DE19611711A1

DE19611711A1 - Arc welding process and associated studs with a tapered annular weld rim

Info

Publication number: DE19611711A1
Application number: DE1996111711
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Mielke
Original assignee: Newfrey LLC
Current assignee: Newfrey LLC
Priority date: 1996-03-25
Filing date: 1996-03-25
Publication date: 1997-10-02
Also published as: AU2557597A; WO1997035684A1

Abstract

A method for welding a stud (1) with a structure (2), in which said stud (1) with an edge tapering downwards in its cross section is brought into contact with the structure (2), then loaded with an electric current, said stud being then withdrawn to form an arc and finally plunged into molten metal (15).

Description

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum metalli schen Verbinden eines Bolzens mit einer Struktur, sowie auf einen Bolzen zur Durchführung des Verfahrens.The object of the invention relates to a method for metalli connecting a bolt with a structure, as well as on a bolt to carry out the procedure.

Insbesondere in der Automobilindustrie haben Bolzen einen weiten Ver breitungsbereich. Die Bolzen werden mit der Karosserie eines Kraftfahr zeuges stofflich verbunden. Die stoffliche Verbindung eines Bolzens mit einem Karosserieblech erfolgt, insbesondere durch Lichtbogenschweißen. Der Bolzen als solcher übernimmt unterschiedliche Aufgaben; so dient er bei spielsweise als Halterung für Kunststoffclipse, die eine Befestigung für Leitungen, insbesondere Kraftstoff- oder Bremsleitungen, bilden.In the automotive industry in particular, bolts have a wide range of uses range. The bolts are made with the body of a motor vehicle stuff connected. The material connection of a bolt with a body panel, in particular by arc welding. Of the Bolzen as such takes on different tasks; so he serves for example as a holder for plastic clips, which can be attached to Form lines, especially fuel or brake lines.

Die bekannten Bolzen weisen einen Kopf und einen mit dem Kopf ver bundenen Schaft auf. Der Kopf des Bolzens wird mit einem Karosserieblech verschweißt. Der Schweißvorgang erfolgt nach dem an sich bekannten Lichtbogenschweißen mit Hubzündungsverfahren. Bei diesem Verfahren wird der Bolzen zur Anlage an das Blech gebracht, danach der Schweißstrom eingeschaltet und der Bolzen vom Blech abgezogen, so daß sich ein Licht bogen zwischen Bolzen und Blech ausbildet. Während der Brenndauer des Lichtbogens schmilzt ein Teil des Kopfes des Bolzens sowie ein Teil des Blechs. Ist ein ausreichendes Schmelzbad erzeugt worden, so wird der Bolzen in die Schmelze eingetrieben. Der Schweißvorgang als solcher ist durch eine Vielzahl von Parametern beeinflußbar. Der Einfluß der einzelnen Parameter hat eine unterschiedliche Auswirkung auf die Fehleranfälligkeit beim Bolzenschweißen mit Hubzündung. In diesem Zusammenhang wird auf die "Untersuchung zur Verringerung der Fehleranfälligkeit beim Bolzen schweißen mit Hubzündung" von W. Rehm et al., die in "Schweißen und Schneiden", Nr. 34 (1982), Heft 9, veröffentlicht worden ist.The known bolts have a head and one with the head tied shaft. The head of the bolt is covered with a body panel welded. The welding process takes place according to the known Arc welding with drawn arc process. With this procedure the stud is brought into contact with the sheet, then the welding current switched on and the bolt pulled off the sheet, so that there is a light arch between bolt and sheet metal. During the burning time of the The arc melts part of the head of the bolt and part of the Tin. If a sufficient weld pool has been created, the Bolts driven into the melt. The welding process as such is can be influenced by a variety of parameters. The influence of the individual Parameters have different effects on the susceptibility to errors for stud welding with drawn arc. In this regard, is on the "Investigation to reduce the susceptibility to failure of the bolt drawn arc welding "by W. Rehm et al. in" Welding and Cutting ", No. 34 (1982), No. 9.

Zum Zünden eines Lichtbogens ist die Geometrie des Kopfes des Bolzens entsprechend auszugestalten. In diesem Zusammenhang sind Bolzen bekannt, deren Kopf eine kegelförmige Spitze aufweist. Es sind auch Bolzen bekannt, die eine im wesentlichen ebene Kopf-/Stirnfläche haben, wobei im Zentrum der Stirnfläche eine Zündspitze ausgebildet ist. Des weiteren sind Bolzen bekannt, die eine ebene Stirnfläche aufweisen.To ignite an arc is the geometry of the head of the bolt to design accordingly. In this context, bolts are known the head of which has a conical tip. Bolts are also known which have a substantially flat head / end face, being in the center an ignition tip is formed on the end face. Furthermore there are bolts known that have a flat end face.

Bei dem bekannten Verfahren zum stofflichen Verbinden eines Bolzens wird die Spitze des Bolzens zur Anlage an das Blech gebracht und ein Licht bogen gezündet. Während des Brennens des Lichtbogens besteht die Gefahr, daß Kurzschlüsse entstehen. Während der Brenndauer eines Lichtbogens schmilzt der Bolzen von seiner Stirnfläche her. Die Schmelze sammelt sich im wesentlichen im zentralen Bereich der Stirnfläche des Bolzens. Hierdurch bildet sich an dem Bolzen ein Tropfen flüssiger Schmelze, die in Kontakt mit dem Blech kommen kann. Findet ein Kontakt des Schmelzetropfens mit dem Blech statt, so entsteht ein Kurzschluß. Ein Kurzschluß führt zu einem Energieverlust während des Lichtbogenschweißvorgangs; d. h. es findet keine kontinuierliche Energieeinbringung während des Schweißvorgangs statt. Diese Diskontinuitäten führen zu einer Inhomogenität der Schmelze, die sich in einer verschlechterten Schweißqualität manifestiert. In the known method for materially connecting a bolt brought the tip of the bolt to the sheet metal and a light bow ignited. While the arc is burning there is a risk that that short circuits occur. During the burning time of an arc the bolt melts from its face. The melt collects essentially in the central area of the end face of the bolt. Hereby a drop of liquid melt forms on the bolt, which is in contact can come with the sheet. Finds contact of the melt drop with the sheet instead of a short circuit. A short circuit leads to a Loss of energy during the arc welding process; d. H. it doesn't find any continuous energy input during the welding process. This Discontinuities lead to an inhomogeneity in the melt, which is reflected in deteriorated sweat quality.

Bei den meistens verwendeten Bolzen handelt es sich um Massivbolzen. Auf grund der massiven Ausgestaltung des Bolzens ist eine schweißtechnische Verbindung des Bolzens mit einem relativ dünnen Blech problematisch, da aufgrund der großen Wärmekapazität des Bolzens hohe Energieleistungen eingebracht werden müssen, so daß die Gefahr besteht, daß das Blech sich verformt oder gar durchschmilzt, bevor der Bolzen mit dem Blech ver bunden wird. Das Problem der Verbindung eines Bolzens mit einem dünnen Blech ist bereits bekannt. Zur Lösung dieses Problems ist vorgeschlagen worden, die Polarität beim Lichtbogenschweißen zu wechseln, so daß eine verringerte Belastung des Bleches erreicht wird.Most of the bolts used are solid bolts. On due to the massive design of the stud is a welding Connection of the bolt with a relatively thin sheet is problematic because high energy output due to the large thermal capacity of the bolt must be introduced so that there is a risk that the sheet itself deformed or even melted before the bolt ver with the sheet metal is bound. The problem of connecting a bolt to a thin one Sheet metal is already known. It is suggested to solve this problem been to change the polarity in arc welding so that a reduced load on the sheet is achieved.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren zum metallischen Verbinden eines Bolzens mit einer Struktur so weiterzuentwickeln, daß das Gefahrenpotential bezüglich der Ausbildung von Kurzschlüssen reduziert wird. Ferner soll durch die Erfin dung ein Verfahren angegeben werden, welches eine haltbare metallische Verbindung zwischen einem Bolzen und relativ dünnen Strukturen ermög licht. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen Bolzen anzugeben, der in besonderer Weise zur Ausbildung einer haltbaren metallischen Verbindung mit einer Struktur, insbesondere einem Blech, geeignet ist.Proceeding from this, the present invention is based on the object the known method for the metallic connection of a bolt with a To further develop the structure so that the hazard potential with regard to the Training of short circuits is reduced. Furthermore, the inven a method can be specified, which is a durable metallic Connection between a bolt and relatively thin structures made possible light. Another object of the invention is to provide a bolt which in a special way to form a durable metallic connection with a structure, in particular a sheet metal, is suitable.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum metallichen Verbinden eines Bolzens mit einer Struktur zeichnet sich dadurch aus, daß der Bolzen mit einem im Querschnitt sich verjüngenden Rand zur Anlage an die Struktur gebracht wird. Vorzugsweise ist der sich verjüngende Rand des Bolzens gerundet oder spitz zulaufend ausgebildet, so daß während der Anlage des Bolzens an der Struktur ein linienförmiger Kontakt zwischen dem Bolzen und der Struktur besteht. Nachdem der Bolzen die Struktur kontaktiert hat, wird ein Schweißstrom angelegt und der Bolzen zur Ausbildung eines Lichtbogens zurückgezogen. Dadurch, daß im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik, wonach eine im wesentlichen punktuelle Zündung des Lichtbogens erreicht wird, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Lichtbogen entlang des Randes gezündet. Der Lichtbogen bildet sich dabei in Art eines Schleiers, insbesondere eines ringförmigen Schleiers aus. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß eine solche Verfahrensführung gegenüber Kurzschlüssen unempfindlicher ist. Das Schweißergebnis als solches ist auch verbessert, da die Ausbildung der Schmelze am Bolzen gleichmäßiger erfolgt. Außerdem entsteht eine gleichmäßige ringförmige Verbindung in Form einer Wulst, die sich von außen nach innen ausbildet und daher außen immer sehr haltbar und belastbar ist.The method according to the invention for the metallic connection of a bolt with a structure is characterized in that the bolt with an im Cross section tapered edge brought to rest on the structure becomes. The tapered edge of the bolt is preferably rounded or tapered so that during the installation of the bolt the structure has a linear contact between the bolt and the Structure exists. After the bolt contacts the structure, a will Welding current applied and the bolt to form an arc withdrawn. Because, in contrast to the known state of the Technique according to which an essentially selective ignition of the arc an arc is achieved in the method according to the invention detonated along the edge. The arc forms in the manner of a Veil, especially an annular veil. Surprisingly has been shown that such a procedure against short circuits is less sensitive. The welding result as such is also improved because the formation of the melt on the bolt is more uniform. Furthermore creates a uniform annular connection in the form of a bead that forms from the outside in and therefore always very durable on the outside and resilient.

Zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 wird ein Bolzen vor geschlagen, der zur Anlage an eine Struktur einen im Querschnitt sich verjüngenden, vorzugsweise spitz zulaufenden Rand aufweist. Erfindungs gemäß ist der Rand umlaufend ausgebildet. Diese Ausgestaltung des Bolzens ermöglicht auch ein Verschweißen des Bolzens mittels des Lichtbogen-Hub zündungsverfahrens an relativ dünnen Blechen. Dies wird dadurch erzielt, daß aufgrund des sich im Querschnitt verjüngenden Randes der Wärme eintrag in das Blech verringert wird. Vorzugsweise ist der Rand umlaufend ausgebildet. Im einfachsten Fall ist die Stirnfläche des Bolzens hohlkegelför mig ausgebildet. Die Bezeichnung hohlkegelförmig umfaßt nicht nur einen Hohlkegel im streng geometrischem Sinn sondern auch verwandte Formen wie z. B. eine konkave oder kugelschalenförmige Stirnfläche. Bei einer solchen Ausbildung des Bolzens fließt die Schmelze in den Hohlraum hinein, so daß auch eine optisch verbesserte Schweißverbindung erreicht wird, da im Gegensatz zu den bekannten Verbindungen eine weniger ausgeprägte um laufende Schweißwulst am Rand des Bolzens entsteht.To carry out the method according to claim 1, a bolt is provided struck, the one in contact with a structure in cross-section itself has a tapering, preferably tapered edge. Invention the edge is formed all around. This design of the bolt also enables the stud to be welded using the arc stroke ignition process on relatively thin sheets. This is achieved that due to the tapering edge of the heat entry in the sheet is reduced. The edge is preferably all-round educated. In the simplest case, the end face of the bolt is hollow tapered mig trained. The term hollow cone-shaped does not include only one Hollow cone in a strictly geometric sense but also related shapes such as B. a concave or spherical shell-shaped end face. At a such a formation of the bolt, the melt flows into the cavity, so that an optically improved welded joint is achieved because in Contrary to the known compounds a less pronounced order running sweat bead on the edge of the bolt.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Gedanken wird vorgeschlagen, daß der Rand sich im Bolzeninneren nach unten hin verjüngt und als ein im wesent lichen rohrförmiger Mantelabschnitt ausgebildet ist. Bei einer solchen Ausge staltung des Bolzens wird eine rasche Ausbildung einer Schmelze erzielt, da aufgrund des rohrförmigen Mantelabschnitts die Wärmeableitung in den Bolzen hinein verringert wird, wodurch die Temperatur des Mantelabschnitts und somit die Verflüssigung desselben verbessert wird. Alternativ zu dieser Ausgestaltung des Bolzens wird vorgeschlagen, daß der Rand sich am Bolzenäußeren nach unten hin verjüngt und als ein im wesentlichen rohr förmiger Mantelabschnitt ausgebildet ist. Bei einer solchen Ausgestaltung des Bolzens entsteht eine umlaufende Schweißwulst, die einer optischen Prüfung unterzogen werden kann.According to a further advantageous idea, it is proposed that the Edge tapers downwards inside the bolt and is essentially one Lichen tubular jacket section is formed. With such an exit Staltung the bolt rapid formation of a melt is achieved because due to the tubular jacket section, the heat dissipation in the Bolt in is reduced, reducing the temperature of the jacket section and thus the liquefaction of the same is improved. Alternatively to this Design of the bolt is proposed that the edge on Bolt outer tapered downward and as an essentially tube shaped jacket section is formed. With such a configuration of the Bolzens creates an all-round weld bead, which is an optical test can be subjected.

Die vorstehend beschriebenen Bolzen können auch eine axial verlaufende Durchgangsbohrung, insbesondere eine Gewindebohrung, aufweisen, die vor dem rohrförmigen Mantelabschnitt endet. Bei einem solchen Bolzen wird sichergestellt, daß mögliche Schmelzespritzer die Oberfläche der Bohrung nicht beeinträchtigen.The bolts described above can also be axially extending Through hole, in particular a threaded hole, have the front the tubular jacket section ends. With such a bolt ensured that possible melt splashes covered the surface of the bore do not interfere.

Nach einem weiteren vorteilhaften Gedanken wird ein Bolzen vorgeschlagen, der einen Rand aufweist, der sich von einer im Bolzenzentrum ausgebildeten Freiarbeitung nach unten hin verjüngt. Die Freiarbeitung kann auch als Schmelzesammelraum dienen.According to another advantageous idea, a bolt is proposed which has an edge which is formed by a formed in the bolt center Freelance work tapered downwards. The free work can also as Serve melt collection space.

Bevorzugt weist der Rand eine geneigte Fläche auf, wobei der Winkel zwischen der geneigten Fläche und einer Querschnittsfläche zwischen 5° und 15°, vorzugsweise zwischen 7° und 10°, insbesondere 9°, beträgt. Die Querschnittsfläche verläuft im wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung des Bolzens. The edge preferably has an inclined surface, the angle between the inclined surface and a cross-sectional area between 5 ° and 15 °, preferably between 7 ° and 10 °, in particular 9 °. The Cross-sectional area is essentially perpendicular to the longitudinal extent of the bolt.

Weitere Vorteile und Merkmale des Verfahrens und des Bolzens werden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:Other advantages and features of the method and the bolt will be explained with reference to the embodiments shown in the drawing. It demonstrate:

Fig. 1 einen Massivbolzen im Vollschnitt, Fig. 1 shows a solid pin, in full section,

Fig. 2 einen Bolzen mit einem rohrförmigen Mantelabschnitt im Vollschnitt, Fig. 2 is a bolt with a tubular shell portion in full section,

Fig. 3 einen rohrförmigen Bolzen im Vollschnitt, Fig. 3 is a tubular pin in full section,

Fig. 4 einen Bolzen mit gekrümmt verjüngtem Rand im Vollschnitt, Fig. 4 shows a pin with tapered curved edge in full section,

Fig. 5 u. 6 einen vergrößert dargestellten Randabschnitt und Fig. 5 u. 6 shows an enlarged edge section and

Fig. 7 einen mit einer Struktur stofflich verbundenen Bolzen. Fig. 7 a bolt materially connected to a structure.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Bolzens 1. Der Bolzen 1 ist im wesentlichen als ein zylinderförmiger Massivbolzen ausgebildet. Er weist einen im Querschnitt nach unten sich verjüngenden Rand 3 auf, der zur Anlage an eine Struktur dient. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, verjüngt sich der Rand 3 des Bolzens von der Achse 4 zur Mantelfläche 5 des Bolzens. Der Rand 3 ist umlaufend ausgebildet. Fig. 1 shows a first embodiment of a bolt 1. The bolt 1 is essentially designed as a cylindrical solid bolt. It has an edge 3 which tapers downward in cross section and is used for bearing against a structure. As can be seen from FIG. 1, the edge 3 of the bolt tapers from the axis 4 to the lateral surface 5 of the bolt. The edge 3 is formed all around.

In der Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Bolzens 1 dargestellt. Der Bolzen 1 weist einen im wesentlichen rohrförmigen Mantelabschnitt 6 auf. Der Rand 3 des Mantelabschnitts 6 verjüngt sich vom Bolzeninneren nach außen hin. Oberhalb des rohrförmigen Mantelabschnitts 4 ist der Bolzen 1 mit einer Durchgangsbohrung 7 ausgebildet. Der rohrförmige Mantelabschnitt 6 bildet eine Kammer 8, in die die Schmelze während des Schweißvorgangs eintreten kann.In FIG. 2, a second embodiment of a bolt 1 is shown. The bolt 1 has an essentially tubular jacket section 6 . The edge 3 of the jacket section 6 tapers from the inside of the bolt to the outside. Above the tubular jacket section 4 , the bolt 1 is formed with a through hole 7 . The tubular jacket section 6 forms a chamber 8 into which the melt can enter during the welding process.

In der Fig. 3 ist ein rohrförmiger Bolzen 1 dargestellt. Der Bolzen 1 weist einen sich verjüngenden Rand 3 auf. Der Rand 3 weist eine geneigte Fläche 9 auf. Die geneigte Fläche 9 des Randes 3 schließt zusammen mit der Querschnittsfläche 10 einen Winkel α ein, der zwischen 5° und 15°, vor zugsweise zwischen 7° und 10°, insbesondere 9°, beträgt.In FIG. 3, a tubular bolt 1 is shown. The bolt 1 has a tapered edge 3 . The edge 3 has an inclined surface 9 . The inclined surface 9 of the edge 3 together with the cross-sectional surface 10 includes an angle α which is between 5 ° and 15 °, preferably between 7 ° and 10 °, in particular 9 °.

In den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist die geneigte Fläche 9 des sich verjüngenden Randes 3 eben. Eine weitere Variante des Bolzens zeigt die Fig. 4. Die Darstellung des Bolzens 1 nach Fig. 4 zeigt, daß die Fläche 9 des Randes 3 gekrümmt ist. Sie weist einen Krümmungsradius R auf. Der sich verjüngende Rand 3 ist in dem rohrförmigen Mantelabschnitt 6 ausge bildet. Im Bolzenzentrum des Bolzens 1 ist eine Freiarbeitung 16 ausgebil det. Die Verjüngung des Randes kann auch vom Bolzenäußeren nach innen hin erfolgen. Die geneigte Fläche des Randes bildet dann eine Teilfläche des Mantels des Bolzens.In the above embodiments, the inclined surface 9 of the tapered edge 3 is flat. A further variant of the bolt is shown in FIG. 4. The illustration of the bolt 1 according to FIG. 4 shows that the surface 9 of the edge 3 is curved. It has a radius of curvature R. The tapered edge 3 is formed in the tubular jacket section 6 . In the bolt center of the bolt 1 , a free working 16 is ausgebil det. The edge can also be tapered from the outside of the bolt. The inclined surface of the edge then forms a partial surface of the jacket of the bolt.

In den Fig. 5 und 6 sind unterschiedliche Ausgestaltungen eines Randab schnitts dargestellt. In der Fig. 5 verjüngt sich der Rand 3 spitz zulaufend. Hierdurch weist der Rand im Querschnitt betrachtet einen Spitze 12 auf, so daß der Bolzen 1 bei Auflage auf eine Struktur 2 lediglich eine linienförmi ge Berührung mit dieser aufweist. Der Stromfluß bzw. die Ausbildung des Lichtbogens erfolgt dabei über die Spitze 12, so daß hohe Stromdichten erzielt werden.In FIGS. 5 and 6 different embodiments of a Randab are shown section. In FIG. 5, the edge 3 is tapered pointed. As a result, the edge has a tip 12 when viewed in cross section, so that the bolt 1, when supported on a structure 2, only has a linear contact with it. The current flow or the formation of the arc takes place via the tip 12 , so that high current densities are achieved.

In der Fig. 6 ist eine weitere Ausgestaltung eines Randes 3 dargestellt. Auch hier verjüngt sich der Rand 3, wobei der Rand 3 eine kuppenartige Spitze 13 aufweist. Der Krümmungsradius der kuppenartigen Spitze 13 kann entsprechend dem geforderten Schweißergebnis angepaßt werden. Durch die kuppenartige Spitze 13 wird ein verbesserter Kontakt zwischen dem Rand und einer Struktur erzielt. In beiden Ausführungsbeispielen nach Fig. 5 bzw. 6 wird quasi eine linienförmige Berührung zwischen dem Bolzen 1 und einer Struktur 2 erreicht.A further embodiment of an edge 3 is shown in FIG. 6. Here too, the edge 3 is tapered, said edge 3 has a dome-like tip. 13 The radius of curvature of the dome-like tip 13 can be adjusted in accordance with the required welding result. The dome-like tip 13 improves contact between the edge and a structure. In both embodiments according to FIGS. 5 and 6, a linear contact between the bolt 1 and a structure 2 is virtually achieved.

In der Fig. 7 ist eine stoffliche Verbindung zwischen einem Bolzen 1 und einer Struktur 2 dargestellt. Der Bolzen 1 entspricht in seiner Ausgestaltung dem in der Fig. 1 dargestellten Bolzen vor dem Schweißvorgang, insofern wird, um Wiederholungen zu vermeiden, auf die Beschreibung der Fig. 1 verwiesen.In FIG. 7, a material connection between a bolt 1 and a structure 2 is shown. The design of the stud 1 corresponds to that of the stud shown in FIG. 1 before the welding process, insofar as reference is made to the description of FIG. 1 in order to avoid repetitions.

Der Bolzen 1 wird mit seinen sich im Querschnitt verjüngenden Rand 3 zur Anlage an die Struktur 2 gebracht. Anschließend wird ein Schweißstrom angelegt. Nach dem Anlegen eines Schweißstroms wird der Bolzen 1 zur Ausbildung eines Lichtbogens zurückgezogen. Während der Lichtbogen brennt, schmelzen sowohl der Rand 3 des Bolzens 1, als auch Teilbereiche der Struktur 2. Nach einer vorgegebenen Zeit wird der Bolzen 1 in die Schmelze eingetaucht. Der Schweißstrom wird vor dem Eintauchen oder während des Eintauchens abgestellt. Anschließend kühlt die Verbindung aus. Wie aus der Fig. 7 ersichtlich ist, ist ein Teil des umlaufenden Randes 3 geschmolzen. Ein Teil der Schmelze ist in den Hohlraum 14 eingedrungen. Die stoffliche Verbindung ist im wesentlichen ringförmig ausgebildet. Der Bolzen 1 und die Struktur 2 weisen ein gemeinsames erstarrtes Schmelzge biet 15 auf. Entsprechend der vorliegenden Erfindung können insbesondere massive, teilweise im unteren Bereich ausgehöhlte Bolzen auch zuverlässig mit dünnen Strukturen durch Lichtbogenschweißen verbunden werden, da eine ringförmige, gerade im Peripheriebereich sehr haltbare Schweißver bindung erzielt wird.The bolt 1 is brought into contact with the structure 2 with its edge 3 which tapers in cross section. Then a welding current is applied. After a welding current has been applied, the bolt 1 is withdrawn to form an arc. While the arc burns, both the edge 3 of the bolt 1 and partial areas of the structure 2 melt. After a predetermined time, the bolt 1 is immersed in the melt. The welding current is switched off before immersion or during immersion. The connection then cools down. As can be seen from FIG. 7, a part of the peripheral edge 3 has melted. Part of the melt has penetrated into the cavity 14 . The material connection is essentially ring-shaped. The bolt 1 and the structure 2 have a common solidified melting area 15 . According to the present invention, in particular massive bolts, partially hollowed out in the lower region, can also be reliably connected to thin structures by arc welding, since an annular, very durable weld connection is achieved, particularly in the peripheral region.

BezugszeichenlisteReference list

1 Bolzen
2 Struktur
3 Rand
4 Achse
5 Mantel
6 Mantelabschnitt
7 Bohrung
8 Kammer
9 Fläche
10 Querschnittsfläche
11 Außengewinde
12 Spitze
13 kappenartige Spitze
14 Hohlraum
15 Schmelze 1 bolt
2 structure
3 rand
4 axis
5 coat
6 jacket section
7 hole
8 chamber
9 area
10 cross-sectional area
11 external threads
12 tip
13 cap-like tip
14 cavity
15 melt

Claims

1. A method for materially connecting a bolt ( 1 ) with a structure ( 2 ), in which the bolt ( 1 ) is brought into contact with the structure ( 2 ) with an edge ( 3 ) that tapers downward in cross section inside the bolt , subjected to a welding current, then withdrawn to form an arc and then immersed in the resulting melt ( 15 ).

2. Bolt for performing the method according to claim 1, characterized in that the bolt ( 1 ) for bearing against a structure ( 2 ) has a tapering in cross section, preferably tapering, edge ( 3 ), the edge ( 3 ) tapers downwards inside the bolt.

3. Bolt according to claim 2, characterized in that the edge ( 3 ) is circumferential.

4. Bolt according to claim 2 or 3, characterized in that the edge ( 3 ) is substantially tubular casing portion ( 6 ).

5. Bolt according to one of claims 2 or 3, characterized in that the edge ( 3 ) tapers downwards from a free working formed in the bolt center ( 16 ).

6. Bolt according to one of claims 2 to 5, characterized in that the angle (α) between an inclined surface ( 9 ) of the edge ( 3 ) and a cross-sectional area between 5 ° and 15 °, preferably between 7 ° and 10 °, in particular 9 °.