DE102023002714A1

DE102023002714A1 - Determination of delayed crack formation during welding

Info

Publication number: DE102023002714A1
Application number: DE102023002714.6A
Authority: DE
Inventors: Anton Sampiero Hopf; Kürsat Durmaz; Klaus Goth
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2023-07-03
Filing date: 2023-07-03
Publication date: 2023-10-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Kaltrissneigung eines Bauteils aus Blech, aufweisend die Schritte: Verspannen (S1) von Blechen (1) unter Einhaltung eines erforderlichen Entgasungsspaltes; Schweißen (S2) der Bleche (1) im vollständigen Überlapp mit Streckenenergie, sodass beide Bleche (1) vollständig durchschweißt sind; Ermitteln (S3) einer Kaltrissneigung durch optische Begutachtung über vorgegebene zeitliche Intervalle und durch Ermittlung eines Risswachstums eines Kaltrisses über die Intervalle; und Ableiten (S4) einer Fügeeignung des Blechbauteils aus der ermittelten Kaltrissneigung zumindest eines der Bleche (1).The invention relates to a method for determining the tendency of a component made of sheet metal to cold crack, comprising the steps: bracing (S1) of sheets (1) while maintaining a required degassing gap; Welding (S2) of the sheets (1) in a complete overlap with energy so that both sheets (1) are completely welded through; Determining (S3) a tendency to cold cracks by visual inspection over predetermined time intervals and by determining crack growth of a cold crack over the intervals; and deriving (S4) a joining suitability of the sheet metal component from the determined cold cracking tendency of at least one of the sheets (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Kaltrissneigung eines Bauteils aus Blech.The invention relates to a method for determining the tendency of a component made of sheet metal to cold crack.

Im Karosseriebau bei Fahrzeugen werden häufig hochfeste Karosseriestähle mit einer Festigkeit von mindestens 800 MPa verwendet. Diese bieten im Automobil-Leichtbau großes Potenzial, da sie gut umformbar sind bei relativ hoher Festigkeit. Diese hochfesten Karosseriestähle neigen jedoch auch zu Rissphänomenen wie Heißrisse, Kaltrisse und Flüssigmetallversprödung. So kann beispielsweise der Fall auftreten, dass am Ende einer Schweißnaht in einem Endkrater der Schweißnaht ein Heißriss entsteht, und dieser bei ausreichender Schwächung der Schweißnaht einen Kaltriss initiiert. Die Rissausbreitung verläuft dabei typischerweise ausgehend vom Endkrater entgegen der ursprünglichen Schweißrichtung. Ein solcher Kaltriss kann sich durch die ganze Schweißnaht ausbreiten.High-strength body steels with a strength of at least 800 MPa are often used in vehicle body construction. These offer great potential in lightweight automotive construction because they are easy to form and have relatively high strength. However, these high-strength body steels are also prone to cracking phenomena such as hot cracking, cold cracking and liquid metal embrittlement. For example, it can happen that at the end of a weld seam a hot crack develops in an end crater of the weld seam and this initiates a cold crack if the weld seam is sufficiently weakened. The crack propagation typically runs from the end crater counter to the original welding direction. Such a cold crack can spread through the entire weld seam.

Die DE 10 2020 005 003 A1 betrifft ein Verfahren zur Vermeidung einer Rissbildung beim thermischen Fügen von mindestens zwei Fügepartnern aus metallischen Werkstoffen, wobei eine von einer Rissneigung des Werkstoffs des Fügepartners abhängige Abstandsbreite zu einer Bauteilkante des Fügepartners ermittelt wird, wobei die Fügung der Fügepartner unterhalb der ermittelten Abstandsbreite zur Unterbindung einer Rissbildung durchgeführt wird.The DE 10 2020 005 003 A1 relates to a method for preventing crack formation when thermally joining at least two joining partners made of metallic materials, wherein a distance width to a component edge of the joining partner that is dependent on a tendency to crack in the material of the joining partner is determined, the joining of the joining partners being below the determined distance width to prevent crack formation is carried out.

In der DE 10 2020 005 003 A1 wird demnach die Problematik der Rissbildung und deren Vermeidung beschrieben, jedoch berührt dies nicht eine frühzeitige Detektion der Neigung zur Rissbildung eines Blechbauteils. Die Vorhersage der Rissbildung und Rissausbreitung ist insofern schwierig, da die Grundwerkstoffinformationen keine Aussage zur Fügbarkeit geben, und aus dem Stand der Technik keine geeignete Prüfmethodik zur Bewertung der Kaltrissneigung beim Schweißen zur Verfügung steht. Mit den bisherigen Verfahren zur Qualitätsbewertung beim (Laser-)schweißen kann eine Kaltrissneigung der Karosseriestähle nicht ermittelt werden, weshalb je nach Werkstoff, Probengeometrie, Prozessparameter und Oberflächenzustand die Gefahr der zeitverzögerten Rissbildung die Folge sein kann.In the DE 10 2020 005 003 A1 The problem of crack formation and how to avoid it is described, but this does not affect the early detection of the tendency of a sheet metal component to form cracks. Predicting crack formation and crack propagation is difficult because the base material information does not provide any information about joinability, and the state of the art does not provide a suitable test methodology for evaluating the tendency to cold cracks during welding. With the current methods for quality assessment in (laser) welding, the tendency of the body steels to cold crack cannot be determined, which is why, depending on the material, sample geometry, process parameters and surface condition, the risk of delayed crack formation can result.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Testmethodik mit entsprechendem Prüfkörper und Schweißparametern zu entwickeln, um die Kaltrissneigung und folglich die Schweißbarkeit eines Blechbauteils frühzeitig zu detektieren.It is therefore an object of the invention to develop a test methodology with appropriate test specimens and welding parameters in order to detect the cold cracking tendency and consequently the weldability of a sheet metal component at an early stage.

Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The invention results from the features of the independent claims. Advantageous further developments and refinements are the subject of the dependent claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Fügeeignung eines Blechbauteils, aufweisend die Schritte:

- Verspannen von Blechen unter Einhaltung eines erforderlichen Entgasungsspaltes;
- Schweißen, insbesondere Laserschweißen, der Bleche im vollständigen Überlapp mit Streckenenergie, sodass beide Bleche vollständig durchschweißt sind;
- Ermitteln einer Kaltrissneigung durch optische Begutachtung der Bleche (1) über vorgegebene zeitliche Intervalle und durch Ermittlung eines Risswachstums eines Kaltrisses über die Intervalle; und
- Ableiten einer Fügeeignung des Blechbauteils aus der ermittelten Kaltrissneigung zumindest eines der Bleche.

A first aspect of the invention relates to a method for determining the suitability of a sheet metal component for joining, comprising the steps:

- Bracing of sheets while maintaining a required degassing gap;
- Welding, in particular laser welding, of the sheets in a complete overlap with line energy so that both sheets are completely welded through;
- Determining a tendency to cold cracks by visually inspecting the sheets (1) over predetermined time intervals and by determining the crack growth of a cold crack over the intervals; and
- Deriving a joining suitability of the sheet metal component from the determined cold cracking tendency of at least one of the sheets.

Die Bleche werden daher in einem ersten Schritt gegeneinander verspannt und gegen eine Unterlage eingespannt. Die Bleche sind damit auf eine Unterlage fixiert und können zusammen geschweißt werden, wobei die Bleche für einen Entgasungsspalt einen gewissen Abstand voneinander entfernt sind. Diese Distanzierung wird bevorzugt mittels einer Distanzfolie erreicht.The sheets are therefore braced against each other in a first step and clamped against a base. The sheets are thus fixed to a base and can be welded together, with the sheets being a certain distance apart to create a degassing gap. This distancing is preferably achieved using a spacer film.

Im weiteren Schritt findet ein Verschweißen der Bleche statt, insbesondere durch Laserschweißen. Die sich ergebende Schweißnaht verbindet nach Fertigstellung des Schweißprozesses die beiden Bleche miteinander dadurch, dass geschmolzenes Material an einem ersten Blech mit dem Schweißgut und geschmolzenes Material an einem zweiten Blech kontinuierlich zusammenhängen.In the next step, the sheets are welded, in particular by laser welding. After the welding process has been completed, the resulting weld seam connects the two sheets with each other in that molten material on a first sheet is continuously connected to the weld metal and molten material on a second sheet.

Der Schweißvorgang kann unter Einfluss von Öl stattfinden, das Öl kann jedoch auch weggelassen werden. Vorteilhaft werden Versuche mit dem Einfluss von Öl und ohne das Öl parallel durchgeführt, um einen breiteren Prüfbereich erhalten zu können.The welding process can take place under the influence of oil, but the oil can also be omitted. Tests with the influence of oil and without the oil are advantageously carried out in parallel in order to be able to obtain a broader test range.

Diese Verschweißung wird anschließend dadurch auf Kaltrissneigung geprüft, indem die erhaltene Probe über vorgegebene zeitliche Intervalle betrachtet wird. Die Betrachtung erfolgt bevorzugt mittels leicht vergrößernder visueller Hilfsmittel im ersten Schritt, kann jedoch durch entsprechend höher vergrößernde Hilfsmittel wie einem Mikroskop unterstützt werden. Auch Röntgengeräte zum zerstörungsfreien Prüfen und Ultraschalluntersuchungen sind möglich. Die Intervalle sind hierbei bevorzugt größer werdend mit zunehmender vergangener Zeit, sodass anfangs zu kürzeren Intervallen eine Rissausbreitung untersucht wird, die nach dem Vergehen einiger Zeit jedoch größer werden. Diese Risse werden vorteilhaft dokumentiert, um das Rissausbreitungsverhalten im Nachhinein nachvollziehen zu können. Zur besseren Dokumentation bietet es sich an, entsprechende Fotografien der Kaltrisse anzulegen.This weld is then checked for tendency to cold cracking by observing the sample obtained over specified time intervals. The observation is preferably carried out using slightly magnifying visual aids in the first step, but can be supported by correspondingly higher magnifying aids such as a microscope. X-ray machines for non-destructive testing and ultrasound examinations are also possible. The intervals here preferably become larger as the time passes, so that crack propagation is initially examined at shorter intervals, which according to Ver However, they will get bigger over time. These cracks are advantageously documented in order to be able to understand the crack propagation behavior afterwards. For better documentation, it is advisable to take appropriate photographs of the cold cracks.

Aus der zeitlichen Historie der Kaltrisse kann anschließend eine Fügeeignung eines oder beider der Bleche und damit des Blechbauteils abgeleitet werden. Je gravierender die Kaltrisse auftreten, umso schlechter ist dabei die Fügeeignung. Der Zusammenhang kann durch Erfahrungswerte oder Methoden der Bilderkennung quantifiziert werden.From the temporal history of the cold cracks, the suitability of one or both of the sheets and thus of the sheet metal component can then be derived. The more severe the cold cracks occur, the worse the suitability for joining. The connection can be quantified using empirical values or image recognition methods.

Es erfolgt somit mit diesem Verfahren eine Prüfung der Kaltrissempfindlichkeit beim Schweißen, bevorzugt Laserschweißen, höchstfester Karosseriestähle. Hierzu wird eine spezielle Probengeometrie für ein Prüfverfahren, sowie dieses Prüfverfahren selbst bereitgestellt. Diese technische Lösung zur frühzeitigen Detektion der zeitverzögerten Rissbildung führt zu einer Erhöhung der Prozessstabilität und Produktqualität.This method is used to test the sensitivity to cold cracks when welding, preferably laser welding, high-strength body steels. For this purpose, a special sample geometry for a test procedure, as well as this test procedure itself, is provided. This technical solution for early detection of delayed crack formation leads to an increase in process stability and product quality.

Es ist eine vorteilhafte Wirkung der Erfindung, dass eine definierte, standardisierte und wiederholbare Vorgehensweise erhalten wird, um die Schweißeignung eines Stahlbauteils zu überprüfen. Bei dem Prüfverfahren ist außerdem der Einfluss von unterschiedlichen Größen bewertbar und eine frühzeitige Detektion mit einfacher Geometrie möglich. Damit kann eine schnelle Klassifizierung und ein Ranking der Rissneigung unterschiedlicher Werkstoffe erreicht werden. Somit können Testverfahren zur frühzeitigen Absicherung der Schweißbarkeit z.B. bei Laserschweißungen an crashrelevanten Bauteilen wie Batterierahmen sowie überlappender Bauteile im Rohbau ausgeführt werden. Infolgedessen kann eine verbesserte Prozessstabilität und Produktqualität beim Laserschweißen hochfester Stahlwerkstoffe erreicht werden. Die frühzeitige Detektion der Rissgefahr vermindert die Notwendigkeit von Nacharbeiten und reduziert potentielle Prozessinstabilitäten.It is an advantageous effect of the invention that a defined, standardized and repeatable procedure is obtained to check the weldability of a steel component. The test procedure also allows the influence of different variables to be assessed and early detection with simple geometry is possible. This allows a quick classification and ranking of the cracking propensity of different materials to be achieved. This means that test procedures can be carried out to ensure weldability at an early stage, for example during laser welding on crash-relevant components such as battery frames and overlapping components in the bodyshell. As a result, improved process stability and product quality can be achieved when laser welding high-strength steel materials. Early detection of the risk of cracks reduces the need for rework and reduces potential process instabilities.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform werden die Bleche vor dem Schweißen auf ihrer Oberfläche aus einer externen Wasserstoffquelle benetzt.According to an advantageous embodiment, the sheets are wetted on their surface from an external hydrogen source before welding.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die vorgegebenen zeitlichen Intervalle wie folgt vorgegeben: Nach höchstens 5 Minuten, nach 60 Minuten, nach 24 Stunden, nach 7 Tagen.According to a further advantageous embodiment, the predetermined time intervals are specified as follows: after a maximum of 5 minutes, after 60 minutes, after 24 hours, after 7 days.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird ein Kaltriss bei der Ermittlung der Kaltrissneigung durch eine optische Vergrößerung betrachtet.According to a further advantageous embodiment, a cold crack is viewed using optical magnification when determining the tendency to cold cracks.

Die optische Vergrößerung kann durch eine handelsübliche Lupe, d. h. ein Vergrößerungsglas realisiert werden, sind die Risse im kleineren Skalen dazu zu analysieren, können weitere Hilfsmittel wie ein Stereomikroskop verwendet werden.The optical magnification can be achieved using a standard magnifying glass, i.e. H. If a magnifying glass is to be realized, the cracks need to be analyzed on a smaller scale, other aids such as a stereo microscope can be used.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird bei Nichterkennbarkeit eines oder mehrerer Kaltrisse in Betrachtungen mittels optischer Vergrößerung das jeweils zu untersuchende der Bleche mit einer Röntgeneinrichtung auf Kaltrisse untersucht.According to a further advantageous embodiment, if one or more cold cracks cannot be detected, the sheet metal to be examined is examined for cold cracks using an X-ray device using optical magnification.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden Bleche mit einer Blechdicke zwischen 0,8 mm und 2 mm verwendet.According to a further advantageous embodiment, sheets with a sheet thickness between 0.8 mm and 2 mm are used.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden Bleche mit einer rechteckigen Umfangsgeometrie mit Längen im Bereich von 30 mm bis 60 mm für parallele und gleich lange erste Seiten und 80 mm bis 140 mm für parallele und gleich lange zweite Seiten der Umfangsgeometrie verwendet.According to a further advantageous embodiment, sheets with a rectangular peripheral geometry with lengths in the range of 30 mm to 60 mm for parallel and equal first sides and 80 mm to 140 mm for parallel and equal second sides of the peripheral geometry are used.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird eine erste Schweißnaht an einem ersten Paar von Blechen parallel zu den ersten Seiten und mittig zwischen den ersten Seiten ausgeführt, wobei die erste Schweißnaht mit einem jeweiligen vorgegeben Abstand zu den zweiten Seiten beginnt und endet, und wobei zwei zweite Schweißnähte an einem zweiten Paar von Blechen parallel zu den zweiten Seiten und mittig zwischen den zweiten Seiten ausgeführt werden, wobei die zwei zweiten Schweißnähte mit einem jeweiligen vorgegebenen Abstand zu den ersten Seiten beginnen und enden und mit einem weiteren vorgegebenen Abstand zueinander in Schweißrichtung beabstandet sind sowie gegenläufige Schweißrichtungen aufweisen.According to a further advantageous embodiment, a first weld seam is carried out on a first pair of sheets parallel to the first sides and centrally between the first sides, the first weld seam beginning and ending at a respective predetermined distance from the second sides, and two second weld seams on a second pair of sheets parallel to the second sides and centrally between the second sides, the two second weld seams beginning and ending at a respective predetermined distance from the first sides and being spaced apart from one another at a further predetermined distance in the welding direction and in opposite directions Have welding directions.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Bleche beim Schweißen der Bleche durch mindestens eine Distanzfolie voneinander beabstandet getrennt.According to a further advantageous embodiment, the sheets are separated from one another at a distance by at least one spacer film when the sheets are welded.

Die Distanzfolie ist bevorzugt hitzebeständig, um während des Schweißvorgangs nicht beschädigt zu werden oder sich an die Bleche zu kleben. Unter Umständen ist dabei eine sehr dünne Distanzfolie bereits ausreichend, beispielsweise in der Stärke von 0,1 mm.The spacer film is preferably heat-resistant so as not to be damaged during the welding process or to stick to the sheets. Under certain circumstances, a very thin spacer film is sufficient, for example with a thickness of 0.1 mm.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden die Bleche zum Schweißen auf einem Grundkörper gelagert und mit Spannbacken verspannt, wobei das Schweißen oberhalb einer Nut des Grundkörpers ausgeführt wird und das auf dem Grundkörper aufliegende der Bleche einen Ausgleichsbereich aufweist.According to a further advantageous embodiment, the sheets for welding are stored on a base body and clamped with clamping jaws, with welding taking place above one Groove of the base body is carried out and the sheets resting on the base body have a compensation area.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details emerge from the following description, in which at least one exemplary embodiment is described in detail - if necessary with reference to the drawing. Identical, similar and/or functionally identical parts are provided with the same reference numerals.

Es zeigen:

1: Ein Verfahren zur Ermittlung einer Kaltrissneigung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
2: Einen Aufbau mit Blechen zum Ausführen des Verfahrens nach 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
3: Eine erste Probe mit zu verschweißenden Blechen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
4: Eine zweite Probe mit zu verschweißenden Blechen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Show it:

1 : A method for determining a tendency to cold cracking according to an exemplary embodiment of the invention.
2 : A structure with metal sheets to carry out the procedure 1 according to an embodiment of the invention.
3 : A first sample with sheets to be welded according to an exemplary embodiment of the invention.
4 : A second sample with sheets to be welded according to an embodiment of the invention.

Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.The representations in the figures are schematic and not to scale.

1 zeigt ein Verfahren zur Ermittlung einer Kaltrissneigung eines Bauteils aus StahlBlech für eine Karosserie des Fahrzeugs. In einem ersten Schritt werden Bleche 1 mit bewusst gewählter Geometrie unter Einhaltung eines erforderlichen Entgasungsspaltes eingespannt S1. Die Bleche 1, welche für eine Probe eingespannt werden, werden naturgemäß nicht im späteren Fahrzeugbau verwendet, sondern diese bilden die Eigenschaften des Stahl-Blechs für die Karosserie des Fahrzeugs nach, welches in Serienfertigung gebaut wird. Anschließend erfolgt das Schweißen S2 der Bleche 1 im vollständigen Überlapp mit Streckenenergie, sodass beide Bleche 1 vollständig durchschweißt sind. Dabei können Schweißraten von 3,6 kW oder 4 kW (bevorzugt in mehreren Versuchen mehrere Leistungen) angewendet werden. Es können auch höhere Leistungen wie 5,6 KW, insbesondere ohne Leistungsrampe am Ende der Naht, verwendet werden. Zudem bietet es sich an, einen Fokal-Durchmesser von 0,6 mm zu diesem Laserschweißvorgang zu verwenden. Zudem kann zur Korrosionsverhinderung Mineralöl aufgetragen werden. Bereits hierbei können sich Heißrisse bilden, die nach dem Abkühlen der verschweißten Bleche 1 Kaltrisse ausbilden können, die sich vom Endkrater entgegen der ursprünglichen Schweißrichtung ausbreiten. Eine Kaltrissneigung der Bleche 1 und analog übertragen dazu des Stahl-Blechs für die Karosserie des Fahrzeugs wird dann durch optische Begutachtung über vorgegebene zeitliche Intervalle und durch Ermittlung eines Risswachstums eines Kaltrisses über die Intervalle ermittelt S3. Die vorgegebenen zeitlichen Intervalle werden länger mit zunehmender vergangener Zeit nach dem Schweißen und fordern eine Sichtprüfung beispielsweise nach höchstens 5 Minuten, nach 60 Minuten, nach 24 Stunden und nach 7 Tagen. Entsprechende optische Vergrößerungen können hierbei angewendet werden, beispielsweise zunächst eine 2-fache bis 7-fache Vergrößerung, bei Interesse an Details auch höhere Vergrößerungen wie beispielsweise 25-fach oder 32-fach. Die Ausbreitung von Kaltrissen wird entsprechend dokumentiert, um eine Fügeeignung des Stahl-Blechs aus der ermittelten Kaltrissneigung der verschweißten Bleche 1 in der Probe abzuleiten S4. 1 shows a method for determining the cold cracking tendency of a component made of sheet steel for a vehicle body. In a first step, sheets 1 with a deliberately selected geometry are clamped while maintaining a required degassing gap S1. The sheets 1, which are clamped for a sample, are of course not used in later vehicle construction, but rather they reproduce the properties of the steel sheet for the body of the vehicle, which is built in series production. Welding S2 of the sheets 1 is then carried out in a complete overlap using energy, so that both sheets 1 are completely welded through. Welding rates of 3.6 kW or 4 kW (preferably multiple outputs in several tests) can be used. Higher powers such as 5.6 KW can also be used, especially without a power ramp at the end of the seam. It is also advisable to use a focal diameter of 0.6 mm for this laser welding process. Mineral oil can also be applied to prevent corrosion. Hot cracks can already form here, which, after the welded sheets have cooled, can form cold cracks that spread from the end crater against the original welding direction. A tendency to cold cracks of the sheets 1 and, analogously, the steel sheet for the body of the vehicle is then determined by visual inspection over predetermined time intervals and by determining the crack growth of a cold crack over the intervals S3. The specified time intervals become longer as the time passes after welding and requires a visual inspection, for example, after a maximum of 5 minutes, after 60 minutes, after 24 hours and after 7 days. Appropriate optical magnifications can be used here, for example initially a 2x to 7x magnification, and if you are interested in details also higher magnifications such as 25x or 32x. The propagation of cold cracks is documented accordingly in order to derive the suitability of the steel sheet for joining from the determined tendency to cold cracks of the welded sheets 1 in the sample S4.

2 zeigt einen vorteilhaften Aufbau, welcher verwendet werden kann, um das in 1 beschriebene Verfahren auszuführen. Die Bleche 1 werden auf einem Grundkörper 5 und aneinander fixiert. Zwischen die Bleche 1 wird vor dem Schweißen eine linksseitige und eine rechtsseitige Distanzfolie 3 angeordnet, um die Bleche 1 voneinander zu beanstanden, um einen erforderlichen Entgasungsspalt vorzusehen. Zum Verspannen der Bleche 1 und zum Fixieren auf dem Grundkörper 5 werden Spannbacken 7 verwendet. Die eingetragene Schweißnaht erfolgt oberhalb einer Nut 9 des Grundkörpers 5. Das auf dem Grundkörper 5 aufliegende der Bleche 1 weist zudem einen Ausgleichsbereich auf. 2 shows an advantageous structure that can be used to do the in 1 carry out the procedures described. The sheets 1 are fixed to a base body 5 and to each other. Before welding, a left-hand and a right-hand spacer film 3 is arranged between the sheets 1 in order to space the sheets 1 apart from one another in order to provide a required degassing gap. Clamping jaws 7 are used to clamp the sheets 1 and fix them on the base body 5. The registered weld seam takes place above a groove 9 of the base body 5. The sheet metal 1 resting on the base body 5 also has a compensation area.

3 und 4 zeigen spezielle verwendete Geometrien der Bleche aus einer Oberansicht, sowie aus einer Schnittansicht mit der sich ergebenden Schweißnaht. Da für diese beiden Figuren bevorzugte Maße angegeben werden, weisen diese beiden Figuren keinerlei Bezugszeichen auf. Alle Zahlen der 3 und 4 sind als Längenangaben in Millimeter zu verstehen. Ferner bedeutet die Angabe „WD“ die „welding direction“, d. h. die Schweißrichtung. Wie aus den Figuren ersichtlich werden zwei Proben mit unterschiedlichen Schweißrichtungen bezüglich der Geometrie der Bleche verwendet. Hierfür werden speziell entwickelte, selbstbelastete Proben mit gegenläufiger Anordnung der Schweißnähte verwendet, die mit Durchlaufen des Kaltrissprüfverfahrens die Rissneigung beim Laserstrahlschweißen eines höchstfesten Stahls eindeutig und reproduzierbar wiedergeben. Dazu werden Bleche mit Stahl mit einer Zugfestigkeit von 780 MPa verwendet, die je eine Stärke von 1,5 mm aufweisen. 3 and 4 show the special geometries used for the sheets from a top view and a sectional view with the resulting weld seam. Since preferred dimensions are given for these two figures, these two figures do not have any reference symbols. All numbers of the 3 and 4 are to be understood as lengths in millimeters. Furthermore, the indication “WD” means the “welding direction”, ie the welding direction. As can be seen from the figures, two samples with different welding directions with respect to the geometry of the sheets are used. For this purpose, specially developed, self-stressed samples with opposite arrangement of the weld seams are used, which clearly and reproducibly reflect the tendency to crack during laser beam welding of a high-strength steel when they undergo the cold crack testing process. For this purpose, steel sheets with a tensile strength of 780 MPa, each 1.5 mm thick, are used.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehende Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.Although the invention has been illustrated and explained in detail by preferred embodiments, the invention is not limited by the examples disclosed and other variations may be derived by those skilled in the art without departing from the scope of protection of the invention. It is therefore clear that a large number of possible variations exist. It is also to be understood that exemplary embodiments are truly examples only and should not be construed in any way as limiting the scope, application, or configuration of the invention. Rather, the preceding description and the description of the figures enable the person skilled in the art to concretely implement the exemplary embodiments, whereby the person skilled in the art can make a variety of changes with knowledge of the disclosed inventive concept, for example with regard to the function or the arrangement of individual elements mentioned in an exemplary embodiment, without departing from the scope of protection defined by the claims and their legal equivalents, such as further explanations in the description.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102020005003 A1 [0003, 0004]

Claims

Method for determining the suitability of a sheet metal component for vehicle construction, comprising the steps: - Bracing (S1) of sheets (1) while maintaining a required degassing gap; - Welding (S2), in particular laser welding, of the sheets (1) in a complete overlap with line energy, so that both sheets (1) are completely welded through; - Determining (S3) a tendency to cold cracks by visually inspecting the sheets (1) over predetermined time intervals and by determining crack growth of a cold crack over the intervals; and - Deriving (S4) a joining suitability of the sheet metal component from the determined cold cracking tendency of at least one of the sheets (1).

Procedure according to Claim 1 , whereby the sheets (1) are wetted on their surface from an external hydrogen source before welding.

Method according to one of the preceding claims, wherein the predetermined time intervals are specified as follows: after a maximum of 5 minutes, after 60 minutes, after 24 hours, after 7 days.

Method according to one of the preceding claims, wherein a cold crack is viewed by optical magnification when determining the tendency to cold cracks.

Procedure according to Claim 4 , whereby if one or more cold cracks cannot be detected in observations using optical magnification, the sheet (1) to be examined is examined for cold cracks using an X-ray device.

Method according to one of the preceding claims, wherein sheets (1) with a sheet thickness between 0.8 mm and 2 mm are used.

Method according to one of the preceding claims, wherein sheets (1) with a rectangular peripheral geometry with lengths in the range of 30 mm to 60 mm for parallel and equal-length first sides and 80 mm to 140 mm for parallel and equal-length second sides of the peripheral geometry are used .

Procedure according to Claim 7 , wherein a first weld seam is carried out on a first pair of sheets (1) parallel to the first sides and centrally between the first sides, the first weld seam beginning and ending at a respective predetermined distance from the second sides, and two second weld seams on a second pair of sheets (1) parallel to the second sides and centrally between the second sides, the two second weld seams beginning and ending at a respective predetermined distance from the first sides and at a further predetermined distance from one another in the welding direction and have opposite welding directions.

Method according to one of the preceding claims, wherein the sheets (1) are separated from one another at a distance by at least one spacer film (3) when the sheets (1) are welded.

Method according to one of the preceding claims, wherein the sheets (1) for welding are stored on a base body (5) and are clamped with clamping jaws (7), and wherein the welding is carried out above a groove (9) of the base body (5) and that of the sheets (1) resting on the base body (5) has a compensation area (11).