SE516494C2

SE516494C2 - Method of joining press topics

Info

Publication number: SE516494C2
Application number: SE0001414A
Authority: SE
Inventors: Mats Johansson
Original assignee: Sapa Ltd
Priority date: 2000-04-17
Filing date: 2000-04-17
Publication date: 2002-01-22
Also published as: SE0001414L; GB0013423D0; SE0001414D0; GB2361887A

Abstract

Friction stir welding is used for joining billets. When using aluminium billets to produce extrusions, the billet is cut into smaller lengths, whereby the last bit cut off is not of sufficient length and scrap material is produced. In the present invention billets and cut-offs from billets are joined together by friction stir welding. The speed of the joining process and the quality of the joint is thereby improved. In a preferred embodiment of the invention the probe (A) is not traversed along the joint line but is limited to axial motion, the pieces thereby being spot-welded.

Description

Uppfinningen avser användning av friktionsomrörningssvetsning för att sammanfoga pressämnen. The invention relates to the use of friction stir welding to join compression blanks.

Friktionsomrörningssvetsning (FSW) har beskrivits i EP-A-615480. Vanligtvis används ett verktyg, vilket placeras i kontakt med de delar som ska sammanfogas, roteras för att generera plasticerat material och förs längs fogen. I vissa fall kan verktyget avlägsnas efter fogningen utan att ha flyttats i längdled. Friction stir welding (FSW) has been described in EP-A-615480. Usually a tool is used, which is placed in contact with the parts to be joined, rotated to generate plasticized material and passed along the joint. In some cases, the tool can be removed after joining without having been moved longitudinally.

Denna teknik har använts, inte bara i stum- och överlappsförband av plåtar och strängpressade profiler, utan även för att foga samman profiler, plåtar och gjutgods till färdiga komponenter eller halvfabrikat. This technology has been used, not only in butt and overlap joints of sheets and extruded profiles, but also to join profiles, sheets and castings into finished components or semi-finished products.

När man använder pressgöt av aluminium för att framställa strängpressade produkter är ett vanligt problem att dessa göt måste kapas i mindre längder, och att den sist avkapade biten inte är tillräckligt lång utan får skrotas. För att reducera mängden skrotat material fogas dessa bitar samman med nästkommande pressgöt, i vanliga fall genom bågsvetsning. Denna metod är långsam och fogen ger ofta upphov till defekter i det strängpressade materialet p g a tillsatsmaterial som används vid svetsningen. When using aluminum die - casters to make extruded products, a common problem is that these ingots must be cut to smaller lengths, and that the last cut piece is not long enough but must be scrapped. To reduce the amount of scrapped material, these pieces are joined together with the next die, usually by arc welding. This method is slow and the joint often gives rise to defects in the extruded material due to additive material used in the welding.

Användningen av FSW för att sammanfoga pressämnen löser detta problem då inget tillsatsmaterial, inga speciella färdigheter och ingen skyddsatmosfär krävs. FSW ger också en bättre arbetsmiljö och mindre föroreningar än de vanligen använda metoderna. Inga gaser eller ljusreflektioner orsakas av FSW, vilket är fallet vid t ex bågsvetsning. The use of FSW to join press blanks solves this problem as no additive material, no special skills and no protective atmosphere are required. FSW also provides a better working environment and less pollution than the commonly used methods. No gases or light reflections are caused by FSW, which is the case with arc welding, for example.

Föreliggande uppfinning syftar till att sammanfoga restbitar från pressgöt (hädanefter kallade pressämnen) med användning av FSW. Hastigheten hos fogprocessen och kvaliteten hos fogen förbättras i förhållande till då andra fogningsmetoder används. Pressämnena kan utgöras av avkapade bitar från pressgöt eller av långa pressgöt. I det senare fallet eliminerar man helt hanteringen av korta götbitar i pressen. The present invention aims at joining residual pieces from die castings (hereinafter referred to as die blanks) using FSW. The speed of the jointing process and the quality of the joint are improved compared to when other jointing methods are used. The press blanks can consist of cut pieces from die ingots or of long die ingots. In the latter case, the handling of short pieces of ingot in the press is completely eliminated.

Ett annat syfte är att använda stationär FSW (ingen rörelse längs fogen) för att sammanfoga pressämnen före strängpressning till slutlig form. Även om en por bildas där verktyget lämnar fogen är fogen så stark att delarna hålls samman under förvärmning och strängpressning. Även om stationär FSW har använts för att sammanfoga plåt och formade delar är det första gången som FSW används på detta sätt. Another purpose is to use stationary FSW (no movement along the joint) to join blanks before extrusion to final shape. Even if a pore is formed where the tool leaves the joint, the joint is so strong that the parts are held together during preheating and extrusion. Although stationary FSW has been used to join sheet metal and molded parts, it is the first time that FSW has been used in this way.

Pressämnen kan utgöras av en mängd olika material, företrädesvis lättmetall såsom aluminiumlegeringar. Press blanks can be made of a variety of materials, preferably light metal such as aluminum alloys.

Fogningen kan utföras med bara två punktsvetsar, men fler punkter kan användas för att sammanfoga dessa pressämnen. Efter sammanfogningen placeras vanligtvis de sammanfogade delarna i en förvärmningsugn varefter de strängpressas till sin slutliga form. The joining can be performed with only two spot welds, but more points can be used to join these blanks. After joining, the joined parts are usually placed in a preheating oven and then extruded to their final shape.

I figur 1 har två verktyg placerats symmetriskt omkring rotationsaxeln hos de föremål som ska sammanfogas. Verktygen sätts i rotation och förs ner i skarven mellan de delar som ska sammanfogas och formar så ett plasticerat område runt verktyget. Verktyget avlägsnas sedan och materialet stelnar, varvid en fog bildas. In Figure 1, two tools have been placed symmetrically about the axis of rotation of the objects to be joined. The tools are set in rotation and inserted into the joint between the parts to be joined, thus forming a plasticized area around the tool. The tool is then removed and the material solidifies, forming a joint.

Claims

A method for joining press blanks, characterized in that at least two blanks are joined using friction resurfacing welding (FSVV), after which the joined structure is extruded. A method for joining blanks according to claim 1, characterized in that it The method of joining press blanks according to claim 1 or 2, characterized in that two or more joints are made between these press blanks, a method for joining blanks according to claim 1. or 2, characterized in that four or more joints are made between these press blanks Method for joining blanks according to any one of claims 1-4, characterized in that the blanks joined are cut pieces from die casting. 1-5, characterized in that the press blanks joined together consist of an aluminum alloy. blanks according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the compression blanks joined are preheated before extrusion.