Ein Überblick wird gegeben über die Probleme und deren Bewältigung beim Ofenhartlöten nichtrostender Stähle bei Normaldruck. Eines der Hauptprobleme ist die Metalloxidation bei den erhöhten Temperaturen unter der Einwirkung von O2. Der O2-Partialdruck läßt sich durch einen Inertgasstrom und durch Beimengung einer reduzierenden Gaskomponente wie H2 vermindern. Dadurch werden edle und schwach unedle Metalle gut geschützt. Stark unedle Metalle wie Al können aber auch dann nicht vollständig gegen eine Oxidation geschützt werden. Eine weitere Funktion der Hartlötatmosphäre ist die Entfernung unerwünschter Bindemittel. Probleme bestehen auch hinsichtlich der leichten Entzündbarkeit des H2 an den Ofenausgängen. Als Lösung bietet sich ein gasförmiges Mehrzonensystem mit einer heißen Reduktionszone (H2) in der Mitte des Ofens, kühleren Inertgaszonen an den Rändern des Ofens und speziellen H2-Austrittsöffnung zur Verbrennung des H2 an. Ein kommerziell verfügbares System ist die Nitrazone-System. Die Hartlötung nichtrostenden Stahls mit Ni-Legierung wird bei 930 Grad C bis 1200 Grad C vorgenommen. Das kritische Metall ist in diesem Fall das Cr, das zur vollständigen Vermeidung einer Oxidation bei 1000 Grad C und einer Atmosphäre aus 100 % H2 einen Taupunkt von -37 Grad C erfordern würde. In der Praxis werden aber Taupunkte von besser als -50 Grad benötigt. Um dieses zu realisieren, ist ein leckfreier Ofen erforderlich. Eine Lösung dazu ist die Verwendung eines Ofens mit einer Metallmuffel in Kombination mit dem erwähnten Nitrazone-System. Ein alternativer Flachbettofen ist um 10 % billiger, verbraucht aber um 30 % mehr Gas. In einem Anwendungsbeispiel werden die Kraftstoffverteilerleisten (nichtrostender Stahl AISI 316) für Automotoren mit einer Cu-Hartlötpaste erfolgreich gelötet. Die Lötpaste wird vor dem Einführen in den Ofen durch einen Roboter aufgetragen. Im Ofen werden eine H2-Heißzone, Kühlzonen und N2 an den Ausgängen verwendet. Andere gefertigte Kraftstoffverteilerleisten werden bei 4 bar auf Leckdichtheit geprüft. (Görges, U.)
Furnace brazing of stainless steel
Ofenhartlöten von nichtrostendem Stahl
Welding and Metal Fabrication ; 69 , 1 ; 18-20
2001
3 Seiten, 5 Bilder
Aufsatz (Zeitschrift)
Englisch
Hartlöten , nichtrostender Stahl , Ofenhartlöten , Oxidation , Sauerstoff , Partialdruck , inerte Atmosphäre , reduzierende Atmosphäre , Wasserstoff , Bindemittel , Nickellegierung , Chrom , Muffelofen , Hartlot , Lötpaste , Kupfer , Roboter , Leckprüfung , Motorteil
Brazing titanium to stainless steel
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