DD155397A1

DD155397A1 - PROCESS FOR DOUBLE SPOT WELDING

Info

Publication number: DD155397A1
Application number: DD22617180A
Authority: DD
Inventors: Guenter Jahn; Kurt Pohl
Original assignee: Guenter Jahn; Kurt Pohl
Priority date: 1980-12-17
Filing date: 1980-12-17
Publication date: 1982-06-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Widerstandsschweissen von Metallteilen mit indirekter Stromzufuehrung nach dem Prinzip des Doppelpunktschweissens, insbesondere zum Buckelschweissen beschichteter Bleche, gekennzeichnet dadurch, dass vor dem Aufsetzen der Doppel- Schweisspunkte der auf einem Anschweissteil zwischen diesen Punkten liegende Bereich mit erhoehtem elektrischen Widerstand versehen wird und damit waehrend der Schweissung der ueberwiegende Teil des Schweissstromes ueber die Schweisspunkte geleitet wird. Nach weiteren Merkmalen erfolgt dies durch Querschnittsreduzierung, z. B. durch Ausnehmungen, und/oder Widerstandskoeffizientenerhoehung im Anschweissteil.The invention relates to a method for resistance welding of metal parts with indirect power supply on the principle of Doppelpunktschweissens, in particular for projection welding coated metal sheets, characterized in that before placing the double welding points of lying on a Anschweissteil between these points area is provided with increased electrical resistance and during the welding, the predominant part of the welding current is passed over the welding points. For further features, this is done by cross-section reduction, z. B. by recesses, and / or resistance coefficient Erhoehung in Anschweissteil.

Description

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Verfahren zum DoppelpunktschweißenMethod for double spot welding

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Widerstandsschweißen von Metallteilen mit indirekter Stromzuführung, das beim Punktschweißen und vorzugsweise beim Buckelschweißen Anwendung findet und auf das Schweißen von Blechteilen orientiert ist· Ein besonderes Anwendungsgebiet ist dabei das Schweißen von beschichteten Stahlblechen mit elektrisch nicht leitenden Schichten.The invention relates to a method for resistance welding of metal parts with indirect power supply, which is used in spot welding and preferably in projection welding and is based on the welding of sheet metal parts · A particular application is the welding of coated steel sheets with electrically non-conductive layers.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Das Buckelschweißen wie auch das Punktschweißen beschichteter Bleche ist auf die indirekte Schweißstromzuführung beschränkt, um die meist aus organischen Stoffen bestehende Beschichtung nicht zu zerstören.Characteristics of the known technical solutions The projection welding as well as the spot welding of coated sheets is limited to the indirect welding power supply, in order not to destroy the coating consisting mostly of organic materials.

Beim Buckelschweißen von Blechteilen mit indirekter Stromzuführung wird Zo Bo nach DD-AP 76873 und DD-AP 83501 der Schweißstrom an den Blechschnittkanten zugeführt, wobei jedoch die Abbrandgefahr an diesen Einspeisungsstellen sehr hoch ist.When projection welding of sheet metal parts with indirect power supply Zo Bo is supplied according to DD-AP 76873 and DD-AP 83501, the welding current at the lamination edges, but the burn-off at these feed points is very high.

Weiterhin ist, wie in DD-WP 136 466 (Fig. 12) dargestellt, das Doppelpunktschweißen in Anwendung, das bezüglich Schweißenergie auch mittels Kondensatorschweißung durchgeführt wird. Zur Erzielung zuverlässiger Verbindungen ist das Doppelpunktschweißen aber infolge des sonst auf der Elektrodenseite auftretenden TTebenschlußstromes auf das jeweils gleichzeitige Schweißen vonFurthermore, as shown in DD-WP 136 466 (Figure 12), double-spot welding is used, which is also performed by means of capacitor welding with respect to welding energy. To achieve reliable connections but the double point welding is due to the otherwise occurring on the electrode side TTschlussschlußstromes on the respective simultaneous welding of

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zwei getrennten Anschweißteilen beschränkt.limited to two separate welded parts.

Ziel der Erfindung . -Object of the invention. -

Die Erfindung verfolgt das Ziel, das Doppelpunktschweißen universell eihsetzbar zu machen. Vorrangig soll erreicht werden, daß Anschweißteile mit organisch beschichteten Blechen an beliebigen Stellen verschweißt werden, ohne daß der der Schweißzone gegenüberliegende Flächenbereich des beschichteten Bleches qualitative Mangel der Beschichtung in Form von Blasen oder Verbrennungen aufweistοThe invention aims to make the double-point welding universally eihsetzbar. It is primarily intended to ensure that welding parts are welded to organic coated metal sheets at any point, without the area of the coated sheet opposite the welding zone having a qualitative defect in the coating in the form of bubbles or burns

Wesen der ErfindungEssence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein universell einsetzbares Verfahren zum Doppelpunktschweißen, insbesondere Bukkelschweißen zu schaffen, das auch für einzelne Anschweißteile auf beschichteten Blechen anwendbar ist.The invention has for its object to provide a universally applicable method for Doppelpunktschweißen, in particular Bukkelschweißen, which is also applicable to individual Anschweißteile on coated sheets.

Das wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß vor dem Aufsetzen der Doppel-Schweißpunkte der auf einem Anschweißteil zwischen diesen Schweißpunkten liegende Bereich mit erhöhtem elektrischen Widerstand versehen wird und damit während des eigentlichen Schweißvorganges der überwiegende Teil des Schweißstromes über die Schweißpunkte verläuft. Dadurch wird in überraschender Weise ermöglicht, Doppelpunktschweißungen auch für einzelne Anschweißteile anzuwenden. Mit dem überwiegenden Teil des Schweißstromes in der Schweißzone wird zugleich der zugeführte Gesamtstrom auf einem Mindestmaß gehalten, wodurch die im Schweißobjekt erzeugte V/ärme niedrig bleibt, was besonders für organisch beschichtete Bleche den Einsatz des Punkt- bzw· Buckelschweißens erst ermöglicht. Dabei hat sich auch gezeigt, daß Nebenschlüsse über bereits verschweißte Buckel infolge des geringen Querschnittes an der Schweißstelle ebenfalls eine untergeordnete Bedeutung haben.This is essentially achieved in that before placing the double-spot welds on a weld-on part between these welds lying area is provided with increased electrical resistance and thus runs during the actual welding process, the vast majority of the welding current on the welds. This makes it possible in a surprising way to apply Doppelpunktschweißungen for individual Anschweißteile. With the overwhelming part of the welding current in the welding zone, the total current supplied is at the same time kept to a minimum, as a result of which the amount of heat generated in the welding object remains low, which makes the use of spot or projection welding possible, especially for organically coated metal sheets. It has also been shown that shunts over already welded hump due to the small cross-section at the weld also have a minor importance.

Wach weiteren Merkmalen der Erfindung wird die Widerstandserhöhung durch entsprechende Querschnittsreduzierung, wie Anord-Wach further features of the invention, the resistance increase by appropriate cross-sectional reduction, such as

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nung von Durchbrüchen, Ausnehmungen und sonstige, gleichzeitig den Nebenschlußweg vergrößernde Gestaltungen erreicht oder die Anschweißteile v/eisen einen gegenüber dem beschichteten Blech erhöhten Widerstandskoeffizienten auf· Derartige Gestaltungen können bereits bei der Anlieferung der Halbzeuge oder beim Zuschnitt Berücksichtigung finden bzw. mit den sowieso notwendigen Vorbereitungsarbeiten, wie Buckelprägen oder -stanzen, parallel verlaufen.the weld-on parts have a resistance coefficient which is increased compared with the coated sheet metal. Such designs can already be taken into account in the delivery of the semi-finished products or in the blanking process or with the necessary preparatory work anyway , like hump embossing or punching, run parallel.

Ein Merkmal besteht auch darin, daß eine partielle Reduzierung der Mat-erialdicke durchgeführt wird und dadurch im Bereich der Schweißzone eine Querschnittsbegrenzung für den Nebenschlußweg auf dem Anschweißteil durch diese Blechdickenreduzierung erfolgt» Entsprechende typische Gestaltungen der Anschweißteile sind an Beispielen erläutert.A feature also consists in that a partial reduction of the mat erialdicke is carried out and thereby in the weld zone a cross-sectional boundary for the shunt on the weld-on by this sheet thickness reduction takes place »Corresponding typical designs of weld-on parts are explained by examples.

Die Merkmale der Erfindung, den Querschnitt reduzieren, den Nebenschlußweg verlängern oder den Widerstandskoeffizienten im Anschweißteil erhöhen, können einzeln als auch wahlweise kombiniert angewendet werden.The features of the invention, reducing the cross-section, extending the shunt path or increasing the coefficient of resistance in the weld-on part, may be applied individually as well as optionally combined.

Ausführungsbeispielembodiment

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung an einigen Beispielen näher dargestellt und erläutert. Es zeigen:Reference to the drawings, the invention is illustrated and explained in some examples. Show it:

Pig· 1: den prinzipiellen Aufbau einer Schweißanordnung, teilweise im Schnitt,Pig · 1: the basic structure of a welding arrangement, partly in section,

Figo 2 bis 5: Beispiele einer. Gestaltung von Anschweißteilen,Fig. 2 to 5: Examples of a. Design of welding parts,

Figo 6: eine Anordnung für die fortlaufende Schweis-Fig. 6: an arrangement for the continuous welding

sung einer Profilschiene,solution of a profile rail,

Figo 7 bis 11: Formen von Ausnehmungen mit jeweils einemFig. 7 to 11: forms of recesses with one each

dazugehörigen Schweißbuckel,associated welding hump,

Figo 12 und 13: Formen von Ausnehmungen mit jeweils mehrerenFigures 12 and 13: forms of recesses, each with several

dazugehörigen Schweißbuckeln undassociated welding humps and

Fig. 14 bis 16: Formelemente mit partiellen Blechdickenreduzierungen und eingeprägtem Buckel.Fig. 14 to 16: mold elements with partial sheet thickness reductions and embossed hump.

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Die Darstellung von Schweißbuckeln ist in der Zeichnung teilweise nur mit einem Kreuz als Aufsetzpunkt einer Elektrode demonstriert« An diesen Stellen können in gleicher Weise auch Elektroden für das Punktschweißen aufgesetzt werden, sofern keine Buckel für einen Anwendungsfall geprägt werden sollen. Weiterhin wird in der Zeichnung nicht näher auf die Gestaltung von Schweißbuckeln eingegangen, da dies für die Anwendung der Erfindung nicht von Bedeutung ist. In einigen Figuren ist die Darstellung nur auf das Anschweißteil beschränkt.The representation of welding humps is partially demonstrated in the drawing only with a cross as Aufsetzpunkt an electrode "electrodes can be placed in the same way for spot welding, if no humps are to be embossed for an application. Furthermore, the drawing does not deal in detail with the design of welding humps, since this is not important for the application of the invention. In some figures, the illustration is limited only to the welding part.

In Fig. 1 ist ein als Anschweißteil dienendes Blech 6 auf ein beschichtetes Blech 7 aufgesetzt, wobei eine organische Schicht 8 nach außen weist und die dem Anschweißteil zugeordnete Seite mit einer Rückseitenbeschichtung 9 versehen ist ο Im Blech 6 sind zwei Schweißbuckel 10 eingearbeitet, unter denen die z. B. aus Lack bestehende Beschichtung 9 entfernt ist oder die als Spezialbuckel die Schicht 9 vor dem Schweißen durchstoßen. Um die Schweißbuckel 10 ist jeweils eine U-förmige Ausnehmung 4 im Blech 6 eingearbeitet, so daß nur eine kleine Fläche 3 eine den Buckel 10 tragende Nase 12 mit dem übrigen Blech 6 verbindet· Auf jeden Buckel 10 sind über eine Schweißstromquelle 5 verbundene Elektroden 11 aufgesetzt. Im eingeschalteten Zustand der Stromquelle fließt ein Strom über die Elektroden 11 durch die Buckel 10 und Blech 7· Wie dargestellt, fließt über Nebenschlußwege 1 und 2 weiterhin ein Strom durch die Flächen 3, durch deren Anordnung der Nebenschlußstrom vorrangig begrenzt wird und damit im Verhältnis zum Hauptstromkreis untergeordnete Bedeutung bekommt. Zusätzlich sind durch die Lage der Ausnehmung 4 die Nebenschlußwege 1 und 2 vergrößert. Werden die Ausnehmungen 4 in der Ebene um 180 gedreht, verkürzen sich zwar die Nebenschlußwege 1 und 2, es liegt jedoch noch eine zuverlässige Strombegrenzung durch die Querschnittsminderung der Flache 3 vor, die beispielsweise bei einer Dicke von 1,0 mm des Anschweißteiles 6 einen QuerschnittIn Fig. 1, serving as a welding part 6 sheet is placed on a coated plate 7, wherein an organic layer 8 facing outward and the welding part associated side is provided with a back coating 9 o in the plate 6, two welding boss 10 are incorporated, among which the z. B. paint existing coating 9 is removed or pierced as a special hump the layer 9 before welding. To the Schweißbuckel 10 is a U-shaped recess 4 is incorporated in the sheet 6, so that only a small area 3 connects a projection 10 carrying nose 10 with the rest of the plate 6 · On each hump 10 are connected via a welding power source 5 electrodes 11th placed. In the switched-on state of the current source, a current flows through the electrodes 11 through the bosses 10 and plate 7. As shown, a current continues to flow through the areas 3 via shunt paths 1 and 2, by means of which the shunt current is primarily limited and thus in relation to Main circuit gets subordinate importance. In addition, the shunt paths 1 and 2 are increased by the position of the recess 4. If the recesses 4 are rotated 180 in the plane, although the shunt paths shorten 1 and 2, but there is still a reliable current limit by the cross-sectional reduction of the surface 3, for example, at a thickness of 1.0 mm of Anschweißteiles 6 a cross section

2 von 10 mm haben kann und damit eine für alle Anwendongsfälle noch genügende Festigkeit der Schweißverbindung hat.2 by 10 mm and thus has a sufficient for all cases of application still strength of the welded joint.

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Pig· 2 zeigt eine U-förmige Profilschiene mit Ausnehmungen 4 entsprechend Fig. 1 und Buckel 10, die gegenüberliegend angeordnet sind und paarweise geschweißt werden. Der Nebenschlußstrom fließt auf den Wegen 1 und 2·Pig * 2 shows a U-shaped rail with recesses 4 corresponding to FIG. 1 and hump 10, which are arranged opposite one another and are welded in pairs. The shunt current flows on paths 1 and 2.

Pig· 3 zeigt, eine U-förmige Profilschiene, bei der im Gegensatz zu Pig. 2 die Ausnehmungen 4 nicht gegenüberliegend angeordnet sind. Der Ausnehmung 4 mit Buckel 10 gegenüber liegt nur ein Buckel 10. Die Schweißung erfolgt paarweise, so daß der angegebene Weg 1 und 2 für den Nebenschlußstrom entsteht und die Erhöhung des elektrischen Widerstandes nur durch eine strombegrenzende Fläche 3 (analog Figur 1) entsteht.Pig · 3 shows a U-shaped rail, in contrast to Pig. 2, the recesses 4 are not arranged opposite one another. The recess 4 with projection 10 opposite is only a projection 10. The welding is done in pairs, so that the specified path 1 and 2 is formed for the shunt and the increase in electrical resistance only by a current-limiting surface 3 (analogous to Figure 1).

Pig. 4 zeigt eine z-förmige Profilschiene, bei der auf Grund der paarweisen Anordnung von Ausnehmungen 4 und Buckel 10 der angegebene Weg 1 und 2. für den Nebenschlußstrom entsteht.Pig. FIG. 4 shows a Z-shaped profiled rail in which, due to the paired arrangement of recesses 4 and projection 10, the indicated path 1 and 2 is formed for the shunt current.

In Fig. 5 ist eine z-förmige Profilschiene mit rechteckigen Ausnehmungen 4 und den Elektroden 11 dargestellt. Die Widerstandserhöhung wird hier durch entsprechend schmale Randstege 13 und Abstände 14 zwischen den Ausnehmungen erreicht, so" daß der Nebenschlußstrom auf den Wegen 1 und 2 eng begrenzt bleibt. Die Ausnehmungen 4 sind so angeordnet, daß sie jeweils zwischen zwei Buckel 10 zu liegen kommen« Es kann paarweise geschweißt werden oder auch eine Elektrode auf einen bereits geschweißten Punkt bzw. Buckel 10 aufgesetzt werden. Pur letztere Verfahrensweise ist der Schweißstrom entsprechend zu reduzieren.In Fig. 5 a z-shaped rail with rectangular recesses 4 and the electrodes 11 is shown. The increase in resistance is achieved here by means of correspondingly narrow edge webs 13 and distances 14 between the recesses, so that the shunt current remains narrowly limited on paths 1 and 2. The recesses 4 are arranged so that they each lie between two humps 10. It can be welded in pairs or even an electrode can be placed on an already welded point or projection 10. In the latter method, the welding current must be correspondingly reduced.

Fig. 6 zeigt ein Hutprofil mit Ausnehmungen 4· Die Schweißung der Buckel 10 erfolgt reihenweise unter Anwendung der zur Fig. angegebenen Verfahrensweise.Fig. 6 shows a hat profile with recesses 4 · The welding of the projection 10 is carried out in rows using the procedure given for Fig.

In Fig. 7 bis 11 sind an einer Schweißstelle 10 durch die Ausnehmungen 4 Formelemente entstanden, bei denen die strombegrenzende Fläche 3 ein- oder mehrfach vorhanden ist (nur an Fig. 7In FIGS. 7 to 11, form elements have been formed at a weld 10 through the recesses 4, in which the current-limiting surface 3 is present once or several times (only on FIG. 7)

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näher demonstriert). Pur den Schweißvorgang werden jeweils zv/ei derartige Schweißstellen eingesetzt, es genügt aber analog Fig. 3 auch nur eine nach Fig. 7 bis 11 dargestellte Schweiß-.stelle für das Doppelpunktschweißen an einem Anschweißteil.demonstrated in more detail). Purely the welding process zv / ei such welds are used, but it suffices analogous to Fig. 3 only one of Fig. 7 to 11 illustrated welding-.stelle for the double spot welding on a weld-on.

Figo 12 und 13 zeigen Formelemente mit zwei und mehr Buckeln Zum Schweißen genügt eines dieser Formelemente. Beim Schweißen entstehen die Stromwege 1 und 2 für den Nebenschlußstrom. Bei Fig. 13 treten diese Nebenschlußströme in der Reihenfolge der Schweißung zweimal auf, wobei der Nebenschlußstromweg über die zuerst geschweißten Buckel beim zweiten Schweißvorgang nicht dargestellt ist₀ FIGS. 12 and 13 show shaped elements with two or more bosses. For welding, one of these shaped elements is sufficient. During welding, the current paths 1 and 2 are created for the shunt current. In Fig. 13 these shunt currents occur in the order of the weld twice, said bypassing current path is not shown on the first welded hump at the second welding operation ₀

Fig. 14 bis 16 ist für die Erhöhung des elektrischen Widerstandes die Blechdicke partiell reduziert. Fig. 14 zeigt ein Formelement analog Fig. 12, bei dem zusätzlich die Nase 12 dickenreduziert ist, wodurch die strombegrenzende Fläche 3 entsteht.Fig. 14 to 16 is partially reduced for increasing the electrical resistance, the sheet thickness. Fig. 14 shows a mold element analogous to FIG. 12, in which in addition the nose 12 is reduced in thickness, whereby the current-limiting surface 3 is formed.

Die Formelemente der Fig. 15 und 16 werden paarweise verschweißt, wobei das Formelement nach Fig. 15 vorzugsweise für die Randzonenschweißung geeignet ist.The mold elements of FIGS. 15 and 16 are welded in pairs, wherein the mold element according to FIG. 15 is preferably suitable for edge zone welding.

Das Prinzip der Widerstandserhöhung im Anschweißteil kann auch bereits durch entsprechende Materialauswahl der Werkstücke erfolgen, indem das Anschweißteil einen höheren Widerstandskoeffizienten gegenüber dem anderen zu verschweißenden Werkstück aufweist. Wie in Fig. 14 demonstriert (Anordnung von Ausnehmungen und zugleich noch Materialdickenreduzierung am Anschweißteil) können die verschiedenen Schritte auch kombiniert angeordnet werden.The principle of increasing the resistance in the weld-on part can also already be achieved by a corresponding material selection of the workpieces, in that the weld-on part has a higher coefficient of resistance compared to the other workpiece to be welded. As demonstrated in FIG. 14 (arrangement of recesses and at the same time still material thickness reduction at the weld-on part), the various steps can also be combined.

Claims

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1 method for resistance welding of metal parts with indirect power supply on the principle of Doppelpunktschweißens, in particular for projection welding coated metal sheets, characterized in that prior to placement of the double-spot welds on a Anschweißteil between these points area is provided with increased electrical resistance and thus during welding, the majority of the welding current is conducted via the welding points ·

2. Method according to item 1, characterized in that the increase in resistance is effected by means of corresponding reduction in cross-section, such as arrangement of openings, recesses and other configurations which preferably increase the bypass path simultaneously.

3 Method according to item 1, characterized in that weld-on parts having an increased coefficient of resistance are used ·

4 · Method according to item 1, characterized in that a partial reduction of the material thickness is carried out before the welding process at the welding part.

For this purpose "" 4 Seuen drawings