形成焊接連接的方法
【專利摘要】一種用來在作為第一金屬的高強(qiáng)度的含銅鋁合金和第二金屬之間形成焊接連接的方法，其中該焊接連接通過CMT-焊接形成。
【專利說明】形成焊接連接的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用來在作為第一金屬的高強(qiáng)度的含銅鋁合金(hochfesteAluminiumlegierung mit Kupferanteil)和第二金屬之間形成焊接連接的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]對于這樣的高強(qiáng)度的鋁合金(如7075合金)來說已知的是，由于合金中的銅成份而不能有效地應(yīng)用熔焊法(例如電弧焊)。因此，通常針對這些金屬會應(yīng)用更昂貴的連接方法。
[0003]例如US 5769306公開了一種專門針對這樣的合金的摩擦焊接法。
[0004]JPHl 147959 A公開了針對高強(qiáng)度的招合金的攪拌摩擦焊(Riihrreibschwei β en)。
[0005]尤其在汽車制造業(yè)中，希望能通過例如鋼與高強(qiáng)度鋁的連接來制造更輕便的車身，并且通過高強(qiáng)度的鋁制零件來代替更笨重的鋼制零件。這種高強(qiáng)度的鋁合金(特別例如7075鋁合金)如今已被主要應(yīng)用在飛機(jī)制造業(yè)中并且在其中被鉚接，因此在飛機(jī)制造業(yè)中很少出現(xiàn)可焊接性不足的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是，創(chuàng)造一種在汽車制造業(yè)也應(yīng)用這種高強(qiáng)度的含銅鋁合金的可能性，特別是從而能夠使車輛更輕便并且能夠與任何現(xiàn)有的鋼制零件連接的可能性。
[0007]本發(fā)明的目的是，提供一種用來在作為第一金屬的高強(qiáng)度的含銅鋁合金和第二金屬之間形成焊接連接的方法，該方法易于應(yīng)用且能形成可靠的連接。
[0008]上述目的是通過MIG-焊接，尤其通過CMT-焊接在作為第一金屬的高強(qiáng)度的含銅鋁合金和第二金屬之間形成焊接連接的方法來實(shí)現(xiàn)的。
[0009]MIG (熔化極惰性氣體保護(hù))(metal inert-gas)-焊接是借助惰性氣體的金屬焊接。該焊接方法的特殊形式是CMT (冷金屬過渡)(Cold Metal Transfer)-焊接,一種由Fronius公司研發(fā)的電弧焊接方法。根據(jù)本發(fā)明，出人意料地示出了，盡管MIG-焊接(尤其是CMT-焊接)是熔焊方法，但在適當(dāng)應(yīng)用時(shí)其可用于高強(qiáng)度的含銅鋁合金的焊接。
[0010]CMT-焊接在此并不局限于是使用直流電的焊接，而也可指使用交流電的焊接，例如 Fronius 公司的 “CMT Advanced”。

【具體實(shí)施方式】
[0011]本發(fā)明的改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求、說明書和附圖中給出。
[0012]高強(qiáng)度的含銅鋁合金優(yōu)選是7075鋁合金，因此可將該合金的其它有利性能用于尚易于焊接的零件。
[0013]第一金屬的高強(qiáng)度的鋁合金也可以是7020鋁合金。
[0014]第二金屬可以是鋁合金，特別地，第二金屬還可以是高強(qiáng)度的不含銅的鋁合金。
[0015]第二金屬優(yōu)選是7075鋁合金或7020鋁合金。
[0016]第二金屬也可以是常規(guī)的薄鋼板(Stahlblech)，因此能夠例如在7075鋁合金和常規(guī)的薄鋼板之間形成本發(fā)明的連接。為此，通常預(yù)先將該薄鋼板鍍鋅。
[0017]為了達(dá)到最佳的焊接效果，優(yōu)選將焊條用于CMT-焊接，該焊條是包含合金成份為Mn0.2-2重量％以及Zr0.01-0.8重量％的鋁合金。
[0018]該焊條的鋁合金特別優(yōu)選包含合金成份:Si < 0.5重量％、Fe < 0.7重量％、Cu< 0.2 重量％、Μη(λ 2-2 重量％、MgL 0-8.0 重量％、Cr < 0.4 重量％、Ti < 0.3 重量％、Zn<0.4 重量％、Zr 0.01-0.4 重量％。
[0019]對于CMT-焊接來說，優(yōu)選應(yīng)用CMT-焊接機(jī)，其具有5至15度刺入的焊槍姿態(tài)(miteiner Brennerstellung von 5 bis 15 Grad stechend)。
[0020]對于CMT-焊接來說，優(yōu)選應(yīng)用0.05至Im/分鐘的焊接速度。
[0021]第一金屬和/或第二金屬可以是片材，特別是厚度為約最大4mm的片材。“片材，，理解為平整延伸地、但基本上具有相同厚度的構(gòu)件。按本發(fā)明，將由7075材料構(gòu)成的平整坯件(即片材板(Blechplatten))與作為第二金屬的7075或7020或其它鋁合金或薄鋼板焊接在一起，并且隨后使其成形，以獲得特別用于車輛制造業(yè)的結(jié)構(gòu)部件。
[0022]對于CMT-焊接來說特別優(yōu)選的是，使用具有1.2mm直徑的焊條。
[0023]對于CMT-焊接來說特別優(yōu)選的是，使用鋁合金焊條，所述鋁合金包含合金成份:S1.2 重量％、Fe0.35 重量％、Cu0.02 重量％、Mnl.5 重量％、Mg5.5 重量％、Cr0.15 重量％、T1.1 重量％、Zn0.2 重量％、Zr0.25 重量％。
[0024]通過本發(fā)明，能夠以簡單及可靠的方法在作為第一金屬的高強(qiáng)度的含銅鋁合金與第二金屬之間形成焊接連接。
【權(quán)利要求】
1.一種用來在作為第一金屬的高強(qiáng)度的含銅鋁合金與第二金屬之間形成焊接連接的方法，其特征在于，所述焊接連接通過MIG-焊接形成，特別通過CMT-焊接形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一金屬的高強(qiáng)度的含銅鋁合金為7075鋁合金或7020鋁合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第二金屬為鋁合金，并且特別為高強(qiáng)度的不含銅的鋁合金。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于， 所述第二金屬為7075鋁合金或7020鋁合金。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第二金屬為常規(guī)的薄鋼板。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述CMT-焊接使用焊條，所述焊條為包含合金成份Mn0.2-2重量％以及Zr0.01-0.8重量％的招合金。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述CMT-焊接使用焊條，所述焊條為包含合金成份:Si <0.5重量％、Fe<0.7重量％、Cu<0.2重量％、Mn0.2_2重量％、]\%1.0-8.0 重量％、Cr < 0.4 重量％、Ti < 0.3 重量％、Zn < 0.4 重量％、Zr0.01-0.4重量％的鋁合金。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對于所述CMT-焊接應(yīng)用5至15度刺入的焊槍姿態(tài)。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對于所述CMT-焊接應(yīng)用0.05至Im/分鐘的焊接速度。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述CMT-焊接使用具有1.2mm直徑的焊條。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 第一金屬和/或第二金屬為片材，特別為厚度為約最大4mm的片材。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述CMT-焊接使用焊條，所述焊條為包含合金成份:S1.2重量％、Fe0.35重量％、Cu0.02重量％、Mnl.5重量％、1%5.5重量％、00.15重量％、T1.1重量％、Zn0.2重量％、Zr0.25重量％的鋁合金。
【文檔編號】B23K9/173GK104275544SQ201410355452
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月28日
【發(fā)明者】W·卡納 申請人:麥格納斯太爾工程兩合公司