DD153862A1

DD153862A1 - SCHICHTLOETFOLIE

Info

Publication number: DD153862A1
Application number: DD22487480A
Authority: DD
Inventors: Helmut Kahle; Rolf Neubert
Original assignee: Helmut Kahle; Rolf Neubert
Priority date: 1980-10-31
Filing date: 1980-10-31
Publication date: 1982-02-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schichtloetfolie zum Hartloeten von Hartmetall auf Traegerwerkstoffe aus Stahl oder zum Loeten von sonstigen Metallen mit stark unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten. Es ist das Ziel der Erfindung eine Loetfolie zum Hartloeten zu schaffen, die gegenueber den bekannten Loetmitteln eine wesentlich hoehere mechanische und thermische Belastbarkeit der Verbindung garantiert, die Spannungen im Bereich der Loetnaht mindert und im Loetprozess zu einer Senkung des Loetausschusses bzw. von Nachloetungen fuehrt. Die Erfindung betrifft eine Schichtloetfolie, deren Mittelschicht aus Fe-Ni bzw. Fe-Ni-Co und deren beidseitige Deckschichten aus Elektrolytkupfer bestehen. Die Fe-Ni-Schicht enthaelt bis 50 % Ni. Bei einer Fe-Ni-Co-Schicht liegt der Ni-Anteil bis 30 % und der Co-Gehalt bei 25 % von der Gesamtlegierung. Die Staerke der Mittelschicht betraegt zweckmaessigerweise 40 % und die der Deckschichten jeweils 30 % von der Gesamtstaerke der Loetfolie. Neben anderen Vorteilen wird vorzugsweise eine Erhoehung der Scherfestigkeit der Loetnaht gegenueber Loetungen mit Kupferlot oder Loetgittern um 50 % erreicht.The invention relates to a Schichtloetfolie for Hartloeten of hard metal on Traegerwerkstoffe steel or for soldering other metals with very different coefficients of expansion. It is the object of the invention to provide a Loetfolie for Hartloeten, which guarantees compared to the known Loetmitteln a much higher mechanical and thermal resilience of the compound, which reduces tension in the area of Loetnaht and leads in Loetprozess to a reduction of Loet Committeees or Nachloetungen. The invention relates to a Schichtloetfolie whose middle layer consists of Fe-Ni or Fe-Ni-Co and their double-sided outer layers of electrolytic copper. The Fe-Ni layer contains up to 50% Ni. For an Fe-Ni-Co layer, the Ni content is up to 30% and the Co content is 25% of the total alloy. The strength of the middle layer is expediently 40% and that of the outer layers 30% of the total thickness of the Loetfolie. Among other advantages, an increase in the shear strength of the solder seam against loops with copper solder or solder meshes is preferably achieved by 50%.

Description

Schichtlötfolie 'Layer brazing foil '

Die Erfindung betrifft eine Schichtlötfolie zum Hartlöten von Hartmetall auf Trägerwerkstoffe aus Stahl oder zum Löten von sonstigen Metallen mit stark, unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten«The invention relates to a cladding foil for brazing hard metal on carrier materials made of steel or for brazing other metals with strong, different coefficients of expansion «

Bs ist bekannt, zum Hartlöten von Werkstoffen mit stark unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten zur Minderung der Spannungen und Sicherung der angestrebten Scherfestigkeit hochwertige Lote aus Elektrolytkupfer, Messing, Silber oder verschiedenen Legierungen dieser Materialien in Ver~- bindung mit dem Lötprozeß günstig beeinflussenden Mitteln, wie Borax, zu verwenden.Bs is known for brazing materials with very different coefficients of expansion to reduce the stresses and ensure the desired shear strength high quality solders of electrolytic copper, brass, silver or various alloys of these materials in conjunction with the soldering process favorably influencing agents such as borax, too use.

Es. ist weiterhin bekannt, sogenannte Lötgitter, bestehend aus Drahtgeweben verschiedener Materialien, wie Kupfer und Stahl zu verwenden, die bei spezifischen Anwendungsfällen die Spannungen im Bereich der Lötnaht mindern und eine Erhöhung der Haft- bzw. Scherfestigkeit der Lötverbindung auch unter wechselnden Belastungen mechanischer und oder thermischer Art bewirken.It. is also known to use so-called Lötgitter consisting of wire meshes of various materials, such as copper and steel, which reduce the stresses in the soldering seam in specific applications and increasing the adhesive or shear strength of the solder joint even under varying loads mechanical and or thermal Effect nature.

Die Einsatzgebiete von Hartmetallerzeugnissen innerhalb der Zerspanung, Schneid- und'Umformtechnik sind und v/erden., ständig erweitert-, nicht zuletzt durch eine intensive Erforschung neuer Hartmetallerzeugnisse mit wesentlich verbesserten Gebrauchseigenschaften! Diese höheren Gebrauchseigenschaften auch hinsichtlich der höheren thermischen Be-The fields of application of carbide products within the cutting, cutting and forming technology are and are constantly expanding, not least through intensive research into new carbide products with significantly improved performance properties! These higher service properties also with regard to the higher thermal

22 4 8 722 4 8 7

lastbarkeit und mechanischen Leistungsfähigkeit kommen bei Anwendung der bekannten Hartlötverfahren wegen der relativ geringen Stabilität der Lötnaht nur im begrenzten Umfang zum Tragen.due to the relatively low stability of the soldered seam loadability and mechanical performance are only to a limited extent when using the known brazing method.

Es. ist das Ziel der Erfindung, eine Lötfolie zum Hartlöten von Werkstoffen mit stark unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten zu schaffen, die gegenüber dea bekannten Lötmitteln eine wesentlich höhere mechanische und thermische Belastbarkeit der Verbindung, auch bei wechselnden Beanspruchungen, garantiert« Gleichzeitig ist die üblicherweise als Folge des Lötprozesses im Bereich der Lötnaht auftretende Spannung zu mindern, die Scherfestigkeit der Lötverbindung wesentlich zu erhöhen und der Anteil von liachlötungen oder Lötausschuß merklich zu senken.It. The object of the invention is to provide a brazing foil for brazing materials with very different coefficients of expansion, which guarantees a much higher mechanical and thermal strength of the compound, even with changing stresses, compared to known brazing alloys. At the same time, this is usually the consequence of the brazing process Reduce the voltage occurring in the area of the solder seam, significantly increase the shear strength of the solder joint and noticeably reduce the proportion of solder joints or solder broke.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schichtlot zu entwickeln, das in Zusammensetzung und Stärke die aufgezeigten Nachteile überwindet οThe object of the invention is to develop a Schichtlot that overcomes the disadvantages shown in composition and strength ο

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine an sich bekannte Schichtlötfolie zum Einsatz kommt, die eine Mittelschicht mit der Zusammensetzung Ie-Hi oder Pe-M-Co und beiderseitigen Deckschichten aus Elektrolytkupfer aufweist«, Die Pe-Ni-Schicht enthält bis 50 % Ni, Bei einer Pe-M-Oo-Schicht beträgt zweckmäßigerweise der Ni-Anteil bis 30 % und der Co-Gehalt bis 25 % von der Gesamtlegierung* Zur Erzielung einer einwandfreien Lötung von Materialien mit stark unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten, wie bspw. Hartmetall auf Stahl, ist die Schichtiötfolie so auszubilden, daß die Mittelschicht ca, 40 % und die beiden Deckschichten jeweils 30 % von der Gesamtstärke bilden·According to the invention the object is achieved in that a known Schichtlötfolie is used, which has a middle layer having the composition Ie-Hi or Pe-M-Co and mutual outer layers of electrolytic copper «, the Pe-Ni layer contains up to 50 % Ni, For a Pe-M-Oo layer is advantageously the Ni content to 30 % and the Co content to 25% of the total alloy * To achieve a perfect soldering of materials with very different expansion coefficients, such as. Carbide on steel , the Schichtiötfolie is to be formed so that the middle layer ca, 40 % and the two outer layers each form 30 % of the total strength ·

Mit dem erfindungsgemäßen Lot wurden Hartmetallschneidplatten auf Stahlschäfte der Qualität C 60 nach einem üblichen Lötverfahren gelötet. Die' durchgeführten Versuche zeigten,With the solder according to the invention, carbide cutting plates were soldered to steel shafts of quality C 60 according to a customary soldering method. The experiments carried out showed

— 3 ~.- 3 ~.

~³~ 22 4 8 74~ ³ ~ 22 4 8 74

daß diese Lötung gegenüber Lötungen mit bekannten Kupferloten oder den beschriebenen Lötgittern insbesondere eine um 50 % höhere Scherfestigkeit aufweisen. Außerdem läßt sich der Lötprozeß besser steuern, so daß die Nachlötungen oder der Lötausschuß erheblich gesenkt werden können« Gleichzeitig tritt eine Minderung der Spannungen im Bereich der Lötnaht ein. · * .that this soldering in particular have a 50% higher shear strength compared to soldering with known copper braids or the described Lötgittern. In addition, the soldering process can be controlled better, so that the Nachlötungen or Lötausschuß can be significantly reduced «At the same time occurs a reduction in the stresses in the soldering seam. · *.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lötfolie werden dadurch bewirkt, daß das Kupferlo.t während des Lötprozesses auch 'in die Korngrenzensubstanz der Pe-Ni- bzw. FeKi-Co-Mittelschicht eindringt und Kobalt eine höhere Affinität als Kupfer gegenüber dem gesinterten Wolframhartmetall besitzt_e The advantages of the solder foil according to the invention are caused by the fact that the Kupferlo.t also penetrates' in the grain boundary substance of the Pe-Ni or FeKi-Co middle layer during the soldering process and cobalt has a higher affinity than copper over the sintered tungsten carbide _e

Claims

claims'

1 ·· Cleavage foil for hard metal brazing on steel substrates or for brazing of other materials with strong, different coefficients of expansion, characterized in that the B ¹ OUe is formed from a middle layer of the composition FeHi or FeiviCo and cover layers of electrolytic copper.

Second layer of conductive foil according to item 1, characterized in that the FelTi layer contains up to 50 % Ni or the FeNiCo layer up to 30 % Li and up to 25 % Co «

3. Schichtlötfolie according to item 1 and 2, characterized in that the middle layer 0.4 parts and the outer layers are each 0.3 parts of the total thickness'der solder foil.