DE19849510A1 - Process for arc brazing under protective gas - Google Patents

Process for arc brazing under protective gas

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Abstract

The inert gas mixture for MIG/MAG arc brazing having argon as main gas component contains 0.2 to 1.2 percent by volume O2. The inert gas mixture is used in the method for MIG/MAG arc brazing of zinc materials, wherein the method operates in a low current range, preferably at a soldering speed of 0.3 to 1 m/min in a short or pulsed arc range with a welding wire fusion efficiency of 3.5 to 8 m/min.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schutzgasgemisch zum MIG-/MAG-Hartlöten mit Argon als Hauptgaskomponente und ein Verfahren zum MIG-/MAG- Hartlöten mit dem Schutzgasgemisch.The invention relates to a protective gas mixture for MIG / MAG brazing with argon as the main gas component and a process for MIG / MAG Brazing with the protective gas mixture.

Zum Verbinden von verzinkten Blechen werden derzeit Schutzgase zum MAG-Schweißen mit massivem Stahldraht und Schutzgasen mit Aktivgaskomponenten ≧4,0 Vol.-% (O2 oder CO2) verwendet. Daneben kommt das MIG-Löten unter reinem Inertgas (Argon/Helium) zum Einsatz. Hierbei werden zum Beispiel hochkupferhaltige Lötdrahtelektroden eingesetzt, die bei Verwendung von reinem Inertgas in vielen Fällen einen schlechteren Schmelzfluß bewirken.Shielding gases for MAG welding with solid steel wire and shielding gases with active gas components ≧ 4.0% by volume (O 2 or CO 2 ) are currently used to connect galvanized sheets. MIG soldering under pure inert gas (argon / helium) is also used. Here, for example, high copper-containing solder wire electrodes are used, which in many cases cause a poorer melt flow when using pure inert gas.

Das Verschweißen oder Hartlöten verzinkter Werkstoffe, insbesondere dünner verzinkter Stahlbleche, ist problematisch, da es bei hohen Temperaturen, wie beispielsweise beim MAG-Schweißen, zu einer Zinkverdampfung kommt.The welding or brazing of galvanized materials, in particular thin galvanized steel sheets, is problematic since it is at high Temperatures, such as during MAG welding, to one Zinc evaporation is coming.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Hartlöten von verzinkten Werkstoffen zu schaffen, wobei eine Zinkverdampfung und die Spritzerbildung reduziert und die Tropfenablösung bei guter Flankenbemessung verbessert wird.The invention has for its object a method for brazing of galvanized materials to create a zinc evaporation  and reduces spattering and droplet detachment with good Edge dimensioning is improved.

Es wurde gefunden, daß beim MIG-/MAG-Hartlöten von verzinkten Werkstoffen wie dünnen, verzinkten Stahlblechen mit hochkupferhaltigem Lötdraht bei Verwendung von Schutzgasen auf Argon-Basis mit Zusätzen eines oder mehrerer sauerstoffhaltiger Gase, die im Sauerstoffgehalt einem Anteil von 0,3 bis 0,8 Vol.-% von Sauerstoffgas entsprechen, wobei die Zusätze mindestens 0,2 Vol.% Sauerstoffgas enthalten, unerwartet gute Ergebnisse bezüglich der Vermeidung von Zinkverdampfung, der Spritzerbildung, der Verbesserung der Lichtbogenstabilität und im Schmelzflußverhalten erzielt werden.It has been found that in MIG / MAG brazing of galvanized Materials such as thin, galvanized steel sheets high copper-containing solder wire when using protective gases Argon base with addition of one or more oxygen-containing gases, which in the oxygen content of 0.3 to 0.8 vol .-% of Correspond to oxygen gas, the additives being at least 0.2% by volume Contain oxygen gas, unexpectedly good results regarding the Avoidance of zinc evaporation, the formation of splashes, the Improve arc stability and melt flow behavior be achieved.

Gelöst wurde die Aufgabe somit durch ein Schutzgasgemisch gemäß Anspruch 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 3. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.The task was therefore solved by a protective gas mixture in accordance with Claim 1 and by a method with the features according to Claim 3. Advantageous refinements are in the subclaims listed.

Das Schutzgasgemisch mit Argon als Hauptkomponente (in der Regel mindestens 99 Vol.-% Argon) enthält vorzugsweise Sauerstoff. Ist Sauerstoff allein als sauerstoffhaltiges Gas in dem Schutzgasgemisch enthalten, dann beträgt der Zusatz vorteilhaft 0,2 bis 0,6 Vol.-% O2, vorzugsweise von 0,4 bis 0,6 Vol.-% O2, insbesondere um 0,5 Vol.-% O2.The protective gas mixture with argon as the main component (generally at least 99% by volume argon) preferably contains oxygen. If oxygen alone is contained in the protective gas mixture as an oxygen-containing gas, the addition is advantageously from 0.2 to 0.6% by volume of O 2 , preferably from 0.4 to 0.6% by volume of O 2 , in particular around 0 5 vol.% O 2 .

Verzinkte Werkstoffe sind beispielsweise verzinkte Stahlbleche oder Stahlprofile, bevorzugt Stahlbleche mit einer Dicke im Bereich von 0,5 bis 1 mm, in einigen Fällen auch bis zu 5 mm, besonders bevorzugt 0,7 bis 0,8 mm, insbesondere 0,75 mm. Galvanized materials are, for example, galvanized steel sheets or Steel profiles, preferably steel sheets with a thickness in the range of 0.5 up to 1 mm, in some cases also up to 5 mm, particularly preferably 0.7 up to 0.8 mm, in particular 0.75 mm.  

Die Werkstoffe sind in der Regel galvanisch-, sensimir-, feuer-, buna- oder granocoat-verzinkt. Die Verzinkung hat in der Regel eine Schichtdicke im Bereich von 10 bis 50 µm.The materials are usually galvanic, sensimir, fire, buna or galvanized with granocoat. The galvanizing usually has one Layer thickness in the range from 10 to 50 µm.

Das Verfahren zum MIG-/MAG-Hartlöten arbeitet mit einer abschmelzenden und kontinuierlich zugeführten Drahtelektrode, vorzugsweise mit einer hochkupferhaltigen Drahtelektrode mit geringen Anteilen von Al, Si oder Sn, besonders bevorzugt aus CuSi3. Die Drahtelektrode hat in der Regel einen Durchmesser im Bereich von 0,8 bis 1,6 mm. Vorzugsweise wird mit 8-15 mm freier Drahtlänge bei 0,8 mm Drahtdurchmesser, mit 9-16 mm freier Drahtlänge bei 1,0 mm Drahtdurchmesser und mit 10-17 mm freier Drahtlänge bei 1,2 mm Drahtdurchmesser gearbeitet. Vorzugsweise wird das Verfahren im Niederstrombereich durchgeführt, in der Regel im Bereich von 50-180 A (Ampere), besonders vorteilhaft im Bereich von 60-120 A. Die Drahtvorschubgeschwindigkeit liegt vorzugsweise im Bereich von 3,5 bis 8 m/Min., besonders bevorzugt im Bereich von 4,5 bis 7 m/Min., insbesondere im Bereich von 5 bis 6,5 m/Min.The process for MIG / MAG brazing works with one melting and continuously supplied wire electrode, preferably with a low copper wire electrode Al, Si or Sn, particularly preferably made of CuSi3. The The wire electrode usually has a diameter in the range of 0.8 up to 1.6 mm. Preferably with 8-15 mm free wire length at 0.8 mm Wire diameter, with 9-16 mm free wire length at 1.0 mm Wire diameter and with 10-17 mm free wire length at 1.2 mm Wire diameter worked. The method is preferably carried out in Low current range, usually in the range of 50-180 A (Ampere), particularly advantageous in the range of 60-120 A. The Wire feed speed is preferably in the range of 3.5 up to 8 m / min., particularly preferably in the range from 4.5 to 7 m / min., especially in the range of 5 to 6.5 m / min.

Das Verfahren wird zum Beispiel eingesetzt in den Fertigungsbereichen der Fahrzeugindustrie, der Klimatechnik und der Baubranche.The process is used, for example, in the production areas the automotive industry, air conditioning technology and the construction industry.

Als besondere Anwendungskriterien gelten die Spritzerbildung und Zinkverdampfung, die sich erheblich reduzieren lassen.Splatter formation and are considered special application criteria Zinc evaporation, which can be significantly reduced.

Darüber hinaus wird insbesondere beim MAG-Löten die Tropfenablösung im Impuls- und auch im Kurzlichtbogenbereich verbessert bei guter Flankenbenetzung.In addition, especially with MAG soldering Drop detachment in the pulse and also in the short arc area improved with good flank wetting.

Man kann also mit dem genannten Verfahren in Verbindung mit den entsprechenden Schutzgasen wirtschaftlicher arbeiten und hat gleichzeitig ein gutes Nahtbild und einen sicheren Prozeßablauf, der auch vom Anwender leicht zu beherrschen ist.So you can use the method mentioned in conjunction with appropriate protective gases work more economically and has  at the same time a good seam appearance and a safe process flow that is easy for the user to master.

Das Schutzgasgemisch liefert optimale Ergebnisse bei folgenden Verfahrensbedingungen:
Werkstück: 0,5 bis 5,0 mm
Lötdraht: 1,0 ∅
Drahtvorschub: 5,0 bis 6,5 m/Min.
Stromstärke: 60 bis 120 A
Brennerführung: 0 bis 15° stechendThe protective gas mixture delivers optimal results under the following process conditions:
Workpiece: 0.5 to 5.0 mm
Solder wire: 1.0 ∅
Wire feed: 5.0 to 6.5 m / min.
Current: 60 to 120 A.
Torch guidance: piercing 0 to 15 °

Claims (5)

1. Schutzgasgemisch zum MIG-/MAG-Hartlöten mit Argon als Hauptgaskomponente mit O2-Gehalten von 0,2 bis 1,2 Vol.-%.1. Shielding gas mixture for MIG / MAG brazing with argon as the main gas component with O 2 contents of 0.2 to 1.2 vol .-%. 2. Schutzgasgemisch zum MIG-/MAG-Hartlöten verzinkter Werkstoffe mit Argon als Hauptgaskomponente, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzgasgemisch ein oder mehrere sauerstoffhaltige Gase, die im Sauerstoffgehalt insgesamt einem Anteil von 0,3 bis 0,8 Vol.% von Sauerstoffgas entsprechen, und dabei mindestens 0,2 Vol.-% Sauerstoffgas enthält.2. Shielding gas mixture for MIG / MAG brazing of galvanized materials with argon as the main gas component, characterized in that the protective gas mixture contains one or more oxygen-containing gases, the total oxygen content is 0.3 to 0.8 Vol.% Of oxygen gas correspond, and at least 0.2 Vol .-% contains oxygen gas. 3. Verfahren zum MIG-/MAG-Hartlöten verzinkter Werkstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren im Niederstrombereich arbeitet, vorzugsweise bei einer Lötgeschwindigkeit von 0,3 bis 1 m/min. im Kurz- oder Impulslichtbogenbereich mit Draht- Abschmelzleistung 3,5 bis 8 m/min und ein Schutzgasgemisch nach den Ansprüchen 1 bis 2 eingesetzt wird.3. Process for MIG / MAG brazing of galvanized materials, thereby characterized that the process in the low current range works, preferably at a soldering speed of 0.3 to 1 m / min. in the short or pulse arc area with wire Melting capacity 3.5 to 8 m / min and a protective gas mixture is used according to claims 1 to 2. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtelektrode als Hauptkomponente Kupfer mit geringen Anteilen von Al, Si, Sn oder Mischungen enthält mit Drahtabmessungen von 0,8 bis 1,6 mm Durchmesser.4. The method according to claim 2, characterized in that the wire electrode as the main component copper with low Contains portions of Al, Si, Sn or mixtures Wire dimensions from 0.8 to 1.6 mm in diameter. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Erhöhung der Wirtschaftlichkeit erreicht wird durch die Reduzierung der Schweißspritzerzinkverdampfung mit handelsüblichen Schweißstromquellen mit guter Regelbarkeit im weiteren Schweißstrombereich.5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that an increase in economy is achieved by reducing the Welding zinc evaporation with commercially available Welding current sources with good controllability in the further Welding current range.
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