Procédé de préparation d'un flux amélioré pour soudures d'argent et flux obtenu par ce procédé La présente invention se rapporte à un flux amélioré pour soudures d'argent, et notamment à un nouveau type de flux pour soudures d'ar gent applicable dans les opérations effectuées entre des limites de température de 550 à 1050 C environ.
La présente invention est ba sée sur l'observation que les flux ordinaires pour soudures d'argent utilisés actuellement peuvent être améliorés de façon à en permet tre l'emploi entre des limites dé température très étendues par la simple introduction dans le flux de bore élémentaire en fines particules.
Depuis fort longtemps déjà on a coutume d'employer dans la technique des soudures d'ar gent une multitude d'alliages d'apport préparés en vue de leur application à la liaison des mé taux entre des limites de température restreintes comme, par exemple, un alliage fondant entre 650 C et 720 C ou un alliage fondant entre 720 C et 760 C. Il en résultait la nécessité de prévoir une série complémentaire de flux pour soudures d'argent qui, dans la pratique normale, étaient conçus spécialement pour être appliqués entre ces étroites limites de tempéra ture.
Cette façon connue d'opérer présente des inconvénients dus à l'incapacité d'un flux donné quelconque de s'adapter à n'importe quelle au tre application, ceci à cause de l'instabilité par rapport aux variations de température et de la perte de l'activité et des propriétés fonction- nelles. On comprendra donc aisément que la fourniture et le traitement des matériaux dans la technique industrielle aient été compliqués par la nécessité de maintenir toute une série d'alliages d'apport et de flux complémentaires différents.
Le but de la présente invention est de sur monter ces difficultés et de fournir un flux sus ceptible d'être appliqué pour toutes les soudu res d'argent qui mettent en ouvre des tempé ratures de 5500 C à 1050 C, flux présentant en outre une bonne stabilité de température, une résistance thermique accrue et un pouvoir désoxydant exceptionnellement élevé.
L'invention concerne un procédé de prépa ration d'un flux pour soudures d'argent conte nant des composés de bore, caractérisé en ce qu'on introduit dans le flux, par mélange avec les autres ingrédients au cours de la prépara tion du flux, du bore élémentaire pulvérisé en quantité comprise entre 0,1 et 1,0% en poids du mélange total.
On a trouvé en effet que lorsqu'on ajoute du bore à l'état élémentaire aux flux usuels pour soudures d'argent formés d'un mélange de sels de bore, tels que les tétra- borates de sodium et de potassium, le pentabo- rate de potassium et les fluorures alcalins, les fluoborates, etc., non seulement on accroit de façon inattendue la résistance thermique du flux au point de permettre son application à des températures .comprises entre des limites très étendues,
mais on améliore aussi les autres pro priétés du flux dans une mesure jamais encore atteinte.
Les avantages les plus importants sont un accroissement de la résistance à la chaleur per mettant d'utiliser le flux à hautes températures et un accroissement de la stabilité à la cha leur permettant d'utiliser le flux dans des opé rations de longue durée. Un autre avantage est un accroissement du pouvoir désoxydant, qui devient de loin supérieur à celui des flux actuels pour soudures d'argent. Un autre avantage en core, dû à l'accroissement de la résistance à la chaleur, est un accroissement du pouvoir -mouil lant du flux qui se maintient à toutes les tem pératures et qui permet une meilleure et plus rapide coulée de l'alliage d'apport.
Les meilleurs résultats ont été obtenus en employant le bore élémentaire sous forme d'une poudre fine dont les particules ont des dimensions leur permettant de passer le tamis de 325 mailles, ou sont même plus fines en core. En pratique on préfère toutefois s'en te nir à une poudre dont les particules ont une fi nesse leur permettant de passer les tamis de 325 à 200 mailles. La quantité de bore élémen taire que l'on doit ajouter est minime: elle est comprise entre 0,1 et 1,0 0/o en poids du mé lange total qui constitue le flux ; dans bien des cas cependant on préfère maintenir cette pro portion entre 0,5 et 1,0 0/o en poids.
Exemples de flux qui se sont révélés par ticulièrement adéquats en pratique
EMI0002.0005
<I>Exemple <SEP> I:</I>
<tb> Métaborate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> .... <SEP> 45 <SEP> 0/o <SEP> en <SEP> poids
<tb> Borax <SEP> <B>....</B> <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> <B>........</B> <SEP> 251% <SEP> en <SEP> poids
<tb> Acide <SEP> borique <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> <B>.......</B> <SEP> 50/o <SEP> en <SEP> poids
<tb> Silico-fluorure <SEP> de <SEP> potassium <SEP> 24% <SEP> en <SEP> poids
<tb> Bore <SEP> (325 <SEP> mailles) <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 1 <SEP> 0/o <SEP> en <SEP> poids
<tb> <I>Exemple <SEP> Il:
</I>
<tb> Tétraborate <SEP> de <SEP> potassium. <SEP> . <SEP> 25 <SEP> 0/o <SEP> en <SEP> poids
<tb> Bifluorure <SEP> de <SEP> potassium <SEP> . <SEP> . <SEP> 6 <SEP> 0/o <SEP> en <SEP> poids
<tb> Acide <SEP> borique <SEP> . <SEP> . <SEP> <B>........</B> <SEP> 10 <SEP> 0/o <SEP> en <SEP> poids
<tb> Borax <SEP> <B>................</B> <SEP> 58,5,0/o <SEP> en <SEP> poids
<tb> Bore <SEP> (200 <SEP> mailles) <SEP> <B>......</B> <SEP> 0,5 <SEP> 0/o <SEP> en <SEP> poids
EMI0002.0006
<I>Exemple <SEP> III:
</I>
<tb> Tétraborate <SEP> % <SEP> limites <SEP> % <SEP> optimum
<tb> de <SEP> potassium <SEP> 30 <SEP> à <SEP> 60 <SEP> 0/o <SEP> 50 <SEP> 0/o <SEP> en <SEP> poids
<tb> Acide <SEP> borique <SEP> 20 <SEP> à <SEP> 40 <SEP> 0/0 <SEP> 25 <SEP> 0/o <SEP> en <SEP> poids
<tb> Bifluorure <SEP> de
<tb> potassium <SEP> 20 <SEP> à <SEP> 45 <SEP> 0/0 <SEP> 24 <SEP> 0/o <SEP> en <SEP> poids
<tb> Bore <SEP> <B>......</B> <SEP> 0,1 <SEP> à <SEP> 1,0 <SEP> 0/o <SEP> 1,0'0/o <SEP> en <SEP> poids
<tb> <I>Exemple <SEP> IV</I>
<tb> % <SEP> limites
<tb> Borax <SEP> <B>..........</B> <SEP> 39 <SEP> à <SEP> 65 <SEP> 0/o <SEP> en <SEP> poids
<tb> Acide <SEP> borique <SEP> . <SEP> . <SEP> 10 <SEP> à <SEP> 30 <SEP> 0/o <SEP> en <SEP> poids
<tb> Bifluorure
<tb> de <SEP> potassium <SEP> . <SEP> .
<SEP> 20 <SEP> à <SEP> 50 <SEP> 0/o <SEP> en <SEP> poids
<tb> Bore <SEP> <B>..........</B> <SEP> 0,1 <SEP> à <SEP> 1,0 <SEP> 0/o <SEP> en <SEP> poids Les flux peuvent être préparés en mélan geant les ingrédients de la manière habituelle et en les combinant avec un support approprié et/ou un liant reconnu comme tel dans la pra tique. Bien que le flux puisse être appliqué sous forme de revêtement adhérent à une baguette de métal d'apport, il est préférable de le con ditionner de façon connue sous forme de pâte ou de poudre.
Il y a lieu de noter que la présente inven tion ne doit pas être confondue avec les pro cédés connus qui emploient le bore comme constituant de l'alliage ou du décapant. Plus particulièrement l'homme du métier compren dra aisément que le bore élémentaire pulvérisé que l'on utilise ici se distingue nettement des composés de bore tels que l'acide borique, le borax, les borates et fluo-borates, etc., que les procédés usuels utilisent comme constituants des flux, et aussi du bore que l'on ajoute à l'al liage d'un métal d'apport sous forme d'élément ou combiné sous forme d'alliage bore-cuivre ou de carbures de bore.
Process for preparing an improved flux for silver solders and flux obtained by this process The present invention relates to an improved flux for silver solders, and in particular to a new type of flux for silver solders applicable in operations carried out within temperature limits of approximately 550 to 1050 C.
The present invention is based on the observation that the ordinary fluxes for silver solders currently used can be improved so as to allow them to be used between very wide temperature limits by the simple introduction into the flux of elemental boron. into fine particles.
For a very long time already, it has been customary to use in the art of silver welding a multitude of filler alloys prepared with a view to their application to the bonding of metals between restricted temperature limits such as, for example, an alloy melting between 650 C and 720 C or an alloy melting between 720 C and 760 C. This resulted in the need to provide a complementary series of fluxes for silver solders which, in normal practice, were specially designed to be applied between these narrow temperature limits.
This known way of operating has drawbacks due to the inability of any given flow to adapt to any application, this because of the instability with respect to temperature variations and the loss. activity and functional properties. It will therefore be readily understood that the supply and processing of materials in industrial technology have been complicated by the need to maintain a whole series of filler alloys and different complementary flows.
The object of the present invention is to overcome these difficulties and to provide a flux capable of being applied for all silver solders which use temperatures of 5500 C to 1050 C, a flux also exhibiting a good temperature stability, increased thermal resistance and exceptionally high deoxidizing power.
The invention relates to a process for the preparation of a flux for silver soldering containing boron compounds, characterized in that the flux is introduced into the flux by mixing with the other ingredients during the preparation of the flux. , elemental boron sprayed in an amount between 0.1 and 1.0% by weight of the total mixture.
It has in fact been found that when boron is added in the elemental state to the usual fluxes for silver solders formed from a mixture of boron salts, such as sodium and potassium tetraborates, pentabo- potassium rate and alkali fluorides, fluoborates, etc., not only is the thermal resistance of the flux unexpectedly increased to the point of allowing its application at temperatures within very wide limits,
but the other properties of the flux are also improved to an extent never before achieved.
The most important advantages are an increase in heat resistance allowing the flux to be used at high temperatures and an increase in heat stability allowing the flux to be used in long term operations. Another advantage is an increase in the deoxidizing power, which becomes far superior to that of current fluxes for silver solders. Another advantage, due to the increase in heat resistance, is an increase in the wetting power of the flux which is maintained at all temperatures and which allows better and faster casting of the alloy. 'bring.
The best results have been obtained by using elemental boron in the form of a fine powder, the particles of which have dimensions which allow them to pass the 325 mesh sieve, or are even finer still. In practice, however, it is preferred to stick to a powder whose particles have a fineness allowing them to pass through sieves of 325 to 200 mesh. The quantity of elementary boron which must be added is minimal: it is between 0.1 and 1.0 0 / o by weight of the total mixture which constitutes the flow; in many cases, however, it is preferred to maintain this proportion between 0.5 and 1.0% by weight.
Examples of flows that have proven to be particularly adequate in practice
EMI0002.0005
<I> Example <SEP> I: </I>
<tb> Metaborate <SEP> of <SEP> sodium <SEP> .... <SEP> 45 <SEP> 0 / o <SEP> in <SEP> weight
<tb> Borax <SEP> <B> .... </B> <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> <B> ........ </B> <SEP> 251% <SEP> in <SEP> weight
<tb> Boric <SEP> acid <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> <B> ....... </B> <SEP> 50 / o <SEP> in <SEP> weight
<tb> Silico-fluoride <SEP> of <SEP> potassium <SEP> 24% <SEP> by <SEP> weight
<tb> Bore <SEP> (325 <SEP> meshes) <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 1 <SEP> 0 / o <SEP> in <SEP> weight
<tb> <I> Example <SEP> It:
</I>
<tb> Potassium <SEP> tetraborate <SEP>. <SEP>. <SEP> 25 <SEP> 0 / o <SEP> in <SEP> weight
<tb> Bifluoride <SEP> of <SEP> potassium <SEP>. <SEP>. <SEP> 6 <SEP> 0 / o <SEP> in <SEP> weight
<tb> Boric <SEP> acid <SEP>. <SEP>. <SEP> <B> ........ </B> <SEP> 10 <SEP> 0 / o <SEP> in <SEP> weight
<tb> Borax <SEP> <B> ................ </B> <SEP> 58,5,0 / o <SEP> in <SEP> weight
<tb> Bore <SEP> (200 <SEP> meshes) <SEP> <B> ...... </B> <SEP> 0.5 <SEP> 0 / o <SEP> in <SEP> weight
EMI0002.0006
<I> Example <SEP> III:
</I>
<tb> Tetraborate <SEP>% <SEP> limits <SEP>% <SEP> optimum
<tb> from <SEP> potassium <SEP> 30 <SEP> to <SEP> 60 <SEP> 0 / o <SEP> 50 <SEP> 0 / o <SEP> in <SEP> weight
<tb> Boric <SEP> acid <SEP> 20 <SEP> to <SEP> 40 <SEP> 0/0 <SEP> 25 <SEP> 0 / o <SEP> in <SEP> weight
<tb> Bifluoride <SEP> of
<tb> potassium <SEP> 20 <SEP> to <SEP> 45 <SEP> 0/0 <SEP> 24 <SEP> 0 / o <SEP> in <SEP> weight
<tb> Bore <SEP> <B> ...... </B> <SEP> 0.1 <SEP> to <SEP> 1.0 <SEP> 0 / o <SEP> 1.0'0 / o <SEP> in <SEP> weight
<tb> <I> Example <SEP> IV </I>
<tb>% <SEP> limits
<tb> Borax <SEP> <B> .......... </B> <SEP> 39 <SEP> to <SEP> 65 <SEP> 0 / o <SEP> in <SEP> weight
<tb> Boric <SEP> acid <SEP>. <SEP>. <SEP> 10 <SEP> to <SEP> 30 <SEP> 0 / o <SEP> in <SEP> weight
<tb> Bifluoride
<tb> of <SEP> potassium <SEP>. <SEP>.
<SEP> 20 <SEP> to <SEP> 50 <SEP> 0 / o <SEP> in <SEP> weight
<tb> Bore <SEP> <B> .......... </B> <SEP> 0.1 <SEP> to <SEP> 1.0 <SEP> 0 / o <SEP> en <SEP> weight Fluxes can be prepared by mixing the ingredients in the usual manner and combining them with a suitable carrier and / or a binder recognized as such in the practice. Although the flux can be applied as a coating adherent to a filler metal rod, it is preferred to package it in a known manner as a paste or powder.
It should be noted that the present invention should not be confused with the known processes which employ boron as a constituent of the alloy or of the stripper. More particularly, those skilled in the art will easily understand that the pulverized elemental boron which is used here is clearly distinguished from boron compounds such as boric acid, borax, borates and fluo-borates, etc., that the boron compounds. Usual processes use fluxes as constituents, and also boron which is added to the alloy of a filler metal in the form of an element or combined in the form of a boron-copper alloy or of boron carbides.