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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein System zum Verschweißen eines Bolzens mit einem Träger, wobei zur Erzeugung eines Lichtbogens zwischen dem Bolzen und dem Träger der Bolzen zunächst im Wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche des Trägers angesetzt und anschließend von der Oberfläche des Trägers abgezogen wird, und wobei der Bolzen am Rand seiner Stirnfläche einen nach außen gerichteten Flansch aufweist.
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Im Maschinen- und Fahrzeugbau wird aus Gewichtsgründen zunehmend Aluminium eingesetzt. Zur Befestigung von Anbauteilen werden auch hier, wie bei Stahl, Bolzen zur Befestigung benötigt.
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Die Verarbeitung von Aluminiumbolzen mit Hubzündung und Schutzgas erbringt jedoch oft nicht die gewünschten Ergebnisse. Die Festigkeit der Schweißverbindung wird durch Verjüngung des Bolzens beim Schweißvorgang, verursacht durch seitliches Hochlaufen des Lichtbogens am Außendurchmesser des Schweißbolzens, negativ beeinflusst. Gleichzeitig treten in der Fügezone Lunker auf, die durch den Einschluss von Gasblasen in der Schmelze gebildet werden. Dies verringert die Belastbarkeit der Fügeverbindung.
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Da überdies die Wärmeleitfähigkeit bei Aluminium deutlich höher ist als bei Stahl, erfolgt eine deutlich schnellere Abkühlung der Schmelze. Der Abkühlvorgang erfolgt im äußern Durchmesserbereich des Grundwerkstoffes beziehungsweise Grundmaterials deutlich schneller als im Zentrum des Bolzens. Der Rekristallisationsprozess ist oft bereits im Grundmaterial abgeschlossen bevor sich beide Schmelzflächen berühren können. Daher kommt es in der Praxis oft zu mangelhaften Werkstoffverbindungen im Randbereich. Dieser Vorgang wird durch weitere negative Einflüsse wie z.B. Blaswirkung zusätzlich begünstigt.
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In der Druckschrift
DE 44 01 881 A1 wird daher zur Verbesserung der Verschweißung von Aluminiumbolzen vorgeschlagen, den verschweißten Querschnitt im Vergleich zum Nennquerschnitt des Bolzens zu erhöhen. Dies stößt jedoch mit herkömmlichen Verfahren an technische Grenzen.
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Die Verschweißung erfolgt klassischer Weise mit Hubzündung, was auch aus der Neigung des Bolzens im Schweißbereich von 6 bis 10° hervorgeht. Eine kurzschlussfreie Verschweißung ist auf diesem Wege nicht möglich. Auch aus der Literatur ist bekannt, dass bei diesem Verfahren, trotz brennenden Lichtbogens, Kurzschlussbrücken auftreten, die zu der in diesem Verfahren ausgeprägten Spritzerbildung aus der Schmelzzone führen.
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Die in der Bolzenschweißung mit Spitzenzündung verwendeten Bolzen weisen überwiegend einen Flansch auf. Der Flansch verhindert hier ein Hochlaufen des Lichtbogens am Bolzenschaft. Die Höhe des Flansches in der
DE 44 01 881 A1 ist mit 2,5 bis 4 mm so gewählt, dass keine Aufschmelzung der Flanscherweiterung beim Schweißen erfolgt. Zudem reichen die Schweißzeit und Schweißenergie dieses Verfahrens nicht aus, um den Flansch trotz seiner geringen Höhe komplett aufzuschmelzen.
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Daher kann auch dieses bekannte angewendete Verfahren keine geeignete Lösung aufzeigen.
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Auch in der Druckschrift
US 5 461 209 A wird ein Bolzen mit erweitertem Flanschbereich vorgestellt. Die Probleme sind jedoch im Wesentlichen identisch mit denen aus der
DE 44 01 881 A1 .
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Die
DE 41 25 748 A1 zeigt ferner ein Verfahren zum Bolzenschweißen mittels Hubzündung, bei dem Bolzen verwendet werden, die an ihrem Endbereich einen nach außen gerichteten Flansch aufweisen. Dieser wird währen des Schweißvorgangs teilweise angeschmolzen.
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Schließlich beschreibt die
DE 10 2004 051 389 A1 das sogenannte SRM-Schweißen. Dabei wird nach der Zündung des Lichtbogens dieser einem Quermagnetfeld ausgesetzt wird, welches derart ausgestaltet ist, dass der Lichtbogen während des Schweißvorganges seitlich abgelenkt wird und hierdurch die Stirnfläche des Schweißelements ausgehend von deren Zentrum spiralförmig überstreicht.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verarbeitung eines Aluminium-Bolzens anzugeben, durch welches die bestehenden Mängel der Schweißverbindung beseitigt und mit dem bei Erzielung ausreichender Festigkeit der Schweißverbindung und auf kostengünstige Weise ein möglichst gut reproduzierbares Schweißergebnis erzielt werden kann. Weiterhin soll ein entsprechendes System zum Verschweißen angegeben werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Verschweißen eines bolzenartigen Schweißelements mit einem Träger vorgesehen, wobei zur Erzeugung eines Lichtbogens zwischen dem Schweißelement und dem Träger, der zum Anschmelzen der Stirnfläche des Schweißelements und der der Stirnseite gegenüberliegenden Oberfläche des Trägers dient, das Schweißelement zunächst im Wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche des Trägers angesetzt und anschließend von der Trägeroberfläche abgezogen wird, und das Schweißelement am Rand seiner Stirnfläche einen nach außen gerichteten Flansch aufweist. Erfindungsgemäß wird der Flansch während des Schweißvorganges vollständig aufgeschmolzen.
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Der Vorteil, das Schweißelement mit einem abschmelzbaren Flansch zu versehen, liegt darin, die Fläche der Schweiß- beziehungsweise Schmelzlinse im Grundmaterial zu vergrößern und den Wärmeeintrag im Grundmaterial deutlich zu erhöhen und das Schweißelement sauber in ein vom Rand noch nicht rekristallisiertes Schmelzbad einzutauchen. Dass heisst, dass ein sicheres Eintauchen des Bolzens in ein Schmelzbad im Grundwerkstoff mit deutlich vergrößertem Durchmesser ermöglicht wird. Das durch die Verflüssigung des Flanschbereiches zusätzlich zur Verfügung stehende Schmelzbadvolumen wird zur Ausformung einer umlaufenden, geschlossenen Schweißwulst genutzt. Damit kann in jedem fall eine saubere den Bolzen umschließende und spaltfreie Schweißwulst ausgebildet werden. Fügefehler im Randbereich werden damit sicher ausgeschlossen, was die Qualität der Schweißung und deren Reproduzierbarkeit deutlich erhöht.
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Das Verfahren in Verbindung mit der gegebenen Bolzengeometrie trägt überdies zum erhöhten Energieeintrag in die Fügezone zur Beseitigung von Verunreinigungen im Schweißbereich bei und kann außerdem zum gezielten Abtrag von Oberflächenbeschichtungen dienen.
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Dabei ist ferner erfindungsgemäß vorgesehen, dass nach der Zündung des Lichtbogens dieser einem Quermagnetfeld ausgesetzt wird, welches derart ausgestaltet ist, dass der Lichtbogen während des Schweißvorganges seitlich abgelenkt wird und hierdurch die Stirnfläche des Schweißelements ausgehend von deren Zentrum spiralförmig überstreicht. Hierbei wird nach Überstreichen der Flanschfläche die Schweißzeit so verlängert, dass der Lichtbogen bis zum vollständigen Abschmelzen des Flansches an seinem Außendurchmesser entlangläuft.
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Der Vorteil des so genannten SRM Schweißens liegt in der verbesserte Durchführung des Verfahrens mit rotierendem Lichtbogen zum gesteuerten Wärmeeintrag und zur gesteuerten Aufschmelzung des Flanschbereiches. Auf diese Weise ist eine verstärkte Wärmeeinbringung in den Außendurchmesser der Schweißlinse im Grundmaterial möglich.
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Vorteilhaft liegt beim Eintauchen des Schweißelements in das Schweißbad an dessen Stirnfläche ein durch Abschmelzen des Flansches verringerter Flanschdurchmesser vor.
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Vorteilhaft hat eine Schmelzlinse im Grundwerkstoff mit vergrößertem Wärmeeintrag einen Durchmesser, der größer ist als der zu fügende verbleibende Durchmesser des Flansches.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein System zum Verschweißen eines bolzenartigen Schweißelements mit einem Träger, bestehend aus einer Schweißvorrichtung sowie einem Schweißelement vorgesehen, wobei das Schweißelement am Rand seiner Stirnfläche einen nach außen gerichteten Flansch aufweist und die Schweißvorrichtung folgendes aufweist: (a) Mittel zum Anlegen eines Schweißstroms sowie (b) einen Schweißelementhalter, welcher dazu ausgebildet ist, zur Erzeugung eines Lichtbogens zwischen dem Schweißelement und dem Träger das Schweißelement zunächst im Wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche des Trägers anzusetzen und anschließend von der Trägeroberfläche abzuziehen. Der Schweißstrom ist derart, dass der Flansch während des Schweißvorganges vollständig aufgeschmolzen wird.
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Erfindungsgemäß weist die Schweißvorrichtung ferner eine Magnetspule zur Erzeugung eines auf den Lichtbogen einwirkenden Quermagnetfelds auf, welches derart ausgestaltet ist, dass der Lichtbogen während des Schweißvorganges seitlich abgelenkt wird und hierdurch die Stirnfläche des Bolzens ausgehend von deren Zentrum spiralförmig überstreicht. Dabei ist das System derart vorgesehen, dass nach dem Überstreichen der Flanschfläche die Schweißzeit so verlängert wird, dass der Lichtbogen bis zum vollständigen Abschmelzen des Flansches an seinem Außendurchmesser entlangläuft.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Eigenschaften sollen nunmehr anhand einer detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen und mit Bezug auf die Figuren der beigefügten Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung des Schweißelementes;
- 2a bis 2f den Prozessablauf bei der Verarbeitung der Bolzen;
- 3a bis 3f Sonderformen des Schweißelementes als Massebolzen und deren Verarbeitung; und
- 4a bis 5d verschiedene Varianten von Bolzen.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein neuartiges Bolzenschweißverfahren. Zunächst wird, mit Bezug auf 1a und 1b, beispielhaft das hierzu vorgesehene Schweißelement in Form eines Bolzens erläutert.
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1a und 1b zeigen jeweils eine schematische Querschnittsdarstellung durch ein Schweißelement oder kurz Bolzen 1, 1'. Der Bolzen 1, 1' ist vornehmlich aus Aluminiumwerkstoff. Aber auch Bolzen aus anderen Werkstoffen wie beispielsweise Stahl, Edelstahl oder Titan können eingesetzt werden. Der Bolzen 1, 1' ist vorzugsweise als Stift oder, wie in den 1 bis 3 dargestellt, mit Gewinde ausgebildet.
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Der Bolzen 1, 1' besitzt eine Erweiterung des Durchmessers im Schweißbereich in Form eines abschmelzbaren Flansches 2. Die Stirnfläche 3 des Flansches 2 ist dabei vorzugsweise als flache konische Spitze 3a ausgeformt.
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Die Höhe Hf des Flansches 2 ist so bemessen, dass der Flansch 2 teilweise oder vollständig beim Schweißvorgang aufgeschmolzen wird. Die Verschweißung erfolgt unter geeignetem Schutzgas und überwiegend kurzschlussfrei.
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Ein bolzenartig ausgebildetes Schweißelement 1, 1' kann einfach als preiswertes Schweißelement aus der Fließpressfertigung hergestellt werden.
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Das Schweißelement mit aufschmelzendem Flansch kann auch für andere Formen und Ausführungen des tragenden Verbindungselementes genutzt werden. Es kann beispielsweise ausgeführt sein als rotationssymetrisches Bauteil, wie z.B. Stift, Gewindebolzen oder Innengewindebolzen, als nichtrotationssymetrisches Bauteil, wie z.B. Vierkant oder Rechteck, oder als Sonderelement, wie z.B. Massebolzen.
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Vorzugsweise beträgt dabei die Höhe Hf des Flansches 2 0,5 bis 2,5 mm. Die Flanschhöhe Hf zum Bolzendurchmesser Db liegt vorzugsweise in den Bereichen von 1:10 bis 1:4. Der Zylinderdurchmesser des Schweißelementes 1, 1' beträgt vorzugsweise 5 bis 16 mm beträgt. Das Flächenverhältnis zwischen Flanschfläche 3 und tragendem Querschnitt liegt vorzugsweise in den Bereichen 1:3 bis 1:1,5. Die 4a bis 5d zeigen beispielhaft verschiedene Varianten von entsprechend ausgestalteten Bolzen.
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Die Verschweißung wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren wie das aus der
DE 10 2004 051 389 B4 bekannte Schweißen mit magnetisch bewegtem Lichtbogen SRM deutlich verbessert. Auf diese Weise erzielt man eine Minimierung des notwendigen Schmelzbadvolumens und der notwendigen Prozessenergie, was im Weiteren anhand eines ersten Ausführungsbeispiels erläutert werden soll.
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2a bis 2f zeigen das erfindungsgemäße Verfahren mittels SRM Schweißen unter Schutzgas. Das SRM Verfahren beruht zunächst auf dem Prinzip der so genannten Hubzündung. Hierbei wird der Bolzen 1 in einem ersten Schritt mit Hilfe eines Bolzenhalters (nicht dargestellt) im Wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche eines Trägers 4 an diesen angesetzt (2a) und nach Anlegen des Schweißstroms, der beispielsweise beim SRM Schweißen je nach Dicke des Bolzens 1 im Bereich zwischen 400 und 1.200 A liegt, um ein vorgegebenes Abhubmaß angehoben 5, wie dies in 2b dargestellt ist. Das erfindungsgemäße Verfahren wird bei einem minimalen Abhubmaß durchgeführt, so dass sich eine Spaltbreite S zwischen der Bolzenstirnfläche 3 und der Oberfläche 4a des Trägers 4 ergibt, die beispielsweise beim SRM Schweißen je nach Durchmesser Db des Bolzens 1 im Bereich zwischen 1 und 2,5 mm liegt.
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Wird also der Bolzen 1 von der Oberfläche 4a des Trägers 4 abgezogen, so zündet entsprechend der Darstellung in 2b ein Pilotlichtbogen (nicht dargestellt), der aufgrund der kegelartigen Ausgestaltung der Stirnfläche 3 des Bolzens 1 sich zunächst im Zentrum des Bolzens 1 befindet. In diesem Stadium entsteht sowohl an der Spitze 3a des Bolzens 1 als auch am gegenüberliegenden Bereich des Trägers 4 eine flüssige Schmelzbadlinse (nicht dargestellt). Zeitgleich mit dem Abhub des Bolzens 1 wird ferner auch der Stromfluss durch eine Spule (nicht dargestellt) zugeschaltet, um ein Quermagnetfeld zu erzeugen.
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Die Ansatzbedingungen des Lichtbogens sind am Rand dieser flüssigen Schmelze günstiger als im Bereich ohne flüssige Schmelze, weshalb sich der Lichtbogen im Wesentlichen am Randbereich dieser Schmelzbadlinse anordnet. Aufgrund des durch die Spule hervorgerufenen Quermagnetfelds wird allerdings der Lichtbogen seitlich abgelenkt, was zur Folge hat, dass dieser sich kreisförmig am Rand der Schmelzzone entlangbewegt. Da allerdings der Lichtbogen permanent thermische Energie auf den Bolzen 1 bzw. das Trägermaterial 4 überträgt, wird sich der Durchmesser dieser Schmelzlinse permanent ausdehnen. Dies führt letztendlich entsprechend der Darstellung in 2c dazu, dass der Lichtbogen eine kreisförmige Bewegung durchführt, wobei allerdings der Durchmesser des Kreises permanent ansteigt. Dies bedeutet, dass der Lichtbogen spiralförmig die Stirnfläche 3 des Bolzens 1 bzw. den gegenüberliegenden Bereich der Trägeroberfläche 4a überstreicht 6, bis schließlich nach ca. 80 Umläufen (wobei die Anzahl der Umläufe selbstverständlich auch von der Dicke des Bolzens 1 abhängt) des Lichtbogens gemäß der Darstellung in 2c der gesamte Fügebereich der Bolzenoberfläche bzw. des Grundmaterials angeschmolzen wurde, sodass es zu einer gleichmäßigen ebenen Anschmelzung der Fügeflächen kommt. Das Grundmaterial wird also über den gesamten Flanschdurchmesser Df gleichmäßig angeschmolzen.
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Nach Überstreichen der Flanschfläche 3 wird die Schweißzeit verlängert beziehungsweise die Zuführung des Schweißstroms beibehalten, wobei der Lichtbogen bis zum Abschmelzen des Flansches 2 an seinem Außendurchmesser Df entlangläuft, also rotiert 7 (2d). Dadurch wird die Energie fast ausschließlich in den Flanschbereich und den äußeren Bereich der Schmelzlinse im Grundwerkstoff eingebracht. Es findet also ein gesteuerter Wärmeeintrag und eine gesteuerte Aufschmelzung des Flanschbereiches statt, wobei eine verstärkte Wärmeeinbringung in den Außendurchmesser der Schweißlinse im Grundmaterial stattfindet.
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Eine Verringerung des notwendigen Fügevolumens und die Vermeidung von Tropfenbildung beim Schweißvorgang können durch Wahl eines möglichst flachen, vorzugsweise konusförmigen Bolzens vermieden werden, bei dem durch Schwerkraft flüssiges Material im Zentrum zu einem Tropfen zusammenläuft. Die Oberflächenspannung der dünnen Schmelze ist so groß, dass sich keine großen Tropfen an der Oberfläche bilden können.
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Nachdem der Flansch 2 vollständig aufgeschmolzen wurde und sich dementsprechend der Flanschdurchmesser DfFügen verringert hat, wird der Schweißvorgang beendet und entsprechend der Darstellung in 2e der Fügevorgang eingeleitet. Der Bolzen 1 wird hierbei auf die gegenüberliegende Fläche 4a des Trägers 4 gepresst und mit diesem verbunden.
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Beim Eintauchen 8 des durch Abschmelzen des Flansches 2 jetzt verringerten Flanschdurchmessers Df in das Schweißbad, steht somit ein deutlich größerer Durchmesser Ds der Schmelzlinse im Grundwerkstoff als der verbliebene Flanschdurchmesser DfFügen zur Verfügung. Dadurch kann beim Fügevorgang sichergestellt werden, dass im Bolzenaußenbereich noch genügend flüssiges Schweißmaterial für die Verbindung zur Verfügung steht. Das Volumen des aufgeschmolzenen Flansches geht ebenfalls in die Verbindung ein und sorgt für eine gute und geschlossene Schweißwulst 9 auf dem gesamten Umfang des Bolzens 1. Unterschneidungen des Bolzens 1 und kalte Verbindungen im Randbereich werden somit sicher ausgeschlossen. Durch den höheren verschweißten Querschnitt tritt der Belastungsbruch somit immer im tragenden Bolzenquerschnitt auf und niemals in der Schweißverbindung.
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Ein Vorteil des SRM Verfahrens ist, dass die Vergrößerung der Schmelzbadoberfläche während der spiralförmigen Bewegung des Lichtbogens auch zu einer größeren Oberflächenspannung der Schmelze führt, was wiederum die Bildung von größeren Tropfen verhindert, die eventuell zu einem Kurzschluss führen könnten. Gleichzeitig erfolgt durch den geringen Spalt zwischen der Bolzenstirnfläche 3 und dem Träger 4 ein thermischer Ausgleich zwischen Bolzenfläche und Grundmaterial, durch welchen der Prozess thermisch stabilisiert wird. Hierdurch ergibt sich auch der Vorteil, dass die zum Abschmelzen des Bolzen- und Trägermaterials erforderliche Leistung weiter reduziert wird und dementsprechend ein niedrigerer Energieaufwand erforderlich ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Lichtbogen in diesem Fall gemeinsam mit dem Magnetfeld zur Stabilisierung der Schmelzbadoberfläche beiträgt, was insbesondere in solchen Fällen eine Rolle spielt, in denen in Zwangslagen, also beispielsweise gegen eine vertikale Grundfläche bzw. Wand oder Überkopf geschweißt werden muss. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich daher auch zum maschinellen Einsatz. Geringe Kosten verursacht in diesem Fall auch eine automatische Zuführung der Bolzen.
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3a bis 3f zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Sonderform des Schweißelementes als Massebolzen 1" sowie deren Verarbeitung. Abgesehen von der Form des Schweißelements sind die Arbeitsschritte in den Figuren und das angewendete SRM Verfahren dasselbe wie in den 2a bis 2f und sollen daher, mit Verweis auf die Beschreibung zu den 2a bis 2f, an dieser Stelle nicht eingehender erläutert werden.
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Insbesondere in 3e ist zu erkennen, dass sich durch die verlängerte Schweißzeit und das damit hervorgerufene Abschmelzen des Flansches 2 durch den an seinem Außendurchmesser Df entlanglaufenden Lichtbogen, wie in 3d dargestellt, der Flanschdurchmesser DfFügen verringert (3e). Der somit zur Verfügung stehende, deutlich größere Durchmesser Ds der Schmelzlinse im Grundwerkstoff im Vergleich zum verbliebenen Flanschdurchmesser DfFügen, sorgt erfindungsgemäß für genügend flüssiges Schweißmaterial für eine sichere Verbindung im Bolzenaußenbereich mit den oben beschriebenen Vorteilen.
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Mit der hier beschriebenen Methode des abschmelzenden Flansches wird um den zu fügenden Bolzen 1 im Grundwerkstoff ein Schmelzbad geschaffen, das ein sicheres Eintauchen des Bolzens in ein Schmelzbad im Grundwerkstoff mit deutlich vergrößertem Durchmesser ermöglicht. Es liegt also ein hoher Sicherheitsfaktor zwischen der Schweißfläche und dem tragendem Bolzenquerschnitt vor. Damit kann in jedem Fall eine saubere, den Bolzen umschließende und spaltfreie Schweißwulst ausgebildet werden. Fügefehler im Randbereich werden sicher ausgeschlossen, was die Qualität der Schweißung und deren Reproduzierbarkeit deutlich erhöht.
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Mit Hilfe des Schweißelements mit einem abschmelzbaren Flansch wird die Fläche der Schweißlinse im Grundmaterial vergrößert und der Wärmeeintrag im Grundmaterial deutlich erhöht. Außerdem kann das Schweißelement sauber in ein vom Rand noch nicht rekristallisiertes Schmelzbad eingetaucht werden. Es wird also ein sicheres Eintauchen des Bolzens in ein Schmelzbad im Grundwerkstoff mit deutlich vergrößertem Durchmesser ermöglicht. Darüber hinaus wird das durch die Verflüssigung des Flanschbereiches zusätzlich zur Verfügung stehende Schmelzbadvolumen zur Ausformung einer umlaufenden, geschlossenen Schweißwulst genutzt. Auf diese Weise kann in jedem Fall eine saubere den Bolzen umschließende und spaltfreie Schweißwulst ausgebildet werden. Fügefehler im Randbereich werden damit sicher ausgeschlossen, was die Qualität der Schweißung und deren Reproduzierbarkeit deutlich erhöht.
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Der erhöhte Energieeintrag in die Fügezone trägt überdies zur Beseitigung von Verunreinigungen im Schweißbereich bei. Das Verfahren kann zudem zum gezielten Abtrag von Oberflächenbeschichtungen dienen.
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Abschließend ist anzumerken, dass alle Schutzgase oder Schutzgasgemische zur Erzielung des bestmöglichen Ergebnisses eingesetzt werden können. Selbstverständlich sind die Schweißparameter entsprechend des Verfahrens, des Materials und sonstiger Einflüsse einzustellen. Zudem ist jedes für Bolzen und das Bolzenschweißen gängige Material verwendbar. Der Flansch ist überdies nicht auf die in den Figuren dargestellte Form beschränkt. Er kann beispielsweise auch mehrstufig oder anders gestaltet sein. Wichtig ist dabei, dass der Flansch derart vollständig aufgeschmolzen werden kann, dass sich der Flanschdurchmesser erfindungsgemäß verringert.
