DE2326193B2 - Lot zum flussmittelfreien loeten von aluminiumwerkstoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Lot zum flußmittelfreien ^v Löten von Aluminiumwerkstoffen, bestehend aus 4—20% Silicium und aus 0,01 — 10%, vorzugsweise 0,05—2%, Wismut, Strontium, Barium und/oder Antimon, wobei anstelle von oder zusammen mit Wismut, Strontium, Barium und/oder Antimon ein Gehalt an Beryllium in Mengen von 0,00001 — 1,0, vorzugsweise 0,0002—0,1%, vorhanden ist, Rest Aluminium und herstellungsbedingte Verunreinigungen.

Nach DT-AS 19 62 760 und DT-OS 2143 965 sind Lotwerkstoffe bekannt, die das flußmittelfreie Löten von Aluminiumwerkstoffen ermöglichen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei der Verarbeitung dieser Lotwerkstoffe zu lotplattiertem Halbzeug oder Lotformteilen die Oberflächen der lotplattierten Bleche sowie der Folien und Drähte eine Graufärbung aufweisen. Diese Graufärbung verursacht Änderungen in den Oberflächenschichten und wirkt sich damit auf den Lötvorgang selbst aus. Ferner stört die ungleichmäßige Färbung den ästhetischen Gesamteindruck der Aluminiumhalbzeuge. Auch durch aufwendige Vorbehandlung vor dem Löten sind die geschilderten Nachteile der Graufärbung nicht zu beseitigen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Lot zum flußmittelfreien Löten von Aluminiumwerkstoffen zu schaffen, das auch nach einer Wärmebehandlung, wie zum Beispiel einer Glühbehandlung, eine gleichförmige Oberflächenbeschaffenheit und -farbe aufweist. Das Lot soll insbesondere zur Herstellung von lotplattiertem Material geeignet sein.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Lot zusätzlich 0,05—0,18% Magnesium enthält und bei 420—56O⁰C mit einer Dauer von 6—24 Stunden homogenisiert worden ist.

Es hav sich jezeigt, daß ein Grauwerden mit dem erfindungsgemäß zulegierten Magnesiumgehalt mit Sicherheit vermieden werden kann. Setzt man dem Lotwerkstoff mehr Magnesium zu als dem erfindungsgemäßen oberen Gehalt entspricht, so ergibt sich der Nachteil, daß beim Löten unter Schutzgas die zu verbindenden Ί eile keinen vollständigen Kontakt mehr halten.

Ferner hat sich gezeigt, daß der genannte Magnesiumgehalt nur in Verbindung mit einer Homogenisierungstemperatur von 420—56O⁰C und einer Homogenisierungszeit von 6—24 Stunden eine mit Sicherheit gute Lötverbindung gewährleistet. Erst wenn man die erfindungsgemäß verwendete Legierung in der angegebenen Weise homogenisiert, erhält man ein Gefüge, daß sich besonders gut für die Weiterverarbeitung zu lotplattiertem Material bzw. Lotformteilen eignet. Dieses beruht darauf, daß die Legierungsmetalle gleichmäßig im Lotwerkstoff verteilt werden, was insbesondere bei dem Magnesiumzusatz von entscheidender Bedeutung ist. Sowohl der Magnesiumzusatz als auch die durch das Homogenisieren erreichte gleichmäßige Verteilung der Legierungselemente sind Voraussetzung für eine gute Lötbarkeit ohne Flußmitteleinsatz.

Es ist besonders vorteilhaft, den Magnesiumgehalt auf 0,05—0,11% und die Homogenisierungstemperatur auf 480—520⁰C einzustellen. Es hat sich erwiesen, da3 bei kürzeren Glühzeiten höhere Homogenisierungstemperaturen gewählt werden müssen. In diesem bevorzugten Bereich ergibt der Einsatz des erfindungsgemäßen Lotes eine besonders zug- und scherfeste Verbindung.

Nachstehend sind einige Beispiele für die erfindungsgemäß erzeugten Lotmaterialien aufgeführt:

1) Si	- 9,8%	2) Si	- 7,7%	3) Si	- 12,5%	4) Si	- 10,7%	5) Si	- 9,3%
Bi	- 0,03%	Sb	- 0,5%	Ba	- 1,01%	Sr	- 0,53%	Be	- 0,0006%
Mg	- 0,07%	Mg	- 0,13%	Mg	- 0,09%	Mg	- O,15O/o	Mg	- 0,15%
Mn	- 0,04%	Mn	- 0,03%	Mn	- 0,05%	Mn	- 0,10%	Mn	- 0,10%
Fe	- 0,63%	Fe	- 0,25%	Fe	- 0,43%	Fe	- 0,24%	Fe	- 0,27%
Ti	- 0,03%	Ti	- 0,03%	Ti	- 0,03%	Ti	- 0,02%	Ti	- 0,03%
Cu	- 0,16%	Cu	- 0,01%	Cu	- 0,13%	Cu	- 0,01%	Cu	- 0,02%
Zn	- 0,08%	Zn	- 0,04%	Zn	- 0,15%	Zn	- 0,08%	Zn	- 0,13%
Rest	Aluminium	Rest	Aluminium	Rest	Aluminium	Rest	Aluminium	Rest	Aluminium

Es können auch Kombinationen der Elemente Wismut, Strontium, Barium, Antimon und Beryllium zusammen mit den erfindungsgemäßen Zusätzen an Magnesium verwendet werden. Diese Kombination einzelner Elemente zeigen ein gutes Lötverhalten unter Vermeidung der Graufärbung.

Die Barren entsprechend vorstehender Beispiele wurden in einem Induktionsofen erschmolzen und abereeossen. Anschließend wurden sie 12 Stunden bei 500⁰C homogenisiert, nach dem Abkühlen zu einer Plattine ausgewalzt und auf den Kernbarren aufplattiert. Das so hergestellte Vormaterial wurde zunächst warm und dann kalt weiter abgewalzt und bei Enddicke 6 Stunden bei 36O⁰C weichgeglüht. Die lotplattierten

<>5 Bleche behielten dabei eine blanke Oberfläche.

Wurde dagegen mit magnesiumfreien Lotzusammensetzungen gearbeitet, so ergaben sich unter gleichen HersteHungsbedingungen graue Oberflächen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Lot zum flußmittelfreien Löten von Aluminiumwerkstoffen, bestehend aus 4 bis 20% Silicium und aus 0,01 bis 10%, vorzugsweise 0,05 bis 2%, Wismut, Strontium, Barium und/oder Antimon, wobei anstelle von oder zusammen mit Wismut, Strontium, Barium und/oder Antimon ein Gehalt an Beryllium in Mengen von 0,00001 bis 1,0, vorzugsweise 0,0002 bis 0,1%, vorhanden ist, Rest Aluminium und herstellungsbedingte Verunreinigungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Lot zusätzlich 0,05 bis 0,18% Magnesium enthält und bei 420 bis 56O⁰C mit einer Dauer von 6 bis 24 Stunden homogenisiert worden ist.

2. Lot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,05 bis 0,11% Magnesium enthält.

3. Lot nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zwischen 480 und 52O⁰C homogenisiert worden ist.