DE824730C

DE824730C - Flussmittel zum Loeten und Schweissen von Metallen und Legierungen

Info

Publication number: DE824730C
Application number: DEB10535A
Authority: DE
Inventors: Carl Coulson-Smith
Original assignee: British Oxigen Ltd
Current assignee: BOC Group Ltd
Priority date: 1938-11-14
Filing date: 1950-09-30
Publication date: 1951-12-13

Description

Flußmittel zum Löten und Schweißen von Metallen und Legierungen Vorliegende Erfindung betrifft Flußmittel zum Löten und Schweißen von Metallen und Legierungen.
Um beim Löten und Schweißen der Metalle eine Verbindung mit guten mechanischen Eigenschaften zu erzielen, ist ein Flußmittel erwünscht, das sich beim Erhitzen zersetzt und dabei gleichzeitig den Schmelzpunkt der zu verbindenden Metalle erniedrigt sowie Gase bildet, welche die geschmolzene Masse so aufrühren, daß vorhandene Schlacke frei wird und an die Oberfläche des geschmolzenen Metalles kommt.
Zum Hartlöten bei Bau- und Klempnerarbeiten, z.13. von Stahl, Nickel und den entsprechenden daraus hergestellten Legierungen, von Guß- und Schmiedeeisen, wird bekannterweise als Flußmittel eine \l ischung von Borsäure, Kaliumchlorat, Ferrocarl>onat und Borax @erwen<let. Es wurde nun gefunden. claß bei Lötmitteln, die Schw-ermetallcarbonate enthalten, wie z. B. Ferrocarbonat, das in der Hitze Oxyd bildet, die mechanischen Eigenschaften der Lötverbindung verbessert werden können, wenn dem Flußmittel ein kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel zugesetzt wird, das imstande ist, das Oxyd zu Metall zu reduzieren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ein Flußmittel zum Löten von Metallen und Legierungen eine Borverbindung, ein stark oxydierendes Alkalisalz, ein Schwerinetallcarbonat, das sich beim Erhitzen zersetzt und durch Kohlenstoff zum Metall reduziert werden kann sowie ein kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel, das imstande ist, das durch die Zersetzung des Carbonats entstandene Metalloxyd zu Metall zu reduzieren, wobei der Kohlenstoffgehalt des kohlenstoffhaltigen Reduktionsmittels ausreichen muß, das ganze vorhandene Schwerinetalloxvd zu Metall zu reduzieren. Als Borverbin(lung kann z. B. Borsäure oder Borsäureanhydrid oder ein Alkaliborat, wie z. B. Natriumborat, genommen werden, als stark oxydierendes Alkalisalz Kaliumclilorat oder -perchlorat, als Schwermetallcarbonat Ferro-, Nickelo-, Kobalto- oder Cuprocarbonat. Zwei oder mehrere solcher Carbonate können auch in Mischung verwendet werden; als kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel dient vorzugsweise ein Saccharat oder ein Zucker, wie z. B. Traubenzucker. Wenn Eisencarbonat als Schwernietallcarbonat benutzt wird, dann ist die Menge des vorhandenen kohlenstoffhaltigen Reduktionsmittels so zu bemessen, daß es bei der Zersetzung mindestens S Teile Kohlenstoff auf ioo Teile Ferrooxvd liefert. Überschüssiger Kohlenstoff reagiert dabei mit einem Teil des bei der Zersetzung des Alkalisalzes entstandenen Sauerstoffes.
Beim Löten bzw. Schweißen von ?Metall, wie z. B. Gußeisen, wo es notwendig ist, zunächst eine Reiblötung der Teile zii bewerkstelligen, enthält das Flußmittel in Übereinstimmung mit einem weiteren Merkmal dieser Erfindung Alkalichloride, wie z. B. Natriumchlorid, in Mengen bis zu 300/0.
Ein derartig zusammengesetztes Flußmittel kann in Pulverform, wenn notwendig, aber auch mit einer Flüssigkeit, wie z. B. Wasser, zu einer Paste verrührt als solche angewandt werden. In Pastenform werden Flußmittel bequemerweise als Überzugsmittel für Schweiß- und Hartlötdrälite verwendet, wobei in Übereinstimmung mit einem weiteren Merkmal der Erfindung zum Erhärten und Verfestigen der Paste an den Drähten dem Lötmittel Borax als Härtemittel zugesetzt wird. Borax dient nicht nur zur Verfestigung, sondern auch als Lösungsmittel für die Oxyde, welche beim Verschmelzen der Metalle entstehen; Borax verbessert auf diese Weise die Qualität des Flußmittels als solches.
Zur besseren Haftung des Flußmittels an den Drähten und zum Schutz der Flußmittelschicht vor Feuchtigkeit kann der so präparierte Lötdraht auch mit einem Schutzfilm versehen werden, z. B. aus Schellack oder aus einem anderen Lack, der in alkoholischer Lösung auf den Draht aufgebracht werden kann. Vorzugsweise besteht der Film jedoch aus Collodium, (las getrocknet genügend flexibel ist, um beim Biegen der präparierten Drähte nicht abzuschilfern. Ein solcher Schutzfilm enthält Kohlenstoff, welcher beim Schweißen oder Löten den Kohlenstoffgehalt des Flußmittels vermehrt und die Reduktion der Metalloxyde auf diese Weise unterstützt.
Ein Flußinittel in Pulverform zum Schweißen oder hartlöten von Kupfer und Kupferlegierungen kann erfindungsgemäß folgendermaßen zusammengesetzt sein:

Kaliumchlorat .......... 17,5%

Ferrocarbonat .......... 12,5%

Traubenzucker .......... 7,5%

Borsäure .............. 62,5%.

Ein Flußmittel zum Präparieren von Schweiß-und Lötdrähten für Kupfer und Kupferlegierungen kann folgendermaßen zusammengesetzt sein:

Kaliumchlorat .......... 17,o0/0

Ferrocarbonat . . . . . . . . . . I i,oo/o

Traubenzucker .......... 7,30/0

Borsäure ............... 6o,o%

Borax ................. 4,7%.

Ein spezielles Flußmittel zum Graugußlöten kann zusammengesetzt sein aus:

Borsäure .......... . ..... 5o%

Kaliumchlorat ............ 130/0

Ferrocarbonat ............ 5%

Traubenzucker ........ . ... 50/0

Natriumchlorid . . . . . . . . ... 27010.

Es ist verständlich, daß die 'Mischungsverhältnisse ebenso wie die Bestandteile des Flußmittels selber innerhalb des Rahmens der Erfindung zur folgerichtigen Änderung von Schmelzpunkt und Flüchtigkeit der geschmolzenen Masse noch verschiedentlich variiert werden können. Die beste Zusammensetzung für vorkommende spezielle Zwecke wird leicht durch Probieren herausgefunden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Flußmittel zum Schweißen und Löten von Metallen und Legierungen aus einer Borverbindung, einem stark oxydierenden Alkalisalz und einem beim Erhitzen in das Oxyd sich umwandelnden Schwermetallcarbonat, dadurch gekennzeichnet, daß das Flußmittel ein kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel zugesetzt enthält, welches das bei der Zersetzung des Schwermetallcarbonats entstandene NIetalloxvd zu Metall reduziert und dessen Zusatz so bemessen ist, daß der Kohlenstoffgehalt ausreicht, das ganze Schwermetalloxyd zu Metall zu reduzieren.
2. Flußmittel gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Saccharat oder ein Zucker, wie Traubenzucker, als kohlenstofflialtiges Reduktionsmittel dienen.
3. Flußmittel nach Anspruch i und 2, durch folgende Zusammensetzung gekennzeichnet: Kaliumchlorat .......... 17,5o/0 Ferrocarbonat .......... 12,5% Traubenzucker .......... 7,50/0 Borsäure . . . . . . . . . . . . . . . 6--,-5%.

4. Flußmittel nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Flußmittel bis zu 3o% eines Alkalichlorides beigefügt sind. 5. Flußmittel nach Anspruch,, durch folgende Zusammensetzung gekennzeichnet: Borsäure ................ 5o% Kaliumchlorat ............ 13% Ferrocarbonat ........ . ... 50/0 Traubenzucker . . . . . . . . . . . . 5 0/0 Natriumchlorid ........... 270/0-

6. Überzugsmasse zum Präparieren von Schweiß- oder Lötdrähten, bestehend aus einem Flußmittel gemäß den Ansprüchen i, 2 oder 4 und einem Verfestigungsmittel. 7. Überzugsmasse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Borax als Verfestigungsmittel verwendet wird. B. Überzugsmasse nach Anspruch 7, durch folzende Zusammensetzung kyekennzeichnet: Kaliumchlorat .......... 17,0% Ferrocarbonat .......... II,O°/o Traubenzucker . . . . . . . . . . 7,3 0/0 Borsäure ............ , . , 6o,o% Borax ................. 4,70/0.

9. Schweiß- oder Lötdrähte, welche mit einer Überzugsmasse gemäß den Ansprüchen 6, 7 oder8 präpariert sind. Io. Schweiß- oder Lötdrähte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die präparierten Drähte mit einem Schutzfilm versehen sind. II. Schweiß- oder Lötdrähte nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzfilm aus Collodium besteht.