DE19850763C1

DE19850763C1 - Process for fusion welding circular parts uses a laser beam to weld together the centring surfaces of the parts

Info

Publication number: DE19850763C1
Application number: DE19850763A
Authority: DE
Inventors: Sven Breitschwerdt
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1998-11-04
Filing date: 1998-11-04
Publication date: 2000-04-13
Anticipated expiration: 2018-11-05

Abstract

The centring surfaces of the parts to be welded (1, 3, 4) have a play (7) which corresponds to the thermal expansion of the inner part (3, 4) relative to the outer part (1) under welding conditions. During welding the parts (1, 3, 4) are arranged in the frame of the play so that the centring surfaces touchat a peripheral point and have increasing play. The parts are than welded together along the seam. Process for welding together circular parts (1, 3, 4) along a corresponding pair of centring surfaces locking in a cylindrical joining gap at a seam uses a laser beam (10). The centring surfaces of the parts to be welded (1, 3, 4) have a play (7) which corresponds to the thermal expansion of the inner part (3, 4) relative to the outer part (1) under welding conditions. During welding the parts (1, 3, 4) are arranged in the frame of the play so that the centring surfaces touchat a peripheral point and have increasing play. The parts are than welded together along the seam.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammenschweißen von von zunächst lose ineinandergesteckten, vorzugsweise im Fügebe reich runden Teilen mittels einer Schmelzschweißung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie es beispielsweise aus der DE 37 02 411 A1 als bekannt hervorgeht.The invention relates to a method for welding together of initially loosely nested, preferably in the joint richly round parts by means of fusion welding after the The preamble of claim 1, for example from DE 37 02 411 A1 emerges as known.

Die EP 582 985 A1 beispielsweise zeigt einen luftspaltisolier ten Abgaskrümmer, bei dem zwei im Flanschbereich konzentrisch ineinander gefügte Rohre in die Öffnung des Flansches etwa bis zur Hälfte der Flanschdicke eingesteckt und im Innern der Öff nung mit dem Flansch und untereinander durch eine gemeinsame Kehlnaht verschweißt sind. Über die Energieart der Schweißung ist keine Aussage gemacht.EP 582 985 A1, for example, shows an air gap insulation th exhaust manifold, with two concentric in the flange area nested pipes into the opening of the flange about to inserted half the flange thickness and inside the opening with the flange and with each other through a common Fillet weld are welded. About the type of energy of the weld no statement is made.

Beim Zusammenschweißen von runden, konzentrisch gefügten Teilen müssen wegen einer Erwärmung der Teile beim Schweißen und wegen der dadurch hervorgerufenen, thermischen Verformung die Teile zunächst in der gewünschten Relativlage aufgedornt und dann bei geringem Wärmeeintrag geheftet werden, damit sie diese gegen seitige Lage beim eigentlichen Schweißen trotz der thermischen Verformungen beibehalten. Das Heften kann durch einzelne am Um fang des Fügespaltes verteilt angeordnete Schweißpunkte oder kurze Schweißnahtabschnitte oder - bei Laserschweißungen - durch eine durchgehende Laserschweißung mit geringerer Ein schweißtiefe als der späteren eigentlichen Fügeschweißung er folgen. In jedem Fall stellt das Aufdornen und das Heften der Teile jeweils einen eigenen, gesonderten Arbeitsgang dar, der die Herstellungszeit verlängert und die Produktivität einer Se rienschweißanlage beeinträchtigt.When welding round, concentrically joined parts due to heating of the parts during welding and because of the resulting thermal deformation of the parts first thorned in the desired relative position and then at low heat input can be tacked so that they counteract this lateral position during actual welding despite the thermal Maintain deformations. Stapling can be done by individual at the order the weld gap arranged distributed around the joining gap or short weld seam sections or - for laser welding - through continuous laser welding with less on welding depth than that of the actual joining weld consequences. In any case, the flaring and stapling of the Share each a separate, separate operation, the extends the manufacturing time and productivity of a se Belt welding system impaired.

Die eingangs zitierte DE 37 02 411 A1 behandelt ein Verfahren zum Herstellen von Rundnahtgeschweißten Scheibenrädern mittels einer Laserschweißung. Dabei wird ein im Rohzustand annähernd zylindrischer Felgenring mit einer annähernd napfförmigen Rad schüssel entlang einer Rundnaht zusammengeschweißt. Die Rad schüssel wird unter einer gewissen Vorspannung lagerichtig in den Felgenring eingesetzt, so daß die beiden zu verschweißenden Teile wie ein einziges Teil vorsichtig gehandhabt werden kön nen. Damit dieses lagestabile Zusammenpassen der Teile möglich ist, müssen die Teile an den Fügestellen eine entsprechend hohe Paßgenauigkeit aufweisen; außerdem müssen die Teile in einer gesonderten Arbeitsoperation und Fügevorrichtung in die ge wünschte Relativlage zueinander gebracht werden. Die so vorbe reiteten Teile werden zentrisch auf den drehbaren Werkstückhal ter einer Laserschweißmaschine eingespannt. Anschließend wird die Fügestelle unter Drehung des Werkstückes entlang eines Paa res von diamtral gegenüber liegenden, simultan zum Einsatz ge langenden Laserstrahlen entlanggeführt und dabei aufgrund einer vorübergehenden Aussetzung der Laserenergie an einer unterbro chenen Naht rundgeschweißt.DE 37 02 411 A1 cited at the beginning deals with a method for the production of round welded disc wheels by means of a laser welding. One becomes roughly in the raw state cylindrical rim ring with an approximately cup-shaped wheel bowl welded together along a circular seam. The wheel bowl is correctly positioned under a certain preload inserted the rim ring so that the two to be welded Parts can be handled carefully as a single part nen. So that this positionally stable fitting of the parts is possible the parts at the joints must be correspondingly high Have a precise fit; the parts must also be in one separate work operation and joining device in the ge desired relative position to each other. That over Ridden parts are centered on the rotating workpiece neck clamped in a laser welding machine. Then will the joint by rotating the workpiece along a pair res of diametrically opposite, used simultaneously long laser beams and thereby due to a Temporary suspension of laser energy on an interruption This seam is welded round.

Ausgehend von dem gattungsgemäß zugrundegelegten Verfahren ist es Aufgabe der Erfindung, das Schweißverfahren rationeller zu gestalten.Based on the generic method It is an object of the invention to rationalize the welding process shape.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Aufgrund einer gezielten Wärme kapazität bezüglich der zu verschweißenden Teile, aufgrund ei ner bestimmten Spielbemessung der zu fügenden und zu verschwei ßenden Teile und aufgrund einer anfänglichen Desaxierung der Teile kann erfindungsgemäß auf ein Aufdornen sowie auf ein ge sondertes Heften der Teile verzichtet werden, weil die thermi sche Verformung der Teile die genaue konzentrische Lage während des Schweißens selbsttätig herbeiführt. Durch den Entfall des Aufdornens und des gesonderten Heftens vorher der eigentlichen Schweißung ist der Schweißvorgang rationeller gestaltet. Trotz dem ist die Schweißung mit keiner Genauigkeitseinbuße verbun den.This object is achieved by the characterizing Features of claim 1 solved. Because of a targeted warmth capacity with regard to the parts to be welded, due to egg a certain game dimension of the to be joined and welded parts and due to an initial relaxation of the Parts can according to the invention on a thickening and on a ge special stapling of the parts can be dispensed with because the thermi deformation of the parts during the exact concentric position of welding automatically. By eliminating the Flaring and separate stapling before the actual one Welding is a more rational way of welding. Despite the weld is not associated with any loss of accuracy the.

Die Erfindung ist überall da mit Vorteil, wo das radial außer halb des Fügespaltes liegende Teil zumindest bezüglich eines fügespaltnahen Bereiches von etwa 5 bis 10 mm aus einem Materi al höherer Wärmekapazität und ggf. massereicher ausgebildet ist als das radial innerhalb des Fügespaltes liegende Teil bzw. dessen fügespaltnahen Bereiches. Der Konstrukteur hat es in der Hand, die Teile in ihrem fügespaltnahen Bereich entsprechend zu gestalten und darauf zu achten, daß die Zentrierflächen der zu verschweißenden Teile ein Spiel zueinander aufweisen, welches etwa der thermischen Dehnung des inneren Teiles relativ zum äu ßeren Teil unter dem Einfluß der schweißbedingten Erwärmung entspricht. Die höhere bzw. geringere Wärmekapazität der zu verschweißenden Teile kann bspw. durch ein unterschiedliches Material und/oder insbesondere durch eine entsprechend größere bzw. kleinere Bemaßung und damit eine größere bzw. kleiner Mas se der Teile zumindest im Bereich der Verschweißung realisiert werden. Außer den genannten Flanschverbindungen ist die Verbin dungstechnik bei mehrteilig zusammengesetzten Getriebeteilen der unterschiedlichsten Art einsetzbar.The invention is advantageous wherever it is radial except part lying half of the joint gap at least with respect to one area close to the joining gap of about 5 to 10 mm from a material al higher heat capacity and possibly more massive as the part lying radially inside the joint gap or the area near the joint. The designer has it in the Hand the parts in their area close to the joint design and make sure that the centering surfaces of the welding parts have a game to each other, which about the thermal expansion of the inner part relative to the outside outer part under the influence of sweat-induced warming corresponds. The higher or lower heat capacity of the welding parts can, for example, by a different Material and / or in particular by a correspondingly larger or smaller dimensions and thus a larger or smaller mas se of the parts realized at least in the area of the welding become. In addition to the flange connections mentioned, the connection is Manure technology for multi-part gear parts of various types can be used.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran sprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend noch erläutert; dabei zeigtAppropriate embodiments of the invention can the Unteran sayings are taken; otherwise the invention is based of an embodiment shown in the drawing explained below; shows

Fig. 1 einen partiellen Schnitt durch den Flansch und anschlie ßenden Rohrbereich eines luftspaltisolierten Abgassamm lers entlang der Schnittlinie I-I in Fig. 2, Fig. 1 a partial section through the flange and subsequent sequent tube region of an air gap-insulated Abgassamm coupler taken along section line II in Fig. 2

Fig. 2 die Ansicht II-II auf den Ausschnitt des Abgassammlers nach Fig. 1, Fig. 2 is the view II-II on the section of the exhaust manifold shown in FIG. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Einzeldarstellung der Einzelheit III aus Fig. 1 und Fig. 3 is an enlarged detail of the detail III of Fig. 1 and

Fig. 4 eine Darstellung von zwei Anwendungsbeispielen erfin dungsgemäßer Schweißungen in einem mehrteilig zusammen gesetzten Getriebeteil. Fig. 4 is an illustration of two examples of applications inventions according to the invention in a multi-part assembled gear part.

Der in den Fig. 1 und 2 ausschnittsweise dargestellte, luft spaltisolierte Abgassammler ist im Wesentlichen durch ein zwei schaliges Außenrohr 3 mit Längsnaht 5 und nahtlos im Innenhoch druck-Umformverfahren hergestellten Formstücken eines Innenroh res 3 gebildet, die - abgesehen vom Flanschbereich - einen Luftspalt zwischen sich einschließen. Im Bereich des Flansches 1 weisen die beiden Rohre 3 und 4 praktisch kein Spiel zueinan der auf; sie sind in diesem Bereich berührend zu einem konzen trischen Verbund zusammengesteckt. Und zwar endigen die Wandun gen im Flanschbereich etwa bündig zueinander. Die Formstücke des Innenrohres werden ineinander gesteckt, in die untere Scha le des Außenrohres lagegerecht eingelegt, die obere Schale des Außenrohres aufgelegt und daß Außenrohr entlang der Längsnaht 5 geschlossen. An den solcherart vorbereiteten Rohling eines luftspaltisolierten Abgassammlers müssen nun noch die Flansche 1 angeschweißt werden. . The gap-insulated exhaust manifold shown in Figures 1 and shown two fragmentary, air is essentially by a two-shell outer pipe 3 with the longitudinal seam 5 and seamlessly in the internal high-pressure forming mold pieces made of a Innenroh formed res 3, which - apart from the flange portion - an air gap between to lock myself in. In the area of the flange 1 , the two tubes 3 and 4 have practically no play zueinan on; in this area they are put together in a touching way to form a concentrated network. The walls end approximately flush with each other in the flange area. The fittings of the inner tube are inserted into one another, placed in the lower position of the outer tube, the upper shell of the outer tube is placed on top and the outer tube is closed along the longitudinal seam 5 . The flanges 1 must now be welded to the blank of an air-gap insulated exhaust manifold prepared in this way.

Um diese Schmelzschweißung rationell, d. h. ohne vorherige Heft schweißung und trotzdem genau durchführen zu können, wird er findungsgemäß folgendermaßen vorgegangen:To rationalize this fusion weld, i. H. without previous booklet welding, and yet being able to carry it out precisely, he will according to the invention proceeded as follows:

Das Außenrohr 3 bildet mit seiner runden Außenoberfläche eine Zentrierfläche, die mit der runden Leibung der Öffnung 2 im Flansch 1 als weiterer Zentrierfläche zusammengesteckt und so zunächst lose gefügt wird. Die beiden Zentrierflächen schließen gemeinsam einen zylindrischen Fügespalt 6 ein. Der radial au ßerhalb des Fügespaltes liegende Flansch weist eine höhere Wär mekapazität und/oder ist massereicher ausgebildet, als die bei den radial innerhalb des Fügespaltes liegenden Rohre 3 und 4 im fügespaltnahen Bereich. Die Zentrierflächen der zu verschwei ßenden Rohre einerseits und der Flanschöffnung andererseits weisen ein Spiel 7 zueinander auf, welches etwa der thermischen Dehnung der Rohre relativ zum Flansch 1 unter dem Einfluß der schweißbedingten Erwärmung entspricht.With its round outer surface, the outer tube 3 forms a centering surface which is plugged together with the round reveal of the opening 2 in the flange 1 as a further centering surface and is initially loosely joined. The two centering surfaces together enclose a cylindrical joining gap 6 . The radially outside of the joining gap flange has a higher heat mekapacity and / or is designed to be more massive than that of the pipes 3 and 4 lying radially inside the joining gap in the area close to the joining gap. The centering surfaces of the pipes to be welded, on the one hand, and the flange opening, on the other hand, have a play 7 to one another which corresponds approximately to the thermal expansion of the pipes relative to the flange 1 under the influence of the welding-induced heating.

Die Rohre 3 und 4 sind im Fügebereich massearm und/oder weisen eine kleinere Wärmekapazität auf, wogegen der Flansch 1 masse reich ausgebildet ist bzw. eine höhere Wärmekapazität aufweist. Durch diese Kostrktive und/oder Materialseite Auswahl erwärmen sich beim Zusammenschweißen die Rohre relativ stark, weil die eingetragene Wärme nicht rasch in angrenzende Werkstoffvolumina abfließen kann. Hingegen bleibt der Flansch beim Schweißen ver gleichsweise kalt, da die eingetragene Wärme über breite Quer schnitte rasch in die angrenzende Werkstückmasse abfließen und sich auf den gesamten Flansch verteilen kann. Aufgrund der Un terschiedlichen Erwärmung dehnen sich die Rohre beim Schweißen radial aus wogegen der Flansch thermisch weitgehend formstabil bleibt.The tubes 3 and 4 are low in mass in the joining area and / or have a smaller heat capacity, whereas the flange 1 has a high mass or has a higher heat capacity. Through this choice of materials and / or materials, the pipes heat up relatively strongly when they are welded together, because the heat entered cannot flow quickly into adjacent material volumes. On the other hand, the flange remains relatively cold when welding, since the heat entered can quickly flow into the adjacent workpiece mass over wide cross sections and can be distributed over the entire flange. Due to the different heating, the tubes expand radially during welding, whereas the flange remains largely dimensionally stable thermally.

Zum Schweißen werden die Teile im Rahmen des genannten Spieles 7 exzentrisch zueinander gefügt, derart, daß die Zentrierflä chen sich an einer Umfangsstelle 9 berühren und an den anderen Umfangsstellen ein zunehmendes Spiel zueinander aufweisen, wo bei die zur Berührungsstelle 9 hin weisende Exzentrizitätsrich tung 8 während der Schweißung unverändert bleibt. Die solcher art lose und exzentrisch gefügten Teile werden ohne vorherige Aufdornung und ohne vorherige Heftschweißung in einem Zug mit einer Ringnaht 13 zusammengeschweißt, wobei mit der Schweißung an der Umfangsstelle 9 der anfänglichen Berührung der Zentrier flächen begonnen wird. Die Schweißung wird mittels eines Laser strahles 10 durchgeführt, der besonders wenig Energie in die Teile, insbesondere in den Flansch einträgt, so daß thermisch bedingte, bleibende Verzüge des Flansches nicht zu befürchten sind. Der Flansch bleibt dadurch mit guter Genauigkeit eben und können mit einer preisgünstigen und dauerhaften Flachdichtung geringer Stärke gepaart werden. Ausgehend von dem Startpunkt 9 dehnen sich die Rohre im Maß des Fortschreitens der Schweißnaht durch die zunehmende Erwärmung aus, so daß in dem vorauslaufen den Umfangsbereich die zu verschweißenden Teile sich gerade ge genseitig berühren. Auf diese Weise können ohne vorheriges Hef ten die Rohre 3, 4 und der Flansch 1 lagegenau mit der Ringnaht 13 zusammengeschweißt werden.For welding, the parts are added eccentrically to one another in the context of the above-mentioned game 7 , such that the centering surfaces touch at a circumferential point 9 and have an increasing play with one another at the other circumferential points, where device 8 pointing towards the point of contact 9 during eccentricity the weld remains unchanged. The kind of loose and eccentrically joined parts are welded together in one go with a ring seam 13 without prior thinning and without prior tack welding, with the welding at the peripheral point 9 of the initial contact of the centering surfaces being started. The welding is carried out by means of a laser beam 10 , which carries particularly little energy into the parts, in particular into the flange, so that thermally induced permanent distortions of the flange are not to be feared. The flange remains flat with good accuracy and can be paired with an inexpensive and durable flat gasket of low thickness. Starting from the starting point 9 , the tubes expand as the weld progresses due to increasing heating, so that the parts to be welded just touch each other in the circumferential area. In this way, the tubes 3 , 4 and the flange 1 can be welded together with the annular seam 13 without prior stitching.

Bei einer für die Serienfertigung vorbereiteten Schweißung wur den folgende Parameter für den Schweißprozeß vorgesehen:
For a weld prepared for series production, the following parameters were provided for the welding process:

- Wall thickness s of the outer tube about 1.5 mm;
- Wall thickness w of the inner tube about 1.0 mm;
- Wall thickness f of the flange about 8 mm;
- Game 7 of the outer tube in the flange opening about 0.2 mm.
- The laser beam 10 guided along the joining gap 6 was at least approximately axially aligned, its beam axis 12 being inclined approximately 8 ° with respect to the pipe axis towards the pipe center (angle of inclination α).
- It was welded to a large defocused Get focal spot. The distance a of the focus 11 was approximately 10 mm above the workpiece surface.
- The focal spot - measured at 86% of the beam energy - had a diameter d of about 1.25 mm. By a correspond Adequate high output power of the laser beam was necessary be ensured that the energy density in the focal spot is sufficient was high for welding. The big focal spot Diameter was designed for a gap or play bridging chosen.
- When welding, the beam was adjusted and guided relative to the workpiece so that the center of the focal spot was approximately in the middle of the wall thickness of the wall of the outer tube 3 .

Im Zusammenhang mit der Darstellung nach Fig. 4 sei darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße Schweißung auch bei ande ren Bauteilen, beispielsweise Getriebeteilen, mit Vorteil durchführbar ist. Und zwar zeigt Fig. 4 zwei Ringschweißungen 20 bzw. 21 entlang axial ausgerichteter Fügespalte.In connection with the representation according to FIG. 4, it should be pointed out that the welding according to the invention can also be carried out with advantage in other components, for example gear parts. Namely, FIG. 4, two annular welds 20 and 21 along axially aligned joining gaps.

Die erste Schweißung 20 ist zwischen einen aus Blech gefertig ten Lamellenträger 15 und einem Zahnrad 16 angebracht. Am In nenrand des Lammellenträgers ist eine zylindrische Aushalsung 22 hoher Form- und Paßgenauigkeit angeformt, die in eine genau gearbeitete, zentrische Bohrung des Zahnrades mit definiertem Spiel eingreift. Die Aushalsung 22 ist massearm, wogegen das Zahnrad 16 massereich ausgebildet ist. Dadurch erwärmt sich beim Zusammenschweißen die Aushalsung relativ stark, weil die eingetragene Wärme nicht rasch in angrenzende Werkstoffvolumina abfließen kann. Hingegen bleibt das Zahnrad 16 beim Schweißen vergleichsweise kalt, da die eingetragene Wärme über breite Querschnitte rasch in die angrenzende Zahnradmasse abfließen und sich auf das gesamte Zahnrad verteilen kann. Aufgrund der Unterschiedlichen Erwärmung dehnt sich die Aushalsung beim Schweißen radial aus wogegen das Zahnrad thermisch weitgehend unverändert bleibt. Das oben genannte definierte Spiel zwischen Aushalsung und Nabenbohrung im Zahnrad ist entsprechend der Re lativdehnung der Aushalsung zur Zahnradbohrung unter dem Ein fluß der beim Schweißen auftretenden Erwärmung bemessen. The first weld 20 is mounted between a plate carrier 15 made of sheet metal th and a gear 16 . In the inner edge of the lamellar carrier, a cylindrical neck 22 of high shape and fit is formed, which engages in a precisely machined, central bore of the gear with a defined play. The neck 22 is low in mass, whereas the gear 16 is of large mass. As a result, the necking heats up relatively strongly when welding together, because the heat entered cannot flow quickly into adjacent material volumes. On the other hand, the gear 16 remains comparatively cold during welding, since the heat entered can flow quickly over wide cross sections into the adjacent gear mass and can be distributed over the entire gear. Due to the different heating, the necking expands radially during welding, whereas the gear remains largely unchanged thermally. The above-defined game between the neck and the hub bore in the gear is dimensioned according to the relative expansion of the neck to the gear bore under the A flow of the heating occurring during welding.

Zum Zusammenschweißen von Lamellenträger und Zahnrad wird die in die Nabenbohrung eingesteckte Aushalsung im Rahmen des Spie les exzentrisch in eine bestimmte Richtung maximal bis zur Be rührung an einer Umfangsstelle verschoben und an dieser Um fangsstelle mit dem Schweißen begonnen, wobei die Richtung der Exzentrizität beim Schweißen beibehalten wird. Durch die zuneh mende Erwärmung dehnt sich die Aushalsung im Maß des Fort schreitens der Schweißnaht aus, so daß in dem dem jeweiligen Arbeitspunkt des Schweißens vorauslaufenden Umfangsbereich die zu verschweißenden Teile sich gerade gegenseitig berühren. Auf diese Weise können ohne vorheriges Heften die Teile 15 und 16 lagegenau mit der - ersten - Ringnaht 20 zusammengeschweißt werden.To weld the plate carrier and gearwheel, the collar inserted into the hub bore is eccentrically displaced in the game in a certain direction up to the point of contact at a circumferential point and begins welding at this point, with the direction of eccentricity being maintained during welding becomes. Due to the increasing warming, the necking expands as the weld progresses, so that the parts to be welded just touch each other in the circumferential area leading the respective working point of the welding. In this way, the parts 15 and 16 can be welded together with the - first - ring seam 20 without prior stitching.

Der so hergestellte Teileverbund 15/16 aus Lamellenträger und Zahnrad muß auch noch mit einer Welle 17 zusammengeschweißt werden, wozu an dieser ein Flansch 18 angeformt ist, der mit seinem Umfang in einen Absatz der Nabenbohrung des Zahnrades mit definiertem Spiel eingreift. Damit entsprechend der Lehre der vorliegenden Erfindung das radial innerhalb der - zweiten - Fügestelle liegende Teil, nämlich hier der Flansch 18, zumin dest im Fügebereich massearm ist, sind nahe des Außenumfangs des Flansches Wärmedämmnuten 19 eingearbeitet, die nur einen geringen Wärmeflußquerschnitt zur Basis des Flansches hin übrig lassen, der jedoch unter Festigkeitsgesichtspunkten ohne weite res noch ausreichend ist. Durch die Querschnittsverengung kommt es beim Schweißen zu einem Wärmestau in dem außerhalb der Wär medämmnuten liegenden Bereich des Flansches, so daß dieser sich beim Schweißen ausdehnt, wogegen das massereiche Zahnrad 16 den beim Schweißen zahnradseitig eingetragenen Wärmeanteil aufgrund der großen Wärmeflußquerschnitte darin weiträumig verteilen kann und es sich demgemäß wenig erwärmt.The parts of the composite 15 thus produced / 16 from disc carrier and the gear wheel also has to be welded together even with a shaft 17, for which purpose this, a flange 18 is formed which engages with its periphery in a shoulder of the hub bore of the gear with a defined play. So that, according to the teaching of the present invention, the part lying radially inside the - second - joint, namely here the flange 18 , at least in the joint region, is low in mass, thermal insulation grooves 19 are incorporated near the outer circumference of the flange, which have only a small heat flow cross-section to the base of the flange leave behind, which is still sufficient from the point of view of strength without further res. Due to the narrowing of the cross-section, there is a build-up of heat in the area of the flange lying outside the heat-insulating grooves, so that it expands during welding, whereas the massive gearwheel 16 can widely distribute the heat component entered on the gearwheel side due to the large heat flow cross-sections and it accordingly warms up little.

Beim Schweißen dieser beiden Teile mit der zweiten Ringnaht 21 wird völlig analog zu dem Schweißen der ersten Ringnaht 21 vor gegangen, so daß darauf nicht näher eingegangen zu werden braucht.When welding these two parts with the second ring seam 21 is completely analogous to the welding of the first ring seam 21 , so that it need not be discussed in more detail.

Claims

1. A method for welding together initially loosely inserted into one another, preferably round parts ( 1 , 3 , 4 or 16 , 15 or 16 , 18 ) by means of fusion welding, in which the parts ( 1 , 3 , 4 or 16 , 15 or 16 , 18 ) along a corresponding pair of centering surfaces, which together enclose a circumferential, preferably cylindrical joining gap ( 6 ), on a continuous ring seam placed along the joining gap ( 6 ) by means of a high-energy welding beam, in particular by means of a laser beam ( 10 ) are welded, with at least the area near the joining gap of the part ( 1 , 16 ) which is preferably radially outside the joining gap ( 6 ) compared with at least the area near the joining gap of the part ( 3 , 4 or 15 , 18 ) which is preferably radially inside the joining gap ( 6 ) a higher heat capacity and / or more massive, characterized in that

1. the centering surfaces of the parts to be welded ( 1 , 3 , 4 or 16 , 15 or 16 , 18 ) have a game ( 7 ) to each other, which is about the thermal expansion of the inner part ( 3 , 4 or 15 , 18 ) relative to corresponds to the outer part ( 1 , 16 ) under the influence of sweat-induced heating,
2. for welding the parts ( 1 , 3 , 4 or 16 , 15 or 16 , 18 ) in the context of said game ( 7 ) are arranged eccentrically to each other, such that the centering surfaces touch at a peripheral point ( 9 ) and at the other circumference there is an increasing play with one another, the eccentricity position ( 8 ) remaining unaffected during the welding,
3. the such loose and eccentrically arranged parts ( 1 , 3 , 4 or 16 , 15 or 16 , 18 ) are welded together without prior tack welding along the ring seam ( 13 , 20 , 21 ) placed in one go, with the weld on To start point ( 9 ) of the initial touch of the centering surfaces is started.

2. The method according to claim 1, characterized in that the welding beam ( 10 ) guided along the joining gap ( 6 ) is at least approximately axially aligned.

3. The method according to claim 1, characterized in that in the opening ( 2 ) of a flange ( 1 ) inserted tube ( 3 ) is welded to it.

4. The method according to claim 1, characterized in that in the opening ( 2 ) of a flange ( 1 ) inserted pair of tubes ( 3 , 4 ), the walls of which end flush in the flange area and at least in the flange area touch each other un indirectly, with each other and to be welded together with the flange ( 1 ).

5. The method according to claim 4, characterized by the following parameters for the welding process:

1. inclination (α) of the laser beam axis ( 12 ) 8 ° ± 3 ° towards the pipe axis towards the pipe center,
2. Distance (a) of the focus above the workpiece surface 10 ± 3 mm,
3. focal spot diameter (d) greater than 1 mm,
4. position of the center of the focal spot radially approximately in the middle of the end face of the wall of the outer tube ( 3 ) of the pair of tubes,
5. wall thickness (s) of the outer tube ( 3 ) about 1.5 mm,
6. wall thickness (w) of the inner tube ( 4 ) about 1.0 mm,
7. Wall thickness (f) of the flange ( 1 ) about 8 mm,
8. Game ( 7 ) of the pair of tubes ( 3 , 4 ) in the flange opening ( 2 ) about 0.2 mm.