Bob Henson

Wenn Sie sich eine Liste von Hartloten ansehen, werden Sie feststellen, dass es viele Zusammensetzungen und eine Vielzahl von Schmelztemperaturen gibt. Die Schmelzeigenschaften von Hartloten sind ein wichtiger Aspekt bei der Auswahl von Hartloten. Hier ein kurzer Überblick darüber, wie Legierungen schmelzen und wie Sie diese Informationen nutzen können, um die beste Auswahl zu treffen.

Elemente schmelzen bei einer einzigen Temperatur. Zum Beispiel schmilzt Silber bei 961°C (1761°F) und Kupfer bei 1083°C (1981°F). Zur Herstellung von Hartlot werden zwei oder mehr Elemente zu einer Legierung kombiniert. Diese neue Legierung hat andere Schmelzeigenschaften als die Basiselemente. Die Legierung beginnt bei einer bestimmten Temperatur, dem Solidus, zu schmelzen und ist erst bei einer zweiten, höheren Temperatur, dem Liquidus, vollständig geschmolzen.

Der Solidus ist die höchste Temperatur, bei der eine Legierung fest ist - dort beginnt das Schmelzen. Die Liquidustemperatur ist die Temperatur, bei der eine Legierung vollständig geschmolzen ist. Bei Temperaturen zwischen Solidus und Liquidus ist die Legierung teils fest, teils flüssig. Die Differenz zwischen Solidus und Liquidus wird als Schmelzbereich bezeichnet.

Das folgende Diagramm zeigt, wie Legierungen aus Phosphor und Kupfer schmelzen. Die Y-Achse ist die Temperatur und die X-Achse ist der Phosphoranteil (der Rest ist Kupfer). Die rote gerade Linie ist der Solidus und die gekrümmte blaue Linie ist der Liquidus. Eine Legierung mit einem niedrigen Phosphor- und einem hohen Kupferanteil (gestrichelte Linie A) hat einen breiten Schmelzbereich. Eine Legierung mit einem höheren Phosphorgehalt (gestrichelte Linie B) hat einen engen Schmelzbereich.

Diese Temperaturangaben sind wichtig für die Auswahl und Verwendung von Schweißzusatzwerkstoffen:

1.    Der Schmelzbereich ist ein nützliches Maß dafür, wie schnell die Legierung schmilzt.

2.    Legierungen mit engen Schmelzbereichen fließen schneller und bei niedrigeren Temperaturen. Dadurch können Sie schneller löten und in der Regel eine höhere Leistung erzielen.

3.    Legierungen mit engem Schmelzbereich erfordern, dass die Komponenten des Grundmetalls einen ziemlich engen Abstand haben (im Allgemeinen wird 0,002" - 0,006" empfohlen).

4.    Wir haben bereits erwähnt, dass der Schweißzusatz zwischen Solidus und Liquidus teils flüssig und teils fest ist. Dieser Zustand im Schmelzbereich wird manchmal auch als "plastischer Bereich" oder "breiiger Zustand" bezeichnet. Dies sind zwar keine gültigen Fachausdrücke, aber sie weisen darauf hin, dass diese Legierungen besser geeignet sind, um größere Lücken zu füllen oder eine fertige Verbindung zu "überdecken".

5.    Das langsame Erhitzen einer Legierung mit breitem Schmelzbereich ist zwar hilfreich bei der Überbrückung von Lücken, kann aber zu einem Vorgang führen, der als Verflüssigung bezeichnet wird. Lange Erhitzungszyklen können zu einer Elementtrennung führen, bei der sich die niedriger schmelzenden Bestandteile trennen und zuerst fließen und die höher schmelzenden Komponenten zurücklassen.

6.    Die Verflüssigung ist oft ein Problem beim Ofenlöten, da die längere Erhitzungszeit, die erforderlich ist, um die Teile auf Löttemperatur zu bringen, dies begünstigen kann. Sie sollten für diese Anwendung ein Lot mit einem engen Schmelzbereich wählen.

7.    Der Liquidus wurde als die Temperatur definiert, bei der die Legierung vollständig geschmolzen ist. Selbst Legierungen mit einem breiten Schmelzbereich schmelzen jedoch schnell, wenn sie bei oder nahe dem Liquidus eingesetzt werden. Die beste Kapillarwirkung und die stärksten Lötverbindungen erfordern einen geringen Abstand zwischen den Teilen aus unedlem Metall. Daher ist die Einhaltung des empfohlenen Abstands und das Löten in der Nähe der Liquidustemperatur vorzuziehen.

8.    Silber wird oft zugesetzt, um die Schmelztemperatur zu senken. Viele niedrigschmelzende Legierungen enthalten einen höheren Silbergehalt, was zu einem entsprechenden Kostenanstieg führt. Mit den richtigen Lötverfahren können Sie oft erfolgreich einen größeren Schmelzbereich oder höher schmelzende Legierungszusammensetzungen verwenden. Wenden Sie sich für ein Löt-Audit an Ihren Harris Products Group-Vertriebsingenieur, um herauszufinden, wie wir Ihnen helfen können, Ihre Fertigung auf die nächste Stufe zu heben.