DE438392C

DE438392C - Solder for soldering in spouts made of high-percentage lead alloys containing alkali or alkaline earth metals or mixtures thereof

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Publication number: DE438392C
Application number: DEW67798D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1924-12-04
Filing date: 1924-12-04
Publication date: 1926-12-17

Description

Für die Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit einer Maschine ist die sachgemäße Lagerung der Wellen und Achsen von besonderer Bedeutung und Wichtigkeit. Neben Vollagern, deren Material sowohl den Achsdruck aufnehmen als auch die Reibung verhindern soll, werden hauptsächlich Lagerschalen mit Ausfütterungen verwendet.
Bei der letzteren Art Lager besteht der Lagermantel aus einem widerstandsfähigen Metall, z. B. Rotguß oder Stahl, zur Aufnahme des Achsdruckes, während als Ausfütterung ein weniger druckfestes, aber reibungverhinderndes Metall verwendet wird. Als Lagerfutter oder Lagermetall dienen entweder Blei-Zinn-Legierungen mit hohem Zinngehalt und den verschiedensten Zusätzen I oder hochprozentige Bleilegierungen mit Erdalkali- oder Alkalimetallgehalten. Proper storage of the shafts and axes is of particular importance and importance for the operational safety and economic efficiency of a machine. In addition to full bearings, the material of which is intended to absorb both the axle pressure and prevent friction, bearing shells with linings are mainly used.
In the latter type of bearing, the bearing shell is made of a resistant metal, e.g. B. gunmetal or steel, to absorb the axle pressure, while a less pressure-resistant, but friction-preventing metal is used as a lining. Either lead-tin alloys with a high tin content and a wide variety of additives I or high-percentage lead alloys with alkaline earth or alkali metal contents are used as bearing lining or bearing metal.

Die Verbindung der Lagerschalen mit dem Einguß wird entweder durch schwalbenschwanz förmige Befestigungsnuten und Bohrungen in der Lagerschale, in denen sich der Einguß mechanisch einklammert, oder durch Lötung erreicht. Für Lagerungen mit geringem Gesamtschwindmaß und für Lager geringer Beanspruchung genügt die mechanische Befestigung. Für hochbeanspruchte Lager mit „wechselnder Stoß- und Druckbelastung bewähren sich eingelötete Eingüsse besser.The connection of the bearing shells with the sprue is either dovetailed Fastening grooves and holes in the bearing shell, in which the sprue is mechanically bracketed, or achieved by soldering. For storage with low overall shrinkage and mechanical fastening is sufficient for bearings with low loads. For highly stressed bearings with “changing Soldered castings prove themselves better when subjected to shock and pressure loads.

Das Löten von Blei-Zinn-Legierungen mit einem hohen Zinngehalt in einen Rotguß- oder Stahlmantel bietet bei vorhergehender Verzinnung der Mantelfläche wenig Schwierigkeiten.The soldering of lead-tin alloys with a high tin content in a gunmetal or Steel jacket presents few difficulties with prior tinning of the jacket surface.

Diese Art des Lötens ist jedoch verhältnismäßig ■ kostspielig. Aus diesem Grunde werden vornehmlich hochprozentige Bleilegierungen mit Alkali- und Erdalkalimetallgehalten verwendet. Diese erheblich billigeren Lote haben jedoch den Nachteil, daß sie beim Schmelzen feine Oxydhäute auf der Metalloberfläche bilden, die durch die üblichen Reduktionsmittel nicht aufgelöst und beseitigt werden und hierdurch eine dauernde feste Haftung verhindern.However, this type of soldering is relatively expensive. For this reason, primarily high percentage lead alloys with alkali and alkaline earth metal contents are used. However, these considerably cheaper solders have the disadvantage that they have fine oxide skins when they melt Form on the metal surface that is not dissolved by the usual reducing agents and are eliminated and thereby prevent permanent firm adhesion.

Durch zahlreiche Versuche wurde festgestellt, daß ein vollkommenes Einlöten nur dann ge- · lingt, wenn das Lot den folgenden Bedingungen genügt.Numerous tests have shown that perfect soldering can only be achieved works if the solder meets the following conditions.

Das Lot muß ungefähr den gleichen Schmelzpunkt wie das Eingußmetali besitzen. Es muß ein großes Schmelzintervall, d. h. einen langandauernden teigigen Zustand aufweisen, da eine Bindung sich nur dann erreichen läßt, wenn Lot und auffließendes Metall ineinanderfließen und sich ineinander lösen. Die Wärme des auffließenden Metalls genügt nicht, schon erstarrtes Lot \vieder flüssig zu machen. Da aber mit der Schale vor dem Gießen durch das Einbauen noch die verschiedensten Bewegungen ausgeführt werden müssen, darf das Lot aber auch nicht so dünnflüssig sein, daß es dabei abläuft, sondern es muß als dicker Brei auf der Lagerfläche festliegen. Außerdem muß das Lot selbst ein Reduktionsmittel enthalten, daß die Oxyde* des auf fließenden Metalls reduziert.The solder must have approximately the same melting point as the sprue metal. It must have a large melting interval, i. H. have a long-lasting doughy state, because a bond can only be achieved when solder and flowing metal flow into one another and dissolve into each other. The warmth of the flowing metal is not enough, it is to make solidified solder liquid again. But since with the bowl before watering through the However, the plumb bob is allowed to install the various movements that have to be carried out also not be so thin that it runs off, but it has to be as a thick paste on the The storage area. In addition, the solder itself must contain a reducing agent that the Oxides * of the on flowing metal reduced.

Alle bisher bekannten Lote weisen, wie die Versuche ergeben haben, die angegebenen notwendigen Eigenschaften nicht auf. Auch beiAs the tests have shown, all previously known solders have the specified necessary Properties not on. Also at

Anwendung der gebräuchlichen Reduktionsmittel wurden befriedigende Ergebnisse nicht erzielt. Lote mit einem Zusatz von Erdalkalien zeigten den Nachteil, daß der Schmelzpunkt zu hoch und das Erstarrungsintervall so gut wie gar nicht vorhanden war. Zweitens wurde bei Versuchen mit derartigem Lot beobachtet, daß zwar die Erdalkalimetalle eine reduzierende Wirkung ausüben, jedoch auch gleichzeitig ίο selbst stark oxydiert werden. Derartige Löte scheiden demnach für den vorliegenden Zweck völlig aus.Application of the usual reducing agents were not satisfactory results achieved. Solders with an addition of alkaline earths had the disadvantage that the melting point too high and the freezing interval was as good as nonexistent. Second was at Experiments with such solder observed that although the alkaline earth metals have a reducing Have an effect, but at the same time ίο are strongly oxidized themselves. Such solder are therefore completely ruled out for the present purpose.

Es ist nun gefunden worden, daß allen Anforderungen ein Lot entspricht, welches aus etwa zwei Teilen Blei, einem Teil Zinn und einem geringen Gehalt von Phosphor besteht. Man hat bereits zum Schweißen von Kupfer einen phosphorhaltigen Kupferdraht als Zusatzmaterial verwendet. Diese Benutzung eines phosphorhaltigen Metalls zur Vereinigung zweier Metalle nimmt jedoch die Erfindung nicht vorweg. Zunächst ist einmal »Schweißen« und »Löten« nicht der gleiche Vorgang. Während beim Löten zwei Metalle mit Hilfe eines dritten, zum Schmelzen gebrachten miteinander verbunden werden, sollen beim Schweißen zwei Metallstücke, die überwiegend aus dem gleichen Metall bestehen, durch Erhitzen in einen plastischen Zustand übergeführt werden und alsdann durch Hämmern, Pressen oder andere Druckwirkungen unter gegenseitiger Materialdurchdringung derart vollkommen miteinander vereinigt werden, daß die Verbindungsstelle eine dem Material selbst gleiche oder gleichkommende Festig-35'keit aufweist und sich wie dieses bearbeiten läßt. Es wird deshalb beim Schweißen möglichst die Verwendung eines dritten Metalls vermieden. Ist ein solches Zusatzmetall erforderlich, so soll dasselbe in seinen Eigenschaften dem zu verbindenden Metall möglichst gleichen, um eine einwandfreie Schweißstelle zu erhalten. Das Schweißverfahren wird auch vornehmlich nur bei hochschmelzenden Metallen ausgeführt. Es ist weiter zu berücksichtigen, daß es sich bei einem Lot nach der Erfindung nicht darum handelt, zwei feste Metalle miteinander zu vereinigen, sondern nur darum, das Anhaften eines flüssigen Metalls an den Wandungen eines festen, also erheblich höherschmelzenden, vorzunehmen. Auch geht der Einguß des flüssigen Metalls in die Höhlung des festen ohne jeden mechanischen Druck durch Hämmern, Pressen o. dgl. vor sich.It has now been found that all requirements are met by a solder consisting of consists of about two parts lead, one part tin and a small amount of phosphorus. Man already has a phosphorus-containing copper wire as an additional material for welding copper used. This use of a metal containing phosphorus to combine two metals however, does not anticipate the invention. First of all »welding« and »soldering« not the same process. While soldering two metals with the help of a third, for Melt brought together, two pieces of metal should be welded, which consist predominantly of the same metal, by heating into a plastic one State and then by hammering, pressing or other pressure effects are so completely united with each other with mutual material penetration, that the connection point has a strength that is the same or equivalent to the material itself and how this can be edited. It is therefore possible when welding avoided the use of a third metal. If such additional metal is required, the properties of the same should be as similar as possible to the metal to be joined in order to ensure a perfect weld to obtain. The welding process is also mainly used only for high-melting metals executed. It must also be taken into account that it is a solder according to the invention is not about uniting two solid metals with one another, but only about the adhesion of a liquid metal to the walls of a solid, i.e. considerably higher melting point, to undertake. The pouring of the liquid metal also goes into the cavity the solid without any mechanical pressure by hammering, pressing or the like in front of you.

Als beste Zusammensetzung des Lotes hat sich bei den Versuchen eine solche erwiesen, welche 35 Prozent Zinn, 65 Prozent Blei und o,2 Prozent Phosphor aufweist.The tests have shown that the best composition of the solder is which has 35 percent tin, 65 percent lead and 0.2 percent phosphorus.

Die Herstellung des Lotes kann beispielsweise in der folgenden Weise vorgenommen werden:The solder can be produced, for example, in the following manner will:

Auf den Boden eines Tiegels wird die erforderliche Menge des Phosphors aufgebracht und auf diese das Blei-Zinn-Gemisch in gekörnter Form 0. dgl. aufgeschüttet und alsdann mit Kies o. dgl. überschichtet. Durch Schmelzen geht alsdann der Phosphor in das Lot vollkommen über und bildet mit diesem eine ganz homogene Masse.The required amount of phosphorus is applied to the bottom of a crucible and on top of this the lead-tin mixture in granular form 0 Gravel or the like. The phosphorus then goes completely into the solder by melting over and forms with this a very homogeneous mass.

An Stelle von reinem Phosphor kann man auch hochprozentiges Phosphorzinn benutzen und hat alsdann den Zinngehalt bei der Verwendung auf den Zusatz von- Zinnmetall bzw. von Blei-Zinn zu berücksichtigen,Instead of pure phosphorus, you can also use high-percentage phosphorus tin and then has the tin content when used on the addition of tin metal or of lead-tin to take into account,

Claims

Patent claims:

1. Solder for soldering in spouts made of high percentage, alkali or alkaline earth metals or mixtures of the same containing lead alloys in bearing shells, characterized in that it consists predominantly of a lead-containing lead-tin alloy, to which small amounts of phosphorus are added.

2. Lot according to claim 1, characterized in that the same from round 2 parts lead, 1 part tin and 0.2 percent phosphorus.