Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Titan unter Wasserdampf löten?


von Titan-Möchtegernlöter (Gast)


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Hallo Leute, eigentlich eine Frage an die Chemiker: Ist die Bindung H2O 
stabiler, als die von TiO2? Temperaturen lägen minimal bei etwa 250°C, 
beim Hartlöten ggf. bei etwa 600°C.

Möchte Titan Hart- oder zur Not Weichlöten und habe festgestellt, daß es 
ohne Sauerstoffabschluss einfach nicht möglich ist, egal was einige 
Webseiten dazu schreiben. Diese gehen meist schon von Schutzatmosphäre 
und bereits galvanisiertem Titan aus.
Da kein Schutzgas bzw. entsprechendes Equipment vorhanden, dachte ich an 
Wasserdampf als inertes Medium. Ein entsprechender Aufbau wäre recht 
leicht möglich, aber macht natürlich wenig Sinn, wenn sich das darin 
blank gemachte Titan sofort Sauerstoff aus dem Dampf holt.

Vielen Dank für eventuelles Wissen.

Und ja, ich habe schon so ziemlich jedes Metall gelötet und damit sind 
keine verzinnten Bauteile auf vergoldeten Platinen gemeint. Wer also nur 
seine Lötkünste zum Besten geben will, probiert sich erstmal an Titan 
und wird staunen...

von Thorsten Legat (Gast)


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Wie wäre es mit einem schutzgaslötkolben AKA WIG Schweißgerät?
Wie kommt man denn auf die Idee Titan zu löten?
Und seit wann bildet Wasserdampf eine Schutzatmosphäre gegen 
passivierung?

Ach, schon wieder Freitag...

von X4U (Gast)


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Also ich hab nun absolut gar keine Ahnung von sowas aber mal gesehen wie 
jemand mit einem Mineral die Oxidation beim löten verhindert hat. War 
auch kein Platin sonder Rotgold oder so und das Zeugs nannte sich Borix 
oder ä.

War so ne Art Stein den er nass im Mörser gerieben und dann das Zeugs 
mit nem Pinsel aufgetragen hat.

von Titan-Möchtegernlöter (Gast)


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Thorsten Legat schrieb:
> Ach, schon wieder Freitag...

...wie man deinem trolligen "Beitrag" auch ohne Kalender entnehmen kann.

von meckerziege (Gast)


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X4U schrieb:
> und das Zeugs nannte sich Borix
> oder ä.

Borax meinst du. Ist aber nicht ganz ungefährlich.

von Titan-Möchtegernlöter (Gast)


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X4U schrieb:
> War so ne Art Stein den er nass im Mörser gerieben und dann das Zeugs
> mit nem Pinsel aufgetragen hat.

Das geht bei Titan leider nicht, weil sich die Oxidschicht schon 1mm 
hinter der Feile/dem Sandpapier bildet. Das Titandioxid ist dermaßen 
schnell da und auch so beständig, daß es praktisch kein vernünftiges 
Flussmittel dafür gibt.

von c.m. (Gast)


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titan ist sehr unedel, reagiert schnell mit wasser, sauerstoff - ähnlich 
wie aluminium und magnesium.
tatsächlich bits auch titanbrände, und genau so wie bei alu und Mg 
sollte man nicht versuchen die mit wasser zu löschen, sonst boom.
https://www.youtube.com/watch?v=uAZS6WaVROU

wasserdampf ist kein inertgas, das ist ein sauerstoffliferant.

von Wolfgang (Gast)


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c.m. schrieb:
> titan ist sehr unedel, reagiert schnell mit wasser, sauerstoff - ähnlich
> wie aluminium und magnesium.

Dafür reicht schon ein Blick in die elektrochemische Spannungsreihe
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrochemische_Spannungsreihe#Anwendungen

Titan liegt 1,77V unter Wasserstoff

von Horst (Gast)


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Titan-Möchtegernlöter schrieb:
> Ist die Bindung H2O
> stabiler, als die von TiO2? Temperaturen lägen minimal bei etwa 250°C,
> beim Hartlöten ggf. bei etwa 600°C.

Bei welcher Temperatur setzt die Thermolyse von Wasser ein?

von c.m. (Gast)


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Horst schrieb:
> Titan-Möchtegernlöter schrieb:
>> Ist die Bindung H2O
>> stabiler, als die von TiO2? Temperaturen lägen minimal bei etwa 250°C,
>> beim Hartlöten ggf. bei etwa 600°C.
>
> Bei welcher Temperatur setzt die Thermolyse von Wasser ein?

egal. der sauerstoff muss nicht frei werden bevor die reaktion anfängt. 
siehe natrium in wasser als extremeres beispiel.

von Georg (Gast)


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Titan-Möchtegernlöter schrieb:
> Möchte Titan Hart- oder zur Not Weichlöten und habe festgestellt

Wir haben schon viele Maschinen und Geräte aus Titan eingesetzt, aber da 
war niemals etwas gelötet, alles geschweisst.

Georg

von Titan-Möchtegernlöter (Gast)


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Vielen Dank für alle Antworten. Im Durchschnitt bewegen sich diese 
zwischen "Hab ich noch nie gesehen" über "Glaub ich nicht" bis hin zu 
"Das funktioniert bei Äpfeln auf keinen Fall, weil es bei Birnen auch 
nie klappte".

Hatte gehofft, daß man sowas aus chemischer Sicht eindeutig berechnen 
kann. Damit wäre mir ehrlich gesagt eher geholfen, sonst bleiben 
Zweifel.
Daß das Titan sehr am Sauerstoff interessiert ist, habe ich ja an zwei 
Tagen vergeblicher Arbeit klar gesehen. Allerdings sind Wasserstoff und 
Sauerstoff ebenfalls enorm kontaktfreudig.
Die Spannungsreihe hat damit natürlich nichts zu tun, denn ich habe 
anfänglich weder Wasserstoff, noch Sauerstoff, sondern Wasser.

von Lurchi (Gast)


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Die Spannungsreihe passt da schon recht gut: beim Wasserstoff geht es da 
um die Umwandlung vom Wasser zu Wasserstoff und Sauerstoff. Beim Titan 
(und anderen Metallen) vom Metall zum Salz (bzw. Ionen in der Lösung).
Die Chemie ist da schon recht eindeutig: Titan hat gar keine Probleme 
dem Wasser den Sauerstoff zu entziehen.

Es gäbe da ggf. noch genauer passendere Tabellen mit Redox-Enthalphien. 
Die werden aber auch eindeutig zeigen das Titan die deutlich stärkere 
Bindung zu Sauerstoff hat. Wie beim Magnesium  Aluminium  Natrium kann 
man brennendes Titan entsprechend auch nicht mit Wasser löschen. Titan 
kann sogar in Stickstoff noch weiter brennen. D.h. auch Stickstoff wäre 
als Schutzgas keine gute Wahl (aber vermutlich schon besser als 
Wasserdampf).

Bei dem Material ist ggf. noch von Interesse ob es reines Titan ist oder 
ggf. eine Titanlegierung (etwa mit Nickel). Da geht es mit löten ggf. 
besser.

von Titan-Möchtegernlöter (Gast)


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Lurchi schrieb:
> Titan hat gar keine Probleme
> dem Wasser den Sauerstoff zu entziehen

Heute besser nochmal real getestet. Stimmt tatsächlich.


Leider scheint bei Titan nicht mal das Galvanisieren einfach zu sein. 
Zumindest ist es das erste Metall, das mein Goldelektrolyt rein gar 
nicht annimmt.
Teste es morgen mal mit Kupfer, aber das ist leider ne saure Lösung, man 
braucht wohl was Basisches...

von Werner H. (pic16)


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Titan-Möchtegernlöter schrieb:
> man
> braucht wohl was Basisches...

Nein, geht sauer. Vorher 20 minuten mit Amidosulfonsäure (kräftige warme 
Lösung) behandeln. Geht auch mit stark erhitzen (sollte bunt anlaufen) 
und  trocknenes Natriumhydroxid draufstreuen, geht schneller.

von Werner H. (pic16)


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Werner H. schrieb:
> Amidosulfonsäure

Besser wäre noch heisse Oxalsäurelösung.

von Hp M. (nachtmix)


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Werner H. schrieb:
> man
>> braucht wohl was Basisches...
>
> Nein, geht sauer.

Vorsicht!
Wenn man einen Cyanidhaltigen Elektrolyten mit einer Säure 
zusammenbringt, macht man das nur einmal, weil man danach die Radieschen 
von unten ansieht.

von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


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Frag doch Mal deinen Optiker. Manche Brillen  Rahmen sind aus titan und 
müssen gelegentlich repariert werden.

von Bastian W. (jackfrost)


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Hp M. schrieb:
> Werner H. schrieb:
>> man
>>> braucht wohl was Basisches...
>>
>> Nein, geht sauer.
>
> Vorsicht!
> Wenn man einen Cyanidhaltigen Elektrolyten mit einer Säure
> zusammenbringt, macht man das nur einmal, weil man danach die Radieschen
> von unten ansieht.

Vorallem da nicht jeder Blausäure riechen kann.

Gruß JackFrost.

von dudley (Gast)


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Titan-Möchtegernlöter schrieb:
> Lurchi schrieb:
>> Titan hat gar keine Probleme
>> dem Wasser den Sauerstoff zu entziehen
>
> Heute besser nochmal real getestet. Stimmt tatsächlich.
>
> Leider scheint bei Titan nicht mal das Galvanisieren einfach zu sein.
> Zumindest ist es das erste Metall, das mein Goldelektrolyt rein gar
> nicht annimmt.
> Teste es morgen mal mit Kupfer, aber das ist leider ne saure Lösung, man
> braucht wohl was Basisches...

deswegen wird Titan auch anodisiert, in Abhängigkeit von der 
eingestellten Spannung ergeben sich unterschiedliche Färbungen.

falls du wirklich löten willst, sollte du unter schutzgas arbeiten und 
zwar von anfang an. man kann sich auch eine kammer bauen und diese mit 
schutzgas fluten das reduziert die benötigte Gasmenge erheblich

von Titan-Möchtegernlöter (Gast)


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Also das Verkupfern hat erstaunlich gut geklappt, das anschließende 
Hartlöten war ein Kinderspiel, wie halt bei Kupfer üblich. Problem also 
geklärt.

Was mir jetzt aber noch nicht ganz klar ist...

Wieso ging die Elektrolyse so gut, warum hat die keine Probleme mit der 
Oxydschicht? Wird die Oxydschicht evtl. doch nicht so schnell gebildet? 
Alles geschah jetzt unter normalem Luftsauerstoff...
Es scheint so, als ob man auch Stunden nach dem mech. Schleifen noch 
problemlos elektrolysieren kann. Also wird bis dahin entweder gar keine 
Oxydschicht gebildet, oder die Elektrolyse sprengt diese einfach.

Löten hingegen klappt nicht mal eine Sekunde nach dem Anschliff, nicht 
mal direkt unterm Lötkolben, also gewissermaßen einer sauerstofffreien 
Spaltlötung. Da stimmt doch was nicht. Bisher habe ich geglaubt, ein 
Flussmittel diene allein dazu, eine Oxydschicht zu entfernen. Und man 
könne bei absolut blankem Metall unter absolut sauberer Schutzatmosphäre 
auch ohne Flussmittel jedes Metall löten.
Aber selbst absolut blankes Titan scheint ohne ein passendes Flussmittel 
diverse Lote rein gar nicht anzunehmen. Was ist das?

von Werner H. (pic16)


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dudley schrieb:
> deswegen wird Titan auch anodisiert, in Abhängigkeit von der
> eingestellten Spannung ergeben sich unterschiedliche Färbungen.

Titan wird lediglich zum färben anodisiert und nicht die Spannung 
sondern die Stärke der Schicht ist dafür ausschlaggebend. Und die wird 
mittels Strom und Zeit erzeugt.

von Gerd E. (robberknight)


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Titan-Möchtegernlöter schrieb:
> Also das Verkupfern hat erstaunlich gut geklappt, das anschließende
> Hartlöten war ein Kinderspiel, wie halt bei Kupfer üblich. Problem also
> geklärt.

Kannst Du noch kurz berichten wie und womit Du das Verkupfern 
hinbekommen hast?

von Titan-Möchtegernlöter (Gast)


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Verkupfert habe ich mit einem "Tampon", also einem Stück Stoff um eine 
Graphitelektrode gewickelt. Das Elektrolyt hab ich vor Jahren mal 
angesetzt, ein Rezept glaube hier aus dem Forum. Irgendwas mit 
Kupfersulfat, Schwefelsäure und noch bissl anderem Kleinkram. Klappte 
super, ganz im Gegensatz zu ebenfalls vorhandenem, gekauftem 
Goldelektrolyt.


Offensichtlich gibt es nach dem Hartlöten aber keine intermet. 
Verbindung zum Titan. Lediglich legiert das Silberlot mit der 
Kupferschicht.
Zu dem Schluss komme ich durch eine anfängliche Fehlstelle. Dort schoss 
das Silber ganz wunderbar über das Kupfer, dünnte dadurch aber auch sehr 
stark aus. Eine Sekunde später war es aber ganz verschwunden, hat sich 
offenbar nur das dünne Kupfer geholt und dann war dort wieder nur die 
quasi unbenetzbare Titanoberfläche.
Hätte gedacht, daß die Kupferfläche lediglich die Titanoberfläche vor 
Sauerstoff schützen soll, bis das Lot sich mit dem Titan verbinden kann. 
Das scheint nicht zu funktionieren, jedenfalls nicht bei mir.

Werde heute übungshalber nochmal alles neu machen, um Erfahrungen zu 
sammeln.

von Benedikt S. (benedikt_s)


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Titan-Möchtegernlöter schrieb:
> Da stimmt doch was nicht. Bisher habe ich geglaubt, ein
> Flussmittel diene allein dazu, eine Oxydschicht zu entfernen.

Die Flussmittel sind aber aufgrund der Stabilität von TiO2 nicht in der 
Lage dieses zu reduzieren daher wird die Oxid-Schicht nicht entfernt.

Titan-Möchtegernlöter schrieb:
> Und man
> könne bei absolut blankem Metall unter absolut sauberer Schutzatmosphäre
> auch ohne Flussmittel jedes Metall löten.

Das Funktioniert aber nur wenn die Metalle auch eine Legierung bilden. 
Ti hat eine Hexagonale Kristall Struktur. Die Metalle die du anlöten 
möchtest aber nicht.

Mit denen sollte es besser funktionieren.
Aus wiki:
Viele Metalle kristallisieren in einer hexagonal dichtesten 
Kugelpackung: Be, Mg, Sc, Ti, Co, Zn, Y, Zr, Tc, Ru, Cd, Lu, Hf, Re, Os, 
Tl und einige Lanthanoide.

: Bearbeitet durch User
von Titan-Möchtegernlöter (Gast)


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Benedikt S. schrieb:
> Das Funktioniert aber nur wenn die Metalle auch eine Legierung bilden.
> Ti hat eine Hexagonale Kristall Struktur. Die Metalle die du anlöten
> möchtest aber nicht.

Oha, ist das entscheidend? Es bilden sich doch ggf. Legierungen, was 
haben diese denn am Ende für eine Kristallstruktur?

Das wäre auf jeden Fall die Erklärung, warum es aber sowas von gar nicht 
klappte, trotz schwerer Geschütze und noch allen möglichen und 
unmöglichen Tricks.

Gerade Silber soll aber lt. Internet geeignet sein?! Evtl. gilt das nur 
auf einer galvanisierten Schicht, aber auf z.B. Kupfer kann man ja nun 
wirklich mit fast allem löten, da brauchts kein Silberlot...

von Benedikt S. (benedikt_s)


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https://www.google.com/patents/US3725217

Titanium metals are the most difficult of all metals to lubricate 
because of the nature of the adsorbed gas film on the metals surface. 
Another disadvantage is the tendency to adsorb nitrogen, oxygen and 
hydrogen at elevated temperatures, this adversely effecting their 
physical properties.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/002239139190524Z

Soldering titanium:
Soldering can be extremely difficult because of the high
reactivity of titanium. The laboratory soldering machine
must assure that: (1) the heat source is as concentrated as
possible, (2) the atmosphere around the surfaces to be soldered
is controlled, and (3) the high-titanium content soldering
material flows between the two surfaces to be
soldered.

Es liegt also nicht nur an den unterschiedlichen Kristallgittern.

gibt es keine Alternative?

Elektrolyse scheint nach meiner Literatur Recherche auch nahezu 
unmöglich.

von Titan-Möchtegernlöter (Gast)


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Benedikt S. schrieb:
> gibt es keine Alternative?

Nein, da ich mir nach anfänglichen Fehlversuchen fest vorgenommen habe, 
so lange zu machen, bis es verlötet ist ;-)
Könnte leicht beide Komponenten aus Edelstahl machen, den man mit 
Silberlot im Schlaf löten kann. Nur bliebe dann das unverlötete 
Titanrohr stehen und würde mir auf ewig mein Versagen vor Augen führen.

Auf dem Weg zum Ziel hätte ich zur Not auch noch Argon aufgetrieben und 
eine Kammer gebastelt. Selbst so Tricks wie das Silberlot in die 
Bohrmaschine einspannen und heftigst aufreiben brachte eine optisch 
verheißungsvolle Schicht, nur löten ließ es sich anschließend trotzdem 
nicht. Also diese Metalle sind wohl tatsächlich nicht zu verbinden, auch 
wenn ich es genau anders gelesen habe.

Das Galvanisieren war wirklich easy. Und auch sehr fest, wenngleich mir 
eine richtige Lötung lieber wäre. Also das Ziel ist quasi erreicht, ein 
kleines Edelstahlröhrchen ist mit dem Titanrohr verbunden.
Gerade dieses sofortige und vollflächige Verkupfern ließ mich an der 
sofort vorhandenen Oxydschicht auf dem Titan zweifeln. Da muss mehr im 
Spiel sein und deine Infos weisen ja auch darauf hin, danke.

von Titan-Möchtegernlöter (Gast)


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Kleines Update...

Die echte Lötung bzw. Legierung mit Titan klappt nach wie vor nicht, nur 
das Galvanisieren und anschließende Löten auf dem galv. Metall. 
Erstaunlicherweise hält Kupfer geschätzte 10x besser als Zink, obwohl 
dieses ja dem Kristallgitter des Titans entsprechen soll.
Und ich galvanisiere beide Metalle unter ständiger "mechanischer 
Belastung" durch den Tampon, das lässt praktisch nicht die bekannten 
Fehlstrukturen wie Schichtenbildung, große Kristalle usw. zu. 
Offensichtlich hält das Zink einfach schlechter am Titan. Ein 
Unterschied ist natürlich noch, daß ich auf dem Kupfer hartgelötet habe, 
auf dem Zink war ja nur Weichlöten möglich.
Probiere die Tage vielleicht nochmal, auf galv. Kupfer weichzulöten und 
ob das einen Unterschied macht.

von 🍅🍅 🍅. (tomate)


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Wieso nicht einfach WIG-Schweissen, ggf jemandem gegen ein paar 
Bier/wenig Geld geben, der dir dass dann macht? Bei einem Einzelstück 
ist das doch ein wenig verschwendete Zeit/Aufwand, oder etwa nicht?

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