DE19916831A1 - Combined neodymium-YAG laser and TIG welding process employs specified parameters for welding steel sheets coated with metallic, organic and/or inorganic materials - Google Patents

Combined neodymium-YAG laser and TIG welding process employs specified parameters for welding steel sheets coated with metallic, organic and/or inorganic materials

Info

Publication number
DE19916831A1
DE19916831A1 DE19916831A DE19916831A DE19916831A1 DE 19916831 A1 DE19916831 A1 DE 19916831A1 DE 19916831 A DE19916831 A DE 19916831A DE 19916831 A DE19916831 A DE 19916831A DE 19916831 A1 DE19916831 A1 DE 19916831A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steel sheets
welding
tig
yag laser
metallic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19916831A
Other languages
German (de)
Inventor
Peter Krull
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KRULL, PETER, DIPL.-ING., 24594 HOHENWESTEDT, DE
Original Assignee
Peter Krull
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peter Krull filed Critical Peter Krull
Priority to DE19916831A priority Critical patent/DE19916831A1/en
Publication of DE19916831A1 publication Critical patent/DE19916831A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K28/00—Welding or cutting not covered by any of the preceding groups, e.g. electrolytic welding
    • B23K28/02—Combined welding or cutting procedures or apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B23K26/24—Seam welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B23K26/24—Seam welding
    • B23K26/30—Seam welding of three-dimensional seams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/346—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding
    • B23K26/348—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding in combination with arc heating, e.g. TIG [tungsten inert gas], MIG [metal inert gas] or plasma welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/167—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a non-consumable electrode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04—Steel or steel alloys

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

A combined Nd:YAG laser and TIG welding process employs specified parameters for welding coated steel sheets. Coated steel sheets are welded by a combined Nd:YAG laser and TIG process using parameters of ITIG = 50 to 350 A, Plaser = 1 to 4 kW, Vgas = 20 to 80 l/min. He under geometric boundary conditions, micro TIG = 30 to 45 deg , lv = 6 to 10 mm, hL (focal length) = \! 4 mm, \=sTIG = 75 to 105 deg , lB90 deg = 0.2 to 3 mm, bs = 0 to 0.2 mm, \=sL = 75 to 105 deg , lh = 0.5 to 2 mm, Lfx = 0 to 2 mm, Lfy = \!0.3 mm, Lfz = \! 4 mm, psi = 30 to 150 deg , dD = 8 to 30 mm, dE = 1 to 6.4 mm and ds = 0.4 to 5 mm.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schweißen von metallisch, organisch und anorganisch beschichteten Stahlblechen gleicher oder unterschiedlicher Blechdicke, gleicher oder unterschiedlicher Stahlqualitäten und gleicher oder unterschiedlicher Beschichtungen bzw. beschichteter/unbeschichteter Bleche mit einem Laser-Wolfram-Inertgas-(WIG)- Schweißverfahren, wobei als Laser ein Nd : YAG-Festkörperlaser verwendet wird und der Laserstrahl und der WIG-Lichtbogen in einer Prozeßzone gleichzeitig zusammen als Hybridprozeß den Fügevorgang bewirken (Fig. 1).The invention relates to a method for welding metallic, organic and inorganic coated steel sheets of the same or different sheet thickness, same or different steel qualities and the same or different coatings or coated / uncoated sheets with a laser tungsten inert gas (TIG) welding process, wherein an Nd: YAG solid-state laser is used as the laser and the laser beam and the TIG arc simultaneously effect the joining process in a process zone as a hybrid process ( FIG. 1).

Mit dem Laser-WIG-Schweißen werden im Vergleich zum Laserstrahlschweißen die Produktivität und die Effizienz des Fügeprozesses erhöht, die Investitionskosten pro Ausgangsleistung gesenkt und Prozeßsicherheit und Nahtqualität gesteigert, was auf verschiedene physikalische Effekte zurückzuführen ist.Laser TIG welding is compared to laser beam welding Productivity and the efficiency of the joining process increases the investment costs per Output power reduced and process reliability and seam quality increased, which on various physical effects can be attributed.

Ein Laserstrahl (1) erzeugt eine Dampfkapillare (3) im Werkstück, welches vom Lichtbogen (2) eines WIG-Brenners (7) überdeckt wird. Der Lichtbogen (2) hat eine größere Ausdehnung als die Dampfkapillare (3), weshalb nur ein Teil der Lichtbogenenergie in die Dampfkapillare (3) eingekoppelt werden kann. Somit wirkt der Lichtbogen (2) überwiegend als Oberflächenwärmequelle, die der Schweißnaht eine typische kelchförmige Gestalt gibt. Lichtbogenströmung und Lichtbogendruck übertragen einen Impuls auf die Schmelzbadoberfläche, wodurch die Schmelzbaddynamik erleichtert und verstärkt wird. Die effektive Blechdicke wird durch die entstehende Mulde reduziert und die Lasereinkopplung verbessert, weshalb die Schweißgeschwindigkeit erhöht und die Produktivität verbessert wird. Eine Führung des Lichtbogens (2) durch den Laserstrahl (1) tritt dadurch ein, daß der Lichtbogen (2) den energetisch günstigsten Zustand annimmt, indem er auf dem Fußpunkt des Laserstrahls (Ansatz der Dampfkapillare, umgebende Schmelzzone) brennt. Somit müssen Laserstrahl (1) und Elektrodenspitze nicht exakt positioniert sein, um einen Hybridprozeß zu ermöglichen. Insbesondere bei dreidimensionalen Fügeaufgaben entfallen dadurch zusätzliche Positionierachsen und ermöglichen einen kostengünstigen, reproduzierbaren Prozeß bei hoher Schweißnahtqualität.A laser beam ( 1 ) creates a steam capillary ( 3 ) in the workpiece, which is covered by the arc ( 2 ) of a TIG torch ( 7 ). The arc ( 2 ) has a larger extension than the steam capillary ( 3 ), which is why only part of the arc energy can be coupled into the steam capillary ( 3 ). The arc ( 2 ) thus mainly acts as a surface heat source, which gives the weld seam a typical goblet shape. Arc flow and arc pressure transmit an impulse to the melt surface, which facilitates and strengthens the melt dynamics. The effective sheet thickness is reduced by the resulting trough and the laser coupling is improved, which is why the welding speed is increased and productivity is improved. The arc ( 2 ) is guided by the laser beam ( 1 ) in that the arc ( 2 ) assumes the most energetically favorable state by burning at the base of the laser beam (approach of the steam capillary, surrounding melting zone). Thus, the laser beam ( 1 ) and the electrode tip do not have to be positioned exactly in order to enable a hybrid process. In particular for three-dimensional joining tasks, this eliminates the need for additional positioning axes and enables a cost-effective, reproducible process with high weld quality.

Beim Lichtbogenschweißen können im Vergleich zum Laser-WIG-Schweißen nur erheblich geringere Schweißgeschwindigkeiten realisiert werden, beim Laserstrahlschweißen ist bei gleicher Schweißgeschwindigkeit und sicherer Durchschweißung ein erheblich größerer Gesamtenergieeinsatz aufgrund des sehr geringen Wirkungsgrades von Laserstrahlquellen als beim Laser-WIG-Verfahren erforderlich. Die am Werkstück für den Fügeprozeß notwendige Energie wird beim Laser-WIG-Verfahren einerseits durch den Laserstrahl, andererseits durch den Lichtbogen zu Verfügung gestellt, wobei der Wirkungsgrad einer Lichtbogenschweißmaschine erheblich höher ist und somit der Gesamtenergieeinsatz für den Fügeprozeß im Vergleich zum Laserstrahlschweißen erheblich reduziert wird. Darüberhinaus ist bei gleicher Gesamtleistung am Werkstück eine Laserstrahlquelle mit geringerer Leistung für den Fügeprozeß ausreichend. Die Investitionskosten für eine Laserstrahlquelle sind stark leistungsabhängig und um Größenordnungen höher als für eine Lichtbogenschweißstrom­ quelle. Der Kostenvergleich zwischen konventionellem Laserstrahlschweißen und Laser-WIG-Schweißen führt zu geringeren Produktionskosten und geringeren Investitionskosten für das Laser-WIG-Schweißverfahren.Arc welding can only do a lot compared to laser TIG welding lower welding speeds can be realized with laser beam welding same welding speed and safe welding through a significantly larger Total energy use due to the very low efficiency of laser beam sources required for the laser TIG process. The parts necessary for the joining process In the laser TIG process, energy is generated on the one hand by the laser beam and on the other hand by provided the arc, the efficiency of a Arc welding machine is significantly higher and thus the total energy input for the Joining process is significantly reduced compared to laser beam welding. Furthermore is a laser beam source with lower power for the same total power on the workpiece sufficient for the joining process. The investment costs for a laser beam source are high  performance-dependent and orders of magnitude higher than for an arc welding current source. The cost comparison between conventional laser beam welding and laser TIG welding leads at lower production costs and lower investment costs for the laser TIG welding process.

Die Vorteile des Laser-WIG-Verfahrens liegen im kostengünstigen Hybridprozeß und in der besseren Spaltüberbrückbarkeit beim Fügeprozeß aufgrund der kelchförmigem Nahtgestalt. Bisher wurde das Laser-WIG-Verfahren zum Schweißen von Aluminumlegierungen und unbeschichteten Stählen in Forschungseinrichtungen entwickelt und untersucht. Aufgrund der widersprüchlichen Ergebnisse bezüglich der Durchführbarkeit eines derartigen Hybridprozesses (z. B. H. Cui: "Untersuchung der Wechselwirkung zwischen Schweißlichtbogen und fokussiertem Laserstrahl und der Anwendungsmöglichkeiten kombinierter Laser-Lichtbogentechnik" Dissertation TU Braunschweig 1991, C. Maier, J. Beersiek, J. Neuenhahn, K. Behler, E. Beyer: "Kombiniertes Lichtbogen-Laserstrahl-Schweiß­ verfahren - Online-Prozeßüberwachung" DVS-Berichte Bd. 170 1995 S. 45-51, I. Decker, J. Wendelstorf, H. Wohlfahrt: "Laserstrahl-WIG-Schweißen von Aluminiumlegierungen" DVS-Berichte Bd. 170 1995 S. 96-99), insbesondere zum Fügen von Stählen, ist eine Umsetzung in die industrielle Produktion bislang nicht erfolgt. Die Entwicklung eines kontinuierlichen und reproduzierbaren Prozesses für beschichtete Stahlbleche wurde durch folgende Randbedingungen behindert: a) Für den Laser-WIG-Pro­ zeß wurden aufgrund der höheren technisch verfügbaren Leistung im continous-wave- Betrieb CO2-Laser eingesetzt (max. Leistung bis 40 kW), 1998 war der erste Nd : YAG-Fest­ körperlaser mit 4 kW Laserstrahlleistung am Werkstück erhältlich. Abgesehen von der höheren Strahlqualität eines Festkörperlasers, besteht der wesentliche Unterschied der beiden Strahlerzeugerarten für den Laser-WIG-Prozeß in der Ausbildung einer Plasmazone über der Dampfkapillaren, die beim Festkörperlaser im Vergleich zum CO2-Laser sehr klein ist. Bei einer größeren Ausdehnung des Plasmas kommt es beim Hybridprozeß zu Wechselwirkungen mit dem Lichtbogen und der Lichtbogen kann gelöscht werden, so daß ein kontinuierlicher Prozeß nicht reproduzierbar möglich ist. b) Bei metallisch beschichteten Blechen, z. B. verzinkten Stahlblechen, treten auf Grund der niedrigen Schmelz- und Verdampfungstemperatur der Beschichtung Poren in der Schweißverbindung auf, die bei ausreichender Anzahl und ungünstiger Verteilung die mechanischen Eigenschaften negativ beeinflussen. Bedingt durch die hohe Geschwindigkeit des Fügeprozesses können die Gasblasen nicht aus der Schmelze entweichen, werden durch die schnell fortschreitende Erstarrungsfront überholt und als Poren in der Schweißnaht "eingefroren". c) Der in organischen Beschichtungen enthaltene Kohlenstoff kann durch den thermischen Fügeprozeß in das Schweißbad gelangen und resultiert nach der Erstarrung aufgrund des erhöhten Kohlenstoffgehaltes im Schweißgut des Stahls in einer Aufhärtung der Naht, wodurch die für Taylored Blanks zwingend erforderliche Umformbarkeit eingeschränkt wird. The advantages of the laser TIG process lie in the inexpensive hybrid process and in the better gap bridging in the joining process due to the cup-shaped seam shape. So far, the laser TIG process for welding aluminum alloys and uncoated steels has been developed and investigated in research facilities. Due to the contradictory results regarding the feasibility of such a hybrid process (e.g. BH Cui: "Investigation of the interaction between welding arc and focused laser beam and the possible applications of combined laser arc technology" dissertation TU Braunschweig 1991, C. Maier, J. Beersiek, J. Neuenhahn, K. Behler, E. Beyer: "Combined arc laser beam welding process - online process monitoring" DVS reports vol. 170 1995 pp. 45-51, I. Decker, J. Wendelstorf, H. Wohlfahrt: "Laser beam TIG -Welding of aluminum alloys "DVS reports Vol. 170 1995 pp. 96-99), especially for joining steels, has not yet been implemented in industrial production. The development of a continuous and reproducible process for coated steel sheets was hampered by the following boundary conditions: a) CO 2 lasers were used for the laser TIG process due to the higher technically available power in continous-wave operation (max. Power up to 40 kW), in 1998 the first Nd: YAG solid-state laser with 4 kW laser beam power was available on the workpiece. Apart from the higher beam quality of a solid-state laser, the main difference between the two types of beam generators for the laser TIG process is the formation of a plasma zone above the vapor capillaries, which is very small in the solid-state laser compared to the CO 2 laser. With a larger expansion of the plasma, the hybrid process interacts with the arc and the arc can be extinguished, so that a continuous process is not reproducible. b) In the case of metal-coated sheets, e.g. B. galvanized steel sheets occur due to the low melting and evaporation temperature of the coating pores in the welded joint, which adversely affect the mechanical properties with a sufficient number and unfavorable distribution. Due to the high speed of the joining process, the gas bubbles cannot escape from the melt, are overtaken by the rapidly progressing solidification front and "frozen" as pores in the weld seam. c) The carbon contained in organic coatings can get into the weld pool through the thermal joining process and, after solidification, results in hardening of the seam due to the increased carbon content in the weld metal of the steel, as a result of which the formability required for Taylored blanks is restricted.

Die Erfindung ermöglicht ein Verfahren zum Fügen beschichteter Stahlbleche derart, daß ein sicherer und reproduzierbarer Schweißprozeß zum Fügen metallisch und organisch beschichteter Stahlbleche bei sehr guter Schweißnahtqualität in einem großen Parameterfenster möglich ist. Dazu sind folgende Randbedingungen zu erfüllen (Fig. 2-4): (ϕWIG = 30°-45° (9), lV = 6 mm-10 mm (10), hL = ± 4 mm (11), ζWIG = 75°-105° (12), lB90° = 0,2 mm-3 mm (13), bs = 0 mm-0,2 mm (14), ζL = 75°-105° (15), lh 0,5 mm-2 mm (16), Lfx = 0 mm-2 mm (17), Lfy = ± 0,3 mm (18), Lfz = ± 4 mm (19), γ = 30°-150° (20), dD = 8 mm-30 mm (21), dE = 1 mm-6,4 mm (22), ds = 0,4 mm-5 mm (23), IWIG = 50 A-350 A, PLaser = 1 kW-4 kW, VGas = 20 l/min-80 l/min He, die wahre Lichtbogenlänge ergibt sich zu lwahr = lB90/cos ϕWIG.The invention enables a method for joining coated steel sheets in such a way that a safe and reproducible welding process for joining metallic and organic coated steel sheets with very good weld seam quality is possible in a large parameter window. The following boundary conditions must be met ( Fig. 2-4): (ϕ TIG = 30 ° -45 ° ( 9 ), l V = 6 mm-10 mm ( 10 ), h L = ± 4 mm ( 11 ), ζ TIG = 75 ° -105 ° ( 12 ), l B90 ° = 0.2 mm-3 mm ( 13 ), b s = 0 mm-0.2 mm ( 14 ), ζ L = 75 ° -105 ° ( 15 ), l h 0.5 mm-2 mm ( 16 ), Lf x = 0 mm-2 mm ( 17 ), Lf y = ± 0.3 mm ( 18 ), Lf z = ± 4 mm ( 19 ), γ = 30 ° -150 ° ( 20 ), d D = 8 mm-30 mm ( 21 ), d E = 1 mm-6.4 mm ( 22 ), d s = 0.4 mm-5 mm ( 23 ), I TIG = 50 A-350 A, P Laser = 1 kW-4 kW, V Gas = 20 l / min-80 l / min He, the true arc length results in l true = l B90 / cos ϕ TIG .

Die Vorteile der Erfindung liegen in der Anwendung des kostengünstigen Laser-WIG-Pro­ zesses auf beschichtete Stahlbleche und in der hohen Nahtqualität trotz der Beschichtungen der Bleche, die bei herkömmlichen Verfahren zu Ungänzen in der Schweißnaht führen können und die mechanisch-technologischen Eigenschaften der Schweißverbindung herabsetzen können. Weitere Vorteile sind die Möglichkeiten, Stahlbleche mit gleichen oder unterschiedlichen metallischen (z. B. verzinkt), organischen (z. B. Bonazinc 3000™) oder anorganischen (z. B. phosphatiert, cyanokadmiert) Beschichtungen bei gleichen oder unterschiedlichen Stahlqualitäten (z. B. DC 05 an Z StE 340) und gleichen oder unterschiedlichen Blechdicken miteinander zu verschweißen. The advantages of the invention lie in the use of the inexpensive Laser-TIG-Pro zesses on coated steel sheets and in high seam quality despite the Coatings of the sheets that are inconsistent in the conventional process Can lead weld seam and the mechanical-technological properties of the Can reduce weld connection. Other advantages are the possibilities Steel sheets with the same or different metallic (e.g. galvanized), organic (e.g. Bonazinc 3000 ™) or inorganic (e.g. phosphated, cyanocadmated) Coatings with the same or different steel qualities (e.g. DC 05 on Z StE 340) and the same or different sheet thicknesses to be welded together.  

BezugszeichenlisteReference list

11

Laserstrahl
laser beam

22nd

Lichtbogen
Electric arc

33rd

Dampfkapillare
Steam capillary

44th

Materialbewegung
Material movement

55

Schmelze
melt

66

Wolfamelektrode
Wolfam electrode

77

WIG-Brenner
TIG torch

88th

Optisches System
Optical system

99

Elektrodenanstellwinkel
Lead angle

1010th

Elektrodenvorstehlänge
Protrusion length

1111

Laserabstand
Laser distance

1212th

seitlicher Elektrodenanstellwinkel
side electrode angle

1313

senkrechte Lichtbogenlänge
vertical arc length

1414

Spaltbreite
Gap width

1515

seitlicher Laseranstellwinkel
lateral laser angle

1616

horizontaler Laserabstand
horizontal laser distance

1717th

Abweichung des Laserfußpunktes vom mittleren Lichtbogenfußpunkt in x-Richtung
Deviation of the laser base point from the central arc base point in the x direction

1818th

Abweichung des Laserfußpunktes vom mittleren Lichtbogenfußpunkt in y-Richtung
Deviation of the laser base point from the central arc base point in the y direction

1919th

Abweichung des Laserfußpunktes vom mittleren Lichtbogenfußpunkt in z-Richtung
Deviation of the laser base point from the central arc base point in the z direction

2020th

Elektrodenanspitzwinkel
Electrode tip angle

2121

Gasdüseninnendurchmesser
Gas nozzle inside diameter

2222

Elektrodendurchmesser
Electrode diameter

2323

Blechdicke
Sheet thickness

2424th

Schweißgeschwindigkeitsvektor
Welding speed vector

Claims (7)

1. Verfahren zum Schweißen mittels eines Nd : YAG-Laser-WIG-Prozesses von Stahlblechen mit Beschichtungen, wobei die zu fügenden Stahlbleche gleiche oder unterschiedliche Stahlqualitäten und gleiche oder unterschiedliche Blechdicken aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Parametern IWIG = 50 A-350 A, PLaser = 1 kW-4 kW, VGas = 20 l/min-80 l/min He unter den geometrischen Randbedingungen ϕWIG = 30°-45°, lv = 6 mm-10 mm, hL = Fokuslage = ± 4 mm, ζWIG = 75°-105°, lB90° = 0,2 mm-3 mm, bs = 0 mm-0,2 mm, ζL = 75°-105°, lh = 0,5 mm-2 mm, Lfx = 0 mm-2 mm, Lfy ± 0,3 mm, Lfz = ± 4 mm, γ = 30°-150°, dD = 8 mm-30 mm, dE = 1 mm-6,4 mm, ds = 0,4 mm-5 mm die Stahlbleche gefügt werden.1. A method for welding by means of an Nd: YAG laser TIG process of steel sheets with coatings, the steel sheets to be joined having the same or different steel qualities and the same or different sheet thicknesses, characterized in that with the parameters I TIG = 50 A- 350 A, P laser = 1 kW-4 kW, V gas = 20 l / min-80 l / min He under the geometric boundary conditions ϕ TIG = 30 ° -45 °, l v = 6 mm-10 mm, h L = Focus position = ± 4 mm, ζ TIG = 75 ° -105 °, l B90 ° = 0.2 mm-3 mm, b s = 0 mm-0.2 mm, ζ L = 75 ° -105 °, l h = 0.5 mm-2 mm, L fx = 0 mm-2 mm, L fy ± 0.3 mm, L fz = ± 4 mm, γ = 30 ° -150 °, d D = 8 mm-30 mm, d E = 1 mm-6.4 mm, d s = 0.4 mm-5 mm the steel sheets are joined. 2. Schweißen mittels des Nd : YAG-Laser-WIG-Prozesses von Stahlblechen mit Beschichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlbleche mit gleichartigen metallischen Beschichtungen versehen sind.2. Welding using the Nd: YAG laser TIG process of steel sheets Coatings according to claim 1, characterized in that the steel sheets with similar metallic coatings are provided. 3. Schweißen mittels des Nd : YAG-Laser-WIG-Prozesses von Stahlblechen mit Beschichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlbleche mit gleichartigen organischen Beschichtungen versehen sind.3. Welding using the Nd: YAG laser TIG process of steel sheets with Coatings according to claim 1, characterized in that the steel sheets with identical organic coatings are provided. 4. Schweißen mittels des Nd : YAG-Laser-WIG-Prozesses von Stahlblechen mit Beschichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlbleche mit gleichartigen anorganischen Beschichtungen versehen sind.4. Welding using the Nd: YAG laser TIG process of steel sheets Coatings according to claim 1, characterized in that the steel sheets with similar inorganic coatings are provided. 5. Schweißen mittels des Nd : YAG-Laser-WIG-Prozesses von Stahlblechen mit Beschichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stahlblech mit metallischer, organischer oder anorganischer Beschichtung mit einem unbeschichteten Stahlblech gefügt wird.5. Welding using the Nd: YAG laser TIG process of steel sheets Coatings according to claim 1, characterized in that a steel sheet with metallic, organic or inorganic coating with an uncoated Steel sheet is joined. 6. Schweißen mittels des Nd : YAG-Laser-WIG-Prozesses von Stahlblechen mit Beschichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein metallisch beschichtetes Stahlblech mit einem anorganisch oder organisch beschichteten Stahlblech gefügt wird.6. Welding using the Nd: YAG laser TIG process of steel sheets Coatings according to claim 1, characterized in that a metallic coated steel sheet with an inorganic or organic coated steel sheet is added. 7. Schweißen mittels des Nd : YAG-Laser-WIG-Prozesses von Stahlblechen mit Beschichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein anorganisch beschichtetes Stahlblech mit einem organisch beschichteten Stahlblech gefügt wird.7. Welding using the Nd: YAG laser TIG process of steel sheets Coatings according to claim 1, characterized in that an inorganic coated steel sheet is joined with an organically coated steel sheet.
DE19916831A 1999-04-14 1999-04-14 Combined neodymium-YAG laser and TIG welding process employs specified parameters for welding steel sheets coated with metallic, organic and/or inorganic materials Withdrawn DE19916831A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19916831A DE19916831A1 (en) 1999-04-14 1999-04-14 Combined neodymium-YAG laser and TIG welding process employs specified parameters for welding steel sheets coated with metallic, organic and/or inorganic materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19916831A DE19916831A1 (en) 1999-04-14 1999-04-14 Combined neodymium-YAG laser and TIG welding process employs specified parameters for welding steel sheets coated with metallic, organic and/or inorganic materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19916831A1 true DE19916831A1 (en) 2000-10-19

Family

ID=7904530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19916831A Withdrawn DE19916831A1 (en) 1999-04-14 1999-04-14 Combined neodymium-YAG laser and TIG welding process employs specified parameters for welding steel sheets coated with metallic, organic and/or inorganic materials

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19916831A1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10113471B4 (en) * 2001-03-19 2005-02-17 Highyag Lasertechnologie Gmbh Method for hybrid welding by means of a laser double focus
GB2384455B (en) * 2001-09-17 2005-08-24 Honda Motor Co Ltd Work welding process
DE10151257B4 (en) * 2001-10-17 2005-12-22 Kuka Schweissanlagen Gmbh Method for connecting body parts and framing station
WO2011076109A1 (en) * 2009-12-22 2011-06-30 大连理工大学 Low-power laser and arc hybrid welding method and device
EP2511041A1 (en) * 2011-04-13 2012-10-17 General Electric Company A hybrid welding apparatus and system and method of welding
CN104400226A (en) * 2014-11-24 2015-03-11 哈尔滨工业大学 Double-sided laser-TIG (Tungsten Inert Gas) electric arc compound welding method
CN107363358A (en) * 2017-07-20 2017-11-21 吉林大学 A kind of method for improving neodymium iron boron and steel or neodymium iron boron and neodymium iron boron soldering joint strength

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10113471B4 (en) * 2001-03-19 2005-02-17 Highyag Lasertechnologie Gmbh Method for hybrid welding by means of a laser double focus
GB2384455B (en) * 2001-09-17 2005-08-24 Honda Motor Co Ltd Work welding process
US7015417B2 (en) * 2001-09-17 2006-03-21 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Workpiece welding process
DE10151257B4 (en) * 2001-10-17 2005-12-22 Kuka Schweissanlagen Gmbh Method for connecting body parts and framing station
WO2011076109A1 (en) * 2009-12-22 2011-06-30 大连理工大学 Low-power laser and arc hybrid welding method and device
EP2511041A1 (en) * 2011-04-13 2012-10-17 General Electric Company A hybrid welding apparatus and system and method of welding
CN102728960A (en) * 2011-04-13 2012-10-17 通用电气公司 A hybrid welding apparatus and a system and method of welding
US8546720B2 (en) 2011-04-13 2013-10-01 General Electric Company Hybrid welding apparatus and system and method of welding
CN102728960B (en) * 2011-04-13 2017-07-14 通用电气公司 Mix the System and method for of welding equipment and welding
CN104400226A (en) * 2014-11-24 2015-03-11 哈尔滨工业大学 Double-sided laser-TIG (Tungsten Inert Gas) electric arc compound welding method
CN107363358A (en) * 2017-07-20 2017-11-21 吉林大学 A kind of method for improving neodymium iron boron and steel or neodymium iron boron and neodymium iron boron soldering joint strength
CN107363358B (en) * 2017-07-20 2019-03-29 吉林大学 A method of improving neodymium iron boron and steel or neodymium iron boron and neodymium iron boron soldering joint strength

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3676047B1 (en) Method for laser beam welding of one or more steel sheets made of press-hardenable manganese-boron steel
DE602006000683T3 (en) TIG welding or soldering with metal transfer through a liquid metal bridge
DE102008029724B4 (en) Method for joining thick-walled metallic pieces by means of welding
RU2573454C2 (en) Method of connecting welding of steel plates with coating
CN104907696B (en) A kind of laser-arc hybrid welding in industry method considering welding current value
DE102015207279A1 (en) Joining device and joining method
DE102006022578A1 (en) Multiple heat source laser beam brazing system and method
JP2011218362A (en) Laser and arc compound welding method and groove of metal plate for butt welding
DE102013215346B4 (en) Process for the laser stripping of coated metal sheets and associated laser stripping plant
DE102011016579A1 (en) Laser beam welding of metallic work pieces by two laser beams that are moved from each other over a weld area along a predetermined path curve and predetermined distance, where laser beams are provided from a common laser beam source
DE19916831A1 (en) Combined neodymium-YAG laser and TIG welding process employs specified parameters for welding steel sheets coated with metallic, organic and/or inorganic materials
EP3165314A1 (en) Overlay welding method
DE102016014970B4 (en) Process for laser beam soldering of at least two hot-dip coated components or metal sheets
EP2991794A1 (en) Method for soldering a sandwich metal sheet to a solid metal sheet using a laser beam
EP1534464B1 (en) Method for the laser machining of coated sheets
DE4221251C2 (en) Process for the production of laser welded blanks
WO2002070192A1 (en) Laser welding of nonferrous metals by using laser diodes and process gas
DE102008022142B3 (en) Method for welding of aluminum diecast articles connected with one another along a joining zone of its contact zone, by subjecting thermal energy to pulsed focused laser radiation in the zone on two primary and secondary beam spots
DE3121555A1 (en) Method for controlled alteration of the shape of a heated part made of steel by means of laser radiation
EP3205435B1 (en) Welding method and device for joining overlapping sheets
WO2021175555A1 (en) Method for laser welding two coated workpieces
EP3122511A1 (en) Method and device for laser beam cutting
DE112006001196B4 (en) Method and device for thermal joining of materials with refractory oxide surfaces
DE102020204940A1 (en) Creation of welded joints with controlled internal vapor capillary pressure
DE102009017874A1 (en) Continuously applying protective coating containing additive material to welding seam of product made of galvanized steel sheet, comprises guiding plasma beam along welding seam, and locally heating the welding seam by plasma beam

Legal Events

Date Code Title Description
8122 Nonbinding interest in granting licences declared
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: KRULL, PETER, DIPL.-ING., 24594 HOHENWESTEDT, DE

8139 Disposal/non-payment of the annual fee