CN108883504A - 用于通过焊接制造接合连接的方法及根据该方法制造的接合连接 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种接合连接，其具有在第一金属构件(1)与第二金属构件(2)之间延伸的利用射束焊接方法制造的焊缝(4)。根据本发明提出，所述焊缝(4)具有沿着在金属构件(1、2)之间形成的接缝(3)延伸的焊缝主区段(4.1)，所述焊缝(4)具有从接缝(3)的方向出发向第一或第二构件(1、2)中延伸的焊缝起始区段(4.2)，该第一或第二构件(1、2)在该焊缝起始区段(4.2)的区域中具有相对于这两个构件(1、2)的形成接缝(3)的上棱(1.2、2.2)下降的凹部(2.4)，和/或所述焊缝(4)具有从接缝(3)的方向出发向第一或第二构件(1、2)中引导的焊缝结束区段(4.3)，其中该第一或第二构件(1、2)在该焊缝结束区段(4.3)的区域中具有相对于这两个构件(1、2)的形成接缝(3)的上棱(1.2、2.2)下降的凹部(2.6)。本发明还涉及一种用于制造根据本发明的接合连接的方法。

Description

用于通过焊接制造接合连接的方法及根据该方法制造的接合 连接
技术领域
本发明涉及一种接合连接，具有分布在第一金属构件和第二金属构件之间的借助于射束焊接方法制造的焊缝，以及涉及一种用于制造根据本发明的接合连接的方法。此外本发明还涉及一种构件组，其包括第一金属构件和第二金属构件，该第一金属构件和第二金属构件利用根据本发明的接合连接相连接。
背景技术
在利用焊接、例如利用电弧焊接方法或激光束焊接来连接金属构件、尤其是由铝制造的构件时，在开始区域或起始区域中产生焊缝凸起，如果这种焊接连接例如在车身结构中是用户可见的，则必须通过机械处理来清除该焊缝凸起。
发明内容
本发明的任务是提出一种接合连接，该接合连接具有在第一金属构件和第二金属构件之间延伸的、借助于焊接方法——尤其是电弧焊接方法——制造的焊缝。此外本发明的任务还涉及一种用于制造这种根据本发明的接合连接的方法。
所述任务由具有权利要求1特征的接合连接完成。
这种接合连接具有分布在第一金属构件和第二金属构件之间的、借助于焊接方法制造的焊缝，该接合连接的突出之处在于，
–所述焊缝具有沿着在金属构件之间形成的接缝延伸的焊缝主区段，
–所述焊缝具有从接缝的方向出发向第一或第二构件中延伸的焊缝起始区段，其中该第一或第二构件在该焊缝起始区段的区域中具有相对于这两个构件的形成接缝的上棱下降的凹部，和/或
–所述焊缝具有从接缝的方向出发向第一或第二构件中引导的焊缝结束区段，其中该第一或第二构件在该焊缝结束区段的区域中具有相对于这两个构件的形成接缝的上棱下降的凹部。
利用这种在接缝或焊缝之外实现的凹部，平衡了在焊缝起点和/或终点处产生的凸起，这是因为该凹部能够容纳增多的焊料且因此避免凸起。由此，取消了用于去除焊缝凸起的后续加工。
在电弧焊或激光束焊接中，在焊缝的端部处形成了所谓的端弧坑，其由于固化的熔物的体积收缩而形成。这种端焊口在焊缝区域中产生切口效应且导致接合连接弱化。通过使焊缝终点处在下降的凹部区域中大大减小了切口效应，这是因为端焊口仅存在于接缝之外了。
根据本发明的一种有利的改进方案，所述下降的凹部从焊缝主区段出发垂直于接缝的平面地以锥形扩展的方式设计。由此，存在了足够的空间来在焊缝起始区域中容纳焊缝起始区段的焊料。
本发明的另一有利的实施方案提出，
–所述第一金属构件被设计为挤压型材件或铸造构件，和
–所述第二金属构件被设计为铸造构件，该铸造构件具有至少一个用于容纳焊缝起始区段和/或焊缝结束区段的凹部。
因此，下降的凹部可以与作为第二金属构件的铸造构件的制造同时实现，由此不产生额外成本。优选地，第一金属构件和第二金属构件由铝材料制成。
本发明的第二个任务通过具有权利要求4特征的方法实现。
在根据本发明的方法中，为了制造接合连接——该接合连接具有在第一金属构件和第二金属构件之间延伸的、借助于能量束制造的焊缝，实施如下方法步骤：
–在第一或第二构件的区域中产生焊缝的焊缝起始区段，其中该区域被设计为相比于这两个构件的形成接缝的上棱下降的凹部，
–从焊缝起始区段的区域出发将能量束导向由金属构件形成的接缝，以及
–沿着由金属构件形成的接缝产生焊缝主区段。
本发明的第二个任务由具有权利要求4所述特征的方法实现。
在该用于制造接合连接的方法中——该接合连接具有在第一金属构件和第二金属构件之间延伸的、借助于能量束制造的焊缝，实施如下方法步骤：
–借助于能量束沿由金属构件形成的接缝产生焊缝主区段，
–利用从接缝的方向出发引导的能量束在第一或第二构件的区域中产生焊缝的焊缝结束区段，其中第一或第二构件的该区域被设计为相比于这两个构件的形成接缝的上棱下降的凹部。
由于取消了对焊缝凸起的后续加工，所以弥补了用于更长的焊缝的少许的额外成本。
根据本发明的改进方案适合的是，使用这两个方法来制造接合连接，即在一个局部的凹部的区域中开始焊缝的焊缝起始区段，在一个局部的凹部的区域中结束焊缝的焊缝结束区段，其中这些局部的凹部都在接缝之外位于这两个构件之一中。
作为能量束在根据本发明的方法中优选使用电弧焊接方法的电弧。
附图说明
下面根据实施例参照附图详述本发明。附图示出：
图1示出要利用焊缝接合的、根据本发明准备的构件组的两个构件的示意性透视局部图，
图2示出具有根据本发明的接合连接的、根据图1的构件的示意性透视图，以及
图3以侧视图示出根据图1的未接合的构件组的示意性透视图。
具体实施方式
图1概要地示出了构件组10的局部图，该构件组包括第一金属构件1和第二金属构件2，其中这两个构件1和2为形成接缝3相互对置且根据图2借助沿着该接缝3的焊缝4相连接。为了产生焊缝4例如使用电弧焊接方法。
该焊缝4根据图2具有多个区段。因此，焊缝主区段4.1形成了沿接缝3延伸的焊缝。焊缝4始于在第二构件2的起始区域2.1中的焊缝起始区段4.2。该起始区域2.1构成了用于能量射束、即电弧焊接方法的电弧的起点，并且从该处起向着接缝3引导以用于产生焊缝主区段4.1。为了在该起始区域2.1中避免由于产生焊缝起始区段4.2形成的焊缝凸起，构件2的该起始区域2.1被构造为相对于这两个构件1和2的形成接缝3的上棱1.2和2.2下降的凹部2.4，如下面借助图1和图3详细所述的。
根据该图1，与接缝3的端部相接的是相对于这两个构件1和2的形成接缝3的上棱1.2和2.2下降的凹部2.4，该凹部实现在构件2中。因此如图3所示，该凹部2.4的底面2.40比相邻的第一构件1的上表面1.3和第二构件2的上表面2.3更低。根据图2，由焊缝主区段4.1起从接缝3的方向出发，焊缝4在相对于接缝3方向形成锐角并且相对于接缝的平面垂直的情况下延伸至凹部2.4中，该凹部2.4锥形扩展到构件2中。凹部2.4从接缝3出发的锥形扩展的轮廓在图1和图3中能够看出。
由此，以凹部2.4为起点，电弧以相对于接缝3方向形成锐角的方式被导向接缝3从而产生焊缝起始区段4.2，并在那里沿着该接缝被引导以产生焊缝主区段4.1，该焊缝主区段过渡至焊缝4的最终区段，即焊缝结束区段4.3中。
为此，与接缝3的另一端部相邻的是以与凹部2.4相同的方式实施的另一下降的凹部2.6，该另一下降的凹部同样从接缝3出发且垂直于接缝地延伸至锥形扩展至第二构件2中的轮廓。该另一凹部2.6形成了用于焊缝4的端部区域2.5。
该另一凹部2.6也具有底面2.60，该底面相对于这两个构件1和2的形成接缝3的上棱1.2和2.2下降。由此，该凹部2.6的底面2.60以相同方式低于相邻的第一构件1或第二构件2的上表面1.3和2.3。
由此，从已经在接缝3中产生的焊缝主区段4.1出发，在相对于接缝3方向形成锐角的情况下将电弧引导至所述另一凹部2.6中，以产生焊缝结束区段4.3。相比于接缝3，在该端部区域2.5中产生增多的焊料，该焊料由于该下降的另一凹部2.6而被容纳，使得不会产生焊缝凸起。
第一金属构件1被设计为铝挤压型材，而第二金属构件被制造为铝铸造构件。由此，可以在铝铸造构件中利用浇铸过程同时实现局部的凹部2.4和2.6。由此无需额外成本来实现这些凹部。
作为第一金属构件1也可以使用铸造构件。
构件2被制造为用于车身的铝铸造节点，该构件与另一构件5(见图2)同样通过焊接来连接。
…
附图标记列表
1 构件组10的第一构件
1.2 第一构件1的上棱
1.3 第一构件1的上表面
2 构件组10的第二构件
2.1 第二构件2的起始区域
2.2 第二构件2的上棱
2.3 第二构件2的上表面
2.4 第二构件2的凹部
2.40 凹部2.4的底面
2.5 第二构件2的端部区域
2.6 第二构件2的另一凹部
2.60 凹部2.5的底面
3 接缝
4 焊缝
4.1 焊缝主区段
4.2 焊缝起始区段
4.3 焊缝结束区段
5 构件
10 构件组
…

Claims (8)

1.一种接合连接，其具有在第一金属构件(1)与第二金属构件(2)之间延伸的、利用焊接方法制造的焊缝(4)，
其特征在于，
–所述焊缝(4)具有沿着在金属构件(1、2)之间形成的接缝(3)延伸的焊缝主区段(4.1)，
–所述焊缝(4)具有从接缝(3)的方向出发向第一或第二构件(1、2)中延伸的焊缝起始区段(4.2)，该第一或第二构件(1、2)在该焊缝起始区段(4.2)的区域中具有相对于这两个构件(1、2)的形成接缝(3)的上棱(1.2、2.2)下降的凹部(2.4)，和/或
–所述焊缝(4)具有从接缝(3)的方向出发向第一或第二构件(1、2)中延伸的焊缝结束区段(4.3)，该第一或第二构件(1、2)在该焊缝结束区段(4.3)的区域中具有相对于这两个构件(1、2)的形成接缝(3)的上棱(1.2、2.2)下降的凹部(2.6)。
2.根据权利要求1所述的接合连接，
其特征在于，
所述下降的凹部(2.4、2.6)从焊缝主区段(4.1)出发与接缝(3)的平面垂直地以锥形扩展的方式设计。
根据权利要求1或2所述的接合连接，
其特征在于，
–所述第一金属构件(1)被设计为挤压型材或铸造构件，
–所述第二金属构件(2)被设计为铸造构件，所述铸构件具有至少一个用于容纳焊缝起始区段(4.2)和/或焊缝结束区段(4.3)的凹部(2.4、2.6)。
3.根据上述权利要求之一所述的接合连接，
其特征在于，
所述第一金属构件(1)和第二金属构件(2)由铝材料制成。
4.一种用于制造接合连接的方法，该接合连接具有在第一金属构件(1)和第二金属构件(2)之间延伸的、借助于能量束制造的焊缝(3)，其中实施如下方法步骤：
–在第一或第二构件(1、2)的区域中产生焊缝(4)的焊缝起始区段(4.2)，第一或第二构件的该区域被设计为相比于这两个构件(1、2)的形成接缝(3)的上棱(1.2、2.2)下降的凹部(2.4)，
–从焊缝起始区段(4.2)的区域出发将能量束导向由金属构件(1、2)形成的接缝(3)，
–沿着由金属构件(1、2)形成的接缝(3)产生焊缝主区段(4.1)。
5.一种用于制造接合连接的方法，该接合连接具有在第一金属构件(1)和第二金属构件(2)之间延伸的、借助于能量束制造的焊缝(4)，其中实施如下方法步骤：
–借助于能量束沿由金属构件(1、2)形成的接缝(3)产生焊缝主区段(4.1)，
–利用从接缝(3)的方向出发引导的能量束在第一或第二构件(1、2)的区域中产生焊缝(4)的焊缝结束区段(4.3)，其中第一或第二构件的该区域被设计为相比于这两个构件(1、2)的形成接缝(3)的上棱(1.2、2.2)下降的凹部(2.6)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，首先实施根据权利要求4所述的方法。
7.根据权利要求4至6之一所述的方法，其特征在于，作为能量束使用电弧焊方法的电弧。
8.一种构件组，该构件组包括第一金属构件(1)和第二金属构件(2)，该第一金属构件和第二金属构件利用根据权利要求1至3之一所述的接合连接相连接。
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