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Die Welt der Edelmetalle

Optimale Voraussetzungen für eine gute Hartlötverbindung

Optimale Voraussetzungen für eine gute Hartlötverbindung Der kapillare Fülldruck hat bei der Hartlötung entscheidende Bedeutung. Er entsteht nach dem Benetzen des Lotes in engen Lötspalten. Unter seiner Wirkung füllen sich diese selbstätig mit Lot. Eine gute Benetzung verlangt zunächst metallisch reine Stoßflächen. Flußmittel, Schutzgas oder Vakuum dienen dazu, solche metallisch reine Oberflächen bei Grundwerkstoff und Lot zu gewährleisten. Die Lötbedingungen müssen jeweils werkstoff- und verfahrensspezifisch abgestimmt werden. Die optimale Spaltbreite für eine Spaltlötung liegt zwischen 0,05 und 0,2 mm. Durch den Einfluß des kapillaren Fülldruckes werden auch Lötspalte entgegen der Schwerkraft vom flüssigen Lot gefüllt.

Die Festigkeit der Lötverbindung beruht auf der metallischen Bindung zwischen Lot und Grundwerkstoff. Die bereits beim Benetzen entstehende Bindezone liegt im Bereich weniger Atomlagen und kann deshalb mikroskopisch nicht sichtbar gemacht werden. Diese ursprüngliche Bindezone erweitert sich anschließend durch Diffusion und Antikristallisation zur Übergangszone und ist dann mikroskopisch nachzuweisen. Beim Löten von zum Beispiel Kupferwerkstoffen bildet sich in der Lötnaht bei Verwendung sowohl von Silber- wie von Kupfer-Phosphor-Loten eine schmale Zone auf den Grundwerkstoffen aus, die aus dem zuerst kristallisierenden Gefügebestandteil des jeweiligen Lotes besteht. Diese verformungsfähigen Übergangszonen erklären die guten mechanischen Eigenschaften der Lötverbindungen. Bei Kupfer liegt deren Zugfestigkeit vergleichsweise zum Grundwerkstoff höher, und der Bruch erfolgt immer in diesem. Im Falle von Kupferlegierungen entspricht die Zugfestigkeit der Lötung mindestens der Streckgrenze des Grundwerkstoffes. Biegeversuche ergeben große Biegewinkel, und bei Berstdruckversuchen an hartgelöteten Kupferrohren reißt die Rohrwand.