专利名称：生产低变形焊接接头的方法
技术领域：
本发明涉及一种生产低变形焊接接头的方法，特别用于金属部件之间的焊接。
背景技术：
焊接是一种已知的用于两种或多种材料的材料连接的接合方法，其主要以加热为基础。在这里，可以采用或者不采用附加材料来完成焊接。然而，一般情况下，通过这样一种热焊接可以导致特别是金属部件的变形，这妨碍了预定建筑尺寸和容许误差符合规定。这里变形的程度可能取决于几个因素，如热输入的程度和组件固有内应力的释放可能性，以及在焊接设备和/或焊接过程内各自的组件固定性。
发明内容
本发明这里的基本任务是，提供一种通过焊接来连接特别是金属部件的简单方法，同时使焊接过程中可能产生的变形最小化。根据本发明可以这样解决该任务，首先将需要连接的部件汇集在一起，更确切地说是将它们拼合在一起，然后在至少两个局部的不同的焊接处将它们同步焊接在一起。通过这样一种在至少两个局部彼此间隔的焊接处进行同步焊接，例如可以使组件可能的内应力实际上“冻结”，从而使其实际上没有危害。此外也有利于使随后的焊接过程本身可能会产生的变形最小化。通过在焊接前退火到没有张力，虽然可以由此减小焊接组件的可能的内应力，但是这将意味着一个不小的额外的生产步骤，由此将产生额外的费用。在至少两个局部的不同的焊接处进行同步焊接时，其特别经受了在彼此相反的焊接处平行进行焊接的考验，即，为至少两个需要接合的组件的两边同时提供焊接接合。此外其优点是，需要焊接的部件拼合后至少在焊接过程中并且至少在它们的焊接区域内通过接触力的压力保持在其位置上。需要焊接的部件拼合后各自保持在它们的位置上，这也可以是很实用的。尤其对于技术上高品质的和相对大量的组件，如传动装置的控制元件，利用激光焊接工艺来实施同步焊接作业具有经济效益。或许还可以相对金属保护气体焊接工艺 (MSG-Schweissverfahren)，即所谓的MSG焊接工艺或者还有激光和/或金属保护气体串联焊接工艺。可以方便地利用平行移动的机器手来实施同步焊接作业，这种情况同样也适用于对焊接接头的碰撞检测，由此可以避免与固定焊接在一起的组件的设备结构相碰撞。最后，进行焊接接合的两面同步焊接处可以分别通过一条焊缝或几个焊点来焊接，其中后者可以额外降低如能耗之类的焊接成本，必要时也可以节省添加物。实践中发现，这种方法在所谓的束焊接工艺领域中可以实现最佳效果。而在所谓的金属惰性气体焊接工艺中效果一般，因为这种焊接过程在组件中将消耗过多的能量。该焊接处仅仅是实际焊透前的组件的预先固定，而位于随后的焊缝中。
随后的焊透形式不是本发明需要详细说明的重点。可以理解为从一个焊接处到其他焊接处的焊透或者焊接处到下一焊接处之间的开端。另外本发明并不涉及焊透的是焊接处的哪一面。此处说明的同步焊接是为了更好地充分利用焊接机从而节省时间。但是，本发明的概念还包括，首先从接合处到接合处焊接加工块的一面，然后从接合处到接合处焊接其相反或相同方向的另一面。
随后的描述和结合附图的两例实施例可以说明本发明的进一步特点和优势图1是利用传动装置的变速叉和叉推杆的一部分之间的焊缝焊接的双面焊接接头的立体图。图2是制造如图1所示的焊接接头的焊接设备的立体简图，而此处用一系列双面焊点替代了双面焊缝。图1中示出了一个传动装置的两个部件(标记为1和幻，其中部件1为变速叉，部分示出的部件2为叉推杆。通过变速叉1的横梁1. 1和叉推杆2的自由端2. 1形成重叠的焊接区域，部件1和部件2在该焊接区域接触。箭头3和4指出由此形成的焊接处，该第一实施例通过焊缝5和(6)同步将所述焊接处焊接在一起。图2简述用于将变速叉1和叉推杆2焊接到一起的可能的焊接设备具有与所形成的底锻模7相符的变速叉1的内部侧面图，而底锻模7固定在底座板8上。通过将叉推杆2的T型终端置于支架块9上而使其平放在焊接设备上，并且可以用螺丝将其固定。然而可以通过接触力10的压力更快地实现需要焊接的部件1和2 二者的固定，图2中以粗箭头表示该接触力。如图2中所示的第二实施例，在两个焊接处3和4的根据图1的连接焊缝5和(6) 仅仅被多个焊点11. 1-11. 3代替形成焊接接头，其中最前面的焊点11. 1和最后面的焊点 11. 3各自距离焊接接头的焊接区域1. 1/2. 1的始端和终端(标记为12和13)2毫米。
具体实施例方式为了将两个部件1和2(即将变速叉1与叉推杆2、焊接到一起，将相应构建的底锻模7插入变速叉1的内部，然后将叉推杆2的自由端2. 1相应置于变速叉1的横梁1. 1 上，然后在焊接过程中通过作用在横梁1. 1上的接触力10(图幻推压自由端2. 1从而使其固定。而后，借助图中并未示出的两个同步移动的具有激光焊接头的机器手在两个焊接处3和4同步制造焊缝5和(6)，由此可以有效避免两个部件1和2的可能变形或使其最小化。根据图1的第一个实施例以1. 9千瓦的激光功率来进行焊接，此时焊缝5和(6)的几何结构为走刀速度大约1000毫米/分钟、焊缝深度平均3. 2毫米并且焊缝宽度平均1. 2 毫米。类似的焊接工艺的走刀速度可以增加至大约1500毫米/分钟，焊缝深度平均为2. 7 毫米，焊缝宽度大约为0. 9毫米。另外，可以如图2所示，将双面焊缝5和(6)替换为如三个焊点11. 1-11. 3，即通过激光同步焊接的焊点11. 1-11. 3，此时优选为焊点的位置相对焊接处3和4至少应该缩进2毫米。这里的优势还体现在低变形的焊接接头，此外在有根据的情况下可以退火到应力松弛，在这种情况下，焊接接头的抗拉强度略有下降。总之，由此产生的接合特别是金属部件的方法有益于基本上避免热焊接导致的部件变形或者至少使其减至最小，这种焊接接头或其他类似焊接接头具有重要的发展意义。怀斯博士 &阿拉特专利律师事务所文件号P 3880/PCT 日期2008年7月29日参考符号列表
权利要求
1.一种生产特别用于金属部件(1, 之间的低变形焊接接头的方法，其特征在于， 将金属部件(1, 汇集或拼合在一起，然后同时在至少两个局部的不同的焊接处(3，4)将它们焊接在一起。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其在彼此相反的焊接处(3，4)对金属部件 (1,2)进行同步焊接。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，其需要焊接的部件(1，2)拼合后通过其位置上的接触力(10)至少在焊接过程中并且至少在它们的焊接区域(1. 1,2. 1)保持在其位置上。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，其需要焊接的部件(1，2)拼合后至少在焊接过程中各自在它们的位置上进行焊接。
5.根据任意一个前述权利要求1-4所述的方法，其特征在于，其进行同步焊接可以利用激光焊接或其它射线焊接工艺，如电子焊接工艺。
6.根据任意一个前述权利要求1-4所述的方法，其特征在于，其进行同步焊接可以利用金属惰性气体焊接(MIG)。
7.根据任意一个前述权利要求1-4所述的方法，其特征在于，其进行同步焊接可以利用激光和/或金属惰性气体串联焊接。
8.根据任意一个前述权利要求所述的方法，其特征在于，其进行同步焊接可以借助至少两个同步移动的各自装有激光焊接头的机器手。
9.根据任意一个前述权利要求所述的方法，其特征在于，其可以用于连接传动装置的控制元件。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，其特别应用于连接变速叉(1)和叉推杆⑵。
11.特别根据权利要求10所述的方法，其特征在于，可以分别通过焊缝(5，6)或焊点 (11)在焊接处(3，4)两边进行同步焊接。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步退火减小焊接过程后产生的焊接接头中可能的应力。
全文摘要
利用至少一种焊接操作来连接特别是金属部件(1，2)的过程中，首先使金属部件(1，2)向一起移动或使其接拼合在一起，然后同时在至少处于两个不同位置的连接点(2，3)上使二者彼此焊接，优选地，利用一种激光焊接工艺并由机器人来控制。
文档编号B23K26/06GK102170993SQ200980131107
公开日2011年8月31日 申请日期2009年8月10日 优先权日2008年8月13日
发明者贝尔恩德·舒尔茨 申请人:科基技术传输系统股份有限公司