EA037228B1 - Способ изготовления сварного составного элемента и применение этого элемента - Google Patents

Способ изготовления сварного составного элемента и применение этого элемента Download PDF

Info

Publication number
EA037228B1
EA037228B1 EA201890609A EA201890609A EA037228B1 EA 037228 B1 EA037228 B1 EA 037228B1 EA 201890609 A EA201890609 A EA 201890609A EA 201890609 A EA201890609 A EA 201890609A EA 037228 B1 EA037228 B1 EA 037228B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
welded
metal
protrusion
metal elements
welding
Prior art date
Application number
EA201890609A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201890609A1 (ru
Inventor
Томас Фрёлих
Стефан Линднер
Original Assignee
Оутокумпу Оюй
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 Оутокумпу Оюй filed Critical Оутокумпу Оюй
Publication of EA201890609A1 publication Critical patent/EA201890609A1/ru
Publication of EA037228B1 publication Critical patent/EA037228B1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P17/00—Metal-working operations, not covered by a single other subclass or another group in this subclass
    • B23P17/04—Metal-working operations, not covered by a single other subclass or another group in this subclass characterised by the nature of the material involved or the kind of product independently of its shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/14—Layered products comprising a layer of metal next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/18—Layered products comprising a layer of metal comprising iron or steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/266—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by an apertured layer, the apertures going through the whole thickness of the layer, e.g. expanded metal, perforated layer, slit layer regular cells B32B3/12
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/30—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer formed with recesses or projections, e.g. hollows, grooves, protuberances, ribs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/06—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/142—Laminating of sheets, panels or inserts, e.g. stiffeners, by wrapping in at least one outer layer, or inserting into a preformed pocket
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/022—Non-woven fabric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/05—Interconnection of layers the layers not being connected over the whole surface, e.g. discontinuous connection or patterned connection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/005—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising one layer of ceramic material, e.g. porcelain, ceramic tile
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/04—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B9/041—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of metal
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/26—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups
    • E04C2/284—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating
    • E04C2/292—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating composed of insulating material and sheet metal
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/34—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts
    • E04C2/36—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts spaced apart by transversely-placed strip material, e.g. honeycomb panels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P2700/00—Indexing scheme relating to the articles being treated, e.g. manufactured, repaired, assembled, connected or other operations covered in the subgroups
    • B23P2700/01—Aircraft parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P2700/00—Indexing scheme relating to the articles being treated, e.g. manufactured, repaired, assembled, connected or other operations covered in the subgroups
    • B23P2700/50—Other automobile vehicle parts, i.e. manufactured in assembly lines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/34—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts
    • E04C2/3405—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts spaced apart by profiled spacer sheets
    • E04C2002/3472—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts spaced apart by profiled spacer sheets with multiple layers of profiled spacer sheets
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/34—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts
    • E04C2002/3483—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts spaced apart by spacers stamped from the sheets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)
  • Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу изготовления сварного составного элемента, в котором между свариваемыми друг с другом металлическими элементами расположен по меньшей мере один промежуточный элемент. По меньшей мере на одном из указанных металлических элементов (3, 4; 11, 12; 21, 22; 31, 32; 41, 42), свариваемых друг с другом, выполняют по меньшей мере один выступ (5, 13, 23, 33, 43) и по меньшей мере в одном промежуточном элементе (1, 15, 25, 35, 45), расположенном между свариваемыми друг с другом металлическими элементами (3, 4; 11, 12; 21, 22; 31, 32; 41, 42), выполняют по меньшей мере одно отверстие (2, 14, 24, 34, 44), причем указанный промежуточный элемент изолируют (16, 17; 26; 36) от свариваемых металлических элементов. По меньшей мере одну часть указанного выступа (5, 13, 23, 33, 43), выполненного на одном из указанных свариваемых друг с другом металлических элементов, пропускают через отверстие (2, 14, 24, 34, 44) для обеспечения механического контакта со вторым свариваемым металлическим элементом с помощью верхнего конца указанного выступа (5, 13, 23, 33, 43). Сварку (37, 38, 39) металлических элементов выполняют путем фокусирования сварочного воздействия на поверхности второго металлического элемента, которая находится в соединении с указанным выступом первого свариваемого металлического элемента. Изобретение также относится к применению указанного составного элемента.

Description

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНОГО СОСТАВНОГО ЭЛЕМЕНТА И ПРИМЕНЕНИЕ ЭТОГО ЭЛЕМЕНТА (31) 15188317.0 (32) 2015.10.05 (33) ЕР (43) 2018.11.30 (86) РСТ/ЕР2016/073654 (87) WO 2017/060229 2017.04.13 (71)(73) Заявитель и патентовладелец:
ОУТОКУМПУ ОЮЙ (FI) (72) Изобретатель:
Фрёлих Томас, Линднер Стефан (DE) (74) Представитель:
Поликарпов А.В., Соколова М.В., Путинцев А.И., Черкас Д.А., Игнатьев
А.В. (RU) (56) GB-A-1363536 DE-A1-102012218686
037228 В1
037228 Bl (57) Изобретение относится к способу изготовления сварного составного элемента, в котором между свариваемыми друг с другом металлическими элементами расположен по меньшей мере один промежуточный элемент. По меньшей мере на одном из указанных металлических элементов (3, 4; 11, 12; 21, 22; 31, 32; 41, 42), свариваемых друг с другом, выполняют по меньшей мере один выступ (5, 13, 23, 33, 43) и по меньшей мере в одном промежуточном элементе (1, 15, 25, 35, 45), расположенном между свариваемыми друг с другом металлическими элементами (3, 4; 11, 12; 21, 22; 31, 32; 41, 42), выполняют по меньшей мере одно отверстие (2, 14, 24, 34, 44), причем указанный промежуточный элемент изолируют (16, 17; 26; 36) от свариваемых металлических элементов. По меньшей мере одну часть указанного выступа (5, 13, 23, 33, 43), выполненного на одном из указанных свариваемых друг с другом металлических элементов, пропускают через отверстие (2, 14, 24, 34, 44) для обеспечения механического контакта со вторым свариваемым металлическим элементом с помощью верхнего конца указанного выступа (5, 13, 23, 33, 43). Сварку (37, 38, 39) металлических элементов выполняют путем фокусирования сварочного воздействия на поверхности второго металлического элемента, которая находится в соединении с указанным выступом первого свариваемого металлического элемента. Изобретение также относится к применению указанного составного элемента.
Данное изобретение относится к способу изготовления составного элемента путем сваривания металлических элементов с расположением между ними по меньшей мере одного промежуточного элемента. Кроме того, настоящее изобретение относится к применению указанного составного элемента.
Изготовление структуры, содержащей по меньшей мере два разных материала, прикрепленных друг к другу, приобретает все большее значение в сфере производства таких транспортных средств, как автомеханические средства, автомашины для коммерческих перевозок, автобусы или железнодорожный транспорт. Так называемая мультикомпозитная структура в каждом случае предполагает размещение необходимого материала в необходимом месте. Но возможности, достигаемые благодаря известным способам соединения, ограничены для комбинаций разнородных соединений, например соединения стали с алюминием или стали с углеродным волокном. Еще одна проблема заключается в том, что используемые материалы имеют разные коррозионные потенциалы. Если имеется непосредственный контакт между листовыми материалами или элементами, недорогой материал будет подвержен коррозии. Указанная проблема возрастет при влажных условиях или при использовании таких растворов, как хлориды.
В патенте Великобритании 1363536 описана составная панель, толщина которой превышает суммарную толщину используемых в ней панелей благодаря наличию многочисленных выступов, образованных на поверхностях указанных панелей путем перфорации, при этом все выступы расположены перпендикулярно поверхности панельного листа. Также указанные выступы выполнены с возможностью прикрепления друг к другу так, что между парой выступов, проходящих между двумя листами, обеспечено плотное прилегание. В патенте Великобритании 1363536 показано перпендикулярное расположение такого выступа относительно листа панели, а также пара выступов, образованная вместе с отверстиями для упрочнения данной панели. В указанной конструкции только два слоя соединены друг с другом.
Цель данного изобретения заключается в устранении недостатков известного уровня техники и обеспечении способа изготовления сварного составного элемента, в котором между свариваемыми друг с другом металлическими элементами расположен по меньшей мере один промежуточный элемент. Цель настоящего изобретения также заключается в применении указанного составного элемента. Существенные признаки данного изобретения указаны в прилагаемой формуле изобретения.
Согласно данному изобретению выполняют по меньшей мере один выступ по меньшей мере в в одном из металлических элементов, которые сваривают друг с другом. По меньшей мере в одном промежуточном элементе, располагаемом между свариваемыми друг с другом металлическими элементами, выполняют по меньшей мере одно отверстие так, что по меньшей мере одна часть указанного выступа в одном из свариваемых друг с другом металлических элементов проходит через указанное отверстие. Таким образом, с помощью верхнего конца указанного выступа обеспечивают механический контакт со вторым свариваемым металлическим элементом. Сварку металлических элементов друг с другом выполняют путем фокусирования сварочного воздействия на поверхность второго металлического элемента, соединенную с выступом первого свариваемого металлического элемента.
Таким образом, в составном элементе, изготовленном согласно настоящему изобретению, по меньшей мере один из свариваемых металлических элементов имеет по меньшей мере один выступ для обеспечения механического контакта со вторым свариваемым металлическим элементом с помощью верхнего конца указанного выступа. Используемые при описании изобретения слова первый металлический элемент используются для обозначения металлического элемента, имеющего выступ, а слова второй металлический элемент используются для обозначения противолежащего металлического элемента, с которым верхний конец выступа находится в механическом контакте. Используемые при описании изобретения слова верхний конец выступа используются для обозначения конца выступа, который расположен напротив того конца выступа, который прикреплен к одному металлическому элементу до сварки. В одном варианте выполнения настоящего изобретения оба металлических элемента имеют выступы, выполненные так, что выступ одного из указанных металлических элементов не противолежит выступу противоположного металлического элемента.
Между свариваемыми металлическими элементами в качестве промежуточного слоя размещают промежуточный элемент, имеющий по меньшей мере одно отверстие. Форма отверстия, выполненного в промежуточном элементе, обеспечивает возможность прохождения через указанное отверстие по меньшей мере одной части выступа, выполненного в одном из указанных металлических элементов, свариваемых друг с другом. Выступ располагают в указанном отверстии так, чтобы исключить любой непосредственный контакт между данным выступом и отверстием. Затем часть указанного выступа, которая прошла через указанное отверстие, механически соединяют с поверхностью второго свариваемого металлического элемента. После того как металлические элементы расположены относительно друг друга указанным образом, согласно настоящему изобретению выполняют сварку путем направления сварочного воздействия на поверхность металлического элемента, находящуюся в контакте с выступом свариваемого металлического элемента. Таким образом, получают собранный сварной составной элемент, содержащий по меньшей мере один промежуточный элемент, расположенный между сваренными металлическими элементами.
Согласно настоящему изобретению обеспечивается возможность соединения комбинаций материалов, которые не могут быть сварены непосредственно друг с другом и состоят по меньшей мере из трех
- 1 037228 частей, поскольку указанный способ согласно данному изобретению обеспечивает возможность соединения двух материалов с образованием составного элемента из трех частей, в котором предотвращен их непосредственный контакт друг с другом. Таким образом, промежуточный элемент с отверстиями соединен методом геометрического замыкания или методом соединения путем соответствия формы с другими листами, благодаря чему обеспечивается соединение свариваемых металлических элементов через материал. Таким образом, разный электрохимический потенциал коррозии между материалом промежуточного слоя и свариваемыми металлическими элементами не имеет значения для составного элемента, изготовленного в соответствии с указанным способом согласно настоящему изобретению.
Свариваемые металлические элементы согласно данному изобретению выполнены из стали с покрытием, нержавеющей стали, алюминия, магния, меди или латуни. Металлические элементы выполнены из подобных материалов или из материалов, образующих комбинацию, подлежащую сварке друг с другом. Сварку металлических деталей друг с другом выполняют путем термического соединения, такого как контактная сварка, точечная сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа или лучевая сварка, например, лазерно-лучевая или электронно-лучевая сварка. По меньшей мере один из свариваемых металлических элементов имеет по меньшей мере один выступ, при этом указанный металлический элемент является по меньшей мере частично трехмерным. Выступ имеет форму конуса, стержня, сужающейся части или любой другой геометрической конфигурации, которая позволит обеспечить механический контакт с другим свариваемым металлическим элементом. Указанный металлический элемент преимущественно имеет несколько выступов, которые получены в процессе формообразования, такого как литье под давлением, клепка, заострение, формование под давлением или гидравлическая вытяжка.
Промежуточный элемент, расположенный в качестве промежуточного слоя между свариваемыми металлическими элементами, состоит из материала на основе металла, такого как сталь с покрытием, нержавеющая сталь, алюминий, магний, медь или латунь, или выполнен из волокнистого композитного материала или цементной пластины. В промежуточном слое выполнено по меньшей мере одно отверстие, которое расположено относительно выступа металлического элемента так, что обеспечивается возможность проведения по меньшей мере части данного выступа через указанное отверстие для предотвращения любого механического контакта с материалом промежуточного слоя. Преимущественно в промежуточном слое есть несколько отверстий, которые могут быть выполнены путем его перфорации. Перфорация промежуточного слоя может быть выполнена путем штамповки, пробивки, сверления, резки или термической резки, например, лазерным лучом или струей плазмы и плазменным лучом.
Согласно настоящему изобретению указанные выступы металлического элемента вставляют в отверстия в промежуточном слое. Область с отверстиями в промежуточном слое имеет такую форму, что по меньшей мере одна часть указанных выступов проходит через указанное отверстие, при этом отсутствует контакт между промежуточным слоем, выступами и металлическими элементами в процессе укладки их друг на друга и после нее. Для предотвращения контакта между промежуточным слоем и указанным выступом перед укладкой на поверхность промежуточного слоя наносят слой изолирующего материала. Изолирующий материал представляет собой полимер, текучий клей, клейкую ленту, ленту с вкраплениями ворсового материала, пластиковый изолирующий материал или керамический материал. Изолирующий материал снижает риск электрохимической изоляции, гальванической и контактной коррозии между свариваемыми металлическими элементами и материалом промежуточного слоя. В процессе укладки обеспечено геометрическое замыкание и прикрепление промежуточного слоя благодаря его расположению между указанными отверстиями и выступами. После укладки и сварки металлических элементов друг с другом промежуточный слой оказывается зажат требуемым образом между металлическими элементами, образуя сварной составной элемент.
Составной элемент, изготовленный способом согласно настоящему изобретению, используют в качестве соединительной части или соединительного участка для соединения поперечных элементов, продольных элементов, фронтальных стенок, стоек, элементов пола или канала для соединения деталей в легковом автомобиле, например, в качестве соединения между центральной стойкой кузова и направляющей фермы в нижней части кузова. Кроме того, составной элемент может использоваться как соединительная часть или соединительный участок при соединении боковых стенок, панелей пола, крыши или ступеней железнодорожных вагонов, например для соединения панели пола и боковой стенки. Более того, составной элемент может использоваться в качестве соединительной детали или соединительного участка для соединения листовых поверхностей, пластин, труб или профилей для сельскохозяйственных машин, автобусов или грузовых автомобилей, а также для соединения пластин и листовых поверхностей в авиационно-космических или космических технических решениях, например, в качестве соединения между панелью пола и боковой стенкой. Составной элемент также может использоваться при строительстве зданий, например для соединения каркаса здания с облицовочными элементами, и при строительстве мостов и сооружений, например, в качестве замены армированному железобетону.
Благодаря применению составного элемента, изготовленного способом согласно настоящему изобретению, обеспечивается возможность создать полуфабрикат, например многослойный лист и/или нестандартную деталь. Более того, составной элемент, изготовленный указанным способом согласно настоящему изобретению, может использоваться как соединительный элемент, выполненный с возможно- 2 037228 стью присоединения по меньшей мере к одному другому составному элементу.
Далее данное изобретение описано более подробно со ссылкой на чертежи, на которых:
фиг. 1 схематично изображает вид сверху в аксонометрии под наклоном одного предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения перед укладкой элементов друг на друга;
фиг. 2 схематично изображает вид сбоку варианта выполнения, показанного на фиг. 1, после укладки и сварки;
фиг. 3 схематично изображает боковой разрез одного предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения после укладки, фиг. 4 схематично изображает боковой разрез настоящего изобретения согласно одному предпочтительному варианту выполнения после укладки, фиг. 5 схематично изображает боковой разрез одного предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения после укладки и сварки, и фиг. 6 схематично изображает боковой разрез одного предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения после укладки элементов друг на друга и сварки.
На фиг. 1 изображен лист 1 промежуточного слоя, в котором выполнены отверстия 2. Промежуточный слой 1 расположен между двумя металлическими листами 3 и 4. Металлический лист 4 выполнен таким образом, что на его поверхности образованы выступы 5.
Как показано на фиг. 2, металлические листы 3 и 4 уложены друг на друга так, что выступы 5 частично проходят через отверстия 3, выполненные в промежуточном слое 1. Металлические листы 3 и 4 имеют механические контакты 6, обеспечиваемые верхними концами 7 выступов 5. Изолирующий материал, обеспечивающий изоляцию между промежуточным слоем 1 и металлическими листами 3 и 4, на чертеже не показан.
Как показано на фиг. 3, металлические листы 11 и 12 уложены так, что выступы 13 частично проходят через отверстия 14, выполненные в промежуточном слое 15. Промежуточный слой 15 опирается на два изолирующих материала 16 и 17 для предотвращения любого механического контакта между выступами 13 и указанным слоем 15.
Как показано на фиг. 4, металлические листы 21 и 22 уложены так, что выступы 23 частично проходят через отверстия 24, выполненные в промежуточном слое 25. Промежуточный слой 25 опирается на один изолирующий материал 26, что предотвращает любой механический контакт между выступами 23 и указанным слоем 25.
Как показано на фиг. 5, металлические листы 31 и 32 уложены так, что выступы 33 частично проходят через отверстия, выполненные в промежуточном слое 35. Промежуточный слой 35 опирается на один изолирующий материал 36, что предотвращает любой механический контакт между выступами 33 и указанным слоем 33. Кроме того, на фиг. 5 изображены альтернативные варианты сварки металлических листов 31 и 32; сварная точка 37 получена путем точечной контактной сварки, сварной шов 38 получен путем лазерно-лучевой сварки, а сварной шов 39 получен путем точечной сварки вольфрамовым электродом в среде инертного газа.
Как показано на фиг. 6, металлические листы 41 и 42 уложены так, что выступы 43 частично проходят через отверстия 44, выполненные в промежуточном слое 45. На данном чертеже не показан изолирующий материал. Для обеспечения возможности изготовления нестандартного изделия из составного элемента согласно настоящему изобретению металлический лист 41 имеет соединительный элемент 46 для соединения с другим составным элементом 47, а промежуточный слой 45 имеет соединительный элемент 48 для соединения с материалом 49 промежуточного слоя, отделенным от промежуточного слоя 45 составного элемента согласно настоящему изобретению.

Claims (16)

1. Способ изготовления сварного компонента, в котором между свариваемыми друг с другом металлическими элементами расположен по меньшей мере один промежуточный элемент, отличающийся тем, что выполняют по меньшей мере один выступ (5, 13, 23, 33, 43) по меньшей мере на одном из свариваемых друг с другом металлических элементов (3, 4; 11, 12; 21, 22; 31, 32; 41, 42), выполняют по меньшей мере одно отверстие (2, 14, 24, 34, 44) по меньшей мере в одном промежуточном элементе (1, 15, 25, 35, 45), который располагают между указанными свариваемыми металлическими элементами (3, 4; 11, 12; 21, 22; 31, 32; 41, 42), и изолируют от указанных свариваемых металлических элементов так, что по меньшей мере одну часть указанного выступа (5, 13, 23, 33, 43), выполненного на одном из указанных свариваемых друг с другом металлических элементов, вводят через указанное отверстие (2, 14, 24, 34, 44) для обеспечения механического контакта со вторым свариваемым металлическим элементом с помощью верхнего конца указанного выступа (5, 13, 23, 33, 43), и выполняют сварку (37, 38, 39) указанных металлических элементов путем фокусирования сварочного воздействия на поверхности указанного второго металлического элемента, соединенной с выступом указанного первого свариваемого металлического элемента.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный выступ (5, 13, 23, 33, 43) выполняют путем
- 3 037228 формования, такого как литье под давлением, клепка, заострение, формование под давлением или гидравлическая вытяжка.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанное отверстие (2, 14, 24, 34, 44) в указанном промежуточном элементе (1, 15, 25, 35, 45) выполняют путем штамповки, пробивки, сверления, резки или термической резки, лазерным лучом или струей плазмы и плазменным лучом.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что сварку указанных металлических элементов (3, 4; 11, 12; 21, 22; 31, 32; 41, 42) выполняют путем термического соединения, такого как контактная сварка (37), точечная сварка (39) вольфрамовым электродом в среде инертного газа или лучевая сварка, такая как лазерно-лучевая сварка (38) или электронно-лучевая сварка.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что распределяют изолирующий материал (16, 17; 26; 36) по поверхности промежуточного слоя для предотвращения контакта между указанным промежуточным элементом и указанным выступом.
6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что изолирующий материал (16, 17; 26; 36) представляет собой полимер, текучий клей, клейкую ленту, ленту с вкраплениями ворсового материала, пластмассовый изолирующий материал или керамический материал.
7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что указанные металлические элементы (3, 4; 11, 12; 21, 22; 31, 32; 41, 42), свариваемые друг с другом согласно настоящему изобретению, выполнены из стали с покрытием, нержавеющей стали, алюминия, магния, меди или латуни.
8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что указанный промежуточный элемент (1, 15, 25, 35, 45) выполнен из материала на основе металла, такого как сталь с покрытием, нержавеющая сталь, алюминий, магний, медь или латунь, волокнистый композитный материал, или цементная пластина, или керамический материал.
9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что указанный выступ (5, 13, 23, 33, 43) имеет форму конуса, стержня, заострения или любую другую геометрическую конфигурацию, обеспечивающую механический контакт с другим свариваемым металлическим элементом.
10. Применение сварного компонента, изготовленного способом по п.1, в качестве соединительной части или соединительного участка для соединения поперечных элементов, продольных элементов, фронтальных стенок, стоек, элементов пола или канала в легковом автомобиле.
11. Применение сварного компонента, изготовленного способом по п.1, в качестве соединительной части или соединительного участка для соединения боковых стенок, панелей пола, крыши или ступеней в железнодорожном вагоне.
12. Применение сварного компонента, изготовленного способом по п.1, в качестве соединительной части или соединительного участка для соединения листовых элементов, пластин, труб или профилей в сельскохозяйственной машине.
13. Применение сварного компонента, изготовленного способом по п.1, в качестве соединительной части или соединительно участка для соединения листовых элементов, пластин, труб или профилей в автобусе или грузовом автомобиле.
14. Применение сварного компонента, изготовленного способом по п.1, в качестве соединительной части или соединительного участка для соединения пластин и листовых элементов в авиационнокосмической технике.
15. Применение сварного компонента, изготовленного способом по п.1, в качестве соединительной части или соединительного участка для соединения пластин и листовых элементов в космической технике.
16. Применение сварного компонента, изготовленного способом по п.1, в качестве соединительного элемента (46, 48), присоединяемого по меньшей мере к одному другому компоненту.
EA201890609A 2015-10-05 2016-10-04 Способ изготовления сварного составного элемента и применение этого элемента EA037228B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15188317.0A EP3153315B1 (en) 2015-10-05 2015-10-05 Method for manufacturing a welded component and use of the component
PCT/EP2016/073654 WO2017060229A1 (en) 2015-10-05 2016-10-04 Method for manufacturing a welded component and use of the component

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201890609A1 EA201890609A1 (ru) 2018-11-30
EA037228B1 true EA037228B1 (ru) 2021-02-24

Family

ID=54256670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201890609A EA037228B1 (ru) 2015-10-05 2016-10-04 Способ изготовления сварного составного элемента и применение этого элемента

Country Status (16)

Country Link
US (1) US20180281345A1 (ru)
EP (1) EP3153315B1 (ru)
JP (1) JP6799591B2 (ru)
KR (1) KR20180056769A (ru)
CN (1) CN108349217B (ru)
AU (1) AU2016336186A1 (ru)
BR (1) BR112018006885A2 (ru)
CA (1) CA3000299A1 (ru)
EA (1) EA037228B1 (ru)
ES (1) ES2822908T3 (ru)
HU (1) HUE051032T2 (ru)
MX (1) MX2018004069A (ru)
PL (1) PL3153315T3 (ru)
PT (1) PT3153315T (ru)
WO (1) WO2017060229A1 (ru)
ZA (1) ZA201802234B (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3339017B1 (en) * 2016-12-22 2020-11-25 Outokumpu Oyj Method for manufacturing a weldable metal-polymer multilayer composite
CN109366035B (zh) * 2018-12-18 2020-04-14 安徽江淮汽车集团股份有限公司 钢铝异种材料电阻点焊连接结构
US11471972B2 (en) * 2019-12-20 2022-10-18 GM Global Technology Operations LLC Combined stackup apparatus for resistance spot welding
CN112709735A (zh) * 2020-12-29 2021-04-27 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种复合材料-金属一体化融合接头

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1363536A (en) * 1971-08-09 1974-08-14 Wootten W A Method and apparatus for joining boards
DE102012218686A1 (de) * 2012-10-15 2014-04-17 Zf Friedrichshafen Ag Bauteil für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3846218A (en) * 1971-08-09 1974-11-05 W Wootten Fiber or paper board structure
JPH09314353A (ja) * 1996-05-23 1997-12-09 Toyota Autom Loom Works Ltd 抵抗溶接方法及び被溶接体の構造
JP3192619B2 (ja) * 1997-10-07 2001-07-30 日本特殊陶業株式会社 配線基板及びその製造方法
JP2001053438A (ja) * 1999-08-16 2001-02-23 Sony Corp 多層プリント配線板の製造方法
US6802682B2 (en) * 2002-11-18 2004-10-12 General Motors Corporation Spiraled self-piercing rivet
JP2006187786A (ja) * 2005-01-06 2006-07-20 Hitachi Cable Ltd チタン薄板の接続方法及びそれを用いて接続した接続部材
US8466386B2 (en) * 2006-10-10 2013-06-18 GM Global Technology Operations LLC Method for repairing bonded metallic structures
JP2009285678A (ja) * 2008-05-28 2009-12-10 Kobe Steel Ltd 鋼材と軽合金材との異材接合方法および異材接合体、鋼材との異材接合用軽合金材、鋼材と軽合金材との異材接合用リベット。
JP4722193B2 (ja) * 2009-04-02 2011-07-13 セキ工業株式会社 プレート積層構造、プレート補強構造、プレート接続構造及びプレート積層方法
EP2481046B1 (en) * 2009-09-25 2016-11-09 Shiloh Industries, Inc. Multi-layer assembly with retention feature
DE102012102286A1 (de) * 2012-03-19 2013-09-19 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zum Verbinden eines Verbundblechs mit einem metallischen Substrat
US9012029B2 (en) * 2012-05-17 2015-04-21 GM Global Technology Operations LLC Method of bonding panels of dissimilar material and bonded structure
EP2859987B1 (de) * 2013-10-08 2017-02-08 MAGNA STEYR Fahrzeugtechnik AG & Co KG Bauteilverbund
EP2860407B1 (de) * 2013-10-08 2017-01-18 MAGNA STEYR Fahrzeugtechnik AG & Co KG Strukturbauteil
JP6448667B2 (ja) * 2014-02-03 2019-01-09 アーコニック インコーポレイテッドＡｒｃｏｎｉｃ Ｉｎｃ． 抵抗溶接ファスナ、装置及び方法
KR20160033879A (ko) * 2014-09-18 2016-03-29 주식회사 성우하이텍 셀프 피어싱 프로젝션 웰딩 리벳 및 이를 이용한 접합 구조체
JP6043379B2 (ja) * 2015-02-25 2016-12-14 富士重工業株式会社 溶接補助部材及び該溶接補助部材を用いたスポット溶接方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1363536A (en) * 1971-08-09 1974-08-14 Wootten W A Method and apparatus for joining boards
DE102012218686A1 (de) * 2012-10-15 2014-04-17 Zf Friedrichshafen Ag Bauteil für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs

Also Published As

Publication number Publication date
US20180281345A1 (en) 2018-10-04
JP2018537287A (ja) 2018-12-20
CN108349217B (zh) 2020-12-01
PT3153315T (pt) 2020-10-09
JP6799591B2 (ja) 2020-12-16
ZA201802234B (en) 2019-07-31
CA3000299A1 (en) 2017-04-13
KR20180056769A (ko) 2018-05-29
CN108349217A (zh) 2018-07-31
ES2822908T3 (es) 2021-05-05
EP3153315B1 (en) 2020-07-22
HUE051032T2 (hu) 2021-01-28
WO2017060229A1 (en) 2017-04-13
AU2016336186A1 (en) 2018-04-19
EP3153315A1 (en) 2017-04-12
BR112018006885A2 (pt) 2018-10-16
PL3153315T3 (pl) 2021-03-22
EA201890609A1 (ru) 2018-11-30
MX2018004069A (es) 2018-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA037228B1 (ru) Способ изготовления сварного составного элемента и применение этого элемента
KR102329647B1 (ko) 샌드위치 패널의 제조 방법
WO2016103376A1 (ja) 異材接合構造及び異材接合方法
JP2020022997A (ja) 層構造パネルの製造方法
WO2008015727A1 (fr) Plaque de renfort de rigidité et procédé de production de celle-ci
JP4504005B2 (ja) 突合せ溶接された金属層のラミネート
TWI758381B (zh) 可焊金屬-聚合物多層複合材料之製造方法
JP2007275960A (ja) 金属板接合方法および金属板接合構造
JP2019073152A (ja) サイドレールおよびサイドレールの製造方法
JP2013514187A (ja) 突合せ接合された閉断面中空構造体
JP2018122333A (ja) 異種材接合方法及び異種材接合体
JP5871586B2 (ja) 接合体及び接合体からなる車両、接合体の製造方法
US8783763B1 (en) Vehicle roof structure
JP6179757B2 (ja) 建築物の異径柱接合用柱梁接合構造
JP6909019B2 (ja) 鉄道車両構体
CN108001472B (zh) 铁路车辆车身结构及其制造方法
JP2008290094A (ja) 構造体の製作方法、その構造体、その押出し形材
JP2008000780A (ja) 鋼材の金具溶接方法
JPH08193362A (ja) 建物ユニット