DE2326193C3 - Lot zum flußmittelfreien Löten von Aluminiumwerkstoffen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Lot zum fluBmittelfreien Plattierlöten von Aluminiumwerkstoffen unter Schutzgas bzw. sauerstoffarmer Atmosphäre, bestehend aus 4 bis 20% Silicium und aus je 0,01 bis 10%, vorzugsweise je 0.05 bis 2% Wismut Strontium, Barium und/oder Antimon, wobei an Stelle 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.

Nach DE-OS 19 62 760 und DE-OS 2143 965 sind Plattier-Lot werkstoffe der Zusammensetzung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 und ferner mit bis zu 0.04% Magnesium bekannt die das flußmittelfreie Löten von Aluminiumwerkstoffen ermöglichen. Aus Altenpohl. Aluminium von innen betrachtet 1957, Ssite 197, ist es bekannt. Aluminiumlegierungen zur Vergleichmäßigung des Gefüges zu homogenisieren. Es hat sich jedoch *5 gezeigt, daß bei der Verarbeitung dieser Lotwerkstoffe /υ lotplattiertem Halbzeug, die Oberflächen der lotplattierten Bleche eine Graufärbung aufweisen. Unter Graufärbung ist die Entstehung eines die Lotverbindung störenden Oxidfilms zu verstehen. Diese Graufärbung verursacht Änderungen in den Oberflächenschichten und wirkt sich damit auf den Lötvorgang selbst aus. Auch durch aufwendige Vorbehandlung vor dem Löten sind die geschilderten Nachteile der Graufärbung nicht zu beseitigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lot zum flußmittelfreien Plattierlöten von Aluminiumwerkstoffen zu schaffen, das auch nach einer Wärmebehandlung, wie z. B. einer Glühbehandlung, eine gleichförmige OberflächenbescharTenheit und -farbe des lotplattierten Halbzeugs aufweist

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht daß das Lot zusätzlich 0,05 bis 0,18% Magnesium enthält und bei 420 bis 560° C rart einer Dauer von 6 bis 24 Stunden homogenisiert worden ist

Es bat sich gezeigt daß ein Grauwerden mit dem erfindungsgemäß zulegierten Magnesiumgehalt mit Sicherheit vermieden werden kann. Setzt man dem Lotwerkstoff mehr Magnesium zu als dem erfindungsgemäScR oberen Gehalt entspricht se ergibt sich der Nachteil, daß beim Lösen unter Schutzgas die zu verbindenenen Teile keinen vollständigen Kontakt mehr halten.

Ferner hat sich gezeigt daß der genannte Magnesiumgehalt nur in Verbindung mit einer Homogenisierungstemperatur von 420 bis 560⁰C und einer Homogenisierungszeit von 6 bis 24 Stunden eine mit Sicherheit gute Lötverbindung gewährleistet Erst wenn man die erfindungsgemäß verwendete Legierung in der angegebenen Weise homogenisiert erhält man ein Gefüge, das sich besonders gut für die Weiterverarbeitung zu lotplattiertem Material 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 Legieningselemente sind Voraussetzung für eine gute Lötbarkeit ohne Rußmitteleinsatz.

Es ist besonders vorteilhaft den Magnesiumgehalt auf 0.05 bis 0.11% und die Homogenisierungstemperatur auf 480 bis 520° C einzustellen. Es hat sich erwiesen, daß 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%

Bi - 0.03%

Mg - 0,07%

Mn - 0.04%

Fe - 0,63%

Ti - 0.03%

Cu - 0,16%

Zn - 0.08%
Rest Aluminium

2) Si - 7.7%

Sb - 0,5%

Mg - 0,13%

Mn - 0,03%

Fe - 0,25%

Ti - 0.03%

Cu - 0.01%

Zn - 0,04%
Rest Aluminium

3) Si - 123%

Ba - 1.01%

Mg - 0,09%

Mn - 0.05%

Ke - 0.43%

Ti - 0.03%

Cu - 0,13%

Zn - 0,15% Rest Aluminium

4) Si - 10.7%

Sr - 033%

Mg - 0,15%

Mn - 0.10%

Fe - 0,24%

Ti - 0.02%

Cu - 0,01%

Zn - 0.08%
Rest Aluminium

5) Si - 9.3%

Be - 0.0006%

Mg - 0.15%

Mn - 0.10%

Fe - 0.27%

Ti - 0.03%

Cu - 0.02%

Zn - 0.13%
Rest Aluminium

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

Die Barren entsprechend vorstehender Beispiele wurden in einem Induktionsofen erschmolzen und abgegossen. Anschließend wurden sie 12 Stunden bei 500⁰C homogenisiert, nach dem Abkühlen zu einer Platine ausgewalzt und auf den Kernbarren aufplattiert. Das so hergestellte Vormaterial wurde zunächst warm und dann kalt weiter abgewalzt und bei Enddicke 6 Stunden bei 360°C weichgeglüht. Die lolplattierten Bleche behielten dabei eine blanke Oberfläche.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Lot zum flußmittelfreien Plattier-Löten von Aluminiumwerkstoffen unter Schutzgas bzw. sauer- s stoffarmer Atmosphäre, bestehend aus 4 bis 20% Silicium und aus je 0,01 bis 10%, vorzugsweise je 0,05 bis 2% Wismut, Strontium, Barium und/oder Antimon, wobei an Stelle von oder zusammen mit Wismut, Strontium, Barium und/oder Antimon ein ι ο 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 zur Vermeidung einer Graufärbung zusätzlich 0,05 is bis 0,18% Magnesium enthält und bei 420 bis 560⁰C 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 520° C homogenisiert worden ist