CN106457446B - 用于拉弧式焊接的焊接柱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于拉弧式焊接的焊接柱，所述焊接柱具有功能部段(100)和焊接部段(200)，所述焊接部段构成焊接柱(10)的端部并且由沿着焊接柱(10)的纵向方向朝外拱起的端面(230)限定，端面(230)连续且无边缘地过渡到限定焊接部段(200)的侧面(240)中。

Description

用于拉弧式焊接的焊接柱
技术领域
本发明涉及一种用于拉弧式焊接的焊接柱。
背景技术
在拉弧式焊接中，金属柱被焊接到构件上。为此，引燃在柱端面和该构件之间的电弧。首先将柱放置到构件上，并且接通维弧电流。通过将金属柱稍微从构件抬起而引出电弧。熔化两个部件并且通过小的压力相互接合这两个部件。
用于拉弧式焊接的焊接柱通常具有功能部段和焊接部段，功能部段在焊接状态下能够固定各构件或部件，这些构件或部件借助所述焊接部段被焊接到某一构件上。所述焊接部段应在焊接过程期间至少部分熔化并且建立与所述构件的材料锁合连接。图1示出一种用于拉弧式焊接的传统的焊接柱1。焊接部段2锥形地构成为具有周面3并且在该焊接部段的自由端部上以在平面部段5中结束的扁平截锥体形式具有端面4。由此，该端面4包含两个边缘：限定平面部段5的第一边缘K1和在端面4和周面3之间的过渡处的第二边缘K2。为了焊接，首先将焊接柱1以端面4的平面部段5放置到所述构件上，并且随后远离该构件，由此在构件和端面4之间引燃电弧。
然而，借助这种柱形式经常只能实现焊接连接的不足够的品质。因此，在焊接区域由于焊接法兰的不均匀的单侧的熔化或者由于构件的不均匀的熔化将导致干扰。由此，焊道不均匀地构成并且导致栓的位置倾斜。此外，例如在焊接能量过高的情况下出现位于端面的边缘区域内的材料蒸发，由此，接合连接的强度不再得到保证。
发明内容
因此，本发明的任务在于，提出一种焊接柱，借助该焊接柱，即使在焊接参数未调整到最佳情况下也能够实现均匀的熔化并且能够达到焊接连接的改进的品质。
该任务通过根据如下焊接柱得以解决：
用于拉弧式焊接的根据本发明的焊接柱具有功能部段和焊接部段，其中，所述焊接部段构成焊接柱的端部并且由沿着焊接柱的纵向方向朝外拱起的端面限定，端面连续且无边缘地过渡到限定焊接部段的侧面中，也就是说，端面和侧面在它们共同的边界上具有共同的切线。
本发明基于这样的认识：通过构成具有朝外拱起的形状的端面能够克服电弧沿着柱端面的边缘运动的倾向。基于端面的凸形形状，电弧不是移动到特定的位置，由此能够显著提高熔化的均匀性。
焊接柱的功能部段用于固定构件或者部件并且可构成为具有外螺纹或内螺纹或者具有适合用于所规定的功能的其它形状，例如钩子、吊环、一个或者多个销钉等。
焊接部段是焊接柱的这样的部段：该部段在焊接时至少部分熔化并且建立与构件的材料锁合的连接。
在一种优选的实施方式中，端面关于焊接柱的纵轴线旋转对称地构成并且尤其具有截球体、椭球体区段或者椭圆形抛物体区段的形状。
当端面沿着焊接柱的纵向方向具有至少1.5mm或者更高的拱高、尤其是2mm和更高的拱高时，能够实现尤其一致的熔化。
在一种构造方案中，熔化的均匀性可通过如下方式进一步提升：端面连续且无边缘地过渡到限定焊接部段的侧面中，也就是说，端面和侧面在它们共同的边界上具有共同的切线。
在一种优选的构造方案中，锥形部段邻接到所述端面上，该锥形部段的直径从端面的直径起、随着离该端面的间隔的增加而加宽。
为了提高整体强度，在其功能部段具有螺纹的焊接柱中，所述端面可具有与螺纹的螺纹根直径至少一样大的直径。
优选焊接柱可以一件式地制成，或者焊接部段和功能部段可以由不同的材料制成并且相互材料锁合地连接。在一种构造方式中，焊接柱由铝合金一件式地制成。
上面描述的焊接柱尤其可用于在车身上、底盘部件上或者电池技术或蓄电池技术(例如高压储能器)领域内的拉弧式焊接。根据本发明的焊接柱导致柱焊接的恒定不变的质量以及更小的故障，并且对过程干扰是不敏感的。
结合对实施例的以下说明，本发明的上述特性、特征和优点以及实现这些特性、特征和优点的方式和方法更清楚更明确地易理解。只要在本申请中使用“可以”这一概念，那么其不仅指技术上的可行性，而且也指实际的技术实施。
附图说明
以下参照附图阐述实施例。附图如下：
图1示出根据现有技术的焊接柱；
图2示出根据本发明的实施例的焊接柱。
具体实施方式
在图2中示出的具有纵轴线12的焊接柱10具有功能部段100和焊接部段200。功能部段100包含螺纹栓部110和在功能部段100的底部构成的八边法兰120。在螺纹栓部上预装配有盖形螺母130。
焊接部段200邻接到功能部段100的八边法兰130上。因为焊接部段200关于纵轴线12旋转对称地构成，所以仅示出侧视图。沿焊接柱10的纵轴线12观察，焊接部段200具有以锥形部段220朝向自由端部210收敛的形状，所述锥形部段过渡到朝外拱起的端面230中。焊接部段200侧向地由侧面240限定。
根据图2，端面230具有旋转椭球体区段的形状，其中，焊接柱的纵轴线12与椭球体的旋转轴线相对应。端面230沿焊接柱的纵轴线12的方向具有拱高H并且横向于纵轴线12具有直径D1。端面230的直径D1大于螺纹栓部110的螺纹根直径D3。
在图2中，锥形部段220由虚线表示。该锥形部段220直接连接到端面230上并且在那里也具有直径D1。随着与自由端部210的间隔增加，锥形部段220的直径增长直至直径D2。锥形部段220的周面以角度α相对于焊接柱10的纵轴线12倾斜。角度α优选在15至25度的范围内，并且尤其是在20至24度的范围内。例如，在具有带有螺纹根直径为D3＝8.16mm的M10外螺纹的螺纹栓部的焊接柱中，直径D1为9mm，直径D2为11mm并且拱高H为2mm。
端面210和侧面240连续且无边缘地彼此过渡，也就是说，端面210和侧面240在它们共同的边界上具有共同的切线。根据图2，焊接部段200完全无边缘地构成，也就是说，侧面240从锥形部段直至八边法兰也具有连续的延伸走向。
虽然在附图中示出了具有外螺纹和预装配的盖形螺母的焊接柱，但是作为替选可使用其它类型的焊接柱。端面也可具有朝外拱起的其它形状。
实施例是不按比例的并且是非限制性的。在本领域技术人员的操作范畴内的修改是可能的。
附图标记列表
1 焊接柱
2 焊接部段
3 周面
4 端面
5 平面部段
10 焊接柱
12 纵轴线
100 功能部段
110 螺纹栓部
120 八边法兰
130 盖形螺母
200 焊接部段
210 自由端部
220 锥形部段
230 端面
240 侧面
D1、D2、D3 直径
H 拱高
K1、K2 边缘

Claims (9)

1.用于拉弧式焊接的焊接柱，所述焊接柱具有功能部段(100)和焊接部段(200)，所述焊接部段构成焊接柱(10)的端部并且由沿焊接柱(10)的纵向方向朝外拱起的端面(230)限定，端面(230)连续且无边缘地过渡到限定焊接部段(200)的侧面(240)中，所述焊接部段(200)具有以锥形部段(220)朝向自由端部(210)收敛的形状，所述锥形部段过渡到朝外拱起的端面(230)中，所述锥形部段(220)的周面以角度α相对于焊接柱(10)的纵轴线(12)倾斜，角度α在15至25度的范围内。
2.根据权利要求1所述的焊接柱，其中，端面(230)关于焊接柱(10)的纵轴线(12)旋转对称地构成。
3.根据权利要求2所述的焊接柱，其中，端面(230)具有截球体、椭球体区段或者椭圆形抛物体区段的形状。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的焊接柱，其中，端面(230)沿焊接柱(10)的纵向方向具有至少1.5mm或者更高的拱高(H)。
5.根据权利要求4所述的焊接柱，其中，端面(230)沿焊接柱(10)的纵向方向具有2mm或更高的拱高。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的焊接柱，其中，焊接部段(200)具有邻接到端面(230)上的锥形部段(220)，所述锥形部段的直径从端面的直径(D1)起随着与该端面的间隔的增加而变宽。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的焊接柱，其中，所述功能部段(100)具有螺纹，并且所述端面(230)具有与所述螺纹的螺纹根直径(D3)至少一样大的直径(D1)。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的焊接柱，所述焊接柱由铝合金一件式地制成。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的焊接柱的应用，所述焊接柱用于车身上、底盘部件上或者电池技术或蓄电池技术领域中的拉弧式焊接。
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