DE1962760A1 - Verfahren zum Loeten von Aluminiumwerkstoffen - Google Patents
Verfahren zum Loeten von AluminiumwerkstoffenInfo
- Publication number
- DE1962760A1 DE1962760A1 DE19691962760 DE1962760A DE1962760A1 DE 1962760 A1 DE1962760 A1 DE 1962760A1 DE 19691962760 DE19691962760 DE 19691962760 DE 1962760 A DE1962760 A DE 1962760A DE 1962760 A1 DE1962760 A1 DE 1962760A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- solder
- carrying
- following composition
- remainder
- soldering
- 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.)
- Granted
Links
- 238000005476 soldering Methods 0.000 title claims description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 37
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims description 25
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 15
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 52
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 19
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 16
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 10
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 8
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 7
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000009736 wetting Methods 0.000 claims description 6
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 5
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 claims 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 13
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 6
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018131 Al-Mn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018125 Al-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018461 Al—Mn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018520 Al—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910007570 Zn-Al Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/28—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950 degrees C
- B23K35/286—Al as the principal constituent
- B23K35/288—Al as the principal constituent with Sn or Zn
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/28—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950 degrees C
- B23K35/282—Zn as the principal constituent
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
VEREINIGTE ALUMINIUM-WERKE
AKTIENGESELLSCHAFT
BONN
AKTIENGESELLSCHAFT
BONN
Verfahren zum Löten von Aluminiumwerkstoffen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Löten von Aluminiumwerkstoffen.
Beim Löten handelt es sich um ein Verbindungsverfahren, bei dem im Gegensatz zum Schweißen der Grundwerkstoff
an der Verbindungsstelle zwar vom schmelzflüssigen Zusatzmetall benetzt, aber nicht aufgeschmolzen wird. Der Schmelzbereich des
Lotes und die Arbeitstemperatur müssen daher unterhalb der Schmelztemperatur des Grundwerkstoffes liegen.
Beim Löten von Aluminium und Aluminiumlegierungen besteht ein wesentliches Problem darin, daß der Werkstoff infolge der stets
auf der Oberfläche vorhandenen und sehr zähen Oxidhaut vom schmelzflüssigen Lot in nicht ausreichendem Maße benetzt wird.
Diese Oxidhaut ist zwar sehr dünn, aber dicht und stabil, bildet sich nach ihrer Beseitigung, z.B. durch Beizen, spontan neu und
verstärkt sich außerdem während des Lötvorganges, sofern dieser unter oxydierender Atmosphäre (z.B. Luft) durchgeführt wird. Es
war bisher beim Löten von Aluminiumwerkstoffen erforderlich, diese störende Oxidhaut an der Verbindungsstelle entweder auf
mechanischem oder chemischem Wege zu beseitigen. Der erstgenannte Weg wird beim Reiblöten, einem Sonderverfahren des Weichlötens,
angewandt, wobei die Oxidschicht durch das geschmolzene Lot hindurch zerstört wird. Eine Abart dieses Prinzips stellt das
Ultraschall-Löten dar, das jedoch keine größere technische Bedeutung erlangt hat.
Abgesehen von diesen Sonderverfahren geschieht die Entfernung der Oxidhaut durch die Anwendung von Flußmitteln, die außerdem
die Lötstelle vor erneuter Oxydation schützen. Die für das Löten von Aluminium geeigneten Flußmittel enthalten im allgemeinen
Chloride bzw. Fluoride, beim Weichlöten z.T. auch rein organische Verbindungen. Alle Flußmittel weisen jedoch den Nachteil auf,
daß sie korrodierend wirken - meist sogar in starkem Maße - und ihre Rückstände daher beseitigt werden müssen. Außerdem besteht
109831/0996
die Gefahr von Flußmitteleinschlüssen an der Lötstelle. Die Flußmittelrückstände und Flußmitteleinschlüsse beeinträchtigen
die Korrosionsbeständigkeit der gelöteten Teile in starkem Maße, besonders wenn Feuchtigkeit auf die Lötstelle einwirken kann.
Die Beseitigung der Flußmittelreste ist kostenintensiv und wird zudem meist nicht vollständig erreicht. Daher wurden bereits
früher weitere Versuche zum flußmittellosen Löten, insbesondere
Hartlote η, durchge führt.
Das letztgenannte Verfahren besitzt insofern eine besondere Bedeutung, wenn an eine Lötverbindung höhere Anforderungen in
bezug auf die Festigkeitswerte und Korrosionsbeständigkeit gestellt werden. Die bisher zum flußmittellosen Löten von Aluminium
W dafür bekannt gewordenen Arbeitsweisen führten noch zu keinem praxisreifen bzw. wirtschaftlichen Verfahren. So wurden beispielsweise
in amerikanischen Patentschriften bzw. Veröffentlichungen Verfahrensweisen vorgeschlagen, nach denen entweder
durch exotherme Reaktionen oder Reduktionsvorgänge die Oxidschicht an der Verbindungsstelle beseitigt oder auch im Hochvakuum von
10 Torr bzw. mit einer Kombination von Reduktionsvorgängen und
—4
einem zusätzlichen Vakuum von ca. 10 Torr gearbeitet werden soll. Dabei werden vielfach die Lote sowie die außerdem erforderlichen weiteren Zusätze in Form von Pulvermischungen eingesetzt
einem zusätzlichen Vakuum von ca. 10 Torr gearbeitet werden soll. Dabei werden vielfach die Lote sowie die außerdem erforderlichen weiteren Zusätze in Form von Pulvermischungen eingesetzt
Abgesehen von der sehr zweifelhaften Wirksamkeit der Oxidbeseitigung
der vorgeschlagenen Arbeitsmethoden sind diese wegen der " Schwierigkeiten, die sich aus den notwendigen Schutzmaßnahmen
der Pulver vor Oxydation sowohl bei der Herstellung als auch der Lagerung und Aufbringung auf das Werkstück ergeben, für eine
wirtschaftliche Fertigung, insbesondere Serienfertigung, ungeeignet. Einer allgemeinen Anwendung des Lötens im Hochvakuum
stehen die dabei erforderlichen hohen Anlagen- und Betriebskosten
entgegen. Eine derartige Verfahrensweise ist daher nur in ganz speziellen Anwendungsfällen wie z.B. Reaktor- und Raketentechnik
wirtschaftlich vertretbar.
In der Regel weisen die zum Löten von Aluminium geeigneten Lote den Nachteil einer relativ hohen Viskosität und Oberflächenspannung
und damit ungünstiger Benetzungseigenschaften auf. Dies
109831/0996 3
gilt insbesondere für die Hartlote, die, wie vorstehend ausgeführt,
von besonderer Bedeutung sind. Die dabei vorzugsweise eingesetzten Lote sind solche vom Typ Al-Si, denen gegebenenfalls
noch weitere Zusätze wie Kupfer, Magnesium, Nickel, Zinn, Zink und Cadmium zulegiert werden. Ferner werden außer den handelsüblichen
Weichloten noch Lote der Basis Zn-Al verwendet, die nach der jeweiligen Zusammensetzung und damit der Arbeitstemperatur
entweder den Hart- oder Weichloten zuzurechnen sind.
Um die Nachteile der hohen Viskosität und Oberflächenspannung
auszugleichen, werden den Flußmitteln z.T. Zusätze, z.B. in Form von Zinksalzen, beigegeben, die zu Abscheidungen an der
Metalloberfläche führen und die Benetzungsverhältnisse an der
Verbindungsstelle günstig beeinflussen.
Durch die deutsche Patentschrift 66 398 aus dem Jahre 1891 ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von Lot für reines oder
nahezu reines Aluminium bekannt, darin bestehend, daß eine größere Menge reinen Aluminiums geschmolzen, dann die Oberfläche des geschmolzenen
Metalls mit einer Schicht von Phosphorsäure, saurem Natriumsulfat, Fluorverbindungen oder anderen sauer reagierenden
Salzen vollständig bedeckt, und schließlich dem geschmolzenen Metall eine geringere Menge von Kupfer und Zinn oder Kupfer,
Wismut, Zink und Zinn oder auch Kupfer, Antimon, Wismut und Zink oder endlich Kupfer, Wismut, Antimon und Zinn zugesetzt wird.
Dieses Lot hat sich trotz der langen Zeit in der Praxis nicht eingeführt. Ein solches Lot wäre auch praktisch infolge der geringen
Schmelzpunktdifferenzen von Lot und Grundwerkstoff nicht
geeignet und wurde seinerzeit nur als Lot angesehen, da man davon ausging, daß nach den seinerzeitigen Erkenntnissen der Schmelzpunkt
des Aluminiums bei 800°C liegt. (Vgl. S. 1, linke Spalte, Abs. 2 der Patentschrift 66 398.)
Wie eingangs bereits beschrieben, besteht beim Löten von Aluminium
ein wesentliches Problem darin, daß der Werkstoff infolge der stets auf der Oberfläche vorhandenen Oxidhaut vom schmelzflüssigen
Lot in nicht ausreichendem Maße benetzt wird. Daraus wurde bisher stets gefolgert, daß zur Erzielung einer guten
_ 4 _ 109831/0996
Lötverbindung die Oxidhaut zerstört und beseitigt werden muß. Im Gegensatz zu dieser bisher allgemein vertretenen Ansicht
wurde nun überraschenderweise gefunden, daß die Benetzungsverhältnisse an der Lötstelle gegenüber denjenigen bei der Verwendung
bisher bekannter Zusatzwerkstoffe dadurch wesentlich verbessert werden, daß man dem jeweils eingesetzten Lot Elemente
zulegiert, die die Viskosität und Oberflächenspannung des geschmolzenen
Lotes und gleichzeitig die Grenzflächenspannung zwischen schmelzflüssigem Lot und Grundwerkstoff in starkem
Maße herabsetzen.
Wie Untersuchungen ergeben haben, kann eine starke Herabsetzung von Viskosität und Oberflächenspannung des geschmolzenen Lotes
sowie der Grenzflächenspannung zwischen Lot und Grundwerkstoff b dadurch erreicht werden, daß man dem jeweils eingesetzten Lot
Zusätze wie vorzugsweise Wismut und/oder Strontium und/oder Barium und/oder Antimon in Gehalten von 0,01 - 10 %, vorzugsweise
0,05 - 2 %, zulegiert. Als "jeweils eingesetztes Lot" kommen
beispielsweise folgende Zusammensetzungen in Betracht:
a) 4 - 20 % Silicium, Rest Aluminium, gegebenenfalls mit schwankenden
Mengen an weiteren Legierungskomponenten wie Kupfer, Magnesium, Nickel, Zinn, Zink und/oder Cadmium, oder
b) Aluminium 2 - 26 %, Rest Zink, oder
c) Aluminium mehr als 26 - 45 %, Rest Zink, gegebenenfalls als
weitere Legierungs-Komponente Mangan bis 1 %.
Den genannten oder anderen Basisloten werden erfindungsgemäß die -- oben angegebenen Mengen von vorzugsweise Wismut und/oder Strontium
und/oder Barium und/oder Antimon zugesetzt.
Wie Versuche ergeben haben, eignen sich die auf diese Weise erhaltenen
Lote überraschenderweise zum flußmittellosen Löten von Aluminium, wenn dieses in einer nichtoxydierenden Atmosphäre
bzw. in einer Atmosphäre mit geringem Sauerstoffanteil durchgeführt
wird. Einmal kann es sich dabei um ein inertes Lötschutzgas, wie z.B. Schweißargon, Stickstoff handelsüblicher Reinheit,
Formiergas oder Ammoniak, zum anderen um ein niedriges Vakuum von beispielsweise 10~ bis iO Torr handeln. Vakua von 10 bis
10 Torr, wie diese in den oben beschriebenen bisher vorgeschlagenen
Methoden zum flußmittellosen Löten z.T. gefordert
109831/0996 - 5 "
werden, sind bei dem beanspruchten Verfahren keinesfalls erforderlich. Die Lötstelle muß zwar auch bei der beanspruchten
Verfahrensweise vorher gründlich gereinigt und getrocknet werden, doch sind hierbei keine über das bisher Übliche hinausgehende
Maßnahmen erforderlich. Es werden jedoch sämtliche mit dem flußmittellosen Löten verbundenen Vorteile erzielt, d.h.
insbesondere ist eine Nachbehandlung zur Beseitigung von Flußmittelresten nicht erforderlich.
Die vorstehend beschriebene Verminderung von Oberflächenspannung und Viskosität und damit der Benetzungseigenschaften durch
die beanspruchten Zusätze zum Lot sind natürlich auch beim Löten mit Flußmittel von Vorteil. Beim Einsatz derartiger Lote
kann dann auf die speziellen Zusätze zum Flußmittel, die die Benetzungsverhältnisse verbessern sollen, verzichtet werden.
Außerdem kann dann die Zusammensetzung der Flußmittel derart geändert werden, daß sich beim Entfernen der Flußmittelreste
Vorteile gegenüber den bisherigen Verfahrensweisen ergeben.
Lote mit den beanspruchten Zusätzen können in allen handelsüblichen
Formen, wie z.B. Drähte, Stäbe, Formteile, Folien, Lotplattierungen usw. verwendet werden.
| Beispiel 1 | 11,7 % |
| Si | 0,09 % |
| Mn | 0,03 # |
| Mg | 0,35 % |
| Fe | 0,02 % |
| Ti | 0,02 % |
| Cu | 0,05 £ |
| Zn | 0,15 % |
| Bi | |
Rest Aluminium
| Beispiel 2 | 12,3 |
| Si | 0,07 |
| Mn | 0,02 |
| Mg | 0,25 |
| Fe | 0,01 |
| Ti | 0,01 |
| Cu | 0,04 |
| Zn | 0,50 |
| Bi | 0,31 |
| Sb | |
| Rest Aluminium | |
108831/0996-
7,2 io 0,07 %
0,03 io 0,63 io
0,04 % 0,18 % 0,11 $ 1,95 %
Rest Aluminium
8,1 % 0,05 io 0,02 %
0,49 % 0,02 % 0,13 % 0,09 %
2,13 % 0,76 %
Rest Aluminium
15,8 % 0,03 % 0,04 %
0,41 % 0,03 £ 0,11 %
0,18 % 1,11 # 1,37 %
Rest Aluminium
| 1962760 | 6 | 16,5 io | Rest Aluminium | 7 | 95,70 % | 8 | 94,23 % | 9 | 67,59 % | 10 | 68,18 # | |
| Beispiel | 0,03 $ | Beispiel | 3,95 # | 5,10 % | 30,40 % | 28,73 % | ||||||
| Si | 0,03 io | Zn | 0,34 % | 0,19 % | 1,56 % | 2,67 % | ||||||
| Mn | 0,43 $ | Al | Verunreinigungen 0,01 % | 0,47 % | 0,35 % | 0,33 % | ||||||
| Mg | 0,03 io | Bi | Beispiel | Verunreinigungen 0,01 % | Verunreinigungen 0,10 io | |||||||
| Fe | 0,13 % | Zn | Beispiel | Beispiel | ||||||||
| Ti | 0,17 % | Al | Zn | Zn | ||||||||
| Cu | 1,78 % | Bi | Al | Al | ||||||||
| Zn | Ba | Sb | Sr | |||||||||
| Ba | Mn | Mn |
Verunreinigungen 0,09
109831/0996
Die LÖtversuohe wurden mit Reinaluminium- und Al-Mn-Blechen
und Loten mit den in den vorstehenden Beispielen angeführten Zusammensetzungen im elektrisch beheizten Ofen durchgeführt.
In allen Fällen, in denen ohne Zusatz von Flußmitteln gelötet wurde, erfolgte dies unter einer Schutzgasatmosphäre wie z.B.
Argon und Stickstoff. Die Löttemperatur lag dabei zwischen 590 und 6O5°C, die Lötzeit betrug jeweils 2 min. Bei allen
Lötversuchen konnten einwandfreie Lötungen erzielt werden.
Im Gegensatz dazu ergab sich keine Lötung bei Verwendung des
handelsüblichen Lotes L-AlSi12 ohne die beanspruchten Zusätze,
wenn kein Flußmittel benutzt wurde. Auch ein Rütteln der Probe während des Lötvorganges erbrachte kein besseres Ergebnis.
109831
Claims (18)
1) Verfahren zum Löten von Aluminiumwerkstoffen, dadurch
gekennzeichnet, daß die Benetzungsverhältnisse an der Lötstelle gegenüber denjenigen bei der Verwendung bisher bekannter
Zusatzwerkstoffe dadurch wesentlich verbessert werden, daß man dem jeweils eingesetzten Lot Elemente zulegiert, die
die Viskosität und Oberflächenspannung des geschmolzenen Lotes und gleichzeitig die Grenzflächenspannung zwischen
schmelzflüssigem Lot und Grundwerkstoff in starkem Maße
herabsetzen.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man fc dem jeweils eingesetzten Lot Zusätze von Wismut und/oder
Strontium und/oder Barium und/oder Antimon in Gehalten von je 0,Oi - 10 %, vorzugsweise 0,05 - 2 % zulegiert,
3) Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Lote mit den beanspruchten Zusätzen zum flußmittellosen Löten
verwendet werden.
4) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Lote mit den beanspruchten Zusätzen zum Löten mit Flußmitteln
verwendet werden.
5) Lot zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen i - 4, ) gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung: Si 4 - 20 $>,
Bi und/oder Sr und/oder Ba und/oder Sb in Gehalten von je 0,01 - 10 %, vorzugsweise 0,05 - 2 %, Rest Al, gegebenenfalls
mit schwankenden Mengen an weiteren Legierungskomponenten wie Cu, Mg, Ni1 Sn, Zn und/oder Cd.
6) Lot zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-4, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung: Al 2 - 26 %,
Bi und/oder Sr und/oder Ba und/oder Sb in Gehalten von 0,01 - 10 %, vorzugsweise 0,05 - 2 %, Rest Zn.
- 9 109831/Π996
7) Lot zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 - 4, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung: Al mehr als
26 - 45 %, Bi und/oder Sr und/oder Ba und/oder Sh in Gehalten
von je 0,01 - 10 fof vorzugsweise 0,05 - 2 %, Rest Zn,
gegehenenfalls als weitere Legierungskomponente Mn his I %.
8) Lot zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-4, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung: Si 11,7 %\
Mn 0,09 56; Mg 0,03 %\ Fe 0,35 %', Ti 0,02 #; Cu 0,02 %\
Zn 0,05 %\ Bi 0,15 56; Rest Al.
9) Lot zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-4, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung: Si 12,3 %;
Mn 0,07 %\ Mg 0,02 £; Fe 0,25 <jS>; Ti 0,01 fc Cu 0,01 %',
Zn 0,04 %; Bi 0,50 #; Sh 0,31 %', Rest Al.
ΙΟ) Lot zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-4,
gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung: Si 7,2 %\
Mn 0,07 #; Mg 0,03 %; Fe 0,63 #; Ti 0,04 £; Cu 0,18 £;
Zn 0,11 £; Bi 1,95 %, Rest Al.
11) Lot zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-4, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung: Si 8,1 %\
Mn 0,05 %; Mg 0,02 %\ Fe 0,49 %\ Ti 0,02 %>\ Cu 0,13 #;
Zn 0,09 %; Ba 2,13 %\ Sr 0,76 5δ; Rest Al.
12) Lot zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen i - 4, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung: Si 15,8 %]
Mn 0,03 %\ Mg 0,04 <fo\ Fe 0,41 <fo\ Ti 0,03 %,· Cu 0,11 %\
Zn 0,18 <fo\ Sb 1,11 %\ Ba 1,37 %\ Rest Al.
13) Lot zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-4,
gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung: Si 16,5 %\
Mn 0,03 #; Mg 0,03 £; Fe 0,43 %\ Ti 0,03 £; Cu 0,13 %;
Zn 0,17 %; Ba 1,78 36; Rest Al.
14) Lot zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-4,
gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung: Zn 95,70 "}o\
Al 3,95 D/o\ Bi 0,34 %', Verunreinigungen 0,01 %.
109831 /nqqe - 10 -
"lö" 19627B0
15) Lot zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-4,
gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung: Zn 94,23 %\
Al 5,10 #; Bi 0,19 %', Ba 0,47 %; Verunreinigungen 0,Oi %.
16) Lot zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-4, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung: Zn 67,59 %\
Al 30,40 #; Sb 1,56 %; Mn 0,35 %\ Verunreinigungen 0,10 fo.
17) Lot zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-4, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung: Zn 68,18 %;
Al 28,73 fo] Sr 2,67 %; Mn 0,33 %\ Verunreinigungen 0,09 %.
18) Verfahren nach Anspruch 1-17, dadurch gekennzeichnet, daß die beanspruchten Lote in jeder handelsüblichen Form ver-
ψ wendet werden.
Priority Applications (25)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE758884D BE758884A (fr) | 1969-12-15 | Procede de brasage de l'aluminium et de ses alliages | |
| DE1962760A DE1962760C3 (de) | 1969-12-15 | 1969-12-15 | Verwendung eines Lotes auf Aluminiumbasis zum flußmittelfreien Hartlöten von Aluminiumwerkstoffen in Schutzgas, Inertgas oder Vakuum |
| GB1776473A GB1333030A (en) | 1969-12-15 | 1970-04-14 | Method of brazing aluminium and aluminium alloys |
| AT986070A AT299647B (de) | 1969-12-15 | 1970-11-02 | Flußmittelloses Löten von Aluminiumwerkstoffen |
| CH1256172A CH555216A (de) | 1969-12-15 | 1970-11-09 | Lot zum flussmittelfreien loeten von aluminiumwerkstoffen. |
| CH1656170A CH538325A (de) | 1969-12-15 | 1970-11-09 | Lot zum flussmittelfreien Löten von Aluminiumwerkstoffen |
| DK576370A DK132868C (da) | 1969-12-15 | 1970-11-13 | Loddemiddel til flusmiddelfri lodning af aluminiummateriale |
| FR7041153A FR2072194A5 (de) | 1969-12-15 | 1970-11-17 | |
| NO04483/70A NO130098B (de) | 1969-12-15 | 1970-11-23 | |
| GB5653370A GB1328642A (en) | 1969-12-15 | 1970-11-27 | Method of brazing aluminium and aluminium alloys |
| ZA708097*A ZA708097B (en) | 1969-12-15 | 1970-11-30 | A method of soldering aluminium and aluminium alloys |
| SE16683/70A SE362375B (de) | 1969-12-15 | 1970-12-09 | |
| LU62217D LU62217A1 (de) | 1969-12-15 | 1970-12-10 | |
| SU1725550A SU453818A3 (ru) | 1969-12-15 | 1970-12-14 | Припой для пайки алюминия |
| SU1725153A SU532324A3 (ru) | 1969-12-15 | 1970-12-14 | Припой дл пайки алюмини |
| CA100,643A CA964082A (en) | 1969-12-15 | 1970-12-15 | Process and solder for soldering aluminum-containing work-pieces |
| NLAANVRAGE7018270,A NL170707C (nl) | 1969-12-15 | 1970-12-15 | Werkwijze voor het vloeimiddelvrij solderen van aluminiummaterialen. |
| JP45111355A JPS504466B1 (de) | 1969-12-15 | 1970-12-15 | |
| US00285100A US3811177A (en) | 1969-12-15 | 1972-08-29 | Process for brazing workpieces of aluminum containing material |
| CA158,737A CA965995A (en) | 1969-12-15 | 1972-12-13 | Process and solder for soldering aluminium-containing work-pieces |
| NO486573A NO133022C (de) | 1969-12-15 | 1973-12-19 | |
| US05/729,039 US4121750A (en) | 1969-12-15 | 1976-10-04 | Processes for soldering aluminum-containing workpieces |
| US05/836,766 US4173302A (en) | 1969-12-15 | 1977-09-26 | Process and alloy for brazing aluminum-containing articles |
| US05/853,768 US4241148A (en) | 1969-12-15 | 1977-11-21 | Composite aluminum-containing workpieces |
| US06/661,281 US4905887A (en) | 1969-12-15 | 1984-10-16 | Process for soldering aluminum containing workpieces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1962760A DE1962760C3 (de) | 1969-12-15 | 1969-12-15 | Verwendung eines Lotes auf Aluminiumbasis zum flußmittelfreien Hartlöten von Aluminiumwerkstoffen in Schutzgas, Inertgas oder Vakuum |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1962760A1 true DE1962760A1 (de) | 1971-07-29 |
| DE1962760B2 DE1962760B2 (de) | 1972-01-20 |
| DE1962760C3 DE1962760C3 (de) | 1980-04-03 |
Family
ID=5753892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1962760A Expired DE1962760C3 (de) | 1969-12-15 | 1969-12-15 | Verwendung eines Lotes auf Aluminiumbasis zum flußmittelfreien Hartlöten von Aluminiumwerkstoffen in Schutzgas, Inertgas oder Vakuum |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT299647B (de) |
| DE (1) | DE1962760C3 (de) |
| GB (1) | GB1333030A (de) |
| SU (2) | SU453818A3 (de) |
| ZA (1) | ZA708097B (de) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5020959A (de) * | 1973-05-25 | 1975-03-05 | ||
| JPS5547362A (en) * | 1973-07-14 | 1980-04-03 | Ver Aluminummniumuberuke Ag | Wax alloy |
| DE3518408A1 (de) * | 1984-05-25 | 1985-11-28 | Sumitomo Light Metal Industries Ltd., Tokio/Tokyo | Aluminium-hartlot und seine verwendung in aluminium-waermeaustauschern |
| EP2855063B1 (de) | 2012-05-31 | 2016-03-23 | Gränges Sweden AB | Mehrschichtiges aluminiumlötblech für flussmittelfreies löten in kontrollierter atmosphäre |
| EP1608482B1 (de) | 2003-03-29 | 2016-10-05 | Grillo-Werke AG | Verfahren zum schutzgasschweissen oder schutzgaslöten von werkstücken gleicher oder verschiedener metalle oder metalllegierungen mit einem zn/al zusatzmaterial |
| EP2382087B2 (de) † | 2008-11-10 | 2020-11-04 | Aleris Rolled Products Germany GmbH | Verfahren zum flussmittelfreien löten von aluminium und lötblech zur verwendung darin |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4039298A (en) * | 1976-07-29 | 1977-08-02 | Swiss Aluminium Ltd. | Aluminum brazed composite |
| DE4217122A1 (de) * | 1992-05-23 | 1993-11-25 | Mahle Gmbh | Wickelbarer Aluminiumdraht, insbesondere zur Verwendung als Schweißdraht |
| CN102554491B (zh) * | 2011-12-14 | 2014-03-05 | 河南科技大学 | 一种Zn基高温无铅软钎料及其制备方法 |
| CN103143854B (zh) * | 2013-02-25 | 2015-04-22 | 大连理工大学 | 用于镁/铝异质金属连接的焊接材料及其制备方法 |
| CN111331278B (zh) * | 2020-03-26 | 2021-08-03 | 中机智能装备创新研究院(宁波)有限公司 | 一种高耐蚀性Zn-Al钎料粉、钎料膏及制备方法 |
-
1969
- 1969-12-15 DE DE1962760A patent/DE1962760C3/de not_active Expired
-
1970
- 1970-04-14 GB GB1776473A patent/GB1333030A/en not_active Expired
- 1970-11-02 AT AT986070A patent/AT299647B/de not_active IP Right Cessation
- 1970-11-30 ZA ZA708097*A patent/ZA708097B/xx unknown
- 1970-12-14 SU SU1725550A patent/SU453818A3/ru active
- 1970-12-14 SU SU1725153A patent/SU532324A3/ru active
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5020959A (de) * | 1973-05-25 | 1975-03-05 | ||
| JPS5547362A (en) * | 1973-07-14 | 1980-04-03 | Ver Aluminummniumuberuke Ag | Wax alloy |
| DE3518408A1 (de) * | 1984-05-25 | 1985-11-28 | Sumitomo Light Metal Industries Ltd., Tokio/Tokyo | Aluminium-hartlot und seine verwendung in aluminium-waermeaustauschern |
| EP1608482B1 (de) | 2003-03-29 | 2016-10-05 | Grillo-Werke AG | Verfahren zum schutzgasschweissen oder schutzgaslöten von werkstücken gleicher oder verschiedener metalle oder metalllegierungen mit einem zn/al zusatzmaterial |
| EP1608482B2 (de) † | 2003-03-29 | 2019-11-13 | Grillo-Werke AG | Verfahren zum schutzgasschweissen oder schutzgaslöten von werkstücken gleicher oder verschiedener metalle oder metalllegierungen mit einem zn/al zusatzmaterial |
| EP2382087B2 (de) † | 2008-11-10 | 2020-11-04 | Aleris Rolled Products Germany GmbH | Verfahren zum flussmittelfreien löten von aluminium und lötblech zur verwendung darin |
| EP2855063B1 (de) | 2012-05-31 | 2016-03-23 | Gränges Sweden AB | Mehrschichtiges aluminiumlötblech für flussmittelfreies löten in kontrollierter atmosphäre |
| RU2642245C2 (ru) * | 2012-05-31 | 2018-01-24 | Гренгес Свиден Аб | Многослойный алюминиевый лист для бесфлюсовой высокотемпературной пайки в регулируемой атмосфере |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1333030A (en) | 1973-10-10 |
| AT299647B (de) | 1972-06-26 |
| SU532324A3 (ru) | 1976-10-15 |
| SU453818A3 (ru) | 1974-12-15 |
| DE1962760B2 (de) | 1972-01-20 |
| DE1962760C3 (de) | 1980-04-03 |
| ZA708097B (en) | 1971-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2161098C3 (de) | Seelenelektrode für automatisches oder halbautomatisches Schweißen | |
| DE69205153T2 (de) | Verfahren zum hartlöten von metalloberflächen. | |
| DE2755435C2 (de) | Lötfolie und Verfahren zu deren Herstellung | |
| DE19816671C2 (de) | Verwendung von Legierungen als bleifreie Lötmittel-Legierungen | |
| DE60128923T2 (de) | Nickel beschichtetes hartlötblech | |
| DE2614872A1 (de) | Verfahren zum verbinden von aluminiumkomponenten mit einer aluminiumloetlegierung | |
| DE3518408A1 (de) | Aluminium-hartlot und seine verwendung in aluminium-waermeaustauschern | |
| DE69222611T2 (de) | Lot für oxidschichtbildendes metall und legierungen | |
| DE19921332A1 (de) | Flußmittel für das Hartlöten von schwerbenetzbaren metallischen Werkstoffen | |
| DE69312812T2 (de) | Lötverfahren mit verminderter Überbrückungsgefahr | |
| DE1962760A1 (de) | Verfahren zum Loeten von Aluminiumwerkstoffen | |
| DE2017858C3 (de) | ||
| DE4301927C2 (de) | Verbundener Metall-Keramik-Werkstoff, dessen Verwendung und Verfahren zu dessen Herstellung | |
| DE2126639B2 (de) | Lot zum loeten von aluminium | |
| DE2338261B2 (de) | Verfahren zur herstellung einer geloeteten verbindung zwischen aluminium- oder aluminiumlegierungskomponenten | |
| DE60307138T2 (de) | Lötfolie mit einer mantelschicht und einer oberflächenschicht aus einer eisen-legierung und verfahren zu ihrer herstellung | |
| DE1289395C2 (de) | Hartlot zum Loeten von Wolfram, Molybdaen und deren Legierungen sowie Verfahren zum Loeten | |
| DE1508336B1 (de) | Hartlot | |
| DE2341084B2 (de) | Verwendung einer zink als hauptbestandteil enthaltenden legierung | |
| DE2028683A1 (en) | Brazing aluminium and its alloys | |
| DE1966027C3 (de) | Verwendung eines Zink Aluminium Lotes Ausscheidung aus 1962760 | |
| DE2129460C3 (de) | Verwendung eines Hartlotes zum flußmittelfreien Löten von Aluminiumwerkstoffen in Schutzgas, Inertgas oder Vakuum | |
| DE2148034A1 (de) | Flußmittelfreies Hartlot | |
| DE1627611C (de) | Verfahren zum flußmittelfreien Verlöten von Werkstücken aus einer Zink enthaltenden Kupferlegierung | |
| DE1527307C3 (de) | Verfahren zum flußmittelfreien Verbinden von aus Aluminium und/oder Aluminiumlegierungen bestehenden Teilen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| AG | Has addition no. |
Ref country code: DE Ref document number: 2129460 Format of ref document f/p: P |