DE102007018702A1

DE102007018702A1 - Method for producing a laser welding joint used between a component made from cast iron and a component made from steel comprises forming a welding seam which is misaligned to the material boundary

Info

Publication number: DE102007018702A1
Application number: DE102007018702A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Paasch
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2007-04-18
Filing date: 2007-04-18
Publication date: 2007-11-29

Abstract

Method for producing a laser welding joint comprises forming a welding seam (28) which is misaligned to the material boundary (26). The welding seam and especially the misalignment to the material boundary are determined by a seam-positioning control unit (34). An independent claim is also included for a device for producing a laser welding joint.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Laserschweißverbindung zwischen einem aus einem Eisengusswerkstoff und einem aus einem Stahlwerkstoff bestehenden Bauteil der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Herstellen einer Laserschweißverbindung zwischen zwei derartigen Bauteilen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 4 angegebenen Art.The The invention relates to a method for producing a laser welding connection between one of a cast iron material and one of a Steel material existing component in the preamble of claim 1 specified type. Above In addition, the invention relates to an apparatus for producing a Laser welded joint between two such components in the preamble of claim 4 specified type.

Soll heutzutage ein Bauteil aus einem Eisengusswerkstoff mit einem Bauteil aus einem Stahlwerkstoff durch eine Laserschweißverbindung gefügt werden, so stellt dies erhebliche Anforderungen an den Schweißprozess. Um eine qualitativ hochwertige Schweißung zu erreichen, wird die Schweißung heute üblicherweise unter Verwendung teurer Zusatzstoffe und mit geringer Vorschubgeschwindigkeit unter einer Schutzgasatmosphäre durchgeführt. Dies hat einen erheblichen Fertigungsaufwand und – damit einhergehend – erhebliche Fertigungskosten zur Folge. Weiterhin stellt das Laserschweißen mit Zusatzwerkstoffen, die typischerweise in Draht- oder Folienform zugeführt werden, einen schwer zu beherrschenden Prozess dar.Should today a component made of a cast iron material with a component be joined from a steel material by a laser welding connection, this places considerable demands on the welding process. To achieve a high quality weld, the welding today usually using expensive additives and low feed rate under a protective gas atmosphere carried out. This has a considerable manufacturing effort and - so accompanying - considerable Production costs result. Furthermore, the laser welding with Filler metals, typically in wire or foil form supplied become a difficult process to master.

Aus diesem Grund sind in der letzten Zeit Verfahren entwickelt worden, welche ohne Zusatzwerkstoffe auskommen. Ein solches Verfahren ist beispielsweise bereits aus dem Jahresbericht 2006 der Fraunhofer-Gesellschaft als bekannt zu entnehmen.Out Because of this, procedures have recently been developed which do without additional materials. Such a method is for example already from the annual report 2006 of the Fraunhofer-Gesellschaft as to be known.

Als problematisch bei den bisherigen, frei von Zusatzwerkstoffen durchgeführten Laserschweißverbindungen ist jedoch der Umstand anzusehen, dass hierdurch ein erhebliches Risiko der Rissbildung im Bereich der Schweißnaht gegeben ist, so dass allenfalls ein Verfahren mit geringen Schweißgeschwindigkeiten bereitgestellt werden kann.When problematic in the previous, performed free of filler materials laser welding connections However, the fact that this is a significant Risk of cracking in the area of the weld is given, so that possibly provided a method with low welding speeds can be.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Laserschweißverbindung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchen eine verbesserte Qualität der Schweißnaht zu erreichen ist.task The present invention is therefore a method and a Apparatus for producing a laser welding connection of the aforementioned To create a way by which an improved quality of the weld reach is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Herstellen einer Laserschweißverbindung mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 bzw. 5 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.These The object is achieved by a Method and an apparatus for producing a laser welding connection achieved with the features of claims 1 and 5, respectively. Advantageous embodiments with functional and nontrivial Further developments of the invention are specified in the respective dependent claims.

Um ein Verfahren zu schaffen, mittels welchem eine qualitativ äußerst hochwertige Schweißnaht bereitgestellt werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Schweißnaht mit einem Versatz gegenüber der Materialgrenze gesetzt wird. Weiterhin wird die Lage der Schweißnaht, und insbesondere deren Versatz gegenüber der Materialgrenze, durch eine Nahtlage- und Nahtpositionsregelung bestimmt. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, die Schweißnaht in kontrollierter Weise insbesondere mit einem Versatz in Richtung des aus einem Eisengusswerkstoff bestehenden Bauteils zu setzen, um hierdurch eine besonders duktile Schweißnaht aus Restaustenit zu erreichen. Dabei kann die Duktilität der Schweißnaht beispielsweise dadurch eingestellt werden, dass der Versatz des Laserstrahls gegenüber der Materialgrenze der beiden Bauteile so gewählt wird, dass ein bestimmter Kohlenstoffgehalt des Schweißgutes beispielsweise etwa 1,5% C beträgt, so dass ein duktiles Schweißgut bzw. eine duktile Schweißnaht aus Restaustenit gebildet wird. Auf diese Weise kann durch die kontrollierte Einstellung eines bestimmten Versatzes der Schweißnaht bzw. des Laserstrahls gegenüber der der Materialgrenze der beiden Bauteile ein erwünschtes Schweißgut bzw. ein erwünschtes Material der Schweißnaht eingestellt werden.Around to provide a method by which a very high quality Weld can be provided, it is inventively provided that the weld with an offset against the material limit is set. Furthermore, the location of the weld, and especially their offset against the material limit, determined by a seam position and seam position control. In other words, it is provided according to the invention, the weld in a controlled manner in particular with an offset in the direction of the cast iron material existing component to make this a particularly ductile Weld to reach from retained austenite. In this case, the ductility of the weld, for example be adjusted by the offset of the laser beam with respect to the Material limit of the two components is chosen so that a certain carbon content of the weld metal for example, about 1.5% C, so that a ductile weld metal or a ductile weld is formed from retained austenite. In this way can be controlled by the Setting a specific offset of the weld or the laser beam opposite the material boundary of the two components a desirable weld or a desired Material of the weld be set.

Hierdurch wird das Problem einer alleinigen Abhängigkeit von der die Rissgefahr verringernden Wirkung der Duktilität der Schweißnaht bzw. der Ausbildung der Schweißnaht zwischen der martensitischen und ledeburitischen harten Zone gussseitig und der harten und hochfesten martensitischen Zone tellerradseitig gelöst.hereby The problem becomes a sole dependence on the risk of cracking reducing effect of the ductility of the weld or the formation of the weld between the martensitic and ledeburitic hard zone on the cast side and the hard and high-strength martensitic zone tellerradseitig solved.

Durch eine derartige Nahtpositionsregelung können auch ungenau gefertigte Einzelteile anforderungsgemäß genau gefügt werden. Des Weiteren lässt sich der Verzug und somit auch die Kosten für die Laserschweißverbindung der beiden Bauteile erreichen, indem durch die Nahtpositionsregelung ein entsprechend geringes Nahtvolumen der Schweißnaht erzeugt werden kann. Ein weiterer Vorteil beim versetzten Schweißen mittel einer Strahlpositionsregelung ist es, dass Bauteil-, Einspann- und sonstige Toleranzen eliminiert werden und demzufolge ein optimaler Strahlversatz eingestellt werden kann. Damit einhergehend ist eine optimale Schweißgut zusammensetzung bzw. eine optimale Erzeugung von Restaustenit, welche ohne die Positionsregelung des Laserstrahls kaum zu gewährleisten ist.By such a seam position control can also be inaccurately manufactured Individual parts according to the requirements together become. Furthermore, lets the delay and thus the costs for the laser welding connection achieve the two components by passing through the seam position control a correspondingly small seam volume of the weld can be generated. Another advantage of staggered welding by means of a beam position control it is that eliminates component, clamping and other tolerances and thus an optimal beam offset can be set can. This is accompanied by an optimal weld material composition or an optimal production of retained austenite, which without the position control hardly guarantee the laser beam is.

In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung lässt sich eine derartige versetzte Schweißung mittels des CO₂-Lasers realisieren. Alternativ hierzu könnte auch ein Scheiben- oder Faserlaser eingesetzt werden. Ein solcher Scheiben- oder Faserlaser ist beispielsweise in der (unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 102005052937.2) beschrieben, deren Offenbarungsgehalt hiermit als mitumfasst zu betrachten ist. Die Wellenlänge des Faserlasers kann dabei beispielsweise bei 1070 nm liegen.In a first embodiment of the invention, such offset welding can be realized by means of the CO ₂ laser. Alternatively, a disk or fiber laser could be used. Such a disk or fiber laser is described for example in (unpublished German patent application 102005052937.2), the disclosure of which hereby as mitum to consider. The wavelength of the fiber laser can be, for example, 1070 nm.

Insgesamt ist somit erkennbar, dass mittels der Nahtpositionsregelung die Fügestelle bzw. Schweißnaht trotz der einschließenden Toleranzen mit einer äußerst geringen Nahtbreite gefertigt werden können.All in all Thus it can be seen that by means of the seam position control the joint or weld despite the enclosing Tolerances with a very low Seam width can be made.

Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Vorteile gelten natürlich in ebensolcher Weise für die erfindungsgemäße Vorrichtung.The described in connection with the method according to the invention Advantages are of course in the same way for the device according to the invention.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of a preferred embodiment as well as from the drawings; these show in:

1 eine schematische Schnittansicht eines Ausschnitts eines Ausgleichsgetriebes mit einem aus einem Eisengusswerkstoff bestehenden Bauteil in Form eines Ausgleichsgehäuses und einem aus einem Stahlwerkstoff bestehenden Bauteil in Form eines Tellerrades, welches auf das Ausgleichsgehäuse aufgesteckt ist, wobei die beiden Bauteile im Bereich einer Materialgrenze zwischen den Bauteilen mittels einer Schweißnaht verbunden sind, welche durch einen CO₂-Laser erzeugt worden ist, wobei die Schweißnaht bzw. der Laserstrahl mit einem Versatz gegenüber der Materialgrenze gesetzt ist; und in 1 a schematic sectional view of a section of a differential gear with a consisting of a cast iron material component in the form of a differential housing and made of a steel material component in the form of a ring gear, which is attached to the differential housing, wherein the two components in the region of a material boundary between the components by means of a Weld seam are connected, which has been generated by a CO ₂ laser, wherein the weld or the laser beam is set with an offset to the material boundary; and in

2 eine schematische und vergrößerte Schnittansicht auf die Schweißnaht im Bereich der Materialgrenze zwischen den beiden aneinander angrenzenden Fügflächen der beiden Bauteile, wobei die Schweißnaht bzw. der Laserstrahl mit einem Versatz gegenüber der Materialgrenze gesetzt ist. 2 a schematic and enlarged sectional view of the weld in the region of the material boundary between the two adjacent joining surfaces of the two components, wherein the weld or the laser beam is set with an offset relative to the material boundary.

In 1 ist in einer schematischen Schnittansicht ein Ausschnitt eines Ausgleichsgetriebes 10 dargestellt, welches als wesentliche Bauteile ein Tellerrad 12 und ein Ausgleichsgehäuse 14 umfasst. Ein derartiges Ausgleichsgetriebe 10 ist beispielsweise aus der DE 100 13 429 C1 als bekannt zu entnehmen, deren Offenbarungsgehalt hiermit als mitumfasst zu betrachten ist.In 1 is a section of a differential gear in a schematic sectional view 10 represented, which as essential components a ring gear 12 and a differential housing 14 includes. Such a differential 10 is for example from the DE 100 13 429 C1 as known, the disclosure of which is hereby to be considered as being included.

Das Tellerrad 12 besteht im vorliegenden Fall beispielsweise aus einem einsatzgehärteten Stahlwerkstoff, beispielsweise aus 25MoCr4E. Das Ausgleichsgehäuse 14 besteht im vorliegenden Fall aus einem Eisengusswerkstoff, beispielsweise aus GGG50.The ring gear 12 In the present case, for example, consists of a case-hardened steel material, for example of 25MoCr4E. The differential housing 14 consists in the present case of a cast iron material, for example GGG50.

Das Ausgleichsgehäuse 14 umfasst eine gegenüber einer Stirnseite 16 axial abstehende Ringschulter 18, auf welcher das Tellerrad 12 innenumfangsseitig aufgesteckt ist. Das Tellerrad 12 liegt dabei mit einer Stirnwand 20 an der korrespondierenden Stirnwand 16 des Ausgleichsgehäuses 14 an. Nach dem Zusammenstecken werden das Tellerrad 12 und das Ausgleichsgehäuse 14 auf im Weiteren noch näher beschriebene Weise durch eine ringförmig umlaufende Laserschweißverbindung miteinander zusammengefügt. Hierzu wird ein in 1 lediglich schematisch angedeuteter CO₂-Laser 22 eingesetzt, dessen Laserstrahl 24 in 1 ebenfalls schematisch angedeutet ist.The differential housing 14 includes one opposite a front side 16 axially projecting annular shoulder 18 on which the ring gear 12 on the inner peripheral side is attached. The ring gear 12 lies with an end wall 20 at the corresponding end wall 16 of the differential housing 14 at. After plugging the ring gear 12 and the differential housing 14 in the manner described in more detail below together by an annular circumferential laser welding connection. For this purpose, a in 1 only schematically indicated CO ₂ laser 22 used, its laser beam 24 in 1 also indicated schematically.

Als im Rahmen der Erfindung mitumfasst ist es zu betrachten, dass anstelle des CO₂-Lasers 22 insbesondere auch ein Scheiben- oder Faserlaser zum Einsatz kommen könnte. Ebenfalls als im Rahmen der Erfindung mitumfasst ist es zu betrachten, dass die hier in axialer Richtung verlaufende Schweißnaht selbstverständlich auch in radialer Richtung vorgesehen sein könnte.As included in the scope of the invention, it should be considered that instead of the CO ₂ laser 22 In particular, a disk or fiber laser could be used. It is also to be regarded as encompassed within the scope of the invention that the weld running in the axial direction could of course also be provided in the radial direction.

Weiterhin ist aus 1 erkennbar, dass das Ausgleichsgehäuse 14 und das Tellerrad 12 eine gemeinsame Mittelachse M aufweisen.Furthermore, it is off 1 recognizable that the differential housing 14 and the crown wheel 12 have a common center axis M.

Die beiden Bauteile – das Tellerrad 12 und das Ausgleichsgehäuse 14 – sind im Bereich einer gegenseitigen Materialgrenze 26 mittels einer durch den Laserstrahl 24 gebildeten Schweißnaht 28 zusammengefügt. In Zusammenschau mit 2, welche die Schweißnaht 28 zwischen den beiden Bauteilen 12, 14 in einer ausschnittsweise vergrößerten Schnittansicht zeigt, wird erkennbar, dass die Materialgrenze 26 zwischen den beiden Bauteilen 12, 14 durch jeweilige Fügflächen 30, 32 am Außenumfang des Tellerrades 12 bzw. innenumfangsseitig der Ringschulter 18 des Ausgleichsgehäuses 14 gebildet werden. Die ringförmig umlaufende Schweißnaht 18 entsteht dabei durch Rotation des Zusammenbaus aus Ausgleichsgehäuse 14 und Tellerrad 12 um die Mittelachse M. Die Verwendung des CO₂-Lasers 22 ergibt dabei die im Wesentlichen topfförmige Gestaltung der Schweißnaht 28. Wird hingegen ein Scheiben- oder Faserlaser eingesetzt, so ergibt sich eine Schweißnaht 28, welche näherungsweise parallel verlaufende Flanken aufweist. Im vorliegenden Fall wird bei der Schweißung kein Zusatzwerkstoff eingesetzt.The two components - the ring gear 12 and the differential housing 14 - are in the area of a mutual material boundary 26 by means of a laser beam 24 formed weld 28 together. In synopsis with 2 which the weld 28 between the two components 12 . 14 in a partially enlarged sectional view shows, it can be seen that the material limit 26 between the two components 12 . 14 through respective joining surfaces 30 . 32 on the outer circumference of the ring gear 12 or inner circumference of the annular shoulder 18 of the differential housing 14 be formed. The annular circumferential weld 18 arises by rotation of the assembly of differential housing 14 and crown wheel 12 around the central axis M. The use of the CO ₂ laser 22 This results in the substantially cup-shaped design of the weld 28 , If, however, a disk or fiber laser is used, the result is a weld 28 , which has approximately parallel flanks. In the present case, no filler material is used in the welding.

Aus 2 wird darüber hinaus erkennbar, dass die Schweißnaht 28 mit einem Versatz v gegenüber der Materialgrenze 26 gesetzt wird. Mit anderen Worten trifft der Laserstrahl 24 des CO₂-Lasers 22 nicht direkt an der Materialgrenze 26 auf die beiden Bauteile 12, 14 auf, sondern ist vielmehr versetzt dazu angeordnet. Der Versatz v, d. h. der Abstand zwischen der Auftrefflinie des Laserstrahls 24 auf der Werkstückoberfläche kann dabei beispielsweise etwa 0,1 mm betragen. Natürlich sind auch andere Versetze v denkbar. Insbesondere ist ebenfalls aus 2 erkennbar, dass der Versatz v in Richtung des aus dem Eisengusswerkstoff hergestellten Ausgleichsgehäuses 14 gesetzt ist.Out 2 In addition, it becomes apparent that the weld 28 with an offset v opposite the material boundary 26 is set. In other words, the laser beam hits 24 of the CO ₂ laser 22 not directly at the material boundary 26 on the two components 12 . 14 but rather is arranged offset to it. The offset v, ie the distance between the impingement line of the laser beam 24 on the workpiece surface can be for example about 0.1 mm. Of course, other laws v are conceivable. In particular, is also out 2 recognizable that the offset v in the direction of made of the cast iron material compensating housing 14 is set.

Der Versatz des Laserstrahls 24 auf der Fügestelle bzw. der Materialgrenze 26 wird beispielsweise so gewählt, dass der Kohlenstoffgehalt des Schweißgutes etwa 1,5% C beträgt, so dass das Schweißgut bzw. das Material der Schweißnaht 28 duktiles Restaustenit enthält. Mit anderen Worten kann durch den gewählten Versatz v die Zusammensetzung des Werkstoffs der Schweißnaht 28 bzw. das Schweißgut – je nach gewünschter Eigenschaft – eingestellt werden.The offset of the laser beam 24 on the joint or the material boundary 26 is chosen, for example, so that the carbon content of the weld metal is about 1.5% C, so that the weld metal or the material of the weld 28 contains ductile retained austenite. In other words, by the chosen offset v, the composition of the material of the weld 28 or the weld metal - depending on the desired property - to be set.

Insgesamt ist es bei einem CO₂-Laser 22 von Vorteil, dass die durch die Schweißung eingebrachten Eigenspannungen sehr gering sind und damit eine rissfreie Schweißverbindung gewährleistet werden kann. Die Schweißgeschwindigkeit kann dabei beispielsweise zwischen 3 m/min und 6 m/min betragen. Natürlich sind gegebenenfalls auch andere Schweißgeschwindigkeiten denkbar.Overall, it is at a CO ₂ laser 22 advantageous that the internal stresses introduced by the welding are very low and thus a crack-free welded joint can be ensured. The welding speed can be, for example, between 3 m / min and 6 m / min. Of course, if necessary, other welding speeds are conceivable.

Eine Besonderheit des vorliegenden Verfahrens ist es, dass die Schweißnaht 28, und insbesondere deren Versatz v gegenüber der Materialgrenze 26, durch eine lediglich schematisch angedeutete Nahtlage- und/oder Nahtpositionsregelung 34 bestimmt wird. Eine derartige Nahtlager und/oder Nahtpositionsregelung ist dabei beispielsweise bereits aus der DE 10 2004 001 168 A1 als bekannt zu entnehmen, deren Inhalt hiermit ausdrücklich als mitumfasst zu betrachten ist. Weitere derartige Schweißnahtverfolgungen sind beispielsweise bereits aus der DE 197 22 415 A1 und der EP 1 219 380 A2 bekannt.A special feature of the present method is that the weld 28 , and in particular their offset v from the material boundary 26 , By a merely schematically indicated Nahtlage- and / or seam position control 34 is determined. Such a seam bearing and / or seam position control is already for example from the DE 10 2004 001 168 A1 as known, the content of which is hereby expressly considered to be included. Further such weld tracking, for example, already from the DE 197 22 415 A1 and the EP 1 219 380 A2 known.

Während nämlich beim bisherigen Laserschweißen die Fügestelle nur dann getroffen worden ist, wenn die Referenzflächen des Bauteils geeignet gewählt waren und die Toleranzen durchgehend eingehalten worden sind, ist nunmehr eine deutlich einfachere Herstellung der Laserschweißverbindung möglich. Während nämlich bisher hohe Anforderung an die Bauteilfertigung erforderlich waren, ist dies bei dem hier vorliegenden Verfahren nicht mehr der Fall. Insbesondere kann durch die vorliegende Nahtlage- und/oder Nahtpositionsregelung 34 erreicht werden, dass trotz Toleranzen von Bauteilen 12, 14 und Vorrichtungen die bisher erforderliche Nahtbreite der Schweißnaht 28 deutlich reduziert werden kann. Somit ist es nunmehr möglich, die typische Stärke des Strahlschweißens, nämlich die einsatzgehärteten Einzelteile 12, 14 am Ende der Fertigungskette bezugsminimiert, schlank und schnell zu verschweißen, optimal genutzt werden.While the joint has only been hit in the previous laser welding, if the reference surfaces of the component were chosen appropriately and the tolerances have been maintained throughout, now a much simpler production of laser welding connection is possible. While up to now high demands on the component manufacturing were required, this is no longer the case with the present method. In particular, by the present seam position and / or seam position control 34 be achieved that despite tolerances of components 12 . 14 and devices the previously required seam width of the weld 28 can be significantly reduced. Thus, it is now possible, the typical strength of the beam welding, namely the case-hardened items 12 . 14 minimized at the end of the production chain, slim and quickly welded, optimally used.

Ein besonderer Vorteil der Nahtlage- und/oder Nahtpositionsregelung 34 ist es dabei, dass der Laserstrahl 24 selbsttätig die Fügestelle bzw. die Materialgrenze 26 findet. Hierbei wird eine geeignete, nicht dargestellte Sensorik eingesetzt, welche den Abstand und die Lage der Fügestelle bzw. der Materialgrenze 26 sowie die Position des Laserstrahls 24 ermittelt und anforderungsgerecht den definierten Versatz v einstellt. Eine geeignete Plausibilitätsprüfung der Regelbewegungen verhindert dabei Fehlpositionierungen. Es ist klar, dass die Bauteile 12, 14 gegebenenfalls hierfür eine Anfasung bzw. einen Kantenbruch aufweisen müssen, der beispielsweise eine sensorgerechte Breite von 0,4 mm +/– 0,2 mm/45° aufweist.A particular advantage of the seam position and / or seam position control 34 is it the case that the laser beam 24 automatically the joint or material boundary 26 place. Here, a suitable sensor, not shown, is used, which determines the distance and the position of the joint or the material boundary 26 as well as the position of the laser beam 24 determines and sets as required the defined offset v. A suitable plausibility check of the control movements prevents incorrect positioning. It is clear that the components 12 . 14 if necessary, this must have a chamfering or an edge breakage which, for example, has a sensor-oriented width of 0.4 mm +/- 0.2 mm / 45 °.

Somit wird ersichtlicht, das Toleranzen der Einzelteile, ihre Einspanngenauigkeit und ihre Bahngenauigkeit an Einfluss verlieren. Die strahldepositionierende Wirkung des thermischen Driftens in der Fokussieroptik sowie das schwerkraftorientierte Handling verlieren ebenfalls weitgehend an Bedeutung. Ein begrenzter Taumel der Fügestellen beim Zusammenfügen des Zusammenbaus der beiden Bauteile 12, 14 erfordert nicht mehr eine breitere Schweißnaht 28, sondern wird durch die beispielsweise auf +/–0,005 mm genaue Nahtpositionsregelung aufgefangen.Thus it is obvious that the tolerances of the individual parts, their clamping accuracy and their path accuracy lose influence. The radiation-decomposing effect of thermal drifting in the focusing optics as well as the gravity-oriented handling are also becoming less important. A limited wobble of the joints when assembling the assembly of the two components 12 . 14 no longer requires a wider weld 28 but is absorbed by the, for example, to +/- 0.005 mm accurate seam position control.

Somit entsteht die gewünschte reproduzierbare Fertigung der Laserschweißverbindung.Consequently arises the desired reproducible production of the laser weld joint.

In Bezug auf weitere Bauteil- und Fertigungskonzepte können Handhabungssysteme geringerer Genauigkeit eingesetzt werden, welche die annähernde Positionierung der Bauteile 12, 14 vor der Nahtlage- und/oder Nahtpositionsregelung sowie das anschließende Ablegen der Zusammenbauten übernehmen. Zeitraubende Umspannarbeiten entfallen hierdurch. Eine bessere Zugänglichkeit ermöglichende partielle Strahlschutzumhausungen und kurzfristig austauschbare Handlings- und Greifersysteme in standardisierter Ausführung ermöglichen kurze Ausfallzeiten beispielsweise nach Kollisionsschäden.With regard to further component and manufacturing concepts, handling systems of lesser accuracy can be used, which approximate the positioning of the components 12 . 14 before the seam position and / or seam position control and the subsequent storage of the assemblies take over. Time-consuming transformer work accounts for this. Partial blast protection enclosures, which can be accessed more easily, and short-term interchangeable handling and gripper systems in a standardized design enable short downtimes, for example following collision damage.

Bei dem Verfahren kann darüber hinaus eine Diagnosestation eingesetzt werden, mittels welcher die Eigenschaften des CO₂-Lasers geprüft werden. Ebenfalls sind Qualitätssicherungssysteme denkbar, mit welchen festigkeitsschmälernde Nahtunterwölbungen zu kontrollieren sind.In addition, in the method, a diagnostic station can be used by means of which the properties of the CO ₂ laser are checked. Also, quality assurance systems are conceivable, with which strength-reducing seam undulations are to be controlled.

Claims

Method for producing a laser welding connection, in which a component consisting of a cast iron material and a component made of a steel material ( 12 . 14 ) in the area of a material boundary ( 26 ) between the components ( 12 . 14 ) by means of a weld ( 28 Be), characterized in that the weld seam ( 28 ) with an offset (v) with respect to the material boundary ( 26 ), and that the weld ( 28 ), and in particular the offset (v) towards the material border ( 26 ), by a seam position and seam position control ( 34 ) is determined.

Method according to claim 1, characterized in that that laser welding free of additional materials.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that for laser welding a CO ₂ laser ( 22 ) is used.

Method according to claim 1 or 2, characterized that for laser welding a disk or fiber laser is used.

Device for producing a laser welding connection, by means of which a component consisting of a cast iron material and of a steel material ( 12 . 14 ) in the area of a material boundary ( 26 ) between the components ( 12 . 14 ) by a weld ( 28 ), characterized in that a seam position and seam position control ( 34 ) is provided, by means of which the weld ( 28 ), and in particular an offset (v) with respect to the material boundary ( 26 ), is determinable.

Device according to claim 5, characterized in that the welding laser is a CO ₍₂ laser 22 ) is, by means of which the weld ( 28 ) with the offset (v) opposite the material boundary ( 26 ) is settable.

Apparatus according to claim 5, characterized in that the welding laser is a disk or fiber laser, by means of which the weld seam ( 28 ) with the offset (v) opposite the material boundary ( 26 ) is settable.