CN101596638A - 用于带有开口式截面的工件的磁弧焊接方法 - Google Patents

用于带有开口式截面的工件的磁弧焊接方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于带有开口式截面的工件的磁弧焊接方法，具体而言，涉及一种用于金属材料所用的磁弧焊接的方法，其中，待焊接的工件(1，2)中的至少一个具有开口式截面，该方法带有如下方法步骤：使两个工件(1，2)夹紧且相对彼此行进，其中工件(2)的开口式截面(3)借助于合适的金属辅助部件(4)而桥接成导电的闭合区域，在接通电磁线圈系统的磁场(5)以及焊接所需的电流后，将工件(1，2)带至限定的间距上(6)并且点燃电弧(7)，电磁线圈系统的磁场(5)使电弧(7)旋转，以将待焊接的端面(8，9)均匀地加热，随后，将工件(1，2)的待焊接的面(8，9)彼此按压。

Description

用于带有开口式截面的工件的磁弧焊接方法
技术领域
本发明涉及一种用于金属材料所用的磁弧焊接(Magnetarc-Schweissen)的方法，其中，待焊接的工件中的至少一个具有开口式(offenen)截面。
背景技术
目前已知这样的磁弧焊接法，在其中，待连接的工件通常具有旋转对称的截面。这种大多为管形的工件在容纳部中对准地夹紧并相对彼此行进(aneinander gefahren)到焊接位置处。在接通磁场以及焊接所需的电流后，将工件带至限定的间距上并点燃电弧。电磁线圈系统的磁场作用在于，使电弧旋转。从而，使得待焊接的端面被均匀地加热。接着工件的待焊接的面彼此按压。关断磁场以及焊接电流。
此方法已经被应用于带有闭合截面的工件。这些磁弧焊接法例如在文件DE 10 2006 012 826 A1、公开文件DE2258417以及文件WO2006/000330中有所描述。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于带有开口式截面的待焊接工件的磁弧焊接法。
根据本发明通过以下做法来实现该目的，即，使两个工件夹紧并向彼此行进，其中，借助于合适的金属辅助部件而将工件的敞开式截面桥接成导电的闭合区域，在接通电磁线圈系统的磁场以及为焊接所需的电流之后将工件带至限定的间距上并点燃电弧，电磁线圈系统的磁场使电弧旋转，使得待焊接的端面均匀地被加热，随后，使工件的待焊接的面彼此按压，其中，辅助部件(4)的开口式的面区域(13)并不按压到工件(1)的相对的面(8)上或仅相当轻地按压到工件(1)的相对的面(8)上。
磁弧焊接法的原理早已是已知的。然而，其迄今为止仅可被应用于带闭合截面的工件。因为对于磁弧焊接法的使用而言，工件的闭合的截面是必须的，所以，本发明的核心在于，在实际上的焊接进程期间借助于任意地成形的(beliebig geformten)部件而将具有开口式截面的工件辅助式地闭合起来。在待焊接工件的按压期间，该辅助部件不被按压到相对而置的部件的端侧面处或仅是相当轻微地被按压到该相对而置的部件的端侧面处，以避免该辅助部件被焊接。尤其地，辅助部件可在焊接过程之后被去除。
本方法的其它优选的设计方案在从属权利要求中给出。尤其地，待焊接工件的开口式截面以及辅助部件的形状不局限于圆的形状。辅助部件的设计可与同样为任意地构造的待焊接工件的开口式截面适当地相匹配。重要的是，产生用于形成基于磁场而旋转的电弧的闭合导电区域。
附图说明
根据本发明的方法示例性地显示于附图中。其中：
图1显示了根据现有技术的磁弧焊接法的原理；
图2a和图2b示出了根据本发明的磁弧焊接方法的实例的示意图。
参考标号表：
1    工件
2    工件
3    开口式截面
4    辅助部件
5    电磁线圈系统
6    间距
7    电弧
8    端面
9    端面
10   闭合的截面
11   工件
12   工件
13   开口的面
U    用于电弧的电压
N    电磁线圈系统的北极
S    电磁线圈系统的南极
具体实施方式
图1示出了根据现有技术的磁弧焊接法。带有闭合的圆形的截面10的两个待焊接的工件11和12被夹紧并彼此行进直到相距间距6，其中，待焊接的端面8和9彼此相对。电磁线圈系统5绕工件12而布置。在接通电磁线圈系统5的带有N极和S极的磁场以及所需的电压U之后，点燃电弧7。电磁线圈系统的磁场使电弧7旋转，以使得待被焊接的端面8，9均匀地被加热。如果达到了焊接所需的温度，就将待焊接的工件11和12的端面8和9彼此按压。在冷却之后结束焊接过程。
在图2a中，与图1相类似地，借助于示例来描述根据本发明的方法。图2b三维地示出了工件1和工件2以及辅助部件4的布置。在此，该两个工件1和2将被焊接。
工件1设计成管形的，带有闭合的圆的截面10。工件2具有半圆形的开口式截面3。该方法如在图1中所描述那样地进行。然而，仅在成功地将开口式半圆形截面3闭合、以使得能够借助于电磁线圈系统5和所施加的电压U而形成旋转的电弧7的时候，该方法才能够被实施。根据本发明，这一点借助于此处在示例中示出的带有半圆形的开口的面13的辅助部件4来实现。该辅助部件4以如下方式放置到工件2，即，使得产生这样的闭合的端面，该端面在实际的焊接过程之前朝相对的工件1的端面8行进至相距间距6。该辅助部件4可根据焊接过程而以不同的方式(例如点焊等)被安装到工件2的开口式区域的接触面上。利用该辅助部件4，电弧7可沿如此地形成的闭合的圆形路径而回旋。在待焊接的端面8及工件2的开口式端面3被加热到合适的温度(直至达液态并达可按压状态)后，仅使工件2在很高的压力下被焊接到工件1上。辅助部件4的开口的面区域13不被施加压力或仅被施加相当弱的压力，以便避免焊接。在有需要的情况下，该辅助部件4可在焊接过程后被去除。
本发明的优点尤其在于，成功地使得即使是带有开口式截面的工件也可借助于已知的磁弧焊接工艺来连接。不言而喻地，可设想，可将双方都具有开口式截面的工件以根据本发明的方法来进行焊接。同时，所需的电磁线圈系统可布置在待连接的两个工件中的一个上，或分布式地布置在两个工件上。

Claims (8)

1.一种用于金属材料所用的磁弧焊接的方法，其中，待焊接的工件(1，2)中的至少一个具有开口式截面，其特征在于，使所述两个工件(1，2)夹紧并相对彼此行进，其中，借助于合适的金属辅助部件(4)将工件(2)的开口式截面(3)桥接成导电的闭合区域，在接通电磁线圈系统(5)的磁场以及为所述焊接所需的电流后，将所述工件(1，2)带至限定的间距(6)上并点燃电弧(7)，所述电磁线圈系统(5)的磁场使所述电弧(7)旋转，将待焊接的端面(8，9)均匀地加热，且随后，使所述工件(1，2)的待焊接的面(8，9)彼此按压，其中，所述辅助部件(4)的开口式面区域(1 3)不按压到所述工件(1)的相对的面(8)上或仅相当轻微地按压到所述工件(1)的相对的面(8)上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述开口式截面(3)形成开口式圆周。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述开口式截面(3)构造成U形的。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如下地构造所述辅助部件(4)，即，使得所述截面(3)的开口式圆周借助于所述辅助部件(4)而形成闭合的圆。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如下地构造所述辅助部件(4)，即，使得所述开口式U形截面(3)借助于所述辅助部件(4)而形成闭合的矩形。
6.根据权利要求1和2所述的方法，其特征在于，所述开口式截面(3)任意地成形，并与同样为任意地成形的辅助部件(4)一起形成闭合的区域。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的装置，其特征在于，所述电磁线圈系统(5)布置在一个工件上(1)，布置在该另一个工件(2)上，或者布置在两个工件(1，2)上。
8.根据前述权利中任一项所述的方法，其特征在于，在结束的磁弧焊接过程之后，去除所述辅助部件(7)。
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