[发明专利]形成焊接连接的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用来在作为第一金属的高强度的含铜铝合金(hochfeste Aluminiumlegierung mit Kupferanteil)和第二金属之间形成焊接连接的方法。

背景技术

对于这样的高强度的铝合金(如7075合金)来说已知的是，由于合金中的铜成份而不能有效地应用熔焊法(例如电弧焊)。因此，通常针对这些金属会应用更昂贵的连接方法。

例如US 5769306公开了一种专门针对这样的合金的摩擦焊接法。

JPH1147959 A公开了针对高强度的铝合金的搅拌摩擦焊(Rührreibschweiβen)。

尤其在汽车制造业中，希望能通过例如钢与高强度铝的连接来制造更轻便的车身，并且通过高强度的铝制零件来代替更笨重的钢制零件。这种高强度的铝合金(特别例如7075铝合金)如今已被主要应用在飞机制造业中并且在其中被铆接，因此在飞机制造业中很少出现可焊接性不足的问题。

发明内容

本发明的目的是，创造一种在汽车制造业也应用这种高强度的含铜铝合金的可能性，特别是从而能够使车辆更轻便并且能够与任何现有的钢制零件连接的可能性。

本发明的目的是，提供一种用来在作为第一金属的高强度的含铜铝合金和第二金属之间形成焊接连接的方法，该方法易于应用且能形成可靠的连接。

上述目的是通过MIG-焊接，尤其通过CMT-焊接在作为第一金属的高强度的含铜铝合金和第二金属之间形成焊接连接的方法来实现的。

MIG(熔化极惰性气体保护)(metal inert-gas)-焊接是借助惰性气体的金属焊接。该焊接方法的特殊形式是CMT(冷金属过渡)(Cold Metal Transfer)- 焊接，一种由Fronius公司研发的电弧焊接方法。根据本发明，出人意料地示出了，尽管MIG-焊接(尤其是CMT-焊接)是熔焊方法，但在适当应用时其可用于高强度的含铜铝合金的焊接。

CMT-焊接在此并不局限于是使用直流电的焊接，而也可指使用交流电的焊接，例如Fronius公司的“CMT Advanced”。

具体实施方式

本发明的改进方案在从属权利要求、说明书中给出。

高强度的含铜铝合金优选是7075铝合金，因此可将该合金的其它有利性能用于尚易于焊接的零件。

第一金属的高强度的铝合金也可以是7020铝合金。

第二金属可以是铝合金，特别地，第二金属还可以是高强度的不含铜的铝合金。

第二金属优选是7075铝合金或7020铝合金。

第二金属也可以是常规的薄钢板(Stahlblech)，因此能够例如在7075铝合金和常规的薄钢板之间形成本发明的连接。为此，通常预先将该薄钢板镀锌。

为了达到最佳的焊接效果，优选将焊条用于CMT-焊接，该焊条是包含合金成份为Mn0.2-2重量％以及Zr0.01-0.8重量％的铝合金。

该焊条的铝合金特别优选包含合金成份：Si＜0.5重量％、Fe＜0.7重量％、Cu＜0.2重量％、Mn0.2-2重量％、Mg1.0-8.0重量％、Cr＜0.4重量％、Ti＜0.3重量％、Zn＜0.4重量％、Zr 0.01-0.4重量％。

对于CMT-焊接来说，优选应用CMT-焊接机，其具有5至15度刺入的焊枪姿态(mit einer Brennerstellung von 5 bis 15 Grad stechend)。

对于CMT-焊接来说，优选应用0.05至1m/分钟的焊接速度。

第一金属和/或第二金属可以是片材，特别是厚度为约最大4mm的片材。“片材”理解为平整延伸地、但基本上具有相同厚度的构件。按本发明，将由7075材料构成的平整坯件(即片材板(Blechplatten))与作为第二金属的7075或7020或其它铝合金或薄钢板焊接在一起，并且随后使其成形，以获得特别用于车辆制造业的结构部件。

对于CMT-焊接来说特别优选的是，使用具有1.2mm直径的焊条。

对于CMT-焊接来说特别优选的是，使用铝合金焊条，所述铝合金包含合金成份：Si0.2重量％、Fe0.35重量％、Cu0.02重量％、Mn1.5重量％、Mg5.5重量％、Cr0.15重量％、Ti0.1重量％、Zn0.2重量％、Zr0.25重量％。

通过本发明，能够以简单及可靠的方法在作为第一金属的高强度的含铜铝合金与第二金属之间形成焊接连接。