DE876801C - Verfahren zur Herstellung einer Schweissverbindung zwischen verschiedenen Metallen durch Stumpfschweissen unter Druck - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung einer Schweißverbindung zwischen verschiedenen Metallen durch Stumpfschweißen unter Druck Um eine Schweißverbindung zwischen verschiedenen Metallen, insbesondere Aluminium und Kupfer, durch Stumpfschweißen unter Zusammenpressen schnell und in einfachster Weise herstellen zu können, ist es bekanntl,ich erforderlich, an der Schweißstelle die stets vorhandenen störenden Oxydhäute zu beseitigen. Bei diesem Verschweißen von Aluminium und Kupfer wirkt sich der große Unterschied der Schmelzpunkte dieser Metalle insofern nachteilig aus, als bei den für die Verschweißung notwendigen Temperaturen das Aluminium bereits -weich geworden ist, während das Kupfer noch verhältnismäß,ig hart ist. Unter dem Preßdruck würde daher das Aluminium allein fließen und die auf derKupferoberfläche vorhandene Oxy,dhaut unversehrt bleiben, so daß es zu keiner einwandfreien metallischen Berührung als Voraussetzung des Verbundes kommt.
• Dieser Nachteil wird gemäß der Erfindung dadurch beseitigt,daß man das eine Metall beim Zusammenpressen in das andere zum Erweichen gebrachte Metall hineindrückt, bis die Oxydhäute zerrissen sind. Beispielsweise spitzt man den einen Metallgegenstand, z. B. den aus, Kupfer hergestellten, an und drückt ihn mit dieser Spitze beim Zusammenpressen der Gegenstände in das zum Erweichen gebrachte Aluminium hinein, wodurch die Oxydhäute zur Seite abgeschoben werden. Man kann natürlich auch 4en aus,Alumin#iumbestehendeii schneller weich werdenden Gegenstand hohl ausbohren und dann,die Verbindung herstellen.
• Zweckmäßig ist es, den Kupferstab kegelig oder prismatisch anzuspitzen und den Aluminiumstab entsprechend flacher auszubohren. Beim Zusammenpressen, dieser beiden Stäbe in der Wärme bohrt sich die Kupferspitze in das Aluminium ein, das allseitig plastisch ausweicht. Bei diesem gegenseitigen Ineinanderschieben von Kupfer und Alu- minium werden die Oxydhäute an den Berührungsflächen zerstört und damit die Voraussetzung für .den Verbund geschaffen.
• Wie Versuche gezeigt haben, erfolgt das, Zusammenschweißen des Metallpaares (Aluminium und Kupfer) besonders leicht, wenn man das Zusammenpressen der aus ihnen bestehenden Gegenstände bei einer Temperatur im Berei.ch. von . etwa 548 bis maximal 66o#cl C -vornimmt. In diesern Temperaturbereich bildet sich sehr schnell ein flüssiges Eutektikum Altimi-nium-Kupfer der Zusammen,setzung330/0 Cu, 67% Al durch gegenseitige Diffu#sion von, Aluminium, und Kupfer. Das Eutektikum hat einen Schmelzpunkt von 548' C, es kann in flüssiger Form nur gebildet werden" wenn die Preßtemperatur oberhalb von 548!'l C liegt. Das Eutektikum wird durch den Preßdruck nach außen, ,gedrückt und kann dann als Grat leicht entfernt werden. Da das Eutektikum die Verbindung zwischen Aluminium und Kupfer herstellt, kann es ,als Hartlot, -das bei metallischer Berührung_ der beiden Metalle von selbst entsteht, also. als Selbstlot aufgefaßt werden. Mit Rücksicht auf den spröden Charakter dieses Hartlotes sind die Arbeitsbedingungen so zu wählen, daß es in möglichst dünner Schicht entsteht. Die Versuche an zusammengeschweißten Stäben aus Aluminium und Kupfer mit Durchmessern zwischen 8 und 2o mm ergeben Verbindungen, deren Zerreißfestigkeit über derjenigen des verwendeten Reinaluminiums liegt. Dadurch ist auch eine ausreichende Biegefestigkeit gegeben. Größere, plastische Biegungen der Verhindung sind hingegen zu vermeiden. Der elektrische Widerstand der Verbindung liegt so tief, daß das verschweißte Metallpaar sich sehr gut als Verbindungsstück zwischen elektrischen Leitungen aus Aluminium un(d Kupfer eignen, wobei dann. nur Kupfer mit Kupfer und Aluminium mit Aluminium zu verbinden ist. SelbstverständLich ist eine rasche Abkühlung nach erfolgter Selbstlätüng in- allim Fällen anzustreben, da ersi nach Erstarrunz des Lotes von einer Festigkeit der Verbindung die Rede sein kann.
• Das für Kupfer und Aluminium geschilderte Arbeitsverfahren läßt sich in analoger Weise auch bei, Antimon und Blei ausführen.
• In den Formen" in denen man die Stabenden stumpf zusammenpreßt, ordnet man vorteilhafterweise eine Ringnut zur Aufnahmeder Preßwulst an.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE.-i. Verfahren zur Herstellung einer Schweißverbindung zwischen verschiedenen Metallen, insbesondere Aluminium und Kupfer durch .Stumpfsichweißen, unter Druck, dadurch gekennzeichnet"daß man das eine Metall beim Zusammenpressen in das andere durch Erhitzen zum Erweichen gebrachte Metall hineindrückt, bis die Oxydhäute der zu vereinigenden Metalle zerrissen sind. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man das in der Wärme am längsten hart bleibende Metall anspitzt. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man das in der Wärme am schnellsten weich werdende Metall au#sbohrt. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, ,dadurch gekennzeichnet, daß man die Ausbohrung in dem einen Metall flacher als die Neigung der Spitze des anderen Metalls wählt. 5. Verfahren nach einem der Anspr#üche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Zusammenpressen geeigneter Metallpaare in einem Temperaturbereich durchführt, in dem sich ein flüssiges Eutektikum aus den beiden mitein(ander zu verbindenden Metallen hildet. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß- man das Zusammenpressen der Metalle (Aluminium und Kupfer) in dem Temperaturbereich von etwa 548 bis 66o' C durchführt. 7. Anwendung eines Verfahrens nach den Ansprüchen i bis 5 zur Herstellung eines Verbindungsstücks zwischen elektrischen Leitungen aus Aluminium und Kupfer in Form eines Stabes, Drahtes od.,dgl. 8. Form zur Ausübung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Preßforrn an der Berüh--rungsstelle der beiden Metalle eine ringförmige Nut zur Aufnahme-des Preßwulstes vorgesehen ist.