FR2460176A1 - Diffusion bonding esp. of aluminium parts - by coating parts with bonding metal and heating at low temp. - Google Patents

Diffusion bonding esp. of aluminium parts - by coating parts with bonding metal and heating at low temp. Download PDF

Info

Publication number
FR2460176A1
FR2460176A1 FR7917426A FR7917426A FR2460176A1 FR 2460176 A1 FR2460176 A1 FR 2460176A1 FR 7917426 A FR7917426 A FR 7917426A FR 7917426 A FR7917426 A FR 7917426A FR 2460176 A1 FR2460176 A1 FR 2460176A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
zinc
parts
coated
metal
alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
FR7917426A
Other languages
French (fr)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre Stephanois de Recherches Mecaniques Hydromecanique et Frottement SA
Original Assignee
Centre Stephanois de Recherches Mecaniques Hydromecanique et Frottement SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre Stephanois de Recherches Mecaniques Hydromecanique et Frottement SA filed Critical Centre Stephanois de Recherches Mecaniques Hydromecanique et Frottement SA
Priority to FR7917426A priority Critical patent/FR2460176A1/en
Publication of FR2460176A1 publication Critical patent/FR2460176A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/001Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
    • B23K35/002Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of light metal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/20Preliminary treatment of work or areas to be soldered, e.g. in respect of a galvanic coating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/001Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/10Aluminium or alloys thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

Two metal parts are joined together by coating each part with a metal bonding layer, placing the parts in contact and then heating them at low temp. (i.e. between ambient temp. and 450 deg.C) to cause metal diffusion of the bonding layers to form a new alloy which solidifies progressively as it forms. The method is useful for joining aluminium parts, to each other or to another metal such as copper. There is no deformation of the parts since low temps. are used. The method is simple and economic since it can be carried out in air without the use of high contact pressure. No corrosive fluxes are required to clean aluminium parts before bonding since the parts are coated with the bonding layers.

Description

La présente invention est relative à un procédé nouveau pour assembler deux pièces métalliques qui peuvent être en des métaux divers parmi lesquels l'aluminium. Les pièces à assembler peuvent être toutes les deux en un meme métal, ou bien etre en deux métaux différents. Ces métaux peuvent être, entre autres, l'aluminium ou le cuivre. The present invention relates to a new method for assembling two metal parts which may be made of various metals including aluminum. The parts to be assembled can both be in the same metal, or else be in two different metals. These metals can be, among others, aluminum or copper.

Pour assembler deux pièces métalliques de ce type, on connaît divers procédés de collage ou dgassemblage mécanique. En dehors de cela, on connais le soudage et le brasage qui sont les procédés auxquels s'apparente la présente invention. To assemble two metal parts of this type, various bonding or mechanical assembly processes are known. Apart from that, we know welding and soldering which are the processes to which the present invention is related.

On sait que pour souder ou braser deux pièces dont lune au moins est en aluminium, on rencontre dtimportantes difficultés, parmi lesquelles - il est nécessaire de chauffer au moins localement les pièces en
aluminium ou en alliage d'aluminium, à des températures très élevées, voisines du point de fusion de l'aluminium, voire supérieures à oelui-ci. On sait que, dans ces conditions, les caractéristiques mécaniques de la ou des pièces en aluminium chutent considérablement, et ceci de façon irréversible.
We know that in order to weld or braze two pieces, at least one of which is made of aluminum, we encounter significant difficulties, among which - it is necessary to heat the pieces at least locally.
aluminum or aluminum alloy, at very high temperatures, close to or even higher than the melting point of aluminum. It is known that, under these conditions, the mechanical characteristics of the aluminum part or parts drop considerably, and this is irreversible.

- étant donné le fort coefficient de dilatation de l'aluminium et
de ses alliages, les pièces subissent des déformations considérables du fait de l'échauffement nécessaire pour le sondage ou le brasage : ces déformations subsistent après refroidissement et rendent souvent les pièces inutilisables pour des applications précises.
- given the high coefficient of expansion of aluminum and
of its alloys, the parts undergo considerable deformations due to the heating required for probing or brazing: these deformations remain after cooling and often make the parts unusable for precise applications.

- le soudage ou le brasage s'erfsctnt par par fusion d'un métal qui
se solidifie ensuite au cours du refroidissement. Cette solidification par refroidissement donne souvent lieu à l'apparition de criques ou de fissures.
- welding or soldering is erfsctnt by fusion of a metal which
then solidifies during cooling. This solidification by cooling often gives rise to the appearance of cracks or cracks.

- pour souder l'aluminium, on est souvent conduit à utiliser un
flux salin nécessaire pour éliminer la couche d'alumine recouvrant le métal : ce flux salin est très corrosif, si bien qu#on est ensuite contraint de soumettre les pièces à des opérations de nettoyage et de rinçage très poussées.
- to weld aluminum, we often have to use a
salt flow necessary to remove the layer of alumina covering the metal: this salt flow is very corrosive, so that one is then forced to subject the parts to very thorough cleaning and rinsing operations.

Dans ce qui précède, on a rappelé les difficultés que l'on rencontre en pratique pour souder ou braser des ## e'pièces en aluminium, ceci parce que les procédés connus conduisent à des difficultés particulièrement importantes dans le cas de l'alumi- nium. Bien entendu, on retrouve certaines de ces difficultés sur d'autres métaux lorsqu'on les assemble par des procédés connus
La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients en proposant un procédé nouveau qui assure aux deux pièces métalliques lm assemblage particulièrement solide, réalisé à basse température (ctest-à-dire à une température de traitement comprise entre 4500C et la température ambiante, selon les métaux en présence).
In the foregoing, we have recalled the difficulties encountered in practice for welding or brazing ## aluminum parts, this because the known methods lead to particularly significant difficulties in the case of aluminum. nium. Of course, some of these difficulties are found on other metals when they are assembled by known methods.
The object of the present invention is to avoid these drawbacks by proposing a new process which provides the two metal parts with a particularly solid assembly, carried out at low temperature (that is to say at a treatment temperature between 4500C and ambient temperature depending on the metals present).

Ce procédé selon l'invention présente le grand avantage de ne pas déformer les pièces, puisquton les chauffe peu ou pas du tout. Par ailleurs, la mise en oeuvre de ce procédé est particulièrement simple et économique : on peut procéder dans l'atmosphère ambiante, sans qu'il soit nécessaire d'appliquer fortement les deux pièces l'une contre l'autre. This method according to the invention has the great advantage of not deforming the parts, since they heat them little or not at all. Furthermore, the implementation of this process is particularly simple and economical: it can be carried out in the ambient atmosphere, without it being necessary to apply the two parts strongly against one another.

Le procédé selon l'invention pour assembler une première pièce métallique et une seconde pièce métallique est caractérisé en ce qutil comprend la suite des opérations suivantes - dans un premier temps, on revêt la première pièce d'une couche
métallique superficielle dite "première couche de liaison" on procède de même avec la seconde pièce métallique, qui est revêtue d'une seconde couche de liaison.
The method according to the invention for assembling a first metal part and a second metal part is characterized in that it comprises the following sequence of operations - firstly, the first part is coated with a layer
metallic surface known as "first bonding layer" the same is done with the second metallic part, which is coated with a second bonding layer.

- dans une deuxième étape, on place l'une contre l'autre les deux
pièces métalliques ainsi revêtues et on leur fait subir un simple étuvage à basse température, ctest-à-dire à une température comprise entre l'ambiance et 4500C, de façon à provoquer la diffusion des #toms métalliques des couches de revêtent, ce qui provoque localement ltapparition d'un nouvel alliage se solidifiant sur place, pratiquement a la température dtétuvage, progressivement au fur et à mesure de son apparition
On obtient ainsi un assemblage parfaitement solide des deux pièces métalliques, au moyen d'un alliage de liaison dont la résistance mécanique peut être supérieure à celle des constituants des deux couches initiales de revêtement,
Suivant une autre caractéristique de l'invention, correspondant plus particulièrement au cas où le métal constituant les deux pièces métalliques est le même, par exemple de ltalumi nium, la solidification des deux couches intermédiaires de reve- tement s'effectue, non plus seulement par migration d'atomes mé talliqucs de la première couche de revêtement dans la seconde, mais également avec intervention des deux supports, c'est-à-dire avec diffusion du métal de la première pièce et de la seconde pièce, qui migre à travers au moins l'une des deux couches de re vêtement.
- in a second step, we place one against the other the two
metal parts thus coated and they are subjected to a simple low temperature steaming, that is to say at a temperature between the ambient and 4500C, so as to cause the diffusion of the metallic #toms of the layers of coating, which causes locally the appearance of a new alloy solidifying on the spot, practically at the steaming temperature, gradually as it appears
A perfectly solid assembly of the two metal parts is thus obtained, by means of a bonding alloy whose mechanical resistance may be greater than that of the constituents of the two initial coating layers,
According to another characteristic of the invention, corresponding more particularly to the case where the metal constituting the two metal parts is the same, for example ltalumi nium, the solidification of the two intermediate coating layers is carried out, no longer only by migration of metallic atoms from the first coating layer into the second, but also with the intervention of the two supports, that is to say with diffusion of the metal from the first part and from the second part, which migrates through at minus one of the two layers of clothing.

Bien entendu, le métal des couches de revêiment est choisi parmi les métaux présentant une bonne aptitude à la diffusion intermétallique à basse température, comme entre autres l'étajn, le cuivre, l'or, ou l'indium. Of course, the metal of the coating layers is chosen from metals having good aptitude for intermetallic diffusion at low temperature, such as, inter alia, etajn, copper, gold, or indium.

En ce qui concerne le revêtement superficiel des pièces métalliques tel qu'il est pratiqué dans la première phase du procédé, on peut lteffectuer par divers moyens connus, notamment par voie galvanique, par métallisation sous vide, ou par évaporation. With regard to the surface coating of metal parts as practiced in the first phase of the process, it can be carried out by various known means, in particular by galvanic means, by vacuum metallization, or by evaporation.

En ce qui concerne la deuxième phase du phénomène, qui consiste à placer l'une contre l'autre les deux pièces métalliques revalues, sans les soumettre à une pression d'application importante, cette deuxième phase peut être effectuée selon les cas, à ltair libre, ou bien dans une ambiance protectrice. Dans tous les cas, cet étuvage est effectué à une température suffisamment basse pour ne pas déformer les pièces métalliques, ni nuire à la solidité de leur structure cristallographique. With regard to the second phase of the phenomenon, which consists in placing the two revalued metal parts against each other, without subjecting them to a significant application pressure, this second phase can be carried out as the case may be, free, or in a protective atmosphere. In all cases, this steaming is carried out at a sufficiently low temperature so as not to deform the metal parts, or to harm the solidity of their crystallographic structure.

Il est connu que, dans le cas de la soudure de deux pièces dont l'une est en alliage d'aluminium, ou en aluminium; on est contraint à utiliser des flux particulièrement corrosifs pour éliminer les couches superficielles d'oxyde tendant à recouvrir naturellement les pièces qui contiennent de l'aluminium. On remarquera que dans le cadre de la présente invention, une telle sujétion n'est plus nécessaire, les surfaces en aluminium étant revêtues de "couches de liaison" très peu oxydées. Dans ce cas, un simple nettoyage suffit. It is known that, in the case of the welding of two parts, one of which is made of aluminum alloy, or of aluminum; one is forced to use particularly corrosive fluxes to eliminate the surface layers of oxide tending to naturally cover the parts which contain aluminum. It will be noted that in the context of the present invention, such a subjection is no longer necessary, the aluminum surfaces being coated with "bonding layers" very little oxidized. In this case, a simple cleaning is enough.

Pour fixer les idées, on va maintenant décrire à titre dtexemples non limitatifs, plusieurs cas pratiques pour la réalisation d'assemblages selon l'invention, cette description faisant référence aux figures des dessins ci-joints. To fix the ideas, we will now describe, by way of non-limiting examples, several practical cases for the production of assemblies according to the invention, this description referring to the figures of the attached drawings.

Exemple n0 1 - Assemblage de deux pièces en alliage d'aluminium AS7 G
La figure 1 montre les deux pièces avant assemblage.
Example 1 - Assembling two pieces of AS7 G aluminum alloy
Figure 1 shows the two parts before assembly.

La figure 2 est une coupe analogue les montrant après.Figure 2 is a similar section showing them after.

Les deux pièces sont revetues de deux couches de liaison différentes x et p, La couche x déposée sur la pièce A, est obtenue selon la gamme suivante : la pièce A est tout d'abord dégraissée aux solvants minéraux puis le dégraissage est achevé dans une solution de lessive sodée. La pièce A est ensuite désox? dée dans une solution d'acide nitrique à 5 dr d'acide fluorhydri que puis revêtue d'une couche de conversion à base de zinc (i) par la méthode connue dite au zincate. La pièce A est ensuite plongée dans un bain cyanuré de dépôt d'alliage étain-zinc (2) à 25 % de zinc tel que décrit dans la littérature. L'épaisseur obtenue est de 20 microns. The two parts are coated with two different bonding layers x and p, The layer x deposited on the part A, is obtained according to the following range: the part A is first of all degreased with mineral solvents then the degreasing is completed in a soda solution. Room A is then deox? Ded in a solution of nitric acid to 5 dr of hydrofluoric acid that then coated with a zinc-based conversion layer (i) by the known method known as zincate. The part A is then immersed in a cyanide bath of deposit of tin-zinc alloy (2) with 25% zinc as described in the literature. The thickness obtained is 20 microns.

La couche y déposée sur la pièce B est obtenue selon la gamme suivante ; la pièce B préparée de façon identique à la pièce A jusqu'au zincage par conversion chimique (1) est ensuite cuivrée (3) à épaisseur de 10 microns dans un bain au cyanure puis revêtue d'un alliage étain-zinc à 25 ,qC de zinc (2) à épaisseur 20 microns tel que défini dans le traitement de la pièce A. The layer y deposited on the part B is obtained according to the following range; part B prepared in the same way as part A until zincation by chemical conversion (1) is then copper-plated (3) to a thickness of 10 microns in a cyanide bath and then coated with a tin-zinc alloy at 25, qC zinc (2) 20 microns thick as defined in the treatment of part A.

On obtient alors les deux pièces rev8tues A de sa couche de liaison x, et B de sa couche de liaison y, comme illustré sur la Fig. 1. We then obtain the two coated parts A of its bonding layer x, and B of its bonding layer y, as illustrated in FIG. 1.

Les pièces 4 et B sont alors mises au contact l'une de ltautret (Fig. 1), puis sont placées dans une étuve en ambiance neutre d'azote à la température de 4200C pendant 4 heures. Parts 4 and B are then brought into contact with one another (Fig. 1), then are placed in an oven in a neutral nitrogen atmosphere at a temperature of 4200C for 4 hours.

À la sortie de l'étuve (Fig. 2) la couche d'étain-zinc, ont le pint de fusion est voisin de 1850C) de la piècer A, et les couches étain-zinc et cuivre de la pièce B, ont diffusé l'une dans l'autre, créant ainsi un alliage ternaire étain-zinc-cuivre 5, (Fig. 2) riche en cuivre dont le point de fusion est très supérieur à la température de traitement de 420 C. Autrement dit, et conformément à l'invention, la solidification du joint de soudure ne d'effectue pas, comme il est classique, par refroidissement mais, sous l'effet de la diffusion, par formation d'un alliage ternaire à haut point de fusion.De plus, les couches de conversion (i) de A et B ont diffusé dans l'alliage support AS7G contribuant par là à accrottre la solidité du joint de soudure. Enfin, la liaison A sur B est assurée sans porosité dans le joint de soudure,
La Fig. la correspond à la Fig. 1 et montre schématiquement 1 'épaisseur intéressée par le métal de chaque couche avant 1 assemblage.
At the exit of the oven (Fig. 2) the tin-zinc layer, have the melting pint is close to 1850C) of the part A, and the tin-zinc and copper layers of part B, have diffused one inside the other, thus creating a ternary tin-zinc-copper alloy 5, (Fig. 2) rich in copper, the melting point of which is much higher than the treatment temperature of 420 C. In other words, and in accordance in the invention, the solidification of the weld joint does not take place, as is conventional, by cooling but, under the effect of diffusion, by the formation of a ternary alloy with a high melting point. the conversion layers (i) of A and B have diffused in the support alloy AS7G thereby contributing to increasing the solidity of the solder joint. Finally, the connection A on B is ensured without porosity in the solder joint,
Fig. the corresponds to FIG. 1 and schematically shows the thickness interested in the metal of each layer before 1 assembly.

La Fig. 2a correspond à la Fig. 2 et montre schématiquement ltépaisseur intéressée par le métal de chaque couche après assemblage. On voit que les ions d'étainet de zinc de la couche (2) ont migré sur pratiquement toute ltépaisseur du joint, tandis que le cuivre de la couche 3 a diffusé jusqu'à la pièce B, mais pas tout à fait jusqutà la pièce A. De même,les ions zinc de chaque couche (1) ont diffusé dans ltaluminium des pièces A et
Exemple n0 2 - Assemblage de deux pièces respectivement en cuivre massif (pièce A) et en alliage d'aluminium
(pièce n).
Fig. 2a corresponds to FIG. 2 and schematically shows the thickness interested in the metal of each layer after assembly. It can be seen that the zinc tin ions of layer (2) have migrated over practically the entire thickness of the joint, while the copper of layer 3 has diffused up to part B, but not quite to part A. Likewise, the zinc ions in each layer (1) have diffused in the aluminum of parts A and
Example 2 - Assembling two pieces of solid copper (piece A) and aluminum alloy, respectively
(piece n).

La Fig. 3 est une coupe montrant les deux pièces a#ant assemblage, la Fig. 4 après. Fig. 3 is a section showing the two parts having assembly, FIG. 4 after.

La pièce A est revêtue d'une couche de liaison en argent, obtenue de la façon suivante
On dégraisse A aux solvants minéraux puis on effectue un dégraissage électrolytique dans un bain soude-cyanure-carbonate tel que décrit dans la littérature ; ensuite, on attaque dans une solution à 10 % d'acide sulfurique dans l'eau déminéralisée, puis, après une pré-argenture, on effectue un dépôt d'argent (Ll) dans un bain de charge à base de cyanure à épaisseur de 10 microns.
Part A is coated with a silver bonding layer, obtained as follows
A is degreased with mineral solvents and then an electrolytic degreasing is carried out in a soda-cyanide-carbonate bath as described in the literature; then, attack in a 10% solution of sulfuric acid in demineralized water, then, after a pre-silvering, a silver deposit (L1) is carried out in a cyanide-based filler bath with a thickness of 10 microns.

La pièce B est revêtue comme défini dans le premier exemple, pièce B couche de liaison y (zinc 1, étain-zinc 2, cuivre 3). Piece B is coated as defined in the first example, piece B bonding layer y (zinc 1, tin-zinc 2, copper 3).

La pièce A est ensuite posée sur la pièce B, (Fig. 3), puis placée dans un courant de gaz chaud non oxydant pendant 6 heures à 3200C. Piece A is then placed on piece B (Fig. 3), then placed in a stream of non-oxidizing hot gas for 6 hours at 3200C.

On retire ensuite les pièces du courant de gaz chauds et l'on constate que la soudure de la pièce A sur la pièce B testée sur machine d'adhérence est plus de 10 fois plus résistante en traction et cisaillement qu'une brasure classique a' l'étain ou aux alliages d'étain. The parts are then removed from the hot gas stream and it is found that the welding of part A on part B tested on an adhesion machine is more than 10 times more tensile and shear resistant than a conventional solder a ' tin or tin alloys.

Un examen à la micro-sonde électronique sur une coupe micrographique révèle que le joint de soudure 6 (Fig. 4) est maintenant composé sur toute son épaisseur deun alliage argentétain-zinc-cuivre. Examination with an electronic micro-probe on a micrographic section reveals that the solder joint 6 (Fig. 4) is now composed over its entire thickness of a silver-zinc-copper alloy.

Comme précédemment, les diagrammes des Fig. 3a et 4a montrent l'épaisseur intéressée par le métal de chaque couche, respectivement avant et après diffusion des ions métalliques. On voit notamment en Fig. 4 que l'argent de la couche (4) a diffusé dans le cuivre de la pièce A , tandis que le zinc de la couche (î) a diffusé dans l'aluminium de la pièce B. As before, the diagrams in Figs. 3a and 4a show the thickness interested in the metal of each layer, respectively before and after diffusion of the metal ions. We see in particular in FIG. 4 that the silver of layer (4) has diffused in the copper of part A, while the zinc of layer (î) has diffused in the aluminum of part B.

3ème exemple - La pièce A et la pièce B respectivement en alliage d'aluminium AU4G sont revetues de couches x et y telles que définies au premier exemple dans le cas de la couche y. 3rd example - The part A and the part B respectively in aluminum alloy AU4G are coated with layers x and y as defined in the first example in the case of the layer y.

La Fig. 5 est une coupe transversale montrant les deux pièces avant assemblage. La Fig. 6, après. Fig. 5 is a cross section showing the two parts before assembly. Fig. 6, after.

La pièce A est ensuite posée sur la pièce B après que les couches x et y aient été nettoyées au moyen diacide chlorhydrique dilué à 10 C; dans l'eau déminéralisée, (Fig. 5). Piece A is then placed on piece B after the layers x and y have been cleaned using hydrochloric acid diluted to 10 C; in demineralized water, (Fig. 5).

Les deux pièces sont ensuite chauffées en ambiance d'air à la température de 2100C pendant 10 heures. On obtient ainsi une composition 7 d'alliage ternaire cuivre-étain-zinc, (Fig. 6). The two rooms are then heated in an air environment at a temperature of 2100C for 10 hours. A composition 7 of ternary copper-tin-zinc alloy is thus obtained (FIG. 6).

Des mesures de résistance au passage du courant électrique montrent que par cette méthode d'assemblage, on obtient des valeurs de résistance électrique 20 à 30 f inférieures à celles relevées sur des échantillons traités par les méthodes d'as- semblage classiques à l'aide d'alliages de soudure aluminiumsilicium, par exemple. Measurements of resistance to the passage of electric current show that by this method of assembly, electrical resistance values 20 to 30 f are obtained which are lower than those recorded on samples treated by conventional assembly methods using of aluminum-silicon solder alloys, for example.

Comme précédemment, les diagrammes des Fig. 5a et 6a montrent les zones de présence de divers ions métalliques avant et après diffusion.  As before, the diagrams in Figs. 5a and 6a show the zones of presence of various metal ions before and after diffusion.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Procédé pour assembler une première pièce métallique et une seconde pièce métallique, caractérisé en ce qutil comprend la suite des opérations suivantes - dans un premier temps, on revit la première pièce d'une couche 1. Method for assembling a first metal part and a second metal part, characterized in that it comprises the following operations - firstly, the first part is relived with a layer métallique superficielle dite première couche de liaison" metallic surface known as the first bonding layer " on procède de mame avec la seconde pièce métallique qui est re we proceed in the same way with the second metal part which is re vêtue d'une seconde couche de liaison - dans un deuxième temps, on place l'une contre l'autre les deux dressed in a second layer of bonding - in a second step, we place one against the other the two pièces métalliques ainsi revêtues et on leur fait subir un sim metal parts thus coated and they are subjected to a sim ple étuvage à basse température, c'est-à-dire à une température full steaming at low temperature, i.e. at a temperature comprise entre l'ambiance et 4500C, de façon à provoquer la between the ambience and 4500C, so as to cause the diffusion métallique des couches de liaison, ce qui provoque metallic diffusion of the bonding layers, which causes localement l'apparition dtun nouvel alliage se solidifiant sur locally the appearance of a new alloy solidifying on place, pratiquement à la température d'étuvage, progressivement place, practically at the oven temperature, gradually au fur et à mesure de son apparition. as it appears. 2. Procédé suivant la revendication 1, correspondant plus particulièrement au cas où le métal est le même pour constituer la première pièce métallique et la seconde pièce métallique, caractérisé en ce qu'on effectue l'étuvage à basse température, pour faire participer à la constitution de l'alliage d'assemblage, le métal de la première pièce et de la seconde pièce, qui migre à travers au moins l'une des deux couches de liaison. 2. Method according to claim 1, corresponding more particularly to the case where the metal is the same to constitute the first metal part and the second metal part, characterized in that the steaming is carried out at low temperature, to involve in the constitution of the assembly alloy, the metal of the first part and the second part, which migrates through at least one of the two bonding layers. 3. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on effectue l'étuvage à basse température, directement dans l'atmosphère ambiante. 3. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the steaming is carried out at low temperature, directly in the ambient atmosphere. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on effectue l'étuvage à basse température, sans exercer de pressions importantes sur les deux pièces métalliques à assembler, lesquelles peuvent par exemple être simplement posées l'une sur l'autre et soumise à l'action de leur propre poids. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the steaming is carried out at low temperature, without exerting significant pressures on the two metal parts to be assembled, which can for example be simply placed one on the other and subject to the action of their own weight. 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le revetement superficiel dos pièces métalliques pour la mise en place des couches de liaison, est effectué par l'un des procédés groupant le revêtement galvanique, la métallisation sous vide, l'évaporation, la métallisation au tremper, et la métallisation par projection; 5. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the surface coating of metal parts for the establishment of the bonding layers is carried out by one of the methods grouping the galvanic coating, the vacuum metallization, evaporation, dip metallization, and spray metallization; 6.Assemblage dtau moins deux pièces métalliques, obtenu par la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des re vendications précédentes, caractérisé en ce que la couche d'assemblage est en un alliage obtenu par diffusion métallique entre les deux couches de liaison, lesquelles étaient initialement constituées par au moins l'un des métaux présentant une bonne aptitude à la diffusion intermétallique à basse température, compris dans le groupe auquel appartiennent l'étain, le cuivre, l'or, ltindiu le zinc, le plomb, ltargent, l'antimoine, autrement dit les groupes 1 B, 2 B, 3B , 4B, 5B de la table de classification périodique des éléments. 6.Assembly of at least two metal parts, obtained by implementing the method according to any one of the preceding claims, characterized in that the assembly layer is made of an alloy obtained by metallic diffusion between the two bonding layers , which were initially constituted by at least one of the metals having a good aptitude for intermetallic diffusion at low temperature, included in the group to which tin, copper, gold, ltindiu zinc, lead, silver , antimony, in other words groups 1 B, 2 B, 3B, 4B, 5B of the periodic table of the elements. 7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: - on utilise une première pièce A en alliage d'aluminium ASG7 - on dégraisse et on désoxyde la pièce A - on la revêt d'une couche de conversion à base de zinc, par la 7. Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises the following operations: - a first part A of aluminum alloy ASG7 is used - the part A is degreased and deoxidized - the coated with a zinc-based conversion layer, by méthode connue dite : au zincate" - on la plonge dans un bain cyanuré de dépôt d'alliage étain known method known as: with zincate "- we immerse it in a cyanide bath of tin alloy deposit zinc - on utilise une seconde pièce B en alliage d'aluminium ASG7; - on la revêt d'une couche de conversion à base de zinc par la zinc - we use a second part B in aluminum alloy ASG7; - it is coated with a zinc-based conversion layer by méthode connue dite au zincate" - on la cuivre dans un bain au cyanure - on la revêt dtun alliage étain-zinc à 25 # de zinc - on place les deux pièces A et B ainsi revêtues, au contact known method known as zincate "- copper in a cyanide bath - it is coated with a tin-zinc alloy with 25 # zinc - the two parts A and B thus coated are placed in contact l'une de l'autre dans une étuve en ambiance neutre d'azote à each other in an oven in a nitrogen neutral atmosphere at 4200C pendant 4 heures. 4200C for 4 hours. 8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes - on utilise une première pièce A en cuivre massif - on la revêt d'une couche d'argent x - on utilise une seconde pièce B en alliage une seconde pièce B 8. Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises the following operations - using a first piece A of solid copper - coating it with a layer of silver x - using a second part B in alloy a second part B en alliage d'aluminium A5 - on la revêt d'une couche de conversion à base de zinc par la made of aluminum alloy A5 - it is coated with a zinc-based conversion layer by méthode connue dite "au zincate" - on la cuivre dans un bain au cyanure - on la revêt d'un alliage étain-zinc à 25 ,di de zinc - on pose l'une sur l'autre les deux pièces A et B ainsi revêtues known method known as "zincate" - copper in a cyanide bath - it is coated with a tin-zinc alloy at 25, di of zinc - the two parts A and B are placed one on top of the other coated et on les place pendant 6 heures dans un courant de gaz chaud and place them for 6 hours in a stream of hot gas non oxydant à 3200C.  non-oxidizing at 3200C. 9. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: - on utilise une première pièce A en alliage d'aluminium AUkG - on la revet d'une couche de conversion à base de zinc par la 9. Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises the following operations: - a first part A of AUkG aluminum alloy is used - it is coated with a conversion layer based of zinc by the méthode dite : au zincate"; - on la cuivre dans un bain au cyanure - on la revêt d'un alliage étain-zinc à 25 '- de zinc - on utilise une seconde pièce B en alliage d'aluminium A.U4G - on la dégraisse et on la désoxyde - on la revêt d'une couche de conversion à base de zinc par la so-called "zincate method"; - copper in a cyanide bath - it is coated with a 25 'tin-zinc alloy - zinc - a second part B made of aluminum alloy A.U4G is used - degrease and deoxidize it - coat it with a zinc-based conversion layer using méthode dite au zincate "~ - on la cuivre dans un bain au cyanure - on la revêt d'un alliage étain-zinc à 25 gc de zinc - on nettoie à l'acide chlorhydrique dilué, les deux pièces A et so-called zincate method "~ - copper in a cyanide bath - it is coated with a tin-zinc alloy with 25 gc of zinc - the two parts A and are cleaned with dilute hydrochloric acid 13 ainsi revêtues, puis on les pose l'une sur l'autre - on chauffe les pièces A et B ainsi superposées, à 2100C pendant 13 thus coated, then they are placed one on the other - the parts A and B thus superimposed are heated to 2100C for 10 heures, dans l'atmosphère ambiante.  10 am, in the ambient atmosphere.
FR7917426A 1979-06-29 1979-06-29 Diffusion bonding esp. of aluminium parts - by coating parts with bonding metal and heating at low temp. Withdrawn FR2460176A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7917426A FR2460176A1 (en) 1979-06-29 1979-06-29 Diffusion bonding esp. of aluminium parts - by coating parts with bonding metal and heating at low temp.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7917426A FR2460176A1 (en) 1979-06-29 1979-06-29 Diffusion bonding esp. of aluminium parts - by coating parts with bonding metal and heating at low temp.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2460176A1 true FR2460176A1 (en) 1981-01-23

Family

ID=9227534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR7917426A Withdrawn FR2460176A1 (en) 1979-06-29 1979-06-29 Diffusion bonding esp. of aluminium parts - by coating parts with bonding metal and heating at low temp.

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2460176A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0121209A1 (en) * 1983-03-28 1984-10-10 Rockwell International Corporation Diffusion bonding of aluminum alloys
EP0123382A1 (en) * 1983-03-15 1984-10-31 The British Petroleum Company p.l.c. Diffusion bonding of aluminium surfaces coated with gallium
EP0365807A1 (en) * 1988-10-12 1990-05-02 International Business Machines Corporation Bonding of metallic surfaces
US5038996A (en) * 1988-10-12 1991-08-13 International Business Machines Corporation Bonding of metallic surfaces

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3180022A (en) * 1960-09-02 1965-04-27 North American Aviation Inc Method of bonding aluminum members
FR1539489A (en) * 1966-10-07 1968-09-13 Philips Nv Method for carrying out a hermetic superconducting solder by diffusion
FR2148779A5 (en) * 1971-08-03 1973-03-23 Onera (Off Nat Aerospatiale) Brazing titanium,zirconium or their alloys - with a low melting braze metal
FR2256798A1 (en) * 1974-01-04 1975-08-01 Fulmer Res Inst Ltd
FR2257384A1 (en) * 1973-10-01 1975-08-08 Rohr Industries Inc Joining titanium metal parts - by coating with nickel, copper and silver then diffusion bonding at elevated temp
GB1430587A (en) * 1972-10-12 1976-03-31 Fulmer Res Inst Ltd Diffusion bonding of metallic parts

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3180022A (en) * 1960-09-02 1965-04-27 North American Aviation Inc Method of bonding aluminum members
FR1539489A (en) * 1966-10-07 1968-09-13 Philips Nv Method for carrying out a hermetic superconducting solder by diffusion
FR2148779A5 (en) * 1971-08-03 1973-03-23 Onera (Off Nat Aerospatiale) Brazing titanium,zirconium or their alloys - with a low melting braze metal
GB1430587A (en) * 1972-10-12 1976-03-31 Fulmer Res Inst Ltd Diffusion bonding of metallic parts
FR2257384A1 (en) * 1973-10-01 1975-08-08 Rohr Industries Inc Joining titanium metal parts - by coating with nickel, copper and silver then diffusion bonding at elevated temp
FR2256798A1 (en) * 1974-01-04 1975-08-01 Fulmer Res Inst Ltd

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0123382A1 (en) * 1983-03-15 1984-10-31 The British Petroleum Company p.l.c. Diffusion bonding of aluminium surfaces coated with gallium
EP0121209A1 (en) * 1983-03-28 1984-10-10 Rockwell International Corporation Diffusion bonding of aluminum alloys
EP0365807A1 (en) * 1988-10-12 1990-05-02 International Business Machines Corporation Bonding of metallic surfaces
US5038996A (en) * 1988-10-12 1991-08-13 International Business Machines Corporation Bonding of metallic surfaces

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2547833C (en) Aluminium alloy strip for welding
CA2547801C (en) Method for welding strips of aluminium alloy
US4890784A (en) Method for diffusion bonding aluminum
US3957194A (en) Liquid interface diffusion method of bonding titanium and/or titanium alloy structure
JP2009052076A (en) Conductive material for connecting component, and method for manufacturing the same
FR2524007A1 (en) COATED FERROUS COATED MATERIALS RESISTANT TO CORROSION
CA1220307A (en) Bonding sheets
US5615826A (en) Method for welding beryllium
FR2460176A1 (en) Diffusion bonding esp. of aluminium parts - by coating parts with bonding metal and heating at low temp.
US5704538A (en) Method for joining rhenium to columbium
US4958763A (en) Method of soldering aluminum
FR2831533A1 (en) PROCESS FOR METALLIZING AND / OR SELECTIVELY BRAZING BY A METALLIZATION COMPOSITION OF NON-WETTING OXIDE CERAMIC PIECES BY SAID COMPOSITION
US3581382A (en) Diffusion brazing of aluminum and aluminum base alloys
US3553825A (en) Method of bonding aluminum
JPS6033269A (en) Metal ceramic bonding method
RU2569856C2 (en) Soldering method of heat exchanger
JPH11501105A (en) Plain bearing with overlay
JPS59110485A (en) Production of molybdenum composite plate
JPH05179420A (en) Aluminum material excellent in wear resistance and its production
FR2540673A1 (en) Rectifier elements mfr.
RU2104840C1 (en) Brazing method
JPS5893584A (en) Joining method for heat resisting alloy
FR2656632A1 (en) PROCESS FOR COATING SURFACES INCLUDING A PRIOR METALLURGIC DEPOSIT OF AT LEAST ONE LAYER OF ALUMINUM AND ITS HARD ANODIZATION, PARTS TREATED FOLLOWING THIS PROCESS, AND PROCESS FOR BONDING SUCH PARTS.
FR2704560A1 (en) A method of electroplating a surface of a steel substrate with a layer of a zinc-based alloy coating and a steel material coated with a zinc-based alloy coating layer.
JPS61103685A (en) Method for diffused junction

Legal Events

Date Code Title Description
RE Withdrawal of published application