DE102008036863B4 - Fillet weld on an overlap and / or parallel joint and a method for producing such fillet weld - Google Patents
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Abstract
Kehlnaht, ausgebildet an einem Überlapp- oder Parallelstoß zwischen einem ersten Fügepartner (1) und einem zweiten Fügepartner (2), wobei einer der Fügepartner (1) oder (2) im zu verbindenden Bereich eine als Absatz oder Rücksprung ausgebildete Materialreduzierung (4) aufweist, die ganz oder teilweise mit einem Zusatzwerkstoff ausgefüllt ist, der mit beiden Fügepartnern (1, 2) in Kontakt steht, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzwerkstoff ein Formteil (3) ist, das mit beiden Fügepartnern (1, 2) in Kontakt steht, dass das Formteil (3) über den Fügebereich hinaus ragt und eine Auflagefläche (5) und eine Anschlagfläche (6) aufweist, wobei eine Seite der Materialreduzierung (4) mit der Auflagefläche (5) in Kontakt steht, und eine seitliche Kante (12) des Fügepartners (1) mit der Anschlagfläche (6) in Kontakt steht, und dass die Materialreduzierung (4) ist, so bemessen dass sie in ihren Abmaßen die gleiche Größenordnung wie das Formteil (3) in diesem Bereich aufweist.Fillet weld formed on an overlap or parallel joint between a first joining partner (1) and a second joining partner (2), wherein one of the joining partners (1) or (2) in the region to be joined has a material reduction (4) designed as a step or recess which is completely or partially filled with an additional material which is in contact with both joining partners (1, 2), characterized in that the filler material is a shaped part (3) which is in contact with both joining partners (1, 2), in that the molded part (3) projects beyond the joining region and has a bearing surface (5) and a stop surface (6), one side of the material reduction (4) being in contact with the bearing surface (5), and a lateral edge (12). of the joining partner (1) with the stop surface (6) is in contact, and that the material reduction (4) is such that it has in their dimensions the same order of magnitude as the molded part (3) in this area.
Description
Die Erfindung betriff eine Kehlnaht an einem Überlapp- oder Parallelstoß zwischen einem ersten und einem zweiten Fügepartner unter der Verwendung eines Formteiles, das als Schweißzusatzwerkstoff eingesetzt wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung einer solchen Kehlnaht unter der Verwendung eines Formteiles.The Invention refers to a fillet weld at an overlap or collision between a first and a second joint partner using a molded part as a welding consumable is used. Furthermore, the invention relates to a method for Production of such a fillet weld using a molded part.
Um eine Verbesserung der Schweißnahteigenschaften, wie insbesondere Festigkeit, Duktilität, Heißriss- und Korrosionsverhalten zu erreichen, wird bei der Laserstrahlschweißerei ein Schweißzusatzwerkstoff verwendet. Dieser Schweißzusatzwerkstoff wird in der Regel als Draht oder Band eingesetzt. Dabei gestaltet sich die Positionierung, Zuführung und Einbringung dieses Schweißzusatzwerkstoffes als sehr schwierig. Erschwerend wird das Einbringen des Schweißzusatzwerkstoffes in dem Falle noch, wenn kleine Brennweiten verwendet werden müssen, weil beispielsweise der Bauraum sehr klein oder verwinkelt ausgebildet ist. Es ist deshalb notwendig, dass in einem solchen Falle zur Überprüfung ein Kontrollsystem mit einer Sensorik hinsichtlich der Zuführgeschwindigkeit und Positionierung des Schweißzusatzwerkstoffes erforderlich ist.Around an improvement of the weld properties, such as in particular strength, ductility, hot cracking and corrosion behavior To achieve this, laser welding becomes a welding consumable material used. This filler becomes usually used as wire or ribbon. It is designed the positioning, feeder and incorporation of this filler metal as very difficult. Complicating the introduction of the welding filler in the case still, if small focal lengths must be used, because For example, the space designed very small or angled is. It is therefore necessary that in such a case for verification a control system with a sensor with regard to the feed rate and positioning of the welding consumable material is required.
Gerade beim Abrollen des Schweißzusatzwerkstoffes werden Eigenspannungen in Form von Verwindungen abgebaut, die zu einer unerwünschten Depositionierung des Schweißzusatzwerkstoffes in der Schweißzone führen. Ferner führt dieses zu einer Defokussierung des Laserstrahls, wodurch die Prozessinstabilitäten, wie beispielsweise Einbrandkerben oder Prozessspuren zunehmen. Ein weiterer Nachteil beim Arbeiten mit Drähten bzw. Bändern liegt darin, dass es bei der Zuführung dieser Schweißzusatzwerkstoffe Geschwindigkeitsschwankungen gibt. Diese Geschwindigkeitsschwankungen führen darüber hinaus zu einer nicht reproduzierbaren Schweißgutzusammensetzung. Darüber hinaus entstehen unterschiedliche Schweißgutzusammensetzungen in dem Bereich der Nahtwurzel und der Nahtflanke.Just when unrolling the filler metal residual stresses in the form of distortions are reduced, which are too an unwanted deposition of the welding consumable material in the welding zone to lead. Further leads This leads to a defocusing of the laser beam, causing the process instabilities, such as For example, penetration scores or process traces increase. Another disadvantage when working with wires or bands lies in that it is at the feeder of these welding consumables Speed variations exist. These speed variations lead beyond that to a non-reproducible weld compound. In addition, arise different weld compound compositions in the area of the seam root and the seam flank.
In
der
Bei
der Ausbildung von beispielsweise induktiv erhitzten Kanten, wie
sie beim Stumpfnahtschweißen
angewendet werden, zeigt die
Ein ähnliches
Schweißverfahren
zur Verbindung von Rohrenden im Stumpfschweißverfahren offenbart die
Die
Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, das Schweißen oder Löten von Kehlnähten an Überlapp- und Parallelstößen so zu verbessern, dass eine Prozesssicherheit und damit höhere Reproduzierbarkeit des Schweiß- oder Lötprozesses gegeben ist. Ferner soll eine bessere Zugänglichkeit zum Schweißbad und damit geringere Anforderungen an die Anlagetechnik erreicht werden. Darüber hinaus soll eine weitgehend homogene Schweißgutzusammensetzung und damit eine Qualitätsverbesserung beim Ausbilden derartiger Kehlnähte an Überlapp- und Parallelstößen in der Zukunft möglich sein.In contrast there is the object of the invention is to weld or solder fillet welds to overlapping and parallel thrusts so too improve that process reliability and therefore higher reproducibility of the welding or soldering process given is. Furthermore, a better accessibility to the weld pool and thus lower demands on the system technology can be achieved. About that In addition, a largely homogeneous weld material composition and thus a quality improvement in forming such fillet welds at overlap and parallel collisions in the Future possible be.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und einem Verfahren gemäß Patentanspruch 8 gelöst. Die Unteransprüche geben dabei eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gedankens wieder.The Task is with the features of claim 1 and a Process according to claim 8 solved. The dependent claims give it a further embodiment of the inventive concept again.
Eine Verbesserung der Prozesssicherheit und damit eine höhere Produzierbarkeit des Schweißprozesses insgesamt wird durch den Einsatz eines Formteiles erreicht. Dabei ist das Formteil als Schweißzusatzwerkstoff ausgebildet und steht somit immer in einer definierten Menge und gleicher Zusammensetzung beim Schweißvorgang zur Verfügung. Dabei wird das Formteil bereichsweise zwischen die zu verbindenden Fügepartner platziert und steht somit in einer definierten Menge an jedem Punkt der Schweißnaht zur Verfügung.A Improvement of process reliability and thus higher producibility of the welding process Overall, it is achieved by the use of a molded part. there is the molding as welding filler material trained and is therefore always in a defined amount and same composition during the welding process available. there the molding is partially between the joint partners to be joined placed and thus stands in a defined amount at each point the weld to disposal.
Das Formteil ist so ausgebildet, dass es vorzugsweise eine annähernd dreieckige äußere Form aufweist, die durch eine Anschlagfläche, die in einem Winkel zu einer Auflagefläche ausgebildet ist, unterbrochen wird. Durch die Anschlagfläche am Formteil wird die Lage des Schweißzusatzwerkstoffes am Schweißgut eindeutig definiert.The Molding is formed so that it preferably has an approximately triangular outer shape, through a stop surface, which is formed at an angle to a support surface interrupted becomes. Through the stop surface On the molded part, the position of the welding filler material at the weld metal is unique Are defined.
Um das Formteil bereichsweise zwischen die zu verbindenden Fügepartnern platzieren zu können, weist mindestens einer der Fügepartner eine Materialreduzierung im Bereich der auszuführenden Kehlnaht auf. In diesem Bereich der Materialreduzierung wird das Formteil eingelegt bzw. eingesteckt, so dass das Formteil mit seiner Auflagefläche mit der Materialreduzierung, die als Absatz oder Rücksprung ausgebildet sein kann, in Berührung steht. Eine seitliche Kante des Fügepartners mit der Materialreduzierung wird gegen die Anschlagfläche des Formteiles gedrückt. Durch die Deponierung des Formteiles vor dem Schweiß- bzw. Heftvorgang ist sichergestellt, dass auf der gesamten Länge der Kehlnaht stets die gleiche Menge Schweißzusatzwerkstoff zur Verfügung steht. Dieses hat zur Folge, dass eine Optimierung der Eigenschaften bezüglich Festigkeit, Duktilität, Korrosion und Heißrisssicherheit gegeben ist.Around the molding partially between the joining partners to be joined to be able to place points at least one of the joining partners a material reduction in the area of the fillet weld to be executed. In this Area of material reduction, the molding is inserted or plugged in, so that the molding with its bearing surface with the material reduction, which can be designed as a paragraph or return, in touch stands. A lateral edge of the joining partner with the material reduction becomes against the stop surface pressed the molding. By depositing the molded part before the welding or Stapling is ensured on the entire length of the Fillet weld always the same amount of filler metal is available. This has the consequence that an optimization of the properties with respect to strength, ductility, Corrosion and hot risk given is.
Die Auflagefläche verhindert dabei ein Verrutschen des Formteiles vor dem Schweiß- bzw. Heftvorgang. Dieses kann insbesondere durch eine Spannvorrichtung erreicht werden, die die Fügepartner mit dem teilweise dazwischen befindlichen Formteil vor dem Heften bzw. im eigentlichen Schweißvorgang miteinander verspannt. Durch diese Positionierung fallen Geschwindigkeitsschwankungen der Drahtzuführung weg, was auch zur Folge hat, dass bei dem vorliegenden Verfahren nicht unterschiedliche Schweißgutzusammensetzungen zu verzeichnen sind.The bearing surface prevents slipping of the molded part before the welding or stapling process. This can be achieved in particular by a tensioning device, the joining partners with the partially intermediate molded part before stapling or in the actual welding process braced together. This positioning causes speed fluctuations the wire feeder which also has the consequence that in the present process not different weld compounds to be recorded.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines möglichen, in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The Invention will be described below with reference to a possible, in the drawings schematically illustrated embodiment explained in more detail.
Es zeigt:It shows:
Die
Das
Formteil
Das
Formteil
In
der
Der
Schweißvorgang
gestaltet sich so, dass vor dem eigentlichen Schweißvorgang
die Fügepartner
Durch
die Verwendung des Formteiles
Durch
die etwa dreieckige Form des Formteils
Dieses
vorgestellte Verfahren bzw. auch die Verwendung eines Formteiles
bei einer Kehlnaht
Bei der entsprechender Verwendung von geeigneten Materialien versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung auch auf ein Lötverfahren Anwendung finden kann.at understands the appropriate use of suitable materials It is true that the present invention is also applicable to a soldering process Application can be found.
- 11
- Erster Fügepartnerfirst joining partner
- 22
- zweiter Fügepartnersecond joining partner
- 33
- Formteilmolding
- 44
- Materialreduzierungmaterial reduction
- 55
- Auflageflächebearing surface
- 66
- Anschlagflächestop surface
- 77
- Unterbrechunginterruption
- 88th
- Basisflächefootprint
- 99
- Außenflächeouter surface
- 1010
- Nahtflankeseam flank
- 1111
- Kehlnahtfillet
- 1212
- Kanteedge
Claims (8)
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