DE1192910B - Use of a quaternary silver solder for the production of heat-resistant solder connections - Google Patents

Use of a quaternary silver solder for the production of heat-resistant solder connections

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DE1192910B
DE1192910B DEA23749A DEA0023749A DE1192910B DE 1192910 B DE1192910 B DE 1192910B DE A23749 A DEA23749 A DE A23749A DE A0023749 A DEA0023749 A DE A0023749A DE 1192910 B DE1192910 B DE 1192910B
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    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
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Description

Verwendung eines quatemären Silberlotes zur Herstellung warmfester Lötverbindungen Die Erfindung betrifft die Verwendung von quaternären Silberloten zur Herstellung von Lötverbindungen, die noch bei einer Temperatur von 371'C über längere Zeiten eine Spannungsbeanspruchung von mindestens 28,12 kg/mm2 aushalten müssen.Use of a quaternary silver solder for the production of heat-resistant soldered connections The invention relates to the use of quaternary silver solders for the production of soldered connections which have to withstand a stress load of at least 28.12 kg / mm2 for longer periods of time at a temperature of 371.degree.

Es ist bekannt, äaß Silberlegierungen, die sich besonders gut zum Löten oder Verbinden von Metallen eignen, bestimmte Eigenschaften besitzen und gewissen Anforderungen genügen müssen; die unter den Silberlegierungen, die sich besonders zur mechanischen Verarbeitung zu Gegenständen der verschiedensten Art, Schmuck, Münzen suw. eignen, nicht zu finden sind. Solche Probleme, die bei Loten auftreten, sind z. B. die weiße Farbe, wenn nämlich die Lote zur Verbindung von Ladenfronten, Armaturen, Beschlagteilen, Töpfen und Pfannen usw. verwendet und gut aussehende Verbindungsstellen gewünscht werden, die Fließfähigkeit (d. h. das Lot muß bei Verwendung eines geeigneten Flußmittels frei fließen), die Porosität der Verbindungsstellen, die Benetzbarkeit der zu verbindenden Flächen, ein niedriger Schmelzpunkt, ein enger Schmelzbereich usw. Ferner muß das Silberlot mit dem Grundmetall oder den zu verbindenden Metallen eine fehlerfreie metallurgische Bindung ergeben.It is known to eat silver alloys, which are particularly good for Soldering or joining metals are suitable, have certain properties and certain Must meet requirements; those among the silver alloys that stand out particularly for mechanical processing into objects of various kinds, jewelry, Coins suw. suitable not to be found. Such problems that occur with solders are z. B. the white color, namely when the plumb bobs to connect shop fronts, Faucets, fittings, pots and pans etc used and good looking Joints are desired, fluidity (i.e. the solder must be used when using a suitable flux to flow freely), the porosity of the joints, the wettability of the surfaces to be connected, a low melting point, a narrow one Melting range, etc. Furthermore, the silver solder must be connected to the base metal or the Metals result in a flawless metallurgical bond.

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Silberloten, die ebenfalls die genannten Eigenschaften besitzen und in dieser Richtung zufriedenstellend sind. Die Erfindung ist aber nicht auf das Problem der Farbe der Lötstellen, sondern auf das Problem gerichtet, welches bei Anwendung eines Silberlotes für Verbindungsstellen auftritt, die gleichzeitig hohen mechanischen Beanspruchungen und hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Unter solchen Bedingungen erweisen sich die aus den erfindungsgemäß zu verwendenden Silberloten hergestellten Verbindungen in Hochdruck-Dampfleitungen, Autoklaven, Kesseln, bei Turbinenschaufeln, Teilen von Düsenmotoren, Anschlüssen von elektrischen Heizgeräten, Tauchsiedern, Widerstandselementen, Ofenausrüstungen, Temperaturmeßvorrichtungen usw. als fest und sehr widerstandsfähig gegen Stoß und Erschütterung. Diese Tatsache steht im Gegensatz zu dem, was von den bisher gekannten niedrigschmelzenden Hartloten zu erwarten ist. Bei solchen Hochtemperaturanlagen sind Spannungsbeanspruchungen in der Größenordnung von 28 bis 35 kg/mm 2 nicht ungewöhnlich.The invention relates to the use of silver solders which also have the properties mentioned and are satisfactory in this regard. However, the invention is not directed to the problem of the color of the soldered points, but rather to the problem which occurs when using a silver solder for connection points which are simultaneously exposed to high mechanical loads and high temperatures. Under such conditions, the connections made from the silver solders to be used according to the invention in high-pressure steam lines, autoclaves, boilers, turbine blades, parts of jet engines, connections of electrical heating devices, immersion heaters, resistance elements, furnace equipment, temperature measuring devices, etc. prove to be solid and very resistant to Shock and vibration. This fact is in contrast to what can be expected from the previously known low-melting brazing alloys. In such high-temperature systems, stress loads in the order of magnitude of 28 to 35 kg / mm 2 are not uncommon.

Wie die von Lawrence A d d i c k s in »Silver in Industry«, 1940, S. 205 bis 206, mitgeteilten Versuche an Hochdruckdampfleitungen ergeben haben, stellt die Temperatur von 232°C den Grenzwert dar, dem Silberhartlotverbindungsstellen ausgesetzt werden dürfen, um noch einen hinreichenden Sicherheitsfaktor zu besitzen. Bei Erörterung der Erscheinung, daß die Festigkeit von Silberhartloten bei höheren Temperaturen rasch abfällt, ist in einem Artikel über Ag-Cu-Zn-(Cd-Sn)-Hartlote in »Metals Handbook«, Ausgabe 1948, S. 1113, ausgeführt, daß bei Kurzzeitprüfungen der Festigkeitsverlust bei 204 bis 232°C etwa 20 bis 300/, der Festigkeit bei Raumtemperatur und bei 316°C 5001, beträgt und bei Gebrauchsprüfungen von längerer Dauer eine Temperatur von 204°C etwa den Grenzwert für die Verwendung der bekannten Silberhartlote darstellt, sofern nicht die betreffende Verbindungsstelle einen außergewöhnlich niedrigen Sicherheitsfaktor erlaubt. Ferner gibt H. R. C 1 a u s e r in »Materials and Methods« auf S. 106 bis 120, insbesondere S. 109 (März 1952), an, daß die Zugfestigkeit der bekannten niedrigschmelzenden Silberhartlote etwa auf die Hälfte der Festigkeit bei Raumtemperatur sinkt, wenn die Temperatur von 21 auf 260°C erhöht wird.As the tests on high-pressure steam lines reported by Lawrence A ddicks in "Silver in Industry", 1940, pp. 205 to 206, have shown that the temperature of 232 ° C represents the limit value to which silver braze joints can be exposed to a sufficient safety factor to own. When discussing the phenomenon that the strength of silver brazing alloys drops rapidly at higher temperatures, an article on Ag-Cu-Zn (Cd-Sn) brazing alloys in Metals Handbook, 1948 edition, p. 1113 states that for short-term tests the loss of strength at 204 to 232 ° C is around 20 to 300 /, the strength at room temperature and at 316 ° C is 5001, and for long-term use tests, a temperature of 204 ° C is around the limit for the use of the known silver brazing alloys unless the junction concerned allows an exceptionally low safety factor. In addition, HR C 1 states in "Materials and Methods" on pp. 106 to 120, especially p. 109 (March 1952), that the tensile strength of the known low-melting silver brazing alloys drops to about half the strength at room temperature when the temperature increases is increased from 21 to 260 ° C.

Demgegenüber liefern Verbindungen, die mit dem erfindungsgemäß zu verwendenden Lot hergestellt werden, in Hochdruckdampfleitungen sogar noch bei Temperaturen zufreidenstellende Ergebnisse, die um 50 °/o über derjenigen Temperatur liegen, die bisher als der Grenzwert für einen angemessenen Sicherheitsfaktor angesehen wurde.In contrast, deliver compounds with the according to the invention using solder, in high pressure steam pipes even at temperatures satisfactory results that around 50 per cent above that temperature previously regarded as the limit for an adequate safety factor became.

Da die Temperatur, bei welcher das Hartlot schmilzt und leichtflüssig wird, unter dem Schmelzpunkt des Grundmetalls oder der zu verbindenden Metalle liegen muß, muß zwischen dem Fließpunkt des Lotes und dem Schmelzpunkt des zu verbindenden Grundmetalls ein genügender Temperaturunterschied bestehen, um eine ausreichende Arbeitsspanne zu ergeben. Ein niedrigerer Schmelzpunkt des Lotes hat den weiteren Vorteil, daß die zur Herstellung der Verbindung erforderliche Zeit abgekürzt und andere metallurgische Probleme vermieden werden, wie das Verdampfen von Zink aus Messing, der interkristalline Angriff rostfreier Stähle durch das Hartlot, die Carbidausfällung in rostfreien Stählen, die übermäßig starke Diffusion des Hartlotes in das Grundmetall und zu starke Verdünnung des Hartlotes durch das Grundmetall. Der Schmelzpunkt von Loten für Verbindungen, die lange Zeit bei hohen Temperaturen und Drücken eingesetzt werden können, soll 718°C nicht übersteigen. Dies ist insbesondere bei der Ofenlötung sehr erwünscht, weil die Kosten der Ofenunterhaltung durch Verwendung höherschmelzender Legierungen wirtschaftlich untragbar werden können.Because the temperature at which the brazing alloy melts and is easily fluid will be below the melting point of the base metal or metals to be joined must, must be between the pour point of the solder and the melting point of the solder to be joined Base metal there is a sufficient temperature difference to ensure a sufficient Working margin. A lower melting point of the solder has the other Advantage that the time required to establish the connection is shortened and other metallurgical problems are avoided, such as the evaporation of zinc Brass, the intergranular attack of stainless steels by the hard solder, the carbide precipitation in stainless steels, the excessive diffusion of the hard solder into the base metal and excessive dilution of the brazing alloy by the base metal. The melting point of Solders for joints that have been used for a long time at high temperatures and pressures should not exceed 718 ° C. This is especially true for furnace brazing highly desirable because of the cost of furnace maintenance by using higher melting points Alloys can become economically unsustainable.

Man hat bisher angenommen, daß der Zusatz von Silber zu binären Kupfer-Zink-Legierungen den Schmelzpunkt erniedrigt, und demzufolge wurden ternäre Silber-Kupfer-Zink-Legierungen von verschiedener Zusammensetzung lange Jahre als Hartlote verwendet. Es wurden auch quaternäre Legierungen mit verschiedenem prozentualem Gehalt an Cadmium oder Zinn sowie auch Silber, Kupfer und Zink verwendet. Der Fließpunkt (Liquidustemperatur) dieser Legierung reicht von etwa 618 bis 871'C, und die Solidustemperatur kann bis zu 167°C unter dem Fließpunkt liegen. Wenn diese Differenz zwischen der Solidus- und der Liquidustemperatur, d. h. der Schmelzbereich, zu groß ist, durchläuft das Material vor Erreichen des höchsten Flüssigkeitsgrades einen breiartigen Zustand. Ferner kann die Erscheinung des Ausseigerns auftreten, d. h. die Ausscheidung von flüssigen Bestandteilen, während sich die Legierung im Schmelzbereich befindet, wodurch eine sehr hochschmelzende »Schale« zurückbleibt. Man hat deshalb bisher nach Möglichkeit versucht, binäre, ternäre und quaternäre Legierungen herzustellen, deren Fließpunkt fast identisch mit dem Schmelzpunkt ist. Zum Beispiel schmilzt das Silber-Kupfer-Eutektikum, das 72°/o Silber und 28 % Kupfer enthält, bei 779°C, dem Fließpunkt. In vielen Fällen hat man zur Herstellung von Silberloten aus den binären Silber-Kupfer-Eutektika durch Zusatz von Zink oder einem anderen Bestandteil ternäre Legierungen von noch niedrigerem Schmelzpunkt und einem engen Schmelzbereich hergestellt.It has been heretofore believed that the addition of silver to binary copper-zinc alloys lowers the melting point, and accordingly ternary silver-copper-zinc alloys of various compositions have been used as brazing alloys for many years. Quaternary alloys with various percentages of cadmium or tin as well as silver, copper and zinc have also been used. The pour point (liquidus temperature) of this alloy ranges from about 618 to 871'C, and the solidus temperature can be up to 167 ° C below the pour point. If this difference between the solidus and liquidus temperature, ie the melting range, is too great, the material will pass through a pulpy state before reaching the highest degree of liquidity. Furthermore, the phenomenon of segregation can occur, ie the precipitation of liquid components while the alloy is in the melting range, which leaves a very high-melting "shell" behind. So far, attempts have therefore been made, whenever possible, to produce binary, ternary and quaternary alloys whose pour point is almost identical to the melting point. For example, the silver-copper eutectic, which contains 72 % silver and 28% copper, melts at 779 ° C, the pour point. In many cases, ternary alloys with an even lower melting point and a narrow melting range have been produced for the production of silver solders from the binary silver-copper eutectics by adding zinc or another component.

Es ist bereits ein aus einer silberreichen Silber-Kupfer-Zink-Legierung bestehendes Lot für Chromstähle, Chromnickelstähle u. dgl. bekannt, welches Zusatzstoffe, wie z. B. einzelne oder mehrere der Metalle Mangan, Nickel, Chrom od. dgl. in Mengen bis zu insgesamt 25 % enthält, welche die Fließfähigkeit und Haftfestigkeit erhöhen. Ein derartiges bekanntes Lot besteht z. B. aus 30 °/o Silber, 20 °/o Zink, 30 °/o Kupfer, 15 °/a Mangan und 5 °/o Chrom.It is already made from a silver-copper-zinc alloy that is rich in silver existing solder for chrome steels, chrome-nickel steels and the like known which additives, such as B. one or more of the metals manganese, nickel, chromium or the like. In quantities Contains up to a total of 25%, which increases the flowability and adhesive strength. Such a known solder is z. B. of 30% silver, 20% zinc, 30% Copper, 15 per cent manganese and 5 per cent chromium.

Es hat sich nun herausgestellt, daß Silberlote dieser allgemeinen Zusammensetzung nur dann Lötverbindungen liefern, die die eingangs genannten hohen Spannungsbeanspruchungen bei den genannten hohen Temperaturen aushalten und eine hohe Ermüdungsfestigkeit aufweisen, wenn sie aus vier Komponenten bestehen, eine Zusammensetzung innerhalb eines ganz bestimmten, nachstehend angegebenen Bereichs aufweisen und insbesondere kein Chrom oder Nickel enthalten.It has now been found that silver solders of this general Composition only deliver soldered connections that are as high as those mentioned at the beginning Withstand stresses at the high temperatures mentioned and a have high fatigue strength when they consist of four components, one Composition within a very specific range given below and in particular do not contain any chromium or nickel.

Erfindungsgemäß wird ein quaternäres Silberlot, bestehend aus 25 bis 350/, Kupfer, mindestens 100/,) Zink, 10 bis 170/, Mangan, Rest 40 bis 5001, Silber, mit der Maßgabe, daß der Gesamtgehalt an Zink und Mangan 25 bis 30 °/o beträgt, zur Herstellung von Lötverbindungen verwendet, die noch bei einer Temperatur von 371'C über längere Zeiten eine Spannungsbeanspruchung von mindestens 28,12 kg/mm2 aushalten müssen.According to the invention, a quaternary silver solder consisting of 25 to 350 /, copper, at least 100 /,) zinc, 10 to 170 /, manganese, remainder 40 to 5001, silver, with the proviso that the total zinc and manganese content is 25 to 30 ° / o is used for the production of soldered connections, which have to withstand a stress load of at least 28.12 kg / mm2 for longer periods of time at a temperature of 371'C.

Wenn einer der angegebenen Bereiche nicht eingehalten wird, sind die Lote unverarbeitbar oder haben einen unerwünscht weiten Schmelzbereich.If any of the specified ranges are not adhered to, the Solders cannot be processed or have an undesirably wide melting range.

Wenn der Mangangehalt auf über etwa 17 °/o und der Zinkgehalt auf über etwa 20 °/o erhöht wird, steigt der Fließpunkt der Legierung rasch an, wodurch man einen breiten Schmelzbereich erhält, der höchst unerwünscht ist.If the manganese content is above about 17% and the zinc content is up is increased above about 20%, the pour point of the alloy increases rapidly, whereby a wide melting range is obtained which is highly undesirable.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Silberlote haben niedrige Schmelzpunkte zwischen 696 und 704°C, und wenn sie sich einer eutektischen Zusammensetzung nähern, nur einen engen oder gar keinen Schmelzbereich. Solche eutektischen Legierungen weisen vorzugsweise einen Gesamtgehalt an Mangan und Silber von 55 bis 60 % auf.The silver solders to be used according to the invention have low melting points between 696 and 704 ° C, and when they approach a eutectic composition, only a narrow or no melting range. Such eutectic alloys preferably have a total manganese and silver content of 55 to 60%.

Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden für den angegebenen Zweck Silberlote verwendet, die im Rahmen der oben angegebenen allgemeinen Zusammensetzungsbereiche einen Gehalt an Silber von 44°/0, einen Gehalt an Zink von 10 bis 200/" einen Gesamtgehalt an Mangan und Zink von 25 bis 300/0 und einen Gesamtgehalt an Kupfer und Zink von 40 bis 450/, aufweisen.According to a particular embodiment of the invention are for the specified purpose silver solders used within the scope of the general above Composition ranges a content of silver of 44%, a content of zinc from 10 to 200 / "a total content of manganese and zinc from 25 to 300/0 and one Total copper and zinc content of 40 to 450%.

Es hat sich ferner als vorteilhaft herausgestellt, im Rahmen der oben angegebenen Zusammensetzungsbereiche Silberlote zu verwenden, bei denen der Gesamtgehalt an Kupfer und Zink 40 bis 45"/, und der Gesamtgehalt an Kupfer und Silber 70 bis 75 °/o beträgt.It has also been found to be advantageous in the context of the above Use silver solders specified in the composition ranges for which the total content of copper and zinc 40 to 45 "/, and the total copper and silver content 70 to 75 ° / o.

Insbesondere können die erfindungsgemäß zu verwendenden Silberlote, wenn sie einen sehr engen Schmelzbereich haben sollen, im Rahmen der oben angegebenen allgemeinen Zusammensetzungsbereiche aus 43 bis 47 °/o Silber, 27 bis 310/,) Kupfer und je 10 bis 15 % Mangan und Zink bestehen.In particular, the silver solders to be used according to the invention, if they are to have a very narrow melting range, can consist of 43 to 47 % silver, 27 to 310% copper and 10 to 15% each of manganese and zinc within the general composition ranges given above .

Besonders günstige Ergebnisse erzielt man mit einem Silberlot, welches im Rahmen der oben angegebenen allgemeinen Zusammensetzungsbereiche 44 % Silber und 29 °/o Kupfer enthält.Particularly favorable results are achieved with a silver solder, which 44% silver within the general composition ranges given above and contains 29 ° / o copper.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Silberlote können beim Erhitzen bei einer Temperatur rasch vom festen in den flüssigen Zustand übergehen und dann frei und rasch fließen, wenn sie bei Temperaturen unterhalb 718'C verwendet werden. Mit derartigen Loten können mit einem Minimum an Wärmeenergie und an Arbeitszeit Lötverbindungen hergestellt werden, die bei hohen Temperaturen eine hohe Zugfestigkeit besitzen.The silver solders to be used according to the invention can change rapidly from the solid to the liquid state when heated at a temperature and then flow freely and quickly if they are used at temperatures below 718.degree . With such solders, soldered connections can be produced with a minimum of thermal energy and working time, which have a high tensile strength at high temperatures.

In der nachstehenden Tabelle ist die Zusammensetzung einer Anzahl der erfindungsgemäß zu verwendenden Lote sowie ihr Schmelzbereich angegeben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese besonderen Beispiele beschränkt. Die Nummern, unter denen die Lote angeführt sind, stellen die Reihenfolge ihrer Herstellung dar. Lot Zusammensetzung, °/° Schmelzbereich, °C Nr. Solidus- 1 Liquidus- . Ag 1 Cu ! Mn 1 Zn temperatur 10 45 27,5 10 17 694 697 3 43 30 14 13 697 697 5 45 30 11 14 697 697 4 45 28 14 13 701 701 1 45 30 13 12 703 703 6 45 30 15 10 704 704 2 47 28 13 12 696 709 7 45 25 10 20 696 709 11 40 30 16 14 700 712 9 40 33,5 16,5 10 704 , 713 Von den angeführten Loten stellen die Lote Nr. 3, 5, 4, 1 und 6 eutektische Legierungen dar.The table below shows the composition of a number of the solders to be used according to the invention and their melting range. However, the invention is not limited to these particular examples. The numbers under which the plumb bobs are listed represent the order in which they were made. Lot composition, ° / ° melting range, ° C No. Solidus- 1 Liquidus- . Ag 1 Cu! Mn 1 Zn temperature 10 45 27.5 10 17 694 697 3 43 30 14 13 697 697 5 45 30 11 14 697 697 4 45 28 14 13 701 701 1 45 30 13 12 703 703 6 45 30 15 10 704 704 2 47 28 13 12 696 709 7 45 25 10 20 696 709 11 40 30 16 14 700 712 9 40 33.5 16.5 10 704, 713 Of the solders listed, solders No. 3, 5, 4, 1 and 6 are eutectic alloys.

Die spezielle Zusammensetzung dieser Lote und ihre Verwendung gemäß der Erfindung konnte aus dem Stande der Technik nicht abgeleitet werden. So hätte z. B. der Fachmann auf dem Gebiet der Silberhartlote auf Grund der bekannten Wirkung von Zinkzusätzen erwarten müssen, daß bei den quaternären Silber-Mangan-Kupfer-Zink-Legierungen jede merkliche Verringerung des Zinkgehaltes auf Kosten eines der anderen drei Metalle zu einer Erhöhung des Fließpunktes der Legierung führen würde. Ein Vergleich des Lotes Nr. 7 mit den Loten Nr. 4, 1 und 10 zeigt jedoch, daß die drei letzteren Lote trotz ihres geringeren Zinkgehaltes merklich niedrigere Fließpunkte als die Lote Nr. 7 haben.The special composition of these solders and their use accordingly the invention could not be derived from the prior art. So would have z. B. the expert in the field of silver hard solders due to the known effect of zinc additions must be expected in the quaternary silver-manganese-copper-zinc alloys any noticeable decrease in zinc content at the expense of any of the other three metals would lead to an increase in the pour point of the alloy. A comparison of the Lot number 7 with lot numbers 4, 1 and 10 shows, however, that the last three lots noticeably lower pour points than the solders despite their lower zinc content # 7 have.

In der Zeichnung ist die Zugfestigkeit von Lötverbindungen in Abhängigkeit von der Temperatur dargestellt. N bezeichnet ein erfindungsgemäß zu verwendendes Lot (45 °/o Silber, 30 °/o Kupfer, 12 °/o Zink und 13 °/o Mangan), während A, B und C bekannte Lote darstellen, deren Sohdustemperaturen sämtlich unter 718'C liegen. Da die Lötverbindungen bei vielen Anwendungen bei hohen Temperaturen mindestens eine Spannungsbeanspruchung von 28,12 kg/mm2 längere Zeit aushalten müssen, kann das Lot C (5001, Silber, 15,5 °/o Kupfer, 16,5 °/o Zink und 18 °/o Cadmium) für solche Zwecke nur bis zu etwa 185°C, das Lot A (40 °/o Silber, 30 °/o Kupfer, 28 °/o Zink und 2 °/o Nickel) nur bis etwa 260°C und das Lot B (5001, Silber, 15,5 °/a Kupfer, 15,5010 Zink, 160/0 Cadmium und 3 °/o Nickel) nur bis etwa 304°C verwendet werden. Bei den letztgenannten Werten sind keine Sicherheitsfaktoren eingerechnet. Eine Lötverbindung, die mit einem erfindungsgemäß zu verwendenden Lot hergestellt ist (N in der Zeichnung), vermag unter einer Beanspruchung von 28,12 kg/mm2 eine Temperatur von etwa 371'C auszuhalten, wobei ein angemessener Sicherheitsfaktor berücksichtigt ist, mit anderen Worten eine um 50 °/o höhere Temperatur, als sie für die bekannten Lote der angegebenen Zusammensetzung als sicher betrachtet werden kann.The drawing shows the tensile strength of soldered connections as a function of temperature. N denotes a solder to be used according to the invention (45% silver, 30 ° / o copper, 12 % zinc and 13% manganese), while A, B and C represent known solders, all of which have sweat temperatures below 718 ° C lie. Since the soldered connections have to withstand a tension load of at least 28.12 kg / mm2 for a longer period of time at high temperatures, solder C (5001, silver, 15.5% copper, 16.5% zinc and 18 ° / o cadmium) for such purposes only up to about 185 ° C, solder A (40 ° / o silver, 30 ° / o copper, 28 ° / o zinc and 2 ° / o nickel) only up to about 260 ° C and solder B (5001, silver, 15.5 % copper, 15.5010 zinc, 160/0 cadmium and 3% nickel) can only be used up to about 304 ° C. The latter values do not include any safety factors. A soldered connection made with a solder to be used according to the invention (N in the drawing) is able to withstand a temperature of about 371 ° C under a load of 28.12 kg / mm2, with an appropriate safety factor being taken into account, in other words a 50% higher temperature than can be considered safe for the known solders of the specified composition.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Lote sollen von anderen Stoffen praktisch frei sein, können aber kleine Anteile an Phosphor, Lithium, Silicium, Aluminium enthalten, die häufig als Desoxydationsmittel verwendet werden, solange nur die Grundeigenschaften der Lote nicht wesentlich in nachteiliger Weise geändert werden.The solders to be used according to the invention should be made of other substances be practically free, but small amounts of phosphorus, lithium, silicon, Contain aluminum, which are often used as a deoxidizer as long as only the basic properties of the solders are not significantly changed in a disadvantageous manner will.

Claims (6)

Patentansprüche: 1. Verwendung eines quaternären Silberlotes, bestehend aus 25 bis 350/, Kupfer, mindestens 10 °/o Zink, 10 bis 17 °/o Mangan, Rest 40 bis 50 °/o Silber, mit der Maßgabe, daß der Gesamtgehalt an Zink und Mangan 25 bis 30 °/o beträgt, zur Herstellung von Lötverbindungen, die noch bei einer Temperatur von 371'C über längere Zeiten eine Spannungsbeanspruchung von mindestens 28,12 kg/mm2 aushalten müssen. Claims: 1. Use of a quaternary silver solder, consisting of 25 to 350%, copper, at least 10% zinc, 10 to 17% manganese, the remainder 40 to 50% silver, with the proviso that the total content of Zinc and manganese amount to 25 to 30% for the production of soldered connections which have to withstand a stress load of at least 28.12 kg / mm2 for longer periods of time at a temperature of 371 ° C. 2. Verwendung eines Lotes der in Anspruch 1 genannten Zusammensetzung, bei dem der Gesamtgehalt an Mangan und Silber 55 bis 60 °/o beträgt, für den in Anspruch 1 genannten Zweck. 2. Use of a solder mentioned in claim 1 Composition in which the total manganese and silver content is 55 to 60%, for the purpose mentioned in claim 1. 3. Verwendung eines Lotes der in Anspruch 1 genannten Zusammensetzung, bei dem der Gehalt an Silber 44 % und der Gehalt an Kupfer 29 °/o beträgt, für den in Anspruch 1 genannten Zweck. 3. Use of a solder of the composition mentioned in claim 1, in which the silver content is 44 % and the copper content is 29%, for the purpose stated in claim 1. 4. Verwendung eines Lotes der in Anspruch 1 genannten Zusammensetzung, bei dem der Gehalt an Silber 440/" der Gehalt an Zink 10 bis 200/" der Gesamtgehalt an Mangan und Zink 25 bis 300/, und der Gesamtgehalt an Zink und Kupfer 40 bis 45 °/o beträgt, für den in Anspruch 1 genannten Zweck. 4. Use of a solder of the composition mentioned in claim 1, in which the content of silver 440 / "the content of zinc 10 to 200 /" the total content of manganese and zinc 25 to 300 /, and the total content of zinc and copper 40 to 45 ° / o for the purpose stated in claim 1. 5. Verwendung eines Lotes der in Anspruch 1 genannten Zusammensetzung, bestehend aus 27 bis 310/, Kupfer, 10 bis 1501, Zink, 10 bis 1501, Mangan, Rest 43 bis 47"/, Silber, für den in Anspruch 1 genannten Zweck. 5. Use of a solder of the composition mentioned in claim 1, consisting of 27 to 310 /, copper, 10 to 1501, zinc, 10 to 1501, manganese, remainder 43 to 47 "/, silver, for the purpose mentioned in claim 1. 6. Verwendung eines Lotes der in Anspruch 1 genannten Zusammensetzung, bei dem der Gesamtgehalt an Kupfer und Zink 40 bis 45 °/o und der Gesamtgehalt an Kupfer und Silber 70 bis 75 °/o beträgt, für den in Anspruch 1 genannten Zweck. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 519 865.6. Use of a solder of the composition mentioned in claim 1, in that of the total copper and zinc content from 40 to 45 per cent, and the total copper content and silver is 70 to 75% for the purpose set forth in claim 1. Into consideration Printed publications: German Patent No. 519 865.
DEA23749A 1955-11-09 1955-11-09 Use of a quaternary silver solder for the production of heat-resistant solder connections Pending DE1192910B (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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