Flux pour soudage et brasage. La présente invention, due à M. René D. Wasserman, se rapporte à un flux destiné aux opérations de soudage ou brasage, notam ment sur pièces en aluminium et alliages d'aluminium ainsi que sur pièces en magné sium et alliages de magnésium.
On a déjà proposé d'utiliser des flux spé ciaux pour souder ou braser des pièces en aluminium ou en magnésium, notamment des flux contenant un support avec addition de chlorure de cadmium ou de chlorure de zinc. Des sels halogénés de métaux alcalins tels que le chlorure de potassium ou le chlorure de sodium ou les fluorures correspondants ont été proposés comme supports à des quan tités relativement minimes (moins de 12 à 16% du poids total du flux) de chlorure de zinc ou de chlorure de cadmium.
Il a été découvert maintenant qu'une aug mentation de la teneur en chlorure de cad mium, dans un support judicieusement dosé contenant des chlorures de sodium, potassium et lithium ainsi que du fluorure de sodium, procure des avantages certains dans les opé rations de soudage et brasage de pièces en aluminimum et/ou en magnésium, notam ment, avantages qu'on ne pouvait obtenir avec les flux connus.
Le flux selon la présente invention est ca ractérisé en ce qu'il contient 20 à 30% en poids d'au moins l'un des chlorure de cad mium et chlorure de zinc, mais au moins 20% de chlorure de cadmium, de 25 à 30% en poids de chlorure de lithium, la totalité des sels précités atteignant au moins 50% en poids, environ 10% en poids de fluorure de sodium et le reste essentiellement sous forme de chlorures de sodium et de potassium.
Les flux conformes à l'invention donnent des résultats pratiquement uniformes dans les opérations de soudage utilisant des sou dures à points de fusion très variables; ils permettent d'obtenir des soudures propres et nettes dont la couleur s'accorde avec celle du métal ou des métaux de base.
Ils possèdent un pouvoir mouillant très marqué, susceptible d'accélérer le soudage ou le brasage, d'assurer l'action capillaire de la soudure fluide et permettent de réaliser une économie considérable de soudure allant jus qu'à 50% de la soudure employée dans les procédés de soudage utilisant les flux connus précités.
Ils présentent non seulement l'avantage d'empêcher efficacement l'oxydation, et de réduire ou dissoudre les oxydes formés pen dant le soudage ou le brasage, mais encore celui de pouvoir être utilisés avec une grande variété de soudures d'aluminium ou de ma gnésium, et ayant des points de fusion diffé rents. Ils sont économiques à l'emploi et sans effets nuisibles dus à la surchauffe.
Le flux objet de la présente invention permet d'effectuer toutes les opérations de soudage et de brasage, tant au chalumeau qu'à l'arc électrique, pour régénérer et répa rer toutes sortes de pièces en aluminium, tu bes, feuilles et similaires. Ce flux, qui est de préférence anhydre, doit être préparé avec les précautions habi tuelles; il faut que le produit fini soit réduit en poudre fine pour donner les meilleurs ré sultats. Le flux peut toutefois être employé aussi bien sous forme de pâte que sous forme de poudre sèche.
Le chlorure de cadmium contenu dans le flux a pour effet de former à la surface du métal de base chauffé une sorte de fine pelli cule de cadmium qui empêche l'oxydation de l'aluminium et ne laisse aucun résidu indé sirable sur la soudure déposée. Il se produit une sorte de placage uniforme du métal fondu par le chlorure de cadmium. Ce der nier, mélangé au chlorure de lithium, contri bue efficacement à exercer une action réduc trice sur les oxydes d'aluminium qui se for ment pendant le soudage.
Les exemples suivants donnent la compo sition de flux particulièrement efficaces:
EMI0002.0000
Exemple <SEP> 1:
<tb> chlorure <SEP> de <SEP> sodium <SEP> env. <SEP> 20% <SEP> en <SEP> poids
<tb> chlorure <SEP> de <SEP> lithium <SEP> <SEP> 30% <SEP> <SEP>
<tb> chlorure <SEP> de <SEP> potassium <SEP> <SEP> 20% <SEP> <SEP>
<tb> fluorure <SEP> de <SEP> sodium <SEP> <SEP> 10% <SEP> <SEP>
<tb> chlorure <SEP> de <SEP> cadmium <SEP> <SEP> 20% <SEP> <SEP>
<tb> Exemple <SEP> 2:
<tb> chlorure <SEP> de <SEP> sodium <SEP> env. <SEP> 20% <SEP> en <SEP> poids
<tb> chlorure <SEP> de <SEP> lithium <SEP> <SEP> 30 <SEP> 0/o <SEP> <SEP>
<tb> chlorure <SEP> de <SEP> potassium <SEP> <SEP> 20 <SEP> 0/0 <SEP> <SEP>
<tb> fluorure <SEP> de <SEP> sodium <SEP> <SEP> <B>101/0</B> <SEP> <SEP>
<tb> chlorure <SEP> de <SEP> cadium <SEP> 10 <SEP> à <SEP> 20% <SEP> <SEP>
<tb> chlorure <SEP> -de <SEP> zinc <SEP> le <SEP> reste. Les flux donnés plus haut à titre d'exem- ples assurent une fusion rapide et une forte capillarité de l'alliage d'aluminium utilisé comme soudure. Cet alliage peut, contenir au moins 90 0/o en poids d'aluminium avec d'au tres substances telles que le silicium.
La présence de chlorure de zinc a ten dance à affaiblir l'effet mouillant et donc à éliminer l'action d'écoulement capillaire de l'alliage d'aluminium. Les flux exempts de chlorure de zinc sont de ce fait souvent pré férables. En augmentant la teneur en chlorure de lithium, on abaisse le point de fusion du flux, tandis qu'une augmentation de la te neur en chlorure de cadmium contribue à améliorer l'action désoxydante du flux sur la soudure et sur le métal de base et à élever le point de fusion du flux. On peut donc,. avec le flux objet de l'invention, utiliser comme soudure des alliages d'aluminium à points @de fusion plus élevés que jusqu'à pré sent.
Comme le cadmium a une plus forte affinité que le zinc pour l'aluminium, l'ac tion capillaire due au flux se fait. sentir ra pidement et avant que l'action liante de la soudure se soit. manifestée.
Il y a lieu de noter encore que tout ou partie du fluorure de sodium NaF peut. être remplacé par du bifluorure NaHF2 que le flux peut contenir jusqu'à concurrence de 10 0/o en poids environ.
Une composition particulièrement avan tageuse -du flux objet. de l'invention est la suivante: chlorure re sodium env. 20 0/o en poids chlorure de lithium de 25 à 30 0/o (de préférence 251/o) chlorure de potassium env. 200/o en poids fluorure de sodium 10 0/0 chlorure de cadmium de 20 à 25 0/o (de préférence 25 0/a) Le chlorure de cadmium peut être rem placé par le chlorure de zinc, jusqu'à con currence de 10 0/0; il doit toutefois toujours être présent en quantité d'au moins 20 0/o.
De petites quantités d'autres substances peuvent être ajoutées au flux pour lui con férer des caractéristiques spéciales et pour autant. que la présence de ees substances ne détruise pas d'autres caractéristiques favora bles du flux objet de l'invention.
Flux for welding and brazing. The present invention, due to Mr. René D. Wasserman, relates to a flux intended for welding or brazing operations, in particular on parts made of aluminum and aluminum alloys as well as on parts made of magnesium and magnesium alloys.
It has already been proposed to use special fluxes for welding or brazing aluminum or magnesium parts, in particular fluxes containing a support with the addition of cadmium chloride or zinc chloride. Halogenated salts of alkali metals such as potassium chloride or sodium chloride or the corresponding fluorides have been proposed as carriers in relatively small amounts (less than 12 to 16% of the total weight of the stream) of zinc chloride or of cadmium chloride.
It has now been discovered that an increase in the cad mium chloride content, in a judiciously proportioned support containing sodium, potassium and lithium chlorides as well as sodium fluoride, provides definite advantages in welding operations. and brazing of aluminum and / or magnesium parts, in particular, advantages which could not be obtained with known fluxes.
The flux according to the present invention is characterized in that it contains 20 to 30% by weight of at least one of cadmium chloride and zinc chloride, but at least 20% of cadmium chloride, of 25 to 30% by weight of lithium chloride, all of the above salts reaching at least 50% by weight, approximately 10% by weight of sodium fluoride and the remainder essentially in the form of sodium and potassium chlorides.
The fluxes in accordance with the invention give practically uniform results in welding operations using hard welds with highly variable melting points; they make it possible to obtain clean and crisp welds whose color matches that of the metal or base metals.
They have a very marked wetting power, capable of accelerating welding or brazing, ensuring the capillary action of the fluid weld and allow a considerable saving in welding of up to 50% of the weld used in the welding processes using the aforementioned known fluxes.
They not only have the advantage of effectively preventing oxidation, and of reducing or dissolving oxides formed during welding or brazing, but also that they can be used with a wide variety of aluminum and metal welds. gnesium, and having different melting points. They are economical to use and have no harmful effects due to overheating.
The flux which is the subject of the present invention makes it possible to perform all welding and brazing operations, both with a torch and with an electric arc, to regenerate and repair all kinds of aluminum parts, tiles, sheets and the like. This flow, which is preferably anhydrous, must be prepared with the usual precautions; the finished product must be reduced to a fine powder to give the best results. However, the flux can be used both as a paste and as a dry powder.
The cadmium chloride contained in the flux has the effect of forming on the surface of the heated base metal a kind of fine cadmium film which prevents oxidation of the aluminum and leaves no unwanted residue on the deposited weld. There is a kind of uniform plating of the molten metal by cadmium chloride. The latter, mixed with lithium chloride, effectively contributes to exerting a reducing action on the aluminum oxides which form during welding.
The following examples give the composition of particularly efficient flows:
EMI0002.0000
Example <SEP> 1:
<tb> <SEP> sodium <SEP> <SEP> chloride approx. <SEP> 20% <SEP> in <SEP> weight
<tb> <SEP> lithium <SEP> <SEP> <SEP> 30% <SEP> <SEP> chloride
<tb> <SEP> potassium <SEP> <SEP> <SEP> 20% <SEP> <SEP> chloride
<tb> <SEP> sodium fluoride <SEP> <SEP> 10% <SEP> <SEP>
<tb> <SEP> cadmium <SEP> <SEP> 20% <SEP> <SEP> chloride
<tb> Example <SEP> 2:
<tb> <SEP> sodium <SEP> <SEP> chloride approx. <SEP> 20% <SEP> in <SEP> weight
<tb> <SEP> lithium <SEP> <SEP> <SEP> 30 <SEP> 0 / o <SEP> <SEP>
<tb> <SEP> potassium <SEP> <SEP> <SEP> 20 <SEP> 0/0 <SEP> <SEP> chloride
<tb> <SEP> sodium fluoride <SEP> <SEP> <B> 101/0 </B> <SEP> <SEP>
<tb> <SEP> cadium <SEP> chloride <SEP> 10 <SEP> to <SEP> 20% <SEP> <SEP>
<tb> <SEP> chloride <SEP> zinc <SEP> the <SEP> remains. The fluxes given above by way of example ensure rapid melting and strong capillarity of the aluminum alloy used as solder. This alloy may contain at least 90% by weight of aluminum with other substances such as silicon.
The presence of zinc chloride tends to weaken the wetting effect and hence eliminate the capillary flow action of the aluminum alloy. Zinc chloride-free fluxes are therefore often preferable. By increasing the lithium chloride content, the melting point of the flux is lowered, while an increase in the cadmium chloride content helps to improve the deoxidizing action of the flux on the solder and on the base metal and to raise the melting point of the flux. So we can,. with the flux which is the subject of the invention, use as solder aluminum alloys with higher melting points than hitherto.
As cadmium has a stronger affinity than zinc for aluminum, the capillary action due to the flux takes place. feel quickly and before the binding action of the solder takes place. manifested.
It should also be noted that all or part of the sodium fluoride NaF can. be replaced by NaHF2 bifluoride which the flow can contain up to a maximum of 10 0 / o by weight.
A particularly advantageous composition -of the object flow. of the invention is as follows: sodium chloride approx. 20 0 / o by weight lithium chloride 25 to 30 0 / o (preferably 251 / o) potassium chloride approx. 200 / o by weight sodium fluoride 10 0/0 cadmium chloride from 20 to 25 0 / o (preferably 25 0 / a) Cadmium chloride can be replaced by zinc chloride, up to the level of competition of 10%; however, it must always be present in an amount of at least 20 0 / o.
Small amounts of other substances can be added to the flux to give it special characteristics and so far. that the presence of ees substances does not destroy other favorable characteristics of the flow which is the subject of the invention.