DE864024C

DE864024C - Zusatzlegierungen fuer Schmelzschweissungen und Loetungen

Info

Publication number: DE864024C
Application number: DEP40574A
Authority: DE
Inventors: Benno Dipl-Ing Sixt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1946-02-08
Filing date: 1949-04-23
Publication date: 1953-01-22
Also published as: CH276775A; AT165091B

Description

Zusatzlegierungen für Schmelzschweißungen und Lötungen Die heute bekannten Zusatzlegierungen für Schmelzschweißungen bzw. Lötungen, die auf der Basis Kupfer, Nickel oder Aluminium aufgebaut sind und die auch Zinn, Blei, Kadmium, :Mangan, Silber, Zink od. dgl. enthalten können, versagen, wenn damit Arbeiten mit höherer Temperaturentwicklung, wie z. B. bei Kohlelichtbogenschweißungen, oder mit lang andauernder Hitzeeinwirkung, wie bei Gasschmelzschweißungen oder Hartlötungen an starkwandigen Körpern, z. B. an Eisenteilen, ausgeführt werden. Legierungsbestandteile verdampfen und verbrennen bei Schweißungen dieser Art, wodurch die Schmelzeigenschaften der Zusatzlegierung und die Gütewerte der Schmelzverbindung verschlechtert werden.
Gebräuchlich sind Beimengungen von 0,3 bis. i,o °/o Silicium oder o,o2 bis o,5 °/o Phosphor oder auch von beiden Elementen- zur Desoxydation der Schmelze. Als Desoxydationsmittel für Kupfer sind noch Zink, Aluminium, Mangan, Kadmium, Bor und andere bekannt. Bei Arbeitsverfahren mit größerer Hitzeentfaltung zeigen diese Metallstäbe aber einen zähen, mit Schlacken verunreinigten Fluß, da die vorhandenen Desoxydationsmittel infolge Verdampfung bzw. Verbrennung nicht mehr ausreichen. Es tritt auch eine stärkere Verdampfung von allenfalls in der Legierung vorhandenem Zink und anderen Legierungsbestandteilen mit niedrigem Verdampfungspunkt ein, wodurch die Zusammensetzung der Schmelzverbindung verändert und das Schmelzgut mit Poren durchsetzt wird. Eine Erhöhung der Zusätze von Silicium und Phosphor ist aber nicht immer möglich, da sowohl die Verarbeitbarkeit der Legierung, vor -allem die Ziehfähigkeit, durch einen Höchstgehalt an Silicium und Phosphor beschränkt ist als auch bei Schweißverfahren mit geringer Erhitzung ein höherer Restgehalt an Desoxydationsmitteln in der Schmelzverbindung verbleibt, der die mechanischen Eigenschaften der Legierung ungünstig beeinflußt.
Nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, Zusatzlegierungen für Schmelzschweißungen herzu= stellen, die auch bei höheren Temperaturen oder bei lang andauernder Hitzeeinwirkung die notwendigen Schmelzeigenschaften besitzen und entsprechende Gütewerte in der Schmelzverbindung liefern.
Es wurde gefunden, daß Zusatzlegierungen, insbesondere der oben. angeführten Gruppen, die vorhin genannten wünschenswerten Eigenschaften in hervorragendem Maße dann besitzen, wenn sie neben den bekannten Desoxydationsmitteln Silicium und Phosphor: auch Bor enthalten und die drei Elemente in bestimmten Legierungsgrenzen vorhanden sind. Der Gesamtanteil an Silicium,, Phosphor und Bor-in der Zusatzlegierung muß in niederen Grenzen, vorzugsweise von o,2 bis 0,4 0/0, gehalten werden, wodurch die Verarbeitbarkeit nicht beeinträchtigt wird. Überraschenderweise zeigt sich, daß bei Vorhandensein von Bor und durch die gegenseitige Beeinflussung der drei Elemente die desoxydierende Wirkung und ein leichter Fluß mit erwünschter Plastizität. auch bei lang andauernder Hitzeeinwirkung erhalten bleibt. Der Zusatz von Bor ermöglicht nämlich, den Gehalt der Legierung an Silicium und Phosphor in niedrigen Grenzen ohne Einbuße an ausreichender desoxydierender Wirkung zu halten, wodurch die mechanischen Eigenschaften und die Verarbeitbarkeit der Legierungen erhalten bleiben. Während des Schmelzvorganges wird also jede Oxydation wirksam verhindert, und die Legierung fließt klar, gleichmäßig und leichtflüssig. In gleicher Weise wird eine geringere Verdampfung der Legierungselemente mit niedrigem Verdampfungspunkt und eine gute Benetzungsfähigkeit am Grundmetall beobachtet.
Der Umfang der Verwendbarkeit der bekannten Legierungen für Schweiß- und Lötzwecke hinsichtlich der verschiedenen Schweiß- und Lötverfahren wird durch den" erfindungsgemäßen Zusatz erheblich erweitert, und es werden durch denselben auch Legierungen als Schweiß- oder Lötmaterial verwendbar, die vorher- für diese Zwecke keine Anwendung finden konnten. Gleiches gilt für manche Reinmetalle, wie z. B. Nickel, das in Legierung mit den erfindungsgemäßen Bestandteilen besondere Eignung für die genannten Zwecke zeigt. Selbstverständlich werden die erfindungsgemäßen Legierungen mit geeigneten Flußmitteln verarbeitet.

Als vorzüglich haben sich Zusatzlegierungen der nachstehenden beispielsweisen Zusammensetzungen erwiesen

I. Kupfer-Zink-Legierung .... 6ä,oo % Cu

" 3775 % Zn

0,I5 % Si

0,04')/o P

0,o6 % B

2. Kupfer-Nickel-Legierung .. 8o,oo % Cu

19,400/, Ni '

0,460/0 Si

0,=o 0/, P

0,040/, B

3. Kupfer-Zinn-Legierung .... 93,00% Cu

6,0ö % Sn

0,301)/(, Mn

0,400/, Si

0,270/, p

0,o3 % B.

Die Zusatzlegierungen werden als Gußstäbe, Drähte, Bänder, Körner u. dgl. hergestellt. Sie eignen sich für alle Verfahren der Schmelzschweißung und im besonderen für die Kohlelichtbogenschweißung als Schweißstäbe und Lote.

Claims

PATENTANSPRUCH: Zusatzlegierungen auf Kupfer-, Nickel- oder Aluminiumbasis für Schmelzschweißungen und Lotungen auch bei höheren Temperaturen oder bei lang andauernder Hitzeeinwirkung, gekennzeichnet durch einen gleichzeitigen Gehalt an o,= bis 1,0 % Silicium, ö,o= -bis 0,5 % Phosphor, o,ö= bis 0,5 °/o Bor.