NO121809B

NO121809B -

Info

Publication number: NO121809B
Application number: NO170981A
Authority: NO
Inventors: Y Mayor; P Tord
Original assignee: Y Mayor; P Tord
Priority date: 1966-12-16
Filing date: 1967-12-14
Publication date: 1971-04-13
Also published as: FI47906B; GB1203967A; DE1783162A1; DE1783162B2; BE707207A; NL6717139A; ES348303A1; ES362072A2; DE1583898B2; DE1583898A1

Description

Loddemiddel for aluminium og aluminiumslegeringer. Soldering agent for aluminum and aluminum alloys.

Foreliggende oppfinnelse vedrører et loddemiddel for aluminium og aluminiumlegeringer, og loddemidlet inneholder som vesentlig bestanddel tinn. The present invention relates to a solder for aluminum and aluminum alloys, and the solder contains tin as an essential component.

Ved tinn-lodding av aluminium og aluminiumlegeringer er det nødvendig å sikre at overflatene av metallet fuktes av loddemidlet, slik at det blir fortinnet og videre også sikre at sammenføyningen som fåes ved hjelp av loddingen, vil kunne motstå korrosjon, dvs. vil kunne motstå slike standardprøver som utsettelse for en salt-lakedusj og utsettelse for en atmosfære av luft og damp ved ca. 95° C. When tin-soldering aluminum and aluminum alloys, it is necessary to ensure that the surfaces of the metal are moistened by the solder, so that it becomes tinned and also to ensure that the joint obtained by soldering will be able to resist corrosion, i.e. will be able to resist such standard tests such as exposure to a salt-lake shower and exposure to an atmosphere of air and steam at approx. 95° C.

Mange forslag er blitt fremsatt for å tilfredsstille disse krav, men lodding av aluminium og aluminiumlegeringer ved temperaturer under 300° C for å fremstille sammenføyninger med god motstand like overfor korrosjonen, en lett fortinning og en relativ høy styrke har vist seg å være forbundet med en stor vanskelighet. Many proposals have been made to satisfy these requirements, but brazing aluminum and aluminum alloys at temperatures below 300°C to produce joints with good corrosion resistance, light tinning and relatively high strength have been shown to be associated with a great difficulty.

Det er et av hovedformålene ved oppfinnelsen å tilveiebringe et effektivt loddemiddel, som vil avhjelpe de nevnte ulemper. It is one of the main purposes of the invention to provide an effective soldering agent, which will remedy the aforementioned disadvantages.

I henhold til foreliggende oppfinnelse According to the present invention

utføres loddingen av aluminium ved at der som loddemiddel anvendes en legering med en sammensetning av fra ca. 3 % til ca. the soldering of aluminum is carried out by using an alloy with a composition of from approx. 3% to approx.

10 % kadmium, ca. 1 % til ca. 4 % kopper, fra ca. 5 % til ca. 8 % antimon, mens resten består av tinn og eventuelle forurensninger. Etter som mengden av kadmium, kopper og antimon økes innenfor de angitte områder, øker loddingens styrke, men henimot de øvre grenser avtar korrosjonsmotstanden, hvilket vanligvis er av større betydning enn styrken. Fortrinnsvis er derfor mengden av kadmium, kopper og antimon innenfor om- 10% cadmium, approx. 1% to approx. 4% cups, from approx. 5% to approx. 8% antimony, while the rest consists of tin and any impurities. As the amount of cadmium, copper and antimony is increased within the specified ranges, the strength of the solder increases, but towards the upper limits the corrosion resistance decreases, which is usually of greater importance than the strength. Preferably, therefore, the amount of cadmium, copper and antimony is within

rådet av fra ca. 6 % til 9 % kadmium, fra ca. 1.5 % til ca. 2.5 % kopper, særlig fordelaktig 2 %, og fra ca. 5 % til ca. 7 % antimon. Variasjon av kadmiuminnholdet mellom 6 % og 9 % har liten virkning på egen-skapene av loddemidlet. En sammensetning som inneholder et slikt kadmiuminnhold og 2 % kopper og 6 % antimom er å fore-trekke. advised by from approx. 6% to 9% cadmium, from approx. 1.5% to approx. 2.5% cups, particularly advantageous 2%, and from approx. 5% to approx. 7% antimony. Variation of the cadmium content between 6% and 9% has little effect on the properties of the solder. A composition containing such a cadmium content and 2% copper and 6% antimony is preferred.

En vesentlig forurensning vil være bly, A significant pollutant will be lead,

som er tilstede i handelsrent tinn. which is present in commercially pure tin.

Loddemidlet kan anvendes ved sam-menføyning ikke bare av stykker av aluminium og dets legeringer, men også for å sammenføye dem til andre metaller, som f. eks. jern, stål og særlig rustfritt stål, kopper og messing, og det kan også anvendes for å sammenføye stykker av slike metaller. The solder can be used when joining not only pieces of aluminum and its alloys, but also to join them to other metals, such as e.g. iron, steel and especially stainless steel, copper and brass, and it can also be used to join pieces of such metals.

Loddingen i overensstemmelse med oppfinnelsen kan utføres ved loddetempe-raturer av 250° C til 300° C, fortrinnsvis fra 250° C til 275° C. Den varme som tilføres et arbeidstykke, kan reguleres ved hjelp av en termostat, særlig hvis varmekilden har en liten termisk kapasitet, f. eks. hvis det er et håndverktøy. The soldering in accordance with the invention can be carried out at soldering temperatures of 250° C to 300° C, preferably from 250° C to 275° C. The heat supplied to a workpiece can be regulated by means of a thermostat, especially if the heat source has a small thermal capacity, e.g. if it is a hand tool.

Hvis loddemidlet anvendes som et bad, så er det fordelaktig å innføre et loddemiddel fra 0 % til 0.5 % aluminium. Alu-miniumet reduserer i betraktelig grad dan-nelsen av slagg eller krets på overflaten av badet, men reduserer badets fritt-strøm-mende egenskaper. Et godt kompromiss mellom disse virkninger oppnåes med et loddemiddel som inneholder 0.02 % aluminium. If the solder is used as a bath, it is advantageous to introduce a solder from 0% to 0.5% aluminium. The aluminum considerably reduces the formation of slag or crust on the surface of the bath, but reduces the free-flowing properties of the bath. A good compromise between these effects is achieved with a solder containing 0.02% aluminium.

Det har vist seg at loddemidlet i henhold til oppfinnelsen er effektivt for frem-stilling av sammenføyninger av forskjel-lige arter av aluminium og aluminiumlegeringer, innbefattet slike som inneholder 12—13 % silisium, som vanligvis er den legering som er mest vanskelig å lodde. It has been shown that the solder according to the invention is effective for making joints of different types of aluminum and aluminum alloys, including those containing 12-13% silicon, which is usually the alloy that is most difficult to solder.

Ved sammenføyninger med to alumi-niumkomponenter har forsøk vist at der oppnåes en skjærfasthet av 2,5 tonn pr. kvadrat tomme (6,45 cm2). When joining two aluminum components, experiments have shown that a shear strength of 2.5 tonnes per square inch (6.45 cm2).

Prøver av sammenføyninger er blitt utsatt for seks måneders periodevis på-sprøytning med rent sjøvann og sammen-føyningene har holdt seg intakt. Sammen-føyningene har også gitt tilfredsstillende resultater ved forsøk med damp. Sammen-føyningen har også kunnet motstå sykliske fuktighetsprøver av den art som er kjent som «K 114». Samples of joints have been exposed to six months of periodic spraying with clean seawater and the joints have remained intact. The joints have also given satisfactory results when tested with steam. The joint has also been able to withstand cyclic moisture tests of the type known as "K 114".

I det følgende er det anført en del eksempler på sammensetninger av loddemidlet i henhold til oppfinnelsen. In the following, a number of examples of compositions of the solder according to the invention are listed.

Eksempel I.-Et loddemiddel i henhold til oppfinnelsen har følgende sammensetning: Example I.-A soldering agent according to the invention has the following composition:

Eksempel 2: Example 2:

Et loddemiddel i henhold til oppfinnelsen har følgende sammensetning: A soldering agent according to the invention has the following composition:

Eksempel 3: Et loddemiddel i henhold til oppfin nelsen har følgende sammensetning: Example 3: A soldering agent according to the invention nelsen has the following composition:

Loddemidler med sammensetningen som anført i eksemplene 1, 2 og 3 ble an-vendt for å sammenføye komponentpar av følgende metaller: Duraluminium Handelsrent aluminium «Alclad» duraluminium Aluminiumlegering inneholdende 3 % magnesium Aluminiumstøpelegering som inneholder 12 % silisium. Rustfritt stål med 18 % krom og 8 % nikkel. Rustfritt bestikkstål av 12 % krom-typen. Solders with the composition as stated in examples 1, 2 and 3 were used to join component pairs of the following metals: Duralumin Commercial grade aluminum "Alclad" duralumin Aluminum alloy containing 3% magnesium Aluminum casting alloy containing 12% silicon. Stainless steel with 18% chromium and 8% nickel. Stainless cutlery steel of the 12% chrome type.

I hvert tilfelle ble de to komponenter fortinnet og sammenføyet under anvendelse av en glassfiberbørste, slik som allerede beskrevet og under anvendelse av en varmeplate som gav loddemidlet en tem-peratur av ca. 265° C. In each case, the two components were tinned and joined using a glass fiber brush, as already described and using a hot plate which gave the solder a temperature of approx. 265°C.

Foruten anvendelse som loddemiddel slik som allerede beskrevet kan legeringen til oppfinnelsen anvendes for å fortinne og fore overflatene av lageret i komponenter fremstillet av aluminium og aluminiumlegeringer. Legeringen virker faktisk både som en utforing og som et loddemiddel for å sammenføye foringen eller belegget til underlagskomponenten. Det skal sluttelig bemerkes at det fra tysk patent nr. 569 430 er kjent en legering som inneholder tinn, antimon, kopper og kadmium, men den der beskrevne legering er angitt som skikket for bruk som lagermetall. In addition to use as a soldering agent as already described, the alloy of the invention can be used to tin and line the surfaces of the bearing in components made of aluminum and aluminum alloys. The alloy actually acts as both a liner and a solder to join the liner or coating to the substrate component. Finally, it should be noted that an alloy containing tin, antimony, copper and cadmium is known from German patent no. 569,430, but the alloy described there is indicated as suitable for use as a bearing metal.

Claims

1. Solder for aluminum and aluminum alloys characterized in that it contains 3% to 10% cadmium, 1% to 4% copper, 5% to 8% antimony and the rest tin.

2. Solder according to claim 1, characterized in that it contains 6% to 9% cadmium, 1.5% to 2.5% preferably 2% copper, 5% to 7% preferably 6% antimony and the remainder tin.

3. Soldering agent as stated in claim 1 or 2, characterized in that this also contains up to 0.5%, preferably 0.02% aluminium.