[發明專利]用添加的SN基合金電弧或束釬焊/焊接相同或不同金屬或金屬合金的工件的方法和SN基合金焊絲

無效

• 申請號: 200680026000.2
• 申請日: 2006-08-01
• 公開（公告）號: CN101223001A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: J·施普里斯特斯巴赫;J·維希涅夫斯基;F·普倫格
• 申請（專利權）人: 格里洛工廠股份公司
• 主分類號: B23K35/02
• 分類號: B23K35/02;B23K26/32;B23K35/26;B23K31/02;B23K1/005;B23K10/02;B23K9/173;B23K15/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 李帆

本發明涉及利用添加的Sn基金屬合金電弧或束釬焊/焊接相同或不同金屬或金屬合金的工件的方法。將由鋼、鑄鐵、鎳、鎘、鈹、鈦、鉬、鎂、鋁、銅、鉛、鋅、錫、硬金屬(hard?metal)及其合金制成的工件焊接或釬焊，待連接的該工件可由相同或不同金屬或金屬合金構成。

本發明還涉及填充由鋼、鑄鐵、鎳、鎘、鈹、鈦、鉬、鎂、鋁、銅、鉛、鋅、錫、硬金屬及其合金制成的工件中的縫隙或凹陷的方法。

本發明還涉及用于上述方法中的焊絲。

在汽車制造業中尤其在小汽車制造中，為了降低車身的整體重量，在車身結構中采用各種輕金屬部件已經變得常見，這對降低總燃料消耗具有積極作用。通常在這方面采用由鋁、鋁合金或鎂合金制成的部件。實際上，目前在市場上銷售的汽車中，這些材料構成了其車身的一半以上。

用在車身結構中的材料變化還使得需要現有連接工藝技術的相應配合。雖然早期車身結構主要需要薄鋼板連接，但是現在變得必須以在沒有太多復雜性的工業生產過程中允許使用的方式在不同材料之間提供連接。特別是對于用在輕質結構中的薄金屬板，在連接加工期間存在由引入大量的熱所引起的高的組成部件變形和涂層破壞的風險。

為了連接薄鋼板例如通常用在車身結構中的鍍鋅金屬薄板，現有技術尤其采用惰性氣體焊接或惰性氣體釬焊。在DIN?1910-2中已經描述了這些方法。

金屬的惰性氣體焊接是這樣一種方法，其中通過惰性氣體流中的焊絲電極與工件之間的電弧燃燒使待焊接區域中的工件熔融。焊絲電極可包括焊接添加劑，并且必須適應于待焊接的材料。這樣，待焊接的工件區域相互連接。

在束焊接/釬焊中，連接過程中使用的能量通過光源、激光源或電子束源引入。

利用上述方法，將鋼以及有色金屬焊接在一起

一種可選的方法是金屬惰性氣體釬焊，其與金屬惰性氣體焊接的不同之處僅在于使用熔點低于待連接基底材料的焊料作為焊絲電極，從而使整個過程可在較低的溫度下進行。

該方法也被稱作“MIG釬焊”，尤其在汽車工業中連接鍍鋅薄金屬板中獲得承認。與相應的焊接方法相比，其提供的優點是過程安全性更高、焊縫質量提高和連接強度高，以及連接的金屬部件的抗腐蝕性高。在該方法中，可使用惰性氣體(例如氬氣)或具有活性組分的氣體的混合物作為用于焊接的惰性氣體。這些氣體混合物包括能夠產生較平滑焊縫和良好的到基底材料的焊縫過渡部分的組分。為此，例如使用氬氣與少量氧氣的混合物。

使用釬焊焊料或高溫焊料例如銅基焊絲作為焊料。它們基本上由包括各種合金化元素例如硅、鋁、錫、鎳、鋅和錳的銅組成。焊料的熔點為約950℃-1400℃，這是進行這種釬焊的區域。

熔點低于銅基焊絲的熔點的焊料由例如Zn、Al或Sn基合金組成。迄今，在利用焊炬、氣體燃燒器或利用烙鐵的火焰釬焊中尤其使用SnPb合金，這該方法中，填充凹陷或焊封裂紋代表主要目的。在另一應用中，這些焊接材料用在熱交換結構內的爐內釬焊中。

下面描述的本發明意欲提供電弧或束焊接/釬焊的改進，從而允許將各材料類似地互相連接在一起，和將不同金屬和金屬合金尤其是由鋼、鑄鐵、鎳、鎘、鈹、鈦、鉬、鎂、鋁、銅、鉛、鋅、錫、硬金屬及其合金制成的那些類似地連接在一起。通過使用錫基焊料進行電弧或束焊接/釬焊來連接這些材料迄今尚未被述及。在使用根據本發明的方法和添加材料時，甚至在自動化方式下有可能用低的能量輸入來焊封裂紋、填充部件之間的間隙和填充凹陷。

歐洲專利申請EP?1?462?207?A1公開了一種使用Zn/Al添加材料來惰性氣體焊接或惰性氣體釬焊由相同或不同金屬或金屬合金制成的工件的方法。通過使用鋅-鋁合金作為焊料材料，該方法可在350℃-450℃的溫度進行。

因此本發明的技術目的是改進現有技術中已知的電弧或束焊接/釬焊方法，從而使除了連接相同金屬之外，該方法還適用于連接不同金屬尤其是鋼、鑄鐵、鎳、鎘、鈹、鈦、鉬、鎂、鋁、銅、鉛、鋅、錫、硬金屬及其合金，并且此外，通過進一步降低所采用合金的熔化溫度該方法可適用于連接薄壁的、涂敷的或低熔點的材料而基本上不降低連接部的強度。

上述技術目的通過使用添加金屬合金來電弧或束焊接/釬焊由鋼、鑄鐵、鎳、鎘、鈹、鈦、鉬、鎂、鋁、銅、鉛、鋅、錫、硬金屬及其合金制成的工件(A)和由鋼、鑄鐵、鎳、鎘、鈹、鈦、鉬、鎂、鋁、銅、鉛、鋅、錫、硬金屬及其合金制成的工件(B)的方法來實現，其中所述工件(A)和(B)可由相同或不同金屬或金屬合金構成，其特征在于以下步驟：

a)定位待連接的工件，例如以鄰接或搭接方式。