DE933845C - Flussmittel zum Hartloeten von Aluminium und Aluminiumlegierungen - Google Patents

Description

• Flußmittel zum Hartlöten von Aluminium und Aluminiumlegierungen Beim Löten von Aluminium und Aluminiumlegierungen verwendet man Flußmittel aus verschieden zusammengesetzten Gemengen von Alkali-, Erdalkali- und Erdmetallhalogeniden, die zwar für gewöhnliche Lötungen ausreichen, aber dann. versagen,, wenn gleichzeitig eine größere Zahl von Lötungen an einem Werkstück vorgenommen werden muß.
• Bei Verwendung der bekannten Flußmittel sind die Lote verhältnismäßig träge und fließen nur unvollkommen in längere Nähte ein oder über größere Flächen hinweg. Infolgedessen bilden sich unter anderem im Lot Einschlüsse des Flußmittels, was unerwünschte Korrosion im Gefolge hat.
• Die bisher beachteten Nachteile dürften darauf zurückzuführen sein, daß die bekannten Flußmittel bei der Löttemperatur noch ziemlich zähflüssig sind und nur eine beschränkte oxydlösende Kraft besitzen. Das schmelzende Lot kann sich infolgedessen nur langsam ausbreiten, bleibt stellenweise nach dem Schmelzen sitzen und legiert sich weitgehend mit dem zu lötenden Aluminium, was ads »Fressen« bezeichnet wird, was eine weitere Verminderung des Fließvermögens zur Folge hat.
• Man hat versucht, die Wirkung der Flußmittel durch Beimengung von Schwermetallhalo:geniden zu verbessern., die mit dem Aluminium durch Ladungsaustausch reagieren, wie z.. B. Zinn-, Zink-und/oder Kadmiumchlorid. Die chemische Umsetzung zwischen diesen Flußmitteln und dem Aluminium, die dem sogenannten Reaktionslöten zugrunde liegt, verläuft durch die Poren der AluminiumoXydschicht hindurch. Das unter dieser Schicht ausgeschiedene, bei der Löttemperatur flüssige Schwermetall hebt das Oxyd vom Grundmetall ab, das Oxyd kann nunmehr leicht von dem Flußmittel gelöst werden und bildet selbst eine Art »Gleitschicht« für das schmelzende Lot.
• Es zeigte sich jedoch, daß derart zusammengesetzte Flußmittel nur dann brauchbare Ergebnisse liefern, wenn sie der Lötstelle während des Lötvorganges unaufhörlich zugeführt werden, nicht aber, wenn sie schon vor dem Löten auf die Oberfläche der zu verlötenden Teile aufgebracht werden, wie dies z. B. bei der sogenannten indirekten Lötung der Fall ist. Diese Erscheinung ist darauf zurückzuführen, daß die Ausscheidung der Schwermetalle, namentlich die des Zinks, schon bei Temperaturen erfolgt, die weit unter dem Schmelzpunkt mancher Lote liegen, so daß die dünneu flüssige Schwermetallschicht schon längst oxydiert oder in das Grundmetall eindiffundiert ist, bevor das Lot zum Schmelzen kommt. Bei sehr zahlreichen. und unter Umständen noch unzugänglichere Lötstellen läßt sich aber das Flußmittel nicht während der Lötung zuführen; in solchen Fällen muß es vorher auf die durch Tauche. oder durch Erhitzen im Ofen zu lötende. Teile aufgebracht werden, wobei aus den obengenannten Gründen Flußmittel der bekannten. Zusammensetzung versagen Es wurde nun gefunden, daß die Reaktionstemperatur der Halogenide des Kadmiums mit dem Aluminium sich genügend stark heraufsetzen läßt, wenn die Kadmiumhalogenide in Form vom. Anlagerungsverbindungen mit den entsprechenden Lithiumhalogeniden, z. B, als Lithium-Kadmiumchlorid, angewendet werden. Besonders günstig auf die Eigenschaften des Flußmittels wirkte. sich dabei noch ein Überschuß des betref'fendenLithiumhalogenides über die der Formel 3 Cd Hal2 - q, Li Hal entsprechende Menge aus.
• Des weiteren konnte festgestellt werden., daß Anlagerungsverbindungen zwischen Kadmium- und Lithiumchlori.d, im Gegensatz zum einfachen Kadmiumchlorid, sich in organischen Lösungs-. mittedn mit höherer Dielektrizitätskonstante, wie z. B. in Alkoholen, Aceton u. a., leicht lösen. Ebenso v%ird die Löslichkeit von- Kadmiumbrömid und Kadmieunjodid in den genannten organischen Lösungsmitteln. durch. Zugabe der entsprechenden Lithiumhalogeaide infolge der Bildung leichter löslicher Doppelsalze weiter erhöht.
• Die. gegenüber dem einfachen Kadmiumhaloge-niden stark erhöhte Reaktionstemperatur der Doppelverbindungen mit Aluminium und ihre leichte Löslichkeit in- organischen Lösungsmitteln bieten die Möglichkeit, die Kadmiumhalogenide iw.d besonders das Kadmiumchlorid in Form ihrer Lösungen in organischen Lösungsmitteln in gleichmäßiger, dünner Schicht auf die zu verlötenden Stellen aufzubringen, ohne Gefahr zu laufen, daß das Kadmium vorzeitig als schwammiger Niederschlag ausgeschieden wird, der sich beim Erhitzen leicht oxydiert und die Wirksamkeit des Flußmittels in Frage stellt.
• Die an sich bekannte Anwendung von organischen Lösungsmitteln an Stelle von Wasser wirkt sich auch dadurch günstig aus, daß es so gelingt, eine Hydrolyse der Flußmittelsalze und eine Oxydation der Aluminiumoberfläche zu vermeiden.
• Bisher konnte man nichtwäßrige Lösungsmittel für kadmiumhalogenidhaltige Flußmittel nicht mit Erfolg verwenden., da man einerseits die Möglichkeit ihrer Auflösung nicht kannte, andererseits durch Aufschlämmung der Kadmiumsalze aber ihre gleichmäßige Verteilung auf der Oberfläche nicht zu erreichen ist.
• Die weiteren Untersuchungen über dieAuflösung von Doppelverbindungen der Kadmiumhalogenide mit Alkalihalogeniden ergaben, daß konzentrierte Lösungen von Lithium=Kadmiumchlärid mit überschüssigem Lithiumchlorid in organischenLösungsmitteln höherer Dielektrizitätakonstante, wie z. B. Methanol, durch einen Zusatz von Lithiumfluo-rid in Mengen von etwa io bis 5o'/o des vorhandenen Lithiumchlorids eine schleimartige, sehr beständige Suspension ergeben, die ihrerseits wieder als Lösungsmittel und/oder Suspensionsmittel für weitere in dem angewendeten organischen:Lösungsmittel lösliche und/oder unlösliche einfache und oder komplexe Halogenide der Alkali-, Erdalkali-und Erdmetalle dienen kann.
• Man- erhält so auch von unlöslichen Salzen. sehr beständige Suspensionen mit vorzüglichen Flußmitteleigenschaften:, die je nach ihrer Verdünnung mit einem organischen Lösungsmittel höherer Dielektrizitätskonstante als Paste, als streichfähiger Brei oder als zähflüssige Suspension, die durch Tauchen auf die zu lötenden Stellen aufgebracht werden kann, verwendbar sind und infolge ihrer fettlösenden Eigenschaften auch auf nicht entfetteten Flächen gut haften.
• Nachfolgend seien zwei Beispiele für Flußmittelzüsammensetzungen gemäß der Erfindung wiedergegeben, durch diel jedoch keineswegs die Grenzen der Gehalte an den einzelnen Stoffen, insbesondere ihr Mengenverhältnis und Art der günstigen Zusätze, festgelegt sein sollen.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Flußmittel zum Hartlöten von Aluminium und Aluminiumlegierungen.; dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer Lösung oder Suspension der Doppelsalze von Kadmium- und Lithiumhalogeniden (z. B. 3 Cd C12 - 4 Li Cl) und einfacher Lithiumhalogenide in nichtwäßrigen Lösungsmitteln höherer Dielektrizitätskonstante besteht.
2. 2. Flußmittel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ihm Lithiumchlorid bis zur zwanzigfachen Menge des vorhandenen Doppelsalzes zugesetzt ist.
3. 3. Flußmittel nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ihm als weiterer Zusatz Lithiumfluorid zugesetzt ist, und zwar vorzugsweise in Mengen von io bis 5o% des vorhandenen Lithiumhalogenids.
4. 4. Flußmittel nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ihm noch solche Salze oder Salzgemische zugegeben sind, die sich lösen oder durch die Wirkung anderer anwesender Salze in Suspension gehalten werden.