DE102007012894A1 - Use of a welding filler material for metal inert gas welding of vehicle components - Google Patents

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Abstract

Use of a welding filler material for metal inert gas welding of vehicle components is new. The filler material is used for welding a first component made from a first aluminum alloy (AlMgSi), a second component made from a second aluminum alloy (AlMg4.5Mn0.4) and a third component made from a third aluminum alloy (AlSi10 Mg(Fe)). An independent claim is also included for a component for a vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verwendung des Schweißzusatzwerkstoffs SG-AlMg5 für das Metall-Inertgasschweißen von Bauteilen eines Kraftfahrzeugs sowie ein Bauelement für ein Kraftfahrzeug.The The invention relates to a use of the welding filler SG-AlMg5 for the Metal inert gas welding of Components of a motor vehicle and a component for a motor vehicle.

Die Verwendung von Schweißzusatzwerkstoffen in der Schweißtechnik ist bekannt. Beim Schweißen von Werkstoffen aus Aluminiumlegierungen hat sich das Metall-Inertgasschweißen (MIG) bewährt und wird großindustriell eingesetzt. Zu den Einsatzgebieten gehören insbesondere die Automobil- und Luftfahrtindustrie. So werden z. B. in der Kraftfahrzeugindustrie Querträger für Kraftfahrzeuge hergestellt, deren einzelne Bauteile aus unterschiedlichen Aluminiumlegierungen bestehen. Dabei besteht z. B. ein zentrales Tragrohr des Querträgers aus einer Aluminiumlegierung mit der europäischen Normbezeichnung (nach EN 573-3) EN-AW-6060 (EN-AW-AlMgSi) bzw. der deutschen Normbezeichnung AlMgSi0,5 (nach DIN 1725). Ein an das Tragrohr anzuschweißendes Blechumformteil besteht aus einer weiteren Aluminiumlegierung mit der europäischen Normbezeichnung EN-AW-5182 (EN-AW-AlMg4,5Mn0,4). Schließlich besteht eine dritte Komponente des Querträgers, nämlich eine ebenfalls daran anzuschweißende Lenkungskonsole aus einer dritten Aluminiumlegierung mit der europäischen Normbezeichnung EN-AC-43400 (EN-AC-AlSi10Mg(Fe)). Nachteilig an dieser Konstruktion ist, dass zum Verschweißen der genannten Bauteile mehrere Schweißzusatzwerkstoffe benötigt werden. So wird ein Mg-haltiger Schweißzusatzwerkstoff mit der Bezeichnung SG-AlMg4,5Mn zum Verschweißen des zentralen Tragrohrs mit dem mindestens einen Blechumformteil des Querträgers verwendet. Für das Verschweißen des zentralen Tragrohrs mit der Lenkungskonsole wird dagegen ein Si-haltiger Schweißzusatzwerkstoff mit der Bezeichnung SG-AlSi12 verwendet. Dies bedeutet, dass bei der Herstellung des bekannten Querträgers zwei unterschiedliche Drahtelektrodenspulen beim Metall-Inertgasschweißen verwendet werden müssen. Dadurch ergibt sich einerseits die Problematik einer doppelten Lagerhaltung, zudem ist ein Brennerwechselsystem notwendig und schließlich kann es auch zu Verwechslungen der beiden Drahtelektrodenspulen aus den unterschiedlichen Schweißzusatzwerkstoffen kommen. Insgesamt ergibt sich dadurch ein relativ kostenintensives Herstellungsverfahren für den genannten Querträger.The Use of welding consumables in welding technology is known. When welding of aluminum alloy materials, metal inert gas welding (MIG) has proven and becomes big business used. The areas of application include in particular the automotive and Aviation industry. So z. B. in the automotive industry crossbeam for motor vehicles manufactured, whose individual components from different aluminum alloys consist. It consists z. B. a central support tube of the cross member an aluminum alloy with the European standard designation (acc EN 573-3) EN-AW-6060 (EN-AW-AlMgSi) or the German standard designation AlMgSi0.5 (according to DIN 1725). A sheet metal forming part to be welded to the support tube consists of another aluminum alloy with the European standard designation EN-AW-5182 (EN-AW-AlMg4,5Mn0,4). Finally, there is a third component the crossbeam, namely a likewise to be welded on it Steering bracket made of a third aluminum alloy with the European standard designation EN-AC-43400 (EN-AC-AlSi10Mg (Fe)). A disadvantage of this construction is that for welding the said components several welding consumables are needed. This is how a filler metal containing Mg becomes with the designation SG-AlMg4,5Mn for welding the central support tube used with the at least one sheet metal forming part of the cross member. For the weld together the central support tube with the steering console is on the other hand Si-containing welding filler used with the designation SG-AlSi12. This means that at the production of the known cross member two different Wire electrode coils in metal inert gas welding must be used. This results On the one hand the problem of a double storage, also a burner change system is necessary and finally can it also confuses the two wire electrode coils from the different welding consumables come. Overall, this results in a relatively costly production process for the said cross member.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schweißzusatzstoff für das Metall-Inertgasschweißen von Bauteilen eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, der beim Verschweißen unterschiedlicher Bauteile bestehend aus unterschiedlichen Aluminiumlegierungen verwendet werden kann.It is therefore an object of the present invention, a welding additive for the Metal inert gas to provide components of a motor vehicle, the different during welding Components consisting of different aluminum alloys used can be.

Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Bauelement für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welches kostengünstig herstellbar ist.It It is a further object of the present invention to provide a component for a To provide motor vehicle, which is inexpensive to produce.

Diese Aufgaben werden durch eine erfindungsgemäße Verwendung des Schweißzusatzwerkstoffs SG-AlMg5 gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Bauelement mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst.These Tasks are achieved by an inventive use of the welding filler material SG-AlMg5 according to the characteristics of claim 1 and a component having the features of claim 4 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen beschrieben.advantageous Embodiments of the invention are described in the respective subclaims.

Eine erfindungsgemäße Verwendung des Schweißzusatzwerkstoffs SG-AlMg5 für das Metall-Inertgasschweißen von Bauteilen eines Kraftfahrzeugs zeichnet sich dadurch aus, dass der Schweißzusatzwerkstoff SG-AlMg5 bei einem Verschweißen eines ersten Bauteils bestehend aus einer ersten Aluminiumlegierung EN-AW-6060 (EN-AW-AlMgSi) mit einem zweiten Bauteil bestehend aus einer zweiten Aluminiumlegierung EN-AW-5182 (EN-AW-AlMg4,5Mn0,4) und bei einem Verschweißen eines dritten Bauteils bestehend aus einer dritten Aluminiumlegierung EN-AC-43400 (EN-AC-AlSi10Mg(Fe)) mit dem ersten Bauteil verwendet wird.A use according to the invention of the welding consumable SG-AlMg5 for the metal inert gas welding of components of a motor vehicle is characterized in that the welding consumable SG-AlMg5 when welding a first component consisting of a first aluminum alloy EN-AW-6060 (EN-AW-AlMgSi) with a second component consisting of a second aluminum alloy EN-AW-5182 (EN-AW-AlMg4,5Mn0,4) and at a welding a third component consisting of a third aluminum alloy EN-AC-43400 (EN-AC-AlSi10Mg (Fe)) is used with the first component.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass entgegen den Empfehlungen des Standes der Technik es möglich ist, zum Verschweißen der genannten Aluminiumlegierungen nur einen einzigen Schweißzusatzwerkstoff, nämlich SG-AlMg5 zu verwenden. Es hat sich gezeigt, dass der für die genannten Materialkombinationen der zu verschweißenden Bauteile unübliche Schweißzusatzwerkstoff sich einerseits auf die mechanischen Gütewerte und Eigenschaften der zu verschweißenden Werkstoffpaarungen günstig auswirkt und andererseits auch keine merklichen Nachteile im Bezug auf die Güte der Schweißung festgestellt wurden. Vorteilhafterweise kann somit auf den Einsatz von zwei unterschiedlichen Schweißzusatzwerkstoffen an einem Schweißzusammenbau verzichtet werden.Surprisingly It turned out that contrary to the recommendations of the state of Technique it possible is for welding the aluminum alloys mentioned only a single welding filler, namely SG-AlMg5 to use. It has been shown that for the mentioned Material combinations of the components to be welded unusual welding filler on the one hand on the mechanical quality values and properties of the to be welded Material pairings favorable On the other hand, there are no significant disadvantages in terms of on the goodness the weld was detected were. Advantageously, therefore, the use of two different Welding consumables dispensed with a welding assembly become.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind das erste, zweite und dritte Bauteil Elemente eines Kraftfahrzeugquerträgers. Dabei kann das erste Bauteil als ein zentrales Tragrohr, das zweite Bauteil mindestens ein Blechumformteil und das dritte Bauteil eine Lenkungskonsole des Kraftfahrzeugquerträgers ausgebildet sein.In an advantageous embodiment of the invention are the first, second and third component elements of a motor vehicle crossmember. there For example, the first component as a central support tube, the second component at least one sheet metal forming part and the third component a steering console of the vehicle crossmember be educated.

Ein erfindungsgemäßes Bauelement für ein Kraftfahrzeug besteht aus einem ersten Bauteil aus einer ersten Aluminiumlegierung mit der europäischen Normbezeichnung EN-AW-6060 (EN-AW-AlMgSi), mindestens einem an das erste Bauteil angeschweißten zweiten Bauteil aus einer zweiten Aluminiumlegierung mit der europäischen Normbezeichnung EN-AW-5182 (EN-AW-AlMg4,5Mn0,4) und einem ebenfalls an das erste Bauteil anzuschweißenden dritten Bauteil aus einer dritten Aluminiumlegierung mit der europäischen Normbezeichnung EN-AC-43400 (EN-AC-AlSi10Mg(Fe)). Erfindungsgemäß bestehen dabei die Schweißverbindungen zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil sowie zwischen dem ersten und dem dritten Bauteil aus einem einzigen Schweißzusatzwerkstoff.An inventive component for a motor vehicle consists of a first component of a first aluminum alloy with the European standard designation EN-AW-6060 (EN-AW-AlMgSi), at least one welded to the first component second component of a second aluminum alloy with the European Standard designation EN-AW-5182 (EN-AW-AlMg4,5Mn0,4) and a third component to be welded to the first component from a third aluminum alloy with the European standard EN-AC-43400 (EN-AC-AlSi10Mg (Fe)) , According to the invention, the welded connections between the first and the second component and between the first and the third component consist of a single filler metal.

Durch die Verwendung eines einzigen Schweißzusatzwerkstoffes ist eine kostengünstige Herstellung des Querträgers gewährleistet. Insbesondere handelt es sich bei dem Schweißzusatzwerkstoff um einen magnesiumhaltigen Schweißzusatzwerkstoff mit der Bezeichnung SG-AlMg5. Gegenüber den bekannten Schweißverbindungen konnte festgestellt werden, dass sich die Verwendung des Schweißzusatzwerkstoffes SG-AlMg5 einerseits günstig auf die mechanischen Gütewerke und Eigenschaften der zu verbindenden Aluminiumlegierungen sowie auch positiv auf die Güte der Schweißung auswirkt.By the use of a single welding consumable is one cost-effective production of the crossbeam guaranteed. In particular, the filler metal is a magnesium-containing material Welding material with the designation SG-AlMg5. Compared to the known welded joints could be found that the use of the filler metal SG-AlMg5 on the one hand cheap on the mechanical quality plants and properties of the aluminum alloys to be joined as well also positive for the quality the weld effect.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bauelements kann das erste Bauteil als ein zentrales Tragrohr, das zweite Bauteil mindestens ein Blechumformteil und das dritte Bauteil eine Lenkungskonsole des Kraftfahrzeugquerträgers ausgebildet sein.In an advantageous embodiment of the device according to the invention For example, the first component as a central support tube, the second component at least one sheet metal forming part and the third component a steering console formed of the vehicle cross member be.

Claims (6)

Verwendung des Schweißzusatzwerkstoffs SG-AlMg5 für das Metall-Inertgasschweißen von Bauteilen eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißzusatzwerkstoff SG-AlMg5 bei einem Verschweißen eines ersten Bauteils bestehend aus einer ersten Aluminiumlegierung EN-AW-6060 (EN-AW-AlMgSi) mit einem zweiten Bauteil bestehend aus einer zweiten Aluminiumlegierung EN-AW-5182 (EN-AW-AlMg4,5Mn0,4) und bei einem Verschweißen eines dritten Bauteils bestehend aus einer dritten Aluminiumlegierung EN-AC-43400 (EN-AC-AlSi10Mg(Fe)) mit dem ersten Bauteil verwendet wird.Use of the welding filler SG-AlMg5 for the metal inert gas welding of components of a motor vehicle, characterized in that the welding filler SG-AlMg5 when welding a first component consisting of a first aluminum alloy EN-AW-6060 (EN-AW-AlMgSi) with a second component consisting of a second aluminum alloy EN-AW-5182 (EN-AW-AlMg4,5Mn0,4) and when welding a third component consisting of a third aluminum alloy EN-AC-43400 (EN-AC-AlSi10Mg (Fe)) is used with the first component. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste, zweite und dritte Bauteil Elemente eines Kraftfahrzeugquerträgers sind.Use according to claim 1, characterized in that the first, second and third components are elements of a motor vehicle crossmember. Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil ein zentrales Tragrohr, das zweite Bauteil mindestens ein Blechumformteil und das dritte Bauteil eine Lenkungskonsole des Kraftfahrzeugquerträgers sind.Use according to claim 2, characterized that the first component a central support tube, the second component at least one sheet metal forming part and the third component a steering console of the vehicle crossmember are. Bauelement für ein Kraftfahrzeug bestehend aus einem ersten Bauteil aus einer ersten Aluminiumlegierung EN-AW-6060 (EN-AW-AlMgSi), mindestens einem an das erste Bauteil angeschweißten zweiten Bauteil aus einer zweiten Aluminiumlegierung EN-AW-5182 (EN-AW-AlMg4,5Mn0,4) und einem an das erste Bauteil anzuschweißenden dritten Bauteil aus einer dritten Aluminiumlegierung EN-AC-43400 (EN-AC-AlSi10Mg(Fe)), dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißverbindungen zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil sowie zwischen dem ersten und dem dritten Bauteil aus einem einzigen Schweißzusatzwerkstoff bestehen.Component for a motor vehicle consisting of a first component of a first Aluminum alloy EN-AW-6060 (EN-AW-AlMgSi), at least one welded to the first component second Second aluminum alloy component EN-AW-5182 (EN-AW-AlMg4,5Mn0,4) and a third component to be welded to the first component a third aluminum alloy EN-AC-43400 (EN-AC-AlSi10Mg (Fe)), characterized in that the welded joints between the the first and the second component and between the first and the third component consist of a single filler metal. Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißzusatzwerkstoff SG-AlMg5 ist.Component according to Claim 4, characterized that the welding filler SG-AlMg5 is. Bauelement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das das erste Bauteil ein zentrales Tragrohr, das zweite Bauteil mindestens ein Blechumformteil und das dritte Bauteil eine Lenkungskonsole eines Kraftfahrzeugquerträgers sind.Component according to Claim 4 or 5, characterized that the first component a central support tube, the second component at least one sheet metal forming part and the third component a steering console a motor vehicle crossmember are.
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