DE202010017865U1 - Flux for forming a non-soluble solder residue - Google Patents

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Abstract

Modifiziertes Flussmittel für das Aluminium-Hartlöten, welches ein basisches Flussmittel, das K2AlF5 oder eine Vorstufe davon umfasst, welche K2AlF5 während des Hartlötens bildet, und ein Li-Salz in einer Menge, die 80% bis 120% der Menge entspricht, die stöchiometrisch benötigt wird, um das gesamte K2AlF5 zu K2LiAlF6 während des Hartlötens umzuwandeln, enthält.A modified flux for aluminum brazing comprising a basic flux comprising K2AlF5 or a precursor thereof which forms K2AlF5 during brazing, and a Li salt in an amount corresponding to 80% to 120% of the stoichiometric amount required is included to convert all of the K2AlF5 to K2LiAlF6 during brazing.

Description

Die Erfindung betrifft ein Flussmittel zum Hartlöten von Aluminium, welches einen Hartlötrückstand mit sehr geringer Löslichkeit in Wasser bildet, ein Verfahren zum Hartlöten und hartgelötete Aluminiumteile, die bei Nutzung des Flussmittels erhalten werden.The invention relates to a flux for brazing aluminum, which forms a brazing residue with very low solubility in water, a method for brazing and brazed aluminum parts, which are obtained when using the flux.

Es ist im Fachbereich allgemein bekannt, dass das Hartlöten von Aluminiumteilen unter Nutzung von Flussmitteln auf Basis von Alkalimetall-Fluoraluminaten durchgeführt werden kann. Flussmittel dieses Typs gelten allgemein als korrosionsbeständig. Siehe zum Beispiel das US-Patent 3 971 501 , das ein Flussmittel auf Basis von KAlF4 und K3AlF6 anwendet, oder das US-Patent 4 689 092 , das ein Flussmittel auf Basis von Kaliumfluoraluminat und Cäsiumfluoraluminat anwendet. Das US-Patent 6 949 300 offenbart das kinetische Sprühen einer Hartlötzusammensetzung auf Metallsubtrate, welche Korrosionsschutzmittel, Hartlötfüllstoff und/oder Antikorrosions-Flussmittel umfasst.It is well known in the art that brazing of aluminum parts can be carried out using fluxes based on alkali metal fluoroaluminates. Fluxes of this type are generally considered to be corrosion resistant. See for example that U.S. Patent 3,971,501 , which applies a flux based on KAlF 4 and K 3 AlF 6 , or U.S. Patent 4,689,092 which applies a flux based on potassium fluoroaluminate and cesium fluoroaluminate. The U.S. Patent 6,949,300 discloses the kinetic spraying of a brazing composition onto metal substrates which comprises corrosion inhibitors, brazing filler and / or anti-corrosion fluxes.

Die EP-A-0 091231 offenbart ein Flussmittel, welches LiF in einer Menge von 2 Gew.-% bis 7 Gew.-% umfasst. Das Flussmittel weist einen herabgesetzten Schmelzpunkt auf und soll für das Hartlöten von Aluminiumlegierungen, die Magnesium enthalten, geeignet sein. In zwei Beispielen wurden Gegenstände mit einem Flussmittel hartgelötet, das K3AlF6, KAlF4 und Li3AlF6 enthielt. Die hartgelöteten Gegenstände wurden einem Sole-Test unterzogen und zeigten keine Korrosion nach einer Behandlung von 1000 Stunden.The EP-A-0 091231 discloses a flux comprising LiF in an amount of from 2% to 7% by weight. The flux has a lowered melting point and is said to be suitable for brazing aluminum alloys containing magnesium. In two examples, articles were brazed with a flux containing K 3 AlF 6 , KAlF 4 and Li 3 AlF 6 . The brazed articles were subjected to a brine test and showed no corrosion after a treatment of 1000 hours.

In der GB-A 2 224 751 wird ein Verfahren zum Behandeln eines Aluminiumwerkstücks beschrieben. Eine Behandlung des Werkstücks mit einem Kohlenstoffoxid, z. B. während des Hartlötens, wird bereitgestellt. Hierbei wird das Werkstück schwarz. Die Bildung einer schwarzen Beschichtung wird verbessert, wenn LiF in dem Flussmittel vorliegt.In the GB-A 2 224 751 For example, a method of treating an aluminum workpiece will be described. A treatment of the workpiece with a carbon oxide, for. During brazing, is provided. In this case, the workpiece is black. The formation of a black coating is improved when LiF is present in the flux.

Die JP 07-009123 offenbart ein Flussmittel mit einem Schmelzpunkt von 560°C oder niedriger, das für das Hartlöten von Aluminiumlegierungen, die Magnesium enthalten, geeignet ist. In zwei Beispielen wurden Flussmittel mit 3 bzw. 10 Gew.-% LiF angewandt.The JP 07-009123 discloses a flux having a melting point of 560 ° C or lower, which is suitable for brazing aluminum alloys containing magnesium. In two examples fluxes with 3 and 10 wt.% LiF were used.

Das US-Patent 5 802 752 offenbart ein Verfahren zum Flammhartlöten (Brennerlöten) im Freien. Ein Flussmittel wird angewandt, welches ein Kaliumfluoraluminat-Flussmittel und 1 bis 30% Gew.-%, am meisten bevorzugt 6 bis 11 Gew.-% Cäsiumfluorid, Lithiumfluorid oder beides enthält. Das Flussmittel eignet sich gut zum Hartlöten von Aluminiumlegierungen, die Magnesium enthalten.The U.S. Patent 5,802,752 discloses a method of flame brazing (torch brazing) outdoors. A flux is used which contains a potassium fluoroaluminate flux and from 1 to 30% by weight, most preferably from 6 to 11% by weight, of cesium fluoride, lithium fluoride, or both. The flux is well suited for brazing aluminum alloys containing magnesium.

Die EP-A-0 347 106 offenbart ein Verfahren zum Behandeln von Aluminiumwerkstücken durch Erhitzen in einer oxidierenden Atmosphäre, um ihre Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. In einigen der Beispiele werden unter anderen anorganischen Additiven LiCl, Li3AlF6 oder LiF in einer Menge von 4,8 Gew.-% zugesetzt. Die Wirkung wird verstärkt, wenn Additive, wie Alkali- und Erdalkalimetallsalze, dem Flussmittel zugegeben werden.The EP-A-0 347 106 discloses a method of treating aluminum workpieces by heating in an oxidizing atmosphere to improve their corrosion resistance. In some of the examples, among other inorganic additives, LiCl, Li 3 AlF 6 or LiF are added in an amount of 4.8% by weight. The effect is enhanced when additives such as alkali and alkaline earth metal salts are added to the flux.

Die EP-A-0 541 259 offenbart ein Flussmittel, welches KF-AlF3 und, in einer Menge von 0,75 bis 16,5 Gew.-%, LiF umfasst. Das Flussmittel wird durch Schmelzen von geeigneten Mengen an KF, LiF und AlF3 in einem Tiegel erhalten. Die hartgelöteten Teile verleihen, wenn sie in Wasser eingetaucht werden, dem Wasser eine relativ niedrige Leitfähigkeit.The EP-A-0 541 259 discloses a flux comprising KF-AlF 3 and, in an amount of 0.75 to 16.5 wt%, LiF. The flux is obtained by melting suitable amounts of KF, LiF and AlF 3 in a crucible. The brazed parts, when immersed in water, impart a relatively low conductivity to the water.

Wenn Aluminiumteile, die mit Flussmitteln auf Kaliumfluoraluminatbasis hartgelötet wurden, mit Wasser oder wässrigen Flüssigkeiten in Kontakt gebracht werden, zeigen sie Anzeichen von Korrosion. Dies wird von Bo Yang et al. in Journal of ASTM International, Bd. 3, Ausgabe 10 (2006) , offenbart. Die Korrosion kann durch das Auftreten von Trübung im Wasser oder in der Flüssigkeit erkannt werden und scheint zum Beispiel die Bildung von Aluminiumhydroxid herbeizuführen.When aluminum parts brazed with potassium fluoroaluminate fluxes are contacted with water or aqueous fluids, they show signs of corrosion. This is done by Bo Yang et al. in Journal of ASTM International, Vol. 3, Issue 10 (2006) , disclosed. The corrosion can be detected by the appearance of turbidity in the water or in the liquid and seems to cause, for example, the formation of aluminum hydroxide.

Diese Korrosion scheint durch Fluoridionen verursacht zu werden, die aus Hartlötrückständen ausgewaschen werden, wenn die hartgelöteten Teile über längere Zeiträume mit Wasser in Kontakt sind, z. B. für mindestens einen Tag oder länger.This corrosion appears to be caused by fluoride ions which are washed out of braze residues when the brazed parts are in contact with water for extended periods of time, e.g. For at least a day or longer.

Es ist bekannt, dass Aluminium stets mit Aluminiumoxid beschichtet wird, welches eine gute Hartlötverbindungsstelle verhindert; der Zweck des Hinzufügens eines Flussmittels ist es, die Oberfläche der hartzulötenden Aluminiumteile zu reinigen und die Oxidschicht merklich zu entfernen. Oft werden Flussmittel auf Kaliumfluoraluminatbasis angewandt. Oft bestehen diese Flussmittel aus KAlF4 oder einer Mischung von KAlF4 und K2AlF5. Der Gehalt an K3AlF6 in dem Flussmittel sollte niedrig sein. Während des Hartlötverfahrens wird häufig K3AlF6 gebildet, und diese Flussmittel können als Vorstufe für K3AlF6 angesehen werden. Es wird angenommen, dass K2AlF5 zu KAlF4 und K3AlF6 entsprechend der nachstehenden Gleichung disproportioniert: 2K2AlF5 → KAlF4 und K3AlF6 (1) It is known that aluminum is always coated with alumina, which prevents a good braze joint; The purpose of adding a flux is to clean the surface of the aluminum parts to be brazed and to noticeably remove the oxide layer. Fluxes based on potassium fluoroaluminate are often used. Often these fluxes consist of KAlF 4 or a mixture of KAlF 4 and K 2 AlF 5 . The content of K 3 AlF 6 in the flux should be low. During the brazing process is often K 3 AlF 6 is formed, and these fluxes can be considered as a precursor for K 3 AlF 6 . It is assumed that K 2 AlF 5 disproportionates to KAlF 4 and K 3 AlF 6 according to the following equation: 2K 2 AlF 5 → KAlF 4 and K 3 AlF 6 (1)

Andere Flussmittel, z. B. Kaliumfluorzinkat, bilden Kaliumfluoraluminate in situ: 2Al + 3KZnF3 → 3Zn + KAlF4 + K2AlF5 (2) Other fluxes, e.g. As potassium fluorozincate, form potassium fluoroaluminates in situ: 2Al + 3KZnF 3 → 3Zn + KAlF 4 + K 2 AlF 5 (2)

Das gebildete K2AlF5 disproportioniert gemäß der Gleichung (1) unter Bildung von KAlF4 und K3AlF6. Somit sind solche Flussmittel Vorstufen von K2AlF5 und K3AlF6, und die Gesamtgleichung ist: 4Al + 6KZnF3 → 6Zn + 3KAlF4 + K3AlF6 (2a) The formed K 2 AlF 5 disproportionates according to equation (1) to give KAlF 4 and K 3 AlF 6 . Thus, such fluxes are precursors of K 2 AlF 5 and K 3 AlF 6 , and the overall equation is: 4Al + 6KZnF 3 → 6Zn + 3KAlF 4 + K 3 AlF 6 (2a)

K2SiF6 bildet K2AlF5, und siehe (3b), anschließend auch K3AlF6: 4Al + 3K2SiF6 → 3Si + 2KAlF4 + 2K2AlF5 (3) 4Al + 3K2SiF6 → 3Si + 3KAlF4 + K3AlF6 (3b) K 2 SiF 6 forms K 2 AlF 5 , and see (3b), then also K 3 AlF 6 : 4Al + 3K 2 SiF 6 → 3Si + 2KAlF 4 + 2K 2 AlF 5 (3) 4Al + 3K 2 SiF 6 → 3Si + 3KAlF 4 + K 3 AlF 6 (3b)

Das gebildete K2AlF5 disproportioniert wie oben beschrieben unter Bildung von KAlF4 und K3AlF6. Auch sind Kaliumfluorstannate Vorstufen von K2AlF5 und K3AlF6.The formed K 2 AlF 5 disproportionates as described above to give KAlF 4 and K 3 AlF 6 . Also potassium fluorostannates are precursors of K 2 AlF 5 and K 3 AlF 6 .

Es wurde herausgefunden, dass bei einem längeren Kontakt mit Wasser K3AlF6 KF freisetzt, was auf der Oberfläche der hartgelöteten Aluminiumteile Korrosion verursacht.Upon prolonged contact with water, K 3 AlF 6 KF was found to liberate, causing corrosion on the surface of the brazed aluminum parts.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Flussmittels, welches hartgelötete Aluminiumteile mit verbesserten Antikorrosionseigenschaften, besonders nach dem Kontakt mit Wasser bereitgestellt. Ein weiteres Ziel ist die Bereitstellung eines Hartlötverfahrens, in dem das neue Flussmittel angewandt wird. Noch ein weiteres Ziel ist die Bereitstellung von hartgelöteten Aluminiumteilen mit verbessertem Schutz gegen Korrosion, besonders bei Kontakt mit Wasser.The aim of the present invention is to provide an improved flux which provides brazed aluminum parts having improved anti-corrosion properties, especially after contact with water. Another objective is to provide a brazing process using the new flux. Yet another objective is to provide brazed aluminum parts with improved corrosion protection, especially when in contact with water.

Es wurde herausgefunden, dass, wenn Lithiumsalze in spezifischen Mengen zu Flussmitteln für das Aluminium-Hartlöten zugesetzt werden, K2LiAlF6 an Stelle von K3AlF6 in dem Hartlötrückstand gebildet wird. K2LiAlF6 ist viel weniger löslich als K3AlF6, wenn es mit stehendem Wasser in Kontakt kommt. Ein solcher Kontakt mit stehendem Wasser tritt zum Beispiel auf, wenn hartgelötete Teile im Freien aufbewahrt werden.It has been found that when lithium salts are added in specific amounts to fluxes for aluminum brazing, K 2 LiAlF 6 is formed in place of K 3 AlF 6 in the braze residue. K 2 LiAlF 6 is much less soluble than K 3 AlF 6 when in contact with stagnant water. Such contact with stagnant water occurs, for example, when brazed parts are stored outdoors.

Im Kontext der vorliegenden Erfindung soll der Ausdruck ”umfassend” die Bedeutung von ”bestehend aus” einschließen.In the context of the present invention, the term "comprising" is intended to include the meaning of "consisting of."

Gemäß einem Aspekt betrifft die Erfindung ein modifiziertes Flussmittel für das Aluminium-Hartlöten, welches Hartlötrückstände mit geringer Löslichkeit in Wasser vorsieht. Das modifizierte Flussmittel der Erfindung ist für das Aluminium-Hartlöten geeignet und enthält ein basisches Flussmittel, das K2AlF5 oder eine Vorstufe davon umfasst, und ein Li-Salz in einer Menge, die 80% bis 120% der Menge entspricht, die stöchiometrisch benötigt wird, um das gesamte K2AlF5 zu K2LiAlF6 während des Hartlötens umzuwandeln.In one aspect, the invention relates to a modified flux for aluminum brazing, which provides low solubility residuals in water. The modified flux of the invention is suitable for aluminum brazing and contains a basic flux comprising K 2 AlF 5 or a precursor thereof and a Li salt in an amount corresponding to 80% to 120% of the stoichiometric amount is required to convert all of the K 2 AlF 5 to K 2 LiAlF 6 during brazing.

Der Ausdruck ”basisch” bezieht sich nicht auf die Bedeutung ”pH über 7”, sondern bezieht sich auf die Bedeutung ”wesentlich”. Es ist bevorzugt, dass das Molverhältnis des Li-Salzes und von K2AlF5, das in dem Flussmittel vorliegt oder aus der Vorstufe gebildet wird, 0,8:1 bis 1,2:1 für Li-Salze des Typs LiA beträgt, 0,4:1 bis 0,6:1 für Li-Salze des Typs Li2B und 0,25:1 bis 0,4:1 für Li-Salze des Typs Li3C beträgt. Die bevorzugten Bereiche sind 0,9:1 bis 1,1:1 für Li-Salze des Typs LiA, 0,5:1 bis 0,55:1 für Li-Salze des Typs Li2B, und 0,3:1 bis 0,36:1 für Li-Salze des Typs Li3C. Der Ausdruck ”Li-Salz des Typs LiA” bezeichnet Li-Salze mit einem einwertigen Anion A, z. B. LiF, LiCl oder Li-Acetat. Der Ausdruck ”Li-Salz des Typs Li2B” bezeichnet Li-Salze mit einem zweiwertigen Anion B2–, z. B. Li2SO4, Li2CO3, oder Lithiumoxalat. Der Ausdruck ”Li-Salze des Typs Li3C” bezeichnet Li-Salze mit dreiwertigem Anion C3–. Für die Verbindung Li3AlF6 dagegen ist das Verhältnis anders. Dies liegt daran, weil Li3AlF6 auch K2LiAlF6 bildet entsprechend der nachstehenden Gleichung (4): 4K2AlF5 + Li3AlF6 → 2KAlF4 und 3K2LiAlF6 (4) The term "basic" does not refer to the meaning "pH over 7" but refers to the meaning "essential". It is preferred that the molar ratio of the Li salt and K 2 AlF 5 present in the flux or formed from the precursor is 0.8: 1 to 1.2: 1 for Li salts of the LiA type, 0.4: 1 to 0.6: 1 for Li salts of the type Li 2 B and 0.25: 1 to 0.4: 1 for Li salts of the type Li 3 C. The preferred ranges are 0.9: 1 to 1.1: 1 for Li-type LiA salts, 0.5: 1 to 0.55: 1 for Li- 2 B Li salts, and 0.3: 1 to 0.36: 1 for Li salts of the Li 3 C type. The term "Li salt of the LiA type" refers to Li salts having a monovalent anion A - , e.g. As LiF, LiCl or Li acetate. The term "Li salt of the type Li 2 B" refers to Li salts having a divalent anion B 2- , e.g. B. Li 2 SO 4 , Li 2 CO 3 , or lithium oxalate. The term "Li salts of the type Li 3 C" denotes Li salts with trivalent anion C 3- . By contrast, the relationship is different for the Li 3 AlF 6 compound. This is because Li 3 AlF 6 also forms K 2 LiAlF 6 according to the following equation (4): 4K 2 AlF 5 + Li 3 AlF 6 → 2KAlF 4 and 3K 2 LiAlF 6 (4)

Dem entsprechend ist das Molverhältnis zwischen Li3AlF6 und K2AlF5, das in dem Flussmittel vorliegt oder während des Hartlötens gebildet wird, 0,2:1 bis 0,3:1, und vorzugsweise ist es 0,22:1 bis 0,28:1. Accordingly, the molar ratio between Li 3 AlF 6 and K 2 AlF 5 present in the flux or formed during brazing is 0.2: 1 to 0.3: 1, and preferably 0.22: 1 to 0.28: 1st

Besonders bevorzugte Molverhältnisse zwischen Li-Salz und K2AlF5, das vorliegt oder gebildet wird, sind 1:1 bis 1,1:1 für Li-Salze des Typs LiA, besonders für LiF, 0,5:1 bis 0,55:1 für Li-Salze des Typs Li2B, 0,33:1 bis 0,36:1 für Li-Salze des Typs Li3C, die nicht Li3AlF6 sind, und 0,25:1 bis 0,275:1 für Li3AlF6. Vorzugsweise ist der Gehalt an K3AlF6 in dem basischen Flussmittel vorzugsweise 2 Gew.-% oder niedriger, stärker bevorzugt 1 Gew.-% oder niedriger, einschließlich 0 Gew.-%. Dieser Gehalt wird für das Flussmittel auf Trockengewichtsbasis berechnet. Folglich ist der Gehalt an K3AlF6 in dem modifizierten Flussmittel von vergleichbarer Größe; in der Tat ist dieser etwas niedriger, weil das Li-Salz in dem modifizierten Flussmittel eingeschlossen ist. Oft ist der Gehalt an K3AlF6 in dem modifizierten Flussmittel vorzugsweise 1,99 Gew.-% oder niedriger und gar 1,82 Gew.-% oder niedriger, je nach der Menge des zugesetzten Li-Salzes.Particularly preferred molar ratios between Li salt and K 2 AlF 5 present or formed are 1: 1 to 1.1: 1 for Li salts of the LiA type, especially for LiF, 0.5: 1 to 0.55 : 1 for Li salts of type Li 2 B, 0.33: 1 to 0.36: 1 for Li salts of Li 3 C type which are not Li 3 AlF 6 , and 0.25: 1 to 0.275: 1 for Li 3 AlF 6 . Preferably, the content of K 3 AlF 6 in the basic flux is preferably 2 wt% or lower, more preferably 1 wt% or lower, inclusive, 0 wt%. This content is calculated for the flux on a dry weight basis. Consequently, the content of K 3 AlF 6 in the modified flux is of comparable size; in fact, this is slightly lower because the Li salt is trapped in the modified flux. Often, the content of K 3 AlF 6 in the modified flux is preferably 1.99 wt% or lower and even 1.82 wt% or lower, depending on the amount of added Li salt.

Das modifizierte Flussmittel gemäß einer Ausführungsform enthält eine Mischung von Kaliumsalz oder -salzen (Fluoraluminat oder Fluoraluminate, Fluorzinkate oder Fluorsilikate) und Lithiumsalz oder -salzen. Ein solches Flussmittel kann durch das Trockenverfahren durch Mischen der betreffenden Salze hergestellt werden. In einer weiteren Ausführungsform ist der Lithiumgehalt homogen in dem Kaliumsalz verteilt. Ein solches Flussmittel kann in einem Nassverfahren durch gemeinsame Ausfällung hergestellt werden. Dies wird später erklärt.The modified flux according to one embodiment contains a mixture of potassium salt or salts (fluoroaluminate or fluoroaluminates, fluorozincates or fluorosilicates) and lithium salt or salts. Such a flux can be prepared by the dry process by mixing the respective salts. In another embodiment, the lithium content is homogeneously distributed in the potassium salt. Such a flux can be prepared in a wet process by co-precipitation. This will be explained later.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das basische Flussmittel K2AlF5. Diese Ausführungsform ist bevorzugt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das basische Flussmittel eine Vorstufe von K2AlF5.In one embodiment, the basic flux K 2 comprises AlF 5 . This embodiment is preferred. In another embodiment, the basic flux comprises a precursor of K 2 AlF 5 .

Im Folgenden werden basische Flussmittel, die K2AlF5 umfassen, ausführlich beschrieben.In the following, basic fluxes comprising K 2 AlF 5 are described in detail.

Bevorzugte basische Flussmittel dieser Ausführungsform werden aus der Gruppe gewählt, die besteht aus:

  • • Basischen Flussmitteln, umfassend oder bestehend aus K2AlF5.
  • • Basischen Flussmitteln, umfassend oder bestehend aus KAlF4 und K2AlF5.
  • • Basischen Flussmitteln, umfassend oder bestehend aus K2AlF5, Cäsiumfluoraluminat und gegebenenfalls KAlF4.
Preferred basic fluxes of this embodiment are selected from the group consisting of:
  • • Basic fluxes comprising or consisting of K 2 AlF 5 .
  • • Basic fluxes comprising or consisting of KAlF 4 and K 2 AlF 5 .
  • • Basic fluxes comprising or consisting of K 2 AlF 5 , cesium fluoroaluminate and optionally KAlF 4 .

Die Kaliumfluoraluminate können teilweise oder vollständig in der Form ihrer Hydrate vorliegen; z. B. kann K2AlF5 teilweise oder vollständig in der Form von K2AlF5·H2O vorliegen.The potassium fluoroaluminates may be partially or fully in the form of their hydrates; z. For example, K 2 AlF 5 may be partially or completely present in the form of K 2 AlF 5 .H 2 O.

Es ist bekannt, dass K2AlF5 in einer Form vorliegt, die rehydratisiert sein kann, und es liegt in einer Form vor, die unumkehrbar dehydriert ist. Jede der Formen oder eine Mischung davon in jedem gewünschten Verhältnis kann in den Flussmitteln vorliegen. Details betreffend ihre Herstellung und Verwendung sind in der US-A 5 980 650 angegeben. Zum Beispiel wird ein ausgefälltes K2AlF5-Rohprodukt in einem Trockner bei 570°C, Verweildauer 0,5 Sekunden, getrocknet. Das resultierende Produkt enthält irreversibel dehydriertes K2AlF5.It is known that K 2 AlF 5 is in a form which may be rehydrated and is in a form which is irreversibly dehydrated. Any of the forms or a mixture thereof in any desired ratio may be present in the fluxes. Details concerning their manufacture and use are in the US Pat. No. 5,980,650 specified. For example, a precipitated K 2 AlF 5 raw product is dried in a dryer at 570 ° C for 0.5 second residence time. The resulting product contains irreversibly dehydrated K 2 AlF 5 .

Der Ausdruck ”bestehend aus” bedeutet, dass das basische Flussmittel keine wesentlichen Mengen an anderen Bestandteilen, z. B. an anderen Flussmitteln, enthält; vorzugsweise enthält das Flussmittel nicht mehr als 2 Gew.-% von anderen Bestandteilen, z. B. anderen Flussmitteln. Der Gehalt an K3AlF6 in allen Flussmitteln dieser Ausführungsform ist vorzugsweise 2 Gew.-% oder niedriger, stärker bevorzugt 1 Gew.-% oder niedriger einschließlich 0 Gew.-%. Dieser Gehalt ist für das modifizierte Flussmittel auf Trockengewichtsbasis berechnet.The term "consisting of" means that the basic flux does not contain significant amounts of other components, e.g. On other fluxes; Preferably, the flux does not contain more than 2% by weight of other ingredients, e.g. B. other fluxes. The content of K 3 AlF 6 in all fluxes of this embodiment is preferably 2% by weight or lower, more preferably 1% by weight or lower inclusive 0% by weight. This content is calculated for the modified flux on a dry weight basis.

Basische Flussmittel, die K2AlF5 umfassen oder daraus bestehen, können K2AlF5 und/oder sein Hydrat, K2AlF5·H2O, enthalten. Der Gesamtgehalt an K2AlF5 ist vorzugsweise 95 Gew.-% oder höher. Der bevorzugte Gehalt an K3AlF6, sofern vorhanden, ist wie weiter oben angegeben und beträgt vorzugsweise 2 Gew.-% oder weniger.Comprise or basic flux, the K 2 AlF 5 are made therefrom may be of K 2 AlF 5 and / or its hydrate, K 2 AlF 5 · H 2 O, included. The total content of K 2 AlF 5 is preferably 95% by weight or higher. The preferred content of K 3 AlF 6 , if present, is as stated above and is preferably 2% by weight or less.

Basische Flussmittel, die KAlF4 und K2AlF5 umfassen oder daraus bestehen, werden nun ausführlich beschrieben.Basic fluxes comprising or consisting of KAlF 4 and K 2 AlF 5 will now be described in detail.

In diesen basischen Flussmitteln sind KAlF4 und K2AlF5 und, sofern vorhanden, ihre Hydrate die Hauptbestandteile. Oft besteht das Kaliumfluoraluminat im Wesentlichen aus einer Mischung von KAlF4 und K2AlF5 oder ihren Hydraten; ”im Wesentlichen” bedeutet vorzugsweise, dass ihre Summe 95 Gew.-% oder mehr, stärker bevorzugt 98 Gew.-% oder mehr des basischen Flussmittels ausmacht; insbesondere werden höchstens 2 Gew.-% von K3AlF6 gebildet, vorzugsweise 2 Gew.-% oder weniger, und am meisten bevorzugt 1 Gew.-% oder weniger einschließlich 0%. Das Gewichtsverhältnis zwischen KAlF4 (darin eingeschlossen jegliches Hydrat, sofern vorhanden) und K2AlF5 (darin eingeschlossen jegliches Hydrat, sofern vorhanden) ist sehr flexibel. Es kann 1:99 bis 99:1 betragen. Oft liegt es im Bereich von 1:10 bis 10:1. Ein basisches Flussmittel, das 10 bis 40% Gew.-% K2AlF5, K2AlF5·H2O oder beliebige Mischungen davon umfasst, wobei der Rest auf 100 Gew.-% im Wesentlichen KAlF4 ist, ist sehr geeignet.In these basic fluxes KAlF 4 and K 2 AlF 5 and, if present, their hydrates are the main constituents. Often, the potassium fluoroaluminate consists essentially of a mixture of KAlF 4 and K 2 AlF 5 or their hydrates; "Substantially" means preferably that their sum is 95% by weight or more, more preferably 98% by weight or more of the basic flux; in particular, at most 2 Wt% of K 3 AlF 6 , preferably 2 wt% or less, and most preferably 1 wt% or less, including 0%. The weight ratio between KAlF 4 (including any hydrate, if any) and K 2 AlF 5 (including any hydrate, if any) is very flexible. It can be 1:99 to 99: 1. Often it ranges from 1:10 to 10: 1. A basic flux comprising 10 to 40% by weight of K 2 AlF 5 , K 2 AlF 5 .H 2 O, or any mixtures thereof, the remainder to 100% by weight being essentially KAlF 4 , is very suitable ,

Im Folgenden werden basische Flussmittel beschrieben, die K2AlF5, Cäsiumfluoraluminat und gegebenenfalls KAlF4 umfassen oder daraus bestehen. Basische Flussmittel, die Kaliumfluoraluminat und Cäsiumkationen enthalten, z. B. in der Form von Cäsiumfluoraluminat, wie in dem US-Patent 4670067 und US 4689062 beschrieben, sind ebenfalls sehr geeignet. Diese cäsiumhaltigen basischen Flussmittel sind besonders geeignet, um Aluminium-Magnesium-Legierungen hartzulöten. Das Gewichtsverhältnis von KAlF4 und K2AlF5 ist vorzugsweise wie weiter oben beschrieben. Der Cs-Gehalt beträgt, gerechnet als Gehalt in CsF, zwischen 2 und 74 Mol-%. Das Cäsium liegt vorzugsweise in der Form von CsAlF4, Cs2AlF5, Cs3AlF6, deren Hydraten und einer beliebigen Mischung von zwei, drei oder mehreren davon vor. Die Summe von KAlF4, K2AlF5 und der/den Cäsiumfluoraluminatverbindung oder -verbindungen, einschließlich jegliches Hydrat, beträgt bevorzugt 95 Gew.-% oder mehr, stärker bevorzugt 98 Gew.-% oder mehr. Der Gehalt an K3AlF6 ist vorzugsweise 2 Gew.-% oder niedriger, und am meisten bevorzugt 1 Gew.-% oder niedriger einschließlich 0 Gew.-%.The following describes basic fluxes which comprise or consist of K 2 AlF 5 , cesium fluoroaluminate and optionally KAlF 4 . Basic fluxes containing potassium fluoroaluminate and cesium cations, e.g. In the form of cesium fluoroaluminate, as in US Patent 4670067 and US 4689062 described are also very suitable. These cesium-containing basic fluxes are particularly suitable for brazing aluminum-magnesium alloys. The weight ratio of KAlF 4 and K 2 AlF 5 is preferably as described above. The Cs content, calculated as content in CsF, is between 2 and 74 mol%. The cesium is preferably in the form of CsAlF 4 , Cs 2 AlF 5 , Cs 3 AlF 6 , their hydrates and any mixture of two, three or more thereof. The sum of KAlF 4 , K 2 AlF 5 and the cesium fluoroaluminate compound or compounds, including any hydrate, is preferably 95% by weight or more, more preferably 98% by weight or more. The content of K 3 AlF 6 is preferably 2 wt% or lower, and most preferably 1 wt% or lower, including 0 wt%.

Das Flussmittel der vorliegenden Erfindung enthält eines der oben erwähnten basischen Flussmittel und eine passende Menge eines Lithiumsalzes. Die Mischung des basischen Flussmittels und des Lithiumsalzes wird als ”modifiziertes Flussmittel” bezeichnet. Wie weiter oben erwähnt, hängt der Lithiumgehalt in diesem modifizierten Flussmittel vom Gehalt an K2AlF5 einschließlich von dessen Hydrat, sofern vorhanden, ab; 0,8 bis 1,2 molare Äquivalente des Lithiumsalzes mit einem einbasigen Anion liegen in dem modifizierten Flussmittel pro Mol K2AlF5 vor. Dies wird im Hinblick auf LiF als Lithiumsalz erläutert. Als ein Beispiel erfolgen die Berechnungen für ein basisches Flussmittel, das aus 80 Gew.-% KAlF4 und 20 Gew.-% K2AlF5 besteht. Ein solches Flussmittel ist von Solvay Fluor GmbH, Hannover, Deutschland, unter dem Handelsnamen Nocolok® verfügbar. 100 g von diesem Flussmittel enthalten 20 g K2AlF5, was 0,1 Mol entspricht, da K2AlF5 ein Molgewicht von 200 g hat. Somit enthält das modifizierte Flussmittel gemäß der Erfindung 0,08 bis 0,12 Mol LiF. Dies entspricht etwa der Zusetzung von 2,08 g zu 3,12 g LiF. Dem entsprechend umfasst das modifizierte Flussmittel 2,08 g:(100 + 2,08 g) = 2,04 Gew.-% zu 3,12 g:(100 + 3,12 g) = 3,0% Gew.-% LiF.The flux of the present invention contains one of the above-mentioned basic fluxes and a proper amount of a lithium salt. The mixture of the basic flux and the lithium salt is referred to as a "modified flux". As mentioned above, the lithium content in this modified flux depends on the content of K 2 AlF 5, including its hydrate, if present; 0.8 to 1.2 molar equivalents of the lithium salt with a monobasic anion are present in the modified flux per mole of K 2 AlF 5 . This is explained with regard to LiF as the lithium salt. As an example, the calculations are for a basic flux consisting of 80 wt% KAlF 4 and 20 wt% K 2 AlF 5 . Such flux is available from Solvay Fluor GmbH, Hannover, Germany, under the trade name Nocolok ®. 100 g of this flux contains 20 g of K 2 AlF 5 , which corresponds to 0.1 mol, since K 2 AlF 5 has a molecular weight of 200 g. Thus, the modified flux of the invention contains 0.08 to 0.12 moles of LiF. This corresponds approximately to the addition of 2.08 g to 3.12 g of LiF. Accordingly, the modified flux comprises 2.08 g: (100 + 2.08 g) = 2.04 wt% to 3.12 g: (100 + 3.12 g) = 3.0% wt% LiF.

In der nachstehenden Tabelle 1 sind die Mindest- und Höchstmengen an LiF in einem modifizierten Flussmittel mit variierendem Gehalt an K2AlF5 (in einem Beispiel K2AlF5·H2O) angegeben. Das modifizierte Flussmittel, das KAlF4, K2AlF5·H2O und LiF einschließt, ist als 100 Gew.-% festgelegt. Tabelle 1: Modifizierte Flussmittel, die LiF enthalten Gehalt an K2AlF5 in basischem Flussmittel [g/100 g basischem Flussmittel] Minimale hinzuzusetzende Menge an LiF [in g pro 100 g basischem Flussmittel] Maximale hinzuzusetzende Menge an LiF [in g pro 100 g basischem Flussmittel] Minimaler Gehalt an LiF in modifiziertem Flussmittel [Gewichts-%] Maximaler Gehalt an LiF in modifiziertem Flussmittel [Gewichts-%] 5 0,52 0,78 0,52 0,77 10 1,04 1,56 1,02 1,53 15 1,56 2,34 1,54 2,3 20 2,08 3,12 2,04 3,02 25 2,6 3,9 2,53 3,75 30 3,12 4,68 3,03 4,47 35 3,64 5,46 3,51 5,18 40 4,16 6,24 3,99 5,87 Table 1 below sets forth the minimum and maximum levels of LiF in a modified flux with varying content of K 2 AlF 5 (in one example K 2 AlF 5 .H 2 O). The modified flux including KAlF 4 , K 2 AlF 5 .H 2 O and LiF is set as 100% by weight. Table 1: Modified fluxes containing LiF Content of K 2 AlF 5 in basic flux [g / 100 g basic flux] Minimum added amount of LiF [in g per 100 g basic flux] Maximum added amount of LiF [in g per 100 g basic flux] Minimal content of LiF in modified flux [% by weight] Maximum content of LiF in modified flux [% by weight] 5 0.52 0.78 0.52 0.77 10 1.04 1.56 1.02 1.53 15 1.56 2.34 1.54 2.3 20 2.08 3.12 2.04 3.02 25 2.6 3.9 2.53 3.75 30 3.12 4.68 3.03 4.47 35 3.64 5.46 3.51 5.18 40 4.16 6.24 3.99 5.87

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verhältnis der Verbindung vom Typ LiA, vorzugsweise LiF, und K2AlF5 in dem modifizierten Flussmittel 0,9:1 bis 1,1:1.In a preferred embodiment, the ratio of the LiA type compound, preferably LiF, and K 2 AlF 5 in the modified flux is 0.9: 1 to 1.1: 1.

Die Tabelle 2 führt eine Auflistung an modifizierten Flussmitteln dieser bevorzugten Ausführungsform an. Tabelle 2: Bevorzugte modifizierte Flussmittel, die LiF enthalten Gehalt an K2AlF5 in basischem Flussmittel [g/100 g basischem Flussmittel] Minimale hinzuzusetzende Menge an LiF [in g pro 100 g basischem Flussmittel] Maximale hinzuzusetzende Menge an LiF [in g pro 100 g basischem Flussmittel] Minimaler Gehalt an LiF in modifiziertem Flussmittel [Gewichts-%] Maximaler Gehalt an LiF in modifiziertem Flussmittel [Gewichts-%] 5 0,59 0,72 0,59 0,71 10 1,17 1,43 1,16 1,4 15 1,76 2,15 1,73 2,1 20 2,34 2,86 2,29 2,78 25 2,93 3,58 2,85 3,46 30 3,51 4,29 3,39 4,11 35 4,1 5,01 3,94 4,77 40 4,68 5,72 4,47 5,41 Table 2 lists a list of modified fluxes of this preferred embodiment. Table 2: Preferred Modified Fluxes Containing LiF Content of K 2 AlF 5 in basic flux [g / 100 g basic flux] Minimum added amount of LiF [in g per 100 g basic flux] Maximum added amount of LiF [in g per 100 g basic flux] Minimal content of LiF in modified flux [% by weight] Maximum content of LiF in modified flux [% by weight] 5 0.59 0.72 0.59 0.71 10 1.17 1.43 1.16 1.4 15 1.76 2.15 1.73 2.1 20 2.34 2.86 2.29 2.78 25 2.93 3.58 2.85 3.46 30 3.51 4.29 3.39 4.11 35 4.1 5.01 3.94 4.77 40 4.68 5.72 4.47 5.41

Es ist besonders bevorzugt, wenn das Molverhältnis der Verbindung des Typs LiA, vorzugsweise LiF und K2AlF5 in dem modifizierten Flussmittel 1:1 bis 1,1:1 beträgt.It is particularly preferred if the molar ratio of the LiA type compound, preferably LiF and K 2 AlF 5, in the modified flux is 1: 1 to 1.1: 1.

Die nachstehende Tabelle 3 beschreibt modifizierte Flussmittel mit dem basischen Flussmittel hinzuzusetzendem Li3AlF6. Die Menge wurde gemäß der Gleichung (4) berechnet. Tabelle 3: Modifizierte Flussmittel, die hinzugesetztes Li3AlF6 umfassen Gehalt an K2AlF5 in basischem Flussmittel [g/100 g basischem Flussmittel] Minimale hinzuzusetzende Menge an Li3AlF6 [in g pro 100 g basischem Flussmittel] Maximale hinzuzusetzende Menge an Li3AlF6 [in g pro 100 g basischem Flussmittel] Minimaler Gehalt an Li3AlF6 in modifiziertem Flussmittel [Gewichts-%] Maximaler Gehalt an Li3AlF6 in modifiziertem Flussmittel [Gewichts-%] 5 0,81 1,22 0,8 1,21 10 1,62 2,43 1,6 2,37 15 2,43 3,65 2,37 3,52 20 3,24 4,86 3,14 4,63 25 4,05 6,08 3,89 5,73 30 4,86 7,29 4,63 6,79 35 5,67 8,51 5,37 7,84 40 6,48 9,72 6,09 8,86 Table 3 below describes modified fluxes with the basic flux addition of Li 3 AlF 6 . The amount was calculated according to the equation (4). Table 3: Modified fluxes comprising added Li 3 AlF 6 Content of K 2 AlF 5 in basic flux [g / 100 g basic flux] Minimum amount of Li 3 AlF 6 to be added [in g per 100 g basic flux] Maximum amount of Li 3 AlF 6 to be added [in g per 100 g of basic flux] Minimal content of Li 3 AlF 6 in modified flux [% by weight] Maximum content of Li 3 AlF 6 in modified flux [% by weight] 5 0.81 1.22 0.8 1.21 10 1.62 2.43 1.6 2.37 15 2.43 3.65 2.37 3.52 20 3.24 4.86 3.14 4.63 25 4.05 6.08 3.89 5.73 30 4.86 7.29 4.63 6.79 35 5.67 8.51 5.37 7.84 40 6.48 9.72 6.09 8.86

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das basische Flussmittel und damit das modifizierte Flussmittel eine Vorstufe von K2AlF5. Bevorzugte Vorstufen sind Kaliumfluorzinkate und K2SiF6. KZnF3 ist ein basisches Flussmittel, das eine Vorstufe von K2AlF5 bzw. somit K3AlF6 ist. Es bildet K2AlF5 gemäß der Gleichung (2), wie weiter oben angegeben. Die Zusetzung von Li-Salzen verhindert die Bildung von K3AlF6 aus dieser Verbindung, wie für die LiF-Zusetzung gezeigt wird: 2Al + 3KZnF3 + LiF → 3Zn + KAlF4 + K2LiAlF6 (5) According to a further embodiment, the basic flux and thus the modified flux comprises a precursor of K 2 AlF 5 . Preferred precursors are potassium fluorozincate and K 2 SiF 6 . KZnF 3 is a basic flux which is a precursor of K 2 AlF 5 and thus K 3 AlF 6 . It forms K 2 AlF 5 according to equation (2), as indicated above. The addition of Li salts prevents the formation of K 3 AlF 6 from this compound, as shown for the LiF addition: 2Al + 3KZnF 3 + LiF → 3Zn + KAlF 4 + K 2 LiAlF 6 (5)

Da das Molgewicht von KZnF3 161,4 ist und 0,8 bis 1,2 Mol einbasiges Li-Salz pro Mol an gebildetem K2AlF5 angewandt werden, werden etwa 4,3 g bis 6,5 g LiF (oder die jeweiligen Mengen von anderen Li-Salzen mit einbasigen Anionen) pro 100 g KZnF3 dem basischen Flussmittel hinzugesetzt. Folglich umfasst das modifizierte Flussmittel etwa 4 bis 6,1% Gew.-% LiF oder jegliches andere Li-Salz mit einbasigen Anionen. Since the molecular weight of KZnF 3 is 161.4 and 0.8 to 1.2 moles of monobasic Li salt are used per mole of K 2 AlF 5 formed, about 4.3 g to 6.5 g LiF (or the respective Amounts of other Li salts with monobasic anions) per 100 g of KZnF 3 added to the basic flux. Thus, the modified flux comprises about 4 to 6.1% by weight of LiF or any other Li salt with monobasic anions.

Die Menge an Li3AlF6 kann aus der Gleichung (6) berechnet werden: 8Al + 12KZnF3 + Li3AlF6 → 12Zn + 6KAlF4 + 3K2LiAlF6 (6) The amount of Li 3 AlF 6 can be calculated from equation (6): 8Al + 12KZnF 3 + Li 3 AlF 6 → 12Zn + 6KAlF 4 + 3K 2 LiAlF 6 (6)

Pro 100 g KZnF3 werden etwa 6,5 g bis 10 g Li3AlF6 hinzugesetzt. Dem entsprechend wird sehr wenig Li-Salz benötigt, um den korrosiven Einfluss von Kühlwasser oder stehendem Wasser auf Gegenstände, die mit dem Kaliumfluorzinkat-Flussmittel hartgelötet wurden, zu reduzieren. Das modifizierte Flussmittel umfasst 6,1 bis 9,1 Gew.-% Li3AlF6.About 6.5 g to 10 g of Li 3 AlF 6 are added per 100 g of KZnF 3 . Accordingly, very little Li salt is needed to reduce the corrosive influence of cooling water or stagnant water on articles brazed with the potassium fluorozincate flux. The modified flux comprises 6.1 to 9.1 wt% Li 3 AlF 6 .

Bei diesen Berechnungen wird angenommen, dass das Flussmittel aus dem Li-Salz und KZnF3 besteht. Der Experte kann die Mengen von hinzuzufügendem Li-Salz zu dem basischen Flussmittel leicht neuberechnen, wenn das basische Flussmittel Additive enthält. Wenn zum Beispiel das basische Flussmittel aus 70 Gew.-% KZnF3 und 30 Gew.-% Silizium besteht, wäre die Menge an hinzuzufügendem LiF 4·0,7 g = 2,8 g bis 6,5·0,7 g = 4,6 g; folglich enthält das modifizierte Flussmittel 2,7 g bis 4,4% Gew.-% LiF. Die Menge von Li3AlF6 wäre 4,6 g bis 7 g, und das modifizierte Flussmittel enthält 4,4 bis 6,5 g Li3AlF6. Es wurde allerdings herausgefunden, dass der Antikorrosionseffekt der Li-Salze für basische Flussmittel des oben beschriebenen Kaliumfluoraluminat-Typs besser war.These calculations assume that the flux consists of the Li salt and KZnF 3 . The expert can easily recalculate the amounts of Li salt added to the basic flux if the basic flux contains additives. For example, if the basic flux consists of 70 wt% KZnF 3 and 30 wt% silicon, the amount of LiF to be added would be 4 x 0.7 g = 2.8 g to 6.5 x 0.7 g = 4.6 g; consequently, the modified flux contains from 2.7 g to 4.4% by weight of LiF. The amount of Li 3 AlF 6 would be 4.6 g to 7 g, and the modified flux contains 4.4 to 6.5 g of Li 3 AlF 6 . However, it was found that the anti-corrosion effect of Li salts for basic fluxes of the potassium fluoroaluminate type described above was better.

Demzufolge umfassen modifizierte Flussmittel K2AlF5 und 10,5 g bis 15,5 g LiF oder 16,2 g bis 24,3 g Li3AlF6 pro 100 g K2AlF5. Besonders bevorzugte modifizierte Flussmittel umfassen 11,7 g bis 14,3 g LiF oder 18,2 g bis 22,3 g Li3AlF6 pro 100 g K2AlF5.Accordingly, modified fluxes include K 2 AlF 5 and 10.5 g to 15.5 g LiF or 16.2 g to 24.3 g Li 3 AlF 6 per 100 g K 2 AlF 5 . Particularly preferred modified fluxes include 11.7 g to 14.3 g LiF or 18.2 g to 22.3 g Li 3 AlF 6 per 100 g K 2 AlF 5 .

Alternativ umfassen Flussmittel KZnF3 und 4,3 g bis 6,5 g LiF oder 6,5 g bis 10 g Li3AlF6 pro 100 g KZnF3. Flussmittel umfassen oft KZnF3 4,8 g bis 6 g LiF oder 7,3 g bis 9,2 g Li3AlF6 pro 100 g KZnF3.Alternatively, flux KZnF 3 and 4.3 g to 6.5 g LiF or 6.5 g to 10 g Li 3 AlF 6 per 100 g KZnF 3 . Fluxes often include KZnF 3 4.8g to 6g LiF or 7.3g to 9.2g Li 3 AlF 6 per 100g KZnF 3 .

Die basischen Flussmittel, die durch die Zugabe von Li-Salzen modifiziert werden können, sowie deren Herstellung sind bekannt und häufig im Handel erhältlich. Basische Flussmittel auf Basis von Kaliumfluoraluminat werden zum Beispiel im US-Patent 3951328 , US-Patent 4579605 und US-Patent 6221129 beschrieben. Basische Flussmittelvorstufen, besonders Kaliumhexafluorsilikat, können ebenfalls verwendet werden.The basic fluxes, which can be modified by the addition of Li salts, as well as their preparation are known and often commercially available. Basic fluxes based on potassium fluoroaluminate are described, for example, in US Pat U.S. Patent 3,951,328 . U.S. Patent 4,579,605 and U.S. Patent 6,221,129 described. Basic flux precursors, especially potassium hexafluorosilicate, may also be used.

Basische Alkalimetalfluorzinkat-Flussmittel werden zum Beispiel in den US-Patenten 6 432 221 und 6 743 409 offenbart.Alkalimetal fluorozincate basic fluxes are disclosed, for example, in U.S. Pat U.S. Patents 6,432,221 and 6,743,409 disclosed.

Die Flussmittel enthalten optional Hartlötmetallvorstufen, besonders Si. Die Teilchengröße von Si ist vorzugsweise 30 μm oder kleiner.The fluxes optionally contain braze metal precursors, especially Si. The particle size of Si is preferably 30 μm or smaller.

Falls gewünscht, können die verschiedenen Pulver von basischem Flussmittel, von Lithiumsalz und jeglichem Additiv, sofern verwendet, gemischt und/oder gemahlen werden, um ein homogeneres modifiziertes Flussmittel oder ein modifiziertes Flussmittel mit kleinerer Teilchengröße zu erhalten.If desired, the various basic flux, lithium salt and any additive powders, if used, may be blended and / or ground to obtain a more homogeneous modified or smaller particle size modified flux.

Das bevorzugte Flussmittel enthält im Wesentlichen oder besteht aus Kaliumfluoraluminat, besonders K2AlF5 oder einer Mischung von KAlF4 und K2AlF5, oder aus Kaliumfluorzinkat und einem aus LiF und Li3AlF6 in den Mengen bezogen auf K2AlF5, die in dem Flussmittel enthalten sind oder während des Hartlötens wie weiter oben kurz umrissen gebildet werden.The preferred flux substantially or consists of potassium fluoroaluminate, especially K 2 AlF 5 or a mixture of KAlF 4 and K 2 AlF 5 , or of potassium fluorozincate and one of LiF and Li 3 AlF 6 in the amounts based on K 2 AlF 5 , which are contained in the flux or are formed during brazing as briefly outlined above.

Li3AlF6, LiF und andere Li-Salze, z. B. LiOH oder Li2CO3, sind kommerziell verfügbar. Während anorganische basische Li-Verbindungen, zum Beispiel LiOH oder Li2CO3, in dem Nassverfahren sehr geeignet sind, wie in dem US-Patent 4 428 920 beschrieben, könnten andere Li-Verbindungen, z. B. LiF, verwendet werden, gegebenenfalls zusammen mit den oben erwähnten basischen Li-Verbindungen. Fluoraluminiumsäure kann aus Aluminiumhydroxid und HF in den betreffenden stöchiometrischen Mengen erzeugt werden. Li3AlF6 ist von Solvay Fluor GmbH, Hannover, Deutschland, erhältlich.Li 3 AlF 6 , LiF and other Li salts, e.g. LiOH or Li 2 CO 3 , are commercially available. While inorganic basic Li compounds, for example LiOH or Li 2 CO 3 , are very suitable in the wet process, as in US Pat U.S. Patent 4,428,920 described, other Li compounds, eg. As LiF, optionally together with the above-mentioned basic Li compounds. Fluoroaluminic acid can be produced from aluminum hydroxide and HF in the stoichiometric amounts concerned. Li 3 AlF 6 is available from Solvay Fluor GmbH, Hannover, Germany.

Die Herstellung von Kaliumfluoraluminat-Flussmitteln mit variierenden Gehalten an KAlF4 und K2AlF5 wird in dem US-Patent 4 579 605 beschrieben. Aluminiumhydroxid, Fluorwasserstoffsäure und eine Kaliumverbindung, z. B. KOH, gelöst in Wasser, werden umgesetzt. Das Patent offenbart, dass durch Anwenden der Ausgangsmaterialien in spezifischen Molverhältnissen und Konzentrationen und Beibehalten von spezifischen Reaktionstemperaturen der Gehalt von KAlF4 und K2AlF5 in der resultierenden Flussmittelmischung vorher festgelegt werden kann.The preparation of potassium fluoroaluminate fluxes with varying levels of KAlF 4 and K 2 AlF 5 is described in U.S. Pat U.S. Patent 4,579,605 described. Aluminum hydroxide, hydrofluoric acid and a potassium compound, e.g. B. KOH dissolved in water are reacted. The patent discloses that by applying the Starting materials in specific molar ratios and concentrations and maintaining specific reaction temperatures, the content of KAlF 4 and K 2 AlF 5 in the resulting flux mixture can be previously set.

Die Li-Kationen können in das modifizierte Flussmittel auf zwei Hauptwegen eingeführt werden: das Nassverfahren und das Trockenverfahren. Gemäß dem Nassverfahren werden die modifizierten Flussmittel in Verfahren hergestellt, welche mindestens einen Ausfällungsschritt einschließen. Zum Beispiel können Kalium-Lithium-Fluoraluminate durch Umsetzen von Aluminiumhydroxid mit HF unter Bildung von Fluoraluminiumsäure hergestellt werden, die wiederum danach mit Kaliumhydroxid in Gegenwart von Li-Salzen, zum Beispiel LiF, Li3AlF6, LiOH, Li-Oxalat oder Li2CO3 (oder sogar Li-Metall – jedoch gäbe es ein Risiko aufgrund der Bildung von H2) umgesetzt wird, so dass Kaliumfluoraluminat ausfällt, das Li-Kationen enthält. Der Vorteil ist eine ziemlich homogene Verteilung des Li-Gehalts in dem gebildeten Präzipitat.The Li cations can be introduced into the modified flux in two main ways: the wet process and the dry process. According to the wet process, the modified fluxes are prepared in processes which include at least one precipitation step. For example, potassium lithium fluoroaluminates can be prepared by reacting aluminum hydroxide with HF to produce fluoroaluminic acid, which in turn is then reacted with potassium hydroxide in the presence of Li salts, for example LiF, Li 3 AlF 6 , LiOH, Li-oxalate or Li 2 CO 3 (or even Li metal - but there is a risk due to the formation of H 2 ) is reacted so that precipitates potassium fluoroaluminate containing Li cations. The advantage is a fairly homogeneous distribution of Li content in the precipitate formed.

Alternativ kann das modifizierte Flussmittel in einem Trockenverfahren durch mechanisches Mischen des basischen Flussmittels und des Li-Salzes in den gewünschten Verhältnissen hergestellt werden. Ebenfalls scheinen hier allgemein organische und anorganische Li-Verbindungen geeignet. Vorzugsweise werden fluorhaltige Li-Verbindungen, falls gewünscht in der Form von Mischungen von zwei oder mehreren solchen Verbindungen, als Quelle für Li-Kationen verwendet. Es ist möglich, Verbindungen anzuwenden, welche nur Li-Kationen enthalten. Zum Beispiel können Verbindungen oder Mischungen von Verbindungen angewandt werden, die Li-Kationen und andere Alkalimetallkationen, vorzugsweise K- und/oder Cs-Kationen, enthalten. Häufig werden LiF oder Lithiumfluoraluminat als Quelle für Li-Kationen verwendet.Alternatively, the modified flux can be prepared in a dry process by mechanically mixing the basic flux and the Li salt in the desired proportions. Also, organic and inorganic Li compounds generally appear suitable here. Preferably, fluorine-containing Li compounds, if desired in the form of mixtures of two or more such compounds, are used as the source of Li cations. It is possible to use compounds containing only Li cations. For example, compounds or mixtures of compounds containing Li cations and other alkali metal cations, preferably K and / or Cs cations, may be employed. Frequently, LiF or lithium fluoroaluminate is used as the source of Li cations.

Das modifizierte Flussmittel, ob es nun durch das Nassverfahren oder das Trockenverfahren erhalten wird, ist im Prinzip in der gleichen Weise wie das basische Flussmittel für das Hartlöten anwendbar. Es kann als solches, z. B. als Trockenflussmittel elektrostatisch oder durch Plasmaspritzen angewandt werden. Es kann auch in einem Nassfluxierungsverfahren bzw. Flussmittel-Nassverfahren angewandt werden. Details sind weiter unten angegeben, wenn der Aspekt der vorliegenden Erfindung betreffend ein Hartlötverfahren im Detail weiter untern erläutert wird.The modified flux, whether obtained by the wet process or the dry process, is in principle applicable in the same way as the basic flux for brazing. It can be as such, for. B. be used as a dry flux electrostatically or by plasma spraying. It can also be applied in a wet fluxing or wet fluxing process. Details are given below when the aspect of the present invention relating to a brazing method is explained in detail below.

Wie weiter oben erwähnt, verbessert das modifizerte Flussmittel die Antikorrosionseigenschaften von damit hartgelöteten Teilen. Es wird im Fachbereich anerkannt, dass besonders Fluoraluminat-Flussmittel im Grunde nichtkorrosiv sind gegenüber Aluminium oder Aluminiumlegierungen sind. Trotzdem scheint unter bestimmten Umständen – langer Kontakt mit Wasser, besonders mit stehendem Wasser, oder mit wässrigen Flüssigkeiten wie Kühlflüssigkeit (Kühlwasser) – Korrosion aufzutreten. Dies kann durch ein weißes Präzipitat (als Aluminiumhydroxid angenommen) erkannt werden, das in dem Wasser oder der wässrigen Flüssigkeit zu finden ist.As mentioned above, the modified flux improves the anti-corrosion properties of parts brazed therewith. It is recognized in the art that especially fluoroaluminate fluxes are basically non-corrosive to aluminum or aluminum alloys. Nevertheless, under certain circumstances - prolonged contact with water, especially with stagnant water, or with aqueous fluids such as cooling fluid (cooling water) - corrosion appears to occur. This can be recognized by a white precipitate (believed to be aluminum hydroxide) found in the water or aqueous humor.

Somit werden die modifizierten Flussmittel bevorzugt zur Verbesserung der Beständigkeit von Aluminiumteilen angewandt, die nach dem Hartlöten einem zusätzlichen Schritt unterworfen werden, wo sie mit Wasser oder wässrigen Zusammensetzungen, besonders mit stehendem Wasser, wie Regenwasser oder Kühlwasser, über einen längeren Zeitraum in Kontakt sind. Dies führt häufig zu einem Auswaschen von Fluorid. Der Ausdruck ”längere Zeiträume” bezeichnet einen Kontaktzeitraum, der mindestene einen Tag, vorzugsweise 2 Tage dauert. Der Ausdruck ”längerer Zeitraum” hat keine spezifische Obergrenze. Dieser kann über eine Woche oder länger andauern. Im Fall von Wasser, das zum Beispiel Kühlflüssigkeit enthält, kann der Kontakt zwischen der Flüssigkeit und Aluminium Jahre dauern, z. B. 1 Jahr oder weniger, 2 Jahre oder weniger und sogar 5 Jahre oder weniger.Thus, the modified fluxes are preferably used for improving the durability of aluminum parts which after brazing are subjected to an additional step where they are in contact with water or aqueous compositions, especially with stagnant water such as rainwater or cooling water, for an extended period of time. This often leads to a washing out of fluoride. The term "longer periods" refers to a contact period that lasts at least one day, preferably two days. The term "longer period" has no specific upper limit. This can last for over a week or more. In the case of water containing, for example, cooling liquid, the contact between the liquid and aluminum may take years, e.g. 1 year or less, 2 years or less and even 5 years or less.

In der vorliegenden Erfindung wird der Ausdruck ”verursacht durch Fluoridionen” verwendet. Der Grund ist, dass der größte korrosive Einfluss dem Fluoridion zugeschrieben wird. Es gilt als möglich, dass andere Spezies, die von der Auflösung des Flussmittelrückstands stammt, korrosive Eigenschaften haben kann. So schließt der Ausdruck ”verursacht durch Fluoridionen” nicht die Möglichkeit aus, dass Korrosion durch andere Spezies, die in dem Wasser oder der wässrigen Lösung vorhanden ist/sind, oder durch andere chemische Mechanismen verursacht wird.In the present invention, the term "caused by fluoride ions" is used. The reason is that the largest corrosive influence is attributed to the fluoride ion. It is possible that other species originating from the flux residue dissolution may have corrosive properties. Thus, the term "caused by fluoride ions" does not exclude the possibility that corrosion is caused by other species present in the water or aqueous solution or by other chemical mechanisms.

Der Ausdruck ”Wasser” schließt Wasser von natürlichen Quellen, z. B. Regenwasser, Wasser, das als Tau gebildet wird, und Wasser, das sich nach einer Schneeschmelze bildet, ein. Es schließt künstliche Wasserquellen, z. B. Leitungswasser, ein. Der Ausdruck ”Wasser” soll auch wässrige Zusammensetzungen einschließen. Der Ausdruck ”wässrige Zusammensetzungen” in seinem weitesten Sinne schließt jede Zusammensetzung ein, die Wasser und mindestens einen zusätzlichen Bestandteil, z. B. ein anorganisches oder organisches Salz, und häufig flüssige Bestandteile, zum Beispiel eine organische Flüssigkeit, z. B. einen einbasigen oder zweibasigen Alkohol, enthält und mit hartgelöteten Aluminiumteilen in Kontakt kommt. Sie schließt zum Beispiel Kühlflüssigkeit ein, die neben Wasser in der Regel zusätzlich Frostschutzverbindungen, besonders Glykol, und Additive, zum Beispiel Korrosionsschutzmittel oder Färbemittel enthält, wie jene, die in Wasserkühlern für stationäre Kühlgerätschaft oder stationäre Wärmetauscher oder in Kühlwasser für Kraftfahrzeuge verwendet werden. Vorzugsweise bezeichnet der Ausdruck ”Wasser” Regenwasser, Wasser, das durch Schnee oder Tau gebildet wird; und der Ausdruck ”wässrige Zusammensetzungen” bezeichnen vorzugsweise Kühlwasser in Verbrennungsmaschinen.The term "water" excludes water from natural sources, e.g. As rainwater, water that is formed as dew, and water that forms after a snow melt, a. It includes artificial water sources, eg. As tap water, a. The term "water" is also meant to include aqueous compositions. The term "aqueous compositions" in its broadest sense includes any composition containing water and at least one additional ingredient, e.g. As an inorganic or organic salt, and often liquid ingredients, for example, an organic liquid, for. B. one monobasic or dibasic alcohol, and comes into contact with brazed aluminum parts. It includes, for example, cooling fluid which typically contains, in addition to water, additional antifreeze compounds, especially glycol, and additives, for example anticorrosion agents or colorants, such as those used in stationary refrigerator water radiators or stationary heat exchangers or automotive cooling water. Preferably, the term "water" refers to rainwater, water formed by snow or dew; and the term "aqueous compositions" preferably designates cooling water in internal combustion engines.

In einer Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung werden die Aluminiumteile, die gegen Korrosion durch Anwenden von Li+-modifiziertem Flussmittel widerstandsfähiger gemacht werden, durch eine Wärmebehandlung mit Sauerstoff oder Sauerstoff, der in Luft oder Inertgasen, z. B. in Gemischen, die Sauerstoff und Argon und/oder Stickstoff enthalten, nach dem Hartlöten nachbehandelt. Es wurde festgestellt, dass Fluorid, das nach längeren Zeiträumen des Kontakts der Aluminiumteile mit Wasser aus den Flussmittelrückständen herausgewaschen wurde, einen geringeren korrosiven Einfluss auf die hartgelöteten Teile im Vergleich zu hartgelöteten Teilen ohne Wärmebehandlung in Luft oder den sauerstoffhaltigen Gasen besitzt.In one embodiment of this aspect of the invention, the aluminum parts that are made more resistant to corrosion by using Li + -modified flux are heat-treated with oxygen or oxygen dissolved in air or inert gases, e.g. B. in mixtures containing oxygen and argon and / or nitrogen, post-brazed after brazing. It has been found that fluoride which has been washed out of flux residues after prolonged periods of contact of the aluminum parts with water has less corrosive effect on the brazed parts compared to brazed parts without heat treatment in air or the oxygen containing gases.

In dieser Ausführungsform werden die hartgelöteten Teile einer Wärmebehandlung in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre unterworfen. Vorzugweise ist die Temperatur während der Wärmebehandlung gleich 400°C oder höher. Vorzugsweise ist sie gleich oder niedriger als 530°C. Falls gewünscht, kann die Temperatur höher sein. Eine bevorzugte sauerstoffhaltige Atmosphäre ist Luft.In this embodiment, the brazed parts are subjected to a heat treatment in an oxygen-containing atmosphere. Preferably, the temperature during the heat treatment is 400 ° C or higher. It is preferably equal to or lower than 530 ° C. If desired, the temperature may be higher. A preferred oxygen-containing atmosphere is air.

Die Dauer der Wärmebehandlung ist vorzugsweise gleich oder länger als 10 Sekunden, besonders bevorzugt gleich oder länger als 30 Sekunden. Sie ist vorzugsweise 1 Stunde oder kürzer, besonders 15 Minuten oder kürzer.The duration of the heat treatment is preferably equal to or longer than 10 seconds, more preferably equal to or longer than 30 seconds. It is preferably 1 hour or shorter, especially 15 minutes or shorter.

Eine oxidierende Wärmebehandlung zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit ist bereits aus der EP-A-0 034706 bekannt. Allerdings ist aus der Beschreibung der genannten relevanten EP-Anmeldung nicht klar, gegenüber welcher Art der Korrosion oder durch welches korrosive Agens verursachte Korrosion die behandelten Aluminiumteile geschützt werden könnten. Eine Referenz auf die Beispiele gibt an, dass der Schutz gegen Korrosion, die durch Salzwasser verursacht wird, erfolgen soll. Die genannte EP-Anmeldung befasst sich nicht mit Problemen, die durch Fluoridionen verursacht werden, die aus dem Flussmittel nach Kontakt mit Wasser über einen längeren Zeitraum, zum Beispiel für einen Tag oder länger, ausgewaschen wurden.An oxidizing heat treatment for improving the corrosion resistance is already known from EP-A-0 034706 known. However, it is not clear from the description of said relevant EP application against which type of corrosion or corrosion caused by which corrosive agent the protected aluminum parts could be protected. A reference to the examples indicates that protection against corrosion caused by salt water should occur. The said EP application does not deal with problems caused by fluoride ions which have been washed out of the flux after contact with water for a prolonged period of time, for example for one day or more.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird keine zusätzliche Behandlung der Teile in Sauerstoff oder in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre durchgeführt. Vorzugsweise ist die Anwendung des modifizierten Flussmittels der Erfindung die einzige Antikorrosionsbehandlung der hartgelöteten Teile.According to another embodiment, no additional treatment of the parts in oxygen or in an oxygen-containing atmosphere is performed. Preferably, the use of the modified flux of the invention is the sole anticorrosive treatment of the brazed parts.

In einer bevorzugten Ausführungsform schließen die Ausdrücke ”Wasser” und ”wässrige Zusammensetzung” im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht Salzwasser, besonders Salzwasser gemäß dem AST-GM43 SWAT-Test, ein.In a preferred embodiment, the terms "water" and "aqueous composition" in the context of the present invention do not include salt water, especially salt water according to the AST-GM43 SWAT test.

Das modifizierte Flussmittel kann zum Hartlöten in der gleichen Weise, wie sie dem Fachmann im Hinblick auf die basischen Flussmittel bekannt ist, angewandt werden. Das oben genannte modifizierte Flussmittel kann zum Beispiel per se als Trockenpulver verwendet werden, gegebenenfalls zusammen mit Additiven, z. B. durch elektrostatische Anwendung. Die oben genannten modifizierten Flussmittel können zum Beispiel auf die Aluminiumteile in einem Nassverfahren, gegebenenfalls zusammen mit Additiven, aufgetragen werden. Im Folgenden werden geeignete Additive ausführlicher beschrieben.The modified flux may be used for brazing in the same manner as known to those skilled in the art of basic fluxes. The above-mentioned modified flux may, for example, be used per se as a dry powder, optionally together with additives, e.g. B. by electrostatic application. For example, the above-mentioned modified fluxes may be applied to the aluminum parts in a wet process, optionally together with additives. In the following, suitable additives will be described in more detail.

Es gibt zwei Hauptkategorien von Additiven: Hartlötadditive, welche die Verbindungsstelle zwischen den hartgelöteten Teilen verbessern, z. B. das Hartlöten von Al-Mg-Legierungen verbessern oder allgemein die Oberflächeneigenschaften der Verbindungsstelle verbessern, und Fluxierungsadditive, welche den Fluxierungsweg der zu verbindenden Teile modifizieren oder verbessern. Nützliche Additive werden nun in gewissem Detail erläutert.There are two main categories of additives: braze additives that improve the joint between the brazed parts, e.g. B. improve the brazing of Al-Mg alloys or generally improve the surface properties of the joint, and Fluxierungsadditive that modify or improve the Fluxierungsweg the parts to be joined. Useful additives will now be explained in some detail.

In den nachfolgenden Abschnitten werden Hartlötadditive, welche das Hartlöten verbessern oder modifizieren, im Hinblick auf Kaliumfluoraluminat erläutert, welches das bevorzugte Beispiel eines basischen Flussmittels ist.In the following paragraphs, brazing additives that improve or modify brazing are discussed with respect to potassium fluoroaluminate, which is the preferred example of a basic flux.

In einer Ausführungsform enthält das modifizierte Flussmittel weiter mindestens ein Magnesium-Kompatibilisierungsmittel, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus Cäsiumfluoraluminaten, Cäsiumfluorzinkaten und Kaliumfluorzinkaten besteht. Ein solches Flussmittel ist auch zum Hartlöten von Aluminiumlegierungen mit einem Gehalt von gleich oder mehr als 0,5 Gew.-% Magnesium geeignet. Der Gehalt des Magnesium-Kompatibilisierungsmittels ist vorzugsweise gleich oder höher als 0,5 Gew.-% des Flussmittels, d. h. der Summe an Kaliumfluoraluminat, LiF oder Lithiumfluoraluminat und dem Magnesium-Kompatibilisierungsmittel. Vorzugsweise ist er gleich oder niedriger als 20 Gew.-% des Flussmittels.In one embodiment, the modified flux further contains at least one magnesium compatibilizer selected from the group consisting of cesium fluoroaluminates, cesium fluorozincates and potassium fluorozincates. Such a flux is also suitable for brazing aluminum alloys containing equal to or greater than 0.5% by weight of magnesium. The content of the magnesium compatibilizer is preferably equal to or higher than 0.5% by weight of the flux, that is, the sum of potassium fluoroaluminate, LiF or lithium fluoroaluminate, and the magnesium compatibilizer. It is preferably equal to or lower than 20% by weight of the flux.

Das Flussmittel kann zusätzlich durch Metallsalze von Metallen der Hauptgruppe oder Untergruppen des Periodensystems der Elemente modifiziert werden, zum Beispiel durch Halogenide, Nitrate, Carbonate oder Oxide von Zirkonium, Niob, Lanthan, Yttrium, Cer, Titan, Strontium, Indium, Zinn, Antimon oder Wismuth, wie in der US-Patentanmeldungs-Veröffentlichung 2007-0277908 beschrieben wird. Diese Additive können vorzugsweise in einer Menge von gleich oder weniger als 3 Gew.-% des Trockengesamtgewichts des Flussmittels enthalten sein.The flux may be additionally modified by metal salts of metals of the main group or subgroups of the Periodic Table of the Elements, for example by halides, nitrates, carbonates or oxides of zirconium, niobium, lanthanum, yttrium, cerium, titanium, strontium, indium, tin, antimony or Bismuth, as described in US Patent Application Publication 2007-0277908. These additives may preferably be contained in an amount equal to or less than 3% by weight of the total dry weight of the flux.

Das Flussmittel kann auch Hartlöt(Füll-)Metall, z. B. Al-Si-Legierungen, oder Hartlötmetallvorstufen, zum Beispiel Silicium, Kupfer oder Germanium, wie in dem US-Patent 51000486 beschrieben, umfassen. Die Hartlötmetallvorstufen, sofern in dem Flussmittel vorliegend, sind vorzugsweise in einer Menge von 2 bis 30 Gew.-% des gesamten Flussmittels vorhanden.The flux can also braze (fill) metal, z. As Al-Si alloys, or brazing metal precursors, for example, silicon, copper or germanium, as in the U.S. Patent 5,1000,486 described include. The braze metal precursors, if present in the flux, are preferably present in an amount of from 2 to 30% by weight of the total flux.

Ein weiteres Flussmittel, das für das Aluminium-Hartlöten geeignet ist, enthält Kaliumfluorzinkat, die Verbindung, die das Li-Kation enthält, und gegebenenfalls Si. Auch hier, sofern enthalten, liegt das Si vorzugsweise in einer Menge von 2 bis 30 Gew.-% des gesamten Flussmittels vor.Another flux suitable for aluminum brazing contains potassium fluorozincate, the compound containing the Li cation, and optionally Si. Again, if included, the Si is preferably present in an amount of from 2 to 30 percent by weight of the total flux.

Falls gewünscht, können Flussmittel mit spezifischen Teilchengrößen für spezifische Anwendungsverfahren gewählt werden. Zum Beispiel können die Teilchen, die beliebige Hartlötadditive einschließen, die Teilchengrößenverteilung aufweisen, wie in der US-A 6 733 598 offenbart, und sind besonders geeignet für die Anwendung gemäß dem Trockenverfahren, z. B. durch elektrostatische Energie.If desired, fluxes with specific particle sizes can be chosen for specific application methods. For example, the particles including any brazing additives may have the particle size distribution as shown in U.S. Pat US Pat. No. 6,733,598 disclosed, and are particularly suitable for the application according to the dry method, for. B. by electrostatic energy.

Die Teilchen des Flussmittels können von gröberer Natur sein als die feineren Teilchen, die in der US 6 733 598 offenbart werden. Solche gröberen Flussmittel sind sehr geeignet für die Anwendung in der Form einer Flussmittelzusammensetzung, welche das in einem Lösungsmittel dispergierte Flussmittel einschließt; sie können zum Beispiel durch Streichen, Drucken oder Sprühen auf die Teile aufgetragen werden.The particles of the flux may be of a coarser nature than the finer particles found in the US 6,733,598 be revealed. Such coarser fluxes are very suitable for use in the form of a flux composition which includes the flux dispersed in a solvent; they can be applied to the parts, for example, by brushing, printing or spraying.

Das Flussmittel, das gegebenenfalls modifizierende Metallsalze oder Magnesium-Kompatibilisierungsmittel, zum Beispiel die oben beschriebenen, einschließt, kann als solches mit oder ohne Additive, zum Beispiel als trockenes Pulver elektrostatisch oder durch Anwenden eines Niedertemperaturplasmas, wie in der WO 2006/100054 beschrieben, angewandt werden. In diesem Plasmaverfahren wird fein verteiltes Flussmittelpulver teilweise durch einen Niedertemperatur-Plasmastrahl geschmolzen und auf die Oberfläche der zu verbindenden Aluminiumteile gesprüht.The flux, including optionally modifying metal salts or magnesium compatibilizers, for example those described above, can be used as such with or without additives, for example as a dry powder, electrostatically or by the application of a low temperature plasma as described in U.S. Pat WO 2006/100054 described, be applied. In this plasma process, finely divided flux powder is partially melted by a low temperature plasma jet and sprayed onto the surface of the aluminum parts to be joined.

Das modifizierte Flussmittel mit oder ohne einem oder mehreren der oben genannten Hartlötadditive kann auch gemäß dem Nassverfahren in der Form einer Flussmittelzusammensetzung angewandt werden. Hier umfasst die Flussmittelzusammensetzung das modifizierte Flussmittel oder Flussmittel, das gegebenenfalls ein oder mehrere der Hartlötadditive und/oder Fluxierungsadditive enthält.The modified flux with or without one or more of the above-mentioned brazing additives may also be applied according to the wet process in the form of a flux composition. Here, the flux composition comprises the modified flux or flux optionally containing one or more of the braze additives and / or fluxing additives.

Eine Flussmittelzusammensetzung für die Nassanwendung, die das oben beschriebene Flussmittel enthält, ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Flussmittelzusammensetzung (und damit auch das Hartlötverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, in dem die Flussmittelzusammensetzung angewandt werden kann) wird nun ausführlich erläutert.A wet-spray flux composition containing the flux described above is another embodiment of the present invention. This flux composition (and thus also the brazing method according to the present invention in which the flux composition can be applied) will now be explained in detail.

Die Flussmittelzusammensetzung der vorliegenden Erfindung, die für das Nassfluxierungsverfahren geeignet ist, enthält das modifizierte Flussmittel, das gegebenenfalls ein oder mehrere der Hartlötadditive einschließt, und mindestens eines der Fluxierungsadditive, die aus der Gruppe gewählt sind, die aus Lösungsmitteln, Bindemitteln, Verdickungsmitteln, Suspensionsstabilisatoren, Antischaummitteln, oberflächenaktiven Mitteln und thixotropen Mitteln besteht.The flux composition of the present invention suitable for the wet fluxing process contains the modified flux optionally including one or more of the brazing additives and at least one of the fluxing additives selected from the group consisting of solvents, binders, thickeners, suspension stabilizers, Defoaming agents, surfactants and thixotropic agents.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Flussmittelzusammensetzung das in dem Lösungsmittel, besonders in Wasser, wasserfreien organischen Flüssigkeiten oder wässrigen organischen Flüssigkeiten suspendierte Flussmittel. Bevorzugte Flüssigkeiten sind jene, die einen Siedepunkt bei Umgebungsdruck (1 Bar abs.) von gleich oder niedriger als 350°C aufweisen. Der Ausdruck ”suspendiert in Wasser” schließt nicht aus, dass ein Teil der Flussmittelzusammensetzung in der Flüssigkeit aufgelöst ist; dies kann besonders dann der Fall sein, wenn Wasser oder wässrige organische Flüssigkeiten enthalten sind. Flüssigkeiten, die bevorzugt sind, sind entionisiertes Wasser, ein-, zwei- oder dreibasige aliphatische Alkohole, besonders jene mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, z. B. Methanol, Ethanol, Isopropanol oder Ethylenglykol, oder Glykolalkylether, wobei Alkyl vorzugsweise lineares oder verzweigtes aliphatisches C1 bis C4-Alkyl bezeichnet. Nicht einschränkende Beispiele sind Glykolmonoalkylether, z. B. 2-Methoxyethanol oder Diethylenglykol, oder Glykoldialkylether, zum Beispiel Dimethylglykol (Dimethoxyethan). Mischungen, die zwei oder mehrere der Flüssigkeiten umfassen, sind ebenfalls sehr gut geeignet. Isopropanol oder Mischungen, die Isopropanol enthalten, sind besonders geeignet.In a preferred embodiment, the flux composition contains the flux suspended in the solvent, especially in water, anhydrous organic liquids or aqueous organic liquids. Preferred liquids are those which have a boiling point at ambient pressure (1 bar abs.) Equal to or lower than 350 ° C. The term "suspended in water" does not exclude that part of the flux composition is dissolved in the liquid; This can be special then be the case if water or aqueous organic liquids are contained. Liquids which are preferred are deionized water, mono-, di- or tribasic aliphatic alcohols, especially those having from 1 to 4 carbon atoms, e.g. For example, methanol, ethanol, isopropanol or ethylene glycol, or glycol alkyl ethers, wherein alkyl is preferably linear or branched aliphatic C1 to C4 alkyl. Non-limiting examples are glycol monoalkyl ethers, e.g. For example, 2-methoxyethanol or diethylene glycol, or glycol dialkyl ethers, for example dimethyl glycol (dimethoxyethane). Mixtures comprising two or more of the liquids are also very suitable. Isopropanol or mixtures containing isopropanol are particularly suitable.

Die Zusammensetzung, welche das in einer Flüssigkeit suspendierte Flussmittel umfasst, kann auch weitere Fluxierungsadditive enthalten, zum Beispiel Verdickungsmittel, oberflächenaktive Mittel oder thixotrope Mittel.The composition comprising the flux suspended in a liquid may also contain other fluxing additives, for example thickeners, surfactants or thixotropic agents.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegt das Flussmittel in der Form einer Flussmittelzusammensetzung vor, in der das Flussmittel in einer Flüssigkeit suspendiert ist, die auch ein Bindemittel enthält. Bindemittel verbessern zum Beispiel die Haftung der Flussmittelmischung nach ihrer Aufbringung auf die hartzulötenden Teile. So ist das Nass-Flussmittelverfahren unter Verwendung einer Flussmittelzusammensetzung, die Flussmittel, Bindemittel und Wasser, organische Flüssigkeit oder wässrige organische Flüssigkeit umfasst, eine bevorzugte Ausführungsform des Hartlötverfahrens der vorliegenden Erfindung.In a particularly preferred embodiment, the flux is in the form of a flux composition in which the flux is suspended in a liquid which also contains a binder. Binders, for example, improve the adhesion of the flux mixture after it has been applied to the parts to be brazed. Thus, the wet flux method using a flux composition comprising flux, binder and water, organic liquid or aqueous organic liquid is a preferred embodiment of the brazing method of the present invention.

Geeignete Bindemittel können zum Beispiel aus der Gruppe gewählt werden, die aus organischen Polymeren besteht. Solche Polymere sind physikalisch trocknend (d. h., sie bilden eine feste Beschichtung, nachdem die Flüssigkeit entfernt wurde), oder sie sind chemisch trocknend (sie können eine feste Beschichtung bilden, z. B. unter dem Einfluss von Chemikalien, z. B. Sauerstoff oder Licht, was eine Vernetzung der Moleküle bewirkt), oder beidem. Geeignete Polymere schließen Polyolefine, z. B. Butylkautschuke, Polyurethane, Harze, Phthalate, Polyacrylate, Polymethacrylate, Vinylharze, Epoxyharze, Nitrocellulose, Polyvinylacetate oder Polyvinylalkohole ein. Flussmittelzusammensetzungen, die Wasser als Flüssigkeit und wasserlösliche Polymere, zum Beispiel Polyurethan, oder Polyvinylalkohol als Bindemittel enthalten, sind besonders geeignet, weil sie den Vorteil haben, dass während des Hartlötvorgangs Wasser an Stelle von möglicherweise entzündlichen organischen Flüssigkeiten verdampft wird.Suitable binders may be selected, for example, from the group consisting of organic polymers. Such polymers are physically drying (ie, they form a solid coating after the liquid has been removed), or are chemically drying (they can form a solid coating, eg, under the influence of chemicals, eg, oxygen or Light, which causes crosslinking of the molecules), or both. Suitable polymers include polyolefins, e.g. For example, butyl rubbers, polyurethanes, resins, phthalates, polyacrylates, polymethacrylates, vinyl resins, epoxy resins, nitrocellulose, polyvinyl acetates or polyvinyl alcohols. Flux compositions containing water as a liquid and water-soluble polymers, for example polyurethane, or polyvinyl alcohol as a binder are particularly suitable because they have the advantage of evaporating water during the brazing operation in place of potentially flammable organic liquids.

Die Zusammensetzungen können andere Additive einschließen, welche die Eigenschaften der Zusammensetzung verbessern, zum Beispiel Suspensionsstabilisatoren, oberflächenaktive Mittel, besonders nichtionische oberflächenaktive Mittel, z. B. Antarox BL 225, eine Mischung von linearen C8- bis C10-ethoxylierten und propoxylierten Alkoholen, Verdickungsmittel, z. B. Methylbutylether, thixotrope Mittel, z. B. Gelatine oder Pektine, oder ein Wachs, wie in der EP-A 1808264 beschrieben.The compositions may include other additives which enhance the properties of the composition, for example, suspension stabilizers, surfactants, especially nonionic surfactants, e.g. Antarox BL 225, a mixture of linear C 8 to C 10 ethoxylated and propoxylated alcohols, thickeners, e.g. Methylbutyl ether, thixotropic agents, e.g. Gelatin or pectins, or a wax, as in EP-A 1808264 described.

Der Gehalt des modifizierten Flussmittels (einschließend das basische Flussmittel, Li-haltiges Additiv und, sofern vorhanden, andere Additive, z. B. Füllmetall, Füllmaterialvorstufe, Additive, z. B. Metallsalze, wodurch die Hartlöt- oder Oberflächeneigenschaften verbessert werden) in der Gesamtzusammensetzung (die Flüssigkeit oder Flüssigkeiten, Thixotropie erzeugende Mittel, oberflächenaktive Mittel und Bindemittel, sofern vorhanden, einschließt) ist im Allgemeinen gleich oder höher als 0,75 Gew.-%. Vorzugsweise ist er gleich oder höher als 1 Gew.-%. Stärker bevorzugt ist der Flussmittelgehalt in der Zusammensetzung gleich oder höher als 5 Gew.-%, stark bevorzugt gleich oder höher als 10 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Flussmittelzusammensetzung.The content of the modified flux (including the basic flux, Li-containing additive and, if present, other additives, e.g., filler metal, filler precursor, additives, e.g., metal salts, to improve the braze or surface properties) in U.S. Patent No. 5,376,874 Total composition (including liquid or liquids, thixotropy generating agents, surfactants and binders, if present) is generally equal to or greater than 0.75 weight percent. It is preferably equal to or higher than 1% by weight. More preferably, the flux content in the composition is equal to or greater than 5 weight percent, more preferably equal to or greater than 10 weight percent, based on the total flux composition.

Allgemein ist der Gehalt an modifiziertem Flussmittel in der Zusammensetzung gleich oder niedriger als 70 Gew.-%. Vorzugsweise ist er gleich oder niedriger als 50 Gew.-%.Generally, the level of modified flux in the composition is equal to or less than 70% by weight. It is preferably equal to or lower than 50% by weight.

Das Bindemittel, sofern vorhanden, ist allgemein in einer Menge von gleich oder höher als 0,1 Gew.-%, vorzugsweise gleich oder höher als 1 Gew.-% der gesamten Flussmittelzusammensetzung enthalten. Das Bindemittel, sofern vorhanden, ist allgemein in einer Menge von gleich oder niedriger als 30 Gew.-%, vorzugsweise gleich oder niedriger als 25 Gew.-% der gesamten Flussmittelzusammensetzung enthalten.The binder, if present, is generally contained in an amount equal to or higher than 0.1% by weight, preferably equal to or higher than 1% by weight of the total flux composition. The binder, if present, is generally contained in an amount equal to or less than 30% by weight, preferably equal to or less than 25% by weight of the total flux composition.

Das Thixotropie erzeugende Mittel, sofern vorhanden, ist allgemein in einer Menge von gleich oder höher als 1 Gew.-% der gesamten Flussmittelzusammensetzung enthalten. Allgemein, sofern vorhanden, ist es in einer Menge von gleich oder niedriger als 20 Gew.-%, vorzugsweise von gleich oder niedriger als 10 Gew.-% vorhanden.The thixotropic agent, if present, is generally included in an amount equal to or greater than 1% by weight of the total flux composition. Generally, if present, it will be present in an amount equal to or less than 20% by weight, preferably equal to or less than 10% by weight.

Das Verdickungsmittel, sofern vorhanden, ist allgemein in einer Menge von gleich oder höher als 1 Gew.-%, vorzugsweise gleich oder höher als 5 Gew.-% der gesamten Flussmittelzusammensetzung enthalten. Allgemein ist das Verdickungsmittel, sofern vorhanden, in einer Menge von gleich oder niedriger als 15 Gew.-%, vorzugsweise von gleich oder niedriger als 10 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung enthalten. The thickening agent, if present, is generally contained in an amount equal to or higher than 1% by weight, preferably equal to or higher than 5% by weight of the total flux composition. Generally, the thickening agent, if present, is contained in an amount equal to or lower than 15% by weight, preferably equal to or lower than 10% by weight of the total composition.

Überaus geeignete Flussmittelzusammensetzungen für Nassanwendungen enthalten 10 bis 70 Gew.-% des Flussmittels (die Füllmetall, Füllmaterialvorstufe, modifizierende und Antikorrosionsmittel, z. B. Metallsalze einschließen, wodurch die Hartlöt- und Oberflächeneigenschaften verbessert werden), 1 bis 25 Gew.-% Bindemittel, 0 bis 15 Gew.-% eines Verdickungsmittels, 0 bis 10 Gew.-% eines Thixotropie erzeugende Mittels und 0 bis 5 Gew.-% andere Additive, z. B. ein oberflächenaktives Mittel oder einen Suspensionsstabilisator. Vorzugsweise ist der Rest auf 100 Gew.-% Wasser, ein organisches Lösungsmittel oder ein wässriges organisches Lösungsmittel.Highly suitable flux compositions for wet applications contain from 10 to 70 weight percent of the flux (including filler metal, filler precursor, modifying and anti-corrosion agents, e.g., metal salts, to improve braze and surface properties), 1 to 25 weight percent binder , 0 to 15% by weight of a thickening agent, 0 to 10% by weight of a thixotropic agent and 0 to 5% by weight of other additives, e.g. B. a surfactant or a suspension stabilizer. Preferably, the balance is 100% by weight of water, an organic solvent or an aqueous organic solvent.

In einer spezifischen Ausführungsform ist die Flussmittelzusammensetzung frei von irgendwelchem Wasser oder wasserfreier oder wässriger organischer Flüssigkeit, enthält aber das Flussmittel (und gegebenenfalls eines oder mehrere von dem/der Füllmetall oder -vorstufe, modifizierende oder Antikorrosionsmittel, welche das Hartlötverfahren oder die Eigenschaften des hartgelöteten Produkts verbessern, oder andere Additive, z. B. die oben beschriebenen), wie weiter oben beschrieben, und ein wasserlösliches organisches Polymer als Bindemittel, das in der Form einer wasserlöslichen Packung für das Flussmittel vorliegt. Zum Beispiel ist Polyvinylalkohol sehr geeignet als wasserlösliche Packung für das Flussmittel, wie in der US-Patentanmeldungs-Veröffentlichung 2006/0231162 beschrieben. Solche Packungen können ohne Staubbildung gehandhabt werden, und nach der Zugabe von Wasser bilden sie eine Suspension in Wasser, die ein Flussmittel und das wasserlösliche Polymer als Bindemittel einschließt.In a specific embodiment, the flux composition is free of any water or anhydrous or aqueous organic liquid, but contains the flux (and optionally one or more of the filler metal or precursor, modifying or anti-corrosive agent, the brazing process, or the properties of the brazed product or other additives, for example those described above) as described above, and a water-soluble organic polymer as a binder which is in the form of a water-soluble packing for the flux. For example, polyvinyl alcohol is very suitable as a water-soluble packing for the flux, as described in US Patent Application Publication 2006/0231162. Such packages can be handled without dusting, and after the addition of water they form a suspension in water which includes a flux and the water-soluble polymer as a binder.

Der Gehalt an Li-Salz in Bezug auf K2AlF5, das vorhanden ist oder während des Hartlötens gebildet wird, wird nicht durch die Additive beeinflusst, mit der Ausnahme von K2SiF6, das K2AlF5 während des Hartlötens bildet und somit bei der Berechnung der Menge des benötigten Li-Salzes in Betracht gezogen werden muss.The content of Li salt with respect to K 2 AlF 5 present or formed during brazing is not affected by the additives, with the exception of K 2 SiF 6 , which forms K 2 AlF 5 during brazing and Thus, when calculating the amount of the required Li salt must be considered.

Wenn das Lösungsmittel Wasser ist oder Wasser und eine organische Flüssigkeit, z. B. einen Alkohol enthält, ist es bevorzugt, Li-Salze mit geringer Löslichkeit in Wasser anzuwenden, z. B. Verbindungen mit einer Löslichkeit von 0,5 g oder weniger in Wasser bei 20°C; LiF und Li3AlF6 sind hier ebenfalls sehr geeignet.When the solvent is water or water and an organic liquid, e.g. B. contains an alcohol, it is preferred to apply Li salts with low solubility in water, for. B. compounds having a solubility of 0.5 g or less in water at 20 ° C; LiF and Li 3 AlF 6 are also very suitable here.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum Hartlöten von Aluminiumteilen, welches einen Schritt umfasst, in dem das modifizierte Flussmittel oder die Zusammensetzung, welche das modifizierte Flussmittel enthält, auf einen Teil der Oberfläche (einschließlich jener Teile der Oberfläche, die während des Hartlötens verbunden werden) oder die gesamte Oberfläche der hartzulötenden Teile aufgetragen wird. Nach der Fluxierung werden diese Teile zusammengesetzt und hartgelötet, oder alternativ werden die hartzulötenden Teile zusammengesetzt, danach gefluxt und dann hartgelötet. In einer Alternative werden die hartgelöteten Teile einer oxidativen Wärmebehandlung nach dem Hartlöten unterworfen; in einer anderen Alternative werden sie nicht einer oxidativen Wärmebehandlung unterworfen.Another aspect of the present invention is to provide a method of brazing aluminum parts, which comprises the step of spreading the modified flux or the composition containing the modified flux onto a part of the surface (including those parts of the surface which during brazing) or the entire surface of the brazing parts is applied. After fluxing, these parts are assembled and brazed, or alternatively, the parts to be brazed are assembled, then floated and then brazed. In an alternative, the brazed parts are subjected to oxidative heat treatment after brazing; in another alternative they are not subjected to an oxidative heat treatment.

Das Flussmittel kann gemäß dem oben beschriebenen Trockenfluxierungsverfahren angewandt bzw. aufgetragen werden. Die Nassflussmittelzusammensetzungen können alternativ auf die Aluminiumteile gemäß im Fachbereich bekannten Verfahren aufgetragen werden. Zum Beispiel können sie auf die Oberfläche gesprüht werden, womit beschichtete Aluminiumteile gebildet werden, alternativ können sie durch Eintauchen der zu beschichtenden Aluminiumteile in die Flussmittelzusammensetzung; oder durch Streichen oder Drucken der Flussmittelzusammensetzung auf die hartzulötenden Aluminiumteile aufgetragen werden, womit beschichtete Teile gebildet werden. Es ist zu beachten, dass der Ausdruck ”Aluminium” Aluminiumlegierungen, besonders magnesiumhaltige Legierungen einschließt. Die flüssigkeitsfreie Flussmittelzusammensetzung, die Flussmittel, wasserlösliches Bindemittel und gegebenenfalls weitere Additive in der Form einer Packung enthält, kann vor dem Gebrauch in Wasser gegeben werden zur Bildung einer wässrigen Flussmittelzusammensetzung, die suspendierte Flussmittelmischung und gelöstes Bindemittel enthält.The flux may be applied according to the dry fluxing method described above. Alternatively, the wet blast compositions may be applied to the aluminum parts according to methods known in the art. For example, they may be sprayed onto the surface to form coated aluminum parts, alternatively they may be immersed in the flux composition by immersing the aluminum parts to be coated; or by brushing or printing the flux composition on the aluminum parts to be brazed, thus forming coated parts. It should be noted that the term "aluminum" includes aluminum alloys, especially magnesium-containing alloys. The liquid-free flux composition containing fluxes, water-soluble binder and optionally other additives in the form of a package may be added to water prior to use to form an aqueous flux composition containing suspended flux mixture and dissolved binder.

Allgemein werden die mit der Nassflussmittelzusammensetzung beschichteten Teile getrocknet (dies ist selbstverständlich nicht notwendig bei Teilen, die gemäß dem Trockenverfahren beschichtet werden, es sei denn, es werden Fluoraluminathydrate aufgebracht und man will Kristallwasser vor dem Beginn des Hartlötvorgangs entfernen). Das Trocknen kann unabhängig vom Hartlöten erfolgen, die getrockneten mit Flussmittel beschichteten Teile können dann aufbewahrt werden, bis sie hartgelötet werden. Alternativ kann das Trocknen direkt in der Hartlötvorrichtung oder in einer separaten Trocknungsvorrichtung unmittelbar vor dem Hartlötbetrieb erfolgen.Generally, the parts coated with the wet flux composition are dried (of course this is not necessary for parts which are coated according to the dry process, unless fluoroaluminate hydrates are applied and it is desired to remove water of crystallization prior to starting the brazing operation). The drying can be done independently of brazing, the dried flux coated parts can then be stored until they are brazed. Alternatively, the Drying takes place directly in the brazing device or in a separate drying device immediately before the brazing operation.

Ein Verfahren zum Hartlöten von Teilen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, in dem das modifizierte Flussmittel gemäß der Erfindung oder eine Flussmittelzusammensetzung, die das modifizierte Flussmittel und Additive umfasst, wird auf mindestens eines der hartzulötenden Teile beschichtet, und die Teile werden auf eine Temperatur erhitzt, die ausreichend hoch ist zum Hartlöten der Teile.A method of brazing aluminum or aluminum alloy parts in which the modified flux according to the invention or a flux composition comprising the modified flux and additives is coated on at least one of the parts to be brazed, and the parts are heated to a temperature is sufficiently high for brazing the parts.

Für das Hartlöten werden die durch Hartlöten zu verbindenden beschichteten Teile zusammengesetzt (vor oder nach dem Trocknen, wenn sie gemäß einem Nassverfahren beschichtet werden) und auf etwa 560°C bis etwa 610°C erhitzt. Dies kann in einer Inertgasatmosphäre erfolgen, z. B. in einer Stickstoff- oder Argon-Atmosphäre. Es ist auch möglich, im Freien bzw. an offener Luft hartzulöten (Brennerlöten).For brazing, the coated parts to be joined by brazing are assembled (before or after drying when coated by a wet process) and heated to about 560 ° C to about 610 ° C. This can be done in an inert gas atmosphere, for. B. in a nitrogen or argon atmosphere. It is also possible to braze it outdoors or in the open air (burner brazing).

Es wurde herausgefunden, dass Teile aus Aluminium, die mit dem Flussmittel der Erfindung hartgelötet werden, welches Lithiumfluoraluminat enthält, allgemein sehr korrosionsbeständig sind.It has been found that aluminum parts brazed to the flux of the invention containing lithium fluoroaluminate are generally very resistant to corrosion.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft Aluminiumteile oder Aluminiumlegierungsteile, die mit dem modifizierten Flussmittel der vorliegenden Erfindung beschichtet sind. Diese Teile sind vorzugsweise Teile, die zur Herstellung von Wärmetauschern, z. B. von Röhren und Rippen bzw. Lamellen, in Kühlern oder Klimaanlagensystemen von PKWs oder LKWs oder für die Herstellung von ”HVAC”-Apparaturen verwendet werden. HVAC bedeutet Heizen, Ventilation, Luftkonditionierung – die Technologie von Raumklimakomfort.Another aspect of the present invention relates to aluminum parts or aluminum alloy parts coated with the modified flux of the present invention. These parts are preferably parts which are suitable for the production of heat exchangers, for. As of tubes and fins or fins, in coolers or air conditioning systems of cars or trucks or for the production of "HVAC" equipment can be used. HVAC means heating, ventilation, air conditioning - the technology of indoor climate comfort.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft zusammengesetzte Teile aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, die unter Verwendung eines Flussmittels oder einer Flussmittelzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung hartgelötet werden. Diese Teile sind vorzugsweise Teile, die bei der Übertragung von Wärme von einem Medium zu einem anderen Medium genutzt werden. Vorzugsweise werden diese Teile in Wärmetauschern oder Kühlsystemen von PKWs und LKWs und in HVAC-Apparaturen verwendet.Another aspect of the present invention relates to composite parts of aluminum or aluminum alloys that are brazed using a flux or flux composition according to the present invention. These parts are preferably parts that are used in the transfer of heat from one medium to another medium. Preferably, these parts are used in heat exchangers or cooling systems of cars and trucks and in HVAC equipment.

In der internationalen Patentanmeldung PCT/EP2009/065566 , die durch den Anmelder früher eingereicht wurde und die noch nicht veröffentlicht ist, sind bestimmte Zusammensetzungen eines Li-modifizierten Flussmittels bereits beschrieben. In einer Ausführungsform der Erfindung werden modifizierte Flussmittel, Zusammensetzungen beziehungsweise beschichtete Teile, Hartlötverfahren unter Verwendung der Flussmittel oder Flussmittelzusammensetzungen und hartgelötete Teile, die wie in der besagten PCT/EP2009/065566 offenbart erhalten werden, abgelehnt, wenn dies gesetzlich verlangt wird. Zum Beispiel werden die folgenden Mischungen darin offenbart: in Tabelle 1 ein modifiziertes Flussmittel, bestehend aus 3 Gew.-%, 3,7 Gew.-% und 4 Gew.-% Li3AlF6, wobei der Rest auf 100 Gew.-% Nocolok® ist, ein modifiziertes Flussmittel, bestehend aus etwa 80 Gew.-% KAlF4 und etwa 20 Gew.-% K2AlF5; ein modifiziertes Flussmittel, bestehend aus 66 Gew.-% KAlF4, 28 Gew.-% K2AlF5, und 6 Gew.-% K3AlF6; ein modifiziertes Flussmittel, bestehend aus 76 Gew.-% KAlF4, 19 Gew.-% K2AlF5 und 5 Gew.-% Li3AlF6; ein modifiziertes Flussmittel, bestehend aus 66 Gew.-% KAlF4, 28 Gew.-% K2AlF5 und 6 Gew.-% Li3AlF6; ein modifiziertes Flussmittel, bestehend aus 67 Gew.-% KAlF4, 28 Gew.-% K2AlF5 und 5 Gew.-% Li3AlF6; ein modifiziertes Flussmittel, bestehend aus 77 Gew.-% KAlF4, 19 Gew.-% K2AlF5 und 4 Gew.-% Li3AlF6; ein modifiziertes Flussmittel, umfassend Kaliumfluoraluminat, Cäsiumfluoraluminat mit einem Verhältnis von K:Cs von 98:2, verfügbar als Nocolok® Cs von Solvay Fluor GmbH, und 5 Gew.-% Li3AlF6; ein modifiziertes Flussmittel, umfassend 5 Gew.-% Li3AlF6, wobei der Rest auf 100 Gew.-% Nocolok® ist; ein Flussmittel, bestehend aus 75 Teilen KZnF3, 25 Teilen Siliziumpulver und 5 Teilen Li3AlF6; ein Flussmittel, enthaltend 38 Gew.-% K2AlF5·H2O, 57 Gew.-% KAlF4 und 5 Gew.-% Li3AlF6; ein Flussmittel enthält 36,8% Gew.-% K2AlF5·H2O, 55,2 Gew.-% KAlF4 und 8 Gew.-% Li3AlF6; und Hartlötverfahren für einige dieser Flussmittel.In the international patent application PCT / EP2009 / 065566 , previously filed by the Applicant and not yet published, certain compositions of a Li-modified flux have already been described. In one embodiment of the invention are modified fluxes, compositions or coated parts, brazing processes using the flux or flux compositions and brazed parts, as in said PCT / EP2009 / 065566 be refused, if required by law. For example, the following blends are disclosed therein: in Table 1, a modified flux consisting of 3 wt.%, 3.7 wt.%, And 4 wt.% Li 3 AlF 6 , the remainder being 100 wt. % Nocolok ® is a modified flux, consisting of about 80 wt .-% KAlF 4 and about 20 wt .-% K 2 AlF 5; a modified flux consisting of 66 wt% KAlF 4 , 28 wt% K 2 AlF 5 , and 6 wt% K 3 AlF 6 ; a modified flux consisting of 76 wt% KAlF 4 , 19 wt% K 2 AlF 5 and 5 wt% Li 3 AlF 6 ; a modified flux consisting of 66 wt.% KAlF 4 , 28 wt.% K 2 AlF 5 and 6 wt.% Li 3 AlF 6 ; a modified flux consisting of 67% by weight KAlF 4 , 28% by weight K 2 AlF 5 and 5% by weight Li 3 AlF 6 ; a modified flux consisting of 77% by weight KAlF 4 , 19% by weight K 2 AlF 5 and 4% by weight Li 3 AlF 6 ; a modified flux, comprising potassium fluoroaluminate, cesium fluoroaluminate with a ratio of K: Cs of 98: 2, available as Nocolok ® Cs from Solvay Fluor GmbH, and 5 wt .-% Li 3 AlF 6; a modified flux, containing 5 wt .-% Li 3 AlF 6, wherein the balance to 100 wt .-% Nocolok ®; a flux consisting of 75 parts of KZnF 3 , 25 parts of silicon powder and 5 parts of Li 3 AlF 6 ; a flux containing 38% by weight K 2 AlF 5 .H 2 O, 57% by weight KAlF 4 and 5% by weight Li 3 AlF 6 ; a flux contains 36.8% by weight K 2 AlF 5 .H 2 O, 55.2% by weight KAlF 4 and 8% by weight Li 3 AlF 6 ; and brazing techniques for some of these fluxes.

Es ist für den Fachmann durch die oben gegebene Beschreibung offensichtlich, dass die beschriebene Erfindung ein modifiziertes Flussmittel bereitstellt, welches für das Aluminium-Hartlöten verwendet werden kann. Neben dem Vorteil, dass es die hartgelöteten Teile weniger korrosiv im Kontakt mit Wasser oder wässrigen Zusammensetzungen macht, hat das vorgebildete modifizierte Flussmittel den weiteren Vorteil, dass es leicht angewandt werden kann. Selbst wenn sie durch mechanisches Mischen der Bestandteile hergestellt werden, sind sie ziemlich homogen über das gespeicherte Volumen. Trotzdem können, falls gewünscht, besonders bei Nassanwendungsverfahren die Bestandteile des basischen Flussmittels, gegebenenfalls jegliche Additive und das Li-Salz separat voneinander angewandt werden. Falls gewünscht, werden das basische Flussmittel und jegliche anderen Additive, falls vorhanden, vordispergiert in dem Lösungsmittel aufgetragen. Das Li-Salz wird dann dieser Zusammensetzung zugesetzt, vorzugsweise unmittelbar vor der Auftragung der Dispersion auf die hartzulötenden Teile. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass von jeder Flussmittelzusammensetzung Gebrauch gemacht werden kann, die kommerziell verfügbar ist, sei es ein Flussmittel in trockener Form oder bereits vordispergiert in Wasser, ein organisches Lösungsmittel oder eine Mischung von Wasser und einem organischem Lösungsmittel, und trotzdem werden die Vorteile von Li-Salzen im Hinblick darauf, dass sie die hartgelöteten Aluminiumteile in Kontakt mit Wasser oder wässrigen Zusammensetzungen korrosionsbeständig machen, erreicht. Geeignete organische Lösungsmittel werden bereits weiter oben genannt; Ethanol, Isopropanol und Butanol sind bevorzugte Lösungsmittel.It will be apparent to those skilled in the art from the above description that the described invention provides a modified flux which can be used for aluminum brazing. Besides the advantage that it makes the brazed parts less corrosive in contact with water or aqueous compositions, the preformed modified flux has the further advantage that it can be easily applied. Even if made by mechanically mixing the ingredients, they are quite homogeneous over the stored volume. Nevertheless, if desired, especially in wet application processes, the constituents of the basic flux, optionally any additives, and the Li salt may be used separately. If desired, the basic flux and any other additives, if present, are predispersed in the solvent. The Li salt is then added to this composition, preferably just prior to application of the dispersion to the parts to be brazed. The advantage of this embodiment is that of each Use of a flux composition, be it a flux in dry form or already predispersed in water, an organic solvent or a mixture of water and an organic solvent, and yet the advantages of Li salts with respect to that they render the brazed aluminum parts corrosion resistant in contact with water or aqueous compositions. Suitable organic solvents are already mentioned above; Ethanol, isopropanol and butanol are preferred solvents.

Demzufolge stellt die Erfindung auch ein Verfahren zum Hartlöten von Teilen aus Aluminium bereit, in dem ein Flussmittel, das K2AlF5 umfasst oder das eine Vorstufe von K2AlF5 enthält, die K2AlF5 während des Hartlötvorgangs für das Aluminium-Hartlöten bildet, und ein Lithiumsalz mit geringer Löslichkeit in Wasser in Wasser oder einer wässrigen Lösung unter Bildung einer Dispersion, die das Flussmittel und das Lithiumsalz enthält, separat voneinander dispergiert, wobei danach mindestens ein Aluminiumteil zumindest teilweise mit der Dispersion beschichtet wird und mindestens zwei zusammengesetzte Teile hartgelötet werden. Das Flussmittel ist vorzugsweise aus Flussmitteln gewählt, welche umfassen oder bestehen aus KZnF3, K2AlF5, K2AlF5·H2O, Mischungen davon und K2AlF5 und/oder K2AlF5·H2O, vermischt mit KAlF4, und besonders bevorzugt aus Flussmitteln, welche umfassen oder bestehen aus K2AlF5, K2AlF5·H2O, Mischungen davon und K2AlF5 und/oder K2AlF5·H2O, vermischt mit KAlF4.Accordingly, the invention also provides a method of brazing aluminum parts in which a flux comprising K 2 AlF 5 or containing a precursor of K 2 AlF 5 , the K 2 AlF 5 during the brazing process for aluminum brazing and a lithium salt having a low solubility in water in water or an aqueous solution is dispersed separately to form a dispersion containing the flux and the lithium salt, after which at least one aluminum part is at least partially coated with the dispersion and at least two composite parts be brazed. The flux is preferably selected from fluxes comprising or consisting of KZnF 3 , K 2 AlF 5 , K 2 AlF 5 .H 2 O, mixtures thereof and K 2 AlF 5 and / or K 2 AlF 5 .H 2 O mixed with KAlF 4 , and more preferably from fluxes comprising or consisting of K 2 AlF 5 , K 2 AlF 5 .H 2 O, mixtures thereof and K 2 AlF 5 and / or K 2 AlF 5 .H 2 O mixed with KAlF 4 .

Das Flussmittel und das Lithiumsalz können in trockener Form in Wasser, dem organischen Lösungsmittel oder der wässrigen organischen Dispersion dispergiert werden. Additive, die gebräuchlicherweise in Flussmitteldispersionen verwendet werden, können zugesetzt werden. Bevorzugte Additive sind aus Fluxierungsadditiven gewählt, die aus der Gruppe gewählt sind, die aus Bindemitteln, Verdickungsmitteln, Suspensionsstabilisatoren, Antischaummitteln, oberflächenaktiven Mitteln bzw. Surfaktanten und Thixotropie erzeugenden Mitteln besteht. Bevorzugte Lösungsmittel, Bindemittel, Verdickungsmittel und Thixotropie erzeugende Mittel sind weiter oben angegeben.The flux and the lithium salt may be dispersed in dry form in water, the organic solvent or the aqueous organic dispersion. Additives commonly used in flux dispersions may be added. Preferred additives are selected from fluxing additives selected from the group consisting of binders, thickeners, suspension stabilizers, antifoams, surfactants, and thixotropic agents. Preferred solvents, binders, thickeners and thixotropic agents are mentioned above.

Um die in dieser Erfindung verwendete Dispersion bereitzustellen, können Wasser, das organische Lösungsmittel oder die wässrige organische Flüssigkeit als Träger in einen Behälter mit Mischeinrichtungen, wie einem Rührer, gebracht werden, trockenes Flussmittel und trockenes Li-Salz können in beliebiger Reihenfolge gleichzeitig oder hintereinander zugesetzt und dispergiert werden. Alternativ kann das Flussmittel dem Träger als Zusammensetzung zugesetzt werden, die Additive umfasst, z. B. als eine Zusammensetzung, die das Flussmittel und mindestens ein Additiv umfasst, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus Bindemitteln, Verdickungsmitteln, Suspensionsstabilisatoren, Antischaummitteln, oberflächenaktiven Mitteln und Thixotropie erzeugenden Mitteln besteht, welche dann dem Träger zugesetzt wird. Falls gewünscht, kann die Flussmittelzusammensetzung selbst eine Dispersion in einem Lösungsmittel bilden. Das Li-Salz kann in trockener Form oder als eine Dispersion in einem Lösungsmittel zugesetzt werden. Gemäß noch einer weiteren Alternative wird das Flussmittel in der Form einer Dispersion bereitgestellt, und das Li-Salz wird dieser Dispersion zugegeben. Die Dispersion wird auf die Teile auf jede gewünschte Art, z. B. durch Streichen auf die Teile, durch Eintauchen der Teile oder durch Sprühen auf die Teile aufgetragen.In order to provide the dispersion used in this invention, water, the organic solvent or the aqueous organic liquid as a carrier can be put in a container with mixing means such as a stirrer, dry flux and dry Li salt can be added in any order simultaneously or sequentially and dispersed. Alternatively, the flux may be added to the carrier as a composition comprising additives, e.g. B. as a composition comprising the flux and at least one additive selected from the group consisting of binders, thickeners, suspension stabilizers, antifoaming agents, surface active agents and thixotropic agents, which is then added to the carrier. If desired, the flux composition itself may form a dispersion in a solvent. The Li salt may be added in dry form or as a dispersion in a solvent. According to yet another alternative, the flux is provided in the form of a dispersion and the Li salt is added to this dispersion. The dispersion is applied to the parts in any desired manner, e.g. B. by brushing on the parts, by dipping the parts or by spraying applied to the parts.

Die Menge an zugesetztem Lithiumsalz ist eine solche, dass der Gehalt an Li+ in der Dispersion, bezogen auf das Trockengewicht der Dispersion, 0,1 Gew.-% oder höher ist und 4,6 Gew.-% oder niedriger ist.The amount of added lithium salt is such that the content of Li + in the dispersion based on the dry weight of the dispersion is 0.1 wt% or higher and 4.6 wt% or lower.

Ebenfalls sind in dieser Erfindung aufgrund ihrer Löslichkeit in Wasser LiF und Li3AlF6 die bevorzugten Li-Salze, besonders wenn wässrige Flussmittelzusammensetzungen oder Flussmittelzusammensetzungen, die in einer Mischung von Wasser und organischem Lösungsmittel als Träger dispergiert sind, aufgetragen werden.Also, in this invention, because of their solubility in water, LiF and Li 3 AlF 6 are the preferred Li salts, especially when aqueous flux compositions or flux compositions dispersed in a mixture of water and organic solvent as a carrier are applied.

Bezogen auf das Trockengewicht der Dispersion, entspricht der Gehalt von 0,1 Gew.-% Li+ einem Gehalt von etwa 1 Gew.-% (exakt 0,77 Gew.-%) Li3AlF6 oder 0,37 Gew.-% LiF. Vorzugsweise ist der Gehalt von Li+ in dem modifizierten Flussmittel 0,13 Gew.-% oder höher.Based on the dry weight of the dispersion, the content of 0.1% by weight of Li + corresponds to a content of about 1% by weight (exactly 0.77% by weight) of Li 3 AlF 6 or 0.37% by weight. % LiF. Preferably, the content of Li + in the modified flux is 0.13 wt% or higher.

Der Gehalt an Li+ kann sehr hoch sein. Allgemein ist der Gehalt an Li+ in dem modifizierten Flussmittel 4,6 Gew.-% oder niedriger. Dies entspricht einem Gehalt von etwa 36 Gew.-% Li3AlF6 oder 17,5 Gew.-% LiF in der zubereiteten Dispersion. Der Rest von 64 Gew.-% auf Trockenbasis wird von dem basischen Flussmittel gebildet. Vorzugsweise ist der Gehalt von Li+ 1,3 Gew.-% oder niedriger. Dies entspricht einem Gehalt von etwa 10 Gew.-% Li3AlF6 oder etwa 5 Gew.-%, auf Trockenbasis, an LiF in dem Flussmittel. Stärker bevorzugt ist der Gehalt an Li+ niedriger als 1,3 Gew.-%. Am meisten bevorzugt ist der Gehalt an Li+ in der Dispersion auf einer Trockengewichtsbasis 1,16 Gew.-% oder niedriger. Dies entspricht einem Gehalt von etwa 9 Gew.-% Li3AlF6 oder etwa 4,3 g LiF.The content of Li + can be very high. Generally, the content of Li + in the modified flux is 4.6% by weight or lower. This corresponds to a content of about 36% by weight of Li 3 AlF 6 or 17.5% by weight of LiF in the prepared dispersion. The remainder of 64% by weight on a dry basis is formed by the basic flux. Preferably, the content of Li + 1.3 wt .-% or lower. This corresponds to a content of about 10% by weight of Li 3 AlF 6 or about 5% by weight, on a dry basis, of LiF in the flux. More preferably, the content of Li + is lower than 1.3 wt%. Most preferably, the content of Li + in the dispersion on a dry weight basis is 1.16 wt% or lower. This corresponds to a content of about 9 wt .-% Li 3 AlF 6 or about 4.3 g LiF.

Vorzugsweise ist der Gehalt an Li-Salz in der Dispersion ein solcher, dass das Molverhältnis des Li-Salzes und von K2AlF5, das in dem Flussmittel vorliegt oder aus der Vorstufe gebildet wird, 0,8:1 bis 1,2:1 für Li-Salze vom Typ LiA, 0,4:1 bis 0,6:1 für Li-Salze vom Typ Li2B, und 0,25:1 bis 0,4:1 für Li-Salze von Typ Li3C beträgt. Die bevorzugten Bereiche sind 0,9:1 bis 1,1:1 für Li-Salze vom Typ LiA, 0,5:1 bis 0,55:1 für Li-Salze vom Typ Li2B, und 0,3:1 bis 0,36:1 für Li-Salze vom Typ Li3C. Der Ausdruck ”Li-Salz vom Typ LiA” bezeichnet Li-Salze mit einem einwertigen Anion A, z. B. LiF, LiCl oder Li-Acetat. Der Ausdruck ”Li-Salz vom Typ Li2B” bezeichnet Li-Salze mit einem zweiwertigen Anion B2–, z. B. Li2SO4, Li2CO3 oder Lithiumoxalat. Der Ausdruck ”Li-Salze vom Typ Li3C” bezeichnet Li-Salze mit dreiwertigem Anion C3–. Für die Verbindung Li3AlF6 dagegen ist das Verhältnis anders. Der Grund ist weiter oben angeführt und kann durch die Reaktionsgleichung erklärt werden, die 4K2AlF5 + Li3AlF6 → 2KAlF4 und 3K2LiAlF6 ist. Preferably, the content of Li salt in the dispersion is such that the molar ratio of the Li salt and K 2 AlF 5 present in the flux or formed from the precursor is 0.8: 1 to 1.2: 1 for Li salts of the type LiA, 0.4: 1 to 0.6: 1 for Li salts of the type Li 2 B, and 0.25: 1 to 0.4: 1 for Li salts of the type Li 3 C is. The preferred ranges are 0.9: 1 to 1.1: 1 for Li-type LiA salts, 0.5: 1 to 0.55: 1 for Li- 2 B type Li salts, and 0.3: 1 to 0.36: 1 for Li salts of the type Li 3 C. The term "Li salt of the type LiA" denotes Li salts with a monovalent anion A - , e.g. As LiF, LiCl or Li acetate. The term "Li salt of the Li 2 B type" refers to Li salts having a divalent anion B 2- , e.g. B. Li 2 SO 4 , Li 2 CO 3 or lithium oxalate. The term "Li salts of the type Li 3 C" denotes Li salts with trivalent anion C 3- . By contrast, the relationship is different for the Li 3 AlF 6 compound. The reason is given above and can be explained by the reaction equation which is 4K 2 AlF 5 + Li 3 AlF 6 → 2KAlF 4 and 3K 2 LiAlF 6 .

Dem entsprechend ist in der Dispersion das bevorzugte Molverhältnis zwischen Li3AlF6 und K2AlF5, das in dem Flussmittel vorhanden ist oder während des Hartlötens gebildet wird, 0,2:1 bis 0,3:1, und vorzugsweise ist es 0,22:1 bis 0,28:1.Accordingly, in the dispersion, the preferred molar ratio between Li 3 AlF 6 and K 2 AlF 5 present in the flux or formed during brazing is 0.2: 1 to 0.3: 1, and preferably is 0 , 22: 1 to 0.28: 1.

Besonders bevorzugte Molverhältnisse zwischen dem Li-Salz und K2AlF5, das vorhanden ist oder gebildet wird, sind 1:1 bis 1,1:1 für Li-Salze vom Typ LiA, 0,5:1 bis 0,55:1 für Li-Salze vom Typ Li2B, 0,33:1 bis 0,36:1 für Li-Salze vom Typ Li3C, und 0,25:1 bis 0,275:1 für Li3AlF6. Vorzugsweise ist der Gehalt von K3AlF6 in dem basischen Flussmittel vorzugsweise 2 Gew.-% oder niedriger, stärker bevorzugt 1 Gew.-% oder niedriger einschließlich 0 Gew.-%. Dieser Gehalt wird für die Dispersion auf einer Trockengewichtsbasis berechnet. Folglich ist der Gehalt an K3AlF6 in dem modifizierten Flussmittel von vergleichbarer Größe, tatsächlich ist er etwas niedriger, weil das Li-Salz in dem modifizierten Flussmittel eingeschlossen ist. Häufig ist der Gehalt an K3AlF6 in dem modifizierten Flussmittel bevorzugt 1,99 Gew.-% oder niedriger und sogar 1,82 Gew.-% oder niedriger, je nach der Menge an hinzugesetztem Li-Salz.Particularly preferred molar ratios between the Li salt and K 2 AlF 5 present or formed are 1: 1 to 1.1: 1 for LiAl type LiA salts, 0.5: 1 to 0.55: 1 for lithium salts of the type Li 2 B, 0.33: 1 to 0.36: 1 for lithium salts of the type Li 3 C, and 0.25: 1 to 0.275: 1 for Li 3 AlF 6 . Preferably, the content of K 3 AlF 6 in the basic flux is preferably 2% by weight or lower, more preferably 1% by weight or lower inclusive 0% by weight. This content is calculated for the dispersion on a dry weight basis. Consequently, the content of K 3 AlF 6 in the modified flux is of comparable size, in fact it is somewhat lower because the Li salt is trapped in the modified flux. Often, the content of K 3 AlF 6 in the modified flux is preferably 1.99 wt% or lower and even 1.82 wt% or lower, depending on the amount of Li salt added.

Die Tabellen 1, 2 und 3 helfen dem Fachmann, diese Erfindung zu verstehen und zu erkennen, wie viel von dem Li-Salz er zusetzen sollte laut den Spalten, welche die Menge des hinzuzusetzenden Li-Salzes angeben. Es muss aber darauf verwiesen werden, dass für diese Erfindung die Bereiche der Tabellen 1, 2 und 3 sich auf bevorzugte Ausführungsformen beziehen.Tables 1, 2 and 3 will help those skilled in the art understand this invention and how much of the Li salt should be added according to the columns indicating the amount of Li salt to be added. It should be noted, however, that for this invention the ranges of Tables 1, 2 and 3 refer to preferred embodiments.

Vorzugsweise werden 10,5 g bis 15,5 g LiF oder 16,2 g bis 24,3 g Li3AlF6 pro 100 g K2AlF5 zugesetzt, und besonders bevorzugt 11,7 g bis 14,3 g LiF oder 18,2 g bis 22,3 g Li3AlF6 pro 100 g K2AlF5.Preferably, 10.5 g to 15.5 g of LiF or 16.2 g to 24.3 g of Li 3 AlF 6 are added per 100 g of K 2 AlF 5 , and more preferably 11.7 g to 14.3 g of LiF or 18 , 2 g to 22.3 g of Li 3 AlF 6 per 100 g of K 2 AlF 5 .

Wenn das Flussmittel KZnF3 enthält, werden vorzugsweise 4,3 g bis 6,5 g LiF oder 6,5 g bis 10 g Li3AlF6 pro 100 g KZnF3 zugesetzt, und besonders bevorzugt 4,8 g bis 6 g LiF oder 7,3 g bis 9,2 g Li3AlF6 pro 100 g KZnF3.When the flux contains KZnF 3 , it is preferable to add 4.3 g to 6.5 g of LiF or 6.5 g to 10 g of Li 3 AlF 6 per 100 g of KZnF 3 , and particularly preferably 4.8 g to 6 g of LiF or 7.3 g to 9.2 g of Li 3 AlF 6 per 100 g of KZnF 3 .

So könnte der Fachmann, wenn er will, mehr oder weniger von dem Li-Salz als durch die oben stehenden Bereiche angegeben anwenden. Wenn das Verhältnis aber niedriger ist, kann der Antikorrosionseffekt geringer als gewünscht sein; wenn die Menge höher ist, könnte das Li-Salz vergeudet werden.Thus, those skilled in the art could, if they wish, apply more or less of the Li salt than indicated by the above ranges. However, if the ratio is lower, the anticorrosive effect may be less than desired; if the amount is higher, the Li salt could be wasted.

Um zum Beispiel den Hartlötvorgang gemäß dieser Erfindung durchzuführen, wird der Träger, z. B. Wasser, ein organisches Lösungsmittelt, zum Beispiel Isopropanol, oder eine Mischung von beiden in eine Mischvorrichtung mit einem Rührer gegeben. Das Flussmittel, zum Beispiel ein Flussmittel, das aus 80 Gew.-% KAlF4 und 20 Gew.-% K2AlF5 besteht, wird dem Träger hinzugefügt. Gegebenenfalls kann die resultierende Zusammensetzung umgerührt werden. Danach, oder alternativ vor der Zugabe des Flussmittels wird ein Li-Salz, z. B. LiF in einer Menge von 2,5 g pro 100 g des Flussmittels oder Li3AlF6 in einer Menge von 4 g pro 100 g des Flussmittels zugesetzt. Die resultierende Zusammensetzung wird umgerührt, und nachdem ein gewünschter Homogenisierungsgrad der resultierenden Dispersion erreicht wurde, kann die Dispersion zum Fluxen angewandt werden, z. B. durch Sprühen auf die hartzulötenden Teile. Die Teile werden danach in einer herkömmlichen Weise, z. B. in einem CAB-Verfahren (Hartlötverfahren unter kontrollierter Atmosphäre) hartgelötet. Hartlötmetall, das zur Bildung einer Legierung mit den Aluminiumteilen benötigt wird, kann als Plattierung bzw. Beschichtung auf den Teilen vorhanden sein.For example, to perform the brazing process according to this invention, the carrier, e.g. For example, water, an organic solvent, for example, isopropanol, or a mixture of both in a mixer with a stirrer. The flux, for example a flux consisting of 80% by weight KAlF 4 and 20% by weight K 2 AlF 5 , is added to the carrier. Optionally, the resulting composition may be stirred. Thereafter, or alternatively prior to the addition of the flux, a Li salt, e.g. For example, LiF is added in an amount of 2.5 g per 100 g of the flux or Li 3 AlF 6 in an amount of 4 g per 100 g of the flux. The resulting composition is stirred, and after a desired degree of homogenization of the resulting dispersion has been achieved, the dispersion can be applied for fluxing, e.g. B. by spraying on the parts to be brazed. The parts are then in a conventional manner, for. B. brazed in a CAB process (brazing under controlled atmosphere). Brazing metal needed to form an alloy with the aluminum parts may be present as a plating on the parts.

Alternativ kann eine Flussmittelzusammensetzung, die ein Bindemittel, z. B. ein Polyacrylat-Bindemittel oder ein Polyurethan-Bindemittel umfasst, und das Flussmittel, bestehend aus 80 Gew.-% KAlF4 und 20 Gew.-% K2AlF5, dispergiert in Wasser, angewandt werden. Die Menge des Flussmittels in der Zusammensetzung ist zum Beispiel 30 Gew.-%. Die Dispersion wird in eine Mischvorrichtung gegeben, die einen Rührer enthält. LiF oder Li3AlF6 wird der umgerührten Dispersion in einer Menge von zum Beispiel 2,5 g LiF oder 4 g Li3AlF6 pro 100 g des in der Dispersion enthaltenen Flussmittels hinzugegeben.Alternatively, a flux composition containing a binder, e.g. Example, a polyacrylate binder or a polyurethane binder, and the flux, consisting of 80 wt .-% KAlF 4 and 20 wt .-% K 2 AlF 5 , dispersed in water, can be applied. The amount of the flux in the composition is, for example, 30% by weight. The dispersion is added to a mixer containing a stirrer. LiF or Li 3 AlF 6 is added to the stirred dispersion in an amount of, for example, 2.5 g of LiF or 4 g of Li 3 AlF 6 per 100 g of the flux contained in the dispersion.

In noch einer weiteren Alternative werden eine Zusammensetzung, die ein Flussmittel umfasst, das aus 80 Gew.-% KAlF4 und 20 Gew.-% K2AlF5 besteht, und ein Bindemittel, z. B. ein Polyacrylat oder ein Polyurethan, gegebenenfalls unter Rühren, einem Träger, z. B. Wasser, in einer Mischvorrichtung zugesetzt. Danach oder zuvor wird LiF oder Li3AlF6 der umgerührten Dispersion in einer Menge von zum Beispiel 2,5 g LiF oder 4 g Li3AlF6 pro 100 g des in der Zusammensetzung enthaltenen Flussmittels zugegeben. Die gebildete Dispersion wird umgerührt, bis der gewünschte Homogenitätsgrad erreicht ist. Das Hartlöten von Aluminiumteilen wird dann wie oben beschrieben durchgeführt. In yet another alternative, a composition comprising a flux consisting of 80 wt% KAlF 4 and 20 wt% K 2 AlF 5 , and a binder, e.g. As a polyacrylate or a polyurethane, optionally with stirring, a carrier, for. As water, added in a mixing device. Thereafter or before, LiF or Li 3 AlF 6 is added to the stirred dispersion in an amount of, for example, 2.5 g of LiF or 4 g of Li 3 AlF 6 per 100 g of the flux contained in the composition. The resulting dispersion is stirred until the desired degree of homogeneity is achieved. The brazing of aluminum parts is then carried out as described above.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft hartgelötete Aluminiumteile, die durch Hartlöten von Aluminiumteilen unter Verwendung des modifizierten Flussmittels der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden. Die hartgelöteten Teile haben einen signifikanten Gehalt an Li-Kationen in dem Hartlötrückstand und zeigen eine geringe Korrosivität, wenn sie mit Wasser oder Kühlwasser über längere Zeiträume in Kontakt kommen.Another aspect of the present invention relates to brazed aluminum parts made by brazing aluminum parts using the modified flux of the present invention. The brazed parts have a significant content of Li cations in the braze residue and show low corrosivity when they come into contact with water or cooling water for extended periods of time.

Die nachstehenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern, ohne eine Einschränkung zu beabsichtigen.The following examples are intended to further illustrate the invention without intending to be limiting.

BeispieleExamples

Allgemeine Verfahrensweise des Trockenverfahrens: Das basische Flussmittel wird mit der Li+-haltigen Verbindung und jeglichen gewünschten anderen Additiven gemischt.General procedure of the dry process: The basic flux is mixed with the Li + -containing compound and any other desired additives.

Allgemeine Verfahrensweise des Nassverfahrens: Das Flussmittel wird durch seine Ausfällung in Wasser aus Ausgangsmaterialien, die Kalium, Lithium, Aluminium und Fluor und gegebenenfalls andere Verbindungen, z. B. Cäsiumverbindungen, umfassen, hergestellt.General procedure of the wet process: The flux is precipitated by its precipitation in water from starting materials containing potassium, lithium, aluminum and fluorine and optionally other compounds, for. Cesium compounds.

Beispiel 1: Kaliumfluorzinkat als basisches Flussmittel und sein GebrauchExample 1: Potassium fluorozincate as basic flux and its use

1.1. Herstellung des Flussmittels1.1. Preparation of the flux

KZnF3 (verfügbar als Nocolok® Zn-Flussmittel von Solvay Fluor GmbH, Hannover, Deutschland) wird mit Li3AlF6 gemischt. Pro 100 g Flussmittel werden 9 g Li3AlF6 zugesetzt, um ein modifiziertes Flussmittel, das 8,3 g des Li-Salzes enthält, zu erhalten.KZnF 3 (available as Nocolok ® Zn flux from Solvay Fluor GmbH, Hannover, Germany) is mixed with Li 3 AlF. 6 For each 100 g of flux, 9 g of Li 3 AlF 6 are added to obtain a modified flux containing 8.3 g of the Li salt.

1.2. Verwendung des Flussmittels zum Hartlöten1.2. Use of the flux for brazing

Das modifizierte Flussmittel von Beispiel 1.1 wird mit Wasser als Lösungsmittel und wasserlöslichem Polyurethan als Bindemittel gemischt, so dass der Gehalt des modifizierten Flussmittels in der Dispersion etwa 25 Gew.-% beträgt, die resultierende Dispersion wird auf Aluminiumrohre, die mit einem Hartlötmetall beschichtet bzw. plattiert sind, gesprüht. Die Rohre werden dann getrocknet, und es werden mit dem Flussmittel beschichtete Rohre erhalten. Die Rohre werden danach mit Aluminiumlamellen bestückt und in einer bekannten Weise durch Erhitzen auf 600°C, vorzugsweise unter Inertgas in einem Ofen, hartgelötet.The modified flux of Example 1.1 is mixed with water as solvent and water-soluble polyurethane as binder so that the content of the modified flux in the dispersion is about 25% by weight, the resulting dispersion is coated on aluminum tubes coated with a brazing metal or are plated, sprayed. The tubes are then dried and flux coated tubes are obtained. The tubes are then fitted with aluminum fins and brazed in a known manner by heating to 600 ° C, preferably under inert gas in an oven.

1.3. Separate Zugabe des basischen Flussmittels und des Lithiumsalzes1.3. Separate addition of the basic flux and the lithium salt

KZnF3 (verfügbar als Nocolok® Zn-Flussmittel von Solvay Fluor GmbH, Hannover, Deutschland) wird unter Rühren zu Wasser in einem Tank, der mit einem Rührer ausgestattet ist, zugegeben. Unter Rühren wird Polyurethan-Bindemittel und LiF dem Wasser, welches das basische Flussmittel enthält, zugegeben. Pro 100 g des Flussmittels werden 5,5 g LiF zugesetzt, um eine Zusammensetzung zu erhalten, die 5,2 g des Li-Salzes enthält.KZnF 3 (available as Nocolok ® Zn flux from Solvay Fluor GmbH, Hannover, Germany) is added with stirring to water in a tank equipped with a stirrer. With stirring, polyurethane binder and LiF are added to the water containing the basic flux. 5.5 g of LiF are added per 100 g of the flux to obtain a composition containing 5.2 g of the Li salt.

1.4. Verwendung des Flussmittels zum Hartlöten1.4. Use of the flux for brazing

Die Zusammensetzung von Beispiel 1.3 wird auf Aluminiumrohre, die mit einem Hartlötmetall plattiert sind, gesprüht. Die Rohre werden danach getrocknet, und es werden mit dem Flussmittel beschichtete Rohre erhalten. Die Rohre werden dann mit Aluminiumlamellen bestückt und in einer bekannten Weise durch Erhitzen auf 600°C, vorzugsweise unter Inertgas in einem Ofen, hartgelötet.The composition of Example 1.3 is sprayed on aluminum tubes clad with a braze metal. The tubes are then dried, and flux coated tubes are obtained. The tubes are then fitted with aluminum fins and brazed in a known manner by heating to 600 ° C, preferably under inert gas in an oven.

1.5 Korrosionstest 1.5 corrosion test

Während des Hartlötens wird ein Zn-Beschichtung auf die Rohre abgeschieden. Diese Zn-Beschichtung hat eine vergleichsweise geringe Beständigkeit gegenüber Korrosion.During brazing, a Zn coating is deposited on the tubes. This Zn coating has a comparatively low resistance to corrosion.

Beispiel 2: Kaliumfluoraluminat/Si-Flussmittel als basisches FlussmittelExample 2: Potassium fluoroaluminate / Si flux as basic flux

2.1. Herstellung des modifizierten Flussmittels2.1. Preparation of the modified flux

Kaliumfluoraluminat, enthaltend Si-Pulver als Hartlötmetallvorstufe (verfügbar als Nocolok® Sil mit einem Gehalt von 33 Gew.-% Si von Solvay Fluor GmbH, Hannover, Deutschland), in dem das Gewichtsverhältnis von KAlF4 und K2AlF5 4:1 ist, wird mit 4 g Li3AlF6 pro 100 g des Kaliumfluoraluminat-Flussmittels gemischt, wodurch ein modifiziertes Flussmittel, das 3,8 Gew.-% Li3AlF6 enthält, erhalten wird.Potassium fluoroaluminate containing Si powder as Hartlötmetallvorstufe (available as Nocolok ® Sil with a content of 33 wt .-% Si from Solvay Fluor GmbH, Hannover, Germany), in which the weight ratio of KAlF 4 and K 2 AlF 5 is 4: 1 is mixed with 4 g of Li 3 AlF 6 per 100 g of potassium fluoroaluminate flux to give a modified flux containing 3.8% by weight of Li 3 AlF 6 .

2.2. Anwendung des modifizierten Flussmittels2.2. Application of the modified flux

Die Zusammensetzung von Beispiel 2.1 wird in einer Dispersion von Polyurethan in Wasser dispergiert (Gehalt von Polyurethan etwa 2 Gew.-% der Summe von Wasser und Polyurethan) und wird auf Auminiumrohre, die mit einem Hartlötmetall plattiert sind, gesprüht. Die Rohre werden dann getrocknet, und es werden mit dem modifizierten Flussmittel und Bindemittel beschichtete Rohre erhalten. Die Rohre werden dann mit Aluminiumlamellen bestückt und in einer bekannten Weise durch Erhitzen auf 600°C, vorzugsweise unter Inertgas in einem Ofen, hartgelötet.The composition of Example 2.1 is dispersed in a dispersion of polyurethane in water (content of polyurethane about 2% by weight of the sum of water and polyurethane) and is sprayed on aluminum tubes clad with a brazing metal. The tubes are then dried and tubes coated with the modified flux and binder are obtained. The tubes are then fitted with aluminum fins and brazed in a known manner by heating to 600 ° C, preferably under inert gas in an oven.

Beispiel 3: Cäsiumhaltiges Flussmittel als basisches FlussmittelExample 3: Cesium-containing flux as basic flux

3.1. Herstellung der Flussmittelzusammensetzung3.1. Preparation of flux composition

Ein Kaliumfluoraluminat-Flussmittel, enthaltend Cäsiumfluoraluminat, verfügbar von Solvay Fluor GmbH, Hannover, Deutschland, unter Nocolok® Cs-Flussmittel, mit einem Atomverhältnis von K:Cs = 98:2, wobei das Gewichtsverhältnis von KAlF4 und K2AlF5 4:1 ist, wird mit 4,6 g Li3AlF6 gemischt, um ein Flussmittel zu erhalten, das 4,4 g des Li-Salzes enthält. Wasser und ein Polyurethan-Bindemittel werden zugesetzt, so dass der Gehalt des modifizierten Flussmittels in der Dispersion etwa 25 Gew.-% beträgt.A potassium fluoroaluminate flux containing cesium fluoroaluminate, available from Solvay Fluor GmbH, Hannover, Germany, ® under Nocolok Cs Flux, with an atomic ratio of K: Cs = 98: 2, the ratio by weight of KAlF 4 and K 2 AlF 5 4: Is 1, is mixed with 4.6 g of Li 3 AlF 6 to obtain a flux containing 4.4 g of the Li salt. Water and a polyurethane binder are added so that the content of the modified flux in the dispersion is about 25% by weight.

3.2. Hartlöten mit der Flussmittelzusammensetzung3.2. Brazing with the flux composition

Teile einer Aluminiumlegierung mit 0,5 Gew.-% Magnesium werden in die Dispersion von Beispiel 3.1 eingetaucht und bei einer Temperatur von etwa 600°C hartgelötet.Parts of an aluminum alloy containing 0.5% by weight of magnesium are dipped in the dispersion of Example 3.1 and brazed at a temperature of about 600 ° C.

Example 4: Flussmittel auf Basis von Kaliumfluoraluminat für TrockenfluxierungExample 4: Flux based on potassium fluoroaluminate for dry fluxing

Ein Kaliumfluoraluminat-Flussmittel für Trockenfluxierung mit einer Teilchengrößenverteilung, die innerhalb der Kurven von 11 liegt oder wie in Tabelle B der US-A 6 733 598 angegeben ist, wird verwendet; das Flussmittel ist unter dem Handelsnamen Nocolok® Dryflux von Solvay Fluor GmbH, Deutschland, verfügbar.A potassium fluoroaluminate flux for dry flux with a particle size distribution within the curves of 11 or as in Table B of the US Pat. No. 6,733,598 is specified is used; the flux is under the trade name Nocolok ® Dryflux Solvay Fluor GmbH, Germany, are available.

4.1. Flussmittel für lötmetallfreies Hartlöten von Aluminium4.1. Flux for solderless brazing of aluminum

Das Kaliumfluoraluminat-Trockenflussmittel wird mit Si-Pulver und Li3AlF6 gemischt, so dass der Gehalt an Si in dem gesamten Flussmittel etwa 30 Gew.-% ist; pro 100 g des Kaliumfluoraluminats werden 4,4 g Li3AlF6 zugesetzt. Das modifizierte Flussmittel wird durch ein elektrostatisches Sprühsystem auf Aluminiumrohre aufgetragen, die nach dem Beschichten in einer bekannten Weise beschichtet werden.The potassium fluoroaluminate dry flux is mixed with Si powder and Li 3 AlF 6 so that the content of Si in the entire flux is about 30% by weight; 4.4 g Li 3 AlF 6 are added per 100 g of the potassium fluoroaluminate. The modified flux is applied by an electrostatic spray system to aluminum tubes which are coated after coating in a known manner.

4.2. Flussmittel für lötmetallfreies Hartlöten von Aluminiumteilen mit höherem Mg-Gehalt4.2. Solder for solderless brazing of aluminum parts with higher Mg content

Das Flussmittel von Beispiel 4.1 wird mit Cäsiumtetrafluoraluminat gemischt, so dass in der resultierenden Flussmittelmischung das Atomverhältnis von K:Cs etwa 98:2 ist. Das resultierende Flussmittel wird dann auf unplattierte Rohre aus Aluminiumlegierung, die etwa 0,3 Gew.-% Magnesium enthält, aufgetragen. Das Hartlöten der beschichteten Rohre erfolgt dann in einer bekannten Weise durch Zusammensetzen der Teile und Erhitzen auf etwa 600°C.The flux of Example 4.1 is mixed with cesium tetrafluoroaluminate such that in the resulting flux mixture the atomic ratio of K: Cs is about 98: 2. The resulting flux is then applied to unplated aluminum alloy tubes containing about 0.3% by weight of magnesium. The brazing of the coated tubes is then done in a known manner by assembling the parts and heating to about 600 ° C.

Beispiel 5: Flussmittel mit hohem K2AlF5·H2O-Gehalt Example 5: High K 2 AlF 5 · H 2 O flux

5.1. Herstellung des basischen Flussmittels5.1. Preparation of the basic flux

Ein Kaliumfluoraluminat-Flussmittel wird wie in Beispiel 19 des US-Patents 4 579 605 beschrieben hergestellt. Fluorwasserstoffsäure mit 40 Gew.-% HF, Kaliumlauge mit einem Gehalt von 25 Gew.-% KOH und Al(OH)3 wurden in einem Molverhältnis des Rohmaterials von Al:F:K = 1:4:1,5 umgesetzt. Das Al(OH)3 wird der Fluorwasserstoffsäure zugegeben und darin gelöst. Dann wird die Kaliumlauge zugegeben. Die Reaktionsmischung wird auf 60°C gehalten. Die resultierende basische Flussmittelzusammensetzung enthält 40 Gew.-% K2AlF5·H2O und 60 Gew.-% KAlF4.A potassium fluoroaluminate flux is used as in Example 19 of U.S. Patent 4,579,605 described prepared. Hydrofluoric acid containing 40% by weight of HF, potassium hydroxide containing 25% by weight of KOH and Al (OH) 3 were reacted in a molar ratio of the raw material of Al: F: K = 1: 4: 1.5. The Al (OH) 3 is added to the hydrofluoric acid and dissolved therein. Then the potassium hydroxide is added. The reaction mixture is kept at 60.degree. The resulting basic flux composition contains 40% by weight of K 2 AlF 5 .H 2 O and 60% by weight of KAlF 4 .

5.2. Modifiziertes Flussmittel, umfassend 7 Gew.-% Li3AlF6 5.2. Modified flux comprising 7% by weight of Li 3 AlF 6

250 g des basischen Flussmittels von Beispiel 5.1 und etwa 19 g Li3AlF6 werden gründlich gemischt. Das resultierende Flussmittel enthält 37 Gew.-% K2AlF5·H2O, 56 Gew.-% KAlF4 und 7 Gew.-% Li3AlF6.250 g of the basic flux of Example 5.1 and about 19 g of Li 3 AlF 6 are thoroughly mixed. The resulting flux contains 37% by weight K 2 AlF 5 .H 2 O, 56% by weight KAlF 4 and 7% by weight Li 3 AlF 6 .

Beispiel 6: Flussmittel mit hohem Gehalt an dehydriertem K2AlF5 Example 6: High dehydrogenated K 2 AlF 5 flux

6.1. Herstellung von dehydriertem K2AlF5 6.1. Preparation of dehydrated K 2 AlF 5

Eine Zusammensetzung, die 98,5 Gew.-% K2AlF5·H2O und 1,5 Gew.-% KAlF4 umfasst, wird wie in Beispiel 7 des US-Patents 4 579 605 beschrieben durch Auflösen von Al(OH)3 in Fluorwasserstoffsäure, die 20 Gew.-% HF enthält, und Umsetzen der resultierenden Fluoraluminiumsäure mit Kaliumlauge mit einem Gehalt von 25 Gew.-% KOH (Molverhältnis von Al:F:K = 1:4:1) bei 30°C hergestellt. Das resultierende Rohprodukt wird in einem Trockner bei 570°C, Verweilzeit 0,5 Sekunden, getrocknet. Das resultierende Produkt ist irreversibel dehydriertes K2AlF5, das minimale Mengen an KAlF4 enthält.A composition comprising 98.5% by weight K 2 AlF 5 .H 2 O and 1.5% by weight KAlF 4 is prepared as in Example 7 of the U.S. Patent 4,579,605 described by dissolving Al (OH) 3 in hydrofluoric acid containing 20% by weight of HF and reacting the resulting fluoroaluminic acid with potassium hydroxide solution containing 25% by weight of KOH (molar ratio of Al: F: K = 1: 4) : 1) prepared at 30 ° C. The resulting crude product is dried in a dryer at 570 ° C, residence time 0.5 seconds. The resulting product is irreversibly dehydrated K 2 AlF 5 containing minimal amounts of KAlF 4 .

6.2 Herstellung des basischen Flussmittels6.2 Preparation of the basic flux

100 g Nocolok® Flussmittel (verfügbar von Solvay Fluor GmbH), das etwa 20 Gew.-% K2AlF5 umfasst, wobei der Rest auf 100% KAlF4 ist, wird mit 19 g des dehydrierten K2AlF5 von Beispiel 6.1 gemischt. Das resultierende basische Flussmittel enthält etwa 32,5 Gew.-% K2AlF5 und 67,5 Gew.-% KAlF4.100 g Nocolok ® flux (available from Solvay Fluor GmbH) comprising about 20 wt .-% K 2 AlF 5, with the remainder to 100% KAlF 4 is mixed with 19 g of the dehydrated K 2 AlF 5 of Example 6.1 , The resulting basic flux contains about 32.5 wt% K 2 AlF 5 and 67.5 wt% KAlF 4 .

6.3. Herstellung eines modifizierten Flussmittels, das K2AlF5 umfasst6.3. Preparation of a modified flux comprising K 2 AlF 5

100 g des basischen Flussmittels von Beispiel 6.2 und 6,4 g Li3AlF6 werden gründlich gemischt. Das resultierende Flussmittel enthält 6 Gew.-% Li3AlF6, etwa 30,5 Gew.-% K2AlF5 und 63,5 Gew.-% KAlF4.100 g of the basic flux of Example 6.2 and 6.4 g of Li 3 AlF 6 are thoroughly mixed. The resulting flux contains 6% by weight Li 3 AlF 6 , about 30.5% by weight K 2 AlF 5 and 63.5% by weight KAlF 4 .

Beispiel 7: Hartlöten mit Flussmittel mit hohem K2AlF5-GehaltExample 7: Brazing with flux with high K 2 AlF 5 content

7.1. Hartlöten mit dem Flussmittel von Beispiel 5.27.1. Brazing with the flux of Example 5.2

Wärmetauscherabschnitte mit Abmessungen um 10 cm·10 cm, bestehend typischerweise aus Rohren und Rippen bzw. Lamellen, werden zusammengesetzt. Das Flussmittel von Beispiel 5.2 wird auf die Abschnitte durch Eintauchen in eine Aufschlämmung aus trockenem pulverförmigen modifizierten Flussmittel und Isopropanol (ungefähr 25 Gew.-% des modifizierten Flussmittels in der Dispersion) aufgetragen. Die Probenexemplare werden vor und nach der Flussmittelbeladung (nach dem Trocknen) gewogen, und so wird, da die Oberfläche bekannt ist, die Flussmittelladung berechnet. Der Mittelwert der Flussmittelladung beläuft sich auf etwa 6 g/m2.Heat exchanger sections with dimensions of 10 cm x 10 cm, consisting typically of tubes and fins, are assembled. The flux of Example 5.2 is applied to the sections by immersion in a slurry of dry powdered modified flux and isopropanol (approximately 25% by weight of the modified flux in the dispersion). The specimens are weighed before and after flux loading (after drying), and so, as the surface is known, the flux loading is calculated. The mean value of the flux charge amounts to about 6 g / m 2 .

Die Probenexemplare werden unter Anwendung eines Standard-CAB-(Hartlöten unter kontrollierter Atmosphäre-)Hartlötzyklus in einem technischen Ofen unter Stickstoffatmosphäre hartgelötet. Die resultierende hartgelötete Anordnung weist eine verbesserte Beständigkeit gegenüber Korrosion auf.The specimens are brazed using a standard CAB braze under a nitrogen atmosphere in a technical furnace. The resulting brazed assembly has improved resistance to corrosion.

Beispiel 8: Li-haltiges Flussmittel mit niedrigschmelzendem basischem FlussmittelExample 8 Li flux containing low melting basic flux

Das angewandte basische Flussmittel ist Nocolok® LM (wobei LM für niedrigschmelzend steht). Dieses Flussmittel ist von Solvay Fluor GmbH, Hannover, Deutschland, verfügbar. Das basische Flussmittel enthielt etwa 40 Gew.-% K2AlF5 (berechnet auf Basis des LOH von Kristallwasser von K2AlF5H2O)The applied basic flux is Nocolok ® LM (where LM stands for low-melting). This flux is available from Solvay Fluor GmbH, Hannover, Germany. The basic flux contained about 40% by weight of K 2 AlF 5 (calculated on the basis of the LOH of water of crystallization of K 2 AlF 5 H 2 O)

Modifiziertes Flussmittel: 11 Teile des basischen Flussmittels werden mechanisch mit 1 Teil von Li3AlF6 gemischt. ”Angle-on-coupon”-Probenexemplare (2,5 × 2,5 cm2) werden mit Flussmittelladungen von 8 g/m2 unter Verwendung des modifizierten Flussmittels hartgelötet. Modified flux: 11 parts of the basic flux are mechanically mixed with 1 part of Li 3 AlF 6 . Angle-on-coupon specimens (2.5 x 2.5 cm 2 ) are brazed to flux charges of 8 g / m 2 using the modified flux.

Die hartgelöteten Probenexemplare werden in 20 ml entionisiertes Wasser gegeben (Durchtränkungstests).The brazed specimens are placed in 20 ml deionized water (soak tests).

Nach 15 Tagen Untertauchen (der Rezipient wurden nahezu täglich geöffnet, um einen Sauerstoffaustausch zu sichern) wurde festgestellt, dass die wässrige Phase der mit modifiziertem Flussmittel hartgelöteten Anordnung klar bleibt. Probenexemplare, die mit üblichem Nocolok®LM hartgelötet wurden, zeigen eine Trübung von ausgefälltem Material, was ein Indiz für Korrosion ist.After 15 days of immersion (the recipient was opened almost daily to ensure oxygen exchange) it was found that the aqueous phase of the modified flux brazed assembly remains clear. Sample specimens that were brazed with standard Nocolok ® LM, show a haze of precipitated material, which is an indication of corrosion.

Beispiel 9: Herstellung einer modifizierten Flussmitteldispersion in situExample 9: Preparation of a modified flux dispersion in situ

In umgerührtes Wasser wird ein Bindemittel und LiF gegeben. Der umgerührten Dispersion wird ein Flussmittel danach zugegeben, das aus KAlF4 und K2AlF5 besteht, in der das Gewichtsverhältnis von KAlF4 und K2AlF5 4:1 ist. Dieses Flussmittel ist als Nocolok®Flussmittel von Solvay Fluor GmbH, Hannover, Deutschland, verfügbar. Das Flussmittel wird in einer Menge von 100 g pro 2,5 g LiF zugegeben.In stirred water is added a binder and LiF. The stirred dispersion is then added with a flux consisting of KAlF 4 and K 2 AlF 5 in which the weight ratio of KAlF 4 and K 2 AlF 5 is 4: 1. This flux is as Nocolok ® Flux from Solvay Fluor GmbH, Hannover, Germany, are available. The flux is added in an amount of 100 g per 2.5 g of LiF.

Die resultierende Dispersion wird auf Aluminiumteile gesprüht. Die Teile werden dann zusammengesetzt, in einen Hartlötofen gebracht, auf etwa 610°C erhitzt und dadurch hartgelötet.The resulting dispersion is sprayed onto aluminum parts. The parts are then assembled, placed in a brazing furnace, heated to about 610 ° C and thereby brazed.

Beispiel 10: Herstellung einer modifizierten Flussmitteldispersion in situ mit hohem LiF-GehaltExample 10: Preparation of a modified flux dispersion in situ with a high LiF content

Beispiel 9 wird wiederholt. Dieses Mal werden 30 g des Flussmittels 2,5 g des LiF zugesetzt. Die Konzentration von LiF in der Dispersion ist dem entsprechend viel höher als in Beispiel 10. Die Teile werden hartgelötet, aber es bleibt etwas nichtumgesetztes LiF in dem Hartlötrückstand zurück.Example 9 is repeated. This time, 30 grams of the flux is added to 2.5 grams of the LiF. The concentration of LiF in the dispersion is correspondingly much higher than in Example 10. The parts are brazed but some unreacted LiF remains in the braze residue.

Beispiel 11: DurchtränkungstestsExample 11: Impregnation Tests

Teile, die unter Verwendung eines modifizierten Flussmittels hartgelötet wurden, das aus KAlF4 (77,6 Gew.-%), K2AlF5 (19,4 Gew.-%) und Li3AlF6 (3 Gew.-%) besteht, werden mit Wasser 10 Tage lang in Kontakt gebracht. Offensichtlich wird ein Teil des Hartlöt-Flussmittelrückstands herausgewaschen und bildet ein Präzipitat. Die Analysis von Flüssigkeit und welches aus den Probenexemplaren präzipitierte, die mit dem Li-modifizierten Flussmittel und mit Nocolok®, einem Flussmittel, bestehend aus etwa 80 Gew.-% KAlF4 und etwa 20 Gew.-% K2AlF5, hartgelötet wurden, ergibt, dass die Menge an ausgewaschenem F 5-mal höher oder sogar mehr für die Probe ist, die mit Nocolok® hartgelötet wurde, die Menge von K+ wesentlich höher ist (im Bereich von 100% oder sogar noch mehr), und der Al3+-Gehalt etwa 6-mal höher oder sogar noch mehr ist. Wenn das Flussmittel in einem Nassverfahren angewandt wird (durch Tauchen der zu verbindenden Aluminiumstücke in eine Suspension des Flussmittels in Isopropanol), ist der Effekt noch deutlicher sichtbar als wenn die Flussmittel als trockenes Pulver angewandt werden. Es ist besonders bemerkenswert, dass für das modifizierte Flussmittel kein Zn2+ zu finden ist, während im Fall von Nocolok®, Zn-Kationen im niedrigeren ppm-Bereich identifiziert werden können.Parts brazed using a modified flux consisting of KAlF 4 (77.6 wt%), K 2 AlF 5 (19.4 wt%) and Li 3 AlF 6 (3 wt%) are contacted with water for 10 days. Obviously, part of the braze flux residue is washed out and forms a precipitate. The Analysis of liquid and which precipitated out of the sample specimens that were mixed with the Li-modified flux and with Nocolok ®, a flux, consisting of about 80 wt .-% KAlF 4 and about 20 wt .-% K 2 AlF 5, brazed , shows that the amount of leached F - is 5 times higher or even more for the sample which was brazed with Nocolok ®, the amount of K + significantly higher (in the range of 100% or even more), and the Al 3+ content is about 6 times higher or even more. When the flux is applied in a wet process (by immersing the aluminum pieces to be joined in a suspension of the flux in isopropanol), the effect is even more noticeable than when the fluxes are applied as a dry powder. It is particularly noteworthy that for the modified flux no Zn 2+ is found, while in the case of Nocolok ®, Zn cations can be identified in the lower ppm range.

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Claims (18)

Modifiziertes Flussmittel für das Aluminium-Hartlöten, welches ein basisches Flussmittel, das K2AlF5 oder eine Vorstufe davon umfasst, welche K2AlF5 während des Hartlötens bildet, und ein Li-Salz in einer Menge, die 80% bis 120% der Menge entspricht, die stöchiometrisch benötigt wird, um das gesamte K2AlF5 zu K2LiAlF6 während des Hartlötens umzuwandeln, enthält.A modified flux for aluminum brazing which comprises a basic flux comprising K 2 AlF 5 or a precursor thereof which forms K 2 AlF 5 during brazing, and a Li salt in an amount of 80% to 120% of Amount, which is stoichiometrically required to convert the entire K 2 AlF 5 to K 2 LiAlF 6 during brazing, contains. Modifiziertes Flussmittel gemäß Anspruch 1, wobei das basische Flussmittel aus der Gruppe gewählt ist, die aus K2AlF5, Mischungen von KAlF4 und K2AlF5, Flussmitteln, die KAlF4 und K2AlF5 umfassen, welche Cäsiumkationen umfassen, K2SiF6 und Mischungen davon besteht.A modified flux according to claim 1, wherein the basic flux is selected from the group consisting of K 2 AlF 5 , mixtures of KAlF 4 and K 2 AlF 5 , fluxes comprising KAlF 4 and K 2 AlF 5 comprising cesium cations, K 2 SiF 6 and mixtures thereof. Modifiziertes Flussmittel gemäß Anspruch 1, wobei das Li-Salz aus der Gruppe gewählt ist, die aus LiF und Li3AlF6 besteht.The modified flux according to claim 1, wherein the Li salt is selected from the group consisting of LiF and Li 3 AlF 6 . Modifiziertes Flussmittel gemäß Anspruch 1, das 2 Gew.-% oder weniger K3AlF6 enthält.The modified flux of claim 1 containing 2% by weight or less of K 3 AlF 6 . Modifiziertes Flussmittel gemäß Anspruch 1, wobei das molare Verhältnis des Li-Salzes und von K2AlF5, das in dem Flussmittel vorliegt oder aus der Vorstufe während des Hartlötens gebildet wird, 0,8:1 bis 1,2:1 für Li-Salze des Typs LiA, 0,4:1 bis 0,6:1 für Li-Salze des Typs Li2B und 0,25:1 bis 0,4:1 für Li-Salze des Typs Li3C beträgt, worin A ein einbasiges Anion bezeichnet, B ein zweibasiges Anion bezeichnet und C ein dreibasiges Anion mit der Ausnahme des Anions AlF6 –3 bezeichnet.The modified flux of claim 1, wherein the molar ratio of the Li salt and K 2 AlF 5 present in the flux or formed from the precursor during brazing is 0.8: 1 to 1.2: 1 for Li. Salts of the type LiA, 0.4: 1 to 0.6: 1 for Li salts of the type Li 2 B and 0.25: 1 to 0.4: 1 for Li salts of the type Li 3 C, wherein A denotes a monobasic anion, B denotes a dibasic anion, and C denotes a tribasic anion with the exception of the anion AlF 6 -3 . Modifiziertes Flussmittel gemäß Anspruch 1, umfassend Li3AlF6 als Li-Salz, wobei das molare Verhältnis des Li3AlF6 und von K2AlF5, das in dem Flussmittel vorliegt oder aus der Vorstufe während des Hartlötens gebildet wird, 0,2:1 bis 0,3:1 beträgt.A modified flux according to claim 1 comprising Li 3 AlF 6 as Li salt, wherein the molar ratio of Li 3 AlF 6 and K 2 AlF 5 present in the flux or formed from the precursor during brazing is 0.2 : 1 to 0.3: 1. Modifiziertes Flussmittel gemäß Anspruch 1, umfassend K2AlF5 und und umfassend 10,5 g bis 15,5 g LiF oder 16,2 g bis 24,3 g Li3AlF6 pro 100 g K2AlF5.A modified flux according to claim 1 comprising K 2 AlF 5 and comprising 10.5 g to 15.5 g LiF or 16.2 g to 24.3 g Li 3 AlF 6 per 100 g K 2 AlF 5 . Modifiziertes Flussmittel gemäß Anspruch 7, umfassend 11,7 g bis 14,3 g LiF oder 18,2 g bis 22,3 g Li3AlF6 pro 100 g K2AlF5.A modified flux according to claim 7 comprising 11.7 g to 14.3 g LiF or 18.2 g to 22.3 g Li 3 AlF 6 per 100 g K 2 AlF 5 . Flussmittelzusammensetzung, umfassend ein modifiziertes Flussmittel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 und mindestens ein Additiv, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus Silizium, Lösungsmitteln, Bindemitteln, Verdickungsmitteln, Suspensionsstabilisatoren, Antischaummitteln, oberflächenaktiven Mitteln und Thixotropie erzeugenden Mitteln besteht.A flux composition comprising a modified flux according to any one of claims 1 to 8 and at least one additive selected from the group consisting of silicon, solvents, binders, thickeners, suspension stabilizers, antifoaming agents, surface active agents and thixotropic agents. Aluminiumteile für das Hartlöten, beschichtet zumindest teilweise mit einem Flussmittel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 oder einer Flussmittelzusammensetzung gemäß Anspruch 9.Aluminum parts for brazing, coated at least in part with a flux according to any one of claims 1 to 8 or a flux composition according to claim 9. Hartgelötete Teile aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, wobei ein modifiziertes Flussmittel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 oder eine Flussmittelzusammensetzung gemäß Anspruch 9 auf mindestens eines der hartzulötenden Teile beschichtet wurde und die Teile auf eine Temperatur erwärmt wurden, die ausreichend hoch ist, um die Teile hartzulöten.Brazed aluminum or aluminum alloy parts wherein a modified flux according to any one of claims 1 to 8 or a flux composition according to claim 9 has been coated on at least one of the parts to be brazed and the parts heated to a temperature sufficiently high to braze the parts , Hartgelötete Aluminiumteile, erhalten durch deren Hartlöten unter Verwendung eines Flussmittels gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 oder einer Flussmittelzusammensetzung gemäß Anspruch 9.Brazed aluminum parts obtained by brazing them using a flux according to any one of claims 1 to 8 or a flux composition according to claim 9. Hartgelötete Teile aus Aluminium, erhältlich nach einem Verfahren zum Hartlöten von Teilen aus Aluminium, in dem ein Flussmittel, das K2AlF5 umfasst oder eine Vorstufe von K2AlF5 enthält, die K2AlF5 während des Hartlötvorgangs für das Aluminium-Hartlöten bildet, und ein Lithiumsalz mit geringer Löslichkeit in Wasser in einem Träger dispergiert werden, der aus Wasser und Mischungen von Wasser und einem organischen Lösungsmittel gewählt ist, die getrennt voneinander eine Dispersion bilden, die das Flussmittel und das Lithiumsalz enthält, mindestens ein Teil zumindest teilweise mit der Dispersion beschichtet wird und hartgelötet wird.Brazed aluminum parts obtainable by a method of brazing aluminum parts in which a flux comprising K 2 AlF 5 or a precursor of K 2 AlF 5 contains the K 2 AlF 5 during the brazing process for aluminum brazing and dispersing a lithium salt of low solubility in water in a carrier selected from water and mixtures of water and an organic solvent which separately form a dispersion containing the flux and the lithium salt, at least a portion at least in part is coated with the dispersion and brazed. Hartgelötete Teile aus Aluminium gemäß Anspruch 13, wobei das Lithiumsalz aus der Gruppe gewählt ist, die aus LiF und Li3AlF6 besteht. Brazed aluminum parts according to claim 13, wherein the lithium salt is selected from the group consisting of LiF and Li 3 AlF 6 . Hartgelötete Teile aus Aluminium gemäß Anspruch 14, wobei das Flussmittel aus Flussmitteln gewählt ist, die K2AlF5, K2AlF5·H2O, Mischungen davon und K2AlF5 und/oder K2AlF5·H2O, vermischt mit KAlF4, umfassen oder daraus bestehen.Brazed aluminum parts according to claim 14, wherein the flux is selected from fluxes comprising K 2 AlF 5 , K 2 AlF 5 .H 2 O, mixtures thereof and K 2 AlF 5 and / or K 2 AlF 5 .H 2 O, mixed with KAlF 4 , include or consist of. Hartgelötete Teile aus Aluminium gemäß Anspruch 13, wobei das Flussmittel in der Form einer Flussmittelzusammensetzung angewandt wird, die weiter das modifizierte Flussmittel und ein Additiv umfasst.Brazed aluminum parts according to claim 13, wherein the flux is applied in the form of a flux composition further comprising the modified flux and an additive. Hartgelötete Teile aus Aluminium gemäß Anspruch 16, wobei das Additiv ein Fluxierungsadditiv ist, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus Lösungsmitteln, Bindemitteln, Verdickungsmitteln, Suspensionsstabilisatoren, Antischaummitteln, oberflächenaktiven Mitteln und Thixotropie erzeugenden Mitteln besteht.Brazed aluminum parts according to claim 16, wherein said additive is a fluxing additive selected from the group consisting of solvents, binders, thickeners, suspension stabilizers, antifoaming agents, surface active agents and thixotropic agents. Hartgelötete Teile aus Aluminium gemäß Anspruch 13, wobei die Menge an zugesetztem Lithiumsalz eine solche ist, so dass der Gehalt an Li+ in der Dispersion, bezogen auf das Trockengewicht, 0,1 Gew.-% oder höher und 4,6 Gew.-% oder niedriger ist.Brazed aluminum parts according to claim 13, wherein the amount of added lithium salt is such that the content of Li + in the dispersion, based on the dry weight, 0.1 wt.% Or higher and 4.6 wt. % or lower.
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