DE438392C

DE438392C - Lot zum Einloeten von Ausguessen aus hochprozentigen, Alkali- oder Erdalkalimetalle oder Gemenge derselben enthaltenden Bleilegierungen

Info

Publication number: DE438392C
Application number: DEW67798D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1924-12-04
Filing date: 1924-12-04
Publication date: 1926-12-17

Description

Für die Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit einer Maschine ist die sachgemäße Lagerung der Wellen und Achsen von besonderer Bedeutung und Wichtigkeit. Neben Vollagern, deren Material sowohl den Achsdruck aufnehmen als auch die Reibung verhindern soll, werden hauptsächlich Lagerschalen mit Ausfütterungen verwendet.
Bei der letzteren Art Lager besteht der Lagermantel aus einem widerstandsfähigen Metall, z. B. Rotguß oder Stahl, zur Aufnahme des Achsdruckes, während als Ausfütterung ein weniger druckfestes, aber reibungverhinderndes Metall verwendet wird. Als Lagerfutter oder Lagermetall dienen entweder Blei-Zinn-Legierungen mit hohem Zinngehalt und den verschiedensten Zusätzen I oder hochprozentige Bleilegierungen mit Erdalkali- oder Alkalimetallgehalten.

Die Verbindung der Lagerschalen mit dem Einguß wird entweder durch schwalbenschwanz förmige Befestigungsnuten und Bohrungen in der Lagerschale, in denen sich der Einguß mechanisch einklammert, oder durch Lötung erreicht. Für Lagerungen mit geringem Gesamtschwindmaß und für Lager geringer Beanspruchung genügt die mechanische Befestigung. Für hochbeanspruchte Lager mit „wechselnder Stoß- und Druckbelastung bewähren sich eingelötete Eingüsse besser.

Das Löten von Blei-Zinn-Legierungen mit einem hohen Zinngehalt in einen Rotguß- oder Stahlmantel bietet bei vorhergehender Verzinnung der Mantelfläche wenig Schwierigkeiten.

Diese Art des Lötens ist jedoch verhältnismäßig ■ kostspielig. Aus diesem Grunde werden vornehmlich hochprozentige Bleilegierungen mit Alkali- und Erdalkalimetallgehalten verwendet. Diese erheblich billigeren Lote haben jedoch den Nachteil, daß sie beim Schmelzen feine Oxydhäute auf der Metalloberfläche bilden, die durch die üblichen Reduktionsmittel nicht aufgelöst und beseitigt werden und hierdurch eine dauernde feste Haftung verhindern.

Durch zahlreiche Versuche wurde festgestellt, daß ein vollkommenes Einlöten nur dann ge- · lingt, wenn das Lot den folgenden Bedingungen genügt.

Das Lot muß ungefähr den gleichen Schmelzpunkt wie das Eingußmetali besitzen. Es muß ein großes Schmelzintervall, d. h. einen langandauernden teigigen Zustand aufweisen, da eine Bindung sich nur dann erreichen läßt, wenn Lot und auffließendes Metall ineinanderfließen und sich ineinander lösen. Die Wärme des auffließenden Metalls genügt nicht, schon erstarrtes Lot \vieder flüssig zu machen. Da aber mit der Schale vor dem Gießen durch das Einbauen noch die verschiedensten Bewegungen ausgeführt werden müssen, darf das Lot aber auch nicht so dünnflüssig sein, daß es dabei abläuft, sondern es muß als dicker Brei auf der Lagerfläche festliegen. Außerdem muß das Lot selbst ein Reduktionsmittel enthalten, daß die Oxyde* des auf fließenden Metalls reduziert.

Alle bisher bekannten Lote weisen, wie die Versuche ergeben haben, die angegebenen notwendigen Eigenschaften nicht auf. Auch bei

Anwendung der gebräuchlichen Reduktionsmittel wurden befriedigende Ergebnisse nicht erzielt. Lote mit einem Zusatz von Erdalkalien zeigten den Nachteil, daß der Schmelzpunkt zu hoch und das Erstarrungsintervall so gut wie gar nicht vorhanden war. Zweitens wurde bei Versuchen mit derartigem Lot beobachtet, daß zwar die Erdalkalimetalle eine reduzierende Wirkung ausüben, jedoch auch gleichzeitig ίο selbst stark oxydiert werden. Derartige Löte scheiden demnach für den vorliegenden Zweck völlig aus.

Es ist nun gefunden worden, daß allen Anforderungen ein Lot entspricht, welches aus etwa zwei Teilen Blei, einem Teil Zinn und einem geringen Gehalt von Phosphor besteht. Man hat bereits zum Schweißen von Kupfer einen phosphorhaltigen Kupferdraht als Zusatzmaterial verwendet. Diese Benutzung eines phosphorhaltigen Metalls zur Vereinigung zweier Metalle nimmt jedoch die Erfindung nicht vorweg. Zunächst ist einmal »Schweißen« und »Löten« nicht der gleiche Vorgang. Während beim Löten zwei Metalle mit Hilfe eines dritten, zum Schmelzen gebrachten miteinander verbunden werden, sollen beim Schweißen zwei Metallstücke, die überwiegend aus dem gleichen Metall bestehen, durch Erhitzen in einen plastischen Zustand übergeführt werden und alsdann durch Hämmern, Pressen oder andere Druckwirkungen unter gegenseitiger Materialdurchdringung derart vollkommen miteinander vereinigt werden, daß die Verbindungsstelle eine dem Material selbst gleiche oder gleichkommende Festig-35'keit aufweist und sich wie dieses bearbeiten läßt. Es wird deshalb beim Schweißen möglichst die Verwendung eines dritten Metalls vermieden. Ist ein solches Zusatzmetall erforderlich, so soll dasselbe in seinen Eigenschaften dem zu verbindenden Metall möglichst gleichen, um eine einwandfreie Schweißstelle zu erhalten. Das Schweißverfahren wird auch vornehmlich nur bei hochschmelzenden Metallen ausgeführt. Es ist weiter zu berücksichtigen, daß es sich bei einem Lot nach der Erfindung nicht darum handelt, zwei feste Metalle miteinander zu vereinigen, sondern nur darum, das Anhaften eines flüssigen Metalls an den Wandungen eines festen, also erheblich höherschmelzenden, vorzunehmen. Auch geht der Einguß des flüssigen Metalls in die Höhlung des festen ohne jeden mechanischen Druck durch Hämmern, Pressen o. dgl. vor sich.

Als beste Zusammensetzung des Lotes hat sich bei den Versuchen eine solche erwiesen, welche 35 Prozent Zinn, 65 Prozent Blei und o,2 Prozent Phosphor aufweist.

Die Herstellung des Lotes kann beispielsweise in der folgenden Weise vorgenommen werden:

Auf den Boden eines Tiegels wird die erforderliche Menge des Phosphors aufgebracht und auf diese das Blei-Zinn-Gemisch in gekörnter Form 0. dgl. aufgeschüttet und alsdann mit Kies o. dgl. überschichtet. Durch Schmelzen geht alsdann der Phosphor in das Lot vollkommen über und bildet mit diesem eine ganz homogene Masse.

An Stelle von reinem Phosphor kann man auch hochprozentiges Phosphorzinn benutzen und hat alsdann den Zinngehalt bei der Verwendung auf den Zusatz von- Zinnmetall bzw. von Blei-Zinn zu berücksichtigen,

Claims

Patentansprüche:

1. Lot für das Einlöten von Ausgüssen aus hochprozentigen, Alkali- oder Erdalkalimetalle oder Gemenge derselben enthaltenden Bleilegierungen in Lagerschalen, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer überwiegend bleihaltigen Blei-Zinn-Legierung besteht, dem geringe Mengen Phosphor zugesetzt sind.

2. Lot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe aus rund 2 Teilen Blei, 1 Teil Zinn und 0,2 Prozent Phosphor besteht.