JPH09216080A - 鋼からなる別の構成部分と基本要素を溶接結合する装置 - Google Patents
鋼からなる別の構成部分と基本要素を溶接結合する装置Info
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Abstract
溶接を可能にする、鋼からなる別の構成部分と基本要素
を溶接結合する装置を提供する。 【解決手段】 鋼、とくに高級鋼からなる別の構成部
分、例えばピン又は薄壁の板部分と、平らな、特殊成形
された又は管状の薄壁板部分の形の、とくに高級鋼から
なる基本要素を溶接結合する装置において、結合範囲に
金属の平らな支持要素(3)が配置されており、この支
持要素が、レーザー溶接により又ははんだ付けにより基
本要素(1)に固定されており、かつ別の構成部分
(2)が、支持要素(3)に溶接されている。
Description
からなる別の構成部分、例えばピン又は薄壁の板部分
と、平らな、特殊成形された又は管状の薄壁板部分の形
の、とくに高級鋼からなる基本要素を溶接結合する装置
に関する。
的薄壁の管状の又は平らな板部分に、別の構成部分を、
例えば溶接ピンを溶接することは、従来の技術において
周知である。管を互いに差込み、かつ差込み範囲におい
て互いに溶接するように、鋼、とくに高級鋼からなる管
を結合することは周知である。このような溶接は、比較
的薄壁の板部分又は管の場合、まったく簡単に行なうこ
とができ、その際、個別部分の寿命に相当する溶接の寿
命も達成される。その際とくに管の場合、寿命は、この
ような管及びとくに結合位置が、規定にしたがった利用
の際に振動を受けることにも合わせて整列しなければな
らない。
節減の理由により薄壁の板部分又は管が使用され、その
壁厚が、例えば1ミリメートル又はそれ以下の範囲にあ
る限り、鋼からなる、とくに高級鋼からなる別の構成部
分とこのような板部分又は管の直接の溶接は、まったく
又は多くの費用によってしか可能ではない。なぜなら溶
接過程により溶接領域の範囲に材料の疲労が生じ、とく
に切り欠き効果が生じ、このことは、とくにこのような
構成部分が振動を受けているときに、溶接結合位置に並
んだ材料の早期の破損に通じるからである。
術を前提として、本発明の課題は、別の板部分と薄壁の
板部分の寿命の確定した溶接を可能にする、初めに述べ
たような装置を提供することにある。
に、次のことが提案される。すなわち結合範囲に金属の
平らな支持要素が配置されており、この支持要素が、レ
ーザー溶接により又ははんだ付けにより基本要素に固定
されており、かつ別の構成部分が、支持要素に溶接され
ている。
溶接又ははんだ付けを行なう範囲における支持が確実に
なる。その際、はんだ付けは、結合領域の範囲に切り欠
き効果又はその他の材料の影響は生じないので、はんだ
付けはとくに望ましい。しかし支持要素によって相応す
るレーザー溶接領域又ははんだ付け領域が保護されるだ
けでなく、支持要素によって追加的に鋼又はとくに高級
鋼からなる別の構成部分を通常のように溶接することが
できる要素が利用できる。その際、支持要素は、同様に
鋼又は高級鋼からなる薄壁の板部分として構成できるこ
とがわかった。この薄壁の構成にもかかわらず、平ら
な、特殊成形された又は管状の蒲壁板部分の形の基本要
素に関して破損の危険が存在することなく、この支持要
素における鋼からなる別の構成部分の直接の溶接が可能
である。
本要素に固定可能な支持要素が、板であり、この板が、
周側において基本要素にレーザー溶接され、又はこれに
はんだ付けされており、かつ別の構成部分が、溶接ピン
である。
わち基本要素に固定可能な支持要素が、リング要素であ
り、このリング要素が、基本要素の穴を囲むように基本
要素にレーザー溶接され又ははんだ付けされており、か
つ別の構成部分が、リング要素に同軸的に溶接可能な管
片である。
わち管として構成された基本要素上に、−なるべく端部
範囲に−支持要素として管を囲む支持リングが配置さ
れ、かつレーザー溶接され又ははんだ付けされており、
かつ支持リング上に別の構成部分の管要素が被せられ、
かつ支持リングに溶接されている。
ている。すなわち基本要素が、まとめられた複数の管か
らなり、これら管のまとめられた端部が、支持要素とし
てそれぞれ形状の合わされたリング要素によって囲まれ
ており、その際、それぞれのリング要素が、相応する管
端部にレーザー溶接され又ははんだ付けされており、か
つ別の構成部分が、まとめられた端部上に被せることが
できる管状の接続部分からなり、この接続部分が、リン
グ要素の周範囲に溶接されている。
成する、別の構成部分と薄壁板部分の形の基本要素を溶
接結合する方法は、次のような特徴を有する。すなわち
考慮すべき溶接結合の範囲において薄壁の板部分に、金
属支持要素が配置され、かつレーザー溶接によって又は
はんだ付けによって固定され、かつ別の構成部分が、支
持要素に溶接される。
る。すなわちはんだ付けが、高温溶融はんだ(1180
°Cより低い融点)、とくにほぼ1040゜Cの融点を
有する銅−はんだ又はほぼ1100°Cの融点を有する
ニッケル−はんだによって行なわれる。
多部分の管片を結合する際に、管片が、適正位置に配置
された支持要素とともに、とくにほぼ1180゜Cで熱
的中立化焼きなまし過程を受け、かつ中立化焼きなまし
加熱が、はんだによるはんだ付けのために利用される。
つ次に詳細に説明する。
高級鋼からなる平らな、特殊成形された又は管状の薄壁
板部分の形の基本要素1を溶接結合する本発明による装
置が示されている。互いに結合すべき要素の結合範囲
に、金属の平らな支持要素3が配置されており、この支
持要素は、なるべく鋼、とくに高級鋼からなる。支持要
素3は、レーザー溶接により又はなるべく銅−はんだに
よるはんだ付けにより基本要素1に固定されている。は
んだ付け位置は、4のところに示されている。別の構成
部分2は、支持要素3に通常のように溶接されている。
図1による実施例において、基本要素1は、平らな板か
らなる。支持要素3も、平らな板からなり、その際、後
者は、周側において基本要素1にレーザー溶接され、又
はこれになるべくはんだ付けされている。別の構成部分
2は、この実施例において溶接ピンである、この溶接ビ
ンは、基本要素1から離れた方の側において支持要素3
上に溶接されている。別の構成部分5と支持要素3との
間の溶接は、5のところに示されている。
り、この要素は、例えば1ミリメートル又はそれ以下の
壁厚を有する。支持要素3も相応して薄壁の成形部分に
より形成することができ、その際、この薄壁にもかかわ
らず別の構成部分2との整然とした溶接が可能であり、
その際、基本要素1が損傷し、又は基本要素1との結合
位置に関する長期の作用を受けて破損の危険が存在する
ことはない。
1に固定可能な支持要素3は、鋼又は高級鋼からなるリ
ング要素であり、このリング要素は、基本要素の穴6を
囲むように基本要素1にレーザー溶接され又ははんだ付
けされている。その際、別の構成部分2は、支持要素3
の端面に溶接可能な管片等として構成することができ
る。例えばこの管片は、排気装置における排気ガスセン
サの構成部分であることができる。
管として構成された基本要素1上においてそれぞれの管
(基本要素1)の端部範囲に、補強要素3として管を囲
む支持リングが配置され、かつ管(基本要素1)の周面
に、レーザー溶接され又ははんだ付けされている。支持
リング(支持要素3)上に別の管要素が、別の構成部分
2として被せられており、この別の構成部分は、支持リ
ング(支持要素3)に通常のように溶接することができ
きる。溶接位置は、図11において4によって示されて
いる。その際、とくに図10及び11の構成によれば、
基本要素1は、まとめられた複数の管からなり、これら
管のまとめられた端部は、それぞれ形状の合わされたリ
ング要素(支持要素3)によって囲まれている。その
際、それぞれのリング要素(支持要素3)は、相応する
管端部(基本要素1の端部)にレーザー溶接され又はな
るべくはんだ付けされている。別の構成部分2は、とく
に図11から明らかなように、まとめられた端部上に被
せることができる管状の接続部分からなり、この接続部
分は、リング要素(支持要素3)の周範囲に従来のよう
に溶接されている。溶接範囲は5によって示されてい
る。図5ないし11による構成は、とくに自動車の排気
ガス導管において排気マニホルドになるように導管を多
重にまとめるために適しており、かつそのために使われ
るものである。このような完成部分を製造するための方
法経過は、図5ないし11による図の経過によって明ら
かである。
基本要素である。この基本要素は、まず適当な工具内に
おいてあらかじめ曲げることができるので、図7に相応
する形が成立する。このように形成された基本要素1の
結合端部の口側に、リングの形の補強要素3が被せられ
ている。次にあらかじめ曲げられた管は、適当な多部分
からなる工具内に挿入され、かつ図8及び9から明らか
なように、液圧変形の方法で目標輪郭に合わせて変形さ
れる。変形の際に生じる材料応力等を除去するために、
図8及び9による変形された基本要素は、ほぼ1180
゜Cで中立化焼きなまし過程を受ける。その際生じる温
度は、支持要素3(支持リング)のはんだ付けのために
利用することができ、その際、はんだ付け範囲4上に銅
−はんだが取付けられ、かつ銅−はんだは、存在する温
度のために溶融する(ほぼ1040°Cにおける融
点)。したがって中立化焼きなまし過程の際に必要な温
度は、同時に基本要素1と支持要素3のはんだ付けのた
めに利用される。銅−はんだの利用によって、結合位置
の範囲に、例えば通常の溶接過程の際に生じるような切
り欠き効果は生じないので、きわめて薄壁に構成された
基本要素1は、はんだ付けのために増加した破損の危険
等に屈服しない。
は、適当な方法で変形され、かつ支持要素3とはんだ付
けされるようになっており、かつそれから管状接続管片
の形の別の構成部分2内に差込まれるようになってお
り、その際、範囲5において支持要素3と別の構成部分
2の縁の溶接が行なわれる。別の構成部分2の自由端に
フランジ8が被せられており、かつ適当な方法で別の構
成部分2に結合され、例えば溶接結合されている。
よれば、薄壁の管又はその他の薄壁の金属要素と別の構
成部分の寿命の確定した溶接が達成される。
く、開示の枠内において多様に変形することができる。
すべての個別及び組合わせ特徴は、本発明にとって重要
なものとみなされる。
面図である。
る。
面図である。
の方向から見た図である。
まとめを示す横断面図である。
まとめを示す縦断面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 結合範囲に金属の平らな支持要素(3)
が配置されており、この支持要素が、レーザー溶接によ
り又ははんだ付けにより基本要素(1)に固定されてお
り、かつ別の構成部分(2)が、支持要素(3)に溶接
されていることを特徴とする、鋼、とくに高級鋼からな
る別の構成部分、例えばピン又は薄壁の板部分と、平ら
な、特殊成形された又は管状の薄壁板部分の形の、とく
に高級鋼からなる基本要素を溶接結合する装置。 - 【請求項2】 基本要素(1)に固定可能な支持要素
(3)が、板であり、この板が、周側において基本要素
(1)にレーザー溶接され、又はこれにはんだ付けされ
ており、かつ別の構成部分(2)が、溶接ピンであるこ
とを特徴とする、請求項1記載の装置。 - 【請求項3】 基本要素(1)に固定可能な支持要素
(3)が、リング要素であり、このリング要素が、基本
要素(1)の穴(6)を囲むように基本要素(1)にレ
ーザー溶接され又ははんだ付けされており、かつ別の構
成部分(2)が、リング要素に同軸的に溶接可能な管片
であることを特徴とする、請求項1記載の装置。 - 【請求項4】 管として構成された基本要素(1)上
に、−なるべく端部範囲に−支持要素(3)として管を
囲む支持リングが配置され、かつレーザー溶接され又は
はんだ付けされており、かつ支持リング上に別の構成部
分(2)の管要素が被せられ、かつ支持リングに溶接さ
れていることを特徴とする、請求項1記載の装置。 - 【請求項5】 基本要素(1)が、まとめられた複数の
管からなり、これら管のまとめられた端部が、支持要素
(3)としてそれぞれ形状の合わされたリング要素によ
って囲まれており、その際、それぞれのリング要素が、
相応する管端部にレーザー溶接され又ははんだ付けされ
ており、かつ別の構成部分(2)が、まとめられた端部
上に被せることができる管状の接続部分からなり、この
接続部分が、リング要素の周範囲に溶接されていること
を特徴とする、請求項1記載の装置。 - 【請求項6】 考慮すべき溶接結合の範囲において薄壁
の板部分に、金属支持要素が配置され、かつレーザー溶
接によって又ははんだ付けによって固定され、かつ別の
構成部分が、支持要素に溶接されることを特徴とする、
請求項1ないし5の1つに記載の別の構成部分と薄壁板
部分の形の基本要素を溶接結合する方法。 - 【請求項7】 はんだ付けが、高温溶融はんだ(118
0°Cより低い融点)、とくにほぼ1040°Cの融点
を有する銅−はんだ又はほぼ1100°Cの融点を有す
るニッケル−はんだによって行なわれることを特徴とす
る、請求項6記載の方法。 - 【請求項8】 機械的な変形を受けた1部分又は多部分
の管片を結合する際に、管片が、適正位置に配置された
支持要素とともに、とくにほぼ1180゜Cで熱的中立
化焼きなまし過程を受け、かつ中立化焼きなまし加熱
が、はんだによるはんだ付けのために利用されることを
特徴とする、請求項6または7記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
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