DE102015002427A1 - Method for producing a joint connection and joint connection - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Fügeverbindung (10), bei welchem zumindest zwei Bauteile (12, 14) mittels mehrerer Schweißnähte (16, 18, 24, 26) miteinander verbunden werden, welche sich hinsichtlich Ihrer Schweißnahtart und/oder Schweißnahtlänge unterscheiden. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Fügeverbindung (10) mit zumindest zwei Bauteilen (12, 14).The invention relates to a method for producing a joint connection (10), in which at least two components (12, 14) are connected to one another by means of a plurality of welds (16, 18, 24, 26) which differ with respect to their weld seam and / or weld seam length. The invention further relates to a joint connection (10) with at least two components (12, 14).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Fügeverbindung sowie eine Fügeverbindung.The invention relates to a method for producing a joint connection and a joint connection.
Insbesondere Aluminiumlegierungen neigen beim Schweißen zur Heißrissbildung. Daher können Aluminiumlegierungen im Überlappstoß häufig nicht prozesssicher geschweißt werden. Unter einem Heißriss ist dabei eine Schädigung des Werkstücks durch Schweißen zu verstehen, wobei der Riss während der Erstarrung bei Temperaturen entsteht, die zwischen der Solidus- und der Liquidustemperatur liegen. Darüber hinaus besteht allgemein beim Schweißen von Bauteilen häufig die Herausforderung darin, unterschiedlichste Anforderungen, wie beispielsweise die Dichtigkeit der Schweißverbindung, die Korrosionsbeständigkeit der Schweißverbindung, die Heißrissbeständigkeit, die Festigkeit und dergleichen gleichermaßen zu erfüllen.Aluminum alloys, in particular, tend to crack during welding. Therefore, aluminum alloys can often not be welded reliably in the lap joint. Under a hot crack is to be understood a damage to the workpiece by welding, wherein the crack during solidification occurs at temperatures that are between the solidus and the liquidus temperature. In addition, in the welding of components, in general, the challenge is often to meet a variety of requirements, such as the sealing of the welded joint, the corrosion resistance of the welded joint, the hot crack resistance, the strength and the like alike.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein prozesssicheres Verschweißen von Bauteilen zum Herstellen einer Fügeverbindung sowie eine zuverlässig verschweißte Fügeverbindung bereitzustellen.It is therefore the object of the present invention to provide a process-reliable welding of components for producing a joint connection as well as a reliably welded joint connection.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen einer Fügeverbindung sowie durch eine Fügeverbindung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method for producing a joint connection and by a joint connection with the features of the independent claims. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the dependent claims.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer Fügeverbindung werden zumindest zwei Bauteile mittels mehrerer Schweißnähte miteinander verbunden, welche sich hinsichtlich ihrer Schweißnahtart und/oder Schweißnahtlänge unterscheiden. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, insbesondere belastungsangepasste Schweißnahtmuster zu erstellen, sodass die Fügeverbindung entsprechend ihrer späteren Verwendung und dabei auftretenden Belastungsarten hergestellt werden kann. Dadurch, dass die Schweißnähte sich hinsichtlich ihrer Schweißnahtart und/oder ihrer Schweißnahtlänge unterscheiden, können unterschiedlichste Anforderungen an die Fügeverbindung durch eine entsprechende Auswahl der Schweißnahtarten und der Schweißnahtlängen erfüllt werden. Beispielsweise ist es möglich, unterschiedliche Schweißnahtarten und Schweißnahtlängen so miteinander zu kombinieren, dass jeweilige Anforderungen hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit, der Heißrissbeständigkeit oder auch der Festigkeit erfüllt werden können.In the method according to the invention for producing a joint connection, at least two components are connected to one another by means of a plurality of weld seams, which differ with respect to their weld seam type and / or weld seam length. By means of the method according to the invention, it is possible to create in particular load-adapted weld seam patterns, so that the joint connection can be produced in accordance with their subsequent use and occurring loading types. Due to the fact that the weld seams differ with regard to their weld seam type and / or their weld seam length, a wide variety of requirements for the joint connection can be met by a corresponding selection of the weld seam types and the weld seam lengths. For example, it is possible to combine different types of weld seams and weld seam lengths in such a way that respective requirements with respect to corrosion resistance, hot crack resistance or even strength can be met.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Bauteile in Form eines Überlappstoßes angeordnet werden, wobei die Bauteile mittels einer Kehlnaht und zumindest einer in einem Überlappungsbereich der Bauteile hergestellten I-Naht miteinander verbunden werden. Kehlnähte können in der Regel problemlos ohne Heißrissbildung bei Aluminiumlegierungen geschweißt werden, haben jedoch aufgrund ihrer randnahen Lage nicht immer die geforderten Festigkeiten. Eine Kombination aus Kehlnähten und vorzugsweise kurzen und daher heißrissfreien I-Nähten als Überlappnähte können insbesondere bei Aluminiumlegierungen zu sehr guten Festigkeiten ohne dem Auftreten von Heißrissen führen. Vorzugsweise werden also mehrere I-Nähte im Überlappungsbereich hergestellt, wobei die I-Nähte jeweils eine kürzere Schweißnahtlänge als die Kehlnaht aufweisen, sodass dadurch eine Heißrissbildung insbesondere bei Aluminiumlegierungen verhindert werden kann.An advantageous embodiment of the invention provides that the components are arranged in the form of a lap joint, wherein the components are connected to one another by means of a fillet weld and at least one I-seam produced in an overlapping region of the components. Fillet welds can usually be welded easily without hot cracking of aluminum alloys, but do not always have the required strength due to their near-edge location. A combination of fillet welds and preferably short and therefore hot crack-free I-seams as lap seams can lead to very good strengths without the occurrence of hot cracks, especially in the case of aluminum alloys. Preferably, therefore, a plurality of I-seams are produced in the overlapping region, wherein the I-seams each have a shorter weld seam length than the fillet weld, so that hot cracking, in particular in the case of aluminum alloys, can thereby be prevented.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Bauteile in einem ersten Überlappungsbereich eine erste Flanschbreite aufweisen, welche geringer als eine zweite Flanschbreite in einem zweiten Überlappungsbereich ist, wobei die Bauteile im ersten Überlappungsbereich mittels mehrerer fluchtender gerade Schweißnähte, vorzugsweise in Form von sogenannten Steppnähten, und im zweiten Überlappungsbereich mittels mehrerer gekrümmter, insbesondere kringelförmiger, Schweißnähte miteinander verschweißt werden. Insbesondere, falls die Fügeverbindung in einem Bereich eines Kraftwagens verwendet werden soll, in welchem ein besonders geringer Bauraum vorhanden ist und ein besonders geringes Gewicht der Fügeverbindung im Vordergrund steht, kann durch Vorgabe zweier unterschiedlicher Flanschbreiten beiden Randbedingungen Rechnung getragen werden. Der Bereich des schmaleren Flansches wird mit Steppnähten gefügt, die nur eine mittlere Festigkeit aufweisen, während beispielsweise im Bereich einer einer Fahrzeugvorderseite zugewandten Fläche eine größere Flanschbreite vorgesehen wird, die mit größeren Nähten, zum Beispiel mittels sogenannter Robscan-Kringel, zur Erhöhung der Crashfestigkeit gefügt wird.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the components have a first flange in a first overlap region, which is smaller than a second flange in a second overlap region, wherein the components in the first overlap region by means of several aligned straight welds, preferably in the form of so-called stitching, and are welded together in the second overlap area by means of a plurality of curved, in particular kringelförmiger, welds. In particular, if the joint connection is to be used in a region of a motor vehicle in which a particularly small space is available and a particularly low weight of the joint connection is in the foreground, two boundary conditions can be taken into account by specifying two different flange widths. The region of the narrower flange is joined with stitching, which has only medium strength, while, for example, in the area of a vehicle front side facing surface, a larger flange width is provided, which joined with larger seams, for example by means of so-called Robscan kringel to increase the crash resistance becomes.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Schweißnähte unter Zuhilfenahme eines Laserscanners hergestellt werden. Mit anderen Worten kann es vorzugsweise vorgesehen sein, dass ein sogenanntes Scannerschweißverfahren verwendet wird, bei welchem die Laserstrahlführung über bewegliche Spiegel erfolgt. Durch entsprechende Winkeländerungen der Spiegel wird der Laserstrahl also geführt. Es entsteht ein Bearbeitungsfeld, in dem hochdynamisch und präzise geschweißt werden kann. Dadurch ist beispielsweise eine besonders schnelle Laserstrahlführung im Rohbau von Kraftfahrzeugen möglich.A further advantageous embodiment of the invention provides that the welds are produced with the aid of a laser scanner. In other words, it can preferably be provided that a so-called scanner welding method is used, in which the laser beam guidance takes place via movable mirrors. By appropriate angular changes of the mirror, the laser beam is thus guided. The result is a machining field in which highly dynamic and precise welding can be performed. This is for example a particularly fast laser beam guidance in the shell of motor vehicles possible.
Die erfindungsgemäße Fügeverbindung umfasst zumindest zwei Bauteile, welche mittels mehrerer Schweißnähte miteinander verbunden sind, welche sich hinsichtlich ihrer Schweißnahtart und/oder Schweißnahtlänge unterscheiden. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind dabei als vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Fügeverbindung anzusehen.The joint connection according to the invention comprises at least two components which are connected to one another by means of a plurality of weld seams, which differ with respect to their weld seam type and / or weld seam length. Advantageous embodiments of the method according to the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the joint connection according to the invention.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.
Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
Eine Fügeverbindung
Die Bauteile
Durch die Kombination der Kehlnaht
In
In
Insbesondere wenn die Fügeverbindung
Beispielsweise kann der zweite Überlappungsbereich
Vorzugsweise wird beim Herstellen der Fügeverbindung
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015002427.2A DE102015002427A1 (en) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | Method for producing a joint connection and joint connection |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102015002427.2A DE102015002427A1 (en) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | Method for producing a joint connection and joint connection |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102015002427A1 true DE102015002427A1 (en) | 2015-08-06 |
Family
ID=53547171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102015002427.2A Withdrawn DE102015002427A1 (en) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | Method for producing a joint connection and joint connection |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE102015002427A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016107581B3 (en) * | 2016-02-16 | 2017-04-13 | Scansonic Mi Gmbh | Welding process for joining workpieces to a lap joint |
CN108015422A (en) * | 2017-12-29 | 2018-05-11 | 广东正业科技股份有限公司 | Laser machine component and its processing technology |
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2015
- 2015-02-26 DE DE102015002427.2A patent/DE102015002427A1/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102016107581B3 (en) * | 2016-02-16 | 2017-04-13 | Scansonic Mi Gmbh | Welding process for joining workpieces to a lap joint |
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