DE19926796A1 - Schweißteil und Schweißverfahren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schweißteil mit mindestens einem ersten Bauteil (4) aus Metall und mindestens einem zweiten Bauteil (5) aus Metall, wobei das erste und das zweite Bauteil (4, 5) im Bereich des Schweißstoßes (6) jeweils eine Fügekante (7, 8) aufweisen, bzw. ein Bauteil für dieses Schweißteil und ein Schweißverfahren zum Verschweißen dieses Schweißteils. Insbesondere bei der Verbindung dünner Aluminiumbleche wird eine deutliche Verbesserung der Schweißnahtherstellung und Schweißnahtqualität dadurch gewährleistet, daß das erste Bauteil (4) an der Fügekante (7) einen beim Herstellen der Schweißnaht (9) zumindest im wesentlichen aufschmelzenden Schmelzüberstand (10) aufweist und der Schmelzüberstand (10) von der Oberfläche des am Schweißstoß (6) anliegenden zweiten Bauteils (5) absteht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schweißteil mit mindestens einem ersten Bauteil aus Metall und mindestens einem zweiten Bauteil aus Metall, wobei das erste und das zweite Bauteil im Bereich des Schweißstoßes jeweils eine Fügekante aufweisen.

Derartige Schweißteile sind aus dem Stand der Technik in einer Vielzahl von Ausgestaltungen bekannt. Beim sogenannten Verbindungsschweißen werden die Bauteile durch Schweißnähte am Schweißstoß zum sogenannten Schweißteil zusammengefügt.

Zum Verbinden der Bauteile über die Schweißnaht zu einem Schweißteil werden unterschiedliche Schweißverfahren eingesetzt. Die gängigste Schweißart zur Herstellung der Schweißverbindung ist das sogenannte Schmelzschweißen, bei dem in der Regel unter Zufuhr eines Zusatzwerkstoffes die Fügekanten der Bauteile bis in den Schmelzbereich erwärmt werden. Als wichtigstes Verfahren des Schmelzschweißens ist das sogenannte Lichtbogenschmelzschweißen, auch einfach Lichtbogenschweißen zu nennen. Beim Lichtbogenschweißen wird zwischen einer Elektrode und den Bauteilen oder zwischen zwei Elektroden ein Lichtbogen gezündet, der die notwendige Wärme durch den Kontakt mit den Bauteilen, in der Regel verbunden mit einem Stromfluß zwischen einer Lichtbogenelektrode und den Bauteilen, in diese einträgt.

Das Lichtbogenschweißen ist bei verschiedenen Anwendungen problematisch. Die Probleme beim Lichtbogenschweißen bestehen beispielsweise darin, daß es durch den Lichtbogendruck bei dünnen Bauteilen zur Lochbildung kommt. Weiter ist beim Verschweißen von dünnen Bauteilen mit dicken Bauteilen problematisch, daß der Wärmeeintrag in die dickeren Bauteile nicht ausreicht, um diese hinreichend aufzuschmelzen, was für eine einwandfreie Schweißverbindung notwendig ist. Darüber hinaus ist es bei einigen Varianten des Lichtbogenschweißens schwierig eine ausreichende Menge an Zusatzwerkstoff in die Schweißnaht zu transportieren.

Insbesondere beim Lichtbogenschweißen von zur Oxidschichtbildung an der Oberfläche neigenden Werkstoffen, die darüber hinaus noch eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen, also insbesondere Aluminiumwerkstoffen, ist das Lichtbogenschweißen von Blechen mit geringen Dicken sehr problematisch, so daß ein automatisiertes Lichtbogenschweißen mit hohen Schweißgeschwindigkeiten nur eingeschränkt möglich ist.

In Fig. 1 der Zeichnung sind verschiedene konventionelle Schweißstöße bei Schweißteilen dargestellt, die einerseits bei der Herstellung der Schweißnaht und andererseits in ihrer Festigkeit Nachteile aufweisen. Bei dem in Fig. 1a) dargestellten Stumpfstoß besteht insbesondere die Gefahr von zu starkem Nahtdurchhang bis hin zur Lochbildung, da der Lichtbogen in den hier aus den gut wärmeleitendem Aluminium bestehenden Bauteilen in der Regel ein relativ breites Schmelzbad erzeugt, so daß der Lichtbogendruck bzw. der Übergang des Zusatzwerkstoffes, z. B. beim Metall-Inertgas/Metall- Aktivgas(MIG/MAG)-Schweißen, das Schmelzbad durchdrücken kann. Eine gegenüber dem Stumpfstoß verbesserte Kontrolle der Nahtwurzel ist beim in Fig. 1b) und 1c) dargestellten Überlappstoß gewährleistet, der insbesondere zum Verschweißen von Flanschen Anwendung findet. Bei der in Fig. 1c) zwischen dem ersten Bauteil 1 und dem zweiten Bauteil 2 dargestellten Schweißnaht 3 handelt es sich um eine Kehlnaht, während es sich bei der in Fig. 1b) dargestellten Schweißnaht 3 um eine I-Naht handelt.

Auch beim Überlappstoß ist jedoch die Gefahr einer Loch- oder Ösenbildung im aufliegenden Blech relativ groß. Reißt während des Schweißvorgangs der beide Bauteile verbindende Schmelzfilm beispielsweise aufgrund einer Prozeßschwankung ab, so führt dies im aufliegenden Blech zu einem Wärmestau. Verantwortlich hierfür ist hauptsächlich die hohe Wärmeleitfähigkeit von Aluminium, die dazu führt, daß in dem Fall, in dem der Schmelzfilm abreißt, der gesamte Wärmeeintrag, der aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit notwendig ist, nur noch in das aufliegende Blech erfolgt. Hinzu kommt die auf der Oberfläche von technischen Aluminium-Bauteilen vorhandene hochschmelzende Oxidschicht, die dazu führt, daß die Schmelze des aufliegenden Blechs auf der Oxidschicht abgleiten kann, so daß die Oberflächenspannung der Schmelze diese zu einer Schmelzlippe zusammenzieht, was zur Bildung eines Lochs bzw. einer Öse führt.

Um eine einwandfreie Schweißverbindung zwischen zwei aus einem Aluminiumwerkstoff bestehenden Bauteilen zu erzeugen, muß die Oxidschicht durch den Lichtbogen aufgebrochen oder entfernt werden, so daß die Schmelzen beider Verbindungspartner zusammenfließen können. Dies geschieht beim Lichtbogenschweißen durch unterschiedliche Mechanismen im direkten Einwirkbereich des Lichtbogens. Dies bedeutet gleichzeitig, daß die Oxidschicht nur in den Bereichen der Bauteile entfernt wird, die dem Lichtbogen direkt ausgesetzt sind. Damit wird die Oxidschicht im Spalt zwischen zwei aufeinander liegenden Bauteilen nicht angegriffen, so daß hier das Zusammenfließen der Schmelzen erschwert ist. Dies führt beispielsweise auch dazu daß es, wie oben beschrieben, beim aus dem Stand der Technik bekannten Überlappstoß zur Loch- bzw. Ösenbildung kommt.

Bei der in Fig. 1d) dargestellten Stirnnaht führen die erwähnten Eigenschaften von Aluminium dazu, daß der Lichtbogen bei dünnen Bauteilen die Fügekanten über die gesamte Bauteildicke erschmilzt, so daß die erzeugte Schmelzlippe leicht abtropfen kann, wenn das Schmelzbadvolumen aufgrund der guten Wärmeleiteigenschaften von Aluminium zu groß wird. Auf der anderen Seite muß das Schmelzbad möglichst groß eingestellt werden, um einen genügenden Anbindungsquerschnitt zu gewährleisten. Die auf der Oberfläche der Aluminiumbleche vorhandene Oxidschicht wirkt sich auch bei der Stirnnaht ungünstig aus, da sie zwischen den Bauteilen in die Schmelze in der Nahtwurzel hineinragen kann, wodurch einerseits der Anbindungsquerschnitt reduziert wird und andererseits eine hohe Kerbwirkung entsteht.

Ähnliche Schwierigkeiten ergeben sich auch für die in Fig. 2 der Zeichnung dargestellten Eckstöße zwischen den Bauteilen 1, 2.

Bei dünnen Bauteilen ist die Gefahr eines Durchfallens der Schweißnaht oder eines unkontrollierten Aufschmelzens der Blechkanten gegeben.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Schweißteil, ein Bauteil zur Herstellung eines Schweißteils und ein Schweißverfahren zum Verschweißen eines Schweißteils zur Verfügung zu stellen, welche bei verbesserter Prozeßsicherheit eine höhere Qualität der Schweißverbindung gewährleistet.

Gemäß einer ersten Lehre der Erfindung ist die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe für ein Schweißteil dadurch gelöst, daß das erste Bauteil an der Fügekante ein beim Herstellen der Schweißnaht zumindest im wesentlichen aufschmelzenden Schmelzüberstand aufweist und der Schmelzüberstand von der Oberfläche des am Schweißstoß anliegenden zweiten Bauteils absteht.

Durch den während der Herstellung der Schweißnaht aufschmelzenden Schmelzüberstand ist zunächst gewährleistet, daß sich eine Schmelzlippe mit höherem Volumen bildet als bei herkömmlich ausgestalteten Bauteilen eines Schweißteils. Hierdurch ist zunächst ein größerer Anbindungsquerschnitt gewährleistet. Darüber hinaus ist die Tendenz zur Ösenbildung reduziert, da die für die Ösenbildung verantwortliche Oberflächenspannung der freien Schmelzfläche einen Krümmungsdruck erzeugt, der die Schmelzlippe dazu veranlaßt sich zylinderförmig zusammenzuziehen. Mit zunehmendem Volumen der Schmelzlippe nimmt der Krümmungsradius zu wodurch wiederum der Krümmungsdruck abnimmt. Ein weiterer Vorteil des aufschmelzenden Schmelzüberstandes besteht darin, daß bei Problemen mit der Zufuhr des Zusatzwerkstoffes dieser zumindest teilweise durch den aufschmelzenden Schmelzüberstand ersetzt wird. Beim Verschweißen von dünneren Bauteilen mit dickeren Bauteilen kann über die Größe des Überstandes des Schmelzüberstandes festgelegt werden, wieviel Schweißwärme der Schmelzüberstand aufnimmt, bis er vollständig abgeschmolzen ist.

Hierdurch ist es möglich, dem dickeren Bauteil eine zum hinreichenden Anschmelzen dieses dickeren Bauteils ausreichende Wärmemenge zuzuführen.

Dadurch, daß der Schmelzüberstand von der Oberfläche des am Schweißstoß anliegenden zweiten Bauteils absteht, ist gewährleistet, daß der Lichtbogen beim Lichtbogenschweißen die Oberflächenbereiche der Bauteile von der hinderlichen Oxidschicht befreien kann, die durch die Schweißnaht verbunden werden sollen. Hierdurch wird einerseits ein vergrößerter Anbindungsquerschnitt gewährleistet und gleichzeitig die Gefahr einer Kerbwirkung durch stehengebliebene Oxidschichten verringert.

Bei dem Schweißteil gemäß der ersten Lehre der Erfindung kann die Schweißnaht mit unterschiedlichen Lichtbogenschweißverfahren hergestellt werden. Nur beispielsweise genannt werden sollen hier das WIG- Schweißen, das Plasma-Schweißen, das MIG/MAG-Schweißen oder die kombinierten Verfahren wie zum Beispiel das Plasma-MIG/MAG, das Laser-MIG/MAG, das Laser-WIG oder das Laser-Plasma.

Aus dem Stand der Technik sind für die Herstellung von Eckstößen die in Fig. 2c) dargestellten Schweißstöße für die Herstellung einer Schweißverbindung zwischen dickeren Blechteilen bekannt. Im Gegensatz zu dem erfindungsgemäßen Schweißteil weist jedoch bei dem bekannten Schweißteil das Bauteil 2 keinen Schmelzüberstand auf. Zwar mag es in Einzelfällen durch Fertigungstoleranzen tatsächlich auch im Stand der Technik schon zu Überständen des zweiten Bauteils gegenüber dem ersten Bauteil gekommen sein. Dadurch, daß dies jedoch nicht gezielt erfolgte, konnten die mit der erfindungsgemäßen Lehre verwirklichten Vorteile nicht verwirklicht werden, da sich nur zufällig und abschnittsweise eine Verbesserung der Schweißverbindung ergab.

Teilweise unabhängig von der Dicke des ersten Bauteils lassen sich die erfindungsgemäßen Vorteile dann realisieren, wenn der Schmelzüberstand mindestens 30%, insbesondere mindestens 50%, und höchstens 500% der Bauteildicke des ersten Bauteils beträgt. In Einzelfällen können je nach Kombination der Bauteildicke des ersten und zweiten Bauteils auch kleinere oder größere Schmelzüberstände die Verwirklichung der erfindungsgemäßen Vorteile gewährleisten. Bei dünnen Bauteilen - Dicke im Bereich von 1 mm - liegt die maximal sinnvolle Länge des Schmelzüberstandes bei etwa 6 mm.

Um sicherzustellen, daß durch den Lichtbogen eine hinreichende Befreiung der Oberflächen der Bauteile von den hinderlichen Oxidschichten im Bereich der Schmelzlippe erfolgt, ist das Schweißteil gemäß der ersten Lehre der Erfindung dadurch ausgestaltet, daß der Schmelzüberstand und die an den Schweißstoß angrenzende Oberfläche des zweiten Bauteils einen Winkel von mindestens 15°, insbesondere mindestens 25°, einschließen. Bei kleineren Winkeln ist es zunehmend schwieriger, zu gewährleisten, daß der Lichtbogen hinreichend weit in den Fügespalt hineinreicht, um die Entfernung der Oxidschicht zu ermöglichen.

Insbesondere bei im wesentlichen gleich dicken Bauteilen läßt sich eine Rißbildung im zweiten Bauteil dadurch entscheidend verringern, daß das zweite Bauteil vom Schweißstoß ausgesehen einen Überstand von mindestens 200%, insbesondere mindestens 400%, insbesondere mindestens 600%, der Bauteildicke des zweiten Bauteils aufweist. Hierdurch ist gleichzeitig gewährleistet, daß der Überstand formstabil bleibt also nicht wie der Schmelzüberstand abschmilzt.

Bei einem kleineren Überstand in eine oder beide Richtungen von dem Schweißstoß aus gesehen, kann es durch den Energieüberschuß in dem zweiten Bauteil zum Teil zu den erwähnten Rissen kommen.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung erfährt das Schweißteil gemäß der zweiten Lehre der Erfindung dadurch, daß der Schweißstoß als Überlappstoß ausgebildet ist. Durch diesen Überlappstoß in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des ersten Bauteils sind die Oberflächen im Bereich des Schweißstoßes der Einwirkung des Lichtbogens offen ausgesetzt, was, wie bereits erläutert, zu einer deutlichen Verbesserung der Qualität der Schweißnaht führt.

Die soeben beschriebene Aussetzung des Schweißstoßes gegenüber dem Lichtbogen wird dadurch weiter verbessert, daß das zweite Bauteil im Bereich des Schweißstoßes eine Vertiefung, insbesondere eine Sicke, Nut oder Prägung, aufweist. Hierdurch vergrößert sich wiederum der Oberflächenbereich der von der hinderlichen Oxidschicht durch den Lichtbogen befreit wird, wodurch sich die Ausbildung der Schmelzlippe besser kontrollieren läßt. Gleichzeitig ist für eine verbesserte Schmelzbadabstützung gesorgt.

Besonders einfach läßt sich der gemäß der Erfindung vorgesehene Schmelzüberstand durch Abkanten des ersten Bauteils und/oder des zweiten Bauteils im Bereich des Schweißstoßes herstellen.

Die Vorteile der Ausgestaltung des Schweißteils gemäß der ersten Lehre der Erfindung treten besonders bei dünnen ersten Bauteilen, die eine Dicke kleiner als 6 mm, insbesondere von 0,3 bis 4 mm, aufweisen, auf. Unabhängig hiervon ist die Ausbildung des Schweißteils nach der ersten Lehre der Erfindung für alle Dicken und Herstellungsarten des ersten und zweiten Bauteils je nach Anwendungsfall vorteilhaft. Das erste und/oder zweite Bauteil können hierbei beispielsweise als Blechteil, Gußteil, Schmiedeteil oder Strangpreßteil ausgebildet sein.

Prinzipiell ist die erfindungsgemäße Ausführung des Schweißteils für Bauteile aus sämtlichen metallischen Werkstoffen, je nach konkretem Anwendungsfall, vorteilhaft. Besonders vorteilhaft ist die Ausführung gemäß der zweiten Lehre der Erfindung dann, wenn das erste und zweite Bauteil aus einem zur Bildung einer hochschmelzenden Oxidschicht an der Oberfläche neigenden und/oder eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisenden Werkstoff, insbesondere einem Aluminiumwerkstoff, bestehen. Wie bereits erläutert, werden durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Schweißteils die aus den beschriebenen Materialeigenschaften resultierenden Probleme beim Herstellen einer Schweißverbindung überwunden.

Gemäß einer zweiten Lehre betrifft die Erfindung ein Bauteil aus Metall zur Herstellung eines Schweißteils gemäß der ersten Lehre der Erfindung mit mindestens einer Fügekante. Bei einem derartigen Bauteil ist die oben aufgezeigte Aufgabe dadurch gelöst, daß an der Fügekante ein beim Herstellen einer Schweißnaht im wesentlichen aufschmelzender Schmelzüberstand vorgesehen ist und der Schmelzüberstand von der Oberfläche des zweiten am Schweißstoß anliegenden Bauteils absteht. Die Vorteile bei der Verwendung eines derartigen Bauteils für ein Schweißteil stimmen mit den bereits im Bezug auf das Schweißteil gemäß der ersten Lehre der Erfindung beschriebenen überein. Darüber hinaus lassen sich auch bei dem Bauteil gemäß der zweiten Lehre der Erfindung die Ausgestaltungen des ersten Bauteils eines Schweißteils gemäß der ersten Lehre der Erfindung vorteilhaft umsetzen.

Gemäß einer dritten Lehre betrifft die Erfindung ein Schweißverfahren zum Verschweißen eines Schweißteils nach der ersten Lehre der Erfindung. Gemäß der dritten Lehre der Erfindung wird ein derartiges Schweißverfahren dadurch vorteilhaft weitergebildet, daß zur Wärmeeinbringung ein Lichtbogen verwendet wird und der Lichtbogen auf den Bereich zwischen Schmelzüberstand und zweitem Bauteil gerichtet wird. Durch diese Ausrichtung des Lichtbogens wird, wie bereits oben erläutert, gewährleistet, daß die Oxidschicht an der Oberfläche der Bauteile abgetragen wird, so daß beispielsweise die Bildung einer einwandfreien Schmelzlippe nicht behindert wird und ein großer Anbindungsquerschnitt gewährleistet wird. Dadurch, daß die Lichtbogenelektrode mit der Fläche des Schmelzüberstandes oder der Fläche des zweiten Bauteils einen Winkel größer als -5° einschließt, wird gewährleistet, daß der Lichtbogen den gewünschten Bereich hinreichend von dem Oxid befreit. Zur effektiven Entfernung der Oxidschicht ist es zweckmäßig, daß die Lichtbogenelektrode zumindest zeitweise gegenüber den Bauteilen eine positive Polung aufweist.

Die abtragende Wirkung des Lichtbogens ist nicht nur zur Beseitigung einer Oxidschicht sondern auch zur Entfernung einer Fettschicht hilfreich, wie sie beispielsweise zum Zwecke des Tiefziehens aufgebracht wird. Gemäß einer Ausgestaltung der dritten Lehre der Erfindung wird dies dadurch genutzt, daß auf eine gesonderte Entfernung der Oxidschicht und/oder eine gesonderte Entfettung der Bauteile zumindest teilweise verzichtet wird.

Wie bereits erwähnt, kann das beim Aufschmelzen des Schmelzüberstandes frei werdende Material auch zur zumindest teilweisen Ergänzung des Zusatzwerkstoffes eingesetzt werden. Bei einer entsprechenden Länge des Schmelzüberstandes wird das erfindungsgemäße Schweißverfahren dadurch weiter ausgestaltet, daß auf die Zufuhr von Zusatzwerkstoff vollständig verzichtet wird.

Beim Schweißstart ist die Gefahr einer ungenügenden Anbindung und beim Schweißende die Gefahr von Rißbildung gegeben. Um dies zu vermeiden, wird das erfindungsgemäße Schweißverfahren dadurch ausgebildet, daß der Schweißstart und/oder das Schweißende beim Überlappstoß in die freie Fläche des zweiten Bauteils, insbesondere in ein umgebördeltes Ende des zweiten Bauteils, gelegt wird.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten die erfindungsgemäßen Lehren auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird beispielsweise verwiesen einerseits auf die den Patentansprüchen 1 und 10 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen schematisch

Fig. 3a), b) ein erstes Ausführungsbeispiel eines Schweißteils gemäß der ersten Lehre der Erfindung,

Fig. 4a), b) ein aus dem Stand der Technik bekanntes Schweißteil und ein zweites Ausführungsbeispiel eines Schweißteils gemäß der ersten Lehre der Erfindung,

Fig. 5a), b) ein drittes Ausführungsbeispiel eines Schweißteils gemäß der ersten Lehre der Erfindung während und nach dem Verschweißen,

Fig. 6a), b) ein viertes Ausführungsbeispiel eines Schweißteils gemäß der ersten Lehre der Erfindung während und nach dem Verschweißen,

Fig. 7a), b) ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Schweißteils gemäß der ersten Lehre der Erfindung nach dem Verschweißen in zwei unterschiedlichen Positionen,

Fig. 8a), b) ein sechstes Ausführungsbeispiel eines Schweißteils gemäß der ersten Lehre der Erfindung während und nach dem Verschweißen,

Fig. 9 ein siebtes Ausführungsbeispiel eines Schweißteils gemäß der ersten Lehre der Erfindung,

Fig. 10a)-f) ein achtes bis ein dreizehntes Ausführungsbeispiel eines Schweißteils gemäß der ersten Lehre der Erfindung während des Verschweißens,

Fig. 11a), b) ein vierzehntes Ausführungsbeispiel eines Schweißteils gemäß der ersten Lehre der Erfindung,

Fig. 12a)-c) ein fünfzehntes bis siebzehntes Ausführungsbeispiel eines Schweißteils gemäß der ersten Lehre der Erfindung während des Verschweißens,

Fig. 13a), b) ein achtzehntes und ein neunzehntes Ausführungsbeispiel eines Schweißteils gemäß der ersten Lehre der Erfindung und

Fig. 14 eine Darstellung der Anordnung einer Schweißelektrode gegenüber einem Schweißteil gemäß der ersten Lehre der Erfindung.

Das in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schweißteils weist ein erstes Bauteil 4 aus einem Aluminiumwerkstoff auf - ohne Beschränkung des Gegenstandes der vorliegenden Anmeldung wird im weiteren als Werkstoff für die Bauteile von einem Aluminiumwerkstoff die Rede sein - und ein zweites Bauteil 5, ebenfalls aus einem Aluminiumwerkstoff, auf. Das erste und das zweite Bauteil 4, 5 weisen im Bereich des Schweißstoßes 6 jeweils eine Fügekante 7, 8 auf. Erfindungsgemäß weist das erste Bauteil an der Fügekante 7 einen beim Herstellen der in Fig. 3b) dargestellten Schweißnaht 9 zumindest im wesentlichen aufschmelzenden, in Fig. 3a) dargestellten Schmelzüberstand 10 der Länge l auf. In Fig. 3a) ist weiter ersichtlich, daß bei dem dort dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Schmelzüberstand 10 von der Oberfläche des am Schweißstoß 6 anliegenden zweiten Bauteils 5 absteht und zwar in einem Winkel von etwa 90°. Durch diese Anordnung werden beide sich gegenüberliegenden Oberflächen der Bauteile 4, 5 direkt einem von einer Elektrode 11 ausgehenden Lichtbogen 12 ausgesetzt, wodurch der Lichtbogen 12 diese Oberflächen von dem an der Oberfläche von technischem Aluminium vorhandenen Oxid befreit. Aus Fig. 3b) ist zu ersehen, daß sich im Bereich des Schweißstoßes eine als Ecknaht ausgeführte Schweißnaht 9 gebildet hat, die mit hoher Prozeßsicherheit hergestellt werden kann und die gewünschten Fügeeigenschaften, wie beispielsweise einen großen Anbindungsquerschnitt aufweist.

Da mit der Länge des erfindungsgemäß vorgesehenen Schmelzüberstandes das Volumen der sich bildenden Schmelzlippe eingestellt werden kann, bildet sich bei entsprechender Länge eine Schmelzlippe mit größerem Volumen als bei aus dem Stand der Technik bekannten Schweißteilen. Dadurch ist einerseits ein großer Anbindungsquerschnitt gewährleistet und andererseits die Tendenz zur Ösenbildung reduziert. Dies ist insbesondere aus Fig. 4a) im Vergleich mit 4b) ersichtlich. Fig. 4a) zeigt eine Kehlnaht 9 an einem Überlappstoß bei einem aus dem Stand der Technik bekannten Schweißteil mit einem kleinen Anbindungsquerschnitt 13. Demgegenüber zeigt Fig. 4b) eine Schweißnaht 9 zwischen einem ersten Bauteil 4 und einem zweiten Bauteil 5 mit einem deutliche größeren Radius, der dadurch gewährleistet ist, daß das erste Bauteil erfindungsgemäß vor dem Verschweißen einen in Fig. 4b) nicht mehr dargestellten, da aufgeschmolzenen, Schmelzüberstand aufgewiesen hat. Der größere Radius der Schweißnaht 9 führt einerseits zu einem deutlich größeren Anbindungsquerschnitt 13. Darüber hinaus verringert er die Tendenz zur Ösenbildung, da für die Ösenbildung die Oberflächenspannung der freien Schmelzoberfläche verantwortlich ist. Diese Oberflächenspannung veranlaßt die Schmelzlippe sich zylinderförmig zusammenzuziehen. Dabei wirkt der sogenannte Krümmungsdruck, der sich umgekehrt proportional zum Krümmungsradius verhält. Mit zunehmendem Radius bzw. Volumen der Schmelzlippe nimmt deshalb die treibende Kraft zur Ösenbildung ab.

Ein weiterer Vorteil aus der Einstellbarkeit des Volumens der Schmelzlippe durch den Schmelzüberstand ist die Möglichkeit, neben dem Schweißen mit Zusatzwerkstoff alternativ vollständig ohne die Zufuhr von Zusatzwerkstoff zu arbeiten und trotzdem ausreichenden Anbindungsquerschnitte und Spaltüberbrückbarkeiten zu erhalten. So kann beispielsweise die in Fig. 4b) dargestellte Schweißnaht 9 bei hinreichendem Schmelzüberstand auch ohne die Zufuhr von Zusatzwerkstoff hergestellt werden. Das in Fig. 4b) dargestellte zweite Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schweißteils stellt die einfachste Variante eines Schweißteils mit Überlappstoß dar.

In Fig. 5 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schweißteils dargestellt, welches eine Variante des Überlappstoßes, nämlich einen Stumpfstoß mit angeformter Badabstützung darstellt. Diese Nahtkonfiguration eines Stumpfstoßes mit angeformter Badabstützung ist ohne Schmelzüberstand 10 für dickere Bleche Stand der Technik. Für dünne Bleche verbessert sich die Schweißbarkeit durch die erfindungsgemäße Anordnung des Schmelzüberstandes 10. Die Badabstützung 14 sorgt bei dem dargestellten dritten Ausführungsbeispiel dafür, daß die Neigung zur Lochbildung reduziert ist.

In Fig. 5b) ist die sehr gute Ausbildung der Schweißnaht mit hohem Anbindungsquerschnitt dargestellt.

Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Stumpfstoß mit angeformter Badabstützung ist insbesondere beim Hybridverfahren Laser/MIG/MAG die durch die aufschmelzende Elektrode zugeführt Menge an Zusatzwerkstoff oft nicht ausreichend. Durch das Aufschmelzen des erfindungsgemäß vorgesehenen Schmelzüberstandes 10 steht zusätzliches Material zur Verfügung um den Fügespalt aufzufüllen.

Bei dem in Fig. 6 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schmelzteiles ist zwischen dem ersten Bauteil 4 und dem zweiten Bauteil 5 ein Überlappstoß verwirklicht. Dabei ist bei diesem vierten Ausführungsbeispiel das durchgehende zweite Bauteil 5 gebogen. Der Winkel zwischen dem Schmelzüberstand 10 und der an den Schmelzstoß 6 angrenzenden Oberfläche des zweiten Bauteils beträgt auch hier etwa 90°. Man erkennt in Fig. 6a) wiederum deutlich, daß durch die erfindungsgemäße Anordnung des Schmelzüberstandes 10 an der Fügekante 7 des ersten Bauteils die für die Verbindung maßgeblichen Oberflächen des ersten Bauteils 4 und des zweiten Bauteils 5 optimal der Einwirkung des Lichtbogens 12 ausgesetzt sind. Hierdurch wird der überstehende Schmelzüberstand 10 durch den Lichtbogen abgeschmolzen, so daß eine Schmelzlippe entsteht, die sich mit dem durchgehenden Bauteil 5 zu einer in Fig. 6b) dargestellten Schweißnaht 9 verbindet. Diese Schweißnaht 9 weist insbesondere aufgrund der in den entscheidenden Bereichen entfernten Oxidschicht einen großen Anbindungsquerschnitt auf.

Bei dem in Fig. 7 dargestellten fünften Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schweißteils sind die Bauteile 4, 5 als dünnwandige Aluminiumbleche, Dicke etwa 1,2 mm, ausgeführt. Die Schweißnaht wurde bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel in der horizontalen Schweißposition hergestellt, die insbesondere deshalb vorteilhaft ist, da in dieser Position mit mehreren Robotern mit denselben Schweißparametern an einem Schweißteil oder einer Schweißgruppe, beispielsweise einem Behälter, der aus zwei Halbschalen zusammengesetzt wird, gleichzeitig geschweißt werden kann. Um in dieser Position einen großen Anbindungsquerschnitt zu erhalten ist die Anordnung mit dem ersten Bauteil 4 nach unten, wie in Fig. 7b) dargestellt vorteilhaft. Diese Positionierung führt dazu, daß sich eine Schmelzlippe mit relativ geringem Radius 15 ausbildet, deren horizontaler Scheitelpunkt 16 etwa in der Höhe der Anlageebene liegt. Dadurch ergibt sich der relativ große Anbindungsquerschnitt. Werden die Positionen der beiden Bleche vertauscht, so daß das erste, nicht durchgehende Bauteil 4 oben liegt, bildet sich eine Schmelzlippe mit größerem Radius 15 aus, wobei der horizontale Scheitelpunkt weiter von der Anlageebene entfernt ist (vergl. 7a)). Hierdurch ist der Anbindungsquerschnitt zwischen den Bauteilen 4, 5 geringer.

Die Ursache für dieses Verhalten ist das unterschiedliche Zusammenwirken der Oberflächenspannung und der Schwerkraft. Im ersten, in Fig. 7b) dargestellten Fall stehen sie sich entgegen und kompensieren sich zum Teil. Im zweiten in Fig. 7a) dargestellt wirken sie in dieselbe Richtung und führen dazu, daß die Schmelze zum großen Teil auf das durchgehende zweite Bauteil 5 abfließt.

Für die Anordnung, wie sie in Fig. 7b) dargestellt ist, d. h. zweites Bauteil 5 nach oben, hat sich gezeigt, daß eine Bördellänge L des zweiten Bauteils von weniger als 4 mm bei einer Dicke der Bauteile von 1,2 mm ausreichend ist, so daß der Bördel des zweiten Bauteils 5 nicht beim MIG/MAG-Schweißen abschmilzt. Bei Tests mit 5 mm Bördellänge wurden jedoch zum Teil Risse in der Nahtwurzel beobachtet. Um diese Risse zu verhindern, mußte mit einem längeren Bördel geschweißt werden. Bei Tests mit einer Bördellänge von 8 mm ergaben sich rißfreie Schweißnähte. Bei einem erfindungsgemäßen Schweißteil ist also zu beachten, daß der Überstand des zweiten Bauteils über den Schmelzstoß hinreichend groß ist, so daß eine Rißbildung vermieden wird.

Beim Verschweißen von Halbschalen zu Hohlkörpern überlappen sich Nahtanfang und Nahtende. Bei einer Bördellänge von 5 mm verursachte der Energieüberschuß in diesem Überlappbereich Risse, die senkrecht aus der Schweißnaht bis zur Kante des Bördels verlaufen. Durch die Erhöhung der Bördellänge von 5 auf 8 mm kann diese Art von Rissen ebenfalls vermieden werden. Die minimal notwendige Bördellänge ist unter anderem abhängig von dem Biegeradius des Bördels, den Blechdicken, und dem Energieeintrag in das Werkstück. D. h., die Bördellänge muß den verwendeten Schweißverfahren und den Bauteilgegebenheiten angepaßt werden.

Die Länge des Schmelzüberstandes 10, die durch den Lichtbogen abgeschmolzen wird, kann in einem weiten Bereich variiert werden. Sehr gute Schweißergebnisse wurde für etwa 1,2 mm starke Aluminiumbleche im Bereich von 1 bis 4 mm erzielt. Dabei war je nach Länge des Schmelzüberstandes 10 eine entsprechende Parameterwahl notwendig. Der Winkel der Elektrode zum Schmelzüberstand 10 wurde hierbei zwischen 0 und 22,5° variiert, ohne daß sich das Schweißergebnis wesentlich veränderte.

Bei dem in Fig. 8 dargestellten sechsten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schweißteils ist nun das erste Bauteil 4 im Bereich des Schweißstoßes 6 zum Schmelzüberstand 10 umgebördelt. In Fig. 8a) ist wieder deutlich ersichtlich, daß der Lichtbogen 12 die zur Herstellung der Schweißverbindung maßgeblichen Oberflächenbereiche der Bauteile 4, 5 sehr gut erreicht und damit von dem Oxid reinigen kann. Entsprechend bildet sich, wie in 8b) dargestellt auch hier eine Schweißnaht 9 von hoher Qualität mit hohem Anbindungsquerschnitt aus.

Eine Abwandlung des in Fig. 6 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel stellt das in Fig. 9 dargestellte siebte Ausführungsbeispiel dar. Bei dem hier dargestellten Flansch mit gebördelter Kante am durchgehenden zweiten Bauteil 5 und gebogener Kante am mit dem Schmelzüberstand 10 versehenen ersten Bauteil 4 wird das erste Bauteil 4 so aufgelegt bzw. geschnitten, daß es an der umgebördelten Kante des zweiten Bauteils übersteht. Beim Schweißen bleibt die umgebördelte Kante der Länge l erhalten, während der Schmelzüberstand der Länge l abgeschmolzen wird.

Das Verschweißen des ersten Bauteils 4 mit dem zweiten Bauteil 5 kann in allen Schweißpositionen angewendet werden. Beim Schweißstart ist die Gefahr einer ungenügenden Anbindung und am Nahtende die Gefahr von Rißbildung gegeben. Bei Flanschverbindungen, wie beim in Fig. 9 dargestellten siebten Ausführungsbeispiel, bietet es sich daher an, den Schweißstart und das Schweißende ganz oder teilweise auf die umgebördelte Kante der Länge L zu verlegen.

Ein besonders interessantes Anwendungsfeld für die vorliegende Erfindung ist die Fertigung von Kraftfahrzeug-Treibstoffbehältern. Hier ergeben sich im wesentlichen 3 Fügeaufgaben. Es sind dies das Einschweißen von Schwallblechen in die Halbschalen, das Einschweißen von Rohren und schließlich das Verbinden von Halbschalen zu einem Hohlkörper. Das Einschweißen der Schwallbleche kann etwa wie in Fig. 6 und 8 dargestellt gestaltet werden. Das Verbinden der Halbschalen läßt sich beispielsweise wie in Fig. 7 dargestellt verwirklichen.

In Fig. 10 sind 6 unterschiedliche Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Schweißteilen dargestellt, die das Einschweißen bzw. Anschweißen von Rohren in die Halbschalen darstellen. Das in Fig. 10c) dargestellte zehnte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den anderen dadurch, daß ein Rohr 17 mit beliebigem Ende in eine Halbschale 18 geschweißt werden kann. Das zur Herstellung des in Fig. 10c) dargestellten Ausführungsbeispiels angewandte Verfahren kann mit den Verfahren zur Herstellung der anderen Ausführungsbeispiele mit Ausnahme des in Fig. 10e) dargestellten zwölften Ausführungsbeispiels kombiniert werden, so daß von beiden Seiten der Halbschale 18 geschweißt werden kann. Dies bietet sich an, wenn zum Beispiel aus Korrosions- oder Reinigungsgründen keine offenen Spalten zwischen den Fügepartnern erwünscht sind.

In Fig. 11 ist ein vierzehntes Ausführungsbeispiel vor und nach Herstellung der Schweißnaht 9 dargestellt. Bei diesem vierzehnten Ausführungsbeispiel ist, wie in Fig. 11a) dargestellt, im zweiten Bauteil 5 eine Sicke 19 bzw. Prägung vorgesehen. Mit Hilfe dieser Sicke 19 im Radius des Bördels ist es möglich, die Ausbildung der Schmelzlippe besser zu kontrollieren. Bei der Anordnung mit einem nach unter ausgerichteten Bördel läßt sich der Anbindungsquerschnitt vergrößern. Für die Anordnung mit dem Bördel nach oben wird der Prozeß robuster zum Beispiel gegenüber Fehlpositionierungen des Schweißbrenners.

Neben der Verwendung dünner Aluminiumbleche besteht eine Schweißaufgabe aus dem Automobilbau in der Verbindung von Blechen der Außenhaut aus dünnen Blechformteilen mit dem sogenannten Spaceframe, der hauptsächlich aus dickwandigen Guß-Strangpreßteilen besteht.

Insbesondere wenn sich die Dicke des ersten Bauteils 4, hier des dünnen Blechs, und des zweiten Bauteils 5, hier des Strangpreßprofils, unterscheiden, wird über die Länge des Schmelzüberstandes 10 der Gesamtprozeß abgestimmt. Durch die Länge des Schmelzüberstandes 10 wird festgelegt, wieviel Schmelzwärme der Schmelzüberstand 10 aufnehmen kann, bis er vollständig abgeschmolzen ist. Ist das zweite Bauteil 5, wie in Fig. 12 dargestellt, zum Beispiel deutlich dicker als das erste Bauteil 4, besteht bei einem einfachen Überlappstoß, wie aus dem Stand der Technik bekannt, die Gefahr, daß entweder das zweite Bauteil 5 nicht richtig aufgeschmolzen wird oder das dünnere erste Bauteil 4 unkontrolliert und großflächig aufgeschmolzen wird, so daß es zur Ösenbildung kommen kann. Durch die erfindungsgemäße Anordnung eines Schmelzüberstandes 10 am ersten Bauteil 4 ist es dagegen möglich, dem ersten Bauteil 4 durch das kontrollierte Abschmelzen des Schmelzüberstandes 10 mehr Wärme zuzuführen. Auf diese Weise ist es möglich, dem dickeren zweiten Bauteil 5 ebenfalls eine ausreichende Wärmemenge zuzuführen und eine ausreichende Anschmelzung zu gewährleisten. Bei der Verbindung mit Gußteilen kann die Porenbildung durch die guten Ausgasungsbedingungen der beschriebenen erfindungsgemäßen Vorbereitung der Fügekanten reduziert werden. Aus dem selben Grund kann je nach Anwendungsfall auf eine Reinigung der Bauteile 4, 5 vor dem Schweißen verzichtet werden.

In Fig. 12a) ist ein fünfzehntes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der Schmelzüberstand 10 über eine Bördelung des ersten Bauteils 4 zur Verfügung gestellt wird. In Fig. 12b) ist ein sechzehntes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der Schmelzüberstand 10 durch eine über eine Sicke 19 überstehende Fügekante des ersten Bauteils 4 hergestellt ist. Schließlich zeigt Fig. 12c) ein siebzehntes Ausführungsbeispiel bei dem der Schmelzüberstand 10 von der an einem Radius des zweiten Bauteils 5 angrenzenden Überstand des ersten Bauteils 4 gebildet wird.

Erfindungsgemäß wird der in Fig. 13 anhand von zwei weiteren Ausführungsbeispielen nochmals dargestellte Schmelzüberstand 10 durch einen Lichtbogen abgeschmolzen, so daß eine hier nicht dargestellte Schmelzlippe entsteht, die sich mit dem zweiten Bauteil 5 verbindet. Für die Biegeradien, die Biegewinkel und die überstehende Länge der Bauteile ist eine weite Variationsbreite möglich. Zusätzlich kann eine Biegung des zweiten Bauteils für die Kantenvorbereitung, wie in Fig. 13a) anhand eines achtzehnten Ausführungsbeispiels dargestellt oder der Kanten des ersten Bauteils 4, wie in Fig. 13b anhand eines neunzehnten Ausführungsbeispiels dargestellt, vorhanden sein. Die Winkel zwischen dem Schmelzüberstand 10 und der an den Schmelzstoß 6 angrenzenden Oberfläche des zweiten Bauteils 5 weichen in Fig. 13 deutlich von 90° ab. Gegenüber hierbei eventuell auftretenden Spalten ist das erfindungsgemäße Schweißteil bzw. das erfindungsgemäße Schweißverfahren relativ unempfindlich.

In Fig. 14 sind die wichtigsten Parameter des Schweißverfahrens gemäß der dritten Lehre der Erfindung schematisch dargestellt. Beim Lichtbogenschweißen eines erfindungsgemäßen Schweißteils ist eine Ausrichtung der Lichtbogen- bzw. Elektrodenachse mit einem Winkel günstig, der durch die gegenüberliegenden Ebenen der Fügekanten des ersten Bauteils 4 und des zweiten Bauteils 5 begrenzt wird, wie dies in Fig. 14 dargestellt ist.

Durch eine derartige Anordnung werden beide sich gegenüberliegenden Oberflächen der die Fügepartner bildenden Bauteile 4, 5 direkt dem Lichtbogen 12 ausgesetzt und werden durch den Lichtbogen 12 von dem Oxid gereinigt, wie dies in Fig. 14 durch die Pfeile 19 symbolisiert ist. Eine Positionierung des Lichtbogens 12 bzw. der Elektrode 11 außerhalb dieses Winkelbereichs ist prinzipiell möglich, jedoch nimmt die Gefahr einer ungenügenden Reinigung der Bauteile 4, 5 von dem Oxid zu. Der Winkel beispielsweise zur Ebene der aufschmelzenden Kante sollten deshalb, wie in Fig. 14 dargestellt auf Werte größer als -5° eingeschränkt werden.

Durch die Reinigungswirkung des Lichtbogens 12 ist die Benetzung gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Schweißteile und deren Fügekantenvorbereitung wesentlich verbessert. Aufgrund der guten Benetzung eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren sehr gut zum Schweißen in Zwangslagen. Da Verschmutzungen von Oberflächen frei abdampfen können, ist die Gefahr von Porenbildung ebenfalls reduziert. Gute Nahtqualitäten können damit ohne Beizen, Schleifen, Fräsen oder Bürsten, nur mit einer Oberflächenreinigung bzw. Entfettung vor dem Schweißen erzielt werden. Je nach Anwendungsfall ist es sogar möglich, auf das Entfernen von Fetten oder Schmiermitteln, wie sie zum Beispiel beim Tiefziehen verwendet werden, vor dem Schweißen zu verzichten.

Im Ergebnis können beispielsweise mit den erfindungsgemäßen Schweißteilen bzw. der Anwendung des erfindungsgemäßen Schweißverfahrens beim Verschweißen von ca. 1,2 mm dicken Aluminiumblechen beim MIG- Eindrahtschweißen unter Argon-Schutzgas sehr hohe Schweißgeschwindigkeiten von bis zu 2,5 m/min erzielt werden. Demgegenüber sind im Stand der Technik Schweißgeschwindigkeiten bis maximal 1 m/min bekannt.

Claims (15)

1. Schweißteil mit mindestens einem ersten Bauteil (4) aus Metall und mindestens einem zweiten Bauteil (5) aus Metall, wobei das erste und das zweite Bauteil (4, 5) im Bereich des Schweißstoßes (6) jeweils eine Fügekante (7, 8) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauteil (4) an der Fügekante (7) einen beim Herstellen der Schweißnaht (9) zumindest im wesentlichen aufschmelzenden Schmelzüberstand (10) aufweist und der Schmelzüberstand (10) von der Oberfläche des am Schweißstoß (6) anliegenden zweiten Bauteils (5) absteht.

2. Schweißteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzüberstand mindestens 30%, insbesondere mindestens 50%, und höchstens 500%, der Bauteildicke des ersten Bauteils (4) beträgt.

3. Schweißteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzüberstand (10) und die an den Schweißstoß (6) angrenzende Oberfläche des zweiten Bauteils (5) einen Winkel von mindestens 15°, insbesondere mindestens 25°, einschließen.

4. Schweißteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Bauteil (5) vom Schweißstoß (6) aus gesehen einen Überstand von mindestens 200%, insbesondere mindestens 400%, insbesondere mindestens 600%, der Bauteildicke des zweiten Bauteils (5) aufweist.

5. Schweißteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißstoß (6) als Überlappstoß ausgebildet ist.

6. Schweißteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Bauteil (5) im Bereich des Schweißstoßes (6) eine Vertiefung, insbesondere eine Sicke (19), Nut oder Prägung, aufweist.

7. Schweißteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzüberstand (10) durch Abkanten des ersten Bauteils (4) und/oder des zweiten Bauteils (5) im Bereich des Schweißstoßes (6) hergestellt ist.

8. Schweißteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauteil (4) eine Dicke von kleiner als 6 mm, insbesondere 0,3 bis 4 mm, aufweist.

9. Schweißteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Bauteil (4, 5) aus einem zur Bildung einer hochschmelzenden Oxidschicht an der Oberfläche neigenden und/oder eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisenden Werkstoff, insbesondere einem Aluminiumwerkstoff, bestehen.

10. Bauteil (4) aus Metall zur Herstellung eines Schweißteils mit mindestens einer Fügekante (7) zur Verwendung in einem der Schweißteile nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Fügekante (7) ein beim Herstellen der Schweißnaht (9) im wesentlichen aufschmelzender Schmelzüberstand (10) vorgesehen ist und der Schmelzüberstand (10) von der Oberfläche des zweiten am Schweißstoß anliegenden Bauteils (5) absteht.

11. Schweißverfahren zum Verschweißen eines Schweißteils nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wärmeeinbringung ein Lichtbogen verwendet wird und der Lichtbogen auf den Bereich zwischen Schmelzüberstand und zweitem Bauteil gerichtet wird.

12. Schweißverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbogenelektrode mit der Fläche des Schmelzüberstands oder Fläche des zweiten Bauteils einen Winkel größer als -5° einschließt.

13. Schweißverfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine gesonderte Entfernung der Oxidschicht und/oder eine gesonderte Entfettung der Bauteile zumindest teilweise verzichtet wird.

14. Schweißverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Zufuhr von Zusatzwerkstoff verzichtet wird.

15. Schweißverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißstart und/oder das Schweißende beim Überlappstoß in die freie Fläche des zweiten Bauteils, insbesondere in ein umgebördeltes Ende des zweiten Bauteils, gelegt wird.