DE102016006959A1

DE102016006959A1 - Spot welding of sheets with the help of vaccines

Info

Publication number: DE102016006959A1
Application number: DE102016006959.7A
Authority: DE
Inventors: Lixin Zhou
Original assignee: Hebei Lixin Tech Co Ltd; Hebei Lixin Technology Co Ltd
Current assignee: Hebei Lixin Tech Co Ltd; Hebei Lixin Technology Co Ltd
Priority date: 2016-06-07
Filing date: 2016-06-07
Publication date: 2017-12-07

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Punktschweißen von zwei hauptsächlich aus Weichstählen gebildeten Blechen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte beinhaltet: Vorbestimmen des Bereichs der zwei einander kontaktierenden Bleche, in dem ein Schweißpunkt gebildet werden soll; Auftragen von Impfpartikel umfassenden Materialien auf die Oberfläche zumindest eines der beiden Bleche in genanntem Bereich; Punktschweißen der genannten zwei Bleche durch Hindurchleiten von elektrischem Strom durch die Bleche mittels eines Paares von Elektroden, wobei die Partikel zumindest ein Material aus der Gruppe bestehend aus: (a) Ti + C; (b) Ti-B-Legierung + Al umfassen.The present invention relates to a method of spot welding two sheets mainly formed of mild steels, the method comprising the steps of: predetermining the area of the two contacting sheets in which a spot weld is to be formed; Applying seed material to the surface of at least one of the two sheets in said area; Spot welding said two sheets by passing electrical current through the sheets by means of a pair of electrodes, the particles being at least one of the group consisting of: (a) Ti + C; (b) Ti-B alloy + Al include.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft die Gebiete des Punktschweißens und der Metallimpfung im Allgemeinen sowie insbesondere ein Verfahren zum Punktschweißen in Kombination mit Schweißklümpchenimpfung bei Blechen, um das Korngefüge der Schweißung zu verfeinern und somit Metallschweißungen mit verbesserten mechanischen Eigenschaften zu erhalten.The present invention relates to the fields of spot welding and metal inoculation in general, and more particularly to a method of spot welding in combination with weld lamination in sheet metal to refine the grain structure of the weld and thus obtain metal welds having improved mechanical properties.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Das Widerstandspunktschweißen (WPS) ist ein Vorgang, in dem einander kontaktierende Metalloberflächen durch die aus Widerstand gewonnene Wärme miteinander verbunden werden. Werkstücke werden unter Druck zusammengehalten, der von Elektroden ausgeübt wird. Üblicherweise liegt die Dicke der Bleche im Bereich von 0,5 bis 3 mm (0,020 bis 0,118 Inches). Bei dem Vorgang werden zwei geformte Kupferlegierungselektroden verwendet, um Schweißstrom auf einen kleinen „Punkt” zu konzentrieren und gleichzeitig die Bleche zusammenzuklemmen. Das zwangsweise Hindurchleiten eines starken Stroms durch den Punkt bringt das Metall zum Schmelzen und bildet die Schweißung. Die günstige Eigenschaft beim Punktschweißen ist, dass viel Energie innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne (ungefähr 10–100 Millisekunden) dem Punkt zugeführt werden kann. Dies erlaubt es, dass eine Schweißung stattfindet, ohne dass der restliche Teil des Bleches übermäßig erwärmt wird.Resistance spot welding (WPS) is a process in which metal surfaces in contact with each other are joined together by the heat generated from resistance. Workpieces are held together under pressure exerted by electrodes. Usually, the thickness of the sheets is in the range of 0.5 to 3 mm (0.020 to 0.118 inches). In the process, two shaped copper alloy electrodes are used to concentrate welding current to a small "point" and at the same time clamp the sheets together. Forcibly passing a strong current through the point causes the metal to melt and form the weld. The convenient feature of spot welding is that a lot of energy can be delivered to the point within a very short time (about 10-100 milliseconds). This allows a weld to take place without excessively heating the remaining part of the sheet.

Die dem Punkt zugeführte Menge an Wärme (Energie) wird durch den Widerstand zwischen den Elektroden und der Stärke und Dauer des Stroms bestimmt. Die Energiemenge wird entsprechend den Materialeigenschaften und der Dicke des Bleches sowie der Elektrodenart gewählt. Wird zu wenig Energie zugeführt, schmilzt das Metall nicht oder es wird ein schlechtes Schweißergebnis erreicht. Wird zu viel Energie zugeführt, schmilzt zu viel Metall, geschmolzenes Material wird hinausgedrückt und es ergibt sich eher ein Loch als eine Schweißung. Eine weitere Eigenschaft des Punktschweißens ist es, dass die einem Punkt zugeführte Energie kontrolliert werden kann, so dass verlässliche Schweißungen erzeugt werden können.The amount of heat (energy) delivered to the point is determined by the resistance between the electrodes and the magnitude and duration of the current. The amount of energy is chosen according to the material properties and the thickness of the sheet and the type of electrode. If too little energy is supplied, the metal does not melt or a poor welding result is achieved. If too much energy is applied, too much metal will melt, molten material will be expelled and a hole rather than a weld will result. Another feature of spot welding is that the energy supplied to a point can be controlled so that reliable welds can be created.

Die üblichste Anwendung des Punktschweißens ist in der Automobil- und Flugzeugfertigungsindustrie, wo es fast überall verwendet wird, um Blech durch Schweißen zu einem Auto bzw. einem Fluggerät zu formen. Punktschweißen wird auch in Kieferorthopädiekliniken verwendet, wo Klein- bzw. Fein-Punktschweißgeräte verwendet werden, wenn in der Kieferorthopädie verwendete Molarenbänder aus Metall in der Größe angepasst werden.The most common application of spot welding is in the automotive and aircraft manufacturing industries, where it is used almost everywhere to form sheet metal by welding into a car or an aircraft. Spot welding is also used in orthodontic clinics where miniature or fine spot welders are used when resizing metal molar bands used in orthodontics.

Eine weitere Anwendung ist das Punktschweißen von Bändern an Nickel-Cadmium- oder Nickel-Metall-Hydridzellen, um Batterien herzustellen. Die Zellen werden verbunden, indem dünne Nickelbänder an die Batterieanschlüsse punktgeschweißt werden. Punktschweißen kann verhindern, dass die Batterie zu heiß wird, wie dies beim konventionellen Löten passieren kann.Another application is spot welding of ribbons to nickel-cadmium or nickel-metal hydride cells to make batteries. The cells are connected by spot-welding thin nickel strips to the battery terminals. Spot welding can prevent the battery from getting too hot, as can happen with conventional soldering.

Eine gute Gestaltungspraxis muss immer ausreichende Erreichbarkeit vorsehen. Verbindungsoberflächen sollten frei von Verunreinigungen wie Ablagerungen, Öl und Schmutz sein, um Schweißungen guter Qualität sicherzustellen. Die Metalldicke ist im Allgemeinen kein Kriterium für die Bestimmung einer guten Schweißung.Good design practice must always provide sufficient accessibility. Bonding surfaces should be free of contaminants such as debris, oil and dirt to ensure good quality welds. The metal thickness is generally not a criterion for determining a good weld.

Da bei der Anwendung bei Fahrzeugen die Karosserieteile über einen langen Zeitraum zyklischen Beanspruchungen unterliegen, ist es wichtig, dass die Metallschweißungen ausreichende mechanische Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit besitzen.Since, in automotive applications, the body panels are subject to cyclic stresses over a long period of time, it is important that the metal welds have sufficient mechanical strength and fatigue resistance.

Um Widerstandspunktschweißungen zwischen Blechen zu bilden, werden die Bleche unter Druck zwischen einem Paar Schweißelektroden, typischerweise Kupferelektroden, zusammengeklemmt und elektrischer Strom fließt zwischen den Elektroden, so dass er durch einen Bereich oder „Punkt” auf den Blechen fließt. Dieser Stromfluss erhitzt das Metallmaterial an dem Punkt bis zu seiner Schmelztemperatur und ergibt ein Schweißklümpchen, in dem Metall aus den beiden Blechen aufeinander zu wandert, um eine Schmelzschweißung zu bilden, wenn das geschmolzene Schweißklümpchen sich abgekühlt hat und erstarrt ist.To form resistance spot welds between sheets, the sheets are clamped together under pressure between a pair of welding electrodes, typically copper electrodes, and electrical current flows between the electrodes so that it flows through a region or "spot" on the sheets. This flow of current heats the metal material to the point where it reaches its melting temperature and results in a weld pool in which metal from the two sheets migrates toward each other to form a fusion weld when the molten weld lump has cooled and solidifies.

Der Erstarrungsvorgang resultiert aus der Keimbildung und dem Wachstum einer neuen Phase (einem Feststoff) an einer fortschreitenden Fest-Flüssig-Grenzfläche innterhalb des Schweißklümpchens. Die Festphase innerhalb eines geschmolzenen Schweißklümpchens beginnt im Allgemeinen durch Epitaxialwachstum ausgehend von den Oberflächen des zu schweißenden Materials und schreitet durch Konkurrenzwachstum in Richtung der Mittelachse der Schweißung fort. Dies bedeutet, dass Körner, deren schnelle bzw. einfache Wachstumsrichtung vorzugsweise entlang des Richtungsgradienten bzw. der Richtung des Gefälles des Wärmeflusses ausgerichtet ist, dazu neigen, diejenigen Körner hinauszudrängen, deren schnelle Wachstumsrichtung nicht dazu passend ausgerichtet sind. Das Korngefüge der sich ergebenden Schweißung wird durch den Typ der Keimbildung und des Wachstums der Festphase bestimmt. Sobald das Schweißklümpchen abkühlt, resultiert die Erstarrung, die an den Wandungen des Substrats beginnt, in der Bildung von Körnern, die entgegen dem Wärmestrom wachsen; diese Körner werden auch säulenförmige Körner und/oder Stängelkörner genannt. Schließlich und in Abhängigkeit der Erstarrungsbedingungen bilden sich äquiaxiale Körner in dem zentralen Bereich des Schweißklümpchens. Die säulenförmigen Korngefüge, d. h. die Gefüge, in denen die Körner dazu neigen, länglich zu sein und parallel zueinander zu verlaufen, ergeben eine Schweißung, die eine geringere mechanische Festigkeit besitzt als eine Schweißung mit einem äquiaxialen Korngefüge, in dem die Körner eine einheitliche Größe haben und in regelloser Ausrichtung angeordnet sind. Des Weiteren würde sich die mechanische Festigkeit der Schweißung sogar noch weiter verringern, wenn sich das säulenförmige Korngefüge in der Nähe von hochbeanspruchten Bereichen befindet, welche am Übergang von dem Schweißklümpchen zur Öffnung der Bleche gebildet sind. Eine erstarrte Schweißung besitzt normalerweise sowohl säulenförmige als auch äquiaxiale Körner, wobei die äquiaxialen Körner im Zentrum der Schweißung angeordnet und von einer äußeren Grenzschicht aus säulenförmigen Körnern umgeben sind. Um sowohl die mechanische Festigkeit als auch die Ermüdungsbeständigkeit der Schweißung zu erhöhen, wäre es wünschenswert, die Menge äquiaxialer Körner im Vergleich zur Menge der säulenförmigen Körner zu maximieren. Dies ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung.The solidification process results from the nucleation and growth of a new phase (a solid) at a progressing solid-liquid interface within the weld lump. The solid phase within a molten weld lump generally begins by Epitaxial growth from the surfaces of the material to be welded and proceeds through competition growth towards the center axis of the weld. This means that grains whose fast or simple growth direction is preferably oriented along the directional gradient or the direction of the slope of the heat flow tend to push out those grains whose fast growth direction are not suitably aligned. The grain texture of the resulting weld is determined by the type of nucleation and growth of the solid phase. Once the weld lump cools, the solidification that begins at the walls of the substrate results in the formation of grains that grow against the heat flow; These grains are also called columnar grains and / or stem grains. Finally, and depending on the solidification conditions, equiaxed grains form in the central area of the weld lump. The columnar grain structures, ie the microstructures in which the grains tend to be elongated and parallel to each other, result in a weld having a lower mechanical strength than a weld having an equiaxial grain structure in which the grains are uniform in size and arranged in random alignment. Furthermore, the mechanical strength of the weld would be reduced even further if the columnar grain structure is in the vicinity of highly stressed areas formed at the transition from the weld nugget to the opening of the sheets. A solidified weld usually has both columnar and equiaxed grains, with the equiaxed grains placed in the center of the weld and surrounded by an outer boundary layer of columnar grains. In order to increase both the mechanical strength and the fatigue strength of the weld, it would be desirable to maximize the amount of equiaxed grains as compared to the amount of the columnar grains. This is the object of the present invention.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Punktschweißen von zwei hauptsächlich aus Weichstählen gebildeten Blechen vorgesehen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte beinhaltet:
Vorbestimmen des Bereichs der zwei einander kontaktierenden Bleche, in dem ein Schweißpunkt gebildet werden soll;
Auftragen von Impfpartikel umfassenden Materialien auf die Oberfläche zumindest eines der beiden Bleche in genanntem Bereich;
Punktschweißen der genannten zwei Bleche durch Hindurchleiten von elektrischem Strom durch die Bleche mittels eines Paares von Elektroden, wobei die Partikel zumindest ein Material aus der Gruppe bestehend aus:

(a) Ti + C
(b) Ti-B-Legierung + Al

umfassen.According to one aspect of the invention, there is provided a method of spot welding two sheets mainly formed of mild steels, the method comprising the steps of:
Predetermining the area of the two contacting sheets in which a welding point is to be formed;
Applying seed material to the surface of at least one of the two sheets in said area;
Spot welding said two sheets by passing electrical current through said sheets by means of a pair of electrodes, said particles comprising at least one material selected from the group consisting of:

(a) Ti + C
(b) Ti-B alloy + Al

include.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt in ihrer Fähigkeit, nicht nur die mechanischen Eigenschaften einer Metallschweißung zu verbessern, sondern auch die Konsistenz bzw. Beständigkeit der Schweißqualität zu verbessern, indem ein relativ günstiger Impfstoff in das Schweißklümpchen eingeführt wird.A significant advantage of the invention lies in its ability not only to improve the mechanical properties of a metal weld, but also to improve the consistency of weld quality by introducing a relatively inexpensive vaccine into the weld lump.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass konventionelle Widerstandsschweißgeräte bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden können, ohne die Schweißzyklusdauer zu erhöhen.Another advantage of the invention is that conventional resistance welders can be used in the practice of the method of the invention without increasing the weld cycle time.

Diese und andere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden im Laufe der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung verdeutlicht oder ersichtlich werden.These and other advantages and features of the invention will become apparent or appreciated in the course of the following description of a preferred embodiment of the present invention.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schmelzverbindung wie beispielsweise eine Schweißung bzw. Schweißverbindung zwischen zwei aus Metall gebildeten Werkstücken. Die Schweißung wird üblicherweise als Punktschweißung bezeichnet, die unter Verwendung konventioneller, im Stand der Technik bekannter Widerstandsschweißgeräte hergestellt werden kann. Derartige Geräte beinhalten üblicherweise eine Stromversorgung sowie ein Paar Elektroden, zwischen die die Bleche mit einer vorbestimmten Kraft geklemmt sind. Während die Flächen der Bleche einander unter Druck kontaktieren, versorgt die Stromversorgung die Elektroden mit elektrischen Strom, der durch die einander kontaktierenden Oberflächen der Bleche fließt, um so ein(e, en) geschmolzene(s, n) Schweißklümpchen bzw. -warze bzw. -kern zu erzeugen. Dieses Schweißklümpchen erstarrt und kühlt ab, um eine Schweißung zu bilden, die idealerweise eine mechanische Festigkeit besitzt, die der des Materials des Blechs bzw. Metallblechs selbst nahe kommt.The present invention relates to a fusion joint such as a weld between two metal workpieces. Welding is commonly referred to as spot welding, which can be made using conventional resistance welding equipment known in the art. Such devices typically include a power supply and a pair of electrodes between which the sheets are clamped with a predetermined force. As the surfaces of the sheets contact each other under pressure, the power supply supplies the electrodes with electric current flowing through the contacting surfaces of the sheets so as to form a molten (s, n) weld nugget; core to produce. This weld lump solidifies and cools to form a weld which ideally has a mechanical strength close to that of the material of the sheet or metal sheet itself.

Während das Schweißklümpchen abkühlt, kristallisiert das geschmolzene Metall, da es von einem flüssigen in einen festen Zustand übergeht. Während des Abkühlvorgangs geschieht zuerst die Kristallisation der äußeren Grenzschichten, und die Erstarrung fährt nach innen zum Zentrum der Schweißung hin fort, bis die Schweißung vollständig kristallisiert ist. Die Kristallisation einer äußeren Grenzschicht in dem Schweißklümpchen ergibt ein säulenförmiges Korngefüge, in dem die einzelnen Körner dazu neigen, länglich zu sein und sich parallel zueinander und in Richtung des Wärmeflusses erstreckende Längsachsen zu haben. Die äußere Grenzschicht geht in einen zentralen Bereich über, wo das Korngefüge äquiaxial ist, d. h. die einzelnen Körner haben eher gleiche Ausmaße anstatt länglich zu sein, und ihre Achsen sind regellos zueinander ausgerichtet. Wie nachfolgend erläutert wird, neigt das äquiaxiale Korngefüge des zentralen Bereichs dazu, der Schweißung eine – im Vergleich zu einer Schweißung, in der säulenförmige Korngefüge innerhalb des Schweißklümpchens vorherrschend sind – höhere mechanische Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit zu geben. As the weld lump cools, the molten metal crystallizes as it transitions from a liquid to a solid state. During the cooling process, the crystallization of the outer boundary layers first occurs, and the solidification continues inward toward the center of the weld until the weld is completely crystallized. The crystallization of an outer boundary layer in the weld lump results in a columnar grain structure in which the individual grains tend to be elongated and have longitudinal axes extending parallel to one another and in the direction of heat flow. The outer boundary layer merges into a central region where the grain structure is equiaxial, that is, the individual grains are of similar dimensions rather than elongated, and their axes are randomly aligned. As will be explained below, the equiaxial grain structure of the central region tends to give the weld a higher mechanical strength and fatigue resistance compared to a weld in which columnar grain structures are predominant within the weld lump.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, dass die Festigkeit einer zwischen Werkstücken gebildeten Schweißung verbessert werden kann, indem das geschmolzene Schweißklümpchen mit bestimmten Materialien geimpft wird, welche Materialien dazu neigen, die Keimbildung von äquiaxialen Körnern während der Erstarrung des Schweißklümpchens besonders wirksam zu fördern.According to the present invention, it has been found that the strength of a weld formed between workpieces can be improved by seeding the molten weld nugget with certain materials which materials tend to promote nucleation of equiaxed grains during solidification of the weld nugget.

Der Impfstoff wird auf eine oder beide der einander gegenüberliegenden Oberflächen der zu verschweißenden Werkstücke aufgebracht. Der Impfstoff kann die Form einer Flüssigkeit oder Paste haben, welche auf die Werkstückoberfläche gesprüht oder gestrichen wird, oder der Impfstoff kann in einen Träger aufgenommen sein, welcher als Film oder Folie ausgebildet ist, der bzw. die zwischen den Werkstückoberflächen eingefügt wird, ehe diese geklemmt und verschweißt werden.The vaccine is applied to one or both of the opposing surfaces of the workpieces to be welded. The vaccine may be in the form of a liquid or paste which is sprayed or painted onto the workpiece surface, or the vaccine may be incorporated in a carrier formed as a film or foil which is inserted between the workpiece surfaces before they are clamped and welded.

Die Blech-Werkstücke können aus verschiedenem, für das Punktschweißen geeignetem Material geformt sein, einschließlich zumindest Weichstahl, verzinkter Stahl, gehärteter Stahl, korrosionsbeständiger bzw. rostfreier Stahl, mit Aluminium beschichteter Stahl, Kupferlegierung, Titanlegierung und Aluminiumlegierungen. Die vorliegende Erfindung kann auch bei anderen Blech-Punktschweißungen angewandt werden.The sheet metal workpieces may be formed of a variety of spot weldable materials, including at least mild steel, galvanized steel, tempered steel, stainless steel, aluminum coated steel, copper alloy, titanium alloy, and aluminum alloys. The present invention may also be applied to other sheet metal spot welds.

In einem Ausführungsbeispiel wird der Bereich der zwei einander kontaktierenden Bleche, in welchem ein Schweißpunkt gebildet werden soll, vorbestimmt. Ein kleines Loch kann im Zentrum des besagten Bereichs zumindest eines der beiden Bleche gebildet werden. Die Partikel des Impfstoffs können in das Loch gegeben werden. Die beiden Bleche werden verbunden, indem mittels eines Elektroden-Paars elektrischer Strom durch die Bleche hindurchgeleitet wird. Die Partikel umfassen zumindest ein Material aus der Gruppe bestehend aus:
(a) Al + Ti, (b) Al + C, (c) Ti + C (d) Ti-B-Legierung + Al, (e) C + Ti-B-Legierung, (f) Al-Ti-B-Re-Legierung + C, (h) Al + Ca, (i) Sr + Zr, (j) Ba + Zr, (k) Si + C, (l) Zr + Al, (m) Na + Al, (n) Si + Na, (o) Al + Ba, (p) Al + Si, (q) Si + Ba.In one embodiment, the area of the two contacting sheets in which a welding point is to be formed is predetermined. A small hole may be formed in the center of said area of at least one of the two sheets. The particles of the vaccine can be put into the hole. The two sheets are joined by passing electrical current through the sheets by means of an electrode pair. The particles comprise at least one material selected from the group consisting of:
(a) Al + Ti, (b) Al + C, (c) Ti + C (d) Ti-B alloy + Al, (e) C + Ti-B alloy, (f) Al-Ti-B -Re alloy + C, (h) Al + Ca, (i) Sr + Zr, (j) Ba + Zr, (k) Si + C, (1) Zr + Al, (m) Na + Al, ( n) Si + Na, (o) Al + Ba, (p) Al + Si, (q) Si + Ba.

Der Durchmesser des Lochs kann 0,1–1 mm betragen. Die Tiefe des Lochs kann 1/20–1/5 des Blechs betragen. Die Partikel können die Form eines Pulvers haben. Die zwei Bleche können dieselbe Dicke oder unterschiedliche Dicken besitzen.The diameter of the hole can be 0.1-1 mm. The depth of the hole can be 1 / 20-1 / 5 of the sheet. The particles may be in the form of a powder. The two sheets may have the same thickness or different thicknesses.

Die Impfstoff-Partikel können auf die Oberfläche zumindest eines der beiden Bleche in dem genannten Bereich bzw. einem beabsichtigten Schweißbereich aufgetragen werden. Die Materialien können in Form eines Films auf die Oberfläche aufgetragen werden. Die Materialien können in Form einer Paste auf die Oberfläche aufgetragen werden. Die Dicke des Films kann im Bereich von 0,01–0,1 mm liegen. Die zwei Bleche können dieselbe Dicke oder unterschiedliche Dicken besitzen.The vaccine particles can be applied to the surface of at least one of the two sheets in said region or an intended weld region. The materials can be applied to the surface in the form of a film. The materials can be applied to the surface in the form of a paste. The thickness of the film may be in the range of 0.01-0.1 mm. The two sheets may have the same thickness or different thicknesses.

Jegliche der oben aufgezählten Impfstoff-Partikel können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, die beanspruchten sind jedoch vorzuziehen.Any of the vaccine particles enumerated above may be used in the method of the invention, but those claimed are preferred.

Eine Serie von Tests wurde durchgeführt, um die Eigenschaften von Schweißungen, die mit und ohne Impfung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden, zu vergleichen. Diese Testergebnisse zeigen deutlich, dass die mechanischen Eigenschaften der mit Impfstoff ausgeführten Schweißungen besser waren als die, die ohne Impfstoffe ausgeführt wurden. Blechmaterial Blechdicke (mm) Elektrodendruck (kN) Strom (kA) Zeit (Zyklus) Impfstoff Scherfestigkeit (kN) Aluminium-Legierungen 1 3 30 2 nein 1,2 Al + Ti, 1,8 Al + C, 1,6 Weichstähle 1 2,25 8,8 8 nein 5,7 Ti + C 6,5 Ti-B-Legierung + Al 6,6 verzinkte Stähle 1 3 11 9 nein 5,9 C + Ti-B-Legierung 6,7 Al-Ti-B-Re-Legierung + C 6,8 gehärtete Stähle 1 1,5 6 25 nein 6 Al + Ca 6,5 Sr + Zr 6,4 mit Aluminium beschichtete Stähle 1 2,5 10,5 11 nein 3,9 Ba + Zr 4,6 Si + C 4,5 Korrosionsbeständige bzw. rostfreie Stähle 1 4 6 7 nein 5,2 Zr + Al 5,9 Na + Al, 6 Kupferlegierungen 1 3 23 6 nein 1,4 Si + Na 1,75 Al + Ba 1,8 Titanlegierungen 1 5 5,5 7 nein 7 Al + Si 7,8 Si + Ba 7,9 Tabelle 1 Mechanische Eigenschaft unterschiedlicher Bleche mit oder ohne die Impfstoffe. A series of tests were performed to compare the properties of welds made with and without vaccine according to the method of the invention. These test results clearly show that the mechanical properties of the vaccine-performed welds were better than those performed without vaccines. sheet material Sheet thickness (mm) Electrode pressure (kN) Electricity (kA) Time (cycle) vaccine Shear strength (kN) Aluminum alloys 1 3 30 2 No 1.2 Al + Ti, 1.8 Al + C, 1.6 mild steels 1 2.25 8.8 8th No 5.7 Ti + C 6.5 Ti-B alloy + Al 6.6 galvanized steels 1 3 11 9 No 5.9 C + Ti-B alloy 6.7 Al-Ti-B-Re alloy + C 6.8 hardened steels 1 1.5 6 25 No 6 Al + Ca 6.5 Sr + Zr 6.4 aluminum coated steels 1 2.5 10.5 11 No 3.9 Ba + Zr 4.6 Si + C 4.5 Corrosion-resistant or stainless steels 1 4 6 7 No 5.2 Zr + Al 5.9 Na + Al, 6 copper alloys 1 3 23 6 No 1.4 Si + Na 1.75 Al + Ba 1.8 titanium alloys 1 5 5.5 7 No 7 Al + Si 7.8 Si + Ba 7.9 Table 1 Mechanical property of different sheets with or without the vaccines.

Die Ergebnisse dieser Tests sind in Tabelle 1 dargestellt und zeigen deutlich, dass die mechanischen Eigenschaften von gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung geimpften Schweißungen merklich besser sind als diejenigen Schweißungen, bei denen keine Impfung vorgenommen wurde. Auch ist zu sehen, dass Schweißungen, bei denen eine Impfung gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen war, eine bessere Scherfestigkeit aufwiesen als Schweißungen ohne Impfung.The results of these tests are shown in Table 1 and clearly show that the mechanical properties of welds inoculated in accordance with the method of the present invention are markedly better than those in which no vaccination was made. Also, it can be seen that welds in which a vaccine according to the present invention was intended to have a better shear strength than welds without vaccination.

Den vorstehenden Ausführungen kann entnommen werden, dass die oben beschriebene Schweißklümpchen-Impfung Vorteile gegenüber im Stand der Technik bereits bekannten Schweißverfahren nicht nur aufweist, sondern dass diese auch besonders wirksamer und wirtschaftlicher Art sind. Es ist natürlich anzuerkennen, dass ein Fachmann unterschiedliche Änderungen oder Hinzufügungen vornehmen kann, welche gewählt werden können, um die Erfindung zu veranschaulichen, ohne vom Gedanken oder Umfang des vorliegenden Beitrags zum Stand der Technik abzuweichen. Demnach ist zu verstehen, dass der hiermit ersuchte und zu gewährende Schutz sich auf den beanspruchten Gegenstand sowie alle angemessenerweise innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegenden Pendants hiervon erstrecken sollte.It can be seen from the foregoing that the weld pool vaccine described above not only has advantages over welding methods already known in the art, but that they are also particularly effective and economical. It will, of course, be appreciated that one skilled in the art may make various changes or additions which may be chosen to illustrate the invention without departing from the spirit or scope of the present contribution to the prior art. Accordingly, it is to be understood that the protection sought and to be conferred hereby should be directed to the claimed subject matter and all equivalents thereof that may reasonably be considered to be within the scope of the invention.

Claims

A method of spot welding two sheets mainly formed of mild steels, the method comprising the steps of: predetermining the area of the two contacting sheets in which a spot weld is to be formed; Applying a seed comprising material to the surface of at least one of the two sheets in said area; Spot welding said two sheets by passing electrical current through the sheets by means of a pair of electrodes, the particles comprising at least one of the group consisting of: (a) Ti + C; (b) Ti-B alloy + Al include.

The method of claim 1, wherein the materials are applied in the form of a film to said surface.

The method of claim 1, wherein the materials are applied to said surface in the form of a paste.

The method of claim 2, wherein the thickness of the film is in the range of 0.01-0.1 mm.

The method of claim 1, wherein the two sheets have the same thickness or different thicknesses.