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Verfahren zum Schweissen von Magnesium und Magnesiumlegierungen und pulverförmiges Schweiss- mittel hiefür.
Für das Verschweissen von Magnesium und Magnesiumlegierungen werden üblicherweise Schweiss- mittel verwendet, die als wesentlichen Bestandteil Alkali-und/oder Erdalkalihalogenide, insbesondere
Chloride dieser Metalle aufweisen. Mit der Verwendung von Chloriden wird bezweckt, die bei den Schweisstemperaturen lebhafte Oxydation des Magnesiums zu verhindern bzw. die sich trotzdem bildenden Oxydationsprodukte durch die schmelzenden Chloride aufzunehmen, um so eine innige und sichere Verbindung der Schweissstellen zu ermöglichen.
Die Erfahrung hat jedoch gelehrt, dass bei diesem Verfahren Reste der chloridhaltigen Schweissmittel im Metall eingeschlossen werden und so im Laufe der Zeit zum Ausblühen der Schweissstellen, und im weiteren Verlaufe auch zur Zersetzung des Metalls infolge einer Art Kettenreaktion desselben mit den durch Aufnahme von atmosphärischer
Feuchtigkeit hydrolysierte Schweissmittelresten Veranlassung geben.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, zur Verhinderung dieser fortschreitenden Zerstörung des Metalls etwa im Metall verbleibende sowie sonstige Sehweissmittelreste, die nicht rein mechanisch (etwa durch Abspülen od. dgl. ) von der Schweissstelle entfernt werden können, in eine unschädliche Form überzuführen, indem der die Kettenreaktion bedingende Bestandteil des Salzgemisehes, nämlich das Chlorion, unter Zersetzung des Salzes verflüchtigt wird. Zu diesem Zwecke werden beliebigen, an sich für das Schweissen von Magnesium und Magnesiumlegierungen geeigneten halogenidhaltigen Salzgemisehen sauer reagierende Salze solcher Säuren oder gegebenenfalls auch solche Säuren selbst, zugesetzt, die bei den Schweisstemperaturen weniger flüchtig bzw. stärker sind als der betreffende Halogenwasserstoff (z. B.
Salzsäure) und deren unlösliche oder schwer lösliche Reaktionsprodukte mit den Halogeniden das Magnesium bzw. die Magnesiumlegierungen nicht angreifen. Unter der Ein- wirkung der Schweisshitze tritt unter diesen Umständen eine Zersetzung der Chloride unter Verflüchtigung von Salzsäure und Bildung von für das Metall unschädlichen neutralen Salzen der schwerer flüchtigen Säuren ein.
Da Schweissmittel aus Zweekmässigkeitsgründen im allgemeinen in Pulverform verwendet werden, erweist es sich als vorteilhaft, solche Säuren bzw. sauren Salze zu wählen, die ebenfalls in Pulverform erhältlich sind. Die Wahl der erfindungsgemäss verwendeten Zusätze bestimmt sich weiter nach dem Gesichtspunkt, dass eine bestimmte Schmelztemperatur, die nicht allzu weit unter dem Schmelzpunkt des Metalls liegen darf, erwünscht ist.
Für die Zwecke der Erfindung haben sich als besonders geeignet die sauer reagierenden Alkalisalze der Orthophosphorsäure, insbesondere Monokaliumphosphat, erwiesen. Jedoch sind auch Monoammonphosphat oder Mononatriumphosphat und ebenso die sauer reagierenden Pyrpphosphate der Alkalien verwendbar. Die beabsichtigte Wirkung wird auch mit Borsäure, Oxalsäure und Metaphosphorsäure, die alle in Pulverform erhältlich sind, erreicht ; jedoch ist in diesem Falle im allgemeinen eine Erhöhung des Schmelzpunktes der Säure durch entsprechende Zusätze aus den oben ausgeführten Gründen zweckmässig.
Weiter wurde gefunden, dass ein geringer Zusatz von Mangansuperoxyd in der Höhe von 0'2 bis 1'0% neben guter schweisstechnischer Wirkung die Austreibung der Salzsäure aus den Schweiss- mitteln während des Schweissvorganges im Sinne der Erfindung günstig beeinflusst.
Die mit den Schweissmitteln gemäss Erfindung hergestellten Metallverbindungen, von denen etwa noch vorhandene äusserliche Sehweissmittelreste in der üblichen Weise durch Abspülen oder Ab-
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bürsten entfernt werden, zeigen auch bei monatelanger Lagerung oder mechanischer Beanspruchung keinerlei Ausblühungen oder Zersetzungserscheinungen, und die Festigkeit der Schweissnähte bleibt dauernd erhalten.
Die sonst für das Schweissen von Magnesium und Magnesiumlegierungen üblichen Verfahren können auch bei Verwendung der Schweissmittel gemäss Erfindung Anwendung finden, z. B. erweist es sich auch hier als zweckmässig, die Schweissmittel in Form einer wässrigen oder alkoholischen Aufschlämmung auf die zu verschweissenden Metallteile aufzubringen.
Für das Schweissen von Leichtmetallen sind bereits chloridhaltige Schweissmittel vorgeschlagen worden, die einen geringen Gehalt an Alkalibisulfat aufweisen. Diese letzteren Salze zeigen zwar ebenfalls saure Reaktion und bei den zur Anwendung gelangenden Sehweisstemperaturen ist auch die Schwefelsäure gegenüber der Salzsäure als die weniger flüchtige Säure anzusehen. Trotzdem wird mit diesem Schweissmittel die im vorliegenden Falle bezweckt Wirkung nicht erzielt, da das sich bei der Schweissung etwa bildende neutrale Alkalisulfat auf Magnesiumlegierungen korrodierend wirkt.
Beispiel l : Ein für das Schweissen von Magnesiumlegierungen geeignetes Salzgemisch, bestehend aus 10 Teilen Lithiumehlorid und 5 Teilen Kaliumfluorid, wird mit 2 Teilen pulverförmiger Metaphosphorsäure (HPOg) ; versetzt und das pulverförmige Gemisch zum Schweissen verwendet. Die erhaltenen Schweissungen zeigen auch bei monatelanger Lagerung keine Korrosionserscheinungen und behalten ihre gute Festigkeit bei.
Beispiel 2 : Mit gleichem Ergebnis wird eine Erhitzung mit 12-5 Teilen Lithiumbromid, 5 Teilen Kaliumfluorid und 2 Teilen Monokaliumphosphat in wässriger Lösung verwendet.
Beispiel 3 : Zu 1 kg eines für Magnesiumlegierungen geeigneten Schweissmittel, bestehend aus 15 Teilen Natriumchlorid, 15 Teilen Kaliumchlorid und 2 Teilen Lithiumfluorid werden 100 g Mono-
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die infolge der Abwesenheit von korrosionsverursaehenden Sehweissmittelresten auch bei langer Lagerung keine Korrosionserscheinungen zeigen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Schweissen von Magnesium und Magnesiumlegierungen mit Hilfe von halogensalzhaltigen Schweissmitteln, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweissung in Gegenwart von solchen Säuren oder sauer reagierenden Salzen solcher Säuren durchgeführt wird, die bei den Schweisstemperaturen weniger flüchtig sind als der entsprechende Halogenwasserstoff und deren unlösliche oder schwer lösliche Reaktionsprodukte mit dem halogensalzhaltigen Schweissmittel Magnesium bzw.
Magnesiumlegierungen nicht angreifen.
2. Pulverförmiges Sehweissmittel für Magnesium und Magnesiumlegierungen auf Halogenid-, insbesondere Chloridbasis, dadurch gekennzeichnet, dass das Schweissmittel eine solche Säure oder ein saures Salz einer solchen Säure enthält, die bei den Schweisstemperaturen weniger flüchtig ist als der betreffende Halogenwasserstoff und deren unlösliche oder schwer lösliche Reaktionsprodukte mit den Halogeniden Magnesium und Magnesiumlegierungen nicht angreifen.