tötmetall für Aluminium und seine Legierungen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Lötmetall für Aluminium und seine
Legierungen.
Die Haupteigenschaften dieses neuen
Lötmetalles sind Festigkeit, Korrosions- festigkeit, Einfachheit in der Anwendung und Billigkeit im Vergleich zu den bekann ten Lötmetallen. Das neue Lotmetall kann mit ausgezeichnetem Erfolge zur Reparatur von defekten oder gebrochenen Aluminium teilen für Automobile, Flugzeuge, Flug schiffe usw. und zum Löten elektrischer
Leitungen aus Aluminium oder seinen Le gierungen verwendet werden. Es ist beson ders für Flugzeuge und Flugschiffe von grosser Wichtigkeit, dass das Lötmetall gegen
Korrosion widerstandsfahig ist und eine voll kommene Verbindung zwischen dem Lötmetall und den gebrochenen Aluminiumteilen erzielt werden kann.
Auf Grund der Potentialdifferenz zwischen dem Lötmetalle und dem Aluminium tritt bei den bekannten Lötmetallen bei Berührung mit Wasser eine schnelle Korrosion ein. Um diese
Korrosion zu beschränken, war es bisher not- wendig, die gelöteten Stellen durch einen
Farb-oder Lackanstrich zu schützen. Die
Art der Verwendung der bekannten Löt metalle war sehr schwierig und mühsamw besonders für Laien, und es wurden hierbei verschiedene Flussmittel verwendet, um das Lotmetall leichter fliessend zu machen. wie
Stearinsäre, Zink-Chlorid, Seife, Zucker,
Paraffin usw.
Ausser all diesen technisehen
Unzulänglichkeiten und Anwendungsschwie rigkeiten waren die bisherigen Lötmetalle für Aluminium ausserordentlich teuer im
Gebrauch.
Alle diese Nachteile können durch das neue Lötmetall vermieden werden.
Dieses neue Lötmetall für Aluminium und seine Legierungen ist dadurch gekenn- zeichnet, dass es 10 bis 30 % Zink, 7 bis 15 % Aluminium, 1 bis 5 % Kupfer, 1 bis 8% Wismut und ausserdem Zinn enthält.
Das Lötmetall gemäss der Erfindung kann in die übliche Gestalt von handlichen Stangen von ungefähr 30 cm Länge gegossen werden. Mittelst einer kleinen Lötlampe kann jeder Laie Reparaturarbeiten in der kürzesten Zeit und in dauerhafter Weise ausführen. Mit dem neuen Lötmetall lassen sich folgende Vorteile erreiehen :
1. Die Lotstellen korrodieren nicht bei Zutritt von Feuchtigkeit, selbst nicht unter dem Einfluss von Salzgehalt in der Luft oder im Wasser, dem Flugzeuge, Flugschiffe und Seeschiffe ausgesetzt sind.
2. Die Lötstellen brauchen nicht zur Vermeidung oder Verminderung der Korro- sion durch Farb- oder Lackanstrich geschützt zu werden.
3. Flussmittel, wie Paraffin, Stearin- saure, Zinkchlorid zur Verbesserung des FlieBens des Lötmetalles sind überflüssig.
4. Eine vollständige Verbindung zwischen Lötmetall und Aluminium oder seinen Legierungen kann leicht durch Erwärmung der zu verbindenden Metallteile auf die zum Löten notwendige Temperatur erzielt werden.
5. Ein Verziehen eines zu reparierenden Werkstückes infolge einer besonderen Wärmebehandlung ist vermeidbar und selbst bereits verzogene Stücke, die grösste Genauigkeit t erfordern, wie z. B. Rurbelkasten bei Flugzeugen können wieder gerichtet und in ihre ursprüngliche Gestalt und Lage gebracht werden.
6. Verbesserte und vergütete Aluminiumlegierungen, wie Duralumin, Lautal usw., können in sehr dauerhafter Weise ohne Minderung der durch den Vergütungsprozess erzielten Eigenschaften gelötet werden.
Die Zusammensetzung des neuen Lötme- talles kann folgende sein :
Zink 10 bis 25%
Aluminium 7 bis 12%
Kupfer 2 bis 5%
Wismut 3 bis 8% der Rest Zinn.
Eine andere Zusammensetzung des Lötmittels ist zum Beispiel :
Zink 15 bis 20%
Aluminium 12 bis 15 %
Kupfer 1 3%
Wismut 1 bis 2 % der Rest Zinn.
Eine weitere beispielsweise Zusammensetzung des Lötmetalles ist :
Zink 15 bis 30%
Aluminium 8 bis 10%
Kupfer 2 bis 3%
Wismut 2 bis 3%
Antimon 1 bis 4% der Rest Zinn.
Der Schmelzpunkt des Lötmetalles ist ungefähr 220 Grad Celsius.
Die Herstellung des Lötmetalles kann wie folgt geschehen :
Die erforderliche Menge Aluminium wird zuerst erhitzt und geschmolzen, bis sie eine rosa Farbe zeigt. Hierauf wird Kupfer unter leichtem Rühren zugesetzt. Dann werden die andern Bestandteile unter ständigem Umrühren zugefügt, indem Wismut nach dem Kupfer und dann Zinn und Zink hinzugefügt werden. Wenn Antimon verwendet wird, so ist dies vorteilhaft zwischen dem Kupfer und dem Wismut hinzuzufügen.
Jede einzelne Metallkomponente wird zweck- mässig unter ständigem Umrühren der ganzen Masse hinzugefügt. Als Schmelzgefässe sind Graphittiegel am geeignetsten. Sofort nach dem Schmelzen sämtlicher Metallkomponenten wird die ganze Masse wieder stark er hitzt und dann gegossen. Die zum Giessen gebrauchte Form kann aus irgendeinem Metall bestehen, da die Abkühlwirkung keinen ungünstigen Einfluss auf das neue Lötmetall hat.
Ein praktisches Anwendungsbeispiel des neuen Lötmetalles wird nachstehend beschrie- ben.
Wenn beispielsweise ein Bruch im Zylinder eines Motors für Automobile oder Flugschiffe vorgekommen ist, so wird der ganze Zylinder durch ein Lötrohr oder eine Schweisslampe erwärmt, um die Reste von Öl, Gasolin oder andere fetthaltige Stoffe zu beseitigen. Die Stichflamme der Lampe wird dann auf eine der Bruchflächen gerichtet, die man währenddessen mit der Lötstange berührt, um festzustellen, ob die Oberfläche ausreichend erwärmt ist, um das Lotmetall anzunehmen, das heisst ob die Lötbedingungen bestehen.
Hierauf werden die gebrochenen Flächen mit dem Lötstab bestrichen, und dann werden die Teile durch Klemmen oder dergleichen fest zusammengefügt, nachdem man sich vorher überzeugt hat, dass die gebrochenen Teile richtig zusammen passen, worauf der reparierte Zylinder der Abkühlung überlassen wird.
Um die übrig gebliebenen Reste des Lötmetalles zu entfernen, können die verbun- denen Teile nochmals leicht erwärmt und mit einer Stahlbürste abgebürstet werden, bis die Oberfläche glatt ist. Die Reparatur des Zylinders ist dann beendet.
Für die Reparatur von Platten und einfachen flachen Stücken wird folgende Arbeitsweise empfohlen :
Die Bruchflächen der beiden Stücke werden vorteilhaft abgeschrägt, so dass sie genau in ihre ursprüngliche Gestalt und Lange zu sammengefügt werden können. Die Stücke werden hierauf erhitzt und hierbei mit dem Lötstab bestrichen, um die richtige Löttem- peratur, bei der der LÏtstab schmilzt, festzustellen, und es wird dann die Rinne zwischen den abgeschrägten Fläehen mit dem Lötmetall ausgefüllt.
Auf diese Weise kann die Gefahr einer Kürzung der reparierten Stücke vermieden, und die genaue ursprüngliche Lange bei der Verbindung der gebrochenen Stiieke erhalten werden. Selbst wenn die Oberflächen der gebrochenen Stücke nicht richtig zusammenpassen, kann eine vollkommen genaue und gebrauchsfähige Gestalt und Länge der re parierten Stücke erhalten werden, wobei die Lötstelle dauerhaft fest ist.
Durch eine grosse Zahl mit dem Lötmetall gemachter Proben wurde eine Zug- festigkeit von 12 bis 15 Kilogramm pro Quadratmillimeter festgestellt.
killing metal for aluminum and its alloys.
The present invention relates to a new solder for aluminum and its
Alloys.
The main features of this new
Solder metals are strength, corrosion resistance, ease of use and cheap compared to the known solder metals. The new solder metal can be used with excellent results for the repair of defective or broken aluminum parts for automobiles, aircraft, airships etc. and for soldering electrical
Lines made of aluminum or its alloys can be used. It is particularly important for aircraft and flight ships that the solder against
Is corrosion resistant and a perfect bond can be achieved between the solder and the broken aluminum parts.
Because of the potential difference between the solder and the aluminum, the known solder metals rapidly corrode when they come into contact with water. Around
To limit corrosion, it was previously necessary to put the soldered points through a
To protect paint or varnish. The
The type of use of the known soldering metals was very difficult and tedious, especially for laypeople, and various fluxes were used here to make the soldering metal easier to flow. as
Stearic acid, zinc chloride, soap, sugar,
Paraffin etc.
Besides all of these technicalities
Inadequacies and application difficulties were the previous solder metals for aluminum extremely expensive in
Use.
All of these disadvantages can be avoided with the new solder.
This new solder for aluminum and its alloys is characterized by the fact that it contains 10 to 30% zinc, 7 to 15% aluminum, 1 to 5% copper, 1 to 8% bismuth and also tin.
The solder according to the invention can be cast in the usual shape of handy rods about 30 cm in length. With the help of a small blowtorch, every layman can carry out repair work in the shortest possible time and in a permanent manner. The following advantages can be achieved with the new solder:
1. The soldering points do not corrode in the presence of moisture, even under the influence of the salt content in the air or in the water to which aircraft, airships and seagoing ships are exposed.
2. The soldering points do not need to be protected by painting or varnish in order to avoid or reduce corrosion.
3. Fluxes such as paraffin, stearic acid, zinc chloride to improve the flow of the solder are unnecessary.
4. A complete connection between solder and aluminum or its alloys can easily be achieved by heating the metal parts to be connected to the temperature required for soldering.
5. Warping of a workpiece to be repaired as a result of special heat treatment can be avoided and even pieces that are already warped that require the greatest accuracy t, such as B. Rurbelkasten in aircraft can be directed again and brought into their original shape and position.
6. Improved and tempered aluminum alloys, such as duralumin, Lautal, etc., can be soldered in a very durable manner without reducing the properties achieved by the tempering process.
The composition of the new solder can be as follows:
Zinc 10 to 25%
Aluminum 7 to 12%
Copper 2 to 5%
Bismuth 3 to 8% the remainder tin.
Another composition of the solder is, for example:
Zinc 15 to 20%
Aluminum 12 to 15%
Copper 1 3%
Bismuth 1 to 2% the remainder tin.
Another example of the composition of the solder is:
Zinc 15 to 30%
Aluminum 8 to 10%
Copper 2 to 3%
Bismuth 2 to 3%
Antimony 1 to 4% the remainder tin.
The melting point of the solder is around 220 degrees Celsius.
The soldering metal can be produced as follows:
The required amount of aluminum is first heated and melted until it shows a pink color. Copper is then added with gentle stirring. Then the other ingredients are added with constant stirring, adding bismuth after the copper and then tin and zinc. If antimony is used it is advantageous to add it between the copper and bismuth.
Each individual metal component is expediently added to the whole mixture, stirring constantly. Graphite crucibles are most suitable as melting vessels. Immediately after all the metal components have melted, the whole mass is heated up again and then poured. The mold used for casting can be made of any metal, since the cooling effect does not adversely affect the new solder.
A practical example of application of the new solder is described below.
If, for example, there is a break in the cylinder of an engine for automobiles or aircraft, the entire cylinder is heated by a soldering tube or a welding lamp in order to remove the remains of oil, gasoline or other fatty substances. The flame of the lamp is then directed at one of the fracture surfaces, which is touched with the soldering rod in the meantime, in order to determine whether the surface is sufficiently heated to accept the solder metal, i.e. whether the soldering conditions exist.
The broken surfaces are then smeared with the soldering rod, and then the parts are firmly joined together by clamping or the like, having previously verified that the broken parts fit together properly, after which the repaired cylinder is left to cool.
To remove the remnants of the solder, the connected parts can be slightly heated again and brushed off with a steel brush until the surface is smooth. The repair of the cylinder is then finished.
The following procedure is recommended for repairing panels and simple flat pieces:
The fracture surfaces of the two pieces are advantageously beveled so that they can be put together exactly in their original shape and length. The pieces are then heated and smeared with the soldering rod in order to determine the correct soldering temperature at which the soldering rod melts, and the groove between the beveled surfaces is then filled with the soldering metal.
In this way the risk of shortening the repaired pieces can be avoided and the exact original length can be preserved when the broken pieces are joined. Even if the surfaces of the broken pieces do not fit together properly, a perfectly accurate and usable shape and length of the repaired pieces can be obtained with the solder joint permanently strong.
A large number of samples made with the solder showed a tensile strength of 12 to 15 kilograms per square millimeter.