DE1220232B

DE1220232B - Cadmium solder and method of soldering with the same

Info

Publication number: DE1220232B
Application number: DEC31603A
Authority: DE
Inventors: Arthur Tregoning Cape
Original assignee: Coast Metals Inc
Current assignee: Coast Metals Inc
Priority date: 1963-12-06
Filing date: 1963-12-06
Publication date: 1966-06-30

Description

Cadmiumlot und Verfahren zum Löten mit demselben Die Erfindung betrifft ein Lot des Cadmium-Süber-Typs.Cadmium solder and method of soldering therewith The invention relates to a solder of the Cadmium Süber type.

Ein bekanntes Cadmium-Silber-Lot besteht aus 951% Cadmium und 5% Silber. Dieses Lot ergibt Lötverbindungen mit einer Scherfestigkeit von 7,84 kg/mm2, wie durch Zugversuch an einem Probestück mit überlappender Verbindung festgestellt wurde.A well-known cadmium-silver solder consists of 951% cadmium and 5% silver. This solder results in soldered joints with a shear strength of 7.84 kg / mm2, such as was determined by tensile test on a test piece with an overlapping connection.

Ferner sind ternäre Cadmiumlote mit 4 bis 5% Silber und 3 bis 4,75% Zink bekannt, die in ihrer Scherfestigkeit der Lötverbindung von Kupfer bzw. Stahl solchen mit dem binären Cadmiumlot mit 5% Silber hergestellten Verbindungen wesentlich überlegen sind, da Scherfestigkeitswerte an Stahl bis zu 9,5 kg/mm2 erhalten werden.Furthermore, ternary cadmium solders with 4 to 5% silver and 3 to 4.75% Zinc is known, which in its shear strength of the soldered connection of copper or steel such connections made with the binary cadmium solder with 5% silver are essential are superior because shear strength values of up to 9.5 kg / mm2 are obtained on steel.

Auch ist es bekannt, daß durch einen Kupferzusatz von bis zu 3 % die Festigkeit, besonders die Kriechfestigkeit, von Cadmiumloten, bestehend aus 60 bis 95'% Cadmium, 5 bis 40% Zink und 0,1 bis 10°/o Silber, erhöht werden kann.It is also known that by adding up to 3% copper the Strength, especially the creep resistance, of cadmium solders, consisting of 60 to 95% cadmium, 5 to 40% zinc and 0.1 to 10% silver, can be increased.

Diese bekannten Legierungen genügen jedoch noch nicht allen Anforderungen der Praxis.However, these known alloys do not yet meet all requirements practice.

Es wurde nun aber überraschenderweise gefunden, wofür der genannte Stand der Technik dem Fachmann, keinerlei Hinweis bot, daß bereits bei Zusatz sehr kleiner Mengen von Zink und Kupfer zu einem 95:5-Cadmium-Silber-Lot die Scherfestigkeit der Lötverbindung auf mindestens ungefähr 10,55 kg/mm2 und gegebenenfalls bis zu einem Maximum von 12,95 kg/mm2 gesteigert werden kann.But it has now been found, surprisingly, what the said State of the art to the person skilled in the art, offered no indication that even when added very much Small amounts of zinc and copper make a 95: 5 cadmium-silver solder the shear strength the solder joint to at least approximately 10.55 kg / mm2 and optionally up to can be increased to a maximum of 12.95 kg / mm2.

Das erfindungsgemäße Lot besteht aus 4,00 bis 5,811/o Silber, 0,005 bis 0,5% Zink, 0,1 bis 0,45% Kupfer, Rest Cadmium, wobei der Gesamtgehalt an Zink und Kupfer in dem Lot 0,2 bis 0,5511/o beträgt.The solder according to the invention consists of 4.00 to 5.811 / o silver, 0.005 up to 0.5% zinc, 0.1 to 0.45% copper, the remainder cadmium, the total content of zinc and copper in the solder is 0.2 to 0.5511 / o.

Ein bevorzugtes Lot besteht aus 4,511/o Silber, 0,311/o Zink, 0,2% Kupfer, Rest Cadmium.A preferred solder consists of 4.511 / o silver, 0.311 / o zinc, 0.2% Copper, the rest cadmium.

Diese Prozentgehalte und Bereiche sind außerordentlich kritisch, und jedes wesentliche Abweichen davon verursacht eine erhebliche und unerwünschte Veränderung der physikalischen Eigenschaften des Lotes.These percentages and ranges are extremely critical, and any substantial deviation therefrom causes a substantial and undesirable change the physical properties of the solder.

Das Lot kann Spuren an einem oder mehreren der Elemente Titan, Beryllium, Niob, Mangan, Gold, Palladium, Zinn und Blei enthalten, ohne daß sich die Eigenschaften des Lotes erheblich verändern, jedoch soll der Gesamtgehalt an diesen Spurenbestandteilen 0,111/o nicht übersteigen.The solder can contain traces of one or more of the elements titanium, beryllium, Niobium, manganese, gold, palladium, tin and lead all contain without affecting the properties of the solder considerably, but the total content of these trace components should be Do not exceed 0.111 / o.

Das Lot hat einen niedrigen Schmelzpunkt, d. h. ungefähr 357° C, und einen tatsächlichen Löttemperaturbereich von 385 bis 427° C.The solder has a low melting point; H. about 357 ° C, and an actual soldering temperature range of 385 to 427 ° C.

Das Lot ist besonders brauchbar zum Löten von Kupfer auf Kupfer, rostfreiem Stahl auf Kupfer und rostfreiem Stahl auf rostfreiem Stahl und ist im allgemeinen brauchbar für alle Lötzwecke, bei denen ein Lot mit niedrigem Schmelzpunkt und hoher Festigkeit erforderlich ist.The solder is particularly useful for soldering copper to copper, stainless Steel on copper and stainless steel on and stainless steel in general usable for all soldering purposes where a solder with a low melting point and a high Strength is required.

Das Lot wird vorzugsweise hergestellt, indem man die Lotbestandteile unter einer Schlacke schmilzt, insbesondere einer Zinkchlorid enthaltenden Schlacke. Ferner werden die besten physikalischen Eigenschaften erhalten, indem man die Bestandteile unter einer Schlacke in einer Argonatmosphäre schmilzt.The solder is preferably made by mixing the solder components melts under a slag, particularly a slag containing zinc chloride. Furthermore, the best physical properties are obtained by mixing the ingredients melts under a slag in an argon atmosphere.

Das Silber wird vorzugsweise in Form einer Silberlithiumlegierung mit ungefähr.3% Lithiumgehalt zugesetzt. Obgleich das Lithium für sich zugesetzt werden kann, erhält man keine so befriedigende Ergebnisse wie bei seiner Zugabe als Vorlegierung in Form von Silberlithium. Der Lithiumgehalt, der in dem Lot zurückbleibt, liegt unter 0,1%. Selbstverständlich geht beim Schmelzen und Gießen des Lotes Lithium verloren.The silver is preferably in the form of a silver-lithium alloy with about 3% lithium content added. Although the lithium is added by itself the results obtained by adding it will not be as satisfactory as a master alloy in the form of silver lithium. The lithium content left in the solder is below 0.1%. Of course, lithium goes into melting and pouring the solder lost.

Obgleich der Schmelzpunkt des erfindungsgemäßen Lotes von dem des obenerwähnten bekannten Cadmium-Silber-Lotes nicht sehr verschieden ist, hat das erfindungsgemäße Lot anscheinend eine Eigenschaft, die es von dem bekannten Cadmium-Silber-Lot unterscheidet. Diese läßt sich wie folgt beschreiben: Wenn das bekannte Cadmium-.Silber-Lot zu einem Ring geformt und zum Löten von zwei Rohren, von denen eines in das andere geschoben ist, benutzt wird, beispielsweise indem man den Ring am Ende des äußeren Rohrs anordnet, schmilzt der Ring leicht während des dem eigentlichen Löten vorausgehenden Erhitzens und tropft oder fällt von der Verbindungsstelle ab. Im Gegensatz dazu bleibt ein Ring aus dem erfindungsgemäßen Löf während. des Erhitzens an Ort und Stelle und tropft oder fällt nicht ab.Although the melting point of the solder according to the invention is different from that of the The above-mentioned known cadmium-silver solder is not very different, it has The solder according to the invention apparently has a property that differs from the known cadmium-silver solder differs. This can be described as follows: If the well-known cadmium .silver solder Shaped into a ring and for soldering two tubes, one into the other is pushed, is used, for example by putting the ring at the end of the outer Arranges pipe, the ring melts easily during the preceding the actual soldering Heating up and dripping or falling off the Connection point. in the In contrast, a ring from the Löf according to the invention remains during. of heating in place and won't drip or fall off.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Lotes besteht darin, daß Härtkupfer mit diesem Lot ohne Verringerung der Härte des Kupfers gelötet werden kann.Another advantage of the solder according to the invention is that Hardened copper can be soldered with this solder without reducing the hardness of the copper can.

Claims

Claims: 1. Cadmium solder, especially for the shear-resistant soldering of parts made of copper and / or steel, consisting of 4.00 to 5.8% silver, 0.005 to 0.511 / o zinc, 0.1 to 0.4511 / o copper, whereby the total zinc and copper content is 0.2 to 0.55%, the remainder being cadmium and optionally up to a total of 0.1.11 / o of one or more of the trace elements titanium, beryllium, mob, manganese, gold, palladium, tin and lead .

2. Lot according to claim 1, characterized in that that it contains 4.511 per cent silver, 0.3 per cent zinc and 0.2 per cent copper.

3. Soldering method of metal parts, characterized in that a solder according to claim between the parts 1 is brought and then the parts by heating the solder and the parts on a Soldering temperature in the range of 385 to 427 ° C. Considered Publications: German Patent No. 806 820; U.S. Patent No. 2,919 984.