DD266299A1

DD266299A1 - RESISTANCE PROJECTION WELDING

Info

Publication number: DD266299A1
Application number: DD31035787A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Kraft; Kurt Schmeisser
Original assignee: Leuna Werke Veb
Priority date: 1987-12-14
Filing date: 1987-12-14
Publication date: 1989-03-29

Abstract

Widerstandsbuckelschweissverfahren von Feinblechen mit beidseitiger, vor Korrosion schuetzender, metallischer Beschichtung untereinander oder mit verschiedenartigen stoffgleichen Bauelementen. Der durch die metallische Beschichtung erreichte Korrosionsschutz ist auch fuer den Bereich der Schweissverbindung gewaehrleistet, wenn erfindungsgemaess eine einheitliche Buckelform (h0,75 mm, b3 mm, Flankenwinkel alpha 10 bis 259 in das duennere Bauelement gedruckt wird und auf die Blechdicke abgestimmte Parameter fuer Elektrodendruck, Schweissstromstaerke, und Stromzeit eingehalten werden. Fig. 2 zeigt die ausgefuehrte Schweissstelle. Fig. 2Resistance hump welding method of thin sheets with double-sided, corrosion-protecting, metallic coating with each other or with different material-like components. The corrosion protection achieved by the metallic coating is also ensured for the area of the welded connection if according to the invention a uniform projection shape (h0.75 mm, b3 mm, flank angle alpha 10 to 259 is printed into the thinner component and parameters for electrode pressure matched to the sheet thickness, Welding current intensity, and current time are observed Fig. 2 shows the executed welding point

Description

Field of application of the invention D> Invention can be applied wherever the task is, thin plates with metallic coating

miteinander, mit Hilfskonstruktionen oder mit verschiedenartigen Formteilen unlösbar zu verbinden, wobei derwith each other, inextricably connect with auxiliary structures or with various moldings, the

Corrosion protection must be maintained by the coating. This concerns primarily Botriebe dor insulation technology, ventilation and air conditioning, the construction industry and the Consumer goods industry. Characteristic of the known state of the art

Bekannt ist ein Wldorstandsbuckelschweißverfahren zum Verschweißen zweier Werkstücke aus verschiedenartigen Metallen, bei welchen an einem der beiden Werkstücke ein Buckel trapezförmigen Querschnitte ausgebildet /vlrd und Schweißzelt, Schweißstrom sowie Schweißdruck so gewählt werden, daß die boiden einander berührenden Werkstücke unter dem Einfluß des Schweißst/ornes an den zu verschweißenden Flächenabschnitten achmolzen und abgeschmolzenes Material unter dom Einfluß des Schweißdruckes durch das nicht geschmolzene Material des Buckels an die Peripherie der Verbindungsstelle gequetscht wird. Ein solches Vorfahren Ist aus der DE-PS 2 433648 bekannt, wobei Buckel vorgesehen sind, deren Höhe etwa das drei- bis vierfache Ihrer Breite an der Stirnseite und deren Flankenwinkel zwischen etwa 12° und etwa 30* betragen, der Schweißstrom so bemessen wird, daß sonkrecht zur Stirnseite des Buckels ein Temperaturgefälle erzeugt wird, bei dem die beiden Werkstücke über die gesamte Dauer der Schweißzeit jeweils nur an der Oberfläche der zu verschweißenden Flächenabschnitte schmelzen, und der Schweißdruck so bemessen wird, daß das abgeschmolzene Material vollständig an dl·. Peripherie dor Verbindungsstelle gequetscht wird. Mit diesen Verfahren sollen Werkstücke aus unterschiedlichen Werkstoffen miteinander verschweißt wordon, ohne daß in dor Schweißszene intermotallische Verbindungen, wlederverfestigteo Material und Verunreinigungen zurückbleiben. Als ungünstig werden Flankenwinkel des Buckels unter 20° betrachtet. Die zu verschweißenden Mctorinlion haben oino Dicke von 10mm; es werden Flächonstrornstärken in Abhängigkeit von der Matorialpaarung zwischen 750 A und 3400A angewendet.Known is a Wldorstandsbuckelschweißverfahren for welding two workpieces of different metals, in which on one of the two workpieces a hump trapezoidal cross sections trained / vlrd and welding tent, welding current and welding pressure are chosen so that the boide touching each other workpieces under the influence of Schweißst / ornes the melted surface portions are melted and molten material is squeezed under the influence of the welding pressure through the unmelted material of the projection to the periphery of the joint. Such an ancestor is known from DE-PS 2 433648, wherein projections are provided, whose height is about three to four times their width at the front side and their flank angle between about 12 ° and about 30 *, the welding current is so dimensioned, that a temperature gradient is generated in a manner perpendicular to the end face of the hump, in which the two workpieces melt over the entire duration of the welding time only at the surface of the surface sections to be welded, and the welding pressure is dimensioned so that the melted material is completely at. Peripheral dor junction is squeezed. With these methods, workpieces made of different materials are welded together wordon, without leaving in the welding scene intermotallische connections, wuderverfestigteo material and impurities. As unfavorable flank angle of the hump are considered below 20 °. The Mctorinlion to be welded have oino thickness of 10mm; Areaonstrengths are applied depending on the mating pairing between 750 A and 3400A.

Weiterhin ist ein Widerstandsschwoißverfahron bekannt (DD 124774), bei dem der Kontakt der zu verbindenden Teile vor dem Verschweißen über ein schweißbuckolartigos Kontaktoloment erfolgt und welches beim Schweißen von beschichteten Blechen und Teilen unterschiedlicher Blechdlcko Anwendung findet. Unter einem sehr geringen Kontaktdruck von 10 N/mm² und einem Stromimpuls von 0,5 bis 1 Pe wird das Kontaktelomont plötzlich erhitzt, teilweise verdampft und dabei die Oberfläche der zu verbindenden Teile aktiviort. Ourch eine anschließende sprunghafte Krafterhöhung gegen Ende oder kurz nach Beendigung dos Stromimpulsos worden dio Teile mit oinom Eloktrodondruck von 5000N zusammengepießt und miteinander verschweißt. Der Schweißstrom beträgt 12000A.Furthermore, a Widerstandsschwoißverfahron is known (DD 124774), in which the contact of the parts to be joined before welding over a schweißbuckolartigos Kontaktoloment takes place and which is used in the welding of coated sheets and parts of different Blechdlcko application. Under a very low contact pressure of 10 N / mm ² and a current pulse of 0.5 to 1 Pe, the Kontaktelomont is suddenly heated, partially evaporated, while activating the surface of the parts to be joined. By a subsequent sudden increase in force towards the end or shortly after the completion of the current impulse, the parts were pounded together with an electric pressure of 5000N and welded together. The welding current is 12000A.

Von Nachteil sind bei diesem Verfahren dia sehr hohen Anforderungen an dif Gerätetechnik wegen der erforderlichen Steuerung dos Vorganges und daß mit dom sehr geringen Kontaktdruck und der kurzen Stromzeit keine Schweißverbindungen zwischen beschichteten Stahlwerkstücken, sondern nur eine Lötverbindung zwischen den metallischen Beschichtungen erreicht wird.The disadvantage of this method dia very high demands on dif device technology because of the required control dos process and that with dom very low contact pressure and short current time no welded joints between coated steel workpieces, but only a solder joint between the metallic coatings is achieved.

Object of the invention

Ziel dor Erfindung ist die Erhaltung des Korrosionsschutzes beim unlösbaren Verbinden beidseitig metallisch beschichteter Feinbleche untereinander und mit verschiedenartigen stoffgleichen Bauelementen.The goal dor invention is the preservation of corrosion protection in the non-detachable connection on both sides of metallically coated thin sheets with each other and with different types of the same material.

Explanation of the essence of the invention

Es bestand die Aufgabe, ein Widorstandsbuct » schweißvorfahren zu entwickeln, bei dem durch die Gestaltung der Buckelform und die Wahl der Schweißparameter der Schweißverlauf gesteuert wenden kann, so daß die beiden äußeren metallischen Schutzschichten in ihrer ursprünglichen Form erhalten bleiben und die beiden inneren Schutzschichten an der Schweißstelle verdrängt werden und einen vor Ko rosion schützenden Ring um die entstandene Schweißlinse bilden.It was the task of developing a Widordstandsbuct sweat ancestor, in which by shaping the projection shape and the choice of welding parameters, the sweat course can turn, so that the two outer metallic protective layers are retained in their original form and the two inner protective layers on the Welding point are displaced and form a protective before Ko rosion ring around the resulting weld nugget.

The object is achieved by a Widerstandsbuckolschweißverfahren, in accordance with the invention, the Schweißbuckol oils SpiUbuckel pressed into the thinner of the workpieces to be welded, where the hump height 0.75 mm, the Hump width 3mm and the flank angle alpha 10 ° to 25 ^s , with a welding current I from 4000A to 5500A, at a Current time t of 3 periods to 5 periods and at an electrode pressure F of 300 N to 2 000 N is welded and thereby the Contact pressure of the electrodes Ir, dependence on the thickness of the plate according to the formula FIN) = S (mm) χ 0.8 χ 1000. The dependence of the strength of the welding current I of the sheet thickness 8 can not be clearly represented as the coating

sowohl chargenbozogon als auch an oin und demselben Werkstück unterschiedlich dick sein kann und deshalbboth batchbozogon as well as oin and the same workpiece can be different thickness and therefore

Test welds are required. The dimensions of the hump can be uniformly used for sheets of a thickness of 0.5 to 2.0 rr .., wherein

zwec'xmäßlgerwelse ein einheitlicher Flankenwinkel von 15° gewählt wird.zwec'xmäßlgerwelse a uniform flank angle of 15 ° is selected.

The advantage of the invention is that just by the exact observance of the welding parameters of the welding process so

gesteuert werden kann, daß die zuerst schmelzende metallische Schutzschicht nach außen verdrängt wird und dabei einen zwar ungleichmäßigen, aber in sich geschlossenen Ring um die Schweißlinse bildet, der vor Korrosion schützt.can be controlled, that the first melting metallic protective layer is displaced to the outside and thereby forms a non-uniform, but self-contained ring around the weld nugget, which protects against corrosion.

AuefOhrungsbelspiele The invention will be explained below with reference to two embodiments and the accompanying drawings. Flg. 1: shows two sheets prepared for resistance hump welding. Fig. 2: shows the arrangement of the welding electrodes en the junction of the two sheets. Fig. 3: shows the welding of a sheet with an angle profile. example 1

Zwei Stahlblechstreifen 1 und 2 gleicher Dicke von 0,5 mm, die beidseitig mit Zinkschichten 3 bis β von einer Dicke zwischen 20 Mikrometer und 25 Mikrometer beschichtet sind, wurden miteinander verschweißt. Die Oberflächen der Bleche waren sauber, sonst aber In keiner Weise besonders vorbehandelt worden. An der vorgeseh inen Verbindungsstelle war In den Blechstieifen 1 mit einer hydraulischen Presse ein Elnh'ltsbuckel 7 mit einer Breite von 3mm, einer Höhe vo,\ 0,75mm und einem Flankenwinkel von 15° gedrückt werden. Die beiden Blechstreifen 1 und 2 waren so übereinander gelogt worden, daß eine Berührung untereinander nur über don Einheitsbuckel 7 möglich war. Zwei ebenflächige Elektroden 8 und 9 wurden, wie aus Fig. 2 zu ersehen, an der Schweißstelle ange'egt und mit einem Druck von 400 N gegen die Schweißetalle gedrückt. Danach erfolgte ein Stromimpuls von 4 000 A über eine Zelt von 3 Perioden. Die Nachhaltezeit zum Abkühlen betrug 2 Perloden. Damit war die Schweißverbindung hergestellt. Der Grundwerkstoff Stahl war in der Schweißlinse 10 stoffschlüssig verbunden. Durch den Zinkring 11, der sich um die Schweißlinse infolge des relativ langsamen Abschmelzvorganges ausbilden konnte, ist der Korrosionsschutz vollständig erhalten geblieben.Two steel strips 1 and 2 of the same thickness of 0.5 mm coated on both sides with zinc layers 3 to β of a thickness between 20 microns and 25 microns were welded together. The surfaces of the sheets were clean, but otherwise not specially pretreated. At the vorgeseh inen connection point was in the sheet metal strips 1 with a hydraulic press a Elnh'ltsbuckel 7 with a width of 3mm, a height vo, \ 0.75mm and a flank angle of 15 ° are pressed. The two metal strips 1 and 2 had been logged on top of each other so that a contact with each other only over don unit hump 7 was possible. Two planar electrodes 8 and 9 were, as can be seen from Fig. 2, ange'egt at the weld and pressed with a pressure of 400 N against the weld metal. This was followed by a current pulse of 4,000 A over a tent of 3 periods. The retention time for cooling was 2 perloden. Thus, the weld was made. The base material steel was materially bonded in the weld nugget 10. By the zinc ring 11, which could form around the weld nugget due to the relatively slow Abschmelzvorganges, the corrosion protection has been completely preserved.

Example 2

Entsprechend Fig.3 war ein Stahlblechstreifen 12, der mit Zinkschichten 13 und 14 als Korrosionsschutz versehen ist, mit einem zinkbeschichteten Winkelprofil 15 aus Walzstahl zu verschweißen. In den Stahlblechstrelfen 12 wurden Einheitsbuckel 7 gedrückt, üer Blechstreifen hatte eine Dicke von 2,0mm, die Zinkschichten waren etwa 20 Mikrometer bis 25 Mikrometer dick, der Einheitsbuckel hatte eine Breite von 3mm, eine Höhe von 0,75mm und einen Flankenwinkel von 16°. Das Winkelprofil hatte eine Dicke von 4mm. Über zwei ebenflächige Elektroden 8 und 9 mit einem Durchmesser von 18mm wurde auf die Schweißstelle ein Druck von 2000N ausgeübt. Der Stromimpuls erfolgte bei 5500A mit 5 Perloden. Ebenso wie in Fig.2 hatte sich um die Schweißlinse 10 ein vor Korrosion schützender Zinkring 11 gebildet.According to FIG. 3, a sheet steel strip 12, which is provided with zinc layers 13 and 14 as corrosion protection, was to be welded to a zinc-coated angle profile 15 made of rolled steel. In sheet steel columns 12, unit humps 7 were pressed, sheet metal strips had a thickness of 2.0 mm, the zinc layers were about 20 microns to 25 microns thick, the unit hump had a width of 3 mm, a height of 0.75 mm and a flank angle of 16 ° , The angle profile had a thickness of 4mm. Two planar electrodes 8 and 9 with a diameter of 18 mm exerted a pressure of 2000 N on the weld. The current pulse was at 5500A with 5 perlods. As in FIG. 2, a zinc ring 11, which protects against corrosion, had formed around the weld nugget 10.

Claims

Widerstandsbuckelschweißvo. drive for welding thin sheets ml), on the shield side, against corrosion protective metallic coating, which has a lower melting point than the base material and its function as a corrosion protection during welding, whereby the thin sheets are brought into contact with each other or with different material-like components by means of welding humps and welded by means of current pulses and under electrode pressure, characterized in that the Schwoißbuckel be pressed as Spitzbuckol in the thinner of the workpieces to be welded, wherein the projection height 0.75 mm, the projection width 3 mm and the flank angle 10 ° smaller than alpha less than 25 °, with a welding current 4000 A smaller than i smaller than 5600A, with a current time 3 periods smaller than t less than 5 periods and an electrode pressure 300 N smaller than F less than 2 000 N welded and daoei the contact pressure of the electrodes in dependence of the sheet thickness according to the formula F (N) = S (mm) χ 0.8 χ 1000.

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