Löten von Aluminium 

Löten von Aluminiumlegierungen

 

Aluminium und Aluminiumlegierungen können durch verschiedenste Lötverfahren gefügt werden. Teilen Löten oder Hartlöten und Niedertemperaturlöten bzw Weichlöten. Im Englischen werden für diese Lötarten verschiedene Begriffe verwendet – hartlöten bzw. löten..

Feste Lote sind solche mit einem Schmelzpunkt Flüssigkeit, das heißt, das Ende des Schmelzens, höher 450 ° C, und auch unter der Temperatur Solidus, das heißt, der Beginn des Schmelzens, unedles Metall. Weichlöten unterscheidet sich vom Hartlöten durch den Schmelzpunkt des Lotes – Weichlote schmelzen unterhalb der Temperatur 450 ° C.

Unterschiede zwischen Löten und Schweißen

  • Darin unterscheidet sich das Hartlöten vom Schweißen, dass es dabei zu keinem nennenswerten Schmelzen des Grundmetalls kommt.
  • Die Löttemperatur liegt zwischen Schweiß- und Weichlöttemperatur.
  • Außerdem, Gelötete Aluminiumstrukturen liegen in der Regel auch in Bezug auf die Festigkeit zwischen geschweißten und gelöteten Weichloten, und Korrosionsbeständigkeit.

Flüsse, Liquidus- und Solidustemperaturen

Das Löten von Aluminiumlegierungen mit Hartloten wurde möglich durch die Entwicklung von:

  • Flüsse, die den Oxidfilm zerstören, ohne das darunter liegende Metall zu beschädigen und
  • gelötet, die ebenfalls Aluminiumlegierungen sind.

(Cm. ebenfalls Flussmittel zum Schmelzen von Aluminium)

Lote auf Aluminiumbasis, zum Löten von Aluminiumlegierungen verwendet, haben Liquidustemperaturen, die viel näher an der Temperatur liegen Solidus unedles Metall, als beim Löten der meisten anderen Metalle [1].

  • Aus diesem Grund erfordert das Hartlöten eine strenge Temperaturkontrolle..
  • Die Löttemperatur sollte ca. 40 °C unter Temperatur Solidus unedles Metall.
  • Teilweise mit präziser Temperaturführung und kurzen Lötzyklen, dieser Unterschied kann sogar 5 ° C.
  • Die meisten Aluminiumlegierungen werden bei Temperaturen von gelötet 560 zu 615 ° C.

Aluminiumlegierungen zum Hartlöten

Thermisch härtbare Knetlegierungen, welches Lötmittel am besten, sind:

  • Legierungen der Serien 1xxx und 3xxx, und auch
  • Legierungen der Serie 5xxx mit niedrigem Magnesiumgehalt, Legierungen mit höherem Magnesiumgehalt sind schwieriger zu löten.

Hitzehärtbare Legierungen der 6xxx-Reihe lassen sich normalerweise gut löten., z.B, 6063 und 6061. Aluminiumlegierungen der Serien 2xxx und 7xxx haben geringe Schmelzpunkt und daher ist es schwierig, sie zu löten, mit Ausnahme relativ niedrig legierter Legierungen wie z 7004 und 7005 (Tabellen 1 und 2).

Aus gegossenen Aluminiumlegierungen lassen sich Legierungen gut löten 356.0, 357.0, 359.0, 443.0, 710.0, 711.0 und 712.0.

Das Löten von Aluminium mit Hartloten ist normalerweise auf eine Produktdicke von nicht mehr als beschränkt 0,4 mm. Beim Tauchlöten und Vakuumlöten ohne Flussmittel kann die Dicke des Werkstücks jedoch so gering wie möglich sein 0,13 mm.

Tabelle 1 – Schmelzbereiche und Lötbarkeit gängiger Grundmetall-Aluminiumlegierungen [1]

Tabelle 2 – Lötbarkeit von Aluminiumlegierungen [2]

Industrielle Hartlote

Industrielote zum Hartlöten von Aluminium und Aluminiumlegierungen enthalten z 7 zu 12 % Silizium. Niedrigere Schmelzpunkte werden - mit einem gewissen Verlust an Korrosionsbeständigkeit - durch Zugabe von Kupfer und Zink erreicht. Hartlote gehören zu den Aluminium-Knetlegierungen der 4xxx-Reihe. Die bekanntesten davon sind Schweißlegierungen. 4343, 4047 und 4145.

Hartlotauswahl

Beim Löten mit einem Brenner wird normalerweise Lot mit einer Liquidustemperatur verwendet, die so niedrig wie möglich von der Solidustemperatur des Grundmetalls ist.. Denn in diesem Fall ist die Temperierung schwierig, dann verringert ein großer Unterschied in den Schmelztemperaturen die Wahrscheinlichkeit eines versehentlichen Schmelzens des Grundmetalls.

(Cm. Schmelzpunkt von Aluminiumlegierungen)

Wenn es notwendig ist, eine dichte Lötnaht zu erhalten, wird ein Lot mit einem kurzen Schmelzintervall gewählt - der minimale Unterschied zwischen den Liquidus- und Solidustemperaturen. beispielsweise, Legierung 4047 hat ein Intervall zwischen den Temperaturen des festen und flüssigen Zustands des Ganzen 5,5 ° C. Dieses Lot ist fast eutektisch und verwandelt sich schnell von flüssig in fest und reduziert die Lötzeit erheblich., was sich oft sehr günstig auf die Qualität der Lötnaht auswirkt. Dieses Lot eignet sich besonders für dünne Lötstellen..

Eine Quelle:

  1. Aluminium und Aluminiumlegierungen, ASM International, 1996
  2. Löten von Aluminium im Niedervakuum / Y. Sugiyama // Enzyklopädie von Aluminium und seinen Legierungen – Hrsg. G.E. Totten, M. Tiryakioglu, und o. Kessler – 2019 – 171-182