CN103796787B - 用于将焊接元件焊接到对应部件上的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于将焊接元件焊接到对应部件上的方法，包含至少以下步骤，在焊接过程之前，利用润湿剂对所要连接的部件的至少一个的焊接区域的整个区域以均匀层厚度进行润湿。

Description

用于将焊接元件焊接到对应部件上的方法

技术领域

本发明涉及一种用于将焊接元件焊接到例如车辆板件这样的对应部件上的方法，其中焊接元件具有焊接端和设置在距后者一定距离的功能区。

背景技术

焊接元件可以例如通过所谓的电弧焊接来对接焊接到例如金属板件这样的对应部件上，因此焊接元件利用它们的功能区从对应部件伸出，并且因此可以固定住各种结构部件或组件。在机动车辆构造中，例如，焊接元件可以安置为其焊接端齐平抵靠车身板件等，焊接到其上并且在它们的功能区进行配置，从而对固定住各种结构部件或组件提供多种不同的可能性。每一个焊接元件的功能部在这种情况下是可变化地设计的，也就是说以便对应地适应于在每一种情况下将要被固定住的组件。例如，电缆线束、单股电缆、线绳、软管等等可以在功能区上固定住，并且功能区还可以用于固定住饰件。功能区可以以多种不同方式配置到这种程度。

所利用的电弧焊接方法可以是所谓的上升点燃焊接方法，例如如DE19925628A1中描述的那样。

WELDFAST(速焊)焊接方法也是公知的，其中焊接元件——即所谓的固定件——通过电弧焊接方法焊接到板件上。固定件具有焊接端和功能区。然而，必须考虑的固定件的缺点是它们在它们的焊接端具有伸长的构造，从而无形中形成长范围的焊接边缘。为了允许这些焊接元件焊接到板件上，因此需要特殊的焊接器具，这样的特殊的焊接器具被配置为使得伸长的焊接边缘可以可靠地进行焊接。然而，当进行焊接时，焊接的焊接元件可能遭受焊接缺陷，因此不能实现需要的强度参数，与此同时，甚至在必要的测试方法中，焊接元件可能未能经得住测试条件。还可以容易地想象到由于伸长的焊接边缘，必要的焊接参数变化相当大，因此造成低成本生产的困难，因为将总是必须新近制定和检查焊接参数。为了保护周围焊接区域不受氧化的惰性气体的使用也具有增加成本的影响。为此，适合于方法的焊接装置具有惰性气体覆盖层，其限制了自由空间。

尽管存在氩气作为惰性气体的电弧稳定效果，但已经观察到电弧并非总是可再现地稳定，其已经导致焊穿或穿透板件的不期望情况。例如，已经在具有伸长的焊接边缘的焊接元件上观察到电弧脱离焊接边缘的某些部分，但保持在其它部分，导致能量在孤立点引入车辆板件中，因此被电弧穿透，并导致劣质的焊接，因此必须报废。然而，仅可以在具有很大困难的情况下通过自动缺陷检测系统找到例如基于系统的、由电弧焊接方法产生的低劣或有缺陷的焊接。因此，通过人工目视检查检验这些焊接的连接，倘若有缺陷通过人工返修得到修理，例如通过对缺陷的位置施加焊接或钎焊填料。该具有对人工修理的附加要求的人工检验非常成本集约。

焊接元件可以焊接到的这样的对应部件或车辆板件具有被施加用于成形目的的涂层或润滑涂层。然而，润滑层是随机施加的，并且甚至在车辆板件已经贮藏相对长时间之后，由于重力或出于其它理由，润滑层在一些地方已经与车辆板件脱离。例如，公知的是利用拉制油作为润滑剂有时导致车辆板件的快速变干。DE 199 25 628 A1建议，通过在实际焊接电流之前产生清洗电流，其中清洗电流通过焊接元件流动，以此在实际焊接过程之前去掉润滑涂层。这将形成无润滑焊接区。然而，不具有润滑涂层的公知为“干燥”板件的车辆板件也越来越多的被人们使用。

尤其如果焊接元件在它们的焊接端具有焊接边缘，即伸长的焊接边缘，尽管是弧形构造，但如上已经提到的那样，已经观察到在一定程度上的电弧脱离，即是不稳定的，因此产生不可接受的质量的焊接连接。

发明内容

针对该背景，本发明的特定目的是提供一种用于焊合焊接元件的方法，利用该方法总是可以实现焊接元件与对应部件或与车辆板件的可靠焊接。

该目的通过在焊接过程之前，对所要连接的部件的至少一个的焊接区域的整个区域施加润湿剂以均匀层厚度进行润湿的方法实现。此外，本发明的尤其有利的改进由以下内容公开：

根据本发明的一个实施例，对对应部件施加润湿剂；

根据本发明的一个实施例，在焊接区域的区域中对对应部件施加润湿剂，焊接区域对应于焊接元件的焊接边缘；

根据本发明的一个实施例，利用润湿剂喷雾器施加润湿剂；

根据本发明的一个实施例，以至少0.8g/m²的量施加润湿剂；

根据本发明的一个实施例，在对焊接区域施加润湿剂之前，清洁至少对应部件焊接区域中的杂质，例如来自成形过程的润滑剂层；

根据本发明的一个实施例，附着在对应部件上的润滑剂层保持在对应部件上，润湿剂施加在焊接区域中的润滑剂层上直到实现需要的总层厚度；

根据本发明的一个实施例，利用该方法可以将焊接元件焊接到对应部件上，焊接元件在底部具有焊接边缘并且在顶部具有功能区，对应部件配置为车辆板件；

根据本发明的一个实施例，拉制油被施加作为润湿剂。

应当指出的是，以上呈现的特征可以以任何技术上有意义的方式彼此组合并且表示本发明的进一步改进。说明书附加地表征并详述了本发明。

具体实施方式

根据本发明，提供一种用于将焊接元件焊接到对应部件上的方法，该方法中，在焊接过程之前，使被连接的部件中的至少一个在其焊接区域的整个区域之上利用润湿剂进行润湿，其中润湿剂可以以其层厚度均匀地施加。

本发明提供一种将焊接元件焊接到例如车辆板件这样的对应部件上的方法，其中已经证明可以获得稳定的电弧。结果，避免了由于之前脱离电弧导致的能量峰，由此还排除了通过在孤立点引入的能量导致的对对应部件或对车辆板件的穿透。根据本发明的方法提供符合车辆构造的尤其高质量要求的焊接。车辆板件可以由钢作为材料组成。可以想到利用0.8mm或更薄的厚度的车辆板件。不言而喻，该规定的板件厚度应当仅理解为作为示例。该方法当然可以在车辆工业以外实施。在这一程度上，该方法并非仅限制在车辆板件作为对应部件。对应部件还可以具有非金属层，例如对应部件可以是电镀的。

可以对对应部件、即车辆板件施加润湿剂，或者对焊接元件的焊接边缘施加润湿剂。最好是对对应部件、即车辆板件施加润湿剂。最好还仅在焊接区的区域或在焊接区域施加润湿剂，其中焊接区或焊接区域由焊接元件的焊接边缘预先确定。当然，施加的润湿剂将在这种情况下在焊接边缘的区域某种程度地延伸，其完全有助于实现该目的，因为还可以这样获得润湿剂的保护作用，例如对于可能的焊接飞溅。可以想到在惰性气体覆盖区的区域中施加润湿剂，因此焊接区域被润滑剂非常广地延伸越过。

可以人工施加润湿剂。为此，例如浸渍有润湿剂的布这样的辅助物可以经过焊接区。然而，为了施加尽可能均匀的润滑剂层厚度，最好规定利用润湿剂喷雾器或一些其它适合的装置施加润湿剂。润湿剂喷雾器在这种情况下可以是人工操作的，或者通过控制单元激活。如果润湿剂喷雾器是人工操作的，则不管怎样要确保每次操作时喷出相同量的润湿剂，当通过控制单元激活时同样也要确保这一点。在这一程度上，可以通过计算每次驱动中喷雾器的驱动元件所需要的驱动——也称为“点击”——来简单地实现需要量的润湿剂，即每一次“点击”对应于预先确定的排出量，将其直接施加到焊接区域。

以尽可能均匀的层厚度施加润湿剂。如果利用0.8g/m²的最小层厚度施加润湿剂，则尤其有助于实现该目的。最好以至多1.2g/m²的量施加润湿剂。当然规定的量仅作为示例，层厚度当然取决于焊接参数，例如板件的厚度、电镀或电镀的层厚度等等。例如，已经发现良好的焊接连接——即满足要求的那些——还可以利用包含2.0g/m²的量的润湿剂的层厚度或量来实现。

车辆板件可能已经经受成形过程，由于这个原因，车辆板件可以提供有例如深拉制油这样的润滑剂层。在这种情况下，润湿剂的层厚度的规定量涉及完全无油的板件、即只是已经被进行清洗从而实现无油状态板件的板件。干燥的车辆板件当然依然可以具有一小薄层油，例如包含每平方米0.3至0.4g(0.3到0.4g/m²)的量。

如果以其层厚度评估和确定对应部件上存在的润滑剂层，其例如可以通过光学照相方法完成，则有助于实现该目的。利用测量的结果，可以在焊接区域施加缺失量的润湿剂，例如喷涂其上。这样可以确保例如在焊接区域中总是存在润湿剂的最小量或最有利的量，因为简单地施加了所确定的差值。当然如果确定了多余量的润滑剂层，则去掉润滑剂层。此时为了施加最有利的量的润湿剂，可以进行更新的测量。

为了获得完全干燥的车辆板件或对应部件，可以用适合的工具处理它们，例如用适合的粉末，随后去掉它们，最好不留下任何剩余物。此时为了施加限定量的润湿剂，还可以利用压缩空气将焊接区域吹成几乎无油或无油。一俟计划将焊接元件焊接到其上的车辆板件或焊接区域已经没有残油，此外被提供有最有利的量的润湿剂，这对焊接的质量具有积极的影响。如上提到的，润湿剂的最有利的量取决于各种因素或焊接参数，其需要为每一次焊接任务凭经验上确定最有利的量至少一次，并相应地将最有利的量归档或存储。

拉制油被施加作为润湿剂是有利的，当然拉制油必须满足汽车业的高要求。

换句话说，施加已经在相关国家和/或国际规范中进行规定的、对汽车制造商适当批准的拉制油。在这一程度上，润湿剂喷雾器还可以称为油喷雾器，其操作模式不再任何进一步论述。

本发明出人意料地展示了利用用在汽车工业中的拉制油对焊接区域进行的润湿来产生稳定的电弧，尽管存在焊接区域(焊接元件的焊接边缘)的伸长的设计，因此总是可以实现焊接元件与对应部件或车辆板件的可靠焊接。

因此如果车辆板件无残油，至少在焊接区域无残油，这样是有利的。这可以自动或手动发生。如果可能的话，还应当最初确定润滑剂的现有层的层厚度。如果测量的结果表示润滑剂的层比最有利于焊接任务的润湿剂的层的厚度薄，则可以规定不去掉润滑剂层而是提供施加需要量的润湿剂。以有利于实现该目的的方式，使用与成形过程中使用的拉制油相同的拉制油。为此，将车辆板件运送至润湿剂喷雾器或油喷雾器(或将油喷雾器运送至车辆板件)，施加必要的定量数量的润湿剂。然后将焊接元件焊接到车辆板件上。

焊接元件可以是在底部具有焊接边缘并且在顶部具有功能区的这样的元件，即对应于元件。然而，利用本发明，与传统的焊接方法的情况相比实现了大大改善的焊接结果，因为根据本发明可能附加地对焊接区施加润湿剂，具有在伸长的焊接边缘上使电弧稳定的效果。这里的必要因素是施加的润湿剂不是随机的量，如同可以是例如当施加低表面张力水或高度挥发剂时的情况。最好仅在焊接区域施加最准确地可确定量的润湿剂(但至少0.8g/m²)，并因此实现电弧稳定性，这也有利于在本发明的情况下实现该目的。

利用电弧稳定性，还可以直接实现非常良好的焊接质量，尤其在元件的情况下，因此已经可以显著地降低对缺陷焊接的人工修理。这当然具有成本降低的效果。还可以想到省掉例如氩气这样的惰性气体，其同样具有成本降低的效果。此时当然也不存在对惰性气体覆盖层的需要。

焊接方法因此最好是电焊接方法。润湿剂或拉制油提供缓慢地降低的高初始电阻的优点，有助于实现该目的。因此以明确选择的方式实现焊接区的熔融。尤其已经发现可以降低焊接电流。作为示例，在每一种情况中160ms的焊接时间的情况下，焊接电流从从750A降低至700A，在750A的焊接电流和未根据本发明润湿的焊接区的情况下，观察到了穿透的情况。利用700A的焊接电流并且根据本发明润湿的焊接区，观察到高质量的焊接连接。

Claims (8)

1.一种用于将焊接元件焊接到对应部件上的方法，其特征在于，包含至少以下步骤：

在焊接过程之前，对所要连接的部件的至少一个的焊接区域的整个区域施加润湿剂以均匀层厚度进行润湿，其中，附着在对应部件上的润滑剂层保持在所述对应部件上，润湿剂施加在焊接区域中的润滑剂层上直到实现需要的总层厚度；

所述润湿剂为拉制油、水、高度挥发剂中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的用于将焊接元件焊接到对应部件上的方法，其特征在于，在焊接区域的区域中对对应部件施加润湿剂，所述焊接区域对应于焊接元件的焊接边缘。

3.根据权利要求1所述的用于将焊接元件焊接到对应部件上的方法，其特征在于，利用润湿剂喷雾器施加润湿剂。

4.根据权利要求1所述的用于将焊接元件焊接到对应部件上的方法，其特征在于，以至少0.8g/m²的量施加润湿剂。

5.根据权利要求1所述的用于将焊接元件焊接到对应部件上的方法，其特征在于，在对焊接区域施加润湿剂之前，清洁至少对应部件焊接区域中的杂质。

6.根据权利要求5所述的用于将焊接元件焊接到对应部件上的方法，其特征在于，所述杂质来自成形过程的润滑剂层。

7.根据权利要求1所述的用于将焊接元件焊接到对应部件上的方法，其特征在于，利用该方法可以将焊接元件焊接到对应部件上，所述焊接元件在底部具有焊接边缘并且在顶部具有功能区，对应部件配置为车辆板件。

8.根据前述任一项权利要求所述的用于将焊接元件焊接到对应部件上的方法，其特征在于，拉制油被施加作为润湿剂。