DE2264613C3 - Verfahren zum KaltpreOverschweißen zweier metallischer Bauteile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt (DT-PS 9 02 706), ein mit einem Flansch bzw. Kopf versehenes zylindrisches metallisches Bauteil in einer zylindrischen öffnung eines anderen Bauteils durch Kaltpreßschweißen zu befestigen. Das zylindrische Bauteil wird dazu so weit in die öffnung gesteckt, daß sein Flansch an der Oberfläche des anderen Bauteils anliegt. Dann werden durch einen Preßvorgang Flansch und zweites Bauteil gegeneinander gedruckt und dadurch verschweißt. Dieses Verfahren hat einmal den Nachteil, daß das zylindrische Bauteil mit einem Kopf versehen sein muß. Andererseits werden beide Bauteile sehr stark verformt, so daß dieses Verfahren nur mit sehr duktilem Material durchgeführt werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das vorstehend beschriebene Verfahren zu vereinfachen und auch auf weniger duktile Materialien anwendbar zu machen. Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 gekennzeichnet.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das zylindrische Bauteil an seiner Außenwand mit der Innenwand der öffnung im zweiten Bauteil verschweißt. Daher braucht das zylindrische Bauteil nicht mit einem Kopf oder Flansch versehen zu sein. Die Verformung beider Bauteile ist gering, so daß auch härtere Materialien miteinander verschweißt werden können. Der Sch weiß Vorgang wird durch die an sich bekannte Kombination von Aufeinanderpressen und Relativbewegung der beiden Bauteile zueinander herbeigeführt.

Die entstehende Schweißverbindung bildet gleichzeitig eine hermetische Abdichtung.

Die Schweißflächen der beiden Bauteile können zur Erleichterung des Schweißvorgangs mit einem duktilen Material, z. B. Kupfer, plattiert sein.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines

Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung erläutert, in der eine Querschnittsansicht eines Zapfens dargestellt ist, der gerade durch Kaltpreßschweißen in

ίο eine Platte eingefügt wird.

Um eine gute Schweißung bei der nachfolgend beschriebenen Technik sicherzustellen, ist es erforderlich, daß die Platte 11, die im vorliegenden Beispiel aus Aluminium besteht, oberflächlich sauber und duktil ist.

Sie wird daher mit einem geeigneten Überzug oder einer Beschichtung versehen. Zu diesem Zweck wird die Platte 11 zunächst verzinkt, dann im Tauchverfahren mit Nickel plattiert und schließlich elektrolytisch mit Gold plattiert. Dies ergibt eine Außenfläche, die leicht

gereinigt und entfettet werden kann und auch nur eine minimale Aluminiumoxydschicht auf der Aluminiumplatte ergibt, so daß die Eigenschaften der Schweißung optimiert werden. Es wird nur das normale Verfahren der Entfettung benötigt, um die Plattenfläche vor dem Schweißen zu reinigen.

Der Zapfen 15 besteht im vorliegenden Beispiel aus Berylliumkupfer, kann aber auch aus Bronze oder einer Stange aus nichtrostendem Stahl bestehen, die beispielsweise einen Durchmesser von 1,27 mm und eine Länge von 6,35 mm haben kann. Der Zapfen wird mit einer Kupferschicht von 0,025 mm Dicke überzogen.

Der Zapfen 15 wird folgendermaßen hermetisch abgedichtet in ein Loch 13 der Platte 11 eingeschweißt. Wenn der Zapfen 15 gerade in das Loch 13 eintritt, übt ein Niederhalter 17 eine Kraft auf die das Loch 13 umgebende Oberfläche der Platte 11 aus, und die Oberfläche des Loches 11 beginnt auf den Zapfen 15 zu drücken. Wenn die Kraft auf der Plattenfläche zunimmt, ergibt sich eine Reibwirkung zwischen der Zinkschicht, der Nickdschicht, der Goldschicht der Aluminiumplatte selbst und dem mit Kupfer plattierten Berylliumkupferzapfen. Die Metalle Aluminium und Kupfer werden freigelegt und die kombinierte radial gerichtete Kraft und die axial gerichtete Reibung führen zu einer Verschweißung zwischen dem Zapfen 15 und der Platte 11 die den Anforderungen für hermetische Abdichtung entspricht.

Allgemein gesprochen können einander nicht ähnliche duktile Materialien, beispielsweise Aluminium und weicher Stahl oder Aluminium und Kupfer verbunden werden. Ähnliche Materialien wie Aluminium und Aluminium oder Kupfer und Kupfer können nicht verbunden werden.

Das Ende des Niederhalters 17, das die Oberfläche der Platte 11 berührt, ist derart ausgebildet, daß zusätzlich zu der nach innen und radial gerichteten, durch den Pfeil a dargestellten Kraftrichtung auch eine durch den Pfeil b dargestellte nach außen und radial nach unten gerichtete Kraft erzeugt wird. Diese Kraft b dient dazu, die durch den Pfeil a dargestellte Kraft auszugleichen, welche die Platte 11 zu biegen versucht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum KaltpreßverschweiBen eines ersten zylindrischen metallischen Bauteils i^{r ei}ner zylindrischen öffnung in einem zweiten meta _ i>en Bauteil, bei dem die öffnung einen geringfügig größeren Innendurchmesser als den Außendurchmesser des zylindrischen Bauteils hat, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig das zylindrische Bauteil (15) in die öffnung (13) gedrückt und Kraft auf die Fläche des zweiten Bauteils (11) um die öffnung herum ausgeübt wird, wobei die innere duktile Fläche der öffnung so fest gegen die äußere duktile Fläche des zylindrischen Bauteils gedrückt wird, daß die beiden Flächen gegeneinander gerieben werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bauteile an den Berührungsflächen mit duktilem Metall plattiert sind.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das duktile Metall Kupfer ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite metallische Bauteil aus Aluminium besteht.