CN113814600A - 焊接的构件布置组件以及制造焊接的构件布置组件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种构件布置组件，其包括至少一个第一构件(2)、第二构件(3)和具有焊缝(4)的焊接连接，所述焊接连接使所述第一构件(2)与所述第二构件(3)连接，其中，所述焊缝(4)以相对于所述第一构件(2)的表面(20)的角度α≤90°构造，使得所述焊缝(4)倾斜地穿过所述第一构件(2)伸展至所述第二构件(3)中。本发明还涉及一种用于使至少一个第一和第二构件通过焊接彼此连接的方法以及一种用于实施焊接过程的激光焊接机。

Description

焊接的构件布置组件以及制造焊接的构件布置组件的方法

技术领域

本发明涉及一种焊接的构件布置组件(Bauteilanordnung)，在所述焊接的构件布置组件中，至少一个第一和第二构件借助于焊接连接而连接，本发明还涉及一种用于使至少一个第一和第二构件通过焊接彼此连接的方法以及一种用于实施焊接过程的激光焊接机。

背景技术

在激光焊接中，基本上存在着不同的焊缝形状，这些不同的焊缝形状对要连接的构件以及也对定位精度的要求不同。例如，存在着对接焊缝，在所述对接焊缝处，两个构件布置在一个平面内并且焊接接头(Schweiβstoβ)垂直地在这两个构件之间的间隙中进行。此外，也已知所谓的角焊缝

，在这种角焊缝中，构件例如以直角相对于彼此布置并且在这个直角上彼此焊接。也已知搭接接头

，在所述搭接接头的情况下，待连接的构件至少部分地上下相叠地布置并且在搭接区域上类似于对接接头垂直地彼此连接。在此，然而，基本上，在焊接过程中对定位精度的要求非常高。这导致在构件的布置中的相应的准备措施，所述构件在焊接之前必须准确地定位。在偏差过大的情况下、例如在所希望的接合缝(Stoβfuge)处的间隙过大的情况下，这可能导致较差的焊缝质量。

发明内容

与之相对地，根据本发明的布置组件具有这样的优点：具有焊缝的焊接连接可以非常简单地并且成本有利地执行。尤其是，对要连接的构件的定位精度的要求不需要太高。由此可以显著地降低焊接过程的总持续时间，尤其在批量构件的制造中，这是一个重要的标准。例如在制造对接焊缝时，根据本发明，不再必须精确地构造出在第一和第二构件之间的间隙。此外，也可以实现，待连接的构件具有在高度上的错位，根据本发明，这种在高度上错位不再妨碍焊接过程。对于焊缝的制造而言，也可以针对入射点(例如激光射束的入射点或者用于焊接的其它装置的入射点)实现较大的公差，而不会对连接质量造成不利影响。尤其是，也可以实现，例如在两个待连接的构件的情况下，所述构件可以在功能面上相对于彼此定向并且然后可以通过不精确的表面固定这两个构件。尤其在存在着电磁阀的焊接连接中可以充分利用这一点。根据本发明，这由此实现：布置组件包括至少一个第一和第二构件以及具有焊缝的焊接连接。焊缝使第一构件与第二构件连接起来，其中，焊缝相对于第一构件的表面以角度α<90°形成。由此，进行连接的焊缝倾斜地穿过第一构件被引入至第二构件。因此，穿过这些构件延伸的焊缝使这些构件尤其在这些构件的内部区域中连接。因此，焊缝具有直线式的、延伸到这些构件的内部中的主方向，所述主方向相对于第一构件的表面以锐角α构造。由此可以实现在至少两个构件之间的成本便宜、但是然而足够可靠的连接。

优选实施方式给出了本发明的优选的拓展方案。

优选地，焊缝在这些构件的焊接侧上的第一外表面仅仅构造在第一构件中。由此，尤其可以进一步降低针对焊接装置放置的位置精度。

进一步优选地，焊缝在构件的背离焊接侧的一侧上的第二外表面仅仅在第二构件中形成。由此，可以实现，焊缝优选这样完全地穿过这两个待连接起来的构件延伸，使得焊缝的入口区域仅仅在第一构件中形成并且焊缝的出口区域仅仅在第二构件上形成。

优选地，由角度α定义焊缝的直线式的主方向，该角度α位于30°≤α≤60°、尤其40°≤α≤50°的范围内、进一步尤其位于44°≤α≤46°的范围内并且特别是角度α为45°。

根据本发明的另一有利的构型，焊缝这样构造，使得焊缝不是完全地穿过这两个构件延伸，而是完全地穿过第一构件和仅仅部分地穿过第二构件延伸。

焊缝优选是激光焊缝、尤其光纤激光焊缝。激光器和尤其光纤激光器具有非常高的射束质量，使得可以产生非常深的且细长的焊缝，这种非常深的且细长的焊缝也可以相对于待连接的构件的表面以某一角度定向。

此外，本发明涉及一种用于使第一构件与第二构件连接的方法，其包括以下步骤：

-将第一和第二构件布置在所希望的连接位置中，和

-这样制造具有焊缝的焊接连接，使得焊缝相对于第一构件的表面以角度α≤90°产生并且在构件内部区域中穿过第一构件延伸至第二构件中，以便在第一和第二构件之间制造焊接连接。在此，本方法实现了构件布置组件的先前所提到的优点。

优选地，焊缝这样制造，使得焊缝在焊接侧上的第一外表面仅仅在第一构件中形成。

进一步优选地，焊缝这样制造，使得焊缝在构件的远离焊接侧的一侧上的第二外表面仅仅在第二构件中形成。由此可以产生完全地贯通的焊缝。

优选地，根据本发明的方法使用激光器(尤其光纤激光器)用于制造焊缝。

焊缝可以构造为一个或者多个点焊缝或者替代地构造为连贯的缝并且尤其在柱形构件的情况下也可以是连贯的环绕的缝。多个焊缝也可以并排地设置，以便提高这两个构件之间的附接强度(Anbindung)。

尤其是，在设置多个焊缝的情况下，它们可以交替地这样设置，使得第一焊缝在第一构件上被引入并且延伸到第二构件中，并且第二焊缝在第二构件上被引入并且延伸到第一构件中。因此，角度α可以以交替的符号在交替地布置的焊缝中使用。在此，可以使用相同的角度α或者替代地也可以使用不同的角度α。

根据本发明的方法优选这样实施，使得要么仅仅使焊接装置运动，要么仅仅使构件布置组件运动，要么替代地，不但使焊接装置而且使构件装置(构件布置组件)运动。

此外要指出的是，根据本发明的方法由于其简单性且尤其由于针对构件定位的位置精度显著降低，因而也可以例如通过这样的激光焊接机实施根据本发明的方法：这些激光焊接机已经具有一定的年龄并且不再可以被使用于高准确的焊接过程。因此，基于根据本发明的方法具有提高的容差能力，可以继续使用例如老旧的激光焊接机。

此外，本发明涉及一种激光焊接机，其包括激光器、尤其光纤激光器，其中，激光焊接机设置用于实施根据本发明的方法。

根据本发明的具有第一和第二构件和焊接连接的布置组件优选为喷射器(尤其具有磁性促动器的喷射器)，在所述喷射器中，将盖件焊接到内极上。

附图说明

接下来，参照随附的绘图详细地说明本发明的优选的实施例。在绘图中示出：

图1示出根据本发明的第一实施例的构件布置组件的示意性的截面视图，

图2示出图1的构件布置组件的示意性的俯视图，

图3示出根据本发明的第二实施例的构件布置组件的示意性的俯视图，和

图4示出根据本发明的第三实施例的构件布置组件的示意性的截面视图。

具体实施方式

下面，参照图1和图2描述根据本发明的优选的第一实施例的构件布置组件1。

如从图1可看出的是，构件布置组件包括第一构件2和第二构件3，所述第一构件2和第二构件3通过具有焊缝4的焊接连接彼此连接。

第一构件2和第二构件3相对于彼此这样布置，使得存在竖直的接合缝7。

如从图1可看出的是，穿过这些构件延伸的焊缝4在此相对于第一构件2的表面20倾斜地延伸。在此，焊缝4以45°的锐角α延伸。

在图1中，焊缝4的直线式的主方向6以假想的直线形式作为焊缝4的中心线绘入。在此，焊缝4完全地穿过构件布置组件1延伸，使得在第一构件2上构造第一外表面41并且在第二构件3上构造第二外表面42。

如从图1可看出的是，第一外表面41仅仅构造在第一构件2的表面20上。

如同样从图1可看出的是，第二外表面42仅仅构造在第二构件3的外侧上。因此，焊缝4完全地直线式地穿过这两个构件延伸并且形成这两个构件之间的焊接连接。

如从图2可看出的是，该实施例的焊缝4为点焊缝。

在图1中，为了说明焊接连接的制造，示出激光器5，所述激光器5在该实施例中为光纤激光器。在此，焊缝4借助于激光射束50产生。因为激光射束50不是如在现有技术中那样在制造对接焊缝时必须直接垂直地对准接合缝7，因而这两个构件2、3在焊接过程之前能够以显著地降低的精度进行布置。尤其是，也可以省去激光射束50对接合缝7的定向。激光射束50可以简单地以锐角α朝第一构件2的表面20指向。不言而喻的是，根据锐角α，第一外表面41与接合缝7的间距不可以变得太大，以便可以在第一和第二构件之间建立有意义的焊接连接。在此，激光射束50的定向必须如在图1中所示出地进行，借此使得焊缝4不但穿过第一构件2而且至少部分地穿过第二构件3延伸。

图3示出根据本发明的第二实施例的构件布置组件1，其中，相同的或者功能相同的部件以相同的附图标记表示。

不同于设有用于在两个构件之间连接的点焊接的第一实施例，在第二实施例中，设置长形的焊缝4。在此，焊缝在第一构件2的整个宽度8上延伸。由此，第二实施例的第一外表面41实施为较宽的直线式的条带，所述条带平行于接合缝7延伸。焊缝4又完全穿过第一构件2和第二构件3延伸，使得在第二构件3上也构造有第二外表面，这在图3中未示出。为了制造第二实施例中的焊缝4，在激光器5和构件布置组件1之间的相对运动是必要的。在此，可以仅仅使激光器5运动或者仅仅使构件布置组件1运动，或者不但使激光器5而且使构件布置组件1运动。

图4示出根据本发明的第三实施例的构件布置组件1，其中，相同的或者功能相同的部分以与在第一实施例中相同的附图标记表示。

如从图4可看出的是，构件布置组件1具有错开部10。在此，第一构件2和第二构件3以它们的表面不再布置在共同的平面内，而是平行地错开。在现有技术中，在这些构件以这类错开的方式布置的情况下，通常可能会在接合缝7上以相应的定位必要性制造角焊缝。根据本发明，现在，倾斜的焊缝4能够以无需较准确地定向的方式设置在这两个构件2和3之间。在此，根据本发明，可以同样地实现在第一构件2和第二构件3之间的可靠的连接。角度α为大约45°。如进一步从图4可看出的是，焊缝4不是贯通地穿过第二构件3地构造，而是贯通地穿过第一构件2和仅仅部分地穿过第二构件3延伸。由此，焊缝4具有仅仅一个外表面、即第一外表面41。这种焊接连接尤其可以应用在具有较大厚度的构件中。在此，焊缝4在其直线式的主方向6上应具有在第二构件3中的一定的深度，以便提供可靠的焊接连接。

Claims (11)

1.一种构件布置组件，所述构件布置组件包括至少一个第一构件(2)、第二构件(3)和具有焊缝(4)的焊接连接，所述焊接连接使所述第一构件(2)与所述第二构件(3)连接，其中，所述焊缝(4)相对于所述第一构件(2)的表面(20)以角度α≤90°构造，从而使得所述焊缝(4)相对于所述表面倾斜地穿过所述第一构件(2)延伸到所述第二构件(3)中。

2.根据权利要求1所述的构件布置组件，其中，所述焊缝(4)在焊接侧上的第一外表面(41)仅仅构造在所述第一构件(2)中。

3.根据上述权利要求之一所述的构件布置组件，其中，所述焊缝在背离焊接侧的一侧上的第二外表面(42)仅仅构造在所述第二构件(3)中。

4.根据上述权利要求之一所述的构件布置组件，其中，所述角度α处于30°≤α≤60°的范围内、尤其处于40°≤α≤50°的范围内、进一步尤其处于44°≤α≤46°的范围内、并且进一步特别是45°。

5.根据上述权利要求之一所述的构件布置组件，其中，所述焊缝不完全地穿过所述第二构件(3)延伸。

6.根据上述权利要求之一所述的构件布置组件，其中，所述焊接连接包括激光焊缝、尤其光纤激光焊缝。

7.一种用于使至少一个第一构件(2)与第二构件(3)连接的方法，其包括以下步骤：

-将所述第一构件(2)和所述第二构件(3)布置到所希望的连接位置中，和

-制造具有焊缝(4)的焊接连接，使得所述焊缝(4)相对于所述第一构件(2)的表面(20)以角度α<90°产生并且穿过所述第一构件(2)的内部延伸到所述第二构件(3)的内部，以便在所述第一构件和所述第二构件之间建立焊接连接。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述焊缝(4)制造成使得所述焊缝(4)的第一外表面(41)仅仅在焊接侧上形成在所述第一构件(2)中。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述焊缝(4)制造成使得所述焊缝(4)完全地穿过所述第一构件(2)和所述第二构件(3)延伸，从而使得所述焊缝(4)的第二外表面(42)仅仅在所述构件布置组件的背离焊接侧的一侧上形成。

10.根据权利要求7至9之一所述的方法，其中，为了制造所述焊缝而使用激光器、尤其光纤激光器。

11.一种激光焊接机，其包括激光器(5)、尤其光纤激光器，其中，所述激光焊接机设置用于实施根据权利要求7至10之一所述的方法。

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