmelzvorgang zum Stillstand. Wenn man beispielsweise eine Lötung bei 950 0C unter Verwendung eines eutektischen Nickel-Phosphor lots mit 12 Gewichtsprozent Phosphor, welches bei 880 0C schmilzt, vornimmt, schmilzt dieses Lot zunächst, diffundiert dann und erstarrt, selbst wenn man das Erhitzen fortsetzt.
Im Folgenden ist die Erfindung durch einige nur als Beispiele angegebene Ausführungsformen erläutert.
Beispiel 1
Ein Filter aus Nickel von 0,5 mm Dicke soll an ein nicht poröses Nickelrohr von 0,25 mm Dicke angelötet werden. Dazu wird auf dem Nickelrohr auf chemischem Wege eine 0,01 mm dicke Schicht einer metallischen Nickel-Phosphor-Stoffzusammensetzung mit 12 Gewichtsprozent Phophorgehalt abgeschieden. Anschließend wird das Ende des Filters durch Anwendung äußeren Drucks auf dem nicht porösen Rohr angefalzt und dann das Löten durch Erhitzen auf 950 0C vorgenommen.
Beispiel 2
Ein Filter aus Nickel von 0,5 mm Dicke soll an ein nicht poröses Nickelrohr von 0,2 mm Dicke angelötet werden. Dazu wird das Filter auf dem nicht porösen Rohr durch Anwendung äußeren Drucks angefalzt An der Verbindungsstelle Filter-Massivrohr wird ein Band oder eine Raupe der metallischen Nickel-Phosphor-Stoffzusammensetzung mit 12 Gewichtsprozent Phosphorgehalt abgeschieden. Dann wird die Verbindungsstelle auf 950 0C erhitzt, um das Löten vorzunehmen.
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Beispiel 3
Ein Filter aus Nickel von 0,9 mm Dicke soll an ein Nickelrohr von 0,25 mm Dicke anglötet werden. Dazu wird zunächst auf dem nicht porösen Rohr eine 0,05 mm dicke Schicht eines Nickel-Phosphor-Lots mit 12 Gewichtsprozent Phosphorgehalt auf chemischem Wege abgeschieden. Das Filter wird durch äußeren Druck auf das nicht poröse Rohr angefalzt,und anschließend wird an der Verbindungsstelle Filter- nicht poröses Rohr ein Band aus Nickel-Phosphorlot entsprechender Zusammensetzung aufgebracht. Das Löten erfolgt anschließend durch Erhitzen auf 950 0C
Beispiel 4
Ein Filter aus Nickel von 0,5 mm Dicke soll ohne Anfalzen an einem nicht porösen Rohr von 0,25 mm Dicke abgelötet werden. Dazu wird zunächst eine 0,02 mm dicke Schicht eines Nickel-Phosphorlots mit 12 Gewichtsprozent Phosphorgehalt auf chemischem Wege auf dem nicht porösen Rohr abgeschieden. Dann wird das nicht poröse Rohr in das Innere des Filters gebracht und anschließend die Lötung bei 950 C vorgenommen.
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Claims (2)

Patentansprüche
1. Verfahren zum Anlöten eines metallischen Filters an einem nicht porösen Metallelement; dadurch gekennzeichnet, daß am metallischen Filter und/oder dem nicht porösen Metallelement an deren Verbindungsstelle ein metallisches Nickel-Phosphor-Lot, dessen Zusammensetzung nahe beim Eutektikum liegt, ange-'bracht wird und die Teile mit dem Lot mindestens an der Verbindungsstelle auf eine zwischen dem Schmelzpunkt des Lotes und dem Schmelzpunkt des niedriger schmelzenden Metalls der das Filter und das nicht poröse Element bildenden Metalle liegende Temperatur erhitzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden Teile des nicht porösen Metallelements und/oder metallischen Filters in dem zu lötenden Bereich mit einem Lot, dessen Zusammensetzung in der Nähe des Eutektikums Nickel-Phosphor liegt, beschichtet werden, das metallische Filter gegen das nicht poröse Metallelement gedruckt und dann der zu lötende Bereich auf eine zwischen dem Schmelzpunkt des Lotes und dem Schmelzpunkt der zu verbindenden Metalle liegende Temperatur erhitzt wird.
3· Verfahren nach Anspruch 1,oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lot 5 bis 15 Gewichtsprozent, vorzugsweise 12 Gewichtsprozent Phophor enthält .-
4· Metallisches Filter, das mit einem nicht porösen Metallelement verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung aus einem Nickel-Phosphor-Lot besteht und insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3 hergestellt ist.
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