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DE102008006624A1 - Joining steel substrates having surface coating, in a joining area, by removing the coating under use of means for the production of high frequency electromagnetic fields and subsequently connecting the substrates in the joining area - Google Patents

Joining steel substrates having surface coating, in a joining area, by removing the coating under use of means for the production of high frequency electromagnetic fields and subsequently connecting the substrates in the joining area Download PDF

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DE102008006624A1
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Stefan Dipl.-Ing. Wischmann
Bernard Dr.-Ing. Nacke
Alexander Dr.-Ing. Nikanorov
Holger Dipl.-Ing. Schülbe
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Abstract

The method comprises removing a surface coating of steel substrates (1, 2) under use of means for the production of high frequency electromagnetic fields in a joining area (10) and subsequently connecting both steel substrates with one another in the joining area. An induction conductor (3, 4, 5, 6) is used as means for the production of high frequency electromagnetic fields with which high frequency surface near alternating currents are induced in the joining area of the steel substrates. The steel substrate is welded under use of inductive high frequency welding and resistance welding. The method comprises removing a surface coating of steel substrates (1, 2) under use of means for the production of high frequency electromagnetic fields in a joining area (10) and subsequently connecting both steel substrates with one another in the joining area. An induction conductor (3, 4, 5, 6) is used as means for the production of high frequency electromagnetic fields with which high frequency surface near alternating currents are induced in the joining area of the steel substrates. The steel substrate is welded under use of inductive high frequency welding, resistance welding, and arc or laser radiation welding in the joining area. The joining area of the steel substrates is a joining edge or joining surface. The surface coating is removed on both sides in the area of the joining edge and/or surface through the means arranged on both sides of the steel substrates. The steel substrate consists of aluminum-silicon corrosion protective surface coating. The surface coating is strongly heated at melt temperature in the joining area of the steel substrates for evaporating the coating. The steel substrate consists of steel alloy and is moved relative against the means for the production of electromagnetic fields. The steel substrates are band-shaped and joined together directly after removing the surface coating of the steel substrates.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fügen von Stahlsubstraten in einem Fügebereich, bei welchem mindestens ein Stahlsubstrat eine Oberflächenbeschichtung aufweist.The The invention relates to a method for joining steel substrates in a joint area in which at least one steel substrate has a surface coating.

Oberflächenveredelte Stahlsubstrate, insbesondere Bleche, Platinen oder Bänder werden im Kraftfahrzeugbau in vermehrtem Umfang eingesetzt. Die Stahlsubstrate sind ein- oder beidseitig mit einer anorganischen oder organischen Oberflächenbeschichtung versehen, welche beispielsweise eine deutliche Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit bewirken. Als anorganische, insbesondere metallische Korrosionsschutzschicht ist beispielsweise eine Aluminium-Silizium-Oberflächenbeschichtung von Stahl- oder Stahllegierungssubstraten bekannt. Allerdings dringen Teile der Oberflächenbeschichtung beim Schweißen in den Bereich der Schweißnaht ein, so dass das Schweißgefüge negativ beeinflusst wird. So bilden Aluminium, Silizium und Eisen metallurgische Phasen, wenn Aluminium und Silizium beim Schweißen in die Schweißnaht hineingetragen wird. Es ist daher wünschenswert die Oberflächenbeschichtung vor dem Verschweißen zumindest in dem Fügebereich zu entfernen.Coated Steel substrates, in particular sheets, blanks or strips are used in motor vehicle construction to an increased extent. The Steel substrates are one or both sides with an inorganic one or organic surface coating which For example, cause a significant improvement in corrosion resistance. As an inorganic, in particular metallic corrosion protection layer is, for example, an aluminum-silicon surface coating of steel or steel alloy substrates. However, penetrate Parts of the surface coating during welding in the area of the weld, so that the welded structure is negatively influenced. So form aluminum, silicon and iron metallurgical phases, when aluminum and silicon during welding is carried into the weld. It is therefore desirable the surface coating before welding at least in the joint area to remove.

Hierzu ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 101 35 611 A1 bekannt, dass die Korrosionsschutzschicht im Bereich der Schweißnaht durch Beaufschlagen mit thermisch, chemisch und/oder abrasiv wirkenden Strahlmitteln entfernt oder teilentfernt wird. Beim thermischen Entfernen der Korrosionsschutzschicht soll diese auf eine niedrige Temperatur von ca. 400°C erhitzt werden, so dass Eisen-Zink-Mischkristalle entstehen, welche sehr gut beim Lichtbogenschweißen verflüssigt werden können. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 103 24 274 A1 ist dagegen bekannt, durch ein mehrfaches Abfahren der Schweißnaht mit einem Laser die Korrosionsschutzschicht in das Schmelzgut der Schweißnaht einzulegieren. Anschließend kann die Schweißnaht unter Verwendung des Laserstrahls verschweißt werden. Nachteilig bei beiden Verfahren ist, dass Bestandteile der Korrosionsschutzschicht in der Schweißnaht vorhanden sind, wodurch kein optimales Gefüge in der Schweißnaht erreicht werden kann. Darüber hinaus ist das mehrmalige Abfahren der Schweißnaht unter Verwendung eines Laserstrahls sehr zeitaufwändig.For this purpose is from the German patent application DE 101 35 611 A1 It is known that the corrosion protection layer in the region of the weld seam is removed or partially removed by application of blasting agents which have a thermal, chemical and / or abrasive action. When the corrosion protection layer is removed thermally, it is to be heated to a low temperature of approximately 400 ° C., so that iron-zinc mixed crystals are formed, which can be liquefied very well during arc welding. From the German patent application DE 103 24 274 A1 however, it is known to alloy the corrosion protection layer into the molten metal of the weld by repeatedly cutting off the weld with a laser. Subsequently, the weld can be welded using the laser beam. A disadvantage of both methods is that constituents of the anticorrosive layer are present in the weld seam, as a result of which no optimal microstructure in the weld seam can be achieved. In addition, the repeated shutdown of the weld using a laser beam is very time consuming.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zum Fügen von Stahlsubstraten zur Verfügung zu stellen, mit welchem mit geringem apparativen und zeitlichen Aufwand auch oberflächenbeschichtete Stahlsubstrate mit hoher Fügenahtqualität miteinander verbunden werden können.Of these, Based on the present invention, the object is based a method for joining steel substrates available to provide, with which with little equipment and time also surface-coated steel substrates with high joint seam quality can be connected to each other.

Die oben aufgezeigte Aufgabe wird gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Oberflächenbeschichtung des mindestens einen Stahlsubstrats unter Verwendung von Mitteln zur Erzeugung eines hochfrequenten elektromagnetischen Feldes zumindest im Fügebereich entfernt wird und beide Stahlsubstrate im Fügebereich miteinander verbunden werden.The The object shown above is according to a first Teaching the present invention achieved in that the Surface coating of the at least one steel substrate using means for generating a high-frequency electromagnetic Field is removed at least in the joining area and both Steel substrates are joined together in the joining area.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass die Verwendung hochfrequenter, elektromagnetischer Felder zur Entfernung von Oberflächenbeschichtungen eines Stahlsubstrats besonders vorteilhaft ist. Über das hochfrequente elektromagnetische Wechselfeld werden nämlich im Wesentlichen nur die Oberflächen nahen Bereiche des Stahlsubstrats, also vor allem die Oberflächenbeschichtung erhitzt, so dass diese erweicht und aufgrund des elektromagnetischen Feldes eine Lorentz-Kraft auf die dann fließfähige Beschichtung wirkt, so dass diese aus dem Fügebereich getrieben wird. Im Ergebnis sind die Fügebereiche, sofern sie mit einer Oberflächenbeschichtung versehen sind, durch die Verwendung des elektromagnetischen Wechselfeldes nunmehr frei von der Oberflächenbeschichtung und können einwandfrei miteinander gefügt bzw. verschweißt werden. Die anschließend hergestellte Füge- bzw. Schweißnaht umfasst nur Materialien der Stahlsubstrate, so dass Aushärtungen, Versprödungen und metallische Kerben durch Bestandteile aus der Oberflächenbeschichtung verhindert werden.It Surprisingly, it has been shown that the use high-frequency electromagnetic fields to remove surface coatings a steel substrate is particularly advantageous. About the namely high frequency electromagnetic alternating field essentially only the surfaces near areas of the Steel substrates, so especially the surface coating heated so that it softens and due to the electromagnetic Feldes a Lorentz force on the then flowable Coating acts so that these are driven out of the joint area becomes. As a result, the joining areas, if they are with a surface coating are provided by the Use of the alternating electromagnetic field now free of the surface coating and can be flawless be joined or welded together. The subsequently produced joining or welding seam includes only materials of steel substrates, so that curing, Embrittlement and metallic scores due to components be prevented from the surface coating.

Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Mittel zur Erzeugung eines hochfrequenten elektromagnetischen Feldes mindestens ein Induktionsleiter verwendet, mit welchem im Fügebereich des Stahlsubstrats hochfrequente, oberflächennahe Wechselströme induziert werden. Der Induktionsleiter wird hierzu dicht über dem beschichteten Fügebereich des Stahlsubstrats angeordnet, so dass im Fügebereich ein möglichst hoher, oberflächennaher hochfrequenter Strom induziert wird. Da nur geschlossene Rückflussstrombahnen induziert werden, können aber auch Bereiche des Stahlsubstrats, über welche kein Induktionsleiter angeordnet ist, durchflossen und erwärmt werden.According to one first advantageous embodiment of the invention Method is used as a means of generating a high-frequency electromagnetic Feldes at least one induction conductor used with which in the Joining of the steel substrate high-frequency, near-surface AC currents be induced. The induction conductor is this tight over arranged the coated joining region of the steel substrate, so that in the joint area as high as possible, near-surface high-frequency Current is induced. Because only closed return flow paths but can also be areas of the steel substrate, over which no induction conductor is arranged, flows through and heated become.

Vorzugsweise werden die Stahlsubstrate unter Verwendung eines induktiven Hochfrequenzschweißens, Widerstandsschweißens, Lichtbogen- oder Laserstrahlschweißen im Fügebereich verschweißt. Der Aufwand zur Erzeugung der Schweißnaht wird besonders gering, wenn die Mittel zur Erzeugung des hochfrequenten elektromagnetischen Feldes zur Entfernung der Oberflächenbeschichtung gleichzeitig zum Hochfrequenzschweißen verwendet werden. Es kann aber auch mindestens ein weiterer Induktionsleiter vorgesehen sein, um im Bereich einer Schweißzone die Bleche auf Schweißtemperatur zu erhitzen. Die anderen konventionellen Schweißverfahren wie Widerstandsschweißen, Lichtbogen- und Laserstrahlschweißen ermöglichen ebenso in Kombination mit der erfindungsgemäßen Entfernung der Oberflächenbeschichtung ein einfaches und prozesssicheres Fügeverfahren der Stahlsubstrate.Preferably, the steel substrates are welded using inductive high frequency welding, resistance welding, arc or laser beam welding in the joint area. The cost of producing the weld is particularly low when the means for generating the high-frequency electromagnetic field to remove the surface coating are used simultaneously for high-frequency welding. But it can also be provided at least one further induction conductor to the sheets in the region of a welding zone to welding temperature to heat. The other conventional welding methods such as resistance welding, arc welding and laser beam welding also, in combination with the removal of the surface coating according to the invention, enable a simple and process-reliable joining method of the steel substrates.

Besonders einfach gelingt das Fügen von band oder blechförmigen Stahlsubstraten, insbesondere unterschiedlicher Dicken und/oder Güten, also beispielsweise von „Tailored Blanks" oder „Tailored Strips", dadurch, dass der Fügebereich eine Fügekante bzw. eine Fügefläche mindestens eines Stahlsubstrats ist und nur an der Fügekante und/oder -fläche des Stahlsubstrats durch das induzierte elektromagnetische Feld die Oberflächenbeschichtung entfernt wird.Especially The joining of band or sheet-shaped is easy Steel substrates, in particular different thicknesses and / or Grades, for example of "tailored blanks" or "Tailored Strips", in that the joining area a joining edge or a joining surface at least a steel substrate and only at the joining edge and / or surface of the steel substrate by the induced electromagnetic Field the surface coating is removed.

Der zur Beseitigung der Oberflächenbeschichtung verwendete Induktionsleiter kann bügelförmig ausgebildet sein und so angeordnet werden, dass die Fügekante die Schenkel des bügelförmigen Induktionsleiters schließt. Da nur geschlossene Strombahnen induziert werden, werden bei dieser Anordnung aufgrund des "Skin-Effekts" die Rückflussstrombahnen der induzierten Ströme auf die Fügekanten/-flächen der Stahlsubstrate konzentriert. Hierdurch wird in den Kanten- bzw. Fügebereichen die Oberflächenbeschichtung beseitigt.Of the used to remove the surface coating Induction conductor can be formed bow-shaped be and be arranged so that the joining edge of the legs of the bow-shaped induction conductor closes. Since only closed current paths are induced, in this arrangement due to the "skin effect" the return flow paths of the induced currents on the joining edges / surfaces concentrated steel substrates. This is in the edge or Joining areas eliminates the surface coating.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden durch auf beiden Seiten der Stahlsubstrate angeordnete Mittel zur Erzeugung eines hochfrequenten elektromagnetischen Feldes die Oberflächenbeschichtung beidseitig im Bereich der Fügekanten entfernt. Hierdurch wird ermöglicht, die Stahlsubstrate später in einem I-Stoß miteinander zu verbinden, ohne dass die Qualität der Schweißnaht durch vorhandene Anteile der Oberflächenbeschichtung in der Schweißnaht verringert wird.According to one another embodiment of the invention Process are arranged by on both sides of the steel substrates Means for generating a high frequency electromagnetic field the surface coating on both sides in the area of the joint edges away. This allows the steel substrates later to join together in an I-push, without the quality of the weld by existing Shares of surface coating in the weld is reduced.

Weisen die Stahlsubstrate gemäß einer nächsten weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Korrosionsschutzbeschichtung, insbesondere eine Aluminium-Silizium(AlSi)-Oberflächenbeschichtung auf, kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine geschweißte Stahlkonstruktion mit sehr guten Korrosionseigenschaften bei gleichzeitig hoher Schweißnahtqualität zur Verfügung gestellt werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es, wie bereits ausgeführt, möglich, nur in den Fügebereichen die Korrosionsschutzbeschichtung gezielt zu entfernen, so dass die gefügten Stahlsubstrate nahezu eine durchgehende Korrosionsschutzbeschichtung aufweisen. Darüber hinaus ist die Schweißnahtqualität besonders hoch, da im Wesentlichen kein Aluminium oder Silizium der Beschichtung in dem Fügebereich während des Verschweißens vorhanden ist.Point the steel substrates according to a next another embodiment of the invention Method, a corrosion protection coating, in particular a Aluminum-silicon (AlSi) surface coating on, can with the inventive method a welded Steel construction with very good corrosion properties at the same time high quality welds provided become. With the method according to the invention it, as already stated, possible only in the Joining areas the corrosion protection coating targeted to remove, so that the joined steel substrates almost have a continuous corrosion protection coating. Furthermore is the weld quality particularly high because essentially no aluminum or silicon in the coating the joint area during welding is available.

Vorzugsweise wird zur Beseitigung der Oberflächenbeschichtung diese im Fügebereich auf Schmelztemperatur erhitzt, so dass die Oberflächenbeschichtung durch das hochfrequente elektromagnetische Feld beispielsweise von der Fügekante weggetrieben wird. Es hat sich gezeigt, dass die Lorentzkraft hier genutzt werden kann, um die Beschichtung aus dem Fügebereich zu entfernen. Darüber hinaus kann gemäß einer nächsten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die Oberflächenbeschichtung im Fügebereich der Stahlsubstrate so stark erhitzt werden, dass diese verdampft. Hierdurch kann die Oberflächenbeschichtung im Fügebereich ebenfalls entfernt werden, so dass eine gute Schweißnahtqualität beim Verbinden der Stahlsubstrate erzielt wird.Preferably This is to eliminate the surface coating heated in the joining area to melting temperature, so that the Surface coating by the high-frequency electromagnetic For example, field is driven away from the joining edge. It has been shown that the Lorentz force can be used here, to remove the coating from the joining area. About that In addition, according to a next embodiment of the inventive method, the surface coating be heated as much in the joint area of the steel substrates, that it evaporates. This allows the surface coating also be removed in the joining area, so that a good Weld quality when joining steel substrates is achieved.

Vorzugsweise besteht mindestens ein Stahlsubstrat aus einer Stahllegierung. Beispielsweise können über borhaltige, warmumformbare Stahllegierung, insbesondere über eine Stahllegierung vom Typ 22MnB5 gefügte Stahlsubstrate mit besonders hohen Festigkeiten bei geringem Gewicht zur Verfügung gestellt werden.Preferably At least one steel substrate consists of a steel alloy. For example, over boron-containing, hot-workable steel alloy, in particular via a steel alloy of the type 22MnB5 joined steel substrates with particularly high strength and low weight available be put.

Gemäß einer nächsten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Stahlsubstrate relativ gegenüber den Mitteln zur Erzeugung eines hochfrequenten, elektromagnetischen Feldes bewegt, so dass über die Relativgeschwindigkeit und/oder die Höhe des Induktionsstromes und/oder der Frequenz die Breite des Fügebereichs, in welchem die Korrosionsschutzschicht entfernt wird, einstellbar ist. Eine weitere Größe stellt der Koppelspalt dar, welcher dem Abstand zwischen Induktor und Stahlsubstrat entspricht. Dies ist unabhängig davon, ob die Mittel zur Erzeugung des elektromagnetischen Wechselfeldes über das Stahlsubstrat bewegt werden oder das Stahlsubstrat relativ zu den Mitteln zur Erzeugung des elektromagnetischen Feldes. In beiden Fällen wird mit zunehmender Einwirkdauer des hochfrequenten elektromagnetischen Feldes der Fügebereich der Stahlsubstrate stärker erwärmt bzw. die Oberflächenbeschichtung in einem breiteren Bereich entfernt.According to one next embodiment of the invention Method, the steel substrates are relatively opposite the means for generating a high-frequency, electromagnetic Field moves so that about the relative speed and / or the magnitude of the induction current and / or the frequency the width of the joint area in which the corrosion protection layer is removed, is adjustable. Another size represents the coupling gap, which is the distance between the inductor and steel substrate. This is independent of whether the means for generating the electromagnetic alternating field over the steel substrate or the steel substrate relative to the Means for generating the electromagnetic field. In both Cases increase with increasing exposure time of the high frequency electromagnetic field of the joining area of steel substrates heated more or the surface coating located in a wider area.

Schließlich ist es gemäß einer nächsten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhaft, dass die Stahlsubstrate bandförmig sind und nach dem Entfernen der Oberflächenbeschichtung die bandförmigen Stahlsubstrate miteinander gefügt werden. Dies kann beispielsweise innerhalb einer einzigen Vorrichtung und in einem einzigen Banddurchlauf geschehen. Hierdurch wird eine besonders wirtschaftliche Möglichkeit geschaffen, oberflächenbeschichtete, bandförmige Stahlsubstrate, insbesondere „tailored Strips", miteinander zu fügen.After all it is according to a next embodiment advantageous for the process according to the invention, that the steel substrates are band-shaped and after removal the surface coating the band-shaped steel substrates be joined together. This can be done within a single device and in a single tape pass happen. This is a particularly economical way created, surface-coated, band-shaped Steel substrates, in particular "tailored strips" with each other to add.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten das erfindungsgemäße Verfahren auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird verwiesen einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche sowie auf die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens in Verbindung mit der Zeichnung. Die Zeichnung zeigt inThere are now a variety of ways to design the inventive method and further education. Reference is made on the one hand to the claims subordinate to claim 1 and to the description of an embodiment of the method according to the invention in conjunction with the drawing. The drawing shows in

1 schematisch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Fügen von Stahlsubstraten in einer Draufsicht auf die Oberfläche der bandförmigen Stahlsubstrate und 1 schematically an embodiment of the inventive method for joining steel substrates in a plan view of the surface of the belt-shaped steel substrates and

2 das Ausführungsbeispiel aus 1 in einer Schnittansicht entlang des Schnittes I. 2 the embodiment 1 in a sectional view along the section I.

In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel werden zwei bandförmige Stahlsubstrate 1, 2, welche vorzugsweise aus einer warmumformbaren Stahllegierung, insbesondere einer Stahllegierung vom Typ 22MnB5 bestehen und eine AlSi-Oberflächenbeschichtung aufweisen, miteinander gefügt. Als Fügetechnik wird vorliegend das induktive Hochfrequenzschweißen unter Verwendung von Induktionsleitern 3, 4, welche mit hochfrequentem Wechselstrom beaufschlagt werden, angewendet. Alternativ zum induktiven Hochfrequenzschweißen kann natürlich auch ein Laserstrahlschweißen oder Lichtbogenschweißen zum Verschweißen der Stahlsubstrate 1, 2 in der Schweißzone S verwendet werden.In the in 1 illustrated embodiment, two band-shaped steel substrates 1 . 2 , which are preferably made of a hot-workable steel alloy, in particular a steel alloy of the type 22MnB5 and having an AlSi surface coating joined together. The joining technique used here is inductive high-frequency welding using induction conductors 3 . 4 , which are supplied with high-frequency alternating current applied. Of course, as an alternative to inductive high frequency welding, laser beam welding or arc welding may also be used to weld the steel substrates 1 . 2 be used in the welding zone S.

Die Induktionsleiter 5, 6 werden mit einem hochfrequenten Strom beaufschlagt. Das hierdurch entstehende Wechselfeld induziert einen Oberflächen nahen Wechselstrom in den Kantenbereich 10 dem Schweißpunkt S der zu verbindenden Stahlsubstrate 1, 2. Die aus dem Wechselfeld induzierten Ströme verlaufen zwischen den Schnittpunkten 11 der Induktionsleiter mit den Kanten 10 der Stahlsubstrate 1, 2 oberflächennah entlang der Kanten 10 der Stahlsubstrate 1, 2. Aufgrund des induzierten Wechselstroms wird wiederum ein Magnetfeld eine daraus resultierende Lorentzkraft erzeugt, welche die paramagnetische Oberflächenbeschichtung, bestehend aus einer Al-Si-Legierung von dem Kantenbereich zurückdrängt, und zwar vom Bereich des stärkeren in den Bereich des schwächeren magnetischen Flusses. Der stärkere magnetische Fluss herrscht in der Mitte der Leiterschleife 5, 6 vor.The induction ladder 5 . 6 are supplied with a high-frequency current. The resulting alternating field induces a near-surface alternating current in the edge region 10 the welding point S of the steel substrates to be joined 1 . 2 , The induced from the alternating field currents run between the intersections 11 the induction conductor with the edges 10 the steel substrates 1 . 2 close to the surface along the edges 10 the steel substrates 1 . 2 , Due to the induced alternating current, a magnetic field is again generated by a resulting Lorentz force, which pushes back the paramagnetic surface coating consisting of an Al-Si alloy from the edge region, from the region of the stronger to the region of weaker magnetic flux. The stronger magnetic flux prevails in the middle of the conductor loop 5 . 6 in front.

Mit dem Pfeil ist die Schweißrichtung für die Stahlsubstrate 1, 2 angedeutet. Induktionsleiter 3 bis 6 sind sowohl oberhalb als auch unterhalb der Stahlsubstrate 1, 2 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen, um sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite des Stahlsubstrats die Oberflächenbeschichtung im Fügebereich gleichmäßig zu entfernen.With the arrow is the welding direction for the steel substrates 1 . 2 indicated. induction conductor 3 to 6 are both above and below the steel substrates 1 . 2 in the present embodiment, to uniformly remove the surface coating in the joining region on both the upper and lower surfaces of the steel substrate.

Wird das induktive Wechselfeld, welches über die Induktionsleiter 5, 6 eingebracht wird, so eingestellt, dass die Oberflächenbeschichtung bis zu ihrem Siedepunkt erhitzt wird, besteht die Möglichkeit durch einen Verdampfungsprozess die Korrosionsschutzbeschichtung im Fügebereich, nämlich an den Kanten der Stahlsubstrate 1, 2 zu entfernen.Is the inductive alternating field, which via the induction conductor 5 . 6 is introduced, adjusted so that the surface coating is heated to its boiling point, there is the possibility by an evaporation process, the corrosion protection coating in the joint area, namely at the edges of the steel substrates 1 . 2 to remove.

Die Schnittansicht aus 2 zeigt nun, wie durch Einsatz zusätzlicher Induktionsleiter 5, 6, 7, 8 die Korrosionsschutzbeschichtung, insbesondere eine AlSi-Legierung aus dem Fügebereich 10, vorliegend der Kanten der Stahlsubstrate 1 und 2 entfernt werden kann. Angedeutet in 2 ist zudem noch die Schweißzone S.The sectional view 2 now shows how by using additional induction conductor 5 . 6 . 7 . 8th the corrosion protection coating, in particular an AlSi alloy from the joining area 10 , in the present case, the edges of the steel substrates 1 and 2 can be removed. Indicated in 2 is also the welding zone S.

Die Breite B, über welche die Korrosionsschutzbeschichtung entfernt wird, ist neben der Frequenz abhängig von der Geschwindigkeit der bandförmigen Stahlsubstrate relativ zu den Induktionsleitern 5, 6. Durch Einstellen der Höhe des durch die Induktionsleiter fließenden hochfrequenten Wechselstroms kann die in das Stahlsubstrat eingebrachte Energie ebenso gesteuert werden.The width B over which the anticorrosive coating is removed is, in addition to the frequency, dependent on the speed of the belt-shaped steel substrates relative to the induction conductors 5 . 6 , By adjusting the height of the high frequency alternating current flowing through the induction conductors, the energy introduced into the steel substrate can also be controlled.

Es wird deutlich, dass mit geringem Aufwand, nämlich allein durch die Positionierung von entsprechend geformten Induktionsleitern auf einfache Weise eine Oberflächenbeschichtung eines Stahlsubstrats aus dem Fügebereich 10 sicher und schnell entfernt werden kann, so dass die Fügenaht, beispielsweise durch ein Verschweißen nicht durch die Oberflächenbeschichtung negativ beeinflusst wird.It is clear that with little effort, namely solely by the positioning of appropriately shaped induction conductors in a simple manner, a surface coating of a steel substrate from the joint area 10 can be safely and quickly removed, so that the joint seam, for example, by a welding is not adversely affected by the surface coating.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden unmittelbar nach der Entfernung der Oberflächenbeschichtung die Stahlsubstrate miteinander verschweißt. Sollte eine Lagerung der Stahlsubstrate 1, 2 mit entfernter Oberflächenbeschichtung vorgesehen sein, sind Maßnahmen zu treffen, die ungeschützte Bereiche vor Korrosion und Verschmutzung, beispielsweise durch Verwendung eines Schutzöls zu schützen.In the illustrated embodiment, immediately after the removal of the surface coating, the steel substrates are welded together. Should be a storage of steel substrates 1 . 2 be provided with remote surface coating, measures must be taken to protect the unprotected areas from corrosion and contamination, for example by using a protective oil.

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Claims (12)

Verfahren zum Fügen von Stahlsubstraten in einem Fügebereich, bei welchem mindestens ein Stahlsubstrat eine Oberflächenbeschichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung des mindestens einen Stahlsubstrats unter Verwendung von Mitteln zur Erzeugung eines hochfrequenten elektromagnetischen Feldes im Fügebereich entfernt wird und anschließend beide Stahlsubstrate im Fügebereich miteinander verbunden werden.A method for joining steel substrates in a joint area, wherein at least one steel substrate has a surface coating, characterized in that the surface coating of the at least one steel substrate is removed using means for generating a high-frequency electromagnetic field in the joining region and then connecting both steel substrates in the joining region become. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zur Erzeugung des hochfrequenten, elektromagnetischen Feldes mindestens ein Induktionsleiter verwendet wird, mit welchem im Fügebereich des Stahlsubstrats hochfrequente, oberflächennahe Wechselströme induziert werden.Method according to claim 1, characterized in that that as a means of generating the high-frequency, electromagnetic Feldes at least one induction conductor is used, with which high-frequency, near-surface in the joint area of the steel substrate AC currents are induced. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlsubstrate unter Verwendung eines induktiven Hochfrequenzschweißens, Widerstandsschweißens, Lichtbogen- oder Laserstrahlschweißen im Fügebereich verschweißt werden.Method according to claim 1 or 2, characterized that the steel substrates using a high-frequency induction welding, Resistance welding, arc or laser welding be welded in the joining area. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fügebereich mindestens eines Stahlsubstrats eine Fügekante ist und an der Fügekante des Stahlsubstrats durch das induzierte elektromagnetische Feld die Oberflächenbeschichtung entfernt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the joining area at least a steel substrate is a joining edge and at the joining edge of the steel substrate by the induced electromagnetic field the surface coating is removed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fügebereich mindestens eines Stahlsubstrats eine Fügefläche ist und im Bereich der Fügefläche des Stahlsubstrats durch das induzierte elektromagnetische Feld die Oberflächenbeschichtung entfernt wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the joining area at least a steel substrate is a joint surface and in the Area of the joining surface of the steel substrate through the induced electromagnetic field the surface coating Will get removed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch auf beiden Seiten der Stahlsubstrate angeordnete Mittel zur Erzeugung eines hochfrequenten elektromagnetischen Feldes die Oberflächenbeschichtung beidseitig im Bereich der Fügekanten und/oder -flächen entfernt werden.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that by on both sides of the steel substrates arranged means for generating a high-frequency electromagnetic field the surface coating on both sides in the area of the joint edges and / or surfaces are removed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlsubstrate eine Korrosionsschutzbeschichtung, insbesondere eine Aluminium-Silizium(AlSi)-Oberflächenbeschichtung aufweisen.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the steel substrates have a corrosion protection coating, in particular an aluminum-silicon (AlSi) surface coating exhibit. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung im Fügebereich auf Schmelztemperatur erhitzt wird.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the surface coating is heated to melting temperature in the joining area. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung im Fügebereich der Stahlsubstrate so stark erhitzt wird, dass diese verdampft.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the surface coating is heated so strongly in the joining area of the steel substrates, that it evaporates. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stahlsubstrat aus einer Stahlegierung besteht.Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that at least one steel substrate a steel alloy. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlsubstrate relativ gegenüber den Mitteln zur Erzeugung eines hochfrequenten, elektromagnetischen Feldes bewegt werden.Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the steel substrates are relatively opposite the means for generating a high-frequency, electromagnetic Field are moved. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlsubstrate bandförmig sind und unmittelbar nach dem Entfernen der Oberflächenbeschichtung die bandförmigen Stahlsubstrate miteinander gefügt werden.Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that the steel substrates are band-shaped are and immediately after removal of the surface coating the band-shaped steel substrates joined together become.
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