包括用于加热工件的起作用的加热装置的焊接设备的制造方法_3

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液压的、电的或磁性的驱动装置。
[0089]在示出的实施方式中,加热装置包括至少一个设置在工作区域4中的感应器5,用以通过感应来加热工件3。感应器5由至少两个感应器部件6、7构成,各感应器部件相对于彼此可运动,以便在工作位置中包围待焊接件的工件3并且在感应器部件6、7彼此隔开间距的打开位置中释放工件3。图1示出打开位置,而在图4和5中可看到感应器5的工作位置。感应器部件6、7的绕工作区域4设置的导电线圈9、10纯示意性地示出并且可能具有任何适当的走向。
[0090]感应器部件6、7沿横向于、优选垂直于感应器5的轴线19的方向(图4)相对于彼此可运动。所述感应器部件中的至少一个感应器部件6可以与驱动装置8连接并且通过该驱动装置相对于另一个感应器部件7可驱动。所述感应器部件可以从上面和下面绕工件关闭亦或也可以从侧向的方向关闭(图5)。
[0091 ]图1中的焊接设备I也包括控制设备12,该控制设备与驱动装置8连接并且自动地控制该驱动装置。
[0092]在示出的实施方式中,焊接设备I具有至少两个壳体部件14、15,各壳体部件相对于彼此可运动,以便在工作位置中构成绕工作区域4的室21(图4)。在此,所述感应器部件中的一个感应器部件6整合在所述壳体部件中的一个壳体部件14中并且另一个感应器部件7整合在另一个壳体部件15中。感应器部件6、7优选分别放置在壳体部件14、15的内壁上。
[0093]如由图2可看到的那样,所述壳体部件构造成半壳形的并且因此可以构成绕工作区域4的或多或少封闭的室21。
[0094]如由图3可看到的那样,在该图中从外部(上面和下面)示出壳体部件,所述壳体部件14中的一个壳体部件具有用于导入冲洗介质(例如保护气体)的进入口 17。另一个壳体部件15具有用于导出冲洗介质的排出口 18。所述壳体部件15中的一个壳体部件具有工作开口16,热能可以通过该工作开口从设置在室21外部的焊接头2特别是以激光束的形式到达工件3(也参见图4)。
[0095]在工作区域4中设置有温度传感器13,该温度传感器优选耦联在感应器部件7上并且放置在壳体部件15内部。
[0096]感应器5的匝数关于工作区域(4)优选对称,例如在焊接部位的左边和右边各一个线圈(图4)。
[0097]图5示出一种特别优选的实施方式,其中,壳体或壳体状的构成物由隔热部20包围。备选地,壳体14、15本身可以由隔热材料构成。也看到将焊接束在壳体部件14、15之间引入到室21中的可能性。
[0098]控制设备12也与感应器5的供电装置11、与焊接头2并且可选地与温度传感器13连接,以便确保自动化流程。
[0099]如在图7的实施例中示出的那样,加热装置22也可以是辐射源、特别是激光源,其优选能通过驱动装置8绕工作区域4旋转,例如绕工件3的纵轴线旋转。驱动装置8的图示是纯示意性的并且仅用于形象地说明。在这里,也可以涉及例如电地、磁性地、气动地或液压地驱动的旋转驱动装置或线性驱动装置。
[0100]备选地,加热装置也可以包括辐射转向器件,该辐射转向器件使由焊接头2发射的辐射转向并且对准工作区域4。也可设想的是,加热装置包括至少一个电的加热元件。
[0101]特别优选地,至少一个加热装置构造成,使得所述加热装置在焊接部位的两侧作用到工件3上,如这例如在图4中示出的那样。也可以第一加热装置5、22作用到焊接部位的一侧上并且第二加热装置5、22作用到焊接部位的另一侧上(图7)。
[0102]在图8的实施方式中可看出的是,焊接设备I包括至少两个(在这里:三个)并排设置的焊接位置或焊接轨道,所述焊接位置或所述焊接轨道能由至少一个工件承载件23装备待焊接件的工件3或工件部件。所述加热装置或加热装置构造成,使得工件3或工件部件能在时间上有节拍地利用加热装置加热,其中,优选每个焊接位置或每个焊接轨道包括单独的加热装置。
[0103]下面进一步描述优选的焊接方法。在此,涉及一种用于利用刚刚描述的焊接设备焊接工件3的焊接方法、特别是激光焊接方法。所述方法具有如下步骤:将待焊接件的工件3定位在焊接头的工作区域4中;通过操纵焊接头2实施焊接过程;并且通过加热装置5、22在焊接过程之前、期间和/或之后加热工件3。
[0104]优选地,涉及一种用于焊接金属的工件3的焊接方法、特别是激光焊接方法,其特征在于如下步骤:将待焊接件的工件3定位在焊接头2的工作区域4中,而感应器5处于感应器部件6、7彼此隔开间距的打开位置中;使感应器部件6、7相对运动到工作位置中,以便包围待焊接件的工件3;通过操纵焊接头2实施焊接过程;以及通过给感应器5通电来加热工件3。
[0105]优选地,工件3的加热通过加热装置5、22在焊接过程之前进行,其中,优选在焊接过程之前的加热过程的持续时间为至少0.0ls(秒)、优选至少0.5s、特别优选至少Is。特别短的预热时间可利用作为加热装置的激光源取得。
[0106]优选地,工件3的加热通过加热装置5、22在焊接过程期间进行。
[0107]优选地,工件3的加热通过加热装置5、22在焊接过程之后进行,其中,优选在焊接过程之后的加热过程的持续时间为至少5s、优选至少10s。
[0108]在此要注意:上面列举的时间说明是纯示例性的并且对于确定的情况(特别是在感应时)可以是优选的。然而,实际上需要的预热和/或再加热时间取决于材料的类型、材料的形状和特别是材料厚度。
[0109]借助图6进一步说明优选的工作过程。在第一步骤中,工件3的温度通过加热装置、例如感应器5置于300 0C至450 0C之间的值上,优选置于320 °C至400 °C之间的值上(在这里:370°C)。在另一个步骤中,真正的焊接过程通过操纵焊接头2进行。在这里,根据材料达到高的温度(例如在800°C和900°C之间,在这里:850°C,其中,高得多的温度是可能的)。在随后的步骤中,紧接着在焊接过程之后将工件通过加热装置保持在250°C至400°C之间的值上、优选保持在300°C至380°C之间的值上(在这里:330°C)。通过按照本发明的加热装置阻止:在热处理步骤进行之前,温度在焊接过程之后以不希望的方式强烈下降(图6中的虚线画出的曲线)。
[0110]在一种优选的实施方式中,在焊接过程之前、期间和/或之后通过设置在工作区域4中的温度传感器13(图1)进行温度测量并且工件3通过加热装置的加热根据温度测量由控制设备12调节。
[0111]图9示出焊接构件布置结构101的剖视图,其中,该焊接构件布置结构的在分解图中相互拉开的零件在半剖面中示出。特别是设置用于建立焊接连接的焊接附加物102,该焊接附加物成形为焊接附加体103并且因此具有限定的、精确的并且可再现的形状。
[0112]在按照图9的实施变型方案中,焊接附加体103构造为具有中轴线104的旋转对称构件。切割引导沿该中轴线104选择。为了简化,在按照图9的视图中仅示出旋转对称体的四分之一,其中,中轴线104考虑作为图示边界。
[0113]如由图9可看出的那样,焊接附加体103具有第一贴靠面105和第二贴靠面106。两个贴靠面105、106在其外侧上通过外周面107限定。在焊接附加体103构造为旋转对称体的示出的实施例中,外周面107以圆柱面108的形式构造。
[0114]此外,在按照图9的剖视图中可看出在借助焊接附加物102的情况下在焊接过程中应接合的第一构件109以及第二构件110。两个构件109、110在该文件中也称为工件3。第一构件109具有第一接合面111,该第一接合面在接合过程期间与焊接附加体103的第一贴靠面105置于贴靠。第二构件110具有第二接合面112,该第二接合面在接合过程期间与焊接附加体103的第二贴靠面106置于贴靠。
[0115]两个构件109、110优选由金属材料构成并且具有优选相同的合金成分或材料成分。在个别情况下也可能的是,两个构件109、110具有不同的合金成分。
[0116]在图9中的示出的实施例中,第一接合面111的横截面113和第二接合面112的横截面114 一样大地选择或构造。基于在示出的实施例中第一构件109以及第二构件110关于中轴线104旋转对称地构造的事实,两个接合面111、112的横截面113、114以圆环的形式构造。
[0117]此外,如由图9可看出的那样,焊接附加体103的外周面107与两个接合面111、112的外轮廓115相匹配。在这里可以规定:第一构件109的外径116和第二构件110的外径117—样大地选择。此外可以规定:焊接附加体103的外径118同样地与两个构件109、110的两个外径116、117—样大地选择。由此可以实现:在焊接过程结束之后构成美观且均匀的焊缝119,所述焊缝径向尽可能相对于第一和第二构件109、110的外径116、117不伸出或仅稍微伸出。在其他实施变型方案中也可能适宜的是,焊接附加体103的外径118选择得小于或大于第一和第二构件109、110的可比较的外径116、117。在这里有利的是,由此可以补偿焊接过程期间的材料缩减或可能的材料膨胀。因此可以实现:焊缝119在构件109、110或焊接附加物102的不同材料的可能的不同组合中总是具有美观且均匀的形状。
[0118]此外,如由图9可看出的那样,可以规定:构件109、110构造为旋转对称的空心体、例如构造为管。在这里,构件109、110具有内径120、121。这样的管例如可以用作用于流体或其他物质的运输外壳。
[0119]为了使焊接附加体103也对于这样的流体可通过,可以规定:在焊接附加体103的中心区段122中设置缺口 123,所述缺口在其内径124方面大致与第一和第二构件109、110的内径120、121相匹配。
[0120]此外,如由图9可看出的那样,可以规定:在焊接附加体103上设置第一定位突出部125,该第一定位突出部沿法向方向126相对于第一贴靠面105伸出地设置。该第一定位突出部125可以用于在接合过程期间能够将焊接附加体103精确地定位在第一构件109上。为此,可以规定:第一定位突出部125的外径127与第一构件109的内径120大致一样大地选择。在这里,优选选择过渡配合,从而焊接附加体103可以精确地定位并且可选地也防滑落地容纳在第一构件109中。
[0121]类似于已经描述的第一定位突出部125可以规定:构成第二定位突出部128,该第二定位突出部相对于第二接合面112伸出地设置并且因此用于定位第二构件110。
[0122]此外,也可能的是,第一定位突出部125或第二定位突出部128具有圆锥形的外表面,由此改善相对于第一构件109或第二构件110的定位特性。焊接附加体103的厚度129通过两个贴靠面105、106彼此的法向间距确定。焊接附加体103的厚度129对于焊缝119的参数是决定性的并且为优选大致在0.5和5mm之间。
[0123]图10示出焊接构件布置结构101的另一个实施例,特别是按照图9的剖视图中的两个构件109、110以及焊接附加体103。
[0124]在按照图10的图示中
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