DE933044C

DE933044C - Process for gas-tight connection of thin-walled metallic components by means of electrical resistance spot welding

Info

Publication number: DE933044C
Application number: DEJ2461D
Authority: DE
Inventors: Fritz Helbing
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1941-03-18
Filing date: 1941-03-18
Publication date: 1955-09-15
Also published as: FR879923A

Description

Die gasdichte Verbindung dünnwandiger metallischer Bauteile, z. B. von Flugzeugbauteilen, bereitet bisher große Schwierigkeiten. Die Verbindung dieser Teile erfolgt meist durch überlappte einreihige Nieteng. Hierbei ist ohne besondere Hilfsmittel Gasdichtheit praktisch nicht zu erzielen, da bei den v£rhältnismäßig dünnen Blechen nur Niete von geringem Schaftdurchmesser Verwendung finden und infolgedessen die zusammenpressende Wirkung .durch die Nietköpfe nur gering und nur auf eine kleine Zone ausgedehnt ist.The gas-tight connection of thin-walled metallic components, e.g. B. of aircraft components, has so far caused great difficulties. The connection of this Parts are mostly made by overlapping single-row rivets. This is without special Aid gas-tightness can practically not be achieved, since with the relative thin sheet metal, only rivets with a small shaft diameter are used, and as a result the compressive effect due to the rivet heads is only slight and only to a small extent Zone is extensive.

Aus Festigkeitsgründen ist es nicht möglich, die Niete in einem sehr geringen Abstand voneinander anzuordnen, um eine bessere Dichtwirkung zu erzielen. Es ist daher vorgeschlagen worden, zwischen den sich überlappenden Blechstreifen eine dichtende Zwischenlage, z. B. eine Gummischicht od. dgl., anzuordnen. Diese Ausführung bietet, abgesehen von der geringen Haltbarkeit, den Nachteil, daß die mechanische Festigkeit der Nietverbindung leidet, da die elastische Schicht zwischen den zu verbindenden Teilen das wirksame Anziehen der Niete beeinträchtigt. Außerdem ist infolge des sogenannten Alterns die Dichtwirkung derartiger Zwischenlagen eine zeitlich begrenzte. Das vom Kesselbau her bekannte Verfahren des Verstemmens der Blechkanten läßt sich bei dünnwandigen Bauteilen nicht anwenden. Desgleichen ist die mehrreihige Nieteng aus konstruktiven und aus Gründen der Gewichtsersparnis nicht anwendbar.For strength reasons it is not possible to use the rivet in a very to arrange a small distance from each other in order to achieve a better sealing effect. It has therefore been proposed between the overlapping sheet metal strips a sealing intermediate layer, e.g. B. od a rubber layer. Like. To be arranged. These Execution offers, apart from the low durability, the disadvantage that the mechanical strength of the riveted joint suffers because the elastic layer between the parts to be connected impair the effective tightening of the rivets. aside from that the sealing effect of such intermediate layers is due to the so-called aging temporary. The method of caulking the well known from boiler construction Sheet metal edges cannot be used for thin-walled components. The same is the multi-row rivets for structural reasons and for reasons of weight savings not applicable.

Nach einem anderen Verfahren soll die gasdichte Verbindung durch eine besondere abdichtende Schicht, die in Form streichfähiger oder plastisch verformbarer Masse nachträglich außen an den zu dichtenden Stellen angebracht wird, erreicht werden. Die auf diese Weise erreichbare Dichtwirkung ist gleichfalls zeitlich beschränkt und sehr von Zufällen und äußeren Einflüssen abhängig.According to another method, the gas-tight connection should be through a special sealing layer that is in the form of spreadable or plastically deformable Mass is subsequently attached to the outside of the areas to be sealed, achieved will. The sealing effect that can be achieved in this way is also limited in time and very dependent on coincidences and external influences.

Es ist ferner bekanntgeworden, zur Dichtung der Verbindungsstelle nachträglich Weichlötmittel mittels einer Lötflamme auf die Ränder der überlappungsstellen aufzutragen. Abgesehen davon,-daß dieses Verfahren umständlich und teuer ist, besitzt es den Nachteil, daß durch die örtliche Wärmebeanspruchung unerwünschte Spannungen und gegebenenfalls Änderungen der Festigkeit des Werkstoffes entstehen können.It has also become known to seal the joint subsequently apply soft solder to the edges of the overlap points using a soldering flame to apply. Apart from the fact that this process is cumbersome and expensive it has the disadvantage that undesired stresses due to the local thermal stress and changes in the strength of the material may occur.

Weiterhin ist vorgeschlagen worden, die dünnwandigen Bleche durch elektrische Widerstandspunktschweißung zu verbinden und zwischen den Verbindungsflächen ein durch Wärmeeinwirkung weich werdendes Dichtungsmittel anzuordnen, welches durch Zusätze stromleitend gemacht ist. Dieses Verfahren weist gleichfalls die vorerwähnten Nachteile ungenügender Dichtwirkung bzw. zeitlicher Begrenzung der Dichtwirkung auf. Ferner besteht hierbei die Gefahr schlechter Ausbildung der erzielten Schweißpunkte, so daß deren Festigkeit herabgesetzt wird.It has also been proposed to use the thin-walled metal sheets electrical resistance spot welding to connect and between the joint surfaces to arrange a sealant softening by the action of heat, which through Additions is made conductive. This method also has the aforementioned Disadvantages of insufficient sealing effect or time limitation of the sealing effect on. Furthermore, there is a risk of poor formation of the weld points achieved, so that their strength is reduced.

Durch die Erfindung werden die geschilderten Nachteile vermieden. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum gasdichten Verbinden dünnwandiger Bauteile, insbesondere beim Flugzeugbau, mittels elektrischer Widerstandspunktschweißung, bei dem zwischen den einander zugewandten Verbindungsflächen der Bauteile ein Dichtungsmittel vorgesehen ist, das durch die Schweißwärme geschmolzen wird. Erfindungsgemäß ist dieses Dichtungsmittel ein Weichlot. Dadurch wird erreicht, daß die Schweißeng infolge Fehlens: einer isolierenden Zwischenlage einwandfrei durchgeführt werden kann und daß bei ein und derselben Wärmeeinwirkung gleichzeitig mit der Schweißeng eine Dichtlötung der zu verbindenden Teile erfolgt. Es wird also eine zweifache Wirkung hinsichtlich der Festigkeit der erzielten Verbindung erreicht, nämlich .durch gleichzeitiges Schweißen und Löten. Vor allem wird bei geeignetem Abstand der Schweißpunkte ein zusammenhängender Lötstreifen erzielt, wodurch die Gasdichtigkeit der Verbindung herbeigeführt wird. Die schädliche abermalige nachträgliche Erhitzung nach dem Schweißvorgang ist vermieden. Das geschilderte Verfahren läßt sich in gleicher Weise auch bei Anwendung der sogenannten Nahtschweißung durchführen.The disadvantages outlined are avoided by the invention. The invention relates to a method for gas-tight connection of thin-walled components, especially in aircraft construction, by means of electrical resistance spot welding, in the case of the sealing means between the mutually facing connecting surfaces of the components is provided, which is melted by the welding heat. According to the invention this sealant is a soft solder. This ensures that the welding as a result Absence: an insulating intermediate layer can be carried out properly and that with one and the same heat effect at the same time with the welding a sealing soldering of the parts to be connected. So there will be a twofold effect as regards the strength of the connection achieved, namely .by simultaneous Welding and soldering. Above all, with a suitable distance between the welding points, a coherent solder strip achieved, which makes the connection gas-tight is brought about. The harmful repeated subsequent heating after the welding process is avoided. The described method can also be used in the same way carry out the so-called seam welding.

Das Lötmittel und soweit erforderlich das Flußmittel kann auf die verschiedenste Weise zwischen die zu verbindenden Flächen gebracht werden, z. B. in Pulver- oder Pastenform, vor der Schweißeng. Auch können beispielsweise die zu verbindenden Teile galvanisch oder in feuerflüssigem Bad vor der Schweißeng mit dem Lötmittel überzogen werden.The solder and, if necessary, the flux can be applied to the be brought in various ways between the surfaces to be connected, z. B. in powder or paste form, before welding. For example, the to connecting parts galvanically or in a hot-melt bath before welding coated with solder.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens veranschaulicht. Zwischen den zu verbindenden Blechen i und 2 ist das Lötmittel 3 an der überlappungsstelle angeordnet. Die einzelnen Schweißpunkte sind mit- 4 bezeichnet, während 5 die Zonen andeutet, innerhalb welcher bei der Herstellung eines Schweißpunktes das Lötmittel gleichzeitig schmilzt bzw. die Löteng erfolgt. Wie die Abbildung zeigt, ist die Entfernung der Schweißpunkte so gewählt, daß die einzelnen Lötzonen sich überdecken, so daß ein zusammenhängender gelöteter Streifen an der Verbindungsstelle entsteht, der die Gasdichtigkeit der Verbindung gewährleistet. Eine ähnliche Wirkung wird bei Anwendung der sogenannten Nahtschweißung erzielt.An exemplary embodiment of the method is illustrated in the drawing. The solder 3 is at the point of overlap between the sheets i and 2 to be connected arranged. The individual welding points are denoted by 4, while 5 are the zones indicates within which the solder is used when making a spot weld at the same time melts or the soldering takes place. As the picture shows, the Distance of the welding points chosen so that the individual soldering zones overlap, so that a coherent soldered strip is created at the connection point, which ensures the gas tightness of the connection. A similar effect will be achieved when using the so-called seam welding.

Claims

Claim: Method for gas-tight connection of thin-walled metallic components, especially in aircraft construction, by means of electrical resistance spot welding, in which a sealing agent is provided between the facing connecting surfaces of the components, which is melted by the welding heat, characterized in that the sealing agent is a soft solder.