通过使用熔融添加金属合金来电弧或束钎焊／焊接由钢、铸铁、镍、镉、铍、钛、钼、镁、铝、铜、铅、锌、锡、硬金属及其合金制成的工件（Ａ）和由钢、铸铁、镍、镉、铍、钛、钼、镁、铝、铜、铅、锌、锡、硬金属及其合金制成的工件（Ｂ）的方法，其中所述工件（Ａ）和（Ｂ）可由相同或不同金属或金属合金构成，其特征在于以下步骤：ａ）定位待连接工件；ｂ）将包含ＳｎＺｎ、ＳｎＡｇ、ＳｎＺｎＡｇ、ＳｎＣｕ、ＳｎＣｕＡｇ、ＳｎＺｎＣｕ或ＳｎＺｎＣｕＡｇ合金的添加金属合金熔融；ｃ）将熔融的添加金属合金施用到被定位工件之间的接触表面或接触表面的局部区域；和ｄ）冷却连接的工件；其中步骤ｂ）和ｃ）紧接着相继进行。本发明专利技术还涉及在薄金属板处理和车身构建中填充缝隙或凹陷的方法以及用于该方法的焊丝。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用添加的SN基合金电弧或束钎焊/焊接相同或不同 金属或金属合金的工件的方法和SN基合金焊丝本专利技术涉及利用添加的Sn基金属合金电弧或束钎焊/焊接相同或 不同金属或金属合金的工件的方法。将由钢、铸铁、镍、镉、铍、钛、 钼、镁、铝、铜、铅、锌、锡、石更金属(hard metal)及其4、金制成 的工件焊接或钎焊，待连接的该工件可由相同或不同金属或金属合金 构成。本专利技术还涉及填充由钢、铸铁、镍、镉、铍、钛、钼、镁、铝、 铜、铅、锌、锡、硬金属及其合金制成的工件中的缝隙或凹陷的方法。 本专利技术还涉及用于上述方法中的焊丝。在汽车制造业中尤其在小汽车制造中，为了降低车身的整体重量， 在车身结构中采用各种轻金属部件已经变得常见，这对降低总燃料消 耗具有积极作用。通常在这方面釆用由铝、铝合金或镁合金制成的部 件。实际上，目前在市场上销售的汽车中，这些材料构成了其车身的 一半以上。用在车身结构中的材料变化还使得需要现有连接工艺技术的相应 配合。虽然早期车身结构主要需要薄钢板连接，但是现在变得必须以提供连接。特别是对于用在轻质结构中的薄金属板在连:加工期间 存在由引入大量的热所引起的高的组成部件变形和涂层破坏的风险。为了连接薄钢板例如通常用在车身结构中的镀锌金属薄板，现有 技术尤其采用惰性气体焊接或惰性气体钎焊。在DIN 1910-2中已经描 述了这些方法。金属的惰性气体焊接是这样一种方法，其中通过惰性气体流中的 焊丝电极与工件之间的电弧燃烧使待焊接区域中的工件熔融。焊丝电 极可包括焊接添加剂，并且必须适应于待焊接的材料。这样，待焊接的工件区域相互连接。在束焊接/钎焊中，连接过程中使用的能量通过光源、激光源或电 子束源引入。利用上述方法，将钢以及有色金属焊接在一起一种可选的方法是金属惰性气体钎焊，其与金属惰性气体焊接的 不同之处仅在于使用熔点低于待连接基底材料的焊料作为焊丝电极， 从而使整个过程可在较低的温度下进行。该方法也被称作"MIG钎焊"，尤其在汽车工业中连接镀锌薄金 属板中获得承认。与相应的焊接方法相比，其提供的优点是过程安全 性更高、焊缝质量提高和连接强度高，以及连接的金属部件的抗腐蚀 性高。在该方法中，可使用惰性气体(例如氩气)或具有活性组分的 气体的混合物作为用于焊接的惰性气体。这些气体混合物包括能够产 生较平滑焊缝和良好的到基底材料的焊缝过渡部分的组分。为此，例 如使用氩气与少量氧气的混合物。使用钎焊焊料或高温焊料例如铜基焊丝作为焊料。它们基本上由 包括各种合金化元素例如硅、铝、锡、镍、锌和锰的铜组成。焊料的 熔点为约950'C-140(TC，这是进行这种钎焊的区域。熔点低于铜基焊丝的熔点的焊料由例如Zn、Al或Sn基合金组成。 迄今，在利用焊炬、气体燃烧器或利用烙铁的火焰钎焊中尤其使用 SnPb合金，这该方法中，填充凹陷或焊封裂紋代表主要目的。在另一 应用中，这些焊接材料用在热交换结构内的炉内钎焊中。下面描述的本专利技术意欲提供电弧或束焊接/钎焊的改进，从而允许 将各材料类似地互相连接在一起，和将不同金属和金属合金尤其是由 钢、铸铁、镍、镉、铍、钛、钼、镁、铝、铜、铅、锌、锡、硬金属 及其合金制成的那些类似地连接在一起。通过使用锡基焊料进行电弧 或束焊接/钎焊来连接这些材料迄今尚未被述及。在使用根据本专利技术的 方法和添加材料时，甚至在自动化方式下有可能用低的能量输入来焊 封裂紋、填充部件之间的间隙和填充凹陷。欧洲专利申请EP 1 462 207 Al公开了一种使用Zn/Al添加材料来惰性气体焊接或惰性气体钎焊由相同或不同金属或金属合金制成的工件的方法。通过使用锌-铝合金作为焊料材料，该方法可在350'C -45(TC的温度进行。因此本专利技术的技术目的是改进现有技术中已知的电弧或束焊接/ 钎焊方法，从而使除了连接相同金属之外，该方法还适用于连接不同 金属尤其是钢、铸铁、镍、镉、铍、钛、钼、镁、铝、铜、铅、锌、 锡、硬金属及其合金，并且此外，通过进一步降低所采用合金的熔化 温度该方法可适用于连接薄壁的、涂敷的或低熔点的材料而基本上不 降低连接部的强度。上述技术目的通过使用添加金属合金来电弧或束焊接/钎焊由钢、 铸铁、镍、镉、铍、钛、钼、镁、铝、铜、铅、锌、锡、硬金属及其 合金制成的工件(A)和由钢、铸铁、镍、镉、铍、钛、钼、镁、铝、 铜、铅、锌、锡、硬金属及其合金制成的工件(B)的方法来实现，其 中所述工件(A)和(B)可由相同或不同金属或金属合金构成，其特 征在于以下步骤(a) 定位待连接的工件，例如以邻接或搭接方式。(b) 将包含SnZn、 SnAg、 SnZnAg、 SnCu、 SnCuAg、 SnZnCu或SnZnCuAg 合金的添加金属合金熔融；(c) 将熔融的添加金属合金施用到被定位的工件之间的接触表面或接 触表面的局部区域上；和(d) 冷却连接的工件；其中步骤b)和c)紧接着相继进行。步骤a)至d)的一个步骤或多个步骤可使用惰性气体进行。本专利技术 意义中作为惰性气体的是在该过程中不与添加的金属合金或者不与工 件材料进行任何反应的那些气体或气体混合物。在优选方式中，为此 使用惰性气体尤其是氩气。在另一方面，还有可能使用包含惰性气体 和影响工艺或合金形成的活性气体的气体混合物。例如，这些包括含 有氩气和少量氧气或二氧化碳的气体混合物。通过利用所述锡基合金作为添加金属合金，可在单步骤过程中将由不同金属材料制成的工件连接在一起，该过程也可按照连续的或自动化的方式来进行。由于锡基合金的150X:-40(rC、优选180°C-350 。C和更优选200。C-300X:的较低熔化温度，与在约IOOO'C下进行的先前惰性气体钎焊方法相比，整个过程可在较低温度下进行。因此，由 于整个操作有可能在较低温度下进行，组成部件的变形显著较小。特别地，这还允许连接非常薄的材料或涂敷的材料例如厚度小于1 mm 的带材或薄金属板，该带材或薄金属板由钢、铸铁、镍、镉、铍、钛、 钼、镁、铝、铜、铅、锌、锡、硬金属及其合金制成。此外，较低温 度有利于钎焊过程节约相当大的能耗。由于Sn基焊接材料的良好缝隙 填充，有可能高效地密封连接部和凹陷。另一优点在于，钢组件如果以镀锌薄钢板的形式使用，则由于较 低的温度而不损坏它们的锌镀层，焊接焊缝或钎焊焊缝的区域中的腐 蚀防护得以保持，使得不必进行繁瑣的二次操作来保持腐蚀防护。例 如，可使用厚度低于1 mm如0. 3-1. 0 mm的热浸镀锌薄钢板。锌的熔点为419。C并且沸点为908°C。因此，在1000。C左右钎焊 温度下，薄钢板的大部分量的锌镀层将蒸发。在一方面，这影响连接 过程和连接部的强度，在另一方面，造成薄钢板的抗腐蚀性降低，该 抗腐蚀性由所述锌镀层实现并将在连接过程中被破坏。利用根据本发 明的方法，在显著较低的温度例如200-300。C下实现连接，从而避免 了上述问题。根据本专利技术的方法的另一优点是，使用的合金的低熔化温度甚至 允许连接低熔点基材例如用在如建筑(construction)部门中的薄锌 板。此外，有可能连接敏感的或叠层的材料。另一优点之处在于，可钎焊例如镍、铍或钛基材料而不使用侵蚀 性的助熔剂。此外，发现由此产生的钎焊连接部具有高的强度和良好的抗腐蚀性。在优选实施方本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种通过使用熔融的添加金属合金来电弧或束焊接／钎焊工件（Ａ）和工件（Ｂ）的方法，所述工件（Ａ）由钢、铸铁、镍、镉、铍、钛、钼、镁、铝、铜、铅、锌、锡、硬金属及其合金制成，所述工件（Ｂ）由钢、铸铁、镍、镉、铍、钛、钼、镁、铝、铜、铅、锌、锡、硬金属及其合金制成，其中所述工件（Ａ）和（Ｂ）可由相同或不同金属或金属合金构成，其特征在于以下步骤： ａ）定位待连接的工件； ｂ）将包含ＳｎＺｎ、ＳｎＡｇ、ＳｎＺｎＡｇ、ＳｎＣｕ、ＳｎＣｕＡｇ、ＳｎＺｎＣｕ或ＳｎＺｎＣｕＡｇ合金的添加金属合金熔融； ｃ）将熔融的添加金属合金施用到被定位的工件之间的接触表面或接触表面的局部区域上；和 ｄ）冷却连接的工件； 其中步骤ｂ）和ｃ）紧接着相继进行。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J施普里斯特斯巴赫，J维希涅夫斯基，F普伦格，
申请(专利权)人：格里洛工厂股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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